KR20200061204A - 융합 영상 생성 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
융합 영상 생성 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 따른 융합 영상 생성 장치는, 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용한 융합 영상 생성 장치에 있어서, 피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시키고, 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득하는 제1 자기공명 데이터 획득부, 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시키고, 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득하는 제2 자기공명 데이터 획득부, 및 제1 자기공명 데이터 및 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성하는 융합 영상 생성부를 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 융합 영상 생성 장치 및 방법과 관련된다.
양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 장치는 인체의 특정 기관 또는 종양의 이미지를 생성하는데 사용되거나, 신진 대사가 일어나는 활동 부위의 생화학적 현상을 진단하기 위한 이미지를 생성하는데 사용된다. 이러한 양전자방출단층촬영 장치는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 여러 기본 대사물질에 표시하여 인체에 투여한 후, 양전자와 대사물질간의 상호작용으로 발생하는 감마선을 체외로부터 검출하여 단층촬영 영상을 생성하는 것으로, 방사선 사용에 따른 의료 피폭이 발생한다는 문제가 있다.
한편, 근래에는 PET 영상의 해상도를 보완하기 위해, PET 영상을 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)과 융합하여 사용하는 기술들이 개발되었다. 그러나, 이러한 경우에도 양전자방출단층촬영 장치의 사용에 따른 의료 피폭이 발생한다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용하여 피검사체의 해부학적 영상, 및 생화학적 또는 기능적 영상을 획득하고, 획득된 영상들을 융합하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치는, 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용한 융합 영상 생성 장치에 있어서, 피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시키고, 상기 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득하는 제1 자기공명 데이터 획득부, 상기 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시키고, 상기 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득하는 제2 자기공명 데이터 획득부, 및상기 제1 자기공명 데이터 및 상기 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성하는 융합 영상 생성부를 포함한다.
상기 제1 자기공명 데이터 획득부는, 상기 수소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제1 코일을 포함하고, 상기 제2 자기공명 데이터 획득부는, 상기 불소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제2 코일을 포함할 수 있다.
상기 제1 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 해부학적 영상에 대한 데이터이며, 상기 제2 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상에 대한 데이터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용한 융합 영상 생성 장치에 의해 수행되는 융합 영상 생성 방법은, 피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시키는 단계, 상기 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득하는 단계, 상기 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시키는 단계, 상기 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제1 자기공명 데이터 및 상기 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 해부학적 영상에 대한 데이터이며, 상기 제2 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상에 대한 데이터일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 자기공명영상 장치를 이용하여 종래 양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 장치를 통해 획득하던 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상을 획득함으로써, 양전자방출단층촬영 장치의 사용에 따른 의료 피폭을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 자기공명영상 장치로 양전자방출단층촬영 장치를 대체함으로써, 자기공명영상 장치 하나만을 이용하여 피검사체에 대한 해부학적 영상, 및 생화학적 또는 기능적 영상의 융합 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치를 설명하기 위한 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치에 의해 수행되는 융합 영상 생성 방법의 흐름도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치에 의해 수행되는 융합 영상 생성 방법의 흐름도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
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 실시예들을 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치(100)는 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용하여 피검사체의 해부학적 영상, 및 생화학적 또는 기능적 영상에 대한 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 통합 처리하여 하나의 융합 영상을 생성하기 위한 장치로서, 제1 자기공명 데이터 획득부(110), 제2 자기공명 데이터 획득부(120) 및 융합 영상 생성부(130)를 포함한다.
이때, 융합 영상 생성 장치(100)는 예를 들어, 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치, 또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치와 같은 출력장치를 구비하여 융합 영상 생성 장치(100)의 사용자로부터 영상 촬영 등의 명령을 직접적으로 입력 받거나, 촬영 또는 융합된 영상을 제공할 수 있다.
다른 예로, 융합 영상 생성 장치(100)는 노트북, 태블릿, 스마트폰, PDA 등의 입력 또는 출력 기능이 구비된 사용자 단말을 통해 융합 영상 생성 장치(100)의 사용자로부터 영상 촬영 등의 명령을 간접적으로 입력 받거나, 촬영 또는 융합된 영상을 제공할 수 있다. 이때, 융합 영상 생성 장치(100) 및 사용자 단말은 예를 들어, 인터넷, 하나 이상의 로컬 영역 네트워크(local area networks), 광역 네트워크(wire area networks), 셀룰러 네트워크, 모바일 네트워크, 저전력 광대역 네트워크(LPWAN; Low-Power Wide-area Network) 등의 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
제1 자기공명 데이터 획득부(110)는 피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시킨다. 이때, 피검사체는 융합 영상을 생성하고자 하는 대상으로서, 예를 들어, 검사 대상인 사람일 수 있다.
구체적으로, 제1 자기공명 데이터 획득부(110)는 수소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제1 코일을 포함하고, 제1 코일을 통해 수소의 공명 진동수와 동일한 진동수를 갖는 RF 펄스신호를 피검사체로 송신함으로써 수소 원자핵을 공명시킬 수 있다. 이때, 제1 코일은 예를 들어, 자기공명영상 장치에 포함된 송신 코일일 수 있다.
제1 자기공명 데이터 획득부(110)는 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득한다.
구체적으로, 제1 자기공명 데이터 획득부(110)는 수소 원자핵을 공명시킨 후 RF 펄스신호 송신을 중단함으로써, 높은 에너지 상태를 가지는 수소 원자핵이 원래의 에너지 상태로 돌아오며 방출하는 에너지를 이용하여 제1 자기공명 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 제1 자기공명 데이터 획득부(110)는 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 수신하기 위해, 제1 코일을 이용할 수 있다.
또한, 제1 자기공명 데이터는, 예를 들어, 자기공명영상 장치를 이용해 피검사체를 검사함으로써 획득될 수 있는 해부학적 영상에 대한 데이터일 수 있으며, 예를 들어, 각 수소 원자핵이 방출하는 에너지의 차이를 이용하여 획득된 데이터일 수 있다.
제2 자기공명 데이터 획득부(120)는 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시킨다.
이때, 피검사체에는 불소(19F)가 포함되되, 집적 기전과 검출 기전을 동시에 포함하는 의약품이 주입되어 있을 수 있다. 예를 들어, 피검사체에는 집적 기전을 갖는 플루오로디옥시글루코스(fluorodeoxyglucose, FDG)와 검출 기전을 갖는 불소(19F)를 표지시킨 의약품이 주입되어 있을 수 있다.
구체적으로, 제2 자기공명 데이터 획득부(120)는 불소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제2 코일을 포함하고, 제2 코일을 통해 불소의 공명 진동수와 동일한 진동수를 갖는 RF 펄스신호를 피검사체로 송신함으로써 불소 원자핵을 공명시킬 수 있다.
제2 자기공명 데이터 획득부(120)는 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득한다.
구체적으로, 제2 자기공명 데이터 획득부(120)는 불소 원자핵을 공명시킨 후 RF 펄스신호 송신을 중단함으로써, 높은 에너지 상태를 가지는 불소 원자핵이 원래의 에너지 상태로 돌아오며 방출하는 에너지를 이용하여 제2 자기공명 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 제2 자기공명 데이터 획득부(120)는 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 수신하기 위해, 제2 코일을 이용할 수 있다.
또한, 제2 자기공명 데이터는, 예를 들어, 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상에 대한 데이터일 수 있다.
융합 영상 생성부(130)는 제1 자기공명 데이터 획득부(110)를 통해 획득된 제1 자기공명 데이터, 및 제2 자기공명 데이터 획득부(120)를 통해 획득된 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성한다.
한편, 또한, 융합 영상 생성 장치(100)는 제1 자기공명 데이터 획득부(110)를 통해 획득된 제1 자기공명 데이터를 이용하여 피검사체에 대한 해부학적 영상인 제1 영상을 생성할 수 있다. 이대, 피검사체에 대한 해부학적 영상은 예를 들어, 피검사체에 대한 자기공명영상일 수 있다.
또한, 융합 영상 생성 장치(100)는 제2 자기공명 데이터 획득부(120)를 통해 획득된 제2 자기공명 데이터를 이용하여 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상인 제2 영상을 생성할 수 있다. 이때, 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상은 예를 들어, 종래의 양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 장치를 이용해 촬영된 영상을 대체하기 위한 영상일 수 있다.
한편, 융합 영상 생성 장치(100)는 제1 자기공명 데이터, 제2 자기공명 데이터, 제1 영상, 제2 영상 및 융합 영상을 저장할 수 있다. 구체적으로, 융합 영상 생성 장치(100)는 융합 영상 생성 장치(100)의 내부 또는 외부에 존재하는 하드디스크드라이브(HDD), SSD(Solid State Driver), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 메모리카드 등에 제1 및 제2 자기공명 데이터, 제1 및 제2 영상 및 융합 영상을 저장할 수 있다. 또한, 융합 영상 생성 장치(100)는 융합 영상 생성 장치(100)의 사용자로부터 데이터 또는 영상이 요청되는 경우 저장된 데이터 또는 영상을 사용자로 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 영상 생성 장치(100)에 의해 수행되는 융합 영상 생성 방법의 흐름도(200)이다.
융합 영상 생성 장치(100)는 피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시킨다(202).
융합 영상 생성 장치(100)는 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득한다(204).
융합 영상 생성 장치(100)는 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시킨다(206).
융합 영상 생성 장치(100)는 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득한다(208).
융합 영상 생성 장치(100)는 제1 자기공명 데이터 및 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성한다(210).
한편, 도 2에 도시된 순서도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 융합 영상 생성 장치
110: 제1 자기공명 데이터 획득부
120: 제2 자기공명 데이터 획득부
130: 융합 영상 생성부
110: 제1 자기공명 데이터 획득부
120: 제2 자기공명 데이터 획득부
130: 융합 영상 생성부
Claims (4)
- 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용한 융합 영상 생성 장치에 있어서,
피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시키고, 상기 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득하는 제1 자기공명 데이터 획득부;
상기 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시키고, 상기 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득하는 제2 자기공명 데이터 획득부; 및
상기 제1 자기공명 데이터 및 상기 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성하는 융합 영상 생성부를 포함하는 융합 영상 생성 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 자기공명 데이터 획득부는, 상기 수소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제1 코일을 포함하고,
상기 제2 자기공명 데이터 획득부는, 상기 불소 원자핵을 공명시키는 RF 펄스신호를 송신하는 제2 코일을 포함하는 융합 영상 생성 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 해부학적 영상에 대한 데이터이며,
상기 제2 자기공명 데이터는, 상기 피검사체에 대한 생화학적 또는 기능적 영상에 대한 데이터인 융합 영상 생성 장치.
- 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치를 이용한 융합 영상 생성 장치에 의해 수행되는 융합 영상 생성 방법에 있어서,
피검사체로 RF(Radio Frequency) 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 수소 원자핵을 공명시키는 단계;
상기 수소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제1 자기공명 데이터를 획득하는 단계;
상기 피검사체로 RF 펄스신호를 송신하여 상기 피검사체에 포함된 불소 원자핵을 공명시키는 단계;
상기 불소 원자핵으로부터 방출되는 에너지를 이용하여 상기 피검사체로부터 출력되는 제2 자기공명 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 제1 자기공명 데이터 및 상기 제2 자기공명 데이터를 통합 처리하여 융합 영상을 생성하는 단계를 포함하는 융합 영상 생성 방법.
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| CN114041778A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-02-15 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种应用于骨关节磁共振成像的融合成像方法与系统 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101556639B1 (ko) | 2013-12-30 | 2015-10-01 | 한국원자력연구원 | Pet-mri 장치 및 그 제조 방법 |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101556639B1 (ko) | 2013-12-30 | 2015-10-01 | 한국원자력연구원 | Pet-mri 장치 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114041778A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-02-15 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种应用于骨关节磁共振成像的融合成像方法与系统 |
| CN114041778B (zh) * | 2022-01-13 | 2022-06-24 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种应用于骨关节磁共振成像的融合成像方法与系统 |
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