KR20150100126A - 영상 진단 방법, 장치 및 기록매체 - Google Patents

영상 진단 방법, 장치 및 기록매체 Download PDF

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KR20150100126A
KR20150100126A KR1020140021517A KR20140021517A KR20150100126A KR 20150100126 A KR20150100126 A KR 20150100126A KR 1020140021517 A KR1020140021517 A KR 1020140021517A KR 20140021517 A KR20140021517 A KR 20140021517A KR 20150100126 A KR20150100126 A KR 20150100126A
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Abstract

영상 진단 방법이 개시된다. 영상 진단 장치에서 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득하고, 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 상기 제 2 구간에서 상기 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득하는 영상 획득하여 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 차이에 기초하여 제 1 영상과 제 2 영상을 재구성함으로써 보다 정확한 대상체의 영상을 재구성하는 영상 진단 장치가 개시된다.

Description

영상 진단 방법, 장치 및 기록매체{METHOD AND APPARATUS FOR DIAGNOSING THROUGH IMAGE AND RECORDING MEDIUM THEREOF}
본 발명은 영상 진단 방법, 장치 및 기록매체에 관한 것이다.
인체의 각종 질환을 진단하는데 사용되는 첨단 장비인 영상진단기기는 크게 자기 공명 영상 장치(Magnetic Resonance Imaging;이하 MRI), 컴퓨터단층 촬영장치(computer tomography;이하 CT) 등이 있다.
영상진단기기를 이용하여 대상체를 촬영하는 경우, 일반적으로 여러 주기 동안 반복적으로 대상체를 촬영하게 된다. 이러한 경우, 대상체의 움직임이 일정하지 않은 경우에는, 반복적으로 촬영한 결과 획득된 복수개의 대상체의 영상이 서로 대응되지 않을 수 있다. 서로 대응되지 않는 영상들을 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 경우, 재구성 영상의 정확성이 떨어질 수 있다. 인체를 진단하는 경우 정확한 진단이 필요하므로 재구성 영상의 정확성이 떨어지는 경우, 대상체를 진단하는데 어려움이 있을 수 있다.
본 발명은 질병 진단을 위한 영상 촬영 시, 대상체의 영상을 보다 정확하게 재구성하기 위한 기술을 제공할 수 있는 영상 진단 방법, 장치 및 기록매체를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 방법은, 대상체의 심전도 신호를 획득하는 단계; 획득한 심전도 신호에 기초하여, 대상체의 심장에 대한 영상을 재구성하기 위한 스캔 프로토콜을 선택하는 단계; 및 선택된 스캔 프로토콜에 대한 정보를 표시하는 사용자 인터페이스를 디스플레이 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 방법은, 대상체의 심전도 신호를 획득하는 단계; 획득한 심전도 신호에 기초하여, 대상체의 심장에 대한 영상을 재구성하기 위한 스캔 프로토콜을 선택하는 단계; 및 선택된 스캔 프로토콜에 기초하여, 대상체의 심장을 촬영한 영상을 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치는, 대상체의 심전도 신호를 획득하는 입출력부; 획득한 심전도 신호에 기초하여, 대상체의 심장에 대한 영상을 재구성하기 위한 스캔 프로토콜을 선택하는 제어부; 및 선택된 스캔 프로토콜에 대한 정보를 표시하는 사용자 인터페이스를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상체의 심전도 신호를 획득하는 입출력부; 획득한 심전도 신호에 기초하여, 대상체의 심장에 대한 영상을 재구성하기 위한 스캔 프로토콜을 선택하는 제어부; 및 선택된 스캔 프로토콜에 기초하여, 대상체의 심장을 촬영한 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함할 수 있다.
도 1은 일반적인 CT 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치의 블록도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상 진단 장치가 대상체를 촬영한 영상 간의 차이를 조정하는 구체적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치가 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 적어도 하나의 영상을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치가 심장 혈관의 단면을 촬영한 제 4 영상 및 제 5 영상 중에서 적어도 하나의 영상을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체를 촬영한 영상을 획득하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해 필요한 영상을 선택하기 위해 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 15(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체를 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체를 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체를 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치가 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해 필요한 프로젝션 데이터를 선택하기 위해 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 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.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
본 명세서에서 "영상"는 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
CT 시스템은 대상체에 대하여 단면 영상을 제공할 수 있으므로, 일반적인 X-ray 촬영 기기에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있다.
CT 시스템은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 영상데이터를 초당 수십, 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다음과 같은 여러 가지 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상기법들로는 다음과 같은 기법들이 있다.
- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상기법으로 일정 HU값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법.
- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.
- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.
- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.
- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유자제의 재구성이 가능하다.
- Editing: VR에서 관심부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.
- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영(CT) 시스템(100)은 첨부된 도 1을 참조하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다.
도 1은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다. 도 1을 참조하면, CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.
갠트리(102)는 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.
대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치될 수 있다.
테이블(105)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(105)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.
또한, 갠트리(102)도 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), 제어부(118), 저장부(124), CT 영상 처리부(126), 입력부(128), CT 영상 디스플레이부(130), 통신부(132)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블(105)은 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동 가능하고, 제어부(118)에 의하여 움직임이 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 회전 프레임(104), X-ray 생성부(106), X-ray 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)는 디스크의 형태일 수도 있다.
회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 그리드(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 그리드(114)는 X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)의 사이에서 위치할 수 있다.
의료용 영상 시스템에 있어서, 검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X-선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시키기 위해, 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 산란 방지 그리드를 위치시킬 수 있다.
예를 들어, 산란 방지 그리드는, 납 박편의 스트립(strips of lead foil)과, 중공이 없는 폴리머 물질(solid polymer material)이나 중공이 없는 폴리머(solid polymer) 및 섬유 합성 물질(fiber composite material) 등의 공간 충전 물질(interspace material)을 교대로 적층한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 산란 방지 그리드의 형태는 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
회전 프레임(104)은 회전 구동부(110)로부터 구동 신호를 수신하고, X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다.
X-ray 생성부(106)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, X-ray 생성부(106)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다.
X-ray 생성부(106)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태로 방출될 수 있다.
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)와 마주하여 위치할 수 있다. X-ray 검출부(108)는 복수의 X-ray 검출 소자들을 포함할 수 있다. 단일 엑스선 검출 소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)로부터 생성되고 대상체(10)를 통하여 전송된 X 선을 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다.
X-ray 검출부(108)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 X-ray 검출부는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 X-ray 검출부는 photon counting detector를 사용할 수 있다. 데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisitino System)(116)는 X-ray 검출부(108)와 연결될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 또한, X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다.
슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 X-ray 검출부(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 CT 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 CT 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.
이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 CT 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 CT 영상 처리부(126)로 송신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(118)는 CT 시스템(100)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(118)는 테이블(105), 회전 구동부(110), 콜리메이터(112), DAS(116), 저장부(124), CT 영상 처리부(126), 입력부(128), CT 영상 디스플레이부(130), 통신부(132) 등의 동작들을 제어할 수 있다.
CT 영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)을 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다.
전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다.
CT 영상 처리부(126)의 출력 데이터는 로(raw) 데이터 또는 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 이러한 프로젝션 데이터는 데이터 획득시의 촬영 조건(예컨대, 튜브 전압, 촬영 각도 등)등과 함께 저장부(124)에 저장될 수 있다.
프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다.
저장부(124)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한, CT 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 재구성할 수 있다. 이러한 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, CT 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다.
입력부(128)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 외부 입력이 수신될 수 있다. 예를 들면, X선 단층 촬영 조건은, 복수의 튜브 전압, 복수의 X선들의 에너지 값 설정, 촬영 프로토콜 선택, 영상재구성 방법 선택, FOV 영역 설정, 슬라이스 개수, 슬라이스 두께(slice thickness), 영상 후처리 파라미터 설정 등을 포함할 수 있다. 또한 영상 처리 조건은 영상의 해상도, 영상에 대한 감쇠 계수 설정, 영상의 조합비율 설정 등을 포함할 수 있다.
입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(128)는 마이크로폰, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패드, 터치팬, 음성, 제스처 인식장치 등을 포함할 수 있다.
CT 영상 디스플레이부(130)는 CT 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 디스플레이할 수 있다.
전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
통신부(132)는 서버(134) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(301)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 외부 디바이스(138)와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다.
또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 기기(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
통신부(132)는 네트워크(301)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 기기(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다.
나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 단말(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 피드백(feedback)을 수신할 수 있다.
도 3은 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(301)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 외부 디바이스(138)와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다.
또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 기기(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
통신부(132)는 네트워크(301)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 기기(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다.
나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 단말(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 feedback을 수신할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)의 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 영상 획득부(410) 및 영상 재구성부(420)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 영상 획득부(410) 및 영상 재구성부(420) 이외에 입력부(430) 및 디스플레이부(440)를 더 포함할 수도 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 영상 진단 장치(400)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 영상 진단 장치(400)는 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 CT 시스템(100)에 포함될 수도 있고, CT 시스템(100) 외부에 존재할 수도 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
영상 획득부(410)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득한다. 여기에서, 제 1 영상은 CT 영상이 될 수 있다. 또한, 제1 영상은 대상체의 프로젝션 데이터를 재구성한 영상일 수 있다. 한편, 이하에서는 설명의 편의상 대상체를 심장으로 설명하도록 한다.
CT 영상 촬영에 있어서, 회전 프레임(104)은 소정의 회전 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영한다. CT 영상이란, 대상체에 X선을 방출한 결과, 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값에 기초하여 생성된 대상체의 단면 영상일 수 있다. 여기에서, 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영하기 위해 회전함에 따라 소정의 회전 축과 이루는 각도를 '촬영 각도'라고 할 수 있다.
대상체의 영상을 재구성하기 위해서는, 180도를 초과하는 각도 구간에서 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터가 필요할 수 있다. 대상체의 영상을 재구성하기 위해서는, 일반적으로 180도와 팬 앵글(fan angle)을 합산한 각도 구간에서 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터가 필요할 수 있다. 예를 들어, 팬 앵글이 60도인 경우, 총 240도의 각도 구간에서 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터가 필요할 수 있다.
프로젝션 데이터 세트는 전술한 바와 같이 CT 영상 처리부(126)로부터 획득될 수 있다. CT 영상 처리부(126)는 회전 프레임(104)에 포함된 X-ray 검출부(108)로부터 획득한 X선 세기 데이터를 기초로 프로젝션 데이터를 생성할 수 있다. 여기에서 X선 세기 데이터는 대상체를 투과한 X선의 양을 나타내는 지표일 수 있다. 또한, CT 영상 처리부(126)는 프로젝션 데이터를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 생성할 수 있다.
영상 획득부(410)는 CT 영상 처리부(126)로부터 제 1 프로젝션 데이터를 재구성한 제 1 영상을 획득할 수 있다. 제 1 프로젝션 데이터는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체에 X선을 방출한 결과 획득된 X선의 세기에 상응하는 데이터 값일 수 있다.
또한, 영상 획득부(410)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득한다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다. 예를 들어, 제 1 구간이 제 1 주기에서 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 경우, 제 2 구간은 제 2 주기에서 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 구간일 수 있다.
영상 획득부(410)는 대상체를 재구성하기 위한 프로젝션 데이터 중에서 제 2 프로젝션 데이터를 재구성한 제 2 영상을 CT 시스템(100)의 CT 영상 처리부(126)로부터 획득할 수 있다. 한편, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 영상 획득부(410)는 제 1 영상 및 제 2 영상 이외에도 적어도 하나의 대상체의 프로젝션 데이터를 재구성한 영상을 획득할 수 있다. CT 시스템(100)은 대상체의 1분당 심박수를 고려하여, 대상체의 촬영 전에 미리 몇 개의 프로젝션 데이터를 촬영할 지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, CT 시스템(100)은 대상체의 1분당 심박수를 고려하여, 4개의 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 또한, CT 시스템(100)은 각각의 프로젝션 데이터를 재구성한 4개의 영상을 획득할 수 있다.
복수개의 영상을 기초로 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해서는, 대상체를 촬영한 각도 구간이 총 180를 초과하여야 한다. 일반적으로 180도와 팬 앵글을 합산한 각도 구간에서 회전 프레임이 대상체를 촬영한 결과 획득한 복수개의 프로젝션 데이터를 기초로 각각 재구성된 복수개의 영상이 필요하다. 이하에서는 설명의 편의상, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각각의 각도 구간의 크기의 합이 180도에 팬 앵글을 합산한 값을 초과하는 것으로 설명하도록 한다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 차이에 기초하여 제 1 영상과 제 2 영상을 재구성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 제 1 영상과 제 2 영상은 규칙적으로 움직이는 심장의 사진을 촬영한 것임에도 불구하고, 각 주기마다 심장의 움직임에 차이가 있을 수 있어, 각 영상이 서로 대응되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 영상과 제 2 영상 각각에서 심장의 관상 동맥, 심방, 심실 및 심근 등의 위치가 상이할 수 있다.
영상 재구성부(420)는 제 1 영상과 제 2 영상 간에 차이를 조정하여, 제 1 영상과 제 2 영상을 결합함으로써 보다 정확한 대상체의 재구성 영상을 획득할 수 있다. 영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 움직임 정보를 추출하여, 추출된 움직임 정보를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 영상 재구성부(420)는 움직임 정보를 기초로 영상의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 차이를 조절하기 위해, 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어 영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체에 기초하여, 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 이하에서, 도 9를 참고하여, 영상 재구성부(420)가 공통으로 포함된 객체에 기초하여 영상의 위치를 변경하는 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)가 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920) 중에서 적어도 하나의 영상을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a)를 참고하면, 영상 진단 장치(400)에서 획득한 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)은 동일한 심장의 영상임에도 불구하고, 각 영상에 위치하는 관상 동맥의 위치가 상이하다는 것을 확인할 수 있다. 이는 심장의 움직임이 매 주기마다 동일하지 않기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상(910)을 기준으로 제 2 영상(920)의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경함으로써, 심장의 움직임이 매 주기마다 동일하지 않기 때문에발생할 수 있는 대상체 촬영 영상의 부정합을 해소할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 제 2 영상(920)의 위치를 변경하기 위해, 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)에 공통으로 포함된 객체를 결정할 수 있다. 도 9를 참고하면, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)간에 공통된 객체를 관상동맥으로 결정할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상(910)의 관상 동맥의 위치와 제 2 영상(920)의 관상 동맥의 위치, 크기 및 형상이 일치하도록 제 2 영상(910)을 변경할 수 있다. 여기에서, 변경의 방법으로는 영상을 늘이거나, 줄이거나, 수평 이동시키거나 회전이동시키는 등의 방법이 포함될 수 있다.
한편, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 관상 동맥 이외에 심방, 심실 및 심근 등의 다른 객체를 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)에 공통으로 포함된 객체로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 관상 동맥, 심방, 심실 심실 및 심근 등의 객체들 중에서 영상 내에서 에지가 선명한 객체를 선택하여 각각의 영상에 공통으로 포함된 객체로 결정할 수도 있다. 또한, 영상 진단 장치(400)는 어느 하나의 영상만을 변경하지 않고, 모든 영상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)을 늘이거나, 줄이거나, 수평 이동시키거나, 회전 이동시키는 등의 변경 방법을 적용하여 모두 변경할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920) 중 적어도 하나를 변경하여, 결합함으로써, 대상체의 심장을 재구성한 제 3 영상(930)을 획득할 수 있다.
도 9(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)가 심장 혈관의 단면을 촬영한 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950) 중에서 적어도 하나의 영상을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(b)를 참고하면, 영상 진단 장치(400)에서 획득한 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950)은 동일한 심장의 혈관을 촬영한 영상임에도 불구하고, 심장의 움직임이 매 주기마다 일치하지 않아, 각 영상에 위치하는 심장 혈관의 위치, 크기 및 형상이 상이하다는 것을 확인할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950) 중 어느 하나의 영상에 위치한 심장 혈관의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경함으로써, 촬영 영상의 부정합을 해소할 수 있다. 예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940)에 기초하여, 제 5 영상(950)의 심장 혈관의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 제 5 영상(950)에 기초하여, 제 4 영상(940)의 심장 혈관의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경하는 것 또한 가능할 수 있다.
한편, 영상 진단 장치(400)는 제 5 영상(950)의 심장 혈관의 위치, 크기 및 형상 등에 대한 정보를 변경하기 위해, 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(925)에 공통으로 포함된 객체를 결정할 수 있다. 또한, 영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950)에 공통으로 포함된 객체 내에서 에지가 선명한 영역을 제 5 영상(925)을 변경하기 위한 기준으로 설정할 수도 있다. 구체적으로, 도 9(b)를 참고하면, 영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950)에 공통으로 포함된 심장 혈관 내에서 상대적으로 선명한 에지 부분을 기준으로 설정할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950)에 공통으로 포함된 심장 혈관의 에지 영역에 기초하여, 제 5 영상(950)의 위치, 크기 및 형상을 변경할 수 있다. 여기에서, 변경의 방법으로는 영상을 늘이거나, 줄이거나, 수평 이동시키거나 회전 이동시키는 등의 방법이 포함될 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 4 영상(940) 및 제 5 영상(950) 중 적어도 하나를 변경하여, 결합함으로써, 심장 혈관을 촬영한 영상을 재구성한 제 6 영상(960)을 획득할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 대상체의 영상이 3개 이상 존재하는 경우에도, 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)에 적용한 방법과 동일한 방법으로 복수개의 영상 각각에 공통으로 포함된 객체를 결정할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 복수개의 영상 각각에서 공통으로 포함된 객체의 위치를 서로 비교하여, 공통으로 포함된 객체의 위치, 형상 및 크기가 일치할 수 있도록 복수개의 영상 중 적어도 하나의 영상을 변경할 수 있다.
한편, 영상 재구성부(420)는 각 영상 간에 공통된 객체를 결정하여, 공통된 객체를 기준으로 영상간에 차이를 조정하는 방법 이외에도 영상 간에 움직임 정보를 기초로 영상간에 차이를 조정할 수 있다.
영상 재구성부(420)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 어느 하나의 영상에 기초하여 다른 영상의 움직임 정보를 추출할 수 있다. 영상 재구성부(420)는 추출된 움직임 정보에 기초하여, 다른 영상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 영상 재구성부(420)는 추출한 움직임 정보에 기초하여 다른 영상의 위치, 크기 및 형상 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 여기에서, 움직임 정보는 예를 들어, 어느 하나의 영상을 기준으로 한 다른 영상의 움직임 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 제 1 영상과 제 2 영상간에 유사도를 기준값 이상으로 높이기 위해, 제 1 영상 및 제 2 영상 중 어느 하나의 영상을 기준으로 다른 영상이 이동해야 하는 방향 및 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
영상 재구성부(420)는 유사도가 기준값 이상이 되도록 움직임 벡터에 기초하여 어느 하나의 영상을 이동시킬 수 있다. 여기에서, 유사도는 제 1 영상과 제 2 영상간에 음영 정보를 비교한 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 영상 재구성부(420)는 각각의 영상을 구성하는 픽셀단위로 영상 간에 음영 정보를 비교할 수 있다. 또한, 여기서 음영 정보는 픽셀에서의 영상 신호 값이 될 수 있으며, 구체적으로 소정 픽셀에서의 영상의 밝기 값이 될 수 있다. 영상의 밝기 값은 대상체를 투과한 X선의 양에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 기준값은, 음영 정보가 동일한 값으로 판단할 수 있는 두 개의 영상 간의 유사도 값을 나타낸다. 예를 들어, 두 영상이 상호 동일한 경우 유사도를 100% 이라고 하면, 기준값을 90%로 설정할 수 있다.
전술한 예에서, 영상 재구성부(420)는 제 1 영상의 픽셀 별 밝기 값과 제 2 영상의 픽셀 별 밝기 값을 비교하여, 밝기 값이 동일하게 대응되는 픽셀의 비율이 전체 영상의 90% 이상 되도록 제 1 영상에 기초하여 제 2 영상의 위치를 변경할 수 있다. 한편, 여기에서 영상 재구성부(420)가 픽셀 단위로 각 영상간에 음영 정보를 비교하는 것은 본 발명의 일 실시예일 뿐, 픽셀들의 집합인 블록 단위 또는 영상 내에 기설정된 영역 단위로 각 영상간에 음영 정보를 비교할 수도 있다.
그리고, 영상 재구성부(420)는 차이를 조정한 제 1 영상과 제 2 영상을 각각 구성하는 픽셀값을 합산하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 여기에서, 픽셀값은 대상체를 촬영한 결과 생성되는 음영 정보를 포함할 수 있다. 영상 재구성부(420)는 제 1 영상을 구성하는 픽셀들의 음영 정보와 제 2 영상을 구성하는 픽셀 들의 음영 정보에 각각 가중치를 두어 합산할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영상에 비해 제 2 영상의 정확도가 높다고 판단되는 경우, 제 2 영상의 픽셀들의 음영정보에 가중치를 높여서 합산할 수 있다. 여기에서 정확도의 판단 기준은 촬영된 각도 구간의 범위 또는 기존의 데이터 베이스에 저장된 자료와의 유사성에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 예에서, 영상 재구성부(420)는, 제 1 영상의 픽셀값에 0.3의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.7의 가중치를 곱한 값을 합산할 수 있다.
또한, 영상 재구성부(420)는 각 영상에서 픽셀 별로 더 정확하다고 판단되는 영상의 가중치를 높여서, 제 1 영상과 제 2 영상을 합산할 수도 있다. 예를 들어, 영상의 절반의 픽셀값은 제 1 영상의 픽셀값에 0.7의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.3의 가중치를 곱한 값을 합산하여 획득하고, 나머지 영상 부분의 픽셀값은 제 1 영상의 픽셀값에 0.4의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.6을 곱한 값을 합산하여 획득할 수 있다.
한편, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 기존에복수개의 영상을 정합하기 위해 사용되는 모든 방식들이 적용될 수 있다. 영상 재구성부(420)는 획득한 복수개의 영상 간에 유사도에 기초하여, 영상을 재구성하기 위한 방식을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성부(420)는 적어도 하나의 다른 주기의 제 1 구간에 대응되는 각각의 구간에서 상기 대상체를 촬영한 적어도 하나의 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 영상 재구성부(420)는 제 3 주기에서 대상체를 촬영한 영상 중에서 제 1 구간에 대응되는 구간의 영상을 획득할 수 있다.
입력부(430)는 제 1 영상, 제 2 영상 및 획득한 적어도 하나의 영상을 포함하는 복수개의 영상 중에서 두 개 이상의 영상을 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자는 입력 장치 등을 이용하여, 사용자 인터페이스에 표시된 영상을 선택할 수 있다. 이에 대해서는 도 11을 참고하여, 구체적으로 후술하도록 한다.
영상 재구성부(420)는 사용자가 선택한 영상을 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 영상 재구성부(420)는 사용자의 선택을 받은 복수개의 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 영상 재구성부(420)가 복수개의 영상간에 차이를 조정하는 방법으로는 전술한 제 1 영상과 제 2 영상 간에 차이를 조정하기 위해 적용한 방법이 적용될 수 있다.
디스플레이부(440)는 영상 재구성부(420)에서 재구성한 대상체의 영상을 디스플레이 할 수 있다. 사용자는 디스플레이부(440)에 출력되는 대상체의 재구성 영상을 기초로 대상체를 진단할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)의 블록도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)는 데이터 획득부(610) 및 영상 재구성부(620)를 포함한다. 또한, 도 6b 를 참조하면, 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)는 데이터 획득부(610) 및 영상 재구성부(620) 이외에 입력부(630) 및 디스플레이부(640)를 더 포함할 수도 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 영상 진단 장치(600)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 영상 진단 장치(600)는 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
데이터 획득부(610)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값일 수 있다. 대상체의 영상을 재구성하기 위해서는, 일반적으로 대상체를 촬영한 각도 구간의 크기가 180도와 팬 앵글을 합산한 각도 구간을 초과하는 프로젝션 데이터가 필요하다. 예를 들어, 팬 앵글이 60도인 경우, 데이터 획득부(610)는 총 240도의 각도 구간에서 촬영된 복수개의 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 데이터 획득부(610)는 CT 시스템(100)을 구동시켜 제 1 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 또는 데이터 획득부(610)는 제 1 프로젝션 데이터를 저장하고 있는 외부 디바이스로부터 제1 프로젝션 데이터를 수신할 수도 있다.
데이터 획득부(610)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다. 예를 들어, 제 1 구간이 제 1 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 경우, 제 2 구간은 제 2 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 구간일 수 있다.
영상 재구성부(620)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 여기에서, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각각의 각도 구간의 크기는 180도 이하일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성부(620)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 획득된 촬영 각도의 구간이 서로 대칭이 되는 구간 또는 촬영된 각도의 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 프로젝션 데이터는 대상체에 X-ray를 투영하여 획득한 데이터이므로, 대상체가 촬영된 각도 구간이 동일한 구간 뿐만 아니라, 촬영된 각도 구간이 대칭이 되는 구간에서도 각각의 프로젝션 데이터 간에 유사성이 존재할 수 있다. 도 14를 참고하면, 도 14 (a)에서 대상체가 촬영된 각도 구간(1418)과 도 14(b)에서 대상체가 촬영된 각도 구간(1428)은 서로 대칭되는 각도 구간이다. 또한, 도 16을 참고하면, 도 16 (a)에서 대상체가 촬영된 각도 구간(1618)과 도 16(b)에서 대상체가 촬영된 각도 구간(1628)은 서로 동일한 각도 구간이다.
영상 재구성부(620)는 촬영 각도의 구간이 서로 대칭이 되는 구간 또는 촬영된 각도의 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터 중에서, 정확도가 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 선택하여 대상체의 영상을 보다 정확하게 재구성할 수 있다. 다음에서는 영상 재구성부(620)가 촬영 각도의 구간이 서로 대칭이 되는 구간 또는 촬영된 각도의 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 영상을 재구성하는 구체적인 방법에 대해 후술하도록 한다.
영상 재구성부(620)는 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간 또는 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 추출할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 추출된 각각의 프로젝션 데이터에 대한 정확도를 비교할 수 있다. 여기에서 정확도의 판단 기준은 촬영된 각도 구간의 범위 또는 기존의 데이터 베이스에 저장된 자료와의 유사성에 기초하여 결정될 수 있다. 데이터 베이스에는 동일한 대상체에 대해 이전에 반복적으로 촬영을 수행한 결과 획득된 적어도 하나의 프로젝션 데이터가 포함될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 정확도의 판단 기준은 사용자의 설정에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)는 추출된 각각의 프로젝션 데이터 중에서 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 선택하여, 촬영한 각도가 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터 중에서, 정확도가 더 높은 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제 1 프로젝션 데이터에서 제 1 구간이 정확도가 더 높은 대칭 구간이고, 제 2 프로젝션 데이터에서 제 2 구간이 정확도가 더 낮은 대칭 구간인 경우, 제 2 프로젝션 데이터에서 제 2 구간의 프로젝션 데이터를 제 1 프로젝션 데이터의 제 1 구간의 프로젝션 데이터로 대체할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 영상 진단 장치(100)는 서로 동일한 구간 또는 서로 대칭이 되는 구간에서 추출된 각각의 프로젝션 데이터의 평균 값을 서로 동일한 구간 또는 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터로 대체할 수 있다.
제 1 프로젝션 데이터와 제 2 프로젝션 데이터는 규칙적으로 움직이는 심장의 사진을 촬영한 것임에도 불구하고, 각 주기마다 심장의 움직임에 차이가 있을 수 있어, 각 영상이 서로 대응되지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터와 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이를 조정한 후에 결합함으로써 보다 정확한 대상체의 재구성 영상을 획득할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 대상체의 영상을 재구성하기에 앞서 획득한 적어도 하나의 프로젝션 데이터 간에 차이를 조정함으로써 보다 정확한 대상체의 재구성 영상을 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 획득한 적어도 하나의 프로젝션 데이터 간에 차이를 조정하는 방법은 상기에서 설명한 바에 한정되지 않는다. 사용자는 획득한 프로젝션 데이터의 특성, 대상체의 상태, 미리 저장한 대상체의 이전 촬영 자료 등을 기초로 프로젝션 데이터 간에 차이를 조정하는 방법을 다양하게 설정할 수 있다.
입력부(630)는 제 1 프로젝션 데이터, 제 2 프로젝션 데이터 및 획득한 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 포함하는 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 두 개 이상의 프로젝션 데이터를 선택 가능한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자는 입력 장치 등을 이용하여, 사용자 인터페이스에 표시된 영상을 선택할 수 있다.
영상 재구성부(620)는 사용자가 선택한 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 사용자의 선택을 받은 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 재구성부(620)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 변경된 프로젝션 데이터를 기초로 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터를 각각 재구성한 제 1 영상 및 제 2 영상을 생성할 수 있다. 영상 재구성부(620) 제 1 영상 및 제 2 영상을 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 여기에서, 제 1 영상은 변경된 제 1 프로젝션 데이터를 재구성한 영상이고 제 2 영상은 변경된 제 2 프로젝션 데이터를 재구성한 영상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성부(620)는. 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 중 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 변경된 프로젝션 데이터에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에 대해 공통되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 정확도가 상대적으로 높은 어느 하나의 프로젝션 데이터로 대체할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 대체된 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면 영상 재구성부(620)는 공통되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 공통되는 각도 구간 각각의 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 공통되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경한 후, 이를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 재구성부(620)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에 대해 대칭되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 정확도가 상대적으로 높은 어느 하나의 프로젝션 데이터로 대체할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 대체된 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
한편, 영상 재구성부(620)는 대칭되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 대칭되는 각도 구간 각각의 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 대칭되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경한 후, 이를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
디스플레이부(640)는 영상 재구성부(620)에서 재구성한 대상체의 영상을 디스플레이 할 수 있다. 사용자는 디스플레이부(640)에 출력되는 대상체의 재구성 영상을 기초로 대상체를 진단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 710에서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득한다. 여기에서, 제 1 영상은 CT 영상이 될 수 있다. 또한, 제 1 영상은 대상체의 프로젝션 데이터를 재구성한 영상일 수 있다. 한편, 이하에서는 설명의 편의상 대상체를 심장으로 설명하도록 한다.
대상체의 영상을 재구성하기 위해서는, 일반적으로 180도를 초과하는 각도 구간에서 CT 시스템(100)의 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터가 필요할 수 있다. 전술한 바와 같이, 대상체의 프로젝션 데이터는 회전 프레임(104)이 소정의 회전 축을 중심으로 회전하여 대상체를 촬영한 결과 획득한 데이터일 수 있다. 여기에서, 회전 프레임(104)이 대상체를 촬영하기 위해서 회전함에 따라 소정의 회전 축과 이루는 각도를 촬영 각도라고 할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 프로젝션 데이터 세트 중에서, 제 1 프로젝션 데이터를 재구성한 제 1 영상을 CT 시스템(도 2, 100)의 CT 영상 처리부(126)로부터 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 CT 시스템(100)에 포함될 수도 있고, CT 시스템(100) 외부에 존재할 수도 있다.
단계 720에서, 영상 진단 장치(400)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득한다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다. 예를 들어, 제 1 구간이 제 1 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 경우, 제 2 구간은 제 2 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 구간일 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 2 프로젝션 데이터를 재구성한 제 2 영상을 CT 시스템(100)의 CT 영상 처리부(126)로부터 획득할 수 있다. 여기에서, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각각의각도 구간의 크기는 180도 미만일 수 있다. 한편, 제 1 프로제션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기의 합이180도를 초과하지 않는 경우, 영상 진단 장치(400)는 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 재구성한 영상을 추가적으로 획득할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기의 합이 180도를 초과하는 것으로 설명하도록 한다. 한편, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
단계 730에서, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 차이에 기초하여 제 1 영상과 제 2 영상을 재구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 제 1 영상과 제 2 영상은 규칙적으로 움직이는 심장의 사진을 촬영한 것임에도 불구하고, 각 주기마다 심장의 움직임에 차이가 있을 수 있어, 각 영상이 서로 대응되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 영상과 제 2 영상 각각에서 심장의 관상 동맥의 위치가 상이할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 보다 정확한 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해 제 1 영상과 제 2 영상 간에 차이를 조정한 후, 제 1 영상과 제 2 영상을 결합할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상과 제 2 영상 간에 차이를 조정하는 방법으로, 제 1 영상과 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체를 기초로 제 1 영상 및 제 2 영상 중 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영상과 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체가 관상 동맥인 경우, 영상 진단 장치(400)는 관상 동맥을 기초로 제 1 영상 및 제 2 영상 중 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 영상 진단 장치(400)가 제 1 영상과 제 2 영상 간에 차이를 조정하는 방법에 대해서는 도 8을 참고하여 구체적으로 후술하도록 한다.
한편, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 어느 하나의 영상에 기초하여 추출된 다른 영상의 움직임 정보를 기초로 제 1 영상과 제 2 영상간에 차이를 조정할 수 있다. 여기에서, 움직임 정보는 예를 들어, 어느 하나의 영상을 기준으로 한 다른 영상의 움직임 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 제 1 영상과 제 2 영상간에 유사도를 기준값 이상으로 높이기 위해, 제 1 영상 및 제 2 영상 중 어느 하나의 영상을 기준으로 다른 영상이 이동해야 하는 방향 및 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 움직임 벡터에 기초하여, 제 1 영상과 제 2 영상간에 유사도가 기준값 이상이 되도록 어느 하나의 영상을 이동시킬 수 있다. 유사도는 제 1 영상과 제 2 영상간에 음영 정보를 비교한 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 여기에서, 음영 정보는 픽셀에서의 영상 신호 값이 될 수 있으며, 구체적으로 영상을 구성하는 소정 픽셀의 밝기 값이 될 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 제 1 영상의 픽셀 별 밝기 값과 제 2 영상의 픽셀 별 밝기 값을 비교하여, 밝기 값이 동일하게 대응되는 픽셀의 비율이 전체 영상의 90% 이상 되도록 제 1 영상에 기초하여 제 2 영상의 위치를 변경할 수 있다.
한편, 영상 진단 장치(400)가 픽셀 단위로 각 영상간에 음영 정보,예를 들어 밝기 값, 를 비교하는 것은 본 발명의 일 실시예일 뿐, 픽셀들의 집합인 블록단위로 각 영상간에 음영 정보를 비교할 수도 있다.
그리고 영상 진단 장치(400)는 차이를 조정한 제 1 영상과 제 2 영상을 각각 구성하는 픽셀값을 합산하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 여기에서, 픽셀값은 대상체를 촬영한 결과 생성되는 음영 정보를 포함할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상을 구성하는 픽셀들의 음영 정보와 제 2 영상을 구성하는 픽셀들의 음영 정보에 각각 가중치를 두어 합산할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영상에 비해 제 2 영상의 정확도가 높다고 판단되는 경우, 제 2 영상의 픽셀들의 음영 정보에 가중치를 높여서 합산할 수 있다. 전술한 예에서, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상의 픽셀값에 0.3의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.7의 가중치를 곱한 값을 합산할 수 있다.
또한, 영상 진단 장치(400)는 각 영상에서 픽셀별로 더 정확하다고 판단되는 부분을 분할하여, 분할된 부분마다 가중치를 상이하게 하여 제 1 영상과 제 2 영상을 합산할 수도 있다. 예를 들어, 영상의 절반의 픽셀값은 제 1 영상의 픽셀값에 0.3의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.7의 가중치를 곱한 값을 합산하여 획득하고, 나머지 영상 부분의 픽셀값은 제 1 영상의 픽셀값에 0.4의 가중치를 곱한 값과 제 2 영상의 픽셀값에 0.6을 곱한 값을 합산하여 획득할 수 있다.
한편, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 기존에 복수개의 영상을 정합하기 위해 사용되는 모든 방식들이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상과 제 2 영상을 재구성한 영상을 출력할 수 있다. 사용자는 출력된 재구성 영상을 기초로 대상체를 진단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상 진단 장치(400)가 대상체를 촬영한 영상 간의 차이를 조정하는 구체적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 810에서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 영상은 CT 영상이 될 수 있다. 또한, 제 1 영상은 대상체의 프로젝션 데이터를 재구성한 영상일 수 있다.
한편, 단계 810은 도 7의 단계 710과 대응될 수 있다.
단계 820에서, 영상 진단 장치(400)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다.
한편, 단계 820은 도 7의 단계 720과 대응될 수 있다.
단계 830에서, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다. 영상 진단 장치(400)에서 획득한 제 1 영상(910) 및 제 2 영상(920)은 동일한 심장의 영상임에도 불구하고, 각 영상에 위치하는 관상 동맥의 위치가 상이하다는 것을 확인할 수 있다. 이는 촬영 환경의 변화 및 심장 움직임의 미세한 변화 등으로 인해 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 간에 차이를 조정하기 위해, 적어도 하나의 영상의 위치, 형상 및 크기 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들어 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체에 기초하여, 적어도 하나의 영상의 위치를 변경할 수 있다.
예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 대상체를 촬영한 각각의 영상 중에서 에지가 선명한 객체를 선택하여 각각의 영상에 공통으로 포함된 객체로 결정할 수도 있다. 심장을 촬영한 영상의 경우, 관상 동맥의 에지가 선명하게 표시될 수 있다. 이러한 경우, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상간에 공통된 객체를 관상동맥으로 결정할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상의 관상 동맥의 위치와 제 2 영상의 관상 동맥의 위치가 일치하도록 제 2 영상의 위치를 변경할 수 있다.
또한, 영상 진단 장치(400)는 어느 하나의 영상의 위치만을 변화시키지 않고, 모든 영상의 위치를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상의 위치를 모두 변화시킬 수 있다.
영상 진단 장치(400)는 대상체의 영상이 3개 이상 존재하는 경우에도, 제 1 영상 및 제 2 영상에 적용한 방법과 동일한 방법으로 복수개의 영상 각각에 공통으로 포함된 객체를 결정하여 복수개의 영상 간에 차이를 조정할 수 있다.
단계 840에서, 영상 진단 장치(400)는 제 1 영상 및 제 2 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치를 변경한 결과에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 차이를 조정한 제 1 영상과 제 2 영상을 각각 구성하는 픽셀값을 합산하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 여기에서, 픽셀값은 대상체를 촬영한 결과 생성되는 음영 정보를 포함할 수 있다.
한편, 단계 840은 도 7의 단계 730과 대응될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)가 대상체를 촬영한 영상을 획득하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
단계 1010에서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 대상체의 BPM(Bit Per Minute) 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 심장 영상을 획득하기 위해, 대상체의 1분당 심박수가 90BPM이라는 정보를 획득할 수 있다. 또한, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 대상체의 BPM 정보와 함께, 대상체의 나이 및 대상체의 질병 등에 대한 정보를 획득할 수 있다.
단계 1020에서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 획득한 대상체의 BPM 정보를 기초로 대상체의 심장 영상을 재구성하는데 필요한 프로젝션 데이터의 개수를 결정할 수 있다. 심장 영상을 재구성하기 위해서는 180도에 팬 앵글을 더한 값의 각도 구간에서 촬영된 적어도 하나의 프로젝션 데이터가 필요하다. 따라서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 획득한 대상체의 BPM 정보를 고려하여, 180도에 팬 앵들을 더한 값의 각도 구간에서 촬영된 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 획득하기 위해, 몇 개의 프로젝션 데이터가 필요한 지 결정할 수 있다.
영상 진단 장치(도 4, 400)는 대상체의 심장을 촬영하여 결정된 개수의 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 이하에서는, 심장 영상을 재구성하기 위해 필요한 프로젝션 데이터가 2개라고 가정한다.
단계 1030에서, 영상 진단 장치(도 4, 400)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 영상은 획득한 제 1 프로젝션 데이터를 기초로 재구성된 CT 영상일 수 있다.
한편, 단계 1030은 도 7의 단계 710과 대응될 수 있다.
단계 1040에서, 영상 진단 장치(400)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다. 또한, 제 2 영상은 획득한 제 2 프로젝션 데이터를 기초로 재구성된 CT 영상일 수 있다.
한편, 단계 1040은 도 7의 단계 720과 대응될 수 있다.
단계 1050에서, 영상 진단 장치(400)는 복수개의 영상간에 차이에 기초하여 복수개의 영상을 재구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 복수개의 영상 중에서 적어도 하나의 영상의 위치, 형상 및 크기를 변경할 수 있다. 영상 진단 장치(400)는 변경된 적어도 하나의 영상에 기초하여, 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
도 11(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)가 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해 필요한 영상을 선택하기 위해 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 11(a)를 참고하면, 사용자 인터페이스에는 제 1 주기의 제 1 구간에서 촬영된 대상체의 제 1 영상(1110), 제 2 주기의 제 2 구간에서 촬영된 대상체의 제 2 영상(1120) 및 제 3 주기의 제 3 구간에서 촬영된 대상체의 제 3 영상(1130)이 디스플레이 될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스에는 각각의 영상이 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1115, 1125, 1135)가 각각의 영상(1110, 1120, 1130)과 함께 디스플레이 될 수 있다. 한편, 각각의 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1115, 1125, 1135)에는 영상이 촬영된 각도 구간 정보가 함께 표시될 수 있다. 사용자는 표시된 각도 구간 정보를 기초로, 획득한 적어도 하나의 영상이 촬영된 각도 구간의 크기의 총 합이 180도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스에는 사용자에게 획득한 복수개의 영상들 중에서 대상체의 영상을 재구성하는데 기초가 되는 영상을 선택할 것을 요청하는 요청 창(1140)이 표시될 수 있다. 사용자는 각각의 영상이 촬영된 각도 구간 등을 참고로 하여, 대상체의 영상을 재구성하는데 적합하다고 판단되는 적어도 하나의 영상을 선택할 수 있다.
예를 들어, 제 1 영상(1110)이 촬영된 각도 구간이 330도에서 45도이고, 제 2 영상(1120)이 촬영된 각도 구간이 40도에서 135도이고, 제 3 영상(1130)이 촬영된 각도 구간이 120도에서 200도인 경우, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 제 1 영상(1110), 제 2 영상(1120) 및 제 3 영상(1130)을 선택하여, 촬영 각도 구간의 총 합이 180도를 초과하는 복수개의 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자는 마우스, 키보드 등의 입력 장치를 이용하여, 사용자 인터페이스에 디스플레이 된 복수개의 영상들 중에서 적어도 하나의 영상을 선택할 수 있다. 한편, 영상 진단 장치(400)가 터치 스크린을 포함하는 경우, 사용자는 사용자 인터페이스에 디스플레이 된 복수개의 영상들 중에서 적어도 하나의 영상을 손가락이나 터치 펜등을 이용하여 터치하여 선택할 수 있다.
도 11(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)가 대상체의 심장 혈관을 재구성한 영상을 획득하기 위해 필요한 영상을 선택하기 위해 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다. 도 11(b)에는 각 주기마다 대상체의 심장 혈관의 단면을 촬영한 영상이 디스플레이 되어 있다.
도 11(b)를 참고하면, 사용자 인터페이스에는 제 1 주기의 제 1 구간에서 심장 혈관을 촬영한 제 1 영상(1150), 제 2 주기의 제 2 구간에서 심장 혈관을 촬영한 제 2 영상(1160) 및 제 3 주기의 제 3 구간에서 심장 혈관을 촬영한 제 3 영상(1170)이 디스플레이 될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스에는 각각의 영상이 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1155, 1165, 1175)가 각각의 영상(1150, 1160, 1170)과 함께 디스플레이 될 수 있다.
한편, 각각의 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1155, 1165, 1175)에는 영상이 촬영된 각도 구간 정보가 함께 표시될 수 있다. 사용자는 표시된 각도 구간 정보를 기초로, 획득한 적어도 하나의 영상이 촬영된 각도 구간의 크기의 총 합이 180도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스에는 사용자에게 획득한 복수개의 영상들 중에서 심장 혈관의 영상을 재구성하는데 기초가 되는 영상을 선택할 것을 요청하는 요청 창(1180)이 표시될 수 있다. 사용자는 각각의 영상이 촬영된 각도 구간 등을 참고로 하여, 심장 혈관의 영상을 재구성하는데 적합하다고 판단되는 적어도 하나의 영상을 선택할 수 있다.
예를 들어, 제 4 영상(1150)이 촬영된 각도 구간이 310도에서 45도이고, 제 5 영상(1160)이 촬영된 각도 구간이 45도에서 130도이고, 제 6 영상(1170)이 촬영된 각도 구간이 130도에서 195도인 경우, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 제 4 영상(1150), 제 5 영상(1160) 및 제 6 영상(1170)을 선택하여, 촬영 각도 구간의 총 합이 180도를 초과하는 복수개의 영상을 획득할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 1210에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득한다. 여기에서, 프로젝션 데이터는 대상체롤 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값일 수 있다.
대상체의 영상을 재구성하기 위해서는, 일반적으로 대상체를 촬영한 각도 구간의 크기의 합이 180도를 초과하는 프로젝션 데이터가 필요하다. 여기에서, 영상 진단 장치(600)는 CT 시스템(100)을 구동시켜 제 1 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 또는 데이터 획득부(610)는 제 1 프로젝션 데이터를 저장하고 있는 외부 디바이스로부터 제1 프로젝션 데이터를 수신할 수도 있다.
단계 1220에서, 영상 진단 장치(600)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득한다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다. 예를 들어, 제 1 구간이 제 1 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 경우, 제 2 구간은 제 2 주기에 심장 내 압력이 가장 높은 지점부터 0.1초 후에 시작되는 구간일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 재구성부(620)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 변경된 프로젝션 데이터를 기초로 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터를 각각 재구성한 제 1 영상 및 제 2 영상을 생성할 수 있다. 영상 재구성부(620) 제 1 영상 및 제 2 영상을 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에 대해 공통되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 각 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 변경된 제 1 프로젝션 데이터 및 변경된 제 2 프로젝션 데이터를 기초로 각각 제 1 영상 및 제 2 영상을 생성할 수 있다. 제 1 영상은 변경된 제 1 프로젝션 데이터를 재구성한 영상이고 제 2 영상은 변경된 제 2 프로젝션 데이터를 재구성한 영상일 수 있다.
단계 1230에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성한다. 여기에서, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각각의 각도 구간의 크기의 합은 180도를 초과하는 것으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 간에 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간 또는 촬영된 각도 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터의 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 프로젝션 데이터는 대상체에 X-ray를 투영하여 획득한 데이터이므로, 촬영한 각도가 동일한 구간 뿐만 아니라, 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간에서도 프로젝션 데이터 간에 유사성이 존재할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간 또는 동일한 구간의 프로젝션 데이터 중 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 대상체의 이전 촬영 기록을 기초로 기저장된 데이터 베이스에 기초하여, 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 중에서, 이전 프로젝션 데이터와 일치도가 더 높은 프로젝션 데이터를 정확도가 더 높은 프로젝션 데이터로 선택할 수 있다.
예를 들어, 제 1 프로젝션 데이터의 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간 또는 동일한 구간의 프로젝션 데이터에 대한 정확도가 더 높다고 판단되는 경우, 영상 진단 장치(600)는 해당 구간의 프로젝션 데이터를 제 1 프로젝션 데이터로 결정할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간 또는 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 결정된 프로젝션 데이터로 대체한 후, 총 촬영 각도 간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 심장 영상을 재구성할 수 있다.
한편, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터 중에서 각도 구간이 서로 동일하거나 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 대칭되는 각도 구간 각각의 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경할 수 있다. 영상 재구성부(620)는 대칭되는 각도 구간의 프로젝션 데이터를 프로젝션 데이터의 평균값으로 변경한 후, 이를 기초로 대상체의 영상을 재구성할 수 있다
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(400)는 재구성한 대상체의 영상을 출력할 수 있다. 사용자는 출력된 재구성 영상을 기초로 대상체를 진단할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 1310에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다.
한편, 단계 1310은 도 12의 단계 1210과 대응될 수 있다.
단계 1320에서, 영상 진단 장치(600)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다.
한편, 단계 1320은 도 12의 단계 1220과 대응될 수 있다.
단계 1330에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에서 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출할 수 있다. 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간은 도 14를 참고하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a)를 참고하면, 도 14(a)에는 제 1 주기 내에서의 제 1 구간에 획득한 제 1 프로젝션 데이터(1410) 및 제 1 프로젝션 데이터(1410)가 촬영된 각도 구간(1415)이 도시되어 있다.
영상 진단 장치(600)는 0도에서 120도 사이의 각도 구간에서 촬영된 제 1 프로젝션 데이터(1410)를 획득할 수 있다.
도 14(b)를 참고하면, 도 14(b)에는 제 2 주기 내에서의 제 2 구간에 획득한 제 2 프로젝션 데이터(1420) 및 제 2 프로젝션 데이터(1420)가 촬영된 각도 구간(1425)이 도시되어 있다.
영상 진단 장치(600)는 90도에서 225도 사이의 각도 구간에서 촬영된 제 2 프로젝션 데이터(1420)를 획득할 수 있다.
도 14(a) 및 도 14(b)에서 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터는 0도에서 45도 사이의 각도 구간(1418)에서 획득한 제 1 프로젝션 데이터와 180도와 225도 사이의 각도 구간(1428)에서 획득한 제 2 프로젝션 데이터일 수 있다. 프로젝션 데이터는 대상체에 X-ray를 투영해서 획득하는 데이터이므로, 대칭이 되는 각도 구간의 프로젝션 데이터는 서로 유사성이 있을 수 있다.
다시 도 13을 참고하면, 영상 진단 장치(600)는 촬영 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간을 결정한 후, 각각의 프로젝션 데이터로부터 추출할 수 있다.
단계 1340에서, 영상 진단 장치(600)는 추출된 각각의 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 단계 1340은 도 12의 단계 1230에서, 각각의 프로젝션 데이터 중에서 촬영 각도가 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 추출한 경우와 대응될 수 있다. 영상 진단 장치(600)가 추출된 각각의 프로젝션 데이터간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 13(b)를 참고하여 구체적으로 후술하도록 한다.
도 13(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체를 촬영한 각도가 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 1310에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득할 수 있다. 단계 1310은 도 13(a)의 단계 1310과 대응될 수 있다.
단계 1320에서, 영상 진단 장치(600)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 단계 1320은 도 13(b)의 단계 1320과 대응될 수 있다.
단계 1330에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에서 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출할 수 있다. 단계 1330은 도 13(b)의 단계 1330과 대응될 수 있다.
단계 1342에서, 영상 진단 장치(600)는 추출된 프로젝션 데이터 간에 정확도를 비교할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 이전에 대상체의 심장을 촬영한 CT 촬영 영상 등이 기저장된 데이터 베이스에 기초하여, 추출된 프로젝션 데이터 간에 정확도를 비교할 수 있다. 여기에서, 데이터 베이스에는 이전에 대상체의 심장을 촬영하여, 재구성한 CT 영상, 대상체의 심장을 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터 및 각 CT 영상 및 프로젝션 데이터를 획득한 시기에 대한 정보가 포함될 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 데이터 베이스와 비교하여, 추출된 프로젝션 데이터와의 일치 정도에 기초하여, 각각의 추출된 프로젝션 데이터에 대한 정확도를 결정할 수 있다.
단계 1344에서, 영상 진단 장치(600)는 비교 결과, 정확도가 높은 프로젝션 데이터로 촬영 각도 구간이 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 결정할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 단계 1342에서 비교한 결과, 추출된 데이터 베이스와 일치 정도가 더 높은, 즉 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 선택된 프로젝션 데이터를 촬영 각도 구간이 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터로서 결정할 수 있다.
단계 1346에서, 영상 진단 장치(600)는, 결정된 프로젝션 데이터에 기초하여 대상체의 심장 영상을 재구성할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 촬영 각도 구간이 대칭이 되지 않는 구간에 대해서는 각 각도 구간별로 획득한 프로젝션 데이터를, 촬영 각도 구간이 대칭이 되는 구간에 대해서는 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 심장 영상을 재구성할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체를 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 1510에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 프로젝션 데이터는 대상체롤 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다.
한편, 단계 1510은 도 12의 단계 1210과 대응될 수 있다.
단계 1520에서, 영상 진단 장치(600)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간은 제 2 주기 내에서, 제 1 주기 내에서의 제 1 구간의 위치와 동일한 위치를 갖는 구간일 수 있다.
한편, 단계 1520은 도 12의 단계 1220과 대응될 수 있다.
단계 1530에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에서 대상체가 촬영된 각도 구간이 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출할 수 있다. 대상체가 촬영된 각도 구간이 동일한 구간은 도 16를 참고하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체를 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 16(a)를 참고하면, 도 16(a)에는 제 1 주기 내에서의 제 1 구간에 획득한 제 1 프로젝션 데이터(1610) 및 제 1 프로젝션 데이터(1610)가 촬영된 각도 구간(1615)이 도시되어 있다.
영상 진단 장치(600)는 0도에서 135도 사이의 각도 구간에서 촬영된 제 1 프로젝션 데이터(1610)를 획득할 수 있다.
도 16(b)를 참고하면, 도 16(b)에는 제 2 주기 내에서의 제 2 구간에 획득한 제 2 프로젝션 데이터(1620) 및 제 2 프로젝션 데이터(1620)가 촬영된 각도 구간(1625)이 도시되어 있다.
영상 진단 장치(600)는 90도에서 225도 사이의 각도 구간에서 촬영된 제 2 프로젝션 데이터(1620)를 획득할 수 있다.
도 16(a) 및 도 16(b)에서 촬영한 각도가 동일한 구간의 프로젝션 데이터는 90도에서 135도 사이의 각도 구간(1618)에서 획득한 제 1 프로젝션 데이터와 90도와 135도 사이의 각도 구간(1628)에서 획득한 제 2 프로젝션 데이터일 수 있다. 일반적으로 심장은 규칙적으로 운동하므로, 다른 주기인 경우라고 하더라도, 각 주기에서 동일한 구간에 촬영한 프로젝션 데이터는 서로 유사성이 있을 수 있다.
다시 도 15를 참고하면, 영상 진단 장치(600)는 촬영 각도 구간이 서로 동일한 구간을 결정한 후, 각각의 프로젝션 데이터로부터 추출할 수 있다.
단계 1540에서, 영상 진단 장치(600)는 추출된 각각의 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성할 수 있다. 단계 1340은 도 12의 단계 1230에서, 각각의 프로젝션 데이터 중에서 촬영 각도가 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 추출한 경우와 대응될 수 있다. 영상 진단 장치(600)가 추출된 각각의 프로젝션 데이터간에 차이에 기초하여 대상체의 영상을 재구성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 15(b)를 참고하여 구체적으로 후술하도록 한다. 도 15(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체를 촬영한 각도가 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 영상을 재구성하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 1510에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득할 수 있다. 단계 1510은 도 15(a)의 단계 1510과 대응될 수 있다.
단계 1520에서, 영상 진단 장치(600)는 제 2 주기내의 제 1 구간에 대응되는 제 2 구간에서 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 단계 1520은 도 15(b)의 단계 1520과 대응될 수 있다.
단계 1530에서, 영상 진단 장치(600)는 제 1 프로젝션 데이터 및 제 2 프로젝션 데이터에서 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출할 수 있다. 단계 1530은 도 15(b)의 단계 1530과 대응될 수 있다.
단계 1542에서, 영상 진단 장치(600)는 추출된 프로젝션 데이터 간에 정확도를 비교할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 이전에 대상체의 심장을 촬영한 CT 촬영 영상 등이 기저장된 데이터 베이스에 기초하여, 추출된 프로젝션 데이터 간에 정확도를 비교할 수 있다. 여기에서, 데이터 베이스에는 이전에 대상체의 심장을 촬영하여, 재구성한 CT 영상, 대상체의 심장을 촬영한 결과 획득한 프로젝션 데이터 및 각 CT 영상 및 프로젝션 데이터를 획득한 시기에 대한 정보가 포함될 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 데이터 베이스와 비교하여, 추출된 프로젝션 데이터와의 일치 정도에 기초하여, 각각의 추출된 프로젝션 데이터에 대한 정확도를 결정할 수 있다.
단계 1544에서, 영상 진단 장치(600)는 비교 결과, 정확도가 높은 프로젝션 데이터로 촬영 각도 구간이 동일한 구간의 프로젝션 데이터를 결정할 수 있다.
영상 진단 장치(600)는 단계 1342에서 비교한 결과, 추출된 데이터 베이스와 일치 정도가 더 높은, 즉 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 선택된 프로젝션 데이터를 촬영 각도 구간이 서로 동일한 구간의 프로젝션 데이터로서 결정할 수 있다.
단계 1546에서, 영상 진단 장치(600)는, 결정된 프로젝션 데이터에 기초하여 대상체의 심장 영상을 재구성할 수 있다. 영상 진단 장치(600)는 촬영 각도 구간이 서로 동일하지 않은 구간에 대해서는 각 각도 구간별로 획득한 프로젝션 데이터를, 촬영 각도 구간이 서로 동일한 구간에 대해서는 정확도가 더 높다고 판단되는 프로젝션 데이터를 기초로 대상체의 심장 영상을 재구성할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 진단 장치(600)가 대상체의 재구성 영상을 획득하기 위해 필요한 프로젝션 데이터를 선택하기 위해 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 17을 참고하면, 사용자 인터페이스에는 제 1 주기의 제 1 구간에서 촬영된 대상체의 제 1 프로젝션 데이터(1710), 제 2 주기의 제 2 구간에서 촬영된 대상체의 제 2 프로젝션 데이터(1720) 및 제 3 주기의 제 3 구간에서 촬영된 대상체의 제 3 프로젝션 데이터(1730)가 디스플레이 될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스에는 각각의 프로젝션 데이터가 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1715, 1725, 1735)가 각각의 프로젝션 데이터(1710, 1720, 1730)와 함께 디스플레이 될 수 있다. 한편, 각각의 촬영된 시간 구간에 대한 정보(1715, 1725, 1735)에는 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간 정보가 함께 표시될 수 있다. 사용자는 표시된 각도 구간 정보를 기초로, 획득한 적어도 하나의 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기의 총 합이 180도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스에는 사용자에게 획득한 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 대상체의 영상을 재구성하는데 기초가 되는 프로젝션 데이터를 선택할 것을 요청하는 요청 창(1740)이 표시될 수 있다. 사용자는 각각의 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간 등을 참고로 하여, 대상체의 영상을 재구성하는데 적합하다고 판단되는 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다.
예를 들어, 제 1 프로젝션 데이터(1710)가 촬영된 각도 구간이 330도에서 45도이고, 제 2 프로젝션 데이터(1720)가 촬영된 각도 구간이 40도에서 135도이고, 제 3 프로젝션 데이터(1730)가 촬영된 각도 구간이 120도에서 200도인 경우, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 제 1 프로젝션 데이터(1710), 제 2 프로젝션 데이터(1720) 및 제 3 프로젝션 데이터(1730)을 선택하여, 촬영 각도 구간의 총 합이 180도를 초과하는 복수개의 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자는 마우스, 키보드 등의 입력 장치를 이용하여, 사용자 인터페이스에 디스플레이 된 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 선택할 수 있다. 한편, 영상 진단 장치(600)가 터치 스크린을 포함하는 경우, 사용자는 사용자 인터페이스에 디스플레이 된 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 손가락이나 터치 펜등을 이용하여 터치하여 선택할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
400: 영상 진단 장치
410: 영상 획득부
420: 영상 재구성부
430: 입력부
440: 디스플레이부

Claims (40)

  1. 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득하고, 제 2 주기내의 상기 제 1 구간에 대응되는 상기 제 2 구간에서 상기 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 재구성하는 영상 재구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상 중에서 어느 하나의 영상에 기초하여 다른 영상의 움직임 정보를 추출하고, 상기 추출된 움직임 정보에 기초하여, 상기 다른 영상을 변경하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 어느 하나의 영상 및 상기 변경된 다른 영상을 각각 구성하는 픽셀값을 합산하여 상기 대상체의 영상을 재구성하고,
    상기 픽셀값은 상기 대상체를 촬영한 결과 생성되는 음영 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체를 결정하고, 상기 결정된 객체의 형상, 상기 결정된 객체의 각각의 영상 내에서의 위치 및 상기 결정된 객체의 크기 중 적어도 하나를 비교하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상간에 유사도가 가장 높은 값을 갖도록 어느 하나의 영상을 변경시키고, 상기 어느 하나의 영상을 변경시킨 결과에 기초하여 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상 간에 움직임 벡터를 추출하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영상이 촬영된 제 1 각도 구간의 크기와 상기 제 2 영상이 촬영된 제 2 각도 구간의 크기는 각각 180도 미만인 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 획득부는,
    적어도 하나의 다른 주기의 상기 제 1 구간에 대응되는 각각의 구간에서 상기 대상체를 촬영한 적어도 하나의 영상을 획득하고,
    상기 영상 재구성부는,
    상기 대상체를 촬영한 복수개의 영상간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 영상 중에서 두 개 이상의 영상을 선택 가능한 사용자 인터페이스를 제공하는 입력부; 및
    상기 영상 재구성부는,
    상기 사용자에 의해 선택된 두 개 이상의 영상간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스는,
    상기 복수개의 영상 각각이 촬영된 각도 구간을 상기 복수개의 영상과 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 재구성한 영상을 디스플레이 하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  11. 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득하고, 제 2 주기내의 상기 제 1 구간에 대응되는 상기 제 2 구간에서 상기 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성하는 영상 재구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터에서 상기 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출하고, 상기 추출된 각각의 프로젝션 데이터 중에서 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터에서 상기 대상체를 촬영한 각도 구간이 서로 동일한 프로젝션 데이터를 각각 추출하고, 상기 추출된 각각의 프로젝션 데이터 중에서 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기와 상기 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기는 각각 180도 미만인 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터 획득부는,
    적어도 하나의 다른 주기의 상기 제 1 구간에 대응되는 각각의 구간에서 상기 대상체를 촬영한 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 획득하고,
    상기 영상 재구성부는,
    상기 대상체를 촬영한 복수개의 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 두 개 이상의 프로젝션 데이터를 선택 가능한 사용자 인터페이스를 제공하는 입력부를 더 포함하고,
    상기 영상 재구성부는,
    사용자에 의해 선택된 두 개 이상의 프로젝션 데이터에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스는,
    상기 복수개의 프로젝션 데이터 각각이 촬영된 각도 구간을 상기 복수개의 프로젝션 데이터와 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 재구성된 대상체의 영상을 디스플레이 하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는.
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 변경하고, 상기 변경된 프로젝션 데이터에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 영상 재구성부는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 중 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경하고, 상기 변경된 프로젝션 데이터를 기초로 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터를 각각 재구성한 제 1 영상 및 제 2 영상을 생성하여, 상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상을 기초로 상기 대상체의 영상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  21. 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 영상을 획득하는 단계;
    제 2 주기내의 상기 제 1 구간에 대응되는제 2 구간에서 상기 대상체를 촬영한 제 2 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 재구성하는 단계는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상 중에서 어느 하나의 영상에 기초하여 다른 영상의 움직임 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 움직임 정보에 기초하여, 상기 다른 영상을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 재구성하는 단계는,
    상기 어느 하나의 영상 및 상기 변경된 다른 영상을 각각 구성하는 픽셀값을 합산하여 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 픽셀값은 상기 대상체를 촬영한 결과 생성되는 음영 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 움직임 정보를 추출하는 단계는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상에 공통으로 포함된 객체를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 객체의 형상, 상기 결정된 객체의 각각의 영상 내에서의 위치 및 상기 결정된 객체의 크기 중 적어도 하나를 비교하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 움직임 정보를 추출하는 단계는,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상간에 유사도가 가장 높은 값을 갖도록 어느 하나의 영상을 변경시키는 단계; 및
    상기 어느 하나의 영상을 변경시킨 결과에 기초하여 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상 간에 움직임 벡터를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 영상이 촬영된 제 1 각도 구간의 크기와 상기 제 2 영상이 촬영된 제 2 각도 구간의 크기는 각각 180도미만인 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    적어도 하나의 다른 주기의 상기 제 1 구간에 대응되는 각각의 구간에서 상기 대상체를 촬영한 적어도 하나의 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 대상체를 촬영한 복수개의 영상간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 복수개의 영상 중에서 두 개 이상의 영상을 선택 가능한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계; 및
    사용자에 의해 선택된 두 개 이상의 영상간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스는,
    상기 복수개의 영상 각각이 촬영된 각도 구간을 상기 복수개의 영상과 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 재구성한 영상을 디스플레이 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  31. 제 1 주기내의 제 1 구간에서 대상체를 촬영한 제 1 프로젝션(projection) 데이터를 획득하는 단계;
    제 2 주기내의 상기 제 1 구간에 대응되는 상기 제 2 구간에서 상기 대상체를 촬영한 제 2 프로젝션 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 재구성하는 단계는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터에서 상기 대상체가 촬영된 각도 구간이 서로 대칭이 되는 구간의 프로젝션 데이터를 각각 추출하는 단계;
    상기 추출된 각각의 프로젝션 데이터 중에서 어느 하나의 프로젝션 데이터에 기준으로 다른 프로젝션 데이터를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 재구성하는 단계는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터에서 상기 대상체를 촬영한 각도 구간이 서로 동일한 프로젝션 데이터를 각각 추출하는 단계;
    상기 추출된 각각의 프로젝션 데이터 중에서 어느 하나의 프로젝션 데이터에 기초하여 다른 프로젝션 데이터를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기와 상기 제 2 프로젝션 데이터가 촬영된 각도 구간의 크기는 각각 180도 미만인 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  35. 제 31 항에 있어서,
    적어도 하나의 다른 주기의 상기 제 1 구간에 대응되는 각각의 구간에서 상기 대상체를 촬영한 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 대상체를 촬영한 복수개의 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 복수개의 프로젝션 데이터 중에서 두 개 이상의 프로젝션 데이터를 선택 가능한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계; 및
    사용자에 의해 선택된 두 개 이상의 프로젝션 데이터에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스는,
    상기 복수개의 프로젝션 데이터 각각이 촬영된 각도 구간을 상기 복수개의 프로젝션 데이터와 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  38. 제 31 항에 있어서,
    상기 재구성된 대상체의 영상을 디스플레이 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  39. 제 31 항에 있어서, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계는.
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 프로젝션 데이터에 기초하여 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  40. 제 31 항에 있어서, 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계는,
    상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 간에 차이에 기초하여 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터 중 적어도 하나의 프로젝션 데이터를 변경하는 단계;
    상기 변경된 프로젝션 데이터를 기초로 상기 제 1 프로젝션 데이터 및 상기 제 2 프로젝션 데이터를 각각 재구성한 제 1 영상 및 제 2 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상을 기초로 상기 대상체의 영상을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
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