KR101351576B1 - Method fusing of single photon emission computed tomography imaging and magnetic resonance imaging - Google Patents

Method fusing of single photon emission computed tomography imaging and magnetic resonance imaging Download PDF

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Abstract

뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골격계의 변화를 민감하게 반응하는 단일광자 단층촬영(SPECT) 영상과 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단해내는 자기공명영상(MRI)을 융합하여 근골격계의 변화를 더욱 정확하게 진단할 수 있도록 한 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법이 개시된다.
개시된 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법은, (a) 영상 융합부에서 단일광자 단층촬영 장치(SPECT)를 통해 피검부위의 단층촬영 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 영상 융합부에서 자기공명영상장치(MRI)를 통해 상기 피검부위의 자기공명 영상을 획득하는 단계; (c) 융합선 표시부에서 상기 획득한 단층촬영 영상 및 자기공명영상에 각각 융합 선을 표시하는 단계; (d) 상기 영상 융합부에서 상기 자기공명영상 위에 상기 단층촬영 영상을 중첩한 후, 이동시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 단계를 포함한다.More precisely detect changes in the musculoskeletal system by fusing single photon tomography (SPECT) images that image bone blast activity sensitively to changes in the skeletal system, and magnetic resonance imaging (MRI) for sensitive and accurate diagnosis of soft tissue changes. Disclosed is a single photon tomography image and a magnetic resonance image fusion method for diagnosis.
The disclosed single photon tomography image and magnetic resonance image fusion method includes the steps of: (a) acquiring a tomography image of a site under examination using a single photon tomography apparatus (SPECT) in the image fusion unit; (b) acquiring a magnetic resonance image of the inspected site through a magnetic resonance imaging apparatus (MRI) in the image fusion unit; (c) displaying a fusion line on the acquired tomography image and the magnetic resonance image on the fusion line display unit; (d) superimposing the tomography image on the magnetic resonance image in the image fusion unit, and then moving and fusing the tomography image and the magnetic resonance image.

Description

단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법{Method fusing of single photon emission computed tomography imaging and magnetic resonance imaging}Method fusing of single photon emission computed tomography imaging and magnetic resonance imaging

본 발명은 단일광자 단층촬영(single photon emission computed tomography; SPECT) 영상과 자기공명영상(magnetic resonance imaging; MRI)의 융합에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골격계의 변화를 민감하게 반응하는 단일광자 단층촬영 영상과 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단해내는 자기공명영상을 융합하여 근골격계의 변화를 더욱 정확하게 진단할 수 있도록 한 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법에 관한 것이다.
The present invention relates to the fusion of single photon emission computed tomography (SPECT) images and magnetic resonance imaging (MRI), and more particularly to imaging changes in bone blast cells to sensitive changes in the skeletal system. A method of fusion of single photon tomography images and magnetic resonance images, which allows for more accurate diagnosis of musculoskeletal changes by fusing single-photon tomography images and magnetic resonance images that sensitively and accurately diagnose soft tissue changes. will be.

일반적으로 방사성 동위원소와 감마카메라를 이용한 골격계 영상(뼈 스캔, bone scan)은 뼈를 형성하는 뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골격계의 변화를 민감하게 반영하는 검사로 널리 쓰여져 왔다. 단순 방사선 촬영이 30 ~ 50%의 무기질량 변화가 있어야 병변을 관찰할 수 있는 데 반해 뼈 스캔은 3 ~ 5%의 뼈 무기질량의 변화만으로도 병변을 관찰할 수 있어 조기에 병변을 발견하고, 치료 반응 등을 평가할 수 있는 장점이 있다.In general, skeletal images (bone scans) using radioisotopes and gamma cameras have been widely used as a test for sensitively reflecting changes in the skeletal system by imaging the activity of bone blast-forming cells. Whereas simple radiography requires a change of 30-50% inorganic mass, the lesion can be observed, while bone scans can detect lesions with only a change of 3-5% bone mass. There is an advantage to evaluate the reaction and the like.

통상 뼈 스캔은 일반 감마카메라를 사용하여 전, 후, 측면의 평면 영상을 얻는 방법으로 촬영되는 데, 이런 촬영 방법만으로는 임상의가 필요한 정보를 충분히 담아내기 어려운 경우가 있다.In general, bone scans are taken by using a general gamma camera to obtain a planar image of the front, back, and lateral sides. In some cases, such a imaging method may not be sufficient to contain information required by a clinician.

따라서 근래에는 핵의학 영상 법을 이용하여 대조도와 해상도가 뛰어난 뼈 스캔 영상을 획득하게 된다.Therefore, recently, bone scan images with excellent contrast and resolution are obtained using nuclear medicine imaging.

핵의학 영상법은 다양한 생화학적, 기능적 상태를 볼 수 있도록 해주는 방사성 추적자를 환자에게 투여한 후 이들의 분포를 영상화함으로써 생체의 생화학적 변화나 기능상의 문제를 평가하는 영상 진단법이다. 이 가운데 단일광자 단층촬영(SPECT)은 평면 영상에 더해 단층 영상을 얻음으로써 병소를 정확히 평가할 수 있는 방법이다. 목적에 따라 해당하는 방사성 의약품을 환자에게 투여한 후 감마카메라를 인체 주위로 회전시키며 여러 방향의 2차원 투사상(projection)을 얻고, 이를 사이노그램(sinogram) 형태로 변환한 후, 영상 재구성 기법을 적용하면 CT와 마찬가지로 체내 단층영상(tomogram)을 얻을 수 있다. 여기서 사이노그램이란 한 방향에서 획득한 투사 데이터를 투사 방향에 따라 순차적으로 배열한 것으로 각 행이 갖는 화소 값들은 해당 프로파일의 해당 위치에서의 크기(amplitude)와 같다.Nuclear medicine imaging is an imaging method that assesses biochemical changes or functional problems in living organisms by administering radiotracers to patients and imaging their distribution to enable them to see various biochemical and functional states. Among them, single photon tomography (SPECT) is a method of accurately evaluating lesions by obtaining tomographic images in addition to planar images. According to the purpose, after administering the corresponding radiopharmaceuticals to the patient, the gamma camera is rotated around the human body to obtain two-dimensional projections in various directions, converted to sinogram form, and then image reconstruction technique. In this way, tomograms can be obtained in the same manner as in CT. Herein, the sinogram is a sequence of projection data acquired in one direction according to the projection direction. The pixel values of each row are equal to the amplitude at the corresponding position of the corresponding profile.

단일광자 단층촬영을 통해 획득한 영상은 일반 감마카메라로 구현하기 어려운 선원의 깊이 정보를 제공함으로써 대조도와 해상도가 뛰어난 장점을 가진다.Images acquired through single-photon tomography provide excellent depth and source information, which are difficult to realize with general gamma cameras, and have excellent contrast and resolution.

한편, 자기공명영상(MRI)이란 자장을 발생하는 커다란 자석 통 속에 인체를 들어가게 한 후 고주파를 발생시켜 신체부위에 있는 수소원자핵을 공명시켜 각 조직에서 나오는 신호의 차이를 측정하여 컴퓨터를 통해 재구성하여, 영상화하는 기술이다. 자석으로 구성된 장치에서 인체에 고주파를 투사하여 인체에서 메아리와 같은 신호가 발산되면 이를 되받아서 디지털 정보로 변환하여 영상화하는 것을 말한다.On the other hand, magnetic resonance imaging (MRI) is to enter the human body into a large magnetic tube that generates a magnetic field and then to generate a high frequency to resonate hydrogen nuclei in the body parts by measuring the difference between the signals from each tissue and reconstructed through a computer , Technology to image. In a device composed of magnets, high frequency is projected onto the human body, and when a signal such as an echo is emitted from the human body, it is converted back into digital information and imaged.

자기공명영상은 X선을 이용한 검사인 단순 X선 촬영이나 CT와는 달리 비전리 방사선인 고주파를 이용하는 검사이므로 인체에는 사실상 해가 없다는 것이 중요한 장점 중의 하나이다. 인체에 해가 없는 자기장과 비전리 방사선인 라디오 고주파를 이용해 조영제 없이도 CT에 비해 체내 연부조직의 대조도가 뛰어나며 수소원자핵을 함유한 조직의 생화학적 특성에 관한 정보를 얻을 수 있다. 인체를 단면으로 보여준다는 점에서는 CT와 유사하지만 CT에서는 인체를 가로로 자른 모양인 횡단면 영상이 위주가 되지만 MRI는 환자의 자세 변화없이 원하는 방향에 따라 인체에 대해 횡축 방향, 세로축 방향, 사선 방향 등의 영상을 자유롭게 얻을 수 있다는 장점도 있다.Magnetic resonance imaging is one of the important advantages because it is virtually harmless to the human body because it is a test using high frequency non-ionizing radiation, unlike simple X-ray imaging or CT, which is an X-ray examination. Using radio frequency, which is a harmless magnetic field and non-ionizing radiation, the contrast of soft tissues in the body is superior to that of CT without the need for contrast agents, and information on the biochemical properties of tissues containing hydrogen atoms can be obtained. It is similar to CT in that it shows the human body in cross section, but in CT, the cross-sectional image, which is the shape of the human body cut horizontally, is mainly focused, but the MRI is based on the desired direction without changing the position of the patient. There is also an advantage that you can freely obtain the video of the.

그러나 이러한 일반적인 뼈 스캔 방법은 각각의 검사 장비를 개별적으로 이용하여 독립적으로 검사를 하기 때문에 각각의 장비에 대한 단점을 보완하지 못하여, 정확한 검사가 이루어지지 않는 경우가 다반사이다.However, such a general bone scan method does not make up for the shortcomings of each device because the test is performed independently by using each test device individually, and the accurate test is often not made.

이러한 단점을 해소하기 위해서 종래에 제안된 기술이 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 10-2011-0136487호(2011.12.21. 공개)(발명의 명칭: 의료용 융합영상 획득장치 및 획득방법)(이하, "종래기술"이라 약칭함)에 개시되어 있다.In order to solve this drawback, the conventionally proposed technology is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0136487 (December 21, 2011) (name of the invention: medical fusion image acquisition device and method) (hereinafter, " Prior art ".

개시된 종래기술은 초음파 프로브를 구비하고, 상기 초음파 프로브에서 피검체의 피검부위에 초음파를 발신하여 초음파 영상을 얻는 초음파 영상 촬영장치, 피검체를 수용하고 피검체의 피검부위에 대하여 단층 영상 데이터를 얻는 의료용 단층영상 촬영장치, 초음파 영상 촬영장치와 의료용 단층영상 촬영장치를 동시에 제어할 수 있는 제어부 및 상기 단층영상 데이터를 재구성하여 단층영상을 얻고, 상기 단층영상에 상기 초음파 영상을 정합하여 정합 영상을 얻고 상기 초음파 영상으로부터 추출한 움직임 정보를 이용하여 상기 정합 영상을 보정하는 의료용 단층영상 보정장치를 구비한다.The disclosed prior art is provided with an ultrasonic probe, an ultrasonic imaging apparatus for transmitting an ultrasonic wave to a target portion of a subject from the ultrasonic probe to obtain an ultrasound image, and accommodating the subject and obtaining tomographic image data on the target portion of the subject. A control unit capable of simultaneously controlling a medical tomography apparatus, an ultrasound imaging apparatus and a medical tomography apparatus, and reconstructing the tomography data to obtain a tomography image, and matching the ultrasound image to the tomography image to obtain a matched image. And a medical tomography image correction device for correcting the registration image using the motion information extracted from the ultrasound image.

이러한 종래기술은 초음파 영상과 단층 영상을 융합하여, 의료용 영상을 획득하고 이를 진단에 사용하게 된다.
Such a conventional technique is to fuse an ultrasound image and a tomography image to obtain a medical image and use it for diagnosis.

1. 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 10-2011-0136487호(2011.12.21. 공개)(발명의 명칭: 의료용 융합영상 획득장치 및 획득방법)1. Korean Patent Application Publication No. 10-2011-0136487 (published Dec. 21, 2011) (name of the invention: medical convergence image acquisition device and method)

그러나 상기와 같은 종래 기술은 초음파 영상과 단층 영상을 융합하여 진단에 사용하기 때문에 하나의 장비를 사용하여 뼈 스캔을 하고 하나의 영상을 획득하여 진단을 하는 것에 비하여 진단에 더욱 정확성을 도모할 수는 있으나, 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단하는 것은 불가능한 단점이 있었다.However, since the conventional technique of the present invention fuses an ultrasound image and a tomography image and uses it for diagnosis, it is more accurate for diagnosis than to perform a bone scan and acquire an image by using a single device. However, it was impossible to accurately and accurately diagnose soft tissue changes.

특히, 초음파 영상과 단층 영상만으로는 보다 정확한 해부학적 위치를 인지할 수 없다는 단점이 있었다.In particular, ultrasound images and tomography images alone could not recognize more accurate anatomical position.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골격계의 변화를 민감하게 반응하는 단일광자 단층촬영 영상과 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단해내는 자기공명영상을 융합하여 근골격계의 변화를 더욱 정확하게 진단할 수 있도록 한 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to change the musculoskeletal system by fusing a single photon tomography image that is sensitive to changes in the skeletal system by imaging the activity of the bone blast cells and magnetic resonance images that sensitively and accurately diagnose changes in the soft tissue The present invention provides a method for fusion of single photon tomography and magnetic resonance imaging, which enables more accurate diagnosis.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 SPECT 영상과 MRI 영상을 융합하여, SPECT 영상만으로는 부족한 더욱 정확한 해부학적 위치를 인지하고, MRI만으로 배제하거나 확인할 수 없는 염증 반응, 골대사 반응 등을 동시에 확인하여 더욱 정확한 진단이 이루어질 수 있도록 한 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법을 제공하는 데 있다.
Another problem to be solved by the present invention is to fuse the SPECT image and MRI image, to recognize the more accurate anatomical location lacking only by the SPECT image, and to confirm the inflammatory response, bone metabolism response, etc. that can not be excluded or confirmed only by MRI at the same time more accurate The present invention provides a method for fusing single photon tomography images and magnetic resonance images for diagnosis.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법은,Single photon tomography image and magnetic resonance image fusion method according to the present invention for solving the above problems,

(a) 단일광자 단층촬영 장치(SPECT)를 통해 피검부위의 단층촬영 영상을 획득하는 단계;(a) acquiring a tomography image of a site under examination using a single photon tomography device (SPECT);

(b) 자기공명영상장치(MRI)를 통해 상기 피검부위의 자기공명 영상을 획득하는 단계;(b) acquiring a magnetic resonance image of the inspected site through a magnetic resonance imaging apparatus (MRI);

(c) 상기 획득한 단층촬영 영상 및 자기공명영상에 각각 융합 선을 표시하는 단계;(c) displaying fusion lines on the obtained tomography image and the magnetic resonance image, respectively;

(d) 상기 자기공명영상 위에 상기 단층촬영 영상을 중첩한 후, 이동시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(d) superimposing the tomography image on the magnetic resonance image, and moving the same to fuse the tomography image and the magnetic resonance image.

상기에서 (a) 단계는 단층촬영 영상을 관상면, 시상면, 수평면으로 획득하고, 획득한 관상면, 시상면 및 수평면 영상을 도식화하는 것을 특징으로 한다.
In step (a), the tomography image is obtained by coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane, and the obtained coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane image are characterized.

상기에서 (d)단계는 상기 자기공명영상의 관상면, 시상면, 수평면과 상기 단층촬영 영상의 관상면, 시상면 및 수평면을 대응시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 한다.
In step (d), the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane of the magnetic resonance image are correlated with the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane of the tomography image. The tomography image and the magnetic resonance image are fused.

상기에서 (d)단계는 첫째로 상기 자기공명영상의 수평면과 상기 단층촬영 영상의 수평면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명영상을 융합하고, 둘째로, 상기 자기공명영상의 시상면과 상기 단층촬영 영상의 시상면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명영상을 융합하며, 셋째로 상기 자기공명영상의 관상면과 상기 단층촬영 영상의 관상면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 한다.
In step (d), first, the horizontal plane of the magnetic resonance image and the horizontal plane of the tomography image are fused, and the tomography image and the magnetic resonance image are fused. Second, the sagittal plane and the tomography of the magnetic resonance image. The tomography image and the magnetic resonance image are fused by matching the sagittal plane of the image. Third, the tomography image and the magnetic resonance image are fused by matching the coronal plane of the magnetic resonance image with the coronal plane of the tomography image. It is done.

상기에서 (d)단계는 자기공명영상에 표시된 융합 선과 단층촬영 영상에 표시된 융합 선을 일치시켜, 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 한다.
In step (d), the fusion line displayed on the magnetic resonance image and the fusion line displayed on the tomography image are matched to fuse the tomography image and the magnetic resonance image.

상기에서 (d)단계는 자기공명영상 위에 단층촬영 영상을 중첩한 후, 프로그램에 의해 상기 단층촬영 영상을 상·하, 좌·우로 이동시켜 융합 선을 일치시키는 것을 특징으로 한다.
In step (d), the tomography image is superimposed on the magnetic resonance image, and then the tomography image is moved up, down, left and right by a program to match the fusion lines.

본 발명에 따르면 뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골격계의 변화를 민감하게 반응하는 단일광자 단층촬영 영상과 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단해내는 자기공명영상을 융합함으로써, 근골격계의 변화를 더욱 정확하게 진단할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the musculoskeletal system is diagnosed more precisely by fusion of a single photon tomography image sensitively reacting to changes in the skeletal system by imaging bone blast activity and a magnetic resonance image for sensitive and accurate diagnosis of soft tissue changes. There is an advantage to this.

또한, 본 발명에 따르면 SPECT 영상과 MRI 영상을 융합하여, SPECT 영상만으로는 부족한 더욱 정확한 해부학적 위치를 인지하고, MRI만으로 배제하거나 확인할 수 없는 염증 반응, 골대사 반응 등을 동시에 확인할 수 있도록 한 장점이 있다.
In addition, according to the present invention by fusion of the SPECT image and MRI image, there is an advantage to recognize the more accurate anatomical position lacking only by the SPECT image, and to simultaneously confirm the inflammatory response, bone metabolism response, etc. that can not be excluded or confirmed only by MRI .

도 1은 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법이 적용되는 영상 융합장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명에서 단일광자 단층촬영 영상을 도식화도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에서 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 과정을 설명하기 위한 설명도.
도 4는 본 발명에서 단층촬영 영상과 자기공명 영상의 융합 이미지.
도 5는 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명 영상 융합방법을 보인 흐름도.1 is a schematic configuration diagram of an image fusion device to which a single photon tomography image and a magnetic resonance image fusion method according to the present invention are applied.
Figure 2 is a schematic diagram of a single photon tomography image in the present invention.
3A to 3C are explanatory views for explaining a process of fusing tomography images and magnetic resonance images in the present invention.
4 is a fusion image of the tomography image and the magnetic resonance image in the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for fusing single photon tomography images and magnetic resonance images according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 도 1은 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법이 적용되는 영상 융합장치의 개략 구성도로서, 단일광자 단층촬영 장치(SPECT)(100), 자기공명영상장치(MRI)(200), 영상 융합장치(300)로 구성된다.1 is a schematic configuration diagram of an image fusion device to which a single photon tomography image and a magnetic resonance image fusion method according to the present invention are applied, a single photon tomography apparatus (SPECT) 100, a magnetic resonance imaging apparatus ( MRI) 200 and an image fusion device 300.

단일광자 단층촬영 장치(100)는 목적에 따라 해당하는 방사성 의약품을 환자에게 투여한 후 감마카메라를 인체 주위로 회전시키며 여러 방향의 2차원 투사상(projection)을 얻고, 이를 사이노그램(sinogram) 형태로 변환한 후, 영상 재구성 기법을 적용하면 CT와 마찬가지로 체내 단층 영상(tomogram)을 획득하게 된다.The single photon tomography apparatus 100 rotates a gamma camera around the human body after administration of a corresponding radiopharmaceutical to a patient according to a purpose, and obtains a two-dimensional projection of directions in various directions. After converting to a shape, an image reconstruction technique is applied to obtain a tomogram like a CT.

자기공명영상장치(200)는 인체에 해가 없는 자기장과 비전리 방사선인 라디오 고주파를 이용해 조영제 없이도 CT에 비해 체내 연부조직의 대조도가 뛰어나며 수소원자핵을 함유한 조직의 생화학적 특성에 관한 정보를 얻게 된다. 인체를 단면으로 보여준다는 점에서는 CT와 유사하지만 CT에서는 인체를 가로로 자른 모양인 횡단면 영상이 위주가 되지만 MRI는 환자의 자세 변화없이 원하는 방향에 따라 인체에 대해 횡축 방향, 세로축 방향, 사선 방향 등의 영상을 자유롭게 얻을 수 있다는 장점이 있다.The magnetic resonance imaging apparatus 200 uses a magnetic field that is harmless to the human body and radiofrequency radio waves, which are non-ionizing radiation, provides excellent contrast of soft tissues in the body compared to CT without contrast medium, and provides information on biochemical properties of tissues containing hydrogen atoms. You get It is similar to CT in that it shows the human body in cross section, but in CT, the cross-sectional image, which is the shape of the human body cut horizontally, is mainly focused, but the MRI is based on the desired direction without changing the position of the patient. There is an advantage that you can freely obtain the video.

영상 융합장치(300)는 단일광자 단층촬영장치(100)를 통해 획득한 단층촬영 영상과 자기공명영상장치(200)를 통해 획득한 자기공명영상을 융합하는 역할을 하는 것으로서, 퍼스널컴퓨터와 같은 장비를 의미한다.The image fusion device 300 serves to fuse the tomography image acquired through the single photon tomography apparatus 100 and the magnetic resonance image acquired through the magnetic resonance imaging apparatus 200, and is a device such as a personal computer. Means.

영상 융합장치(300)는 단일광자 단층촬영장치(100) 및 자기공명영상장치(200)를 통해 각각 획득한 영상을 입력받기 위한 영상 입력 수단(310), 영상 입력 수단(310)에서 각각 입력받은 영상에 융합을 위한 융합 선을 표시하는 융합선 표시부(320), 상기 융합선을 기반으로 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 영상 융합부(330), 융합된 영상을 화면에 표시해주는 표시부(340), 융합 영상 및 융합되기 이전의 단층촬영 영상 및 자기공명 영상을 저장하는 저장부(350)를 포함한다.The image fusion device 300 is input by the image input means 310 and the image input means 310 for receiving an image obtained through the single photon tomography apparatus 100 and the magnetic resonance imaging apparatus 200, respectively. A fusion line display unit 320 for displaying a fusion line for fusion to an image, an image fusion unit 330 for fusing tomography images and magnetic resonance images based on the fusion line, and a display unit for displaying a fused image on a screen ( 340, a storage unit 350 for storing the fusion image and the tomography image and the magnetic resonance image before the fusion image.

도 5는 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법을 보인 흐름도로서, (a) 단일광자 단층촬영 장치(SPECT)를 통해 피검부위의 단층촬영 영상을 획득하는 단계(S10); (b) 자기공명영상장치(MRI)를 통해 상기 피검부위의 자기공명 영상을 획득하는 단계(S20); (c) 상기 획득한 단층촬영 영상 및 자기공명영상에 각각 융합 선을 표시하는 단계(S30); (d) 상기 자기공명영상 위에 상기 단층촬영 영상을 중첩한 후, 이동시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 단계(S40)로 이루어진다.5 is a flowchart illustrating a method for fusing a single photon tomography image and a magnetic resonance image according to the present invention, the method comprising: (a) acquiring a tomography image of a test site through a single photon tomography device (SPECT); (b) acquiring a magnetic resonance image of the inspected site through a magnetic resonance imaging apparatus (MRI) (S20); (c) displaying fusion lines on the obtained tomography image and the magnetic resonance image (S30); (D) after the tomography image is superimposed on the magnetic resonance image, and moved to fuse the tomography image and the magnetic resonance image (S40).

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상의 융합방법을 첨부한 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The method of fusion of a single photon tomography image and a magnetic resonance image according to the present invention as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

먼저, 단계 S10에서 영상 융합장치(300) 내의 영상 융합부(330)는 단일광자 단층촬영 장치(100)를 통해 피검부위의 단층촬영 영상을 획득하게 되고, 이렇게 획득한 단층촬영 영상을 표시부(340)에 표시하고 저장부(350)에 저장하게 된다.First, in step S10, the image fusion unit 330 in the image fusion device 300 obtains the tomography image of the examination site through the single photon tomography apparatus 100, and displays the tomography image thus obtained. ) And store in the storage unit 350.

예컨대, 단일광자 단층촬영 장치(100)를 통해 단층촬영 영상을 관상면(coronal plane image), 시상면(sagital plane image), 수평면(axial(or, horizontal) plane image)으로 획득한다.For example, a tomography image is acquired through a single photon tomography apparatus 100 as a coronal plane image, a sagittal plane image, and a horizontal plane image.

다음으로, 단계 S20에서 영상 융합장치(300) 내의 영상 융합부(330)는 자기공명영상장치(200)를 통해 피검부위의 자기공명 영상을 획득하게 되고, 이렇게 획득한 자기공명 영상을 표시부(340)에 표시하고 저장부(350)에 저장하게 된다.Next, in step S20, the image fusion unit 330 in the image fusion device 300 obtains the magnetic resonance image of the inspected site through the magnetic resonance imaging device 200, and displays the magnetic resonance image thus obtained. ) And store in the storage unit 350.

예컨대, 자기공명영상장치(200)를 통해 자기공명 영상을 관상면, 시상면, 수평면으로 획득한다.For example, the magnetic resonance image is acquired through the magnetic resonance imaging apparatus 200 into the coronal plane, the sagittal plane, and the horizontal plane.

이후 단계 S30에서 융합선 표시부(320)는 단층촬영 장치에서 각각 획득한 관상면, 시상면 및 수평면 영상을 도식화한 후, 각각의 영상에 대해서 융합 선을 표시하게 되고, 영상 융합부(330)는 융합 선이 표시된 단층촬영 영상을 저장부(350)에 저장하게 된다. 도 2는 융합선이 표시된 단층촬영 영상을 나타낸 것이다. 여기서 표시하는 융합 선은 추후 자기공명 영상과 융합을 할 경우 용이하게 영상을 융합하기 위해 사용된다.Thereafter, in step S30, the fusion line display unit 320 plots the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane images acquired by the tomography apparatus, respectively, and displays fusion lines for each image, and the image fusion unit 330 The tomography image displaying the fusion line is stored in the storage 350. 2 shows a tomography image showing a fusion line. The fusion line displayed here is used to easily fuse the image when fused with the magnetic resonance image later.

또한, 융합선 표시부(320)는 자기공명 영상장치에서 각각 획득한 관상면, 시상면 및 수평면 영상을 도식화한 후, 각각의 영상에 대해서 융합 선을 표시하게 된다. 영상 융합부(330)는 융합 선이 표시된 자기공명 영상을 저장부(350)에 저장하게 된다. 여기서 표시하는 융합 선은 추후 단층촬영 영상과 융합을 할 경우 용이하게 영상을 융합하기 위해 사용된다.In addition, the fusion line display unit 320 plots the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane images acquired by the magnetic resonance imaging apparatus, respectively, and displays fusion lines for each image. The image fusion unit 330 stores the magnetic resonance image in which the fusion line is displayed in the storage unit 350. The fusion line displayed here is used for easy fusion of an image when fused with a tomography image later.

마지막으로, 영상 융합부(330)는 단계 S40에서 단층촬영 장치에서 획득한 영상과 자기공명영상장치에서 획득한 영상을 융합하게 된다.Finally, the image fusion unit 330 fuses the image acquired by the tomography apparatus and the image obtained by the magnetic resonance imaging apparatus in step S40.

예컨대, 저장한 단층촬영 영상과 자기공명영상 중 수평면의 영상을 각각 추출하고, 도 3a에 도시한 바와 같이 추출한 자기공명영상 수평면 위에 단층촬영 영상 수평면을 중첩한 후, 영상 이동 프로그램에 의해 상기 단층촬영 영상의 수평면을 상·하, 좌·우로 이동시켜 단층촬영 수평면의 융합 선과 자기공명 수평면의 융합 선을 일치시키게 된다. 도 3a에서는 단층촬영 영상의 상완골(어깨에서 팔꿈치까지 이어지는 뼈)의 두부(humoral head)와 자기공명 영상의 상완골의 두부를 일치시킨 상태를 도시한 것이다. 여기서 영상 이동 프로그램은 화면상에 표시된 영상을 이동시키는 통상의 영상처리기법으로서, 영상을 구성하는 화소의 공간적 위치를 재배치하는 방법, 화소 값의 변경 없이 화소가 위치하고 있는 좌표값이 변경됨으로써 영상 이동을 구현하는 방법, 회전이나 이동과 같은 경우에는 원본 영상과 처리 후의 영상이 일대일 매핑 되므로 오직 화소의 좌표값 변경에 따라 영상을 이동시키는 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.For example, an image of a horizontal plane is extracted from the stored tomography image and the magnetic resonance image, and the tomography image horizontal plane is superimposed on the extracted magnetic resonance image horizontal plane as shown in FIG. 3A. By moving the horizontal plane of the image up, down, left and right, the fusion line of the tomography horizontal plane coincides with the fusion line of the magnetic resonance horizontal plane. 3A illustrates a state in which the head of the humerus (bones extending from the shoulder to the elbow) of the tomography image coincides with the head of the humerus of the magnetic resonance image. Here, the image shift program is a conventional image processing technique for shifting an image displayed on the screen. In the case of an implementation method, such as rotation or movement, since the original image and the processed image are mapped one-to-one, various methods, such as a method of moving an image only by changing a coordinate value of a pixel, may be applied.

도 4에 수평면의 영상에 대해서 단층촬영 영상과 자기공명영상을 융합한 결과가 도시된다.4 shows the result of fusion of a tomography image and a magnetic resonance image with respect to an image of a horizontal plane.

다음으로, 저장한 단층촬영 영상과 자기공명영상 중 시상면의 영상을 각각 추출하고, 도 3b에 도시한 바와 같이 추출한 자기공명영상 시상면 위에 단층촬영 영상의 시상면을 중첩한 후, 영상 이동 프로그램에 의해 상기 단층촬영 영상의 시상면을 상·하, 좌·우로 이동시켜 단층촬영 시상면의 융합 선과 자기공명 시상면의 융합 선을 일치시키게 된다. 여기서 영상 이동 프로그램은 화면상에 표시된 영상을 이동시키는 통상의 영상처리기법으로서, 영상을 구성하는 화소의 공간적 위치를 재배치하는 방법, 화소 값의 변경 없이 화소가 위치하고 있는 좌표값이 변경됨으로써 영상 이동을 구현하는 방법, 회전이나 이동과 같은 경우에는 원본 영상과 처리 후의 영상이 일대일 매핑 되므로 오직 화소의 좌표값 변경에 따라 영상을 이동시키는 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.Next, the image of the sagittal plane is extracted from the stored tomography image and the magnetic resonance image, and the sagittal plane of the tomography image is superimposed on the extracted magnetic resonance image sagittal plane as shown in FIG. By moving the sagittal plane of the tomography image up, down, left and right, the fusion line of the tomography sagittal plane coincides with the fusion line of the magnetic resonance sagittal plane. Here, the image shift program is a conventional image processing technique for shifting an image displayed on the screen. In the case of an implementation method, such as rotation or movement, since the original image and the processed image are mapped one-to-one, various methods, such as a method of moving an image only by changing a coordinate value of a pixel, may be applied.

마지막으로, 저장한 단층촬영 영상과 자기공명영상 중 관상면의 영상을 각각 추출하고, 도 3b에 도시한 바와 같이 추출한 자기공명영상 관상면 위에 단층촬영 영상의 관상면을 중첩한 후, 영상 이동 프로그램에 의해 상기 단층촬영 영상의 관상면을 상·하, 좌·우로 이동시켜 단층촬영 관상면의 융합 선과 자기공명 관상면의 융합 선을 일치시키게 된다. 여기서 영상 이동 프로그램은 화면상에 표시된 영상을 이동시키는 통상의 영상처리기법으로서, 영상을 구성하는 화소의 공간적 위치를 재배치하는 방법, 화소 값의 변경 없이 화소가 위치하고 있는 좌표값이 변경됨으로써 영상 이동을 구현하는 방법, 회전이나 이동과 같은 경우에는 원본 영상과 처리 후의 영상이 일대일 매핑 되므로 오직 화소의 좌표값 변경에 따라 영상을 이동시키는 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.Finally, the image of the coronal plane is extracted from the stored tomography image and the magnetic resonance image, and the coronal plane of the tomography image is superimposed on the extracted magnetic resonance image coronal plane as shown in FIG. By moving the coronal plane of the tomography image up, down, left and right, the fusion line of the tomography coronal plane coincides with the fusion line of the magnetic resonance coronal plane. Here, the image shift program is a conventional image processing technique for shifting an image displayed on the screen. In the case of an implementation method, such as rotation or movement, since the original image and the processed image are mapped one-to-one, various methods, such as a method of moving an image only by changing a coordinate value of a pixel, may be applied.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 뼈 모세포의 활동을 영상화하여 골결계의 변화를 민감하게 반영하는 "뼈 SPECT스캔"과 연부조직의 변화를 예민하고 정확하게 진단해내는 "MRI"를 융합하여, 하나의 이미지를 구현함으로써, 융합된 하나의 이미지로 임상의가 필요한 정보를 최적으로 제공해줄 수 있으며, 이러한 융합 이미지에 의해 더욱 정확한 진단이 가능하게 되는 것이다.As described above, the present invention fuses the "bone SPECT scan" that reflects the changes in the bone system by imaging the activity of the bone blast cells and the "MRI" that sensitively and accurately diagnoses the soft tissue changes. By realizing the image of the fusion, a single fused image can provide the clinician with the necessary information optimally, and this fusion image will enable a more accurate diagnosis.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

100… 단일광자 단층촬영 장치
200… 자기공명영상장치
300… 영상 융합장치
310… 영상 입력 수단
320… 융합선 표시부
330… 영상 융합부
340… 표시부
350… 저장부100... Single photon tomography device
200 ... Magnetic Resonance Imaging Device
300 ... Image Fusion Device
310 ... Video input means
320 ... Fusion Line Display
330... Image Fusion
340... Display portion
350... The storage unit

Claims (6)

(a) 영상 융합부에서 단일광자 단층촬영 장치(SPECT)를 통해 피검부위의 단층촬영 영상을 획득하는 단계;
(b) 상기 영상 융합부에서 자기공명영상장치(MRI)를 통해 상기 피검부위의 자기공명 영상을 획득하는 단계;
(c) 융합선 표시부에서 상기 획득한 단층촬영 영상 및 자기공명영상에 각각 융합 선을 표시하는 단계;
(d) 상기 영상 융합부에서 상기 자기공명영상 위에 상기 단층촬영 영상을 중첩한 후, 이동시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 단계를 포함하고;
상기 (d)단계는 상기 자기공명영상의 관상면, 시상면, 수평면과 상기 단층촬영 영상의 관상면, 시상면 및 수평면을 대응시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 하는 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법.
(a) acquiring a tomography image of a site under examination using a single photon tomography device (SPECT) in the image fusion unit;
(b) acquiring a magnetic resonance image of the inspected site through a magnetic resonance imaging apparatus (MRI) in the image fusion unit;
(c) displaying a fusion line on the acquired tomography image and the magnetic resonance image on the fusion line display unit;
(d) superimposing the tomography image on the magnetic resonance image in the image fusion unit and then moving and fusing the tomography image and the magnetic resonance image;
In the step (d), a single photon is fused with a tomography image and a magnetic resonance image by matching the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane of the magnetic resonance image with the coronal plane, sagittal plane, and horizontal plane of the tomography image. Tomography and Magnetic Resonance Imaging.
청구항 1에 있어서, 상기 (a) 단계는 단층촬영 영상을 관상면, 시상면, 수평면으로 획득하고, 획득한 관상면, 시상면 및 수평면 영상을 도식화하는 것을 특징으로 하는 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법.
The method of claim 1, wherein the step (a) is to obtain a tomography image in the coronal plane, sagittal plane, horizontal plane, and the obtained coronal plane, sagittal plane and horizontal plane image, characterized in that the single photon tomography image and magnetic Resonance Image Fusion Method.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 (d)단계는 첫째로 상기 자기공명영상의 수평면과 상기 단층촬영 영상의 수평면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명영상을 융합하고, 둘째로, 상기 자기공명영상의 시상면과 상기 단층촬영 영상의 시상면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명영상을 융합하며, 셋째로 상기 자기공명영상의 관상면과 상기 단층촬영 영상의 관상면을 일치시켜 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 하는 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법.
The method according to claim 1, wherein step (d) first fuses the tomography image and the magnetic resonance image by matching the horizontal plane of the magnetic resonance image and the horizontal plane of the tomography image, and secondly, the sagittal plane of the magnetic resonance image And the sagittal plane of the tomography image match to fuse the tomography image and the magnetic resonance image. Third, the coronal plane of the magnetic resonance image and the coronal plane of the tomography image are matched to obtain the tomography image and the magnetic resonance image. Single photon tomography image and magnetic resonance image fusion method characterized in that the fusion.
청구항 4에 있어서, 상기 (d)단계는 자기공명영상에 표시된 융합 선과 단층촬영 영상에 표시된 융합 선을 일치시켜, 단층촬영 영상과 자기공명 영상을 융합하는 것을 특징으로 하는 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법.
The single photon tomography image and the magnetic field of claim 4, wherein the step (d) matches the fusion line displayed on the magnetic resonance image and the fusion line displayed on the tomography image to fuse the tomography image and the magnetic resonance image. Resonance Image Fusion Method.
청구항 4에 있어서, 상기 (d)단계는 자기공명영상 위에 단층촬영 영상을 중첩한 후, 영상 이동 프로그램에 의해 상기 단층촬영 영상을 상·하, 좌·우로 이동시켜 융합 선을 일치시키는 것을 특징으로 하는 단일광자 단층촬영 영상과 자기공명영상 융합방법.

The method of claim 4, wherein in step (d), the tomography image is superimposed on the magnetic resonance image, and the tomography image is moved up, down, left, and right by an image shift program to match the fusion lines. Single photon tomography and magnetic resonance imaging.

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