KR200398834Y1 - 의료용 영상처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 의료용 영상처리장치에 관한 것으로, 엑스레이튜브에서 조사되고 인체 등에 투시되는 방사선이 영상증배관에서 증배되고, 상기 증배된 영상을 디지털방식으로 촬영하는 카메라로 촬영하여 디지털 영상정보가 생성되며, 상기 디지털 영상정보가 컴퓨터에 연결된 저장장치에 저장되거나 출력장치를 통해 직접 출력되어 사용되도록 됨은 물론, 상기 영상정보가 국제의료영상표준에 의해 표준화되어 다른 기기 및 사용자와 공유됨과 더불어, 인터넷 등의 통신망을 통해 외부 기기 및 사용자와 공유되도록 된 것이다.

Description

의료용 영상처리장치{IMAGE PROCESSING SYSTEM OF MEDICINE}

본 고안은 의료용 영상처리장치에 관한 것으로, 특히 엑스레이촬영기에서 촬영된 영상을 컴퓨터 통신이 가능한 디지털화된 정보로 생성하고, 이를 국제의료영상표준에 맞게 변환하여 보다 다양한 방법으로 활용하도록 된 의료용 영상처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 의료용 영상장비는 엑스레이촬영기(x-ray)와, 내시경촬영기 등의 다양한 촬영장치가 사용되고 있으며, 상기 엑스레이촬영기는 인체 등에 방사선을 조사하여 이 조사된 방사선이 투과하여 나타내는 상을 얻도록 하는 것으로, 상기 인체 등의 해부학적 구조를 외부에서 보거나 인체 기관에 조영제를 투여하여 이 조영제를 투시하여 상기 인체 기관을 관찰하도록 되는 것 등이 사용되고 있다.

여기서, 상기 엑스레이촬영기는 통상 인체에 방사선을 조사하도록 된 엑스레이튜브와, 이 엑스레이튜브에서 조사되는 방사선이 인체 등을 투과하여 상이 맺히도록 된 필름으로 구성되는 것이 일반적이다.

이에 따라, 상기 엑스레이튜브에서 조사되어 필름에 상이 맺히면, 상기 필름을 현상하여 해당 정보를 얻는 것이 보편적이다.

그러나 상기와 같은 종래의 엑스레이촬영기는 해당 영상을 필름에 감광하여 상기 필름을 관찰하는 방법으로 사용되므로, 상기 필름에 감광된 영상을 확대하거나, 축소하는 등 상기 영상에 대한 변경 관찰이 불가능하고, 상기 영상을 확/축하기 위해 상기 필름을 다시 스캔 또는 촬영하는 부가작업이 추가됨은 물론, 상기 필름을 확/축 인화하면 상기 영상의 정확도가 저하되는 문제점이 있었다.

또, 상기 종래의 엑스레이촬영기 필름은 상기 필름에 감광된 정보를 보관하기 위해 상기 필름 자체를 보관하도록 됨에 따라, 상기 필름의 운반 및 적층으로 인한 손상이 발생되거나, 상기 필름을 보관하기 위한 장소가 요구되며, 상기 필름의 유지 및 관리 작업이 추가로 요구되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 엑스레이촬영기 필름의 문제점을 해소하기 위해 다양한 시도가 있었으며, 상기 정보가 감광된 필름을 촬영기로 재차 촬영하여 아날로그 영상신호로 저장하고, 이를 비디오테이프 등에 저장하여 상기 비디오테이프의 재생을 통해 상기 감광된 영상을 관찰하는 방법이나, 상기 촬영기로 촬영된 아날로그 영상신호를 컴퓨터 영상처리보드 등에서 상기 컴퓨터에 저장할 수 있는 정보로 변환하고 저장하여 사용하는 방법 등이 시도되었다.

그러나, 상기와 같이 촬영기에서 촬영된 아날로그 영상을 사용하는 것은 상기 촬영기의 영상 생성방식 또한 필름에 감광하는 방식이고, 상기 감광된 필름을 통한 정확한 영상의 표현이 어려움은 물론, 상기 아날로그 영상을 컴퓨터에서 처리 가능하게 변화하는 과정에서 일부 정보가 손상되어 정확한 영상정보의 획득이 까다롭게 되는 문제점이 있었다.

또한, 디지털화된 의료영상을 획득하기 위해 엑스레이촬영기에서 촬영을 하고, 이 촬영된 아날로그 영상을 스캔하며, 이 스캔된 영상을 디지털화함과 더불어 컴퓨터 통신이 가능하도록 변환하기 위해 스캔장비와 디지털촬영장비와 변환기 및 연결기 등의 장비가 요구되고, 이에 따른 조작 및 처리작업이 요구되어 상기 엑스레이촬영기에서 촬영한 필름을 디지털영상으로 변환하는 작업이 까다롭게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로, 엑스레이촬영기에서 생성된 영상정보를 컴퓨터에서 통신이 가능한 디지털방식으로 생성하고, 이 디지털 영상정보를 다양한 출력장치 및 저장장치를 통해 활용하도록 된 의료용 영상처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 엑스레이촬영기에서 생성된 디지털 영상정보를 국제의료표준 등에 맞추어 표준화하여 공유하도록 된 의료용 영상처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 엑스레이촬영기에서 생성된 디지털 영상정보를 의료영상저장전송체계를 통해 저장 및 송/수신하도록 된 의료용 영상처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 종래의 엑스레이촬영기에서 생성되는 필름영상을 별도의 장비 부가없이 카메라로 촬영하는 것만으로 디지털화된 의료영상을 획득할 수 있도록 된 의료용 영상처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 방사선을 조사하는 엑스레이튜브와, 상기 엑스레이튜브에서 조사된 방사선을 촬영이 용이한 영상으로 증배시키는 영상증배관과, 상기 영상증배관에 맺힌 영상을 디지털 방식으로 촬영하는 카메라와, 상기 엑스레이튜브 및 카메라와 워크스테이션의 정보 통신이 가능하도록 연결자 역할을 하는 인터페이스와, 정보의 입/출력 및 비교 판단을 실행하는 워크스테이션과, 상기 워크스테이션의 제어에 의해 해당정보를 저장하는 저장장치와, 상기 워크스테이션의 제어에 의해 정보를 출력하는 출력장치와, 상기 워크스테이션에 설치되어 상기 정보를 국제의료영상표준으로 변환하는 프로토콜과, 상기 프로토콜에서 표준화된 정보를 저장 및 통신하는 서버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 영상증배관은 상기 엑스레이튜브에서 조사되는 방사선을 입력받아 전자를 방출하고, 이 전자를 가속시키며, 이 가속된 전자를 형광물질에 충돌시켜 보다 선명한 영상을 형성하도록 구성된 엑스레이 영상증배관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안이 또 다른 특징은, 상기 카메라는 다수의 다이오드와 커패시터로 이루어진 감광부에서 상기 방사선의 광자를 인식하여 이에 해당하는 영상을 생성하도록 된 전하결합소자 카메라로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 인터페이스는 상기 워크스테이션과 엑스레이튜브 및 카메라가 상호 정보통신이 가능하도록 전송되는 정보를 해당 기기에 맞게 변환 전송하도록 된 변환 연결기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 특징은, 상기 워크스테이션은 사용자의 입력정보를 수신하도록 되고, 상기 사용자의 조작에 의해 정보를 비교 판단 및 송/수신하도록 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 저장장치는 상기 워크스테이션의 제어정보 및 입/출력정보와, 상기 카메라에서 생성한 영상정보와, 상기 영상정보를 표준화하는 프로토콜 및 상기 워크스테이션에 연결된 출력장치의 제어정보가 저장되는 저장장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 출력장치는 상기 영상정보를 관찰하도록 된 모니터나 인쇄기 및 상기 영상정보를 입체 또는 색채로 표현하도록 된 프로토콜 등으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 특징은, 상기 서버는 의료 영상 저장전송체계로 구성되며, 외부 인터넷 등의 통신망에 연결되어 상기 표준화된 영상정보를 송/수신하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 의료용영상처리장치(10)의 연결과 구성을 나타낸 것이고, 도 2는 본 고안에 따른 영상증배관(31)의 구성을 나타낸 것이며, 도 3은 본 고안에 따른 의료용영상처리장치(10)의 작동 순서를 나타낸 것이고, 도 4는 본 고안에 따른 영상정보가 국제의료표준에 의해 표준화되고 사용자 조작화면에 출력되어 조작 및 제어되는 것을 나타낸 것이다.

본 고안은, 엑스레이촬영기에서 촬영된 영상정보를 컴퓨터에서 비교 판단 및 송/수신하도록 생성하도록 된 의료용영상처리장치(10)를 제공한다.

또 본 고안은, 상기 영상정보를 표준화하고, 이를 표준화된 통신망에서 송/수신하도록 된 의료용영상처리장치(10)를 제공한다.

상기 의료용영상처리장치(10)는 엑스레이튜브(20)와, 영상증배관(31)과, 카메라(30)와, 인터페이스(40)와, 워크스테이션(50)과, 저장장치(51)와, 출력장치(52)와, 프로토콜(60)과, 서버(70)를 포함하여 구성된다.

상기 엑스레이튜브(20)는 인체 등에 방사선을 투과하여 인체 등의 해부학적구조나 인체 기관에 투여된 조영제 등을 투시하도록 된 방사선 조사장치로 구성된다.

상기 영상증배관(31)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엑스레이튜브(20)에서 조사되어 인체 등을 투시한 방사선이 조사되어 음극에 위치된 전자를 방출하고, 이 방출된 전자가 한 쌍의 전극으로 이루어져 전기장을 형성하는 집속관에서 가속되며, 이 가속된 전자가 양극에 도포된 형광물질과 충돌되면서 발광되는 빛으로 상기 엑스레이에서 조사된 방사선의 형상을 투영하도록 된다.

상기 카메라(30)는 빛을 감지하는 다수의 다이오드와 커패시터로 구성되어 상기 감지된 빛의 명암정보로써 디지털 영상정보를 생성하는 전하결합소자(CCD; charge-couple device)카메라(30)로 구성되며, 본 실시 예에서는 상기 영상증배관(31)의 양극에서 형광물질을 발광시켜 발생되는 빛을 촬영하도록 된 전하결합소자 카메라(30)로 구성된다.

상기 인터페이스(40)는 상기 엑스레이튜브(20)와 카메라(30) 및 후술하는 워크스테이션(50)에 연결된 연결기로 구성되며, 각각의 입/출력 정보가 상이한 엑스레이튜브(20)와 카메라(30) 및 워크스테이션(50)에서 전송되는 정보를 해당 기기에 적합하게 변경 전송하도록 된 연결기로 구성된다.

상기 워크스테이션(50)은 컴퓨터로 구성되며, 상기 영상정보를 비교 판단하고, 상기 영상정보를 송/수신하며, 사용자의 입력사항에 따라 해당 제어를 이루도록 된 통상의 컴퓨터로 구성된다.

상기 저장장치(51)는 상기 워크스테이션(50)에 연결되며, 상기 영상정보를 저장하고, 상기 영상정보의 표준화 프로토콜(60)을 저장하고, 상기 워크스테이션(50)에 연결된 출력장치(52)의 출력정보를 저장하며, 해당 정보의 처리 결과 등을 저장하도록 된 컴퓨터의 하드디스크 드라이브 등 물리적 저장장치(51)로 구성된다.

상기 출력장치(52)는 상기 영상정보를 상기 워크스테이션(50)의 제어에 의해 화면 또는 종이 및 필름 등에 출력하는 모니터 또는 인쇄기로 구성된다.

또, 상기 출력장치(52)는 상기 영상정보를 확/축 및 입체 또는 색채화 하여 나타내는 소프트웨어를 포함하여 구성된다.

상기 프로토콜(60)은, 상기 영상정보를 다른 장비 또는 다른 사용자와 공유하도록 표준화하도록 된 소프트웨어 또는 하드웨어로 구성된다.

또, 상기 프로토콜(60)은 상기 워크스테이션(50)의 저장장치(51)에 설치 또는 저장된 소프트웨어나, 상기 워크스테이션(50)에 설치된 영상변환카드로 구성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 프로토콜(60)은 본 실시 예에서 국제의료영상표준(DICOM; digital imaging communication in medicine)에 규정된 사항에 따라 상기 영상정보를 규격화하여 변경하고, 상기 영상정보에 해당하는 인체 등의 정보를 기록하도록 된 소프트웨어로 구성된다.

상기 서버(70)는 상기 워크스테이션(50)과 정보의 송/수신이 가능하도록 연결되며, 외부 인터넷 등의 통신망과 연결되도록 상기 통신망의 계층 간 연결을 설정하는 라우터 등이 연결된 통상의 컴퓨터 서버로 구성된다.

또, 상기 서버(70)는 의료용 영상정보의 저장, 압축 및 송/수신 형식을 규정한 의료영상저장전송체계(PACS; picture archiving and communication system)를 포함하여 구성되며, 상기 프로토콜(60)에서 표준화된 영상정보 및 인체정보 등을 다른 기기 및 사용자와 공유하도록 표준화하여 저장하고, 이 저장된 정보를 표준화된 통신망을 통해 송/수신하도록 구성된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안 의료용 영상처리장치의 작용을 설명한다.

본 고안 의료용영상처리장치(10)의 엑스레이튜브(20)를 가동하면 상기 엑스레이튜브(20)에서 방사선이 인체 등이 위치된 테이블로 조사된다.

상기 엑스레이튜브(20)에서 방사선이 인체 등에 조사됨과 더불어, 상기 인체를 투시하여 상기 테이블의 하부에 설치된 영상증배관(31)으로 조사된다.

이때, 상기 영상증배관(31)으로 조사되는 방사선은 상기 인체의 해부학적 구조 또는 인체기관의 내부에 투여된 조영제의 형상을 이루고 조사되며, 이 조사되는 방사선의 형상이 상기 영상증배관(31)의 음극에 투시된다.

상기 영상증배관(31)의 음극에 인체 구조 등의 형상에 따라 방사선이 조사되면, 상기 음극에 위치된 전자가 상기 방사선의 에너지에 의해 방출되고, 이 방출된 전자는 상기 영상증배관(31)의 내부에 쌍을 이루고 설치되어 전기장을 형성하는 단자의 사이로 통과되면서 가속된다.

상기 영상증배관(31)의 내부에서 가속된 전자는 상기 영상증배관(31)의 음극과 반대편에 형성된 양극으로 이동됨과 더불어 상기 양극에 도포된 형광물질에 충돌되면서 빛을 발생한다.

이때, 상기 영상증배관(31)의 형광물질에 충돌되는 전자는 상기 인체의 구조에 의해 투과된 방사선의 형상, 즉 인체의 해부학적 구조 또는 조영제의 투시 구조에 해당하는 형상을 이루고 충돌되면서 상기 형광물질은 상기 인체의 구조 등에 해당하는 형상으로 발광된다.

상기 형광물질의 발광으로 상기 인체를 투과한 방사선의 영상이 상기 영상증배관(31)의 일단에 맺히고, 상기 영상증배관(31)에 맺힌 영상은 카메라(30)에 의해 촬영된다.

여기서, 상기 카메라(30)는 다수의 다이오드와 커패시터로 이루어진 전하결합소자로 이루어짐에 따라, 상기 영상증배관(31)의 형광물질에서 발광되는 빛이 상기 다이오드 등의 감광부에 조사되고, 상기 빛의 광전자가 입력된 다이오드는 해당 지점의 빛 유/무를 감지한 정보(컴퓨터가 인식하는 0, 1)를 생성함과 더불어, 해당 빛의 세기를 감지하여 이를 카메라(30) 제어부로 전송한다.

상기 다수의 다이오드와 커패시터에서 빛을 감지하여 전송한 정보를 포집하여 상기 카메라(30)는 상기 엑스레이튜브(20)에서 인체 등을 투과하여 형성된 영상의 영상정보를 컴퓨터가 인식하는 디지털 영상정보로 생성한다.

상기 카메라(30)에서 생성된 디지털 영상정보는 상기 카메라(30)와 연결된 인터페이스(40)를 통해 워크스테이션(50)으로 전송된다.

여기서, 상기 워크스테이션(50)에 구비된 입력장치 등을 통해 사용자가 상기 워크스테이션(50)을 조작하고, 이 조작정보는 상기 인터페이스(40)에서 변환되어 상기 엑스레이튜브(20) 및 카메라(30)로 전송되어 상기 엑스레이튜브(20)와 카메라(30)를 제어하도록 된다.

상기 카메라(30)에서 수신한 디지털 영상정보는 상기 워크스테이션(50)의 수신장치를 통해 상기 워크스테이션(50)에 연결된 저장장치(51)에 임시로 저장되거나, 상기 워크스테이션(50)에 연결된 모니터 등의 출력장치(52)를 통해 외부로 출력된다.

이때, 상기 영상정보는 컴퓨터가 처리하는 디지털 정보로 형성되므로, 상기 워크스테이션(50)에서 상기 영상정보를 용이하게 송/수신 및 변형하도록 되어 상기 저장장치(51)에 직접 저장하도록 되고, 상기 모니터 등의 출력장치(52)를 통해 직접 출력하게 된다.

상기 영상정보는 모니터 등의 출력장치(52)를 통해 출력되어 사용자가 이를 관찰하여 사용할 수 있음은 물론, 상기 워크스테이션(50)에 설치된 프로토콜(60)로 전송하고 변환하여 상기 영상정보와 해당 인체정보 등을 국제의료영상표준(DICOM)에서 규정한 사항에 따라 변경하고 추가정보를 입력하여 국제표준의료 영상정보로 생성한다.

상기 프로토콜(60)에서 표준화된 영상정보는 상기 워크스테이션(50)의 제어에 의해 상기 저장장치(51)에 저장되거나, 상기 출력장치(52)를 통해 출력될 수 있으며 후술하는 서버(70)로 전송될 수 있다.

상기 표준화된 영상정보는 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 조작화면이 설정된 모니터에 출력되어 상기 조작화면의 조작에 의해 확/축 및 회전되면서 관찰되고, 이에 해당하는 정보의 입력 및 저장을 실행한다.

상기 서버(70)로 전송된 영상정보는 상기 서버(70)의 저장장치(51)에 저장되어 또 다른 워크스테이션(50)과 상기 영상정보를 공유하고 송/수신하도록 된다.

또, 상기 서버(70)에 전송된 영상정보는 상기 서버(70)에 설치된 소프트웨어 및 하드웨어를 통하면서 의료영상저장전송체계(PACS)에서 규정한 사항에 의해 변경되고 압축되어 규정된 파일 등으로 저장된다.

또한, 상기 서버(70)에 전송된 영상정보는 상기 의료영상저장전송체계에서 규정한 사항에 따라 인터넷 등의 통신망을 전송 가능한 파일로 저장됨은 물론, 전송서버(70) 및 사용자에 대한 인식정보가 함께 저장된다.

상기 서버(70)에 저장된 영상정보는 사용자의 제어에 의해 상기 서버(70)에 연결된 인터넷 등의 통신망을 통해 또 다른 서버(70) 및 사용자와 공유된다.

따라서, 상기 의료용영상처리장치(10)를 사용하여 디지털방식으로 생성된 영상정보를 다양한 출력장치(52)를 통해 출력하여 관찰하여 작업하고, 상기 영상정보를 확/축 등 용이하게 변형하여 보다 다양한 방법으로 관찰하면서 작업하며, 상기 영상정보를 타 기기 및 사용자와 공유하면서 작업하도록 된다.

또, 기존의 엑스레이촬영기에 카메라(30)를 변경 적용시키는 것만으로 디지털화된 의료영상을 획득할 수 있도록 되며, 의료표준에 적합한 소프트웨어의 적용으로 보다 다양한 사용자와 상기 의료영상을 공유하도록 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 엑스레이촬영기에서 생성된 영상정보를 디지털 영상정보를 출력할 수 있는 다양한 출력장치를 통해 출력하여 보다 다양한 방법으로 관찰할 수 있는 효과가 있다.

본 고안의 다른 효과는, 엑스레이촬영기에서 생성된 영상정보를 확/축 등 변형하여 보다 다양한 방법으로 관찰할 수 있는 효과가 있다.

본 고안의 또 다른 효과는, 엑스레이촬영기에서 생성된 영상정보는 표준화하여 타 기기 및 사용자와 공유할 수 있음은 물론, 통신망에 연결된 다른 기기 및 사용자와 공유할 수 있는 효과가 있다.

본 고안의 다른 효과는, 기존의 엑스레이촬영기에 카메라를 변경하고, 해당 정보를 처리하는 소프트웨어를 추가하는 것으로 디지털화된 의료영상을 획득하도록 되는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 의료용 영상처리장치의 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 영상증배관의 구성도,

도 3은 본 고안에 따른 의료용 영상처리장치의 작동 구성도,

도 4는 본 고안에 따른 프로토콜에서 표준화된 영상정보 화면이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10 - 의료용영상처리장치 20 - 엑스레이튜브

30 - 카메라 31 - 영상증배관

40 - 인터페이스 50 - 워크스테이션

51 - 저장장치 52 - 출력장치

60 - 프로토콜 70 - 서버

Claims (1)

1. 방사선을 조사하는 엑스레이튜브와,

   상기 엑스레이튜브에서 조사된 방사선을 촬영이 용이한 영상으로 증배시키는 영상증배관과,

   상기 영상증배관에서 조사되는 영상을 디지털 방식으로 촬영하여 영상정보를 생성하는 카메라와,

   상기 엑스레이튜브 및 카메라와 워크스테이션의 정보 통신이 가능하도록 연결자 역할을 하는 인터페이스와,

   상기 엑스레이튜브와 카메라 및 인터페이스를 제어하여 영상정보의 입/출력과 저장 및 프로토콜에 의한 국제의료영상표준을 실행하는 워크스테이션과,

   상기 프로토콜에서 표준화된 영상정보를 의료영상저장전송체계에 따라 저장하고 상기 워크스테이션 및 통신망과 통신하는 서버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 의료용 영상처리장치.