KR102345827B1 - The method of simulation for taking medical imaging - Google Patents

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KR102345827B1
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Abstract

본 발명은 관성 센서를 이용하여 자세 정보를 획득하고 획득된 자세 정보에 매칭되는 의료 영상 데이터를 디스플레이함으로써, 의료 영상 촬영을 시뮬레이션 하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 컴퓨팅 장치가 관성 센서에서 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선으로 수신하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 기울어진 방향 및 각도 정보를 검출하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 기울어진 방향 및 각도 정보에 기초하여 피험자의 자세를 결정하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 결정된 피험자의 자세를 미리 분류된 의료 영상 데이터에 매칭하는 단계; 및 상기 컴퓨팅 장치가 상기 결정된 피험자의 자세에 매칭된 의료 영상 데이터를 디스플레이부에 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method of simulating medical imaging by acquiring posture information using an inertial sensor and displaying medical image data matching the obtained posture information. The method includes: wirelessly receiving, by a computing device, acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information measured by an inertial sensor; detecting, by the computing device, information on a tilted direction and an angle of the inertial sensor based on the received acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information; determining, by the computing device, a posture of the subject based on the tilted direction and angle information; matching, by the computing device, the determined posture of the subject to pre-classified medical image data; and displaying, by the computing device, medical image data matched to the determined posture of the subject on a display unit.

Description

의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법{The method of simulation for taking medical imaging} The method of simulation for taking medical imaging

본 발명은 의료 영상 촬영을 시뮬레이션하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관성 센서를 이용하여 자세 정보를 획득하고 획득된 자세 정보에 매칭되는 의료 영상 데이터를 디스플레이함으로써, 실습 교육 목적으로 의료 영상 촬영을 시뮬레이션 하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for simulating medical imaging, and more particularly, by acquiring attitude information using an inertial sensor and displaying medical image data matching the acquired attitude information, medical imaging is performed for the purpose of practice education. How to simulate.

1895년 Wilhelm Conrad Roentgen이 X-선을 발견한 이후 의료분야에서 방사선은 현재에 이르기까지 의학에 이용되어 환자의 진단과 치료에 크게 기여해왔다. 최근에는 첨단 기술의 발전으로 디지털 방사선영상장비들이 개발되어 좀 더 정확한 진단 및 치료를 수행하고 있다. 이러한 첨단 방사선영상장비를 이용하여 방사선영상 검사를 수행하기 위해서는 전문적인 지식을 습득한 인력양성이 중요하다.Since the discovery of X-rays by Wilhelm Conrad Roentgen in 1895, radiation has been used in medicine in the medical field up to the present day and has greatly contributed to the diagnosis and treatment of patients. Recently, with the development of advanced technology, digital radiographic imaging equipment has been developed to perform more accurate diagnosis and treatment. In order to perform radiographic examinations using these advanced radiographic imaging equipment, it is important to train manpower with specialized knowledge.

따라서, 전문적인 인력 양성을 위해서는 실습 교육으로 진행되는 의학 시뮬레이션이 중요하다. 의학 시뮬레이션은 과거 강의 위주의 교육에서 한 걸음 더 나아가 학생으로 하여금 임상에 가까운 상황에 접하게 함으로써 임상 진료 및 위기 상황을 경험하게 하여 지식과 수행을 통합하는 교육 방법이라고 할 수 있다. 시뮬레이션은 시뮬레이터를 이용하여 학습자의 의사결정 능력과 추론 능력을 향상시키고, 평가가 가능한 실습을 말한다.Therefore, in order to nurture professional manpower, it is important to conduct medical simulations through practical education. Medical simulation can be said to be an educational method that integrates knowledge and performance by allowing students to experience clinical treatment and crisis situations by taking a step further from the lecture-oriented education in the past and allowing students to experience a situation close to clinical practice. Simulation refers to practice that can be evaluated and improved decision-making and reasoning skills of learners by using a simulator.

의료방사선학 교육은 이론적 지식을 습득하는 이론 교육과 실무능력 향상을 위한 실습 교육을 병행하고 있다. 최근에는 디지털화에 따른 실습 환경의 개선으로 디지털 방사선영상 장비들의 보유가 가능해졌다. 하지만 대부분의 대학에서 교육용으로 사용하는 실습용 X-선 장비들은 실제 X-선을 발생시키기 때문에 인체모형팬텀을 사용하여 실습을 해야만 한다. 인체모형팬텀의 사용은 사람을 대상으로 하지 않기 때문에 방사선 피폭이 없는 장점이 있지만 검사방법에 따라 다양한 환자자세를 요구하는 X-선 검사에서 환자자세의 제한으로 높은 실습효과는 기대할 수 없다.Medical radiology education combines theoretical education to acquire theoretical knowledge and practical education to improve practical skills. Recently, with the improvement of the practice environment according to digitalization, it has become possible to possess digital radiographic imaging equipment. However, since most of the X-ray equipment for practice used for education in most universities generates actual X-rays, it is necessary to practice using a phantom phantom. The use of the phantom phantom has the advantage of no radiation exposure because it does not target humans, but high practical effects cannot be expected due to limitations in patient posture in X-ray examinations that require various patient postures depending on the examination method.

예컨대, 인체모형팬텀을 이용하여 방사선 영상 촬영 실습을 진행할 때, 촬영기법에 따라 인체모형팬텀에 각도가 들어가는 촬영의 경우, 교육생은 인체모형팬텀의 팔 또는 다리 등 인체부위에 각도를 줘서 실습해야 한다. 이 경우 촬영 유형에 대응되는 인체부위의 각도를 맞추는 실습과정이 필요하다. 인체모형팬텀의 각도를 맞추기 위해, 여러 가지 다른 도구를 이용하여 해당 각도를 맞춰야하는 실습과정이 추가로 더 필요하다. For example, when conducting radiographic imaging practice using a phantom phantom, in the case of shooting with an angle in the phantom according to the imaging technique, the trainee should practice by giving an angle to the body part such as the arm or leg of the phantom. . In this case, it is necessary to take a practice course to adjust the angle of the body part corresponding to the type of photographing. In order to adjust the angle of the phantom manikin, an additional practice process is required to adjust the angle using several different tools.

따라서, 촬영 유형에 따라 인체모형팬텀의 각도를 맞추는 추가적인 과정을 거쳐야 하기 때문에, 실습 시간이 많이 소요되는 한계가 있다. Therefore, there is a limitation in that it takes a lot of practice time because an additional process of adjusting the angle of the human body phantom according to the shooting type is required.

또한 인체모형팬텀을 가지고 실제 방사선 영상을 촬영하기 때문에, 실습자는 직접적인 피폭은 없지만 미량의 방사선에 노출될 위험이 있고, 방사선 촬영 실습과정에서 피폭되는 개인선량을 측정하기 위해 실습자는 원자력안전법에 따라 수시출입자로 등록되어 열형광선량계 (Thermoluminescence Dosimeter, TLD)를 착용하고 있는데, 실습 때마다 열형광선량계를 착용하는 것은 상당히 불편한 문제가 있다. In addition, since actual radiographic images are taken with the human body model phantom, there is no direct exposure, but there is a risk of being exposed to a trace amount of radiation. I am registered as a visitor and wear a Thermoluminescence Dosimeter (TLD), but it is quite inconvenient to wear a thermoluminescence dosimeter every time I practice.

(KR) 등록특허 제 10-1849773 호(KR) Registered Patent No. 10-1849773 (KR) 등록특허 제 10-2004642 호(KR) Registered Patent No. 10-2004642

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방사선 촬영 유형에 따라 인체모형팬텀의 각 부위별 각도를 맞추는 과정을 거칠 필요가 없도록, 인체모형팬텀을 사용하지 않고 방사선 촬영 시뮬레이션을 수행하기 위한 방법을 제시하고자 한다. The present invention has been devised to solve the above problem, and a method for performing a radiographic simulation without using a human body phantom so that there is no need to go through the process of adjusting the angles for each part of the human body phantom according to the type of radiographic imaging would like to present

본 발명은 나아가, 방사선 피폭을 방지하기 위해 실제 방사선 촬영을 하지 않고도 방사선 촬영 시뮬레이션을 수행하기 위한 방법을 제시하고자 한다.The present invention further intends to propose a method for performing radiographic simulation without actually performing radiographic imaging in order to prevent radiation exposure.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 컴퓨팅 장치가 관성 센서에서 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선으로 수신하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 검출하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 상기 쿼터니언 데이터 정보에 기초하여 회전시키는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 컴퓨팅 장치가 상기 생성된 제2 의료 영상 데이터를 디스플레이부에 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.A medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention includes: wirelessly receiving, by a computing device, acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information measured by an inertial sensor; detecting, by the computing device, quaternion data information of the inertial sensor based on the received acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information; rotating, by the computing device, 3D matrix information of pre-stored first medical image data based on the quaternion data information; generating, by the computing device, second medical image data by transforming the medical image data by projection mapping the rotated 3D matrix information; and displaying, by the computing device, the generated second medical image data on a display unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 컴퓨팅 장치가 상기 쿼터니언 데이터 정보에 기초하여 피험자의 자세를 결정하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 상기 결정된 피험자의 자세를 미리 분류된 의료 영상 데이터에 매칭하는 단계; 및 상기 컴퓨팅 장치가 상기 결정된 피험자의 자세에 매칭된 의료 영상 데이터를 디스플레이부에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.A medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention includes: determining, by a computing device, a posture of a subject based on the quaternion data information; matching, by the computing device, the determined posture of the subject to pre-classified medical image data; and displaying, by the computing device, medical image data matched to the determined posture of the subject on a display unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 쿼터니언 데이터 정보는 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보를 포함할 수 있다.The quaternion data information according to an embodiment of the present invention may include information on a tilted direction and rotation angle of an inertial sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템은 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 측정하는 관성 센서; 상기 관성 센서로부터 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 산출하는 쿼터니언 데이터 산출부; A medical imaging simulation system according to an embodiment of the present invention includes an inertial sensor for measuring acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information; a quaternion data calculator configured to calculate quaternion data information of the inertial sensor based on acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information received from the inertial sensor;

상기 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보에 기초하여 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 회전시키고, 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터를 생성하는 의료 영상 데이터 생성부; 및 Based on the inclination direction information and rotation angle information of the inertial sensor among the calculated quaternion data information, the 3D matrix information of the first medical image data stored in advance is rotated, and the rotated 3D matrix information is projection mapped to a medical image. a medical image data generator configured to convert data to generate second medical image data; and

상기 의료 영상 데이터 생성부에서 생성된 제2 의료 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. The display unit may further include a display unit for displaying the second medical image data generated by the medical image data generating unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템은 상기 쿼터니언 데이터 산출부에서 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보에 기초하여 피험자의 자세를 결정하는 자세 결정부; 미리 피험자의 자세별로 의료 영상 데이터가 분류된 의료 영상 데이터 베이스부; 상기 자세 결정부에서 결정된 피험자의 자세를 상기 의료 영상 데이터 베이스부에 저장된 의료 영상 데이터에 매칭하는 의료 영상 데이터 매칭부; 및 상기 매칭된 의료 영상 데이터를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.A medical imaging simulation system according to an embodiment of the present invention includes: a posture determining unit for determining a subject's posture based on tilted direction information and rotational angle information of an inertial sensor among the quaternion data information calculated by the quaternion data calculating unit; a medical image database unit in which medical image data is classified according to the subject's posture in advance; a medical image data matching unit matching the posture of the subject determined by the posture determining unit to the medical image data stored in the medical image database; and a display unit displaying the matched medical image data.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템은 관성 센서로부터 획득한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 자세 정보 검출부 및 자세 결정부에 무선으로 송신하는 무선통신모듈을 더 포함할 수 있다.The medical imaging simulation system according to an embodiment of the present invention may further include a wireless communication module for wirelessly transmitting acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information obtained from the inertial sensor to the posture information detecting unit and the posture determining unit. .

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 방사선 촬영 교육시 인체모형팬텀을 사용할 필요가 없기 때문에, 자세에 따라 인체모형팬텀의 각도를 맞추는 부수적인 과정을 생략할 수 있어 보다 효율적인 의료 영상 촬영 시뮬레이션을 수행할 수 있다. Since the method for simulating medical imaging according to an embodiment of the present invention does not require the use of the human body phantom during radiographic training, an incidental process of adjusting the angle of the human body phantom according to the posture can be omitted, resulting in more efficient medical imaging Shooting simulation can be performed.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 실습생이 직접 취한 자세를 센서를 통해 획득하여 상기 자세에 매칭되는 의료 영상 데이터를 디스플레이하기 때문에 실습생은 실제 의료 영상 촬영 환경과 유사하게 실습할 수 있어, 본 발명은 종래의 인체모형팬텀을 사용하여 의료 영상 촬영 시뮬레이션을 수행하는 경우보다 학습효과를 높일 수 있다. Since the medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention acquires the position taken by the trainee through a sensor and displays the medical image data matching the posture, the trainee can practice similarly to the actual medical imaging environment. Therefore, the present invention can increase the learning effect compared to the case of performing a medical imaging simulation using a conventional human body phantom.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 실제로 방사선 조사를 하지 않기 때문에, 방사선 촬영 교육을 실시할 때에 인체에 대한 방사선 피폭을 방지할 수 있고, 나아가 방사선 장비를 설치할 필요가 없기 때문에 방사선 장비에 대한 설치비용 및 유지비용을 절감할 수 있다. In addition, since the medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention does not actually irradiate radiation, it is possible to prevent radiation exposure to the human body when conducting radiographic education, and furthermore, there is no need to install radiation equipment. Installation and maintenance costs for radiation equipment can be reduced.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 인체에 부착한 관성 센서를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템 및 그 방법을 나타내는 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 의료 영상 데이터를 생성하는 과정을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 의료 영상 데이터를 생성하는 과정을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 베이스부에 저장된 데이터를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 촬영한 방사선 영상을 도시한다.
1 shows an inertial sensor attached to a human body according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a medical imaging simulation system and method according to an embodiment of the present invention.
3A is a flowchart of a method for simulating medical imaging according to an embodiment of the present invention.
3B illustrates a process of generating new medical image data according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a process of generating new medical image data according to another embodiment of the present invention.
5 illustrates data stored in a medical image database unit according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B show radiographic images taken according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 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.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and 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.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related description items or any of a plurality of related description items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. something to do. On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

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

또한, "제 1"및 "제 2"라는 용어는 본 명세서에서 구별 목적으로만 사용되며, 어떠한 방식으로도 서열 또는 우선 순위를 나타내거나 예상하는 것을 의미하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should also be understood that the terms "first" and "second" are used herein for distinguishing purposes only, and are not meant to indicate or anticipate sequence or priority in any way.

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

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part includes a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

명세서 전체에서 의료 영상은 방사선을 사용하는 X-선 영상, CT 영상(computed tomography), PET 영상(Positron Emission Tomography-Computed Tomography), MRI 영상(Magnetic resonance imaging), fMRI 영상(Functional Magnetic resonance imaging) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 본 명세서에서는 CT 영상 데이터를 기반으로 하여 실시예를 설명한다. Throughout the specification, medical images include X-ray images using radiation, computed tomography (CT) images, positron emission tomography-computed tomography (PET images), magnetic resonance imaging (MRI), functional magnetic resonance imaging (fMRI), etc. may include, but is not limited thereto. However, in the present specification, an embodiment will be described based on CT image data.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은, 간략히 설명하면, 사용자에게 부착된 관성 센서(Inertial Measurement Unit, IMU)로부터 사용자에 대한 자세 정보를 획득하고, 획득된 자세 정보에 매칭되는 CT 영상 데이터를 디스플레이할 수 있다. In brief, the medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention acquires posture information about a user from an inertial measurement unit (IMU) attached to the user, and CT matched to the obtained posture information Image data can be displayed.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 인체모형팬텀에 구애 받지 않고, 사용자가 취하는 자세에 대한 의료 영상을 바로 확인할 수 있고, 수업 중에도 즉시 확인할 수 있는 이점이 있다. Therefore, the method for simulating medical imaging according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to immediately check a medical image of a posture taken by a user, regardless of the human body phantom, and immediately check it during a class.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 인체에 부착한 관성 센서를 도시한다.1 shows an inertial sensor attached to a human body according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 센서(10)는 신체 부위별로 부착된다. 관성 센서는 특히, 움직임이 많은 관절부위 위주로 부착되는데, 팔꿈치(12), 손목(13), 손 끝(14) 위치에 관성 센서가 부착될 수 있다. Referring to FIG. 1 , an inertial sensor 10 according to an embodiment of the present invention is attached to each body part. In particular, the inertial sensor is attached mainly to the joint part with a lot of movement, and the inertial sensor may be attached to the elbow 12 , the wrist 13 , and the fingertip 14 position.

본 발명의 일 실시예에 따른 관성 센서(10)는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기반의 3축 가속도, 각속도, 자기장 센서를 포함할 수 있고, 센서의 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보 등을 측정할 수 있다.The inertial sensor 10 according to an embodiment of the present invention may include a 3-axis acceleration, angular velocity, and magnetic field sensor based on MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and may include acceleration information, magnetic field information or rotation speed information of the sensor. can be measured

본 발명의 일 실시예에 따라 관성 센서(10)에서 측정된 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 이용하여 쿼터니언 값을 벡터 내적의 식에 대입하여 변화하는 각도를 실시간으로 산출할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the changing angle may be calculated in real time by substituting the quaternion value into the vector dot product expression using the acceleration information, the magnetic field information, or the rotation speed information measured by the inertial sensor 10 .

본 발명의 일 실시예에 따른 쿼터니언 값(x, y, z, w)은 관성 센서의 기울어진 방향인 벡터 값과 관성 센서의 회전 각도 값을 포함할 수 있다. 쿼터니언 값을 이용하여 회전 각도를 산출하는 것에 대하여는 도 3b를 참조하여 후술한다.The quaternion values (x, y, z, w) according to an embodiment of the present invention may include a vector value that is an inclined direction of the inertial sensor and a rotation angle value of the inertial sensor. Calculating the rotation angle using the quaternion value will be described later with reference to FIG. 3B .

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 상기 관성 센서(10)로부터 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선 통신 모듈(20)을 이용하여 무선으로 컴퓨팅 장치에 전송할 수 있다.In the medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention, acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information measured from the inertial sensor 10 may be wirelessly transmitted to a computing device using the wireless communication module 20 . .

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 모듈(20)은 블루투스 통신 또는 적외선 통신이 적용될 수 있다. Bluetooth communication or infrared communication may be applied to the wireless communication module 20 according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템 및 그 방법을 나타내는 개략도이다. 2 is a schematic diagram illustrating a medical imaging simulation system and method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 관성 센서(10)로부터 측정된 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보는 무선 통신 모듈(100)을 통해 컴퓨팅 장치(200)로 수신될 수 있다. Referring to FIG. 2 , acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information measured from the inertial sensor 10 may be received by the computing device 200 through the wireless communication module 100 .

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템은 관성 센서(10), 무선 통신 모듈(20, 100), 컴퓨팅 장치(200), 디스플레이부(300)를 포함할 수 있다.A medical imaging simulation system according to an embodiment of the present invention may include an inertial sensor 10 , wireless communication modules 20 and 100 , a computing device 200 , and a display unit 300 .

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 쿼터니언 데이터 산출부, 의료 영상 데이터 생성부, 의료 영상 데이터 베이스부를 포함할 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(200)는자세 결정부, 의료 영상 데이터 베이스부, 의료 영상 데이터 매칭부를 포함할 수 있다. The computing device 200 according to an embodiment of the present invention may include a quaternion data calculator, a medical image data generator, and a medical image database, and the computing device 200 according to another embodiment of the present invention has a posture It may include a determining unit, a medical image database unit, and a medical image data matching unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 쿼터니언 데이터 산출부는 관성 센서로부터 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 산출할 수 있다. The quaternion data calculator according to an embodiment of the present invention may calculate quaternion data information of the inertial sensor based on acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information received from the inertial sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 생성부는 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보에 기초하여 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 회전시키고, 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 새로운 제2 의료 영상 데이터를 생성할 수 있다. The medical image data generator according to an embodiment of the present invention rotates the 3D matrix information of the first medical image data stored in advance based on the inclination direction information and the rotation angle information of the inertial sensor among the calculated quaternion data information, New second medical image data may be generated by transforming medical image data by projection mapping the rotated 3D matrix information.

본 발명의 일 실시예에 따라 프로젝션 맵핑함으로써 기 저장된 의료 영상 데이터를 변환하여 새로운 제2 의료 영상 데이터를 생성하는 방법에 대하여는 도 3b를 참조하여 후술한다.A method of generating new second medical image data by converting pre-stored medical image data by projection mapping according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 3B .

본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 자세 결정부 및 의료 영상 데이터 매칭부를 더 포함하는 데, 자세 결정부는 쿼터니언 데이터 산출부에서 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보에 기초하여 피험자의 자세를 결정할 수 있다.The computing device 200 according to another embodiment of the present invention further includes a posture determining unit and a medical image data matching unit. The posture of the subject may be determined based on the rotation angle information.

따라서, 관성 센서(10)를 부착한 실습자가 의료 영상 촬영 매뉴얼에 따라 자세를 취하면 자세 정보 검출부를 통해 해당 자세에서의 각 관절의 각도 및 팔 또는 다리의 위치 및 방향 정보를 검출할 수 있다. 한편 명세서 전체에서 실습자는 피험자와 동일한 의미로 사용될 수 있다. Accordingly, when the practitioner with the inertial sensor 10 takes a posture according to the medical image capturing manual, the angle of each joint in the posture and position and direction information of the arm or leg can be detected through the posture information detector. Meanwhile, throughout the specification, the practitioner may be used as the same meaning as the subject.

예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 결정부는 측정한 위치에 따라 머리, 가슴, 또는 다리 등으로 부위를 결정할 수 있고, 영상을 촬영한 위치에 따라 정면, 우면, 좌면, 후면 등으로 촬영 각도를 결정할 수 있고, 앉은 자세, 선 자세, 엎드린 자세 등으로 자세 종류를 결정할 수 있다. For example, the posture determining unit according to an embodiment of the present invention may determine a body part using the head, chest, or leg according to the measured position, and shooting angles such as front, right, left, rear, etc. can be determined, and the type of posture can be determined by sitting posture, standing posture, prone posture, etc.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 베이스부는 미리 실습자의 자세별로 의료 영상 데이터가 분류되어 있는 DB가 될 수 있다. DB에 기 저장된 의료 영상 데이터는 도 4를 참조하여 후술한다. The medical image database unit according to an embodiment of the present invention may be a DB in which medical image data is classified according to postures of practitioners in advance. Medical image data pre-stored in the DB will be described later with reference to FIG. 4 .

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 매칭부는 상기 자세 결정부에서 결정된 피험자의 자세를 상기 의료 영상 데이터 베이스부에 저장된 의료 영상 데이터에 매칭할 수 있다. The medical image data matching unit according to an embodiment of the present invention may match the posture of the subject determined by the posture determining unit to the medical image data stored in the medical image database unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 매칭부는 딥러닝 알고리즘, 감독학습 알고리즘, 강화학습 알고리즘 등 인공 지능 알고리즘을 통해 구현될 수 있다. The medical image data matching unit according to an embodiment of the present invention may be implemented through an artificial intelligence algorithm such as a deep learning algorithm, a supervised learning algorithm, and a reinforcement learning algorithm.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(300)는 의료 영상 데이터 생성부에서 생성된 제2 의료 영상 데이터를 디스플레이하거나, 실습자의 자세에 매칭되는 의료 영상 데이터를 디스플레이할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(300)는 관성 센서(IMU)로부터 획득한 정보를 기초로 결정된 신체의 부위 및 자세에 매칭되는 CT 영상 데이터를 모니터에 표시할 수 있다. The display unit 300 according to an embodiment of the present invention may display the second medical image data generated by the medical image data generator or may display medical image data matching the posture of the practitioner. More specifically, the display unit 300 according to an embodiment of the present invention may display CT image data matching the body part and posture determined based on information obtained from the inertial sensor (IMU) on the monitor.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(300)는 모니터로 구현될 수 있고, CT 영상 데이터에 대한 관련 정보(ex. kVp, mAs 등)도 CT 영상 데이터와 함께 디스플레이할 수 있다.Accordingly, the display unit 300 according to an embodiment of the present invention may be implemented as a monitor, and information related to CT image data (eg, kVp, mAs, etc.) may also be displayed together with the CT image data.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법의 순서도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 의료 영상 데이터를 생성하는 과정을 도시한다.3A is a flowchart of a method for simulating medical imaging according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B illustrates a process of generating new medical image data according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 컴퓨팅 장치가 관성 센서에서 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선으로 수신할 수 있다(S100).Referring to FIG. 3A , the computing device may wirelessly receive acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information measured by the inertial sensor ( S100 ).

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 상기 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 검출할 수 있다(S110). The computing device according to an embodiment of the present invention may detect quaternion data information of the inertial sensor based on the received acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information (S110).

본 발명의 일 실시예에 따른 쿼터니언 데이터 정보(x, y, z, w)는 관성 센서의 기울어진 방향인 벡터 값(x, y, z)과 관성 센서의 회전 각도 값(w)을 포함할 수 있다. The quaternion data information (x, y, z, w) according to an embodiment of the present invention may include a vector value (x, y, z) that is an inclined direction of the inertial sensor and a rotation angle value (w) of the inertial sensor. can

그 다음, 컴퓨팅 장치는 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 상기 쿼터니언 데이터 정보에 기초하여 회전시키고(S120), 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑(projection mapping)함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터를 생성할 수 있다(S130).Then, the computing device rotates the 3D matrix information of the pre-stored first medical image data based on the quaternion data information ( S120 ), and performs projection mapping on the rotated 3D matrix information to the medical image data may be converted to generate second medical image data (S130).

도 3b를 참조하면, 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 회전 각도(w)를 이용하여, 데이터 베이스부에 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 데이터(41)를 회전시킨다.Referring to FIG. 3B , the 3D matrix data 41 of the first medical image data pre-stored in the database unit is rotated using the rotation angle w among the calculated quaternion data information.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 의료 영상 데이터는 팬텀에 대하여 촬영된 CT 영상을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The first medical image data according to an embodiment of the present invention may include a CT image taken with respect to the phantom, but is not limited thereto.

회전된 3차원 매트릭스 데이터(43)는 프로젝션 맵핑(projection mapping)함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터(45)가 생성될 수 있다.The rotated 3D matrix data 43 may be converted by projection mapping to generate second medical image data 45 .

프로젝션 맵핑(projection mapping)은 대상물의 표면에 빛으로 이루어진 영상을 투사하여 변화를 주는 것으로, 관성 센서의 기울어진 방향과 회전 각도에 따라 3차원 매트릭스 데이터 값이 변경된 상태가 의료 영상 데이터에 반영될 수 있다. Projection mapping is to project an image made of light onto the surface of an object to change it, and the state in which the 3D matrix data value is changed according to the inclination direction and rotation angle of the inertial sensor can be reflected in the medical image data. have.

상술한 바와 같이, 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 관성센서에 대한 쿼터니언 데이터 값을 기초로 회전시키고, 프로젝션 맵핑(projection mapping) 함으로써, 피험자가 움직여서 취한 자세에 대한 정보가 의료 영상 데이터에 반영되고 피험자가 취한 자세에 대응되는 의료 영상 데이터를 생성할 수 있다.As described above, by rotating the 3D matrix information of the first medical image data based on the quaternion data value for the inertial sensor and performing projection mapping, information on the posture taken by the subject is transferred to the medical image data. It is reflected and may generate medical image data corresponding to the posture taken by the subject.

따라서, 새로 생성된 의료 영상 데이터는 디스플레이부에 디스플레이되어(S140), 실습자 또는 피험자는 방사선 영상 촬영을 위해 취한 자세에 대한 방사선 영상을 실시간으로 확인할 수 있다.Accordingly, the newly generated medical image data is displayed on the display unit ( S140 ), and the practitioner or the subject can check the radiographic image of the posture taken for the radiographic image in real time.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 새로운 의료 영상 데이터를 생성하는 과정을 도시한다.4 illustrates a process of generating new medical image data according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 컴퓨팅 장치가 관성 센서에서 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선으로 수신(S200)하여, 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 검출할 수 있다(S210).Referring to FIG. 4 , as described above, the computing device wirelessly receives acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information measured by the inertial sensor ( S200 ) to detect quaternion data information of the inertial sensor ( S210).

컴퓨팅 장치는 상기 쿼터니언 데이터 정보에 기초하여 피험자의 자세를 결정(S220)할 수 있다. 예컨대, 측정한 위치에 따라 머리, 가슴, 또는 다리 등으로 부위를 결정할 수 있고, 영상을 촬영한 위치에 따라 정면, 우면, 좌면, 후면 등으로 촬영 각도를 결정할 수 있고, 앉은 자세, 선 자세, 엎드린 자세 등으로 자세 종류를 결정할 수 있다.The computing device may determine the subject's posture based on the quaternion data information ( S220 ). For example, depending on the measured position, the part can be determined with the head, chest, or leg, etc., and the shooting angle can be determined with the front, right side, left side, rear, etc. The type of posture can be determined by the prone position, etc.

컴퓨팅 장치는 상기 결정된 피험자의 자세를 미리 분류된 의료 영상 데이터에 매칭할 수 있다(S230). 본 발명의 일 실시예에 따른 미리 분류된 의료 영상 데이터에 관하여는 도 5를 참조하여 후술한다. The computing device may match the determined posture of the subject with pre-classified medical image data (S230). Pre-classified medical image data according to an embodiment of the present invention will be described later with reference to FIG. 5 .

컴퓨팅 장치는 상기 결정된 피험자의 자세에 매칭되는 의료 영상 데이터를 디스플레이 할 수 있다(S240).The computing device may display medical image data matching the determined posture of the subject ( S240 ).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터 베이스부에 저장된 데이터를 도시한다. 5 illustrates data stored in a medical image database unit according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 의료 영상 데이터 베이스부에 미리 의료 영상 데이터(30)가 저장되어 있는데, 의료 영상 데이터는 부위별, 촬영 각도별로 미리 분류되어 데이터 베이스부에 저장되어 있다.Referring to FIG. 5 , medical image data 30 is previously stored in the medical image database, and the medical image data is pre-classified by region and photographing angle and stored in the database.

예컨대, CT 영상 데이터는 측정된 위치에 따라 머리, 가슴, 또는 다리 등으로 부위별로 분류되어 태깅(tagging)되어 있을 수 있다. For example, the CT image data may be classified and tagged according to parts such as a head, chest, or legs according to a measured position.

그리고 부위별로 태깅되어 저장된 CT 영상 데이터는 촬영 각도에 따라 정면, 우면, 좌면 또는 후면 등으로 분류되어 태깅(tagging) 되어 있을 수 있다.In addition, the CT image data that is tagged and stored for each part may be classified and tagged into front, right, left, or rear according to the imaging angle.

그리고 관성 센서에서 측정된 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 이용하여 피험자의 자세에 관하여 앉은 자세, 선 자세, 엎드린 자세 등으로 자세 종류에 따라 CT 영상 데이터는 분류되어 태깅(tagging) 되어 있을 수도 있다.In addition, the CT image data may be classified and tagged according to the type of posture, such as a sitting posture, a standing posture, and a prone posture, with respect to the subject's posture using acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information measured by the inertial sensor. have.

한편, CT 영상 데이터는 CT 팬텀 데이터를 포함할 수 있고, CT 팬텀 데이터는 Matlab 등 연산처리프로그램을 통하여 영상 데이터로 재구성될 수 있다.Meanwhile, the CT image data may include CT phantom data, and the CT phantom data may be reconstructed into image data through an arithmetic processing program such as Matlab.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법은 관성 센서로부터 획득된 위치 정보, 각속도 정보, 가속도 정보를 이용하여 촬영 부위 및 피험자의 자세를 결정하여 상기 의료 영상 데이터 베이스부에 저장된 CT 영상 데이터 중에서 상기 피험자의 촬영 부위 및 자세와 매칭되는 CT 영상 데이터를 불러온 다음, 디스플레이부에 표시할 수 있다. In the medical imaging simulation method according to an embodiment of the present invention, the CT image data stored in the medical image database unit by determining the position to be photographed and the subject's posture using position information, angular velocity information, and acceleration information obtained from an inertial sensor. CT image data matching the photographing part and posture of the subject may be retrieved from among them, and then displayed on the display unit.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 촬영한 방사선 영상을 도시한다. 도 6a는 정면도를 나타내고, 도 6b는 후면도를 나타낸다.6A and 6B show radiographic images taken according to an embodiment of the present invention. Fig. 6A shows a front view, and Fig. 6B shows a rear view.

도 6a 및 도 6b는 촬영 매뉴얼에 따라 실습자가 팔의 각도(

Figure 112020014248971-pat00001
) 또는 다리의 각도(
Figure 112020014248971-pat00002
)에 변화를 주었을 때, 변화된 팔의 각도(
Figure 112020014248971-pat00003
) 또는 다리의 각도(
Figure 112020014248971-pat00004
)를 실시간으로 측정하고, 이에 대한 매칭하는 방사선 영상 데이터를 실시간으로 도시할 수 있다. 6a and 6b show the angle of the arm by the practitioner according to the shooting manual (
Figure 112020014248971-pat00001
) or the angle of the leg (
Figure 112020014248971-pat00002
), the changed arm angle (
Figure 112020014248971-pat00003
) or the angle of the leg (
Figure 112020014248971-pat00004
) may be measured in real time, and matching radiographic image data may be displayed in real time.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 관성 센서
20 : 무선 통신 모듈
30 : 의료 영상 데이터
100 : 무선 통신 모듈
200 : 컴퓨팅 장치
300 : 디스플레이부
10: inertial sensor
20: wireless communication module
30: medical image data
100: wireless communication module
200: computing device
300: display unit

Claims (2)

컴퓨팅 장치가 관성 센서에서 측정한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 무선으로 수신하는 단계;
상기 컴퓨팅 장치가 상기 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 검출하는 단계;
상기 컴퓨팅 장치가 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 상기 쿼터니언 데이터 정보에 기초하여 회전시키는 단계;
상기 컴퓨팅 장치가 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 컴퓨팅 장치가 상기 생성된 제2 의료 영상 데이터를 디스플레이부에 디스플레이하는 단계를 포함하는 의료 영상 촬영 시뮬레이션 방법.
A computing device comprising: wirelessly receiving acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information measured by an inertial sensor;
detecting, by the computing device, quaternion data information of the inertial sensor based on the received acceleration information, magnetic field information, or rotation speed information;
rotating, by the computing device, 3D matrix information of pre-stored first medical image data based on the quaternion data information;
generating, by the computing device, second medical image data by converting the medical image data by projection mapping the rotated 3D matrix information; and
and displaying, by the computing device, the generated second medical image data on a display unit.
가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보를 측정하는 관성 센서;
상기 관성 센서로부터 수신한 가속도 정보, 자기장 정보 또는 회전 속도 정보에 기초하여 상기 관성 센서의 쿼터니언 데이터 정보를 산출하는 쿼터니언 데이터 산출부;
상기 쿼터니언 데이터 산출부에서 산출된 쿼터니언 데이터 정보 중 관성 센서의 기울어진 방향 정보 및 회전 각도 정보에 기초하여 기 저장된 제1 의료 영상 데이터의 3차원 매트릭스 정보를 회전시키고, 상기 회전된 3차원 매트릭스 정보를 프로젝션 맵핑함으로써 의료 영상 데이터를 변환하여 제2 의료 영상 데이터를 생성하는 의료 영상 데이터 생성부; 및
상기 의료 영상 데이터 생성부에서 생성된 제2 의료 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는,
의료 영상 촬영 시뮬레이션 시스템.
an inertial sensor that measures acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information;
a quaternion data calculator configured to calculate quaternion data information of the inertial sensor based on acceleration information, magnetic field information, or rotational speed information received from the inertial sensor;
Rotating the 3D matrix information of the first medical image data stored in advance based on the inclination direction information and the rotation angle information of the inertial sensor among the quaternion data information calculated by the quaternion data calculation unit, and the rotated 3D matrix information a medical image data generator configured to convert medical image data through projection mapping to generate second medical image data; and
and a display unit configured to display the second medical image data generated by the medical image data generating unit;
Medical imaging simulation system.
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