KR20170101787A - Method and apparatus for measuring lesion location using a single x-ray - Google Patents

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Abstract

Provided are a method and an apparatus for measuring a location of a lesion by using a single X-ray. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for measuring a location of a lesion in a patients body in real time comprises: a lesion size ratio calculation unit which calculates the ratio between a size of the lesion in a tomography image of the lesion and a size of the lesion on an X-ray detector unit corresponding to a single X-ray source unit emitting X-ray to measure a location of the lesion; a lesion location measurement unit which calculates a distance between the single X-ray source unit and an actual location of the lesion by using the calculated lesion size ratio and the ratio between a distance from the single X-ray source unit to the lesion on the X-ray detector unit and a distance from the single X-ray source unit to the actual location of the lesion, and measures the actual location of the lesion in real time based on the calculated distance; and an irradiation angle adjustment unit which adjusts an irradiation angle of a treatment X-ray source unit, which generates X-rays for treating the lesion, based on the measured actual location of the lesion.

Description

단일 엑스레이를 이용하여 병변의 위치를 측정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LESION LOCATION USING A SINGLE X-RAY}Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and apparatus for measuring the position of a lesion using a single X-

본 발명은 엑스레이를 이용하여 병변(lesion)의 위치를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단일 엑스레이를 이용하여 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the position of a lesion using an X-ray, and more particularly, to a technique for measuring the position of a lesion in real time using a single X-ray.

엑스레이를 이용하여 병변을 제거하기 위해서는 사전에 파악한 병변의 위치를 환자의 몸에서 실시간으로 파악할 수 있어야 한다.In order to remove the lesion using X-ray, the position of the previously detected lesion should be grasped in real time from the patient's body.

이를 위해 종래에는, 두 개 또는 그 이상의 엑스레이 소스(source)와 디텍터(detector)를 이용하여 병변이 존재할 수 있는 여러 직선들을 파악하고 그 교점을 측정하여 병변의 위치를 추적함으로써, 사전에 파악한 병변의 위치를 환자의 몸에서 실시간으로 측정할 수 있었다.Conventionally, two or more X-ray sources and detectors are used to identify various straight lines on which lesions may be present, and by measuring the points of intersection to track the position of the lesion, The location could be measured in real time from the patient's body.

그러나 이러한 종래의 방법은 복수의 엑스레이 소스를 사용하므로 환자에게 가해지는 엑스레이의 노출 정도가 높은 문제가 있으며, 복수의 엑스레이를 구비하기 위해서 비용이 많이 소요되는 문제도 있다.However, such a conventional method uses a plurality of x-ray sources, so there is a problem that the degree of exposure of the x-rays applied to the patient is high, and it is also expensive to provide a plurality of x-rays.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일 엑스레이를 이용하여 환자의 몸에서 실시간으로 병변의 위치를 측정하는 기술을 제공하고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the related art, and an object of the present invention is to provide a technique for measuring the position of a lesion in real time in a patient's body using a single X-ray.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 환자의 신체에 존재하는 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 장치는 상기 병변에 대한 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 상기 병변의 위치 측정을 위해 엑스레이를 조사하는 단일 엑스레이 소스부에 상응하는 엑스레이 디텍터부 상에서의 병변 크기에 대한 비율을 계산하는 병변 크기 비율 계산부, 상기 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변 사이의 거리 및 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리에 대한 비율을 이용하여 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 실제 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 병변 위치 측정부 및 상기 측정된 실제 병변의 위치에 기초하여 상기 병변의 치료를 위한 엑스레이를 발생시키는 치료 엑스레이 소스부의 조사 각도를 조절하는 조사 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a position of a lesion in a patient's body in real time, the apparatus comprising: Ray detector portion for irradiating the X-ray source with the X-ray source portion for irradiating the X-ray source with the X-ray source portion, Calculating a distance between the single x-ray source part and the actual lesion using a ratio between the distance between the lesions on the detector and the distance between the single x-ray source part and the actual lesion, A lesion position measuring unit for measuring a position in real time, And an irradiation angle adjusting unit for adjusting an irradiation angle of the therapeutic x-ray source unit for generating an x-ray for treating the lesion on the basis of the value.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 장치가 환자의 신체에 존재하는 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 방법은 (a) 상기 병변에 대한 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 상기 병변의 위치 측정을 위해 엑스레이를 조사하는 단일 엑스레이 소스부에 상응하는 엑스레이 디텍터부 상에서의 병변 크기에 대한 비율을 계산하는 단계, (b) 상기 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변 사이의 거리 및 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리에 대한 비율을 이용하여 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 실제 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 단계 및 (c) 상기 측정된 실제 병변의 위치에 기초하여 상기 병변의 치료를 위한 엑스레이를 발생시키는 치료 엑스레이 소스부의 조사 각도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for real-time measuring the position of a lesion existing in a patient's body by a real-time lesion position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: (a) Calculating a ratio of the size of the lesion to the lesion size on the x-ray detector portion corresponding to the single x-ray source portion irradiating the x-ray for the measurement of the lesion position, (b) Calculating a distance between the single x-ray source part and the actual lesion using a ratio between the distance between the single x-ray source part and the lesion on the x-ray detector, and the ratio between the distance between the single x-ray source part and the actual lesion, Measuring the position of the actual lesion in real time based on the distance; and (c) Characterized in that it comprises the step of adjusting the treatment x-ray source unit generating an X-ray irradiation angle of for the treatment of the lesion based on the position of sides.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 엑스레이에 대한 환자의 노출 정도를 크게 줄일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the degree of patient exposure to x-rays can be greatly reduced.

또한, 병변 측정을 위해 사용되는 엑스레이 장비의 수를 감소시킬 수 있으므로 비용적인 측면에서 이득이 있다.In addition, since the number of x-ray equipment used for lesion measurement can be reduced, there is a cost advantage.

또한, 병변 위치 측정을 위한 알고리즘이 복잡하지 않으므로 환자의 몸에서 신속하게 실시간으로 병변의 위치를 파악하여 병변에 대한 집중적 치료에 기여할 수 있다.In addition, since the algorithm for measuring the lesion location is not complicated, it is possible to quickly locate the lesion in the patient's body and contribute to intensive treatment for the lesion.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 원리를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a real-time lesion location measurement system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a real-time lesion position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a principle of real-time lesion location measurement according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a real-time lesion location measurement process according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" .

또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a real-time lesion location measurement system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 시스템은 단일 엑스레이 소스부(10), 엑스레이 디텍터부(20), 실시간 병변 위치 측정 장치(100) 및 치료 엑스레이 소스부(30)를 포함할 수 있다.The real-time lesion location system according to an embodiment of the present invention may include a single x-ray source unit 10, an x-ray detector unit 20, a real-time lesion localization apparatus 100, .

참고로, 본 발명은 환자의 신체 특정 부위에 존재하는 병변의 위치, 그 중에서 깊이를 실시간으로 간편하게 측정하고 이에 기초하여 치료를 위한 엑스레이 조사부의 각도를 조절하기 위한 것으로서, 종래와 같이 병변의 깊이를 측정하기 위해 복수의 엑스레이 소스부를 이용하지 않고, 단일 엑스레이 소스부를 이용하여 병변의 깊이를 측정함으로써 환자의 신체 내에서 해당 병변의 정확한 위치(3차원 위치)를 실시간으로 알아낼 수 있으며, 이 위치에 기초하여 치료를 위한 엑스레이 소스부의 조사 각도를 조절할 수 있는 발명이다.For reference, the present invention is to measure the position of a lesion existing in a body-specific region of a patient, the depth of the lesion can be conveniently measured in real time, and the angle of the x- By measuring the depth of the lesion using a single x-ray source part without using a plurality of x-ray source parts for measurement, it is possible to find the exact position (three-dimensional position) of the lesion in the patient's body in real time, Thereby controlling the irradiation angle of the x-ray source part for the treatment.

각 구성 요소를 설명하면, 단일 엑스레이 소스부(10)는 병변의 위치 측정을 위한 엑스레이를 환자의 특정 부위 - 병변이 존재하는 것으로 판단되는 위치 - 에 조사할 수 있다.Describing each component, the single X-ray source unit 10 can examine an X-ray for measuring a lesion to a specific site of the patient-a position at which it is determined that a lesion is present.

여기서 단일 엑스레이 소스부(10)에 의해 엑스레이가 조사되는 영역(면적)은 임의로 설정될 수 있으며, 조사되는 영역이 넓을수록 병변이 촬영될 확률은 높아질 수 있다.Here, the area (area) irradiated with the X-rays by the single X-ray source unit 10 can be arbitrarily set, and the wider the region to be irradiated, the higher the probability that the lesion is photographed.

참고로, 엑스레이가 조사되는 영역은 단층 촬영 영상 등을 이용하여 사전에 파악될 수 있다.For reference, the area irradiated with the X-rays can be grasped in advance by using a tomographic image or the like.

한편, 엑스레이 디텍터부(20)는 단일 엑스레이 소스부(10)로부터 조사되어 환자의 특정 부위를 통과한 엑스레이를 검출하여 2차원 평면 형태의 이미지를 생성할 수 있다.Meanwhile, the X-ray detector unit 20 can generate an image in a two-dimensional plane form by detecting X-rays that are irradiated from the single X-ray source unit 10 and passed through a specific region of the patient.

이하에서는 엑스레이 디텍터부(20)에 의해 생성되는 병변의 이미지를 ‘엑스레이 디텍터 상의 병변’이라 칭하도록 한다.Hereinafter, the image of the lesion generated by the x-ray detector 20 will be referred to as 'lesion on the x-ray detector'.

한편, 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20)의 위치, 엑스레이 촬영 영상(엑스레이 디텍터 상의 병변) 및 병변에 대한 단층 촬영 영상을 이용하여, 환자의 특정 부위에 존재하는 병변의 위치를 실시간으로 측정할 수 있으며, 측정된 병변의 위치에 기초하여 치료 엑스레이 소스부(30)의 엑스레이 조사 각도를 제어할 수 있다.Meanwhile, the real-time lesion position measuring apparatus 100 uses the tomographic images of the positions of the single X-ray source unit 10 and the X-ray detector unit 20, the X-ray image (lesion on the X-ray detector) The position of a lesion existing in a specific region can be measured in real time and the angle of x-ray irradiation of the therapeutic x-ray source unit 30 can be controlled based on the position of the lesion measured.

여기서 병변에 대한 단층 촬영 영상을 이용하는 이유는, 치료를 받는 환자의 생체 활동으로 인해 종양과 같은 병변을 포함하는 신체 장기들이 움직이게 되므로, 치료 중 획득되는 엑스레이 영상만으로는 병변의 위치를 정확하게 판단하기 어렵기 때문에, 환자의 움직임이 없는 상태에서 촬영된 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 실제 병변의 크기를 파악하기 위함이다.The reason for using the lesion tomography image is that since the body organs including the tumor are moved due to the bioactivity of the patient being treated, it is difficult to accurately determine the position of the lesion by the x- Therefore, the size of the actual lesion can be determined using a computed tomography image taken in the absence of the patient's motion.

실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 엑스레이 디텍터 상의 병변 중심과 단일 엑스레이 소스부(10)를 연결하여 병변이 위치하는 직선을 파악하고, 컴퓨터 단층 촬영 영상을 통해 파악된 실제 병변의 크기와 엑스레이 디텍터 상의 병변의 크기 비율을 계산하여, 단일 엑스레이 소스부(10)로부터 실제 병변이 존재하는 곳까지의 거리를 파악함으로써 병변의 깊이를 추정할 수 있다.The real-time lesion position measuring apparatus 100 connects the center of the lesion on the X-ray detector to the single X-ray source unit 10 to grasp the straight line where the lesion is located. The size of the actual lesion detected through the computed tomography image, The lesion depth can be estimated by calculating the lesion size ratio and determining the distance from the single x-ray source unit 10 to the location where the actual lesion is present.

따라서, 병변의 깊이를 파악하면 환자의 신체 내에서 해당 변병의 3차원 위치를 알 수 있게 되고, 이 위치에 기초하여 치료 엑스레이 소스부(30)의 치료용 엑스레이 소스부(30)의 조사 각도를 조절할 수 있다.Therefore, if the depth of the lesion is grasped, the three-dimensional position of the corresponding lesion can be known in the body of the patient. Based on this position, the irradiation angle of the therapeutic X-ray source part 30 of the therapeutic X- Can be adjusted.

한편, 치료 엑스레이 소스부(30)는 실시간 병변 위치 측정 장치(100)의 조사 각도 제어에 따라서 환자의 신체 내에 존재하는 병변으로 치료를 위한 엑스레이를 조사할 수 있다.Meanwhile, the treatment x-ray source unit 30 can irradiate an x-ray for treatment with a lesion existing in the patient's body according to the irradiation angle control of the real-time lesion position measuring apparatus 100.

이하, 도 2를 참조하여 실시간 병변 위치 측정 장치(100)의 구성 요소를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the components of the real-time lesion position measuring apparatus 100 will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 원리를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a real-time lesion position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a real-time lesion position measuring principle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 단층 촬영 영상 입력부(110), 병변 크기 비율 계산부(120), 병변 위치 측정부(130), 조사 각도 조절부(140), 제어부(150) 및 저장부(160)를 포함할 수 있다.The real-time lesion position measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a tomographic image input unit 110, a lesion size ratio calculating unit 120, a lesion position measuring unit 130, an irradiation angle adjusting unit 140, A control unit 150, and a storage unit 160.

각 구성 요소를 설명하면, 단층 촬영 영상 입력부(110)는 환자의 움직임이 없는 상태에서 병변이 촬영된 컴퓨터 단층 촬영 영상(이하 ‘병변 단층 촬영 영상’이라 칭함)을 입력 받을 수 있으며, 병변이 위치하는 영역이 선택되면 병변의 크기를 측정하고 그 결과를 제공할 수 있다.The tomographic image input unit 110 may receive a computed tomography image (hereinafter, referred to as 'lesion tomography image') in which a lesion is photographed in a state where there is no patient movement, The size of the lesion can be measured and the result can be provided.

한편, 병변 크기 비율 계산부(120)는 병변 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변 크기에 대한 비율을 계산할 수 있다.The lesion size ratio calculation unit 120 may calculate a lesion size in the lesion tomography image and a lesion size ratio on the x-ray detector unit 20.

여기서, 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변 크기는 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20) 사이의 거리에 따라서 달라질 수 있다.Here, the lesion size on the x-ray detector 20 may vary depending on the distance between the single x-ray source 10 and the x-ray detector 20.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 점의 소스부(10)에서 방사되는 엑스레이가 넓은 영역의 엑스레이 디텍터부(20)에 감지되므로, 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20) 사이의 거리가 가까울수록(환자의 신체에서 가까워짐) 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변 크기는 커지고, 그 거리가 멀수록(환자의 신체에서 멀어짐) 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변 크기는 작아지게 된다.3, since the X-rays emitted from the source portion 10 of one point are detected by the X-ray detector 20 of the wide region, the X-ray source portion 10 and the X-ray detector portion 20, The size of the lesion on the x-ray detector 20 becomes larger, and as the distance becomes longer (away from the patient's body), the lesion size on the x-ray detector 20 becomes smaller .

한편, 병변 위치 측정부(130)는 병변 크기 비율 계산부(120)에서 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터(20) 상의 병변 사이의 거리(B), 그리고 단일 엑스레이 소스부(10)와 실제 병변 사이의 거리(A)에 대한 비율을 이용하여 엑스레이 소스부(10)와 실제 병변 사이의 거리(A)를 계산할 수 있으며, 엑스레이 소스부(10)와 실제 병변 사이의 거리(A)가 결정되면, 환자의 신체 내에 존재하는 병변의 깊이를 포함하는 병변의 3차원 위치를 파악할 수 있다.The lesion position measuring unit 130 may measure the lesion size based on the ratio of the lesion size calculated by the lesion size ratio calculator 120 and the distance B between the lesion on the single x-ray source unit 10 and the x- The distance A between the x-ray source part 10 and the actual lesion can be calculated using the ratio of the distance x between the single x-ray source part 10 and the actual lesion, Once the distance A between the actual lesions is determined, the three-dimensional position of the lesion including the depth of the lesion present in the patient's body can be grasped.

여기서 병변 위치 측정부(130)는 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변의 중심을 잇는 가상의 직선(300)을 이용하여 상기 각 거리에 대한 비율을 계산할 수 있으며, 실제 병변의 3차원 위치(좌, 우 및 깊이)는 상기 가상의 직선상에 존재하게 된다Here, the lesion position measuring unit 130 can calculate the ratio of the distance to each of the lesions using a virtual straight line 300 connecting the single X-ray source unit 10 and the center of the lesion on the X-ray detector unit 20, The three-dimensional positions (left, right, and depth) of the lesion are present on the imaginary straight line

한편, 조사 각도 조절부(140)는 병변 위치 측정부(130)에서 추정된 병변의 3차원 위치(좌, 우 및 깊이)에 기초하여 치료 엑스레이 소스부(30)의 각도를 조절할 수 있다.The irradiation angle adjusting unit 140 may adjust the angle of the treatment x-ray source unit 30 based on the three-dimensional position (left, right, and depth) of the lesion estimated by the lesion position measuring unit 130.

여기서 조사 각도 조절부(140)는 병변 위치 측정부(130)에서 병변의 3차원 위치가 갱신될 때마다, 갱신된 병변의 위치에 상응하여 치료 엑스레이 소스부(30)의 각도를 조절할 수 있다.The irradiation angle adjusting unit 140 may adjust the angle of the treatment x-ray source unit 30 according to the position of the updated lesion each time the three-dimensional position of the lesion is updated in the lesion position measuring unit 130.

한편, 제어부(150)는 실시간 병변 위치 측정 장치(100)의 구성 요소들, 예를 들어, 단층 촬영 영상 입력부(110), 병변 크기 비율 계산부(120), 병변 위치 측정부(130) 및 조사 각도 조절부(140)가 전술한 동작을 수행하도록 제어할 수 있으며, 후술하는 저장부(160) 또한 제어할 수 있다.The control unit 150 may include the components of the real-time lesion position measuring apparatus 100, for example, a tomographic image input unit 110, a lesion size ratio calculating unit 120, a lesion position measuring unit 130, It is possible to control the angle adjusting unit 140 to perform the above-described operation, and also to control the storing unit 160 described later.

한편, 저장부(160)는 제어부(150)가 실시간 병변 위치 측정 장치(100)의 구성 요소들을 제어하도록 하는 알고리즘 및 제어 과정에서 필요하거나 파생되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다.Meanwhile, the storage unit 160 may store various data required or derived in an algorithm and control process for the control unit 150 to control the components of the real-time lesion localization apparatus 100. [

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 병변 위치 측정 과정을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a real-time lesion location measurement process according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 과정은 도 1에 도시된 시스템에서 실시간 병변 위치 측정 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.The process shown in FIG. 4 may be performed by the real-time lesion localization apparatus 100 in the system shown in FIG.

참고로, 환자의 병변 단층 촬영 영상은 사전에 준비되고, 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 사전에 입력된 병변 단층 촬영 영상으로부터 실제 병변의 크기를 획득한 상태이다.For reference, the lesion tomography image of the patient is prepared in advance, and the real-time lesion position measuring apparatus 100 has acquired the actual lesion size from the previously entered lesion tomography image.

먼저, 단일 엑스레이 소스부(10)의 엑스레이 조사에 의해 엑스레이 영상이 촬영되면, 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 병변 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 엑스레이 디텍터부(20) 상에서의 병변 크기에 대한 비율을 계산한다(S401).First, when an x-ray image is photographed by x-ray irradiation of the single x-ray source unit 10, the real-time lesion position measuring apparatus 100 measures the lesion size in the lesion tomographic image and the lesion size on the x- (S401).

S401 후, 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 S401에서 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변 사이의 거리 및 단일 엑스레이 소스부(10)와 실제 병변 사이의 거리에 대한 비율을 이용하여 단일 엑스레이 소스부(10)와 실제 병변 사이의 거리를 계산한다(S402).After S401, the real-time lesion position measuring apparatus 100 calculates the ratio of the lesion size calculated in S401, the distance between the single x-ray source unit 10 and the lesion on the x-ray detector unit 20, The distance between the single x-ray source unit 10 and the actual lesion is calculated using the ratio of the distance between the actual lesion and the actual lesion (S402).

여기서 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 단일 엑스레이 소스부(10)와 엑스레이 디텍터부(20) 상의 병변의 중심을 잇는 가상의 직선을 이용하여 상기 각 거리에 대한 비율을 계산할 수 있으며, 실제 병변의 3차원 위치는 상기 가상의 직선상에 존재하게 된다.Here, the real-time lesion position measuring apparatus 100 can calculate the ratio of each distance using a virtual straight line connecting the center of the lesion on the single X-ray source unit 10 and the X-ray detector unit 20, The three-dimensional position is present on the imaginary straight line.

S402 후, 실시간 병변 위치 측정 장치(100)는 S402에서 측정된 실제 병변의 3차원 위치에 기초하여, 해당 병변의 치료를 위한 엑스레이를 발생시키는 치료 엑스레이 소스부(30)의 병변에 대한 조사 각도를 조절할 수 있다(S403).After S402, the real-time lesion position measuring apparatus 100 measures the irradiation angle of the lesion of the therapeutic x-ray source unit 30 for generating x-rays for treatment of the lesion on the basis of the three-dimensional position of the actual lesion measured in S402 (S403).

전술한 바와 같이, 본 발명은 엑스레이 촬영을 위한 단일의 엑스레이 소스부를 사용함으로써 엑스레이에 대한 환자의 노출 정도를 크게 줄일 수 있으며, 병변 측정을 위해 사용되는 엑스레이 장비의 수를 감소시킬 수 있으므로 비용적인 측면에서 이득이 있다.As described above, the present invention can greatly reduce the degree of exposure of the patient to X-rays by using a single X-ray source part for X-ray imaging and can reduce the number of X-ray equipment used for lesion measurement, There is a benefit in.

무엇보다 방사선 치료는, 치료를 받는 환자의 생체 활동으로 인해 종양과 같은 병변을 포함하는 환자의 신체 장기들이 움직이게 되므로, 병변에 대한 집중적 치료를 위해 방사선 치료 중 병변의 위치를 신속하고 정확히 파악하는 것이 매우 중요합니다.Most of all, radiotherapy can be used to quickly and accurately determine the location of a lesion during radiotherapy for intensive treatment of a lesion, since the body organs of a patient including lesions such as a tumor are moved due to the bioactivity of the patient being treated very important.

본 발명은 전술한 바와 같이 병변 위치 측정을 위한 알고리즘이 복잡하지 않고 매우 심플하므로 환자의 신체에서 신속하게 실시간으로 병변의 위치를 파악할 수 있으므로 병변에 대한 집중적 치료에 기여할 수 있다.As described above, since the algorithm for measuring the lesion position is very simple and uncomplicated as described above, the position of the lesion can be quickly detected in the body of the patient, and thus the lesion can be intensively treated.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 단일 엑스레이 소스부
20 : 엑스레이 디텍터부
30 : 치료 엑스레이 소스부
100 : 실시간 병변 위치 측정 장치
110 : 단층 촬영 영상 입력부
120 : 병변 크기 비율 계산부
130 : 병변 위치 측정부
140 : 조사 각도 조절부
150 : 제어부
160 : 저장부10: Single X-ray source part
20: X-ray detector part
30: Therapeutic X-ray source part
100: real-time lesion position measuring device
110: tomographic image input unit
120: lesion size ratio calculation unit
130: lesion position measuring unit
140:
150:
160:

Claims (6)

환자의 신체에 존재하는 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 장치에 있어서,
상기 병변에 대한 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 상기 병변의 위치 측정을 위해 엑스레이를 조사하는 단일 엑스레이 소스부에 상응하는 엑스레이 디텍터부 상에서의 병변 크기에 대한 비율을 계산하는 병변 크기 비율 계산부;
상기 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변 사이의 거리 및 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리에 대한 비율을 이용하여 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 실제 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 병변 위치 측정부; 및
상기 측정된 실제 병변의 위치에 기초하여 상기 병변의 치료를 위한 엑스레이를 발생시키는 치료 엑스레이 소스부의 조사 각도를 조절하는 조사 각도 조절부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 병변 위치 측정 장치.
An apparatus for measuring a position of a lesion existing in a patient's body in real time,
A lesion size ratio calculating unit for calculating a lesion size in the tomographic image of the lesion and a ratio of lesion size on the X-ray detector unit corresponding to the single X-ray source unit irradiating the X-ray to measure the lesion position;
Ray source part and the actual lesion using a ratio of the ratio of the calculated lesion size to the lesion on the single x-ray source part and the lesion on the x-ray detector, and a ratio of the distance between the single x- A lesion position measuring unit for measuring a position of the actual lesion in real time based on the calculated distance; And
An irradiating angle adjusting unit for adjusting an irradiating angle of a treatment x-ray source part for generating x-rays for treatment of the lesion on the basis of the measured actual lesion position,
And a position measuring device for measuring the position of the lesion.
제1 항에 있어서,
상기 병변 위치 측정부는
상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변의 중심을 잇는 가상의 직선을 기준으로 상기 각 거리를 파악하되,
상기 실제 병변의 위치는 상기 가상의 직선상에 존재하는 것을 특징으로 하는 병변 위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
The lesion position measuring unit
Ray source unit and an imaginary straight line connecting the center of the lesion on the X-ray detector,
Wherein the position of the actual lesion is present on the imaginary straight line.
제1 항에 있어서,
상기 병변에 대한 단층 촬영 영상이 입력되면, 상기 입력된 단층 촬영 영상으로부터 상기 병변의 크기를 측정하는 단층 촬영 영상 입력부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 병변 위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
A tomographic image input unit for measuring a size of the lesion from the input tomographic image when the tomographic image of the lesion is input,
Further comprising: a position detector for detecting the position of the lesion.
실시간 병변 위치 측정 장치가 환자의 신체에 존재하는 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 방법에 있어서,
(a) 상기 병변에 대한 단층 촬영 영상에서의 병변 크기와 상기 병변의 위치 측정을 위해 엑스레이를 조사하는 단일 엑스레이 소스부에 상응하는 엑스레이 디텍터부 상에서의 병변 크기에 대한 비율을 계산하는 단계;
(b) 상기 계산된 병변 크기에 대한 비율과, 상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변 사이의 거리 및 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리에 대한 비율을 이용하여 상기 단일 엑스레이 소스부와 실제 병변 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 실제 병변의 위치를 실시간으로 측정하는 단계; 및
(c) 상기 측정된 실제 병변의 위치에 기초하여 상기 병변의 치료를 위한 엑스레이를 발생시키는 치료 엑스레이 소스부의 조사 각도를 조절하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 병변 위치 측정 방법.
A method for measuring a position of a lesion existing in a patient's body in real time,
(a) calculating a lesion size in a tomographic image of the lesion and a ratio of a lesion size on an x-ray detector portion corresponding to a single x-ray source portion irradiating the x-ray to measure the lesion;
(b) calculating a ratio between the calculated lesion size and a ratio between the distance between the single x-ray source part and the lesion on the x-ray detector and the distance between the single x-ray source part and the actual lesion, Calculating a distance between the actual lesion and the actual lesion, and measuring the position of the actual lesion in real time based on the calculated distance; And
(c) adjusting an irradiation angle of the therapeutic x-ray source portion for generating x-rays for treatment of the lesion based on the measured actual lesion location
And determining the location of the lesion.
제4 항에 있어서,
상기 (b) 단계는
상기 단일 엑스레이 소스부와 상기 엑스레이 디텍터 상의 병변의 중심을 잇는 가상의 직선을 기준으로 상기 각 거리를 파악하되,
상기 실제 병변의 위치는 상기 가상의 직선상에 존재하는 것을 특징으로 하는 병변 위치 측정 방법.
5. The method of claim 4,
The step (b)
Ray source unit and an imaginary straight line connecting the center of the lesion on the X-ray detector,
Wherein the position of the actual lesion is present on the imaginary straight line.
제4 항 및 제5 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a recording medium comprising a series of instructions for performing the method according to any one of claims 4 and 5.
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