KR102384108B1 - Method for Measuring Liver Fat Mass using Dual Energy X-ray Absorptiometry - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)의 이차원(2D) 이미지를 이용한 간 지방량 측정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 획득되는 제 1단계, 관심영역(Region of Interest, ROI)이 설정되는 제 2단계, 상기 관심영역(ROI)의 면밀도가 산출되는 제 3단계, 상기 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환되는 제 4단계, 상기 관심영역(ROI)의 면밀도와 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 제 5단계, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고 상기 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 체지방량이 감산되어 제지방량이 산출되는 제 6단계, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출되는 제 7단계를 포함하는 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring liver fat mass using a two-dimensional (2D) image of dual energy X-ray absorptiometry (DXA). A second step in which a region of interest (ROI) is set, a third step in which the areal density of the region of interest (ROI) is calculated, and the dual energy X-RAY image is converted into a body composition image by using the areal density In the fourth step, the weight of the region of interest (ROI) is calculated using the areal density and area of the region of interest (ROI). Dual energy X-ray absorptiometry comprising a sixth step of calculating lean mass by subtracting the amount of body fat from the weight of It relates to a method for measuring liver fat mass using (DXA).
Description
본 발명은 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)의 이차원(2D) 이미지를 이용한 간 지방량 측정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 획득되는 제 1단계, 관심영역(Region of Interest, ROI)이 설정되는 제 2단계, 상기 관심영역(ROI)의 면밀도가 산출되는 제 3단계, 상기 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환되는 제 4단계, 상기 관심영역(ROI)의 면밀도와 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 제 5단계, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고 상기 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 체지방량이 감산되어 제지방량이 산출되는 제 6단계, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출되는 제 7단계를 포함하는 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring liver fat mass using a two-dimensional (2D) image of dual energy X-ray absorptiometry (DXA). A second step in which a region of interest (ROI) is set, a third step in which the areal density of the region of interest (ROI) is calculated, and the dual energy X-RAY image is converted into a body composition image by using the areal density In the fourth step, the weight of the region of interest (ROI) is calculated using the areal density and area of the region of interest (ROI). Dual energy X-ray absorptiometry comprising a sixth step of calculating lean mass by subtracting the amount of body fat from the weight of It relates to a method for measuring liver fat mass using (DXA).
현대인의 오랜 고질병인 지방간은 지방이 간 무게의 5% 이상을 차지하는 경우이다. 지방간이 있는 사람들의 대부분은 외관상으로는 건강해 보이나 피로감, 전신 권태감 등 충분한 휴식과 숙면을 취하더라도 개운함을 느끼지 못한다. Fatty liver, a long-standing disease of modern people, is a case in which fat accounts for more than 5% of the weight of the liver. Most people with fatty liver look healthy on the outside, but they do not feel refreshed even if they get enough rest and sleep, such as fatigue and general malaise.
이러한 지방간 진단을 내리기 위해서 의료기관 및 의료진은 캘리스법, CT (Cmputed Tomography), MRI (Magnetic Resonance Imager), 초음파 측정법 등 인체의 단면을 영상으로 판독 측정한다. 특히, 의료기관 및 의료진은 CT 촬영을 주로 권하고 있으나, 방사선 노출과 비용상의 문제점이 존재하는 바 이를 개선할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.In order to make a diagnosis of fatty liver, medical institutions and medical staff read and measure the cross section of the human body through images such as calligraphy method, computed tomography (CT), magnetic resonance imager (MRI), and ultrasound measurement method. In particular, medical institutions and medical staff mainly recommend CT imaging, but there are problems in radiation exposure and cost, so it is necessary to develop a technology that can improve them.
엑스선 장치는 엑스선을 인체에 투과시켜 인체의 내부 구조를 이미지로 획득하는 의료 영상 장치이다. 엑스선 장치는 MRI 장치, CT 장치 등을 포함하는 다른 의료 영상 장치에 비해 간편하고, 짧은 시간 내에 대상체의 의료이미지를 획득할 수 있다는 장점이 있다. An X-ray apparatus is a medical imaging apparatus that transmits X-rays through a human body to obtain an image of an internal structure of the human body. The X-ray apparatus has advantages in that it is convenient and can acquire a medical image of an object in a short time compared to other medical imaging apparatuses including an MRI apparatus and a CT apparatus.
따라서, 엑스선 장치는 단순 흉부 촬영, 단순 복부 촬영, 단순 골격 촬영, 단순 부비동 촬영, 단순 경부 연조직(neck soft tissue) 촬영 및 유방 촬영 등에 널리 이용되고 있다.Accordingly, the X-ray apparatus is widely used for simple chest imaging, simple abdominal imaging, simple skeletal imaging, simple sinus imaging, simple neck soft tissue imaging, and mammography.
관련문헌 1은 엑스선을 이용하여 내장 지방량을 측정하는 시스템 및 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로 상기 대상체의 복부 측면의 엑스선 이미지를 획득하고, 척추체의 전단부로부터 전복벽까지의 거리를 측정하여 내장 지방량을 산출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상기 관련문헌 1은 엑스센을 이용하여 내장 지방량을 산출할 수 있으나, 간 지방량을 정확히 알 수 없는 단점이 있다. In the
또한, 척추체의 전단부로부터 전복벽까지의 거리를 측정하여 내장 지방량을 산출하므로, 거리 측정에 오류가 생긴다면 주변의 피하지방까지 포함된 내장 지방량을 산출할 수 있어 정확성이 떨어지는 단점이 있다.In addition, since the amount of visceral fat is calculated by measuring the distance from the front end of the vertebral body to the anterior abdominal wall, if there is an error in the distance measurement, the amount of visceral fat including surrounding subcutaneous fat can be calculated, which has a disadvantage in that accuracy is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간의 무게가 정확히 측정되기 위해서 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상으로부터 관심영역(ROI)이 설정되어 면밀도 및 면적이 산출되고, 상기 면밀도 및 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법을 얻고자 하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems. In order to accurately measure the weight of the liver, a region of interest (ROI) is set from a dual energy X-RAY image to calculate the areal density and area, and the areal density and area An object of the present invention is to obtain a method for measuring liver fat mass using dual energy X-ray absorptiometry (DXA), in which the weight of the region of interest (ROI) is calculated using .
본 발명의 목적은 간의 지방량이 정확히 측정되기 위해서 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 산출되고, 상기 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출되는 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to calculate the amount of body fat in the region of interest (ROI) in order to accurately measure the amount of fat in the liver, and subtract the amount of subcutaneous fat from the amount of body fat to finally calculate the amount of liver fat using dual energy X-ray absorptiometry (DXA). To provide a method for measuring liver fat mass.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법은 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 획득되는 제 1단계; 관심영역(Region of Interest, ROI)이 설정되는 제 2단계; 상기 관심영역(ROI)의 면밀도가 산출되는 제 3단계; 상기 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환되는 제 4단계; 상기 관심영역(ROI)의 면밀도와 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 제 5단계; 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고 상기 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 체지방량이 감산되어 제지방량이 산출되는 제 6단계; 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출되는 제 7단계;를 제공한다.In order to achieve the above object, the method for measuring liver fat mass using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) of the present invention comprises: a first step of acquiring a dual energy X-RAY image; a second step in which a region of interest (ROI) is set; a third step of calculating the areal density of the region of interest (ROI); a fourth step of converting the dual energy X-RAY image into a body composition image using the areal density; a fifth step of calculating the weight of the region of interest (ROI) by using the areal density and area of the region of interest (ROI); a sixth step of deriving the amount of body fat in the region of interest (ROI) and calculating the lean mass by subtracting the amount of body fat from the weight of the region of interest (ROI); A seventh step is provided in which the amount of subcutaneous fat is subtracted from the amount of body fat in the region of interest (ROI) to finally calculate the amount of liver fat.
이상과 같이 본 발명에 의하면 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용함으로써 피시험자가 방사선에 노출되는 시간을 단축하고, 진단비용을 줄이는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by using the dual energy X-ray absorptiometry (DXA), there is an effect of shortening the time the subject is exposed to radiation and reducing the diagnosis cost.
또한, 본 발명은 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상으로부터 면밀도 및 면적이 산출되고, 상기 면밀도 및 면적을 이용하여 간을 포함하는 관심영역(ROI)의 무게가 산출되도록 함으로써, 간을 포함하는 관심영역(ROI)의 무게가 정확히 측정되는 효과가 있다.In addition, the present invention calculates the areal density and area from a dual energy X-RAY image, and uses the areal density and area to calculate the weight of a region of interest (ROI) including the liver, including the liver There is an effect that the weight of the region of interest (ROI) is accurately measured.
또한, 본 발명은 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 산출되고, 상기 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출됨으로써, 순수한 간의 지방량이 측정되어 지방간을 보다 정확하게 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the amount of body fat in the region of interest (ROI) is calculated, and the amount of subcutaneous fat is subtracted from the amount of body fat to finally calculate the amount of liver fat. .
도 1은 본 발명의 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 에너지 X-ray를 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체성분 이미지를 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면밀도 비율과 지방 비율의 상관관계를 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면밀도를 이용하여 계산된 무게와 체중계 무게의 상관관계를 표시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피하지방량을 표시한 도면이다.1 is a flowchart of a method for measuring liver fat mass using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) of the present invention.
2 is a diagram illustrating a dual energy X-ray according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a body composition image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a correlation between an areal density ratio and a fat ratio according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the correlation between the weight calculated using the areal density and the weight of the scale according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the amount of subcutaneous fat according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.
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 문맥상 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 a commonly used dictionary 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, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법 흐름도이다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a flowchart of a method for measuring liver fat mass using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) of the present invention.
도 1을 보면, 본 발명의 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법은 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 획득되는 제 1단계(S100), 관심영역(Region of Interest, ROI)이 설정되는 제 2단계(S200), 상기 관심영역(ROI)의 면밀도가 산출되는 제 3단계(S300), 상기 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환되는 제 4단계(S400), 상기 관심영역(ROI)의 면밀도와 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 제 5단계(S500), 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고 상기 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 체지방량이 감산되어 제지방량이 산출되는 제 6단계(S600), 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 피하지방량이 감산되어 최종적으로 간 지방량이 산출되는 제 7단계(S700)를 포함한다.Referring to Figure 1, the liver fat mass measurement method using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) of the present invention is a first step (S100) in which a dual energy X-RAY image is acquired, a region of interest (Region of Interest) , ROI) is set in the second step (S200), in the third step (S300) in which the areal density of the region of interest (ROI) is calculated, and the Dual Energy X-RAY image is a body composition image using the areal density. A fourth step (S400) of converting to , a fifth step (S500) of calculating the weight of the region of interest (ROI) using the areal density and area of the region of interest (ROI), the amount of body fat in the region of interest (ROI) The sixth step (S600) is derived and the amount of body fat is subtracted from the weight of the region of interest (ROI) to calculate the lean mass, and the amount of subcutaneous fat is subtracted from the amount of body fat of the region of interest (ROI) to finally calculate the amount of liver fat It includes step 7 (S700).
보다 구체적으로 설명해보면, 상기 제 1단계(S100)는 영상획득부에 의하여, 간과 그 주위가 모두 포함된 부분을 대상으로 DXA 측정법을 이용하여 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 획득된다.More specifically, in the first step (S100), a dual energy X-RAY image is acquired by the image acquisition unit by using the DXA measurement method for a portion including both the liver and its surroundings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 에너지 X-ray를 표시한 도면이다. 도 2의 (a)는 저(low) 에너지 X-ray 영상이고, 도 2의 (b)는 고(high) 에너지 X-ray 영상이다. 2 is a diagram illustrating a dual energy X-ray according to an embodiment of the present invention. 2A is a low energy X-ray image, and FIG. 2B is a high energy X-ray image.
가장 바람직하게 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상은, 저(low)와 고(high) 에너지 대역의 X-RAY 영상이 각각 획득되고, 상기 저(low) 에너지 대역은 40keV 내지 50keV이고, 상기 고(high) 에너지 대역은 60keV 내지 70keV이다.Most preferably, in the dual energy X-RAY image, X-RAY images of low and high energy bands are respectively obtained, and the low energy band is 40keV to 50keV, The high energy band is 60keV to 70keV.
상기 저(low) 에너지 대역이 40keV 미만인 경우 상기 저(low) 에너지 X-RAY 영상이 흐려짐으로 촬영된 부분을 확인하기 어렵고, 50keV를 초과하는 경우 상기 고(high) 에너지 X-RAY 영상과의 차이가 뚜렷하지 않을 수 있으므로 상기 대역으로 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 고(high) 에너지 대역이 60keV 미만인 경우 상기 저(low) 에너지 X-RAY 영상과의 차이가 뚜렷하지 않을 수 있고, 상기 고(high) 에너지 대역이 70keV를 초과하는 경우 상기 저(low) 에너지 X-RAY 영상이 너무 밝아 촬영된 부분을 확인하기 어려움으로 상기 대역으로 실시하는 것이 바람직하다.When the low energy band is less than 40 keV, it is difficult to check the photographed part because the low energy X-RAY image is blurred, and when it exceeds 50 keV, the difference from the high energy X-RAY image may not be clear, so it is preferable to carry out with the above band. In addition, when the high energy band is less than 60 keV, the difference from the low energy X-RAY image may not be clear, and when the high energy band exceeds 70 keV, the low energy band ) Energy X-RAY image is too bright and it is difficult to check the photographed part, so it is preferable to perform it in the above band.
다음으로, 상기 제 2단계(S200)는 관심영역 설정부에 의하여, 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상에서 간이 위치한 부분이 관심영역(Region of Interest, ROI)으로 설정된다.Next, in the second step ( S200 ), the portion where the liver is located in the dual energy X-RAY image is set as a region of interest (ROI) by the region of interest setting unit.
즉, 상기 제 2단계(S200)는 간이 위치한 부분이 관심영역(ROI)로 설정될 수 있도록 하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 입력되면 관심영역(ROI)이 설정된다. That is, in the second step (S200), the region where the liver is located can be set as a region of interest (ROI), and when the dual energy X-RAY image is input, the region of interest (ROI) is set.
한편, 상기 제 2단계(S200)로부터 상기 관심영역(ROI)의 길이 및 폭을 알 수 있고, 피하지방 영역의 길이 및 폭을 알 수 있다. 그리고 상기 관심영역(ROI)의 중심두께를 알 수 있다.Meanwhile, from the second step (S200), the length and width of the region of interest (ROI) can be known, and the length and width of the subcutaneous fat region can be known. And the thickness of the center of the region of interest (ROI) can be known.
다음으로, 상기 제 3단계(S300)는 면밀도 산출부에 의하여, 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상으로부터 상기 관심영역(ROI)의 골 유사물질 면밀도와 연조직 유사물질 면밀도가 산출된다. Next, in the third step (S300), the bone-like material areal density and the soft-tissue-like material areal density of the region of interest (ROI) are calculated from the dual energy X-RAY image by the areal density calculator.
우선, 상기 제 3단계(S300)는 골 유사물질과 연조직 유사물질이 기본물질로 설정된다.First, in the third step (S300), a bone-like material and a soft-tissue-like material are set as basic materials.
일반적으로, 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA) 시 DXA 장비 위에 위치된 캘리브레이션 팬텀의 두께에 따라 상기 DXA 장비 내 방사선 발생장치의 전류값이 설정되고, 측정 준비가 완료되면 방사선이 발생된다. 그리고 일정시간동안 흡수 방사선량이 계측되고, 상기 흡수 방사선량을 통해 방사선 특성이 분석될 수 있다. In general, in dual energy X-ray absorptiometry (DXA), the current value of the radiation generator in the DXA equipment is set according to the thickness of the calibration phantom positioned on the DXA equipment, and when the measurement preparation is completed, radiation is generated. In addition, the absorbed radiation dose may be measured for a certain period of time, and the radiation characteristics may be analyzed through the absorbed radiation dose.
이때, 상기 제 3단계(S300)는 상기 방사선 특성이 분석된 것을 바탕으로 상기 관심영역(ROI)에서 상기 골 유사물질과 상기 연조직 유사물질이 구분되고 값이 생성된다.In this case, in the third step ( S300 ), the bone-like material and the soft-tissue-like material are distinguished in the region of interest (ROI) based on the analysis of the radiation characteristics, and a value is generated.
또한, 상기 제 3단계(S300)는 하기 [수학식 1]로 상기 골 유사물질 면밀도가 산출된다. In addition, in the third step (S300), the bone-like material areal density is calculated by the following [Equation 1].
상기 [수학식 1]은 상기 고(high) 및 저(low) 에너지 X-RAY 영상에서 연조직 유사물질 값들의 비율을 계산해 상기 고(high) 및 저(low) X-RAY 영상에서 연조직 유사물질의 값들을 유사한 수준으로 만든 후 감산을 통해 골 유사물질만 남도록 한다. 따라서 상기 [수학식 1]은 보다 정확한 골 유사물질 면밀도가 산출되도록 한다.The [Equation 1] is calculated by calculating the ratio of the soft tissue analog values in the high and low energy X-RAY images of the soft tissue analogs in the high and low X-RAY images. After making the values at similar levels, subtraction is performed so that only bone-like substances remain. Therefore, [Equation 1] allows a more accurate bone-like material areal density to be calculated.
또한, 상기 제 3단계(S300)는 하기 [수학식 2]로 상기 연조직 유사물질 면밀도가 산출된다.In addition, in the third step (S300), the areal density of the soft tissue-like material is calculated by the following [Equation 2].
상기 [수학식 2]는 상기 고(high) 및 저(low) 에너지 X-RAY 영상에서 골 유사물질 값들의 비율을 계산해 상기 고(high) 및 저(low) X-RAY 영상에서 골 유사물질의 값들을 유사한 수준으로 만든 후 감산을 통해 연조직 유사물질만 남도록 한다. 따라서 상기 [수학식 2]는 보다 정확한 연조직 유사물질 면밀도가 산출되도록 한다.The [Equation 2] calculates the ratio of the bone-like material values in the high and low energy X-RAY images to determine the amount of bone-like material in the high and low X-RAY images. After making the values to a similar level, subtraction is performed so that only the soft tissue analogue remains. Therefore, [Equation 2] allows a more accurate soft tissue-like material areal density to be calculated.
다음으로, 상기 제 4단계(S400)는 면밀도 변환부에 의하여, 상기 골 유사물질 면밀도와 연조직 유사물질 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환된다. Next, in the fourth step (S400), the dual energy X-RAY image is converted into a body composition image by using the bone-like material areal density and the soft-tissue-like material areal density by the areal density conversion unit.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체성분 이미지를 표시한 도면이다. 즉, 상기 제 4단계(S400)는 도 2의 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 도 3의 체성분 이미지와 같이 변환되도록 한다.3 is a view showing a body composition image according to an embodiment of the present invention. That is, in the fourth step ( S400 ), the dual energy X-RAY image of FIG. 2 is converted like the body composition image of FIG. 3 .
상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 상기 면밀도를 이용하여 상기 체성분 이미지로 변환될 수 있는 것은 도 4와 같이 면밀도 비율과 지방량 비율이 매우 높은 상관관계를 가지고 있기 때문이다.The reason that the dual energy X-RAY image can be converted into the body composition image using the areal density is because the areal density ratio and the fat mass ratio have a very high correlation as shown in FIG. 4 .
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면밀도 비율과 지방 비율의 상관관계를 표시한 도면이다. 도 4는 면밀도를 통해 지방 비율을 도출할 수 있는가에 대한 가능성을 확인한 것으로, 보다 구체적으로 y축은 골 유사물질 면밀도와 연조직 유사물질 면밀도의 비율, x축은 저울로 측정한 지방 비율로 두고 상관관계를 확인한 것이다.4 is a diagram illustrating a correlation between an areal density ratio and a fat ratio according to an embodiment of the present invention. Figure 4 confirms the possibility of deriving the fat ratio through the areal density. More specifically, the y-axis is the ratio of the bone-like material areal density to the soft-tissue-like material areal density, and the x-axis is the fat ratio measured with a scale. it has been confirmed
확인해본 결과, 저울로 측정한 지방 비율과 면밀도의 비율은 매우 높은 음의 상관관계(상관계수 -0.98)를 갖고 있으므로, 상기 골 유사물질 면밀도와 상기 연조직 유사물질 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 상기 체성분 이미지로 변환될 수 있는 것이다.As a result, since the ratio of fat ratio and areal density measured with a scale has a very high negative correlation (correlation coefficient -0.98), the dual energy (Dual energy) Energy) The X-RAY image may be converted into the body composition image.
다음으로, 상기 제 5단계(S500)는 무게 산출부에 의하여, 상기 골 유사물질 면밀도, 연조직 유사물질 면밀도와 상기 관심영역(ROI)의 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출된다.Next, in the fifth step (S500), the weight of the region of interest (ROI) is calculated using the bone-like material areal density, the soft-tissue-like material areal density, and the area of the region of interest (ROI) by the weight calculator. .
일반적으로, 한 물체의 무게는 면밀도와 면적의 곱으로 산출될 수 있다. 따라서 상기 제 5단계(S500)는 상기 제 3단계(S300)로부터 산출된 면밀도와 상기 관심영역(ROI)의 면적을 곱하여 무게가 산출될 수 있다. In general, the weight of an object can be calculated as the product of areal density and area. Therefore, in the fifth step (S500), the weight may be calculated by multiplying the areal density calculated in the third step (S300) by the area of the region of interest (ROI).
상기 면밀도는 상기 골 유사물질 면밀도와 상기 연조직 유사물질 면밀도 모두 포함된다.The areal density includes both the bone-like material areal density and the soft tissue-like material areal density.
상기 관심영역(ROI)의 면적은 상기 제 2단계(S200)로부터 알 수 있는 상기 관심영역(ROI)의 폭과 높이를 이용하여 도출할 수 있다.The area of the region of interest (ROI) may be derived using the width and height of the region of interest (ROI) known from the second step (S200).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면밀도를 이용하여 계산된 무게와 체중계 무게의 상관관계를 표시한 도면이다.5 is a view showing the correlation between the weight calculated using the areal density and the weight of the scale according to an embodiment of the present invention.
도 5는 면밀도를 통해 무게를 도출할 수 있는가에 대한 가능성을 확인한 것으로, 보다 구체적으로 y축은 상기 관심영역(ROI)의 골 유사물질 면밀도 및 연조직 유사물질 면밀도를 이용하여 계산된 무게, x축은 체중계로 측정된 무게로 두고 상관관계를 확인한 것이다.Figure 5 confirms the possibility of deriving weight through areal density. More specifically, the y-axis is the weight calculated using the bone-like material areal density and the soft-tissue-like material areal density of the region of interest (ROI), and the x-axis is the scale. The correlation was confirmed with the weight measured by .
확인해본 결과, 체중계 무게의 평균은 57.74kg, 면밀도를 이용하여 계산된 무게의 평균은 57.90kg으로 오차율 0.3%를 갖고 있다. 따라서 1% 미만의 오차율을 갖고 있으므로, 면밀도를 이용하여 피시험자의 무게를 산출할 수 있는 것이다.As a result of checking, the average weight of the scale is 57.74 kg, and the average weight calculated using areal density is 57.90 kg, which has an error rate of 0.3%. Therefore, since it has an error rate of less than 1%, the weight of the test subject can be calculated using the areal density.
다음으로, 상기 제 6단계(S600)는 제지방량 산출부에 의하여, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고, 상기 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 감산되어 관심영역(ROI)의 제지방량이 산출된다.Next, in the sixth step (S600), the amount of body fat in the region of interest (ROI) is derived by the lean mass calculator, and the amount of body fat in the region of interest (ROI) is subtracted from the weight of the region of interest (ROI). The lean mass of the region of interest (ROI) is calculated.
우선, 상기 제 6단계(S600)는 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출된다. 상기 관심영역(ROI)의 체지방량은 상기 제 2단계(S200)로부터 얻은 상기 관심영역(ROI)의 폭과 높이, 상기 관심영역(ROI) 내 피하지방 영역의 폭과 높이, 상기 관심영역(ROI)의 중심두께를 이용하여 도출된다.First, in the sixth step (S600), the amount of body fat in the region of interest (ROI) is derived. The amount of body fat in the region of interest (ROI) is the width and height of the region of interest (ROI) obtained from the second step (S200), the width and height of the subcutaneous fat region in the region of interest (ROI), and the region of interest (ROI). It is derived using the central thickness of
또한, 상기 제 6단계(S600)는 상기 제 5단계(S500)로부터 산출된 관심영역(ROI)의 무게에서 상기 제 6단계(S600)로부터 도출된 관심영역(ROI)의 체지방량이 감산되어 관심영역(ROI)의 제지방량이 산출된다.In addition, in the sixth step (S600), the amount of body fat in the region of interest (ROI) derived from the sixth step (S600) is subtracted from the weight of the region of interest (ROI) calculated in the fifth step (S500), so that the region of interest is The lean mass of (ROI) is calculated.
다음으로, 상기 제 7단계(S700)는 간지방량 산출부에 의하여, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 상기 관심영역(ROI)의 피하지방량이 감산되어 간 지방량이 산출된다.Next, in the seventh step ( S700 ), the amount of subcutaneous fat in the region of interest (ROI) is subtracted from the amount of body fat in the region of interest (ROI) by the liver fat amount calculator to calculate the amount of liver fat.
상기 관심영역(ROI)의 피하지방량은 하기 [수학식 3]로 산출된다.The amount of subcutaneous fat in the region of interest (ROI) is calculated by the following [Equation 3].
도 6과 함께 상기 [수학식 3]을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 피하지방량을 산출해보면 다음과 같다. 도 6의 (a)는 피시험자가 누워있을 때 상기 관심영역(ROI)의 단면이고, 도 6의 (b)는 피시험자기 누워있을 때 상기 관심영역(ROI)을 위에서 내려다 본 도면이다. The amount of subcutaneous fat in the region of interest (ROI) is calculated using Equation 3 together with FIG. 6 as follows. 6A is a cross-sectional view of the region of interest (ROI) when the subject is lying down, and FIG. 6B is a view of the region of interest (ROI) viewed from above when the subject is lying down.
즉, 피시험자를 기준으로 좌/우를 X축이라 하고, 위/아래를 Y축이라하며, 피시험자가 누워있을 때 등/배를 Z축이라 한다.That is, the left/right axis is referred to as the X axis, the upper/lower axis is referred to as the Y axis, and the back/tummy is referred to as the Z axis when the subject is lying down.
상기 [수학식 3]과 도 6을 함께 보면, Y축 높이는 도 6의 (b)와 같이 상기 관심영역(ROI)의 세로길이이다. 피하지방밀도는 미리 설정된 임의의 고정된 상수값이다. X축 폭은 도 6의 (a)에서 X축을 기준으로 피하지방 영역의 바깥쪽 경계선 간 사이거리이다. X축 간의 폭은 도 6의 (a)에서 X축을 기준으로 간 영역의 바깥쪽 경계선 간 사이거리이다. Z축 두께는 도 6의 (a)와 같이 상기 피시험자의 등에서 배까지의 사이거리이다. 상수값 A는 미리 설정된 상수값이다.Referring to Equation 3 and FIG. 6 together, the Y-axis height is the vertical length of the region of interest (ROI) as shown in FIG. 6B. The subcutaneous fat density is an arbitrary fixed constant value set in advance. The X-axis width is the distance between the outer boundary lines of the subcutaneous fat region with respect to the X-axis in FIG. 6(a). The width between the X-axis is the distance between the outer borders of the liver region with respect to the X-axis in FIG. 6( a ). The Z-axis thickness is the distance between the back of the test subject and the stomach as shown in Fig. 6(a). The constant value A is a preset constant value.
따라서 제 7단계(S700)는 상기 제 6단계(S600)로부터 산출된 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 상기 [수학식 3]으로 산출된 피하지방량이 감산되어 최종적으로 구하려는 간 지방량이 산출된다.Therefore, in the seventh step (S700), the amount of subcutaneous fat calculated by [Equation 3] is subtracted from the amount of body fat of the region of interest (ROI) calculated from the sixth step (S600) to finally calculate the amount of liver fat to be obtained.
일반적으로 체지방량에서 피하지방량을 감산하면 내장지방량이 산출되지만, 본 발명에서는 상기 관심영역(ROI)을 설정하는 상기 제 2단계(S200)를 포함하여 상기 관심영역(ROI) 내에는 대부분 간이 차지하고 있으므로, 내장지방량을 간 지방량으로 볼 수 있다.In general, when the amount of subcutaneous fat is subtracted from the amount of body fat, the amount of visceral fat is calculated, but in the present invention, the liver occupies most of the region of interest (ROI) including the second step (S200) of setting the region of interest (ROI) The amount of visceral fat can be viewed as the amount of liver fat.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.
그러므로 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims also fall within the scope of the following claims.
Claims (5)
관심영역 설정부에 의하여, 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상에서 간이 위치한 부분이 관심영역(Region of Interest, ROI)으로 설정되는 제 2단계;
면밀도 산출부에 의하여, 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상으로부터 상기 관심영역(ROI)의골 유사물질 면밀도와 연조직 유사물질 면밀도가 산출되는 제 3단계;
면밀도 변환부에 의하여, 상기 골 유사물질 면밀도와 연조직 유사물질 면밀도를 이용하여 상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상이 체성분 이미지로 변환되는 제 4단계;
무게 산출부에 의하여, 상기 골 유사물질 면밀도, 연조직 유사물질 면밀도와 상기 관심영역(ROI)의 면적을 이용하여 상기 관심영역(ROI)의 무게가 산출되는 제 5단계;
제지방량 산출부에 의하여, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량이 도출되고, 상기 관심영역(ROI)의 무게에서상기 관심영역(ROI)의 체지방량을 감산되어 관심영역(ROI)의 제지방량이 산출되는 제 6단계; 및
간지방량 산출부에 의하여, 상기 관심영역(ROI)의 체지방량에서 상기 관심영역(ROI)의 피하지방량이 감산되어 간 지방량이 산출되는 제 7단계;를 포함하고,
상기 듀얼 에너지(Dual Energy) X-RAY 영상은,
저(low)와 고(high) 에너지 대역의 X-RAY 영상이 각각 획득되고,
상기 저(low) 에너지 대역은 40keV 내지 50keV이고,
상기 고(high) 에너지 대역은 60keV 내지 70keV이고,
상기 제 3단계는,
하기 [수학식 1]로 상기 골 유사물질 면밀도가 산출되고, 하기 [수학식 2]로 상기 연조직 유사물질 면밀도가 산출되고,
[수학식 1]
[수학식 2]
상기 제 7단계는,
상기 관심영역(ROI)의 피하지방량이 하기 [수학식 3]으로 산출되는 이중에너지 X선 흡수 계측법(DXA)을 이용한 간 지방량 측정방법.
[수학식 3]
여기서, 피시험자를 기준으로 좌,우 방향을 X축으로 하고, 위, 아래 방향을 Y축으로 하고, 등, 배 방향을 Z축이라 한다면 상기 Y축높이는 상기 관심영역(ROI)의 세로길이이고, 상기 X축 폭은 피하지방 영역의 바깥쪽 경계선 간 사이거리이고, 상기 X축 간의 폭은 간 영역의 바깥쪽 경계선 간 사이거리고, 상기 Z축 두께는 상기 관심영역(ROI)에서 등, 배 방향으로의 사이거리이고, 상기 피하지방밀도와 상수값A는 기 설정된 상수값이다.A first step of acquiring, by the image acquisition unit, a dual energy X-RAY image by using the DXA measurement method for a part including both the liver and its surroundings;
a second step of setting, by a region of interest setting unit, a portion where the liver is located in the dual energy X-RAY image as a region of interest (ROI);
a third step of calculating, by an areal density calculator, a bone-like material areal density and a soft-tissue-like material areal density of the region of interest (ROI) from the dual energy X-RAY image;
a fourth step of converting the dual energy X-RAY image into a body composition image using the bone-like material areal density and the soft-tissue-like material areal density by an areal density conversion unit;
a fifth step of calculating, by a weight calculator, the weight of the region of interest (ROI) by using the bone-like material areal density, the soft-tissue-like material areal density, and the area of the region of interest (ROI);
By the lean mass calculator, the body fat amount of the region of interest (ROI) is derived, and the lean body mass of the region of interest (ROI) is calculated by subtracting the body fat amount of the region of interest (ROI) from the weight of the region of interest (ROI) Step 6; and
a seventh step of calculating the amount of liver fat by subtracting the amount of subcutaneous fat in the region of interest (ROI) from the amount of body fat in the region of interest (ROI) by the liver fat mass calculator;
The dual energy (Dual Energy) X-RAY image,
X-RAY images of low and high energy bands are respectively acquired,
The low energy band is 40keV to 50keV,
The high energy band is 60keV to 70keV,
The third step is
The bone-like material isal density is calculated by the following [Equation 1], and the soft tissue-like material isal density is calculated by the following [Equation 2],
[Equation 1]
[Equation 2]
The seventh step is
A method for measuring liver fat mass using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) in which the amount of subcutaneous fat in the region of interest (ROI) is calculated by the following [Equation 3].
[Equation 3]
Here, if the left and right directions are the X axes, the up and down directions are the Y axes, and the back and belly directions are the Z axes, the Y-axis height is the vertical length of the region of interest (ROI). , the X-axis width is the distance between the outer borders of the subcutaneous fat region, the X-axis width is the distance between the outer borders of the liver region, and the Z-axis thickness is the dorsal and pear direction in the region of interest (ROI). is the distance between the two, and the subcutaneous fat density and the constant value A are preset constant values.
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| GRNT | Written decision to grant |