KR102149369B1 - 의료 영상을 시각화하는 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의료 영상을 시각화하는 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 컴퓨팅 장치가, 의료 영상을 획득하고, 상기 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변을 시각화하되, 상기 의료 영상을 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리하며, 처리된 상기 의료 영상을 출력한다.
Description
본 발명은 의료 영상을 시각화하는 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 컴퓨팅 장치가, 의료 영상을 획득하고, 상기 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변을 시각화하되, 상기 의료 영상을 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리하며, 처리된 상기 의료 영상을 출력한다.
의료 영상, 특히 병리 영상은 의사가 보기 편하도록 다양한 방식으로 시각화된다. 예를 들어 화살표 또는 기타 표식으로 병변을 지시하는 방식, 병변의 외곽선을 표시하는 방식, 히트맵 또는 분할 영역을 표시하는 방식, 히트맵 또는 분할 영역을 원본 영상 위에 중첩하여 표시하는 방식 등이 있다. 각 표시 방식은 장단점이 있는데, 히트맵 또는 분할 영역을 표시하는 방식은 작은 스케일에서 전체 양상을 파악하기 용의하나, 원본 영상을 볼 수 없기 때문에 의사가 확인하기 어렵다. 원본 영상 위에 중첩하여 표시하는 방식을 취하더라도 원본 영상을 손상시키기 때문에 의사가 제대로 볼 수 없고, 외곽선 표시는 원본 영상을 볼 수 있으나, 확대한 경우 외곽선의 일부만 보여 병변의 내부와 외부를 분간하기 어려운 단점이 있다. 또한, 화살표 또는 기타 표식으로 지시하는 방식은 그 표시가 지시하는 영역이 명확하지 않아 의사가 그 화살표가 가르키는 병변이 무엇인지 다시 확인하여야 하는바, 단지 의사의 주의를 환기할 뿐이다.
따라서 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 사용자가 조작한 영상의 확대 정도에 따라 다른 방식으로 시각화하되, 필요에 따라 자연스러운 전환이 가능하게 함으로써 의사의 판독을 효과적으로 보조하는 방법, 그리고 이를 이용하는 장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 의료 기관 등에서 의료진, 예컨대, 의사 또는 그로부터 권한을 위임받은 간호사, 연구원 등이 의료 영상을 판독할 때 판정의 정확도 및 효율을 증진할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 컴퓨팅 장치를 이용한 시각화 방식을 개선하여 의료진 개개인에 의한 진단을 보조하 것을 목적으로 한다.
결국 본 발명은 의료 영상의 판독을 통한 병변 판정에 관한 시각적 편의를 도모하여 의료진의 진단 품질 및 속도를 향상시키는 데 조력하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 태양(aspect)에 따르면, 의료 영상을 시각화하는 방법이 제공되는바, 그 방법은, (a) 컴퓨팅 장치가, 의료 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 컴퓨팅 장치가, 상기 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변을 시각화하는 단계로서, 상기 의료 영상을 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리하는 단계; 및 (c) 상기 컴퓨팅 장치가, 처리된 상기 의료 영상을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구현된 명령어(instructions)를 포함하는, 기계 판독 가능한 비일시적 기록 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램도 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 의료 영상을 시각화하는 컴퓨팅 장치가 제공되는바, 그 컴퓨팅 장치는, 의료 영상을 획득하는 통신부; 및 (i) 상기 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변을 시각화하는 프로세스로서, 상기 의료 영상을 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리하는 프로세스; 및 (ii) 처리된 상기 의료 영상을 상기 통신부를 통하여 출력하는 프로세스를 수행하는 프로세서를 포함한다.
본 발명에 의하면, 의료 영상에 있어서 병변이 의심되는 영역들이 표시되되, 그 병변은 확대와 축소의 정도에 따라 적합한 시각화 모드로 의료진에게 제공됨으로써 의료진이 의료 영상을 더욱 효과적으로 관찰, 확인하고 평가할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 다양한 형식(modality)의 2차원 영상 또는 3차원 영상들에 적용될 수 있으며, 특히 종래에 병원에서 이용하고 있는 X-선 영상은 물론, 초음파 영상, CT 영상, MRI 영상 등의 시스템에도 그대로 활용될 수 있는바, 본 발명의 방법이 특정 형식의 영상이나 플랫폼에 종속되지 않음은 물론이다.
본 발명의 실시 예의 설명에 이용되기 위하여 첨부된 아래 도면들은 본 발명의 실시 예들 중 단지 일부일 뿐이며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서는 발명적 작업이 이루어짐 없이 이 도면들에 기초하여 다른 도면들이 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 의료 영상을 시각화하는 방법(이하 "의료 영상 시각화 방법"이라 함)을 수행하는 컴퓨팅 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소를 도시한 예시적 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 적용될 수 있는 시각화 모드들을 예시적으로 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법이 2가지 이상의 시각화 모드로 수행되는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 예시된 의료 영상에 대하여 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법이 적용되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 외곽선을 처리하는 방식을 예시한 도면이다.
도 8은 상기 외곽선 처리 방식의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 상기 외곽선 처리 방식의 다른 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 외곽선을 처리한 예시를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명에 따라 의료 영상을 시각화하는 방법(이하 "의료 영상 시각화 방법"이라 함)을 수행하는 컴퓨팅 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소를 도시한 예시적 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 적용될 수 있는 시각화 모드들을 예시적으로 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법이 2가지 이상의 시각화 모드로 수행되는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 예시된 의료 영상에 대하여 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법이 적용되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 외곽선을 처리하는 방식을 예시한 도면이다.
도 8은 상기 외곽선 처리 방식의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 상기 외곽선 처리 방식의 다른 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 외곽선을 처리한 예시를 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 이용된 "영상" 또는 "영상 데이터"라는 용어는 이산적 영상 요소들(예컨대, 2차원 영상에 있어서는 픽셀)로 구성된 다차원 데이터를 지칭하며, 달리 말하자면, (예컨대, 비디오 화면에 표시된) 눈으로 볼 수 있는 대상 또는 (예컨대, CT, MRI 검출기 등의 픽셀 출력에 대응되는 파일과 같은) 그 대상의 디지털 표현물을 지칭하는 용어이다.
예를 들어 "영상"은 전산화 단층 촬영(CT; computed tomography), 자기 공명 영상(MRI; magnetic resonance imaging), 초음파 또는 본 발명의 기술분야에서 공지된 임의의 다른 의료 영상 시스템의 의하여 수집된 피검체(subject)의 의료 영상일 수 있다. 영상이 반드시 의료적 맥락에서 제공되어야 하는 것은 아니고 비의료적 맥락에서 제공될 수도 있는바, 예를 들어 보안 검색용 X선 촬영 등이 있을 수 있다.
설명의 편의를 위하여 제시된 도면에서는 예시적인 일부의 영상 형식(modality)이 도시되어 있으나 통상의 기술자는 본 발명의 다양한 실시 예에서 이용되는 영상 형식들이 MRI, CT, PET(positron emission tomography), PET-CT, SPECT, SPECT-CT, MR-PET, 3D 초음파 영상 등등을 포함하나 예시적으로 열거된 형식에 한정되지 않는다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 'DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine; 의료용 디지털 영상 및 통신)' 표준은 의료용 기기에서 디지털 영상 표현과 통신에 이용되는 여러 가지 표준을 총칭하는 용어인바, DICOM 표준은 미국 방사선 의학회(ACR)와 미국 전기 공업회(NEMA)에서 구성한 연합 위원회에서 발표한다.
또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 '의료영상 저장 전송 시스템(PACS; Picture Archiving and Communication System)'은 DICOM 표준에 맞게 저장, 가공, 전송하는 시스템을 지칭하는 용어이며, X선, CT, MRI와 같은 디지털 의료영상 장비를 이용하여 획득된 의료영상 이미지는 DICOM 형식으로 저장되고 네트워크를 통하여 병원 내외의 단말로 전송이 가능하며, 이에는 판독 결과 및 진료 기록이 추가될 수 있다.
그리고 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 또한, '하나' 또는 '한'은 하나 이상의 의미로 쓰인 것이며, '또 다른'은 적어도 두 번째 이상으로 한정된다.
통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 따라서, 특정 구조나 기능에 관하여 본 명세서에 개시된 상세 사항들은 한정하는 의미로 해석되어서는 아니되고, 단지 통상의 기술자가 실질적으로 적합한 임의의 상세 구조들로써 본 발명을 다양하게 실시하도록 지침을 제공하는 대표적인 기초 자료로 해석되어야 할 것이다.
더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시 예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는, 통신부(110) 및 프로세서(120)를 포함하며, 상기 통신부(110)를 통하여 외부 컴퓨팅 장치(미도시)와 직간접적으로 통신할 수 있다.
구체적으로, 상기 컴퓨팅 장치(100)는, 전형적인 컴퓨터 하드웨어(예컨대, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 장치 및 출력 장치, 기타 기존의 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 포함할 수 있는 장치; 라우터, 스위치 등과 같은 전자 통신 장치; 네트워크 부착 스토리지(NAS; network-attached storage) 및 스토리지 영역 네트워크(SAN; storage area network)와 같은 전자 정보 스토리지 시스템)와 컴퓨터 소프트웨어(즉, 컴퓨팅 장치로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하는 명령어들)의 조합을 이용하여 원하는 시스템 성능을 달성하는 것일 수 있다.
이와 같은 컴퓨팅 장치의 통신부(110)는 연동되는 타 컴퓨팅 장치와 요청과 응답을 송수신할 수 있는바, 일 예시로서 그러한 요청과 응답은 동일한 TCP(transmission control protocol) 세션(session)에 의하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는바, 예컨대 UDP(user datagram protocol) 데이터그램(datagram)으로서 송수신될 수도 있을 것이다. 덧붙여, 넓은 의미에서 상기 통신부(110)는 명령어 또는 지시 등을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치, 프린터, 디스플레이, 기타 외부 출력장치를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨팅 장치의 프로세서(120)는 MPU(micro processing unit), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), NPU(neural processing unit) 또는 TPU(tensor processing unit), 캐시 메모리(cache memory), 데이터 버스(data bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소를 도시한 예시적 블록도이다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치의 구성을 간략히 개관하면, 컴퓨팅 장치(100)는 그 구성요소로서 영상 획득 모듈(210)을 포함할 수 있다. 이 영상 획득 모듈(210)은 본 발명에 따른 방법이 적용되는 의료 영상을 획득하도록 구성되는바, 도 2에 도시된 개별 모듈들은, 예컨대, 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 통신부(110)나 프로세서(120), 또는 상기 통신부(110) 및 프로세서(120)의 연동에 의하여 구현될 수 있음은 통상의 기술자가 이해할 수 있을 것이다.
의료 영상은, 예를 들어, 통신부(110)를 통하여 연동되는 촬영 기기 또는 의료영상 저장 전송 시스템(PACS)과 같은 외부 영상 저장 시스템으로부터 획득되는 것일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 의료 영상은 (의료) 영상 촬영 기기에 의하여 촬영되어 DICOM 표준에 따라 PACS에 전송된 후 컴퓨팅 장치(100)의 영상 획득 모듈(210)에 의하여 획득될 수 있다.
다음으로, 그 획득된 개별 영상은 병변 판별 모듈(lesion determination module; 220)이나 시각화 모듈(230)에 직접 전달될 수 있는데, 병변 판별 모듈(220)은 획득된 의료 영상으로부터 병변 영역 또는 병변 영역으로 의심되는 병변 의심 영역을 식별하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 병변 판별 모듈은 기계 학습 모델을 포함하는 영상 판독 모델을 이용할 수 있는데, 이에 관하여는 통상의 기술자에게 알려진 몇몇 모델들, 예컨대 딥 러닝 모델이 있다.
병변 판별 모듈(220)에 의하여 병변 영역이 식별되거나 영상 획득 모듈(210)로부터 의료 영상 및 이에 대응되는 병변 영역의 정보가 직접 입력되면, 시각화 모듈(230)은 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리하도록 구성된다.
그러면 시각화 처리된 의료 영상은 출력 모듈(240)에 전달될 수 있고, 출력 모듈(240)은 소정의 출력 장치, 예컨대 디스플레이에 표시된 사용자 인터페이스를 통하여 상기 시각화 처리된 의료 영상을 외부 엔티티(entity)에 제공할 수 있다.
여기에서 외부 엔티티라고 함은, 상기 컴퓨팅 장치(100)의 사용자, 관리자, 상기 의료 영상에 나타난 피검체를 담당하는 담당 의료 전문가 등을 포함하나, 이 이외에도 그 의료 영상의 시각화를 필요로 하는 주체라면 어느 주체라도 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 2에 나타난 각각의 구성요소들의 구체적인 기능 및 효과에 관하여는 상세히 후술하기로 한다. 도 2에 나타난 구성요소들은 설명의 편의상 하나의 컴퓨팅 장치에서 실현되는 것으로 예시되었으나, 본 발명의 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치(100)는 복수개의 장치들이 서로 연동되도록 구성될 수도 있으며, 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의하여 망라될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
이제 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법의 일 실시 예를 도 3 내지 도 10을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 적용될 수 있는 시각화 모드들을 예시적으로 도시된 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법은, 우선, 컴퓨팅 장치(100)에 의하여 구현되는 영상 획득 모듈(210)이, 의료 영상을 획득하는 단계(S100)를 포함하는바, 도 4에 예시적 의료 영상(410)이 도시되어 있다. 다만, 아래에서 설명하는 바와 같이 본 발명이 예시(illustration)된 영상의 형식(modality)에 한정되지 않고 일반적으로 다양한 영상 형식에 대하여 적용될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
다음으로, 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법은, 컴퓨팅 장치(100)에 의하여 구현되는 시각화 모듈(230)이, 상기 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변을 시각화하는 단계(S200)를 더 포함하는바, 시각화 모듈(230)은, 상기 의료 영상을 스케일링 레벨(scaling level)에 따라 적어도 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 처리한다. 여기에서 스케일링 레벨은 출력될 의료 영상의 확대 및 축소의 정도를 지칭하는바, 의료 영상은 후술하는 바와 같이, 예컨대, 표시 장치를 통하여 출력될 수 있다.
의료 영상과 함께 병변에 관한 정보가 획득되는 경우와 달리, 병변에 관한 판별이 이루어지는 실시 예도 가능한바, 이 실시 예에 따른 의료 영상 시각화 방법은, 컴퓨팅 장치(100)에 의하여 구현되는 병변 판별 모듈(220)이, 단계(S200)의 수행 전에, 획득된 상기 의료 영상으로부터, 훈련된 소정의 판독 모델을 이용하여 적어도 하나의 병변 (의심) 영역을 식별하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
다시 단계(S200)를 설명하면, 상기 상이한 시각화 모드는, 원본 영상 그대로를 표시하는 제0 모드, 도 4의 식별부호 410으로 도시된 바와 같이 병변을 포함하는 의심 영역을 지시하는 화살표 및 기타 표식 중 적어도 하나를 표시하는 제1 모드, 도 4의 식별부호 420으로 도시된 바와 같이 상기 의심 영역의 외곽선 또는 외곽면을 표시하는 제2 모드, 도 4의 식별부호 430으로 도시된 바와 같이 히트맵(heat map) 및 분할 영역(segmentation) 중 적어도 하나를 표시하는 제3 모드, 및 도 4의 식별부호 440으로 도시된 바와 같이 상기 히트맵 및 상기 분할 영역 중 적어도 하나를 상기 의료 영상의 동일 위치에 중첩시켜 표시하는 제4 모드 중 적어도 2가지 이상을 포함할 수 있다. 필요에 따라 통상의 기술자는 예시한 것과 상이한 시각화 모드를 포함할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 의료 영상 시각화 방법이 2가지 이상의 시각화 모드로 수행되는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 의료 영상이 출력되는 부분, 즉, 제1 출력 영상의 테두리(frame)가 510으로 표시되어 있으며, 그 테두리에 속한 의료 영상의 일부인 520이 확대된 영상인 제2 출력 영상이 오른쪽에 530으로 예시되어 있다. 510의 제1 출력 영상에 비하여 530의 제2 출력 영상은 그 스케일링 레벨이 확대되어 있다. 사용자의 편의를 위하여 제공되는 시각화 모드는 도 5에 예시된 바와 같이 (상대적) 축소시에 제3 모드의 "히트맵/분할 영역 표시", 제4 모드의 "히트맵/분할 영역 중첩 표시" 및 제0 모드의 "원본 영상 표시" 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, (상대적) 확대시에 제2 모드의 "외곽선 표시", 제1 모드의 "화살표/기타 표식 표시" 및 제 0 모드의 "원본 영상 표시" 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
단계(S200)은 스케일링 레벨의 변화에 따라 출력 영상 간의 자연스러운 전환이 이루어질 수 있도록, 상기 상이한 시각화 모드 각각이 상기 의료 영상에 적용되는 스케일링 레벨 각각의 범위는 서로 적어도 일부가 겹쳐지도록 구성될 수 있다. 예컨대, 특정 스케일링 레벨 수치에서는 하나의 시각화 모드와 다른 하나의 시각화 모드가 중첩적으로 적용될 수 있으며, 그 중첩에서 반영되는 비율은 스케일링 레벨을 기초로 하여 정해질 수 있다.
예를 들어, 연속적인 페이드인-페이드아웃(fade-in, fade-out)의 방식이 하나의 예시가 될 수 있다. 도 6은 도 5에 예시된 의료 영상에 대하여 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법이 적용되는 예시를 나타낸 도면인바, 참조부호 610은 예시적인 제4 모드에 해당되며, 참조부호 630은 예시적인 제2 모드에 해당되는바, 그 각각의 스케일링 레벨 사이에 위치한 스케일링 레벨을 가지는 참조부호 620에서는 제4 모드와 제2 모드가 중첩되어 표시된 것으로 나타난다.
다음으로, 도 7은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 예시적인 제2 모드에서 외곽선을 처리하는 방식을 예시한 도면이다.
단계(S200)에서 상기 외곽선 또는 외곽면을 표시하는 제2 모드에 의하면, (i) 상기 스케일링 레벨 및 관찰 위치에 따라 출력될 상기 의료 영상의 일부분에 포함되는 상기 외곽선 또는 외곽면, 및 (ii) 상기 외곽선 또는 상기 외곽면과 연결되어 폐곡선 또는 폐곡면을 이루되 상기 폐곡선 또는 폐곡면의 내부가 상기 의심 영역을 포함하도록 연결되는 제2 곡선 또는 제2 곡면이 표시되도록 시각화되고, 상기 제2 곡선 또는 제2 곡면은 후술하는 단계(S300)에서 출력되는 2차원 또는 3차원 뷰 포트(view port)의 외곽에 속할 수 있다. 여기에서 관찰 위치라고 함은, 출력 영상의 중심점 또는 좌상단점(top-left point)과 같이 의료 영상 가운데 출력 영상의 위치를 나타내는 기준점의 위치를 의미한다.
도 7을 참조하여 부연 설명하면, 참조부호 710a 및 710b는 출력 장치, 예컨대 디스플레이에 표시된 사용자 인터페이스에 나타나는 테두리(frame)를 표시한 것으로서, 이는 출력 영상을 표시하기 위한 뷰 포트(view port)로서 기능한다. 도 7의 720a 및 720b는 각각 병변의 외곽선을 개념적으로 도시한 것이며, 730a 및 730b는 병변의 내부를 지시하는 것이다.
도 7의 상단에 나타난 710a, 720a, 730a를 참조하면, 뷰 포트가 왼쪽에서부터 1번째 테두리, 2번째 테두리, 3번째 테두리에 각각 위치한 때에는 병변을 나타내는 외곽선의 일부만이 나타나거나 외곽선이 나타나지 않기 때문에, 뷰 포트에 나타난 출력 영상의 어느 부분이 병변 영역인지 아닌지를 분간하기 어렵다.
반면, 도 7의 하단에 나타난 710b, 720b, 720c, 730b를 참조하면, 뷰 포트가 왼쪽에서부터 1번째 테두리, 2번째 테두리, 3번째 테두리에 각각 위치한 때에 외곽선뿐만 아니라 전술한 제2 곡선(720c)이 함께 표시되기 때문에, 제2 곡선이 표시된 방향이 병변 영역의 내부인 것을 분간할 수 있게 된다. 도 7의 하단을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 병변의 외곽선은 제2 곡선과 연결되어 폐곡선을 이루며, 그 제2 곡선은 뷰포트의 외곽인 테두리(frame)의 일부분이다.
도 8은 이와 같은 제2 곡선을 구하는 상기 외곽선 처리 방식의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법의 제2 모드에 있어서, 참조부호 810이 뷰 포트를 가르키고, 참조부호 820이 병변 영역을 가르킨다면, 교차 알고리즘(intersection algorithm)을 통하여 화면에 나타나는 병변 영역의 외곽선과 제2 곡선이 연결된 결과를 참조부호 820'과 같이 획득할 수 있다.
도 9는 제2 곡선을 구하는 상기 외곽선 처리 방식의 다른 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9의 참조부호 920 및 910은 각각 병변 영역 및 뷰 포트의 외곽선을 가르키는데, 뷰 포트의 외곽선은 병변 영역과의 교차점(intersection)들에 의하여 920a, 920b, 920c, 920d로 분할될 수 있으며, 그 중 병변 영역의 내부에 위치한 920b 및 920d가 전술한 제2 곡선으로 선택될 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 의료 영상 시각화 방법은, 상기 컴퓨팅 장치(100)에 의하여 구현되는 출력 모듈(240)이, 처리된 상기 의료 영상을 출력함으로써 외부 엔티티에 제공하는 단계(S300)를 더 포함하는바, 이로써 시각화된 의료 영상이 의료진 등 사용자에 의한 진단에 유용하게 이용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 의료 영상 시각화 방법에 따라 외곽선을 처리한 예시를 나타낸 도면인바, 제2 모드에 따른 출력 영상이 예시되어 있다. 도 10의 참조부호 1010 및 1020가 병변 영역의 내부를 나타내는 종래의 방식에 의한 것이라면, 참조부호 1030 및 1040는 각각 1010 및 1020에 대응되는 본 발명의 일 실시 예에 따라 병변 영역의 내부를 표시한 것이다. 참조부호 1040에서는 병변 영역의 외곽선과 제2 곡선이 동일한 색상, 채도, 명도로 표시되어 있으나, 참조부호 1050로 도시된 바와 같이 제2 곡선이 병변 영역의 외곽선과 상이한 색상, 채도나 명도로 표시되거나 흐릿하게(blurred) 표시되는 등 상이한 형상으로 표시될 수도 있을 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 그 모든 실시 예 및 변형례에 걸쳐, 확대 또는 축소의 정도에 따라 적합한 시각화 모드를 제공함으로써 의료진 등의 사용자가 의료 영상을 더욱 효과적으로 관찰, 확인하고 평가할 수 있는 효과가 있는바, 궁극적으로 의료 현장에서의 워크플로를 개선할 수 있을 것이다.
위 실시 예의 설명에 기초하여 해당 기술분야의 통상의 기술자는, 본 발명의 방법 및/또는 프로세스들, 그리고 그 단계들이 하드웨어, 소프트웨어 또는 특정 용례에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합으로 실현될 수 있다는 점을 명확하게 이해할 수 있다. 상기 하드웨어는 범용 컴퓨터 및/또는 전용 컴퓨팅 장치 또는 특정 컴퓨팅 장치 또는 특정 컴퓨팅 장치의 특별한 모습 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 프로세스들은 내부 및/또는 외부 메모리를 가지는, 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 임베디드 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 디지털 신호 프로세서 또는 기타 프로그래머블 장치에 의하여 실현될 수 있다. 게다가, 혹은 대안으로서, 상기 프로세스들은 주문형 집적회로(application specific integrated circuit; ASIC), 프로그래머블 게이트 어레이(programmable gate array), 프로그래머블 어레이 로직(Programmable Array Logic; PAL) 또는 전자 신호들을 처리하기 위해 구성될 수 있는 임의의 다른 장치 또는 장치들의 조합으로 실시될 수 있다. 더욱이 본 발명의 기술적 해법의 대상물 또는 선행 기술들에 기여하는 부분들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 기계 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD, Blu-ray와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 전술한 장치들 중 어느 하나뿐만 아니라 프로세서, 프로세서 아키텍처 또는 상이한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합들의 이종 조합, 또는 다른 어떤 프로그램 명령어들을 실행할 수 있는 기계 상에서 실행되기 위하여 저장 및 컴파일 또는 인터프리트될 수 있는, C와 같은 구조적 프로그래밍 언어, C++ 같은 객체지향적 프로그래밍 언어 또는 고급 또는 저급 프로그래밍 언어(어셈블리어, 하드웨어 기술 언어들 및 데이터베이스 프로그래밍 언어 및 기술들)를 사용하여 만들어질 수 있는바, 기계어 코드, 바이트코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 이에 포함된다.
따라서 본 발명에 따른 일 태양에서는, 앞서 설명된 방법 및 그 조합들이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의하여 수행될 때, 그 방법 및 방법의 조합들이 각 단계들을 수행하는 실행 가능한 코드로서 실시될 수 있다. 다른 일 태양에서는, 상기 방법은 상기 단계들을 수행하는 시스템들로서 실시될 수 있고, 방법들은 장치들에 걸쳐 여러 가지 방법으로 분산되거나 모든 기능들이 하나의 전용, 독립형 장치 또는 다른 하드웨어에 통합될 수 있다. 또 다른 일 태양에서는, 위에서 설명한 프로세스들과 연관된 단계들을 수행하는 수단들은 앞서 설명한 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 그러한 모든 순차 결합 및 조합들은 본 개시서의 범위 내에 속하도록 의도된 것이다.
예를 들어, 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 상기 하드웨어 장치는, 프로그램 명령어를 저장하기 위한 ROM/RAM 등과 같은 메모리와 결합되고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성되는 MPU, CPU, GPU, TPU와 같은 프로세서를 포함할 수 있으며, 외부 장치와 신호를 주고 받을 수 있는 통신부를 포함할 수 있다. 덧붙여, 상기 하드웨어 장치는 개발자들에 의하여 작성된 명령어들을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 사람이라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
그와 같이 균등하게 또는 등가적으로 변형된 것에는, 예컨대 본 발명에 따른 방법을 실시한 것과 동일한 결과를 낼 수 있는, 논리적으로 동치(logically equivalent)인 방법이 포함될 것인바, 본 발명의 진의 및 범위는 전술한 예시들에 의하여 제한되어서는 아니되며, 법률에 의하여 허용 가능한 가장 넓은 의미로 이해되어야 한다.
Claims (9)
- 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는, 의료 영상을 시각화하는 방법에 있어서,
제1 의료 영상을 획득하는 단계;
상기 제1 의료 영상과 제2 의료 영상 간의 스케일링 레벨(scaling level)에 따라, 상기 제2 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변이, 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 표시된 제3 의료 영상을 생성하되, 상기 제2 의료 영상은 상기 제1 의료 영상이 확대되거나 축소된 영상인 단계; 및
상기 제3 의료 영상을 출력하는 단계
를 포함하고,
상기 제3 의료 영상은,
상기 제2 의료 영상이 상기 제1 의료 영상으로부터 확대되어 생성된 경우, 상기 적어도 하나의 병변이 제1 시각화 모드에 기초하여 표시되고,
상기 제2 의료 영상이 상기 제1 의료 영상으로부터 축소되어 생성된 경우, 상기 적어도 하나의 병변이 상기 제1 시각화 모드와 상이한 제2 시각화 모드에 기초하여 표시되는, 의료 영상 시각화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 시각화 모드에서,
상기 적어도 하나의 병변은,
상기 적어도 하나의 병변을 포함하는 의심 영역의 외곽선에 기초하여 표시되거나, 상기 의심 영역을 지시하는 화살표에 기초하여 표시되고,
상기 제2 시각화 모드에서,
상기 적어도 하나의 병변은,
히트맵 또는 분할 영역 표시 중 적어도 하나에 기초하여 표시되는, 의료 영상 시각화 방법. - 제1항에 있어서,
연속되는 제1 스케일링 레벨 구간 및 제2 스케일링 레벨 구간 각각에 포함되고 상호 연속되는 제3 스케일링 레벨 구간 및 제4 스케일링 레벨 구간에서,
상기 제3 의료 영상은,
상기 적어도 하나의 병변이 상기 제1 스케일링 레벨 구간에 대응하여 미리 결정된 시각화 모드 및 제2 스케일링 레벨 구간에 대응하여 미리 결정된 시각화 모드 모두에 기초하여 표시되는, 의료 영상 시각화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 상이한 시각화 모드는,
(i) 상기 병변을 포함하는 의심 영역을 지시하는 화살표를 표시하는 제1 모드,
(ii) 상기 의심 영역의 외곽선 또는 외곽면을 표시하는 제2 모드,
(iii) 히트맵(heat map) 및 분할 영역(segmentation) 중 적어도 하나를 표시하는 제3 모드, 및
(iv) 상기 히트맵 및 상기 분할 영역 중 적어도 하나를 상기 제3 의료 영상의 동일 위치에 중첩 표시하는 제4 모드
중 적어도 2가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 시각화 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 의료 영상은,
상기 외곽선 또는 외곽면을 표시하는 제2 모드에 의하면,
상기 스케일링 레벨 및 관찰 위치에 따라 출력될 상기 제3 의료 영상의 일부분에 포함되는 상기 외곽선 또는 외곽면, 및 상기 외곽선 또는 상기 외곽면과 연결되어 폐곡선 또는 폐곡면을 이루되 상기 폐곡선 또는 폐곡면의 내부가 상기 의심 영역을 포함하도록 연결되는 제2 곡선 또는 제2 곡면이 표시되고,
상기 제2 곡선 또는 제2 곡면은 상기 출력하는 단계에서 출력되는 2차원 또는 3차원 뷰 포트(view port)의 외곽에 속하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 시각화 방법. - 컴퓨팅 장치로 하여금, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구현된 명령어(instructions)를 포함하는, 기계 판독 가능한 비일시적 기록 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
- 의료 영상을 시각화하는 컴퓨팅 장치에 있어서,
통신부; 및
프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
제1 의료 영상을 획득하는 프로세스;
상기 제1 의료 영상과 제2 의료 영상 간의 스케일링 레벨에 따라, 상기 제2 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 병변이 2가지 이상의 상이한 시각화 모드로 표시된 제3 의료 영상을 생성하는 프로세스; 및
상기 제3 의료 영상을 출력하는 프로세스
를 수행하고,
상기 제2 의료 영상은,
상기 제1 의료 영상이 확대되거나 축소된 영상이고,
상기 제3 의료 영상은,
상기 제2 의료 영상이 상기 제1 의료 영상으로부터 확대되어 생성된 경우, 상기 적어도 하나의 병변이 제1 시각화 모드에 기초하여 표시되고,
상기 제2 의료 영상이 상기 제1 의료 영상으로부터 축소되어 생성된 경우, 상기 적어도 하나의 병변이 상기 제1 시각화 모드와 상이한 제2 시각화 모드에 기초하여 표시되는, 컴퓨팅 장치. - 제7항에 있어서,
연속되는 제1 스케일링 레벨 구간 및 제2 스케일링 레벨 구간 각각에 포함되고, 상호 연속되는 제3 스케일링 레벨 구간 및 제4 스케일링 구간에서,
상기 제3 의료 영상은,
상기 적어도 하나의 병변이 상기 제1 스케일링 레벨 구간에 대응하여 미리 결정된 시각화 모드 및 상기 제2 스케일링 레벨 구간에 대응하여 미리 결정된 시각화 모드 모두에 기초하여 표시되는, 컴퓨팅 장치. - 제7항에 있어서,
상기 상이한 시각화 모드는,
(i) 상기 병변을 포함하는 의심 영역을 지시하는 화살표를 표시하는 제1 모드,
(ii) 상기 의심 영역의 외곽선 또는 외곽면을 표시하는 제2 모드,
(iii) 히트맵(heat map) 및 분할 영역(segmentation) 중 적어도 하나를 표시하는 제3 모드, 및
(iv) 상기 히트맵 및 상기 분할 영역 중 적어도 하나를 상기 제3 의료 영상의 동일 위치에 중첩 표시하는 제4 모드
중 적어도 2가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.
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| KR101129718B1 (ko) | 2008-01-04 | 2012-03-28 | 주식회사 메디칼스탠다드 | 디지털 검사 영상들의 판독 지원 방법 |
| JP2013072891A (ja) | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Canon Inc | 画像表示装置およびその制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102253398B1 (ko) * | 2020-11-19 | 2021-05-18 | 주식회사 웨이센 | 인공지능 기반의 영상 처리 및 사용자 이벤트를 통한 사용자 인터페이스 제공 방법 및 해당 방법을 이용하는 영상 수신 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190117187A (ko) | 2019-10-16 |
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