KR20160012644A - 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법은 피검자의 제1 자세에서 촬영된 제1 의료 영상으로부터 추출된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 제2 자세에서 촬영된 제2 의료 영상으로부터 추출된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 매칭시키는 단계; 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계; 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해, 상기 제1 의료 영상에 디스플레이된 키 포인트들 중 제1 키 포인트에 대한 위치 이동이 결정되면 상기 제1 키 포인트를 포함하는 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 재매칭시키는 단계; 및 키 포인트가 재매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치 {Method and apparatus for controlling key point matching of medical images}
본 발명은 의료 영상의 위치 매칭(key point matching)에 대한 것으로, 상세하게는 의료 영상 간 매칭 정확성을 향상시킬 수 있는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 산업통상자원부 및 한국산업기술평가관리원의 핵심의료기기제품화 기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제번호: 10043072, 과제명: 3D 의료영상 SW인 Xelis 솔루션 제품의 신뢰성 및 국제 경쟁력 향상을 위한 임상평가 및 제품 개선].
우리나라는 물론 미국, 일본, 유럽 등의 선진국은 이미 출산율 감소로 인한 고령화 시대를 맞이 하였으며, 노인인구가 많아지는 만큼 의료산업에 대한 수요 또한 급격히 늘어나고 있는 추세다. 고령인구에 많이 나타나는 뇌 질환이나 심장 혈관계 질환 및 암 질환의 증가에 따라 이를 초기에 정확히 진단하기 위한 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 컴퓨터단층촬영(CT: Computed Tomography), 양전자단층촬영(PET: Positron Emission Tomography), 단일광자단층촬영(SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography) 등의 기술 역시 중요시되고 있으며, 그 성능 또한 발전하고 있다.
전통적으로 우리나라에서는 위암의 비율이 높았으나, 최근에는 육류 소비가 증가하는 등 식생활 습관의 변화로 인하여 과거에는 선진국형 질환으로 여겨지던 대장암의 비율이 높아지는 등의 변화가 일어나고 있다. 대장(colon)의 진단을 위해서는 컴퓨터단층촬영 영상의 재구성을 통한 3D 볼륨 렌더링이나 가상 내시경(virtual colonoscopy) 영상이 주로 이용된다. 이때 환자의 자세 예를 들어, 누운 자세(supine)와 엎드린 자세(prone)에 따라 촬영되는 영상이 다르기 때문에, 서로 다른 자세에서 촬영된 의료 영상들을 서로 대응하는 키 포인트들을 매칭하여 비교하는 기술이 임상적으로 의미가 있다. 이 때 서로 다른 자세에서 촬영된 의료 영상들은 매칭 알고리즘을 이용하여 키 포인트들을 추출하며 추출된 키 포인트들의 위치를 이용하여 영상을 매칭할 수 있다.
하지만, 종래 위치 매칭 방법은 매칭된 두 의료 영상들 각각의 키 포인트들을 변경할 수 없었으며, 의료 영상의 키 포인트들 위치를 보정하는 방법이 직관적이지 못하여 사용자에게 불편함을 주고 그 보정 방법이 비효율적이었다.
이런 문제점을 해결할 수 있도록 활용할 수 있는 수단의 일 예시로서, 선행기술인 한국공개특허 제10- 2014-0032810호는 의료 영상들의 정합 방법 및 장치에 대한 것으로, 의료 시술 전에 사전 촬영된 영상으로서 장기와 병변이 나타나는 제1 의료 영상과 의료 시술 중 실시간으로 촬영된 영상으로서 상대적으로 에지 콘트라스트가 낮은 제2 의료 영상의 특징점들을 이용하여 제1 의료 영상과 제2 의료 영상을 신속하고 정확하게 정합할 수 있는 기술이다.
상기 선행기술은 특징점을 이용하여 의료 영상 간의 정합을 수행하는데, 환자의 다른 자세가 아닌 동일 자세에서 촬영된 의료 영상들을 정합하는 기술이기 때문에, 환자의 서로 다른 자세에서 촬영되어 특징점들 간의 위치가 상당한 차이를 나타내는 의료 영상들 간의 매칭 방법으로 적용하기 힘든 문제점이 있다.
따라서, 환자에 대해 다른 자세에서 촬영된 의료 영상들 간의 위치 또는 특징점을 매칭시키기 위한 방법이 필요한 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2014-0032810호 "의료 영상들의 정합 방법 및 장치" (공개일: 2014.03.17)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 의료 영상들의 키 포인트들을 디스플레이하고 조정할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 의료 영상 간 매칭 정확성을 향상시킬 수 있는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 키 포인트와 해당 키 포인트에 대한 의료 영상을 동기화시켜 디스플레이함으로써, 키 포인트들간의 매칭 정확성을 향상시킬 수 있는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 의료 영상들 간의 키 포인트들을 자동으로 추출하여 비교할 수 있도록 사용자에게 제공하고, 누운 자세(supine position)와 엎드린 자세(prone position) 간의 의료 영상들 간에 위치의 차이가 상대적으로 큰 키 포인트들 간에도 효과적으로 매칭 정확성을 향상시킬 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법은 피검자의 제1 자세에서 촬영된 제1 의료 영상으로부터 추출된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 제2 자세에서 촬영된 제2 의료 영상으로부터 추출된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 매칭시키는 단계; 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계; 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해, 상기 제1 의료 영상에 디스플레이된 키 포인트들 중 제1 키 포인트에 대한 위치 이동이 결정되면 상기 제1 키 포인트를 포함하는 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 재매칭시키는 단계; 및 키 포인트가 재매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 사용자가 상기 사용자 인터페이스를 통하여 키 포인트를 이동시킬 수 있도록 사용자 메뉴를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 상기 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제1 내비게이션 바와 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제2 내비게이션 바를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상을 화면 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상은 가상 내시경(endoscope) 영상, 밴드 뷰(band view) 영상, 단면 영상 중 어느 하나일 수 있다.
상기 매칭시키는 단계는 상기 제1 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출할 수 있다.
상기 매칭시키는 단계는 상기 제1 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치는 피검자의 제1 자세에서 촬영된 제1 의료 영상으로부터 추출된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 제2 자세에서 촬영된 제2 의료 영상으로부터 추출된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 매칭하고, 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 중 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해 위치 이동된 제1 키 포인트를 포함하는 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 재매칭하는 매칭부; 및 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 또는 키 포인트가 재매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고, 키 포인트가 매칭된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들 또는 키 포인트가 재매칭된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 디스플레이 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 의료 영상들의 키 포인트들을 디스플레이하고 조정할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하고, 키 포인트와 해당 키 포인트에 대한 의료 영상을 동기화시켜 디스플레이함으로써, 키 포인트들간의 매칭 정확성을 향상시키고 따라서 의료 영상 간 매칭 정확성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 매칭 시 의료 영상들 각각에 대한 키 포인트들의 위치를 나타내는 직선 바(bar) 예를 들어, 내비게이션(navigation) 바를 제공하고, 의료 영상 또는 직선 바 상에서 조정하고자 하는 키 포인트를 선택하여 키 포인트의 위치를 조정함으로써, 의료 영상들 간의 키 포인트 매칭에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
이런 본 발명은 환자의 제1 자세 예를 들어, 누운 자세(supine position)에서 촬영된 의료 영상과 환자의 제2 자세 예를 들어, 엎드린 자세(prone position)에서 촬영된 의료 영상 각각에서 추출된 키 포인트들 간의 매칭 정확성을 향상시키기 위한 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 의료 영상들 간의 매칭을 수행하기 위한 키 포인트들에 대한 위치를 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 키 포인트들 간의 매칭 정확성을 향상시키기 위한 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 매칭이 잘못된 특정 키 포인트만을 조정할 수 있고, 조정된 특정 키 포인트에 대한 매칭을 수행할 수 있다. 따라서, 두 의료 영상 간의 매칭 정확성을 향상시키면서 매칭을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 대한 추가 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 위치 매칭 제어 방법을 적용할 수 있는 2D 의료 영상과 3D 의료 영상에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 추출된 키 포인트들에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 6은 추출된 키 포인트들이 디스플레이된 화면 상의 구성을 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 예시도들을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법 및 그 장치를 첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 환자 또는 피검자에 대해 다른 자세에서 촬영된 의료 영상들 간의 위치 매칭을 제어하기 위한 방법으로, 환자의 제1 자세 예를 들어, 누운 자세(supine)에서 촬영된 의료 영상과 환자의 제2 자세 예를 들어, 엎드린 자세(prone)에서 촬영된 의료 영상의 키 포인트들을 디스플레이하고 조정할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하고, 키 포인트와 해당 키 포인트에 대한 의료 영상을 동기화하여 디스플레이함으로써, 키 포인트들간의 매칭 정확성을 향상시키고 이를 통해 의료 영상 간 매칭 정확성을 향상시키고자 하는 것을 그 요지로 한다.
또한 본 발명은 키 포인트들 간의 매칭을 조정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 사용자에게 키 포인트의 위치를 용이하게 조정할 수 있고, 이를 통해 의료 영상들의 위치를 매칭시키는 방법에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다. 도 1의 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법은 그래픽 사용자 인터페이스를 제어할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 프로세서(processor)를 통하여 실행될 수 있으며, 프로세서와 연결되는 메모리에 로드(load)되는 인스트럭션의 형태로 저장될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 환자 또는 피검자에 대해 제1 자세 예를 들어, 누운 자세 누운 자세(supine position)에서 촬영된 의료 영상(이하, "제1 의료 영상"이라 칭함)과 제2 자세 예를 들어, 엎드린 자세(prone position)에서 촬영된 의료 영상(이하, "제2 의료 영상"이라 칭함)을 수신하고, 수신된 제1 의료 영상에 대한 키 포인트들(이하, "제1 키 포인트들"이라 칭함)과 제2 의료 영상에 대한 키 포인트들(이하, "제2 키 포인트들"이라 칭함)을 추출한다(S110, S120).
이 때, 단계 S110에서 수신되는 제1 의료 영상과 제2 의료 영상은 도 3에 도시된 일 예와 같이, 2차원(2D) 의료 영상(310, 320)일 수도 있고, 도 4에 도시된 일 예와 같이, 3차원(3D) 의료 영상(410, 420)일 수도 있다. 물론, 2D 의료 영상은 액시얼(axial) 영상, 코로날(coronal) 영상, 새지털(sagittal) 영상일 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 도 3과 도 4에서 좌측에 디스플레이되는 의료 영상(a)은 제1 자세에서 촬영된 의료 영상일 수 있고, 우측에 디스플레이되는 의료 영상(b)은 제2 자세에서 촬영된 의료 영상일 수 있다. 물론, 좌측과 우측에 디스플레이되는 영상이 서로 바뀔 수도 있다.
그리고, 단계 S110에서 수신되는 의료 영상들은 의료 영상을 저장하고 있는 서버나 시스템 예를 들어 의료 영상 저장 전송 시스템(PACS)으로부터 수신될 수도 있고, 의료 영상을 촬영하는 의료 영상 촬영 장치 예를 들어, CT 장치(CT modality)로부터 직접 수신될 수도 있다.
도 3과 도 4는 화면 상에 로딩되는 2D 의료 영상과 3D 의료 영상에 대한 예시도를 나타낸 것으로, 도 4와 같이 3D 의료 영상이 화면에 로딩되는 경우 3D 의료 영상, 3D 의료 영상에 나타나는 패스(path)에 대한 위치를 나타내는 내비게이션 바 그리고 패스 상에서 사용자에 의해 선택된 위치에 대응하는 영상이 별도의 영역에 디스플레이되도록 구성할 수 있다. 물론, 로딩되는 의료 영상이 2D 의료 영상인 경우에도 도 4와 같은 화면 구성으로 디스플레이될 수도 있다.
이 때, 단계 S120에서 추출되는 의료 영상에서의 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들은 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에서의 곡률 정보를 이용하여 주요 변곡점들을 검출하고, 검출된 주요 변곡점들을 반영하여 추출될 수도 있고, 제1 의료 영상과 제2 의료 영상의 해부학적 정보 예를 들어, 의료 영상의 관심 영역(ROI)에 대한 정보, 장기 정보, 해당 장기에서의 주요 포인트에 대한 정보 등을 이용하여 추출될 수도 있다.
즉, 단계 S120은 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 전체 패스 모양을 잘 나타낼 수 있는 특징점들을 키 포인트들로 추출할 수도 있고, 해부학적 정보를 기반으로 전체 패스 모양을 잘 나타낼 수 있는 특징점들을 키 포인트들로 추출할 수도 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 일 예와 같이, 제1 자세(예를 들어, supine)에서 촬영된 대장에 대한 의료 영상(a)에서 대장에 대한 패스로부터 키 포인트들(510)을 추출하고, 제2 자세(예를 들어, prone)에서 촬영된 대장에 대한 의료 영상(b)에서 대장에 대한 패스로부터 키 포인트들(520)을 추출할 수 있다. 물론, 두 의료 영상에서 추출되는 키 포인트들에 대한 개수는 동일한 것이 바람직하다.
물론, 본 발명에서 키 포인트들을 추출하는 방법이 이에 한정되지 않으며, 의료 영상에서 키 포인트들을 추출할 수 있는 다양한 방법들이 적용될 수 있다.
단계 S120에 의해 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들이 추출되면 추출된 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 매칭시키고, 매칭된 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 디스플레이한다(S130, S140).
단계 S130에서의 키 포인트들의 매칭은 키 포인트들 간의 간격을 이용하여 매칭할 수도 있고, 해당 의료 영상에서의 위치 등을 이용하여 매칭할 수도 있다.
이 때, 의료 영상에 디스플레이되는 키 포인트들(510, 520)은 도 6에 도시된 일 예와 같이, 제1 자세에서 촬영된 의료 영상이 디스플레이되는 영역(610)과 제2 자세에서 촬영된 의료 영상이 디스플레이되는 영역(620)에서 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 오버레이(overlay)되어 디스플레이될 수 있다. 각 의료 영상에 오버레이되는 키 포인트들은 서로 매칭된 상태이기 때문에 대응하는 키 포인트들끼리 동기화된 상태일 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 방법에서 화면 상에 디스플레이되는 구성이 각 자세에서 촬영된 의료 영상과 키 포인트들 뿐만 아니라 키 포인트들에 대한 위치와 해당하는 영상을 화면 상에 제공할 수 있으며 이에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 대한 추가 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방법은 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 대해 매칭된 제1 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제1 내비게이션 바와 제2 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제2 내비게이션 바를 제공하고 제1 의료 영상의 매칭된 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상과 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 위치와 동기화된 제2 키 포인트들 중 어느 하나에 대응하는 의료 영상을 화면 상의 별도 영역에 디스플레이한다(S210, S220). 즉, 단계 S220은 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에서 위치가 동기화된 키 포인트에 대응하는 의료 영상 각각을 화면 상의 별도 영역에 디스플레이한다
여기서, 단계 S210은 도6에 도시된 바와 같이, 제1 의료 영상의 패스에서 제1 키 포인트들(510) 각각에 대응하는 위치를 나타내는 제1 내비게이션 바(630)와 제2 의료 영상의 패스에서 제1 키 포인트들과 매칭된 제2 키 포인트들(520) 각각에 대응하는 위치를 나타내는 제2 내비게이션 바(660)를 제공하고, 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트 위치에 대응하는 의료 영상을 별도의 디스플레이 영역(620)에 디스플레이하며 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트 위치와 동기화된 제2 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상을 별도의 디스플레이 영역(650)에 디스플레이한다. 내비게이션 바 영역과 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대한 위치에 대응하는 의료 영상이 디스플레이되는 영역은 상황에 따라 달라질 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 일 예와 같이, 키 포인트 위치에 대응되는 의료 영상은 가상 내시경(endoscope) 영상, 밴드 뷰(band view) 영상, 단면 영상 중 어느 하나일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 단계 S140에 의해 매칭된 키 포인트들이 의료 영상들 각각에 디스플레이 되면 사용자 인터페이스를 통해 키 포인트를 이동시킬 수 있도록 사용자 메뉴를 제공한다(S150).
이 때, 사용자 메뉴는 사용자 인터페이스를 통해 어느 하나의 키 포인트를 이동 시키고 이동된 위치를 해당 키 포인트의 새로운 위치로 조정할 수 있는 것과 같은 기능의 사용자 메뉴일 수 있으며, 이 뿐만 아니라 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있는 모든 사용자 메뉴를 포함할 수 있다.
또한, 단계 S150에서 제공되는 사용자 메뉴는 도 2에서 설명한 내비게이션 바 등을 포함할 수도 있다.
본 발명에서 제공되는 사용자 메뉴를 이용한 사용자 입력에 의해 키 포인트의 위치 이동이 결정되었는지 판단한다(S160).
이 때, 단계 S160은 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력을 통해 제1 키 포인트들 또는 제2 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트 위치가 이동되고 사용자에 의해 새로운 위치가 해당 키 포인트의 위치로 결정되었는지 판단할 수 있다.
단계 S160 판단 결과, 제1 키 포인트들 또는 제2 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트 위치가 사용자에 의해 이동된 위치로 결정되면 위치 이동된 키 포인트를 포함하는 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 재매칭한다(S170).
이 때, 단계 S170은 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들 모두에 대해 재매칭을 수행할 수도 있지만, 위치 이동이 결정된 특정 키 포인트에 대해서만 재매칭을 수행할 수도 있다.
단계 S170에 의해 두 의료 영상의 키 포인트들이 재매칭되면 재매칭된 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 디스플레이한다(S180).
상황에 따라, 본 발명은 키 포인트들 매칭에 대한 결과를 화면에 디스플레이한 상태에서 매칭된 결과에 대한 리포트를 작성할 수 있는 메뉴 또한 제공할 수도 있다.
이런 본 발명에 따른 방법에 대해 도 7 내지 도 10을 참조하여 조금 더 설명하면 다음과 같다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 예시도들을 나타낸 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 의료 영상의 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트가 사용자에 의해 선택되면 선택된 키 포인트에 대한 위치를 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 디스플레이한다.
이 때, 사용자는 제1 내비게이션 바에 디스플레이된 어느 하나의 키 포인트 위치(720)를 선택할 수도 있고, 제1 의료 영상에 오버레이된 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트(710)를 선택할 수도 있다. 물론, 사용자에 의해 제1 의료 영상의 키 포인트(710, 720)가 선택되면 선택된 해당 키 포인트에 대응하는 제2 의료 영상의 키 포인트 또한 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 화면 상에 그 위치를 다른 키 포인트들과 차별적으로 디스플레이할 수 있다. 즉, 해당 키 포인트 위치(720, 740)는 제2 의료 영상 상에서 뿐만 아니라 제2 내비게이션 바 상에서도 차별적으로 디스플레이될 수 있다.
그리고, 사용자에 의해 선택된 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상(750)이 화면 상에 동기화되어 디스플레이되고, 마찬가지로 제2 키 포인트들 중 선택된 키 포인트에 대응하는 키 포인트에 대한 의료 영상이(760)이 화면 상에 동기화되어 디스플레이된다.
사용자에 의해 선택된 키 포인트(710)의 위치가 잘못된 위치로 판단되면 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 의해 키 포인트(710)의 위치가 다른 위치(810)로 이동될 수 있다.
이 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 의료 영상에서 사용자에 의해 선택된 키 포인트의 위치는 새로운 위치(810)로 이동되지만 제2 의료 영상에서의 해당 키 포인트는 이동되지 않고 고정된 상태로 유지된다.
그리고, 사용자에 의해 키 포인트(710)의 위치가 새로운 위치(810)로 이동되면 새로운 위치(810)에 대응하는 의료 영상(820)을 화면 상에 디스플레이함으로써, 두 의료 영상의 해당 키 포인트에 대한 의료 영상의 비교를 통해 사용자가 해당 키 포인트의 위치를 조정할 수 있도록 한다.
사용자는 도 9에 도시된 바와 같이 새로운 위치(810)를 해당 키 포인트의 위치로 결정하기 위해, 사용자에게 제공되는 메뉴 예를 들어, confirm 항목(910)을 선택함으로써, 새로운 위치(810)를 해당 키 포인트의 위치로 결정한다.
새로운 위치(810)가 사용자에 의해 해당 키 포인트의 위치로 결정되면 위치 이동된 키 포인트들 또는 키 포인트에 대해 재매칭을 수행하고, 재매칭이 수행된 키 포인트들을 해당 의료 영상의 키 포인트들로 설정한다. 물론, 재설정된 제1 키 포인트들에 대한 위치는 제1 내비게이션 바에 반영되고, 제1 내비게이션 바에서 새로운 위치(1020)가 조정되어 디스플레이된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법은 환자의 제1 자세와 제2 자세에서 촬영된 영상 예를 들어, supine, prone 영상의 각 패스에서 매칭되는 키 포인트들을 설정한 후 이에 대한 위치를 직선 바 형태인 내비게이션 바 형태로 디스플레이하고, 해당 의료 영상의 키 포인트 위치를 조정할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 의료 영상 간의 키 포인트들 매칭 정확성을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 의료 영상들 간 매칭 정확성 또한 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 키 포인트들 간의 매칭 정확성을 향상시키기 위한 사용자 인터페이스를 제공하기 때문에 의료 영상들 간의 매칭을 수행하기 위한 키 포인트들에 대한 위치를 용이하게 조정할 수 있고, 매칭이 잘못된 특정 키 포인트만을 조정할 수 있기 때문에 키 포인트 매칭에 대한 효율성을 향상시킬 수 있으며, 조정된 키 포인트에 대한 매칭을 수행할 수도 있기에 의료 영상 간 매칭을 수행하는데 소비되는 시간을 줄일 수도 있다.
나아가, 본 발명에 따른 방법은 사용자에 의해 선택된 키 포인트에 대응하는 의료 영상 예를 들어, 가상 내시경 영상, 밴드 뷰 영상, 단면 영상 등을 별도의 디스플레이 영역이 동기화시켜 디스플레이함으로써, 해당 키 포인트의 매칭 정확성 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
그리고, 본 발명에서 제1 의료 영상과 제2 의료 영상은 하나의 디스플레이 수단을 이용하여 모두 디스플레이할 수도 있지만, 서로 다른 디스플레이 수단에서 각각 디스플레이될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(1100)는 수신부(1110), 추출부(1120), 디스플레이부(1130), 사용자 메뉴 제공부(1140), 매칭부(1150) 및 디스플레이 제어부(1160)를 포함한다. 본 발명에 따른 장치를 구성하는 수신부(1110), 추출부(1120), 사용자 메뉴 제공부(1140), 매칭부(1150) 및 디스플레이 제어부(1160)는 의료 영상의 위치 매칭을 제어할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 프로세서(processor)에 의해 구성될 수 있으며, 디스플레이부(1130)는 별도의 모니터와 같은 디스플레이 수단에 의해 구성될 수 있다.
수신부(1110)는 환자 또는 피검자에 대해 제1 자세 예를 들어, 누운 자세 누운 자세(supine position)에서 촬영된 의료 영상과 제2 자세 예를 들어, 엎드린 자세(prone position)에서 촬영된 의료 영상을 수신한다.
이 때, 수신부(1110)는 액시얼(axial) 영상, 코로날(coronal) 영상, 새지털(sagittal) 영상 중 적어도 하나를 포함하는 2D 의료 영상을 수신할 수도 있고, 3D 의료 영상을 수신할 수도 있으며, 의료 영상을 저장하고 있는 서버나 시스템 예를 들어 의료 영상 저장 전송 시스템(PACS)으로부터 의료 영상을 수신할 수도 있고, 의료 영상을 촬영하는 의료 영상 촬영 장치 예를 들어, CT 장치(CT modality)로부터 직접 의료 영상을 수신할 수도 있다.
추출부(1120)는 제1 의료 영상에 대한 제1 키 포인트들과 제2 의료 영상에 대한 제2 키 포인트들을 추출한다.
이 때, 추출부(1120)는 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에서의 곡률 정보를 이용하여 주요 변곡점들을 검출하고, 검출된 주요 변곡점들을 반영하여 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 추출할 수도 있고, 제1 의료 영상과 제2 의료 영상의 해부학적 정보 예를 들어, 의료 영상의 관심 영역(ROI)에 대한 정보, 장기 정보, 해당 장기에서의 주요 포인트에 대한 정보 등을 이용하여 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 추출할 수도 있다.
이런 추출부(1120)는 상황에 따라 매칭부(1150)에 포함되어 구성될 수도 있다.
디스플레이부(1130)는 본 발명에 따른 장치에서 수행되는 데이터를 디스플레이하는 수단으로, 제1 의료 영상, 제2 의료 영상을 화면 상에 디스플레이하고, 사용자 메뉴 등을 화면 상에 디스플레이하며, 내비게이션 바와 같이 본 발명과 관련된 정보와 데이터를 디스플레이한다.
물론, 디스플레이부(1130)는 디스플레이 제어부(1160)에 의한 제어에 의해 관련 데이터를 화면 상에 디스플레이할 수 있다.
사용자 메뉴 제공부(1140)는 사용자가 사용자 인터페이스를 통하여 키 포인트를 이동시킬 수 있도록 사용자 메뉴를 제공한다.
이 때, 사용자 메뉴 제공부(1140)는 상술한 내비게이션 바를 포함할 수도 있고, 사용자에 의해 이동된 키 포인트의 새로운 위치를 결정하기 위한 메뉴 등을 제공할 수 있다.
매칭부(1150)는 제1 의료 영상으로부터 추출된 제1 키 포인트들과 제2 의료 영상으로부터 추출된 제2 키 포인트들을 매칭하고, 어느 하나의 키 포인트가 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해 위치 이동된 후 사용자에 의해 위치 이동된 새로운 위치가 해당 키 포인트의 위치로 결정되면 위치 이동된 키 포인트를 포함하는 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 재매칭한다.
이 때, 매칭부(1150)는 위치가 이동된 키 포인트에 대해서만 재매칭을 수행할 수도 있다.
디스플레이 제어부(1160)는 매칭된 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 디스플레이하고, 나아가 재매칭된 제1 키 포인트들과 제2 키 포인트들을 제1 의료 영상과 제2 의료 영상에 디스플레이한다.
이 때, 디스플레이 제어부(1160)는 제1 내비게이션 바와 제2 내비게이션 바가 화면 상에 디스플레이되도록 제공할 수 있고, 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상과 제2 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상을 화면 상에 디스플레이할 수도 있다.
물론, 디스플레이 제어부(1160)는 제1 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트가 선택되면 선택된 키 포인트와 동기화되거나 매칭되는 제2 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대한 의료 영상을 화면 상에 디스플레이할 수 있다.
이 때, 디스플레이 제어부(1160)는 키 포인트에 대응하는 가상 내시경(endoscope) 영상, 밴드 뷰(band view) 영상, 단면 영상 중 어느 하나를 화면 상에 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 피검자의 제1 자세에서 촬영된 제1 의료 영상으로부터 추출된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 제2 자세에서 촬영된 제2 의료 영상으로부터 추출된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 매칭시키는 단계;
    키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계;
    사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해, 상기 제1 의료 영상에 디스플레이된 키 포인트들 중 제1 키 포인트에 대한 위치 이동이 결정되면 상기 제1 키 포인트를 포함하는 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 재매칭시키는 단계; 및
    키 포인트가 재매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 단계
    를 포함하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    사용자가 상기 사용자 인터페이스를 통하여 키 포인트를 이동시킬 수 있도록 사용자 메뉴를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제1 내비게이션 바와 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제2 내비게이션 바를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상을 화면 상에 디스플레이하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상은
    가상 내시경(endoscope) 영상, 밴드 뷰(band view) 영상, 단면 영상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 매칭시키는 단계는
    상기 제1 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 매칭시키는 단계는
    상기 제1 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 방법.
  8. 피검자의 제1 자세에서 촬영된 제1 의료 영상으로부터 추출된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 제2 자세에서 촬영된 제2 의료 영상으로부터 추출된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 매칭하고, 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 중 사용자 인터페이스를 이용한 사용자 입력에 의해 위치 이동된 제1 키 포인트를 포함하는 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 재매칭하는 매칭부; 및
    키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 또는 키 포인트가 재매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제1 의료 영상에 디스플레이하고, 키 포인트가 매칭된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들 또는 키 포인트가 재매칭된 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 상기 제2 의료 영상에 디스플레이하는 디스플레이 제어부
    를 포함하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    사용자가 상기 사용자 인터페이스를 통하여 키 포인트를 이동시킬 수 있도록 사용자 메뉴를 제공하는 사용자 메뉴 제공부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는
    상기 키 포인트가 매칭된 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제1 내비게이션 바와 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들에 대한 위치를 나타내는 제2 내비게이션 바를 제공하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는
    상기 제1 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상과 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들 중 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상을 화면 상에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 어느 하나의 키 포인트에 대응하는 의료 영상은
    가상 내시경(endoscope) 영상, 밴드 뷰(band view) 영상, 단면 영상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 매칭부는
    상기 제1 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 곡률 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 매칭부는
    상기 제1 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제1 의료 영상의 키 포인트들을 추출하고, 상기 제2 의료 영상의 해부학적 정보를 이용하여 상기 제2 의료 영상의 키 포인트들을 추출하는 것을 특징으로 하는 의료 영상의 위치 매칭 제어 장치.
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E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)