KR101886235B1 - Apparatus and method for providing of body size specific dose and image quality based on ct image - Google Patents

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Abstract

CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법에 관한 것이며, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법은, 입력된 CT 영상으로부터 피검자의 신체영역을 식별하는 단계, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 단계, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 CT 영상에 대한 화질지수를 산출하는 단계, 및 상기 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 화질지수를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for providing a body-size specific dose and an image quality index based on a CT image, and a method for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image includes the steps of: Calculating a body-size specific radiation dose considering the body size of the subject based on the identified body region, calculating an image quality index for the CT image based on the identified body region, A specific exposure dose, and the image quality index.

Description

CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING OF BODY SIZE SPECIFIC DOSE AND IMAGE QUALITY BASED ON CT IMAGE}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and method for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image,

본원은 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image.

컴퓨터단층촬영(CT, Computed Tomography)은 X선 발생장치가 있는 원형의 기계에 들어간 피검자를 촬영하여 인체를 가로지르는 횡단면상을 획득할 수 있으며, 단순한 X선 촬영에 비해 구조물이 겹쳐지는 것이 적음에 따라 구조물 및 병변을 좀 더 명확히 볼 수 있는 장점이 있어 대부분의 장기 및 질환에 대한 정밀 검사에 폭넓게 활용되고 있다.Computed tomography (CT) can capture a cross-section across a human body by photographing a subject entering a circular machine with an X-ray generator, and there is less overlap between structures than a simple X-ray Therefore, it has been widely used for the inspection of most organs and diseases because it has a merit of clearly observing structures and lesions.

CT 이미지의 품질(해상도 또는 정밀도)은 병변에 대한 정확한 진단에 매우 중요한 요소로서, 관련 분야에서는 CT 시스템의 발전과 함께 CT 이미지의 품질을 향상시키기 위한 노력이 지속되고 있다. 일예로, CT 이미지의 품질 향상 기술로는 다채널 검출기 기술 및 고속 고해상도 영상 재구성 기술 등이 있으나, 종래의 CT 이미지의 품질 향상 기술들은 대부분 고선량의 방사선 피폭을 야기할 수 있어, 사회적으로 이에 대한 우려가 증대되고 있다.The quality (resolution or precision) of CT images is a very important factor in the accurate diagnosis of lesions. Efforts are continuing to improve the quality of CT images with the development of CT systems in related fields. For example, there are multi-channel detector technology and high-speed high-resolution image reconstruction technology as CT image quality enhancement techniques. However, most of the conventional CT image quality enhancement techniques cause high dose radiation exposure, Concern is growing.

이와 관련하여, 국제적인 보건안전 규제기관에서는 매 CT 검사마다 환자의 피폭선량을 기록 관리하는 방향으로 규제를 강화하고 있으나, 이에 따른 의료기관의 부담이 커지고 있다. 이에 따라 CT 제조사들은 CT 촬영에 따른 방사선 피폭수치를 검사 데이터의 일부로서 제공하고 있지만, 이는 환자의 신체를 단순히 특정한 크기의 아크릴 물체로 가정하고 구한 수치로서 환자의 신체크기를 고려하지 않았기 때문에 신뢰성이 매우 낮다는 문제가 있다.In this regard, international health and safety regulatory agencies are strengthening regulations to record and manage patient dose for every CT examination, but the burden of medical institutions is increasing. Thus, CT manufacturers provide radiation exposure figures as a part of the CT scan data as part of the inspection data, but this assumes that the patient's body is simply an acrylic object of a certain size and does not consider the body size of the patient, There is a problem that it is very low.

이러한 문제를 극복하기 위해, 국제 기구들은 CT 검사에서 환자의 신체크기를 고려한 피폭선량을 구하여 기록하도록 권고안을 발표하고 있다.In order to overcome these problems, international organizations have published recommendations for CT scans to record and record the exposure dose taking into account the patient's body size.

일예로, 종래에는 환자의 체형을 고려해 환자에게 맞추어진 선량지수인 환자 특이적 선량(Size-specific dose estimates, SSDE)을 계산하거나, SSDE 계산시 CT 검사에서 얻어지는 감쇠지수를 이용한 환자신체의 물등가직경을 사용함으로써 보다 정확하게 환자의 신체크기와 X-선 감쇠도까지 고려한 피폭선량을 제공하는 기술이 제안된 바 있다.For example, in the past, the patient-specific dose estimates (SSDE), which is a dose index tailored to the patient's body, were calculated, or the patient's body diameter using the attenuation index obtained from the CT scan A technique has been proposed that more accurately provides an exposure dose considering the patient's body size and X-ray attenuation degree.

그러나, 이러한 종래 기술은 환자신체의 물등가직경을 구하는 방법에 대하여 구체적으로 제시하고 있지 않아. 현재 일선 의료기관에서는 SSDE를 계산할 때 매 영상마다 담당자가 수동으로 환자 영상을 보고 등가직경을 추정해야 하는 번거로움이 존재한다.However, such a conventional technique does not specifically disclose a method for obtaining the diameter of a patient's body. At present, there is a need to estimate the equivalent diameter of the patient by manually viewing the patient image for each image when calculating the SSDE.

한편, 방사선 피폭량과 동시에 CT 검사에서 중요하게 고려되어야 할 부분은 영상의 품질이라 할 수 있다. 방사선 피폭량을 너무 낮추어 진단에 필요한 최소한의 품질마저도 유지하지 못하는 경우에는 해당 CT 영상을 진단에 활용할 수 없음에 따라 환자와 의료기관 모두에게 손해를 발생시킬 수 있다. On the other hand, the quality of the image can be considered as important part to be considered in the CT examination simultaneously with the radiation dose. If the amount of radiation exposure is too low to keep even the minimum quality required for diagnosis, the CT image can not be used for diagnosis, which can cause harm to both the patient and the medical institution.

그럼에도 불구하고, CT 검사에서 영상 품질을 정량화된 기준으로 측정하는 방법에 대한 연구는 비교적 미비한 상태이다. 종래에 영상에서 잡음을 측정하기 위한 방법으로는 영상 내에서 측정자가 직접 CT 값이 비교적 균일하다고 판단하는 영역에 관심영역(region of interest; ROI)을 그려 표준편차(standard deviation) 혹은 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio; SNR) 등의 화질지표를 계산하여 왔다. 그러나 잡음 측정 방법은 측정자에 의하여 수동으로 이루어짐에 따라 시간 소모가 많고 측정값의 재현성 또한 충분하지 못한 단점이 있다.Nevertheless, there is relatively little research on how to measure image quality on a quantitative basis in CT scans. Conventionally, as a method for measuring noise in an image, a region of interest (ROI) is drawn in a region where a measurer directly determines a CT value to be relatively uniform in the image, and a standard deviation or a signal-to- signal-to-noise ratio (SNR)). However, since the noise measurement method is manually performed by the measurer, there is a disadvantage in that it is time consuming and the reproducibility of the measured value is not sufficient.

이에 따라, CT 영상에서 신체크기를 고려한 피폭선량과 영상의 품질을 자동으로 계산하여 제공할 수 있는 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a technique capable of automatically calculating and providing the exposure dose and the image quality considering the body size in the CT image.

본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 10-2014-0130784호(공개일: 2014.11.12)에 개시되어 있다.The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0130784 (published on November 11, 2014).

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CT 영상에서 자동으로 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량 및 CT 영상의 화질지수를 계산하여 제공할 수 있는 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide a CT image-based body size calculation method capable of automatically calculating a body- And an apparatus and method for providing a specific exposure dose and an image quality index.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.It is to be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법은, 입력된 CT 영상으로부터 피검자의 신체영역을 식별하는 단계, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 단계, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 CT 영상에 대한 화질지수를 산출하는 단계 및 상기 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 화질지수를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on CT images, comprising the steps of: identifying a body region of a subject from an input CT image; Calculating a body-size specific radiation dose considering the body size of the subject based on the identified body region, calculating an image quality index for the CT image based on the identified body region, And displaying the image quality index.

또한, 상기 식별하는 단계는, 상기 CT 영상의 중앙 영역에 씨앗점(seed point)을 지정하는 단계, 신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 상기 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키는 단계 및 상기 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 상기 신체영역을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.The identifying step may include the steps of: designating a seed point in a central region of the CT image; expanding a region around the seed point in consideration of a range of pixel values of a body tissue; And identifying the body region by removing regions other than the body in the expanded region.

또한, 상기 씨앗점을 지정하는 단계는, 상기 CT 영상의 중앙 지점의 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하되, 상기 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우, 상기 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정할 수 있다.In addition, the step of designating the seed point may include designating a pixel at a center point of the CT image as the seed point, when the pixel at the center point does not satisfy the predetermined body tissue pixel value condition, A pixel that meets the predetermined body tissue pixel value condition within a predetermined distance can be designated as the seed point.

또한, 상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 단계는, 상기 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산하는 단계, 상기 계산된 물등가직경 및 신체부위에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산하는 단계 및 외부에서 제공되는 데이터로부터 CT 선량지수를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 피폭선량 변환계수와 상기 CT 선량지수를 곱함으로써 상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출할 수 있다.The step of calculating the body size specific radiation dose may further include the steps of: calculating a diameter of a water sample for the identified body area; calculating an irradiation dose conversion coefficient based on the calculated water sample diameter and a predetermined constant value according to the body part; And acquiring a CT dose index from externally provided data, wherein the body-size specific dose can be calculated by multiplying the exposure dose conversion coefficient by the CT dose index.

또한, 상기 화질지수를 산출하는 단계는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값을 계산하는 단계, 상기 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출하는 단계, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 픽셀값의 표준편차에 기초하여 잡음 크기 값을 계산하는 단계 및 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값에 기초하여 대조도 값을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 대조도 값의 상기 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 상기 화질지수를 산출할 수 있다.The calculating of the image quality index may further include calculating a structural component value for each of the pixels included in the identified bodily area, determining a pixel whose structural component value meets a predetermined criterion, Calculating a noise magnitude value based on a standard deviation of pixel values of pixels included in the flat region, and calculating a Hounsfield unit (HU) value of the pixels included in the flat region And calculating the contrast value based on a ratio of the contrast value to the noise size value.

또한, 상기 구조적 성분 값을 계산하는 단계는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분의 크기 성분 값 및 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산하고, 상기 계산된 엣지정도 값을 이용하여 상기 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.The step of calculating the structural component value may further include the step of calculating a weighting factor for the size component value of the first derivative and the size component value of the first eigenvalue of the structure tensor matrix for each of the pixels included in the identified body region , And calculate the structural component value using the calculated edge precision value.

또한, 상기 구조적 성분 값을 계산하는 단계는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산하고, 상기 엣지정도 값의 상기 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 상기 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.The step of calculating the structural component value may further include calculating, for each of the pixels included in the identified bodily area, a direction of the pixel based on the sum of the angular entropy value of the first order differentiating component and the angular entropy value of the structure tensor matrix, And calculate the structural component value through a ratio of the edge precision value to an arbitrary value in the pixel direction.

또한, 상기 잡음 크기 값을 계산하는 단계는, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.The calculating of the noise magnitude value may include calculating a noise magnitude value using pixels corresponding to the soft tissue component extracted in consideration of the range of the hunting field unit value for each tissue component among the pixels included in the flat region, Can be calculated.

또한, 상기 잡음 크기 값을 계산하는 단계는, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 상기 연조직 성분에 대응하는 픽셀로서 추출하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.The step of calculating the noise magnitude value may further include extracting a pixel having a unit field value of -200 HU to 300 HU among the pixels included in the flat region as pixels corresponding to the soft tissue component, The value can be calculated.

또한, 상기 대조도 값을 계산하는 단계는, 상기 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분하되, 상기 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 상기 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 상기 대조도 값을 계산할 수 있다.The step of calculating the contrast value may include calculating a pixel value of a pixel in the background tissue area and a pixel value of a tissue area of interest in consideration of a range of the Hounsfield unit value for each tissue component, The contrast value may be calculated by using a difference between an average pixel value of pixels included in the background tissue region and an average pixel value of pixels included in the tissue region of interest.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치는, 입력된 CT 영상으로부터 피검자의 신체영역을 식별하는 신체영역 식별부, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 CT 영상에 대한 화질지수를 산출하는 산출부 및 산출된 상기 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 화질지수를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.Meanwhile, an apparatus for providing a body-size specific exposure dose and an image quality index based on a CT image according to an embodiment of the present invention includes a body region identification unit for identifying a body region of a subject from an input CT image, A calculation unit for calculating a body-size-specific exposure dose considering the body size of the subject, an image quality index for the CT image, and a display unit for displaying the calculated body-size-specific exposure dose and the image quality index .

또한, 상기 신체영역 식별부는, 상기 CT 영상의 중앙 영역에 씨앗점(seed point)을 지정하고, 신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 상기 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키고, 상기 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 상기 신체영역을 식별할 수 있다.The body region identification unit may designate a seed point in a central region of the CT image, expand the region around the seed point in consideration of the range of pixel values of the body tissue, The body region can be identified by removing regions other than the body in the region.

또한, 상기 신체영역 식별부는, 상기 CT 영상의 중앙 지점의 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하되, 상기 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우, 상기 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정할 수 있다.The body region identification unit may designate a pixel at the center point of the CT image as the seed point, and when the pixel at the center point does not satisfy the predetermined body tissue pixel value condition, A pixel satisfying the predetermined body tissue pixel value condition may be designated as the seed point.

또한, 상기 산출부는, 상기 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산하고, 상기 계산된 물등가직경 및 신체부위에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산하고, 외부에서 제공되는 데이터로부터 CT 선량지수를 획득하며, 상기 피폭선량 변환계수와 상기 CT 선량지수를 곱함으로써 상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출할 수 있다.The calculating unit calculates the diameter of the object to be examined with respect to the identified body area, calculates an exposure coefficient based on a predetermined constant value according to the calculated diameter of the object and the body part, The CT dose index is obtained, and the body-size-specific exposure dose can be calculated by multiplying the CTx dose factor by the CT dose index.

또한, 상기 산출부는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값을 계산하고, 상기 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출하고, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 픽셀값의 표준편차에 기초하여 잡음 크기 값을 계산하고, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값에 기초하여 대조도 값을 계산하며, 상기 대조도 값의 상기 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 상기 화질지수를 산출할 수 있다.The calculating unit may calculate a structural component value for each of the pixels included in the identified bodily area, extract a pixel whose structural component value satisfies a preset reference as pixels of the flat area, Calculating a noise magnitude value based on a standard deviation of pixel values of pixels included in the flat area, calculating a contrast value based on a Hounsfield unit (HU) value of pixels included in the flat area, And the image quality index may be calculated through a ratio of the contrast value to the noise size value.

또한, 상기 산출부는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분의 크기 성분 값 및 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산하고, 상기 계산된 엣지정도 값을 이용하여 상기 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.For each of the pixels included in the identified body region, the calculation unit calculates the edge degree value by considering the weight component value of the magnitude component value of the first order differential value and the magnitude component value of the first eigenvalue of the structure tensor matrix And calculate the structural component value using the calculated edge precision value.

또한, 상기 산출부는, 상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산하고, 상기 엣지정도 값의 상기 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 상기 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate an arbitrary value of the pixel direction based on the sum of the angular entropy value of the first order differentiated component and the angular entropy value of the structure tensor matrix for each of the pixels included in the identified body region And calculate the structural component value through a ratio of the edge degree value to an arbitrary value of the pixel direction.

또한, 상기 산출부는, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.The calculating unit may calculate a noise magnitude value using a pixel corresponding to the extracted soft tissue component in consideration of a range of hunting field unit values for each tissue component among the pixels included in the flat region.

또한, 상기 산출부는, 상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 상기 연조직 성분에 대응하는 픽셀로서 추출하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.The calculating unit may calculate a noise magnitude value by extracting a pixel having a unit field value of -200 HU to 300 HU among the pixels included in the flat region as pixels corresponding to the soft tissue component.

또한, 상기 산출부는, 상기 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분하되, 상기 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 상기 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 상기 대조도 값을 계산할 수 있다.The calculating unit may divide the pixels corresponding to the soft tissue components included in the flat region into pixels of the background tissue region and pixels of the tissue region of interest in consideration of a range of hunting field unit values for each tissue component, The contrast value may be calculated using a difference between an average pixel value of pixels included in the background tissue region and an average pixel value of pixels included in the tissue region of interest.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, CT 영상에서 자동으로 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량 및 CT 영상의 화질지수를 계산하여 제공할 수 있다.According to the above-described task solution of the present invention, it is possible to calculate and provide the body-size-specific exposure dose and the image quality index of the CT image automatically considering the body size of the subject in the CT image.

또한, 본원은 CT 영상으로부터 환자의 신체내부 영역을 자동으로 분할하고, 이를 기반으로 물등가직경 및 물등가직경에 기반한 피폭선량 변환계수를 계산하여 제공할 수 있다.In addition, the present invention can automatically divide an internal body region of a patient from a CT image, and calculate an exposure conversion coefficient based on the diameter of water and the water equivalent diameter on the basis thereof.

또한, 본원은 CT 영상으로부터 구조적 성분을 자동으로 추출하여 신체내 평탄영역을 찾아내고, 이를 통해 CT 영상의 화질지수를 계산하여 제공할 수 있다.In addition, the present invention can extract a structural component from a CT image, find a flat area in the body, and calculate and provide an image quality index of the CT image.

또한 본원에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Further, the effects obtainable here are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 피검자의 신체영역을 식별하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 화질지수를 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법에 대한 동작 흐름도이다.
1 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus 100 for providing a body-size specific exposure dose and an image quality based on a CT image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of identifying a body region of a subject in an apparatus 100 for providing body-size-specific exposure dose and image quality based on CT images according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of calculating a body-size specific exposure in an apparatus 100 for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of calculating an image quality index in an apparatus 100 for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality based on a CT image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for providing a body-size specific dose and an image quality index based on a CT image according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when an element is referred to as being "connected" to another element, it is intended to be understood that it is not only "directly connected" but also "electrically connected" or "indirectly connected" "Is included.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus 100 for providing a body-size specific exposure dose and an image quality based on a CT image according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 신체영역 식별부(110), 산출부(120) 및 디스플레이부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an apparatus 100 for providing a body-size specific exposure dose and an image quality index based on a CT image according to an embodiment of the present invention includes a body region identification unit 110, a calculation unit 120, and a display unit 130 ).

신체영역 식별부(110)는 입력된 CT 영상으로부터 피검자의 신체영역을 식별할 수 있다. 이때, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 네트워크를 통해 연결된 CT 시스템(미도시)으로부터 CT 영상을 수신할 수 있으며, 이러한 네트워크의 일 예로는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The body region identification unit 110 can identify the body region of the subject from the input CT image. At this time, the device 100 for providing the body-size-specific exposure dose and picture quality index based on the CT image according to the embodiment of the present invention can receive the CT image from the CT system (not shown) connected through the network, Examples include a 3GPP (Long Term Evolution) network, a WIMAX (World Interoperability for Microwave Access) network, an Internet, a LAN (Local Area Network), a Wireless LAN (Wireless Local Area Network) , A WAN (Wide Area Network), a PAN (Personal Area Network), a Bluetooth network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) network, and the like.

신체영역 식별부(110)를 통해 CT 영상에서 피검자의 신체영역을 식별하는 과정은 도 2를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.The process of identifying the body region of the subject in the CT image through the body region identification unit 110 can be more easily understood with reference to FIG.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 피검자의 신체영역을 식별하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of identifying a body region of a subject in an apparatus 100 for providing body-size-specific exposure dose and image quality based on CT images according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 신체영역 식별부(110)는 먼저, 입력된 CT 영상의 중앙 영역에 적어도 하나의 씨앗점(seed point)을 지정(21)할 수 있다. Referring to FIG. 2, the body region identification unit 110 may designate (21) at least one seed point in the central region of the input CT image.

이때, 신체영역 식별부(110)는 CT 영상의 중심 지점의 픽셀을 씨앗점으로 지정할 수 있으며, 여기서 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우에는, 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 씨앗점으로 지정할 수 있다. 달리 말해, 신체영역 식별부(110)는 CT 영상에서 전체 체적의 중앙 지점의 픽셀(pixel, 화소)을 초기의 씨앗 값으로 지정하되, 이때 중앙 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직의 기설정된 픽셀값 조건을 만족하지 못하는 경우에는, 사전에 지정된 거리 이내에서 신체영역의 신호 범위 조건을 만족하는 주변 픽셀을 탐색함으로써 해당 조건을 만족하는 픽셀을 초기의 씨앗 값으로 지정할 수 있다.At this time, the body region identification unit 110 can designate the pixel at the center point of the CT image as the seed point, and if the pixel at the center point does not satisfy the predetermined body tissue pixel value condition, A pixel that meets a predetermined body tissue pixel value condition within a distance can be designated as a seed point. In other words, the body region identification unit 110 specifies a pixel (pixel) at the center of the entire volume in the CT image as an initial seed value, where the pixel at the center point is a predetermined pixel value If the condition is not satisfied, a pixel satisfying the condition can be designated as an initial seed value by searching for neighboring pixels satisfying the signal range condition of the body region within a predetermined distance.

이후 신체영역 식별부(110)는 신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 씨앗점을 중심으로 영역을 확장(S22)시킬 수 있으며, 달리 표현하여, 신체의 주요조직이 가지는 픽셀값의 범위내에서 씨앗점을 중심으로 영역을 성장시켜 나갈 수 있다. 이때, 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키는 단계S22의 과정에서, 확장된 영역에는 피검자가 입은 옷, 링거 줄, CT 장치의 테이블 등과 같이 신체영역 이외의 물체들이 포함될 수 있다. 따라서, 단계S22 이후에 신체영역 식별부(110)는 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 CT 영상에서 신체영역을 식별(S23)할 수 있다. 이때, 단계S23에서 신체영역 식별부(110)는, 침식(erosion), 팽창(dilation) 등과 같은 형태학적 연산을 확장된 영역에 사전에 결정된 수만큼 반복적으로 적용함으로써, 확장된 영역 내에서 신체영역 이외의 물체들이 포함된 영역을 제거할 수 있다. 신체영역 식별부(110)는 이러한 과정을 통해, CT 영상으로부터 피검자의 신체영역만 식별(또는 분할)된 신체영역 데이터를 획득할 수 있다.Then, the body region identification unit 110 may expand the region around the seed point (S22) in consideration of the range of the pixel value of the body tissue, and express it in a different manner within the range of the pixel value of the main body of the body Can grow around the seed point. At this time, in the process of the step S22 of expanding the region around the seed point, the extended region may include objects other than the body region such as clothing, a ringer line, a table of the CT apparatus, and the like. Therefore, after step S22, the body region identification unit 110 can identify the body region in the CT image (S23) by removing regions other than the body in the expanded region. At this time, in step S23, the body region identification unit 110 repeatedly applies a predetermined number of morphological operations such as erosion, dilation, and the like to the extended region, It is possible to remove an area including other objects. Through this process, the body region identification unit 110 can acquire the body region data in which only the body region of the subject is identified (or divided) from the CT image.

이후, 산출부(120)는 신체영역 식별부(110)를 통해 식별된 신체영역에 기초하여 피검자의 신체크기가 고려된 신체크기 특이적 피폭선량 및 CT 영상에 대한 화질지수를 산출함으로써, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 피폭선량 및 화질지수 산출시 신체 이외의 영역에 대하여 받는 영향을 방지할 수 있다.Then, the calculating unit 120 calculates the body-size-specific exposure dose and the image quality index for the CT image based on the body region identified through the body region identifying unit 110 and considers the body size of the subject, The apparatus 100 for providing a body-size-specific exposure dose and image quality based on a CT image according to an exemplary embodiment can prevent an influence on an area other than a body when calculating an exposure dose and an image quality index.

한편, 입력된 CT 영상에는 잡음이 있을 수 있으므로, 이를 고려하여, 신체영역 식별부(110)는 씨앗점을 지정하는 단계S21 이전에, 잡음의 영향을 방지하기 위해 입력된 CT 영상을 가우시한 평활화로 전처리하는 과정을 수행할 수 있다.On the other hand, since there may be noise in the input CT image, in consideration of this, before the step S21 of designating the seed point, the body region identification unit 110 reads the input CT image to prevent the influence of noise A process of pre-processing with smoothing can be performed.

산출부(120)는 신체영역 식별부(110)에서 식별된 신체영역에 기초하여, 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량 및 CT 영상에 대한 화질지수를 산출할 수 있다. 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 과정은 도 3을 통해 보다 쉽게 이해될 수 있고, 화질지수를 산출하는 과정은 도 4를 통해 보다 쉽게 이해될 수 있다.The calculation unit 120 can calculate the body-size specific dose and the image quality index for the CT image based on the body area identified by the body area identification unit 110, taking into account the body size of the subject. The process of calculating the body size specific exposure dose can be more easily understood from FIG. 3, and the process of calculating the picture quality index can be more easily understood from FIG.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of calculating a body-size specific exposure in an apparatus 100 for providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image according to an embodiment of the present invention.

도 3의 과정을 통해 CT 영상 기반의 신체크기별 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 환자별 신체크기를 고려한 피폭선량을 산출할 수 있다.Through the process of FIG. 3, the apparatus 100 for providing the specific exposure dose and image quality index for each body size based on the CT image can calculate the exposure dose considering the body size of each patient.

도 3을 참조하면, 산출부(120)는 신체영역 식별부(110)에서 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산(S31)할 수 있다.Referring to FIG. 3, the calculation unit 120 may calculate the diameter of a body portion corresponding to the body region identified by the body region identification unit 110 (S31).

단계S31에서 산출부(120)는 수학식 1에 기초하여 물등가직경(Dw)을 계산할 수 있다.In step S31, the calculation unit 120 can calculate the water-equivalent diameter D w based on the equation (1).

Figure 112016099374755-pat00001
Figure 112016099374755-pat00001

수학식 1을 참조하면, 산출부(120)는 식별된 신체영역 내에 각 픽셀이 갖는 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU)에 물분율과 각 픽셀이 갖는 면적(

Figure 112016099374755-pat00002
)을 곱한 후 이를 원주율(π)로 나누고, 제곱근을 구한 값에 2를 곱함으로써 물등가직경을 계산할 수 있다.Referring to Equation (1), the calculation unit 120 calculates the water fraction and the area of each pixel in the hounsfield unit (HU) of each pixel in the identified body region
Figure 112016099374755-pat00002
), Divide it by the circle (π), and multiply the value obtained by the square root by 2 to calculate the diameter of the workpiece.

다음으로, 산출부(120)는 계산된 물등가직경 및 신체부위(예를 들어, 머리, 몸통 등)에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산(S32)할 수 있다.Next, the calculation unit 120 may calculate the exposure coefficient conversion coefficient based on the calculated water-equivalent diameter and a predetermined constant value according to body parts (e.g., head, torso, etc.) (S32).

구체적으로, 산출부(120)는 수학식 2에 기초하여 피폭선량 변환계수(

Figure 112016099374755-pat00003
)를 계산할 수 있다.Specifically, the calculating unit 120 calculates an exposure dose conversion coefficient
Figure 112016099374755-pat00003
) Can be calculated.

Figure 112016099374755-pat00004
Figure 112016099374755-pat00004

수학식 2를 참조하면, 산출부(120)는 수학식 1을 통해 계산된 피검자 신체에 대한 물등가직경 값(D)에 기설정된 상수 값 b를 곱하고, 이를 인자로 하는 자연상수 기반의 지수함수를 구한 후 기설정된 다른 상수 값 a를 곱함으로써 피폭선량 변환계수를 계산할 수 있다.Referring to Equation (2), the calculation unit 120 multiplies the value D of the material equivalent to the body of the subject calculated by Equation (1) by a predetermined constant value b, and calculates a natural constant-based exponential function And then multiplying the predetermined constant value a by the predetermined constant a.

여기서, 상수값은, 일예로 신체부위가 몸통인 경우에는 a=4.378094, b=0.04331124의 값을 가지도록 기설정되고, 머리인 경우에는 a=1.874799, b=0.03871313의 값을 가지도록 기설정될 수 있다.Here, the constant value is set in advance so as to have a value of a = 4.378094 and b = 0.04331124 when the body part is a torso, and a = 1.874799 and b = 0.03871313 when the body part is a head .

다음으로, 산출부(120)는 외부(예를 들어, CT 제조사)에서 제공되는 데이터로부터 체적 CT 선량지수(즉, CT 촬영시 환자가 받는 방사선량 권고 기준 값, CTDIvol)를 획득(S33)할 수 있다.Next, the calculating unit 120 obtains a volume CT dose index (i.e., a recommended dose value CTDI vol , which is received by the patient at the time of CT imaging, CTDI vol ) from data provided from an external (e.g., CT manufacturer) can do.

일예로, 산출부(120)는 CT 제조사에서 제공하는 선량보고서 영상에 광학문자인식(Optical character recognition, OCR) 방식을 적용함으로써 체적 CT 선량지수를 획득할 수 있다.For example, the calculating unit 120 may acquire a volume CT dose index by applying optical character recognition (OCR) to a dose report image provided by a CT manufacturer.

또 다른 일예로, 산출부(120)는, 의료 이미지, 파형, 그리고 부수적인 정보의 전송을 위한 응용계층의 네트워크 프로토콜인 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine)에 기초하여, CT 제조사에서 제공된 DICOM 헤더 중 CTDIvol정보를 지칭하는 태그 ID가 존재하는지 검색하고, 해당 태그 ID에 대한 수치가 존재하는 경우 이를 추출함으로써 체적 CT 선량지수를 획득할 수 있다.In another example, the calculator 120 may be based on a medical protocol, such as Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), an application layer network protocol for the transmission of medical images, waveforms, A volume CT dose index can be obtained by searching for the existence of a tag ID indicating CTDI vol information among the DICOM headers provided by the CT manufacturer and extracting a numerical value corresponding to the tag ID.

산출부(120)는 앞서 계산된 피폭선량 변환계수와 앞서 획득된 체적 CT 선량지수를 곱함으로써 피검자별 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량을 산출할 수 있다.The calculating unit 120 can calculate the body-size specific dose considering the body size of the subject by multiplying the previously calculated dose conversion coefficient by the previously obtained volume CT dose index.

한편, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에서 화질지수를 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.Meanwhile, FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of calculating an image quality index in an apparatus 100 for providing a body-size specific exposure dose and an image quality based on a CT image according to an embodiment of the present invention.

도 4의 과정을 통해 CT 영상 기반의 신체크기별 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 CT 영상에 대한 화질지수를 산출할 수 있다.Through the process of FIG. 4, the apparatus 100 for providing the specific exposure dose and image quality index for each body size based on the CT image can calculate the image quality index for the CT image.

도 4를 참조하면, 산출부(120)는 신체영역 식별부(110)에서 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값 계산을 통해, 식별된 신체영역 내의 각 픽셀에서 구조적 성분을 추출할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the calculation unit 120 calculates a structural component value at each pixel in the identified body region, through calculation of structural component values for each of the pixels included in the body region identified in the body region identification unit 110 Can be extracted. A more detailed description follows.

구조적 성분을 추출하기 위해, 산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여 엣지정도 값을 계산하는 단계, 픽셀들 각각에 대하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산하는 단계 및 엣지정도 값의 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 구조적 성분 값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.To extract the structural components, the calculation unit 120 calculates an edge degree value for each of the pixels included in the identified body region, calculates an arbitrary value in the pixel direction for each of the pixels, And calculating a structural component value through a ratio to an arbitrary value in the pixel direction of the magnitude value.

엣지정도 값을 계산하는 단계는 CT 영상 내에 구조적 성분이 있을 때 수반되는 엣지 특징을 구하기 위한 것으로서, 산출부(120)는 CT 영상에서 흔히 나타나는 구조적 특징을 반영하기 위해, 엣지정도 값 계산시 서로 다른 두 조직 영역간의 경계부에서 나타나는 신호 경사 특징과 혈관 등과 같은 관형 구조물에 의하여 나타나는 신호곡률 특징을 종합적으로 반영되도록 계산할 수 있다.The step of calculating the edge degree value is to obtain an edge feature accompanied by a structural component in the CT image. The calculation unit 120 calculates the edge feature value in the CT image, It can be calculated to reflect the characteristics of the signal slope at the boundary between the two tissue regions and the signal curvature characteristics due to the tubular structure such as blood vessels.

산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 1차 미분의 크기 성분 값 및 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산할 수 있다. 즉, 산출부(120)는 수학식 3과 같이, 각 픽셀의 1차 미분의 크기 성분값과 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값 각각에 가중치를 고려하고, 가중치가 고려된 각 성분 값을 합함으로써 엣지정도를 계산할 수 있다.The calculating unit 120 calculates the magnitude component value of the first-order differential for each of the pixels included in the identified bodily area and the magnitude component value of the first eigenvalue of the structure tensor matrix for each of the pixels included in the identified bodily area The edge degree value can be calculated by considering the weight. In other words, the calculation unit 120 may consider the weights of the magnitude component values of the first-order differential of each pixel and the magnitude component values of the first-order eigenvalues of the structure tensor matrix as shown in Equation (3) By summing the values, the degree of edge can be calculated.

Figure 112016099374755-pat00005
Figure 112016099374755-pat00005

이때,

Figure 112016099374755-pat00006
는 픽셀의 엣지정도를 나타내고,
Figure 112016099374755-pat00007
는 1차 미분의 크기 성분 값을 나타내고,
Figure 112016099374755-pat00008
는 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값을 나타내고, ω1 및 ω2는 두 성분 각각에 대한 가중치를 나타낸다.At this time,
Figure 112016099374755-pat00006
Represents the edge degree of the pixel,
Figure 112016099374755-pat00007
Represents the magnitude component value of the first-order differential,
Figure 112016099374755-pat00008
Represents the magnitude component value of the first eigenvalue of the structure tensor matrix, and? 1 and? 2 represent the weight for each of the two components.

다음으로, 산출부(120)는 수학식 4와 같이 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 수학식 5와 같이 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여, 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들에 대한 픽셀방향(또는 픽셀각도)의 임의도 값을 계산할 수 있다.Next, the calculation unit 120 calculates the angular entropy value of the first-order differentiating component for each of the pixels included in the identified body region as shown in Equation (4) and the angular entropy value of the pixels included in the identified body region as shown in Equation Based on the sum of the angular entropy values of the structure tensor matrix for each, an arbitrary value of the pixel orientation (or pixel angle) for the pixels contained in the identified body region can be calculated.

Figure 112016099374755-pat00009
Figure 112016099374755-pat00009

수학식 4에서, HG는 1차 미분 성분 값의 각도 엔트로피를 나타내고,

Figure 112016099374755-pat00010
는 1차 미분한 수평축 성분과 수직축 성분 간의 각도를 나타내고,
Figure 112016099374755-pat00011
는 확률밀도 함수를 나타내고, ln은 자연 로그 함수를 나타낸다.In Equation (4), H G represents the angular entropy of the value of the first derivative component,
Figure 112016099374755-pat00010
Represents the angle between the first differentiated horizontal axis component and the vertical axis component,
Figure 112016099374755-pat00011
Denotes a probability density function, and ln denotes a natural logarithmic function.

Figure 112016099374755-pat00012
Figure 112016099374755-pat00012

수학식 5에서, HT는 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피를 나타내고,

Figure 112016099374755-pat00013
는 구조텐서 행렬에서 얻어지는 고유벡터의 각도를 나타낸다.In Equation (5), H T represents the angular entropy of the structure tensor matrix,
Figure 112016099374755-pat00013
Represents the angle of the eigenvector obtained from the structure tensor matrix.

수학식 4 및 수학식 5에서, ROI(Region Of Interest)는 해당 픽셀을 포함하는 주변의 관심영역을 의미하는 것으로서, 일예로 관심영역 ROI는 각 픽셀을 중심으로 하는 1cm 직경의 원형 영역으로 설정될 수 있다.In Equations (4) and (5), a region of interest (ROI) means a surrounding region of interest including the corresponding pixel. For example, the region of interest ROI is set to a circular region of 1 cm diameter centered on each pixel .

또한, 수학식 4 및 수학식 5에서 1차 미분 성분의 각도 및 구조텐서 행렬의 각도는 소수점 단위로 넓게 분포되어 있어, 그 지역적 엔트로피 값이 영상의 구조적 특성을 잘 반영하지 못할 수 있다. 이를 고려하여, 산출부(120)는 구조적 성분 값 계산 시, 10도 단위로 양자화한 1차 미분성분의 각도와 구조텐서 행렬의 각도를 이용할 수 있다.Also, in the equations (4) and (5), the angle of the first-order differential component and the angle of the structure tensor matrix are widely distributed in units of decimals, and the local entropy value may not reflect the structural characteristics of the image. In consideration of this, the calculating unit 120 may use the angle of the first order differential component quantized in units of 10 degrees and the angle of the structure tensor matrix when calculating the structural component value.

산출부(120)는 앞서 계산된 엣지정도 값 및 픽셀방향의 임의도 값 각각을 이용하여 구조적 성분 값을 계산할 수 있다. 즉, 산출부(120)는 엣지정도 값을 이용하여 구조적 성분 값을 계산하거나 또는 픽셀방향의 임의도 값을 이용하여 구조적 성분 값을 계산할 수 있다. 또한, 산출부(120)는 엣지정도 값과 픽셀방향의 임의도 값의 비율로 구조적 성분 값을 계산할 수 있다. 보다 구체적으로, 산출부(120)는 엣지정도 값을 픽셀방향의 임의도 값으로 나눔으로써, 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들에 대하여 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.The calculation unit 120 may calculate the structural component value using each of the calculated edge degree values and the pixel direction randomness values. That is, the calculating unit 120 may calculate the structural component value using the edge accuracy value or may calculate the structural component value using the randomness value in the pixel direction. Further, the calculating unit 120 may calculate the structural component value at a ratio of the edge precision value and the randomness value in the pixel direction. More specifically, the calculating unit 120 may calculate the structural component value for the pixels included in the identified body region by dividing the edge precision value by the arbitrary value in the pixel direction.

다음으로, 산출부(120)는 계산된 구조적 성분 값에 기초하여 식별된 신체영역 내에서 평탄영역을 식별할 수 있는데, 이때, 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여 계산된 구조적 성분 값은, 조직영역 간의 경계부나 관형 구조물이 있는 곳에서는 높은 값으로 나타나고, 평탄영역에서는 낮은 값으로 나타날 수 있다. 그러나, 구조적 성분 값에 대한 구체적인 절대값의 수치는 CT 영상 촬영시 절편 두께나 관전압, 관전류, 보다 중요하게는 CT 제조사마다 고유하게 제공하는 재구성 커널 등과 같이 다양한 인자에 따라 크게 달라질 수 있기 때문에, 사전에 미리 정해진 절대적인 기준으로 신체영역 식별부(110)를 통해 식별된 신체영역 내에서 구조영역과 평탄영역을 나누는 것은 어려울 수 있다. 이에 따라, 산출부(120)는 구조적 성분 값을 이용하여 식별된 신체영역 내에서 평탄영역을 식별할 때, 구조적 성분 값의 상대적인 분포를 이용할 수 있다.Next, the calculation unit 120 can identify the flat region within the identified bodily region based on the calculated structural component values, wherein the calculated structural component values for each of the pixels included in the identified bodily region Are high values in the presence of boundary regions or tubular structures between tissue regions and low values in flat regions. However, since the absolute value of the absolute value of the structural component value can be largely varied depending on various factors such as the thickness of the slice, the tube voltage, the tube current, and more importantly, the reconstruction kernel uniquely provided for each CT manufacturer, It may be difficult to divide the structural region and the flat region within the body region identified through the body region identification unit 110 with a predetermined absolute reference. Accordingly, the calculating unit 120 can utilize the relative distribution of the structural component values when identifying flat regions within the identified body region using the structural component values.

산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출할 수 있다. 구체적으로, 산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여 산출된 구조적 성분 값을 크기순으로 정렬한 후 기설정된 값 이하의 값을 갖는 픽셀을 평탄영역에 포함되는 픽셀로서 선정할 수 있다.The calculating unit 120 may extract a pixel whose structural component value satisfies a predetermined criterion as pixels of the flat region among pixels included in the identified body region. Specifically, the calculation unit 120 arranges the calculated structural component values for each of the pixels included in the identified body region in order of magnitude, and then calculates a pixel having a value less than a predetermined value as a pixel included in the flat region Can be selected.

다음으로, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들이 갖는 픽셀값의 표준편차를 산출함으로써 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.Next, the calculation unit 120 may calculate the noise magnitude value by calculating the standard deviation of the pixel values of the pixels included in the flat region.

이때, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.At this time, the calculation unit 120 may calculate the noise magnitude value using the pixels corresponding to the extracted soft tissue components in consideration of the range of the hunting field unit value of each tissue component among the pixels included in the flat region.

구체적으로, 평탄영역에 포함된 픽셀들에는 뼈조직, 칼슘성분, 또는 체내에 이식된 보철물 등과 같은 조직성분이 포함될 수 있는데, 이러한 조직성분에 대해서는 예외적으로 높은 잡음 값이 나타날 수 있다. 따라서, 산출부(120)는 평탄영역 내의 픽셀들 중 뼈조직, 칼슘성분, 보철물 등과 같은 조직성분에서 발생하는 예외적으로 높은 잡음 값을 잡음 크기 값 계산시 제외하기 위해, 기설정된 조직성분별 HU 픽셀값의 범위를 이용하여 주요 연조직 성분의 픽셀들만을 추출하고, 추출된 주요 연조직 성분의 픽셀들을 이용해 잡음 크기 값을 계산할 수 있다. 일예로, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 주요 연조직 성분에 대응하는 픽셀로 추출함으로써 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.Specifically, the pixels included in the flat region may include tissue components such as bone tissue, calcium component, or implant implanted in the body, and an exceptionally high noise value may appear for such tissue components. Therefore, in order to exclude an exceptionally high noise value occurring in tissue components such as bone tissue, calcium component, prosthesis and the like among the pixels in the flat region in the calculation of the noise size value, A range of values can be used to extract only the pixels of the main soft tissue component, and the noise size value can be calculated using the pixels of the extracted main soft tissue component. For example, the calculation unit 120 can calculate a noise size value by extracting pixels of the pixels included in the flat region with a unit field value of -200 HU to 300 HU as a pixel corresponding to the main soft tissue component have.

다음으로, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위 값에 기초하여 CT 영상에서 배경조직과 관심조직 간의 대조도를 구할 수 있는데, CT 영상에서 배경조직과 관심조직 간의 대조도는 CT 영상의 화질을 결정하는 주요 요소로서, CT 검사를 시행하는 목적이기도 하여 높은 대조도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, CT 검사에서는 절편두께, 관전압, 관전류, 조영제의 주입량, 피검자의 장기기능 등의 여러가지 인자가 대조도에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기별 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)는 산출부(120)를 통해 적절한 대조도가 산출되었는지 모니터링할 수 있다.Next, the calculation unit 120 can obtain the contrast between the background and the target tissue in the CT image based on the unit field value of the pixels included in the flat region. In the CT image, the contrast between the background tissue and the target tissue It is desirable to have a high contrast level because CT is the main factor that determines the image quality of CT images and is also used for CT examination. However, since various factors such as the section thickness, the tube voltage, the tube current, the amount of the contrast agent injected, and the organ function of the subject may influence the contrast degree, the CT image can be classified into specific The apparatus 100 for providing an exposure dose and picture quality index can monitor through the calculation unit 120 whether or not a proper contrast is calculated.

산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위 값에 기초하여 대조도 값을 계산할 수 있다. 또한, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분한 후, 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 대조도 값을 계산할 수 있다.The calculating unit 120 may calculate the contrast value based on the ununiform unit value of the pixels included in the flat area. In addition, the calculation unit 120 divides the pixels corresponding to the soft tissue components included in the flat region into pixels of the background tissue region and pixels of the tissue region of interest, taking into account the range of the hunting field unit value for each tissue component , The contrast value can be calculated using the difference between the average pixel value of the pixels included in the background tissue area and the average pixel value of the pixels included in the tissue area of interest.

보다 구체적으로, 산출부(120)는 평탄영역에 속한 픽셀들의 하운스필드 단위(HU) 값에 기초하여, 평탄영역에 속한 픽셀들을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 분포 범위에 따라 배경조직 영역에 속하는 픽셀과 관심조직 영역에 속하는 픽셀로 구분할 수 있다. 일예로, 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 분포 범위는, 지방 조직의 경우에는 -200HU에서 -50HU의 범위로 구분되고, 연부조직은 -49HU에서 +40HU의 범위로 구분되고, 간 및 조영증강 조직은 +41HU에서 +300HU의 범위로 구분될 수 있다.More specifically, the calculating unit 120 calculates the pixels belonging to the flat region based on the HUs value of the pixels belonging to the flat region according to the distribution range of the hun- A pixel belonging to the organization area and a pixel belonging to the interest organization area. For example, the distribution range of Hounsfield unit values for each tissue component is divided into -200HU to -50HU for fat tissue, -49HU to +40HU for soft tissue, Contrast enhancement tissue can be divided into the range of + 41HU to + 300HU.

이러한 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 분포 범위를 고려하여, 산출부(120)는 평탄영역에 속한 픽셀들을 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분할 수 있으며, 이때, 산출부(120)는 각 조직별로 분류된 픽셀들의 평균값을 각 조직성분별 대표값으로 활용할 수 있다. 이에 따라, 산출부(120)는 배경조직의 대표값(즉, 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값)과 관심조직의 대표값(즉, 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값) 간의 차이 값을 통해 대조도 값을 계산할 수 있다.In consideration of the distribution range of the Hounsfield unit value for each tissue component, the calculation unit 120 may divide the pixels belonging to the flat region into pixels of the background organization region and pixels of the interest tissue region. At this time, The average value of the pixels classified by each organization can be used as a representative value of each tissue component. Accordingly, the calculating unit 120 calculates the representative value of the background organization (that is, the average pixel value of the pixels included in the background tissue region) and the representative value of the interested tissue (i.e., The contrast value can be calculated through the difference value between the two values.

이때, 산출부(120)는 CT 영상에서 획득한 CT 검사의 종류 정보에 기초하여 배경조직과 관심조직의 대표값 간의 차이 값을 산출할 수 있다.At this time, the calculating unit 120 may calculate the difference value between the background organization and the representative value of the target tissue based on the type information of the CT scan acquired from the CT image.

일예로, 간 CT 검사에 대한 CT 영상인 경우, 산출부(120)는 연부조직을 배경조직으로 활용하고, 간 및 조영증강 조직이 관심조직으로 활용할 수 있으며, 이에 기초하여, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀 중에서 연부조직으로 구분된 픽셀들의 평균 픽셀값(즉, 연부조직의 대표값)과 간 및 조영증강 조직으로 구분된 픽셀들의 평균 픽셀값(즉, 간 및 조영증강 조직의 대표값)의 차이로 대조도 값을 계산할 수 있다.For example, in the case of a CT image for liver CT examination, the calculating unit 120 may use the soft tissue as a background tissue, and the liver and the enhancement tissue may be used as an interested tissue. (I.e., a representative value of soft tissues) of the pixels classified by the soft tissues among the pixels included in the flat region and an average pixel value of the pixels classified by the liver and the enhancement tissue (i.e., The representative value), the contrast value can be calculated.

또 다른 일예로, 비 특이적 장기의 CT 검사에 대한 CT 영상인 경우, 산출부(120)는 지방 조직을 배경조직으로 활용하고, 연부조직을 관심조직으로 활용할 수 있으며, 이에 기초하여, 산출부(120)는 연부조직의 대표값과 지방조직의 대표값의 차이로 대조도 값을 계산할 수 있다.As another example, in the case of a CT image for a CT examination of a nonspecific organs, the calculating unit 120 may use the fat tissue as a background tissue and the soft tissue as an interested tissue. Based on this, (120) can calculate the contrast value by the difference between the representative value of the soft tissue and the representative value of the fat tissue.

다음으로, 산출부(120)는 앞서 계산된 잡음 크기 값과 대조도 값을 이용하여 입력된 CT 영상에 대한 화질지수를 계산할 수 있다.Next, the calculating unit 120 may calculate the image quality index for the input CT image using the noise size value and the contrast value calculated above.

구체적으로, 산출부(120)는 대조도 값의 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 화질지수를 산출할 수 있으며, 달리 말해, 대조도 값을 잡음 크기 값으로 나눈 비율을 화질지수로서 계산할 수 있다.Specifically, the calculating unit 120 may calculate the image quality index based on the ratio of the contrast value to the noise size value. In other words, the calculation unit 120 may calculate the ratio of the contrast value divided by the noise size value as the image quality index.

디스플레이부(130)는 산출부(120)를 통해 산출된 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수를 디스플레이함으로써 사용자에게 제공할 수 있다.The display unit 130 displays the body-size-specific dose and the image quality index calculated through the calculator 120, thereby providing the user with the information.

디스플레이부(130)는 신체크기 특이적 피폭선량의 산출값과 화질지수 산출값 및 해당 값이 도출된 신체영역의 분할(즉, CT 영상에서 피검자의 신체영역의 식별)이 적정했는지를 사용자가 손쉽게 확인할 수 있도록, CT 영상 상에서 식별된 신체영역의 외곽선을 원래의 픽셀값과는 다른 색으로 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이부(130)는 식별된 신체영역 내에서 평탄영역의 식별이 적정했는지를 사용자가 손쉽게 확인할 수 있도록, 평탄영역 중에서 대표적인 관심영역을 기설정된 개수만큼 임의로 선택하고, 선택된 관심영역의 외곽선을 원래의 픽셀값과는 다른 색으로 제공할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 산출된 신체크기 특이적 피폭선량과 산출된 화질지수에 기반이 되는 신체영역 및 평탄영역에 대응하는 부분(또는 위치)를 CT 영상 내에서 보다 쉽게 인지할 수 있다.The display unit 130 can easily determine whether the calculation of the body size-specific exposure dose, the image quality index calculation value, and the division of the body region derived from the corresponding value (i.e., the identification of the body region of the subject in the CT image) The outline of the body region identified on the CT image can be provided in a color different from the original pixel value. In addition, the display unit 130 arbitrarily selects a representative region of interest in the flat region and randomly selects an outline of the selected region of interest so that the user can easily confirm whether the flat region has been identified in the identified body region It can be provided with a color different from the original pixel value. Accordingly, the user can more easily perceive the portion (or position) corresponding to the body region and the flat region based on the calculated body size specific radiation dose and the calculated image quality index in the CT image.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation flow of the present invention will be briefly described based on the details described above.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법에 대한 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for providing a body-size specific dose and an image quality index based on a CT image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법은 앞서 설명된 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 도 5에도 동일하게 적용될 수 있다.FIG. 5 shows a method of providing a body-size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image according to the body-size-specific exposure dose and image quality index providing apparatus 100 based on the CT image described above. Therefore, even if the contents are omitted in the following description, the contents of the CT image-based body size-specific exposure dose and picture quality index providing apparatus 100 can be similarly applied to FIG.

도 5를 참조하면, 단계S51에서 식별부(110)는 입력된 CT 영상으로부터 피검자의 신체영역을 식별할 수 있다.Referring to FIG. 5, in step S51, the identification unit 110 can identify the body region of the subject from the input CT image.

이때, 식별부(110)는 CT 영상의 중앙 영역에 씨앗점(seed point)을 지정하고, 신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키고, 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 신체영역을 식별할 수 있다.At this time, the identification unit 110 designates a seed point in the central region of the CT image, expands the region around the seed point in consideration of the range of pixel values of the body tissue, By removing the other area, the body area can be identified.

또한, 식별부(110)는 씨앗점 지정시, CT 영상의 중앙 지점의 픽셀을 씨앗점으로 지정하되, 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우, 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 씨앗점으로 지정할 수 있다.When designating the seed point, the identifying unit 110 designates the pixel at the center point of the CT image as the seed point, and when the pixel at the center point does not satisfy the predetermined body tissue pixel value condition, A pixel that meets a predetermined body tissue pixel value condition within a distance can be designated as a seed point.

다음으로, 단계S52에서 산출부(120)는 단계S51에서 식별된 신체영역에 기초하여 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량을 산출할 수 있다.Next, in step S52, the calculating unit 120 may calculate a body-size specific exposure dose considering the body size of the subject based on the body area identified in step S51.

이때, 단계S52에서 산출부(120)는 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산하고, 계산된 물등가직경 및 신체부위에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산하고, 외부에서 제공되는 데이터로부터 CT 선량지수를 획득하고, 피폭선량 변환계수와 CT 선량지수를 곱함으로써 신체크기 특이적 피폭선량을 산출할 수 있다.At this time, in step S52, the calculating unit 120 calculates the diameter of the water body corresponding to the identified body region, calculates the radiation dose conversion coefficient on the basis of the calculated water-filled diameter and a predetermined constant value according to the body part, The body dose specific dose can be calculated by obtaining the CT dose index from the data obtained by multiplying the CT dose index by the exposure dose conversion coefficient and the CT dose index.

다음으로, 단계S53에서 산출부(120)는 단계S51에서 식별된 신체영역에 기초하여 CT 영상에 대한 화질지수를 산출할 수 있다.Next, in step S53, the calculating unit 120 may calculate the image quality index for the CT image based on the body area identified in step S51.

이때, 단계S53에서 산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값을 계산하고, 상기 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출하고, 평탄영역에 포함된 픽셀들의 픽셀값의 표준편차에 기초하여 잡음 크기 값을 계산하고, 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값에 기초하여 대조도 값을 계산하고, 대조도 값의 상기 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 화질지수를 산출할 수 있다.At this time, in step S53, the calculation unit 120 calculates a structural component value for each of the pixels included in the identified bodily area, and calculates a pixel whose structural component value satisfies a predetermined criterion, , Calculates a noise magnitude value based on the standard deviation of the pixel values of the pixels included in the flatness area, and calculates a contrast value based on the Hounsfield unit (HU) value of the pixels included in the flatness area And the picture quality index can be calculated through the ratio of the contrast value to the noise size value.

또한, 단계S53에서 산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여 엣지정도 값 및 픽셀방향의 임의도 값을 계산할 수 있으며, 엣지정도 값을 이용하여 구조적 성분 값을 계산하거나 픽셀방향의 임의도 값을 이용하여 구조적 성분 값을 계산할 수 있다. 또한 산출부(120)는 엣지정도 값의 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 구조적 성분 값을 계산할 수 있다.Further, in step S53, the calculating unit 120 may calculate the edge degree value and the randomness value of the pixel direction for each of the pixels included in the identified body region, calculate the structural component value using the edge degree value The structural component value can be calculated using the randomness value in the pixel direction. The calculation unit 120 may also calculate the structural component value through a ratio to the arbitrary value of the pixel orientation of the edge accuracy value.

또한, 구조적 성분 값 계산시, 산출부(120)는 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분의 크기 성분 값 및 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산하고, 상기 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산할 수 있다.In calculating the structural component value, the calculation unit 120 calculates the weight component value of the first-order differential value and the magnitude component value of the first eigenvalue of the structure tensor matrix, for each of the pixels included in the identified body region , And for each of the pixels, calculate an arbitrary value in the pixel direction based on the sum of the angular entropy value of the first-order differentiated component and the angular entropy value of the structure tensor matrix.

또한, 단계S53에서 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산할 수 있다. 이때, 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 연조직 성분에 대응하는 픽셀로서 추출함으로써 잡음 크기 값을 계산할 수 있다.In step S53, the calculation unit 120 calculates the noise size value using the pixels corresponding to the extracted soft tissue components in consideration of the range of the hunting field unit value for each tissue component among the pixels included in the flat region . At this time, the calculating unit 120 may calculate a noise magnitude value by extracting pixels having a unit field value of -200 HU to 300 HU among the pixels included in the flat region as pixels corresponding to the soft tissue component.

또한, 단계S53에서 산출부(120)는 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분하되, 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 대조도 값을 계산할 수 있다. In step S53, the calculation unit 120 calculates a pixel corresponding to the soft tissue component included in the flat region as a pixel of the background tissue region and a pixel of the tissue region of interest, taking into account the range of the predetermined tissue component unit value The contrast value can be calculated using the difference between the average pixel value of the pixels included in the background organization area and the average pixel value of the pixels included in the tissue area of interest.

다음으로, 단계S54에서 디스플레이부(130)는 앞서 산출된 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수를 디스플레이할 수 있다.Next, in step S54, the display unit 130 may display the calculated body-size specific dose and the image quality index.

상술한 설명에서, 단계 S51 내지 S54는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S51 to S54 may be further divided into further steps or combined into fewer steps, according to embodiments of the present invention. Also, some of the steps may be omitted as necessary, and the order between the steps may be changed.

본원의 일 실시 예에 따른 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 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.The CT image-based body-size-specific exposure dose and image quality index providing method according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the CT image-based body-size-specific exposure dose and image quality index providing method may be implemented in the form of a computer program or an application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치
110: 신체영역 식별부
120: 산출부
130: 디스플레이부
100: Image-based body size specific exposure dose and image quality index
110: Body area identification part
120:
130:

Claims (21)

CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치에서, 기설정된 신체조직 픽셀값 조건에 기초하여 입력된 CT 영상으로부터 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 만족하는 피검자의 신체영역을 식별하는 단계;
상기 제공 장치에서, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 단계;
상기 제공 장치에서, 상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 CT 영상에 대한 화질지수를 산출하는 단계; 및
상기 제공 장치에서, 상기 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 화질지수를 디스플레이하는 단계,
를 포함하는 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
In a device for providing a body-size-specific exposure dose and image quality index based on a CT image, a body region of a subject satisfying the predetermined body tissue pixel value condition is identified from an input CT image based on a predetermined body tissue pixel value condition step;
Calculating, in the providing apparatus, a body-size-specific exposure dose considering the body size of the subject based on the identified body region;
Calculating, in the providing device, an image quality index for the CT image based on the identified body area; And
In the providing apparatus, displaying the body-size-specific exposure dose and the picture quality index,
A method for providing body image size specific dose and image quality index based on CT image.
제1항에 있어서,
상기 식별하는 단계는,
상기 CT 영상의 중앙 영역에 씨앗점(seed point)을 지정하는 단계;
신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 상기 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키는 단계; 및
상기 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 상기 신체영역을 식별하는 단계를 포함하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the identifying comprises:
Designating a seed point in a central region of the CT image;
Expanding a region around the seed point in consideration of a range of pixel values of a body tissue; And
And identifying the body region by removing regions other than the body in the expanded region. A method for providing a body image size-specific exposure dose and an image quality index based on a CT image.
제2항에 있어서,
상기 씨앗점을 지정하는 단계는,
상기 CT 영상의 중심 지점의 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하되,
상기 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우, 상기 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of designating the seed point comprises:
Designating a pixel at a center point of the CT image as the seed point,
And assigns to the seed point a pixel that meets the predetermined body tissue pixel value condition within a predetermined distance from the center point if the pixel at the center point does not meet a predetermined body tissue pixel value condition, A method for providing body - size specific dose and image quality index based on CT image.
제1항에 있어서,
상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 단계는,
상기 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산하는 단계;
상기 계산된 물등가직경 및 신체부위에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산하는 단계; 및
외부에서 제공되는 데이터로부터 CT 선량지수를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 피폭선량 변환계수와 상기 CT 선량지수를 곱함으로써 상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
The method according to claim 1,
The step of calculating the body-size-specific exposure dose includes:
Calculating a material equivalent diameter for the identified body region;
Calculating an exposure coefficient conversion coefficient based on a predetermined constant value according to the calculated water-filled-in diameter and the body part; And
Acquiring a CT dose index from externally provided data,
Wherein the body-size-specific exposure dose is calculated by multiplying the exposure dose conversion factor by the CT dose index, wherein the body-size-specific exposure dose is calculated.
제1항에 있어서,
상기 화질지수를 산출하는 단계는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값을 계산하는 단계;
상기 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출하는 단계;
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 픽셀값의 표준편차에 기초하여 잡음 크기 값을 계산하는 단계; 및
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값에 기초하여 대조도 값을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 대조도 값의 상기 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 상기 화질지수를 산출하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the image quality index comprises:
Computing a structural component value for each of the pixels included in the identified body region;
Extracting, as pixels of the flat region, pixels whose structural component values satisfy predetermined criteria among the pixels;
Calculating a noise magnitude value based on a standard deviation of pixel values of pixels included in the flat area; And
And calculating a contrast value based on a Hounsfield unit (HU) value of the pixels included in the flat area,
And calculating the image quality index based on a ratio of the contrast value to the noise magnitude value.
제5항에 있어서,
상기 구조적 성분 값을 계산하는 단계는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분의 크기 성분 값 및 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산하고, 상기 계산된 엣지정도 값을 이용하여 상기 구조적 성분 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein calculating the structural component value comprises:
For each of the pixels included in the identified bodily area, calculating an edge precision value by taking the weights into the magnitude component values of the first order differential and the magnitude component values of the first eigenvalues of the structure tensor matrix, Wherein the structural component value is calculated using the degree value of the CT image.
제6항에 있어서,
상기 구조적 성분 값을 계산하는 단계는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산하고,
상기 엣지정도 값의 상기 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 상기 구조적 성분 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
The method according to claim 6,
Wherein calculating the structural component value comprises:
Calculating an arbitrary value in the pixel direction based on the sum of the angular entropy value of the first derivative different component and the angular entropy value of the structure tensor matrix for each of the pixels included in the identified body region,
And calculating the structural component value through a ratio of the edge precision value to an arbitrary value in the pixel direction.
제5항에 있어서,
상기 잡음 크기 값을 계산하는 단계는,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
6. The method of claim 5,
The step of calculating the noise magnitude value comprises:
Wherein a noise size value is calculated using pixels corresponding to the extracted soft tissue components in consideration of a range of hunting field unit values of predetermined texture components among pixels included in the flat region, A method for providing a specific exposure dose and an image quality index.
제8항에 있어서,
상기 잡음 크기 값을 계산하는 단계는,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 상기 연조직 성분에 대응하는 픽셀로서 추출하여 잡음 크기 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
9. The method of claim 8,
The step of calculating the noise magnitude value comprises:
And calculating a noise magnitude value by extracting, as pixels corresponding to the soft tissue component, pixels having a mean square unit value between -200 HU and 300 HU among the pixels included in the flat region, A method for providing size-specific exposure dose and image quality index.
제5항에 있어서,
상기 대조도 값을 계산하는 단계는,
상기 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분하되,
상기 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 상기 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 상기 대조도 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of calculating the contrast value comprises:
A pixel corresponding to a soft tissue component included in the flat region is divided into a pixel in a background tissue region and a pixel in a tissue region of interest in consideration of a range of a predetermined tissue component unit value,
Wherein the contrast value is calculated using a difference between an average pixel value of pixels included in the background tissue region and an average pixel value of pixels included in the region of interest tissue, And providing an image quality index.
기설정된 신체조직 픽셀값 조건에 기초하여 입력된 CT 영상으로부터 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 만족하는 피검자의 신체영역을 식별하는 신체영역 식별부;
상기 식별된 신체영역에 기초하여 상기 피검자의 신체크기를 고려한 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 CT 영상에 대한 화질지수를 산출하는 산출부; 및
산출된 상기 신체크기 특이적 피폭선량 및 상기 화질지수를 디스플레이하는 디스플레이부,
를 포함하는 CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
A body region identification unit for identifying a body region of the subject satisfying the predetermined body tissue pixel value condition from an input CT image based on a predetermined body tissue pixel value condition;
A calculation unit for calculating a body-size specific exposure dose considering the body size of the subject based on the identified body area and an image quality index for the CT image; And
A display unit for displaying the calculated body-size-specific exposure dose and the image quality index,
And a CT image-based body-size-specific exposure dose and image quality index.
제11항에 있어서,
상기 신체영역 식별부는,
상기 CT 영상의 중앙 영역에 씨앗점(seed point)을 지정하고,
신체조직이 가지는 픽셀값의 범위를 고려하여 상기 씨앗점을 중심으로 영역을 확장시키고,
상기 확장된 영역 내에 신체 이외의 영역을 제거함으로써 상기 신체영역을 식별하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the body region identification unit comprises:
Designating a seed point in a central region of the CT image,
A region around the seed point is expanded in consideration of a range of pixel values of a body tissue,
And the body region is identified by removing a region other than the body in the expanded region, wherein the body region is identified based on the CT image.
제12항에 있어서,
상기 신체영역 식별부는,
상기 CT 영상의 중심 지점의 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하되,
상기 중심 지점의 픽셀이 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하지 못하는 경우, 상기 중심 지점으로부터 기설정된 거리 이내에서 상기 기설정된 신체조직 픽셀값 조건을 충족하는 픽셀을 상기 씨앗점으로 지정하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the body region identification unit comprises:
Designating a pixel at a center point of the CT image as the seed point,
And assigns to the seed point a pixel that meets the predetermined body tissue pixel value condition within a predetermined distance from the center point if the pixel at the center point does not meet a predetermined body tissue pixel value condition, Device for providing body size specific dose and image quality index based on CT image.
제11항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 식별된 신체영역에 대한 물등가직경을 계산하고,
상기 계산된 물등가직경 및 신체부위에 따라 기설정된 상수 값에 기초하여 피폭선량 변환계수를 계산하고,
외부에서 제공되는 데이터로부터 CT 선량지수를 획득하며,
상기 피폭선량 변환계수와 상기 CT 선량지수를 곱함으로써 상기 신체크기 특이적 피폭선량을 산출하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
12. The method of claim 11,
The calculating unit calculates,
Calculating a water-equivalent diameter for the identified bodily area,
Calculating an exposure coefficient conversion coefficient on the basis of a predetermined constant value according to the calculated diameter and diameter of the body part,
Obtains a CT dose index from data provided from outside,
Wherein the body-size-specific exposure dose is calculated by multiplying the exposure dose conversion coefficient by the CT dose index, and wherein the body-size-specific exposure dose is calculated.
제11항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대한 구조적 성분 값을 계산하고,
상기 픽셀들 중 구조적 성분 값이 기설정된 기준을 충족하는 픽셀을 평탄영역의 픽셀로서 추출하고,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 픽셀값의 표준편차에 기초하여 잡음 크기 값을 계산하고,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들의 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값에 기초하여 대조도 값을 계산하며,
상기 대조도 값의 상기 잡음 크기 값에 대한 비율을 통해 상기 화질지수를 산출하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
12. The method of claim 11,
The calculating unit calculates,
Calculating a structural component value for each of the pixels included in the identified body region,
Extracting, as pixels of the flat region, pixels whose structural component values satisfy predetermined criteria among the pixels,
Calculating a noise magnitude value based on a standard deviation of pixel values of pixels included in the flat region,
Calculating a contrast value based on a Hounsfield unit (HU) value of pixels included in the flat area,
Wherein the image quality index is calculated based on a ratio of the contrast value to the noise size value.
제15항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분의 크기 성분 값 및 구조텐서 행렬의 1차 고유값의 크기 성분 값에 가중치를 고려함으로써 엣지정도 값을 계산하고, 상기 계산된 엣지정도 값을 이용하여 상기 구조적 성분 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
16. The method of claim 15,
The calculating unit calculates,
For each of the pixels included in the identified bodily area, calculating an edge precision value by taking the weights into the magnitude component values of the first order differential and the magnitude component values of the first eigenvalues of the structure tensor matrix, And the structural component value is calculated using the degree value of the CT image.
제16항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 식별된 신체영역에 포함된 픽셀들 각각에 대하여, 1차 미분한 성분의 각도 엔트로피 값 및 구조텐서 행렬의 각도 엔트로피 값의 합에 기초하여 픽셀방향의 임의도 값을 계산하고,
상기 엣지정도 값의 상기 픽셀방향의 임의도 값에 대한 비율을 통해 상기 구조적 성분 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
17. The method of claim 16,
The calculating unit calculates,
Calculating an arbitrary value in the pixel direction based on the sum of the angular entropy value of the first derivative different component and the angular entropy value of the structure tensor matrix for each of the pixels included in the identified body region,
And calculates the structural component value through a ratio of the edge precision value to an arbitrary value in the pixel direction.
제15항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 추출된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 이용하여 잡음 크기 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
16. The method of claim 15,
The calculating unit calculates,
Wherein a noise size value is calculated using pixels corresponding to the extracted soft tissue components in consideration of a range of hunting field unit values of predetermined texture components among pixels included in the flat region, Specific dose and image quality index.
제18항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 평탄영역에 포함된 픽셀들 중 -200 HU에서 300 HU 사이의 하운스필드 단위 값을 갖는 픽셀을 상기 연조직 성분에 대응하는 픽셀로서 추출하여 잡음 크기 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
19. The method of claim 18,
The calculating unit calculates,
And calculating a noise magnitude value by extracting, as pixels corresponding to the soft tissue component, pixels having a mean square unit value between -200 HU and 300 HU among the pixels included in the flat region, Size specific dose and device for providing image quality index.
제15항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 평탄영역에 포함된 연조직 성분에 대응하는 픽셀을 기설정된 조직성분별 하운스필드 단위 값의 범위를 고려하여 배경조직 영역의 픽셀과 관심조직 영역의 픽셀로 구분하되,
상기 배경조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값과 상기 관심조직 영역에 포함된 픽셀의 평균 픽셀값의 차이를 이용하여 상기 대조도 값을 계산하는 것인, CT 영상 기반의 신체크기 특이적 피폭선량 및 화질지수 제공 장치.
16. The method of claim 15,
The calculating unit calculates,
A pixel corresponding to a soft tissue component included in the flat region is divided into a pixel in a background tissue region and a pixel in a tissue region of interest in consideration of a range of a predetermined tissue component unit value,
Wherein the contrast value is calculated using a difference between an average pixel value of pixels included in the background tissue region and an average pixel value of pixels included in the region of interest tissue, And an image quality index providing device.
제1항 내지 제10 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for executing the method of any one of claims 1 to 10 in a computer.
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