KR20130057282A - 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치 - Google Patents

컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치 Download PDF

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Abstract

사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는 입력부, 상기 제2 영상을 이용하여 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 정보 획득부, 및 상기 뼈 모델을 이용하여 상기 제1 영상을 보상하는 캐드부를 포함하며, 종양을 더욱 정확하게 감지할 수 있는 컴퓨터 기반 진단 장치가 기재되어 있다.

Description

컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치{METHOD FOR COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS AND COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS APPARATUS THEREOF}
본원 발명은 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 종양을 더욱 정확하게 감지하기 위한 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 기반 진단(CAD: computer-aided diagnosis) 시스템은 의료용 디지털 엑스레이(digital X-ray) 영상에서 암과 같은 종양(nodule)을 초기에 발견하기 위해서 이용된다.
현재의 컴퓨터 기반 진단(CAD) 시스템은 영상의 민감도(sensitivity) 및 제품 사양과 같은 성능이 낮아서 널리 사용되지 못하고 있으며, 영상의 민감도 및 제품 사양을 높이기 위한 연구 개발이 계속적으로 진행되고 있다.
컴퓨터 기반 진단 시스템의 성능이 낮은 가장 큰 원인으로는 영상 촬영의 대상인 사용자의 신체에 존재하는 해부학적 잡음(anatomical noise)을 들 수 있다. 여기서, 해부학적 잡음으로는 뼈, 연조직(soft-tissue), 혈관 등이 있다. 구체적으로, 엑스레이 영상에 있어서 종양이 존재하는 영역에 해부학적 잡음이 존재하면, 해부학적 잡음과 종양이 중첩되게 되어서 종양의 존재를 감지하기가 어려워진다.
따라서, 종양의 존재를 더욱 정확하게 감지할 수 있는 컴퓨터 기반 진단 방법 및 장치를 제공할 필요가 있다.
본원 발명은 종양을 더욱 정확하게 감지할 수 있는 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치의 제공을 목적으로 한다.
더욱 상세하게는, 본원 발명은 뼈를 포함하는 해부학적 잡음을 감지 및 제거함으로써 종양을 더욱 정확하게 감지할 수 있는 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치는 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는 입력부, 상기 제2 영상을 이용하여 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 정보 획득부; 및 상기 뼈 모델을 이용하여 상기 제1 영상을 보상하는 캐드부를 포함한다.
또한, 상기 정보 획득부는 상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득하고, 상기 뼈 정보를 이용하여 상기 뼈 모델을 획득할 수 있다.
또한, 상기 캐드부는 상기 뼈 모델과 상기 제1 영상을 매칭시켜서 상기 제1 영상에 존재하는 해부학적 잡음을 제거할 수 있다.
또한, 상기 캐드부는 상기 해부학적 잡음이 제거된 상기 제1 영상에서 종양을 감지할 수 있다.
또한, 상기 정보 획득부는 상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상은 상기 사용자의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 포함하며, 상기 정보 획득부는 상기 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여, 상기 사용자의 뼈 골격에 대응하는 상기 뼈 모델을 획득할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상은 상기 사용자의 이중 에너지 촬영 영상을 포함하며, 상기 정보 획득부는 상기 이중 에너지 촬영 영상에 포함되는 뼈 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상은 상기 사용자의 터모신테시스 영상을 포함하며, 상기 정보 획득부는 상기 터모신테시스 영상으로부터 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치는 보상된 제1 영상을 디스플레이하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
또한, 상기 제1 영상은 상기 사용자의 흉부에 엑스레이를 조사하여 촬영된 흉부 엑스레이 영상이며, 상기 뼈 모델은 상기 사용자의 갈비뼈 모델일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 방법은 컴퓨터 기반 진단 장치를 이용한 질병의 진단 방법에 있어서, 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는 단계, 상기 제2 영상을 이용하여 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 단계, 및 상기 뼈 모델을 이용하여 상기 제1 영상을 보상하는 단계를 포함한다.
도 1은 엑스레이 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 6은 도 3의 정보 획득부에서 획득된 뼈 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 다른 컴퓨터 기반 진단 방법을 나타내는 도면이다.
구체적으로, 본원에서는 흉부 엑스레이 영상에서 종양을 감지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 흉부 엑스레이 영상을 판독하여 종양을 감지하는데 있어서, 갈비뼈가 종양을 가려서 종양, 예를 들어 폐 암(lung nodule),의 검출확률이 저하된다.
또한, 흉부 엑스레이 사진만으로는 갈비뼈의 형태 및 위치의 정확한 판별이 어렵다.
따라서, 본원에서는 종양을 감지하려는 대상자인 사용자의 갈비뼈를 정확하게 획득하여, 컴퓨터 기반 진단 장치에서 종양의 감지 성능을 증가시킬 수 있다. 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 종양의 감지 성능을 증가시킬 수 있는 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 엑스레이 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 엑스레이 영상(100)은 사용자의 흉부(chest)에 방사선인 엑스레이(X-ray)를 조사하여 촬영된다. 엑스레이 영상(100)에는 인체를 구성하는 뼈, 혈관, 연조직 등을 포함된다.
110 영역을 참조하면, 종양(111)이 존재하는 영역(110)의 상부에 갈비뼈(112)가 위치된다. 갈비뼈(112)의 존재는 종양(111)의 감지를 방해하게 되며, 종양(111)을 감지하기 위한 영상(100)에 있어서 갈비뼈(112)는 잡음(noise)으로 작용하게 된다. 엑스레이 영상(100)만을 이용하여 갈비뼈(112)를 별도로 추출하는 것은 어렵다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치를 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(210)를 나타낸다. 도 2의 (b)는 컴퓨터 기반 진단 장치(210)를 좀 더 상세히 나타낸 컴퓨터 기반 장치(250)를 나타낸다.
도 2(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(210)는 입력부(215), 정보 획득부(220) 및 캐드부(225)를 포함한다.
입력부(215)는 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는다.
도 2의 (a)에서는 입력부(215)가 제1 영상(IN1) 및 제2 영상(IN2)을 포함하는 입력 신호(IN)를 수신하는 것을 예로 들어 도시하였다. 그러나, 입력부(215)는 자체적으로 제1 영상 및 제2 영상을 촬영 및 생성하여 정보 획득부(220)로 출력할 수 도 있다. 예를 들어, 입력부(215)는 내부적으로 엑스레이 촬영 카메라(미도시), 및 제2 영상 촬영 카메라(미도시)를 포함할 수 있으며, 엑스레이 촬영 카메라(미도시)를 이용하여 제1 영상을 생성하고 제2 영상 촬영 카메라(미도시)를 이용하여 제2 영상을 생성할 수 있다.
정보 획득부(220)는 입력부(215)에서 입력되는 제2 영상을 이용하여 사용자의 뼈 모델을 획득한다. 뼈 모델은 제1 영상의 촬영 객체인 사용자의 뼈 골격(bone structure)을 재생한 것이다. 즉, 정보 획득부(220)는 제1 영상의 촬영 객체인 사용자의 뼈 골격을 제1 영상과 구별되는 제2 영상으로부터 추출 또는 획득할 수 있다. 또한, 뼈 모델은 입체적으로 생성될 수 있다.
또한, 정보 획득부(220)는 제2 영상에서 사용자의 뼈 조직의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득하고, 상기 뼈 정보를 이용하여 뼈 모델을 생성할 수 있다. 정보 획득부(220)의 뼈 모델 생성 동작은 이하에서 도 5 내지 8을 참조하여 상세히 설명한다.
캐드부(225)는 정보 획득부(220)에서 획득된 뼈 모델을 이용하여 제1 영상을 보상한다. 구체적으로, 캐드부(225)는 정보 획득부(220)에서 획득된 뼈 모델과 제1 영상을 매칭시켜서, 제1 영상에 존재하는 해부학적 잡음(anatomical noise)을 제거할 수 있다. 여기서, 해부학적 잡음(anatomical noise)은 엑스레이 영상에서 종양(nodule)의 판독을 저해하는 뼈 등의 인체 조직을 나타낸다. 그리고, 제1 영상에 존재하는 해부학적 잡음을 제거한 진단 영상(OUT)을 출력한다.
또한, 캐드부(225)는 해부학적 잡음이 제거된 제1 영상인 진단 영상(OUT)에서 종양(nodule)을 감지할 수 있다. 해부학적 잡음이 제거된 제1 영상에서 종양을 감지하면, 원래의 제1 영상에서 종양을 감지하는 경우에 비하여 감지 정확도가 높아질 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 컴퓨터 기반 진단 장치(250)는 도 2의 (b)에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치(210)에 비하여, 출력부(270)를 더 포함한다.
도 2의 (b)에 있어서 입력부(255), 정보 획득부(260) 및 캐드부(265)는 각각 도 2의 (a)의 입력부(215), 정보 획득부(220) 및 캐드부(225)와 동일 대응되므로, 도 2의 (a)에서와 중복되는 설명은 생략한다.
출력부(270)는 보상된 제1 영상인 진단 영상(OUT)을 디스플레이한다. 구체적으로, 출력부(270)는 디스플레이 패널(미도시)를 포함하여, 사용자가 시각적으로 인식할 수 있도록 진단 영상(OUT)을 디스플레이 패널(미도시)을 통하여 디스플레이한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(300)는 입력부(310), 정보 획득부(320) 및 캐드부(330)를 포함한다. 또한, 퓨터 기반 진단 장치(300)는 출력부(340)를 더 포함할 수 있다.
컴퓨터 기반 진단 장치(300)에 포함되는 입력부(310), 정보 획득부(320), 및 캐드부(330)는 각각 컴퓨터 기반 진단 장치(210)에 포함되는 입력부(215), 정보 획득부(220) 및 캐드부(225)에 동일 대응되며, 도 3의 출력부(340)는 도 2의 (b)의 출력부(270)와 동일 대응되므로, 도 2에서와 중복되는 설명은 생략한다.
입력부(310)는 제1 입력부(311) 및 제2 입력부(312)를 포함한다.
제1 입력부(311)는 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영한 제1 영상(IN1)을 입력받는다. 도 3에서는 제1 입력부(311)가 제1 영상(IN1)을 수신하는 것을 예로 들어 도시하였다. 그러나, 제1 입력부(311)가 내부적으로 엑스레이 촬영 카메라(미도시)를 포함하여, 엑스레이 촬영 카메라(미도시)를 이용하여 제1 영상(IN1)을 자체적으로 생성할 수 있다.
제2 입력부(312)는 제1 영상(IN1)과 구별되며, 사용자를 촬영한 영상인 제2 영상(IN2)을 입력받는다. 도 3에서는 제2 입력부(312)가 제2 영상(IN2)을 수신하는 것을 예로 들어 도시하였다. 그러나, 제2 입력부(312)가 내부적으로 제2 영상 촬영 카메라(미도시)를 포함하여, 제2 영상 촬영 카메라(미도시)를 이용하여 제1 영상(IN2)을 자체적으로 생성할 수 있다. 여기서, 제2 영상(IN2)은 제1 영상(IN1)의 촬영 객체인 사용자에 대한 영상으로, 컴퓨터 단층(CT: Computed tomography) 촬영 영상, 이중 에너지(Dual Energy) 촬영 영상, 및 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 영상은 다른 종류의 촬영 기법으로 촬영된 영상을 포함할 수 도 있다.
또한, 제1 영상(IN1) 및 제2 영상(IN2)은 사용자의 흉부(chest)를 촬영한 영상일 수 있다.
입력부(310)는 제1 영상(IN1)을 캐드부(330)로 전송하고, 제2 영상(IN2)을 정보 획득부(320)로 전송한다.
정보 획득부(320)는 제2 영상(IN2)에서 사용자의 뼈 조직을 획득하고, 뼈 조직에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 뼈 모델을 생성할 수 있다. 뼈 모델은 이하에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
구체적으로, 정보 획득부(320)는 뼈 정보 획득부(321) 및 모델 획득부(322)를 포함할 수 있다.
뼈 정보 획득부(321)는 제2 영상(IN2)에서 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득한다.
모델 획득부(322)는 뼈 정보 획득부(321)에서 출력되는 뼈 정보를 이용하여 뼈 모델을 획득할 수 있다.
정보 획득부(320)의 구체적인 동작은 이하에서 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
캐드부(330)는 모델 획득부(322)에서 전송되는 뼈 모델을 이용하여 제1 영상(IN1)을 보상한다. 구체적으로, 제1 영상(IN1)에 존재하는 해부학적 잡음(anatomical noise)을 제거하여, 종양의 판독이 용이한 판독 영상(OUT)을 출력한다.
도 4는 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)는 제1 입력부(311)로 입력되는 제1 영상(IN1)을 도시하며, 도 4의 (b)는 모델 획득부(322)에서 획득된 뼈 모델을 도시한다. 그리고, 도 4의 (c)는 캐드부(330)에서 출력되는 판독 영상(OUT)을 도시한다.
도 4의 (a)를 참조하면, 사용자의 흉부를 촬영한 제1 영상(IN1)인 엑스레이 영상(410)이 제1 입력부(311)에서 출력되어 캐드부(330)로 전송된다.
도 4의 (b)를 참조하면, 정보 획득부(320)는 제2 영상(IN2)으로부터 동일 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득하고 이를 이용하여 도시된 바와 같은 뼈 모델을 생성한다.
도 4의 (b)에 도시된 뼈 모델은, 사용자의 뼈 골격에 위치 정보를 포함할 수 있다. 정보 획득부(320)는 제2 영상(IN2)으로부터 뼈 골격을 추출한다. 또는 제2 영상(IN2)에 포함된 뼈에 관한 영상으로부터 뼈 골격을 예측하여 생성할 수 있다. 그리고, 정보 획득부(320)는 추출 또는 생성된 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5, 및 P6)을 설정하고, 설정된 지점(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5, 및 P6)의 위치 정보를 포함하는 뼈 모델을 생성할 수 있다.
뼈 모델에 포함되는 위치 정보는 뼈 골격을 입체적으로 구현하였을 때, 뼈 골격 상에 존재하는 적어도 하나의 지점들(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5, 및 P6)을 좌표로 표현한 정보일 수 있다. 예를 들어, 뼈 골격에서 소정 지점을 x, y 및 z 축의 중심 지점인 (0, 0, 0)으로 설정하고, 설정된 중심 지점(0, 0, 0)을 기준으로 설정된 지점들(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5, 및 P6) 각각에 대응되는 좌표 값을 생성할 수 있다. 그에 따라서, 도 4의 (b)에 도시된 뼈 모델은 도시된 바와 같이 뼈 골격 및 뼈 골격 상의 소정 지점들에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다.
캐드부(330)는 제1 영상(IN1)과 뼈 모델을 매칭시켜, 제1 영상(IN1)에 존재하는 해부학적 잡음을 보상한다. 구체적으로, 제1 영상(IN1)과 뼈 모델을 위치상 매칭시켜서, 제1 영상(IN1)에서 뼈 영상을 제거할 수 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 캐드부(330)는 440 및 450 지점에 존재하는 종양들(441, 451)이 명확히 나타나도록 갈비뼈의 휘도를 조절할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 구체적으로, 도 5는 제2 영상(IN2)이 컴퓨터 단층(CT: Computed tomography) 촬영 영상인 경우, 정보 획득부(320)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)는 제2 영상(IN2)인 컴퓨터 단층 촬영 영상을 나타낸다. 도 5의 (b)는 제2 영상(IN2)을 이용하여 뼈 골격을 재현한 도면이다. 도 5의 (c)는 뼈 골격 상에 적어도 하나의 지점을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 사용자의 흉부를 촬영한 컴퓨터 단층 촬영 영상(510)이 도시된다. 컴퓨터 단층 촬영 영상(510)이 제2 영상(IN2)으로서 입력부(310)에서 정보 획득부(320)로 전송된다.
도 5의 (b)를 참조하면, 정보 획득부(320)는 컴퓨터 단층 촬영 영상(510)을 이용하여 흉부의 뼈 골격인 갈비뼈 골격(520)을 생성한다. 구체적으로, 뼈 정보 획득부(321)는 컴퓨터 단층 촬영 영상(510)에 포함되는 갈비뼈의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보를 획득하고, 획득된 정보를 이용하여 뼈 골격을 생성할 수 있다. 컴퓨터 단층 촬영 영상(510)을 이용하여 갈비뼈 골격(520)을 구현하는 것은 SPIE 2010에 발표된 Lee and Reeves의 논문에 나타나 있으므로, 상세 설명은 생략한다.
도 5의 (c)를 참조하면, 정보 획득부(320)는 뼈 골격(520)에 적어도 하나의 지점들(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5)을 설정한다. 여기서, 적어도 하나의 지점들(V1, V2, P1, P2, P3, P4, P5)은 뼈 모델과 제1 영상(IN1)을 매칭시키기 위한 기준점들로 작용할 수 있다.
도 6은 도 3의 정보 획득부에서 획득된 뼈 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 정보 획득부(320)는 도 5의 (c)에 도시된 적어도 하나의 지점들이 설정된 뼈 골격(520)을 이용하여 위치 정보, 예를 들어, 좌표 정보, 가 포함된 뼈 모델을 생성할 수 있다. 구체적으로, 모델 획득부(322)는 흉부에 존재하는 뼈 골격인 갈비뼈(rib cage) 모델을 생성할 수 있다.
도 7은 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 구체적으로, 도 7은 제2 영상(IN2)이 이중 에너지(Dual Energy) 촬영 영상인 경우, 정보 획득부(320)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 이중 에너지(Dual Energy) 촬영 영상이란, 흉부에 방사선을 조사하여 엑스레이 영상을 촬영하는데 있어서, 고 에너지의 엑스레이를 조사하여 촬영한 영상과 저 에너지의 엑스레이를 조사하여 촬영한 영상을 포함하는 영상을 뜻한다.
고 에너지의 엑스레이를 조사하여 흉부를 촬영하면 뼈가 아닌 연조직(soft-tissue)이 상세하게 나타나는 이미지가 생성된다. 그리고, 저 에너지의 엑스레이를 조사하여 흉부를 촬영하면 뼈가 상세하게 나타나는 이미지가 생성된다.
도 7의 (a)는 이중 에너지(Dual Energy) 촬영 영상에서 저 에너지의 엑스레이를 조사하여 촬영한 영상(710)을 도시하였다. 입력부(310)는 영상(710)을 정보 획득부(310)로 전송한다.
도 7의 (b)는 영상(710)에 적어도 하나의 지점들을 설정하는 것을 도시한다. 정보 획득부(320)는 영상(710)에서 위치를 나타내기 위한 지점들을 도 5의 (c)에서 설명한 방식과 동일하게 설정할 수 있다. 영상(710)에 소정 지점을 설정하는 것은 도 5의 (c)에서 설명한 것과 동일하므로, 상세 설명은 생략한다.
정보 획득부(320), 구체적으로, 모델 획득부(322), 는 소정 지점이 설정된 영상(720)을 이용하여, 도 6에서 설명한 뼈 모델을 구현할 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 컴퓨터 기반 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 구체적으로, 도 8은 제2 영상(IN2)이 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상인 경우, 정보 획득부(320)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)는 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상 촬영을 나타내는 도면이다. 도 8의 (b)는 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상 촬영 결과 생성된 다수개의 영상들을 나타내는 도면이다. 도 8의 (b)는 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상을 이용하여 뼈 골격을 구현하고 소정 지점들을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상 촬영 장치(810)는, 촬영 객체인 사용자를 감지부(Detector)의 상부에 위치시키고, 엑스레이 튜브(X-ray Tube)(811)의 위치를 이동시키면서 객체를 촬영한다.
구체적으로, 엑스레이 튜브(811) P11, P12, P13 지점으로 이동하면서, 객체를 촬영한다.
도 8의 (b)를 참조하면, 터모신테시스(Tomosynthesis) 영상 촬영 장치(810)를 이용하여 촬영된 다수개의 영상들이 도시된다. 구체적으로, 터모신테시스 영상(830)은 서로 다른 촬영 지점들(P11, P12, P13)에 각각 대응되는 다수개의 영상들(831, 832, 833)을 포함한다. 구체적으로, 831 영상은 P11 지점에서 촬영된 영상이고, 832 영상은 P12 지점에서 촬영된 영상을 나타낸다.
터모신테시스 영상(830)에 포함되는 다수개의 영상들(831, 832, 833)을 이용하여 입체적 형상을 갖는 뼈 골격을 생성할 수 있다.
도 8의 (c)를 참조하면, 정보 획득부(320)는 입체적 형상을 갖는 뼈 골격 이미지(860)를 구현하고, 뼈 골격 이미지(860)에 소정 지점들을 설정한다. 소정 지점의 설정은 도 5의 (c)에서 설명한 바와 동일하므로, 상세 설명은 생략한다.
도 5 내지 도 8에서 전술한 바와 같이, 엑스레이 영상인 제1 영상(IN)과 다른 영상을 이용하면, 사용자의 뼈 골격 또는 뼈 모델을 정확하게 추출할 수 있다. 즉, 본원에서는 동일 사용자에 대한 촬영 영상을 이용하여 뼈 모델을 생성하고, 생성된 뼈 모델을 이용하여 엑스레이 영상인 제1 영상(IN2)에 포함되는 뼈 부분을 보상함으로써, 엑스레이 영상 내에서의 해부학적 잡음(anatomical noise)의 영향을 감소시킬 수 있다. 그에 따라서, 엑스레이 영상을 이용한 종양(nodule)의 판독 정확성을 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 다른 컴퓨터 기반 진단 방법을 나타내는 도면이다. 컴퓨터 기반 진단 방법(900)은 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(210, 250, 300)을 통하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(210, 250, 300)의 동작과 기술적 사상이 동일하다. 따라서, 도 2 내지 도 8에서와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 이하에서는 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 기반 진단 장치(300)를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 다른 컴퓨터 기반 진단 방법(900)을 설명한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 컴퓨터 기반 진단 방법(900)은 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상(IN1) 및 제1 영상(IN1)과 구별되며 사용자에 대한 영상인 제2 영상(IN2)을 입력받는다(910 단계). 910 단계의 동작은 입력부(310)에서 수행될 수 있다.
제2 영상(IN2)을 이용하여 사용자의 뼈 모델을 획득한다(920 단계). 920 단계의 동작은 정보 획득부(320), 구체적으로, 뼈 정보 획득부(321),에서 수행될 수 있다.
구체적으로, 920 단계는 제2 영상(IN2)에서 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득한다. 그리고, 획득된 뼈 정보를 이용하여 뼈 모델을 획득할 수 있다.
또한, 920 단계는 제2 영상(IN2)에서 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하며, 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 뼈 모델을 생성할 수 있다.
920 단계에서 생성된 뼈 모델을 이용하여 제1 영상을 보상한다(930 단계). 930 단계의 동작은 정보 획득부(320), 구체적으로, 모델 획득부(322),에서 수행될 수 있다.
구체적으로, 930 단계는 920 단게에서 생성된 뼈 모델과 제1 영상(IN1)을 매칭시켜서 제1 영상(IN1)에 존재하는 해부학적 잡음을 제거하는 단계(단계 미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 기반 진단 방법(900)은 해부학적 잡음이 제거된 제1 영상(IN1)에서 종양을 감지하는 단계(단계 미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 기반 진단 방법(900)은 930 단계에서 생성되는 보상된 제1 영상인 진단 영상(OUT)을 디스플레이하는 단계(단계 미도시)를 더 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
210, 250, 300: 컴퓨터 기반 진단 장치
215, 255, 310: 입력부
220, 260, 320: 정보 획득부
225, 265, 330: 캐드부
270, 340: 출력부

Claims (18)

  1. 사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는 입력부;
    상기 제2 영상을 이용하여 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 정보 획득부; 및
    상기 뼈 모델을 이용하여 상기 제1 영상을 보상하는 캐드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정보 획득부는
    상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득하고, 상기 뼈 정보를 이용하여 상기 뼈 모델을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐드부는
    상기 뼈 모델과 상기 제1 영상을 매칭시켜서 상기 제1 영상에 존재하는 해부학적 잡음을 제거하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 캐드부는
    상기 해부학적 잡음이 제거된 상기 제1 영상에서 종양을 감지하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정보 획득부는
    상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 영상은
    상기 사용자의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 포함하며,
    상기 정보 획득부는
    상기 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여, 상기 사용자의 뼈 골격에 대응하는 상기 뼈 모델을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 영상은
    상기 사용자의 이중 에너지 촬영 영상을 포함하며,
    상기 정보 획득부는
    상기 이중 에너지 촬영 영상에 포함되는 뼈 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 영상은
    상기 사용자의 터모신테시스 영상을 포함하며,
    상기 정보 획득부는
    상기 터모신테시스 영상으로부터 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하고, 상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하고, 상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    보상된 제1 영상을 디스플레이하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영상은
    상기 사용자의 흉부에 엑스레이를 조사하여 촬영된 흉부 엑스레이 영상이며,
    상기 뼈 모델은
    상기 사용자의 갈비뼈 모델인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 장치.
  11. 컴퓨터 기반 진단 장치를 이용한 질병의 진단 방법에 있어서,
    사용자에게 엑스레이를 조사하여 촬영된 제1 영상 및 상기 제1 영상과 구별되며 상기 사용자에 대한 영상인 제2 영상을 입력받는 단계;
    상기 제2 영상을 이용하여 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 단계; 및
    상기 뼈 모델을 이용하여 상기 제1 영상을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 단계는
    상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격의 위치 및 형태 중 적어도 하나에 관한 정보인 뼈 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 뼈 정보를 이용하여 상기 뼈 모델을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 영상을 보상하는 단계는
    상기 뼈 모델과 상기 제1 영상을 매칭시켜서 상기 제1 영상에 존재하는 해부학적 잡음을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 해부학적 잡음이 제거된 상기 제1 영상에서 종양을 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 사용자의 뼈 모델을 획득하는 단계는
    상기 제2 영상에서 상기 사용자의 뼈 골격을 획득하는 단계;
    상기 뼈 골격에서 적어도 하나의 지점을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 지점의 위치 정보를 포함하는 상기 뼈 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 영상은
    상기 사용자의 컴퓨터 단층 촬영 영상, 상기 사용자의 이중 에너지 촬영 영상, 및 상기 사용자의 터모신테시스 영상 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    보상된 제1 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 제1 영상은
    상기 사용자의 흉부에 엑스레이를 조사하여 촬영된 흉부 엑스레이 영상인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기반 진단 방법.
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