KR101287383B1 - 의료영상 저장 전송 시스템의 영상 처리, 생성, 저장, 디스플레이 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
의료영상 저장 전송 시스템의 영상 저장, 디스플레이 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 저장 장치는 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 기준 점들 각각에서 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상을 생성하는 의료 영상 생성부; 및 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상을 상기 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보와 함께 저장하는 저장부를 포함하고, 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상 각각에 대한 상기 속성 정보를 생성하는 속성 정보 생성부를 더 포함하며, 상기 속성 정보는 상기 2차원 의료 영상의 아이디(ID), 기준 점 정보, 이웃하는 기준 점들에 의해 생성된 2차원 의료 영상의 아이디들을 포함하도록 구성함으로써, 3차원 의료 영상을 디스플레이하기 위한 계산량을 줄이고, 메모리량을 줄일 수 있으며 2차원 의료 영상을 이용하여 사용자가 원하는 뷰 포인트에서의 3차원 의료 영상을 디스플레이할 수 있다.
Description
본 발명은 의료 영상 저장 및 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 의료 영상을 클라이언트 단말기에서 용이하게 디스플레이하기 위한 의료 영상 생성, 저장 및 디스플레이 방법과 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 한국산업기술평가관리원의 지식경제 기술혁신사업 (산업원천기술개발사업)의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 [과제관리번호: 10038419, 과제명: 지능형 영상진단 및 치료지원 시스템].
일반적으로, 환자의 생명을 다루는 의료 행위에 있어서 임상 진단은 환자를 치료하는데 있어 커다란 부분을 차지하고 있고, 의료 기술의 발전은 정확한 임상 진단을 하는데 많은 도움을 주고 있으며, 앞으로도 그 의존도는 더욱 더 높아질 것이다.
이에, 컴퓨터 단층촬영(CT: Computer Tomography), 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging) 등의 의료 영상 장비들은 현대의학에서는 필수적인 장비가 되었음에도 불구하고, 그간의 의료 서비스는 의료 영상 장비들로 환자의 이상 부위를 찍고 그것을 필름으로 인화하여 환자의 주치의에게 전달됨으로써, 최종 적으로 임상 진단을 내리기까지 많은 시간과 인력이 투입되어 비효율적인 자원 운영뿐만 아니라, 병원의 재정에도 결코 도움이 되지 않으며, 무엇보다 환자가 신속하고 정확한 치료를 받을 수가 없었다.
또한, 현재 국내에서는 X-Ray 필름을 5년 동안 의무적으로 보관토록 규정하고 있는바, 각 병원에서는 X-Ray 필름을 환자별로 분류하여 보관하고 있는데, 갈수록 병원의 규모가 커지고 환자의 수가 증가하면서 보관해야 할 X-Ray 필름의 수가 증가하게 되고, 이로 인해 필름의 보관 및 관리에 따른 공간 및 인력낭비 등의 문제 예를 들면, 보관상태가 좋지 않은 불량필름 및 필름 분실로 인한 재촬영, 필름 분실로 인한 의료 분쟁, 보관된 필름을 찾는데 소모되는 시간 및 인력의 낭비 등의 문제가 심각한 것이 현실이다.
한편, 컴퓨터 및 통신 기술이 발전함에 따라 환자의 생명을 다루는 의료계에서도 컴퓨터와 데이터 통신 기술을 이용하여 의료 서비스를 제공하는 시스템이 연구, 개발되고 있으며 일 예로, 병원 전체에 컴퓨터 통신망을 설치하고, 모든 X-Ray 필름을 디지털 데이터로 변환하여 데이터베이스화한 다음, 서버와 연결된 대형 저장매체에 저장하여 두고, 필요 시에 각 진료실에서 컴퓨터 모니터를 통해 원하는 환자의 X-Ray 화상을 조회할 수 있도록 하는 의료영상저장전송시스템(PACS: Picture Archiving Communication System)이 최근에 도입되었다.
PACS는 의료 영상, 특히 방사선학적 진단 영상들을 디지털 형태로 획득(Acquisition)한 후, 고속의 통신망(Network)을 통하여 전송하고, 의료 영상은 과거의 X-ray 필름 대신에 디지털 데이터로 보관되기 때문에 방사선과 의사들과 임 상 의사들이 기존의 필름 뷰박스(Film view box) 대신에 영상조회장치를 이용하여 환자를 진료하는 포괄적인 디지털 영상 관리 시스템 및 전송 시스템을 말한다.
PACS의 궁극적인 목표는 필름이 없는(Filmless) 병원 시스템을 구축하는 것으로서, 이를 위해서는 영상표시 및 처리(Image display and processing), 정보통신 및 네트워킹(Data communication and networking), 데이터베이스(Database), 정보관리(Information management), 사용자 인터페이스(User interface), 정보저장 및 관리(Data storage and management) 등의 기술이 종합적으로 구축되어야 한다.
이와 같은 PACS에서의 통신은 다이콤(DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine) 프로토콜을 표준으로 하고 있는데, 상기 DICOM 프로토콜은 산업 표준 네트워크를 이용하여 CT와 MRI뿐만 아니라 핵의학, 초음파 등의 각종 디지털 영상획득장치와 다른 정보 시스템간의 통신을 효과적으로 지원하는 통신 프로토콜을 의미하는 것으로서, 1984년에 미국의 방사선과(American College of Radiology - ACR)와 의료기 업체(National Electrical Manufacturers Association - NEMA)가 공동으로 표준화를 시작한 것으로 그 이듬해인 1985년에 첫번째 표준이 제정되었다.
이후 1988년과 1993년의 두 번의 개정 작업을 통해 현재의 3.0 개정판에 이르러 비로소 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)이라 불리게 되었다.
이러한 DICOM 프로토콜이 대두된 배경은 의료산업 분야가 정보화되면서 각각의 의료 장비들을 독립적으로 사용하기보다는 서로 연계하여 사용하는 경우가 많아졌고, 의료영상 장비들간에 의료영상 및 그와 관련된 정보를 주고받음에 있어 어떤 약속이 필요하게 되었기 때문이다.
즉, 과거에는 일정한 표준이 없이 제조 업체마다, 영상 장비의 종류에 따라, 또한 영상 장비의 모델에 따라 정보를 저장하고 통신하는 방법이 모두 달라서 서로 정보를 교환하기 위해서는 고가의 변환기(gateway)를 구매해야만 하거나 전혀 통신이 불가능하였다.
그러나 DICOM 표준이 정착되면서 특별한 변환기가 필요 없어도 이 표준을 따르는 장비들은 제조 업체와 장비 종류를 막론하고 서로 정보교환을 할 수 있게 된 것이다. 이는 비단 병원 내에 존재하는 DICOM 지원 장비들간의 통신에만 한정되는 것이 아니라 원격지와의 통신도 가능하게 되었음을 의미한다.
또한, 네트워크 구성 방식도 현재 컴퓨터 산업계에서 널리 쓰이는 표준 방식을 따르고 있기 때문에 병원 내부간의 연결, 원격 진료소간의 통신 그리고 원격 진단 시스템에 이르기까지 모든 의료 영상 관련 시스템에 DICOM 표준을 쉽게 적용할 수가 있다.
일반적으로, 영상의(radiologist)는 3차원 의료 영상을 생성하기 위한 thin-slice 데이터를 주로 사용하였으며, 임상의(clinician)는 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 thick-slice 데이터를 주로 사용하였다.
시술과 수술이 필요한 임상의학과에서 thin-slice 데이터를 이용한 3차원 기능의 요청은 점점 확대되고 있지만, 데이터 저장한도, 전송 대역폭의 제한 등의 한계로 인하여 직접적인 thin-slice 데이터의 활용이 어렵기 때문에 영상의학과에서 캡쳐된 영상을 임상의학과에 전송하였다. 하지만, 캡쳐된 영상은 임상의가 원하는 뷰 포인트로의 3차원 회전 등이 불가능하여 제한적인 활용만이 가능한 문제점이 있었다. 즉, 임상의가 원하는 뷰 포인트로 3차원 의료 영상을 확인할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 계산량과 데이터 전송량을 줄이면서 임상의가 원하는 뷰 포인트로 3차원 의료 영상을 확인할 수 있는 방법의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 3차원 의료 영상에 대해 임상의가 원하는 뷰 포인트에서의 2차원 의료 영상을 임상의에게 제공함으로써, 계산량과 데이터 전송량을 줄이고, 3차원 의료 영상을 원하는 뷰 포인트에서 확인할 수 있는 의료영상 저장 전송 시스템의 영상 저장, 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 3차원 의료 영상에 대해 3차원 스크린 모델의 기준점들 각각을 뷰 포인트로 하는 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들을 생성하고, 생성된 2차원 의료 영상들과 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보를 함께 저장하며, 임상의로부터 3차원 의료 영상이 요청되면 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상들을 제공하고, 임상의가 원하는 뷰 포인트로 전환하는 경우 해당 뷰 포인트에 대한 2차원 의료 영상을 제공함으로써, 데이터 전송량을 줄이면서 2차원 의료 영상으로 3차원 의료 영상의 회전에 대한 의료 영상을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 클라이언트 단말기 사용자와의 인터액션(interaction)을 위한 사용자 인터페이스를 제공하고, 제공된 사용자 인터페이스를 통하여 3차원 의료 영상의 다양한 뷰 포인트에 대한 2차원 의료 영상을 요청하고 디스플레이함으로써, 사용자에게 편의를 제공하고, 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 의료영상 저장 전송 시스템의 영상 저장, 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료 영상 저장 장치는 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 기준 점들 각각에서 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상을 생성하는 의료 영상 생성부; 및 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상을 상기 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보와 함께 저장하는 저장부를 포함한다.
나아가, 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상 각각에 대한 상기 속성 정보를 생성하는 속성 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 속성 정보는 상기 2차원 의료 영상의 아이디(ID), 기준 점 정보, 이웃하는 기준 점들에 의해 생성된 2차원 의료 영상의 아이디들을 포함할 수 있고, 추가적으로 상기 2차원 의료 영상의 디스플레이 기준을 나타내는 디스플레이 기준 벡터를 더 포함할 수도 있다.
상기 의료 영상 생성부는 상기 기준 점에서 상기 3차원 스크린 모델의 중심 점을 향한 방향에 대한 상기 2차원 의료 영상을 생성할 수 있다.
상기 의료 영상 생성부는 상기 3차원 의료 영상의 대상 객체(object)의 특성에 따라서 상기 3차원 스크린 모델에서 최초의 기준 점을 설정할 수 있다. 이 때 상기 의료 영상 생성부는 상기 최초의 기준 점과의 관계에서 나머지 기준 점들을 설정할 수 있다. 나머지 기준 점들은 상기 최초의 기준 점과 일정한 간격만큼 이격된 기준 점들로 선택될 수 있다.
상기 의료 영상 생성부는 상기 3차원 의료 영상에 대한 사용자의 현재 뷰 포인트에 따라서 3차원 스크린 모델에서 최초의 기준 점을 설정할 수 있다.
상기 의료 영상 생성부는 상기 3차원 의료 영상에 대한 사용자의 현재 뷰 포인트에 따라서 3차원 스크린 모델 내에서 기존의 중심 점 대신 새로운 원점을 설정할 수 있다. 이후 복수의 기준 점들 각각에서 생성되는 2차원 의료 영상은 새로운 원점을 향한 방향으로 캡쳐되어 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 의료 영상 디스플레이 장치는 3차원 의료 영상에 대해 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성된 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 상기 제1 의료 영상에 대해 사용자로부터 의료 영상 전환 정보를 수신하는 수신부; 및 상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제1 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이 제어부를 포함한다.
상기 디스플레이 제어부는 상기 수신부로 상기 제2 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제2 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제3 의료 영상을 디스플레이할 수 있다.
나아가, 상기 제1 의료 영상으로부터 상기 제1 의료 영상과 관련된 속성 정보를 추출하는 추출부를 더 포함하고, 상기 디스플레이 제어부는 상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 추출된 상기 속성 정보를 이용하여 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 상기 제2 의료 영상을 디스플레이할 수 있다.
상기 추출부는 상기 제1 의료 영상의 상기 속성 정보로부터 상기 제1 의료 영상과 이웃하는 적어도 하나 이상의 2차원 의료 영상의 아이디를 추출할 수 있다.
상기 디스플레이 제어부는 상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 제2 의료 영상이 디스플레이되기 전에 상기 제1 의료 영상의 적어도 일부분을 변형시켜 디스플레이하거나 상기 제1 의료 영상을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 의료 영상 저장 방법은 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 기준 점들 각각에서 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상을 상기 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보와 함께 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 의료 영상 디스플레이 방법은 3차원 의료 영상에 대해 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성된 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 디스플레이하는 제1 단계; 상기 제1 의료 영상에 대해 사용자로부터 의료 영상 전환 정보를 수신하는 제2 단계; 및 상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제1 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 디스플레이하는 제3 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 3차원 스크린 모델의 3차원 위치에 설정된 기준점들을 뷰 포인트로 하여 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상들을 생성하고, 생성된 복수의 2차원 의료 영상들을 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성정보와 함께 저장함으로써, 2차원 의료 영상들을 이용하여 3차원 의료 영상을 회전시키는 것과 같은 디스플레이를 제공할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 속성 정보는 3차원 의료 영상에서 2차원 의료 영상을 생성하는 기준점 정보 예를 들어, 방향 벡터 정보와 생성된 2차원 의료 영상의 아이디 그리고, 사용자와의 인터액션에 따라 전환, 이동 또는 변경 가능한 이웃하는 기준점들의 2차원 의료 영상 아이디를 포함할 수 있으며, 추가적으로 2차원 의료 영상을 클라이언트 단말기에 디스플레이할 때의 기준을 나타내는 디스플레이 기준 벡터를 포함함으로써, 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성된 복수의 2차원 의료 영상들 간의 전환과 변경을 편리하게 수행할 수 있으며, 2차원 의료 영상을 이용하여 3차원 의료 영상 디스플레이를 수행하기 때문에 필요로 하는 데이터 전송량과 메모리량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성된 복수의 2차원 의료 영상들간의 전환 또는 변경 등의 사용자 인터액션을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 사용자가 원하는 뷰 포인트에서의 3차원 의료 영상을 확인할 수 있고, 마우스 또는 키보드와 같은 입력 장치를 이용하여 뷰 포인트의 전환이 가능하기 때문에 사용자에게 편리함을 제공함과 동시에 시스템 또는 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 저장 장치를 설명하기 위한 시스템도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 의료영상 저장 장치에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 임상의의 클라이언트 단말기에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 구 스크린 모델을 나타낸 것이다.
도 5는 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 원통과 반구를 결합한 스크린 모델을 나타낸 것이다.
도 6은 2차원 의료 영상의 속성 정보에 대한 데이터 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 임상의의 클라이언트 단말기에서의 디스플레이 화면에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 8은 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상들간 디스플레이 전환 과정을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 9는 2차원 의료 영상간 전환 과정을 시각적으로 나타내기 위한 일 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 저장 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 디스플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 12는 도 11에 도시된 단계 S1150에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스크린 모델의 기준점들을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 의료영상 저장 장치에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 임상의의 클라이언트 단말기에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 구 스크린 모델을 나타낸 것이다.
도 5는 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 원통과 반구를 결합한 스크린 모델을 나타낸 것이다.
도 6은 2차원 의료 영상의 속성 정보에 대한 데이터 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 임상의의 클라이언트 단말기에서의 디스플레이 화면에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 8은 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상들간 디스플레이 전환 과정을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 9는 2차원 의료 영상간 전환 과정을 시각적으로 나타내기 위한 일 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 저장 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 디스플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 12는 도 11에 도시된 단계 S1150에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스크린 모델의 기준점들을 도시하는 도면이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 저장 전송 시스템의 영상 저장, 디스플레이 장치 및 방법을 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 저장 장치를 설명하기 위한 시스템도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 시스템은 의료 영상 촬영 기기(110), 의료 영상 저장 장치(120), 및 클라이언트 단말기들(130, 140)을 포함한다.
의료 영상 촬영 기기(110) 예를 들어, 전산화 단층촬영(CT) 장치, 자기 공명 촬영(MRI) 장치는 피검자의 의료 영상을 촬영하여 이에 대한 의료 영상 데이터를 제공하는 기기로서, 촬영한 원본 영상으로부터 생성된 thin-slice 데이터 및/또는 thick-slice 데이터를 의료 영상 저장 장치(120)로 제공한다.
Thin-slice 데이터와 thick-slice 데이터는 의료 영상 촬영 기기(110) 즉, 모달리티(modality)에 의하여 얻어진 동일한 원본 영상(raw image data)으로부터 생성된 2가지 종류의 영상 데이터의 집합이다. Thin-slice 데이터와 thick-slice 데이터는 동일한 원본 영상으로부터 서로 다른 기준에 의하여 선택되거나, 서로 다른 재구성 규칙(reconstruction rule)에 의하여 재구성될 수 있다. Thin-slice 데이터와 thick-slice 데이터는 동일한 원본 영상에 대한 서로 다른 버전(version)의 의료 영상 집합이라고 볼 수도 있다.
Thick-slice 데이터는 일반적으로 3~5 mm 정도의 간격으로 재구성된 의료 영상 슬라이스의 집합이며, thin-slice 데이터는 일반적으로 0.3~1 mm 정도의 간격으로 재구성된 의료 영상 슬라이스의 집합이다. Thick-slice 데이터는 저장 및 보관이 간편하고, thin-slice 데이터는 상세한 판독용 데이터를 얻을 수 있다. 본 발명에서는 보다 상세한 데이터를 포함하는 thin-slice 데이터를 기초로 3차원 의료 영상을 생성하는 경우를 설명하고 있으나, 본 발명의 내용은 이러한 실시예 및 thin-slice 데이터 / thick-slice 데이터의 간격 등 수치에 의하여 한정되지 않는다.
의료영상 저장 장치(120)는 의료 영상 촬영 기기(110)로부터 수신된 의료 영상 데이터를 저장하고, 영상의학과 또는 3D-lab의 클라이언트 단말기(140)로부터 의료 영상 데이터 중 thin-slice 데이터를 이용하여 생성된 3차원 의료 영상을 수신하여 3차원 의료 영상에 대해 다양한 뷰 포인트에서의 2차원 의료 영상을 생성한 후 저장한다.
여기서, 의료영상 저장 장치(120)는 미리 설정된 3차원 스크린 모델을 이용하여 3차원 의료 영상에 대한 다양한 뷰 포인트에서의 2차원 의료 영상을 생성할 수 있으며, 3차원 스크린 모델을 포함하는 기준점들 각각에서 3차원 스크린 모델의 중심점으로의 방향을 뷰 포인트로 하는 복수의 2차원 의료 영상을 생성할 수도 있고, 해당 기준점에 접하는 접 평면으로 3차원 의료 영상을 프로젝션(projection)함으로써, 해당 기준점에 대한 2차원 의료 영상을 생성할 수도 있다.
이 때, 3차원 스크린 모델은 도 4와 도 5에 도시된 일 예와 같이, 구 스크린 모델, 원통과 반구가 결합된 스크린 모델 등이 있을 수 있으며, 이 뿐만 아니라 다양한 3차원 스크린 모델과 다양한 3차원 스크린 모델 중 적어도 하나 이상을 결합하여 만들어진 3차원 스크린 모델을 포함할 수도 있다.
이와 같이, 의료 영상 저장 장치(120)는 3차원 스크린 모델을 이용하여 2차원 의료 영상을 생성할 수 있다. 일 예로, 2차원 의료 영상을 생성하기 위한 구 스크린 모델을 나타낸 도 4에 도시된 바와 같이, 의료 영상 저장 장치(120)는 구 스크린 모델의 기준점들 각각에 대하여 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상을 생성할 수 있으며, 구 스크린 모델을 구성하는 기준점들의 개수만큼 2차원 의료 영상이 생성될 수 있다.
여기서, 기준점은 구 스크린 모델에서의 3차원 좌표가 될 수도 있고, 3차원 좌표 벡터가 될 수도 있으며, 접 평면에 수직인 단위 벡터(unit vector) 또는 법선 벡터(normal vector)가 될 수도 있다.
또한, 의료 영상 저장 장치(120)는 복수의 2차원 의료 영상들이 생성되면, 생성된 2차원 의료 영상들 각각의 생성과 관련된 속성 정보를 생성하고, 생성된 속성 정보와 해당 2차원 의료 영상을 함께 저장함으로써, 클라이언트 단말기 즉, 임상의 클라이언트 단말기(130)에서 3차원 의료 영상 요청 시 3차원 의료 영상과 관련된 복수의 2차원 의료 영상을 제공하고, 속성 정보를 이용하여 2차원 의료 영상간 전환, 변경 또는 이동을 용이하게 수행할 수 있도록 한다.
여기서, 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보는 도 6에 도시된 일 예와 같이, 생성된 2차원 의료 영상의 아이디(ID), 기준점 정보, 해당 2차원 의료 영상과 이웃하는 2차원 의료 영상들의 아이디들 및 해당 2차원 의료 영상의 디스플레이 기준을 나타내는 디스플레이 기준 벡터를 포함할 수 있다.
물론, 디스플레이 기준 벡터는 선택적일 수도 있으며, 클라이언트 단말기에서 2차원 의료 영상 전환 시 전환되는 2차원 의료 영상을 디스플레이하기 위한 기준 항목이다. 또한, 기준점 정보는 3차원 좌표 정보, 3차원 좌표 벡터, 단위 벡터, 법선 벡터 중 적어도 하나 또는 어느 하나의 정보일 수 있다. 도 6에 도시된 데이터 구조에서 하나의 필드에 이웃하는 2차원 의료 영상들의 아이디들을 표시하였지만, 이웃하는 방향에 따라 상이한 필드에 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 방향(우측) 2차원 의료 영상의 아이디용 필드, 제2 방향(좌측) 2차원 의료 영상의 아이디용 필드, 제3 방향(상위) 2차원 의료 영상의 아이디용 필드 및 제4 방향(하위) 2차원 의료 영상의 아이디용 필드를 포함할 수 있다.
본 발명에서 2차원 의료 영상의 속성 정보를 나타내는 데이터 구조는, 생성된 2차원 의료 영상의 다이콤(DICOM) 헤더에 포함될 수도 있고, 2차원 의료 영상과 속성 정보를 매칭시키는 매칭 테이블에 포함될 수도 있다.
영상의학과 클라이언트 단말기(140)는 의료 영상 저장 장치(120)에 저장된 thin-slice 데이터를 수신하고, 수신된 thin-slice 데이터를 이용하여 3차원 의료 영상을 생성한다.
이 때, 영상의학과 클라이언트 단말기(140)는 영상의에 의하여 생성된 3차원 의료 영상을 저장하기 위한 소정의 동작이 입력되면 생성된 3차원 의료 영상을 의료 영상 저장 장치(120)로 전송함으로써, 생성된 3차원 의료 영상을 의료 영상 저장 장치(140)에 저장하고, 의료 영상 저장 장치(140)에서 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상을 생성할 수 있도록 한다.
임상의 클라이언트 단말기(130)는 의료 영상 저장 장치(120)에 저장된 thick-slice 데이터를 이용하여 2차원 의료 영상을 디스플레이하고, 영상의에 의하여 생성된 3차원 의료 영상을 디스플레이하고자 하는 경우 의료 영상 저장 장치(120)로 3차원 의료 영상을 요청함으로써, 의료 영상 저장 장치(120)로부터 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상을 수신하여 디스플레이한다.
물론, 수신되는 복수의 2차원 의료 영상은 3차원 스크린 모델의 기준점들 각각에 대하여 생성된 의료 영상으로, 임상의 클라이언트 단말기(130)의 솔루션 소프트웨어를 이용하여 복수의 2차원 의료 영상을 사용자의 동작에 따라 화면에 디스플레이할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도 3에서 다시 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 의료 영상 저장 장치에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 의료 영상 저장 장치(120)는 수신부(210), 의료영상 생성부(220), 속성정보 생성부(230) 및 저장부(240)를 포함한다.
수신부(210)는 클라이언트 단말기(140)로부터 3차원 의료 영상을 수신한다.
물론, 수신부(210)는 의료 영상 촬영 기기(110) 또는 외부 입력 장치 등으로부터 의료 영상 데이터를 수신할 수도 있지만, 본 발명에서는 이에 대한 설명은 발명의 요지를 흩트릴 수 있기에 생략한다.
의료영상 생성부(220)는 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 기준점들 각각에서 수신부(210)로 수신된 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상을 생성한다.
여기서, 의료영상 생성부(220)는 3차원 스크린 모델의 기준점들 각각에서 3차원 스크린 모델의 중심점으로의 방향에 대한 2차원 의료 영상을 생성하거나 기준점에 접하는 접 평면에 대해 3차원 의료 영상을 프로젝션(projection)함으로써 해당 기준점에 대한 2차원 의료 영상을 생성할 수 있다.
속성정보 생성부(230)는 의료영상 생성부(220)에 의해 생성되는 2차원 의료 영상 각각에 대한 속성 정보를 생성한다.
여기서, 속성 정보는 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 정보로서, 상술한 2차원 의료 영상의 ID, 기준점 정보, 이웃하는 2차원 의료 영상 ID 및 디스플레이 기준 벡터를 포함할 수 있다.
저장부(240)는 수신부(210)로 수신되는 3차원 의료 영상, 의료 영상 생성부(220)에 의해 생성되는 복수의 2차원 의료 영상 및 속성 정보 생성부(230)에 의해 생성되는 속성 정보를 저장한다.
이 때, 저장부(240)는 속성 정보가 포함된 2차원 의료 영상을 저장할 수도 있고, 속성 정보와 해당 2차원 의료 영상을 매칭시켜 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(240)는 의료 영상 데이터 즉, thin-slice 데이터와 thick-slice 데이터를 모두 저장할 수도 있는데, thin-slice 데이터를 저장하는 장치 또는 스토리지(storage)와, thick-slice 데이터를 저장하는 장치 또는 스토리지가 하나로 구성되거나 별도로 구성될 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 임상의의 클라이언트 단말기에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것으로, 본 발명의 의료 영상 디스플레이 장치에 해당한다.
물론, 본 발명의 의료 영상 디스플레이 장치가 임상의학과 클라이언트 단말기로 한정되는 것은 아니며, 의료 영상 저장 장치 예를 들어, PACS에 저장된 3차원 의료 영상을 요청하는 모든 클라이언트 단말기, 워크스테이션, 모바일 단말기 등을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 임상의 클라이언트 단말기(130)는 디스플레이부(310), 추출부(320), 수신부(330) 및 디스플레이 제어부(340)를 포함한다.
디스플레이부(310)는 의료 영상 저장 장치에서 3차원 스크린 모델에 의해 생성된 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들을 디스플레이한다.
이 때, 디스플레이부(310)는 3차원 의료 영상 요청 시 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 디스플레이할 수 있으며, 제1 의료 영상은 복수의 2차원 의료 영상들 중 미리 설정된 어느 하나의 의료 영상일 수도 있고, 랜덤(random)하게 결정된 의료 영상일 수도 있다.
추출부(320)는 디스플레이부(310)에 디스플레이된 2차원 의료 영상 예를 들어, 제1 의료 영상에 대한 속성 정보를 추출한다.
여기서, 추출부(320)는 제1 의료 영상의 다이콤 헤더로부터 도 6에 도시된 일 예와 같은 속성 정보를 추출할 수도 있으며, 별도의 매칭 테이블을 통해 추출할 수도 있는데, 본 발명에서는 속성 정보가 다이콤 헤더에 저장되어 있는 것으로 가정하여 설명한다.
추출부(320)는 제1 의료 영상에 대한 의료 영상 ID, 기준점 정보, 이웃하는 2차 의료 영상 아이디들과 디스플레이 기준 벡터를 추출할 수 있는데, 여기서 디스플레이 기준 벡터는 현대 디스플레이되고 있는 제1 의료 영상을 화면에 디스플레이하기 위한 벡터가 될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 기준 벡터는 생성된 2차원 의료 영상을 어떻게 디스플레이할 것인가에 대한 벡터로서, 어느 부분을 위로 표시할 것인가에 대한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 추출부(320)는 제1 의료 영상이 화면에 디스플레이되기 전에 속성 정보의 디스플레이 기준 벡터를 추출하고, 디스플레이부(310)는 추출된 디스플레이 기준 벡터에 의하여 제1 의료 영상을 디스플레이할 수 있다.
수신부(330)는 디스플레이부(310)에 디스플레이된 제1 의료 영상에 대해 사용자 예를 들어, 임상의로부터 의료 영상 전환 정보를 수신한다.
여기서, 의료 영상 전환 정보는 클라이언트 단말기에 구비된 입력 장치 예를 들어, 마우스, 키보드 등에 의한 입력에 의하여 수신될 수 있는데, 의료 영상 전환 정보는 사용자가 보고자 하는 뷰 포인트로의 이동에 대한 정보로서, 마우스의 이동 방향, 마우스 휠 동작, 키보드의 방향 커서 등의 동작에 의하여 입력될 수 있다.
예컨대, 임상의는 도 7에 도시된 일 예와 같이, 디스플레이부(310)에 표시된 3차원 의료 영상에 대한 어느 하나의 2차원 의료 영상(720)이 디스플레이되고, 디스플레이부(310)의 일부에 구성된 사용자 인터페이스(UI)(710)에 마우스 커서를 이동시켜 원하는 뷰 포인트 방향 예를 들어, 우측, 좌측, 상위, 하위 중 어느 하나의 위치에 위치시키면 해당 방향에 대한 의료 영상 전환 정보가 입력된다.
물론, 의료 영상 전환 정보가 입력되는 시점은 마우스 커서가 해당 방향의 화살표에 위치되는 시점일 수도 있고, 해당 방향의 화살표 위치에서 마우스 버튼을 클릭하는 시점이 될 수도 있다. 이 뿐만 아니라, 키보드의 방향키를 이용하여 의료 영상 전환 정보를 입력할 때는 도 7에 도시된 사용자 인터페이스와 별도로 동작될 수 있다.
디스플레이 제어부(340)는 3차원 의료 영상에 대한 2차원 의료 영상의 디스플레이를 제어하는 구성으로, 의료 영상 전환 정보가 수신되면 디스플레이부(310)에 디스플레이된 제1 의료 영상을 추출부(320)에 의하여 추출된 속성 정보를 이용하여 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 디스플레이한다.
예컨대 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 의료 영상에 대해 기준점들 각각에 의해 ID 1 내지 ID N의 아이디를 갖는 2차원 의료 영상들이 생성되었다 가정하면, 디스플레이 제어부(340)는 디스플레이부(310)에 디스플레이된 2차원 의료 영상(810)에 대한 의료 영상 전환 정보(① 내지 ④)가 수신되는 경우 디스플레이된 2차원 의료 영상(810)의 속성 정보 중 의료 영상 전환 정보에 대응하는 이웃하는 2차원 의료 영상(820 내지 850)의 아이디(ID 2, ID n, ID n+2, ID N)를 확인하여 해당하는 2차원 의료 영상을 디스플레이한다. 일 예로, 디스플레이 제어부(340)는 우측 방향(③)의 의료 영상 전환 정보가 수신되면 ID N의 2차원 의료 영상(850)을 디스플레이부(310)에 디스플레이시키고, 좌측 방향(①)의 의료 영상 전환 정보가 수신되면 ID 2의 2차원 의료 영상(820)을 디스플레이부(310)에 디스플레이시킨다.
마찬가지로, 디스플레이부(310)에 제2 의료 영상이 디스플레이된 상태에서 임상의에 의해 의료 영상 전환 정보가 수신되는 경우 디스플레이 제어부(340)는 제2 의료 영상에 대한 속성 정보를 이용하여 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제3 의료 영상을 디스플레이하며, 이와 같은 과정이 계속적으로 반복 수행된다.
디스플레이 제어부(340)는 현재 디스플레이된 2차원 의료 영상의 표시창에 새로운 2차원 의료 영상을 디스플레이할 수도 있고, 별도의 표시창을 구성하여 표시할 수도 있지만, 동일한 표시창에 새로운 2차원 의료 영상을 디스플레이하는 것이 바람직하다.
또한, 디스플레이 제어부(340)는 임상의의 동작 입력 후 2차원 의료 영상의 전환을 시각적으로 제공하기 위하여, 의료 영상 전환 정보가 수신된 후 의료 영상 전환 정보에 대응하는 2차원 의료 영상을 디스플레이하기 전에 현재 디스플레이된 2차원 의료 영상의 적어도 일부분을 변형시켜 디스플레이하거나 현재 디스플레이된 2차원 의료 영상을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이할 수도 있다.
예를 들어, 디스플레이 제어부(340)는 도 9에 도시된 일 예와 같이, 제1 의료 영상(910)이 디스플레이된 상태에서 의료 영상 전환 정보가 수신되면 제1 의료 영상(910)을 변형시켜 변형된 제1 의료 영상(920)을 디스플레이하고, 그 다음 제1 의료 영상의 속성 정보를 이용하여 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상(930)을 디스플레이한다. 물론, 도 9b에서 도시된 의료 영상(920)을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이할 수도 있다.
나아가, 디스플레이 제어부(340)는 필요에 따라 제1 의료 영상에서 제2 의료 영상으로 전환하는 과정에서 두 의료 영상의 중간 영상에 해당하는 2차원 의료 영상을 생성하여 이를 디스플레이할 수도 있다. 물론, 중간 영상을 생성하는 방법은 두 의료 영상을 이용하여 생성할 수도 있고, 이웃하는 2차원 의료 영상들을 이용하여 생성할 수도 있으며, 이와 관련된 다양한 방법 또는 다양한 방법의 적어도 하나 이상을 적용하여 생성할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 의료 영상 저장 장치는 3차원 의료 영상에 대해 미리 설정된 3차원 스크린 모델을 이용하여 복수의 2차원 의료 영상을 생성하고, 생성된 2차원 의료 영상과 이에 대한 속성 정보를 함께 저장함으로써, 임상의에게 3차원 의료 영상을 직접 제공하지 않아도 되고, 2차원 의료 영상만을 제공하기 때문에 데이터 전송량을 줄일 수 있으며, 3차원 뷰 포인트의 변경에 따른 계산량을 줄일 수 있기 때문에 필요로 하는 메모리량 또한 줄일 수 있다.
또한, 이와 같은 장점으로 인하여 본 발명에 따른 의료 영상 디스플레이 장치는 사용자가 원하는 뷰 포인트에 대한 3차원 의료 영상, 즉 해당 기준점에서 생성된 2차원 의료 영상을 제공할 수 있기 때문에 3차원 의료 영상의 회전과 유사한 성능을 제공할 수 있으며, 2차원 의료 영상을 제공하기 때문에 해당 뷰 포인트에서의 의료 영상을 빠르게 디스플레이할 수 있고, 따라서 임상의에게 의료 영상 디스플레이에 대한 지연 시간을 줄여 사용자의 편리함을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 저장 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로 도 1에 도시된 의료 영상 저장 장치에서의 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 의료 영상 저장 방법은 영상의 또는 3D-lab 등의 클라이언트 단말기에서 thin-slice 데이터를 이용하여 생성된 3차원 의료 영상을 수신한다(S1010).
물론, 수신된 3차원 의료 영상은 의료 영상 저장 장치에 저장되거나 별도의 스토리지에 저장될 수도 있다.
3차원 의료 영상이 수신되면, 수신된 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상을 생성하는데, 미리 설정된 3차원 스크린 모델을 이용하여 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들을 생성한다(S1020).
여기서, 3차원 스크린 모델은 상하/좌우로 일정한 등간격 또는 일정 위치 또는 일정 좌표 또는 일정 뷰 포인트에 설정된 기준점들을 포함하고 있으며, 이런 기준점들을 이용하여 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상을 생성할 수 있다. 일 예로, 기준점에서 3차원 스크린 모델의 중심점으로의 방향을 뷰 포인트로 하는 2차원 의료 영상을 생성할 수도 있고, 기준점에 접하는 접 평면 상에 3차원 의료 영상을 프로젝션하여 해당 기준점에서의 2차원 의료 영상을 생성할 수도 있다. 물론, 이 방법들 이외에도 다양한 방법들이 이 기술 분야에 종사하는 당업자에 의하여 적용되거나 변형되어 실시될 수 있을 것이다.
복수의 2차원 의료 영상들이 생성되면 생성된 2차원 의료 영상들 각각에 대하여 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보를 생성한다(S1030).
여기서, 속성 정보는 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 정보로서, 해당 2차원 의료 영상 ID, 기준점 정보, 이웃하는 복수의 2차원 의료 영상 ID 및 디스플레이 기준 벡터를 포함할 수 있으며, 디스플레이 기준 벡터는 임상의 클라이언트 단말기에서 해당 2차원 의료 영상을 디스플레이하기 위한 기준 정보로서 사용될 수 있다.
복수의 2차원 의료 영상들과 2차원 의료 영상들 각각의 속성 정보가 생성되면 생성된 속성 정보와 해당 2차원 의료 영상을 함께 저장한다(S1040).
이 때, 속성 정보는 해당 2차원 의료 영상의 다이콤 헤더에 저장될 수 있으며, 속성 정보의 데이터 구조는 상술한 도 6과 같을 수 있다.
물론, 3차원 의료 영상 정보와 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성되는 복수의 2차원 의료 영상들 정보는 상호 연계되는 것이 자명하다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료영상 디스플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 임상의학과 클라이언트 단말기에서의 동작 흐름도이다. 물론, 의료영상 디스플레이 방법이 임상의학과 클라이언트 단말기로 한정되는 것은 아니며, 의료 영상 저장 장치 예를 들어, PACS에 저장된 3차원 의료 영상을 요청하는 모든 클라이언트 단말기, 워크스테이션, 모바일 단말기 등에 적용될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 의료 영상 디스플레이 방법은 의료 영상 저장 장치 예를 들어, PACS로 3차원 의료 영상을 요청하고, 의료 영상 저장 장치로부터 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 수신하여 디스플레이한다(S1110).
상황에 따라, 본 발명은 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들을 모두 수신하여 저장한 후 제1 의료 영상을 디스플레이할 수도 있다.
여기서, 복수의 2차원 의료 영상들은 미리 설정된 3차원 스크린 모델을 이용하여 생성된 것으로, 3차원 스크린 모델의 기준점들 예컨대, 상하/좌우 일정 간격 또는 일정 위치에 형성된 기준점들을 뷰 포인트로 하여 3차원 의료 영상으로부터 생성된 의료 영상일 수 있다.
제1 의료 영상이 디스플레이 장치의 화면에 디스플레이되면, 제1 의료 영상에 대한 속성 정보를 추출한다(S1120).
이 때, 단계 S1120에서 추출되는 속성 정보는 이웃하는 2차원 의료 영상의 아이디들을 포함할 수 있다.
물론, 제1 의료 영상이 디스플레이되기 전에 속성 정보를 추출하여, 속성 정보에 포함되어 있는 디스플레이 기준 벡터를 이용하여 제1 의료 영상을 화면에 디스플레이하는 것이 바람직하며, 따라서 속성 정보의 일부는 제1 의료 영상을 디스플레이하기 전에 추출될 수 있다.
속성 정보가 추출되면 사용자로부터 의료 영상 전환 정보를 수신한다(S1130).
여기서, 의료 영상 전환 정보는 3차원 의료 영상을 다른 뷰 포인트로 보고자 하는 사용자의 입력을 의미하는 것으로, 마우스를 이용한 동작, 키보드를 이용한 동작 등 의료 영상 전환과 관련된 모든 정보를 포함할 수 있다.
의료 영상 전환 정보가 수신되면 단계 S1120에 의하여 추출된 제1 의료 영상의 속성 정보를 이용하여 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상 즉, 3차원 의료 영상에 대한 복수의 2차원 의료 영상들 중 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 확인하고, 확인된 제2 의료 영상을 디스플레이 장치의 화면에 디스플레이한다(S1140, S1150).
이 때, 제2 의료 영상은 제1 의료 영상이 디스플레이된 영역에 디스플레이될 수 있으며, 제1 의료 영상에서 제2 의료 영상으로의 전환을 수행할 때 전환이 지연되는 경우 사용자에게 전환 중이라는 것을 시각적으로 전달할 수도 있는데, 이에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 도 11에 도시된 단계 S1150에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 12를 참조하면, 제2 의료 영상을 디스플레이하는 단계(S1150)는 제2 의료 영상을 디스플레이하기 전에 이미 디스플레이되어 있는 제1 의료 영상을 변형시켜 디스플레이하거나 제1 의료 영상을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이한다(S1210).
이 때, 본 발명은 미리 설정된 방법을 이용하여 제1 의료 영상의 일부분 또는 전체를 변형시켜 디스플레이할 수 있는데, 미리 설정된 방법은 이미지 프로세싱과 관련된 알고리즘일 수 있다.
변형된 제1 의료 영상 또는 대체 영상을 제2 의료 영상이 디스플레이되기 전 또는 일정 시간 전까지 디스플레이한 후 제2 의료 영상으로 대체하여 디스플레이한다(S1220).
이와 같은 과정을 통하여, 사용자는 소정의 지연 시간이 발생되더라도 의료 영상이 전환 중이라는 것을 시각적으로 알 수 있다.
물론, 사용자에게 의료 영상이 전환 중이라는 것을 상술한 방법으로 한정하여 제공하는 것은 아니며 다른 방법으로도 제공할 수 있다.
예컨대, 본 발명은 제1 의료 영상과 제2 의료 영상을 이용하여 생성된 중간 영상 또는 제1 의료 영상과 이웃하는 주변 영상들을 이용하여 생성된 중간 영상을 제1 의료 영상과 제2 의료 영상 사이에 디스플레이시킴으로써, 의료 영상이 전환 중이라는 것을 시각적으로 제공할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 최초의 기준 점(1310)으로부터 3차원 스크린 모델 내의 중심점(1320)을 향한 방향으로 최초의 2차원 의료 영상이 캡쳐되는 경우가 도시된다.
이 때 최초의 기준 점(1310)은 3차원 의료 영상의 대상 객체(object)의 특성에 따라서 사용자가 대상 객체를 식별하기 가장 유리한 최적화된 점으로 선택될 수 있다. 이러한 최적화된 최초의 기준 점(1310)은 대상 객체의 장기(organ)의 종류, 모달리티(modality, 의료 영상 촬영 기기)의 종류, 관찰하고자 하는 병변의 종류에 따라서 의료 영상 생성부(220)에 의하여 결정될 수 있다.
이 때 의료 영상 생성부(220)는 대상 객체의 특성에 따라 이전에 선택되었던 의료 영상의 생성 내역을 참고하여 지식 기반 (knowledge-based) 기법을 이용하여 최초의 기준 점(1310)을 선택할 수도 있다. 이전에 선택되었던 의료 영상의 생성 내역은 다수의 사용자들이 대상 객체에 대한 의료 영상을 이전에 생성 및 저장하는 경우에 선택하였던 기준 시점(viewpoint)의 위치 또는 방향에 대한 기록을 의미할 수 있다.
한편 2차원 의료 영상은 복수의 기준 점들 각각으로부터 3차원 스크린 모델 내의 중심점을 향하는 방향으로 캡쳐되어 생성될 수도 있지만, 반드시 방향이 3차원 스크린 모델 내의 중심점으로 국한되는 것은 아니다. 2차원 의료 영상을 생성하는 기준 방향 또는 원점에 대한 다른 실시예가 도 14에 도시된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료 영상 생성 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 최초의 기준 점(1410)으로부터 새로운 원점(1430)을 향한 방향으로 2차원 의료 영상이 캡쳐되는 경우가 도시된다.
의료 영상 생성부(220)는 사용자가 2차원 의료 영상의 캡쳐, 생성, 저장을 원하는 현재 시점에 상기 사용자가 보고 있는 시선 방향(1411)을 고려하여 새로운 원점(1430)을 설정할 수 있다. 즉, 사용자가 현재 보고 있는 시선 방향(1411)이 기준 점(1410)으로부터 종래의 중심점(1420)을 향하지 않고, 다른 방향을 향하고 있을 경우, 의료 영상 생성부(220)는 시선 방향(1411) 상의 다른 한 점을 새로운 원점(1430)으로 선택할 수 있다.
이 때 의료 영상 생성부(220)는 3차원 스크린 모델 내의 중심부에서 일정 볼륨 영역을 설정하고, 이 볼륨 영역 내에서 시선 방향(1411)과의 관계를 고려하여 새로운 원점(1430)을 설정할 수 있다. 또 다른 실시예로는, 의료 영상 생성부(220)는 시선 방향(1411) 상의 점들 중 중심점(1420)과의 거리가 최소가 되는 점을 새로운 원점(1430)으로 선택할 수도 있다.
이 때 의료 영상 생성부(220)는 3차원 스크린 모델 상의 하나 이상의 기준점들 각각에 대하여 기존의 중심점(1420)이 아닌 새로운 원점(1430)을 향하는 방향으로 2차원 의료 영상을 캡쳐하고 생성할 수도 있다.
또한 의료 영상 생성부(220)는 최초의 기준 점(1410)을 선택하는 기준으로 현재 사용자가 보고 있는 시선 방향(1411)을 고려할 수 있다. 즉, 2차원 의료 영상의 캡쳐, 생성, 저장을 선택한 현재 사용자가 보고 있는 시선 방향(1411)을 참고하여 최초의 기준 점(1410)이 선택될 수 있다. 실시예에 따라서는 시선 방향(1411)과 3차원 스크린 모델이 만나는 교점이 최초의 기준 점(1410)으로 선택되고, 이후 나머지 기준 점들은 최초의 기준 점(1410)에 대하여 일정 간격만큼 이격된 점들로 선택될 수도 있다. 또 다른 실시예에 따라서는 3차원 스크린 모델 상의 미리 설정된 그리드(grid) 상의 기준 점들 가운데 시선 방향(1411)과 3차원 스크린 모델이 만나는 교점과 가장 가까운 기준 점이 최초의 기준 점(1410)으로 선택될 수도 있다.
이 경우 사용자가 현재 보고 있는 영상의 방향을 그대로 클라이언트 단말기에서 볼 수 있도록 2차원 의료 영상의 집합이 생성되는 효과가 있을 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스크린 모델의 기준점들을 도시하는 도면이다.
도 15을 참조하면, 3차원 스크린 모델 상의 기준 점들(1510, 1520, 1530, 1540)이 도시된다.
만일 사용자가 기준 점(1510)에서 생성된 2차원 의료 영상을 선택하면 기준 점(1510)에서 생성된 2차원 의료 영상이 디스플레이된다. 이후 사용자가 기준 점(1520), 기준 점(1530), 기준 점(1540)을 순차적으로 선택하면 기준 점(1520), 기준 점(1530), 기준 점(1540) 각각에서 생성된 2차원 의료 영상이 순차적으로 디스플레이될 것이다.
이 때 각각의 기준 점들에서 생성된 2차원 의료 영상의 디스플레이 방향이 미리 정해져 있지 않은 경우에는 사용자가 기준 점들(1510, 1520, 1530, 1540)을 선택하는 순서에 따라서 각 2차원 의료 영상이 디스플레이되는 상하좌우의 방향이 매번 달라질 수 있다.
따라서 각 기준 점들(1510, 1520, 1530, 1540)은 3차원 스크린 모델 상에서의 위치, 좌표 또는 방향 벡터와 함께 식별되는 외에, 디스플레이 기준 벡터를 더 포함할 수 있음은 앞에서 설명한 바와 같다. 이러한 디스플레이 기준 벡터의 보다 직관적인 예로는 디스플레이되는 영상의 상향 방향을 가리키는 업 벡터(up vector)가 있을 수 있다. 즉, 기준 점들 각각은 캡쳐되는 영상이 디스플레이될 상하좌우의 방향에 대한 기준 방향 정보를 미리 가지고 있을 수 있다. 기준 점들 각각의 기준 방향 정보는 기준 점들 각각의 위치, 좌표 또는 방향 벡터로부터 일정한 규칙을 가지고 도출될 수 있다.
이처럼 기준 점들 각각이 가지고 있는 디스플레이 기준 방향 정보 (또는 디스플레이 기준 벡터)는 의료 영상 생성부(220)가 기준 점들 각각에서 2차원 의료 영상을 생성할 때 생성되는 의료 영상의 방향에 영향을 미칠 수 있다.
특히 2차원 의료 영상이 직사각형, 타원형, 또는 원형 등 미리 설정된 도형의 형태로 캡쳐되는 경우 의료 영상 생성부(220)는 디스플레이 기준 방향 정보 따라서 기준 점들 각각에서 생성되는 2차원 의료 영상을 캡쳐한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 처리, 생성, 저장 방법 및/또는 의료영상 디스플레이 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 의료 영상 촬영 기기
120 : 의료 영상 저장 장치
130, 140 : 클라이언트 단말기
210 : 수신부
220 : 의료 영상 생성부
230 : 속성 정보 생성부
240 : 저장부
120 : 의료 영상 저장 장치
130, 140 : 클라이언트 단말기
210 : 수신부
220 : 의료 영상 생성부
230 : 속성 정보 생성부
240 : 저장부
Claims (24)
- 의료 영상 촬영 장치로부터 수신된 2차원 의료 영상 데이터를 이용하여 생성된 3차원 의료 영상의 대상 객체에 대한 장기(organ)의 종류, 상기 의료 영상 촬영 기기의 종류 및 관찰하고자 하는 병변의 종류를 포함하는 상기 대상 객체의 특성에 기초하여 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 최초의 기준점을 설정하고, 상기 설정된 상기 최초의 기준점에 기초하여 상기 3차원 스크린 모델의 기준점들을 설정하며, 상기 3차원 스크린 모델의 상기 설정된 상기 최초의 기준점 및 상기 기준점들 각각에서 상기 3차원 의료 영상에 대해 캡쳐된 2차원 의료 영상을 생성하는 의료 영상 생성부; 및
상기 생성된 상기 2차원 의료 영상을 상기 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보와 함께 저장하는 저장부
를 포함하는 의료 영상 저장 장치. - 제1항에 있어서,
상기 생성된 상기 2차원 의료 영상 각각에 대한 상기 속성 정보를 생성하는 속성 정보 생성부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 제1항에 있어서,
상기 속성 정보는
상기 2차원 의료 영상의 아이디(ID), 기준 점 정보, 이웃하는 기준 점들에 의해 생성된 2차원 의료 영상의 아이디들을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 제3항에 있어서,
상기 속성 정보는
상기 2차원 의료 영상의 디스플레이 기준을 나타내는 디스플레이 기준 벡터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 제1항에 있어서,
상기 의료 영상 생성부는
상기 기준 점에서 상기 3차원 스크린 모델의 중심 점을 향한 방향에 대한 상기 2차원 의료 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 의료 영상 생성부는
상기 3차원 의료 영상의 상기 대상 객체의 특성과 이전 의료 영상의 생성 내역을 분석하여 상기 최초의 기준 점을 설정하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 의료 영상 생성부는
상기 3차원 의료 영상에 대한 사용자의 현재 뷰 포인트에 따라서 상기 3차원 스크린 모델 내에서 기존의 중심 점 대신 새로운 원점을 설정하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 장치. - 의료 영상 촬영 장치로부터 수신된 2차원 의료 영상 데이터를 이용하여 생성된, 3차원 의료 영상의 대상 객체에 대한 장기(organ)의 종류, 상기 의료 영상 촬영 기기의 종류 및 관찰하고자 하는 병변의 종류를 포함하는 상기 대상 객체의 특성에 기초하여 설정된 3차원 스크린 모델의 최초의 기준점과 상기 최초의 기준점에 기초하여 설정된 기준점들을 각각에서 상기 3차원 의료 영상에 대해 캡쳐되어 생성된 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;
상기 제1 의료 영상에 대해 사용자로부터 의료 영상 전환 정보를 수신하는 수신부; 및
상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제1 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이 제어부
를 포함하는 의료 영상 디스플레이 장치. - 제10항에 있어서,
상기 디스플레이 제어부는
상기 수신부로 상기 제2 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제2 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제3 의료 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제1 의료 영상으로부터 상기 제1 의료 영상과 관련된 속성 정보를 추출하는 추출부
를 더 포함하고,
상기 디스플레이 제어부는
상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 추출된 상기 속성 정보를 이용하여 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 장치. - 제12항에 있어서,
상기 추출부는
상기 제1 의료 영상의 상기 속성 정보로부터 상기 제1 의료 영상과 이웃하는 적어도 하나 이상의 2차원 의료 영상의 아이디를 추출하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 장치. - 제10항에 있어서,
상기 디스플레이 제어부는
상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 제2 의료 영상이 디스플레이되기 전에 상기 제1 의료 영상의 적어도 일부분을 변형시켜 디스플레이하거나 상기 제1 의료 영상을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 장치. - 의료 영상 생성부에서 의료 영상 촬영 장치로부터 수신된 2차원 의료 영상 데이터를 이용하여 생성된 3차원 의료 영상의 대상 객체에 대한 장기(organ)의 종류, 상기 의료 영상 촬영 기기의 종류 및 관찰하고자 하는 병변의 종류를 포함하는 상기 대상 객체의 특성에 기초하여 미리 설정된 3차원 스크린 모델의 최초의 기준점을 설정하는 단계;
상기 의료 영상 생성부에서 상기 설정된 상기 최초의 기준점에 기초하여 상기 3차원 스크린 모델의 기준점들을 설정하는 단계;
상기 의료 영상 생성부에서 상기 3차원 스크린 모델의 상기 설정된 상기 최초의 기준점 및 상기 기준점들 각각에서 상기 3차원 의료 영상에 대해 캡쳐된 2차원 의료 영상을 생성하는 단계; 및
저장부에서 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상을 상기 2차원 의료 영상의 생성과 관련된 속성 정보와 함께 저장하는 단계
를 포함하는 의료 영상 저장 방법. - 제15항에 있어서,
속성 정보 생성부에서 상기 생성된 상기 2차원 의료 영상 각각에 대한 상기 속성 정보를 생성하는 단계
를 더 포함하고,
상기 저장하는 단계는
상기 생성된 상기 속성 정보와, 상기 속성 정보에 해당하는 2차원 의료 영상을 함께 저장하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 방법. - 제15항에 있어서,
상기 속성 정보는
상기 2차원 의료 영상의 아이디(ID), 기준 점 정보, 이웃하는 기준 점들에 의해 생성된 2차원 의료 영상의 아이디들 및 상기 2차원 의료 영상의 디스플레이 기준을 나타내는 디스플레이 기준 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 방법. - 삭제
- 삭제
- 제15항에 있어서,
상기 2차원 의료 영상을 생성하는 단계는
상기 3차원 의료 영상에 대한 사용자의 현재 뷰 포인트에 따라서 상기 3차원 스크린 모델 내에서 기존의 중심 점 대신 새로운 원점을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 상기 최초의 기준점 및 상기 기준점들 각각에서 상기 새로운 원점을 향한 방향에 대한 상기 2차원 의료 영상을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 저장 방법. - 디스플레이부에서 의료 영상 촬영 장치로부터 수신된 2차원 의료 영상 데이터를 이용하여 생성된, 3차원 의료 영상의 대상 객체에 대한 장기(organ)의 종류, 상기 의료 영상 촬영 기기의 종류 및 관찰하고자 하는 병변의 종류를 포함하는 상기 대상 객체의 특성에 기초하여 설정된 3차원 스크린 모델의 최초의 기준점과 상기 최초의 기준점에 기초하여 설정된 기준점들을 각각에서 상기 3차원 의료 영상에 대해 캡쳐되어 생성된 복수의 2차원 의료 영상들 중 제1 의료 영상을 디스플레이하는 제1 단계;
수신부에서 상기 제1 의료 영상에 대해 사용자로부터 의료 영상 전환 정보를 수신하는 제2 단계; 및
디스플레이 제어부에서 상기 복수의 2차원 의료 영상들 중 상기 제1 의료 영상에 대한 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 제2 의료 영상을 디스플레이하는 제3 단계
를 포함하는 의료 영상 디스플레이 방법. - 제21항에 있어서,
추출부에서 상기 제1 의료 영상으로부터 상기 제1 의료 영상과 관련된 속성 정보를 추출하는 제4 단계
를 더 포함하고,
상기 제3 단계는
상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 추출된 상기 속성 정보를 이용하여 상기 의료 영상 전환 정보에 대응하는 상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 방법. - 제21항에 있어서,
상기 제3 단계는
상기 의료 영상 전환 정보가 수신되면 상기 제2 의료 영상이 디스플레이되기 전에 상기 제1 의료 영상의 적어도 일부분을 변형시켜 디스플레이하거나 상기 제1 의료 영상을 미리 설정된 대체 영상으로 대체하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 디스플레이 방법. - 제15항 내지 제17항 및 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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