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KR101750173B1 - System and method for the automatic calculation of the effective dose - Google Patents

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KR101750173B1
KR101750173B1 KR1020150144968A KR20150144968A KR101750173B1 KR 101750173 B1 KR101750173 B1 KR 101750173B1 KR 1020150144968 A KR1020150144968 A KR 1020150144968A KR 20150144968 A KR20150144968 A KR 20150144968A KR 101750173 B1 KR101750173 B1 KR 101750173B1
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Abstract

본 발명은 환자의 신체 부위에 따른 방사선 조사량을 자동으로 계산하여 환자의 체형에 따른 방사선 조사량을 정확하게 자동으로 계산할 수 있는 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법에 관한 것으로 본 발명의 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법은 2차원 스카우트 영상을 제공받는 단계, 상기 스카우트 영상의 가로(row) 방향으로 상기 영상의 밝기에 관한 라인 스캐닝을 복수의 위치에서 수행하여 복수개의 라인 데이터를 획득하는 단계, 상기 복수개의 라인 데이터마다 중간값을 산출하여, 복수개의 중간값을 획득하는 단계, 상기 복수개의 중간값에 기반한 그래프를 형성하는 단계, 상기 그래프를 기초로 방사선이 조사되는 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 단계, 상기 분할된 신체 영상 부위별로 조사된 방사선량을 계산하여 환자의 신체 부위별 피폭량을 자동으로 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a method for automatically calculating a radiation effective dose which can automatically calculate a radiation dose according to a body shape of a patient by automatically calculating a radiation dose according to a body part of a patient, A step of acquiring a plurality of line data by performing line scanning on a brightness of the image in a row direction of the scout image at a plurality of positions, Obtaining a plurality of median values, forming a graph based on the plurality of median values, dividing a body image region of a patient to be irradiated with radiation based on the graph, The amount of radiation irradiated by each site is calculated and the exposure A may include the step of automatically calculated.

Description

방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템 및 방법{System and method for the automatic calculation of the effective dose}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for automatically calculating an effective radiation exposure dose,

본 발명은 방사선 의료기기에 노출되었던 환자의 방사선 유효 피폭량을 자동으로 계산하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 환자의 신체 부위에 따른 방사선 유효 피폭량을 계산하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for automatically calculating a radiation effective dose of a patient who has been exposed to a radiation medical device, and more particularly to a method and apparatus for calculating the effective radiation exposure dose according to a body part of a patient.

CT 촬영은 일반 방사선 검사와 달리 방사선 조사가 360도 회전을 하며 이루어지고, 검사의 부위나 목적에 따라 연속적인 영상 사이에 간격이 있거나 중첩이 있을 수 있다.Unlike general radiographic examinations, CT radiographs are rotated 360 degrees and there may be gaps or overlaps between consecutive images depending on the site or purpose of the examination.

이러한 특징을 반영할 수 있는 방사선량의 지표로 CT dose index(CTDI)와 dose length project(DLP)가 있으며, 주요 CT 제조사들에서는 CT 촬영 시 CTDI와 DLP 지표를 선량 보고서(dose report)에 기록하여 제공하고 있다.The CT dose index (CTDI) and the dose length project (DLP) are the indexes of radiation dose that can reflect these features. In the main CT manufacturers, CTDI and DLP indicators are recorded in the dose report .

현재 CT 방사선 피폭선량을 일반적으로 계산할 때 CDTI와 스캔 길이를 곱한 DLP에 신체 부위별 변환지수(conversion factor)를 곱하여 유효 피폭량(effective dose) (mSv)로 환산하고 있으며, 이러한 변환지수는 신체 부위 가슴(chest), 복부(abdomen), 골반(pelvis) 등으로 나누어지고 있다.When calculating the current dose of CT radiation, the effective dose (mSv) is calculated by multiplying the DLTI multiplied by the CDTI and the scan length by the conversion factor of the body part, (chest), abdomen (abdomen) and pelvis (pelvis) are divided into.

현재 CT 촬영 시 기기에서 제공하는 선량보고서는 두부의 경우 16cm, 몸통의 경우 32cm poly-methyl methacrylate (PMMA) phantom을 기준으로 CTDIvol과 DLP값을 제공하나, 이는 상기 팬텀을 사용하여 측정된 선량 수치로서 체형에 따라 달라지는 환자의 개별적인 선량 값은 제공하지 못한다.At present, the dosimetry provided by the device during CT scans provides CTDIvol and DLP values based on poly-methyl methacrylate (PMMA) phantom of 16 cm for head and 32 cm for torso, It does not provide individual patient dose values that depend on body shape.

또한 실제 병원 환경이나 임상에서 각 부위별 CT를 검사할 경우 검사목적에 부합하지 않은 불필요한 부위까지 포함되는 경우, 예를 들어 흉부 CT에서는 갑상선 및 간이 대부분 포함되는 경우가 많은데, 이러한 경우 흉부 CT에 해당되는 변환지수(conversion factor)만을 곱한다면 계산된 피폭량 값이 감소되어 결과적으로 환자에게 피폭될 방사선량이 증가될 문제가 발생한다.In addition, when the CT of each part in the actual hospital environment or clinical examination includes unnecessary parts that do not meet the purpose of the examination, for example, chest CT often includes thyroid and liver in most cases. If the conversion factor is multiplied only by the conversion factor, the calculated dose value is decreased, resulting in a problem that the dose to be irradiated to the patient is increased.

또한 대부분의 의료기관에서 복합 코드를 만들어 흉부, 복부, 골반과 같은 여러 신체부위를 통합하여 CT 촬영을 진행하는 경우 지금까지 알려진 단순한 부위별 변환지수(conversion factor)만으로는 정확한 피폭량의 계산이 어렵고, 흉부 CT나 복부 CT의 단일 코드로 인식되어 계산되는 경우 방사선 피폭량이 매우 증가되어보이는 결과를 가져오게 된다.In addition, in most medical institutions, if a composite code is made to integrate various parts of the body such as chest, abdomen, and pelvis to perform CT, it is difficult to calculate the accurate dose only with a simple conversion factor, If a single code of the abdominal CT is recognized and calculated, the radiation dose is greatly increased.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 최근 AAPM 보고서 204번에서는 신체크기 특이적 선량추정치(size-specific dose estimate, SSDE)의 개념을 도입하여 환자의 신체 크기를 고려한 선량을 예측하는 방법을 제시하고 있는데, 이 보고서에서는 신체크기가 달라짐에 따라 실제 부위에서의 선량을 간편하게 구할 수 있도록 크기에 따른 변환표를 제공하고 있으며, 소아환자의 나이별 평균 변환표의 제작과 활용이 가능함을 제시한다.In order to solve this problem, the recent AAPM report 204 introduces the concept of size-specific dose estimate (SSDE), which suggests a method of predicting the dose considering the patient's body size. The report provides a conversion table according to size so that the dose at the actual site can be easily obtained as the size of the body changes, suggesting that it is possible to make and use an average conversion table for each patient.

그러나, SSDE의 적용을 위해서는 검사부위의 신체크기를 환자별로 얻어내야 하는 것이 필요조건이므로 효율적인 SSDE의 계산을 위해서는 CT 촬영 영상으로부터 자동적으로 환자크기를 계산하며 이를 기반으로 선량 보고서의 수치를 변환하는 기술이 요구된다.However, in order to apply the SSDE, it is necessary to obtain the body size of the test site for each patient. Therefore, in order to calculate the SSDE efficiently, the patient size is automatically calculated from the CT image, .

또한, 미국 공개특허 US20150190102와 미국 등록 특허 US5345513에 개시된 CT 이용한 환자의 신체 부위 분할 방법은 환자의 크기(환자의 신체 부위)를 계산하기 위하여 각 CT에서 확인되는 임상 영상 데이터는 한 부위당 적어도 1000 ~ 3000장 정도의 영상 정보이므로, 이를 모두 확인하여 부위별 인식을 수행하는 방법은 서버, 데이터베이스 및 네트워크에 큰 부담이 되어 병원정보시스템에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다In addition, the method of segmenting a patient's body using CT disclosed in U.S. Patent Publication No. US 20150190102 and U.S. Pat. No. 5,345,513 discloses that the clinical image data confirmed in each CT to calculate the size of the patient (body part of the patient) Since it is about 3000 pieces of image information, the method of performing recognition by each part and performing recognition by each part has a great burden on the server, the database and the network, which may have a great influence on the hospital information system

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로 CT 의료 영상을 획득하기 위한 과정에서 환자의 각 신체 부위에 따른 정확한 방사선 피폭량을 계산하고, 이를 CT 촬영 프로토콜에 적용하는 데 그 목적이 있다. In order to solve the above problem, the present invention aims to calculate an accurate radiation dose according to each body part of a patient in the course of acquiring a CT medical image and to apply it to a CT imaging protocol.

또한, 본 발명은 병원정보시스템에 영향을 주지 않고 환자의 방사선 피폭량을 정확하게 계산하는 데 그 목적이 있다. The present invention also aims to accurately calculate the radiation dose of a patient without affecting the hospital information system.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법은 2차원 스카우트 영상을 제공받는 단계, 상기 스카우트 영상의 가로(row) 방향 라인 스캐닝을 복수의 위치에서 수행하여 복수개의 라인 데이터를 획득하는 단계, 상기 복수개의 라인 데이터마다 중간값을 산출하여, 복수개의 중간값을 획득하는 단계, 상기 복수개의 중간값에 기반한 그래프를 형성하는 단계, 상기 그래프를 기초로 방사선이 조사되는 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 단계, 상기 분할된 신체 영상 부위별로 조사된 방사선량을 계산하여 환자의 신체 부위별 피폭량을 자동으로 계산하는 단계를 포함할 수 있다. A method of automatically calculating a radiation effective dose according to an embodiment of the present invention includes: receiving a two-dimensional scout image; acquiring a plurality of line data by performing line scanning in a row direction of the scout image at a plurality of positions; Calculating a median value for each of the plurality of line data to obtain a plurality of median values, forming a graph based on the plurality of median values, determining a body image region of a patient to be irradiated with radiation based on the graph, Calculating a radiation dose for each of the divided body image regions, and automatically calculating an amount of radiation exposure for each of the body regions of the patient.

또한, 상기 그래프는 상기 환자의 키(height) 방향에 따른 상기 중간값의 연관관계일 수 있다. In addition, the graph may be a relation of the median value according to a height direction of the patient.

또한, 상기 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법은 상기 스카우트 영상에서 관심영역(region of interest)을 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 관심영역에 대하여 라인 스캐닝을 수행할 수 있다. Also, the automatic calculation method of radiation dose may further include extracting a region of interest from the scout image, and may perform line scanning on the region of interest.

또한, 신체 영상 부위를 분할하는 단계는 상기 그래프에서 소정 임계값을 설정하는 단계, 상기 임계값보다 큰 값 중 가장 큰 값을 대상으로 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak)을 검출하는 단계, 상기 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak) 사이의 구간을 폐 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The step of dividing the body image region may include the steps of: setting a predetermined threshold value in the graph; detecting a first peak and a second peak with respect to a largest value among the values larger than the threshold value; And determining a section between the first peak and the second peak as a closed region.

또한, 상기 신체 영상 부위를 분할하는 단계는 상기 폐 영역을 제외한 영역에 중 가장 낮은 값을 갖는 제1 최저점(valley)을 검출하는 단계, 상기 제1 최저점을 골반 상단으로 결정하는 단계, 상기 폐 영역 이후부터 골반 상단까지의 영역을 복부 영역으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The step of dividing the body image region may include the steps of: detecting a first valley having the lowest value among the regions excluding the closed region; determining the first lowest point as the upper end of the pelvis; And then determining the area from thereafter to the upper end of the pelvis as the abdominal area.

또한, 상기 신체 영상 부위를 분할하는 단계는 상기 제1 최저점 영역 이후의 영역에서 상기 임계값과 같은 값을 갖는 지점을 검출하고, 상기 지점을 골반 하단으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The step of dividing the body image region may further include detecting a point having the same value as the threshold value in an area after the first lowest point region and determining the point as a lower end of the pelvis.

또한, 상기 환자의 신체 부위별 피폭량을 자동으로 계산하는 단계는 상기 분할된 신체부위마다 미리 설정된 변환지수(conversion factor)를 대입하여 상기 환자의 신체 부위별 방사선 피폭량을 계산할 수 있다. In addition, the step of automatically calculating the amount of exposure by the body part of the patient can calculate the amount of radiation exposure of each part of the patient by substituting a predetermined conversion factor for each of the divided parts of the body.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템은 2차원 스카우트 영상를 입력받는 영상 입력부; 상기 영상 입력부로부터 입력받은 2차원 스카우트 영상을 기반으로 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 영상 분할부; 환자의 신체 부위별 영역에 대해 미리 설정된 피폭량 변환지수(conversion factor)를 저장하는 데이터 저장부;상기 영상 처리부로부터 상기 분할된 환자의 신체 영상 부위를 입력받고, 상기 데이터 저장부로부터 상기 피폭량 변환지수를 입력받아 상기 분할된 환자의 신체 영상부위에 상기 피폭량 변환지수를 대입하여 환자의 신체 부위별 방사선 피폭량을 계산하는 방사선 피폭량 계산부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an automatic radiation exposure dose calculation system includes: an image input unit receiving a two-dimensional scout image; An image divider for dividing a body image part of a patient based on a two-dimensional scout image received from the image input part; A data storage unit for storing a preset conversion factor for a region of the body part of the patient, a body image part of the divided patient from the image processing unit, And a radiation exposure calculation unit for calculating a radiation exposure amount for each part of the patient by inputting the exposure conversion index to a body image part of the divided patient.

또한, 상기 영상 분할부는 상기 스카우트 영상의 제1 방향 쪽으로 상기 스카우트 영상의 밝기에 관한 라인 스캐닝을 여러 번 반복하여 복수개의 라인 데이터를 획득하는 라인 데이터 스캔부; 상기 라인 데이터 스캔부(210)로부터 상기 복수개의 라인 데이터를 입력받고, 상기 라인 데이터마다 중간값을 산출하여 복수개의 라인 데이터 중간값을 산출하는 중간값 산출부; 상기 중간값 산출부로부터 상기 복수개의 라인 데이터 중간값을 입력받아, 상기 중간값에 기반한 그래프를 형성하는 그래프 형성부; 및 상기 그래프 형성부로부터 상기 그래프를 입력받아, 상기 그래프를 기반으로 상기 방사선이 조사되는 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 신체 영역 분할부를 포함할 수 있다. The image dividing unit may include: a line data scan unit for obtaining a plurality of line data by repeating line scanning on the brightness of the scout image toward the first direction of the scout image; An intermediate value calculating unit that receives the plurality of line data from the line data scanning unit 210 and calculates an intermediate value for each line data to calculate a plurality of line data intermediate values; A graph forming unit receiving the plurality of line data intermediate values from the intermediate value calculating unit and forming a graph based on the intermediate value; And a body region dividing unit that receives the graph from the graph forming unit and divides the body image region of the patient irradiated with the radiation based on the graph.

또한, 상기 신체 영역 분할부(240)는 상기 그래프에서 소정 임계값을 설정하고, 상기 임계값보다 큰 값 중 가장 큰 두 개의 값을 대상으로 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak)을 검출하고, 상기 제1 최고점과 상기 제2 최고점 사이의 구간을 폐 영역으로 결정하고, 상기 폐 영역을 제외한 영역 중 가장 낮은 값을 갖는 제1 최저점(valley)를 검출하고, 상기 제1 최저점을 골반 상단으로 결정하고, 상기 제1 최저점 이후의 영역에서 상기 임계값과 같은 갖는 지점을 검출하고, 상기 지점을 골반 하단으로 결정하며, 상기 골반 상단부터 상기 골반 하단까지의 영역을 골반 영역으로 결정하고, 상기 폐 영역에서 상기 골반 상단까지의 영역을 복부 영역으로 결정할 수 있다. In addition, the body region dividing unit 240 sets a predetermined threshold value in the graph, and calculates a first peak and a second peak with respect to two largest values among the values larger than the threshold value Detecting a first valley having a lowest value among the regions excluding the closed region, and detecting the first lowest point as a pelvis region, And determining a region between the upper end of the pelvis and the lower end of the pelvis as a pelvis region, and determining a region having the same height as the lower end of the pelvis, The area from the closed area to the upper end of the pelvis can be determined as the abdomen area.

또한, 상기 방사선 피폭량 계산부는 상기 폐 영역, 상기 골반 영역, 상기 복부 영역마다 미리 정해진 변환지수를 대입하여 상기 환자에게 조사된 방사선 피폭량을 계산할 수 있다. The radiation exposure calculation unit may calculate a radiation exposure dose irradiated to the patient by substituting a predetermined conversion index for each of the closed region, the pelvis region, and the abdomen region.

본 발명은 환자의 신체 부위에 따른 방사선 유효 조사량을 자동으로 계산하여 환자의 체형에 따른 방사선 조사량을 정확하게 자동으로 계산할 수 있는 장점이 있다. The present invention has the advantage of automatically calculating the effective dose of radiation according to the body part of the patient and automatically calculating the dose of radiation according to the body shape of the patient.

또한, 본 발명은 스카우트 영상을 이용하여, 환자의 신체 영상을 분할하므로 신체 영상 분할의 계산량이 크게 감소되며, 병원정보시스템에 무리가 가지 않는 장점이 있다. In addition, the present invention divides a body image of a patient by using a scout image, so that a calculation amount of a body image division is greatly reduced, and there is an advantage that a hospital information system is not infeasible.

도 1은 본 발명의 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법에 관한 흐름도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 스카우트 영상의 라인 스캐닝, 중간값, 그래프를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 중간값에 기반한 그래프를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 스카우트 영상에서 신체 부위별로 분할된 것을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템의 블록도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for automatically calculating an effective radiation exposure amount according to the present invention.
FIG. 2 shows line scans, median values, and graphs of the scout image of the present invention.
3 illustrates a graph based on a plurality of median values according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing the scout image of the present invention divided by body parts.
5 is a block diagram of a system for automatically calculating the effective exposure dose of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법에 관한 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of automatically calculating an effective radiation exposure amount according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 방사선 유효 피폭량 자동 계산 방법은 2차원 스카우트 영상(10)을 제공받는 단계(S100), 상기 스카우트 영상(10)의 가로(row) 방향으로 상기 영상의 밝기에 관한 라인 스캐닝을 복수의 위치에서 수행하여 복수개의 라인 데이터를 획득하는 단계(S200), 상기 복수개의 라인 데이터마다 중간값을 산출하여, 복수개의 중간값을 획득하는 단계(S300), 상기 복수개의 중간값에 기반한 그래프를 형성하는 단계(S400), 상기 그래프를 기초로 신체 영상 부위를 분할하는 단계(S500), 상기 분할된 신체 영상 부위별로 조사된 방사선량을 계산하여 환자의 신체 부위별 유효 피폭량을 계산하는 단계(S600)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the automatic calculation method of effective radiation dose of the present invention includes a step of receiving a two-dimensional scout image 10 (S100), a method of calculating a radiation dose of the scout image 10 in a row direction of the scout image 10, (S300) of obtaining a plurality of intermediate values by calculating an intermediate value for each of the plurality of line data, performing a line scanning operation on the plurality of intermediate values (S400), dividing a body image region based on the graph (S500), calculating an amount of radiation irradiated for each of the divided body image regions, and calculating an effective exposure amount of each body region of the patient (S600).

본 발명의 스카우트 영상(10)이란 CT의 촬영 시에 촬영 위치를 결정하기 위하여 사전에 환자를 대상으로 촬영된 영상으로 Anterior-Posterior 방향과 lateral 방향의 CT 토모그래피 영상으로 2차원 영상이다. 이 스카우트 영상(10)은 단순 X-선 영상과 비슷한 영상으로 영상이 나타난다. 이 스카우트 영상(10)을 활용하여 신체의 부위를 자동으로 분할한다면 기존 수천 장의 CT 영상을 이용하는 것에 비하여 간편하게 신체 부위를 분할할 수 있고 병원정보시스템에 무리가 가지 않는 장점이 있다. The scout image 10 of the present invention is a two-dimensional image of an anterior-posterior direction and a lateral direction CT tomographic image of an image taken in advance to a patient in order to determine a photographing position at the time of CT imaging. The scout image 10 is an image similar to a simple X-ray image. If the body part is automatically divided by utilizing the scout image 10, the body part can be easily divided as compared with the conventional method using thousands of CT images, and the hospital information system is not infeasible.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 제공받은 2차원 스카우트 영상(10)을 이용하여 Median filtering과 Otsu thesholding을 기반으로 전처리를 수행한 후, 스카우트 이미지의 관심 영역을 자동으로 선택할 수 있다. 이 결과를 바탕으로 Adaptive Histogram Equalization과 Histogram Stretching, Median filtering 등을 수행하여, 영상의 각 부위별 특징을 강조할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a pre-processing based on median filtering and Otsu thesholding is performed using the provided two-dimensional scout image 10, and then a region of interest of the scout image can be automatically selected. Based on these results, Adaptive Histogram Equalization, Histogram Stretching, and Median filtering can be performed to emphasize the features of each part of the image.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스카우트 영상(10)의 라인 스캐닝, 중간값, 그래프 획득 과정을 도시한 것이다. FIG. 2 illustrates line scanning, median, and graph acquisition of a scout image 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 본 발명의 복수개의 라인 데이터를 획득하는 단계(S200)을 설명하면 아래와 같다. Referring to FIG. 2, a step S200 of acquiring a plurality of line data of the present invention will be described below.

본 발명의 일 실시예에 따르면 스카우트 영상(10)을 세로 방향(환자의 키(height) 방향)이 되도록 배치한 뒤, 라인 스캐닝(노란 색으로 표시됨)은 스카우트 영상(10)의 가로(row) 방향으로 수행될 수 있다. 즉, 라인 스캐닝은 환장의 키(height)와 수직인 가로(row) 방향으로 수행된다. According to one embodiment of the present invention, after the scout image 10 is arranged in the vertical direction (the height direction of the patient), line scanning (indicated by yellow color) is performed on the row of the scout image 10, Lt; / RTI > That is, the line scanning is performed in the row direction perpendicular to the height of the rectangle.

또한, 도 2를 참조하면, 이 라인 스캐닝은 위치가 서로 다른 복수의 위치에서 이루어질 수 있다. 예컨대, 환자의 키 방향으로 제1 위치(11)에서 가로 방향으로 라인 스캐닝을 수행하고, 제2 위치(12)에서 가로 방향으로 라인 스캐닝을 수행하고, 제3 위치(13)에서 가로 방향으로 라인 스캐닝을 수행할 수 있다. Further, referring to FIG. 2, the line scanning may be performed at a plurality of positions which are different from each other. For example, line scanning is performed in the lateral direction at the first position 11 in the key direction of the patient, line scanning is performed in the lateral direction at the second position 12, Scanning can be performed.

도 2를 계속 참조하면, 본 발명의 복수개의 중간값을 획득하는 단계(S300)을 설명하면 아래와 같다. With continued reference to FIG. 2, step S300 of acquiring a plurality of intermediate values of the present invention will be described below.

본 발명의 라인 스캐닝이란 스카우트 영상(10)의 밝기 정보를 스캐닝하는 것을 의미한다. 예컨대 제1 위치(11)에서 가로 방향으로 라인 스캐닝이 수행되는 스카우트 영상(10)의 픽셀이 1000개라고 한다면, 1000개의 픽셀 각각의 밝기 정보를 스캐닝하는 것을 의미한다. 또한, 라인 데이터라 함은 이 1000개의 픽셀 각각의 밝기 정보를 의미한다.  The line scanning of the present invention means scanning the brightness information of the scout image 10. For example, if the number of pixels of the scout image 10 in which line scanning is performed in the horizontal direction at the first position 11 is 1000, this means that the brightness information of each of 1000 pixels is scanned. Also, the line data means brightness information of each of the 1000 pixels.

또한, 본 발명의 중간값이라 함은 라인 데이터들의 중간 위치에 있는 값 즉 오름차순으로 정렬된 픽셀 밝기 정보들 중 중간 위치에 있는 값을 의미한다. 예컨대, 제1 위치에서 라인 스캐닝을 수행하는 픽셀의 수가 5개라고 한다면, 제1 픽셀의 밝기 정보가 1, 제2 픽셀의 밝기 정보가 16, 제3 픽셀의 밝기 정보가 2, 제4 픽셀의 밝기 정보가 10, 제5 픽셀의 밝기 정보가 11이라고 한다면, 이 중간값은 이 픽셀들의 밝기 정보를 오름차순으로 정렬한 후 그 중간 위치에 있는 밝기 정보인 10일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. Also, the intermediate value of the present invention means a value at an intermediate position of the line data, that is, a value at an intermediate position among the pixel brightness information sorted in ascending order. For example, if the number of pixels performing line scanning at the first position is five, the brightness information of the first pixel is 1, the brightness information of the second pixel is 16, the brightness information of the third pixel is 2, If the brightness information is 10 and the brightness information of the fifth pixel is 11, then this intermediate value may be 10, which is brightness information at the middle position after the brightness information of the pixels is arranged in ascending order. However, this is illustrative and does not limit the scope of the present invention.

또한, 본 발명에서 복수개의 중간값은 서로 다른 위치(11, 12, 13, 14, 15, 16)에서 수행한 라인 스캐닝으로 얻은 각각의 라인 데이터에 대한 중간값(오름차순으로 정렬된 픽셀 밝기 정보 중 중간위치에 있는 값)을 의미한다. Also, in the present invention, a plurality of intermediate values are obtained by dividing the intermediate value (the pixel brightness information sorted in ascending order) of each line data obtained by line scanning performed at different positions (11, 12, 13, 14, 15, Value in the middle position).

도 2를 계속 참조하면 본 발명의 일 실시예 따른 그래프 형성 단계(S400)는 복수개의 중간값에 기반하여 형성될 수 있다. 본 발명의 그래프는 환자의 키(height) 방향에 따른 상기 중간값의 연관관계일 수 있다. 예를 들어, X축을 환자의 키 방향의 위치, X축을 중간값으로 하거나, Y축을 환자의 키 방향의 위치, X축을 중간값으로 할 수 있다. Referring to FIG. 2, a graph forming step S400 according to an embodiment of the present invention may be formed based on a plurality of intermediate values. The graph of the present invention may be an association of the median value according to the height direction of the patient. For example, the X axis may be the position in the patient's key direction, the X axis may be the median value, the Y axis may be the position in the patient's key direction, and the X axis may be the median value.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 중간값에 기반한 그래프를 도시한 것이다. 도 3에서는 X축이 환자의 키 방향의 위치(position of column)이고, Y축이 중간값(intensity)이다. 따라서, 도 3의 그래프의 좌표는 세로 방향(환자의 키(height) 방향)의 위치에서 라인 스캐닝을 수행한 영상 밝기의 중간값을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 이렇게 도출된 그래프의 잡음을 제거하기 위하여 크기 21의 Moving average filtering을 수행할 수 있다. 3 illustrates a graph based on a plurality of median values according to an embodiment of the present invention. In Figure 3, the X-axis is the position of the patient in the key direction and the Y-axis is the intensity. Therefore, the coordinates of the graph of FIG. 3 mean the middle value of the image brightness obtained by performing the line scanning at the position in the vertical direction (the height direction of the patient). According to an embodiment of the present invention, moving average filtering of size 21 can be performed to remove noise of the graph thus derived.

도 3을 계속 참조하면, 본 발명의 신체 영상 부위를 분할하는 단계(S500)는 중간값에 기반한 그래프를 이용한다. 이 그래프는 인체 영역의 세로 방향 영역(키 방향의 영역)의 특징을 하나의 1차원 그래프로 표현할 수 있는 장점이 있다. 3, the step S500 of dividing the body image part of the present invention uses a graph based on the median value. This graph has an advantage that the characteristic of the vertical direction region (key direction region) of the human body region can be represented by one one-dimensional graph.

우선, 스카우트 영상(10)에서 폐 영역을 먼저 분할할 수 있다. 그래프에서 소정 크기를 갖는 임계값을 설정하고 이 설정된 임계값보다 큰 값 중 가장 큰 두 개의 지점을 검출하여 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak)으로 결정할 수 있다. 여기서 제1, 2 최고점(peak)은 일종의 변곡점으로 상승하는 값에서 하강하는 값으로 변하는 곡선 위의 점일 수 있다. 상기의 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak) 사이의 구간을 폐 영역으로 결정할 수 있다. First, the closed region can be first divided in the scout image 10. A threshold having a predetermined magnitude may be set in the graph, and two largest points among values larger than the set threshold value may be detected to determine a first peak and a second peak. Here, the first and second peaks can be points on a curve that changes from a rising value to a kind of inflection point to a falling value. A section between the first peak and the second peak may be determined as a closed region.

또한, 본 발명은 스카우트 신체 영상을 골반영역으로 더 분할할 수 있다. 우선, 스카우트 영상(10)에서 폐 영역을 제외시킨다. 폐 영역이 제외된 영역 중 가장 낮은 값을 갖는 최저점(valley)을 검출하고, 이를 골반 상단으로 결정할 수 있다. 이후, 최저점 영역 이후의 영역에서 상기 임계값과 같은 값을 갖는 지점을 검출하고, 이 지점을 골반 하단으로 결정한다. 따라서 본 발명에 의하면 최저점과 상기 최저점 이후의 영역에서 임계값을 갖는 지점 사이의 영역을 골반 영역으로 결정할 수 있다. Further, the present invention can further divide the scout body image into the pelvis region. First, the closed region is excluded from the scout image 10. A valley having the lowest value among the regions in which the closed region is excluded can be detected and determined as the upper end of the pelvis. Thereafter, a point having the same value as the threshold value is detected in an area after the lowest point area, and this point is determined as the lower end of the pelvis. Therefore, according to the present invention, a region between a lowest point and a point having a threshold value in a region after the lowest point can be determined as a pelvis region.

또한, 본 발명은 폐 영역 이후 (즉, 도 3의 제2 최고점 이후의 영역)부터 최저점까지의 영역을 복부 영역으로 결정할 수 있다. Further, the present invention can determine a region from the closed region (that is, the region after the second highest point in Fig. 3) to the lowest point as the abdominal region.

도 2를 참조하면, 폐 영역은 공기에 의한 영향으로 낮은 밝기를 나타내고, 복부 영역은 장기가 많이 분포하여 높은 밝기를 나타내지만 일부 장기에 포함된 공기 등의 영향으로 낮은 밝기를 나타내는 영역도 포함되어 있다. 또한 골반 영역은 골반 뼈가 차지하는 영역이 넓어 X 선의 흡수율이 높아 높은 밝기를 나타낸다. Referring to FIG. 2, the closed area shows low brightness due to the influence of air, and the abdomen area shows high brightness due to a large distribution of organs, but also includes areas showing low brightness due to the influence of air included in some organs have. In addition, the pelvic region has a wide area occupied by the pelvic bone, so that the absorption rate of X-rays is high, and thus it shows high brightness.

본 발명의 일 실시예에 따르면 유효 피폭량을 계산하는 단계(S600)은 분할된 신체 영상 부위별로 조사된 방사선량을 계산하여 환자의 신체 부위별 유효 피폭량을 자동으로 계산할 수 있다. 이 때 미리 설정된 변환지수(conversion factor)를 이용하여 신체별로 유효 피폭량(effective dose)을 계산할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step S600 of calculating the effective dose may calculate the amount of radiation irradiated for each divided body image region, and automatically calculate the effective dose for each body region of the patient. At this time, effective dose can be calculated for each body by using a predetermined conversion factor.

예를 들어, 위에서 폐 영역으로 결정된 영역에 폐에 해당되는 변환지수를 대입하여 폐 영역의 유효 피폭량을 계산하고, 복부 영역으로 결정된 영역에 복부에 해당되는 변환지수를 대입하여 복부 영역의 유효 피폭량을 계산하고, 골반 영역으로 결정된 영역에 골반에 해당되는 변환지수를 대입하여 복부 영역의 유효 피폭량을 계산함으로써, 환자에게 조사되었던 방사선 유효 피폭량을 정확히 계산할 수 있고, 이를 통해 환자의 방사선량을 더욱 정확하게 관리할 수 있는 장점이 있다. For example, the effective dose of the lung area is calculated by substituting the conversion index corresponding to the lung into the area determined as the lung area from above, and the effective dose of the abdominal area is calculated by substituting the conversion index corresponding to the abdomen into the area determined as the abdominal area And calculate the effective exposure amount of the abdomen region by substituting the conversion index corresponding to the pelvis into the region determined as the pelvis region, thereby accurately calculating the effective radiation dose to be irradiated to the patient, thereby more accurately managing the radiation dose of the patient There is an advantage to be able to do.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템(1000)이다. 본 발명의 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템은 영상 입력부(100), 영상 분할부(200), 데이터 저장부(300), 방사선 유효 피폭량 계산부(400)를 포함한다. FIG. 5 is a system 1000 for automatically calculating the effective radiation dose according to an embodiment of the present invention. The automatic radiation exposure dose calculation system of the present invention includes an image input unit 100, an image division unit 200, a data storage unit 300, and a radiation effective dose calculation unit 400.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 입력부(100)는 2차원 스카우트 영상(10)을 입력받고 이 영상을 영상 분할부(200)로 전달한다. The image input unit 100 according to an embodiment of the present invention receives the 2D scout image 10 and transmits the 2D scout image 10 to the image divider 200.

본 발명의 영상 분할부(200)는 영상 입력부(100)로부터 전달받은 2차원 스카우트 영상(10)을 기반으로 세로 방향으로 신체 영상 부위를 분할할 수 있다. 여기서 세로 방향이라 함은 환자의 키(height) 방향을 의미하는 것으로, 본 발명의 영상 분할부(200)는 환자의 키 방향으로 신체 영상 부위를 분할 할 수 있다. The image segmentation unit 200 of the present invention can divide a body image region in the vertical direction based on the two-dimensional scout image 10 received from the image input unit 100. [ Here, the longitudinal direction refers to the height direction of the patient, and the image segmentation unit 200 of the present invention can divide the body image region in the key direction of the patient.

본 발명의 영상 분할부(200)는 라인 데이터 스캔부(210), 중간값 산출부(220), 그래프 형성부(230), 신체 영역 분할부(240)를 포함할 수 있다. The image divider 200 of the present invention may include a line data scan unit 210, an intermediate value calculator 220, a graph forming unit 230, and a body region dividing unit 240.

본 발명의 라인 데이터 스캔부(210)는 상기 스카우트 영상(10)의 가로(row) 방향으로 상기 영상의 밝기에 관한 라인 스캐닝을 복수의 위치에서 수행하여 복수개의 라인 데이터를 형성할 수 있다. 여기서, 라인 데이터, 라인 스캐닝, 라인 데이터는 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. The line data scanning unit 210 of the present invention may perform line scanning on the brightness of the image in a row direction of the scout image 10 at a plurality of positions to form a plurality of line data. Here, the line data, the line scanning, and the line data are the same as those described above, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 중간값 산출부(220)는 라인 데이터 스캔부(210)로부터 복수개의 라인 데이터를 입력받아, 이 라인 데이터마다 중간값을 산출하여 복수개의 라인 데이터 중간값을 산출할 수 있다. 여기서, 복수개의 라인 데이터 중간값을 산출 과정은 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생락한다. The intermediate value calculating unit 220 of the present invention may receive a plurality of line data from the line data scanning unit 210 and calculate intermediate values for each line data to calculate a plurality of line data intermediate values. Here, the process of calculating a plurality of line data intermediate values is the same as that described above, so the detailed description is omitted.

본 발명의 그래프 형성부)는 상기 중간값 산출부(220)로부터 상기 복수개의 라인 데이터 중간값을 입력받아, 상기 중간값에 기반한 그래프를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 그래프 및 상기 그래프 형성 과정은 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. The graph forming unit of the present invention may receive the plurality of line data intermediate values from the intermediate value calculating unit 220 and form a graph based on the intermediate values. Here, since the graph and the graph forming process are the same as those described above, detailed description will be omitted.

본 발명의 신체 영역 분할부(240)는 상기 그래프 형성부(230)로부터 상기 그래프를 입력받아, 상기 그래프를 기반으로 상기 방사선이 조사되는 환자의 신체 영상 부위를 분할할 수 있다. 상기 신체 영역 분할부(240)는 상기 그래프에서 소정 임계값을 설정하고, 상기 임계값보다 큰 값 중 가장 큰 두 개의 값을 대상으로 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak)을 검출하고, 상기 제1 최고점과 상기 제2 최고점 사이의 구간을 폐 영역으로 결정하고, 상기 폐 영역을 제외한 영역 중 가장 작은 값을 갖는 최저점(valley)을 검출하고, 상기 제1 최저점을 골반 상단으로 결정하고, 상기 제1 최저점 이후의 영역에서 상기 임계값과 같은 갖는 지점을 검출하고, 상기 지점을 골반 하단으로 결정하며, 상기 골반 상단부터 상기 골반 하단까지의 영역을 골반 영역으로 결정하고, 상기 폐 영역에서 상기 골반 상단까지의 영역을 복부 영역으로 결정하여, 상기 스카우트 영상(10)을 상기 폐 영역, 상기 골반 영역, 상기 복부 영역으로 분할할 수 있다. 여기서, 스카우트 영상(10)에서 환자의 키 방향(세로 방향)으로 신체의 부위를 분할하는 것은 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. The body region dividing unit 240 of the present invention may receive the graph from the graph forming unit 230 and divide the body image region of the patient irradiated with the radiation based on the graph. The body region dividing unit 240 sets a predetermined threshold value in the graph and detects a first peak and a second peak with respect to two largest values among the values larger than the threshold value , Determining a section between the first peak and the second peak as a closed region, detecting a valley having the smallest value among the regions excluding the closed region, determining the first lowest point as the upper end of the pelvis , Determining a point having the same value as the threshold value in the area after the first lowest point, determining the point as the lower pelvic region, determining a region from the upper end of the pelvis to the lower end of the pelvis as the pelvis region, The scout image 10 can be divided into the closed region, the pelvis region, and the abdomen region by determining the region up to the upper end of the pelvis as the abdominal region. Here, the division of the body part in the key direction (vertical direction) of the patient in the scout image 10 is the same as that described above, so a detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 유효 피폭량 계산부(400)는 상기 영상 분할부(200)에 포함된 신체 영역 분할부(240)로부터 상기 분할된 환자의 신체 영상 부위를 입력받고, 상기 데이터 저장부(300)로부터 상기 피폭량 변환지수를 입력받아 상기 분할된 환자의 신체 영상부위에 상기 피폭량 변환지수를 대입하여 환자의 신체 부위별 유효 피폭량을 계산할 수 있다. 여기서, 신체 부위별 유효 피폭량 계산 방법도 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생락한다. The radiation effective dose calculation unit 400 receives the body image region of the divided patient from the body region dividing unit 240 included in the image divider 200, The dose conversion index is input from the unit 300 and the dose conversion index is substituted into the body image region of the divided patient to calculate the effective exposure amount of the body region of the patient. Here, the calculation method of the effective amount of exposure for each body part is the same as that described above, so the detailed explanation is omitted.

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 2차원 스카우트 영상를 입력받는 영상 입력부;
상기 영상 입력부로부터 입력받은 2차원 스카우트 영상을 기반으로 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 영상 분할부;
환자의 신체 부위별 영역에 대해 미리 설정된 피폭량 변환지수(conversion factor)를 저장하는 데이터 저장부;
상기 영상 분할부로부터 상기 분할된 환자의 신체 영상 부위를 입력받고, 상기 데이터 저장부로부터 상기 피폭량 변환지수를 입력받아 상기 분할된 환자의 신체 영상부위에 상기 피폭량 변환지수를 대입하여 환자의 신체 부위별 방사선 피폭량을 계산하는 방사선 피폭량 계산부를 포함하고,
상기 영상 분할부는
상기 스카우트 영상의 가로(row) 방향 라인 스캐닝을 복수의 위치에서 수행하여 복수개의 라인 데이터를 획득하는 라인 데이터 스캔부;
상기 라인 데이터 스캔부로부터 상기 복수개의 라인 데이터를 입력받고, 상기 라인 데이터마다 중간값을 산출하여 복수개의 라인 데이터 중간값을 산출하는 중간값 산출부;
상기 중간값 산출부로부터 상기 복수개의 라인 데이터 중간값을 입력받아, 상기 중간값에 기반한 그래프를 형성하는 그래프 형성부; 및
상기 그래프 형성부로부터 상기 그래프를 입력받아, 상기 그래프를 기반으로 상기 방사선이 조사되는 환자의 신체 영상 부위를 분할하는 신체 영역 분할부를 포함하고, 상기 그래프는 상기 환자의 키(height) 방향에 따른 상기 중간값의 연관관계인 것을 특징으로 하는 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템. A video input unit for receiving a two-dimensional scout image;
An image divider for dividing a body image part of a patient based on a two-dimensional scout image received from the image input part;
A data storage unit for storing a predetermined conversion factor for a region of the body part of the patient;
A body image region of the divided patient is input from the image division unit, the dose conversion index is input from the data storage unit, and the dose conversion index is assigned to a body image region of the divided patient, And a radiation exposure calculation unit for calculating a radiation exposure,
The image dividing unit
A line data scan unit for performing line scanning in a row direction of the scout image at a plurality of positions to acquire a plurality of line data;
An intermediate value calculating unit that receives the plurality of line data from the line data scanning unit, calculates an intermediate value for each line data, and calculates a plurality of line data intermediate values;
A graph forming unit receiving the plurality of line data intermediate values from the intermediate value calculating unit and forming a graph based on the intermediate value; And
And a body region dividing unit that receives the graph from the graph forming unit and divides a body image region of a patient irradiated with the radiation based on the graph, Wherein the median effective value of the radiation dose is an association of the median value. 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 신체 영역 분할부(240)는
상기 그래프에서 소정 임계값을 설정하고, 상기 임계값보다 큰 값 중 가장 큰 두 개의 값을 대상으로 제1 최고점(peak)과 제2 최고점(peak)을 검출하고, 상기 제1 최고점과 상기 제2 최고점 사이의 구간을 폐 영역으로 결정하고,
상기 폐 영역을 제외한 영역 중 가장 낮은 값을 갖는 제1 최저점(valley)를 검출하고, 상기 제1 최저점을 골반 상단으로 결정하고,
상기 제1 최저점 이후의 영역에서 상기 임계값과 같은 갖는 지점을 검출하고, 상기 지점을 골반 하단으로 결정하며, 상기 골반 상단부터 상기 골반 하단까지의 영역을 골반 영역으로 결정하고,
상기 폐 영역에서 상기 골반 상단까지의 영역을 복부 영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템. 9. The method according to claim 8, wherein the body region dividing section (240)
Wherein a predetermined threshold value is set in the graph and a first peak and a second peak are detected with respect to two largest values of the values larger than the threshold value and the first peak and the second peak are detected, The interval between the peak points is determined as the closed region,
Detecting a first valley having the lowest value among the regions excluding the closed region, determining the first lowest point as the upper end of the pelvis,
Determining a point having the same value as the threshold value in an area after the first lowest point, determining the point as a lower end of the pelvis, determining a region from the upper end of the pelvis to the lower end of the pelvis as a pelvis region,
Wherein the area from the closed area to the upper end of the pelvis is determined as the abdomen area. 제8항에 있어서, 상기 방사선 피폭량 계산부는 상기 폐 영역, 상기 골반 영역, 상기 복부 영역마다 미리 정해진 변환지수를 대입하여 상기 환자에게 조사된 방사선 피폭량을 계산하는 것을 특징으로 하는 방사선 유효 피폭량 자동 계산 시스템. 9. The system according to claim 8, wherein the radiation dose calculation unit calculates a radiation dose to be irradiated to the patient by substituting a predetermined conversion index for each of the closed region, the pelvis region, and the abdomen region, .
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