KR20180047401A - 의료 영상 장치 및 의료 영상 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
의료 영상 장치 및 의료 영상 처리 방법이 개시된다.
개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 획득하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성하는 프로세서, 및 생성된 합성 영상을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 획득하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성하는 프로세서, 및 생성된 합성 영상을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
Description
개시된 실시예들은, 의료 영상 장치, 의료 영상 처리 방법, 및 의료 영상 처리 방법을 수행하는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 나타내기 위한 장치이다. 의료 영상 장치는 비침습 검사 장치로서, 대상체 내부의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다. 따라서, 질병의 정밀한 진단을 위해, 대상체 내부에 존재하는 서로 다른 물질을 보다 명확하게 구분할 수 있는 의료 영상을 획득하는 방법이 필요하다.
개시된 다양한 실시예들은, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치를 적용하여 다양한 합성 영상을 생성하기 위한 것이다.
또한, 개시된 다양한 실시예들은, 다양한 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성함으로써, 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 용이하게 확인할 수 있도록 하기 위한 것이다.
개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성하는, 프로세서(processor), 및 생성된 합성 영상을 표시하는, 디스플레이를 포함할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 디스플레이는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프로 표시할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 그래프의 형태를 변경하는 외부 입력에 응답하여, 가중치들의 조합을 변경할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 그래프를 소정의 방향으로 터치하고 드래그하는 외부 입력을 수신하고, 수신된 외부 입력에 기초하여 그래프의 형태를 변경할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 에너지 레벨 중 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 중에서 하나의 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상 데이터에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 저장할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 저장된 가중치들의 조합을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 복수의 단일 에너지 영상 데이터에 저장된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 프로세서는, 기생성된 복수의 단일 에너지 영상을 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터로서 획득할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법은, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계, 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득하는 단계, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하는 단계, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성하는 단계, 및 생성된 합성 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 CT 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 에너지 레벨에 각각 대응하는 복수의 단일 에너지 영상을 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 개시된 일 실시예에 따른 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 합성 영상을 업데이트하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 개시된 일 실시예에 따른 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고, 하나의 그룹에 대응하는 둘 이상의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 개시된 일 실시예에 따른 복수의 그룹을 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 개시된 일 실시예에 따른 가중치들의 조합을 저장하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 에너지 레벨에 각각 대응하는 복수의 단일 에너지 영상을 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 개시된 일 실시예에 따른 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 합성 영상을 업데이트하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 개시된 일 실시예에 따른 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고, 하나의 그룹에 대응하는 둘 이상의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 개시된 일 실시예에 따른 복수의 그룹을 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 개시된 일 실시예에 따른 가중치들의 조합을 저장하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부’(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부’가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 ‘부’가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 컴퓨터 단층 촬영(CT, Computed Tomography) 장치, 자기 공명 영상(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 단층 영상 처리 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 ‘대상체(object)’는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 ‘CT 시스템’ 또는 ‘CT 장치’는 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 X선을 조사하고, X선을 검출하여 대상체를 촬영하는 시스템 또는 장치를 의미한다.
본 명세서에서 ‘CT 영상’은 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 조사된 X선을 검출하여 대상체를 촬영함으로써 획득된 로 데이터(raw data)로부터 구성된 영상을 의미한다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
개시된 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(110), 테이블(105), 제어부(130), 저장부(140), 영상 처리부(150), 입력부(160), 디스플레이부(170), 및 통신부(180)를 포함할 수 있다.
갠트리(110)는 회전 프레임(111), 엑스레이 생성부(112), 엑스레이 검출부(113), 회전 구동부(114), 및 리드아웃부(115)를 포함할 수 있다.
회전 프레임(111)은 회전 구동부(114)로부터 구동 신호를 수신하여, 회전축(RA)을 중심으로 회전할 수 있다.
산란 방지 그리드(116)는 대상체와 엑스레이 검출부(113) 사이에 배치되어, 주 방사선은 대부분 투과시키고, 산란 방사선은 감쇠시킬 수 있다. 대상체는 테이블(105) 상에 배치되고, 테이블(105)은 CT 촬영을 수행하는 동안 이동되거나, 기울어지거나(tilting), 회전(rotating)할 수 있다.
엑스레이 생성부(112)는 고전압 생성부(HVG, high voltage generator)로부터 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하고 방출한다.
엑스레이 생성부(112)는 엑스레이 생성부(112) 및 엑스레이 검출부(113)가 각각 한 개씩 구비되는 단일 소스 방식, 각각 두 개씩 구비되는 듀얼 소스 방식 등으로 구현될 수 있다.
엑스레이 검출부(113)는 대상체를 통과한 방사선을 검출한다. 엑스레이 검출부(113)는 예를 들면, 신틸레이터(Scintillator), 포톤 카운팅 디텍터(photon counting detector) 등을 이용하여 방사선을 검출할 수 있다.
엑스레이 생성부(112)와 엑스레이 검출부(113)의 구동 방식은 대상체에 대한 스캔 방식에 따라 달라질 수 있다. 상기 스캔 방식은 엑스레이 검출부(113)의 이동 경로에 따라 축상(axial) 스캔 방식, 나선형(helical) 스캔 방식 등을 포함한다. 또한 상기 스캔 방식은 X선이 조사되는 시간 구간에 따라 프로스펙티브(prospective) 모드, 레트로스펙티브(retrospective) 모드 등을 포함한다.
제어부(130)는 CT 시스템(100)의 각각의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 소정의 기능을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램 코드 및 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 하나 이상의 메모리 및 하나 이상의 프로세서의 다양한 조합으로 구현 가능하다. 프로세서는 CT 시스템(100)의 동작 상태에 따라 프로그램 모듈을 생성하고 삭제할 수 있으며, 프로그램 모듈의 동작들을 처리할 수 있다.
리드아웃부(115)는 엑스레이 검출부(113)에서 생성된 검출 신호를 입력 받아, 영상 처리부(150)로 출력한다. 리드아웃부(115)는 데이터 획득 회로(Data Acquisition System, 115-1) 및 데이터 송신부(115-2)를 포함할 수 있다. DAS(115-1)는 적어도 하나의 증폭 회로를 이용하여, 엑스레이 검출부(113)로부터 출력된 신호를 증폭하여, 데이터 송신부(115-2)로 출력한다. 데이터 송신부(115-2)는 멀티플렉서(MUX) 등의 회로를 이용하여, DAS(115-1)에서 증폭된 신호를 영상 처리부(150)로 출력한다. 슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 엑스레이 검출부(113)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(150)로 제공되거나, 영상 처리부(150)가 일부 데이터만을 선택할 수 있다.
영상 처리부(150)는 리드아웃부(115)로부터 획득된 신호(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)로부터 단층 데이터를 획득한다. 영상 처리부(150)는 획득된 신호에 대한 전처리, 단층 데이터로의 변환 처리, 상기 단층 데이터에 대한 후처리 등을 수행할 수 있다. 영상 처리부(150)는 본 개시에서 예시된 처리들 중 일부 또는 전부를 수행하며, 실시예에 따라 영상 처리부(150)에서 수행되는 처리의 종류 및 순서는 달라질 수 있다.
영상 처리부(150)는 리드아웃부(115)로부터 획득된 신호에 대해, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 처리, 신호 세기의 급격한 감소 정정 처리, X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 처리 등의 전처리를 수행할 수 있다.
영상 처리부(150)는 실시예들에 따라, 단층 영상으로의 재구성 처리 중 일부 또는 전부를 수행하여 상기 단층 데이터를 생성한다. 실시예에 따라, 상기 단층 데이터는 역투영(back-projection)된 데이터, 또는 단층 영상 등의 형태를 가질 수 있다. 실시예들에 따라, 단층 데이터에 대한 추가적인 처리가 서버, 의료 장치, 휴대용 장치 등의 외부 장치에 의해 수행될 수 있다.
CT 시스템(100)은 단층 영상을 획득하기 위해, 대상체에 대한 단층 촬영을 수행하여, 로 데이터(raw data)를 획득한다. CT 시스템(100)은, X선을 생성하여 대상체로 조사하고, 엑스레이 검출부(113)를 이용하여 대상체를 통과한 X선을 감지한다. 엑스레이 검출부(113)는 감지된 X선에 대응되는 로 데이터를 생성한다. 로 데이터는, 영상 처리부(150)에 의해 단층 영상으로 재구성되기 전의 데이터를 의미할 수 있다. 로 데이터는 대상체를 통과한 X선 세기에 상응하는 데이터 값의 집합으로서, 프로젝션 데이터(projection data) 또는 사이노그램(sinogram)을 포함할 수 있다. 역투영된 데이터는, X선이 방사된 각도 정보를 이용하여 상기 로 데이터를 역투영한 데이터이다. 단층 영상은 상기 로 데이터를 역투영하는 단계를 포함하는 재구성 영상기법들을 적용하여 획득된 영상이다.
저장부(140)는 제어 관련 데이터, 영상 데이터 등을 저장하는 저장매체로서, 휘발성 또는 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다.
입력부(160)는 사용자로부터 제어 신호, 데이터 등을 수신한다. 디스플레이부(170)는 CT 시스템(100)의 동작 상태를 나타내는 정보, 의료 정보, 의료 영상 데이터 등을 표시할 수 있다.
CT 시스템(100)은 통신부(180)를 포함하며, 통신부(180)를 통해 외부 장치(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등)와 연결할 수 있다.
통신부(180)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(180)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(130)에 전달하여 제어부(130)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 CT 시스템(100)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(130)가 통신부(180)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부를 통해 수신된 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 CT 시스템(100)을 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는바, 이 프로그램은 제어부(130)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
개시된 실시예들에 따른 CT 시스템(100)은 실시예에 따라 CT 촬영 시, 조영제를 이용하거나 이용하지 않을 수 있으며, 타 기기와 연계된 장치의 형태로 구현되는 것도 가능하다.
도 2는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 에너지 레벨에 각각 대응하는 복수의 단일 에너지 영상을 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치는 단일 에너지 영상(monochromatic image)를 표시할 수 있다. 단일 에너지 영상은, 단일 에너지 레벨을 갖는 엑스선이 조사되어 대상체를 단층 촬영할 때 생성되는 영상을 의미할 수 있다. 단일 에너지 레벨은 단일 수치로 표현되는 에너지 레벨 또는 소정 범위의 에너지 레벨에 대응된다.
의료 영상에서 Hounsfield unit(HU)로 표현되는 밝기는, 엑스선이 통과하는 물질의 선형감쇠계수(linear attenuation coefficient)에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 선형감쇠계수는, 물질의 구성 성분 및 엑스선을 구성하는 광자(photon)의 에너지 레벨 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 대상체 내부의 제1 물질과 제2 물질이 서로 상이한 물질이더라도, 특정 에너지 레벨에서는 선형감쇠계수의 값이 서로 유사할 수 있다. 그러면, 제1 물질과 제2 물질이 영상에서 비슷한 밝기로 표현되기 때문에, 사용자는 영상에서 제1 물질과 제2 물질을 구별하기 어려울 수 있다. 이 경우, 사용자는, 서로 다른 에너지 레벨(예를 들어, 50 keV 및 100 keV)에 대응되는 단일 에너지 영상을 비교하여, 서로 다른 물질을 명확하게 구별할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 의료 영상 장치는, 다양한 에너지 레벨을 갖는 광자(photon)들을 포함하는 다중 에너지(polychromatic) 엑스선을 조사하여 대상체를 촬영한다. 일 실시예에 따르면, 의료 영상 장치는 다중 에너지 엑스선을 조사하고 대상체를 촬영하여 획득한 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다.
예를 들어, 의료 영상 장치는, 두 개의 서로 다른 에너지 스펙트럼을 갖는 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영함으로써, 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치는, 관전압이 80 kVp 및 140 kVp인 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영함으로써, 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 획득할 수 있다. 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터가 획득되면, 의료 영상 장치는, 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 각각 재구성하여, 서로 다른 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상들인 제1 영상(200) 및 제2 영상(201)을 획득할 수 있다.
도 2를 참조하면, 의료 영상 장치는, 제1 영상(200) 및 제2 영상(201)에 기초하여, 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(210)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치는, 제1 영상(200) 및 제2 영상(201)에 가상 단일 에너지 이미징(virtual monochromatic imaging) 방법을 적용하여, 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(210)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치는, 40 keV 이상 140 keV 이하의 에너지 대역 내에서 샘플링한 20개의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단일 에너지 영상은, 40 keV 이상 140 keV 이하의 대역 내에서 5 keV 간격으로 샘플링된 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 단일 에너지 영상일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 의료 영상 장치는, 광자 계수형 검출기(Photon Counting Detector, PCD)를 이용하여, 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 의료 영상 장치는 복수의 에너지 레벨에 대해 각각 광자를 검출하여 복수의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다. 광자 계수형 검출기의 구조에 따라, 복수의 에너지 레벨에 대해 복수 회의 촬영에 걸쳐서 복수의 에너지 레벨의 광자가 검출되거나, 한 번의 촬영에 의해 복수의 에너지 레벨의 광자가 검출될 수 있다.
도 3은 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
개시된 실시예들에 따른 의료 영상 장치는 의료 영상 데이터를 처리하고 표시하는 장치로서, 전자 장치의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들면, 의료 영상 처리 장치(100a)는 범용 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트 폰 등 프로세서와 디스플레이가 구비된 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다.
개시된 실시예들에 따른 의료 영상 장치는, 도 1에 도시된 CT 시스템(100)과 같이 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는 데이터 획득부(310), 프로세서(320), 및 디스플레이(330)를 포함할 수 있다. 그러나, 의료 영상 장치(300)는 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부(310)는, 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 로 데이터는 의료 영상 장치(300)의 스캐너로부터 획득되거나, 외부 장치로부터 수신되는 등 다양한 방식으로 획득될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 데이터 획득부(310)는 의료 영상 장치의 스캐너에 대응되고, 예를 들면, 도 1에 도시된 CT 시스템(100)의 갠트리(110)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 데이터 획득부(310)는, 도 1에 도시된 회전 프레임(111), 엑스레이 생성부(112), 엑스레이 검출부(113), 회전 구동부(114), 및 리드아웃부(115)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 데이터 획득부(310)는, 두 개의 서로 다른 에너지 스펙트럼을 갖는 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영함으로써, 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득부(310)는, 관전압이 80 kVp인 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영하고, 관전압이 140 kVp인 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영함으로써 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 획득할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 80kVp 및 140kVp 엑스선을 이용한 촬영은, 스캐너의 구조에 따라 1회 또는 2회의 촬영에 의해 수행될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 데이터 획득부(310)는 외부 장치와 통신하는 통신부의 형태로 구현될 수 있다. 데이터 획득부(310)는 외부 장치로부터 대상체를 촬영하여 획득된 로 데이터를 수신할 수 있다.
프로세서(320)는, 수신된 사용자 입력에 기초하여, 소정의 처리를 수행한다. 프로세서(320)는 하나 이상의 메모리 및 하나 이상의 프로세서의 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 프로세서(320)의 동작에 따라 프로그램 모듈을 생성하고 삭제할 수 있으며, 프로세서(320)는 프로그램 모듈의 동작들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(320)는, 데이터 획득부(310)로부터 획득된 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득한다.
복수의 단일 에너지 영상 데이터는, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값 또는 복수의 단일 에너지 영상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값을 복수의 단일 에너지 영상 데이터로서 획득하는 경우, 프로세서(320)는 데이터 획득부(310)로부터 획득한 로 데이터로부터 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값을 계산할 수 있다. 그리고, 프로세서(320)는, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값에 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(320)는, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값으로부터 복수의 단일 에너지 영상을 생성하는데 필요한 연산량을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(320)는, 획득된 로 데이터로부터 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 생성하거나, 또는 기생성된 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 외부로부터 수신할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 40 keV 이상 140 keV 이하의 에너지 대역 내에서 샘플링한 20개의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 20개의 에너지 레벨은, 40 keV 이상 140 keV 이하의 에너지 대역 내에서 5 keV 간격으로 샘플링된 에너지 레벨을 의미할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라, 단일 에너지 영상 데이터가 획득되는 에너지 대역의 범위 및 샘플링 간격은 달라질 수 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 프로세서(320)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(320)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 설정된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(320)는, 20개의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 서로 다른 가중치를 적용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 확인하기 용이한 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상 데이터에 다른 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상 데이터보다 큰 가중치를 적용할 수 있다. 이에 따라, 생성된 합성 영상은, 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 보다 명확하게 나타낼 수 있다. 따라서, 사용자는 복수의 단일 에너지 영상을 확인하지 않고도, 하나의 합성 영상을 이용하여 특정 병변 또는 대상체 내부의 물질을 용이하게 판독할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(320)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 변경하는 입력에 응답하여, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 가중치들의 조합을 변경하는 입력은, 가중치들의 조합을 나타내는 그래프의 형태를 변경하는 입력이거나 가중치들의 값을 직접 변경하는 입력을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 디스플레이(330)는, 대상체를 단층 촬영하여 획득한 의료 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이(330)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 디스플레이(330)는 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용될 수 있다. 디스플레이(330)는 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기 영동 디스플레이(electrophoretic display) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 단층 영상 처리 장치(100a)의 구현 형태에 따라, 단층 영상 처리 장치(100a)는 디스플레이(330)를 2개 이상 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이(330)는, 프로세서(320)에 의해 생성된 합성 영상을 표시한다.
또한, 일 실시예에 따른 디스플레이(330)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프 및 숫자 중 적어도 하나로 표시할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 복수의 단일 에너지 영상 데이터가 복수의 단일 에너지 영상인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 각각에 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
복수의 단일 에너지 영상이 40 keV 이상 140 keV 이하의 에너지 대역 내에서 5 keV 간격으로 샘플링된 에너지 레벨에 각각 대응되는 영상일 때, 의료 영상 장치(300)는 20개의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는 복수의 단일 에너지 영상 각각에 가중치를 적용할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 각각에 서로 다른 가중치를 적용할 수 있다. 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 용이하게 판독할 수 있는 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상에 다른 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상보다 큰 가중치가 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상체 내부의 요오드(iodine)를 용이하게 판독할 수 있는 에너지 레벨은 65 keV 이상 75 keV 이하의 대역일 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(300)는, 65 keV 이상 75 keV 이하의 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상에 다른 단일 에너지 영상보다 큰 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 65 keV 이상 75 keV 이하의 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상의 가중치를 100으로 설정하고, 나머지 단일 에너지 영상의 가중치는 0으로 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 20개의 단일 에너지 영상 각각에 설정된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상(400)을 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 합성 영상(400)는, 대상체 내에 존재하는 요오드를 보다 명확하게 나타낼 수 있다. 이에 따라, 사용자는, 합성 영상(400)을 이용하여, 대상체 내에 존재하는 요오드를 보다 용이하게 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른, 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프, 숫자 중 적어도 하나를 이용하여 표시할 수 있다.
예를 들어, 도 4a를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는, 20개의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프(401)를 이용하여 표시할 수 있다. 이때, 그래프(401)의 x축은 에너지 레벨, 그래프(401)의 y축은 각 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 가중치는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 0 이상 100 이하의 값을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 가중치의 범위는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합을 그래프(401)로 표시함으로써, 사용자가 복수의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 직관적으로 확인할 수 있도록 한다.
다른 예로서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 의료 영상 장치(300)는, 20개의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 숫자(402)로 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 업데이트할 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(300)는, 그래프의 형태를 변경하는 외부 입력에 응답하여, 가중치들의 조합을 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 4b를 참조하면, 사용자는, 그래프(421) 상에서 위치를 변경시킬 수 있는 인디케이터(indicator)(420)를 원하는 위치로 이동시킴으로써, 가중치들의 조합을 변경할 수 있다. 사용자는, 마우스를 이용하거나 또는 터치하고 드래그하는 입력을 이용하여 인디케이터(420)의 위치를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 그래프(421) 상에서 소정의 방향으로 터치하고 드래그하는 입력을 수신하고, 수신된 입력에 기초하여 인디케이터(420)의 위치를 이동시킬 수 있다. 의료 영상 장치(300)는, 변경된 인디케이터(420)의 위치에 대응되도록 그래프의 형태를 변경하고, 변경된 그래프의 형태에 대응되도록 가중치들의 조합을 변경할 수 있다. 또한, 의료 영상 장치(300)는, 도 4a에 도시된 그래프(401)의 형태를 도 4b에 도시된 그래프(421)의 형태로 변경하는 입력에 응답하여, 가중치들의 조합을 나타내는 값들(422)도 변경된 그래프(421)에 대응되도록 자동으로 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합이 적용된 합성 영상을 자동으로 업데이트하여 표시할 수 있다. 도 4b에 도시된 합성 영상(410)은 도 4a에 도시된 합성 영상(400)보다 대상체 내부의 소정의 위치에 존재하는 물질(411)을 보다 명확하게 나타낼 수 있다. 이에 따라, 사용자는 관찰하고자 하는 병변 또는 물질이 보다 명확하게 나타나는 에너지 레벨을 확인하고, 해당 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상의 가중치를 상대적으로 높게 적용할 수 있다. 그리고, 사용자는, 생성된 합성 영상을 이용하여 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 보다 용이하게 판독할 수 있다.
도 5는 개시된 일 실시예에 따른 복수의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 각각에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는 20개의 단일 에너지 영상의 가중치를 모두 100으로 설정하는 입력을 수신할 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(300)는, 모든 에너지 대역을 선택할 수 있는 사용자 인터페이스를 별도로 제공함으로써, 사용자가 가중치를 용이하게 설정하도록 할 수 있다. 예를 들어, 모든 에너지 대역을 선택하는 입력은, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이에 표시된 “Select All” 메뉴(500)를 클릭하거나 터치하는 입력일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 모든 에너지 대역이 선택되면, 의료 영상 장치(300)는, 가중치 값을 설정하는 입력(501)에 응답하여, 모든 단일 에너지 영상의 가중치를 동일한 값으로 설정할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(300)는 모든 단일 에너지 영상을 동일한 값의 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 개시된 일 실시예에 따른 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고, 하나의 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 6a를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는 4번째 에너지 레벨부터 7번째 에너지 레벨까지 하나의 그룹(600)으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단일 에너지 영상이 40 keV 이상 140 keV 이하의 에너지 대역 내에서 5 keV 간격으로 샘플링한 에너지 레벨에 대응되는 영상일 때, 하나의 그룹(600)으로 설정된 에너지 대역은 55 keV 이상 70 keV 이하의 에너지 대역을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 하나의 그룹으로 설정된 복수의 에너지 레벨을 구별되게 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 6a를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는 막대(bar)와 같은 인디케이터(indicator)(601)를 이용하여, 4번째 에너지 레벨부터 7번째 에너지 레벨이 하나의 그룹(600)으로 설정되어 있음을 표시할 수 있다. 다른 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 하나의 그룹(600)으로 설정된 복수의 에너지 레벨을 하이라이트로 표시하거나, 텍스트를 이용하여 표시할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고, 설정된 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상에 동일한 가중치를 적용할 수 있다. 이에 따라, 의료 영상 장치(300)는, 사용자가 특정 에너지 대역의 가중치를 보다 용이하게 설정할 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는, 설정된 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상의 가중치를 100으로 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 가중치를 100으로 설정하는 입력은, 키보드 또는 숫자 키패드 등을 이용하여 값을 직접 설정하는 입력(610) 또는 그래프 상에 표시되는 인디케이터(612)를 이동시키는 입력을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 사용자가 설정된 그룹에 적용되는 가중치의 값을 직접 입력하는 경우, 의료 영상 장치(300)는 가중치들의 조합을 나타내는 그래프의 형태(611)도 사용자 입력에 대응되도록 자동으로 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 실시간으로 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는 변경된 가중치들의 조합이 적용된 합성 영상(620)을 생성하여 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 하나의 그룹으로 설정된 에너지 대역의 위치를 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 6c를 참조하면, 의료 영상 장치(300)는, 설정된 그룹을 나타내는 인디케이터(640)를 이동시키는 입력에 응답하여, 55 keV 이상 70 keV 이하의 에너지 대역에서 100 keV 이상 115 keV 이하의 에너지 대역으로 그룹의 위치를 이동할 수 있다. 이에 따라, 100 keV 이상 115 keV 이하의 에너지 대역이 하나의 그룹으로 설정될 수 있다. 그룹으로 설정된 에너지 대역에 변경됨에 따라, 복수의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치들의 조합도 변경된다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 생성된 합성 영상(630)을 실시간으로 업데이트할 수 있다. 이에 따라, 의료 영상 장치(300)는, 사용자가 특정 가중치들의 조합이 적용된 합성 영상을 보다 신속하게 확인하고, 사용자가 의도하는 합성 영상을 획득하기 위한 가중치들의 조합을 보다 용이하게 설정할 수 있도록 한다.
도 7은 개시된 일 실시예에 따른 복수의 그룹을 설정하는 과정을 나타내는 도면이다.
사용자는 둘 이상의 에너지 레벨을 포함하는 그룹을 둘 이상 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 사용자는 20개의 에너지 레벨 중 4번째 에너지 레벨부터 7번째 에너지 레벨(예를 들어, 55 keV 이상 70 keV 이하의 에너지 레벨)까지 제1 그룹(701)으로 설정하고, 10번째 에너지 레벨 및 11번째 에너지 레벨(예를 들어, 85 keV 및 90 keV)을 제2 그룹(702), 16번째 에너지 레벨 및 17번째 에너지 레벨(예를 들어, 110 keV 및 115 keV)을 제3 그룹(703)으로 설정할 수 있다. 그리고, 사용자는 각 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상에 동일한 가중치를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 복수의 그룹을 구별되게 표시할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 각 그룹을 서로 다른 색으로 표시하거나 텍스트를 이용하여 구별되게 표시할 수 있다. 다른 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 의료 영상 장치(300)는 각 그룹을 나타내는 인디케이터(711, 712, 713)를 표시할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 8a 및 도 8b는 개시된 일 실시예에 따른 가중치들의 조합을 저장하는 과정을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상에 적용되는 가중치들의 조합을 저장할 수 있다. 예를 들어, 특정 가중치들의 조합이 빈번하게 사용되는 경우, 필요할 때마다 가중치들의 조합을 설정하는 것이 사용자에게 불편할 수 있다. 또는, 특정 가중치들의 조합이 특정 병변 또는 물질을 판독하기에 적절하다고 판단되는 경우, 사용자는 해당 가중치들의 조합을 저장해두고 필요할 때마다 저장된 가중치들의 조합을 사용하고자 할 수 있다.
예를 들어, 도 8a에 도시된 가중치들의 조합(800)을 적용하여 생성된 합성 영상이 대상체 내부의 칼슘을 검출하는데 용이한 영상일 수 있다. 그러면, 의료 영상 장치(300)는, 도 8a에 도시된 가중치들의 조합(800)을 저장할 수 있다. 이때, 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합(800)을 저장하기 위한 별도의 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 도 8a에 도시된 바와 같이, "SAVE" 메뉴(810)를 디스플레이(330)에 표시할 수 있다. 그리고, 사용자는, "SAVE" 메뉴(810)를 터치하거나 클릭함으로써, 도 8a에 도시된 가중치들의 조합(800)을 저장할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 특정 가중치들의 조합을 저장할 때 저장되는 가중치들의 조합을 식별하기 위한 명칭을 함께 설정함으로써, 사용자가 저장된 가중치들의 조합을 용이하게 식별하도록 할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 도 8a에 도시된 가중치들의 조합(800)의 명칭을 "Calcium"으로 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 저장된 가중치들의 조합을 선택할 수 있는 사용자 인터페이스를 디스플레이(330)에 표시함으로써, 사용자가 저장된 가중치들의 조합을 용이하게 선택하도록 할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 저장된 가중치들의 조합을 나타내는 아이콘(820)을 디스플레이(330)에 표시할 수 있다. 사용자는 표시된 아이콘(820)을 클릭하거나 터치함으로써 저장된 가중치들의 조합(800)을 선택할 수 있다. 그러나, 저장된 가중치들의 조합을 선택할 수 있는 사용자 인터페이스는 전술한 예에 한정되지 않으며, 실시예에 따라 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치(300)는, 선택된 가중치들의 조합(800)을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 대상체 내에 존재하는 칼슘을 검출해야 하는 경우, 의료 영상 장치(300)는 아이콘(820)을 선택하는 사용자 입력에 응답하여, "Calcium"으로 저장된 가중치들의 조합을 디스플레이(330)에 표시(830)할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(300)는, "Calcium"으로 저장된 가중치들의 조합을 복수의 단일 에너지 영상에 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
도 9는 개시된 일 실시예에 따른 의료 영상 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
개시된 실시예들에 따른 의료 영상 처리 방법의 각 단계들은 영상 처리가 가능한 프로세서 및 디스플레이를 구비하는 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서는 본 명세서에 개시된 의료 영상 장치(100, 이하 100은 본 명세서에서 개시된 의료 영상 장치를 총칭하는 참조번호로 이용한다)가 개시된 실시예들에 따른 의료 영상 처리 방법을 수행하는 실시예를 중심으로 설명한다. 따라서, 의료 영상 장치(300)에 대해 설명된 실시예들은 의료 영상 처리 방법에 적용 가능하고, 반대로 의료 영상 처리 방법에 대해 설명된 실시예들은 의료 영상 장치(300)에 대한 실시예들에 적용 가능하다. 개시된 실시예들에 따른 의료 영상 처리 방법은 본 명세서에 개시된 의료 영상 장치(300)에 의해 수행되는 것으로 그 실시예가 한정되지 않고, 다양한 형태의 전자 장치에 의해 수행될 수 있다.
S910 단계에서, 의료 영상 장치(300)는 대상체를 단층 촬영하여 로 데이터를 획득한다.
예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 두 개의 서로 다른 에너지 스펙트럼을 갖는 엑스선을 대상체에 조사하여 단층 촬영함으로써, 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 획득할 수 있다.
S920 단계에서, 의료 영상 장치(300)는 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 획득한다.
전술한 바와 같이, 복수의 단일 에너지 영상 데이터는, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값 또는 복수의 단일 에너지 영상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값을 복수의 단일 에너지 영상 데이터로서 획득하는 경우, 의료 영상 장치(300)는 획득한 로 데이터로부터 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값을 계산할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상을 구성하는 하나 이상의 픽셀값에 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다.
예를 들어, 가상 단일 에너지 이미징 방법을 이용하는 경우, 의료 영상 장치(300)는 제1 로 데이터 및 제2 로 데이터를 재구성하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득할 수 있다. 그리고, 의료 영상 장치(300)는, 제1 영상 및 제2 영상에 기초하여 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있다. 또는, 실시예에 따라, 의료 영상 장치(300)는, 광자 계수형 검출기(photon counting detector)를 이용함으로써, 복수의 단일 에너지 영상을 획득할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
S930 단계에서, 의료 영상 장치(300)는 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신한다.
예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 서로 다른 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 확인하기 용이한 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상 데이터에 다른 에너지 레벨에 대응되는 단일 에너지 영상 데이터보다 큰 가중치를 적용할 수 있다.
S940 단계에서, 의료 영상 장치(300)는 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성한다.
생성된 합성 영상은, 사용자가 관찰하고자 하는 병변 또는 물질을 보다 명확하게 나타낼 수 있다. 따라서, 사용자는 복수의 단일 에너지 영상을 확인하지 않고도, 하나의 합성 영상을 이용하여 특정 병변 또는 대상체 내부의 물질을 용이하게 판독할 수 있다.
의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합을 변경하는 입력에 응답하여, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 가중치들의 조합을 변경하는 입력은, 가중치들의 조합을 나타내는 그래프의 형태를 변경하는 입력을 포함할 수 있다. 또는, 가중치들의 조합을 변경하는 입력은, 가중치들의 값을 직접 변경하는 입력을 포함할 수 있다.
S950 단계에서, 의료 영상 장치(300)는 생성된 합성 영상을 표시한다.
예를 들어, 의료 영상 장치(300)는, 복수의 단일 에너지 영상 데이터에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프 및 숫자 중 적어도 하나로 표시할 수 있다. 또한, 의료 영상 장치(300)는, 가중치들의 조합을 변경하는 사용자 입력에 응답하여, 변경된 가중치들의 조합이 적용된 합성 영상을 표시할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (19)
- 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
상기 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득하고,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하고,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 상기 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성하는, 프로세서(processor); 및
상기 생성된 합성 영상을 표시하는, 디스플레이;
를 포함하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 상기 합성 영상을 생성하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이는,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프로 표시하는, 의료 영상 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 그래프의 형태를 변경하는 외부 입력에 응답하여, 상기 가중치들의 조합을 변경하는, 의료 영상 장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 그래프를 소정의 방향으로 터치하고 드래그하는 외부 입력을 수신하고, 상기 수신된 외부 입력에 기초하여 상기 그래프의 형태를 변경하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 에너지 레벨 중 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하고,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 중에서 상기 하나의 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상 데이터에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 저장하는, 의료 영상 장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 저장된 가중치들의 조합을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터에 상기 저장된 가중치들의 조합을 적용하여 상기 합성 영상을 생성하는, 의료 영상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프로세서는,
기생성된 복수의 단일 에너지 영상을 상기 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터로서 획득하는, 의료 영상 장치.
- 대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계;
상기 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득하는 단계;
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 설정하는 외부 입력을 수신하는 단계;
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 상기 가중치들의 조합을 적용하여 합성 영상을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 합성 영상을 표시하는 단계;
를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 합성 영상을 생성하는 단계는,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합이 변경됨에 따라, 변경된 가중치들의 조합을 적용하여 상기 합성 영상을 생성하는단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 합성 영상을 표시하는 단계는,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 그래프로 표시하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
상기 그래프의 형태를 변경하는 외부 입력에 응답하여, 상기 가중치들의 조합을 변경하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 가중치들의 조합을 변경하는 단계는,
상기 그래프를 소정의 방향으로 터치하고 드래그하는 외부 입력을 수신하는 단계; 및
상기 수신된 외부 입력에 기초하여 상기 그래프의 형태를 변경하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
상기 복수의 에너지 레벨 중 둘 이상의 에너지 레벨을 하나의 그룹으로 설정하는 단계; 및
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 중에서 상기 하나의 그룹에 대응되는 둘 이상의 단일 에너지 영상 데이터에 적용되는 가중치를 동일한 값으로 설정하는 단계;
를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 적용되는 가중치들의 조합을 저장하는 단계를 더 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 합성 영상을 생성하는 단계는,
상기 저장된 가중치들의 조합을 선택하는 외부 입력에 응답하여, 복수의 단일 에너지 영상 데이터에 상기 저장된 가중치들의 조합을 적용하여 상기 합성 영상을 생성하는, 의료 영상 처리 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터를 획득하는 단계는,
기생성된 복수의 단일 에너지 영상을 상기 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상 데이터로서 획득하는 단계를 포함하는, 의료 영상 처리 방법.
- 프로세서에 의해 판독되어 수행되었을 때, 의료 영상 처리 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로서, 상기 의료 영상 처리 방법은,
대상체를 단층 촬영하여 생성된 로 데이터를 획득하는 단계;
상기 로 데이터로부터 복수의 에너지 레벨에 각각 대응되는 복수의 단일 에너지 영상(monochromatic image) 데이터를 획득하는 단계;
상기 복수의 단일 에너지 영상 데이터 각각에 가중치를 적용하여 합성 영상을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 합성 영상을 표시하는 단계;를 포함하는, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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