X-ray_microtomography
X線マイクロトモグラフィーは、のように断層撮影及びX線コンピュータ断層撮影、使用するX線を仮想モデル（再作成するために使用することができる物理的物体の断面作成する3Dモデルを元のオブジェクトを破壊せずに）。接頭 マイクロ（記号：μ）があることを示すために使用されるピクセルの断面のサイズはであるマイクロメートルの範囲。これらのピクセルサイズは、高解像度X線トモグラフィー、マイクロコンピューター断層撮影（マイクロCTまたはµCT）という用語にもなりました。）、および同様の用語。高解像度CT（HRCT）とマイクロCTという用語が区別される場合もありますが、それ以外の場合は高解像度マイクロCTという用語が使用されます。今日の事実上すべての断層撮影はコンピューター断層撮影です。
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ツノゼミのマイクロCTの3Dレンダリング メディアを再生する
葉片のµCTスキャンの3Dレンダリング、解像度は約40 µm /
ボクセル。
Ti2AlC / Al MAX相
複合材料の
2相µCT分析
Micro-CTは、医用画像と産業用コンピュータ断層撮影の両方に応用できます。一般に、スキャナーのセットアップには2つのタイプがある設定では、X線源と検出器は通常、スキャン中、サンプル/動物が回転している間は静止しています。2番目のセットアップは、臨床CTスキャナーによく似ており、X線管と検出器が回転している間、動物/標本が空間に静止しているガントリーベースです。これらのスキャナーは通常、小動物（in vivoスキャナー）、生物医学サンプル、食品、微化石、および詳細が必要なその他の研究に使用されます。
最初のX線マイクロトモグラフィーシステムは、1980年代初頭にジムエリオットによって考案および構築されました。最初に公開されたX線マイクロトモグラフィー画像は、ピクセルサイズが約50マイクロメートルの小さな熱帯カタツムリの再構成されたスライスでした。
コンテンツ
1 動作原理
1.1 イメージングシステム
1.1.1 ファンビームの再構築
1.1.2 コーンビームの再構築
1.2 オープン/クローズドシステム
1.2.1 オープンX線システム
1.2.2 クローズドX線システム
2 3D画像再構成
2.1 原則 2.2 画像再構成ソフトウェア 2.3 ボリュームレンダリング 2.4 画像セグメンテーション
3 典型的な使用法
3.1 考古学 3.2 生物医学 3.3 エレクトロニクス 3.43.4 マイクロデバイス 3.5 複合材料と発泡金属 3.6 ポリマー、プラスチック 3.7 ダイヤモンド 3.8 食べ物と種 3.9 木と紙 3.10 建材 3.11 地質学 3.12 化石 3.13 微化石 3.14 古書体学 3.15 スペース 3.16 ステレオ画像 3.17 その他
4 参考文献
5 外部リンク
動作原理
イメージングシステム
ファンビームの再構築
ファンビームシステムは、1次元（1D）X線検出器と電子X線源に基づいており、オブジェクトの2D断面を作成します。通常、人間のコンピュータ断層撮影システムで使用されます。
コーンビームの再構築
コーンビームシステムは、2D X線検出器（カメラ）と電子X線源に基づいており、後で画像の断面を再構成するために使用される投影画像を作成します。
オープン/クローズドシステム編集
オープンX線システム
オープンシステムでは、X線が漏れたり漏れたりする可能性があるため、オペレーターはシールドの後ろにとどまるか、特別な保護服を着用するか、離れた場所または別の部屋からスキャナーを操作する必要がこれらのスキャナーの典型的な例は、人間のバージョン、または大きなオブジェクト用に設計されたものです。
クローズドX線システム
クローズドシステムでは、X線シールドがスキャナーの周囲に配置されるため、オペレーターはスキャナーを机や特別なテーブルに置くことができます。X線は金属に吸収されてアンテナのように再放射される傾向があるため、スキャナーはシールドされていますが、注意が必要であり、オペレーターは通常線量計を携帯します。一般的なスキャナーは比較的無害な量のX線を生成しますが、短い時間枠で繰り返しスキャンすると危険が生じる可能性が小さなピクセルピッチとマイクロフォーカスX線管を備えたデジタル検出器は、通常、高解像度の画像を生成するために使用されます。
鉛はX線を遮蔽するために使用されるため、閉鎖系は非常に重くなる傾向がしたがって、小さいスキャナーにはサンプル用の小さなスペースしかありません。
3D画像再構成編集
原則
マイクロトモグラフィースキャナーは等方性またはほぼ等方性の解像度を提供するため、画像の表示を従来のアキシャル画像に制限する必要はありません。代わりに、ソフトウェアプログラムが、個々のスライスを積み重ねることによってボリュームを構築することが可能です。次に、プログラムは別の方法でボリュームを表示することができます。
画像再構成ソフトウェア
X線マイクロトモグラフィーには、ASTRAツールボックスなどの強力なオープンソースソフトウェアが利用できます。 ASTRA Toolboxは、アントワープ大学のiMinds-Vision Labによって2009年から2014年に開発され、2014年以降UAntwerpenのiMinds-VisionLabによって共同開発された、2Dおよび3Dトモグラフィー用の高性能GPUプリミティブのMATLABツールボックスです。とCWI、アムステルダム。ツールボックスは、平行ビーム、ファンビーム、コーンビームをサポートし、非常に柔軟な光源/検出器の配置を備えています。FBP、ART、SIRT、SART、CGLSなど、多数の再構成アルゴリズムが利用可能です。
3D視覚化の場合、tomvizはトモグラフィー用の人気のあるオープンソースツールです。
ボリュームレンダリング
ボリュームレンダリングは、マイクロトモグラフィースキャナーによって生成された、3Dの離散的にサンプリングされたデータセットの2D投影を表示するために使用される手法です。通常、これらは規則的なパターン（たとえば、ミリメートルごとに1つのスライス）で取得され、通常、規則的なパターンで規則的な数の画像ピクセルを持ちます。これは、通常のボリュームグリッドの例であり、各ボリューム要素、またはボクセルは、ボクセルの周囲のすぐ近くの領域をサンプリングすることによって取得される単一の値で表されます。
画像セグメンテーション
異なる構造のしきい値密度が類似している場合、ボリュームレンダリングパラメータを調整するだけではそれらを分離できなくなる可能性がこのソリューションはセグメンテーションと呼ばれ、画像から不要な構造を削除できる手動または自動の手順です。
典型的な使用法編集
考古学
En-GediScrollやHerculaneumpapyriなどの火災で損傷した遺物の再構築
粘土の封筒と粘土のトークンで包まれた楔形文字の錠剤を開梱する
生物医学
両方のin vitroでおよびin vivoでの小動物イメージング
ニューロン
人間の皮膚サンプル
歯を含む骨サンプルは、齧歯動物からヒト生検までさまざまなサイズです。
呼吸ゲーティングを使用した肺のイメージング
心臓ゲーティングを使用した心臓血管イメージング
人間の目、眼の微細構造および腫瘍の画像化
腫瘍画像（造影剤が必要な場合があります）
軟部組織イメージング
昆虫
寄生虫学–寄生虫の移動、寄生虫の形態
発生生物学
ポーチ内での成長中の絶滅したタスマニアタイガーの発達の追跡
モデル生物と非モデル生物（ゾウ、ゼブラフィッシュ、、クジラ）
エレクトロニクス
小さな電子部品。例えばDRAM ICプラスチックケースインチ
マイクロデバイス
スプレーノズル
複合材料と発泡金属
セラミックおよびセラミック-金属複合材料。微細構造解析と故障調査
有する複合材料、ガラス繊維10〜12マイクロメートルの直径
ポリマー、プラスチック
発泡プラスチック
ダイヤモンド
ダイヤモンドの欠陥を検出し、それをカットするための最良の方法を見つけます。
食べ物と種
X線マイクロトモグラフィーを使用した食品の3Dイメージング
食用作物の熱と干ばつストレスの分析
木と紙
年の周期性とセル構造を視覚化するための木片
建材
荷重後のコンクリート
地質学
地質学では、貯留岩の微細孔を分析するために使用され、シーケンス層序学の微小相分析に使用できます。で石油探査は細孔およびナノ粒子の下の石油の流れをモデル化するために使用されます。
それは1nmまでの解像度を与えることができます。
砂岩
気孔率と流れの研究
化石
脊椎動物
無脊椎動物
微化石
放散虫、TriplococcusacanthicusのX線マイクロトモグラフィー
これは、4つの入れ子になった球を持つ中期オルドビス紀の微化石
です。最も内側の球は赤で強調表示されます。各セグメントは同じ縮尺で表示されます。
ベントニック有孔虫
古書体学
レターロックを採用した通信文字をデジタル展開。
スペース
X線技術を使用してエアロゲル内の星屑のような粒子を見つける
はやぶさミッションによって小惑星25143イトカワから返送されたサンプル
ステレオ画像
青と緑または青のフィルターで視覚化して奥行きを確認する
その他
タバコ
昆虫の発達
社会性昆虫の巣
参考文献
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外部リンク
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