KR101946576B1 - 의료 영상 장치 및 의료 영상 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
의료 영상 장치 및 의료 영상 처리 방법이 개시된다.
다양한 실시예들에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정하고, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하고, 복수의 영역 각각에 대해 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 프로세서(processor), 및 재구성된 단층 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정하고, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하고, 복수의 영역 각각에 대해 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 프로세서(processor), 및 재구성된 단층 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
Description
개시된 실시예들은, 의료 영상 장치, 의료 영상 처리 방법, 및 의료 영상 처리 방법을 수행하는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 나타내기 위한 장치이다. 의료 영상 장치는 비침습 검사 장치로서, 대상체 내부의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다. 의료 영상은 촬영된 대상체의 영역에 따라 영상의 특성이 다르게 나타날 수 있으며, 이에 따라, 대상체의 영역마다 요구되는 영상 처리 방법이 달라질 수 있다. 따라서, 사용자가 원하는 화질의 의료 영상을 보다 빠르고 효과적으로 획득하기 위해서, 대상체의 각 영역에 대해 서로 다른 영상 처리 방법을 적용할 수 있는 방법이 필요하다.
개시된 다양한 실시예들은, 대상체의 영역에 따라 서로 다른 재구성 처리 방법을 적용함으로써, 사용자가 원하는 화질의 단층 영상을 보다 효과적으로 재구성하기 위한 것이다.
개시된 다양한 실시예들은, 대상체의 영역에 따라 서로 다른 재구성 처리 방법을 병렬적으로 적용함으로써, 사용자가 원하는 화질의 단층 영상을 보다 빠르게 재구성하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정하고, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하고,
복수의 영역 각각에 대해 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 프로세서(processor) 및 재구성된 단층 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 다르게 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이부는, 의료 영상 장치에 의해 제공되는 재구성 처리 알고리즘의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스를 표시하고, 프로세서는, 사용자 인터페이스를 통해, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘를 선택하는 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트(streak artifact) 저감 방법, 모션 아티팩트(motion artifact) 저감 방법, 메탈 아티팩트(metal artifact) 저감 방법, 노이즈(noise) 저감 방법 및 해상도 개선 방법 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 대상체의 해부학적 특징에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 영역 각각에 대해, 적어도 하나의 재구성 처리 방법에 대응되는 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 결정하고,
복수의 영역 각각에 대해, 결정된 재구성 처리 알고리즘을 적용하여 로 데이터로부터 단층 영상을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 기설정된 기준에 따라 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 외부 입력에 응답하여 자동으로 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하고, 수신된 입력에 응답하여, 선택된 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 이용하여 단층 영상을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 영역 각각에 대한 재구성 처리를 병렬적으로 수행하여 단층 영상을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법은, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계,로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정하는 단계, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하는 단계, 복수의 영역 각각에 대해 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 단계, 및 재구성된 단층 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 CT 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따라 복수의 영역을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 자동으로 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 일 실시예에 따라 재구성 처리 방법의 파라미터를 다르게 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 알고리즘을 수동으로 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따라 복수의 영역을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 자동으로 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 일 실시예에 따라 재구성 처리 방법의 파라미터를 다르게 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 알고리즘을 수동으로 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부’(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부’가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 ‘부’가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 컴퓨터 단층 촬영(CT, Computed Tomography) 장치, 자기 공명 영상(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 단층 영상 처리 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 ‘대상체(object)’는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 ‘CT 시스템’ 또는 ‘CT 장치’는 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 X선을 조사하고, X선을 검출하여 대상체를 촬영하는 시스템 또는 장치를 의미한다.
본 명세서에서 ‘CT 영상’은 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 조사된 X선을 검출하여 대상체를 촬영함으로써 획득된 로 데이터(raw data)로부터 구성된 영상을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
개시된 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(110), 테이블(105), 제어부(130), 저장부(140), 영상 처리부(150), 입력부(160), 디스플레이부(170), 및 통신부(180)를 포함할 수 있다.
갠트리(110)는 회전 프레임(111), 엑스레이 생성부(112), 엑스레이 검출부(113), 회전 구동부(114), 및 리드아웃부(115)를 포함할 수 있다.
회전 프레임(111)은 회전 구동부(114)로부터 구동 신호를 수신하여, 회전축(RA)을 중심으로 회전할 수 있다.
산란 방지 그리드(116)는 대상체와 엑스레이 검출부(113) 사이에 배치되어, 주 방사선은 대부분 투과시키고, 산란 방사선은 감쇠시킬 수 있다. 대상체는 테이블(105) 상에 배치되고, 테이블(105)은 CT 촬영을 수행하는 동안 이동되거나, 기울어지거나(tilting), 회전(rotating)할 수 있다.
엑스레이 생성부(112)는 고전압 생성부(HVG, high voltage generator)로부터 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하고 방출한다.
엑스레이 생성부(112)는 엑스레이 생성부(112) 및 엑스레이 검출부(113)가 각각 한 개씩 구비되는 단일 소스 방식, 각각 두 개씩 구비되는 듀얼 소스 방식 등으로 구현될 수 있다.
엑스레이 검출부(113)는 대상체를 통과한 방사선을 검출한다. 엑스레이 검출부(113)는 예를 들면, 신틸레이터(Scintillator), 포톤 카운팅 디텍터(photon counting detector) 등을 이용하여 방사선을 검출할 수 있다.
엑스레이 생성부(112)와 엑스레이 검출부(113)의 구동 방식은 대상체에 대한 스캔 방식에 따라 달라질 수 있다. 상기 스캔 방식은 엑스레이 검출부(113)의 이동 경로에 따라 축상(axial) 스캔 방식, 나선형(helical) 스캔 방식 등을 포함한다. 또한 상기 스캔 방식은 X선이 조사되는 시간 구간에 따라 프로스펙티브(prospective) 모드, 레트로스펙티브(retrospective) 모드 등을 포함한다.
제어부(130)는 CT 시스템(100)의 각각의 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 소정의 기능을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램 코드 및 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 하나 이상의 메모리 및 하나 이상의 프로세서의 다양한 조합으로 구현 가능하다. 프로세서는 CT 시스템(100)의 동작 상태에 따라 프로그램 모듈을 생성하고 삭제할 수 있으며, 프로그램 모듈의 동작들을 처리할 수 있다.
리드아웃부(115)는 엑스레이 검출부(113)에서 생성된 검출 신호를 입력 받아, 영상 처리부(150)로 출력한다. 리드아웃부(115)는 데이터 획득 회로(Data Acquisition System, 115-1) 및 데이터 송신부(115-2)를 포함할 수 있다. DAS(115-1)는 적어도 하나의 증폭 회로를 이용하여, 엑스레이 검출부(113)로부터 출력된 신호를 증폭하여, 데이터 송신부(115-2)로 출력한다. 데이터 송신부(115-2)는 멀티플렉서(MUX) 등의 회로를 이용하여, DAS(115-1)에서 증폭된 신호를 영상 처리부(150)로 출력한다. 슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 엑스레이 검출부(113)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(150)로 제공되거나, 영상 처리부(150)가 일부 데이터만을 선택할 수 있다.
영상 처리부(150)는 리드아웃부(115)로부터 획득된 신호(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)로부터 단층 데이터를 획득한다. 영상 처리부(150)는 획득된 신호에 대한 전처리, 단층 데이터로의 변환 처리, 상기 단층 데이터에 대한 후처리 등을 수행할 수 있다. 영상 처리부(150)는 본 개시에서 예시된 처리들 중 일부 또는 전부를 수행하며, 실시예에 따라 영상 처리부(150)에서 수행되는 처리의 종류 및 순서는 달라질 수 있다.
영상 처리부(150)는 리드아웃부(115)로부터 획득된 신호에 대해, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 처리, 신호 세기의 급격한 감소 정정 처리, X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 처리 등의 전처리를 수행할 수 있다.
영상 처리부(150)는 실시예들에 따라, 단층 영상으로의 재구성 처리 중 일부 또는 전부를 수행하여 상기 단층 데이터를 생성한다. 실시예에 따라, 상기 단층 데이터는 역투영(back-projection)된 데이터, 또는 단층 영상 등의 형태를 가질 수 있다. 실시예들에 따라, 단층 데이터에 대한 추가적인 처리가 서버, 의료 장치, 휴대용 장치 등의 외부 장치에 의해 수행될 수 있다.
CT 시스템(100)은 단층 영상을 획득하기 위해, 대상체에 대한 단층 촬영을 수행하여, 로 데이터(raw data)를 획득한다. CT 시스템(100)은, X선을 생성하여 대상체로 조사하고, 엑스레이 검출부(113)를 이용하여 대상체를 통과한 X선을 감지한다. 엑스레이 검출부(113)는 감지된 X선에 대응되는 로 데이터를 생성한다. 로 데이터는, 영상 처리부(150)에 의해 단층 영상으로 재구성되기 전의 데이터를 의미할 수 있다. 로 데이터는 대상체를 통과한 X선 세기에 상응하는 데이터 값의 집합으로서, 프로젝션 데이터(projection data) 또는 사이노그램(sinogram)을 포함할 수 있다. 역투영된 데이터는, X선이 방사된 각도 정보를 이용하여 상기 로 데이터를 역투영한 데이터이다. 단층 영상은 상기 로 데이터를 역투영하는 단계를 포함하는 재구성 영상 기법들을 적용하여 획득된 영상이다.
저장부(140)는 제어 관련 데이터, 영상 데이터 등을 저장하는 저장매체로서, 휘발성 또는 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다.
입력부(160)는 사용자로부터 제어 신호, 데이터 등을 수신한다. 디스플레이부(170)는 CT 시스템(100)의 동작 상태를 나타내는 정보, 의료 정보, 의료 영상 데이터 등을 표시할 수 있다.
CT 시스템(100)은 통신부(180)를 포함하며, 통신부(180)를 통해 외부 장치(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등)와 연결할 수 있다.
통신부(180)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(180)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(130)에 전달하여 제어부(130)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 CT 시스템(100)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(130)가 통신부(180)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부를 통해 수신된 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 CT 시스템(100)을 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는바, 이 프로그램은 제어부(130)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
개시된 실시예들에 따른 CT 시스템(100)은 실시예에 따라 CT 촬영 시, 조영제를 이용하거나 이용하지 않을 수 있으며, 타 기기와 연계된 장치의 형태로 구현되는 것도 가능하다.
도 2는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치는 의료 영상 데이터를 처리하고 표시하는 장치로서, 전자 장치의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들면, 의료 영상 장치는 범용 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트 폰 등 프로세서와 디스플레이가 구비된 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 도 1에 도시된 CT 시스템(100)과 같이 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는 데이터 획득부(210), 프로세서(220), 및 디스플레이부(230)를 포함할 수 있다. 그러나, 의료 영상 장치(100a)는 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부(210)는, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 로 데이터는 의료 영상 장치(100a)의 스캐너로부터 획득되거나, 외부 장치로부터 수신되는 등 다양한 방식으로 획득될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 데이터 획득부(210)는 의료 영상 장치(100a)의 스캐너에 대응되고, 예를 들어, 도 1에 도시된 CT 시스템(100)의 갠트리(110)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 데이터 획득부(210)는, 도 1에 도시된 회전 프레임(111), 엑스레이 생성부(112), 엑스레이 검출부(113), 회전 구동부(114), 및 리드아웃부(115)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 데이터 획득부(210)는 외부 장치와 통신하는 통신부의 형태로 구현될 수 있다. 데이터 획득부(210)는 외부 장치로부터 대상체를 촬영하여 획득된 로 데이터를 수신할 수 있다.
프로세서(220)는, 수신된 사용자 입력에 기초하여, 소정의 처리를 수행한다. 프로세서(220)는 하나 이상의 메모리 및 하나 이상의 프로세서의 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 프로세서(220)의 동작에 따라 프로그램 모듈을 생성하고 삭제할 수 있으며, 프로세서(220)는 프로그램 모듈의 동작들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 데이터 획득부(210)를 통해 획득한 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여, 복수의 영역을 설정한다.
복수의 영역은, 서로 다른 재구성 처리 방법을 필요로 하는 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 영역은, 대상체의 해부학적 특징에 따라 구분되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 인체의 장기들(organs)을 세그멘테이션하여 복수의 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 어깨, 심장, 폐 각각을 나타내는 영역을 서로 다른 영역으로 설정할 수 있다. 이때, 인체의 각 장기를 구성하는 성분이 서로 다르고, 메탈을 포함하는 영역의 특성이 다르기 때문에, 복수의 영역 각각에 대응되는 단층 영상의 특성도 다르게 나타날 수 있다. 또는, 대상체 내부에 메탈(metal)이 포함된 경우, 프로세서(220)는 메탈을 포함하는 영역을 하나의 영역으로 설정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 대상체의 해부학적 특징에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정한다. 예를 들어, 재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트 저감 방법, 모션 아티팩트 저감 방법, 메탈 아티팩트 저감 방법, 해상도 개선 방법, 및 노이즈 저감 방법 등을 포함할 수 있으며, 각 재구성 처리 방법은 다양한 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 저감 방법은, 단층 영상을 재구성하기 전 로 데이터에 적용되는 알고리즘, 단층 영상을 재구성하는 과정에서 적용되는 알고리즘, 재구성된 단층 영상에 적용되는 알고리즘을 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대해 서로 다른 재구성 커널(kernel)을 적용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 대상체의 내부 구조나 경계가 보다 선명하게 나타나야 하는 영역에 보다 선명한 커널(sharp kernel)을 적용할 수 있다. 이와 달리, 프로세서(220)는, 노이즈 레벨을 감소시킬 필요가 있는 영역에 보다 부드러운 커널(smooth kernel)을 적용할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대해 적용되는 적어도 하나의 재구성 처리 방법의 적용 강도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 노이즈 레벨의 수준, 모션 아티팩트의 발생 수준, 스트릭 아티팩트의 발생 수준, 및 메탈 아티팩트의 발생 수준 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 영역 각각에 대해 적용되는 적어도 하나의 재구성 처리 방법의 파라미터를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하기 위한 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각 재구성 처리 방법은 다양한 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 스트릭 아티팩트 저감 방법, 메탈 아티팩트 저감 방법, 모션 아티팩트 저감 방법, 노이즈 저감 방법, 및 해상도 개선 방법 각각을 적용하기 위한 다양한 알고리즘들을 제공할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(220)는, 스트릭 아티팩트 저감 방법에 대응되는 알고리즘으로서, 로 데이터의 통계적 특성에 따라 가중치를 다르게 설정하여 스트릭 아티팩트를 줄이는 통계적 가중치(statistical weighting) 알고리즘을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(220)는, 모션 아티팩트 저감 방법에 대응되는 알고리즘으로서, 비강체 정합(non-rigid registration) 방법에 기초하여 대상체의 모션을 측정함으로써 모션 아티팩트를 줄이는 알고리즘, 대상체의 예측된 움직임에 기초하여 역투영(backprojection) 단계에서 픽셀을 워핑시키는 알고리즘 등을 제공할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 특정 재구성 처리 방법을 적용하기 위해, 해당 재구성 처리 방법에 포함되는 적어도 하나의 알고리즘 중에서 하나를 결정할 수 있다. 이때, 프로세서(220)는, 의료 영상 장치(100a)의 초기 설정에 따라 적어도 하나의 알고리즘 중에서 하나를 자동으로 결정할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(220)는, 사용자의 선호도에 기초하여 적어도 하나의 알고리즘 중 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하고, 적어도 하나의 재구성 처리 방법에 각각 대응되는 다양한 재구성 처리 알고리즘 리스트를 표시하도록 디스플레이부(230)를 제어할 수 있다. 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 방법에 각각 대응되는 다양한 재구성 처리 알고리즘 리스트부터 하나를 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(220)는, 사용자의 선호도를 고려하여, 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 알고리즘을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 외부 입력에 응답하여, 자동으로 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 변경할 수 있다. 전술한 바와 같이, 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정할 수 있다. 그러나, 프로세서(220)는, 재구성 처리 방법이 자동으로 결정되는 경우에도, 사용자가 필요에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 변경하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 로 데이터로부터 단층 영상을 재구성한다. 프로세서(220)는, 복수의 영역 각각에 대한 재구성 처리를 병렬적으로 수행하여 단층 영상을 재구성함으로써, 단층 영상을 보다 빠르게 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이부(230)는, 프로세서(220)에 의해 재구성된 단층 영상을 표시한다.
디스플레이부(230)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 디스플레이부(230)는 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(230)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기 영동 디스플레이(electrophoretic display) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 의료 영상 장치(100a)의 구현 형태에 따라, 의료 영상 장치(100a)는 디스플레이부(230)를 2개 이상 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이부(230)는, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에서 복수의 영역을 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이부(230)는, 설정된 복수의 영역 각각에 대하여 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(230)는, 의료 영상 장치(100a)에 의해 제공되는 다양한 재구성 처리 방법을 표시하고, 사용자가 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 선택하도록 할 수 있다. 또한, 디스플레이부(230)는, 재구성 처리 방법 각각에 대응되는 다양한 재구성 처리 알고리즘 중 적어도 하나를 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따라 복수의 영역을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정할 수 있다. 도 3a를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 인체의 흉부를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득하고, 획득한 로 데이터에 기초하여 영상(300)을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 영상(300)은 예를 들면, FBP(Filtered Back-Projection)와 같은 재구성 알고리즘을 이용하여 생성된 영상일 수 있다. 흉부를 촬영하여 획득한 영상(300)은, 인체의 어깨(301), 폐(302), 심장(303), 복부(304) 등을 나타내는 복수의 영역을 포함할 수 있고, 각 영역에 따라 영상(300)에서 나타나는 아티팩트의 종류 및 노이즈 레벨이 달라질 수 있다. 예를 들어, 인체의 각 장기를 구성하는 성분이 서로 다르기 때문에, 엑스선이 투과될 때 나타나는 특성이 달라질 수 있으며, 이에 따라 영상(300)에서 나타나는 아티팩트의 종류 및 노이즈 레벨이 달라질 수 있다. 따라서, 영상(300)의 화질을 보다 효과적으로 개선하기 위해서, 각 영역에 따라 서로 다른 재구성 처리 방법을 적용하는 방법이 필요하다.
예를 들어, 도 3a를 참조하면, 영상(300)에서 어깨를 나타내는 제1 영역(301)은 어깨, 뼈 등과 같은 구조물에 의해 스트릭 아티팩트(streak artifact)가 나타날 수 있으며, 다른 영역에 비해 상대적으로 노이즈 레벨이 클 수 있다. 영상(300)에서 폐를 나타내는 영역(302)은, 다른 장기를 나타내는 영역에 비해 상대적으로 해상도가 떨어질 수 있으며, 호흡에 의해 모션 아티팩트(motion artifact)가 나타날 수 있다. 영상(300)에서 심장을 나타내는 영역은 심장 박동에 의해 모션 아티팩트가 나타날 수 있다. 또한, 영상(300)에서 메탈을 포함하는 영역은 메탈 아티팩트(metal artifact)가 나타날 수 있다. 따라서, 의료 영상 장치(100a)는, 영상(300)의 화질을 개선하기 위하여, 스트릭 아티팩트 저감 방법, 모션 아티팩트 저감 방법, 메탈 아티팩트 저감 방법, 노이즈 저감 방법, 및 해상도 개선 방법 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.
적어도 하나의 재구성 처리 방법을 영상(300)의 모든 영역에 동일하게 적용하면, 영역에 따라 불필요한 영상 처리가 적용될 수 있으며, 이에 따라 연산량이 과도하게 많아질 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정하고, 각 영역의 영상 특성에 기초하여 각 영역에 필요한 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 개별적으로 적용할 수 있다.
예를 들어, 도 3a를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 어깨를 나타내는 제1 영역(301)에 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 노이즈 저감 방법, 폐를 나타내는 제2 영역(302)에 해상도 개선 방법 및 모션 아티팩트 저감 방법, 복부를 나타내는 제3 영역(304)에 노이즈 저감 방법을 각각 적용할 수 있다. 이에 따라, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 불필요한 알고리즘이 적용되는 것을 방지할 수 있으며, 모든 영역에 재구성 처리 방법을 동일하게 적용할 때보다 연산량을 줄일 수 있다.
다른 예로서, 도 3b를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 환자의 골반(pelvis)을 촬영하여 획득한 로 데이터로부터 영상(310)을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 영상(310)은, 단층 영상의 화질을 개선하기 위한 다양한 영상 처리가 적용되기 이전의 영상을 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상(310)은 FBP(Filtered Back Projection)와 같은 재구성 알고리즘을 이용하여 재구성된 영상일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 영상(310)은 대상체 내부에 포함된 메탈을 나타낼 수 있으며, 메탈을 포함하는 영역(311)에서 메탈 아티팩트가 나타날 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(100a)는, 메탈을 포함하는 영역(311)에만 메탈 아티팩트 저감 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 의료 영상 장치(100a)는, 메탈을 포함하는 영역(311)에 대하여 메탈 아티팩트를 적용하고, 메탈을 포함하지 않는 영역(312)은 노이즈 저감 방법을 적용할 수 있다. 이에 따라, 의료 영상 장치(100a)는, 화질이 개선된 단층 영상을 보다 효율적으로 생성할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 병렬적으로 적용함으로써, 화질이 개선된 단층 영상을 보다 빠르게 생성할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 대상체의 해부학적 특징에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, 로 데이터로부터 생성된 영상(400)에서 어깨를 나타내는 제1 영역(401), 심장을 나타내는 제2 영역(402), 폐를 나타내는 제3 영역(403), 및 복부를 나타내는 제4 영역(404)을 설정할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)가 복수의 영역을 자동으로 설정하는 기준은 실시예에 따라 달라질 수 있다. 복수의 영역을 자동으로 설정하는 다양한 기준에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
다른 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역을 수동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 4b를 참조하면, 사용자는 로 데이터로부터 생성된 영상(420)에서 어깨를 나타내는 제1 영역(421)을 보다 정확하게 판독하고자 할 수 있다. 제1 영역(421)에 스트릭 아티팩트가 나타난 경우, 의료 영상 장치(100a)는 제1 영역(421)에 스트릭 아티팩트 저감 방법을 적용하여 화질을 개선시킬 필요가 있다. 이때, 의료 영상 장치(100)는 영상(420)에서 제1 영역(421)을 설정하는 외부 입력을 수신할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 수신된 외부 입력에 응답하여, 제1 영역(421)에만 스트릭 아티팩트 저감 방법을 적용함으로써, 제1 영역(421)의 화질을 개선시킬 수 있다.
또한, 사용자는, 영상(420)에서 복부를 나타내는 제4 영역(422)의 노이즈 레벨을 줄이고자 할 수 있다. 사용자는 제4 영역(422)을 하나의 영역으로 설정하고, 제4 영역(422)에 노이즈 저감 방법을 적용할 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(100a)는, 제1 영역(421)에 적용되는 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 제4 영역(422)에 적용되는 노이즈 저감 방법을 병렬적으로 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 스카우트 영상(scout image)에 기초하여 복수의 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 4c를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, 최종 단층 영상을 획득하기 위해 대상체를 단층 촬영하기 이전에 획득한 스카우트 영상(440)에 기초하여, 복수의 영역을 설정할 수 있다. 스카우트 영상(440)은 대상체의 내부 구조를 나타내기 때문에, 사용자는 스카우트 영상(440)에 기초하여 서로 다른 재구성 처리를 적용하고자 하는 복수의 영역을 용이하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 4c를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, 스카우트 영상(440)에서 어깨를 나타내는 영역(451), 메탈을 포함하는 영역(452)을 선택하는 외부 입력에 기초하여 복수의 영역을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역을 자동으로 또는 수동으로 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 4a를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, “Auto” 메뉴(410)를 선택하는 외부 입력에 응답하여, 복수의 영역을 자동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(230)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, “Auto” 메뉴(410)를 선택하는 외부 입력은, “Auto” 메뉴(410)를 터치하는 입력을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 도 4b를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, “Manual” 메뉴(430)를 선택하는 외부 입력에 응답하여, 복수의 영역을 수동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 로 데이터로부터 생성된 영상(420)에서 소정의 영역(421, 422)을 드래그하는 입력을 수신함으로써, 복수의 영역을 수동으로 설정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치가 복수의 영역을 자동으로 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
S510 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상을 획득할 수 있다.
S520 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 디텍터에서 검출된 광자(photon)의 개수를 측정할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 검출된 광자(photon)의 개수에 기초하여 특정 영역에 대응되는 노이즈 레벨을 판단할 수 있다. S530 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 디텍터에서 검출된 광자의 개수가 임계치 이하인 영역을 하나의 영역으로 설정할 수 있다. S540 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 설정된 영역에 적용하기 위한 노이즈 저감 알고리즘 및 알고리즘 파라미터를 결정할 수 있다.
S521 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터에 기초하여 모션 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 서로 마주 보는 각도 구간에 대응되는 로 데이터에 기초하여 모션 벡터(motion vector)를 계산하고, 계산된 모션 벡터를 이용하여 모션 정보를 추출할 수 있다. 이때, 모션 정보는, 모션 맵(motion map), 모션 인덱스, 모션 벡터 필드(MVF, motion vector field) 등의 형태를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
S531 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 추출된 모션 정보에 기초하여 모션 아티팩트의 발생 수준이 임계 수준 이상인 영역을 하나의 영역으로 설정할 수 있다. S541 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 설정된 영역에 적용하기 위한 모션 아티팩트 저감 알고리즘 및 알고리즘 파라미터를 결정할 수 있다.
S522 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터로부터 생성된 영상에 나타나는 인체의 장기들을 세그멘테이션할 수 있다. S532 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 세그멘테이션된 장기들에 기초하여, 각 장기에 대응되는 영역을 하나의 영역으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100)는, 로 데이터로부터 생성된 영상에서 어깨를 나타내는 영역, 심장을 나타내는 영역, 폐를 나타내는 영역, 복부를 나타내는 영역을 서로 다른 영역으로 설정할 수 있다. S542 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 설정된 영역에 적용하기 위한 해상도 개선 알고리즘 및 알고리즘 파라미터를 결정할 수 있다.
S523 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 로 데이터로부터 생성된 영상을 구성하는 픽셀들의 HU(Hounsfield Unit) 값을 추출할 수 있다. S533 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 추출된 HU 값에 기초하여 스트릭 아티팩트의 발생 수준이 임계 수준 이상인 영역을 자동으로 검출하고, 검출된 영역을 하나의 영역으로 설정할 수 있다. S543 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 설정된 영역에 적용하기 위한 스트릭 아티팩트 저감 알고리즘 및 알고리즘 파라미터를 결정할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 일 실시예에 따라 재구성 처리 방법의 파라미터를 다르게 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 의료 영상 장치(100a)의 기 설정된 기준에 따라 자동으로 복수의 영역을 설정하고, 복수의 영역 각각에 적용되는 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정할 수 있다. 그러나, 전술한 경우에도, 의료 영상 장치(100a)는, 사용자가 필요에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 변경하도록 할 수 있다. 예를 들면, 재구성 처리 방법의 파라미터는, 재구성 처리 방법의 적용 수준을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 의료 영상 장치(100)는, 사용자가 원하는 수준의 화질을 갖는 단층 영상을 재구성할 수 있다.
예를 들어, 도 6a를 참조하면, 사용자가 로 데이터로부터 생성된 영상(600)에서 어깨를 나타내는 제1 영역(601)에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경하고자 할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(601)에서 나타나는 스트릭 아티팩트의 수준이 임계 수준 이상이라고 판단될 때, 사용자는 제1 영역(601)에 적용되는 스트릭 아티팩트 저감 방법의 적용 수준을 높이고자 할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경하기 위한 사용자 인터페이스(602)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 자동으로 결정된 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 6a를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, 제1 영역(601)에 적용되는 재구성 처리 방법의 적용 수준을 스크롤 바 형태의 GUI(602)로 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는 제1 영역(601)에 적용되는 재구성 처리 방법으로서, 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 선예도(sharpness) 개선 방법을 자동으로 결정할 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(100a)는, 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 선예도 개선 방법의 파라미터를 나타내는 사용자 인터페이스(602)를 표시할 수 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 의료 영상 장치(100a)는 재구성 처리 방법의 적용 수준을 "Light"와 "Strong", 또는 "Min"과 "Max" 등으로 표현할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 사용자 인터페이스(602)를 통해 수신된 외부 입력에 응답하여, 제1 영역(601)에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 스크롤 바를 좌우로 이동시키는 외부 입력에 응답하여, 제1 영역(601)에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경할 수 있다.
다른 예로서, 사용자는 로 데이터로부터 생성된 영상에서 심장을 나타내는 제2 영역에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경하고자 할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 영상(610)에서 제2 영역(611)을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 제2 영역(611)에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스(612)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 내부 인스트럭션에 따라 제2 영역(611)에 적용되는 모션 아티팩트 저감 방법 및 해상도 향상 방법을 표시하고, 모션 아티팩트 저감 방법 및 해상도 향상 방법의 파라미터를 나타내는 사용자 인터페이스(612)를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 사용자 인터페이스를 통해 수신된 외부 입력에 응답하여, 모션 아티팩트 저감 방법 및 해상도 향상 방법의 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 대상체의 모션을 보다 정확하게 보정하고자 할 경우, 사용자는 “Accurate” 모드를 선택할 수 있다. 또는, 화질이 개선된 단층 영상을 보다 빠르게 생성하고자 할 경우, 사용자는 “Fast” 모드를 선택할 수 있다. “Accurate” 모드가 선택되면 대상체의 모션이 보다 정확하게 보정될 수 있으나, “Fast” 모드보다 연산량이 많아지기 때문에 속도가 느려질 수 있다. 이와 달리, “Fast” 모드가 선택되면, 화질이 개선된 단층 영상이 보다 빠르게 생성될 수 있으나, 모션 아티팩트의 저감 효과가 상대적으로 낮을 수 있다. 따라서, 사용자는 필요에 따라 모션 아티팩트 저감 방법의 파라미터를 변경할 수 있다.
사용자는 로 데이터로부터 생성된 영상에서 폐를 나타내는 제3 영역에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경하고자 할 수 있다. 도 6c를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 영상(620)에서 제3 영역(621)을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 제3 영역(621)에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스(622)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 내부 인스트럭션에 따라 제3 영역(621)에 적용되는 모션 아티팩트 저감 방법 및 노이즈 저감 방법을 표시하고, 모션 아티팩트 저감 방법 및 노이즈 저감 방법의 파라미터를 나타내는 사용자 인터페이스(622)를 표시할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(100a)는, 사용자 인터페이스를 통해 수신된 외부 입력에 응답하여, 모션 아티팩트 저감 방법 및 노이즈 저감 방법의 파라미터를 변경할 수 있다.
다른 예로서, 사용자는 스카우트 영상에서 메탈을 포함하는 영역에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경하고자 할 수 있다. 예를 들어, 도 6d를 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는, 스카우트 영상(630)에서 메탈을 포함하는 영역(631)을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 메탈을 포함하는 영역(631)에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스(632)를 표시할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(100a)는, 사용자 인터페이스(632)를 통해 수신된 외부 입력에 응답하여, 메탈을 포함하는 영역(631)에 적용되는 재구성 처리 방법의 파라미터를 변경할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 알고리즘을 수동으로 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하고, 수신된 입력에 응답하여 선택된 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 이용하여 단층 영상을 재구성할 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 로 데이터로부터 생성된 영상(700)에서 어깨를 나타내는 영역(701)에 적용되는 재구성 처리 방법으로서, 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 선예도 개선 방법이 결정될 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(100a)는, 사용자가 스트릭 아티팩트 저감 방법 및 선예도 개선 방법에 각각 대응되는 다양한 재구성 처리 알고리즘 중에서 선호하는 알고리즘을 선택하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)는, 다양한 재구성 처리 알고리즘 중에서 하나를 선택하기 위한 사용자 인터페이스(710)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 스트릭 아티팩트 저감 방법에 대응되는 알고리즘 리스트(711) 및 선예도 개선 방법에 대응되는 알고리즘 리스트(712)를 표시하고, 표시된 알고리즘 리스트들(711, 712)로부터 사용자가 원하는 알고리즘을 선택하도록 할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 복수의 영역 각각에 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 설정된 복수의 영역 각각에 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대응되는 로 데이터에 대해 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용할 수 있다.
도 8을 참조하면, 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터로부터 생성된 영상(800)에서 어깨를 나타내는 제1 영역(801), 폐를 나타내는 제2 영역(802), 및 복부를 나타내는 제3 영역(803)을 설정할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 제1 영역(801)에 스트릭 아티팩트 저감 방법, 제2 영역(802)에 모션 아티팩트 저감 방법, 및 제3 영역(803)에 노이즈 저감 방법을 적용하고자 할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 대상체를 촬영하여 획득한 전체 로 데이터 중에서 제1 영역(801)에 대응되는 제1 로 데이터(811)를 추출하고, 제1 로 데이터(811)에 스트릭 아티팩트 저감 방법을 적용하여 제1 영역(801)에 대응되는 단층 영상(821)을 재구성할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 전체 로 데이터 중에서 제2 영역(802)에 대응되는 제2 로 데이터(812)를 추출하고, 제2 로 데이터(812)에 모션 아티팩트 저감 방법을 적용하여 제2 영역(802)에 대응되는 단층 영상(822)을 재구성할 수 있다. 또한, 의료 영상 장치(100a)는, 전체 로 데이터 중에서 제3 영역(803)에 대응되는 제3 로 데이터(813)를 추출하고, 제3 로 데이터(813)에 노이즈 저감 방법을 적용하여 제3 영역(803)에 대응되는 단층 영상(823)을 재구성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)가 로 데이터로부터 생성된 영상(800)에서 폐를 나타내는 영역과 심장을 나타내는 영역을 각각 설정할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(100a)는, 폐를 나타내는 영역에 적용되는 재구성 처리 방법으로서 모션 아티팩트 저감 방법을 결정하고, 심장을 나타내는 영역에 적용되는 재구성 처리 방법으로서 노이즈 저감 방법을 결정할 수 있다. 이때, 폐를 나타내는 영역에 대응되는 로 데이터와 심장을 나타내는 영역에 대응되는 로 데이터가 서로 중복될 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 폐를 나타내는 영역에 대응되는 로 데이터에 모션 아티팩트 저감 방법을 적용하고, 심장을 나타내는 영역에 대응되는 로 데이터에 노이즈 저감 방법을 적용한 후에, 중복되는 영역에 대해서는 노이즈 저감 방법이 적용된 단층 영상이 출력되도록 할 수 있다. 또는, 실시예에 따라, 의료 영상 장치(100a)는, 두 종류의 단층 영상이 모두 출력되도록 할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
S910 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득한다. 로 데이터는 의료 영상 장치(100a)의 스캐너로부터 획득되거나, 외부 장치로부터 수신되는 등 다양한 방식으로 획득될 수 있다.
S920 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 로 데이터 또는 로 데이터로부터 생성된 영상에 기초하여 복수의 영역을 설정한다.
복수의 영역은, 서로 다른 재구성 처리 방법을 필요로 하는 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 영역은, 대상체의 해부학적 특징에 따라 구분되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는 인체의 장기들을 세그멘테이션하여 복수의 영역을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)는 대상체의 해부학적 특징에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정할 수 있다.
S930 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정한다.
재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트 저감 방법, 모션 아티팩트 저감 방법, 메탈 아티팩트 저감 방법, 해상도 개선 방법 및 노이즈 저감 방법 등을 포함할 수 있으며, 각 재구성 처리 방법은 다양한 알고리즘에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각의 영상 특성에 기초하여 복수의 영역 각각에 대해 적용되는 적어도 하나의 재구성 처리 방법의 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 노이즈 레벨의 수준, 모션 아티팩트의 발생 수준, 스트릭 아티팩트의 발생 수준, 및 메탈 아티팩트의 발생 수준 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 영역 각각에 대해 적용되는 적어도 하나의 재구성 처리 방법의 파라미터를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하기 위한 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 결정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(100a)는, 스트릭 아티팩트 저감 방법, 메탈 아티팩트 저감 방법, 모션 아티팩트 저감 방법, 노이즈 저감 방법, 및 해상도 개선 방법 각각을 적용하기 위한 복수의 알고리즘을 제공할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 의료 영상 장치(100a)의 초기 설정에 따라 복수의 알고리즘 중에서 하나를 자동으로 결정할 수 있다. 또는, 실시예에 따라, 의료 영상 장치(100a)는 사용자의 선호도에 기초하여 복수의 알고리즘 중 하나를 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대하여 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 의료 영상 장치(100a)는, 수신된 입력에 응답하여, 복수의 영역 각각에 대하여 선택된 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 적용할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(100a)는, 외부 입력에 응답하여, 자동으로 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 변경할 수 있다. 전술한 바와 같이, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대하여, 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정할 수 있다. 그러나, 의료 영상 장치(100a)는, 사용자가 필요에 따라 복수의 영역 각각에 적용되는 재구성 처리 방법의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 변경하도록 할 수 있다.
S940 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 복수의 영역 각각에 대하여 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성한다.
일 실시예에 따르면, 의료 영상 장치(100a)는 복수의 영역 각각에 대한 재구성 처리를 병렬적으로 수행하여 단층 영상을 재구성함으로써, 단층 영상을 보다 빠르게 재구성할 수 있다.
S950 단계에서, 의료 영상 장치(100a)는, 재구성된 단층 영상을 표시한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (20)
- 대상체를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
상기 로 데이터 또는 상기 로 데이터로부터 생성된 영상, 상기 대상체의 해부학적 특징, 및 상기 영상에 나타나는 적어도 하나의 아티팩트에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정하고,
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 복수의 영역 각각에 나타나는 아티팩트의 종류 및 해부학적 특징에 기초하여 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 다르게 결정하고,
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 프로세서(processor); 및
상기 재구성된 단층 영상을 표시하는 디스플레이부;
를 포함하고,
상기 재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트(streak artifact) 저감 방법, 모션 아티팩트(motion artifact) 저감 방법, 메탈 아티팩트(metal artifact) 저감 방법, 노이즈(noise) 저감 방법 및 해상도 개선 방법 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 의료 영상 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 영역 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 재구성 처리 방법에 대응되는 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 결정하고,
상기 복수의 영역 각각에 대해, 상기 결정된 재구성 처리 알고리즘을 적용하여 상기 로 데이터로부터 상기 단층 영상을 재구성하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
기 설정된 기준에 따라 상기 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정하는, 의료 영상 장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 프로세서는,
외부 입력에 응답하여 상기 자동으로 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 변경하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하고,
상기 수신된 입력에 응답하여, 상기 선택된 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 이용하여 상기 단층 영상을 재구성하는, 의료 영상 장치.
- 제 8항에 있어서,
상기 디스플레이부는, 상기 의료 영상 장치에 의해 제공되는 재구성 처리 알고리즘의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스를 표시하고,
상기 프로세서는, 상기 사용자 인터페이스를 통해, 상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘를 선택하는 입력을 수신하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 영역 각각에 대한 재구성 처리를 병렬적으로 수행하여 상기 단층 영상을 재구성하는, 의료 영상 장치.
- 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계;
상기 로 데이터 또는 상기 로 데이터로부터 생성된 영상, 상기 대상체의 해부학적 특징, 및 상기 영상에 나타나는 적어도 하나의 아티팩트에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정하는 단계;
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 복수의 영역 각각에 나타나는 아티팩트의 종류 및 해부학적 특징에 기초하여 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하는 단계;
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 재구성된 단층 영상을 표시하는 단계;
를 포함하고,
상기 재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트(streak artifact) 저감 방법, 모션 아티팩트(motion artifact) 저감 방법, 메탈 아티팩트(metal artifact) 저감 방법, 노이즈(noise) 저감 방법 및 해상도 개선 방법 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 11항에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
상기 복수의 영역 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 재구성 처리 방법에 대응되는 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 단층 영상을 재구성하는 단계는,
상기 복수의 영역 각각에 대해, 상기 결정된 재구성 처리 알고리즘을 적용하여 상기 로 데이터로부터 상기 단층 영상을 재구성하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하는 단계는,
기 설정된 기준에 따라 상기 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 자동으로 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
외부 입력에 응답하여 상기 자동으로 결정된 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 변경하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 단층 영상을 재구성하는 단계는,
상기 복수의 영역 각각에 대해 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하는 단계; 및
상기 수신된 입력에 응답하여, 상기 선택된 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 이용하여 상기 단층 영상을 재구성하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하는 단계는,
의료 영상 장치에 의해 제공되는 재구성 처리 알고리즘의 종류 및 파라미터 중 적어도 하나를 나타내는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계; 및
상기 사용자 인터페이스를 통해, 상기 적어도 하나의 재구성 처리 알고리즘을 선택하는 입력을 수신하는 단계;
를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 프로세서에 의해 판독되어 수행되었을 때, 의료 영상 처리 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계;
상기 로 데이터 또는 상기 로 데이터로부터 생성된 영상, 상기 대상체의 해부학적 특징, 및 상기 영상에 나타나는 적어도 하나의 아티팩트에 기초하여 복수의 영역을 자동으로 설정하는 단계;
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 복수의 영역 각각에 나타나는 아티팩트의 종류 및 해부학적 특징에 기초하여 적어도 하나의 재구성 처리 방법을 결정하는 단계;
상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 결정된 재구성 처리 방법을 적용하여 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 생성된 단층 영상을 표시하는 단계;를 포함하고,
상기 재구성 처리 방법은, 스트릭 아티팩트(streak artifact) 저감 방법, 모션 아티팩트(motion artifact) 저감 방법, 메탈 아티팩트(metal artifact) 저감 방법, 노이즈(noise) 저감 방법 및 해상도 개선 방법 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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