KR20030012727A - 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

환자의 건강 상태에 대한 영상 정보를 소정의 기준에 의해 분배하여 저장하는 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템 및 분배 저장 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 의한 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템은 영상 정보를 수신하여 분배하는 영상 정보 분배부, 영상 정보 분배부에서 분배된 영상 정보를 저장하는 하나 이상의 영상 정보 저장부들 및 영상 정보 저장부들로부터 영상 정보를 수신하는 하나 이상의 단말기들을 구비한다. 본 발명의 일면에 의한 의료 영상 저장 및 전송 시스템의 영상 정보 분배부는, 영상 정보들을 소정의 분배 기준에 의하여 분배하는 것을 특징으로 한다. 바람직하기로는, 소정의 분배 기준은 영상 정보를 임상과별, 외래/입원 환자별, 담당 의사별 및 영상 정보를 발생시킨 장치별 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합에 의하여 구별하는 것임을 특징으로 한다. 본 발명에 의하여, 영상 정보의 체계적인 관리가 가능해지고, 시스템 부하가 감소하였다.

Description

의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템 및 방법{Picture archiving and distributive communications system and method thereof}
본 발명은 의료 장치에 관한 것으로서, 특히 영상 정보를 분배 저장하는 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전자 공학 기술이 발전하면서, 다양한 종류의 의료 장비가 선보였다. 예를 들면, 컴퓨터 단층 촬영 장치(CT: computerized tomography) 및 자기 공명 영상 장치(magnetic resonance imaging device) 등과 같은 장비들이 개발되었다. 이러한 장치들에 의하여, 과거에는 불가능했던 많은 진단 검사가 가능해지고, 또한 더욱 정밀한 진단을 내리는데 큰 도움이 되었다. 그리하여, 전자 공학 분야에서는 의용 전자공학이라는 새로운 분야가 각광을 받고 있다.
최근 수년간 진단용 영상기기의 눈부신 발전으로 진단방사선과의 역할이 급신장 하였다. 그리하여, 병원을 찾는 환자의 약 50-70% 가량이 방사선학적 검사를 받고, 그 결과에 의해 적절한 치료방침이 결정되고 있다. 뿐만 아니라, 병원들은 점점 대형화, 전문화, 조직화되고 있다. 그러므로, 의학적 영상(medical imaging)에 의한 진단 및 검사를 얼마나 효율적으로 시행, 판독하는가 및 그 판독 소견이 얼마나 신속하게 임상의들에게 전달되는가가 중요한 문제로 대두되고 있다.
그러나, 이러한 영상 진단 분야의 발달은 다음과 같은 부작용을 불러왔다. 우선, 영상 진단을 위한 준비 단계, 즉, 촬영 예약, 검사시행에 오랜 시간이 소요된다. 또한, 현재 우리 나라의 의료법에 의하면, 한 환자의 필름은 5년간 보관하도록 규정되어 있다. 그러므로, 1000 상 규모의 대형병원의 예를 들면 연간 20만 매 내지 50 만 매의 촬영을 하고 그 필름들의 보관을 위해 매년 약 32평의 공간을 필요로 하며, 매일 평균 645명의 수련의들이 촬영 필름을 찾는데 약 45분을 소모하는 것으로 조사된 바 있다. 즉, 필름을 저장하고 찾는데 소요되는 막대한 인력과 저장 창고의 확보, 필름 분실로 인한 차질 등이 불가피하다. 뿐만 아니라, 촬영 필름이 있는 장소에서만 영상 관찰을 할 수 있기 때문에 원거리 원격 진료를 할 수 없는 문제 등도 대두된다.
그러므로, 환자에게 양질의 서비스를 제공하는데 걸림돌이 되는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 것이 의료 영상 저장 및 전송 시스템(PACS: Picture Archiving and Communications System)이다. 이러한 의료 영상 저장 및 전송 시스템은 디지털 영상 장치 및 디지털 진단 장치가 널리 보급되면서 그 필요성이 더욱 증가되어 왔다. 의료 영상을 저장하고 전송하기 위하여, 아날로그 상태로 얻어진 데이터들은 디지털 형태로 변환되어야 한다. 데이터의 변환은 레이저 스캐너 또는 CCD를 이용한 스캐너에 의해 이루어진다.
그런데, 전술한 바와 같은 장비들에 의하여 얻어진 의학적 영상 정보는 고도의 정밀도가 요구되기 때문에, 그 크기가 영상 정보 하나당 약 20 메가 바이트 정도로 매우 크다. 따라서, 의료 영상 저장 및 전송 시스템을 가동하면 할수록 생성되는 영상 정보는 누적될 것이므로, 영상 정보를 저장하는데 필요한 하드웨어를 지속적으로 증설해야한다는 문제점이 발생한다. 예를 들어, 1000상 이상 초대형 병원의 경우, 1년 동안 발생하는 영상 정보를 기록하기 위하여 소요되는 하드웨어 비용은 100억 이상에 해당된다. 뿐만 아니라, 의료 영상 저장 및 전송 시스템의 서버에 누적되는 부하가 증가함으로써, 단일 서버에 과부하가 걸리게 된다. 따라서, 시스템이 다운되거나, 영상 정보 조회 속도가 저하되는 현상이 발생한다. 또한, 종래 기술에 의한 의료 영상 저장 및 전송 시스템에서는 발생된 영상 정보를 단지 저장하기만 하므로, 체계적이지 못한 영상 정보 관리로 인하여, 원하는 영상 정보를 검색하는데 점점 오랜 시간이 소요되게 된다.
따라서, 의료 영상 저장 및 전송 시스템의 부하를 낮추고, 시스템의 다운을 막으며, 체계적으로 영상 정보를 관리할 수 있는 시스템 및 방법이 절실히 요구된다.
또한, 의료 장비가 다양화 됨에 따라서, 각각의 의료 장비들 간의 호환성 문제가 대두되었다. 고가의 의료 장비로부터 얻어낸 영상 정보를 그 의료 장비에서만 사용한다는 것은, 엄청난 낭비임이 분명하다. 더군다나, 의료 영상 저장 및 전송 시스템은 다수 개의 의료 장비들 및 다수 개의 단말기 간의 영상 정보 공유를 가능하게 하여야 하므로, 다수의 의료 장비들 모두에 공통적으로 적용될 수 있는 의료 영상 저장 및 전송 시스템을 제공하는 것이 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은 의료 영상 저장 및 전송 시스템을 운용하면서 발생하는 시스템 부하를 낮출 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 발생되는 영상 정보를 분산하여 저장하여 체계적으로 영상 정보를 관리할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 서로 다른 형태의 영상 정보를 생성하는 다양한 의료 장비들 모두에 공통적으로 사용될 수 있는 의료 영상 저장 및 전송 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 의료 영상 저장 및 전송 시스템을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 의한 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 일 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 다른 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 또 다른 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 더 나아간 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 측면에 의한 의료 영상 분배 저장 및 전송 방법을 개념적으로 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110, 112, 114 ... 영상 정보 생성부 150 ... 네트워크
280, 282, 284 ... 단말기 590, 592, 594 ... 임시 저장 장치
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 환자의 건강 상태에 대한 영상 정보를 네트워크를 통하여 적어도 하나 이상의 단말기에 전송하는 의료 영상 정보 저장 및 통신 시스템에 관한 것으로서, 영상 정보를 수신하여 분배하는 영상 정보 분배부, 영상 정보 분배부에서 분배된 영상 정보를 저장하는 하나 이상의 영상 정보 저장부들 및 영상 정보 저장부들로부터 영상 정보를 수신하는 하나 이상의 단말기들을 구비하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 의한 의료 영상 저장 및 전송 시스템의 영상 정보 분배부는, 영상 정보들을 소정의 분배 기준에 의하여 분배하는 것을 특징으로 한다. 바람직하기로는, 소정의 분배 기준은 영상 정보를 임상과별, 외래/입원 환자별, 담당 의사별 및 상기 영상 정보 생성부별 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합에 의하여 구별하는 것임을 특징으로 한다. 또한, 영상 정보 분배부는, 소정의 병원 정보 시스템(HIS: hospital information system)과 통신하여, 분배된 영상 정보를 병원 정보 시스템에 송수신하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면은, 환자의 건강 상태에 대한 영상 정보를 네트워크를 통하여 적어도 하나 이상의 단말기에 전송하는 의료 영상 정보 저장 및 통신 시스템에 사용되는 영상 정보 저장 및 전송방법에 관한 것으로서, 영상 정보를 수신하고 수신된 영상 정보를 소정의 기준에 의하여 분배 전송하는 단계, 상기 분배 전송된 영상 정보를 하나 이상의 영상 정보 저장부들에 저장하는 단계 및 영상 정보 저장부에 저장된 영상 정보를 단말기에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 다른 측면에 의한 영상 정보 저장 및 전송 방법은, 영상 정보를 소정의 형식으로 변환하는 단계 및 영상 정보 저장부에 수신된 영상 정보를 단말기에서 인식할 수 있도록 역변환하여 저장하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 영상 정보는 의료 디지털 이미지 통신 규격(DICOM)을 지원하는 형식으로 변환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
도 1은 종래 기술에 의한 의료 영상 저장 및 전송 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 의료 영상 저장 및 전송 시스템은 제 1 내지 제 3 영상 정보 생성부들(110, 112, 114), 영상 저장부(130), 병원 정보 시스템(HIS: hospital information system, 170) 및 단말기들(180, 182, 184)을 구비한다.
영상 정보 생성부(110, 112, 114)는, 환자의 신체에 대한 영상 정보를 독출한다. 영상 정보는 소정 부위의 단층 촬영 영상 등이나, 자기 공명 영상 등 영상으로 디스플레이될 수 있는 모든 정보가 될 수 있다.
예를 들어, 영상 정보 생성부(110, 112, 114)는 겐트리(gantry, 미도시), 동작 콘솔(operating console, 미도시) 및 컴퓨터(미도시)로 구성되는 자기 공명 영상 장치일 수 있다. 이 경우 겐트리는 주 자석(main magnet), 부 자석(secondary magnet) 및 무선 주파수 시스템(radio-frequency system) 등으로 구성된다. 주 자석으로는 저항성 자석(resistive magnet) 또는 초전도 전자석(superconducting electromagnet) 등이 사용될 수 있는데, 현재 대부분의 병원에서는 초전도성 전자석을 사용한다. 또한, 부 자석에는 균일한 자장 강도를 갖도록 하기 위한 쉬밍 코일(shimming coil) 및 와류 보정을 위한 그레디언트 코일(gradient coil) 등이 포함될 수 있다. 무선 주파수 시스템에는 주파수 합성기, 무선 주파수 전력 증폭기 및 커플러 등이 구비될 수 있다. 자기 공명 영상 장치의 이러한 구성 및 동작 원리에 대해서는 당업자에게 널리 알려져 있다. 또한, 이러한 자기 공명 영상 장치의 구성은 본 발명에 특유한 것이 아니며, 환자의 신체의 특정 부위에 대한 영상 정보를 영상화하여 출력할 수 있는 어떠한 구성이라도 가능하다. 따라서, 본 명세서는 간략화를 위하여 더 상세한 설명이 생략된다.
다른 예를 들면, 영상 정보 생성부(110, 112, 114)는 컴퓨터 단층 촬영 장치일 수 있다. 컴퓨터 단층 촬영 장치는 의료 분야에서 비파괴적인 방법으로 환자의 내부 구조에 관한 정보를 구하기 위해 사용된다. 일반적으로 사용되는 방법에는 X선 단층 촬영(X-ray computerized tomography), 초음파 단층 촬영(Ultrasound tomography) 및 임피던스 단층 촬영(Impedance tomography) 등이 있다.
X 선 단층 촬영의 예를 들면, X선 튜브는 받침대(미도시) 위에 실장되며 있다. 받침대가 환자 위를 움직인다. 튜브의 반대편에는 부채형 링(ring) 위에 실장된 검출기(미도시)들이 있고, 검출기는 환자의 단면을 투과하는 모든 광선을 기록한다. 검출기들은 동시에 약 500~1000 개의 데이터를 기록할 수 있다. 단층 촬영 장치의 이러한 구성 및 동작 원리에 대해서도 당업자에게 널리 알려져 있다. 또한, 이러한 자기 공명 영상 장치의 구성은 본 발명에 특유한 것이 아니며, 환자의 신체의 특정 부위에 대한 영상 정보를 영상화하여 출력할 수 있는 어떠한 구성이라도 가능하다. 따라서, 본 명세서는 간략화를 위하여 더 상세한 설명이 생략된다.
영상 정보 생성부(110, 112, 114)는 영상 정보가 아날로그 신호일 경우 디지털 신호로 변환하기 위한 디지털 변환부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 디지털 변환부는 영상 정보 생성부(110)에 반드시 필요한 것은 아니며, 영상 정보가 아날로그 신호일 경우에만 필요하다. 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여야 하는 이유는, 이러한 영상 정보가 디지털 신호로서 영상 처리되고, 저장되며, 전송되도록 하기 위해서이다.
영상 신호가 아날로그 신호일 경우의 예를 들면, 단순 X 선 촬영 장치(simple X-ray), 형광 투시 장치(fluoroscopy) 및 혈관 촬영 장치(angiography) 등이 있다. 이러한 장치의 출력 영상은 아날로그 정보이므로 디지털 변환기(미도시)를 통하여 디지털 정보로 변환하여야 한다. 반면에, 컴퓨터 단층 촬영 장치(CT), 자기 공명 영상 장치(MRI), 초음파 검사 장치(US), 핵의학 검사 장치(RI) 및 디지털 투시 장치(digital fluoroscopy)와 같은 장치들의 출력 신호는 디지털 신호이므로 디지털 변환기(미도시)가 필요 없다.
영상 정보 생성부(110, 112, 114)의 디지털 형태의 출력 신호는 네트워크(150)를 통해 영상 저장부(130)에 저장된다. 영상 저장부(130)에 저장된 영상 정보들은 통하여 제 1 내지 제 3 단말기들(180, 182, 184)에 전달된다. 전달된 영상 정보들은 단말기(180, 182, 184)에서 디스플레이된다.
자기 공명 영상 장치(MRI)와 컴퓨터 단층 촬영 장치(CT) 등의 장치들은 얻어진 영상을 그대로 디스플레이할 수 있다. 그 이유는, 이러한 장치들의 출력 영상은 디지털 영상이기 때문이다. 하지만 X-선 같이 아날로그 상태의 영상 정보를 출력하는 장치들의 경우 해상도가 현재 디지털화 기술 수준을 초과하므로 필요에 따라 영상의 해상도를 결정해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 대부분의 영상 정보는 1000 X 1000 화소의 일반해상도로, 고해상도의 경우 2000 X 2000 화소 정도가 필요하다. 특히, 마모그라피(Mammography) 같은 경우는 4000 X 4000 화소 정도가 요구될 수도 있다.
단말기(180,182,184)에서 영상 정보를 디스플레이하기 위해 사용되는 모니터의 스크린 크기는 여러 영상을 한 화면에 표시할 수 있도록 20 인치 이상이 바람직하다. 또한, 모니터의 밝기는 보통 20~30 foot-Lamberts 정도이지만, 모니터를 너무 밝게 할 경우 수명이 단축되므로 현재의 기술수준을 고려하면 최소 60 foot-Lamberts 정도인 것이 바람직하다. 또한, 모니터의 콘트라스트(contrast) 해상도는 8 비트 (256 레벨)가 많이 사용되나, 모니터가 표시할 수 있는 최대인 이 8 비트로 10비트 (1024 레벨) 또는 12 비트(4096 레벨)의 영상이 갖는 모든 정보를 정확히 표현하기 위해서는 콘트라스트와 밝기를 실시간에 조절할 수 있는 기능인 윈도우/레벨(Window/Level) 조절 기능이 필요할 수도 있다. 윈도우는 디스플레이 하고자 하는 콘트라스트의 범위를 나타내며, 레벨은 영상의 전체 밝기를 조장하는 것이다.
이러한 단말기(180, 182, 184)의 구성 및 동작은 당업자에게는 자명한 것이므로 본 명세서에서는 더 이상 상세한 설명이 생략된다.
또한, 영상 저장부(130)는 병원 정보 시스템(170)과 통신하여 영상 정보를 송수신한다. 병원 정보 시스템에 대해서는 본 명세서의 해당 부분에서 상세히 후술된다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 의한 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 일 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다. 도 2에 도시된 의료 영상 저장 및 전송 시스템은 영상 정보 생성부(210, 212, 214), 영상 정보 분배부(240), 및 제 1 내지 제 3 단말기들(280, 282, 284)을 구비한다.
우선, 영상 정보 생성부(210, 212, 214) 는 영상 정보를 생성한다. 영상 정보 생성부(210, 212, 214)의 구성 및 동작은 도 1의 영상 정보 생성부(110, 112, 114)의 그것과 같다. 따라서, 명세서의 간략화를 위해서 반복 설명은 생략된다. 영상 정보 생성부(210, 212, 214)의 출력 영상 정보는 네트워크(150)를 통하여 영상 정보 분배부(240)에 전달된다. 영상 정보 분배부(240)는 영상 정보를 소정의 기준을 이용하여 분배하여, 각각의 영상 정보 저장부(230, 232, 234)에 전달한다. 영상 정보를 분배하기 위한 기준으로는, 영상 정보가 생성된 날짜 및 시간, 외래/입원 환자별 구분, 임상과 기준 및 영상 정보 생성부의 종류에 따른 구분 등이 있을 수 있다. 영상 정보 분배부(240)는 수신된 영상 정보를 이렇듯 일정한 기준을 가지고 분류하여 각각의 기준에 해당하는 영상 정보 저장부에 저장하므로, 모든 영상 정보를 하나의 데이터 베이스에 저장하는 것에 비하여 시스템 부하를 감소시킬 수 있다. 또한, 저장 단계에서부터 일정한 기준을 가지고, 영상 정보를 분류하여 저장하므로, 영상 정보 탐색 시간도 단축시킬 수 있다. 예를 들어, 산부인과에 찾아온 환자들의 영상 정보를 별개의 영상 정보 저장부(예를 들어 230)에 저장한다면, 차후에 산부인과 진료를 받은 경력이 있는 환자의 영상 정보는 산부인과 환자들의 영상 정보만을 저장하는 영상 정보 저장부(예를 들어 230)만을 검색하여 용이하게 탐색할 수 있다.
뿐만 아니라, 모든 영상 정보를 다 관리해야 하는 데이터 베이스와는 달리, 영상 정보 저장부들(230, 232, 234)은 낮은 사양의 하드웨어로도 구현 가능하므로, 비용이 절감되고, 유지비 역시 절감된다. 본 발명에서 병원 정보 시스템(270) 라고 하는 개념은, 원격 처방전 시스템(OCS: order communication system), 의료 영상 저장 및 전송 시스템(PACS), 전자 의무 기록(EMR: electronical medical record) 및 원격 진료(telemedicine) 등을 모두 총칭한 개념이다. 따라서, 영상 정보 분배부(240)는 네트워크를 통하여 수신한 건강 정보들을 병원 정보 시스템(270)에 제공하여, 원격 처방전, 의료 영상 저장 및 전송 시스템, 전자 의무 기록 및 원격 진료등을 할 수 있도록 한다. 예를 들어, 교통 사고로 골절상을 입은 환자의 엑스 레이는 우선 영상 정보 분배부(240)에 전달된 후, 병원 정보 시스템(270)에 제공되어 환자를 원격 진료하는데 사용될 수 있다.
영상 정보 생성부(210, 212, 214)에서 생성된 영상 정보는 영상 정보 분배부(240)를 거쳐 영상 정보 저장부(230, 232, 234)에 저장되고, 또는 병원 정보 시스템(270)에 제공된다. 영상 정보 분배부(240)는 전술된 바와 같이, 영상 정보를 분석하여 그 특성에 맞게 영상 정보 저장부(230, 232, 234) 중 어느 하나로 전송한다.
도 2에 도시된 시스템은 실시예에 불과한 것이며 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 단말기들(280, 282, 284) 및 영상 정보 저장부들(230, 232, 234) 간에 직접 영상 정보가 송수신되는 것으로 예시되었으나, 이 경우에도 네트워크(150)를 이용한 데이터 송수신이 가능한 것은 당연하다.
도 3은 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 다른 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템은, 영상 정보 생성부들(310, 312, 314), 영상 정보 분배부(340), 병원 정보 시스템(370), 제 1 내지 제 4 영상 정보 저장부들(330, 332, 334, 336) 및 제 1 내지 제 4 단말기들(380, 382, 384, 386) 및 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(330, 332)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 역변환 모듈(331, 333)을 구비한다.
역변환 모듈(331, 333)이 필요한 이유는, 영상 정보 분배부(340)로부터 발생되는 영상 정보 신호를 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부들이 인식하지 못하는 경우 이를 인식할 수 있도록 바꿔주기 위해서이다. 이러한 현상은, 매우 많은 종류의 의료 장치들이 개발되고 서로 호환이 이루어지지 않기 때문에 발생한다. 각각의 의료 장치들이 각각 별개 형식의 영상 정보를 발생하기 때문에, 이를 모든 의료 장치들이 공통적으로 호환되는 형식의 영상 정보로 변환하여 출력하고, 수신측에서는 변환된 것을 다시 단말기가 인식할 수 있는 영상 정보로 변환한다.
반면에, 제 3 및 제 4 영상 정보 저장부들(334, 336)에는 역변환 모듈들이 구비되지 않는다. 그 이유는, 제 3 및 제 4 단말기들(384, 386)이 영상 정보 분배부(340)로부터 출력되는 영상 정보를 인식하기 때문에, 역변환 모듈이 필요 없기 때문이다.
전술한 바와 같이, 다양한 의료 장치들이 공통적으로 지원하는 형식의 영상 정보로는 의료 영상 장치들 사이에서 의료 영상과 정보들을 전송하기 위한 표준 프로토콜인 의학 분야의 디지털 영상 통신(DICOM: digital imaging communications in medicine) 규격인 것이 바람직하다. 의학분야 디지털 영상 통신 프로토콜은 초기에는 사용자가 여러 제조업체의 영상 장비들로부터 영상과 관련 정보들을 표준 포맷으로 제공받기 위함이었다. 그 결과 미국 방사선 학회(American College of Radiology)에서 NEMA(National Electrical Manufacturers' Association) 표준이 탄생하였으며 이것은 장비들의 점대점(point-to-point) 연결에 관한 내용을 기술하였다. 그러나 컴퓨터 네트워크와 의료 영상 저장 및 전송 시스템(PACS)의 빠른 발전은 점대점 표준의 한계를 보여주었고, 결국 현재 존재하는 네트워크 표준과 네트워크에서 정보를 제어하는 개념을 이용하여 ACR-NEMA 표준을 재설계하는 연구가 시작되었으며, 그 결과물로 DICOM 표준이 등장하였다.
이러한 DICOM 표준은 매우 적응성이 강하여 영상을 만들어 내는 다른 전문분야(병리학, 내시경, 치과)에서도 DICOM을 채택하게 되었다. 특히, 많은 의료 영상 기기 제조업체들이 글로벌 업체라는 사실은 DICOM의 국제적인 관심을 불러일으키는 계기가 되었다. 예를 들어, 유럽 표준 기관인 Comit Europian de Normalisation은 MEDICOM 표준에 완전 호환되는 DICOM을 기본으로 사용한다. 일본에서는 Japanese Industry Association of Radiation Apparatus와 Medical Information Systems Development Center가 이동 미디어에서의 영상 교환부분의 DICOM을 채택하였고 DICOM을 차세대 의료 영상 처리 표준으로 고려중이다. DICOM 표준은 이제 국제적이고, 다양한 분야의 위원회에 의하여 유지되고 확장되고 있다.
따라서, 본 발명에서도, 서로 다른 장비들 간의 데이터 교환을 위해서는, DICOM 표준을 따르도록 영상 정보를 변환하여 전송하는 것이 바람직하다.
도 3에 시스템 역시 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 예시적으로 해석되어야 함은 명백하다.
도 4는 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 또 다른 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다. 도 4에 도시된 영상 정보 생성부들(410, 412, 414), 병원 정보 시스템(470), 제 1 내지 제 4 영상 정보 저장부들(430, 432, 434, 436) 및 제 1 내지 제 4 단말기들(480, 482, 484, 486) 및 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(430, 432)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 역변환 모듈(431, 433)의 구성 및동작은 도 3에 도시된 영상 정보 생성부들(310, 312, 314), 병원 정보 시스템(370), 제 1 내지 제 4 영상 정보 저장부들(330, 332, 334, 336) 및 제 1 내지 제 4 단말기들(380, 382, 384, 386) 및 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(330, 332)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 역변환 모듈(331, 333)의 구성 및 동작과 동일하다. 따라서, 명세서의 간략화를 위해서 반복되는 설명이 생략된다.
도 4의 영상 정보 분배부(440)는 수신 모듈(442), 분배 모듈(460) 및 제 1 및 제 2 변환 모듈(444, 446)등을 포함한다. 수신 모듈(442)은 네트워크(150)를 통해서 영상 정보 생성부들(410, 412, 414)로부터 영상 정보들을 수신한다. 이 경우, 수신 모듈(442)은 DICOM 등의 표준 규격에 맞도록 동작하는 것이 바람직하다.
수신 모듈(442)에 의하여 수신된 영상 정보들은 분배 모듈(460)에서 특성에 따라 분배된다. 이 경우, 제 3 및 제 4 영상 정보 저장부들(434, 436)과 같이 표준 규격에 따르는 영상 정보를 바로 수신할 수 있는 장치들에는 분배 모듈로부터 직접 영상 정보들이 송신된다. 그러나, 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부들(430, 432)과 같이 표준 규격을 따르지 않는 장치들의 경우에는, 각 장치에 의하여 인식될 수 있도록 송신시 각 영상 정보를 변환하고, 수신시 수신된 영상 정보를 역변환할 필요가 있음은 전술한 바와 같다. 제 1 및 제 2 변환 모듈(444, 446)에 의하여 변환된 영상 정보가 제 1 및 제 2 역변환 모듈(431, 433)에 의하여 역변환되어 각각 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(430, 432)로 전달된다.
도 4에 도시된 시스템 역시 본 발명을 한정하는 것은 아니며 예시적으로 해석되어야 한다. 예를 들어서, 영상 정보 저장부(430, 4320, 4340, 436) 등의 개수가 반드시 도 4에 도시된 바와 같이 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 병원 정보 시스템(470)에 영상 정보를 전송하기 전에도 DICOM과 같은 국제 표준 규격에 맞춰서 영상 정보를 변환하여야 할 필요성이 있을 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템의 더 나아간 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 5에 도시된 영상 정보 생성부들(510, 512, 514), 병원 정보 시스템(570), 제 1 내지 제 4 영상 정보 저장부들(530, 532, 534, 536) 및 제 1 내지 제 4 단말기들(580, 582, 584, 586) 및 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(530, 532)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 역변환 모듈(531, 533)의 구성 및 동작은 도 4에 도시된 영상 정보 생성부들(410, 412, 414), 병원 정보 시스템(470), 제 1 내지 제 4 영상 정보 저장부들(430, 432, 434, 436) 및 제 1 내지 제 4 단말기들(480, 482, 484, 486) 및 제 1 및 제 2 영상 정보 저장부(430, 432)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 역변환 모듈(431, 433)의 구성 및 동작과 동일하다. 따라서, 명세서의 간략화를 위해서 반복되는 설명이 생략된다. 더 나아가, 도 5에 도시된 영상 정보 분배부(540)의 수신 모듈(542), 분배 모듈(560) 및 변환 모듈들(544, 546)의 구성 및 동작도 도 4에 도시된 영상 정보 분배부(440)의 수신 모듈(442), 분배 모듈(460) 및 변환 모듈들(444, 446)의 구성 및 동작과 유사하므로 더 이상의 설명은 명세서의 간략화를 위하여 생략된다.
도 5에 도시된 단말기들(580, 582, 584, 586)들은 각각 임시 저장 장치들(590, 592, 594, 596)을 구비한다. 임시 저장 장치(예를 들어 590)는 대응하는 단말기(580)에 수신된 영상 정보를 임시 저장한다. 그리하여, 단말기(580)가 영상 정보를 더 요구할 때, 그 영상 정보가 임시 저장 장치(590)에 저장되어 있는지를 판단하고, 포함되어 있으면 영상 정보 저장부들(530, 532, 534, 536)로부터 영상 정보를 독출하지 않고, 임시 저장 장치(590)에 저장된 영상 정보를 읽어낸다.
전술한 바와 같이, 임시 저장 장치를 이용하여 영상 정보를 저장하여 두면, 동일한 영상 정보를 재 호출할 경우, 네트워크를 통하지 않으므로 네트워크의 부하를 현저히 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 네트워크를 통하지 않고 직접 임시 저장 장치에서 영상 정보를 독출하므로, 네트워크의 사양을 향상시키기 위하여 과대한 비용을 지출하지 않고도 영상 정보 독출 시간을 단축시킬 수 있다.
임시 저장 장치에 영상 정보를 저장하는 과정은 반드시 단말기가 영상 정보를 요구하는 경우에만 이루어져야 하는 것은 아니다. 오히려, 다음 날 예약 환자들에 대한 영상 정보를 자동적으로 해당 의사가 사용하는 단말기에 대응하는 임시 저장 장치에 미리 저장해 두도록 할 수도 있다. 이러한 경우, 환자를 진료할 때, 의사는 네트워크를 거치지 않고, 직접 임시 저장 장치로부터 영상 정보를 독출하므로, 독출 속도도 향상되고, 네트워크 부하도 더욱 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 임시 저장 장치에 영상 정보를 저장해 두는데 일정한 기준을 설정함으로써, 저장된 영상 정보를 더욱 용이하게 탐색하도록 설정할 수도 있다. 예를 들어, 영상 정보가 생성된 날짜, 영상 정보의 압축 방법 및 압축률 등의 기준을 이용하여 차등적으로 영상 정보를 저장할 수도 있다. 이러한 저장 기준을 의사가 용이하게 설정 변경할 수 있음은 물론이다.
단말기(580, 582, 584, 586)에 구비되는 임시 저장 장치(590, 592, 594, 596)로는, 반도체 메모리, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 자기 기록 테이프 등 여러 가지 기록 매체 등이 사용될 수 있다. 하지만, 하드 디스크가 임시 저장 장치로 사용되는 것이 바람직한데, 그 이유는, 하드 디스크는 비용이 저렴하고 안정성이 높으며 데이터 기록 및 독출 속도가 상대적으로 빠르기 때문이다. 반도체 메모리의 경우, 비용이 하드 디스크보다 많이 발생하기 때문에 대용량 정보를 기록하기에는 적합하지 않다. 임시 저장 장치로 사용될 수 있는 대상을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
1) 영상 디스플레이 메모리(Image display memory) : 영상 데이터를 모니터에 디스플레이하고 실시간에 영상처리를 지원하기 위하여 고속의 데이터 저장장치가 필요하다. 이를 위해 반도체 메모리가 사용될 수 있다. 일반적으로 한 검사의 영상 정보의 데이터 량이 5-20Mbytes에 해당하므로 판독시 약 3개의 영상 정보를 한꺼번에 비교하여 진단할 수 있으려면 약 40-60Mbytes의 고속메모리가 필요하다.
2) 지역 디스크(local disk) : 네트워크의 속도가 충분히 빠르다면 중앙 저장 장치에서 네트워크를 통해 필요할 때마다 영상 데이터를 전송할 수 있다. 하지만, 데이터 요구량이 어느 시간대에 급격히 몰릴 때 정체현상이 일어날 수 있으므로 지역 디스크를 설치하여 주는데, 용량은 하루에 판독하는 정보량(약 500-1000Mbytes)을 수용할 수 있어야 하며 빠른 처리를 위해 병렬처리 디스크가 바람직하다.
3) 중앙 저장 장치(central storage unit) : 평균 환자가 입원하여 있는 기간을 일주일 정도라고 하였을 때, 이 기간 동안은 그 환자의 영상을 디스플레이하는 경우가 자주 발생할 것이며 그 후에는 그 영상 정보를 참조하는 빈도가 급속히 떨어질 것이다. 따라서 약 일주일 분량의 영상 데이터는 빠른 입출력 처리가 필요하다. 예를 들어 1000 상 규모의 대학병원의 경우 약 200Gbytes 정도가 필요하다. 경우에 따라서는 2:1 정도의 무손실 압축 저장을 이용하여 저장 데이터 량을 반으로 줄일 수도 있는데, 이 경우는 압축된 영상을 디스플레이 하기 위해 실시간에 복원시켜주는 프로그램이 필요하다. 중앙 저장 장치는 신뢰도와 속도가 중요하며 이를 위해 병렬처리와 에러 정정이 가능한 RAID(Redundancy Array of Inexpensive Disk)의 사용이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 다른 측면에 의한 의료 영상 분배 저장 및 전송 방법을 개념적으로 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 다른 측면에 의한 영상 정보 분배 전송 방법을 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 영상 정보 생성부들로부터 영상 정보가 발생된다(S60). 발생된 영상 정보는 영상 정보 분배부에 의하여 베이스에 수신되어 소정의 기준에 따라 분배된다(S62). 분배된 영상 정보는 영상 정보 저장부로 송신된다(S64). 단말기가 영상 정보 저장부에 소정의 영상 정보를 요구하면, 영상 정보 저장부에서 단말기가 요구하는 영상 정보가 독출되며, 독출된 영상정보는 단말기에 직접 제공되기 이전에 임시 저장 장치에 저장된다(S66). 그러면, 요구된 영상 정보가 단말기로 전송된다(S68). 그러면, 의사는 단말기에 디스플레이된 영상 정보를 분석하여 환자의 건강 상태에 대한 진단을 한다.
또한, 의사가 환자의 건강 진단을 하기 위해서 다른 영상 정보를 더 요구하는지 여부가 판단된다(S70). 만약 다른 영상 정보를 더 요구하면, 이번에는 요구되는 영상 정보가 임시 저장 장치에 저장되어 있는 것과 동일한지를 판단한다(S72). 종래 기술에 의하면, 영상 정보에서 요구하는 정보는, 곧바로 데이터 베이스에서 다시 독출되었으나, 본 발명의 다른 측면에 의한 영상 정보 전송 방법에 의하면, S72 단계가 추가되는 것이다. 판단 결과, 요구되는 영상 정보가 임시 저장 장치에 저장되어 있는 것과 동일하다면, 데이터 베이스에서 영상 정보를 독출하지 않고, 임시 저장 장치로부터 직접 영상 정보를 독출하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 명세서에서는 영상 정보를 분배하는 기준으로, 임상과별, 외래/입원 환자별, 담당 의사별 및 영상 정보를 발생시킨 장치별의 하나 또는 그 이상의 조합으로 서술하였으나, 그 외의 다른 기준이 가능함은 명백하다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하여, 시스템 부하를 낮출 수 있는 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템 및 분배 저장 방법이 제공되었다.
또한, 영상 정보 생성부에서 생성된 영상 정보를 특징별로 분산하여 저장함으로써, 체계적으로 영상 정보를 관리할 수 있게 되었다.
뿐만 아니라, 서로 다른 형태의 영상 정보를 생성하는 다양한 의료 장비들 모두에 공통적으로 사용될 수 있는 의료 영상 저장 및 전송 시스템이 제공되었다.

Claims (12)

  1. 환자의 건강 상태에 대한 영상 정보를 네트워크를 통하여 적어도 하나 이상의 단말기에 전송하는 의료 영상 정보 저장 및 통신 시스템에 있어서,
    상기 영상 정보를 수신하여 분배하는 영상 정보 분배부;
    상기 영상 정보 분배부에서 분배된 상기 영상 정보를 저장하는 적어도 하나 이상의 영상 정보 저장부들; 및
    상기 영상 정보 저장부들로부터 상기 영상 정보를 수신하는 하나 이상의 단말기들을 구비하며,
    상기 영상 정보 분배부는, 상기 영상 정보들을 소정의 분배 기준에 의하여 분배하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 분배 기준은,
    상기 영상 정보를 임상과별, 외래/입원 환자별, 담당 의사별 및 상기 영상 정보를 생성한 장치별 중 어느 하나 또는 둘 이상의 기준을 결합한 기준에 의하여 구별하는 것임을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 영상 정보 분배부는,
    소정의 병원 정보 시스템(HIS: hospital information system)과 통신하여, 분배된 상기 영상 정보를 상기 병원 정보 시스템에 송수신하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  4. 제 1항에 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상 정보 분배부는,
    상기 영상 정보를 수신하여 소정의 형식으로 변환하는 수신 모듈;
    상기 수신 모듈에 의하여 변환된 영상 정보를 분배하는 분배 모듈; 및
    상기 분배 모듈에 의하여 분배된 영상 정보를 상기 영상 정보 저장부들로 전송하기 위한 송신 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 영상 정보는,
    의료 디지털 이미지 통신 규격(DICOM: digital imaging communications in Medicine)을 지원하는 형식으로 변환되는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 영상 정보 저장부들 각각은,
    상기 송신 모듈에 의하여 송신된 상기 영상 정보를 수신하며, 수신된 영상 정보를 상기 단말기가 인식할 수 없을 경우, 상기 단말기가 수신된 상기 영상 정보를 인식할 수 있도록 역변환하는 역변환 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 통신 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말기들 중 적어도 일부는,
    상기 분배 모듈에 의하여 분배된 영상 정보를 수신하여 임시 저장하는 임시 저장 장치를 더 구비하고,
    상기 단말기가 영상 정보를 요구할 때, 요구되는 영상 정보 중 상기 임시 저장 장치에 저장되어 있는 영상 정보는, 상기 임시 저장 장치로부터 독출되어 상기 단말기에 제공되는 것을 특징으로 하는 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 정보는 컴퓨터 촬영(Computed Radiography) 장치로부터 생성된 것을 특징으로 하는 의료 영상 분배 저장 및 전송 시스템.
  9. 환자의 건강 상태에 대한 영상 정보를 네트워크를 통하여 적어도 하나 이상의 단말기에 전송하는 의료 영상 정보 저장 및 통신 시스템에 사용되는 영상 정보 저장 및 전송 방법에 있어서,
    네트워크를 통하여 상기 영상 정보를 수신하고, 수신된 영상 정보를 소정의 기준에 의하여 분배 전송하는 단계;
    분배 전송된 상기 영상 정보를 하나 이상의 영상 정보 저장부들에 저장하는 단계; 및
    상기 영상 정보 저장부에 저장된 영상 정보를 상기 단말기에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 전송 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 영상 정보 저장 및 전송 방법은,
    상기 영상 정보를 소정의 형식으로 변환하는 단계; 및
    상기 영상 정보 저장부에 수신된 영상 정보를 상기 단말기에서 인식할 수 있도록 역변환하여 저장하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 전송 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 영상 정보는,
    의료 디지털 이미지 통신 규격(DICOM)을 지원하는 형식으로 변환되는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 저장 및 전송 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상 정보 저장 및 전송 방법은,
    상기 단말기에 전송된 상기 영상 정보를 소정의 임시 저장 장치에 저장하는 단계 및,
    상기 단말기가 상기 영상 정보를 요구할 때, 요구되는 상기 영상 정보가 상기 임시 저장 장치에 저장되어 있는지를 판단하여, 저장되어 있으면 상기 정보를 상기 임시 저장 장치로부터 상기 단말기로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 정보 분배 저장 및 전송 방법.
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