Effect of Voxel Size on the Accuracy of Landmark Identification

in Cone-beam Computed Tomography Images

Kamran Davami

Department of Dental Science

Graduate School of Chonnam National University

(Supervised by Professor Hyeon-Shik Hwang)

(Abstract)

The purpose of the present study was to evaluate the effect of voxel size on the accuracy of landmark identification in cone-beam computed tomography (CBCT) images. CBCT images were obtained in 15 dry human skulls with two different voxel sizes; one with 0.39 mm and another with 0.10 mm. Three midline landmarks (Cg, ANS, Me) and eight bilateral landmarks (Or, Po, Cdsup, Cdlat, Cdpost, Golat, Gopost, Goinf) were identified by 5 examiners and were recordedas three-dimensional coordinates (X, Y, and Z). In order to compare the accuracy of landmark identification between large and small voxel size images, the difference between best estimate (average value of 5 examiners’ measurements) and each examiner’s value were calculated and compared between the two images. The results were obtained as follows:

1.	Landmark identification errors showed a high variability according to the landmarks in case of large voxel size images.

2.	The small voxel size images showed small errors in all landmarks.

3.	The landmark identification errors were smaller for all landmarks in the small voxel size images than in the large voxel size images.

The results of the present study indicate that landmark identification errors could be reduced by using smaller voxel size scan in CBCT images.

콘빔CT 영상을 이용한계측점 설정 적합도에 대한

Voxel 크기의 영향

Kamran Davami

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 황 현 식)

(초록)

본 연구의 목적은 콘빔CT 영상을이용한 계측점 설정의 적합도에 대한 voxel 크기의 영향을 평가하고자 시행되었다. 15개의 건조 두개골로부터 0.39 mm와 0.10 mm, 두개의 다른 voxel 크기로 콘빔CT 영상을 획득하였다. 3개의 정중 계측점(Cg, ANS, Me)과 8개의 양측성 계측점(Or, Po, Cdsup, Cdlat, Cdpost, Golat, Gopost, Goinf)을 5명의 조사자가 설정하였고, 이러한 계측값은 3차원 좌표(X, Y, Z)로 기록되었다.

Voxel 크기에 따른 계측점 설정의 적합도를 비교하기 위해, 조사자 5명의 계측값 평균치인 best estimate와 각 조사자들의 계측값 사이의 차를 계산하였고, 이들 두 영상을 비교하였다. 산출된 결과는 아래와 같다.

1.	계측점 설정 오차는 voxel 크기가 큰 영상에서 계측점에 따라 큰 변위를 보였다.

2. Voxel 크기가 작은 영상에서는 모든 계측점에서 적은 오차를 보였다.

3. 계측점 설정 오차는 모든 계측점에서 voxel 크기가 큰 경우보다 voxel 크기가 작은 경우에 더 작게 나타났다.

본 연구의 결과는 계측점 설정 오차는 크기가 작은 voxel을 이용하여 콘빔CT를 스캔함으로써 줄어들 수 있다는 것을 보여준다.