KR20150103956A - 의료 영상 처리 장치, 방법, 및 컴퓨터 판독가능 기록매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하고, 상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 영상 처리부; 및 상기 관심 단면의 영상을 출력하는 출력부를 포함하는 의료 영상 처리 장치가 제공된다.
Description
본 발명의 실시예들은, 의료 영상 처리 장치, 의료 영상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 기록매체에 관한 것이다.
3차원 의료 영상의 촬영 기술이 발달하면서, 뇌 영상의 촬영을 위해 3차원 촬영 기법이 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 초음파 태아 측정 기술에서는, 태아의 발달 주수 예측 및 기형 진단을 위해, 태아를 2차원 초음파 또는 3차원 초음파 영상으로 촬영하여, 태아의 뇌 발육 상태 및 기형을 진단한다. 사용자(예를 들면, 의사 또는 초음파 검사자)는 초음파 측정 위치와 방향을 조절하고 촬영된 데이터를 조작하여, 3차원 초음파 영상에서 원하는 단면 또는 영상을 찾을 수 있다. 그러나 종래의 기술에 의하면, 사용자가 수동으로 원하는 단면을 찾아야 하는 어려움이 있다.
본 발명의 실시예들은, 3차원 뇌 영상에서 자동으로 사용자가 원하는 관심 단면을 찾기 위한 것이다.
또한 본 발명의 실시예들은, 뇌 영상에서 자동으로 파라미터들을 측정하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예의 일 측면에 따르면,
3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하고, 상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 영상 처리부; 및
상기 관심 단면의 영상을 출력하는 출력부를 포함하는 의료 영상 처리 장치가 제공된다.
상기 관심 단면은 시상면(sagittal plane)이고, 상기 영상 처리부는, 상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서, 상기 3차원 뇌 영상에서 2차원 단면을 이동시키면서, 최대 크기의 타원 형상을 검출하고, 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌를 검출하고, 상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 최대 크기의 타원 형상이 검출되고, 상기 공동중격판 및 상기 소뇌가 검출된 상기 2차원 단면을 상기 시상면으로 결정할 수 있다.
상기 관심 단면은 시상 단면(transthalamic plane)이고, 상기 영상 처리부는, 상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서, 상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하고, 상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하고, 상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면으로부터 두개골 및 삼지창 형상을 검출하고, 상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 두개골의 크기가 최대값을 갖고, 상기 삼지창 형상이 검출된 상기 시상 단면의 후보 평면을 상기 시상 단면으로 결정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 적어도 하나의 시상 단면 후보 평면을 설정하는 동작에서, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 두개골의 크기의 변화 양상이 기준 범위에서 벗어나는 경우, 상기 시상면을 재검출할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 시상 단면에서 상기 두개골의 크기를 측정할 수 있다.
상기 관심 단면은 뇌실 단면(transventricular plane)이고, 상기 영상 처리부는, 상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서, 상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하고, 상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면을 설정하고, 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면으로부터 맥락총(CP, Choroid Plexus) 및 뇌실을 검출하고, 상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 맥락총 및 상기 뇌실의 검출 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면 중 상기 뇌실 단면을 결정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 동작에서, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 뇌실 단면을 결정하는 동작에서, 상기 맥락총에 대응하는 영역의 경계선의 대조도, 상기 맥락총의 크기, 및 상기 뇌실에 대응하는 영역의 경계선의 대조도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 뇌실 단면을 결정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심을 검출하고, 상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심이 만나는 위치에서 중심선을 결정하고, 상기 맥락총 영역과 상기 뇌실 영역의 상부 경계를 근사하는 제1 직선 및 하부 경계를 근사하는 제2 직선을 결정하고, 상기 제1 직선과 상기 제2 직선이 상기 중심선과 교차하는 두 점 사이의 거리를 뇌실 크기로 결정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는 동작에서, 상기 중심선과 상기 제1 직선과의 각도, 및 상기 중심선과 상기 제2 직선과의 각도를 고려하여 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정할 수 있다.
상기 관심 단면은, 소뇌 단면(transcerebellar plane)이고, 상기 영상 처리부는, 상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서, 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하고, 상기 공동중격판과 상기 소뇌를 연결하는 직선을 포함하고, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면을 설정하고, 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출하고, 상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출한 결과에 따라, 상기 소뇌 단면을 결정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 동작에서, 상기 시상면에서 두개골을 검출하고, 상기 두개골의 대칭 선분을 찾고, 상기 대칭 선분에 위아래로 접한 8자 형태의 두 개의 원 또는 타원을 검출하여 상기 소뇌를 검출할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 소뇌 단면에서 8자 형태의 상기 두 개의 원 또는 타원의 상하 방향 양단을 연결하는 선분의 길이를 측정하여 상기 소뇌의 크기를 측정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 소뇌 단면으로부터 대뇌조(cistern magna)를 검출하고, 상기 대칭 선분 상에서, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원이 접하는 점과, 상기 대뇌조 사이의 거리를 측정하여 척수액 공간을 측정할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원의 밝기, 형태, 및 크기 중 적어도 하나가 서로 기준 범위 이상 차이 나는 경우, 상기 시상면을 재검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 다른 측면에 따르면,
3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하는 단계;
상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 단계; 및
상기 관심 단면의 영상을 표시하는 단계를 포함하는 의료 영상 처리 방법이 제공된다.
상기 관심 단면은 시상면(sagittal plane)이고, 상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는, 상기 3차원 뇌 영상에서 2차원 단면을 이동시키면서, 최대 크기의 타원 형상을 검출하는 단계; 및 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 최대 크기의 타원 형상이 검출되고, 상기 공동중격판 및 상기 소뇌가 검출된 상기 2차원 단면을 상기 시상면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 관심 단면은 시상 단면(transthalamic plane)이고, 상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는, 상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi)을 검출하는 단계; 상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면으로부터 두개골 및 삼지창 형상을 검출하는 단계를 포함하고, 상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 두개골의 크기가 최대값을 갖고, 상기 삼지창 형상이 검출된 상기 시상 단면의 후보 평면을 상기 시상 단면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 시상 단면 후보 평면을 설정하는 단계는, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 두개골의 크기의 변화 양상이 기준 범위에서 벗어나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 시상 단면에서 상기 두개골의 크기를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 관심 단면은 뇌실 단면(transventricular plane)이고, 상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는, 상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하는 단계; 상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면으로부터 맥락총(CP, Choroid Plexus) 및 뇌실을 검출하는 단계를 검출하고, 상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 맥락총 및 상기 뇌실의 검출 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면 중 상기 뇌실 단면을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 단계는, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 뇌실 단면을 결정하는 단계는, 상기 맥락총에 대응하는 영역의 경계선의 대조도, 상기 맥락총의 크기, 및 상기 뇌실에 대응하는 영역의 경계선의 대조도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 뇌실 단면을 결정할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심을 검출하는 단계; 상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심이 만나는 위치에서 중심선을 결정하는 단계; 상기 맥락총 영역과 상기 뇌실 영역의 상부 경계를 근사하는 제1 직선 및 하부 경계를 근사하는 제2 직선을 결정하는 단계; 및 상기 제1 직선과 상기 제2 직선이 상기 중심선과 교차하는 두 점 사이의 거리를 뇌실 크기로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는 단계는, 상기 중심선과 상기 제1 직선과의 각도, 및 상기 중심선과 상기 제2 직선과의 각도를 고려하여 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정할 수 있다.
상기 관심 단면은, 소뇌 단면(transcerebellar plane)이고, 상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는, 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 단계; 상기 공동중격판과 상기 소뇌를 연결하는 직선을 포함하고, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출한 결과에 따라, 상기 소뇌 단면을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 단계는, 상기 시상면에서 두개골을 검출하는 단계; 및 상기 두개골의 대칭 선분을 찾고, 상기 대칭 선분에 위아래로 접한 8자 형태의 두 개의 원 또는 타원을 검출하여 상기 소뇌를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 소뇌 단면에서 8자 형태의 상기 두 개의 원 또는 타원의 상하 방향 양단을 연결하는 선분의 길이를 측정하여 상기 소뇌의 크기를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 소뇌 단면으로부터 대뇌조(cistern magna)를 검출하는 단계; 및 상기 대칭 선분 상에서, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원이 접하는 점과, 상기 대뇌조 사이의 거리를 측정하여 척수액 공간을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원의 밝기, 형태, 및 크기 중 적어도 하나가 서로 기준 범위 이상 차이 나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 프로세서에 의해 독출되어 수행되었을 때, 의료 영상 처리 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하는 단계;
상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 단계; 및
상기 관심 단면의 영상을 출력하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록매체가 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 3차원 뇌 영상에서 자동으로 사용자가 원하는 관심 단면을 찾을 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따르면, 뇌 영상에서 자동으로 파라미터들을 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 시상면에서 두개골의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 두개골을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌(cerebellum)가 검출된 정중시상면의 영상을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 단면의 예시를 시상면에서 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시상 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면에서 두개골 크기를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 두개골 영역을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌실 단면을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 템플릿 매칭 기법에서 사용되는 템플릿의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 크기를 측정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥락총 영역(1510) 및 뇌실 영역(1520)을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 소뇌 단면을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 검출된 소뇌 영역(2110)을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 관심 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예와 관련된 초음파 진단 장치(2600)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 시상면에서 두개골의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 두개골을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌(cerebellum)가 검출된 정중시상면의 영상을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 단면의 예시를 시상면에서 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시상 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면에서 두개골 크기를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 두개골 영역을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌실 단면을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 템플릿 매칭 기법에서 사용되는 템플릿의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 크기를 측정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥락총 영역(1510) 및 뇌실 영역(1520)을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 소뇌 단면을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 검출된 소뇌 영역(2110)을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 관심 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예와 관련된 초음파 진단 장치(2600)의 구성을 도시한 블록도이다.
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, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 "초음파 영상"이란 초음파를 이용하여 획득된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다. 또한, 대상체는 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, 대상체는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치(100)의 구조를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 따른 의료 영상 처리 장치(100)는 영상 처리부(110) 및 출력부(120)를 포함한다.
영상 처리부(110)는 입력된 의료 영상을 처리한다. 본 실시예에 따른 영상 처리부(110)는 3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하고, 상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정할 수 있다.
상기 3차원 뇌 영상은 예를 들면, 3차원 초음파 영상, 3차원 CT(Computed Tomography) 영상, 3차원 MRI(magnetic resonance imaging) 영상 등일 수 있다. 또한 3차원 뇌 영상은 실시간 촬영 영상이거나, 촬영되어 저장된 영상일 수 있다.
상기 관심 단면은 예를 들면, 시상면(sagittal plane), 시상 단면(transthalamic plane), 뇌실 단면(transventricular plane), 및 소뇌 단면(transcerebellar plane) 등일 수 있다.
상기 해부학적 기관은 예를 들면, 두개골, 공동중격판, 맥락총, 소뇌, 척수액, 뇌실 등일 수 있다.
영상 처리부(110)는 상기 해부학적 기관을 검출할 때, 예를 들면, Adaptive thresholding, 영역 성장(Region growing) 기법, 타원 근사 기법, 템플릿 매칭(Template matching) 등의 방법을 이용할 수 있다. 초음파 영상 등의 의료 영상은 선명도에 한계가 있기 때문에, 상기와 같은 기법들을 이용하면 보다 정확하게 해부학적 기관을 검출하는 것이 가능하다.
또한 영상 처리부(110)는 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정할 때, 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 관심 단면을 검출한다. 예를 들면, 영상 처리부(110)는 상기 해부학적 기관이 해당 단면에 존재하는지 여부, 해부학적 기관의 크기가 해당 단면에서 최대값을 갖는지 여부, 해당 단면에서 상기 해부학적 기관에서 선명하게 보이는지 여부 등에 기초하여 상기 관심 단면을 검출할 수 있다.
영상 처리부(110)는 3차원 뇌 영상에서 2차원 평면의 위치를 이동시키면서, 상기 해부학적 기관이 검출되는 2차원 평면을 찾아, 상기 관심 단면을 검출할 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(110)는 실시간으로 3차원 뇌 영상을 촬영하면서, 촬영되는 2차원 평면을 이동시키면서 상기 관심 단면을 검출할 수 있다. 다른 예로서, 영상 처리부(110)는 저장된 3차원 뇌 영상에서, 2차원 평면을 이동시키면서 상기 관심 단면을 검출할 수 있다.
영상 처리부(110)는 사용자 조작에 의해, 또는 자동으로 상기 검출된 관심 단면을 소정의 저장부에 저장할 수 있다.
출력부(120)는 상기 검출된 관심 단면을 출력한다.
일 실시예에 따르면, 출력부(120)는 상기 관심 단면을 표시하는 디스플레이부일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 출력부(120)는 상기 관심 단면의 영상 파일을 출력할 수 있다. 이러한 경우, 상기 관심 단면의 영상 파일이 소정의 저장부에 저장되거나, 다른 전자 장치로 전송될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
우선 상기 의료 영상 처리 방법은, 3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출한다(S202).
해부학적 기관이 검출되면, 상기 의료 영상 처리 방법은, 상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정한다(S204). 상기 관심 단면은 예를 들면, 시상면, 시상 단면, 뇌실 단면, 및 소뇌 단면 등일 수 있다. 상기 해부학적 기관은 예를 들면, 두개골, 공동중격판, 맥락총, 소뇌, 척수액, 뇌실 등일 수 있다.
다음으로 상기 관심 단면이 출력된다(S206). 예를 들면, 상기 관심 단면이 표시되거나, 영상 파일로 저장부로 출력되거나, 상기 관심 단면이 다른 전자 장치로 전송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
뇌의 시상면은 뇌의 가운데 선을 기준으로 앞에서 뒤를 향해 수직으로 자른 단면을 의미한다. 영상 처리부(110)는 시상면을 검출하기 위해, 뇌의 앞에서 뒤를 향해 수직으로 자른 2차원 단면을 이동시키면서, 두개골, 공동중격판, 및 소뇌를 검출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌의 시상면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
영상 처리부(110)는 시상면을 검출하기 위해, 뇌의 앞에서 뒤를 향해 수직으로 자른 2차원 단면을 이동시키면서, 최대 크기의 반구 형상 또는 최대 크기의 타원 형상을 검출한다(S402). 이때, 영상 처리부(110)는 주변보다 밝기값이 큰 영역을 adaptive thresholding 기법으로 검출하여, 두개골에 대한 후보 영역을 찾을 수 있다. Adaptive thresholding 기법은 영상의 픽셀 값을 이진화할 때, 기준 값을 동적으로 변화시키는 기법이다.
또한, 영상 처리부(110)는 두개골에 대한 후보 영역들로부터, 회귀 분석 기법을 이용하여 반구 형태를 검출하고, 상기 반구 형태에 의해 형성되는 타원 형태를 검출한다. 또한 영상 처리부(110)는 가장 큰 타원 형태를 회귀 분석 기법을 이용하여 검출한다.
도 5는 시상면에서 두개골의 단면을 도시한 도면이다.
두개골은 도 5에 도시된 바와 같이 반구 형태(502)로 이루어질 수 있다. 영상 처리부(110)는 3차원 뇌 영상에서 뇌의 앞에서 뒤를 향해 수직으로 자른 2차원 단면에서, 상기 반구 형태(502)를 검출하여, 두개골을 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 두개골을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두개골을 검출할 때, 영역 성장 기법이 이용될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 밝은 값을 갖는 영역에서 시드(610)를 설정하고, 영역 성장 기법을 적용하여, 두개골 영역을 결정할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 영상 처리부(110)는 상기 2차원 단면으로부터 공동중격판 및 소뇌를 검출한다(S406).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌(cerebellum)가 검출된 정중시상면의 영상을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 시상면은 공동중격판 및 소뇌를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 상기 공동중격판 및 소뇌의 형상을 템플릿 매칭 등의 기법을 이용하여 상기 2차원 단면으로부터 검출할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 영상 처리부(110)는 상기 두개골이 최대 크기를 갖고, 상기 공동중격판 및 상기 소뇌가 모두 검출된 2차원 단면을 시상면으로 결정한다(S406).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 단면의 예시를 뇌 구조의 측면도에서 나타낸 도면이다. 도 8은 측뇌실(lateral ventricle) 등의 구조를 2차원 단면으로 투영한 모습을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 관심 단면은, 시상 단면(b), 뇌실 단면(a), 및 소뇌 단면(c) 중 적어도 하나일 수 있다. 도 8에서 810은 소뇌를 나타내고, 820은 제3뇌실(third ventricle)을 나타내고, 830은 측뇌실(lateral ventricle)을 시상면으로 투영한 것이다. 시상 단면(b)은 시상면에 수직이고, 공동중격판(840)을 포함하도록 자른 2차원 단면을 의미한다. 뇌실 단면(a)은 시상면에 수직이고, 공동중격판(840)의 하부에 접하고 시상 단면(b)에 평행하며, 맥락총 및 뇌실이 검출되는 단면을 의미한다. 소뇌 단면(c)은 시상면에 수직이고, 소뇌를 통과하는 단면을 의미한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
우선 영상 처리부(110)는 시상면에서 공동중격판을 검출한다(S902). 공동중격판은 도 7에 도시된 바와 같이 시상면에서 검출될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
영상 처리부(110)는 시상면에 수직이고, 상기 공동중격판(840)의 하단을 접하는 평면(1010)을 시상 단면의 후보 평면으로 설정한다(S904). 영상 처리부(110)는 이 때, 공동중격판(840)의 하단에 접하는 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면과 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시상 단면을 나타낸 도면이다.
영상 처리부(110)는 상기 시상 단면의 후보 평면을 이동시키면서, 상기 시상 단면의 후보 평면으로부터 두개골 및 삼지창 형상(1110)을 검출한다(S906).
두개골은 주위보다 밝은 값을 가지는 타원 형태이고, 위쪽과 아래쪽의 두 개의 곡선으로 이루어진다. 이 때, 두개골의 위쪽과 아래쪽 곡선은 영역 성장 기법을 이용하여 검출할 수 있다.
삼지창 형상(1110)은 시상(thalami) 및 해마회(hyppocampal gyrus)에 의해 형성되는 삼지창 형상의 하얀 부분이다.
영상 처리부(110)는 두개골 크기가 최대값을 갖고, 삼지창 형상이 검출된 시상 단면의 후보 평면을 시상 단면으로 결정한다(S908).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 시상 단면에서 두개골 크기를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시상 단면에서 두개골의 크기를 검출할 수 있다. 도 12는 시상 단면을 나타내고, HC는 두개골 둘레(head circumference), BPD는 두개골의 단축 길이(biparietal diameter), OFD는 두개골의 장축 길이(occipital-frontal diameter)를 나타낸다. 영상 처리부(110)는 두개골의 크기를 측정하기 위해, 타원 근사 기법을 이용하여 위쪽과 아래쪽의 두개골을 검출할 수 있다. 두개골 둘레(HC)는 두개골에 외접하는 타원의 둘레 길이로 정의될 수 있다. 두개골의 단축 길이(BPD)는 위쪽 두개골의 외접점과 아래쪽 두개골의 내접점 사이의 거리로 정의될 수 있다. 두개골의 장축 길이(OFD)는 두개골에 외접하는 타원의 장축 길이로 정의될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 두개골 영역을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두개골 크기 측정의 정확도를 높이기 위해, 두개골의 중심에서 방향 별로 두께를 예측하고, 두개골에 내접 또는 외접하는 타원을 근사할 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 두개골의 중심에서부터 사방으로 진행하면서, 이진화 기법 또는 adaptive thresholding 기법 등을 이용하여, 두개골 영역을 정확하게 검출할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 두개골의 각 영역에서 두개골 두께를 보다 정확하게 예측하고, 두개골에 내접하는 타원과 외접하는 타원을 보다 정확하게 예측할 수 있다.
영상 처리부(110)는 시상 단면의 후보 평면에서 검출된 두개골의 크기를 비교하여, 측정값의 변화가 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하고, 측정값의 변화가 기준 범위를 벗어나지 않는 경우, 두개골의 크기가 최대인 시상 단면의 후보 평면을 시상 단면으로 결정한다. 만약 두개골의 크기의 변화가 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 시상면을 재탐색하고, 재탐색된 시상면에 기초하여 시상 단면을 결정할 수 있다.
상기 두개골의 크기를 측정하는 구성은 2차원 뇌 영상에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(110)는 시상 단면을 나타내는 2차원 뇌 영상에서, 앞서 설명한 바와 같이 두개골의 크기를 측정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
영상 처리부(110)는 시상면에서 공동중격판을 검출한다(S1402).
다음으로, 영상 처리부(110)는 상기 공동중격판에 기초하여 시상면에 수직인 뇌실 단면의 후보 평면을 설정한다(S1404). 상기 뇌실 단면의 후보 평면은 시상면에 수직이고, 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 포함할 수 있다.
다음으로, 영상 처리부(110)는 상기 뇌실 단면의 후보 평면을 이동시키면서, 맥락총 및 뇌실을 검출한다(S1406).
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌실 단면을 나타낸 도면이다.
뇌실 단면은 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)을 포함한다. 맥락총 영역(1510)은 주변보다 밝게 표현되고, 뇌실 영역(1520)은 주변보다 어둡게 표현된다. 영상 처리부(110)는 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)을 검출하기 위해, 템플릿 매칭 기법을 이용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 템플릿 매칭 기법에서 사용되는 템플릿의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)이 서로 인접하게 배치되고, 맥락총 영역(1510)이 뇌실 영역(1520)에 비해 밝다는 점에 착안하여, 도 16에 도시된 바와 같이 밝은 영역과 어두운 영역이 서로 인접하게 배치된 템플릿을 이용한 템플릿 매칭 기법을 이용하여 맥락총 영역(1510) 및 뇌실 영역(1520)을 검출할 수 있다.
영상 처리부(110)는 맥락총 및 뇌실의 검출 결과에 따라, 뇌실 단면의 후보 평면 중 뇌실 단면을 결정한다(S1408). 일 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 맥락총 영역의 경계선의 대조도, 맥락총의 크기, 및 뇌실 영역의 경계선의 대조도 중 적어도 하나에 기초하여 뇌실 단면을 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(110)는 맥락총 및 뇌실이 선명하게 보이고, 맥락총 영역 및 뇌실 영역의 크기가 가장 큰 뇌실 단면의 후보 단면을 뇌실 단면으로 결정한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 뇌실 크기를 측정하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥락총 영역(1510) 및 뇌실 영역(1520)을 나타낸 도면이다.
영상 처리부(110)는 뇌실 단면이 결정되면, 상기 뇌실 단면에서, 맥락총 영역(1510)의 중심(1812)과 뇌실 영역(1520)의 중심(1814)을 검출한다(S1702).
일 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 템플릿 매칭 기법을 이용하여, 상기 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)을 정의한다. 영상 처리부(110)는 뇌실 단면의 영상에서 도 16의 템플릿을 이동시키면서, 상기 템플릿의 흰 영역에 해당하는 픽셀들의 밝기값의 평균값에서, 상기 템플릿의 검은 영역에 해당하는 픽셀들의 밝기값의 평균값을 차감한 값이 최대가 되는 위치를 검출하여, 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)의 가장자리를 정의한다. 또한 영상 처리부(110)는 템플릿의 흰 영역의 평균값과 템플릿의 검은 영역의 평균값의 중간값을 기준으로 뇌실 단면의 영상을 이진화하여, 맥락총 영역과 뇌실 영역을 정의한다. 맥락총 영역과 뇌실 영역이 정의되면, 영상 처리부(110)는 맥락총 영역(1510)의 무게 중심을 구하고, 그 무게 중심을 맥락총 영역(1510)의 중심(1812)으로 정의한다. 또한 영상 처리부(110)는 뇌실 영역의 무게 중심을 구하고, 그 무게 중심을 뇌실 영역(1520)의 중심(1814)으로 정의한다.
다음으로 영상 처리부(110)는 맥락총 영역(1510)의 중심(1812)과 뇌실 영역(1520)의 중심(1814) 사이의 중심선(1820)를 결정한다(S1704). 중심선(1820)은 예를 들면, 맥락총 영역(1510)의 중심(1812)과 뇌실 영역(1520)의 중심(1814)을 연결하는 선분에 수직이고, 그 선분의 중심을 지나는 직선으로 결정될 수 있다.
다음으로 영상 처리부(110)는 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)의 상부 경계를 근사하는 제1 직선(1822)과, 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)의 하부 경계를 근사하는 제2 직선(1824)을 결정한다(S1706). 제1 직선(1822)과 제2 직선(1824)은 예를 들면 윤관선 검출 후 주정분분석법(principal component analysis) 또는 선형회귀분석법(linear repression) 등을 이용하여 결정될 수 있다.
영상 처리부(110)는 제1 직선(1822)을 결정할 때, 중심선(1820)과 제1 직선(1822)의 각도가 기준 범위 내에 포함되도록 제1 직선(1822)을 결정할 수 있다. 또한 영상 처리부(110)는 제2 직선(1824)을 결정할 때, 중심선(1820)과 제2 직선(1824)의 각도가 기준 범위 내에 포함되도록 제2 직선(1824)을 결정할 수 있다.
다음으로, 영상 처리부(110)는 제1 직선(1822)과 제2 직선(1824)과 중심선(1820)이 교차하는 두 점(1832, 1834) 사이의 거리(Vp)를 뇌실 크기로 결정한다(S1708).
본 실시예에 따라 뇌실 크기를 측정하는 구성은 2차원 뇌 영상에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 2차원 뇌실 단면 영상에서, 맥락총 영역(1510)과 뇌실 영역(1520)을 검출하여 상술한 바와 같이 뇌실 크기를 측정할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 소뇌 단면을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
영상 처리부(110)는 시상면에서 공동중격판(820)과 소뇌(810)를 검출한다(S1902). 예를 들면, 영상 처리부(110)는 템플릿 매칭 기법을 이용하여 공동중격판(820) 및 소뇌(810)를 검출할 수 있다.
다음으로 영상 처리부(110)는 공동중격판(820)과 소뇌(810)를 연결하는 직선을 포함하고, 시상면에 수직인 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면(2010)을 설정한다(S1904).
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 소뇌 단면을 나타낸 도면이다.
영상 처리부(110)는 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 8자 형태의 소뇌 영역(2110)을 검출한다(S1906). 이 때, 영상 처리부(110)는 정중시상면을 나타내는 두개골의 대칭 선분 영역(2130)을 검출하고, 소뇌 영역(2110)을, 상부의 타원 형태(2110a)과 하부의 타원 형태(2110b)로 근사할 수 있다. 또한 영상 처리부(110)는 소뇌 단면의 후보 평면에서 두개골 영역(2120)을 검출할 수 있다. 두개골 영역(2120)은 상부 두개골 영역(2120a)과 하부 두개골 영역(2120b)으로 이루어질 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 검출된 소뇌 영역(2110)을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소뇌 영역(2110)으로부터 소뇌 크기가 측정될 수 있다. 영상 처리부(110)는 소뇌 영역(2110)을 정확하게 결정하기 위해, 도 22에 도시된 바와 같이 소뇌 영역(2110)의 상부의 타원 형태(2110a)와 하부의 타원 형태(2110b)의 각 중심(2212, 2214)으로부터 사방으로 진행하면서, 이진화 기법 또는 adaptive thresholding 기법 등을 이용하여, 소뇌 영역(2110)을 정확하게 결정할 수 있다.
또한 영상 처리부(110)는 소뇌 영역(2110)의 상부의 타원 형태(2110a)와 하부의 타원 형태(2110b)에 각각 외접하는 타원을 근사하고, 외접하는 타원으로부터 소뇌 영역(2110)의 최고점(2222)과 최저점(2224)을 결정한다. 영상 처리부(110)는 최고점(2222)과 최저점(2224) 사이의 거리(TCD(transcerebellar diameter)를 측정하여, 소뇌 크기를 결정한다.
본 실시예에 따라 소뇌 크기를 측정하는 구성은 2차원 뇌 영상에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 소뇌 단면 영상으로부터 소뇌 영역(2110)을 검출하여 소뇌 크기를 측정할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라 척수액 공간을 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
우선 영상 처리부(110)는 소뇌 단면으로부터 8자 형태의 소뇌 영역(2110)를 검출한다(S2302). 다음으로 소뇌 단면으로부터 대뇌조 영역의 경계(2410)를 검출한다(S2304). 대뇌조 영역의 경계(2410)은 비연속적인 영역으로 검출될 수 있지만, 소뇌 영역(2110)과 두개골 영역(2120) 사이의 연속적인 곡선 형상으로 근사될 수 있다.
다음으로 영상 처리부(110)는 정중시상면의 대칭 선분(2420) 상에서, 소뇌의 외곽선(2430)으로부터 대뇌조 영역의 경계(2412)까지의 거리를 측정하여, 척수액 공간의 크기(CM, cistern magna)를 측정한다. 여기서 정중시상면의 대칭 선분(2420) 상에서 대뇌조 영역의 경계(2410)의 소뇌와 가까운 쪽 윤곽선의 교차점(2412)을 찾고, 소뇌의 대뇌조와 가까운 쪽 윤곽선의 교차점(2430)을 찾아서, 두 점의 거리(CM)를 측정하여 척수액 공간의 크기를 측정할 수 있다.
정중시상면의 대칭 선분(2420)은 두개골의 대칭 선분 영역(2130)을 지나는 선분을 근사하여 찾을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 정중시상면의 대칭 선분(2420)을 찾고, 정중시상면의 대칭 선분(2420)을 따라 8자 형태의 소뇌 영역(2110)을 두 개의 타원으로 근사한 후 척수액 공간의 크기를 측정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 소뇌 영역(2110)을 두 개의 타원으로 근사하고, 정중시상면의 대칭 선분(2420)을 찾아 척수액 공간의 크기를 측정할 수 있다.
상기 척수액 공간의 크기를 측정하는 구성은 2차원 뇌 영상에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(110)는 소뇌 단면을 나타내는 2차원 뇌 영상에서, 앞서 설명한 바와 같이 척수액 공간의 크기를 측정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 영상 처리부(110)는 소뇌를 근사하는 두 개의 타원의 밝기, 형태, 크기 등의 차이가 기준 범위를 벗어나는 경우, 시상면을 재탐색하여, 시상면의 방향을 다시 결정할 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 관심 단면을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
영상 처리부(110)는 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 검출한다(S2502). 관심 단면은 예를 들면 시상면, 시상 단면, 뇌실 단면, 소뇌 단면 등일 수 있다.
다음으로 영상 처리부(110)는 관심 단면에서 파라미터를 검출한다(S2504). 예를 들면, 시상 단면에서 두개골 크기를 측정하거나, 뇌실 단면에서 뇌실 크기를 측정하거나, 소뇌 단면에서 소뇌 크기 및 척수액 공간의 크기를 측정할 수 있다.
다음으로 영상 처리부(110)는 상기 파라미터가 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하고(S2506), 상기 파라미터가 기준 범위를 벗어나는 경우, 상기 관심 단면을 재검출한다(S2508).
예를 들면, 두개골 크기의 변화 양상이 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 시상 단면을 재검출하거나, 시상면을 재검출할 수 있다.
만약 뇌실 크기의 변화 양상이 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 뇌실 단면을 재검출하거나, 시상면을 재검출할 수 있다. 또한 뇌실 영역의 경계선의 대조도, 맥락총 영역의 경계선의 대조도가 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 뇌실 단면을 재검출하거나, 시상면을 재검출할 수 있다.
만약 소뇌 크기의 변화 양상 또는 척수액 공간의 크기의 변화 양상이 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 소뇌 단면을 재검출하거나, 시상면을 재검출할 수 있다. 또한 소뇌를 근사하는 두 개의 타원의 밝기, 형태, 크기 등의 차이가 기준 범위를 벗어나는 경우, 영상 처리부(110)는 시상면을 재탐색하여, 시상면의 방향을 다시 결정할 수 있다
도 26은 본 발명의 일 실시예와 관련된 초음파 진단 장치(2600)의 구성을 도시한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치(100)는 초음파 진단 장치(2600)의 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에 의한 초음파 진단 장치(2600)는 프로브(2612), 초음파 송수신부(2610), 영상 처리부(2640), 통신부(2650), 메모리(2660), 입력 디바이스(2662), 및 제어부(2664)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(2666)를 통해 서로 연결될 수 있다.
초음파 진단 장치(2600)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS viewer), 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프로브(2612)는, 초음파 송수신부(2610)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(2614)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(2614)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(2612)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(2612)는 초음파 진단 장치(2600)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 진단 장치(2600)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(2612)를 구비할 수 있다.
송신부(2630)는 프로브(2612)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(2632), 송신 지연부(2634), 및 펄서(2636)를 포함한다. 펄스 생성부(2632)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(2634)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(2612)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(2636)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(2612)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(2620)는 프로브(2612)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(2622), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(2624), 수신 지연부(2626), 및 합산부(2628)를 포함할 수 있다. 증폭기(2622)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(2624)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(2626)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(2628)는 수신 지연부(2626)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(2620)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(2622)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(2612)의 감도가 향상되거나 ADC(2624)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(2622)는 생략될 수도 있다.
영상 처리부(2640)는 초음파 송수신부(2610)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성하고 디스플레이한다. 한편, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상을 포함할 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 및 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상을 포함할 수 있다.
B 모드 처리부(2643)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(2645)는, B 모드 처리부(2643)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(2644)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(2645)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시예에 의한 영상 생성부(2645)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(2614)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(2645)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(2660)에 저장될 수 있다.
디스플레이부(2646)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(2646)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 진단 장치(2600)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphic User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 진단 장치(2600)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(2646)를 포함할 수 있다.
통신부(2650)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(2670)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(2650)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(2650)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(2650)는 네트워크(2670)를 통해 대상체(2614)의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(2650)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(2614)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(2650)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(2650)는 유선 또는 무선으로 네트워크(2670)와 연결되어 서버(2672), 의료 장치(2674), 또는 휴대용 단말(2676)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(2650)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(2652), 유선 통신 모듈(2654), 및 이동 통신 모듈(2656)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(2652)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(2654)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시예에 의한 유선 통신 기술에는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 포함될 수 있다.
이동 통신 모듈(2656)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
메모리(2660)는 초음파 진단 장치(2600)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(2660)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 진단 장치(2600) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(2660)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(2600)는 웹 상에서 메모리(2660)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(2662)는, 사용자로부터 초음파 진단 장치(2600)를 제어하기 위한 데이터를 입력 받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(2662)는 키 패드, 마우스, 터치 패널, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
제어부(2664)는 초음파 진단 장치(2600)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(2664)는 도 26에 도시된 프로브(2612), 초음파 송수신부(2610), 영상 처리부(2640), 통신부(2650), 메모리(2660), 및 입력 디바이스(2662) 간의 동작을 제어할 수 있다.
프로브(2612), 초음파 송수신부(2610), 영상 처리부(2640), 통신부(2650), 메모리(2660), 입력 디바이스(2662) 및 제어부(2664) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(2610), 영상 처리부(2640), 및 통신부(2650) 중 적어도 일부는 제어부(2664)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 영상 처리부(110)는 도 26의 영상 처리부(2640)에 대응될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 출력부(120)는 메모리(2660), 디스플레이부(2646), 및 통신부(2650) 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 출력부(120)가 메모리(2660)의 형태로 구현되는 경우, 영상 처리부(110)에 의해 생성된 의료 영상을 저장하는 영상 파일이 메모리(2600)에 저장될 수 있다. 출력부(120)가 디스플레이부(2646)의 형태로 구현되는 경우, 영상 처리부(110)에 의해 생성된 의료 영상이 디스플레이부(2646)에 표시될 수 있다. 출력부(120)가 통신부(2650)의 형태로 구현되는 경우, 영상 처리부(110)에 의해 생성된 의료 영상이 통신부(2650)를 통해 서버(2672), 의료장치(2674), 휴대용 단말(2676) 등으로 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 의료 영상 처리 장치(100)는 CT 진단 장치 또는 MRI 진단 장치의 형태로 구현되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예들에 따른 의료 영상 처리 방법은 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로 마그네틱 기록매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 상기 기록매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다. 또한, 상기 기록매체는 의료 영상 처리 장치(100)에 연결하면, 의료 영상 처리 장치(100)가 본 발명의 실시예들에 따른 의료 영상 처리 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
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.
Claims (33)
- 3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하고, 상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 영상 처리부; 및
상기 관심 단면의 영상을 출력하는 출력부를 포함하는 의료 영상 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 관심 단면은 시상면(sagittal plane)이고,
상기 영상 처리부는,
상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서,
상기 3차원 뇌 영상에서 2차원 단면을 이동시키면서, 최대 크기의 타원 형상을 검출하고,
공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌를 검출하고,
상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 최대 크기의 타원 형상이 검출되고, 상기 공동중격판 및 상기 소뇌가 검출된 상기 2차원 단면을 상기 시상면으로 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 관심 단면은 시상 단면(transthalamic plane)이고,
상기 영상 처리부는,
상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서,
상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하고,
상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하고,
상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면으로부터 두개골 및 삼지창 형상을 검출하고,
상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 두개골의 크기가 최대값을 갖고, 상기 삼지창 형상이 검출된 상기 시상 단면의 후보 평면을 상기 시상 단면으로 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 적어도 하나의 시상 단면 후보 평면을 설정하는 동작에서, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 두개골의 크기의 변화 양상이 기준 범위에서 벗어나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는, 의료 영상 처리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 시상 단면에서 상기 두개골의 크기를 측정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 관심 단면은 뇌실 단면(transventricular plane)이고,
상기 영상 처리부는,
상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서,
상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하고,
상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면을 설정하고,
상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면으로부터 맥락총(CP, Choroid Plexus) 및 뇌실을 검출하고,
상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 맥락총 및 상기 뇌실의 검출 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면 중 상기 뇌실 단면을 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 동작에서, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 뇌실 단면을 결정하는 동작에서, 상기 맥락총에 대응하는 영역의 경계선의 대조도, 상기 맥락총의 크기, 및 상기 뇌실에 대응하는 영역의 경계선의 대조도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 뇌실 단면을 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제7항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심을 검출하고,
상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심이 만나는 위치에서 중심선을 결정하고,
상기 맥락총 영역과 상기 뇌실 영역의 상부 경계를 근사하는 제1 직선 및 하부 경계를 근사하는 제2 직선을 결정하고,
상기 제1 직선과 상기 제2 직선이 상기 중심선과 교차하는 두 점 사이의 거리를 뇌실 크기로 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는 동작에서, 상기 중심선과 상기 제1 직선과의 각도, 및 상기 중심선과 상기 제2 직선과의 각도를 고려하여 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 관심 단면은, 소뇌 단면(transcerebellar plane)이고,
상기 영상 처리부는,
상기 해부학적 기관을 검출하는 동작에서,
시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하고,
상기 공동중격판과 상기 소뇌를 연결하는 직선을 포함하고, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면을 설정하고,
상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출하고,
상기 관심 단면을 결정하는 동작에서, 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출한 결과에 따라, 상기 소뇌 단면을 결정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제12항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
상기 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 동작에서,
상기 시상면에서 두개골을 검출하고,
상기 두개골의 대칭 선분을 찾고, 상기 대칭 선분에 위아래로 접한 8자 형태의 두 개의 원 또는 타원을 검출하여 상기 소뇌를 검출하는, 의료 영상 처리 장치. - 제13항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 소뇌 단면에서 8자 형태의 상기 두 개의 원 또는 타원의 상하 방향 양단을 연결하는 선분의 길이를 측정하여 상기 소뇌의 크기를 측정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제13항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
상기 소뇌 단면으로부터 대뇌조(cistern magna)를 검출하고,
상기 대칭 선분 상에서, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원이 접하는 점과, 상기 대뇌조 사이의 거리를 측정하여 척수액 공간을 측정하는, 의료 영상 처리 장치. - 제13항에 있어서,
상기 영상 처리부는, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원의 밝기, 형태, 및 크기 중 적어도 하나가 서로 기준 범위 이상 차이 나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는, 의료 영상 처리 장치. - 3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하는 단계;
상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 단계; 및
상기 관심 단면의 영상을 표시하는 단계를 포함하는 의료 영상 처리 방법. - 제17항에 있어서,
상기 관심 단면은 시상면(sagittal plane)이고,
상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는,
상기 3차원 뇌 영상에서 2차원 단면을 이동시키면서, 최대 크기의 타원 형상을 검출하는 단계; 및
공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi) 및 소뇌를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 최대 크기의 타원 형상이 검출되고, 상기 공동중격판 및 상기 소뇌가 검출된 상기 2차원 단면을 상기 시상면으로 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제17항에 있어서,
상기 관심 단면은 시상 단면(transthalamic plane)이고,
상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는,
상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판(CSP, cavum septi pellucidi)을 검출하는 단계;
상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면으로부터 두개골 및 삼지창 형상을 검출하는 단계를 포함하고,
상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 두개골의 크기가 최대값을 갖고, 상기 삼지창 형상이 검출된 상기 시상 단면의 후보 평면을 상기 시상 단면으로 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제19항에 있어서,
상기 적어도 하나의 시상 단면 후보 평면을 설정하는 단계는, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제19항에 있어서,
상기 두개골의 크기의 변화 양상이 기준 범위에서 벗어나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제19항에 있어서,
상기 시상 단면에서 상기 두개골의 크기를 측정하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제17항에 있어서,
상기 관심 단면은 뇌실 단면(transventricular plane)이고,
상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는,
상기 3차원 뇌 영상의 시상면에서 공동중격판을 검출하는 단계;
상기 검출된 공동중격판에 기초하여, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면으로부터 맥락총(CP, Choroid Plexus) 및 뇌실을 검출하는 단계를 검출하고,
상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 맥락총 및 상기 뇌실의 검출 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 뇌실 단면의 후보 평면 중 상기 뇌실 단면을 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제23항에 있어서,
상기 적어도 하나의 시상 단면의 후보 평면을 설정하는 단계는, 상기 시상면에 수직이고 공동중격판의 긴 방향과 평행인 직선을 포함하는 공동중격판 평면, 및 상기 공동중격판 평면에 평행한 적어도 하나의 평면을 시상 단면의 후보 평면으로 설정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제23항에 있어서,
상기 뇌실 단면을 결정하는 단계는, 상기 맥락총에 대응하는 영역의 경계선의 대조도, 상기 맥락총의 크기, 및 상기 뇌실에 대응하는 영역의 경계선의 대조도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 뇌실 단면을 결정하는, 의료 영상 처리 방법. - 제23항에 있어서,
상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심을 검출하는 단계;
상기 맥락총 영역의 중심과 상기 뇌실 영역의 중심이 만나는 위치에서 중심선을 결정하는 단계;
상기 맥락총 영역과 상기 뇌실 영역의 상부 경계를 근사하는 제1 직선 및 하부 경계를 근사하는 제2 직선을 결정하는 단계; 및
상기 제1 직선과 상기 제2 직선이 상기 중심선과 교차하는 두 점 사이의 거리를 뇌실 크기로 결정하는 단계를 더 포함하는 의료 영상 처리 방법. - 제26항에 있어서,
상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는 단계는, 상기 중심선과 상기 제1 직선과의 각도, 및 상기 중심선과 상기 제2 직선과의 각도를 고려하여 상기 제1 직선 및 상기 제2 직선을 결정하는, 의료 영상 처리 방법. - 제17항에 있어서,
상기 관심 단면은, 소뇌 단면(transcerebellar plane)이고,
상기 해부학적 기관을 검출하는 단계는,
시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 단계;
상기 공동중격판과 상기 소뇌를 연결하는 직선을 포함하고, 상기 시상면에 수직인 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면을 설정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 관심 단면을 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 소뇌 단면의 후보 평면으로부터 소뇌를 검출한 결과에 따라, 상기 소뇌 단면을 결정하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제28항에 있어서,
상기 시상면에서 공동중격판 및 소뇌를 검출하는 단계는,
상기 시상면에서 두개골을 검출하는 단계; 및
상기 두개골의 대칭 선분을 찾고, 상기 대칭 선분에 위아래로 접한 8자 형태의 두 개의 원 또는 타원을 검출하여 상기 소뇌를 검출하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법. - 제29항에 있어서,
상기 소뇌 단면에서 8자 형태의 상기 두 개의 원 또는 타원의 상하 방향 양단을 연결하는 선분의 길이를 측정하여 상기 소뇌의 크기를 측정하는 단계를 더 포함하는 의료 영상 처리 방법. - 제29항에 있어서,
상기 소뇌 단면으로부터 대뇌조(cistern magna)를 검출하는 단계; 및
상기 대칭 선분 상에서, 상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원이 접하는 점과, 상기 대뇌조 사이의 거리를 측정하여 척수액 공간을 측정하는 단계를 더 포함하는 의료 영상 처리 방법. - 제29항에 있어서,
상기 소뇌의 상기 두 개의 원 또는 타원의 밝기, 형태, 및 크기 중 적어도 하나가 서로 기준 범위 이상 차이 나는 경우, 상기 시상면을 재검출하는 단계를 더 포함하는 의료 영상 처리 방법. - 프로세서에 의해 독출되어 수행되었을 때, 의료 영상 처리 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
3차원 뇌 영상으로부터 해부학적 기관을 검출하는 단계;
상기 해부학적 기관의 검출 결과에 기초하여, 상기 3차원 뇌 영상으로부터 관심 단면을 결정하는 단계; 및
상기 관심 단면의 영상을 출력하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
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