KR101686635B1

KR101686635B1 - 의료 영상 처리 장치 및 그에 따른 의료 영상 처리 방법

Info

Publication number: KR101686635B1
Application number: KR1020140172383A
Authority: KR
Inventors: 정지영; 토시히로 리후; 이건우; 이종현; 이창래
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: KR20160066941A; US10105118B2; US20160157812A1

Abstract

대상체를 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 상기 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 의료 영상 처리 장치가 개시된다. 상기 의료 영상 장치는 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 상기 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정하고, 복수개의 부분 영역들에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하며, 결정된 복수개의 영상 품질들에 근거하여 조절되는 엑스선이 대상체를 투과하도록 제어하는 제어부; 및 제어부의 제어에 따라서, 엑스선을 생성하여 대상체로 방출하는 엑스레이 생성부를 포함할 수 있다.

Description

의료 영상 처리 장치 및 그에 따른 의료 영상 처리 방법{APPARATUS FOR PHOTOGRAPHING MEDICAL IMAGE AND METHOD FOR PROCESSING AN MEDICAL IMAGE THEREOF}

본 발명은 의료 영상 처리 장치 및 그에 따른 의료 영상 처리 방법 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본 발명은 복수개의 들을 포함하는 대상체의 단면 영상을 획득하기 위한 의료 영상 처리 장치 및 그에 따른 의료 영상 처리 방법에 관한 것이다.

단층 촬영 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 단층 촬영 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 단층 촬영 장치에서 출력되는 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.

사용자는 단층 촬영에 의해 출력되는 단면 영상의 해상도를 조절할 수 있다. 단면 영상의 해상도를 조절하기 위하여, 사용자는 대상체에 투과시키는 엑스선의 양을 조절할 수 있다. 엑스선의 양을 조절할 때에 있어서, 사용자는 엑스선이 조사되는 부분의 엑스선 투과율, 두께 및 밀도 등을 고려하여야 한다.

본 발명은 엑스선이 조사되는 부분의 엑스선 투과율, 두께 및 밀도 등을 고려하여 복수의 신체 부위들에 노출되는 엑스선의 양을 줄이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 복수개의 장기가 겹치는 부분에서 우선 순위에 따라 엑스선을 조사함으로써, 장기에 노출되는 엑스선의 양을 최소화 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 대상체를 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 의료 영상 처리 장치일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정하고, 복수개의 부분 영역들에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하며, 결정된 복수개의 영상 품질들에 근거하여 조절되는 엑스선이 대상체를 투과하도록 제어하는 제어부; 및 제어부의 제어에 따라서, 엑스선을 생성하여 대상체로 방출하는 엑스레이 생성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어부는, 복수개의 부분 영역들이 서로 중첩되는 경우, 복수개의 신체 부위들의 우선 순위에 기초하여 중첩되는 부분 영역에 대응되는 영상 품질을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어부는, 신체 부위의 영상 품질 인덱스 값에 기초하여, 복수개의 부분 영역에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 품질 인덱스 값은 복수개의 부분 영역 각각에 포함되는 신체 부위를 디스플레이하기 위한 단면 영상의 신호 대 잡음비(SNR) 값에 근거하여 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 사용자 입력은 복수개의 신체 부위들의 우선 순위 및 복수개의 신체 부위들의 영상 품질 인덱스 값들 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 영상 품질 인덱스 값은, 신체 부위의 밀도 및 부피 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 생성부는, 단면 영상을 생성하기 전에, 복수개의 신체 부위들의 위치를 결정하기 위한 스카우트 영상을 생성하기 위해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 스카우트 영상 및 단면 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이부는, 복수개의 신체 부위들의 위치가 표시된 스카우트 영상을 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 사용자 입력은 스카우트 영상에 표시되는 복수개의 신체 부위들의 위치를 수정하기 위한 사용자 입력을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는, 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 사용자 입력은 복수개의 신체 부위들을 선택하기 위한 사용자 입력을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어부는, 선택된 복수개의 신체 부위들에 기초하여 대상체에 엑스선이 조사되는 범위를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 복수개의 신체 부위들의 위치가 표시된 스카우트 영상은, 신체 부위 위치가 설정된 레퍼런스 영상에 근거하여 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어부는, 복수개의 영상 품질들에 근거하여 복수개의 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 나타내는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 장치는 단층 촬영 장치이고, 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부는, 영상 품질에 근거하여 부분 영역들 각각에 대응되는 로테이션당 관전류(KVA)를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 방법은 대상체를 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 의료 영상 처리 방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 방법은 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정하는 단계; 복수개의 부분 영역들에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하는 단계; 결정된 복수개의 영상 품질들에 근거하여 조절되는 엑스선이 대상체를 투과하도록 제어하는 단계; 및 제어에 따라서, 엑스선을 생성하여 대상체로 방출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 영상 품질들을 결정하는 단계는, 복수개의 부분 영역들이 서로 중첩되는 경우, 복수개의 신체 부위들의 우선 순위에 기초하여 중첩되는 부분 영역에 대응되는 영상 품질을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 엑스선이 대상체를 투과하도록 제어하는 단계는, 복수개의 영상 품질들에 근거하여 복수개의 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 의료 영상 처리 방법은 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 나타내는 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 우선 순위 및 영상 품질 인덱스 값에 기초하여, 부분 영역들에 조사되는 엑스선의 양을 상이하게 결정할 수 있다. 이에 따르면, 복수의 신체 부위들을 동일한 품질로 나타내는 것보다 인체에 노출되는 엑스선의 양을 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 복수개의 장기가 겹치는 부분에서 우선 순위에 따라 엑스선을 조사함으로써, 단면 영상의 품질을 적정 수준으로 유지시키면서 장기에 노출되는 엑스선의 양을 최소화 할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레퍼런스 영상(610) 및 스카우트 영상들(620, 630)을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 부분 영역들이 표시된 스카우트 영상(700)을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 신체 부위들의 종류 별 우선 순위 및 영상 품질 인덱스를 나타내는 우선 순위 표(800)를 도시한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면을 도시한다.
도 11은 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

본 명세서에서 "영상"는 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 신체 부위, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

CT 시스템은 대상체에 대하여 단면 영상을 제공할 수 있으므로, 일반적인 X-ray 촬영 기기에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 신체 부위 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있다.

CT 시스템은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 영상데이터를 초당 수십, 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다음과 같은 여러 가지 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상기법들로는 다음과 같은 기법들이 있다.

- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상기법으로 일정 HU값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법.

- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.

- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.

- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.

- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유자제의 재구성이 가능하다.

- Editing: VR에서 관심부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.

- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영(CT) 시스템(100)은 첨부된 도 1을 참조하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다.

도 1은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다. 도 1을 참조하면, CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.

갠트리(102)는 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.

대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치될 수 있다.

테이블(105)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(105)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.

또한, 갠트리(102)도 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), 제어부(118), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132)를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블(105)은 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동 가능하고, 제어부(118)에 의하여 움직임이 제어될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 회전 프레임(104), X-ray 생성부(106), X-ray 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)는 디스크의 형태일 수도 있다.

회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 그리드(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 그리드(114)는 X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)의 사이에서 위치할 수 있다.

의료용 영상 시스템에 있어서, 검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X-선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시키기 위해, 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 산란 방지 그리드를 위치시킬 수 있다.

예를 들어, 산란 방지 그리드는, 납 박편의 스트립(strips of lead foil)과, 중공이 없는 폴리머 물질(solid polymer material)이나 중공이 없는 폴리머(solid polymer) 및 섬유 합성 물질(fiber composite material) 등의 공간 충전 물질(interspace material)을 교대로 적층한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 산란 방지 그리드의 형태는 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

회전 프레임(104)은 회전 구동부(110)로부터 구동 신호를 수신하고, X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다.

X-ray 생성부(106)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, X-ray 생성부(106)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다.

X-ray 생성부(106)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태로 방출될 수 있다.

X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)와 마주하여 위치할 수 있다. X-ray 검출부(108)는 복수의 X-ray 검출소자들을 포함할 수 있다. 단일 엑스선 검출소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)로부터 생성되고 대상체(10)를 통하여 전송된 X 선을 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다.

X-ray 검출부(108)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 X-ray 검출부는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 X-ray 검출부는 photon counting detector를 사용할 수 있다. 데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisitino System)(116)는 X-ray 검출부(108)와 연결될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 또한, X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다.

슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 X-ray 검출부(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.

이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(126)로 송신될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(118)는 CT 시스템(100)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(118)는 테이블(105), 회전 구동부(110), 콜리메이터(112), DAS(116), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132) 등의 동작들을 제어할 수 있다.

영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)을 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다.

전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다.

영상 처리부(126)의 출력 데이터는 로(raw) 데이터 또는 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 이러한 프로젝션 데이터는 데이터 획득시의 촬영 조건(예컨대, 튜브 전압, 촬영 각도 등)등과 함께 저장부(124)에 저장될 수 있다.

프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다.

저장부(124)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

또한, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 재구성할 수 있다. 이러한 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다.

입력부(128)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 외부 입력이 수신될 수 있다. 예를 들면, X선 단층 촬영 조건은, 복수의 튜브 전압, 복수의 X선들의 에너지 값 설정, 촬영 프로토콜 선택, 영상재구성 방법 선택, FOV 영역 설정, 슬라이스 개수, 슬라이스 두께(slice thickness), 영상 후처리 파라미터 설정 등을 포함할 수 있다. 또한 영상 처리 조건은 영상의 해상도, 영상에 대한 감쇠 계수 설정, 영상의 조합비율 설정 등을 포함할 수 있다.

입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(128)는 마이크로폰, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패드, 터치팬, 음성, 제스처 인식장치 등을 포함할 수 있다.

디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 디스플레이할 수 있다.

전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다.

통신부(132)는 서버(134) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 영상 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a는 단층 촬영에 적용되는 스캔 방식 중 나선형(helical) 스캔 방식에 의해 단층 촬영을 수행하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 테이블(도 1의 105)이 대상체(301)의 축 방향, 예를 들어 z 축 상의 방향(303)으로 이동할 수 있다. 대상체(301)가 이동하는 중에 X-ray 생성부(도 2의 106) 및 X-ray 검출부(도 2의 108)가 대상체(301)의 주위를 회전하게 된다. 이 때 X-ray 생성부(도 2의 106)의 X-ray 광원의 이동 궤적(305)은 나선 형태가 된다. X-ray 검출부(도 2의 108)에서 이동 궤적(305)을 따라 획득된 데이터는 단면 영상으로 복원될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 이동 궤적(305)의 전체는 복수개의 부분 구간들(302, 304, 306)로 구분될 수 있다. 이동 궤적(305)의 복수개의 부분 구간들(302, 304, 306)에서 획득된 데이터들을 모두 이용하여 하나의 단면 영상을 획득할 수 있다. 도 3c를 참조하면, 이동 궤적(305)을 따라 획득된 데이터들을 이용하여 획득한 하나의 단면 영상(370)의 예가 도시된다.

도 3a를 참조하면, 제 1 구간(302)을 따라 획득된 데이터, 제 2 구간(304)을 따라 획득된 데이터 및 제 3 구간(306)을 따라 획득된 데이터는 대상체(301)에 포함된 복수개의 신체 부위들에 각각 대응될 수 있다. 복수개의 신체 부위들은 폐, 심장, 위, 간, 대장 및 소장 등의 장기들, 골반, 뇌 등을 포함할 수 있다. 도 3a의 제 1 구간(302)을 따라 획득된 데이터는 폐 및 심장 등에 대응될 수 있고, 제 2 구간(304)을 따라 획득된 데이터는 간 등에 대응될 수 있으며, 제 3 구간(306)을 따라 획득된 데이터는 대장, 소장 및 골반 등에 대응될 수 있다.

또한, 도 3a에서는 나선형 스캔 방식을 예로 들어 설명하였으나, 단면 영상 복원에 이용되는 데이터 획득을 위하여, 축상 스캔(axial scan) 방식이 이용될 수도 있을 것이다.

도 3b를 참조하면, 단층 촬영 시에 환자의 각 신체 부위에 노출되는 엑스선에 대응되는 관전류(tube current) 량을 나타낸 그래프(350)가 도시된다. 그래프(350)의 가로축에는 테이블(도 1의 105)이 이동하는 방향, 예를 들어 z 축(320)에서의 위치를 나타낼 수 있고, 세로축에는 관전류 량(mA)을 나타낼 수 있다. 세로축인 y 축(310)에 나타난 관전류 값은 도 3a에 도시된 이동 궤적(305) 내의 로테이션(rotation)당 관전류(KVA) 일 수 있다. 신체의 각 부위에 따라 부피, 밀도, 엑스선에 대한 투과율이 상이할 수 있다. 신체의 각 부분에 대한 해상도가 균일한 단면 영상을 획득하기 위해서, 사용자는 환자의 z 축(320) 방향에 따라 관전류 량을 상이하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 그래프(350)의 z 축(320) 상에서, 신체 부위 중 비교적 부피가 큰 부분인 골반 부분(351)의 경우 관전류 량을 크게 하고, 비교적 부피가 작은 부분인 목 부분(353)의 경우에는 관전류 량을 작게 할 수 있다. 이와 같이 단층 촬영에서 단면 영상의 해상도를 조절하기 위해 이용되는 방식의 일 예로, 자동 노출 제어(Automatic Exposure Control; AEC)를 들 수 있다. 단층 촬영에서 AEC 방식을 사용하면 z 축(도 3b의 320) 및 z 축(도 3b의 320)과 수직한 방향들(x 축 및 y 축 방향; 미도시)중 적어도 하나에서 관전류 값의 변조를 자동으로 수행할 수 있다. AEC 방식에 의하면 신체의 각 부분에 대한 해상도가 균일한 단면 영상(도 3c의 370)을 획득하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 단면 영상(370)에 복수개의 신체 부위들이 서로 다른 해상도로 나타나도록 하여, 신체 내부의 신체 부위에 최소한의 엑스선만이 투과되도록 할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치는 다양한 의료 영상을 생성 및 처리할 수 있는 전자기기이다. 구체적으로, 의료 영상 처리 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 처리 장치는 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및/또는 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 처리 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.

의료 영상 처리 장치로는 자기 공명 영상을 제공하기 위한 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치, 단층 촬영(Tomography) 장치, 엑스레이(X-ray) 장치, 및 초음파(Ultrasound) 진단 장치 등이 될 수 있으며, MRI 영상, 단층 영상, 엑스레이 영상, 초음파 영상 중 적어도 하나를 처리할 수 있다.

이하에서는, 의료 영상 처리 장치가 단층 영상(Tomography image)을 처리하는 단층 영상 처리 장치인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 4a에 도시된 단층 영상 처리 장치(400a)는 대상체를 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 영상 처리 장치(400a)는 제어부(410) 및 엑스레이 생성부(420)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 단층 영상 처리 장치(400a)는 대상체를 투과한 방사선을 이용하여 획득된 데이터를 이용하여 영상을 복원하는 모든 의료 영상 장치가 될 수 있다. 구체적으로, 단층 영상 처리 장치(400a)는 CT(computed Tomography) 장치, OCT(Optical Coherence Tomography), 또는 PET(positron emission tomography)-CT 장치 등이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 단층 영상 처리 장치(400a)에서 획득되는 단층 영상은 CT 영상, OCT 영상, PET 영상 등이 될 수 있다.

구체적으로, 단층 영상 처리 장치(400a)는 도 1 및 도 2에서 설명한 CT 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 또한, 단층 영상 처리 장치(400a)는 CT 시스템(100)과 유무선의 네트워크를 통하여 연결되는 의료 장치 또는 휴대용 장치 내에 포함되어, CT 시스템(100)과 연결되어 동작할 수 도 있다.

이하에서 참조된 도면에서는 단층 영상으로 CT 영상을 예로 들어 첨부하였다.

제1 영역은 대상체에 대한 단면 영상을 생성하기 위해 엑스선이 투과되는 영역이다. 제1 영역은 사용자에 의해 미리 결정될 수도 있다. 사용자가 진단하고자 하는 신체 부위를 선택하면, 선택된 신체 부위를 포함하는 제1 영역이 자동으로 결정될 수도 있다.

제어부(410)는 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정할 수 있다. 도 7에 복수개의 부분 영역들(710, 720, 730)의 예가 도시된다. 제어부(410)는 복수개의 부분 영역들에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정할 수 있다.

제어부(410)는 신체 부위의 종류에 따른 우선 순위 및 영상 품질 인덱스 값에 기초하여 복수개의 영상 품질들을 결정할 수 있다. 도 8의 우선순위 테이블(priority table)(800)에 도시된 바와 같이, 신체 부위의 종류에 따른 우선 순위 및 영상 품질 인덱스 값들은 미리 정해진 값들일 수 있다.

먼저, 영상 품질 인덱스 값은 사용자가 진단하고자 하는 신체 부위를 나타내기 위한 단면 영상의 신호 대 잡음비(SNR) 값에 근거하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 단면 영상에 나타나는 신체 부위를 진단하기 위해 SNR 값이 비교적 작아야 하는 경우 영상 품질 인덱스 값이 비교적 작을 수 있다. SNR 값이 비교적 커도 단면 영상에 나타나는 신체 부위를 진단하는 것이 가능하면 영상 품질 인덱스 값은 비교적 클 수 있다.

제어부(410)는 영상 품질 인덱스 값들뿐 만 아니라 신체 부위의 종류에 기초하여 결정되는 우선 순위에 따라 복수개의 영상 품질들을 결정할 수 있다. 우선 순위는 도 7에 도시된 바와 같이, 부분 영역들(710, 720) 간에 서로 중첩되는 부분이 존재하는 경우 각 부분 영역의 영상 품질을 결정하는 데에 사용될 수 있다. 복수개의 신체 부위들의 우선 순위는, 단면 영상에 포함된 복수개의 신체 부위들의 진단에 요구되는 우선 순서일 수 있다. 복수개의 신체 부위들의 우선 순위는, 사용자에 의해 미리 정해지는 값일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 폐와 간을 포함하는 단면 영상에서 간의 우선 순위를 폐의 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다. 제어부(410)는 결정된 복수개의 영상 품질들에 근거하여 조절되는 엑스선이 대상체를 투과하도록 제어할 수 있다. 제어부(410)는 전술한 도 2의 제어부(118)에 포함될 수 있다.

엑스레이 생성부(420)는 제어부(410)의 제어에 따라서 엑스선을 생성하여 대상체로 방출할 수 있다. 엑스레이 생성부(420)는 전술한 도 2의 엑스레이 생성부(106)에 포함될 수 있다.

한편, 엑스레이 생성부(420)는 단면 영상을 생성하기 전에, 스카우트 영상(scout image)을 생성하기 위해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 본 명세서에서 스카우트 영상은 복수개의 신체 부위들의 위치를 결정하기 위한 영상이다. 도 6b을 참조하면, 단면 영상을 생성하기 위한 엑스선을 조사하기 전에 획득된 스카우트 영상(620)이 도시된다. 스카우트 영상(620)은 테이블(도 1의 105)이 이동하는 방향과 동일한 방향으로 엑스레이 생성부(420)를 이동시키면서 엑스레이를 조사함으로써 획득될 수 있다. 스카우트 영상(620)은 단면 영상(도 3c의 370)을 생성하는 데에 요구되는 엑스선의 양보다 소량을 사용하여 미리 촬영된 영상일 수 있다. 신체 부위 위치가 설정된 레퍼런스 영상(도 6a의 610)에 근거하여 스카우트 영상(도 6b의 620)에서 복수개의 신체 부위들의 위치를 결정할 수 있다. 레퍼런스 영상(도 6a의 610)을 이용하여 스카우트 영상(도 6b의 620)내의 신체 부위를 분절(segment)하여 디스플레이하는 것에 대해서는 이하 도 6c를 이용하여 자세히 설명한다.

또한, 단층 촬영 장치(400a)는 CT 시스템(100)과 유무선의 네트워크를 통하여 연결되는 의료 장치 또는 휴대용 장치 내에 포함되어, CT 시스템(100)과 연결되어 동작하는 경우, 엑스레이 생성부(420)는 엑스레이 생성을 위한 제어 신호를 연결되는 CT 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 그에 따라서, CT 시스템(100)의 X-ray 생성부(106)는 엑스레이 생성부(420)에서 전송되는 제어 신호에 근거하여, 의도된 엑스레이가 대상체로 조사될 수 있도록 한다.

도 4b에 도시된 단층 영상 처리 장치(400b)는 대상체를 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 영상 처리 장치(400b)는 제어부(410), 엑스레이 생성부(420), 입력부(430) 및 디스플레이부(440)를 포함할 수 있다.

도 4b에 도시된 단층 영상 처리 장치(400b)는 도 4a에 도시된 단층 영상 처리 장치(400a)와 비교하여 입력부(430) 및 디스플레이부(440)를 더 포함할 수 있다. 도 4a의 제어부(410) 및 엑스레이 생성부(420)의 설명과 중복되는 설명은 생략한다.

도 4b의 입력부(430)는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 입력은 복수개의 신체 부위들의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 포함할 수 있다. 사용자 입력은 복수개의 신체 부위들의 영상 품질 인덱스 값들에 대한 사용자 입력을 포함할 수 있다. 또한 사용자 입력은 복수개의 신체 부위들을 선택하는 사용자 입력을 포함할 수 있다. 사용자 입력은 스카우트 영상(도 6b의 620)에 기초하여 진단에 필요한 복수개의 신체 부위들을 선택하는 입력일 수 있다. 또한, 사용자 입력은 스카우트 영상에 표시되는 복수개의 신체 부위들의 위치를 수정하기 위한 사용자 입력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은 레퍼런스 영상(도 6a의 610)에 근거하여 스카우트 영상(도 6b의 620)에서 결정되는 복수개의 신체 부위들의 위치를 수정하기 위한 사용자 입력일 수 있다. 도 4b의 입력부(430)는 도 2의 입력부(128)에 포함될 수 있다.

디스플레이부(440)는 스카우트 영상 및 단면 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(440)는 복수개의 신체 부위들의 위치가 표시된 스카우트 영상을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(440)는 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 나타내는 화면을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(440)는 도 2의 디스플레이부(130)에 대응될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는, 의료 영상 처리 장치가 단층 영상(Tomography image)을 처리하는 단층 영상 처리 장치인 경우를 예로 들어 설명한다.

단층 영상 처리 장치(400a, 400b)는 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 대상체를 포함하는 제1 영역 내에서 복수개의 부분 영역들을 결정할 수 있다(S510).

단층 영상 처리 장치(400a, 400b)는 복수개의 부분 영역들에 포함되는 복수개의 신체 부위들의 종류에 기초하여 복수개의 영상 품질들을 결정할 수 있다(S520).

단층 영상 처리 장치(400a, 400b)는 결정된 복수개의 영상 품질들에 근거하여 대상체에 조사되는 엑스선을 조절할 수 있다(S530).

이하, 도 6 내지 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 보다 자세히 설명한다.

도 6a는 레퍼런스 영상(610)을 도시하는 도면이다. 레퍼런스 영상(610)은 복수개의 신체 부위들의 위치가 설정되어 있는 기준 영상을 의미할 수 있다. 레퍼런스 영상(610)은 촬영 대상이 되는 신체 부위들을 전체적으로 포함하는 모든 의료 영상이 될 수 있다. 도 6b는 레퍼런스 영상(610)으로 스카우트 영상(620)이 이용되는 경우를 예로 들어 도시하는 도면이다. 도 6c의 스카우트 영상(630)은 레퍼런스 영상(610)에 기초하여 복수의 신체 부위들의 위치를 스카우트 영상(620)에 표시한 것을 나타낸다. 도 6c의 스카우트 영상(630)에는 예를 들어 폐(631, 632), 심장(633), 간(635) 및 골반(637)의 위치가 표시될 수 있다. 폐(631, 632), 심장(633), 간(635) 및 골반(637)의 위치는 레퍼런스 영상(610)의 폐(611, 612), 심장(613), 간(615) 및 골반(617)의 위치에 기초하여 분절(segment)되어 스카우트 영상(630)에 표시될 수 있다. 표시된 각각의 신체 부위들의 위치는 사용자에 의해 수정될 수 있다. 사용자는 표시된 복수개의 신체 부위들 중에서 단면 영상에 나타내고자 하는 적어도 하나의 신체 부위를 선택할 수 있다. 예를 들어 사용자는 스카우트 영상(630)에서 폐(631, 632), 심장(633), 간(635) 및 골반(637)을 선택할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 단층 영상 처리 장치(400a, 400b)는 스카우트 영상(630)에서 선택된 적어도 하나의 신체 부위, 예를 들어 폐(631, 632), 심장(633), 간(635) 및 골반(637)을 포함하는 제1 영역에 엑스선을 투과시켜 단면 영상을 생성할 수 있다.

도 7은 복수개의 부분 영역들이 표시된 스카우트 영상(700)을 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수개의 부분 영역들은, 제1 부분 영역(710), 제2 부분 영역(720) 및 제3 부분 영역(730)을 포함할 수 있다. 복수개의 부분 영역들(710, 720, 730)은, 스카우트 영상(700)에서 선택된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 선택된 복수개의 신체 부위들은 폐(711, 712), 심장(713), 간(725) 및 골반(737)이 될 수 있다. 제1 부분 영역(710)에는 폐(711, 712) 및 심장(713)이 포함될 수 있고, 제2 부분 영역(720)에는 간(725)이 포함될 수 있고, 제3 부분 영역(730)에는 골반(737)이 포함될 수 있다. 제어부(410)는 복수개의 부분 영역들(710, 720, 730)에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 신체 부위들의 종류 별 우선 순위 및 영상 품질 인덱스를 나타내는 우선 순위 표(Priority table)(800)를 도시한다.

우선 순위 표(800)는 사용자에 의해 미리 입력된 데이터일 수 있다. 표(800)를 참조하면, 예를 들어 신체 부위의 우선 순위는 높은 것부터 간, 골반, 폐, 뇌 순서가 될 수 있다. 영상 품질 인덱스는 복수개의 부분 영역 각각에 포함되는 신체 부위를 디스플레이하기 위한 단면 영상의 신호 대 잡음비(SNR)에 근거하여 결정될 수 있다. 또한, 영상 품질 인덱스는 신체 부위의 밀도 및 부피 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 영상 품질 인덱스는 예를 들어, 간의 경우 15, 골반의 경우 28, 폐의 경우 25, 뇌의 경우 10이 될 수 있다. 골반 및 폐는, 간 및 뇌에 비해서 조직 내부에 빈 공간이 많으므로 영상 품질 인덱스 값이 높다. 즉, 골반 및 폐의 경우 SNR 값이 비교적 큰 단면 영상으로도 병변 등의 진단이 가능할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면들을 도시한다.

도 9를 참조하면, 스카우트 영상(900)에 표시된 제1 부분 영역(910) 및 제2 부분 영역(920)이 도시된다.

사용자는 스카우트 영상(900)에서 단면 영상 내에 나타내고자 하는 복수개의 신체 부위들을 선택할 수 있다. 제어부(410)는 사용자의 입력에 의해 선택된 복수개의 신체 부위들에 기초하여 대상체에 엑스선이 조사되는 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력에 의해 폐(911, 912) 및 간(925)이 선택될 수 있고, 선택된 복수들의 신체 부위들(폐: 911, 912; 간: 925)의 위치에 기초하여 결정된 제1 부분 영역(910) 및 제2 부분 영역(920)에만 엑스선이 조사될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수들의 신체 부위들 중 폐(911, 912)를 포함하는 제1 부분 영역(910)과 간(925)을 포함하는 제2 부분 영역(920)의 우선 순위 및 영상 품질 인덱스 값에 기초하여, 부분 영역들에 조사되는 엑스선의 양을 상이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 영상 품질 인덱스 값이 더 높은 폐에는 간에 조사되는 엑스선 량보다 더 적은 양의 엑스선을 조사하도록 결정할 수 있다. 이에 따르면, 복수의 신체 부위들을 동일한 품질로 나타내는 것보다 인체에 노출되는 엑스선의 양을 줄일 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 스카우트 영상(1000)에 표시된 제1 영역(1010) 및 제2 영역(1020), 그리고 제1 영역(1010) 및 제2 영역(1020)이 사이에 중첩 영역(1015)이 도시된다.

제1 영역(1010) 및 제2 영역(1020)이 사이의 중첩 영역(1015)은 도 9의 제1 부분 영역(910) 및 제2 부분 영역(920)이 겹치는 부분에 대응될 수 있다. 즉, 도 10의 제1 영역(1010) 및 중첩 영역(1015)의 합은 도 9의 제1 부분 영역(910)에 대응될 수 있다. 도 10의 제2 영역(1020) 및 중첩 영역(1015)의 합은 도 9의 제2 부분 영역(920)에 대응될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 사용자의 입력에 의해 스카우트 영상(1000)에서 폐(1011, 1012) 및 간(1025)이 선택될 수 있다. 폐(1011, 1012) 및 간(1025)은 스카우트 영상(1000)내에서 서로 겹치게 되므로, 선택된 복수개의 신체 부위들에 기초하여 결정된 제1 부분 영역(도 9의 910 참조) 및 제2 부분 영역(도 9의 920 참조)이 서로 겹치는 중첩 영역(1015)이 존재하게 된다. 중첩 영역(1015)에서의 영상 품질은 제1 부분 영역(도 9의 910 참조) 및 제2 부분 영역(도 9의 920 참조)에 포함되는 신체 부위들 중, 우선 순위가 더 높은 신체 부위의 영상 품질 인덱스 값에 대응될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 8에 도시된 표(800)를 참조하여 보면 폐(1011, 1012) 및 간(1025) 중 우선 순위는 간(1025)이 더 높기 때문에, 중첩 영역(1025)의 영상 품질은 간의 영상 품질 인덱스 값인 15에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하는 경우, 제1 영역(1010)에 대응되는 영상 품질은, 폐(1011, 1012)의 영상 품질 인덱스 값 25에 기초하여 결정할 수 있다. 제2 영역(1020) 및 중첩 영역(1015)에 대응되는 영상 품질은, 간(1025)의 영상 품질 인덱스 값 15에 기초하여 결정할 수 있다.

각각의 영역들에서, 결정된 영상 품질들 각각에 대응되는 엑스선의 양이 결정될 수 있다. 구체적으로, 각각의 영역들에는 로테이션당 관전류(KVA) 값을 상이하게 적용함으로써 상이한 엑스선 량을 조사할 수 있다.

이에 따르면, 우선 순위 및 영상 품질 인덱스 값에 기초하여, 부분 영역들에 조사되는 엑스선의 양을 상이하게 결정할 수 있다. 또한 복수개의 장기가 겹치는 부분에서 우선 순위에 따라 엑스선을 조사함으로써, 단면 영상의 품질을 적정 수준으로 유지시키면서 장기에 노출되는 엑스선의 양을 최소화 할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 제1 영역(1010)과 중첩 영역(1015)이 접하는 부분에서 불연속적으로 변하지 않고, 서서히 변하도록 로테이션당 관전류 값을 결정할 수 있다. 마찬가지로, 로테이션당 관전류 값은 중첩 영역(1015)과 제2 영역(1020)이 접하는 부분에서도 서서히 변하도록 로테이션당 관전류 값을 결정할 수 있다.

이에 따르면, 결정된 영상 품질들이 서로 상이한 영역들 사이의 경계에 대응되는 부분이 자연스럽게 표현되는 단면 영상을 획득할 수 있다.

디스플레이부(440)는 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양 예를 들어, 로테이션당 관전류 값을 나타내는 화면을 디스플레이할 수도 있다.

도 11은 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.

통신부(70)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있으며, 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 통신부(70)는 유선 또는 무선으로 네트워크(80)와 연결되어 외부의 서버(92), 외부의 의료 장치(94), 또는 외부의 휴대용 장치(96)와 통신을 수행할 수 있다.

구체적으로, 통신부(70)는 네트워크(80)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 다른 의료 장치(94)에서 촬영한 의료 이미지 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(70)는 서버(92)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(70)는 병원 내의 서버(92)나 의료 장치(94)뿐만 아니라, 의사나 고객의 휴대폰, PDA, 노트북 등의 휴대용 장치(96)와 데이터 통신을 수행할 수도 있다.

또한, 통신부(70)는 CT 시스템의 이상 유무 또는 의료 영상 품질 정보를 네트워크(80)를 통해 사용자에게 송신하고 그에 대한 피드백을 사용자로부터 수신할 수도 있다.

통신부(70)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(72), 유선 통신 모듈(74) 및 무선 통신 모듈(76)을 포함할 수 있다.

근거리 통신 모듈(72)은 소정 거리 이내의 위치하는 기기와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

유선 통신 모듈(74)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미하며, 유선 통신 기술에는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 이용한 유선 통신 기술이 포함될 수 있고, 그 밖에 당업자에게 자명한 유선 통신 기술이 포함될 수 있다.

무선 통신 모듈(76)은, 이동 통신망 상에서의 기지국, 외부의 장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

도 4a에 도시된 의료 영상 처리 장치(400a) 및 도 4b에 도시된 의료 영상 처리 장치(400b)는 네트워크(80)에 연결된 외부의 의료 장치(94) 또는 외부의 휴대용 장치(96)일 수 있다. 즉, 의료 영상 처리 장치(400a, 400b)는 도 11에 도시된 통신부(70)에 접속되어 동작할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 시스템
102: 갠트리
104: 회전 프레임
105: 테이블
106: X-ray 생성부
108: X-ray 검출부
110: 회전 구동부
112: 콜리메이터
114: 산란 방지 그리드
118: 제어부
120: 데이터 송신부
124: 저장부
126: 영상 처리부
128: 입력부
130: 디스플레이부
132: 통신부
134: 서버?

Claims

의료 영상 처리 장치로서,
대상체를 포함하는 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 상기 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정하고, 상기 복수개의 부분 영역들 각각에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 상기 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하며, 상기 결정된 복수개의 영상 품질들 별로 상이하게 조절되는 엑스선이 상기 대상체를 투과하도록 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라서, 엑스선을 생성하여 상기 제1 영역으로 방출하는 엑스레이 생성부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 결정된 복수개의 영상 품질들을 갖는 상기 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 복수개의 부분 영역들이 서로 중첩되는 경우, 상기 복수개의 신체 부위들의 우선 순위에 기초하여 중첩되는 부분 영역에 대응되는 상기 영상 품질을 결정하는, 의료 영상 처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부는
신체 부위의 영상 품질 인덱스 값에 기초하여, 상기 복수개의 부분 영역에 각각 대응되는 상기 복수개의 영상 품질들을 결정하고,
상기 영상 품질 인덱스 값은 상기 복수개의 부분 영역 각각에 포함되는 신체 부위를 디스플레이하기 위한 단면 영상의 신호 대 잡음비(SNR) 값에 근거하여 결정되는, 의료 영상 처리 장치.
제3항에 있어서,
사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
상기 사용자 입력은 상기 복수개의 신체 부위들의 우선 순위 및 상기 복수개의 신체 부위들의 영상 품질 인덱스 값들 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 포함하는, 의료 영상 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 영상 품질 인덱스 값은 신체 부위의 밀도 및 부피 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 엑스레이 생성부는
상기 단면 영상을 생성하기 전에, 상기 복수개의 신체 부위들의 위치를 결정하기 위한 스카우트 영상을 생성하기 위해 상기 대상체에 엑스선을 조사하는, 의료 영상 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 스카우트 영상 및 상기 단면 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는, 의료 영상 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 디스플레이부는
상기 복수개의 신체 부위들의 위치가 표시된 상기 스카우트 영상을 디스플레이하는, 의료 영상 처리 장치.
제8항에 있어서,
사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
상기 사용자 입력은 상기 스카우트 영상에 표시되는 상기 복수개의 신체 부위들의 위치를 수정하기 위한 사용자 입력을 포함하는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 상기 사용자 입력은 상기 복수개의 신체 부위들을 선택하기 위한 사용자 입력을 포함하는, 의료 영상 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 제어부는
선택된 상기 복수개의 신체 부위들에 기초하여 상기 대상체에 상기 엑스선이 조사되는 범위를 결정하는, 의료 영상 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수개의 신체 부위들의 위치가 표시된 상기 스카우트 영상은 신체 부위 위치가 설정된 레퍼런스 영상에 근거하여 생성되는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 복수개의 영상 품질들에 근거하여 상기 복수개의 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 결정하는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 나타내는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는, 의료 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 의료 영상 처리 장치는 단층 촬영 장치이고, 상기 제어부는
상기 영상 품질에 근거하여 상기 부분 영역들 각각에 대응되는 로테이션당 관전류(KVA)를 결정하는, 의료 영상 처리 장치.
의료 영상 처리 방법으로서,
대상체를 포함하는 제1 영역에 포함된 복수개의 신체 부위들의 위치에 기초하여 상기 제1 영역에 포함되는 복수개의 부분 영역들을 결정하는 단계;
상기 복수개의 부분 영역들 각각에 포함되는 신체 부위의 종류에 기초하여 상기 복수개의 부분 영역들에 각각 대응되는 복수개의 영상 품질들을 결정하는 단계;
상기 결정된 복수개의 영상 품질들 별로 상이하게 조절되는 엑스선이 상기 대상체를 투과하도록 제어하는 단계; 및
상기 제어에 따라서, 엑스선을 생성하여 상기 제1 영역으로 방출하여 상기 결정된 복수개의 영상 품질들을 갖는 상기 대상체에 대한 단면 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
제16항에 있어서, 상기 영상 품질들을 결정하는 단계는
상기 복수개의 부분 영역들이 서로 중첩되는 경우, 상기 복수개의 신체 부위들의 우선 순위에 기초하여 중첩되는 부분 영역에 대응되는 상기 영상 품질을 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
제16항에 있어서, 상기 엑스선이 상기 대상체를 투과하도록 제어하는 단계는
상기 복수개의 영상 품질들에 근거하여 상기 복수개의 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
제16항에 있어서,
상기 부분 영역들 각각에 조사되는 엑스선의 양을 나타내는 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법.