Résolution: Qu'est ce que ce terme signifie en tomographie à rayons X ?

La définition de la résolution en tomographie à rayons X est assez complexe et de nombreux termes différents sont utilisés pour définir ce paramètre. Ces différents termes doivent être clairement définis et compris afin de pouvoir comparer un système à un autre. Plusieurs termes non équivalents sont utilisés pour définir la performance de résolution des systèmes de tomographie à rayons X. Cet article explique comment comparer objectivement différents systèmes et technologies CT.

La tomographie à rayons X est de plus en plus utilisée dans de nombreux domaines universitaires et industriels, en tant que technologie exacte d'imagerie 3D à haute résolution. Le scanner à rayons X peut être utilisé à différentes échelles, de la micro-tomographie à la nano-tomographie. La différence entre ces deux termes est la résolution atteignable.

Voici l'essentiel : la définition du mot " résolution " peut sembler simple, mais en fait, plusieurs termes sont utilisés pour représenter les capacités de résolution d'un tomographe à rayons X. Il faut bien comprendre ce terme car, en général, la première question qui se pose lorsqu'on parle de tomographie à rayons X est la suivante : " Quelle est la meilleure résolution possible pour cet équipement ? "

Cette question peut avoir plusieurs réponses, en fonction de l'équipement, du type de scan, de la configuration du scan, etc...

Micro & Nano-tomographie

Une distinction est faite entre la micro et la nanotomographie. La nanotomographie est une technologie de haute précision pour l'imagerie 3D à une résolution inférieure au micron. Le concept technique est basé sur le développement de la technologie micro-CT. Il convient de noter qu'il n'existe pas de norme généralement acceptée pour les systèmes CT industriels.

La seule façon de tester la qualité du balayage est d'imager un petit élément de dimensions connues et de s'assurer que cet élément est visible sur l'image de la coupe CT. C'est pourquoi, chez RX Solutions, nous proposons des cartes de résolution sur lesquelles sont gravées des caractéristiques de petites dimensions. Deux chartes différentes peuvent être utilisées, selon que l'on souhaite vérifier les résolutions 2D ou 3D.

Différents termes, différentes définitions

En fait, le mot "résolution" peut être associé à de nombreux termes, et il est important de comprendre la signification de chacun de ces termes pour effectuer une comparaison réelle et claire entre différents tomographes à rayons X.

Ces termes incluent :

- Résolution spatiale
- Taille de voxel
- Taille du point focal
- Résolution nominale
- Détectabilité des détails

Résolution spatiale

La résolution spatiale est le terme le plus courant pour définir la résolution d'un tomographe à rayons X. Elle établit la mesure de la résolution des lignes dans une image. Elle établit la mesure de l'écart minimal de deux lignes que l'on peut distinguer. La résolution spatiale est fonction de la dimension du plus petit élément qu'il est possible de détecter.

La résolution spatiale d'un système de radiographie ou de tomographie à rayons X est une mesure de la capacité d'un système à différencier de petites structures. La valeur de la résolution spatiale dépend de plusieurs facteurs : de la source de rayons X, du détecteur, du point focal de la source, de la stabilité de la source et du système, des artefacts d'imagerie et d'autres aspects clés d'un système qui peuvent dégrader une image.

taille de voxel

Un voxel est un pixel 2D en 3D. Ce terme est la contraction de VOlumetric piXEL, il s'agit d'un simple pixel 2D mais vu en 3D. La taille du voxel dépend du grossissement et est liée à la distance de l'échantillon par rapport à la source de rayons X et au détecteur.

La taille du voxel et la résolution spatiale sont souvent confondues. La taille du voxel est la taille d'un pixel en 3D. La taille du voxel n'est pas liée à la résolution spatiale réalisable du système CT. Par exemple, si la taille du spot de rayons X (spot focalisé de rayons X provenant de la source) devient plus grande que la taille du voxel choisie, la résolution spatiale du système devient moins bonne.

Taille de voxel minimale

Taille minimale du voxel La taille minimale du voxel est calculée en supposant un échantillon minuscule placé aussi près de la source et aussi loin du détecteur que possible. Il s'agit de la limite fixée par le DTS maximal offert par le système couplé à la taille de l'échantillon.

taille du point focal

La taille minimale du voxel est calculée en supposant un échantillon extrêmement petit, placé aussi près de la source et aussi loin du détecteur que possible. C'est la limite fixée par le SDD maximum offert par le système couplé à la taille de l'échantillon.

résolution nominale

Cette valeur fait uniquement référence à la valeur théorique de la résolution du scanner à rayons X, et non à une valeur réelle. Elle ne fournit aucune indication sur les performances réelles d'un système. Il s'agit généralement de la même valeur que la taille minimale du voxel.

détectabilité des détails

Comme indiqué précédemment, la taille du voxel peut, sur certains systèmes de CT, être bien supérieure à la résolution spatiale réalisable d'un système de CT. Cela signifie que l'image sera floue, mais que de minuscules détails peuvent néanmoins être imagés. La détectabilité des détails est généralement de 3 à 5 fois la taille du voxel. Plusieurs voxels sont nécessaires pour visualiser un détail.

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