KR101717728B1 - 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템, 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법은, 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터를 수신하는 단계(S100); 상기 영상데이터를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 단계(S200); 및 상기 밀도를 바탕으로 3차원 팬텀의 3차원 출력데이터를 생성하는 단계(S300);를 포함한다.
본 발명에 따르면, 의료진은 특정 치료방식 특히 고난도의 방식을 실제 환자의 상태에 맞추어 형태적으로 그리고 환자 특이성을 반영한 동적 변화를 적용한 팬텀을 사용하여 치료를 검증할 수 있다. 또한, 환자 상태에 부합하는 팬텀으로 수행한 테스트 결과를 통해 환자에게 치료의 효과를 증명할 수 있으며, 환자의 치료에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템, 방법 및 프로그램 {SYSTEM, METHOD AND PROGRAM FOR MANUFACTURING THE PATIENT-SPECIFIC MOVING PHANTOM}

본 발명은 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템, 방법 및 프로그램에 관한 것으로, 보다 자세하게는 방사선 치료의 정확성을 검증하기 위하여 환자의 신체 조건에 부합하는 환자맞춤형 팬텀을 제작하는 시스템, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

평균 수명 증가로 인한 고령화와 조기 진단 기술의 발달로 암 환자수가 급격히 증가하는 추세에 최근의 획기적인 의료기술 발전은 지속적으로 암치료 성공률을 향상시키고 있다. 이에 암환자의 기대 수명이 증가하면서 단순한 치료의 성공률뿐만 아니라 치료 부작용이나 의료 안전 사고에 대한에 대한 관심이 높아지고 있으며 정확한 치료의 검증은 사회적인 이슈로 떠오르고 있다. 방사선 치료는 수술, 항암 치료와 더불어 3대 암 치료법 중의 하나로 그 역할이 점차 증대되고 있으며 주변 정상 장기의 피해를 최소화하면서 종양에 고선량 방사선을 집중시킴으로써, 종양을 괴사시키거나 성장을 억제시키는데 그 목적을 두고 있다. 실제의 임상에서는 환자의 호흡이나 심장의 박동, 소화기관의 연동운동, 근육의 이완, 등에 의한 치료의 목표의 움직임이 항상 일어나고 있으며 중요 장기 보호 및 종양 치료의 양날의 칼과 같은 목적을 달성을 위해 세기변조 방사선치료(Intensity modulated radiation therapy:IMRT), 영상유도 방사선치료 (Image guided radiation therapy:IGRT), 치료목표 추적 기술 과 연동된 다양한 빔 조절 기법, 등 고난도 치료 기술들이 소개되었고 임상에 적용되고 있다. 고난도 방사선 치료 기술은 많은 장점을 가지고 있는 반면에, 치료 시간이 길고 조사 방법이 복잡하며 일반 치료에 비해 그 정확성을 검증하는데 한계점을 가지고 있다. 이러한 고난도 치료기법들은 일반적으로 방사선 사고 발생 가능성 및 그 심각성이 일반 치료에 비해 상대적으로 높아 방사선 사고의 예방과 정확한 방사선량 검증을 위해 방사선 치료 전 엄격하고 독립적인 검증 과정을 거치도록 권고되고 있다. 하지만 현실에서는 기술적인 한계로 인하여 인체내부의 실질적인 방사선선량분포보다는 기계적인 정확성에 초점을 맞추어 검증이 실시되고 있어 보다 환자맞춤형 검증 모델이 시급한 실정이다.

방사선 치료 계획에 따른 방사선량의 분포를 정확히 평가하기 위해서는 환자 체내에 선량 측정기를 직접 삽입하여 측정하는 방법(in-vivo dosimetry)이 가장 정확할 수 있으나, 대부분 현실적으로 불가능하다. 이를 대체하기 위하여, 종래에 사용되고 있는 대부분의 방사선량 검증 방법은, 주로 원형 또는 다면체, 등의 정형화된 고정 팬텀에 방사선 치료를 위하여 기 계획된 방사선을 조사한 후 정해진 위치에 삽입한 선량 측정기로 측정, 단순화된 검증 방식을 사용하고 있다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 기존의 균질하고 정적인 팬텀을 이용한 선량 측정 방식은 환자 신체의 밀도 분포 또는 치료 목표인 종양부위 움직임 등을 반영하지 못하므로, 실질적인 검증 결과로 인정되기 어렵다. 이에 따라, 기존 팬텀을 이용한 검증은 실제 환자 인체 내부의 치료 목표에 전달되는 방사선량 검증이라기 보다는 기계적인 정확성 검증으로 인식되고 있다. 이에 따라, 의료진은 팬텀을 이용한 테스트(또는 검증)를 수행하고도 환자들로부터 치료에 대한 신뢰를 얻지 못하였다.

따라서, 실제 임상 상황과 같게 환자 신체 조건에 부합하는 환자맞춤형 팬텀을 제작한 후, 특정한 치료방식을 환자 맞춤형 구동 팬텀에 적용하여 의료진이 설정한 치료계획의 적절성을 검사하고,

환자 상태에 부합하는 팬텀으로 수행한 테스트 결과를 통해 치료의 정확성을 사전에 증명하여 치료에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법은, 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터를 수신하는 단계; 상기 영상데이터를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 단계; 및 상기 밀도분포를 바탕으로 3차원 팬텀의 3차원 출력데이터를 생성하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 밀도분포측정단계는, 상기 영상데이터 내 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 통해 상기 각 픽셀에 대응하는 신체부위 영역의 상기 밀도를 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 영상데이터에 대한 치료부위정보를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 치료대상이미지가 상기 치료부위정보에 대응되는 영상 명암대비를 설정하는 단계; 및 상기 명암대비에 따라 출력영역으로 설정되는 외곽선을 추출하는 단계;를 더 포함하며, 상기 외곽선의 내부영역을 3차원 출력을 수행할 영역으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 외곽선 외부영역의 상기 측정된 밀도를 구현하는 특정한 채우기방식을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 채우기방식은, 상기 밀도 구현이 가능한 개수의 특정한 간격, 특정한 패턴 또는 특정한 두께의 격자 또는 기둥을 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 특정한 환자의 호흡에 따른 움직임을 구현하기 위한 팬텀장치에 삽입되는 상기 3차원 팬텀의 모듈 형상을 상기 영상데이터에 설정하는 단계; 및 상기 형상의 중앙에 상기 치료대상이미지가 위치하도록 설정하는 단계;를 포함하며, 상기 영상데이터는 특정한 환자의 신체 내부에 대한 3차원 영상일 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 치료대상이미지를 통과하는 적어도 하나 이상의 평면을 선량측정영역으로 설정하는 단계; 및 상기 선량측정영역을 바탕으로 상기 3차원 출력데이터를 분할하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 치료대상이미지의 위치정보와 각 장기의 배치정보를 바탕으로, 상기 모듈 형상의 방향을 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 치료대상이미지의 위치, 형상, 크기 중 적어도 하나 이상을 반영하여, 상기 3차원 팬텀 형상 내 선량측정 활성물질을 삽입할 활성체적 공간을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 생성된 3차원 출력데이터를 3차원 프린터로 전송하여 상기 팬텀의 사출을 요청하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 상기 3차원 팬텀의 영역에 따라 밀도가 상이한 복수의 물질로 사출 요청하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 복수의 물질은, 상기 치료대상이미지에 상응하는 3차원 영역을 형성하는 선량측정 활성물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 선량측정 활성물질에 의해 상기 3차원 팬텀의 전체 영역을 사출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 변형 및 복원이 되는 특정한 물질에 의해 상기 3차원 팬텀을 사출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 영상취득장치는 4차원 영상취득장치인 것을 특징으로 하며, 상기 4차원 영상취득장치는 상기 환자의 호흡데이터를 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 호흡데이터에 따른 움직임방향에 부합하는 상기 형상의 방향을 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작프로그램은, 하드웨어와 결합되어 상기 언급된 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법을 실행하며, 매체에 저장된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템은, 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터를 수신하는 데이터수신부; 상기 영상데이터를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 영상데이터분석부; 및 상기 밀도분포를 바탕으로 3차원 팬텀의 3차원 출력데이터를 생성하는 출력데이터생성부;를 포함한다.

또한, 상기 영상데이터 분석부는, 상기 영상데이터 내 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 바탕으로 상기 밀도를 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 생성된 3차원 출력데이터를 바탕으로 상기 팬텀을 사출하는 3차원사출수행부;를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.

첫째, 의료진은 특정 치료방식 특히 고난도의 방식을 실제 환자의 상태에 맞추어 형태적으로 그리고 환자 특이성을 반영한 동적 변화를 적용한 팬텀을 사용하여 치료를 검증할 수 있다. 예를 들어, 의료진은 방사선 치료 등의 위험하거나 비침습적이여서 시각적으로 확인하기 어려운 치료방식에 대한 치료계획이 제대로 설정된 것인지 여부를 환자 신체의 밀도 조건 등을 적용한 환자 맞춤형 구동 팬텀을 활용하여 확인할 수 있다.

둘째, 환자 상태에 부합하는 팬텀으로 수행한 테스트 결과를 통해 환자에게 치료의 정확성을 증명할 수 있으며, 환자의 치료에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 환자의 호흡에 따른 움직임을 환자의 신체의 밀도 분포와 함께 적용하여, 호흡에 의한 움직임에 의해 방사선이 종양에 미치지 못하는 시간까지 정확히 구현할 수 있어, 방사선 치료의 정확한 테스트를 수행할 수 있다.

넷째, 다양한 밀도의 물질, 변형 및 복원이 가능한 물질, 선량측정 젤 등의 다양한 사출용 재료를 사용하여 실제 환자의 신체상태에 부합하는 팬텀을 제공하여 팬텀을 이용한 테스트 결과의 정확도를 높일 수 있다.

다섯째, 신체 내 각 영역의 정확한 밀도를 사출하지 못하는 경우에도 격자 또는 기둥 방식의 채우기를 통해 방사선의 감쇄를 실제 신체와 동일하게 구현하여 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템의 내부구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 방법의 순서도이다.
도 3은 방사선 감쇄비율을 바탕으로 밀도를 측정하는 예시도면이다.
도 4는 치료부위정보를 바탕으로 적절한 명암대비 조건을 설정하는 예시도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 외곽선 외부영역을 채우는 예시도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 호흡에 따른 환자움직임에 부합하는 팬텀 형상의 영역을 설정하는 예시도면이다.

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

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 팬텀(Phantom)은 의료 분야에서 방사선 치료, 초음파 치료 등의 의료 시술 또는 치료 전, 환자에게 조사될 방사선 분포 또는 초음파 분포 등을 검증하기 위해 사용되는 물체를 포괄적으로 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 방사선 치료를 위한 팬텀을 제조하는 경우를 주로 예로 들어 설명하겠으나, 본 실시예는 방사선 치료 외에 초음파 치료 등과 같은 다른 종류의 치료를 위한 팬텀을 제조하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템의 내부구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 방법의 순서도이다. 도 3은 방사선 감쇄비율을 바탕으로 밀도를 측정하는 예시도면이다. 도 4는 치료부위정보를 바탕으로 적절한 명암대비 조건을 설정하는 예시도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 외곽선 외부영역을 채우는 예시도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 호흡에 따른 환자움직임에 부합하는 팬텀 형상의 영역을 설정하는 예시도면이다.

도 1 내지 도 6에는 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템(100); 데이터수신부(110); 영상데이터분석부(120); 출력데이터생성부(130); 3차원사출수행부(140); 영상데이터(200); 3차원 팬텀(300); 및 치료대상이미지(400)가 도시된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템, 제작방법, 제작프로그램에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템의 내부구성도이다

도 1을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템은, 데이터수신부(110); 영상데이터분석부(120); 및 출력데이터생성부(130);를 포함한다.

상기 데이터수신부(110)는 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터(200)를 수신하는 기능을 수행한다. 즉, 데이터수신부(110)는 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging; MRI)촬영 장치, 컴퓨터 단층촬영 (Computed Tomography; CT) 촬영장치 등의 신체 영상을 촬영하는 영상 취득장치로부터 영상데이터(200)를 수신할 수 있다. 상기 획득된 영상데이터(200)는 3차원 정보를 제공할 수 있으며, 일정 시간 간격으로 측정하여 환자의 움직임 정보를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 데이터수신부(110)는 치료부위정보와 같은 임상결과데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터가 환자 신체 내의 종양영역을 정확히 파악하기 위해서, 상기 데이터수신부(110)는 의료진이 조직검사 등의 다양한 검사결과를 바탕으로 판단한 치료부위정보를 외부서버를 통해 수신할 수 있다.

상기 영상데이터분석부(120)는 상기 영상데이터(200)를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 기능을 수행한다. 환자의 신체와 동일한 상태를 구현하기 위해서는 팬텀의 밀도 분포를 실제 신체의 해당 부분과 같도록 구현할 필요가 있다. 따라서 상기 영상데이터분석부(120)는 데이터수신부(110)를 통해 수신한 영상데이터(200)를 분석하여 각 영역의 밀도분포를 파악할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상데이터 분석부는, CT와 같은 방사선을 사용하는 영상취득장치를 통해 획득된 영상데이터(200)를 활용하는 경우, 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 통해 상기 밀도를 계산할 수 있다.

또한, 영상데이터분석부(120)는 데이터수신부(110)를 통해 수신한 치료부위정보 등의 임상결과데이터와 영상데이터(200)를 비교하여, 영상데이터(200) 내의 치료대상이미지(400)를 파악할 수 있다.

상기 출력데이터생성부(130)는 상기 밀도를 바탕으로 3차원 팬텀(300)의 3차원 출력데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 또한, 출력데이터생성부(130)는 정확한 밀도 구현이 어려운 장기의 경우, 치료부위정보 등의 임상결과데이터와 영상데이터(200)를 비교를 통해 적절한 영상데이터(200)의 명암대비를 파악하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 출력데이터생성부(130)는 파악된 명암대비 조건에서 3차원 출력데이터로 생성할 외곽선을 추출하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 출력데이터생성부(130)는 실제 신체영역과 동일한 밀도 조건을 구현하기 위해 외곽선 외부영역을 채울 방식(즉, 채우기 방식)을 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 3차원사출수행부(140);를 더 포함할 수 있다. 상기 3차원사출수행부(140)는 상기 생성된 3차원 출력데이터를 바탕으로 상기 팬텀을 사출하는 기능을 수행한다. 3차원사출수행부(140)는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식, SLS(Selective Laser Sintering)방식, SLA(Stereolithography Apparatus)방식 등 다양한 방식을 적용할 수 있다. 또한, 3차원 사출수행부는 하나 이상의 사출용 물질을 사용할 수 있으며, 선량 측정 젤을 사출용 물질로 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법에 대한 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법은, 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터(200)를 수신하는 단계(S100); 상기 영상데이터(200)를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 단계(S200); 및 상기 밀도를 바탕으로 3차원 팬텀(300)의 3차원 출력데이터를 생성하는 단계(S300);를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법을 순서대로 설명한다.

컴퓨터는 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터(200)를 수신한다(S100). 상기 영상 취득장치는 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging; MRI)촬영 장치, 컴퓨터 단층촬영 (Computed Tomography; CT) 촬영장치 등의 신체 영상을 촬영하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터는 상기 영상 취득장치로부터 특정인(예를 들어, 환자)의 신체를 촬영한 영상데이터(200)를 수신한다. 컴퓨터는 영상데이터(200)를 영상 취득장치로부터 수신하여 바로 팬텀 제작에 활용할 수도 있고, 컴퓨터 또는 서버 내에 저장한 후 팬텀 제작 시에 불러와서 사용할 수 있다.

컴퓨터는 상기 영상데이터(200)를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정한다(S200). 인체 내의 각 신체부위는 다른 밀도를 가지고 있으며, 동일한 신체부위 내에서도 다른 밀도를 가질 수 있다. 상기 팬텀은 환자에 대한 치료에 대한 테스트를 수행하기 위해서 동일한 밀도로 구현될 필요가 있다. 예를 들어, 종양에 대한 방사선 치료를 테스트하기 위해서는, 팬텀이 신체와 동일한 밀도 조건으로 제작되고, 종양이 위치한 특정한 팬텀 내 위치의 방사선 도달 정도를 파악하여 계획된 방사선 치료 계획의 적절성을 평가할 수 있다.

영상 취득장치가 방사선을 이용하는 컴퓨터 단층촬영과 같은 장치인 경우, 컴퓨터는 영상데이터(200) 내 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 통해 상기 밀도를 계산할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 외부로부터 주입된 방사선이 신체 내 특정지점을 지나면서 감쇄되는 정도를 측정하여 상기 신체 내 특정지점의 밀도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 종양조직과 정상 폐조직은 방사선에 의한 하운스필드 유닛(Hounsfield Unit; HU) 값에 차이가 있고, 컴퓨터는 각 조직에서 측정된 수치 차이를 통해 각 픽셀의 밀도를 계산할 수 있다. 다만, 컴퓨터가 영상 취득장치로부터 획득된 영상데이터(200)로부터 신체영역의 밀도분포를 측정하는 방법은 이에 한정되지 않고, 다양한 방식을 적용할 수 있다. 컴퓨터는 상기 밀도를 바탕으로 3차원 팬텀(300)의 3차원 출력데이터를 생성한다(S300). 즉, 컴퓨터는 치료계획의 테스트를 수행하기 위한 3차원 팬텀(300)을 제작을 위해 측정된 밀도를 반영한 출력데이터를 생성한다.

환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법은 종양에 대한 방사선 치료뿐만 아니라 다양한 치료방식에 적용될 수 있다. 예를 들어, 종양 제거 수술, 의치 제거, 다양한 인체 내 보형물의 변화 및 체내의 음식물의 이동 및 공기 분포의 변화 등의 환자 신체 내부에 변화가 발생하는 임상에서 일어날 수 있는 다양한 경우에 팬텀으로 모사하여 활용할 수 있다. 이는 환자와 의료진의 부담을 덜고 보다 정확하고 효율적인 치료를 위한 척도로 사용이 가능하다.

컴퓨터가 각 신체 영역의 밀도분포를 정확하게 측정할 수 있으며 3차원 출력장치가 해당 밀도를 정확하게 반영하여 팬텀을 출력할 수 있는 경우, 컴퓨터는 팬텀의 각 위치에 대응하는 신체 내 정상 조직 및 종양조직(즉, 암세포)의 측정된 밀도를 적용하여 3차원 출력데이터를 생성할 수 있다.

컴퓨터가 각 신체 영역의 밀도분포를 정밀하게 측정하지 못하거나, 밀도를 정확하게 측정하기 어려운 신체영역인 경우에는, 컴퓨터는 특정치료의 테스트에 적합한 수준의 명암대비(Contrast)를 직접 설정하거나 사용자로부터 설정받아서 3차원 출력데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인체 움직임이 많은 부분에 해당하여 영상데이터(200)가 손상이 되어 정확한 측정이 어려운 경우에 상기 방식을 채택할 수 있다.

일 실시예로, 종양에 대한 방사선치료를 테스트하기 위해 팬텀 내 종양 크기를 설정하고 이를 반영한 팬텀을 출력하기 위한 3차원 출력데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 컴퓨터는 상기 영상데이터(200)에 대한 치료부위정보를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 치료부위정보는 환자의 신체 또는 종양에 대한 다양한 측정데이터를 통해 판단된 특정 신체부위 내 종양영역에 대한 정보이다. 즉, 컴퓨터는 MRI영상 판독, CT영상 판독, 또는 조직검사를 통해 획득된 데이터를 바탕으로 의료진이 임상적으로 결정한 특정 신체부위 내 치료부위정보를 수신할 수 있다. 또한, 컴퓨터는 MRI영상 판독 결과, CT영상 판독 결과, 또는 조직검사 결과 등을 바탕으로 계산을 수행하여 치료부위정보를 획득할 수 있다. 상기 종영영역정보는 종양을 나타내는 단일 폐곡선 형태의 도형일 수 있다.

본 발명의 일실시예는 상기 치료부위정보를 바탕으로 3차원 출력데이터 생성하기 위해, 상기 치료대상이미지(400)가 상기 치료부위정보에 대응되는 영상 명암대비를 설정하는 단계; 및 상기 명암대비에 따라 출력영역을 설정하는 외곽선을 추출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 치료대상이미지(400)는 영상취득장치를 통해 획득된 영상 내에 종양에 해당하는 이미지 부분을 말한다. 상기 획득된 영상은 명암대비(Contrast)를 조절함에 따라 치료대상이미지(400)의 크기가 달라질 수 있다. 따라서 컴퓨터는, 도 4에서와 같이, 수신된 치료부위정보와 각 명암대비 값에 따른 치료대상이미지(400) 크기를 비교 수행하여 적절한 명암대비를 파악하여 설정할 수 있다. 그 후, 컴퓨터는 상기 설정된 명암대비 값을 적용하여 나타나는 외곽선을 3차원 출력데이터의 외곽선으로 생성할 수 있다. 상기 컴퓨터는 상기 외곽선의 내부영역을 3차원 출력을 수행할 영역으로 판단할 수 있다.

또한, 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 외곽선 외부영역의 상기 측정된 밀도를 구현하는 특정한 채우기방식을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 3차원 출력데이터 내 외곽선 외부영역도 밀도를 가지는 영역이므로 상기 외부영역을 비워둘 수 없다. 따라서 컴퓨터는 신체 내와 동일한 밀도를 구현하기 위해서 특정한 채우기 방식을 적용할 수 있다. 상기 채우기방식은, 도 5에서와 같이, 상기 밀도 구현이 가능한 개수의 특정한 간격, 특정한 패턴 또는 특정한 두께의 격자 또는 기둥을 생성하는 방식이 될 수 있다. 특정한 간격의 격자 또는 기둥을 생성하는 채우기 방식은 외곽선 외부영역의 각 위치에서 실제 신체영역과 동일한 밀도를 구현하지는 못하지만, 외곽선 외부영역에 사출되는 격자 또는 기둥에 의한 방사선 감쇄에 의해 종양영역에 미치는 방사선 효과는 실제 신체 내부와 동일하게 구현할 수 있다. 컴퓨터는 외곽선 외부영역 내 특정한 위치의 밀도에 따라 계산을 통해 적절한 격자(또는 기둥)간의 간격, 격자(또는 기둥)의 굵기 등을 결정할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 특정한 환자의 호흡에 따른 움직임을 구현하는 팬텀장치에 삽입되는 상기 3차원 팬텀(300)의 모듈 형상을 상기 영상데이터(200)에 설정하는 단계;를 포함할 수 있다. 팬텀은 환자의 신체 사이즈로 생성될 수 있을 뿐만 아니라, 원통과 같은 특정한 형상의 모듈로 생성될 수도 있다. 예를 들어, 3차원 팬텀(300)은 호흡에 따른 신체움직임을 반영할 수 있는 특정한 호흡동조 팬텀장치(즉, 특정한 환자의 호흡에 따른 움직임을 구현하는 팬텀장치)에 적용가능한 특정한 3차원 팬텀(300) 모듈 형상을 생성될 수 있다. 따라서 컴퓨터는 사용자가 사용하고자 하는 특정한 호흡동조 팬텀장치 정보를 바탕으로 3차원 출력데이터의 모듈 형상을 설정할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 모듈 형상의 중앙에 상기 치료대상이미지(400)가 위치하도록 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 생성된 3차원 팬텀(300) 내에서 치료대상이미지(400)가 중심에 위치하여야 밀도를 반영하여 정확한 방사선 치료 테스트를 수행할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 원통형 팬텀 형상에서 2차원 선량측정 필름을 이용하여 선량을 측정하는 경우, 치료대상이미지(400)가 팬텀의 중심에 위치하여야 원통의 회전축을 통과하는 여러 평면을 통해 종양의 위치에 대한 방사선의 영향을 정확하게 파악할 수 있다. 따라서, 사용자가 조작을 수행하여 치료대상이미지(400)가 팬텀의 중앙에 위치하도록 영상데이터(200) 내에서 적절한 형상의 위치를 설정할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 치료대상이미지(400)의 위치를 반영한 계산을 통해 출력할 형상의 영상데이터(200) 내 적절한 위치를 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 치료대상이미지(400)를 통과하는 적어도 하나 이상의 평면을 선량측정영역으로 설정하는 단계; 및 상기 선량측정영역을 바탕으로 상기 3차원 출력데이터를 분할하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 3차원 팬텀(300) 내에서 방사선 치료 계획이 적절한 지 여부를 판단하기 위해서는 특정 지점 또는 각 위치의 방사선 선량을 측정할 필요가 있다. 방사선 선량을 측정하는 방식은 2차원 필름을 3차원 팬텀(300) 내에 삽입하여 측정하는 방식, 선량 측정 활성물질을 종양에 해당하는 영역에 삽입하여 측정하는 방식, 3차원 팬텀(300) 전체를 선량 측정 활성물질로 사출하여 측정하는 방식 등이 있을 수 있다. 상기 방사선 선량을 측정하는 방식 중에서 2차원 필름을 3차원 팬텀(300) 내에 삽입하여 측정하는 방식을 적용하기 위해서는, 컴퓨터가 치료대상이미지(400)를 3차원 팬텀(300) 형상의 중심에 위치한 상태에서 사용자가 2차원 선량 측정을 원하는 평면을 설정할 수 있다. 그 후, 컴퓨터는 상기 선량측정영역을 바탕으로 상기 3차원 출력데이터를 분할할 수 있다. 컴퓨터는 2차원 선량측정 필름을 삽입한 후 결합할 수 있도록 3차원 출력이미지를 생성할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 치료대상이미지(400)의 위치, 형상, 크기 중 적어도 하나 이상을 반영하여, 상기 3차원 팬텀(300) 형상 내 선량측정 활성물질을 삽입할 활성체적 공간을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 방사선 선량을 측정하는 방식 중에서 선량 측정 활성물질을 종양에 해당하는 영역에 삽입하여 측정하는 방식을 적용하기 위해서는, 컴퓨터가 3차원 출력데이터 내에서 선량 측정 활성물질을 채울 치료대상이미지(400)에 해당하는 영역(즉, 활성체적 공간)을 비워둘 필요가 있다. 따라서 컴퓨터는 상기 치료대상이미지(400)의 위치, 형상, 크기 중 적어도 하나 이상의 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 팬텀 내 비워둘 활성체적 공간을 적용하여 3차원 출력데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 상기 종양의 위치정보와 각 장기의 배치정보를 바탕으로, 형상 방향을 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 방사선 치료를 수행할 때, 특정한 장기 내 종양의 위치, 주변 장기의 위치와의 관계를 반영하여 방사선을 조사할 방향을 결정하게 된다. 따라서 컴퓨터는 실제 방사선 치료와 동일한 테스트 수행을 위해 상기 종양의 위치정보와 각 장기의 배치정보를 반영하여 3차원 출력데이터의 방향을 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 상기 생성된 3차원 출력데이터를 3차원 프린터로 전송하여 상기 팬텀의 사출을 요청하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 생성된 3차원 출력데이터를 3차원 출력장치(또는 3차원 프린터)를 통해 사출하기 위해, 3차원 출력장치로 사출요청 및 3차원 출력데이터 전송을 수행할 수 있다. 상기 3차원 출력장치는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식, SLS(Selective Laser Sintering)방식, SLA(Stereolithography Apparatus)방식 등 다양한 방식의 3차원 출력방식이 될 수 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 상기 3차원 팬텀(300)의 영역에 따라 밀도가 상이한 복수의 물질로 사출 요청을 할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 3차원 팬텀(300)의 각 영역의 측정된 밀도에 상응하는 물질로 사출을 3차원 출력장치에 요청할 수 있다. 이를 통해, 컴퓨터는 다양한 밀도의 물질을 활용하여 3차원 팬텀(300)을 구현하여 환자의 특정 신체부위 밀도 분포와 가장 부합하는 3차원 팬텀(300)을 생성할 수 있으므로, 특정한 치료 계획에 대한 정확한 테스트를 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 복수의 물질은, 상기 종양영역을 형성하는 선량측정 활성물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 방사선 선량을 측정하는 방식 중에서 선량 측정 활성물질을 종양에 해당하는 영역에 삽입하여 측정하는 방식을 적용하기 위해서, 상기 종양영역을 채울 선량측정 활성물질을 3차원 팬텀(300) 제작에 이용되는 복수의 물질 중 하나로 활용할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 3차원 출력장치에 3차원 출력데이터 내의 종양영역을 선량측정 활성물질로 사출하도록 요청할 수 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 선량측정 활성물질에 의해 팬텀의 전체영역을 사출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 방사선 선량을 측정하는 방식 중에서 3차원 팬텀(300)의 전체를 선량 측정 활성물질로 사출하는 방식을 적용하기 위해서, 컴퓨터는 선량측정 활성물질로 3차원 팬텀(300) 전체영역을 사출하도록 3차원 출력장치에 요청할 수 있다. 이를 통해, 사용자(예를 들어, 의료진)은 3차원 팬텀(300) 전체공간에 나타난 3차원 선량측정 결과를 파악할 수 있어, 종양에 대한 방사선 치료 계획을 정확하게 평가할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 사출요청단계는, 사출된 상기 팬텀이 변형 및 복원이 되는 특정한 물질에 의한 사출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 환자의 신체부위는 호흡 등에 의한 수축 또는 이완 등의 움직임이 발생한다. 실제와 가장 부합하게 치료계획을 평가하기 위해서는 환자의 장기 움직임까지 반영할 필요가 있다. 따라서 컴퓨터는 변형 또는 복원이 가능한 물질을 이용한 사출을 3차원 출력장치에 요청할 수 있다.

또한, 상기 영상취득장치는 4차원 영상취득장치인 것을 특징으로 할 수 있다. 4차원 영상 취득장치는 신체부위에 대한 3차원 공간정보 외에 추가 정보를 획득하는 장치를 의미한다. 예를 들어, 상기 4차원 영상취득장치는 시간흐름에 따른 신체부위(예를 들어, 장기)의 움직임을 측정하여 호흡데이터를 획득할 수 있다. 환자의 실제 방사선 치료 시에는 호흡에 따른 신체움직임에 의해 종양의 위치가 주기적으로 움직이게 된다. 이를 고려하여 방사선 치료의 테스트를 수행하기 위해서, 컴퓨터는 영상데이터(200)를 분석하여 시간에 따른 환자 신체 내 특정지점의 위치변화를 인식하고, 상기 인식된 위치변화를 바탕으로 호흡데이터를 획득할 수 있다. 다만, 상기 영상 취득장치는 시간에 따른 호흡데이터를 획득하는 4차원 영상 취득장치에 한정되지 아니하고, 추가적인 필요데이터를 획득할 수 있는 다양한 4차원 영상 취득장치가 될 수 있다.

또한, 상기 3차원 출력데이터 생성단계는, 호흡데이터에 따른 움직임방향에 부합하는 상기 형상의 방향을 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 즉, 호흡동조 팬텀장치에 3차원 팬텀(300)을 삽입하고 4차원 영상 취득장치를 통해 획득된 호흡데이터를 적용하여 환자의 호흡에 따른 움직임을 구현하기 위해, 컴퓨터는 호흡에 따른 움직임방향에 부합하는 신체부위 내 3차원 출력데이터의 방향을 설정할 수 있다. 예를 들어, 환자의 폐에 존재하는 종양의 방사선 치료를 위해 팬텀에 의한 테스트를 수행하는 경우, 도 6에서와 같이, 컴퓨터는 호흡동조 팬텀장치 내에 삽입된 3차원 팬텀(300)의 움직임방향이 호흡에 따른 폐의 움직임 방향과 일치됨에 따라 실제 폐의 밀도 배치와 움직임방향을 동시에 구현할 수 있는 적절한 형상의 방향을 설정할 수 있다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.

첫째, 의료진은 특정 치료방식 특히 고난도의 방식을 실제 환자의 상태에 맞추어 형태적으로 그리고 환자 특이성을 반영한 동적 변화를 적용한 팬텀을 사용하여 치료를 검증할 수 있다. 예를 들어, 의료진은 방사선 치료 등의 위험하거나 비침습적이여서 시각적으로 확인하기 어려운 치료방식에 대한 치료계획이 제대로 설정된 것인지 여부를 환자 신체의 밀도 조건 등을 적용한 환자 맞춤형 구동 팬텀을 활용하여 확인할 수 있다.

둘째, 환자 상태에 부합하는 팬텀으로 수행한 테스트 결과를 통해 환자에게 치료의 정확성을 증명할 수 있으며, 환자의 치료에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 환자의 호흡에 따른 움직임을 환자의 신체의 밀도 분포와 함께 적용하여, 호흡에 의한 환자 움직임에 의해 방사선이 종양에 미치지 못하는 시간까지 정확히 구현할 수 있어, 방사선 치료의 정확한 테스트를 수행할 수 있다.

넷째, 다양한 밀도의 물질, 변형 및 복원이 가능한 물질, 선량측정 활성물질 등의 다양한 사출용 재료를 사용하여 실제 환자의 신체상태에 부합하는 팬텀을 제공하여 팬텀을 이용한 테스트 결과의 정확도를 높일 수 있다.

다섯째, 신체 내 각 영역의 정확한 밀도를 사출하지 못하는 경우에도 격자 또는 기둥 방식의 채우기를 통해 방사선의 감쇄를 실제 신체와 동일하게 구현하여 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

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

100 : 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작 시스템
110 : 데이터수신부 120 : 영상데이터분석부
130 : 출력데이터생성부 140 : 3차원사출수행부
200 : 영상데이터 300 : 3차원 팬텀
400 : 치료대상이미지

Claims (21)

1. 컴퓨터가 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터를 수신하는 단계;
   컴퓨터가 상기 영상데이터를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하여 상기 신체부위의 유효 외곽선을 추출하는, 밀도분포기반 외곽선추출단계;
   밀도분포 측정을 통한 외곽선 추출이 수행되지 못한 경우, 컴퓨터가 치료대상이미지를 치료부위정보에 대응하도록 영상 명암대비를 설정하고, 상기 명암대비에 따라 출력영역으로 설정되는 외곽선을 추출하는, 명암대비기반 외곽선추출단계; 및
   컴퓨터가 상기 밀도분포 및 유효 외곽선을 바탕으로 3차원 팬텀의 3차원 출력데이터를 생성하는 단계;를 포함하되,
   상기 치료대상이미지는 영상취득장치를 통해 획득된, 치료목표가 포함된 신체부위에 해당하는 이미지이며,
   상기 치료부위정보는 환자에 대한 측정데이터를 기반으로 판단된 특정 신체부위 내 치료목표에 대한 정보인, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 밀도분포기반 외곽선추출단계는,
   상기 영상데이터 내 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 통해 상기 각 픽셀에 대응하는 신체부위 영역의 상기 밀도를 산출되는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
   상기 외곽선의 내부영역을 3차원 출력을 수행할 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
   컴퓨터가 상기 외곽선 외부영역의 상기 측정된 밀도를 구현하는 특정한 채우기방식을 설정하는 단계;를 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 채우기방식은,
   상기 밀도 구현이 가능한 개수의 특정한 간격, 특정한 패턴 또는 특정한 두께의 격자 또는 기둥을 생성하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
   컴퓨터가 특정한 환자의 호흡에 따른 움직임을 구현하기 위한 호흡연동 구동장치에 삽입되는 상기 3차원 팬텀의 모듈 형상을 상기 영상데이터에 설정하는 단계; 및
   컴퓨터가 상기 모듈 형상의 중앙에 상기 치료대상이미지가 위치하도록 설정하는 단계;를 포함하며,
   상기 영상데이터는 특정한 환자의 신체 내부에 대한 3차원 영상인, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
   컴퓨터가 상기 치료대상이미지를 통과하는 적어도 하나 이상의 평면을 선량측정영역으로 설정하는 단계; 및
   컴퓨터가 상기 선량측정영역을 바탕으로 상기 3차원 출력데이터를 분할하는 단계;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
   컴퓨터가 상기 치료대상이미지의 위치정보와 각 장기의 배치정보를 바탕으로, 상기 모듈 형상의 방향을 설정하는 단계;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
    상기 치료대상이미지의 위치, 형상, 크기 중 적어도 하나 이상을 반영하여, 상기 3차원 팬텀 형상 내 선량측정 활성물질을 삽입할 활성체적 공간을 생성하는 단계;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
11. 제1항에 있어서,
    컴퓨터가 상기 생성된 3차원 출력데이터를 3차원 프린터로 전송하여 상기 팬텀의 사출을 요청하는 단계;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 사출요청단계는,
    상기 3차원 팬텀의 영역에 따라 밀도가 상이한 복수의 물질로 사출 요청하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 물질은,
    상기 치료대상이미지에 상응하는 3차원 영역을 형성하는 선량측정 활성물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 사출요청단계는,
    선량측정 활성물질에 의해 상기 3차원 팬텀의 전체 영역을 사출하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
15. 제11항에 있어서,
    상기 사출요청단계는,
    변형 및 복원이 되는 특정한 물질에 의해 상기 3차원 팬텀을 사출하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
16. 제7항에 있어서,
    상기 영상취득장치는 4차원 영상취득장치인 것을 특징으로 하며,
    상기 4차원 영상취득장치는 상기 환자의 호흡데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 3차원 출력데이터 생성단계는,
    컴퓨터가 상기 호흡데이터에 따른 움직임방향에 부합하는 상기 모듈 형상의 방향을 설정하는 단계;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작방법.
    
18. 하드웨어인 컴퓨터에 제1항, 제2항 또는 제4항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    
19. 영상 취득장치를 통해 획득한 영상데이터를 수신하는 데이터수신부;
    상기 영상데이터를 통해 각 신체부위 내 밀도분포를 측정하는 영상데이터분석부; 및
    상기 밀도분포를 바탕으로 3차원 팬텀의 3차원 출력데이터를 생성하는 출력데이터생성부;를 포함하며,
    상기 출력데이터생성부는,
    밀도분포 측정을 통한 외곽선 추출이 수행되지 못한 경우, 치료대상이미지가 치료부위정보에 대응되는 영상 명암대비를 설정하고, 컴퓨터가 상기 명암대비에 따라 출력영역으로 설정되는 유효 외곽선을 추출하며, 상기 유효 외곽선의 내부영역을 3차원 출력을 수행할 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하며,
    상기 치료대상이미지는 영상취득장치를 통해 획득된 치료목표에 해당하는 이미지이며,
    상기 치료부위정보는 환자에 대한 측정데이터를 기반으로 판단된 특정 신체부위 내 치료목표에 대한 정보인, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 영상데이터 분석부는,
    상기 영상데이터 내 각 픽셀에서 측정된 방사선 감쇄비율을 바탕으로 상기 밀도를 계산하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템.
    
21. 제19항에 있어서,
    상기 생성된 3차원 출력데이터를 바탕으로 상기 팬텀을 사출하는 3차원사출수행부;를 더 포함하는, 환자 맞춤형 구동 팬텀 제작시스템.

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