[ch 3] X-ray CT (computed tomography) - 3차원 단층영상
일반적으로 엑스선이라는 용어와 가장 잘어울리는 단어를 뽑으라면 단연 CT일 것이다.
CT는 computed tomgraphy의 약자인데, 여기서 tomography는 단층영상기법으로 관찰대상을 직접 열거나 자르지 않고 단층 (단면도)영상을 얻을 수 있는 기술을 의미한다. 여러장의 단층영상을 겹겹이 쌓으면 우리가 상상하는 3차원의 이미지를 얻을 수 있는 것이다. 직접적인 단층영상기법이 아니라 2차원의 엑스선 투사영상을 이용하여 산술적인 계산에 의해 단층영상을 유도하기 때문에 Computed가 붙게된다.
X-ray CT는 대상 (물체 혹은 사람)의 단면에 대한 밀도분포를 X선 선형흡수계수 (linear absorption coefficient)로 변환하여 영상화하는 기법이다. 엑스선 투사영상에서 3차원의 단층영상으로 복원하는 과정을 재구성 (reconstruction)이라고 부르는데, 이 재구성 알고리즘의 종류에 따라 2차원 단층영상을 겹겹이 쌓거나 혹은 3차원 영상으로 한번에 재구성을 할 수 있다.
최초의 X-ray CT 상용장비는 1973년 Mayo clinic and Massachusetts General hospital에 설치되었는데, 설치 이후로 의료산업의 혁명이 시작되었다. 의료분야 뿐만아니라 산업용 CT, 덴탈용 CT로의 확장이 이어지면서 현재까지 수많은 의료 및 산업분야에서 매우 활발히 사용되고 있다.
덴탈영역에서도 X-ray CT영상이 매우 많이 사용되고 있는데, 임플란트 시술 뿐만 아니라 고해상도의 CT영상으로부터 치근단 진단 및 치료에도 활용되고 있다.
X-ray CT는 특히 공학적으로 접근하여 해석하게 되면 상당한 수식을 풀어야 한다. 뿐만 아니라 영상재구성시 발생하는 여러 문제들 (artifact, noise등)을 개선하는 과정에서 고도의 수학 및 물리개념이 필요하기 때문에 심도있게 다루기 위해서는 대학원 석/박사 연구 수준으로 다뤄야 한다.
이번 포스팅에서는 간단하게 소개하는 것으로 마친다. 앞으로 최대한 수식이 없는선에서 하나씩 베일을 벗겨보도록 하자.