KR20170078180A - Method and system for establishing region-of-interest in tomography - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단층 촬영을 위한 관심 영역을 설정하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피검체에 대한 표면 정보를 추출한 후, 상기 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 정보 및 표면 정보를 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정함으로써, 피검체에 대한 관심 영역을 설정하기 위하여 피검체에 조사되는 엑스선 조사선량을 최소화할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 관심 영역 설정 시스템이 피검체에 대한 단층 촬영을 위하여 관심 영역을 설정하는 방법에 있어서, 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득 단계; 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득 단계; 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출 단계; 및 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법을 개시하는 효과를 갖는다.The present invention relates to a method and system for setting a region of interest for tomography, and more particularly, to a method and system for setting a region of interest for tomography. More specifically, after extracting surface information about a subject, And setting a region of interest with respect to the inspected object so as to minimize an amount of X-ray irradiated to the inspected object in order to set a region of interest with respect to the inspected object.
The present invention is a method for setting a region of interest for a tomography of a subject by a region-of-interest system, the method comprising: acquiring first surface shape information and first region of interest information for the subject at a first time point; 1 information acquisition step; A second information obtaining step of obtaining second surface shape information for the subject at the second time point; A coordinate conversion means calculation step of calculating coordinate conversion means for the subject by comparing the first surface shape information and the second surface shape information; And a region of interest information calculation step of calculating the second region of interest information on the subject at the second time point by applying the coordinate transformation means to the first region of interest information, And a method of setting a region of interest.
Description
본 발명은 단층 촬영을 위한 관심 영역을 설정하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피검체에 대한 표면 정보를 추출한 후, 상기 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 정보 및 표면 정보를 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정함으로써, 피검체에 대한 관심 영역을 설정하기 위하여 피검체에 조사되는 엑스선 조사선량을 최소화할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for setting a region of interest for tomography, and more particularly, to a method and system for setting a region of interest for tomography. More specifically, after extracting surface information about a subject, And setting a region of interest with respect to the inspected object so as to minimize an amount of X-ray irradiated to the inspected object in order to set a region of interest with respect to the inspected object.
단층 촬영(Computed Tomography, CT)은 피검체의 내부를 비침습적으로 검사할 수 있는 유용한 진단 방법으로서, 영상 의학 분야에서 폭넓게 활용되고 있는 진단 방법 중 하나라고 할 수 있다. 그런데, 최근 들어서는 단층 촬영에 사용되는 엑스선(x-ray)의 위험성이 강조되면서, 저선량 단층 촬영에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 단층 촬영에 따른 엑스선 조사량을 줄이기 위하여, 단층 촬영에 있어서 엑스선이 조사되는 영역을 피검체 중 일부인 관심 영역(region of interest, ROI)으로 제한하는 관심 영역 단층 촬영(ROI CT)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Computed tomography (CT) is a useful diagnostic tool for the noninvasive examination of the inside of a subject. It is one of the widely used diagnostic methods in the field of radiology. However, in recent years, with the emphasis on the risk of x-rays used in tomography, interest in low-dose tomography is increasing. Accordingly, in order to reduce the dose of X-ray according to the tomography, a study on ROI CT in which an area irradiated with X-rays is limited to a region of interest (ROI) .
통상적으로 관심 영역 단층 촬영에서는 피검체에 대한 관심 영역(ROI)을 결정한 후, 상기 피검체의 관심 영역에 대한 시야각(field of view, FOV)에 따라 시준기(collimator)를 제어 등의 방법으로 조사되는 엑스선을 제어하면서 투영 데이터를 획득하고, 상기 피검체에 대한 단층 영상을 재구성하게 된다. Typically, a ROI is determined in a ROI, and then a ROI of the ROI is determined and then a collimator is controlled according to a field of view (FOV) of the ROI of the ROI Acquires projection data while controlling the X-rays, and reconstructs a tomographic image of the subject.
이때, 관심 영역 단층 촬영에서는 특정 관심 영역에 대해서만 엑스선을 조사하게 되므로, 총 엑스선 조사선량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부조사선량도 크게 저감할 수 있으며, 나아가 주빔(primary beam)의 크기가 작아져 스캐터(scatter)를 저감하는 효과도 가질 수 있어, 추가적인 조사선량 저감 및 화질 개선의 효과까지도 기대할 수 있다.At this time, since the X-ray is irradiated only for a specific area of interest in the ROI, not only the total X-ray irradiation dose but also the skin irradiation dose can be greatly reduced. Further, the size of the primary beam is reduced It is possible to have an effect of reducing the scatter, and further the effect of reducing the irradiation dose and improving the image quality can be expected.
이에 따라, 상기 관심 영역 단층 촬영에서 피검체에 대한 관심 영역을 적절하게 선정하는 것은 피검체에 대한 엑스선 조사선량 등에 큰 영향을 미칠 수 있는 바, 상기 관심 영역을 적절하게 지정하는 것은 매우 중요한 문제라 할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 관심 영역에 대한 바람직한 조건을 살펴보면, 1) 엑스선 조사선량을 줄이기 위하여 관심 영역을 제외한 비관심영역에 불필요한 X선 노출이 최소화되는 것이 적절하고, 2) 관심 영역을 지정하기 위하여 추가적으로 조사되는 엑스선 조사선량을 최소화하여야 하며, 3) 덧붙여, 단층 촬영 장비 운용자가 보다 피검체에 대한 관심 영역을 편리하게 지정할 수 있도록 함으로써 장비 운용의 효율성을 개선할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Accordingly, it is very important to appropriately designate the region of interest in the ROI, and it is very important to designate the region of interest appropriately. can do. More specifically, the preferable conditions for the region of interest are as follows: 1) unnecessary X-ray exposure to an un-interested region other than a region of interest is minimized in order to reduce an X-ray dose, and 2) It is desirable to minimize the dose of X-ray radiation to be irradiated, and 3) to improve the efficiency of equipment operation by allowing the operator of tomography equipment to more conveniently specify the area of interest for the subject.
이와 관련하여, 상기 피검체에 대한 관심 영역을 결정하기 위해서 종래에는 통상 피검체에 대한 파일럿 스캔(pilot scan) 등을 통하여 스카우트 뷰(scout view) 영상을 산출하고, 이를 바탕으로 상기 피검체에 대한 관심 영역을 결정하는 방식이 사용되었다.In this regard, in order to determine a region of interest with respect to the subject, conventionally, a scout view image is usually calculated through a pilot scan on the subject, and based on the scout view image, A method of determining the region of interest was used.
보다 구체적으로, 2D 엑스선 영상을 스카우트 뷰로 이용하는 경우 관심 영역의 결정을 위하여 추가적으로 조사되는 엑스선 조사량은 비교적 적을 수 있으나, 2D 영상으로는 식별이 어려운 병변 부위나, 관심 영역의 모양이 복잡한 경우 등에는 관심 영역을 적절하게 지정하기 어려워질 수 있다. 반면, 3D 스카우트 뷰를 이용하는 경우에는 관심 영역을 입체 형상으로 컴팩트(compact)하게 지정할 수 있겠으나, 파일럿 스캔 등의 과정에서 2D스카우트 뷰를 사용하는 것에 비해 엑스선 조사량이 증가하는 문제가 나타날 수 있다.More specifically, when a 2D X-ray image is used as a scout view, the X-ray dose to be additionally examined for determination of a region of interest may be relatively small. However, in the case of a lesion site that is difficult to be identified by a 2D image, It may become difficult to designate the area appropriately. On the other hand, when the 3D scout view is used, it is possible to designate the area of interest as a three-dimensional shape compactly. However, in the course of pilot scans and the like, there may arise a problem that the dose of the X-ray is increased as compared with using the 2D scout view.
나아가, 상기와 같은 관심 영역 단층 촬영은 엑스선의 조사를 관심 영역에 한정함으로써 피검체에 대한 엑스선 조사량을 줄일 수 있는 반면, 투영 데이터의 절단에 따라 재구성 영상에서 다양한 왜곡(artifact)이 발생할 수 있다는 문제도 가질 수 있다.Furthermore, the above-described region-of-interest tomography can reduce the X-ray dose to the subject by limiting the irradiation of the X-rays to the region of interest, but it is possible to generate various artifacts in the reconstructed image due to cutting of the projection data .
이에 따라, 피검체에 대한 관심 영역을 설정함에 있어서, 관심 영역을 설정하기 위하여 추가적으로 조사되는 엑스선 조사선량을 감소시키면서도 관심 영역을 최소화하여 설정할 수 있고, 나아가 단층 촬영 장비 운용자가 보다 효과적으로 용이하게 피검체에 대한 관심 영역을 설정할 수 있으면서, 상기 피검체에 대한 재구성 영상에서의 왜곡을 억제할 수 있는 방법에 대한 요청이 지속되고 있으나, 아직 상기한 문제점들을 효과적으로 해결할 수 있는 방안이 제시되지 못하고 있다.Accordingly, in setting the region of interest for the subject, it is possible to set the region of interest to be minimized while reducing the X-ray dose to be further irradiated in order to set the region of interest, and furthermore, There has been a continuing demand for a method capable of restricting distortion in the reconstructed image with respect to the subject. However, a method for effectively solving the above problems has not been proposed yet.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 피검체에 대한 관심 영역을 설정함에 있어서, 피검체에 대한 관심 영역을 설정하기 위하여 피검체에 조사되는 엑스선 조사선량을 획기적으로 감소시키면서도 상기 피검체에 대한 관심 영역을 컴팩트(compact)하게 최소화하여 설정할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for setting a region of interest for a subject, And a system and method for setting a region of interest in which a region of interest for the subject can be compactly minimized and set.
또한, 본 발명은 피검체에 대한 관심 영역을 설정함에 있어서, 단층 촬영 장비 운용자가 보다 효과적으로 피검체에 대한 관심 영역을 설정할 수 있도록 하는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method and system for setting a region of interest for a tomography equipment operator to more effectively set a region of interest for a subject in setting a region of interest for the subject.
또한, 본 발명은 피검체에 대한 관심 영역 단층 촬영을 통하여 투과 영상을 재구성하더라도, 재구성 영상에서의 왜곡을 효과적으로 억제할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method and system for setting a region of interest that can effectively suppress distortion in a reconstructed image even if a transmitted image is reconstructed through ROI imaging of the subject.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법은, 관심 영역 설정 시스템이 피검체에 대한 단층 촬영을 위하여 관심 영역을 설정하는 방법으로서, 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득 단계; 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득 단계; 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출 단계; 및 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for setting a region of interest in a tomography, the method comprising: setting a region of interest for a tomography of a subject, A first information obtaining step of obtaining first surface shape information and first ROI information on a subject; A second information obtaining step of obtaining second surface shape information for the subject at the second time point; A coordinate conversion means calculation step of calculating coordinate conversion means for the subject by comparing the first surface shape information and the second surface shape information; And a region of interest information calculation step of calculating the second region of interest information for the subject at the second time point by applying the coordinate transformation means to the first region of interest information.
이때, 상기 제1 정보 획득 단계에서, 상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 수집된 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보일 수 있다.At this time, in the first information obtaining step, the first surface shape information is obtained by using one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor at the first time point, And may be information on the surface shape.
또한, 상기 제1 정보 획득 단계에서, 상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 산출될 수 있다.Also, in the first information obtaining step, the first surface shape information may be calculated using x-ray projection data for the subject at the first time point or an image reconstructed from the x-ray projection data.
또한, 상기 제2 정보 획득 단계에서, 상기 제2 표면 형상 정보는 상기 제2 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 수집된 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보일 수 있다.Also, in the second information obtaining step, the second surface shape information may be obtained by using one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor at the second time point, And may be information on the surface shape.
여기서, 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 수집하기 위하여, 산포점 세트(sparse point set), 라인 세트(line set), 표면 영역(surface area) 중 하나 또는 둘 이상을 조합하는 스캐닝 방식을 사용할 수 있다.Here, in order to collect information on the surface shape of the subject, a scanning method using a combination of one or more of a sparse point set, a line set, and a surface area may be used .
또한, 상기 좌표 변환 수단 산출 단계에서, 상기 좌표 변환 수단으로서, 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출할 수 있다.In the coordinate conversion means calculating step, the coordinate conversion means may calculate a coordinate conversion matrix for the subject using the first surface shape information and the second surface shape information.
또한, 상기 좌표 변환 수단 산출 단계에서, 제1 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface data)와 제2 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface data)를 레지스트레이션(registration)함에 있어서, ICP(Iterative Closest Point)를 포함하는 점 집합 레지스트레이션(point set registration), RPM(Robutt Point Matching), KC(Kernel Correlation), CPD(Coherent Point Drift) 중 하나의 알고리즘을 적용할 수 있다.In addition, in registering the surface data of the first surface shape information and the surface data of the second surface shape information in the coordinate transforming means calculating step, an ICP (Iterative Closest Point) An algorithm such as point set registration, Robutt Point Matching (RPM), kernel correlation (KC), or coherent point drift (CPD) can be applied.
또한, 상기 제1 관심 영역 정보를 이용하여 상기 관심 영역 설정 시스템의 사용자에게 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 관심 영역을 추천하는 단계를 더 포함할 수도 있다.The method may further include recommending the user of the ROI system using the first ROI information to the ROI at the second time point.
이때, 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.The method may further include performing a tomography on the second region of interest of the subject at the second time point using the second region of interest information.
여기서, 상기 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행하는 단계에서는, 동적 시준(dynamic collimation), 다엽 시준(multi-leaf collimation), 뷰-와이즈 mAs(view-wise mAs), 전자 보타이(electronic bowtie), 동적 이동 어퍼쳐(dynamic moving aperture), 슬라이딩 웨지(sliding wedge), 겐트리 리포지셔닝(gantry repositioning) 중 하나의 기법을 사용하여 상기 엑스선의 조사를 제어할 수 있다.In the step of performing tomography for the second region of interest, dynamic collimation, multi-leaf collimation, view-wise mAs, electronic bowtie, , A dynamic moving aperture, a sliding wedge, or gantry repositioning may be used to control the irradiation of the x-ray.
이때, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성 단계를 더 포함할 수도 있다.The projection data for the second region of interest on the subject at the second time point and the projection data for the region outside the first region of interest for the subject at the first time point may be used, And a tomographic image reconstruction step of reconstructing a tomographic image at a second time point with respect to the inspected object.
또한, 상기 단층 영상 재구성 단계에서, 압축 센싱 기반 인테리어 토모그라피(Compressed Sensing based Interior Tomography) 기법을 사용하여, 피검체의 전체 영역에 대한 스카우트 뷰 투영 데이터와 피검체의 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터로부터 상기 피검체의 제2 관심 영역을 포함하는 영역에 대한 단층 영상을 재구성하거나, 상기 피검체에 대한 입체 표면 데이터를 이용하여 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대하여 절단된(truncated) 투영 데이터를 외삽(extrapolation)하여 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성할 수도 있다.In the tomographic image reconstruction step, the scout-view projection data for the entire area of the subject and the projection data for the second region of interest of the subject, using the compression-sensing based interior tomography technique, Reconstructing a tomographic image of a region including the second region of interest of the subject from trimming the second region of interest of the subject using the stereoscopic surface data for the subject, The tomographic image for the second region of interest of the subject may be reconstructed by extrapolation.
또한, 상기 단층 영상 재구성 단계는, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터에 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 산출하는 단계를 포함할 수도 있다.In addition, the tomographic image reconstruction step may include the steps of: applying coordinate conversion means for the subject to the projection data on the outside region of the first region of interest with respect to the subject at the first time point, And calculating projection data for an outer region of the second region of interest with respect to the subject.
본 발명의 다른 측면에 따른 관심 영역 설정 시스템은, 피검체에 대한 단층 촬영을 위하여 관심 영역을 설정하는 관심 영역 설정 시스템으로서, 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득부; 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득부; 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출부; 및 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for setting a region of interest, the system configured to set a region of interest for tomography of the subject, the system comprising: first surface shape information for the subject at a first time point; A first information obtaining unit obtaining the region of interest information; A second information obtaining unit obtaining second surface shape information for the inspected object at a second point in time; A coordinate conversion means calculation unit for calculating coordinate conversion means for the subject by comparing the first surface shape information and the second surface shape information; And a region of interest information calculation unit for applying the coordinate transformation unit to the first ROI information and calculating second ROI information about the subject at the second time point.
이때, 상기 제1 정보 획득부에서, 상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 산출될 수도 있다.In this case, in the first information obtaining unit, the first surface shape information may be calculated using x-ray projection data for the subject at the first time point or an image reconstructed from the x-ray projection data.
또한, 상기 좌표 변환 수단 산출부에서, 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출할 수도 있다.Further, the coordinate transformation means calculation unit may calculate a coordinate transformation matrix for the subject using the first surface shape information and the second surface shape information.
이때, 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행함에 있어, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성부를 더 포함할 수도 있다.In performing the tomography on the second region of interest of the subject at the second point of time using the second region of interest, the second region of interest for the subject at the second point of time, A tomographic image reconstruction unit for reconstructing a tomographic image at a second time point of the subject using projection data and projection data for an outside region of the first region of interest with respect to the subject at the first time point .
본 발명에 따르면, 피검체에 대한 표면 정보를 추출한 후, 상기 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 정보 및 표면 정보를 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정함으로써, 피검체에 대한 관심 영역을 설정하기 위하여 피검체에 조사되는 엑스선 조사선량을 획기적으로 감소시키면서도 상기 피검체에 대한 관심 영역을 컴팩트(compact)하게 최소화하여 설정할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 구현하는 효과를 가진다.According to the present invention, after extracting the surface information on the subject, the attention area and the surface information calculated at the previous time are calculated together with the subject to set the region of interest for the subject, There is an effect of realizing a system and method for setting a region of interest in which a region of interest for the subject can be compactly minimized and set while drastically reducing the dose of X-rays irradiated to the subject in order to set a region of interest for the subject .
또한, 본 발명에 따르면, 피검체에 대하여 표면 정보를 추출한 후, 상기 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 정보 및 표면 정보를 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 산출하거나 단층 촬영 장비 운용자에게 제공함으로써, 단층 촬영 장비 운용자가 보다 효과적으로 피검체에 대한 관심 영역을 설정할 수 있도록 하는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 구현하는 효과를 가진다.According to the present invention, after the surface information is extracted for the subject, the area of interest for the subject is calculated by taking into account the area of interest information and the surface information previously computed at the previous time, And provides the apparatus operator with an effect of implementing a system and method for setting a region of interest that allows the operator of a tomographic apparatus to more effectively set a region of interest for the subject.
또한, 본 발명에 따르면, 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 외부 영역에 대한 정보를 함께 고려하여 상기 피검체의 관심 영역에 대한 단층 영상을 산출하도록 함으로써, 상기 피검체의 관심 영역에 대한 재구성 영상에서의 왜곡을 효과적으로 억제할 수 있는 관심 영역 설정 방법 및 시스템을 구현하는 효과를 가진다.According to the present invention, a tomographic image of the region of interest of the subject is calculated by considering the information on the region outside the region of interest, which has been previously computed with respect to the subject, so that the region of interest of the subject And a system and method for setting a region of interest that effectively suppress distortion in the reconstructed image.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 종래 기술과 대비하여 설명하는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피검체의 단층 영상, 표면 형상 및 관심 영역을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 도출 과정을 보다 자세하게 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 관심 영역에 대하여 산출된 단층 영상의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피검체의 위치 변화에 따른 관심 영역의 변화를 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 관심 영역 단층 영상과 기산출된 관심 영역의 외부 영역에 대한 단층 영상 및 이들에 대한 투영 데이터를 이용하여 산출된 피검체 전체의 단층 영상에 대한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 피검체에 대한 스카우트 뷰 영상 또는 기촬영된 단층 영상을 이용하여 제1 시점에서의 관심 영역을 산출하는 경우에 대한 설명도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템의 구현예를 설명하기 위한 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a method of setting a ROI according to an embodiment of the present invention, in comparison with a conventional technique.
2 is a flowchart of a method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory diagram illustrating a tomographic image, a surface shape, and a region of interest of a subject according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the ROI derivation process according to an embodiment of the present invention in more detail.
5 is an exemplary view of a tomographic image calculated for a region of interest according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in a region of interest according to a positional change of a subject according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates an example of a tomographic image of a whole body of a subject, which is calculated using a ROI tomographic image calculated according to an embodiment of the present invention, a tomographic image of an outer region of the calculated ROI, .
FIG. 8 is an explanatory diagram of a case where a region of interest at a first time point is calculated using a scout view image or a tomographic image of a subject according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a region-of-interest setting system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an implementation example of a region-of-interest setting system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following examples are provided to aid in a comprehensive understanding of the methods, apparatus, and / or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are intended only to describe embodiments of the invention and should in no way be limiting. Unless specifically stated otherwise, the singular form of a term includes plural forms of meaning. In this description, the expressions "comprising" or "comprising" are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, Should not be construed to preclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, operations, elements, portions or combinations thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.It is also to be understood that the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms may be used to distinguish one component from another .
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 촬영을 위한 관심 영역 설정 방법 및 시스템의 예시적인 실시 형태들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a method and system for setting a region of interest for tomography according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 종래 기술과 대비하여 설명하고 있다. In FIG. 1, a method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention is described in comparison with the prior art.
먼저, 도 1(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 종래에는 스카우트 스캔(scout scan) 등을 통하여 피검체에 대한 스카우트 뷰 영상을 생성하고, 이를 이용하여 피검체에 대한 관심 영역을 설정한 후, 이를 이용하여 피검체에 조사되는 엑스선을 제어하면서 단층 촬영을 수행하는 등의 방법을 사용하였다.First, as shown in FIG. 1 (a), a scout-view image for a subject is generated through a scout scan or the like, and an area of interest for the subject is set using the scout view image, And a method of performing tomographic imaging while controlling the X-rays irradiated to the subject by using the method.
그러나, 위와 같은 종래 기술에 따를 경우, 스카우트 뷰 영상을 생성하기 위하여 추가적인 엑스선 조사가 필요하여 총 조사량이 늘어나는 문제가 있다. 또한, 단층 촬영 장비 운용자는 관심 영역 단층 촬영시마다, 상기 스카우트 뷰를 생성한 후 피검체에 대한 관심 영역을 설정해야 하므로, 장비 운용의 효율성이 떨어질 수 있다.However, according to the related art as described above, additional X-ray irradiation is required to generate a scout view image, which causes a problem that the total dose is increased. In addition, since the operator of the tomographic imaging apparatus must set an area of interest for the subject after creating the scout view every time tomography of the region of interest, the efficiency of equipment operation may deteriorate.
이에 대하여, 도 1(b)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법의 흐름도를 예시하고 있다. 도 1(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서는, 먼저 피검체에 대하여 진단 스캔(diagnostic scan) 등을 통하여 단층 영상을 촬영하면서, 동시에 카메라 등을 사용하여 상기 피검체에 대한 표면 형상에 대한 정보를 수집하여, 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정하고 이에 대한 표면 형상 정보를 산출하게 된다.In contrast, FIG. 1 (b) illustrates a flowchart of a method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 (b), in the ROI setting method according to an embodiment of the present invention, a tomogram is photographed through a diagnostic scan or the like, Information on the surface shape of the inspected object is collected to set a region of interest with respect to the inspected object, and the surface shape information for the inspected object is calculated.
이어서, 피검체에 대한 단층 영상을 촬영하기 위하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정하고자 하는 경우, 카메라 등을 사용하여 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 다시 수집한 후, 상기 진단 스캔 시에 수집된 표면 형상에 대한 정보 등을 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출하여, 상기 진단 스캔을 통하여 설정된 상기 피검체에 대한 관심 영역에 대한 정보를 변환함으로써, 추가적인 엑스선 조사없이도 상기 피검체에 대한 관심 영역을 효과적으로 설정할 수 있게 된다. 나아가, 상기 피검체에 대한 관심 영역을 이용하여 관심 영역 단층 촬영을 수행함으로써, 상기 피검체에 대한 관심 영역 단층 영상을 산출할 수 있게 된다.Next, when it is desired to set a region of interest for the subject in order to photograph a tomographic image of the subject, information on the surface shape of the subject is collected again using a camera or the like, Calculating a coordinate transformation matrix for the subject by considering information on the collected surface shape and the like and converting information about a region of interest for the subject set through the diagnostic scan, It is possible to effectively set the region of interest with respect to the subject without the need. Further, by performing the region of interest CT using the region of interest with respect to the subject, the ROI image of the region of interest can be calculated.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서는 피검체에 대한 표면 정보를 추출한 후, 상기 피검체에 대하여 이전 시점에 기산출된 관심 영역 정보 및 표면 정보를 함께 고려하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정함으로써, 추가적인 엑스선 조사없이도 피검체에 대한 관심 영역을 산출할 수 있고, 기산출된 관심 영역 정보를 이용하여 단층 촬영 장비 운용자에게 상기 피검체에 대한 관심 영역을 추천할 수 있어 장비 운용의 효율성을 높일 수 있게 된다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서는 기산출된 피검체의 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 함께 고려하여, 상기 피검체의 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성함으로써, 상기 피검체의 관심 영역에 대한 단층 영상의 품질을 개선할 수도 있다.Accordingly, in the ROI setting method according to an exemplary embodiment of the present invention, after extracting the surface information about the subject, considering the ROI information and the surface information previously calculated at the previous time, It is possible to calculate the region of interest for the subject without additional X-ray irradiation and to recommend the region of interest for the subject to the tomography equipment operator using the pre-calculated region of interest information The efficiency of equipment operation can be improved. Further, in the ROI setting method according to an embodiment of the present invention, the tomographic image of the ROI of the subject is reconstructed by considering the projection data of the preliminarily calculated region of interest on the outer region of the ROI, It is possible to improve the quality of the tomographic image with respect to the region of interest of the subject.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법의 순서도를 예시하고 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법은, 관심 영역 설정 시스템이 피검체에 대한 단층 촬영을 위하여 관심 영역을 설정하는 방법으로서, 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득 단계(S110), 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득 단계(S120), 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출 단계(S130) 및 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출 단계(S140)를 포함할 수 있다.FIG. 2 illustrates a flowchart of a method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the ROI setting method according to an embodiment of the present invention is a method for setting an ROI for a tomography of a subject, A first information obtaining step (S110) of obtaining first surface shape information and first ROI information of a subject, a second information obtaining step of obtaining second surface shape information of the subject at a second time point (S130) for comparing the first surface shape information and the second surface shape information to calculate a coordinate transformation means for the subject, and a second coordinate transformation means (S140) of calculating second region of interest information on the subject at the second time point by applying the second region of interest information.
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 촬영 방법을 각 단계별로 나누어 자세하게 살핀다. 먼저, 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득 단계(S110)에 대하여 검토한다.In the following, a tomographic method according to an embodiment of the present invention is divided into individual steps and examined in detail. First, a first information acquisition step (S110) of acquiring first surface shape information and first ROI information of the subject at the first view point will be discussed.
S110 단계에서는 상기 피검체에 대한 제1 시점에서의 표면 형상에 대한 정보(제1 표면 형상 정보)와 상기 피검체에 대한 제1 시점에서의 관심 영역에 대한 정보(제1 관심 영역 정보)를 획득하게 된다. In step S110, information (first surface shape information) about the surface shape at the first time point of the subject and information (first interest area information) about the interested area at the first time point of the subject are acquired .
여기서, 상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체의 표면 형상에 대한 모델링 데이터 등 상기 피검체의 표면 형상을 나타내는 정보를 말하며, 또한, 상기 제1 관심 영역 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체 중 관심 영역(Region Of Interest, ROI)의 형상을 나타내는 정보를 말한다.Here, the first surface shape information refers to information representing the surface shape of the subject such as modeling data on the surface shape of the subject at the first viewpoint, Refers to information indicating a shape of a region of interest (ROI) of the subject at a time point.
이때, 상기 제1 관심 영역 정보를 획득하기 위하여, 상기 피검체에 대한 파일럿 스캔(pilot scan) 등을 수행할 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 피검체에 대한 단층 촬영에서 생성되는 단층 영상 등을 활용하여 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역 정보를 획득할 수도 있다.At this time, in order to acquire the first ROI information, a pilot scan or the like may be performed on the subject. However, the present invention is not limited thereto. For example, a tomogram Or the like to obtain the first ROI information on the subject.
또한, 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득하기 위하여, 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 상기 피검체의 표면 형상을 센싱하여 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득할 수 있으며, 이외에도 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 획득할 수 있는 수단이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 이때, 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득하기 위하여 산포점 세트(sparse point set), 라인 세트(line set), 표면 영역(surface area) 및 그 조합 등 다양한 스캐닝 방식을 적용하는 것도 가능하다.In order to obtain the first surface shape information of the subject, the surface shape of the subject is sensed using one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor, It is possible to obtain the first surface shape information for the specimen and can be used without any particular limitation as long as it is a means for acquiring information on the surface shape of the inspected object. Various scanning methods such as a sparse point set, a line set, a surface area, and a combination thereof may be applied to acquire the first surface shape information of the subject Do.
나아가, 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 획득할 수도 있다. 이러한 경우, 추가적인 장치를 구비하지 않고 상기 피검체에 대한 단층 촬영 등에서 생성되는 상기 피검체에 대한 단층 영상 등을 활용하여 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득할 수도 있다.Further, information on the surface shape of the subject may be obtained by using the X-ray projection data for the subject or the reconstructed image from the X-ray projection data. In this case, the first surface shape information for the inspected object may be obtained by using a tomographic image or the like of the inspected object generated in the tomographic photograph or the like of the inspected object without an additional device.
또한, 관심 영역 설정 시스템이 반드시 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 직접 산출하여야 하는 것은 아니며, 다른 장치에서 생성된 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 전송받는 등의 방법으로 획득하여 사용하는 것도 가능하다.Also, the ROI setting system does not necessarily directly calculate the first surface shape information and the first ROI for the inspected object, but it is also possible that the first surface shape information and the first surface shape information It is also possible to acquire and use the region of interest information by receiving the information.
보다 구체적인 예를 들어, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서의 피검체의 단층 영상, 표면 형상 및 관심 영역을 설명하기 위한 도면을 예시하고 있다. 도 3(a)에서는 제1 시점(현 시점보다 한시간 전일수도 있고, 하루나 한달 전일 수도 있음)에서의 피검체의 단층 영상을 도시하고 있다. 또한, 도 3(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 단층 촬영 장비 운용자는 상기와 같은 단층 영상을 이용하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 설정할 수 있다. 나아가, 도 3(b)에서는 제1 시점에서 광학 영상 장비 등을 사용하여 형성될 수 있는 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 예시하고 있다(도 3(a)의 원형 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보는 도 3(b)와 같이 원형의 형상을 이루게 될 것이다).For example, FIG. 3 illustrates a tomographic image, a surface shape, and a region of interest of a subject in the ROI method according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 (a) shows a tomographic image of the subject at a first time (which may be one hour before the present time, or may be one day or one month before the present time). Also, as shown in FIG. 3 (c), the operator of tomography equipment can set a region of interest for the subject using the tomographic image as described above. Further, FIG. 3 (b) illustrates information on the surface shape of the test object that can be formed using the optical imaging equipment or the like at the first point of time (see FIG. 3 (a) The shape information will have a circular shape as shown in Fig. 3 (b)).
이어서, S120 단계에서는 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 표면 형상에 대한 정보(제2 표면 형상 정보)를 획득하게 된다. Next, in step S120, information on the surface shape at the second time point (second surface shape information) with respect to the inspected object is obtained.
여기서, 상기 제2 표면 형상 정보는, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체의 표면 형상에 대한 모델링 데이터 등 상기 피검체의 표면 형상을 나타내는 정보를 말한다.Here, the second surface shape information refers to information representing the surface shape of the inspected object such as modeling data on the surface shape of the inspected object at the second viewpoint.
상기 제1 표면 형상 정보를 획득하는 경우와 유사하게, 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하기 위하여, 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 상기 피검체의 표면 형상을 센싱하여 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득할 수 있으며, 이외에도 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 획득할 수 있는 수단이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 이때, 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득하기 위하여 산포점 세트(sparse point set), 라인 세트(line set), 표면 영역(surface area) 및 그 조합 등 다양한 스캐닝 방식을 적용하는 것도 가능하다.Similarly to the case of acquiring the first surface shape information, one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor may be used to obtain second surface shape information for the inspected object The second surface shape information for the inspected object can be obtained by sensing the surface shape of the inspected object, and the second surface shape information for the inspected object can be obtained without any particular limitation as long as the means can acquire information on the surface shape of the inspected object. Various scanning methods such as a sparse point set, a line set, a surface area, and a combination thereof may be applied to acquire the first surface shape information of the subject Do.
보다 구체적인 예를 들어, 도 4(a)에서 볼 수 있는 제1 시점에서의 피검체에 대하여, 제2 시점에서의 피검체의 형상은 도 4(d)에서 볼 수 있는 바와 같이 형상이 변화(위치 이동, 형태 변형 등 다양한 변화 방식 포함)할 수 있으며, 이에 따라, 그 내부에 위치하는 관심 영역의 형상도 변화할 수 있다. More specifically, with respect to the inspected object at the first viewpoint shown in Fig. 4 (a), the shape of the inspected object at the second viewpoint can be changed as shown in Fig. 4 (d) Position shifting, shape modification, and the like), so that the shape of the region of interest located therein can also change.
도 4(e)에서는 제2 시점에서 상기 도 4(d)의 피검체에 대하여 제2 표면 형상 정보를 생성한 경우를 예시하고 있다. 도 4(e)에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득함으로써, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보와 대비함으로써, 상기 피검체에 대한 좌표 변환 형렬(matrix) 등 좌표 변환 수단을 산출할 수 있게 된다. 이때, 상기 좌표 변환 수단으로는 상기 좌표 변환 행렬 외에도 소정의 함수 등 상기 피검체의 좌표를 효율적으로 변환시켜줄 수 있는 수단이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.Fig. 4 (e) illustrates a case in which the second surface shape information is generated for the inspected object shown in Fig. 4 (d) at the second point in time. As can be seen from Fig. 4 (e), by obtaining the second surface shape information for the inspected object at the second viewpoint, by comparing the first surface shape information for the inspected object at the first viewpoint with the first surface shape information for the inspected object at the first viewpoint , A coordinate transformation matrix for the subject, and the like. At this time, the coordinate transformation means can be used without any particular limitation as long as it is a means for efficiently transforming coordinates of the subject such as a predetermined function in addition to the coordinate transformation matrix.
다음으로, S130 단계에서는 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하게 된다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 제1 표면 형상 정보는 도 4(b)의 정보를 포함할 수 있고, 상기 제2 표면 형상 정보는 도 4(e)의 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 대비하여 상기 제1 시점에서의 상기 피검체의 좌표를 상기 제2 시점에서의 피검체의 좌표로 변환시킬 수 있는 좌표 변환 형렬(matrix) 등 좌표 변환 수단을 산출할 수 있게 된다. 보다 구체적인 예를 들어, 제1 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface data)와 제2 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface)를 레지스트레이션(registration)함에 있어서, ICP(Iterative Closest Point) 등과 같은 점 집합 레지스트레이션(point set registration), RPM(Robutt Point Matching), KC(Kernel Correlation), CPD(Coherent Point Drift) 등과 같은 알고리즘을 적용할 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 시점에서의 상기 피검체의 좌표를 상기 제2 시점에서의 피검체의 좌표로 변환시킬 수 있는 좌표 변환 형렬(matrix) 등 좌표 변환 수단을 산출할 수 있다.Next, in step S130, the first surface shape information is compared with the second surface shape information to calculate the coordinate conversion means for the subject. More specifically, for example, the first surface shape information may include information of FIG. 4 (b), and the second surface shape information may include information of FIG. 4 (e). The coordinate transformation matrix (matrix) may be used to compare the first surface shape information with the second surface shape information to convert the coordinates of the subject at the first point of time to the coordinates of the subject at the second point of time ) Can be calculated. More specifically, in registering the surface data of the first surface shape information and the surface data of the second surface shape information, a point set registration (for example, an ICP (Iterative Closest Point) point set registration, RPM (Robut Point Matching), KC (kernel correlation), CPD (Coherent Point Drift), and the like can be applied to the coordinates of the subject at the first point in time, Such as a coordinate transformation matrix that can be converted to the coordinates of the subject at the time point.
이어서, S140 단계에서는 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하게 된다. 보다 구체적인 예를 들어, 이미 획득한 상기 제1 관심 영역 정보(도 4(c))에 상기 산출된 좌표 변환 수단을 적용함으로써, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보(도 4(f))를 산출할 수 있게 된다. 여기서, 상기 제2 관심 영역 정보는 상기 제2 시점에서의 상기 피검체 중 관심 영역(Region Of Interest, ROI)의 형상을 나타내는 정보를 말한다.Then, in step S140, the coordinate transformation unit is applied to the first ROI information, and the second ROI information about the subject at the second time point is calculated. More specifically, for example, by applying the calculated coordinate conversion means to the already acquired first ROI information (FIG. 4 (c)), second ROI information for the subject at the second time point (Fig. 4 (f)). Here, the second ROI information is information indicating a shape of a region of interest (ROI) of the subject at the second time point.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서는 상기 제1 시점에서 산출되었던 제1 관심 영역 정보를 이용하여 상기 관심 영역 설정 시스템의 사용자에게 상기 피검체에 대한 관심 영역을 추천하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이에 따라, 상기 사용자는 상기 추천받은 관심 영역을 수락하거나 수정하는 과정을 거쳐 상기 피검체에 대한 관심 영역을 간편하게 설정할 수 있게 된다. 이어서, 상기 수락 또는 수정된 제1 관심 영역 정보를 이용하여 상기 일련의 단계를 거침으로써, 보다 편리하게 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 제2 관심 영역 정보를 산출할 수 있고, 이에 따라 장비 운용의 효율성을 개선할 수도 있게 된다.Further, in the method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention, a step of recommending a region of interest for the subject to the user of the region-of-interest setting system using the first region of interest information calculated at the first time point . Accordingly, the user can easily set a region of interest for the subject through a process of accepting or modifying the recommended region of interest. Then, by passing through the series of steps using the first ROI information that has been accepted or modified, it is possible to more conveniently calculate the second ROI information at the second time point for the subject, The efficiency of operation can be improved.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에서는 상기 산출된 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 도 5에서는 피검체(도 5(a))에 대한 단층 촬영을 통하여 산출된 관심 영역에 대한 단층 영상(도 5(b))를 도시하고 있다.Further, in the method of setting a region of interest according to an embodiment of the present invention, performing a tomography for a second region of interest of the subject at the second time point using the calculated second region of interest information . More specifically, FIG. 5 shows a tomographic image (FIG. 5 (b)) for the region of interest calculated through tomography for the subject (FIG. 5 (a)).
또한, 위에서는 피검체의 형상이 변화하는 경우에 대하여 관심 영역을 설정하는 방법에 대하여 설명하였으나, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 피검체의 형상이 동일하더라도 피검체의 위치가 변경되면 상기 피검체에 조사되어야 하는 엑스선 빔의 형상이 바뀌게 되는 바, 상기 피검체에 대한 관심 영역 정보도 바뀌게 된다. 이러한 경우에 대해서도 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 적용함으로써, 제2 시점에서의 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출할 수 있게 된다.As shown in FIG. 6, when the position of the subject is changed even if the shape of the subject is the same, it is possible to set the region of interest The shape of the X-ray beam to be irradiated on the specimen is changed, and the region of interest information on the inspected object also changes. In this case as well, by applying the ROI setting method according to an embodiment of the present invention, it is possible to calculate the second ROI information about the subject at the second time point.
보다 구체적인 예를 들어, 도 6(a)에서는 제1 시점에서의 피검체(및 관심 영역)의 위치를 보여주고 있으며, 도 6(b)에서는 제2 시점에서의 피검체(및 관심 영역)의 위치를 보여주고 있다고 하면, 제1 시점에서 수집된 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 대비하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출하고, 상기 산출된 좌표 변환 행렬(matrix)을 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역 정보에 적용함으로써, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출할 수 있게 된다. More specifically, for example, FIG. 6A shows the position of the subject (and the region of interest) at the first time point, and FIG. 6B shows the position of the subject (and the region of interest) The first surface shape information for the inspected object collected at the first viewpoint may be converted into the second viewpoint information for the inspected object at the second viewpoint by comparing the second surface shape information with respect to the inspected object at the second viewpoint, Calculating a matrix and applying the calculated coordinate transformation matrix to the first region of interest information on the subject at the first time point to obtain the first region of interest information about the subject at the second time point, 2 region of interest can be calculated.
더 나아가, 상기 피검체의 형상과 위치가 동시에 변경되는 경우에 대해서도 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법이 적용될 수 있다.Furthermore, the ROI setting method according to an embodiment of the present invention can also be applied to a case where the shape and position of the subject are simultaneously changed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법은, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성 단계를 더 포함할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of setting a region of interest, the method comprising: obtaining projection data for a second region of interest on the subject at the second time point and projection data for a first region of interest And reconstructing the tomographic image at the second time point with respect to the subject using the projection data for the outer region of the region.
즉, 관심 영역 단층 촬영을 통하여 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터를 생성한 후, 이를 이용하여 상기 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성하는 경우, 제2 관심 영역과 그에 대한 외부 영역의 절단에 따른 다양한 왜곡(artifact)들이 발생할 수 있어, 상기 제2 관심 영역에 대하여 재구성되는 단층 영상의 품질이 떨어질 수 있다.That is, in the case of reconstructing a tomographic image for the second ROI after generating projection data for a second ROI through ROI, the second ROI and the outer region are cut Various artifacts may occur due to the second region of interest and the quality of the tomographic image reconstructed for the second region of interest may deteriorate.
이에 대하여, 상기 제1 시점 등에서 파일럿 스캔(pilot scan) 등을 통하여 획득된 상기 피검체에 대한 투영 데이터를 함께 사용함으로써, 상기 단층 영상에서 나타날 수 있는 다양한 왜곡(artifact)들을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.On the other hand, by using together the projection data of the subject obtained through the pilot scan or the like at the first time point, it is possible to effectively suppress various artifacts that may appear in the tomographic image .
보다 구체적으로, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터에 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 산출함으로써, 상기 제1 시점에서의 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터로부터 제2 시점의 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 효과적으로 산출할 수 있게 되고, 따라서 이를 상기 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와 함께 고려하여 상기 제2 관심 영역을 포함하는 영역에 대한 단층 영상으로 재구성함으로써, 상기 제2 관심 영역과 그에 대한 외부 영역의 절단에 따라 나타날 수 있는 다양한 왜곡(artifact)을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. More specifically, by applying coordinate conversion means for the subject to the projection data for the outside region of the first region of interest with respect to the subject at the first time point, By calculating the projection data for the outer region of the second region of interest from the projection data for the outer region of the first region of interest at the first time point to the projection region for the outer region of the second region of interest at the second time point By reconstructing a tomographic image of an area including the second area of interest by considering the projection data for the second area of interest together with the projection data for the second area of interest, It is possible to effectively prevent a variety of artifacts that may occur according to the present invention.
보다 구체적인 예를 들어, 압축 센싱 기반 인테리어 토모그라피(Compressed Sensing based Interior Tomography) 등의 기법을 사용하여, 피검체의 전체 영역에 대한 스카우트 뷰 투영 데이터와 피검체의 관심 영역에 대한 단층 촬영 투영 데이터로부터, 상기 피검체의 관심 영역에 대한 높은 품질의 단층 영상을 재구성할 수도 있다. 또는, 카메라 등에서 얻은 피검체에 대한 입체 표면 데이터를 이용하여 피검체의 관심 영역에 대하여 절단된(truncated) 투영 데이터를 외삽(extrapolation)하여 주는 방식으로 상기 피검체의 관심 영역에 대하여 재구성되는 단층 영상의 품질을 개선할 수도 있다.More specifically, for example, by using techniques such as Compressed Sensing based Interior Tomography, scout-view projection data for the entire area of the subject and tomographic projection data for the region of interest of the subject , A high-quality tomographic image of the region of interest of the subject may be reconstructed. Alternatively, a method of extrapolating projection data truncated with respect to a region of interest of a subject using stereoscopic surface data of a subject obtained from a camera or the like, thereby reconstructing a tomographic image of the region of interest of the subject May be improved.
이에 대한 구체적인 예로서, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 제2 시점에서의 제2 관심 영역에 대한 단층 영상과 기산출된 제2 시점에서의 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 단층 영상 및 이들에 대한 투영 데이터를 이용하여 산출된 피검체 전체의 단층 영상에 대한 예시도를 보여주고 있다. 제2 관심 영역 정보를 이용하여 피검체에 대한 관심 영역 단층 촬영을 수행함으로써 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 산출할 수 있고(도 7(a)), 또한 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 단층 영상에 좌표 변환 행렬(matrix)을 적용함으로써, 제2 시점에서의 상기 피검체의 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 단층 영상을 산출할 수 있다.As a specific example of this, FIG. 7 shows a cross-sectional image of a second region of interest at a second time point calculated according to an embodiment of the present invention and a cross- Sectional images of the entire body of the subject calculated using the tomographic image and the projection data for the tomographic images. The tomographic image for the second region of interest can be calculated by performing the region of interest CT on the subject using the second region of interest information (Fig. 7 (a)), and the tomographic image for the second region of interest can be calculated A tomographic image of the outer region of the second region of interest of the subject at the second time point can be calculated by applying a coordinate transformation matrix to the tomographic image of the outer region of the first region of interest.
이때, 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 피검체에 대한 관심 영역 단층 촬영을 수행함으로써 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 산출하는 경우, 상기 제2 관심 영역과 그에 대한 외부 영역의 절단에 따라 다양한 왜곡(artifact)이 나타날 수 있는 바, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성(도 7(c))함으로써, 재구성된 단층 영상에서 나타날 수 있는 다양한 왜곡(artifact)을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.In this case, when the tomographic image of the second region of interest is calculated by performing the region of interest CT on the subject using the second region of interest information, Projection data for the second region of interest on the subject at the second time point and projection data for the second region of interest for the subject at the first time point, (FIG. 7 (c)) of the tomographic image at the second time point with respect to the subject using the projection data for the object to be reconstructed, thereby effectively preventing various artifacts that may appear in the reconstructed tomographic image .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법에 있어서, 반드시 스카우트 뷰 등의 파일럿 이미지(pilot image)를 사용하여 제1 관심 영역을 설정하여야 하는 것은 아니며, 이전에 촬영된 단층 촬영 영상 등을 이용하여 제1 관심 영역 정보를 산출하는 것도 가능하다.In addition, in the ROI setting method according to an embodiment of the present invention, it is not necessarily required to set the first ROI using a pilot image such as a scout view, It is also possible to calculate the first ROI information using the ROI information.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 피검체에 대한 스카우트 뷰 영상 또는 기촬영된 단층 영상을 이용하여 제1 관심 영역을 설정하는 경우를 예시하고 있다. 도 8(a)에서는 스카우트 뷰 영상을 사용하여 제1 관심 영역을 설정하는 경우를 예시하고 있으며, 도 8(b)에서는 기촬영된 단층 촬영 영상을 이용하여 제1 관심 영역을 설정하는 경우를 예시하고 있다. 이에 따라, 도 8(c)에서는 제1 관심 영역이 설정된 경우의 영상을 예시하고 있다.FIG. 8 illustrates a case where a first ROI is set using a scout view image or a tomographic image of a subject according to an embodiment of the present invention. FIG. 8A illustrates a case where a first ROI is set using a scout view image, and FIG. 8B illustrates a case where a first ROI is set using a previously captured tomographic image. . Accordingly, FIG. 8 (c) illustrates an image when the first ROI is set.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)의 구성도를 예시하고 있다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)은 제1 정보 획득부(210), 제2 정보 획득부(220), 좌표 변환 수단 산출부(230) 및 관심 영역 산출부(240)를 포함하여 구성될 수 있으며, 나아가 단층 영상 재구성부(250)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.FIG. 9 illustrates a configuration diagram of a region-of-
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)의 각 구성 요소들을 살핀다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)은 앞서 설명한 본 발명예에 따른 관심 영역 설정 방법에 대하여 자세하게 설명하였으므로 보다 자세한 실시예들은 생략하며, 이는 상기 본 발명예에 따른 관심 영역 설정 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.Hereinafter, each component of the
먼저, 제1 정보 획득부(210)에서는 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하게 된다. 이때, 상기 제1 정보 획득부(210)에서는 상기 제1 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 상기 피검체의 표면 형상에 대한 제1 표면 형상 정보를 수집할 수 있다. 또는, 상기 제1 정보 획득부(210)에서는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 상기 피검체의 표면 형상에 대한 제1 표면 형상 정보를 산출할 수도 있다.First, the first
다음으로, 제2 정보 획득부(220)에서는 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하게 된다. 이때, 상기 제2 정보 획득부(220)에서는 상기 제2 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 수집할 수 있다.Next, the second
이어서, 좌표 변환 수단 산출부(230)에서는 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하게 된다. 이때, 상기 좌표 변환 수단 산출부(230)에서는 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 대비하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix) 등 좌표 변환 수단을 산출할 수도 있다.Then, the coordinate conversion means
다음으로, 관심 영역 정보 산출부(240)에서는 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하게 된다.Next, the
이때, 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 관심 영역을 추천하는 관심 영역 추천부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In this case, the apparatus may further include a region of interest recommending unit (not shown) that recommends a region of interest for the subject using the second region of interest information.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)은 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 관심 영역 단층 촬영(ROI CT)을 수행할 수 있게 된다.Accordingly, the
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)은 상기 제2 관심 영역에 대한 관심 영역 단층 촬영을 통하여 산출된 투영 데이터를 이용하여 상기 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성부(250)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the
이때, 상기 단층 영상 재구성부(250)는 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행함에 있어, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성할 수 있다.At this time, the tomographic
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)의 구현예를 예시하고 있다. 도 9와 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)의 동작을 보다 자세하게 살펴보면 다음과 같다.FIG. 10 illustrates an implementation of a
제1 정보 획득부(210)에서는 제1 시점에서 엑스선원(310)을 이용하여 피검체에 대한 파일럿 스캔(pilot scan) 등을 수행하는 동시에 광학 영상 장비 등 표면 형상 정보 획득부(340)를 이용하여 상기 피검체에 대한 표면 형상 정보를 수집하게 된다. 이때, 상기 파일럿 스캔(pilot scan)은 통상적으로 관심 영역에 한정되지 않고 피검체의 전체 영역 등에 대하여 수행되므로, 시준기(320)는 엑스선의 시야각이 피검체의 전체 영역을 포함하도록 제어될 수 있다. 이어서, 상기 피검체에 대한 파일럿 스캔(pilot scan)을 통하여 생성되는 단층 영상 등을 사용하여, 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역이 산출될 수 있게 된다. 또한, 상기 표면 형상 정보 획득부(340)를 이용하여 표면 형상에 대한 정보를 수집하고, 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득할 수 있다. 이때, 정보 처리부(350)는 상기 피검체에 대한 투영 데이터로부터 단층 영상을 생성하거나, 상기 피검체에 대한 제1관심 영역을 산출하거나, 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보를 획득하는데 사용될 수 있다.The first
이에 따라, 상기 제1 정보 획득부(210)에서는 제1 시점에서 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역 정보 및 제1 표면 형상 정보를 획득할 수 있게 된다.Accordingly, the first
제2 정보 획득부(220)에서는 제2 시점에서 광학 영상 장비 등 표면 형상 정보 획득부(340)를 이용하여 상기 피검체에 대한 표면 형상에 대한 정보를 수집하여, 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득할 수 있게 된다. 이때에도, 상기 정보 처리부(350)는 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는데 사용될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 정보 획득부(220)에서는 제2 시점에서 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득할 수 있게 된다.The second
좌표 변환 수단 산출부(230)에서는 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하게 되며, 이는 상기 정보 처리부(350)를 이용하여 구현될 수도 있다.The coordinate transforming
관심 영역 정보 산출부(240)는 상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하게 되며, 이도 또한 상기 정보 처리부(350)를 이용하여 구현될 수 있다.The area-of-interest
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 시스템(200)은 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 관심 영역 단층 촬영(ROI CT)를 수행할 수 있다. 이때, 상기 시준기(320)는 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 엑스선원(310) 등의 회전에 따른 제2 관심 영역으로 엑스선이 조사될 수 있도록 제어될 수 있다. 보다 구체적으로 동적 시준(dynamic collimation), 다엽 시준(multi-leaf collimation), 뷰-와이즈 mAs(view-wise mAs), 전자 보타이(electronic bowtie), 동적 이동 어퍼쳐(dynamic moving aperture), 슬라이딩 웨지(sliding wedge), 겐트리 리포지셔닝(gantry repositioning) 등의 기법을 사용하여 상기 엑스선의 조사를 제어할 수도 있다.Furthermore, the
이에 따라, 상기 엑스선 검출부(330)에서는 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터를 수집할 수 있게 된다.Accordingly, the
이어서, 단층 영상 재구성부(250)에서는 상기 제2 관심 영역에 대한 관심 영역 단층 촬영을 통하여 산출된 투영 데이터를 이용하여 상기 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성하게 된다.Then, the tomographic
이때, 상기 단층 영상 재구성부(250)는 상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행함에 있어, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와, 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여, 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성할 수 있다. 상기와 같은 단층 영상 재구성부(250)의 기능은 상기 정보 처리부(350)를 이용하여 구현될 수도 있다.At this time, the tomographic
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to illustrate the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
110 : 엑스선원
120 : 피검체
130 : 엑스선 검출부
200 : 관심 영역 설정 시스템
210 : 제1 정보 획득부
220 : 제2 정보 획득부
230 : 좌표 변환 수단 산출부
240 : 관심 영역 정보 산출부
250 : 단층 영상 재구성부
310 : 엑스선원
320 : 시준기
330 : 엑스선 검출부
340 : 표면 형상 정보 획득부
350 : 정보 처리부
360 : 피검체110: X-ray source
120:
130: X-ray detector
200: Interest Area Setting System
210: first information obtaining unit
220: second information obtaining unit
230: Coordinate transformation means calculation unit
240: Interest area information calculation unit
250: tomographic image reconstruction unit
310: X-ray source
320: Collimator
330: X-ray detector
340: Surface shape information obtaining unit
350: Information processing unit
360:
Claims (17)
제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득 단계;
제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득 단계;
상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출 단계; 및
상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.A method for setting a region of interest for a tomography of a subject,
A first information obtaining step of obtaining first surface shape information and first ROI information of the subject at a first time point;
A second information obtaining step of obtaining second surface shape information for the subject at the second time point;
A coordinate conversion means calculation step of calculating coordinate conversion means for the subject by comparing the first surface shape information and the second surface shape information; And
And a region of interest information calculation step of calculating the second region of interest information for the subject at the second time point by applying the coordinate transformation means to the first region of interest information, How to set the area of interest.
상기 제1 정보 획득 단계에서,
상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 수집된 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
In the first information obtaining step,
Wherein the first surface shape information is information on a surface shape of the subject collected using one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor at the first time point A method of setting region of interest in tomography.
상기 제1 정보 획득 단계에서,
상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
In the first information obtaining step,
Wherein the first surface shape information is calculated using x-ray projection data for the subject at the first viewpoint or an image reconstructed from the x-ray projection data.
상기 제2 정보 획득 단계에서,
상기 제2 표면 형상 정보는 상기 제2 시점에서 광학 영상, 레이저 스캔, 적외선 스캔, 심도 거리 센싱(depth range sensor) 중 하나를 이용하여 수집된 상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
In the second information obtaining step,
And the second surface shape information is information on a surface shape of the subject collected using one of an optical image, a laser scan, an infrared scan, and a depth range sensor at the second time point A method of setting region of interest in tomography.
상기 피검체의 표면 형상에 대한 정보를 수집하기 위하여,
산포점 세트(sparse point set), 라인 세트(line set), 표면 영역(surface area) 중 하나 또는 둘 이상을 조합하는 스캐닝 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 2 or 4,
In order to collect information on the surface shape of the subject,
Wherein a scanning method combining at least one of a sparse point set, a line set, and a surface area is used.
상기 좌표 변환 수단 산출 단계에서,
상기 좌표 변환 수단으로서, 상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
In the coordinate transforming means calculating step,
Wherein the coordinate conversion means calculates a coordinate transformation matrix for the subject using the first surface shape information and the second surface shape information.
상기 좌표 변환 수단 산출 단계에서,
제1 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface data)와 제2 표면 형상 정보의 표면 데이터(surface data)를 레지스트레이션(registration)함에 있어서, ICP(Iterative Closest Point)를 포함하는 점 집합 레지스트레이션(point set registration), RPM(Robutt Point Matching), KC(Kernel Correlation), CPD(Coherent Point Drift) 중 하나의 알고리즘을 적용하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
In the coordinate transforming means calculating step,
A point set registration including an ICP (Iterative Closest Point) in registration of surface data of the first surface shape information and surface data of the second surface shape information, , Robust Point Matching (RPM), Kernel Correlation (KC), and Coherent Point Drift (CPD).
상기 제1 관심 영역 정보를 이용하여 상기 관심 영역 설정 시스템의 사용자에게 상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 관심 영역을 추천하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of recommending the user of the ROI system using the first ROI information to a ROI at a second time point of the subject.
상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of performing tomographic imaging of the second region of interest of the subject at the second time point using the second region of interest information.
상기 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행하는 단계에서는,
동적 시준(dynamic collimation), 다엽 시준(multi-leaf collimation), 뷰-와이즈 mAs(view-wise mAs), 전자 보타이(electronic bowtie), 동적 이동 어퍼쳐(dynamic moving aperture), 슬라이딩 웨지(sliding wedge), 겐트리 리포지셔닝(gantry repositioning) 중 하나의 기법을 사용하여 상기 엑스선의 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.10. The method of claim 9,
In performing the tomography for the second region of interest,
Dynamic collimation, multi-leaf collimation, view-wise mAs, electronic bowtie, dynamic moving aperture, sliding wedge, , And gantry repositioning to control the irradiation of the x-ray. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와,
상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여,
상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.10. The method of claim 9,
Projection data for a second region of interest with respect to the subject at the second time point,
Using projection data for an outer region of the first region of interest with respect to the subject at the first time point,
Further comprising a tomographic image reconstruction step of reconstructing a tomographic image of the subject at a second time point.
상기 단층 영상 재구성 단계에서,
압축 센싱 기반 인테리어 토모그라피(Compressed Sensing based Interior Tomography) 기법을 사용하여, 피검체의 전체 영역에 대한 스카우트 뷰 투영 데이터와 피검체의 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터로부터 상기 피검체의 제2 관심 영역을 포함하는 영역에 대한 단층 영상을 재구성하거나,
상기 피검체에 대한 입체 표면 데이터를 이용하여 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대하여 절단된(truncated) 투영 데이터를 외삽(extrapolation)하여 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 영상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.12. The method of claim 11,
In the tomographic image reconstruction step,
A second interest region of the subject from the projection data for a second region of interest of the subject, and scout-view projection data for the entire region of the subject, using a Compressed Sensing Based Interior Tomography Reconstructs a tomographic image of an area including the tomographic image,
And reconstructing a tomographic image of a second region of interest of the subject by extrapolating projection data truncated with respect to a second region of interest of the subject using the three-dimensional surface data of the subject A method for setting a region of interest in a tomography.
상기 단층 영상 재구성 단계는,
상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터에 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단층 촬영에서의 관심 영역 설정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the reconstructing the tomographic image comprises:
The coordinate conversion means for the subject is applied to the projection data for the outer region of the first region of interest with respect to the subject at the first point of time, and the second region of interest for the subject at the second point of time And calculating projection data for an outer region of the tomographic image of interest.
제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 표면 형상 정보 및 제1 관심 영역 정보를 획득하는 제1 정보 획득부;
제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 표면 형상 정보를 획득하는 제2 정보 획득부;
상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 비교하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 수단을 산출하는 좌표 변환 수단 산출부; 및
상기 제1 관심 영역 정보에 상기 좌표 변환 수단을 적용하여, 상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역 정보를 산출하는 관심 영역 정보 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관심 영역 설정 시스템.A system for setting a region of interest for tomographic imaging of a subject, the system comprising:
A first information obtaining unit obtaining the first surface shape information and the first ROI information of the subject at the first time point;
A second information obtaining unit obtaining second surface shape information for the inspected object at a second point in time;
A coordinate conversion means calculation unit for calculating coordinate conversion means for the subject by comparing the first surface shape information and the second surface shape information; And
And a region of interest information calculation unit for calculating the second region of interest information for the subject at the second time point by applying the coordinate transformation unit to the first region of interest information.
상기 제1 정보 획득부에서,
상기 제1 표면 형상 정보는 상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 엑스선 투영 데이터 또는 상기 엑스선 투영 데이터로부터 재구성된 영상을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 관심 영역 설정 시스템.15. The method of claim 14,
In the first information obtaining unit,
Wherein the first surface shape information is calculated using x-ray projection data for the subject at the first viewpoint or an image reconstructed from the x-ray projection data.
상기 좌표 변환 수단 산출부에서,
상기 제1 표면 형상 정보와 상기 제2 표면 형상 정보를 이용하여 상기 피검체에 대한 좌표 변환 행렬(matrix)을 산출하는 것을 특징으로 하는 관심 영역 설정 시스템.15. The method of claim 14,
In the coordinate conversion means calculation unit,
Wherein the coordinate transformation matrix for the subject is calculated using the first surface shape information and the second surface shape information.
상기 제2 관심 영역 정보를 이용하여 상기 제2 시점에서 상기 피검체의 제2 관심 영역에 대한 단층 촬영을 수행함에 있어,
상기 제2 시점에서의 상기 피검체에 대한 제2 관심 영역에 대한 투영 데이터와,
상기 제1 시점에서의 상기 피검체에 대한 제1 관심 영역의 외부 영역에 대한 투영 데이터를 이용하여,
상기 피검체에 대한 제2 시점에서의 단층 영상을 재구성하는 단층 영상 재구성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관심 영역 설정 시스템.15. The method of claim 14,
Performing tomographic imaging on a second region of interest of the subject at the second time point using the second region of interest information,
Projection data for a second region of interest with respect to the subject at the second time point,
Using projection data for an outer region of the first region of interest with respect to the subject at the first time point,
Further comprising a tomographic image reconstructing unit for reconstructing a tomographic image at a second time point with respect to the inspected object.
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