Alla qualità dell'immagine generata da un apparecchio cone beam partecipano una serie di fattori:
– il volume del voxel
– il numero delle immagini planari che comprendono il volume in esame
– la dimensione della macchia focale del tubo radiogeno
– la accuratezza della rotazione del gantry
– la quantità (in gradi) di rotazione che il gantry compie
– il movimento del paziente
– l'algoritmo di ricostruzione (e quindi il software)
– il tipo di detettore (CMOS, CCD, flat panel in silicio amorfo, ecc.)
– la presenza nel volume da valutare di elementi metallici (beam hardening e scattering)
Sarebbe utile anche sapere come il costruttore determina la dimensione del voxel.
Voxel
Un Voxel (volumetric pixel o più precisamente volumetric picture element) è un elemento di volume che rappresenta una valore di intesità di segnale o di colore in uno spazio tridimensionale, analogamente al pixel che rappresenta una dato di una immagine bidimensionale. L'immagine digitale prodotta da una cone beam è composta da voxel istotropici, cioè da cubi. Ogni cubo ha un colore della scala dei grigi. Ovviamente più piccolo sarà il voxel, più dettagliata sarà l'immagine. Diremo che un voxel più piccolo permette di avere una immagine con una risoluzione spaziale migliore. Per indicare il voxel, essendo esso isotropico (cioò avendo esso tutti i lati eguali, cioè un cubo), utilizziamo per covenienza la misura del suo lato. Quindi diremo ad es. per il Kodak 9000 3d che esso ha un voxel di 76 micron (0,076mm). Anche se sarebbe più corretto dire che ha un voxel di 438976 micron cubici ( 0,0004 mm cubici)
Sarebbe più corretto riferirsi al volume, soprattutto per comprendere meglio la capacità di risoluzione di un apparecchio.
Quando diciamo che il Kodak 9000 3d ha un voxel di 76 micron riferendoci al lato di esso ed il Sirona XG 3d ha un voxel di 100 micron, possiamo essere tratti in inganno e dire che il Kodak ha un potere di risoluzione di solo il 30% in più. Invece dobbiamo tenere in considerazione che non riferiamo ad una misura lineare (es. un lato), ma ad un volume, e perciò la risoluzione ha una relazione cubica. Pertanto, un sistema con voxel di 100 micron di lato ha una capacità di risoluzione di 8 volte maggiore di uno con 200 micron di lato (Nyquist). Un 76 micron ha una risoluzione 2,3 volte maggiore di un 100 micron.
Es. 76 micron x 76 micron x 7 micron = 438000 micron cubici
100 micron x 100 micron x 100 micron = 1000000 micron cubici
200 micron x 200 micron x 200 micron = 8000000 micron cubici
Pertanto:
1000000 micron cubici è circa 2,3 volte 438000 micron cubici. Quindi un voxel a 76 micron ha un potere spaziale di risoluzione 2,3 volte superiore ad un voxel di 100 micron
8000000 micron cubici è 8 volte superiore a 1000000 micron cubici. Quindi un voxel di 100 micron ha un potere spaziale di risoluzione 8 volte superiore a un voxel 200 micron.
A questo punto bisogna fare una ulteriore precisazione. Secondo la Frequenza di Nyquist il segnale che si genera è il doppio della massima risoluzione geometrica. Quindi con un voxel di 76 micron ci dovremo aspettare una risoluzione intorno ai 150 micron una volta si genera il segnale. Quindi allo stato attuale, viste la macchine presenti in mercato (il più basso è il kodak con 76 micron) non ci si può aspettare una risoluzione superiore a 150 micron. Ciò nella clinica si traduce ad esempio nella impossibilitò di rilevare una frattura radicolare subclinica che in genere si aggira su uno spessore di 60-70 micron.
