KR101981708B1 - 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치 및 이의 병변 모양 규칙성 판단 방법 - Google Patents
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Abstract
병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 기술을 개시한다. 이 기술은 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하고, 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단함으로써 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
Description
병변(lesion) 진단에 관련한 기술로, 특히 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치 및 이의 병변 모양 규칙성 판단 방법에 관한 것이다.
초음파 영상을 이용하면 병변을 탐지하거나 진단할 수 있다. 초음파는 신체 조직 내부에서 초음파가 완전히 반사되거나 흡수되면, 그 후면 조직의 영상은 나타나지 않는다.
그러나, 두 조직간의 저항 차이가 클수록 반사파는 크고, 투과파는 작게 되어 두 경계면의 후부에는 음향 음영이 생긴다. 이것을 후방음영(Posterior Acoustic Shadow)라고 하며, 신체내의 뼈, 장기내의 가스, 담석 등에서 이러한 후방 음영을 볼 수 있다.
이러한 현상을 이용하여 병변의 종류를 진단할 수 있는데, 초음파 영상으로부터 병변에 대한 정확한 진단을 위해서는 병변 모양의 정확한 구분이 필요하다. 그런데, 병변의 모양은 매우 다양하기 때문에 CAD(Computer Aided Diagnosis) 시스템이 자동으로 병변의 모양을 정확하게 구분하기 어려우므로, 효율적으로 병변을 구분하는 기술이 필요하다.
의료 영상에 포함되는 병변 모양의 규칙성을 판단할 수 있는 병변 진단 장치 및 이의 병변 모양 규칙성 판단 방법을 제공한다.
일 양상에 따르면, 병변 진단 장치가 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하고, 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단한다.
부가적인 양상에 따르면, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 어느 하나일 수 있다.
부가적인 양상에 따르면, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 적어도 두 개의 방식이 조합된 것일 수 있다.
의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하고, 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단함으로써 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
도 1 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2 는 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들이 선택된 일 예를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제1실시예를 도시한 블럭도이다.
도 4 는 시계 방향 방향으로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 방향성을 가진 벡터들을 형성하는 예를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제2실시예를 도시한 블럭도이다.
도 6 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제3실시예를 도시한 블럭도이다.
도 8 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 길이 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제4실시예를 도시한 블럭도이다.
도 10 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 면적 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명에 따른 병변 진단 장치의 모양 규칙성 판단 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 2 는 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들이 선택된 일 예를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제1실시예를 도시한 블럭도이다.
도 4 는 시계 방향 방향으로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 방향성을 가진 벡터들을 형성하는 예를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제2실시예를 도시한 블럭도이다.
도 6 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제3실시예를 도시한 블럭도이다.
도 8 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 길이 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제4실시예를 도시한 블럭도이다.
도 10 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 면적 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명에 따른 병변 진단 장치의 모양 규칙성 판단 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 실시예를 통하여 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치(100)는 초음파 검사기, MRI 장치, CT 장치 등의 의료영상 측정기기(도면 도시 생략)에 의해 획득된 의료영상을 분석해 병변을 진단한다.
이 실시예에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치(100)는 병변 영역 검출부(110)와, 병변 진단부(120)를 포함할 수 있다. 이 때, 병변 영역 검출부(110)와, 병변 진단부(120)는 논리적 또는 물리적으로 동일한 장치로 구현될 수도 있고, 논리적 또는 물리적으로 각각 별도의 장치로 구현될 수도 있다.
병변 영역 검출부(110)는 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성한다. 이 때, 가상의 점들이 일정한 간격으로 선택될 수도 있고, 간격이 일정하지 않고 임의로 선택될 수도 있다.
도 2 는 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들이 선택된 일 예를 도시한 도면이다. 도 2 를 참조해 보면, 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들이 임의의 간격으로 선택되었음을 볼 수 있다.
병변 진단부(120)는 병변 영역 검출부(110)에 의해 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 통상적으로, 병변 모양이 불규칙적일 경우 악성일 가능성이 크다.
이 때, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 적어도 두 개의 방식이 조합된 것일 수도 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제1실시예를 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 각 가상의 점을 지나는 방향성을 가진 벡터들의 패턴을 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단하며, 벡터 형성부(210)와, 패턴 분석부(220)와, 규칙성 판단부(230)를 포함한다.
벡터 형성부(210)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 방향성을 가진 벡터들을 형성한다. 도 4 는 시계 방향 방향으로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 방향성을 가진 벡터들을 형성하는 예를 도시한 도면이다.
패턴 분석부(220)는 벡터 형성부에 의해 형성된 벡터들의 방향 패턴을 분석한다. 예컨대, 이웃하는 가상점을 연결한 벡터가 어느 방향인가에 따라 패턴을 정의할 수 있다. 벡터가 우상 방향일 경우 패턴 'a'로, 벡터가 우하 방향일 경우 패턴 'b'로, 벡터가 좌하 방향일 경우 패턴 'c'로, 벡터가 좌상 방향일 경우 패턴 'd'로 정의하였다면, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상점들을 시계 방향으로 연결한 벡터 방향 패턴은 9시 방향부터 'aaaaaabbbbbbbcccccdddddd' 등과 같이 나타날 수 있다.
규칙성 판단부(230)는 패턴 분석부(220)에 의한 벡터들의 방향 패턴 분석 결과에 따라, 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 예컨대, 규칙성 판단부(230)가 패턴 분석부(220)에 의해 분석된 벡터들의 방향 패턴을 미리 저장된 패턴 규칙과 비교하여, 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단하도록 구현할 수 있다.
만약, 패턴 분석부(220)에 의해 분석된 벡터들의 방향 패턴이 'aaddaaabaabbbccbbccbbbccccddccddddd'이고, 이와 동일 또는 유사한 패턴 규칙이 불규칙 패턴으로 미리 저장되어 있다면, 규칙성 판단부(230)가 병변 모양이 불규칙적이라고 판단할 수 있다.
부가적인 양상에 따르면, 병변 진단부(120)가 패턴 규칙 저장부(240)를 더 포함할 수 있다. 패턴 규칙 저장부(240)는 패턴 규칙을 저장한다. 예컨대, 패턴 규칙이 불규칙적인 병변 패턴일 수 있다. 이 경우, 불규칙적인 병변 패턴들 각각이 고유한 식별번호와 매칭되어 패턴 규칙 저장부(240)에 저장될 수 있다.
이 때, 규칙성 판단부(230)가 패턴 분석부에 의해 분석된 벡터들의 방향 패턴과 패턴 규칙 저장부(240)에 저장된 패턴 규칙을 비교하여, 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 수 있다.
부가적인 양상에 따르면, 병변 진단부(120)가 패턴 규칙 학습부(250)를 더 포함할 수 있다. 패턴 규칙 학습부(250)는 패턴 규칙을 학습하여 패턴 규칙 저장부(240)에 패턴 규칙을 축적한다.
예컨대, 패턴 규칙 학습부(250)가 지도 학습(Supervised Learning) 기법을 이용해 병변이 규칙적인 병변에 속하는지 또는 불규칙적인 병변에 속하는지 분류하여 패턴 규칙을 축적할 수 있다.
따라서, 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 수 있으므로, 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
도 5 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제2실시예를 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단한다.
이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 제1직선 형성부(310)와, 제2직선 형성부(320)와, 제1교점 검출부(330)와, 제2교점 검출부(340)와, 거리차 계산부(350)와, 규칙성 판단부(360)를 포함한다.
제1직선 형성부(310)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원 중심을 지나고, 타원의 장축 또는 단축을 기준으로 일정한 각도로 n등분하여 다수의 제1직선들을 형성한다.
도 6 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 6 을 참조해 보면, 가상의 타원 중심을 지나고, 타원의 장축 또는 단축을 기준으로 일정한 각도(θ)로 n등분하여 제1직선이 형성되어 있음을 볼 수 있다.
제2직선 형성부(320)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들 중 서로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 제2직선들을 형성한다. 도 6 을 참조해 보면, 서로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 제2직선이 형성되어 있음을 볼 수 있다.
제1교점 검출부(330)는 제1직선 형성부(310)에 의해 형성되는 제1직선들과, 제2직선 형성부(320)에 의해 형성되는 제2직선들과의 교차하는 제1교점들을 검출한다. 도 6 을 참조해 보면, 제1직선과 제2직선이 교차하는 제1교점을 볼 수 있다.
제2교점 검출부(340)는 제1직선 형성부(310)에 의해 형성되는 제1직선들과, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원이 교차하는 제2교점들을 검출한다. 도 6 을 참조해 보면, 제1직선과 가상의 타원이 교차하는 제2교점을 볼 수 있다.
위에서, 타원 중심 좌표를 (0,0)으로 할 때, 각도(θ)를 알고 있으므로, 제1직선에 대한 1차원 방정식을 구할 수 있고, 두 가상의 점의 좌표를 알고 있으므로, 제2직선에 대한 1차원 방정식 역시 구할 수 있다.
또한, 제1직선에 대한 1차원 방정식과 제2직선에 대한 1차원 방정식을 연립하면 제1교점을 구할 수 있고, 가상의 타원의 장축, 단축 길이 역시 알 수 있으므로, 타원의 방정식 역시 구할 수 있고, 이 타원 방정식과 제1직선에 대한 1차원 방정식을 연립할 경우, 제2교점을 구할 수 있다.
거리차 계산부(350)는 제1교점 검출부(330)에 의해 검출된 제1교점들과 타원 중심간의 제1길이들과, 제2교점 검출부(340)에 의해 검출된 제2교점들과 타원 중심간의 제2길이들의 거리차들을 계산하고, 거리차의 평균값을 계산한다.
도 6 에 도시한 제1직선과 제2직선을 일정한 각도(θ) 만큼 증가시키면서 형성시키고, 위와 같은 과정을 통해 제1길이들과 제2길이들을 구한 다음, 이 들간의 거리차를 계산해 평균값을 구한다.
규칙성 판단부(360)는 거리차 계산부(350)에 의해 계산된 거리차의 평균값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 이 때, 규칙성 판단부(350)가 거리차의 평균값이 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하도록 구현할 수 있다.
즉, 이 실시예는 제1길이들과 제2길이들의 거리차가 작으면 작을수록 실제 병변과 가상의 타원이 더 유사하다는 기하학적 특성을 이용하여 병변의 불규칙성을 판단할 수 있도록 한 것이다.
이와 같이함에 의해, 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 수 있으므로, 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
도 7 은 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제3실시예를 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 길이 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하며, y거리 계산부(410)와, 규칙성 판단부(420)를 포함한다.
y거리 계산부(410)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 x좌표별로, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원간의 y좌표 차이들을 계산한다.
도 8 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 길이 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 8 을 참조해 보면, 맨 좌측의 가상의 점의 x좌표 위치에서의 가상의 점과 타원간의 y좌표 차이를 볼 수 있다.
규칙성 판단부(420)는 y거리 계산부(410)에 의해 계산되는 각 x좌표별 y좌표 차이들의 합산값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 이 때, 규칙성 판단부(420)가 합산값이 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하도록 구현할 수 있다.
즉, 이 실시예는 모든 x좌표 위치에서의 가상의 점과 타원간의 y좌표 차이들을 합산한 값이 작으면 작을수록 실제 병변과 가상의 타원이 더 유사하다는 기하학적 특성을 이용하여 병변의 불규칙성을 판단할 수 있도록 한 것이다.
이와 같이함에 의해, 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 길이 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 수 있으므로, 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
도 9 는 본 발명에 따른 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 병변 진단부의 제4실시예를 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 면적 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단한다.
이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 직선 형성부(510)와, 제1면적 계산부(520)와, 제2면적 계산부(530)와, 면적차 계산부(540)와, 규칙성 판단부(550)를 포함한다.
직선 형성부(510)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원 중심과, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들 중 서로 이웃하는 가상의 점들 각각을 지나는 제1직선들과 제2직선들을 형성한다.
도 10 은 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 면적 분석을 통해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 10 을 참조해 보면, 가상의 타원 중심과, 서로 이웃하는 가상의 두 점 각각을 연결하는 제1직선과 제2직선이 형성되었음을 볼 수 있다.
제1면적 계산부(520)는 직선 형성부(510)에 의해 형성된 제1직선들과 제2직선들 및 서로 이웃하는 가상의 점들을 서로 연결한 제3직선들에 의해 형성되는 삼각형들의 면적을 계산한다.
도 10 을 참조해 보면, 직선 형성부(510)에 의해 형성된 제1직선과 제2직선과, 서로 이웃하는 가상의 점을 연결한 제3직선에 의해 삼각형이 형성되었음을 볼 수 있다.
타원 중심 좌표를 (0,0)으로 할 때, 가상의 두 점 좌표를 알고 있으므로, 가상의 타원 중심과, 서로 이웃하는 가상의 두 점 각각을 연결하는 제1직선과 제2직선에 대한 1차원 방정식을 구할 수 있고, 두 가상의 점의 좌표를 알고 있으므로, 이 두점을 연결한 제3직선에 대한 1차원 방정식 역시 구할 수 있다. 이 제1직선과 제2직선에 대한 1차원 방정식과 제3직선에 대한 1차원 방정식을 연립하면, 이 세 직선에 의해 형성되는 삼각형의 면적을 구할 수 있다.
제2면적 계산부(530)는 직선 형성부(510)에 의해 형성된 제1직선들과 제2직선들 및 타원에 의해 형성되는 원호들의 면적을 계산한다. 가상의 타원의 장축, 단축 길이 역시 알 수 있으므로, 타원의 방정식 역시 구할 수 있고, 이 타원 방정식과 위에서 구한 타원 중심과 서로 이웃하는 가상의 두 점 각각을 연결하는 제1직선과 제2직선에 대한 1차원 방정식을 연립하면, 두 직선과 타원에 의해 형성되는 원호의 면적을 구할 수 있다.
면적차 계산부(540)는 제1면적 계산부(520)와 제2면적 계산부(530)에 의해 계산되는 삼각형들의 면적과 원호들의 면적차들을 계산하고, 면적차의 평균값을 계산한다.
규칙성 판단부(550)는 면적차 계산부(540)에 의해 계산된 면적차의 평균값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 이 때, 규칙성 판단부(550)가 면적차의 평균값이 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하도록 구현할 수 있다.
즉, 이 실시예는 가상의 타원 중심과, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 두점 각각을 연결한 제1직선과 제2직선 및 가상의 두점을 연결한 제3직선에 의해 형성되는 삼각형의 면적과, 제1직선과 제2직선 및 가상의 타원에 의해 형성되는 원호의 면적차의 평균값이 작으면 작을수록 실제 병변과 가상의 타원이 더 유사하다는 기하학적 특성을 이용하여 병변의 불규칙성을 판단할 수 있도록 한 것이다.
이와 같이함에 의해, 이 실시예에 따른 병변 진단부(120)는 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 면적 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 수 있으므로, 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
한편, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 각도 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단할 경우, 병변의 크기가 매우 크다면, 병변 모양의 규칙성 판단의 오류 가능성이 커진다.
이 경우, 각도를 아주 세분화해서 오류를 줄일 수 있으나, 각도를 매우 세분화할 경우 연산량이 매우 증가하므로, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성을 가진 벡터 패턴이나 면적 분석을 통해 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단하는 방식을 조합하여 보완함으로써 병변 모양의 규칙성 판단 속도와 정확성을 높일 수 있다.
한편, 정확한 타원 생성이 어렵거나, 적합한 타원을 생성하기 어려울 경우, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성을 가진 벡터 패턴만을 이용해 병변 모양의 규칙성을 판단할 수 있다.
도 11 을 참조하여 이상에서 설명한 바와 같은 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치의 모양 규칙성 판단 동작을 간략하게 알아본다. 도 11 은 본 발명에 따른 병변 진단 장치의 모양 규칙성 판단 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
먼저, 단계 610에서 병변 진단 장치가 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성한다. 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하는 것과 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 620에서 병변 진단 장치가 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단한다. 통상적으로, 병변 모양이 불규칙적일 경우 악성일 가능성이 크다.
이 때, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들의 상관 관계 분석이 병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식 중 적어도 두 개의 방식이 조합된 것일 수도 있다.
병변의 외곽을 따라 선택되는 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석 또는 각도 분석 또는 길이 분석 또는 면적 분석 방식을 이용해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 구체적인 실시예와 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명을 생략한다.
따라서, 이상에서 설명한 바와 같이 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치는 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하고, 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단함으로써 병변에 대한 정확한 진단이 가능하다.
발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
병변 진단 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 병변 진단 장치
110 : 병변 영역 검출부
120 : 병변 진단부
210 : 벡터 형성부 220 : 패턴 분석부
230 : 규칙성 판단부 240 : 패턴 규칙 저장부
250 : 패턴 규칙 학습부
310 : 제1직선 형성부 320 : 제2직선 형성부
330 : 제1교점 검출부 340 : 제2교점 검출부
350 : 거리차 계산부 360 : 규칙성 판단부
410 : y거리 계산부 420 : 규칙성 판단부
510 : 직선 형성부 520 : 제1면적 계산부
530 : 제2면적 계산부 540 : 면적차 계산부
550 : 규칙성 판단부
110 : 병변 영역 검출부
120 : 병변 진단부
210 : 벡터 형성부 220 : 패턴 분석부
230 : 규칙성 판단부 240 : 패턴 규칙 저장부
250 : 패턴 규칙 학습부
310 : 제1직선 형성부 320 : 제2직선 형성부
330 : 제1교점 검출부 340 : 제2교점 검출부
350 : 거리차 계산부 360 : 규칙성 판단부
410 : y거리 계산부 420 : 규칙성 판단부
510 : 직선 형성부 520 : 제1면적 계산부
530 : 제2면적 계산부 540 : 면적차 계산부
550 : 규칙성 판단부
Claims (20)
- 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하는 병변 영역 검출부와;
상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 병변 진단부를 포함하되,
상기 병변 진단부는
상기 선택된 가상의 점들과 관련된 각도, 상기 선택된 가상의 점들과 관련된 길이, 또는 상기 선택된 가상의 점들과 관련된 면적 중 적어도 하나를 기반으로 상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
상기 선택된 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터를 기반으로 상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
상기 병변의 외곽을 따라 선택되는 각 가상의 점을 지나는 방향성을 가진 벡터들의 패턴을 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
시계 방향 또는 반시계 방향으로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 방향성을 가진 벡터들을 형성하는 벡터 형성부와;
상기 벡터 형성부에 의해 형성된 벡터들의 방향 패턴을 분석하는 패턴 분석부와;
상기 패턴 분석부에 의한 벡터들의 방향 패턴 분석 결과에 따라, 병변 모양의 규칙성을 판단하는 규칙성 판단부를;
포함하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
패턴 규칙을 저장하는 패턴 규칙 저장부를;
더 포함하고,
상기 규칙성 판단부는 상기 패턴 분석부에 의해 분석된 벡터들의 방향 패턴과 상기 패턴 규칙 저장부에 저장된 패턴 규칙을 비교하여, 병변 모양이 규칙적인지 또는 불규칙적인지 판단하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
패턴 규칙을 학습하여 상기 패턴 규칙 저장부에 패턴 규칙을 축적하는 패턴 규칙 학습부를;
더 포함하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 패턴 규칙은
불규칙적인 병변 패턴인 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
상기 선택된 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원 중심을 지나고, 타원의 장축 또는 단축을 기준으로 일정한 각도로 n등분하여 다수의 제1직선들을 형성하는 제1직선 형성부와;
상기 선택된 가상의 점들 중 서로 이웃하는 가상의 점들을 연결하여 제2직선들을 형성하는 제2직선 형성부와;
상기 제1직선 형성부에 의해 형성되는 제1직선들과, 제2직선 형성부에 의해 형성되는 제2직선들과의 교차하는 제1교점들을 검출하는 제1교점 검출부와;
상기 제1직선 형성부에 의해 형성되는 제1직선들과, 상기 가상의 타원이 교차하는 제2교점들을 검출하는 제2교점 검출부와;
상기 제1교점 검출부에 의해 검출된 제1교점들과 상기 가상의 타원 중심간의 제1길이들과, 상기 제2교점 검출부에 의해 검출된 제2교점들과 상기 가상의 타원 중심간의 제2길이들의 거리차들을 계산하고, 상기 계산된 거리차들의 평균값을 계산하는 거리차 계산부와;
상기 거리차 계산부에 의해 계산된 거리차들의 평균값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 규칙성 판단부를;
포함하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 규칙성 판단부는
상기 거리차들의 평균값이 상기 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
상기 선택된 가상의 점들의 x좌표별로, 상기 선택된 가상의 점들과, 상기 선택된 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원간의 y좌표 차이들을 계산하는 y거리 계산부와;
상기 y거리 계산부에 의해 계산되는 각 x좌표별 y좌표 차이들의 합산값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 규칙성 판단부를;
포함하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 규칙성 판단부는
상기 합산값이 상기 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 병변 진단부는
상기 선택된 가상의 점들이 최대한 포함되는 가상의 타원 중심과, 상기 선택된 가상의 점들 중 서로 이웃하는 가상의 점들 각각을 지나는 제1직선들과 제2직선들을 형성하는 직선 형성부와;
상기 직선 형성부에 의해 형성된 제1직선들과 제2직선들 및 서로 이웃하는 가상의 점들을 서로 연결한 제3직선들에 의해 형성되는 삼각형들의 면적을 계산하는 제1면적 계산부와;
상기 직선 형성부에 의해 형성된 제1직선들과 제2직선들 및 타원에 의해 형성되는 원호들의 면적을 계산하는 제2면적 계산부와;
상기 제1면적 계산부와 상기 제2면적 계산부에 의해 계산되는 삼각형들의 면적과 원호들의 면적차들을 계산하고, 상기 계산된 면적차들의 평균값을 계산하는 면적차 계산부와;
상기 면적차 계산부에 의해 계산된 면적차들의 평균값과 임계값을 비교해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 규칙성 판단부를;
포함하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 규칙성 판단부는
상기 면적차들의 평균값이 상기 임계값 이상일 경우, 불규칙적인 병변이라 판단하는 병변 모양 규칙성 판단이 가능한 병변 진단 장치. - 의료 영상에 포함되는 병변의 외곽을 따라 다수의 가상의 점들을 선택하여 병변 영역을 형성하는 단계; 및
상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 단계를 포함하되,
상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 단계는
상기 선택된 가상의 점들과 관련된 각도, 상기 선택된 가상의 점들과 관련된 길이, 또는 상기 선택된 가상의 점들과 관련된 면적 중 적어도 하나를 기반으로 상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 단계를 포함하는 병변 진단 장치의 병변 모양 규칙성 판단 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 단계는
상기 선택된 가상의 점들과 관련된 방향성 벡터 분석을 이용하여 상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 단계를 포함하는 병변 진단 장치의 병변 모양 규칙성 판단 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 선택된 가상의 점들의 상관 관계를 분석하는 단계는
상기 병변의 외곽을 따라 선택되는 각 가상의 점을 지나는 방향성을 가진 벡터들의 패턴을 분석해 병변 모양의 규칙성을 판단하는 단계를 포함하는 병변 진단 장치의 병변 모양 규칙성 판단 방법.
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