WO2018194297A1 - Therapeutic device control system and method - Google Patents
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Definitions
- Embodiments of the present invention relate to a therapeutic device control system and method for controlling a therapeutic device based on a patient's movement.
 - the movement of the patient should be limited during irradiation in order to intensively irradiate the tumor tissue while minimizing the injury of the normal tissue of the patient.
 - the operator has conventionally taken a method of fixing the body of the patient using a variety of instruments, monitoring the patient with a video image or the naked eye to stop the operation of the radiation therapy device in case of emergency.
 - a method of acquiring a patient's motion as a video image and converting the data into pixels for each pixel to warn the operator when the motion data extracted from the image exceeds a predetermined reference value or to automatically stop irradiation is also used. have.
 - the acquired video image includes not only the movement of the patient but also the movement of various medical devices located near the patient such as a couch or gantry supporting the patient. Accordingly, when the couch is moved during irradiation, or when the surrounding background of the patient changes due to a movement such as rotation of the gantry, an error that may be mistaken as a movement of the patient may occur.
 - the background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.
 - Embodiments of the present invention distinguish between areas with frequent movements and areas with relatively low movements during treatment, so that areas with relatively low movements can be considered as changes in the natural surrounding background instead of the patient's movements and can be excluded from motion detection. It is an object to provide a therapeutic device control system and method.
 - the patient in the treatment device control method for controlling the treatment device for irradiating the radiation, includes information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, and the input image signal composed of a plurality of pixels at regular time intervals Obtaining the input image data; and digitally converting the input image signal to generate input image data including information on intensity intensity of each of the plurality of pixels, and whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold.
 - a method of controlling a treatment device comprising controlling irradiation of a treatment device according to whether a ratio of true pixels deviates from a predetermined control threshold.
 - FIG. 1 is a block diagram showing a treatment device control system and a radiation therapy device together according to an embodiment of the present invention.
 - FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image analyzer of FIG. 1.
 - FIG. 3 is a flowchart illustrating a treatment device control method according to another embodiment of the present invention.
 - FIG. 4 is a flowchart illustrating a step of generating reference image data shown in FIG. 3 in more detail.
 - FIG. 5 is a flow chart illustrating in detail the step of generating the motion data shown in FIG. 3.
 - FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a treatment device integrated management system according to another embodiment of the present invention.
 - the patient in the treatment device control method for controlling the treatment device for irradiating the radiation, includes information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, and the input image signal composed of a plurality of pixels at regular time intervals Obtaining the input image data; and digitally converting the input image signal to generate input image data including information on intensity intensity of each of the plurality of pixels, and whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold.
 - a method of controlling a treatment device comprising controlling irradiation of a treatment device according to whether a ratio of true pixels deviates from a predetermined control threshold.
 - the step of generating the reference image data if the change of the input image data is less than the predetermined change threshold value, the most recently generated input image data is reflected in the newly generated reference image data, the input image When the change in the data exceeds the change threshold, the existing reference image data may be maintained.
 - the generating of the motion data may include generating the motion data as true pixels with motion when a difference between the most recently generated input image data and the reference image data exceeds a preset motion threshold value.
 - the motion data may be generated as a false pixel having no motion.
 - the step of generating the reference image data is represented as a function of the input image data when I input (x, t), the change threshold value ⁇ binary , and the reference image update rate are defined as ⁇ .
 - Losing the reference image data I reference (x, t) [Equation 1] Can be generated as
 - the change threshold ⁇ binary may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information on the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
 - the step of generating the motion data if the input image data is defined as I input (x, t), the reference image data I reference (x, t), the motion threshold value of ⁇ motion ,
 - the motion data I moving (x, t) expressed as a function of [Equation 2] Can be generated as
 - the motion threshold ⁇ motion may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information about the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
 - controlling the irradiation of the treatment device may transmit a control signal to the treatment device when the ratio of true pixels among the plurality of pixels exceeds a control threshold.
 - the method may further include generating an alarm signal when a ratio of true pixels among the plurality of pixels exceeds a control threshold.
 - the method may further include continuously acquiring an input image signal when the ratio of the true pixels among the plurality of pixels is less than a control threshold.
 - Another embodiment of the present invention is a treatment device control system for controlling a treatment device for irradiating radiation to a patient, comprising information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, the input image signal consisting of a plurality of pixels at regular time intervals And an image acquisition unit configured to analyze the input image signal to generate an analysis result, and a control unit to control the treatment unit according to the analysis result.
 - a digital converter configured to generate input image data including information on intensity of each pixel, and reference image data to generate reference image data by analyzing whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold value.
 - the generation unit and the difference between the most recently generated input image data and the reference image data A motion data generation unit for generating motion data including a true pixel with motion and a false pixel without motion according to whether or not the deviation threshold value is exceeded; and calculating a ratio of the true pixel among a plurality of pixels based on the motion data; And a pixel ratio calculation unit.
 - the reference image data generation unit reflects the most recently generated input image data to newly generated reference image data when the change of the input image data is less than a preset change threshold value, and the change of the input image data is changed. When the change threshold value is exceeded, the existing reference image data may be maintained.
 - the motion data generator when the difference between the most recently generated input image data and the reference image data exceeds a preset motion threshold value, the motion data generator generates the motion data as true pixels with motion, and most recently.
 - the motion data When the difference between the input image data and the reference image data generated in the PDP is less than a predetermined motion threshold value, the motion data may be generated as a false pixel having no motion.
 - the reference image data generation unit when the input image data is defined as I input (x, t), the change threshold value ⁇ binary and the reference image update rate as ⁇ , the reference image represented as a function thereof Data I reference (x, t) Can be generated as
 - the change threshold ⁇ binary may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information on the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
 - the motion data generation unit defines the input image data as I input (x, t), the reference image data as I reference (x, t), and the motion threshold as ⁇ motion .
 - the motion data I moving (x, t) [Equation 2] Can be generated as
 - the motion threshold ⁇ motion may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information about the intensity of each of the plurality of pixels.
 - the image acquisition unit may continuously acquire the input image signal when the ratio of true pixels among the plurality of pixels is less than the control threshold.
 - the controller may control the irradiation of the treatment device according to whether the ratio of the true pixels among the plurality of pixels deviates from the preset control threshold based on the motion data.
 - control unit may stop the operation of the treatment device when the ratio of the true pixels of the plurality of pixels exceeds the control threshold.
 - the ratio of the true pixel of the plurality of pixels exceeds the control threshold value, it may further include an alarm signal generation unit for generating an alarm signal according to the control signal of the controller to transmit to the treatment device.
 - the terms including or having have meant that there is a feature or component described in the specification and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components.
 - a part is said to “include” a certain component, it means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.
 - the terms “... unit”, “... group”, “... module”, etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which is hardware or software or hardware and It can be implemented through a combination of software.
 - FIG. 1 is a block diagram showing a treatment device control system and a radiation therapy device together according to an embodiment of the present invention.
 - the treatment device control system 100 may monitor a movement of a patient receiving radiation therapy through the radiation therapy device 10 and control the radiation therapy device 10.
 - the radiation therapy device 10 may include a therapy device control module 11, an operation signal output unit 13, and a radiation device 15.
 - the treatment device control module 11 may interface with the operator to receive a control command, and control the irradiation apparatus 15 according to the received control command.
 - the treatment device control module 11 may receive a control command from the treatment device control system 100.
 - the treatment device control module 11 may transmit control information corresponding to the received control command to the operation signal output unit 13.
 - the control information may include irradiation start information or irradiation end information.
 - the operation signal output unit 13 may receive control information from the treatment device control module 11 and transmit a radiation start signal or a radiation end signal to the treatment device control system 100 according to the transmitted control information.
 - the radiation device 15 may irradiate the patient under the control of the treatment device control module 11.
 - the treatment apparatus control system 100 may include a signal receiver 110, an image acquirer 120, an image analyzer 130, a controller 140, and an alarm signal generator 150.
 - the sensation receiver 110 receives a signal transmitted from the radiation therapy device 10, and transmits the received signal to the image analyzer 130.
 - the image acquirer 120 may include information about the posture of the patient and the surrounding background of the patient, and may acquire an input image signal composed of a plurality of pixels at regular time intervals.
 - the image acquisition unit 120 may include a plurality of image acquisition devices 121 installed at different positions.
 - the plurality of image capturing devices 121 may be installed in a couch (not shown) supporting the patient.
 - the image capturing apparatus 121 When the image capturing apparatus 121 is installed in the couch, the movement of the patient may be observed at a closer position, and the visual field of the image capturing apparatus 121 may not be disturbed by the movement of the radiation therapy apparatus 10.
 - the image analyzer 130 may generate an analysis result by analyzing the input image signal acquired by the image acquirer 120 and transmit the analysis result to the controller 140.
 - the image analyzer 130 may analyze each of a plurality of pixels constituting the obtained input image signal, and may analyze the input image signal by detecting a boundary of a patient projected on the obtained input image signal.
 - the image analyzer 130 may convert the input image signal acquired by the image acquirer 120 into input image data through an algorithm to be described later, and generate reference image data by analyzing the input image data.
 - the motion data may be generated by comparing the reference image data and the input image data, which will be described later in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
 - the controller 140 may control the treatment device control module 11 through a control signal, and also alarm through an alarm command.
 - the signal generator 150 may be controlled.
 - the controller 140 based on the motion data generated by the image analyzer 130, the radiation therapy apparatus 10 according to whether the ratio of the detected pixels among the plurality of pixels deviates from a preset control threshold value. Irradiation of can be controlled. That is, the control unit 140 may stop the operation of the radiation therapy device 10 when the ratio of the detected pixels of the plurality of pixels exceeds the control threshold.
 - the alarm signal generator 150 may generate an alarm signal for notifying the operator of the radiation of the patient to the operator of the radiation therapy apparatus 10 according to the alarm command of the controller 140.
 - the alarm signal generator 150 may include a lamp or alarm sound generator, and may generate an alarm signal through the lamp or alarm sound generator.
 - FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image analyzer of FIG. 1.
 - the image analyzer 130 may include an image acquisition controller 131, an image signal receiver 132, a digital converter 133, and a data storage unit 134. ), A reference image data generator 135, a motion data generator 136, a pixel ratio calculator 137, and a screen output unit 138.
 - the image acquisition controller 131 may receive a signal from the signal receiver 110 and control the image acquisition unit 120 according to the transmitted signal. In this case, the image acquisition controller 131 may control the image acquisition unit 120 so that the image acquisition unit 120 acquires an input image signal at predetermined time intervals.
 - the image signal receiver 132 may receive an input image signal from the image acquirer 120.
 - the digital converter 133 may digitally convert the input image signal to generate input image data corresponding to the input image signal.
 - the input image data generated by the digital converter 133 may include information on intensity of each of the plurality of pixels (hereinafter referred to as a characteristic value).
 - the characteristic values of each of the plurality of pixels are red, green, and blue.
 - RGB red-green-blue
 - Each ratio value of blue may be included.
 - the characteristic values of the plurality of pixels may include respective ratio values of black and white.
 - the data storage unit 134 may store input image data and reference image data to be described later. In this case, the data storage unit 134 may store a plurality of input image data generated by the digital converter 133 at predetermined time intervals.
 - the first input image signal acquired by the image acquisition unit 120 at a first time may be converted into first input image data by the digital converter 133 and stored in the data storage unit 134.
 - the second input image signal acquired by the image acquisition unit 120 at a second time earlier than the time may be converted into second input image data by the digital converter 133 and stored in the data storage unit 134. That is, the data storage unit 134 may store the first input image data and the second input image data acquired and converted at different times.
 - the reference image data generation unit 135 may generate reference image data by analyzing the input image data.
 - the reference image data generated by the reference image data generation unit 135 may be stored in the data storage unit 134, and the reference image data stored in the data storage unit 134 may be transferred to a motion data generation unit to be described later, and the motions described below. It can be used to generate data.
 - a detailed method of generating reference image data by the reference image data generator 135 will be described later in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
 - the motion data generator 136 receives the most recently generated input image data and the reference image data from the data storage unit 134, and sets a difference between the most recently generated input image data and the reference image data. By calculating whether the value deviates from the value, the motion data including the true pixel with motion and the false pixel without motion may be generated. A more specific method of generating motion data in the motion data generator 136 will be described later in detail with reference to FIGS. 3 and 5.
 - the pixel ratio calculator 137 may calculate a ratio of the number of true pixels among the total number of pixels based on the motion data generated by the motion data generator 136 and transmit the ratio to the controller 140.
 - the screen output unit 138 may output an image corresponding to the input image signal received by the acid signal receiver 132 so that the operator can visually check the image. In this case, the operator may observe the posture and the movement of the patient through the image output through the screen output unit 138.
 - FIG. 3 is a flowchart illustrating a treatment device control method according to another embodiment of the present invention.
 - the treatment device control module 11 may receive a control command for operating the radiation therapy device 10 (S105). At this time, the operator of the radiation therapy device 10 may fix the body of the patient to the couch, and then perform an interface with the therapy device control module 11 to transmit a control command to the therapy device control module 11.
 - the operation signal output unit 13 may transmit the irradiation start signal to the treatment device control system 100 (S110). Specifically, the treatment device control module 11 transmits the irradiation start information corresponding to the received control command to the operation signal output unit 13, and the operation signal output unit 13 corresponds to the received irradiation start information. The irradiation start signal may be sent to the treatment device control system 100.
 - the irradiation apparatus 15 starts irradiation with respect to the patient under the control of the treatment device control module 11 (S115).
 - the image acquisition controller 131 of the image analyzer 130 controls the image acquisition unit 120 according to the irradiation start signal, and the image acquisition unit 120 controls the patient under the control of the image acquisition control unit 131. It includes information on the posture of the patient and the surrounding background of the patient, and obtains an input image signal consisting of a plurality of pixels at regular time intervals (S120).
 - the signal receiving unit 110 receives the irradiation start signal and transmits the irradiation start signal to the image acquisition control unit 131, and the image acquisition control unit 131 receives the image acquisition unit 120 according to the received irradiation start signal. ).
 - the digital converter 133 of the image analyzer 130 converts the digital signal to a plurality of images.
 - Input image data including information on the intensity of each of the pixels is generated (S125).
 - the input image data may include characteristic values.
 - the input image data generated by the digital converter 133 may be stored in the data storage unit 134 (S130).
 - the input image data stored in the data storage unit 134 is transferred to the reference image data generating unit 135, and the reference image data generating unit 135 generates the reference image data by analyzing the input image data ( S135), which will be described in detail with reference to FIG.
 - FIG. 4 is a flowchart illustrating a step of generating reference image data shown in FIG. 3 in more detail.
 - the step of generating reference image data may include changing the input image data (I input (x, t)) (I input (x, t-1) ⁇ I input (x, t ⁇ ). 2)
 - ) may be started by checking whether or not the predetermined change threshold value ⁇ binary is exceeded (S135a).
 - 't-1' and 't-2' mean different times, and I input (x, t-1) means most recently generated input image data, and I input (x, t -2) means any input image data generated before I input (x, t-1). Therefore,
 - the change threshold value ⁇ binary may be defined as a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values (eg, 0 to 255) of the characteristic value. For example, when the change threshold ⁇ binary is defined as 6% of the maximum value of the characteristic value, the change threshold ⁇ binary may be 15.
 - the change threshold ⁇ binary may be defined through experiments, and may be set differently according to the intensity of illumination of the space where the radiation therapy device 10 is installed.
 - ) of the input image data I input (x, t) is less than the predetermined change threshold ( ⁇ binary ).
 - ⁇ is a reference image update rate, and the sensitivity of the small movement or change in generating subsequent motion data (to be described later with reference to FIG. 5) using the reference image data by controlling the update rate of the reference image data.
 - ⁇ is a reference image update rate
 - the sensitivity of the small movement or change in generating subsequent motion data (to be described later with reference to FIG. 5) using the reference image data by controlling the update rate of the reference image data.
 - the newly generated reference image data is reflected to the most recently generated value of the input image data.
 - the reference image data is continuously updated by the change of the input image data. Therefore, when the input image data is minutely changed, it is difficult to detect a difference from the reference image data. Therefore, it is difficult to continuously observe the movement of the patient, and it is difficult to detect small and minute movements.
 - Figure 1 below is detected when the treatment device control system 100 according to an embodiment of the present invention is connected to the radiation therapy device 10 and the couch of the radiation therapy device 10 is moved at a maximum speed (0.196 cm / s).
 - Figure 2 shows the true value detected when the phantom with the chest contour of the patient's body is periodically moved at 2mm, 3mm, 5mm and 1cm in order to evaluate the effect of the patient's motion detection by the ⁇ value. It is a graph showing the percentage of pixels.
 - the appropriate ⁇ value is 0.85 to 0.9 that can smoothly detect only the minute movements of the patient while excluding the change of the image caused by the movement of the couch during the treatment.
 - embodiments of the present invention are not limited to this ⁇ value.
 - an ⁇ value different from the ⁇ value may be derived. That is, the embodiments of the present invention do not limit a specific ⁇ value, and it is to be understood that the process itself for deriving an appropriate ⁇ value is within the scope of the embodiments of the present invention.
 - the reference image data newly generated by the reference image data generator 135 may be stored in the data storage 134 again, and the newly generated reference image data may be transferred to the motion data generator 136 again. Can be.
 - the motion data generator may receive the most recently generated input image data from the data storage unit 134.
 - the motion data generator 136 may move the true pixel and the motion according to whether or not the difference between the reference image data transmitted from the data storage unit 134 and the most recently generated input image data deviates from a preset motion threshold. In operation S140, motion data including a false pixel having no pixel may be generated. This will be described in detail with reference to FIG. 5.
 - FIG. 5 is a flow chart illustrating in detail the step of generating the motion data shown in FIG. 3.
 - the motion threshold value ⁇ motion may be defined as a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values (eg, 0 to 255) of the characteristic value, similarly to the change threshold value ⁇ motion .
 - This motion threshold ⁇ motion may be defined through experiments, and may be set differently according to the illuminance of the space in which the radiation therapy device 10 is installed.
 - the motion data generated by the motion data generator 136 is transferred to the pixel ratio calculator 137.
 - the pixel ratio calculator 137 may calculate a ratio of the number of true pixels among the total number of pixels based on the motion data transferred from the motion data generator 136 (S145).
 - the controller 140 determines whether the ratio of the true pixel number among the total number of pixels calculated by the pixel ratio calculator 137 exceeds a preset control threshold value ⁇ warn (S150).
 - the controller 140 determines that a change has occurred in the posture of the patient and controls to stop irradiation.
 - the control signal including the command is transmitted to the treatment device control module 11 (S155).
 - the treatment device control module 11 controls the irradiation apparatus 15 according to a control command included in the control signal, and the irradiation device 15 emits radiation to the patient under the control of the treatment device control module 11.
 - the investigation is stopped (S160).
 - the controller 140 controls the alarm signal generator 150 through an alarm command for notifying the operator that a change in the posture of the patient has occurred, and the alarm signal generator 150 controls the alarm command of the controller 140.
 - the lamp or alarm sound generator to generate an alarm signal (S165).
 - the process returns to the input image signal acquisition step S120 and acquires the input image signal again. Repeat the process from).
 - FIG. 3 illustrates a process up to which the treatment device control system 100 stops irradiation of the radiation treatment device 10.
 - the operator may stop the radiation through a control command for directly stopping the radiation, and the irradiation of the patient may be terminated.
 - the operation signal output unit 13 transmits the irradiation stop signal to the treatment device control system 100, and the treatment device control system 100 stops monitoring the patient according to the irradiation stop signal, and irradiates the radiation.
 - the signal wait state can be maintained until the start signal is received.
 - FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a treatment device integrated management system according to another embodiment of the present invention.
 - the treatment device integrated management system may include a treatment device control system 100, a network 300, and a plurality of radiation therapy devices 10.
 - the treatment device control system 100 is connected to the plurality of radiation therapy devices 10 through the network 300 and controls each of the plurality of radiation therapy devices 10.
 - the network 300 is a communication network that relays the treatment device control system 100 and the plurality of radiation therapy devices 10. In this case, the network 300 may allocate an address to each of the plurality of radiation therapy devices 10 and may inform the treatment device control system 100 of the assigned address.
 - Each of the plurality of radiation therapy devices 10 is a medical device that performs radiation therapy by irradiating radiation to a subject under the control of the treatment device control system 100.
 - the subject of control of the therapeutic apparatus control system and method according to the embodiment of the present invention described above is not limited to the radiation therapy apparatus, and the therapeutic apparatus control system and method may be applied to various unmanned medical equipment.
 - connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings by way of example shows a functional connection and / or physical or circuit connections, in the actual device replaceable or additional various functional connections, physical It may be represented as a connection, or circuit connections.
 - such as "essential”, “important” may not be a necessary component for the application of the present invention.
 
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 환자의 움직임을 바탕으로 치료기를 제어하는 치료기 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a therapeutic device control system and method for controlling a therapeutic device based on a patient's movement.
의료용 치료기를 통해 환자를 치료할 경우, 환자의 움직임에 의해 의료 사고가 발생할 수 있는 가능성이 있다. 특히, 방사선 치료기를 통해 환자에게 방사선을 조사하는 경우, 환자의 정상 조직의 상해를 최소화하면서 종양 조직에 집중적으로 방사선을 조사하기 위해서는 방사선 조사 중 환자의 움직임을 제한하여야 한다.When treating a patient through a medical treatment device, there is a possibility that a medical accident may occur due to the movement of the patient. In particular, when irradiating a patient through a radiation therapy device, the movement of the patient should be limited during irradiation in order to intensively irradiate the tumor tissue while minimizing the injury of the normal tissue of the patient.
이를 위해, 종래에는 시술자가 다양한 기구를 이용하여 환자의 신체를 고정하고, 비디오 영상 또는 육안으로 환자를 감시하여 유사 시 방사선 치료기의 작동을 중지하는 방법을 취해왔다. 특히, 최근에는 환자의 움직임을 비디오 영상으로 취득하여 이를 각 픽셀 별로 데이터화시켜, 영상에서 추출된 움직임 데이터가 일정 기준치를 초과할 경우 시술자에게 이를 경고하거나, 자동으로 방사선 조사를 중단하는 방법 또한 이용되고 있다.To this end, the operator has conventionally taken a method of fixing the body of the patient using a variety of instruments, monitoring the patient with a video image or the naked eye to stop the operation of the radiation therapy device in case of emergency. In particular, recently, a method of acquiring a patient's motion as a video image and converting the data into pixels for each pixel to warn the operator when the motion data extracted from the image exceeds a predetermined reference value or to automatically stop irradiation is also used. have.
하지만, 획득되는 비디오 영상에는 환자의 움직임 뿐만 아니라 환자를 지지하는 카우치나 겐트리와 같은 환자의 주변에 위치하는 각종 의료 기기의 움직임도 포함된다. 이에 따라, 방사선 조사 중에 카우치가 이동하거나, 겐트리의 회전과 같은 움직임에 의해 환자의 주변 배경이 변할 경우, 이를 환자의 움직임으로 오판하는 오류가 발생할 수 있다.However, the acquired video image includes not only the movement of the patient but also the movement of various medical devices located near the patient such as a couch or gantry supporting the patient. Accordingly, when the couch is moved during irradiation, or when the surrounding background of the patient changes due to a movement such as rotation of the gantry, an error that may be mistaken as a movement of the patient may occur.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.
본 발명의 실시예들은 치료 중 움직임이 잦은 영역과 상대적으로 움직임이 적은 영역을 구분하여, 상대적으로 움직임이 적은 영역은 환자의 움직임이 아닌 자연스러운 주변 배경의 변화로 간주하여 움직임 감지에서 배재시킬 수 있는 치료기 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Embodiments of the present invention distinguish between areas with frequent movements and areas with relatively low movements during treatment, so that areas with relatively low movements can be considered as changes in the natural surrounding background instead of the patient's movements and can be excluded from motion detection. It is an object to provide a therapeutic device control system and method.
본 발명의 일 실시예는 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 치료기 제어 방법에 있어서, 환자의 자세와 환자의 주변배경에 대한 정보를 포함하고, 복수개의 픽셀로 구성된 입력영상 신호를 일정한 시간 간격을 두고 획득하는 단계와, 입력영상 신호를 디지털 변환하여 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보를 포함하는 입력영상 데이터를 생성하는 단계와, 입력영상 데이터의 변화가 기설정된 변화 임계값을 벗어나는지 여부를 분석하여 기준영상 데이터를 생성하는 단계와, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 움직임이 있는 참 픽셀과 움직임이 없는 거짓 픽셀을 포함하는 움직임 데이터를 생성하는 단계와, 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 기설정된 제어 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 치료기의 방사선 조사를 제어하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법을 개시한다.In one embodiment of the present invention, in the treatment device control method for controlling the treatment device for irradiating the radiation, the patient includes information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, and the input image signal composed of a plurality of pixels at regular time intervals Obtaining the input image data; and digitally converting the input image signal to generate input image data including information on intensity intensity of each of the plurality of pixels, and whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold. Generating the reference image data by analyzing whether or not the difference between the most recently generated input image data and the reference image data deviates from a preset motion threshold and a false pixel with no motion Generating motion data including a plurality of pixels based on the motion data; A method of controlling a treatment device, the method comprising controlling irradiation of a treatment device according to whether a ratio of true pixels deviates from a predetermined control threshold.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
이와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 환자의 주변 배경의 움직임을 반영하는 알고리즘을 적용함으로써 환자의 주변 배경의 움직임은 배제한 상태에서 환자의 움직임만을 검출할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, by applying an algorithm that reflects the movement of the surrounding background of the patient, it is possible to detect only the movement of the patient without the movement of the surrounding background of the patient.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템과 방사선 치료기를 함께 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a treatment device control system and a radiation therapy device together according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 영상 분석부를 구체적으로 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image analyzer of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료기 제어 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a treatment device control method according to another embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 기준영상 데이터를 생성하는 단계를 더 구체적으로 나타내는 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a step of generating reference image data shown in FIG. 3 in more detail.
도 5는 도 3에 도시된 움직임 데이터를 생성하는 단계를 더 구체적으로 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flow chart illustrating in detail the step of generating the motion data shown in FIG. 3.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a treatment device integrated management system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예는 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 치료기 제어 방법에 있어서, 환자의 자세와 환자의 주변배경에 대한 정보를 포함하고, 복수개의 픽셀로 구성된 입력영상 신호를 일정한 시간 간격을 두고 획득하는 단계와, 입력영상 신호를 디지털 변환하여 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보를 포함하는 입력영상 데이터를 생성하는 단계와, 입력영상 데이터의 변화가 기설정된 변화 임계값을 벗어나는지 여부를 분석하여 기준영상 데이터를 생성하는 단계와, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 움직임이 있는 참 픽셀과 움직임이 없는 거짓 픽셀을 포함하는 움직임 데이터를 생성하는 단계와, 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 기설정된 제어 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 치료기의 방사선 조사를 제어하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법을 개시한다.In one embodiment of the present invention, in the treatment device control method for controlling the treatment device for irradiating the radiation, the patient includes information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, and the input image signal composed of a plurality of pixels at regular time intervals Obtaining the input image data; and digitally converting the input image signal to generate input image data including information on intensity intensity of each of the plurality of pixels, and whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold. Generating the reference image data by analyzing whether or not the difference between the most recently generated input image data and the reference image data deviates from a preset motion threshold and a false pixel with no motion Generating motion data including a plurality of pixels based on the motion data; A method of controlling a treatment device, the method comprising controlling irradiation of a treatment device according to whether a ratio of true pixels deviates from a predetermined control threshold.
본 실시예에 있어서, 기준영상 데이터를 생성하는 단계는, 입력영상 데이터의 변화가 기설정된 변화 임계값 미만일 경우, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터를 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에 반영하고, 입력영상 데이터의 변화가 변화 임계값을 초과할 경우, 기존에 생성된 기준영상 데이터를 유지시킬 수 있다.In the present embodiment, the step of generating the reference image data, if the change of the input image data is less than the predetermined change threshold value, the most recently generated input image data is reflected in the newly generated reference image data, the input image When the change in the data exceeds the change threshold, the existing reference image data may be maintained.
본 실시예에 있어서, 움직임 데이터를 생성하는 단계는, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 초과할 경우, 움직임 데이터를 움직임이 있는 참 픽셀로 생성하고, 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값 미만일 경우, 움직임 데이터를 움직임이 없는 거짓 픽셀로 생성할 수 있다.In the present embodiment, the generating of the motion data may include generating the motion data as true pixels with motion when a difference between the most recently generated input image data and the reference image data exceeds a preset motion threshold value. When the difference between the recently generated input image data and the reference image data is less than a predetermined motion threshold value, the motion data may be generated as a false pixel having no motion.
본 실시예에 있어서, 기준영상 데이터를 생성하는 단계는, 입력영상 데이터를 Iinput(x, t), 변화 임계값을 δbinary, 기준영상 갱신율을 α로 정의할 경우, 이들의 함수로써 나타내어지는 상기 기준영상 데이터 Ireference(x, t)를 [수학식 1] 로 생성할 수 있다.In the present embodiment, the step of generating the reference image data is represented as a function of the input image data when I input (x, t), the change threshold value δ binary , and the reference image update rate are defined as α. Losing the reference image data I reference (x, t) [Equation 1] Can be generated as
본 실시예에 있어서, 변화 임계값 δbinary는 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보의 최대치 중 소정의 비율에 해당하는 수치를 가질 수 있다.In the present exemplary embodiment, the change threshold δ binary may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information on the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
본 실시예에 있어서, 움직임 데이터를 생성하는 단계는, 입력영상 데이터를 Iinput(x, t), 기준영상 데이터를 Ireference(x, t), 움직임 임계값을 δmotion으로 정의할 경우, 이들의 함수로써 나타내어지는 움직임 데이터 Imoving(x, t)를 [수학식 2] 로 생성할 수 있다.In the present embodiment, the step of generating the motion data, if the input image data is defined as I input (x, t), the reference image data I reference (x, t), the motion threshold value of δ motion , The motion data I moving (x, t) expressed as a function of [Equation 2] Can be generated as
본 실시예에 있어서, 움직임 임계값 δmotion은 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보의 최대치 중 소정의 비율에 해당하는 수치를 가질 수 있다.In the present embodiment, the motion threshold δ motion may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information about the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
본 실시예에 있어서, 치료기의 방사선 조사를 제어하는 단계는, 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 제어 임계값을 초과할 경우 치료기로 제어 신호를 전송할 수 있다.In the present embodiment, controlling the irradiation of the treatment device may transmit a control signal to the treatment device when the ratio of true pixels among the plurality of pixels exceeds a control threshold.
본 실시예에 있어서, 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 제어 임계값을 초과할 경우 경보 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the method may further include generating an alarm signal when a ratio of true pixels among the plurality of pixels exceeds a control threshold.
본 실시예에 있어서, 복수개의 픽셀 중 상기 참 픽셀의 비율이 제어 임계값의 미만일 경우 입력영상 신호를 계속하여 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include continuously acquiring an input image signal when the ratio of the true pixels among the plurality of pixels is less than a control threshold.
본 발명의 다른 실시예는 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 치료기 제어 시스템에 있어서, 환자의 자세와 환자의 주변배경에 대한 정보를 포함하고, 복수개의 픽셀로 구성된 입력영상 신호를 일정한 시간 간격을 두고 획득하는 영상 획득부와, 입력영상 신호를 분석하여 분석 결과를 생성하는 영상 분석부와, 분석 결과에 따라 치료기를 제어하는 제어부를 포함하고, 영상 분석부는, 입력영상 신호를 디지털 변환하여 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보를 포함하는 입력영상 데이터를 생성하는 디지털 변환부와, 입력영상 데이터의 변화가 기설정된 변화 임계값을 벗어나는지 여부를 분석하여 기준영상 데이터를 생성하는 기준영상 데이터 생성부와, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 움직임이 있는 참 픽셀과 움직임이 없는 거짓 픽셀을 포함하는 움직임 데이터를 생성하는 움직임 데이터 생성부와, 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 중 상기 참 픽셀의 비율을 계산하는 픽셀 비율 계산부를 포함하는, 치료기 제어 시스템.Another embodiment of the present invention is a treatment device control system for controlling a treatment device for irradiating radiation to a patient, comprising information on the patient's posture and the surrounding background of the patient, the input image signal consisting of a plurality of pixels at regular time intervals And an image acquisition unit configured to analyze the input image signal to generate an analysis result, and a control unit to control the treatment unit according to the analysis result. A digital converter configured to generate input image data including information on intensity of each pixel, and reference image data to generate reference image data by analyzing whether a change of the input image data deviates from a preset change threshold value. The generation unit and the difference between the most recently generated input image data and the reference image data A motion data generation unit for generating motion data including a true pixel with motion and a false pixel without motion according to whether or not the deviation threshold value is exceeded; and calculating a ratio of the true pixel among a plurality of pixels based on the motion data; And a pixel ratio calculation unit.
본 실시예에 있어서, 기준영상 데이터 생성부는, 입력영상 데이터의 변화가 기설정된 변화 임계값 미만일 경우 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터를 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에 반영하고, 입력영상 데이터의 변화가 변화 임계값을 초과할 경우 기존에 생성된 기준영상 데이터를 유지시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, the reference image data generation unit reflects the most recently generated input image data to newly generated reference image data when the change of the input image data is less than a preset change threshold value, and the change of the input image data is changed. When the change threshold value is exceeded, the existing reference image data may be maintained.
본 실시예에 있어서, 움직임 데이터 생성부는, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 초과할 경우, 움직임 데이터를 움직임이 있는 참 픽셀로 생성하고, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값 미만일 경우, 움직임 데이터를 움직임이 없는 거짓 픽셀로 생성할 수 있다.In the present embodiment, when the difference between the most recently generated input image data and the reference image data exceeds a preset motion threshold value, the motion data generator generates the motion data as true pixels with motion, and most recently. When the difference between the input image data and the reference image data generated in the PDP is less than a predetermined motion threshold value, the motion data may be generated as a false pixel having no motion.
본 실시예에 있어서, 기준영상 데이터 생성부는, 입력영상 데이터를 Iinput(x, t), 변화 임계값을 δbinary, 기준영상 갱신율을 α로 정의할 경우, 이들의 함수로써 나타내어지는 기준영상 데이터 Ireference(x, t)를 [수학식 1] 로 생성할 수 있다.In the present embodiment, the reference image data generation unit, when the input image data is defined as I input (x, t), the change threshold value δ binary and the reference image update rate as α, the reference image represented as a function thereof Data I reference (x, t) Can be generated as
본 실시예에 있어서, 변화 임계값 δbinary는 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보의 최대치 중 소정의 비율에 해당하는 수치를 가질 수 있다.In the present exemplary embodiment, the change threshold δ binary may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information on the intensity intensity of each of the plurality of pixels.
본 실시예에 있어서, 움직임 데이터 생성부는, 입력영상 데이터를 Iinput(x, t), 기준영상 데이터를 Ireference(x, t), 움직임 임계값을 δmotion으로 정의할 경우, 이들의 함수로써 나타내어지는 움직임 데이터 Imoving(x, t)를 [수학식 2] 로 생성할 수 있다.In the present embodiment, the motion data generation unit defines the input image data as I input (x, t), the reference image data as I reference (x, t), and the motion threshold as δ motion . Represent the motion data I moving (x, t) [Equation 2] Can be generated as
본 실시예에 있어서, 움직임 임계값 δmotion은 상기 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보의 최대치 중 소정의 비율에 해당하는 수치를 가질 수 있다.In the present embodiment, the motion threshold δ motion may have a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values of the information about the intensity of each of the plurality of pixels.
본 실시예에 있어서, 영상 획득부는 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 제어 임계값의 미만일 경우 입력영상 신호를 계속하여 획득할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the image acquisition unit may continuously acquire the input image signal when the ratio of true pixels among the plurality of pixels is less than the control threshold.
본 실시예에 있어서, 제어부는 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 기설정된 제어 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 치료기의 방사선 조사를 제어할 수 있다.In the present embodiment, the controller may control the irradiation of the treatment device according to whether the ratio of the true pixels among the plurality of pixels deviates from the preset control threshold based on the motion data.
본 실시예에 있어서, 제어부는 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 제어 임계값을 초과할 경우 치료기의 작동을 중단시킬 수 있다.In the present embodiment, the control unit may stop the operation of the treatment device when the ratio of the true pixels of the plurality of pixels exceeds the control threshold.
본 실시예에 있어서, 복수개의 픽셀 중 참 픽셀의 비율이 제어 임계값을 초과할 경우, 제어부의 제어 신호에 따라 경보 신호를 생성하여 치료기로 전달하는 경보 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, when the ratio of the true pixel of the plurality of pixels exceeds the control threshold value, it may further include an alarm signal generation unit for generating an alarm signal according to the control signal of the controller to transmit to the treatment device.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. Effects and features of the present invention, and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various forms.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.In the following embodiments, the terms first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from other components rather than having a limiting meaning.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 특히, 명세서 전반에 걸쳐, 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, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 통해 구현될 수 있다.In the following examples, the terms including or having have meant that there is a feature or component described in the specification and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components. In particular, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms "... unit", "... group", "... module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which is hardware or software or hardware and It can be implemented through a combination of software.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템과 방사선 치료기를 함께 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a treatment device control system and a radiation therapy device together according to an embodiment of the present invention.
         도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템(100)은 방사선 치료기(10)를 통해 방사선 치료를 받는 환자의 움직임을 감시하고, 방사선 치료기(10)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 1, the treatment 
         방사선 치료기(10)는 치료기 제어 모듈(11)과, 가동 신호 출력부(13) 및 방사선 조사 장치(15)를 포함할 수 있다.The 
         치료기 제어 모듈(11)은 시술자와 인터페이스를 수행하여 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 따라 방사선 조사 장치(15)를 제어할 수 있다. 이때, 치료기 제어 모듈(11)은 치료기 제어 시스템(100)으로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 또한, 치료기 제어 모듈(11)은 수신된 제어 명령에 대응하는 제어 정보를 가동 신호 출력부(13)로 전달할 수 있다. 이때, 제어 정보는 방사선 조사 시작 정보 또는 방사선 조사 종료 정보를 포함할 수 있다.The treatment 
         가동신호 출력부(13)는 치료기 제어 모듈(11)로부터 제어 정보를 전달받고, 전달된 제어 정보에 따라 방사선 조사 시작 신호 또는 방사선 조사 종료 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송할 수 있다.The operation 
         방사선 조사 장치(15)는 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 환자에게 방사선을 조사할 수 있다.The radiation device 15 may irradiate the patient under the control of the treatment 
         치료기 제어 시스템(100)은 신호 수신부(110)와, 영상 획득부(120)와, 영상 분석부(130)와, 제어부(140) 및 경보 신호 생성부(150)를 포함할 수 있다.The treatment 
         신소 수신부(110)는 방사선 치료기(10)로부터 전송되는 신호를 수신하고, 수신된 신호를 영상 분석부(130)로 전달한다.The 
         영상 획득부(120)는 환자의 자세와 환자의 주변배경에 대한 정보를 포함하고, 복수개의 픽셀로 구성된 입력영상 신호를 일정한 시간 간격을 두고 획득할 수 있다. 이때, 영상 획득부(120)는 서로 다른 위치에 설치되는 복수개의 영상 획득 장치(121)를 포함할 수 있다.The 
         예컨대, 복수개의 영상 획득 장치(121)는 환자를 지지하는 카우치(미도시)에 설치될 수 있다. 영상 획득 장치(121)가 카우치에 설치될 경우, 보다 가까운 위치에서 환자의 움직임을 관찰할 수 있으며, 방사선 치료기(10)의 이동에 의해 영상 획득 장치(121)의 시야가 방해받지 않을 수 있다.For example, the plurality of 
         영상 분석부(130)는 영상 획득부(120)에서 획득되는 입력영상 신호를 분석하여 분석 결과를 생성하고, 이를 제어부(140)로 전달할 수 있다.  이때, 영상 분석부(130)는 획득된 입력영상 신호를 구성하는 복수개의 픽셀 각각을 분석할 수 있고, 획득된 입력영상 신호에 투영된 환자의 경계를 감지함으로써 입력영상 신호를 분석할 수도 있다.The 
         구체적으로, 영상 분석부(130)는 영상 획득부(120)에서 획득되는 입력영상 신호를 후술할 알고리즘을 통해 입력영상 데이터로 변환하고, 입력영상 데이터를 분석하여 기준영상 데이터를 생성할 수 있으며, 이러한 기준영상 데이터와 입력영상 데이터를 비교하여 움직임 데이터를 생성할 수 있는데, 이들에 대한 구체적인 설명은 하기 도 3 내지 5를 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.In detail, the 
         제어부(140)는 영상 분석부(130)로부터 전달되는 분석 결과를 바탕으로 환자의 자세에 변화가 있다고 판단되면 제어 신호를 통해 치료기 제어 모듈(11)을 제어할 수 있고, 또한 경보 명령을 통해 경보 신호 생성부(150)를 제어할 수 있다. 상세히, 제어부(140)는 영상 분석부(130)에서 생성되는 움직임 데이터를 기반으로, 복수개의 픽셀 중 움직임이 감지된 픽셀의 비율이 기설정된 제어 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 방사선 치료기(10)의 방사선 조사를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 복수개의 픽셀 중 움직임이 감지된 픽셀의 비율이 제어 임계값을 초과할 경우에는 방사선 치료기(10)의 작동을 중단시킬 수 있다.If it is determined that there is a change in the posture of the patient based on the analysis result transmitted from the 
         경보 신호 생성부(150)는 제어부(140)의 경보 명령에 따라 방사선 치료기(10)의 시술자에게 환자의 움직임에 대한 김자 사실을 알리기 위한 경보 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 경보 신호 생성부(150)는 램프 또는 경보음 발생기를 포함할 수 있고, 램프 또는 경보음 발생기를 통해 경보 신호를 생성할 수 있다.The 
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템의 영상 분석부에 대해 자세하게 설명하기로 한다.Next, with reference to Figure 2 will be described in detail with respect to the image analysis unit of the treatment device control system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 영상 분석부를 구체적으로 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image analyzer of FIG. 1.
         도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 분석부(130)는 영상 획득 제어부(131)와, 영상 신호 수신부(132)와, 디지털 변환부(133)와, 데이터 저장부(134)와, 기준영상 데이터 생성부(135)와, 움직임 데이터 생성부(136)와, 픽셀 비율 계산부(137) 및 화면 출력부(138)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the 
         영상 획득 제어부(131)는 신호 수신부(110)로부터 신호를 전달받고, 전달된 신호에 따라 영상 획득부(120)를 제어할 수 있다. 이때, 영상 획득 제어부(131)는 영상 획득부(120)가 일정 시간 간격으로 입력영상 신호를 획득하도록 영상 획득부(120)를 제어할 수 있다.The 
         영상 신호 수신부(132)는 영상 획득부(120)로부터 입력영상 신호를 수신할 수 있다.The 
         디지털 변환부(133)는 입력영상 신호를 디지털 변환하여 입력영상 신호에 대응하는 입력영상 데이터를 생성할 수 있다. 디지털 변환부(133)에서 생성되는 입력영상 데이터는 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보(이하에서는 '특성값'라고 함)를 포함할 수 있다.The 
이때, 복수개의 픽셀이 각각 적색, 녹색 및 청색을 혼합하여 색을 표현하는 적색-녹색-청색(Red-Green-Blue, RGB) 방식을 따르는 경우, 복수개의 픽셀 각각의 특성값은 적색, 녹색 및 청색의 각각의 비율값을 포함할 수 있다. 또한, 복수개의 픽셀의 각각이 검정색 및 흰색을 혼합하여 색을 표현하는 흑백 방식을 따르는 경우, 복수개의 픽셀의 특성값은 검정색 및 흰색의 각각의 비율값을 포함할 수도 있다.In this case, when the plurality of pixels follow a red-green-blue (RGB) scheme in which red, green, and blue colors are respectively mixed, the characteristic values of each of the plurality of pixels are red, green, and blue. Each ratio value of blue may be included. In addition, when each of the plurality of pixels follows a black and white scheme in which black and white are mixed to express colors, the characteristic values of the plurality of pixels may include respective ratio values of black and white.
         데이터 저장부(134)는 입력영상 데이터와 후술할 기준영상 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 데이터 저장부(134)는 일정 시간 간격을 두고 디지털 변환부(133)에서 생성되는 복수개의 입력영상 데이터를 저장할 수 있다.The 
         예컨대, 제1 시간에 영상 획득부(120)에서 획득되는 제1 입력영상 신호는 디지털 변환부(133)에서 제1 입력영상 데이터로 변환되어 데이터 저장부(134)에 저장될 수 있으며, 제1 시간보다 이전인 제2 시간에 영상 획득부(120)에서 획득되는 제2 입력영상 신호는 디지털 변환부(133)에서 제2 입력영상 데이터로 변환되어 데이터 저장부(134)에 저장될 수 있다. 즉, 데이터 저장부(134)에는 서로 다른 시간에 획득되어 변환된 제1 입력영상 데이터와 제2 입력영상 데이터가 함께 저장될 수 있다.For example, the first input image signal acquired by the 
         기준영상 데이터 생성부(135)는 입력영상 데이터를 분석하여 기준영상 데이터를 생성할 수 있다. 기준영상 데이터 생성부(135)에서 생성된 기준영상 데이터는 데이터 저장부(134)에 저장될 수 있으며, 데이터 저장부(134)에 저장된 기준영상 데이터는 후술할 움직임 데이터 생성부로 전달되어 후술할 움직임 데이터를 생성하는데 이용될 수 있다. 기준영상 데이터 생성부(135)에서 기준영상 데이터를 생성하는 더 구체적인 방법에 대해서는 하기 도 3 및 4를 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.The reference image 
         움직임 데이터 생성부(136)는 데이터 저장부(134)로부터 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터를 전송받아, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터와 기준영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 벗어나는지 여부를 연산하여 움직임이 있는 참 픽셀과 움직임이 없는 거짓 픽셀을 포함하는 움직임 데이터를 생성할 수 있다. 움직임 데이터 생성부(136)에서 움직임 데이터를 생성하는 더 구체적인 방법에 대해서는 하기 도 3 및 도 5를 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.The 
         픽셀 비율 계산부(137)는 움직임 데이터 생성부(136)에서 생성되는 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 전체 개수 중 참 픽셀 개수의 비율을 계산하여, 이를 제어부(140)로 전달할 수 있다.The 
         화면 출력부(138)는 영산 신호 수신부(132)에서 수신되는 입력영상 신호에 대응하는 영상을 시술자가 육안으로 확인 가능하도록 출력할 수 있다. 이때, 시술자는 화면 출력부(138)를 통해 출력되는 영상을 통해 환자의 자세와 움직임을 관찰할 수 있다.The screen output unit 138 may output an image corresponding to the input image signal received by the 
다음은 도 3 내지 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템을 통해 치료기를 제어하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Next, a method of controlling the treatment device through the treatment device control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료기 제어 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a treatment device control method according to another embodiment of the present invention.
         도 3을 참조하면, 먼저 치료기 제어 모듈(11)은 방사선 치료기(10)를 작동시키기 위한 제어명령을 수신할 수 있다(S105). 이때, 방사선 치료기(10)의 시술자는 환자의 신체를 카우치에 고정시킨 후, 치료기 제어 모듈(11)과 인터페이스를 수행하여 치료기 제어 모듈(11)로 제어명령을 전송할 수 있다.Referring to FIG. 3, first, the treatment 
         다음으로, 가동 신호 출력부(13)는 방사선 조사 시작 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송할 수 있다(S110). 구체적으로, 치료기 제어 모듈(11)은 수신된 제어명령에 대응하는 방사선 조사 시작 정보를 가동 신호 출력부(13)로 전달하고, 가동 신호 출력부(13)는 전달된 방사선 조사 시작 정보에 대응하는 방사선 조사 시작 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송할 수 있다.Next, the operation 
이후, 방사선 조사 장치(15)는 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 환자에 대해 방사선 조사를 시작한다(S115).Thereafter, the irradiation apparatus 15 starts irradiation with respect to the patient under the control of the treatment device control module 11 (S115).
         한편, 영상 분석부(130)의 영상 획득 제어부(131)는 방사선 조사 시작 신호에 따라 영상 획득부(120)를 제어하고, 영상 획득부(120)는 영상 획득 제어부(131)의 제어에 따라 환자의 자세와 환자의 주변배경에 대한 정보를 포함하고, 복수개의 픽셀로 구성된 입력영상 신호를 일정한 시간 간격을 두고 획득한다(S120). 이때, 신호 수신부(110)는 방사선 조사 시작 신호를 수신하여 영상 획득 제어부(131)로 방사선 조사 시작 신호를 전달하고, 영상 획득 제어부(131)는 수신한 방사선 조사 시작 신호에 따라 영상 획득부(120)를 제어한다.Meanwhile, the 
         다음으로, 영상 분석부(130)의 영상 신호 수신부(132)가 영상 획득부(120)로부터 입력영상 신호를 수신하면, 영상 분석부(130)의 디지털 변환부(133)는 이를 디지털 변환하여 복수개의 픽셀 각각의 명암 강도에 대한 정보를 포함하는 입력영상 데이터를 생성한다(S125). 이때, 입력영상 데이터는 특성값을 포함할 수 있다.Next, when the 
         이후, 디지털 변환부(133)에서 생성된 입력영상 데이터는 데이터 저장부(134)에 저장될 수 있다(S130).Thereafter, the input image data generated by the 
         다음으로, 데이터 저장부(134)에 저장된 입력영상 데이터는 기준영상 데이터 생성부(135)로 전달되고, 기준영상 데이터 생성부(135)는 입력영상 데이터를 분석하여 기준영상 데이터를 생성하는 데(S135), 이에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the input image data stored in the 
도 4는 도 3에 도시된 기준영상 데이터를 생성하는 단계를 더 구체적으로 나타내는 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a step of generating reference image data shown in FIG. 3 in more detail.
도 4를 참조하면, 기준영상 데이터를 생성하는 단계(S135)는 입력영상 데이터(Iinput(x, t))의 변화(|Iinput(x, t-1) - Iinput(x, t-2)|)가 기설정된 변화 임계값(δbinary)을 초과하는지 여부를 확인하면서 시작될 수 있다(S135a). 여기서, 't-1'과 't-2'는 서로 다른 시간을 의미하는 것으로, Iinput(x, t-1)은 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터를 의미하고, Iinput(x, t-2)는 Iinput(x, t-1)보다 이전에 생성된 임의의 입력영상 데이터를 의미한다. 따라서, |Iinput(x, t-1) - Iinput(x, t-2)|는 서로 다른 시간에 생성된 서로 다른 입력영상 데이터(Iinput(x, t))들의 차이를 의미하며, 이는 입력영상 데이터(Iinput(x, t))가 어느 정도 변화하였는지를 나타내는 수치가 될 수 있다.Referring to FIG. 4, the step of generating reference image data (S135) may include changing the input image data (I input (x, t)) (I input (x, t-1) − I input (x, t−). 2) |) may be started by checking whether or not the predetermined change threshold value δ binary is exceeded (S135a). Here, 't-1' and 't-2' mean different times, and I input (x, t-1) means most recently generated input image data, and I input (x, t -2) means any input image data generated before I input (x, t-1). Therefore, | I input (x, t-1)-I input (x, t-2) | means the difference between different input image data (I input (x, t)) generated at different times. This may be a numerical value indicating how much the input image data I input (x, t) has changed.
         여기서, 변화 임계값(δbinary)은 특성값의 최대치(예컨대, 0~255) 중 소정 비율에 해당하는 수치로 정의될 수 있다. 예컨대, 변화 임계값(δbinary)을 특성값의 최대치의 6%으로 정의할 경우, 변화 임계값(δbinary)은 15가 될 수 있다. 이러한 변화 임계값(δbinary)은 실험을 통해 정의될 수 있으며, 방사선 치료기(10)가 설치되는 공간의 조도(intensity of illumination)에 따라 다르게 설정될 수 있다.Here, the change threshold value δ binary may be defined as a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values (eg, 0 to 255) of the characteristic value. For example, when the change threshold δ binary is defined as 6% of the maximum value of the characteristic value, the change threshold δ binary may be 15. The change threshold δ binary may be defined through experiments, and may be set differently according to the intensity of illumination of the space where the 
         만약, 입력영상 데이터(Iinput(x, t))의 변화(|Iinput(x, t-1) - Iinput(x, t-2)|)가 기설정된 변화 임계값(δbinary)을 초과할 경우, 기존에 생성된 기준영상 데이터를 그대로 유지한다(Iref(x, t) = Iref(x, t-1))(S135b). 이때, 기준영상 데이터가 미처 생성되지 않은 경우에는 기준 영상 데이터 생성부(135)에 가장 먼저 수신되는 입력영상 데이터를 기준영상 데이터로 생성할 수 있다.If the change (| I input (x, t-1)-I input (x, t-2) |) of the input image data (I input (x, t)) is changed to the preset change threshold value (δ binary ) If exceeded, the existing reference image data is maintained as it is (I ref (x, t) = I ref (x, t-1)) (S135b). In this case, when the reference image data is not generated, the first input image data received by the reference 
한편, 입력영상 데이터(Iinput(x, t))의 변화(|Iinput(x, t-1) - Iinput(x, t-2)|)가 기설정된 변화 임계값(δbinary) 미만일 경우, 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터를 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에 반영할 수 있다(Iref(x, t) = αIref(x, t-1) + (1-α)Iinput(x, t-1))(S135c).Meanwhile, the change (| I input (x, t-1)-I input (x, t-2) |) of the input image data I input (x, t) is less than the predetermined change threshold (δ binary ). In this case, the most recently generated input image data may be reflected in newly generated reference image data (I ref (x, t) = α I ref (x, t-1) + (1-α) I input (x , t-1)) (S135c).
여기서, α는 기준영상 갱신율로, 기준영상 데이터의 갱신 속도를 제어함으로써 기준영상 데이터를 이용하여 이후 움직임 데이터(도 5를 참조하여 후술하기로 한다)를 생성함에 있어 작은 움직임 또는 변화에 대한 민감도를 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, α의 값이 1에 가까워질 경우에는 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터가 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에 적게 반영되며, 반대로 α의 값이 0에 가까워질수록 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에는 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터가 많이 반영된다.Here, α is a reference image update rate, and the sensitivity of the small movement or change in generating subsequent motion data (to be described later with reference to FIG. 5) using the reference image data by controlling the update rate of the reference image data. To adjust the function. That is, when the value of α is close to 1, the most recently generated input image data is less reflected in the newly generated reference image data. On the contrary, as the value of α is close to 0, the newly generated reference image data is the most. A lot of recently generated input image data is reflected.
상세히, α의 값이 1에 가까워질 경우(예컨대, α가 1일 경우 기존에 생성된 기준영상 데이터를 그대로 유지하는 것과 동일함), 새롭게 생성되는 기준영상 데이터는 기존에 생성된 기준영상 데이터에서 크게 변하지 않는다. 따라서, 입력영상 데이터가 미세하게 변화하는 경우에도 기준영상 데이터와의 차이가 감지되므로, 작고 미세한 환자의 움직임을 효과적으로 감지할 수 있다는 장점이 있으나 반대로 환자의 주변배경의 명암 강도의 변화 또한 환자의 움직임으로 간주하게 되는 단점이 존재한다.In detail, when the value of α approaches 1 (for example, when α is 1, the same as maintaining the existing reference image data as it is), the newly generated reference image data is generated from the existing reference image data. It doesn't change much. Therefore, even when the input image data is minutely changed, the difference from the reference image data is sensed. Therefore, there is an advantage that the small and minute patient movement can be effectively detected. There is a disadvantage to be regarded as.
반면, α의 값이 0에 가까워질 경우, 새롭게 생성되는 기준영상 데이터에는 가장 최근에 생성되는 입력영상 데이터 값이 최대한 반영된다. 이는, 기준영상 데이터는 지속적으로 입력영상 데이터의 변화에 의해 지속적으로 갱신되는 것을 의미한다. 따라서, 입력영상 데이터가 미세하게 변화하는 경우 기준영상 데이터와의 차이가 감지되기 어려우므로, 환자의 움직임을 지속적으로 관찰하기 힘들고, 작고 미세한 움직임은 검출하기 어렵다.On the other hand, when the value of α approaches 0, the newly generated reference image data is reflected to the most recently generated value of the input image data. This means that the reference image data is continuously updated by the change of the input image data. Therefore, when the input image data is minutely changed, it is difficult to detect a difference from the reference image data. Therefore, it is difficult to continuously observe the movement of the patient, and it is difficult to detect small and minute movements.
         따라서, 환자의 호흡과 같이 움직임이 잦은 영역에 대해서는 지속적으로 감지하되, 치료 중 카우치가 이동하거나, 방사선 치료기(10)의 겐트리(미도시)가 회전하는 경우와 같이 상대적으로 움직임이 적은 영역은 움직임 감지에서 제외시키기 위해서는 적절한 α값을 적용시킬 필요가 있다.Therefore, while the movement is frequently detected, such as breathing of the patient, while the couch is moved during treatment, or relatively less area, such as when the gantry (not shown) of the 
         하기 그림 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템(100)을 방사선 치료기(10)에 연결하고, 방사선 치료기(10)의 카우치를 최대 속도(0.196cm/s)로 이동시킨 경우 검출되는 참 픽셀의 비율(%)을 도시하는 그래프이다.Figure 1 below is detected when the treatment 
그림 1Pic 1
그림 1을 참조하면, α값이 0.9 이하의 값을 가질 때 카우치의 이동에 의한 영상의 변화를 감지하지 않음을 알 수 있다.Referring to Figure 1, it can be seen that when the α value is less than 0.9, the change of the image due to the movement of the couch is not detected.
하기 그림 2는 α값에 의한 환자의 움직임 검출 영향에 대해 평가하기 위하여, 환자 인체의 흉부 외형을 갖는 팬텀(phantom)을 2mm, 3mm, 5mm 및 1cm의 이동거리로 주기적으로 이동시킬 경우 검출되는 참 픽셀의 비율(%)을 도시하는 그래프이다.Figure 2 below shows the true value detected when the phantom with the chest contour of the patient's body is periodically moved at 2mm, 3mm, 5mm and 1cm in order to evaluate the effect of the patient's motion detection by the α value. It is a graph showing the percentage of pixels.
그림 2Picture 2
그림 2를 참조하면, α값이 0.85 이상의 값을 가질 때 2mm의 이동거리로 움직이는 팬텀의 미세한 움직임을 감지할 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 2, it can be seen that when the α value is 0.85 or more, the microscopic movement of the phantom moving with the movement distance of 2 mm can be detected.
따라서, 상기 실험 결과들을 종합해보면 치료 중 카우치의 이동에 의해 발생하는 영상의 변화를 배제함과 동시에 환자의 미세한 움직임만을 원활하게 감지해낼 수 있는 적절한 α값은 0.85 내지 0.9임을 확인할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 이러한 α값에 한정되지 않는다. 예컨대, 다른 주변 환경을 갖는 곳에서 상기 동일한 실험을 진행할 경우에는 상기 α값과 다른 α값이 도출될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 특정한 α값을 한정하는 것이 아니며, 적절한 α값을 도출해내는 과정 자체가 본 발명의 실시예들의 범위에 속함을 밝혀둔다.Therefore, the results of the above experiments can be seen that the appropriate α value is 0.85 to 0.9 that can smoothly detect only the minute movements of the patient while excluding the change of the image caused by the movement of the couch during the treatment. However, embodiments of the present invention are not limited to this α value. For example, when the same experiment is performed in a place having a different surrounding environment, an α value different from the α value may be derived. That is, the embodiments of the present invention do not limit a specific α value, and it is to be understood that the process itself for deriving an appropriate α value is within the scope of the embodiments of the present invention.
         다음으로, 기준영상 데이터 생성부(135)에서 새롭게 생성된 기준영상 데이터는 다시 데이터 저장부(134)에 저장될 수 있으며, 새롭게 생성된 기준영상 데이터는 다시 움직임 데이터 생성부(136)로 전달될 수 있다. 또한, 움직임 데이터 생성부는 데이터 저장부(134)로부터 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터를 수신받을 수 있다.Next, the reference image data newly generated by the reference 
         움직임 데이터 생성부(136)는 데이터 저장부(134)로부터 전달된 기준영상 데이터와 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터의 차이가 기설정된 움직임 임계값을 벗어나는지 여부에 따라 움직임이 있는 참 픽셀과 움직임이 없는 거짓 픽셀을 포함하는 움직임 데이터를 생성할 수 있다(S140). 이에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The 
도 5는 도 3에 도시된 움직임 데이터를 생성하는 단계를 더 구체적으로 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flow chart illustrating in detail the step of generating the motion data shown in FIG. 3.
도 5를 참조하면, 움직임 데이터를 생성하는 단계(S140)는 가장 최근에 생성된 입력영상 데이터(Iinput(x, t))와 기준영상 데이터(Iref(x, t))의 차이(|Iinput(x, t) - Iref(x, t)|)가 기설정된 움직임 임계값(δmotion)을 초과하는지 여부를 확인하면서 시작될 수 있다(S140a).Referring to FIG. 5, in operation S140, the difference between the most recently generated input image data I input (x, t) and the reference image data I ref (x, t) (| It may be started by checking whether I input (x, t)-I ref (x, t) |) exceeds a predetermined motion threshold δ motion (S140a).
         여기서, 움직임 임계값(δmotion)은 변화 임계값(δmotion)과 유사하게, 특성값의 최대치(예컨대, 0~255) 중 소정 비율에 해당하는 수치로 정의될 수 있다. 이러한 움직임 임계값(δmotion)은 실험을 통해 정의될 수 있으며, 방사선 치료기(10)가 설치되는 공간의 조도에 따라 다르게 설정될 수 있다.Here, the motion threshold value δ motion may be defined as a numerical value corresponding to a predetermined ratio among the maximum values (eg, 0 to 255) of the characteristic value, similarly to the change threshold value δ motion . This motion threshold δ motion may be defined through experiments, and may be set differently according to the illuminance of the space in which the 
만약, 입력영상 데이터(Iinput(x, t))와 기준영상 데이터(Iref(x, t))의 차이(|Iinput(x, t) - Iref(x, t)|)가 기설정된 움직임 임계값(δmotion)을 초과할 경우, 움직임 데이터를 움직임이 있는 참 픽셀로 생성할 수 있다(Imoving(x, t) = 1)(S140b).If the difference between the input image data I input (x, t) and the reference image data I ref (x, t), | I input (x, t)-I ref (x, t) | When the set motion threshold value δ motion is exceeded, motion data may be generated as a true pixel with motion (I moving (x, t) = 1) (S140b).
한편, 입력영상 데이터(Iinput(x, t))와 기준영상 데이터(Iref(x, t))의 차이(|Iinput(x, t) - Iref(x, t)|)가 기설정된 움직임 임계값(δmotion)을 미만일 경우, 움직임 데이터를 움직임이 없는 거짓 픽셀로 생성할 수 있다(Imoving(x, t) = 0)(S140c).On the other hand, the difference between the input image data I input (x, t) and the reference image data I ref (x, t) | I input (x, t)-I ref (x, t) | When the set motion threshold δ motion is less than, motion data may be generated as a false pixel without motion (I moving (x, t) = 0) (S140c).
         다음으로, 움직임 데이터 생성부(136)에서 생성된 움직임 데이터는 픽셀 비율 계산부(137)로 전달된다. 픽셀 비율 계산부(137)는 움직임 데이터 생성부(136)에서 전달된 움직임 데이터를 기반으로 복수개의 픽셀 전체 개수 중 참 픽셀 개수의 비율을 계산할 수 있다(S145).Next, the motion data generated by the 
         다음으로, 제어부(140)는 픽셀 비율 계산부(137)가 계산한 복수개의 픽셀 전체 개수 중 참 픽셀 개수의 비율이 기설정된 제어 임계값(δwarn)을 초과하는지 여부를 판단한다(S150).Next, the 
         만약, 복수개의 픽셀 전체 개수 중 참 픽셀 개수의 비율이 기설정된 제어 임계값(δwarn)을 초과할 경우, 제어부(140)는 환자의 자세에 변화가 발생하였다고 판단하여 방사선 조사를 중단하기 위한 제어 명령을 포함하는 제어 신호를 치료기 제어 모듈(11)로 전송한다(S155).If the ratio of the number of true pixels among the total number of pixels exceeds the preset control threshold value δ warn , the 
         다음으로, 치료기 제어 모듈(11)이 제어 신호에 포함된 제어 명령에 따라 방사선 조사 장치(15)를 제어하고, 방사선 조사 장치(15)는 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 환자에 대한 방사선 조사를 중단(S160)한다.Next, the treatment 
         한편, 제어부(140)는 시술자에게 환자의 자세에 변화가 발생하였음을 알리기 위한 경보 명령을 통해 경보 신호 생성부(150)를 제어하고, 경보 신호 생성부(150)는 제어부(140)의 경보 명령에 따라 램프 또는 경보음 발생기를 통해 경보 신호를 생성한다(S165).Meanwhile, the 
한편, 만약, 복수개의 픽셀 전체 개수 중 참 픽셀 개수의 비율이 기설정된 제어 임계값(δwarn)을 초과하지 않을 경우에는, 다시 입력영상 신호 획득(S120) 단계로 돌아가서 다시 입력영상 신호 획득(S120)의 이후의 과정을 반복한다.On the other hand, if the ratio of the number of true pixels among the total number of pixels does not exceed the preset control threshold value δ warn , the process returns to the input image signal acquisition step S120 and acquires the input image signal again. Repeat the process from).
         한편, 도 3에서는 치료기 제어 시스템(100)이 방사선 치료기(10)의 방사선 조사를 중단하는 과정까지를 도시하였다. 하지만, 방사선 치료기(10)가 방사선을 조사하는 도중 시술자가 직접 방사선 조사를 중단하기 위한 제어 명령을 통해 방사선 조사를 중단할 수 있고, 또한 환자에 대한 방사선 조사가 종료될 수도 있다. 이와 같은 경우, 가동 신호 출력부(13)는 방사선 조사 중단 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송하며, 치료기 제어 시스템(100)은 방사선 조사 중단 신호에 따라 환자에 대한 감시를 중단하고, 방사선 조사 시작 신호가 수신될 때까지 신호 대기 상태를 유지할 수 있다.Meanwhile, FIG. 3 illustrates a process up to which the treatment 
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 치료기 제어 시스템을 이용한 치료기 통합 관리 시스템에 대해 설명하기로 한다.Next, with reference to Figure 6 will be described in the treatment unit integrated management system using the treatment unit control system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a treatment device integrated management system according to another embodiment of the present invention.
         도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템은 치료기 제어 시스템(100), 네트워크(300) 및 복수 개의 방사선 치료기(10)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the treatment device integrated management system according to another embodiment of the present invention may include a treatment 
         치료기 제어 시스템(100)은 네트워크(300)를 통해 복수 개의 방사선 치료기(10)와 연결되고, 복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각을 제어한다.The treatment 
         네트워크(300)는 치료기 제어 시스템(100)과 복수 개의 방사선 치료기(10)를 중계하는 역할을 하는 통신망이다. 이때 네트워크(300)는 복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각에 대해 주소를 할당할 수 있고, 할당된 주소를 치료기 제어 시스템(100)에게 알려줄 수도 있다.The 
         복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각은 치료기 제어 시스템(100)의 제어에 따라 피시술자에게 방사선을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 의료 장비이다.Each of the plurality of 
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템 및 방법의 제어 대상이 방사선 치료기에 한정되는 것은 아니고, 다양한 무인 의료 장비에 치료기 제어 시스템 및 방법을 적용할 수 있다.The subject of control of the therapeutic apparatus control system and method according to the embodiment of the present invention described above is not limited to the radiation therapy apparatus, and the therapeutic apparatus control system and method may be applied to various unmanned medical equipment.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Particular implementations described in the present invention are examples and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of description, descriptions of conventional electronic configurations, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings by way of example shows a functional connection and / or physical or circuit connections, in the actual device replaceable or additional various functional connections, physical It may be represented as a connection, or circuit connections. In addition, unless specifically mentioned, such as "essential", "important" may not be a necessary component for the application of the present invention.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present invention is defined not only in the claims below, but also in the ranges equivalent to or equivalent to those of the claims. Will belong to.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 환자의 주변 배경의 움직임을 반영하는 알고리즘을 적용함으로써 환자의 주변 배경의 움직임은 배제한 상태에서 환자의 움직임만을 검출할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, by applying an algorithm that reflects the movement of the surrounding background of the patient, it is possible to detect only the movement of the patient without the movement of the surrounding background of the patient.
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