KR102297346B1 - 의료 영상 장치 및 그에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법 - Google Patents

의료 영상 장치 및 그에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법 Download PDF

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Abstract

제1 의료 영상의 관심 영역(ROI, region of interest)을 설정하는 입력 및 상기 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성 및 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부, 상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성하는 영상 생성부 및 상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 의료 영상 장치가 개시된다.

Description

의료 영상 장치 및 그에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법 {MEDICAL IMAGE APPARATUS AND DISPLAYING MEDICAL IMAGE THEREOF}
본 발명은 의료 영상을 디스플레이 하는 의료 영상 장치 및 의료 영상을 디스플레이 하는 방법에 관한 것이다.
의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 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 영상 장치로는 초음파(Ultrasound) 진단 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT: Computed Tomography) 장치, 자기 공명 영상을 제공하기 위한 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치 및 엑스레이(X-ray) 장치 등이 있다.
초음파 진단 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위 (예를들면, 연조직 또는 혈류) 에 대한 적어도 하나의 영상을 얻는다. 특히, 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 관찰, 이물질 검출, 및 상해 측정 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 진단 장치는 X선을 이용하는 진단 장치에 비하여 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 방사능 피폭이 없어 안전하다는 장점이 있다. 따라서, 초음파 진단 장치는, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 장치, 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치 등을 포함하는 다른 영상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
본원 발명의 목적은 관심 영역(ROI, region of interest)과 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링 속성을 서로 상이하게 설정하여 의료 영상을 디스플레이할 수 있는 의료 영상 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일부 실시예에 따른 의료 영상 장치는 제1 의료 영상의 관심 영역(ROI, region of interest)을 설정하는 입력 및 상기 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성 및 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부, 상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성하는 영상 생성부 및 상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 생성부는 상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하고, 상기 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 상기 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여, 제2 의료 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은 투명도(transparency)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은 컬러 맵(color map)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은 의료 영상의 윤곽을 획득하기 위한 속성을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나는 재설정될 수 있다.
또한, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은 임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 볼륨 렌더링 속성은 투명도, 컬러 맵, 임계값, 감마 커브, 포스트 게인, 이미지 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 의료 영상은 3D 초음파 영상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 의료 영상 장치는 대상체로 초음파 신호를 송출하고, 상기 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 프로브를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 영상 생성부는 상기 수신된 초음파 신호에 기초하여, 상기 제1 의료 영상을 생성할 수 있다.
일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법은 제1 의료 영상의 관심 영역을 설정하는 단계, 상기 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계, 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계, 상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성하는 단계 및 상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 의료 영상을 생성하는 단계는 상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하고, 상기 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 상기 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여 상기 제2 의료 영상을 생성할 수 있다.
일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법은 상기 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법은 대상체로 초음파 신호를 송출하는 단계, 상기 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 초음파 신호에 기초하여, 상기 제1 의료 영상을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 무선 프로브의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 의료 영상을 디스플레이하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 의료 영상 장치가 의료 영상을 디스플레이하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 심장의 3차원 초음파 영상을 디스플레이 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 의료 영상 장치가 심장의 3차원 초음파 영상을 디스플레이 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법 및 장치는 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
본 명세서에서 "영상"은 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 초음파, X-ray, CT, MRI, 및 다른 의료 영상 시스템에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 "초음파 영상"이란 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 이용하여 획득된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Image)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예 들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 일 실시 예에 의한 초음파 진단 장치(100)는 프로브(20), 초음파 송수신부(110), 영상 처리부(200), 통신부(130), 디스플레이(140), 메모리(150), 입력 디바이스(160), 및 제어부(170)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(180)를 통해 서로 연결될 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS, Picture Archiving and Communication System viewer), 스마트 폰(smartphone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프로브(20)는, 초음파 송수신부(110)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(20)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(20)는 초음파 진단 장치(100)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
송신부(110)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(112), 송신 지연부(114), 및 펄서(116)를 포함한다. 펄스 생성부(112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(114)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(20)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(120)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(124), 수신 지연부(126), 및 합산부(128)를 포함할 수 있다. 증폭기(122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(128)는 수신 지연부(1166)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(120)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(122)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(20)의 감도가 향상되거나 ADC(124)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(122)는 생략될 수도 있다.
영상 처리부(200)는 초음파 송수신부(110)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성하고 디스플레이한다. 한편, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상일 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 또는 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상일 수 있다.
B 모드 처리부(212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(220)는, B 모드 처리부(212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(220)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(10)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(150)에 저장될 수 있다.
디스플레이부(140)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(140)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 진단 장치(100)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(140)를 포함할 수 있다.
통신부(130)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(130)는 의료 영상 정보 시스템(PACS)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한, 통신부(130)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(130)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT 장치, MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(130)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(130)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(130)는 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 서버(32), 의료 장치(34), 또는 휴대용 단말(36)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(130)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(131), 유선 통신 모듈(132), 및 이동 통신 모듈(133)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(131)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(ZigBee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(132)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시 예에 의한 유선 통신 기술에는 트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 있을 수 있다.
이동 통신 모듈(133)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터일 수 있다.
메모리(150)는 초음파 진단 장치(100)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(150)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 진단 장치(100) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(150)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 웹 상에서 메모리(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(160)는, 사용자로부터 초음파 진단 장치(100)를 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(160)의 예로는 키 패드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
제어부(170)는 초음파 진단 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(170)는 도 1에 도시된 프로브(20), 초음파 송수신부(110), 영상 처리부(200), 통신부(130), 디스플레이부(140), 메모리(150), 및 입력 디바이스(160) 간의 동작을 제어할 수 있다.
프로브(20), 초음파 송수신부(110), 영상 처리부(200), 통신부(130), 디스플레이부(140), 메모리(150), 입력 디바이스(160) 및 제어부(170) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(110), 영상 처리부(200), 및 통신부(130) 중 적어도 일부는 제어부(160)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 무선 프로브(2000)의 구성을 도시한 블록도이다. 무선 프로브(2000)는, 도 1에서 설명한 바와 같이 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 구현 형태에 따라 도 1의 초음파 송수신부(100)의 구성을 일부 또는 전부 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시 예에 의한 무선 프로브(2000)는, 송신부(2100), 트랜스듀서(2200), 및 수신부(2300)를 포함하며, 각각의 구성에 대해서는 1에서 설명한 바 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 무선 프로브(2000)는 그 구현 형태에 따라 수신 지연부(2330)와 합산부(2340)를 선택적으로 포함할 수도 있다.
무선 프로브(2000)는, 대상체(10)로 초음파 신호를 송신하고 에코 신호를 수신하며, 초음파 데이터를 생성하여 도 1의 초음파 진단 장치(100)로 무선 전송할 수 있다.도 3은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)의 구성을 나타내는 블록도이다.
일반적인 의료 영상 장치들은 관심 영역을 설정하면 크롭핑(cropping) 기능을 이용하여, 관심 영역만을 렌더링하여 디스플레이하고, 관심 영역 이외의 영상들은 잘라낸다. 따라서, 사용자가 시술을 진행하면서, 관심 영역과 대상체 전체와의 관계를 한눈에 파악하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 효율적인 시술을 위하여, 사용자가 관심 영역을 집중적으로 관찰하면서, 동시에 관심 영역과 대상체 전체와의 관계를 한눈에 파악할 수 있는 의료 영상을 제공할 필요가 있다. 이하에서는, 본 발명의 실시예에 따라, 관심 영역과 관심 영역을 제외한 영역 간의 볼륨 렌더링 속성을 서로 상이하게 설정하여 의료 영상을 디스플레이 할 수 있는 의료 영상 장치(300)에 대하여 설명한다.
도 3를 참조하면, 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는 사용자 인터페이스부(310), 영상 생성부(320), 디스플레이부(330) 및 제어부(340)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 의료 영상 장치(300)는 초음파 진단 장치, 자기 공명 영상 장치, 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 엑스선 장치 등이 될 수 있다.
의료 영상 장치(300)가 도 1에 도시된 초음파 진단 장치(100) 내에 포함되는 경우, 사용자 인터페이스부(310), 영상 생성부(320), 디스플레이부(330) 및 제어부(340)는 각각 도 1의 입력 디바이스(160), 영상 생성부(220), 디스플레이부(140) 및 제어부(170)에 동일 대응되거나 포함될 수 있다. 따라서, 의료 영상 장치(300)에 있어서, 도 1에서와 중복되는 설명은 생략한다.
사용자 인터페이스부(310)는 제1 의료 영상의 관심 영역(ROI, region of interest)을 설정하는 입력을 수신한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(310)는 대상체에 대한 제1 의료 영상 중에서, 사용자가 집중적으로 관찰하고자 하는 부분을 관심 영역으로서 설정 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 심장의 의료 영상에서 판막을 관심 영역으로서 설정할 수 있다.
여기서, 의료 영상은 3차원 의료 영상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상은 3차원 초음파 영상, 3차원 자기 공명 영상, 3차원 CT 영상, 3차원 엑스레이 영상 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 의료 영상 장치(300)가 도 1의 초음파 진단 장치(100)에 포함되는 경우, 프로브(20)는 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 초음파 신호르 수신할 수 있다. 또한, 영상 생성부(320)는 수신된 초음파 신호에 기초하여, 제1 의료 영상인 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있다. 또한, 디스플레이부(330)는 제1 의료 영상인 3차원 초음파 영상을 디스플레이 할 수 있다.
사용자 인터페이스부(310)는 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성 및 출력하며, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받는다. 또한, 사용자 인터페이스부(310)에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면은 디스플레이부(330)로 출력된다. 그러면, 디스플레이부(330)는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 사용자는 디스플레이부(330)를 통하여 디스플레이 되는 사용자 인터페이스 화면을 보고, 소정 정보를 인식할 수 있으며, 소정 명령 또는 데이터를 입력할 수 있다.
예를 들어, 사용자 인터페이스부(310)는 마우스, 키보드, 또는 소정 데이터 입력을 위한 하드 키들을 포함하는 입력 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스부(310)에 포함되는 마우스, 키보드, 또는 기타 입력 장치 중 적어도 하나를 조작하여, 소정 데이터 또는 명령을 입력할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스부(310)는 터치 패드로 형성될 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(310)는 디스플레이부(330)에 포함되는 디스플레이 패널(display panel)(미도시)과 결합되는 터치 패드(touch pad)(미도시)를 포함하여, 디스플레이 패널 상으로 사용자 인터페이스 화면을 출력한다. 그리고, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 소정 명령이 입력되면, 터치 패드에서 이를 감지하여, 사용자가 입력한 소정 명령을 인식할 수 있다.
구체적으로, 사용자 인터페이스부(310)가 터치 패드로 형성되는 경우, 사용자가 사용자 인터페이스 화면의 소정 지점을 터치하면, 사용자 인터페이스부(310)는 터치된 지점을 감지한다. 그리고, 감지된 정보를 영상 생성부(320)로 전송할 수 있다. 그러면, 영상 생성부(320)는 감지된 지점에 표시된 메뉴에 대응되는 사용자의 요청 또는 명령을 인식하며, 인식된 요청 또는 명령을 반영하여 의료 영상을 생성할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스부(310)는 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신한다. "볼륨 렌더링 속성"이란, 볼륨 렌더링에 적용되는 대상체의 기하학적 구조(geometry) 및 텍스처(texture) 등을 설정하기 위한 소정의 조건 및 파라미터들을 의미한다. 예를 들어, 볼륨 렌더링 속성은 투명도, 컬러 맵(color map), 임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 컬러 맵이란 복셀(voxel)들의 컬러 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 컬러 맵은 복셀들의 RGB 정보 또는 회색 음영(gray scale) 정보를 포함할 수 있다. 임계값이란, 노이즈와 의료 영상 신호를 구분되기 위한 의료 영상 신호의 최소 크기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 대상체로부터 수신된 초음파 신호 중, 임계값을 넘는 크기를 갖는 초음파 신호들만이 초음파 영상을 생성하는데 이용될 수 있으며, 임계값을 넘지 않는 크기를 갖는 초음파 신호들은 초음파 영상을 생성하는데 이용되지 않을 수 있다. 포스트 게인이란, 렌더링된 의료 영상의 이득값(gain)을 조절할 수 있는 파라미터를 의미할 수 있다. 이미지 필터란, 렌더링된 영상의 후처리를 위한 소정의 필터들을 의미할 수 있다.
그러나, 볼륨 렌더링 속성은 위 예시들에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 외부 광원에 의한 효과, 그림자 및 노말 맵(normal map) 등을 더 포함할 수 있다.
따라서, 제1 볼륨 렌더링 속성이란, 관심 영역에 대한 기하학적 구조 및 텍스처 정보 등을 설정하기 위한 소정의 조건 및 파라미터들을 의미한다. 사용자는 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하여, 관심 영역을 집중적으로 관찰할 수 있다.
사용자 인터페이스부(310)는 제1 의료 영상 중 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신한다. 구체적으로, 제2 볼륨 렌더링 속성이란, 관심 영역을 제외한 영역에 대한 기하학적 구조 및 텍스처 정보 등을 설정하기 위한 소정의 조건 및 파라미터들을 의미한다.
예를 들어, 의료 영상 장치(300)는 관심 영역을 제외한 영역들을 반투명하게 만들거나, 흑백 영상으로 만들거나, 윤곽만을 남기도록 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정할 수 있다. 따라서, 사용자는 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하여, 관심 영역을 제외한 영역의 의료 영상을, 관심 영역과 대상체 전체의 관계를 한눈에 파악하기 위한 참조적인 정보로서 활용할 수 있다.
영상 생성부(320)는 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 관심 영역 및 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성할 수 있다.
다시 말하여, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 관심 영역의 볼륨 데이터들을 볼륨 렌더링한다. 또한, 영상 생성부(320)는 제2 볼륨 렌더링의 속성에 기초하여, 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 데이터들을 볼륨 렌더링한다. 따라서, 제2 의료 영상은 관심 영역과 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링 속성이 서로 상이할 수 있다.
구체적으로, 영상 생성부(320)는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여, 제2 의료 영상을 생성할 수 있다. 여기서, "합성"이란 복수의 의료 영상들 간의 서로 대응되는 부분을 결합하거나, 복수의 의료 영상들을 겹치는 동작을 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 제1 의료 영상 상의 좌표를 이용하여 관심 영역과 관심 영역 이외의 영역의 위치를 특정하고, 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 관심 영역 이외의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 결합하거나 겹칠 수 있다.
디스플레이부(330)는 제2 의료 영상을 디스플레이할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 의료 영상의 관심 영역과 관심 영역을 제외한 영역은 서로 렌더링 속성이 상이할 수 있다. 따라서, 의료 영상 장치(300)는 관심 영역을 강조되면서 대상체 전체를 포함하는 의료 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 사용자는 제2 의료 영상을 통해, 관심 영역을 집중적으로 관찰하면서 관심 영역과 대상체 전체의 관계를 한눈에 파악할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 의료 영상을 디스플레이하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 구체적으로, 도 4는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 제1 의료 영상(400)으로부터 제2 의료 영상(440)을 생성하는 과정을 순서대로 도시한다.
400 의료 영상은 제1 의료 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 정육면체의 대상체에 대한 제1 의료 영상(400)을 생성할 수 있다.
410 의료 영상은 제1 의료 영상(400)에서 관심 영역이 설정된 영상을 도시한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스부(310)는 대상체 내부에 위치하는 원기둥의 관심 영역을 설정하는 입력을 수신할 수 있다.
420 영상은 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역의 의료 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성의 컬러 맵에 기초하여, 관심 영역을 컬러 영상으로 볼륨 렌더링할 수 있다.
430 영상은 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역을 제외한 영역의 의료 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 제2 볼륨 렌더링 속성의 투명도에 기초하여, 관심 영역을 제외한 영역에 대해 반투명하게 볼륨 렌더링 할 수 있다.
440 영상은 제2 의료 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(420)과, 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(430)을 합성하여 제2 의료 영상(440)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 의료 영상(440)은 반투명한 정육면체와, 반투명한 정육면체 내부에 위치하는 컬러 원기둥을 포함할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 의료 영상을 디스플레이하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 구체적으로, 도 5는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 제1 의료 영상(500)으로부터 제2 의료 영상(540)을 생성하는 과정을 순서대로 도시한다.
500 의료 영상은 제1 의료 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 정육면체의 대상체에 대한 제1 의료 영상(500)을 생성할 수 있다.
510 의료 영상은 제1 의료 영상(400)에서 관심 영역이 설정된 영상을 도시한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스부(310)는 대상체의 소정의 단면을 관심 영역으로 설정하는 입력을 수신할 수 있다.
520 영상은 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역의 의료 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성의 컬러 맵에 기초하여, 관심 영역을 컬러 영상으로 볼륨 렌더링 할 수 있다.
530 영상은 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역을 제외한 영역의 의료 영상을 도시한다. 제2 볼륨 렌더링 속성은 그라디언트(gradient), 라플라시안(laplacian)과 같이, 영상의 윤곽을 획득하기 위한 속성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 볼륨 데이터의 그라디언트에 기초하여, 관심 영역을 제외한 영역에 대한 윤곽을 획득할 수 있다.
540 영상은 제2 의료 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(520)과, 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(530)을 합성하여 제2 의료 영상(540)을 생성할 수 있다. 따라서, 제2 의료 영상(440)은 정육면체의 윤곽과 컬러 텍스처로 표현된 정육면체의 단면을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 사용자는 도 4 및 도 5의 제2 의료 영상(440, 540)을 통해, 관심 영역을 집중적으로 관찰하면서, 동시에 관심 영역과 대상체 전체 사이의 관계를 한눈에 파악할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제2 의료 영상(440, 540)을 통해, 대상체에 대한 관심 영역의 위치 및 기능 등을 파악할 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 3차원 초음파 영상을 디스플레이 할 수 있는 의료 영상 장치(300)에 대하여 설명한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 심장의 3차원 초음파 영상을 디스플레이 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 6은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 좌심실에 대한 제1 초음파 영상(600)으로부터 제2 초음파 영상(640)을 생성하는 과정을 순서대로 도시한다.
600 의료 영상은 제1 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 의료 영상 장치(300)가 도 1의 초음파 진단 장치(100)에 포함되는 경우, 프로브(20)는 좌심실에 초음파 신호를 송출하고, 좌심실로부터 반사된 초음파 신호를 수신할 수 있다. 또한, 영상 생성부(320)는 수신된 초음파 신호에 기초하여, 3D 초음파 영상인 제1 초음파 영상(600)을 생성할 수 있다.
610 영상은 제1 초음파 영상(600)에서 관심 영역이 설정된 영상을 도시한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(310)는 좌심실을 소정의 평면(611)으로 자른 일부를 관심 영역으로 설정하는 입력을 수신할 수 있다.
620 영상은 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역의 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 관심 영역으로 설정된 좌심실의 일부를 컬러 영상으로 생성할 수 있다. 620 영상에 대해서는, 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
630 영상은 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역을 제외한 영역의 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 관심 영역으로 설정되지 않은 좌심실의 다른 일부를 반투명한 회색 음영 영상으로 생성할 수 있다. 630 영상에 대해서는, 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
640 영상은 제2 초음파 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(620)과, 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(630)을 합성하여 제2 초음파 영상(640)을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제2 초음파 영상(640)은 관심 영역으로 설정된 좌심실의 일부를 컬러 영상으로 포함하고, 나머지 일부를 반투명한 회색 음영 영상으로 포함할 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치가 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 6에서 설정된 관심 영역의 초음파 영상(620)이 도시된다. 구체적으로, 관심 영역은 소정의 평면(611)으로 잘라진 좌심실의 일부에 해당한다. 이해를 돕기 위하여, 소정의 평면(611)에 의해 잘려진 단면의 윤곽이 굵은 선(740)으로 도시되었다.
관심 영역이 설정되고 나면, 디스플레이부(330)는 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(330)는 관심 영역의 RGB 정보를 설정할 수 있는 사용자 인터페이스 화면(700)을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면(700)은 RGB 정보를 설정하기 위한 슬라이드 바(710, 720, 730)를 포함할 수 있다. 이외에도, 디스플레이부(330)는 관심 영역에 대한 포스트 게인 및 이미지 필터를 설정할 수 있는 사용자 인터페이스 화면 등을 디스플레이할 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 8은 도 6에서 설정된 관심 영역을 제외한 영역의 초음파 영상(630)을 도시한다.
관심 영역이 설정되고 나면, 디스플레이부(330)는 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(330)는 제2 볼륨 렌더링 속성의 투명도 및 회색 음영 모드를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면(800)을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면(800)은 관심 영역을 제외한 영역에 대한 투명도를 조절하기 위한 슬라이드 바(810)를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 화면(800)은 관심 영역을 제외한 영역을 회색 음영 모드로 설정할 수 있는 스위치(820)를 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 관심 영역으로 설정되지 않은 좌심실의 일부가 반투명한 회색 음영으로 디스플레이된다.
도 9는 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 초음파 영상(620) 및 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 초음파 영상(630)을 합성하여 생성된 도 6의 제2 초음파 영상(640)을 도시한다. 구체적으로, 좌심실의 제2 초음파 영상(640) 중 관심 영역은 컬러 초음파 영상인 반면, 이외의 영역은 반투명한 흑백 초음파 영상에 해당한다.
관심 영역이 설정되고 나면, 디스플레이부(330)는 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(330)는 제1 볼륨 렌더링 속성의 투명도 및 제2 볼륨 렌더링 속성의 투명도를 각각 설정할 수 있는 사용자 인터페이스 화면(900)을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면은 관심 영역의 투명도와 관심 영역을 제외한 영역의 투명도를 각각 설정할 수 있는 슬라이드 바(910, 920)들을 포함할 수 있다.
또한, 의료 영상 장치(300)는 제1 볼륨 렌더링 속성 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나를 재설정할 수 있다. 구체적으로, 제2 의료 영상(640)이 생성되기 전 뿐만 아니라, 제2 의료 영상(640)이 생성되고 난 뒤에도 의료 영상 장치(300)는 제1 볼륨 렌더링 속성 및 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정할 수 있다.
따라서, 사용자는 제1 볼륨 렌더링 속성 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나를 재설정하면서 시술을 진행할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 시술을 진행하는 동안 관심 영역과 전체 영역 사이의 관계를 확인하기 위하여, 제2 볼륨 렌더링 속성의 투명도를 낮출 수 있고, 관심 영역을 보다 집중적으로 관찰하기 위하여 제2 볼륨 렌더링 속성의 투명도를 높일 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 심장의 3차원 초음파 영상을 디스플레이 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 10은 일부 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)가 심장 판막을 포함하는 제1 초음파 영상(1000)으로부터 제2 초음파 영상(1040)을 생성하는 과정을 순서대로 도시한다.
1000 의료 영상은 제1 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 의료 영상 장치(300)가 도 1의 초음파 진단 장치(100)에 포함되는 경우, 프로브(20)는 심장에 초음파 신호를 송출하고, 심장으로부터 반사된 초음파 신호를 수신할 수 있다. 또한, 영상 생성부(320)는 수신된 초음파 신호에 기초하여, 3D 초음파 영상인 제1 초음파 영상(1000)을 생성할 수 있다.
1010 의료 영상은 제1 초음파 영상(1000)에서 관심 영역이 설정된 영상을 도시한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(310)는 심장 판막을 관심 영역으로 설정하는 입력을 수신할 수 있다.
1020 영상은 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역의 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 심장 판막의 컬러 초음파 영상을 생성할 수 있다. 또한, 영상 생성부(320)는 제1 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 심장 판막의 초음파 영상에 대한 이득값(gain)을 조절할 수 있다. 제1 볼륨 렌더링 속성에 따라, 의료 영상 장치(300)는 초음파 영상(1020)에서 심장 판막을 강조하여 디스플레이 할 수 있다.
1030 영상은 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 생성된 관심 영역을 제외한 영역의 초음파 영상을 도시한다. 구체적으로, 영상 생성부(320)는 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여, 관심 영역으로 설정되지 않은 심장의 일부를 반투명한 회색 음영 영상으로 생성할 수 있다.
1040 영상은 제2 초음파 영상을 도시한다. 예를 들어, 영상 생성부(320)는 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(1020)과, 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상(630)을 합성하여 제2 초음파 영상(1040)을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제2 초음파 영상(1040)은 관심 영역으로 설정된 심장 판막을 컬러 영상으로 포함하고, 이외의 영역을 반투명한 회색 음영 영상으로 포함할 수 있다.
사용자는 제2 초음파 영상(1040)을 통해 심장 판막을 집중적으로 관찰하면서, 심장의 전체적인 영상을 참조하여 심장 판막의 위치를 파악할 수 있다.
도 11은 일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)의 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)의 동작 구성은 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)의 동작 구성과 동일하다. 따라서, 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)을 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 10과 중복되는 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 일부 실시예에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 제1 의료 영상의 관심 영역을 설정한다(1110 단계). 1110 단계의 동작 구성은 사용자 인터페이스부(310)에 의해 수행될 수 있다.
여기서, 의료 영상은 3차원 초음파 영상, 3차원 자기 공명 영상, 3차원 CT 영상, 3차원 엑스레이 영상 등을 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 대상체로 초음파 신호를 송출하고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하고, 수신된 초음파 신호에 기초하여 제1 의료 영상인 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있다.
의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 1110 단계에서 설정된 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정한다(1120 단계). 구체적으로, 제1 볼륨 렌더링 속성이란, 관심 영역에 대한 기하학적 구조 및 텍스처 정보 등을 설정하기 위한 소정의 조건 및 파라미터들을 의미한다. 예를 들어, 제1 볼륨 렌더링 속성은 투명도, 컬러 맵(color map), 임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 1120 단계의 동작은 사용자 인터페이스부(310)에 의해 수행될 수 있다.
의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정한다(1130 단계). 구체적으로, 제2 볼륨 렌더링 속성이란, 관심 영역을 제외한 영역에 대한 기하학적 구조 및 텍스처 정보 등을 설정하기 위한 소정의 조건 및 파라미터들을 의미한다. 예를 들어, 제2 볼륨 렌더링 속성은 투명도, 컬러 맵(color map), 임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도, 제2 볼륨 렌더링 속성은 그라디언트(gradient) 및 라플라시안(laplacian) 등과 같이 영상의 윤곽을 획득하기 위한 속성을 포함할 수 있다. 1130 단계의 동작은 사용자 인터페이스부(310)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 의료 영상이 생성되고 난 뒤에도 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 제1 볼륨 렌더링 속성 및 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정할 수 있다.
의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성할 수 있다(1140 단계). 구체적으로, 의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여 제2 의료 영상을 생성할 수 있다. 1140 단계는 영상 생성부(320)에 의해 수행될 수 있다.
의료 영상을 디스플레이 하는 방법(1100)은 1140 단계에서 생성된 제2 의료 영상을 디스플레이할 수 있다(1150 단계). 1150 단계는 디스플레이부(330)에 의해 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 장치 및 의료 영상을 디스플레이 하는 방법은 관심 영역의 볼륨 렌더링 속성과 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링 속성을 서로 상이하게 설정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 장치 및 의료 영상을 디스플레이 하는 방법은, 관심 영역을 강조하면서, 관심 영역과 대상체 전체와의 관계를 동시에 표현하는 의료 영상을 디스플레이할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (21)

  1. 제1 의료 영상의 관심 영역(ROI, region of interest)을 설정하는 입력 및 상기 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성 및 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부;
    상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성하는 영상 생성부; 및
    상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 영상 생성부는,
    상기 디스플레이부를 통해 상기 제1 의료 영상의 상기 관심 영역 및 상기 제1 볼륨 렌더링 속성과 관련된 적어도 하나의 항목을 표시하고, 상기 제1 의료 영상 및 상기 제1 볼륨 렌더링 속성과 관련된 상기 적어도 하나의 항목을 표시하는 동안 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 상기 입력을 수신하고,
    상기 디스플레이부를 통해 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역 및 상기 제2 볼륨 렌더링 속성과 관련된 적어도 하나의 항목을 표시하고, 상기 제2 의료 영상 및 상기 제2 볼륨 렌더링 속성과 관련된 상기 적어도 하나의 항목을 표시하는 동안 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 상기 입력을 수신하는 의료 영상 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 영상 생성부는
    상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하고, 상기 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 상기 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여, 제2 의료 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    투명도(transparency)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    컬러 맵(color map)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    의료 영상의 윤곽을 획득하기 위한 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나는
    재설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 볼륨 렌더링 속성은
    투명도, 컬러 맵, 임계값, 감마 커브, 포스트 게인, 이미지 필터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 의료 영상은
    3D 초음파 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    대상체로 초음파 신호를 송출하고, 상기 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 프로브를 더 포함하고,
    상기 영상 생성부는
    상기 수신된 초음파 신호에 기초하여, 상기 제1 의료 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 장치.
  11. 제1 의료 영상의 관심 영역을 설정하는 단계;
    상기 관심 영역에 대한 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계;
    상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역에 대한 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계;
    상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하여, 제2 의료 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 의료 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계는,
    디스플레이부를 통해 상기 제1 의료 영상의 상기 관심 영역 및 상기 제1 볼륨 렌더링 속성과 관련된 적어도 하나의 항목을 표시하는 단계; 및
    상기 제1 의료 영상 및 상기 제1 볼륨 렌더링 속성과 관련된 상기 적어도 하나의 항목을 표시하는 동안 사용자 인터페이스를 통해 상기 제1 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 단계는,
    상기 디스플레이부를 통해 상기 제1 의료 영상 중 상기 관심 영역을 제외한 영역 및 상기 제2 볼륨 렌더링 속성과 관련된 적어도 하나의 항목을 표시하는 단계; 및
    상기 제2 의료 영상 및 상기 제2 볼륨 렌더링 속성과 관련된 상기 적어도 하나의 항목을 표시하는 동안 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 제2 볼륨 렌더링 속성을 설정하는 입력을 수신하는 단계를 포함하는 의료 영상을 디스플레이하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 의료 영상을 생성하는 단계는
    상기 설정된 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성에 기초하여 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역을 제외한 영역을 각각 볼륨 렌더링하고, 상기 관심 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상 및 상기 관심 영역을 제외한 영역의 볼륨 렌더링된 의료 영상을 합성하여 상기 제2 의료 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    투명도(transparency)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    컬러 맵(color map)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    영상의 윤곽을 획득하기 위한 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 볼륨 렌더링 속성 중 적어도 하나를
    재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  17. 제11 항에 있어서, 상기 제2 볼륨 렌더링 속성은
    임계값(threshold), 감마 커브(gamma curve), 포스트 게인(post gain), 이미지 필터(image filter) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  18. 제11 항에 있어서, 상기 제1 볼륨 렌더링 속성은
    투명도, 컬러 맵, 임계값, 감마 커브, 포스트 게인, 이미지 필터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  19. 제11 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 의료 영상은
    3D 초음파 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    대상체로 초음파 신호를 송출하는 단계;
    상기 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 초음파 신호에 기초하여, 상기 제1 의료 영상을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상을 디스플레이 하는 방법.
  21. 제11 항 내지 제20 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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