コーンビームコンピューター断層撮影からの3次元放射線イメージングデータの精度に対するボクセルサイズとスキャン時間の影響

目的：3次元（3D）放射線イメージングは​​、現代の歯科で使用される外科的計画において重要な役割を果たします。この研究の目的は、ボクセルのサイズとスキャン時間に特に焦点を当てて、イメージングパラメーターを最適化することでした。 材料と方法：浸潤したヒトの頭蓋骨の仮想3Dマスターモデルは、産業用光学的非接触白色光スキャナーを使用して生成されました。頭蓋骨は、ボクセルサイズと獲得時間（0.3 mmのボクセルエッジの長さ、スキャン時間4.8秒および8.9秒、ボクセルエッジ長0.2 mm、スキャン時間14.7）に異なる設定を使用して適用されたコーンビームコンピューター断層撮影でX線撮影されました。sおよび26.9 s）。スキャンは、各設定で10回繰り返されました。CBCTスキャンは3D仮想モデル（実際の値）に変換され、3Dマスターモデル（基準値）を重ねて絶対差を検出しました。 結果：偏差の平均値は、ボクセルサイズの増加とスキャン時間の短縮とともに増加しました。0.3 mmのボクセルエッジの長さの場合、偏差の平均値はそれぞれ4.8秒と8.9秒のスキャン時間で0.33 mmおよび0.22 mmでした。0.2 mmのボクセルエッジの長さの場合、平均偏差はそれぞれ14.7秒と26.9秒のスキャン時間で0.16 mmおよび0.14 mmでした。 結論：小さなボクセルサイズを使用する場合、スキャン時間は画像の精度に大きな影響を与えないため、スキャン時間を短縮できます。ただし、ボクセルサイズが大きい場合は、スキャン時間が短くなると不正確さが増加する可能性があります。

PURPOSE: Three-dimensional (3D) radiological imaging plays an important role in surgical planning used in modern dentistry. The aim of this study was to optimize imaging parameters with a special focus on voxel size and scan time. MATERIAL AND METHODS: A virtual 3D master model of a macerated human skull was generated using an industrial optical noncontact white light scanner. The skull was X-rayed with cone-beam computed tomography that was applied using different settings for voxel size and acquisition time (voxel edge length of 0.3 mm, scan times 4.8 s and 8.9 s; voxel edge length of 0.2 mm, scan times 14.7 s and 26.9 s). The scan was repeated 10 times at each setting. The CBCT scans were converted into 3D virtual models (actual value), which were superimposed with the 3D master model (reference value) to detect absolute differences. RESULTS: The mean value of deviation increased with increasing voxel size and decreasing scan time. For a voxel edge length of 0.3 mm, the mean values of deviation were 0.33 mm and 0.22 mm with scan times of 4.8 s and 8.9 s, respectively. For a voxel edge length of 0.2 mm, the mean deviations were 0.16 mm and 0.14 mm with scan times of 14.7 s and 26.9 s, respectively. CONCLUSIONS: When using small voxel sizes, the scan time does not have a significant impact on image accuracy and therefore the scan time can be shortened. However, for larger voxel sizes, shorter scan times can lead to increased inaccuracy.