KR102343789B1 - Real-time radiation measuring system and method for measuring radiation in real-time - Google Patents

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KR102343789B1 KR1020190172855A KR20190172855A KR102343789B1 KR 102343789 B1 KR102343789 B1 KR 102343789B1 KR 1020190172855 A KR1020190172855 A KR 1020190172855A KR 20190172855 A KR20190172855 A KR 20190172855A KR 102343789 B1 KR102343789 B1 KR 102343789B1
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Abstract

실시간 방사선 계측 시스템 및 이를 이용한 실시간 방사선 계측 방법에서, 상기 실시간 방사선 계측시스템은 보형물, 촬영부 및 제어연산부를 포함한다. 상기 보형물은 피촬영체 상에 위치하며, 방사선 치료기로부터 발생된 방사선에 반응하여 반응광을 방사한다. 상기 촬영부는 상기 보형물에 대하여 서로 다른 3개의 위치에 각각 위치하여 상기 반응광을 촬영하는 3개의 카메라들을 포함한다. 상기 제어연산부는 상기 촬영된 이미지들을 바탕으로, 촬영된 이미지의 픽셀값으로부터 도출되는 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 치료기로부터 발생된 방사선의 선량 분포를 도출한다. In a real-time radiation measurement system and a real-time radiation measurement method using the same, the real-time radiation measurement system includes an implant, an imaging unit, and a control operation unit. The implant is positioned on the object to be photographed, and reacts to the radiation generated from the radiation therapy device and emits reactive light. The photographing unit includes three cameras positioned at three different positions with respect to the implant to photograph the reaction light. The control operation unit derives a dose distribution of radiation generated from the radiation therapy device based on the voxel value derived from the pixel value of the photographed image, based on the photographed images.

Figure R1020190172855
Figure R1020190172855

Description

실시간 방사선 계측 시스템 및 이를 이용한 실시간 방사선 계측 방법{REAL-TIME RADIATION MEASURING SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING RADIATION IN REAL-TIME}Real-time radiation measurement system and real-time radiation measurement method using the same

본 발명은 실시간 방사선 계측 시스템 및 이를 이용한 실시간 방사선 계측 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사선 치료기로부터 방사되는 방사선의 선량을 실시간으로 측정함으로써, 환자가 피폭되는 방사선량 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 실시간 방사선 계측 시스템 및 이를 이용한 실시간 방사선 계측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time radiation measurement system and a real-time radiation measurement method using the same, and more particularly, by measuring the dose of radiation emitted from a radiation therapy device in real time, it is possible to obtain information on the amount of radiation that a patient is exposed to in real time. A real-time radiation measurement system and a real-time radiation measurement method using the same.

방사선을 이용한 진단 및 치료 기술이 발전함에 따라, 다양한 환자의 진단 및 치료에 있어 방사선의 활용이 증가하고 있다. 그러나, 방사선은 피폭되는 량이 증가하게 되면 인체에 치명적인 문제를 야기하는 것으로, 방사선 활용이 증가함에 따른 피폭량의 관리가 중요해지고 있다. As the diagnosis and treatment technology using radiation develops, the use of radiation in the diagnosis and treatment of various patients is increasing. However, when the amount of radiation is increased, it causes a fatal problem to the human body, and as the use of radiation increases, management of the amount of radiation is becoming more important.

그러나, 실제 환자에 대한 방사선 진단 또는 치료에 있어, 현재 피폭되는 방사선량을 측정하는 것은 매우 어려운 일이며, 현재까지 관련 기술들이 축적되지 못한 상황이다. However, in radiodiagnosis or treatment of actual patients, it is very difficult to measure the current radiation dose, and the related technologies have not been accumulated until now.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1669505호에서는 방사선의 품질을 측정하는 기술로서, 환자 영상과 연계하여 방사선 조사 동안 측정된 검출기 응답으로부터 방사선의 조사량을 측정하는 것을 개시하지만, 이는 단순히 방사선의 측정 방법에 대한 개괄적인 내용을 개시한 것으로, 실시간 방사선 측정을 위한 기술 구현이 어려운 한계가 있다. For example, Korean Patent Registration No. 10-1669505 discloses measuring the radiation dose from a detector response measured during radiation irradiation in connection with a patient image as a technique for measuring the quality of radiation, but this is simply a measurement of radiation As an overview of the method has been disclosed, there is a limitation in that it is difficult to implement a technology for real-time radiation measurement.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1900463호에서는 엑스선 유도 초음파를 이용한 선량 측정에 관한 기술을 개시하는 것으로, 물이 채워진 내부에 타겟을 배치하여 물의 열팽창에 따른 변화를 바탕으로 방사선량을 측정하는 것을 특징으로 하나, 역시 물이 채워진 챔버 내부에 타겟을 위치하는 것이 전제되어야 하므로, 실시간 방사선 측정을 위한 기술 구현은 불가능하다. In addition, Republic of Korea Patent No. 10-1900463 discloses a technique for dose measurement using X-ray-guided ultrasound, in which a target is placed inside a water-filled interior and the radiation dose is measured based on a change according to the thermal expansion of water. However, since it must be premised that the target is located inside the chamber filled with water, it is impossible to implement technology for real-time radiation measurement.

이에, 실시간으로 환자가 조사받는 방사선의 선량을 측정하는 기술의 구현이 요구되고 있는 상황이다. Accordingly, the implementation of a technology for measuring the dose of radiation to which a patient is irradiated in real time is required.

대한민국 등록특허공보 제10-1669505호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1669505 대한민국 등록특허공보 제10-1900463호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1900463

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 방사선 치료기로부터 방사되는 방사선의 선량을 실시간으로 측정함으로써, 환자가 피폭되는 방사선량 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 실시간 방사선 계측 시스템에 관한 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention has been conceived in this regard, and an object of the present invention is to measure the dose of radiation emitted from a radiation therapy device in real time, thereby real-time radiation measurement that can obtain information on the amount of radiation that a patient is exposed to in real time. It's about the system.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 방사선 계측 시스템을 이용한 실시간 방사선 계측방법에 관한 것이다. Another object of the present invention relates to a real-time radiation measurement method using the radiation measurement system.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 실시간 방사선 계측시스템은 보형물, 촬영부 및 제어연산부를 포함한다. 상기 보형물은 피촬영체 상에 위치하며, 방사선 치료기로부터 발생된 방사선에 반응하여 반응광을 방사한다. 상기 촬영부는 상기 보형물에 대하여 서로 다른 3개의 위치에 각각 위치하여 상기 반응광을 촬영하는 3개의 카메라들을 포함한다. 상기 제어연산부는 상기 촬영된 이미지들을 바탕으로, 촬영된 이미지의 픽셀값으로부터 도출되는 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 치료기로부터 발생된 방사선의 선량 분포를 도출한다. A real-time radiation measurement system according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes an implant, a photographing unit, and a control operation unit. The implant is positioned on the object to be photographed, and reacts to the radiation generated from the radiation therapy device and emits reactive light. The photographing unit includes three cameras positioned at three different positions with respect to the implant to photograph the reaction light. The control operation unit derives a dose distribution of radiation generated from the radiation therapy device based on the voxel value derived from the pixel value of the photographed image, based on the photographed images.

일 실시예에서, 상기 보형물은, 신틸레이팅(scintillating) 물질을 포함할 수 있다. In an embodiment, the implant may include a scintillating material.

일 실시예에서, 상기 반응광은 가시광선이고, 상기 카메라들은 가시광선의 2차원 이미지들을 각각 촬영할 수 있다. In an embodiment, the reaction light is visible light, and the cameras may capture two-dimensional images of visible light, respectively.

일 실시예에서, 상기 제어연산부는, 상기 촬영된 이미지들을 입력받은 이미지 입력부, 상기 이미지들 각각을, 소정의 픽셀들로 분할하고, 각 분할된 픽셀들의 픽셀값을 바탕으로 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 복셀값 연산부, 상기 분할된 픽셀을 기 설정된 해상도와 비교하는 비교부, 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우, 해당 분할 단위의 복셀값들을 최종 복셀값으로 결정하는 복셀값 결정부, 및 상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 방사선량 도출부를 포함할 수 있다. In an embodiment, the control operation unit may include an image input unit receiving the captured images, dividing each of the images into predetermined pixels, and generating voxel values in division units based on pixel values of the divided pixels. a voxel value calculator that calculates each, a comparator that compares the divided pixel with a preset resolution, and a voxel value determiner that determines voxel values of a corresponding division unit as a final voxel value when the divided pixel has the same resolution as a preset resolution , and a radiation dose derivation unit for deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.

일 실시예에서, 상기 복셀값 연산부에서는, 상기 하나의 이미지를 n개로 분할한 경우, 상기 복셀값들이 연산되는 분할 단위는 n*3개로 정의될 수 있다. In an embodiment, when the one image is divided into n in the voxel value calculating unit, the number of division units in which the voxel values are calculated may be defined as n*3.

일 실시예에서, 상기 기 설정된 해상도는, 상기 촬영된 이미지의 픽셀값 이하일 수 있다. In an embodiment, the preset resolution may be less than or equal to a pixel value of the photographed image.

일 실시예에서, 상기 각 픽셀의 픽셀값은, 상기 각 픽셀에 해당되는 상기 분할 단위의 복셀값과, 인접한 분할 단위의 복셀값에 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려하여 결정될 수 있다. In an embodiment, the pixel value of each pixel may be determined in consideration of the effects of attenuation of light, refraction of light, and collision of light on a voxel value of the division unit corresponding to each pixel and a voxel value of an adjacent division unit. .

일 실시예에서, 상기 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려한 계수들은, 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우의 상기 최종 복셀값과 최종 픽셀값을 바탕으로 도출될 수 있다. In an embodiment, coefficients in consideration of the effects of light attenuation, light refraction, and light collision may be derived based on the final voxel value and the final pixel value when the divided pixel has the same resolution as a preset resolution.

일 실시예에서, 방사선량 도출부는, 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선에, 상기 최종 복셀값을 입력하여 상기 방사선 선량 분포를 도출할 수 있다. In an embodiment, the radiation dose derivation unit may derive the radiation dose distribution by inputting the final voxel value to a predefined voxel value and a radiation dose distribution curve.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 실시간 방사선 계측방법에서, 방사선 치료기가 보형물이 위치한 피촬영체로 방사선을 제공한다. 상기 방사선에 반응하여 상기 보형물에서 발생하는 반응광을 서로 다른 3개의 위치에 위치한 카메라들을 이용하여 촬영한다. 상기 촬영된 이미지들을 바탕으로, 촬영된 이미지의 픽셀값으로부터 도출되는 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 치료기로부터 발생된 방사선의 선량 분포를 도출한다. In a real-time radiation measurement method according to an embodiment for realizing the object of the present invention, a radiation therapy device provides radiation to a subject in which an implant is located. The reaction light generated from the implant in response to the radiation is photographed using cameras located at three different positions. Based on the photographed images, a dose distribution of radiation generated from the radiation therapy device is derived based on voxel values derived from pixel values of the photographed image.

일 실시예에서, 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계는, 상기 촬영된 3개의 이미지들을 입력받는 단계, 상기 이미지들 각각을, 소정의 픽셀들로 분할하고, 각 분할된 픽셀들의 픽셀값을 바탕으로 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 단계, 상기 분할된 픽셀을 기 설정된 해상도와 비교하는 단계, 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우, 해당 분할 단위의 복셀값들을 최종 복셀값으로 결정하는 단계, 및 상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of deriving the radiation dose distribution includes receiving the three photographed images, dividing each of the images into predetermined pixels, and based on the pixel values of the divided pixels each of the steps of calculating voxel values of a division unit, comparing the divided pixel with a preset resolution, and determining voxel values of a corresponding division unit as a final voxel value when the divided pixel is the same as a preset resolution , and deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.

일 실시예에서, 상기 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 단계는, 상기 이미지들 각각을 기본 픽셀 단위로 분할하는 단계, 상기 기본 픽셀 단위의 픽셀값을 바탕으로 기본 분할 단위의 복셀값을 연산하는 단계, 상기 기본 픽셀 단위 각각을 추가로 분할하는 단계, 및 상기 추가로 분할된 픽셀 단위의 픽셀값을 바탕으로 각 분할 단위의 복셀값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment, the calculating of the voxel values of the division unit may include dividing each of the images into a basic pixel unit, and calculating a voxel value of the basic division unit based on the pixel value of the basic pixel unit. The method may include the steps of, further dividing each of the basic pixel units, and calculating a voxel value of each division unit based on the pixel values of the additionally divided pixel units.

일 실시예에서, 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계는, 상기 최종 복셀값과 최종 픽셀값을 바탕으로, 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려한 계수를 도출하는 단계, 상기 도출된 계수를 바탕으로 상기 최종 복셀값을 결정하는 단계, 및 상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment, the deriving the radiation dose distribution includes deriving a coefficient considering the effects of attenuation of light, refraction of light, and collision of light based on the final voxel value and the final pixel value; The method may include determining the final voxel value based on the final voxel value, and deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.

일 실시예에서, 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계에서, 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선에, 상기 최종 복셀값을 입력하여 상기 방사선 선량 분포를 도출할 수 있다. In an embodiment, in the step of deriving the radiation dose distribution, the radiation dose distribution may be derived by inputting the final voxel value to a predefined voxel value and a radiation dose distribution curve.

본 발명의 실시예들에 의하면, 신틸레이팅 물질을 포함함으로써, 방사선에 대하여 가시광선인 반응광을 방사하는 보형물을, 방사선 촬영시의 보형물로 사용하여, 가시광선의 촬영 이미지로부터 방사선 선량을 도출할 수 있게 된다. According to embodiments of the present invention, by including a scintillating material, an implant emitting visible light, which is a reaction light to radiation, is used as an implant during radiographic imaging, so that a radiation dose can be derived from a photographed image of visible light. do.

그리하여, 단순히 상기 보형물에 대한 촬영 이미지만을 이용하여 방사선 선량을 연산할 수 있는 것으로, 실제 환자에 대한 방사선 치료시 피폭되는 방사선 선량을 실시간으로 용이하게 도출할 수 있다. Therefore, it is possible to calculate the radiation dose simply by using only the photographed image of the implant, and it is possible to easily derive the radiation dose to be exposed during radiation treatment for the actual patient in real time.

특히, 촬영된 이미지를 바탕으로 방사선 선량의 도출에 있어, 최종 분할 단위에서의 최종 복셀값을 연산하면, 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선을 통해 방사선 선량 분포가 용이하게 도출되는 것으로, 방사선 선량을 높은 신뢰성으로 용이하게 도출할 수 있다. In particular, in deriving the radiation dose based on the captured image, when the final voxel value in the final division unit is calculated, the radiation dose distribution can be easily derived through the predefined voxel value and the radiation dose distribution curve. The dose can be easily derived with high reliability.

또한, 복셀값의 도출에 있어, 소위, 3차원 리컨(recon) 알고리즘을 적용함으로써, 연산의 용이성 및 연산 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, in deriving a voxel value, by applying a so-called three-dimensional recon algorithm, it is possible to improve the easiness of calculation and the reliability of the calculation result.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 실시간 방사선 계측 시스템을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 방사선 계측 시스템을 이용한 방사선 계측방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 2의 방사선량 분포 도출 단계를 도시한 흐름도이다.
도 4는 2차원에서의 복셀값 연산 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 2차원에서의 복셀값을 반복해서 연산하는 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6a는 도 3의 기본 픽셀 단위로 분할하는 단계를 예시한 모식도이다.
도 6b는 도 3의 추가 픽셀 단위로 분할하는 단계를 예시한 모식도이다.
도 6c는 도 3의 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한지 판단하는 단계를 도시한 모식도이다.
1 is a schematic diagram illustrating a real-time radiation measurement system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a radiation measurement method using the radiation measurement system of FIG. 1 .
FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of deriving a radiation dose distribution of FIG. 2 .
4 is an exemplary diagram for explaining a step of calculating a voxel value in two dimensions.
5 is an exemplary diagram for explaining a step of repeatedly calculating voxel values in two dimensions.
6A is a schematic diagram illustrating a step of dividing the basic pixel unit of FIG. 3 .
FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a step of dividing into additional pixel units of FIG. 3 .
6C is a schematic diagram illustrating a step of determining whether the divided pixels of FIG. 3 have the same resolution as a preset resolution.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can have various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as "comprises" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 실시간 방사선 계측 시스템을 도시한 모식도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a real-time radiation measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 실시간 방사선 계측시스템(10, 이하 방사선 계측시스템이라 함)은 보형물(300), 촬영부(400) 및 제어연산부(500)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a real-time radiation measurement system 10 (hereinafter, referred to as a radiation measurement system) according to the present embodiment includes an implant 300 , a photographing unit 400 , and a control operation unit 500 .

상기 방사선 계측시스템(10)은, 방사선 치료기(100)로부터 피촬영체(200)인 환자에게 입사되는 방사선(110)의 선량을 계측하는 것으로, 상기 보형물(300)은 상기 피촬영체(200)의 피촬영부 상에 위치하게 된다. The radiation measurement system 10 measures the dose of radiation 110 incident from the radiation therapy device 100 to the patient, which is the object 200 to be photographed, and the implant 300 is the object 200 to be photographed. It is located on the to-be-photographed part of

이 경우, 상기 보형물(300)은, 예를 들어, 신틸레이팅(scintillating) 물질을 포함하는 것으로, 3D 프린팅을 통해 소정의 형상으로 제작된다. 상기 보형물(300)의 형상이나 구조는 방사선 촬영의 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다. In this case, the implant 300 includes, for example, a scintillating material, and is manufactured in a predetermined shape through 3D printing. It is obvious that the shape or structure of the prosthesis 300 may be variously modified according to the needs of radiographic imaging.

한편, 상기 보형물(300)이 상기 신틸레이팅 물질을 포함함에 따라, 상기 보형물(300)은 상기 입사되는 방사선에 반응하여 반응광을 방사하게 되며, 상기 반응광은 가시광선일 수 있다. Meanwhile, as the implant 300 includes the scintillating material, the implant 300 emits reaction light in response to the incident radiation, and the reaction light may be visible light.

따라서, 상기 촬영부(400)는 상기 보형물(300)로부터 방사되는 반응광을 촬영하게 되며, 본 실시예에서, 상기 촬영부(400)는 3개의 서로 다른 위치에 위치하는 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)을 포함하여, 3개의 서로 다른 이미지를 촬영하게 된다. Accordingly, the photographing unit 400 photographs the reaction light emitted from the implant 300 , and in this embodiment, the photographing unit 400 includes first to third cameras located at three different positions. Including the fields 410, 420, and 430, three different images are taken.

즉, 상기 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)은 서로 다른 위치에서 상기 가시광선인 반응광을 촬영하는 것으로, 곧 상기 보형물(300)에 대한 가시광 이미지를 촬영하게 된다. That is, the first to third cameras 410 , 420 , and 430 photograph the reaction light, which is the visible light, at different positions, and immediately take a visible light image of the implant 300 .

이 경우, 상기 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)은 각각 2차원 이미지를 촬영하는 것이며, 상기 촬영된 각각의 이미지들은 상기 카메라들의 위치가 공간상에서 서로 수직인 상태로 위치한다면 서로 수직인 위치에서의 촬영 결과일 수 있으나, 일반적으로 상기 카메라들은 공간상에서 임의의 위치에 위치하게 되므로, 상기 촬영된 이미지들은 상기 카메라가 위치하는 공간상의 위치에서의 상기 반응광에 대한 2차원 이미지들이다. In this case, the first to third cameras 410 , 420 , and 430 each take a two-dimensional image, and the respective captured images are mutually exclusive if the positions of the cameras are positioned perpendicular to each other in space. It may be a result of photographing in a vertical position, but since the cameras are generally located at arbitrary positions in space, the photographed images are two-dimensional images of the reaction light at a position in space where the camera is located. .

상기 제어연산부(500)는 상기 촬영부(400)로부터 촬영된 이미지들을 바탕으로, 최종적으로는 방사선의 선량 분포를 도출하는 것으로, 이를 통해, 최종적으로 상기 피촬영체(200)로 입사되는 방사선량을 획득하게 된다. The control operation unit 500 ultimately derives a dose distribution of radiation based on the images captured by the photographing unit 400 , and through this, the amount of radiation finally incident to the object 200 . will acquire

이 경우, 상기 제어연산부(500)는 이미지 입력부(510), 복셀값 연산부(520), 비교부(530), 복셀값 결정부(540) 및 방사선량 도출부(550)를 포함한다. In this case, the control calculation unit 500 includes an image input unit 510 , a voxel value calculation unit 520 , a comparison unit 530 , a voxel value determination unit 540 , and a radiation dose derivation unit 550 .

보다 구체적으로, 상기 이미지 입력부(510)는 상기 촬영부(400)에서 촬영된 이미지들을 입력받고, 상기 복셀값 연산부(520)는 상기 이미지들 각각을, 소정의 픽셀들로 분할하고, 각 분할된 픽셀들의 픽셀값을 바탕으로 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하며, 상기 비교부(530)는 상기 분할된 픽셀을 기 설정된 해상도와 비교하고, 상기 복셀값 결정부(540)는 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우, 해당 분할 단위의 복셀값들을 최종 복셀값으로 결정하며, 상기 방사선량 도출부(550)는 상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출한다. More specifically, the image input unit 510 receives images captured by the photographing unit 400 , and the voxel value calculating unit 520 divides each of the images into predetermined pixels, and divides each divided image into predetermined pixels. Each of the voxel values of the division unit is calculated based on the pixel value of the pixels, the comparator 530 compares the divided pixel with a preset resolution, and the voxel value determiner 540 determines whether the divided pixel is When the resolution is the same as the preset resolution, voxel values of the corresponding division unit are determined as the final voxel value, and the radiation dose derivation unit 550 derives the radiation dose distribution based on the final voxel value.

이하에서는, 상기 제어연산부(500)의 세부적인 기능 및 동작에 대하여, 상기 방사선 계측 시스템(10)을 이용한 방사선 계측방법과 함께 설명한다. Hereinafter, detailed functions and operations of the control operation unit 500 will be described together with a radiation measurement method using the radiation measurement system 10 .

도 2는 도 1의 방사선 계측 시스템을 이용한 방사선 계측방법을 도시한 흐름도이다. 도 3은 도 2의 방사선량 분포 도출 단계를 도시한 흐름도이다. 도 4는 2차원에서의 복셀값 연산 단계를 설명하기 위한 예시도이다. 도 5는 2차원에서의 복셀값을 반복해서 연산하는 단계를 설명하기 위한 예시도이다. 도 6a는 도 3의 기본 픽셀 단위로 분할하는 단계를 예시한 모식도이다. 도 6b는 도 3의 추가 픽셀 단위로 분할하는 단계를 예시한 모식도이다. 도 6c는 도 3의 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한지 판단하는 단계를 도시한 모식도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a radiation measurement method using the radiation measurement system of FIG. 1 . FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of deriving a radiation dose distribution of FIG. 2 . 4 is an exemplary diagram for explaining a step of calculating a voxel value in two dimensions. 5 is an exemplary diagram for explaining a step of repeatedly calculating voxel values in two dimensions. 6A is a schematic diagram illustrating a step of dividing the basic pixel unit of FIG. 3 . FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a step of dividing into additional pixel units of FIG. 3 . 6C is a schematic diagram illustrating a step of determining whether the divided pixels of FIG. 3 have the same resolution as a preset resolution.

우선, 도 2를 참조하면, 상기 방사선 계측방법에서는, 상기 방사선 치료기(100)로부터 상기 보형물(300)이 상부에 위치한 상기 피촬영체(200)로 방사선(110)을 조사한다(단계 S10). First, referring to FIG. 2 , in the radiation measurement method, the radiation 110 is irradiated from the radiation therapy device 100 to the object 200 on which the implant 300 is located (step S10 ).

이 후, 상기 방사선(110)에 반응하여 상기 보형물(300)에서 발생하는 반응광(310)을 상기 서로 다른 위치에 위치한 3개의 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)에서 촬영한다(단계 S20). Thereafter, the reaction light 310 generated from the implant 300 in response to the radiation 110 is photographed by the three first to third cameras 410 , 420 , and 430 located at different positions. (Step S20).

이 후, 상기 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)에서 촬영된 3개의 서로 다른 2차원 이미지들을 바탕으로 상기 제어연산부(500)는 방사선 선량 분포를 도출한다(단계 S30). Thereafter, the control calculator 500 derives a radiation dose distribution based on three different two-dimensional images captured by the first to third cameras 410 , 420 , and 430 (step S30 ).

이 경우, 상기 방사선 선량 분포의 도출은, 소위 3차원 리컨(recon) 알고리즘을 적용하는데, 상기 3차원 리컨 알고리즘의 세부적인 적용 알고리즘을 설명하기 전에, 도 4 및 도 5를 참조하여, 2차원 리컨 알고리즘을 설명의 편의를 위해 우선 설명한다. In this case, the derivation of the radiation dose distribution applies a so-called three-dimensional recon algorithm. Before describing the detailed application algorithm of the three-dimensional recon algorithm, with reference to FIGS. 4 and 5, the two-dimensional recon algorithm is applied. The algorithm is first described for convenience of explanation.

즉, 상기 촬영부(400)가 2개의 카메라를 포함하고, 2개의 카메라로부터 각각 촬영된 이미지가 도 4에 도시된 바와 같이 입력된다고 가정한다. That is, it is assumed that the photographing unit 400 includes two cameras, and images photographed from the two cameras are input as shown in FIG. 4 .

이 경우, 상기 2개의 카메라는 서로 수직인 방향으로 위치하여, 상기 촬영된 2개의 이미지가 서로 수직인 이미지인 것을 설명의 편의상 설명하지만, 실질적으로 상기 2개의 카메라는 서로 수직이 아닌 방향으로 위치할 수 있으며, 이 경우 상기 촬영된 2개의 이미지는 도 4의 2개의 축 방향(X, Y) 사이의 각(θ)이 수직이 아닌 소정의 각을 가지는 상태로 입력되는 이미지에 해당된다. In this case, the two cameras are positioned in a direction perpendicular to each other, and it is described for convenience of explanation that the two captured images are images perpendicular to each other, but substantially the two cameras are positioned in a direction that is not perpendicular to each other. In this case, the two photographed images correspond to the input images in a state where the angle θ between the two axis directions (X, Y) of FIG. 4 is not vertical but has a predetermined angle.

즉, 도 4에 도시된 가상의 복셀(630)은, 상기 2개의 카메라가 서로 수직인 경우라면, 즉 상기 입력 이미지가 서로 수직인 경우라면, 정사각형 형상을 가지지만, 상기 2개의 카메라가 소정의 각(θ)을 이룬다면, 즉 상기 입력 이미지가 소정의 각(θ)을 이룬다면, 마름모꼴 형상과 같은 찌그러진 사각형 형상을 가지게 된다. That is, the virtual voxel 630 shown in FIG. 4 has a square shape when the two cameras are perpendicular to each other, that is, when the input images are perpendicular to each other. If the angle θ is formed, that is, if the input image has a predetermined angle θ, it has a distorted quadrangular shape such as a rhombus shape.

이렇게, 사각형의 형상이 정사각형이 아닌 다른 사각형 형상을 가지는 경우라도, 이하의 복셀값의 연산은 동일하므로, 설명의 편의를 위해, 도 4에 도시된 바와 같은 정사각형의 가상의 복셀(630)을 가정하여 설명한다. In this way, even when the shape of the rectangle has a rectangular shape other than the square shape, the calculation of the following voxel values is the same. to explain

상기 제1 카메라로 촬영된 제1 이미지(610)는 n개의 픽셀을 포함하며, 상기 제2 카메라로 촬영된 제2 이미지는(620)도 n개의 픽셀을 포함한다. The first image 610 photographed by the first camera includes n pixels, and the second image 620 photographed by the second camera also includes n pixels.

이 경우, 본 실시예에서의 2차원 리컨 알고리즘에서는, 상기 n개의 픽셀을 가지는 제1 이미지(610) 및 제2 이미지(620)를 기본 픽셀 단위로 분할한다. 이 경우, 상기 기본 픽셀 단위는 2이며, 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 이미지(610) 및 상기 제2 이미지(620)는 각각 2개의 픽셀로 분할된다. In this case, in the two-dimensional recon algorithm according to the present embodiment, the first image 610 and the second image 620 having the n pixels are divided into basic pixel units. In this case, the basic pixel unit is 2, and accordingly, as shown in FIG. 4 , the first image 610 and the second image 620 are each divided into two pixels.

그리하여, 상기 제1 이미지(610)는 기본 픽셀 단위인 2개의 픽셀로 분할된 제1 기본 픽셀(611)로 변환되고, 상기 제2 이미지(620)도 2개의 픽셀로 분할된 제2 기본 픽셀(621)로 변환된다. Thus, the first image 610 is converted into a first basic pixel 611 divided into two pixels, which is a basic pixel unit, and the second image 620 is also converted to a second basic pixel ( 621).

이 때, 상기 제1 기본 픽셀(611)의 각 픽셀의 값들(

Figure 112019132771162-pat00001
,
Figure 112019132771162-pat00002
)은 상기 제1 이미지(610)의 픽셀값(
Figure 112019132771162-pat00003
, ...,
Figure 112019132771162-pat00004
)으로 연산되고, 상기 제2 기본 픽셀(621)의 각 픽셀의 값들(
Figure 112019132771162-pat00005
,
Figure 112019132771162-pat00006
)은 상기 제2 이미지(610)의 픽셀값(
Figure 112019132771162-pat00007
, ...,
Figure 112019132771162-pat00008
)으로 연산된다. At this time, the values of each pixel of the first basic pixel 611 (
Figure 112019132771162-pat00001
,
Figure 112019132771162-pat00002
) is the pixel value (
Figure 112019132771162-pat00003
, ...,
Figure 112019132771162-pat00004
), and values of each pixel of the second basic pixel 621 (
Figure 112019132771162-pat00005
,
Figure 112019132771162-pat00006
) is the pixel value (
Figure 112019132771162-pat00007
, ...,
Figure 112019132771162-pat00008
) is calculated as

이 경우, 상기 제1 기본 픽셀(611) 중

Figure 112019132771162-pat00009
은 하기 식 (1)로 연산될 수 있으며, 이와 동일하게 여타의 기본 픽셀의 픽셀값들이 연산될 수 있다. In this case, among the first basic pixels 611
Figure 112019132771162-pat00009
can be calculated by Equation (1) below, and pixel values of other basic pixels can be calculated in the same way.

Figure 112019132771162-pat00010
식 (1)
Figure 112019132771162-pat00010
Equation (1)

이상과 같이, 상기 기본 픽셀의 픽셀값들(

Figure 112019132771162-pat00011
,
Figure 112019132771162-pat00012
,
Figure 112019132771162-pat00013
,
Figure 112019132771162-pat00014
)이 도출되면, 상기 도출된 픽셀값들로부터 하기 식 (2)를 이용하여, 상기 가상의 복셀(630)의 각 분할 단위의 복셀값들(
Figure 112019132771162-pat00015
,
Figure 112019132771162-pat00016
,
Figure 112019132771162-pat00017
,
Figure 112019132771162-pat00018
)을 도출할 수 있다. As described above, the pixel values (
Figure 112019132771162-pat00011
,
Figure 112019132771162-pat00012
,
Figure 112019132771162-pat00013
,
Figure 112019132771162-pat00014
) is derived, using Equation (2) below from the derived pixel values, voxel values (
Figure 112019132771162-pat00015
,
Figure 112019132771162-pat00016
,
Figure 112019132771162-pat00017
,
Figure 112019132771162-pat00018
) can be derived.

이 경우, 두 방향(X, Y)으로의 2차원 정사각형으로 정의되는 상기 가상의 복셀(630)은, 상기 제1 기본 픽셀(611) 및 상기 제2 기본 픽셀(621)이 각각 2개의 기본 픽셀 단위로 분할되었으므로, 총 4개의 분할 단위로 분할되며, 이렇게 4개의 분할 단위를 기본 분할 단위로 정의할 수 있다. In this case, in the virtual voxel 630 defined as a two-dimensional square in two directions (X and Y), the first basic pixel 611 and the second basic pixel 621 each have two basic pixels. Since it is divided into units, it is divided into a total of four division units, and the four division units can be defined as basic division units.

즉, 상기 기분 분할 단위의 각각의 복셀값들(

Figure 112019132771162-pat00019
,
Figure 112019132771162-pat00020
,
Figure 112019132771162-pat00021
,
Figure 112019132771162-pat00022
)은, 상기 픽셀값들(
Figure 112019132771162-pat00023
,
Figure 112019132771162-pat00024
,
Figure 112019132771162-pat00025
,
Figure 112019132771162-pat00026
)과 하기 식 (2)의 관계를 가지며, 하기 식 (2)에서, 계수들이 정의된다면, 상기 복셀값들(
Figure 112019132771162-pat00027
,
Figure 112019132771162-pat00028
,
Figure 112019132771162-pat00029
,
Figure 112019132771162-pat00030
)의 도출이 가능하게 된다. That is, each voxel value of the mood division unit (
Figure 112019132771162-pat00019
,
Figure 112019132771162-pat00020
,
Figure 112019132771162-pat00021
,
Figure 112019132771162-pat00022
) is the pixel values (
Figure 112019132771162-pat00023
,
Figure 112019132771162-pat00024
,
Figure 112019132771162-pat00025
,
Figure 112019132771162-pat00026
) and Equation (2) below, and if coefficients are defined in Equation (2) below, the voxel values (
Figure 112019132771162-pat00027
,
Figure 112019132771162-pat00028
,
Figure 112019132771162-pat00029
,
Figure 112019132771162-pat00030
) can be derived.

Figure 112019132771162-pat00031
Figure 112019132771162-pat00031

식 (2)Equation (2)

한편, 상기 식 (2)에서 상기 복셀값들(

Figure 112019132771162-pat00032
,
Figure 112019132771162-pat00033
,
Figure 112019132771162-pat00034
,
Figure 112019132771162-pat00035
)의 도출을 위해서는, 상기 계수들(
Figure 112019132771162-pat00036
)이 정의되어야 하는데, 상기 계수들은 실제 방사선 조사 및 이에 대한 반응광의 방사에 따라 다양하게 변경될 수 있다. Meanwhile, in Equation (2), the voxel values (
Figure 112019132771162-pat00032
,
Figure 112019132771162-pat00033
,
Figure 112019132771162-pat00034
,
Figure 112019132771162-pat00035
) for the derivation of the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00036
) should be defined, and the coefficients may be variously changed according to the actual radiation irradiation and the radiation of the reaction light thereto.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 식 (2)에서 상기 복셀값들을 도출하기 위해, 상기 계수들을 임의의 초기값으로 입력한 후, 상기 식 (2)를 만족시킬 때까지 상기 계수들의 값을 변경하는 반복작업을 수행하여 상기 식 (2)를 최종적으로 만족시키는 계수를 도출할 수 있으며, 이를 바탕으로 상기 복셀값들을 도출할 수 있다. Therefore, in this embodiment, in order to derive the voxel values from Equation (2), after inputting the coefficients as arbitrary initial values, the values of the coefficients are changed until Equation (2) is satisfied. A coefficient that finally satisfies Equation (2) may be derived by performing an iterative operation, and the voxel values may be derived based on this.

다만, 후술하겠으나, 본 실시예에서는, 상기 식 (2)에서의 복셀값은 최종적으로 도출되어야 하는 복셀값에 해당되지는 않으므로, 최종적으로 도출되어야 하는 최종 복셀값과 최종 픽셀값에 대한 상기 식 (2)와 같은 식으로부터, 상기 계수의 도출을 위한 반복 작업을 수행하고 이로부터 최종 복셀값을 도출할 수 있다. However, as will be described later, in the present embodiment, since the voxel value in Equation (2) does not correspond to the voxel value to be finally derived, the formula ( From the equation 2), iterative work for deriving the coefficients may be performed, and a final voxel value may be derived therefrom.

이 때, 상기 계수에는, 광의 감쇄 영향을 나타내는 계수

Figure 112019132771162-pat00037
, 굴절이나 충돌과 같은 부수적인 영향을 나타내는 계수
Figure 112019132771162-pat00038
Figure 112019132771162-pat00039
가 있다. At this time, in the coefficient, a coefficient indicating the effect of attenuation of light
Figure 112019132771162-pat00037
, a coefficient representing an incidental effect such as refraction or collision
Figure 112019132771162-pat00038
and
Figure 112019132771162-pat00039
there is

즉, 상기 식 (2)를 통해, 기본 픽셀 단위에서의 픽셀값과 기본 분할 단위에서의 복셀값 사이의 관계식이 도출될 수 있으나, 이러한 픽셀 단위의 분할은 반복해서 수행된다. That is, through Equation (2), a relational expression between a pixel value in a basic pixel unit and a voxel value in a basic division unit may be derived, but such division in a pixel unit is repeatedly performed.

이는, 도 5에 도시된 바와 같이, 2개로 등분된 상기 제1 기본 픽셀(611)의 각각의 픽셀들을 다시 2등분하여, 상기 제1 이미지(610)를 4개의 픽셀로 분할하고, 마찬가지로 상기 제2 이미지(620)도 4개의 픽셀로 분할한다. As shown in FIG. 5, each pixel of the first basic pixel 611 divided into two is divided into two again, and the first image 610 is divided into four pixels, and similarly, the first image 610 is divided into four pixels. 2 The image 620 is also divided into 4 pixels.

이를 통해, 상기 가상의 복셀(630)을 4등분한 기본 분할 단위들(631, 632, 633, 634) 각각도 다시 4개로 추가로 분할되며, 이렇게 16개로 분할된 상기 가상의 복셀(630)의 각 분할 단위들에 대하여, 상기와 같은 연산을 반복해서 수행한다. Through this, each of the basic division units 631 , 632 , 633 , and 634 obtained by dividing the virtual voxel 630 into quarters is further further divided into 4, and the virtual voxel 630 divided into 16 is divided into 4 equal parts. For each division unit, the above operation is repeatedly performed.

즉, 상기 식 (1)에서와 같이, 상기 4개의 픽셀로 분할된 각각의 픽셀들에 대하여 픽셀값들(

Figure 112019132771162-pat00040
,
Figure 112019132771162-pat00041
, ...),(
Figure 112019132771162-pat00042
,
Figure 112019132771162-pat00043
, ...)을 연산하고, 마찬가지로 식 (2)와 유사한 방법을 통해, 상기 픽셀값들과 상기 복셀값들(
Figure 112019132771162-pat00044
,
Figure 112019132771162-pat00045
,
Figure 112019132771162-pat00046
,
Figure 112019132771162-pat00047
, ...)의 관계식을 도출할 수 있다. That is, as in Equation (1), for each of the pixels divided into the four pixels, the pixel values (
Figure 112019132771162-pat00040
,
Figure 112019132771162-pat00041
, ...),(
Figure 112019132771162-pat00042
,
Figure 112019132771162-pat00043
, ...), and similarly, through a method similar to equation (2), the pixel values and the voxel
Figure 112019132771162-pat00044
,
Figure 112019132771162-pat00045
,
Figure 112019132771162-pat00046
,
Figure 112019132771162-pat00047
, ...) can be derived.

또한, 상기 관계식에 포함되는 계수들(

Figure 112019132771162-pat00048
)은 상기 임의의 초기값으로부터 시작하여 상기 관계식을 만족시키기 위한 최적의 계수들을 반복(iteration)을 통해 도출할 수 있고, 이를 통해, 상기 복셀값들을 도출할 수 있다. In addition, the coefficients included in the relation (
Figure 112019132771162-pat00048
) can start from the arbitrary initial value and derive optimal coefficients for satisfying the relational expression through iteration, and through this, the voxel values can be derived.

이러한, 픽셀의 분할 및 이에 따른 가상의 복셀의 분할은 반복해서 진행되며, 이러한 반복적인 분할은, 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일할 때까지 수행된다. The division of pixels and thus division of virtual voxels are repeatedly performed, and the repetitive division is performed until the divided pixels have the same resolution as a preset resolution.

이 경우, 상기 해상도는, 사용자가 미리 설정할 수 있는 것으로, 상기 카메라들(410, 420, 430) 각각이 가지는 해상도 이하로 설정될 수 있다. 즉, 상기 카메라들 각각의 해상도가 1024*768을 가진다고 한다면, 상기 기 설정된 해상도는 1024*768 이하의 해상도로 설정될 수 있으며, 이에 따라, 상기 분할되는 픽셀의 개수가 상기 기 설정된 해상도와 동일해진다면 상기 픽셀에 대한 분할은 중단된다. In this case, the resolution may be set in advance by the user, and may be set to be less than or equal to the resolution of each of the cameras 410 , 420 , and 430 . That is, if the resolution of each of the cameras is 1024*768, the preset resolution may be set to a resolution of 1024*768 or less, and accordingly, the number of divided pixels is the same as the preset resolution. If it loses, segmentation for the pixel is stopped.

그리하여, 최종 분할된 픽셀에서의 각각의 픽셀의 픽셀값들을 최종 픽셀값으로 정의하고, 이에 따라 최종 분할된 상기 가상의 복셀(630)의 각각의 복셀들의 복셀값들을 최종 복셀값들로 정의하면, 상기 식 (2)에서와 같은 방식으로 상기 최종 픽셀값들과 최종 복셀값들의 관계가 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00049
)이 포함된 식으로 도출될 수 있다. 이 때, 최종 분할된 픽셀의 개수가 P개라고 한다면, 상기 분할된 복셀들의 개수는 P*P개(2차원 이므로)로 정의된다. Thus, if pixel values of each pixel in the last segmented pixel are defined as final pixel values, and thus voxel values of each voxel of the finally segmented virtual voxel 630 are defined as final voxel values, In the same way as in Equation (2), the relationship between the final pixel values and the final voxel values is
Figure 112019132771162-pat00049
) can be derived as In this case, if the final number of divided pixels is P, the number of divided voxels is defined as P*P (because it is two-dimensional).

따라서, 마찬가지로 상기 최종 도출된 식에서, 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00050
)을 반복(iteration)을 통해 최적 계수를 도출할 수 있으며, 이를 통해 상기 최종 복셀값들을 도출할 수 있다. 즉, 상기 가상의 복셀(630)의 P*P개의 각각의 복셀들의 복셀값들이 도출된다. Thus, likewise in the final derived equation, the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00050
) can be derived through iteration, and the final voxel values can be derived through this. That is, voxel values of each of the P*P voxels of the virtual voxel 630 are derived.

이상에서 설명한, 상기 2차원 리컨 알고리즘은, 본 실시예에서의 상기 제어연산부(500)에서의 방사선 선량 분포 도출단계에서, 3차원 리컨 알고리즘으로 확대되어 적용된다. The two-dimensional recon algorithm described above is expanded and applied to a three-dimensional recon algorithm in the step of deriving the radiation dose distribution in the control calculation unit 500 in this embodiment.

이 경우, 상기 3차원 리컨 알고리즘은 상기 2차원 리컨 알고리즘과 차원이 1개 더 추가됨에 따라 1개의 추가 이미지를 더 사용하는 것을 제외하고 개념적으로는 동일하므로, 세부적인 수식을 이용한 설명은 생략한다. In this case, since the 3D recon algorithm is conceptually the same as the 2D recon algorithm except for using one additional image as one more dimension is added, a description using a detailed formula will be omitted.

보다 구체적으로, 상기 3차원 리컨 알고리즘이 적용되는 상기 제어연산부(500)에서의 방사선 선량 분포 도출단계에서는, 우선, 도 3을 참조하면, 상기 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430)에서 각각 촬영된 3개의 서로 다른 이미지들이 상기 이미지 입력부(510)로 입력된다(단계 S31). More specifically, in the step of deriving the radiation dose distribution in the control operation unit 500 to which the 3D recon algorithm is applied, first, referring to FIG. 3 , the first to third cameras 410 , 420 , 430 . The three different images each captured in are input to the image input unit 510 (step S31).

도 6a 내지 도 6c에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 3개의 카메라들이 서로 수직인 방향으로 위치하여, 상기 촬영된 3개의 이미지가 서로 수직인 이미지인 것을 예시하였으나, 실질적으로 상기 3개의 카메라는 서로 수직이 아닌 방향으로 위치할 수 있으며, 이 경우, 상기 촬영된 이미지들은 서로 소정의 각도로 기울어진 상태로 입력된다. 6A to 6C, as described with reference to FIGS. 4 and 5, three cameras are positioned in a direction perpendicular to each other, and the three captured images are perpendicular to each other. The three cameras may be positioned in a direction that is not perpendicular to each other, and in this case, the captured images are input while being inclined at a predetermined angle to each other.

즉, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 가상의 복셀(750)은, 상기 3개의 카메라들이 서로 수직인 경우라면, 즉 상기 입력 이미지가 서로 수직인 경우라면, 정사각형 형상을 가지지만, 상기 3개의 카메라들이 수직이 아닌 서로 소정의 각도를 이룬다면, 찌그러진 육면체와 같은 형상을 가지게 된다. That is, the virtual voxel 750 shown in FIGS. 6A to 6C has a square shape when the three cameras are perpendicular to each other, that is, when the input images are perpendicular to each other, but the three cameras If they are not perpendicular but form a predetermined angle with each other, they have a shape like a crushed cube.

이 후, 상기 각각의 이미지들을 3*3 행렬을 가지는 기본 픽셀 단위로 분할한다(단계 S32). Thereafter, each of the images is divided into basic pixel units having a 3*3 matrix (step S32).

상기 제1 내지 제3 카메라들(410, 420, 430) 각각에서 촬영된 이미지들은 n개의 픽셀을 포함할 수 있으며, 본 실시예에서의 3차원 리컨 알고리즘에서는, 상기 이미지들 각각을 기본 픽셀 단위로 분할한다. 이 경우, 상기 기본 픽셀 단위는 3이며, 이에 따라 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 이미지들을 3*3 행렬을 가지도록, 즉 균일하게 9개의 픽셀로 분할된다. The images taken by each of the first to third cameras 410, 420, and 430 may include n pixels, and in the 3D Recon algorithm in this embodiment, each of the images is converted into a basic pixel unit. Split. In this case, the basic pixel unit is 3, and accordingly, each of the images is divided into 9 pixels to have a 3*3 matrix, that is, as shown in FIG. 6A .

그리하여, 상기 제1 카메라에서 촬영된 제1 이미지는 3*3개(9개)의 픽셀로 분할된 제1 기본 픽셀(710)로 변환되고, 마찬가지로 제2 카메라 및 제3 카메라에서 촬영된 이미지들은 각각 제2 기본 픽셀(720) 및 제3 기본 픽셀(730)로 변환된다. Thus, the first image photographed by the first camera is converted into a first basic pixel 710 divided into 3*3 (9) pixels, and the images photographed by the second camera and the third camera are similarly It is converted into a second basic pixel 720 and a third basic pixel 730 , respectively.

한편, 상기와 같이 픽셀들이 분할됨에 따라, 상기 가상의 복셀(750)은 도 6a에 도시된 바와 같이, 9*3개(27개)의 기본 단위 블록들(751, 752, ...)로 분할된다. Meanwhile, as the pixels are divided as described above, the virtual voxel 750 is divided into 9*3 (27) basic unit blocks 751, 752, ... as shown in FIG. 6A. is divided

이 후, 상기 기본 픽셀 단위의 픽셀값들과 상기 기본 분할 단위의 복셀값들의 관계식을 바탕으로, 상기 분할된 각각의 복셀들의 복셀값들을 연산한다(단계 S33). Then, based on the relational expression between the pixel values of the basic pixel unit and the voxel values of the basic division unit, voxel values of each of the divided voxels are calculated (step S33).

즉, 앞선 2차원 리컨 알고리즘에서의 식 (1)과 유사하게, 상기 제1 내지 제3 기본 픽셀들(710, 720, 730) 각각의 분할된 각 픽셀의 픽셀값을 구할 수 있다. That is, similarly to Equation (1) in the above 2D Recon algorithm, the pixel value of each divided pixel of each of the first to third basic pixels 710 , 720 , and 730 may be obtained.

또한, 상기 각 픽셀의 픽셀값과, 상기 27개로 분할된 복셀(750)의 각 복셀의 복셀값의 사이에서는, 앞서 설명한 식 (2)가 3차원으로 확대된 관계식을 도출할 수 있다. Also, between the pixel value of each pixel and the voxel value of each voxel of the voxel 750 divided into 27 pieces, the above-described Equation (2) can be derived in three dimensions.

따라서, 상기 2차원 리컨 알고리즘에서와 유사하게, 상기 픽셀값들과 상기 복셀값들 사이의 관계식으로부터, 상기 각각의 복셀값들을 도출할 수 있다. 이 경우, 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00051
) 역시, 2차원 리컨 알고리즘과 동일한 반복(iteration) 방법으로 도출될 수 있다. Accordingly, similarly to the 2D Recon algorithm, the respective voxel values may be derived from the relational expression between the pixel values and the voxel values. In this case, the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00051
) can also be derived by the same iteration method as the two-dimensional Recon algorithm.

이 후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제3 기본 픽셀들(710, 720, 730)의 각 단위 픽셀을 다시 3*3개의 픽셀로 추가로 분할한다(단계 S34). Thereafter, as shown in FIG. 6B , each unit pixel of the first to third basic pixels 710 , 720 , and 730 is further divided into 3*3 pixels again (step S34 ).

또한, 이러한 픽셀의 추가 분할에 따라, 각각의 픽셀에 매칭되도록 상기 가상의 복셀(750)도 추가로 분할되며, 이에 따라 기본 단위블록들(751, 750, ...) 각각은 다시 9*3개(27개)의 블록들(복셀들)로 추가로 분할된다. In addition, according to the additional division of the pixel, the virtual voxel 750 is further divided to match each pixel, and accordingly, each of the basic unit blocks 751 , 750 , ... is 9*3 again. It is further divided into (27) blocks (voxels).

이 후, 상기 추가로 분할된 각각의 픽셀들의 픽셀값과, 상기 추가로 분할된 각각의 복셀들의 복셀값은 마찬가지로, 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00052
)을 포함한 관계식으로 정의될 수 있으며, 이를 통해, 상기 복셀값들을 개별적으로 도출할 수 있다. Thereafter, the pixel value of each of the additionally divided pixels and the voxel value of each of the additionally divided voxels are similarly calculated by the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00052
) may be defined as a relational expression including ), and through this, the voxel values may be individually derived.

이러한, 픽셀의 분할 및 이에 따른 가상의 복셀의 분할은 반복해서 진행되며(단계 S34, S35), 이러한 반복적인 분할은, 상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일할 때까지 수행된다(단계 S36). The division of pixels and thus division of virtual voxels are repeatedly performed (steps S34 and S35), and the repetitive division is performed until the divided pixels have the same resolution as a preset resolution (step S36). .

이 경우, 상기 해상도는, 앞서 설명한 바와 같이, 사용자가 미리 설정할 수 있는 것으로, 상기 카메라들(410, 420, 430) 각각이 가지는 해상도 이하로 설정될 수 있다. 즉, 상기 카메라들 각각의 해상도가 1024*768을 가진다고 한다면, 상기 기 설정된 해상도는 1024*768 이하의 해상도로 설정될 수 있으며, 이에 따라, 상기 분할되는 픽셀의 개수가 상기 기 설정된 해상도와 동일해진다면 상기 픽셀에 대한 분할은 중단된다. In this case, as described above, the resolution may be set in advance by the user, and may be set to be less than or equal to the resolution of each of the cameras 410 , 420 , and 430 . That is, if the resolution of each of the cameras is 1024*768, the preset resolution may be set to a resolution of 1024*768 or less, and accordingly, the number of divided pixels is the same as the preset resolution. If it loses, segmentation for the pixel is stopped.

그리하여, 최종 분할된 픽셀에서의 각각의 픽셀의 픽셀값들(770, 780, 790)을 최종 픽셀값으로 정의하고, 이에 따라 최종 분할된 상기 가상의 복셀(750)의 각각의 복셀들의 복셀값들을 최종 복셀값들로 정의하면, 상기 식 (2)에서와 같은 방식으로 상기 최종 픽셀값들과 최종 복셀값들의 관계가 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00053
)이 포함된 식으로 도출될 수 있다(단계 S37). Thus, the pixel values 770 , 780 , and 790 of each pixel in the final divided pixel are defined as the final pixel value, and thus voxel values of the respective voxels of the finally divided virtual voxel 750 are defined. When defined as final voxel values, in the same way as in Equation (2), the relationship between the final pixel values and the final voxel values is determined by the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00053
) can be derived in an expression including (step S37).

따라서, 마찬가지로 상기 최종 도출된 식에서, 상기 계수들(

Figure 112019132771162-pat00054
)을 반복(iteration)을 통해 최적 계수를 도출할 수 있으며, 이를 통해 상기 최종 복셀값들을 도출할 수 있다(단계 S38). Thus, likewise in the final derived equation, the coefficients (
Figure 112019132771162-pat00054
) can be derived through iteration, and the final voxel values can be derived through this (step S38).

이 경우, 도출되는 상기 복셀값들은, 결국, 상기 가상의 복셀(750)의 각각의 복셀들에서의 광의 세기, 즉 상기 보형물(300)에 의해 반응된 반응광의 세기를 의미하게 된다. In this case, the derived voxel values mean the intensity of light in each voxel of the virtual voxel 750 , that is, the intensity of reaction light reacted by the implant 300 .

이상에서 설명한 소위 3차원 리컨 알고리즘의 경우, 앞서 설명한 상기 2차원 리컨 알고리즘을 3차원으로 확대한 것으로, 상기 2차원 리컨 알고리즘에 적용되는 수직은 3차원으로 확대되더라도 통상의 기술자가 자명한 범위 내에서 관련 수식을 도출할 수 있으므로, 장황하고 반복되는 수식에 대한 설명은 이를 생략한다. In the case of the so-called three-dimensional recon algorithm described above, the two-dimensional recon algorithm described above is expanded in three dimensions, and even if the vertical applied to the two-dimensional recon algorithm is expanded in three dimensions, it is within the range apparent to those skilled in the art. Since a related formula can be derived, a description of a lengthy and repeated formula will be omitted.

한편, 이상과 같이 최종 픽셀값을 바탕으로, 최종 복셀값이 결정되면(단계 S38), 상기 최종 복셀값을 바탕으로 방사선 선량 분포를 도출한다(단계 S39). Meanwhile, when the final voxel value is determined based on the final pixel value as described above (step S38), a radiation dose distribution is derived based on the final voxel value (step S39).

이 경우, 상기 방사선 선량 분포를 위해서는, 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선을 적용할 수 있으며, 이에 따라, 상기 최종 도출된 복셀값에 매칭되는 방사선 선량을 도출하여, 최종 방사선 선량 분포를 도출할 수 있게 된다. 즉, 상기 가상의 복셀(750)의 각 단위 복셀들 각각에서의 방사선 선량이 도출될 수 있게 된다. In this case, for the radiation dose distribution, a predefined voxel value and a radiation dose distribution curve may be applied. Accordingly, a radiation dose matching the final derived voxel value is derived to derive the final radiation dose distribution. be able to do That is, the radiation dose in each of the unit voxels of the virtual voxel 750 can be derived.

이를 통해, 사용자는 상기 보형물(300)로부터 반응된 반응광을 바탕으로, 상기 보형물(300)과 대비되는 상기 가상의 복셀(750)의 방사선 선량 분포를 바탕으로, 상기 보형물(300)로 제공되는, 즉 상기 피촬영체(200)로 제공되는 방사선 선량 분포를 확인할 수 있다. Through this, the user is provided with the implant 300 based on the radiation dose distribution of the virtual voxel 750 in contrast to the implant 300 based on the reaction light reacted from the implant 300 . , that is, the radiation dose distribution provided to the object 200 can be checked.

한편, 상기 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선은, 사용자에 의해 미리 정의되어 별도의 데이터베이스(미도시)를 통해 입력될 수 있으며, 일반적으로 광의 세기와 방사선 선량을 비례하는 것으로 알려져 있으므로, 비례계수를 설정함으로써, 상기 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선은 쉽게 정의될 수 있다. On the other hand, the predefined voxel value and the radiation dose distribution curve are predefined by the user and can be input through a separate database (not shown). By setting the coefficient, the voxel value and the radiation dose distribution curve can be easily defined.

본 발명의 실시예들에 의하면, 신틸레이팅 물질을 포함함으로써, 방사선에 대하여 가시광선인 반응광을 방사하는 보형물을, 방사선 촬영시의 보형물로 사용하여, 가시광선의 촬영 이미지로부터 방사선 선량을 도출할 수 있게 된다. According to embodiments of the present invention, by including a scintillating material, an implant emitting visible light, which is a reaction light to radiation, is used as an implant during radiographic imaging, so that a radiation dose can be derived from a photographed image of visible light. do.

그리하여, 단순히 상기 보형물에 대한 촬영 이미지만을 이용하여 방사선 선량을 연산할 수 있는 것으로, 실제 환자에 대한 방사선 치료시 피폭되는 방사선 선량을 실시간으로 용이하게 도출할 수 있다. Thus, it is possible to calculate the radiation dose simply by using only the photographed image of the implant, and it is possible to easily derive the radiation dose to be exposed during radiation treatment to the actual patient in real time.

특히, 촬영된 이미지를 바탕으로 방사선 선량의 도출에 있어, 최종 분할 단위에서의 최종 복셀값을 연산하면, 기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선을 통해 방사선 선량 분포가 용이하게 도출되는 것으로, 방사선 선량을 높은 신뢰성으로 용이하게 도출할 수 있다. In particular, in the derivation of the radiation dose based on the photographed image, when the final voxel value in the final division unit is calculated, the radiation dose distribution can be easily derived through the predefined voxel value and the radiation dose distribution curve. The dose can be easily derived with high reliability.

또한, 복셀값의 도출에 있어, 소위, 3차원 리컨(recon) 알고리즘을 적용함으로써, 연산의 용이성 및 연산 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, in derivation of the voxel value, by applying a so-called three-dimensional recon algorithm, it is possible to improve the easiness of calculation and the reliability of the calculation result.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that you can.

10 : 방사선 계측 시스템 100 : 방사선 치료기
200 : 피촬영체 300 : 보형물
310 : 반응광 400 : 촬영부
500 : 제어연산부 510 : 이미지 입력부
520 : 복셀값 연산부 530 : 비교부
540 : 복셀값 결정부 550 : 방사선량 도출부
10: radiation measurement system 100: radiation therapy device
200: object to be photographed 300: implant
310: reaction light 400: photographing unit
500: control operation unit 510: image input unit
520: voxel value calculation unit 530: comparison unit
540: voxel value determining unit 550: radiation dose derivation unit

Claims (14)

피촬영체 상에 위치하며, 방사선 치료기로부터 발생된 방사선에 반응하여 반응광을 방사하는 보형물;
상기 보형물에 대하여 서로 다른 3개의 위치에 각각 위치하여 상기 반응광을 촬영하는 3개의 카메라들을 포함하는 촬영부; 및
상기 촬영된 이미지들을 바탕으로, 촬영된 이미지의 픽셀값으로부터 도출되는 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 치료기로부터 발생된 방사선의 선량 분포를 도출하는 제어연산부를 포함하고,
상기 제어연산부는,
상기 촬영된 이미지들을 입력받은 이미지 입력부;
상기 이미지들 각각을, 소정의 픽셀들로 분할하고, 각 분할된 픽셀들의 픽셀값을 바탕으로 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 복셀값 연산부;
상기 분할된 픽셀을 기 설정된 해상도와 비교하는 비교부;
상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우, 해당 분할 단위의 복셀값들을 최종 복셀값으로 결정하는 복셀값 결정부; 및
상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 방사선량 도출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
an implant positioned on the object to be photographed and emitting reactive light in response to radiation generated from the radiation therapy device;
a photographing unit including three cameras positioned at three different positions with respect to the implant to photograph the reaction light; and
Based on the captured images, based on the voxel value derived from the pixel value of the photographed image, comprising a control calculation unit for deriving a dose distribution of the radiation generated from the radiation therapy device,
The control operation unit,
an image input unit receiving the photographed images;
a voxel value calculating unit that divides each of the images into predetermined pixels and calculates voxel values of each division based on the pixel values of each divided pixel;
a comparator for comparing the divided pixels with a preset resolution;
a voxel value determiner configured to determine voxel values of a corresponding division unit as final voxel values when the divided pixels have the same resolution as a preset resolution; and
and a radiation dose derivation unit for deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.
제1항에 있어서, 상기 보형물은,
신틸레이팅(scintillating) 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
According to claim 1, wherein the prosthesis,
A real-time radiation measurement system comprising a scintillating material.
제1항에 있어서,
상기 반응광은 가시광선이고, 상기 카메라들은 가시광선의 2차원 이미지들을 각각 촬영하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
According to claim 1,
The reaction light is visible light, and the cameras capture two-dimensional images of visible light, respectively.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 복셀값 연산부에서는,
상기 하나의 이미지를 n개로 분할한 경우, 상기 복셀값들이 연산되는 분할 단위는 n*3개로 정의되는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
The method of claim 1, wherein the voxel value calculator comprises:
When the single image is divided into n pieces, the division unit in which the voxel values are calculated is defined as n*3 units.
제1항에 있어서, 상기 기 설정된 해상도는,
상기 촬영된 이미지의 픽셀값 이하인 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
According to claim 1, wherein the preset resolution,
A real-time radiation measurement system, characterized in that it is less than or equal to the pixel value of the photographed image.
제1항에 있어서, 상기 각 픽셀의 픽셀값은,
상기 각 픽셀에 해당되는 상기 분할 단위의 복셀값과, 인접한 분할 단위의 복셀값에 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
According to claim 1, wherein the pixel value of each pixel,
The real-time radiation measurement system according to claim 1, wherein the determination is made in consideration of the effects of attenuation of light, refraction of light, and collision of light on the voxel value of the division unit corresponding to each pixel and the voxel value of the adjacent division unit.
제7항에 있어서, 상기 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려한 계수들은,
상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우의 상기 최종 복셀값과 최종 픽셀값을 바탕으로 도출되는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
The method of claim 7, wherein the coefficients considering the effects of attenuation of light, refraction of light, and impact of light,
The real-time radiation measurement system, characterized in that it is derived based on the final voxel value and the final pixel value when the divided pixels have the same resolution as a preset resolution.
제1항에 있어서, 방사선량 도출부는,
기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선에, 상기 최종 복셀값을 입력하여 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측시스템.
The method of claim 1, wherein the radiation dose derivation unit,
A real-time radiation measurement system, characterized in that the radiation dose distribution is derived by inputting the final voxel value to a predefined voxel value and a radiation dose distribution curve.
방사선 치료기가 보형물이 위치한 피촬영체로 방사선을 제공하는 단계;
상기 방사선에 반응하여 상기 보형물에서 발생하는 반응광을 서로 다른 3개의 위치에 위치한 카메라들을 이용하여 촬영하는 단계; 및
상기 촬영된 이미지들을 바탕으로, 촬영된 이미지의 픽셀값으로부터 도출되는 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 치료기로부터 발생된 방사선의 선량 분포를 도출하는 단계를 포함하고,
상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계는,
상기 촬영된 3개의 이미지들을 입력받는 단계;
상기 이미지들 각각을, 소정의 픽셀들로 분할하고, 각 분할된 픽셀들의 픽셀값을 바탕으로 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 단계;
상기 분할된 픽셀을 기 설정된 해상도와 비교하는 단계;
상기 분할된 픽셀이 기 설정된 해상도와 동일한 경우, 해당 분할 단위의 복셀값들을 최종 복셀값으로 결정하는 단계; 및
상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측방법.
A radiation therapy device comprising: providing radiation to a subject in which the implant is located;
photographing the reaction light generated from the implant in response to the radiation using cameras located at three different positions; and
Based on the photographed images, based on the voxel value derived from the pixel value of the photographed image, comprising the step of deriving a dose distribution of the radiation generated from the radiation therapy device,
The step of deriving the radiation dose distribution comprises:
receiving the three captured images;
dividing each of the images into predetermined pixels, and calculating voxel values in division units based on pixel values of each divided pixel;
comparing the divided pixels with a preset resolution;
determining voxel values of a corresponding division unit as final voxel values when the divided pixels have the same resolution as a preset resolution; and
and deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.
삭제delete 제10항에 있어서, 상기 분할 단위의 복셀값들을 각각 연산하는 단계는,
상기 이미지들 각각을 기본 픽셀 단위로 분할하는 단계;
상기 기본 픽셀 단위의 픽셀값을 바탕으로 기본 분할 단위의 복셀값을 연산하는 단계;
상기 기본 픽셀 단위 각각을 추가로 분할하는 단계; 및
상기 추가로 분할된 픽셀 단위의 픽셀값을 바탕으로 각 분할 단위의 복셀값을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측방법.
11. The method of claim 10, wherein calculating each of the voxel values of the division unit comprises:
dividing each of the images into basic pixel units;
calculating a voxel value of a basic division unit based on the pixel value of the basic pixel unit;
further dividing each of the basic pixel units; and
and calculating a voxel value of each division based on the pixel values of the additionally divided pixel units.
제10항에 있어서, 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계는,
상기 최종 복셀값과 최종 픽셀값을 바탕으로, 광의 감쇄, 광의 굴절 및 광의 충돌의 영향을 고려한 계수를 도출하는 단계;
상기 도출된 계수를 바탕으로 상기 최종 복셀값을 결정하는 단계; 및
상기 최종 복셀값을 바탕으로 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측방법.
11. The method of claim 10, wherein deriving the radiation dose distribution comprises:
deriving coefficients in consideration of the effects of attenuation of light, refraction of light, and collision of light based on the final voxel value and the final pixel value;
determining the final voxel value based on the derived coefficient; and
and deriving the radiation dose distribution based on the final voxel value.
제13항에 있어서, 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 단계에서,
기 정의된 복셀값과 방사선 선량 분포 곡선에, 상기 최종 복셀값을 입력하여 상기 방사선 선량 분포를 도출하는 것을 특징으로 하는 실시간 방사선 계측방법.
14. The method of claim 13, wherein in the step of deriving the radiation dose distribution,
A real-time radiation measurement method, characterized in that the radiation dose distribution is derived by inputting the final voxel value to a predefined voxel value and a radiation dose distribution curve.
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