KR20210088604A - 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파노라마 X선 기기(14)에 의해 생성된 검사 대상(12)의 파노라마 라디오그래피 이미지(24)를 편집하기 위한 디바이스(16)로서, 파노라마 라디오그래피 이미지뿐만 아니라 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터를 수신하기 위한 입력 인터페이스(36) - 이 재구성 데이터는, 파노라마 X선 기기의 X선 소스(18)와 X선 검출기(20) 사이의 파노라마 라디오그래피 이미지의 투영선(28)의 경로에 대한 정보 및 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 표면(30)에 대한 정보를 포함함 - ; 재구성 데이터를 평가하고, 이미지 표면과 2개의 교차점(32, 34)을 갖는 투영선들 중 하나에 기초하여 생성된 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션(46)을 결정하는 평가 유닛(38); 결정된 이미지 섹션에 기초하여 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하는 이미지 편집 유닛(40); 및 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하는 출력 유닛(42)을 포함한다. 또한, 본 발명은 파노라마 X선 기기(14)에 의해 생성된 검사 대상(12)의 파노라마 라디오그래피 이미지(24)을 편집하는 방법뿐만 아니라, 환자의 두개악안면 영역(craniomaxillofacial area)을 검사하는 진단 시스템에 관한 것이다.

Description

파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스 및 방법
본 발명은 파노라마 X선 기기(panoramic X-ray machine)에 의해 생성된 검사 대상의 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 환자의 두개악안면 영역(craniomaxillofacial area)을 검사하기 위한 진단 시스템에 관한 것이다.
X선 검사는, 특히, 의학뿐만 아니라 산업 및 기타 응용 분야에서 수년 동안 널리 사용되는 표준 절차였다. X선은 검사 대상 내부의 두께가 다양한 구조체들에서 다르게 흡수되어 내부 구조의 이미지가 생성될 수 있다. 의료 진단 분야에서는 인체 내부를 검사할 수 있다.
이러한 관점에서, 단일 X선 이미지들이 생성될 수 있고, 다른 각도들로 촬영된 복수의 이미지가 파노라마 이미지(파노라마 X선 기기)로 구성되거나, 공간적으로 상이한 투영들(X선 단층 촬영(X-ray tomography) 또는 X선 CT(X-ray computed tomography))에서 3차원 모델들이 재구성될 수 있다. 다양한 방법은, 특히, 검사 대상이 노출되는 방사선의 레벨에 따라 다르다.
치과학에서는, 단일 치아나 치아 그룹 또는 턱 전체의 이미지들이 특히 일반적이다. X선 방사선은 검사 중에 사람의 머리를 관통하므로 사용된 방사선 레벨은 관련성이 높다. 거의 모든 치과 수술에는 X선 기기가 있지만, 수행되는 검사 유형에 따라 다른 기기가 사용되거나 다른 이미지가 생성된다.
구강 외 파노라마 X선 기기, 즉, 환자의 입안의 X선 수신기 및/또는 X선 소스가 없는 기기는 환자의 머리와 턱 주위를 이동한다. 이를 위해, X선 소스는 일반적으로 한쪽 팔에 부착되고 X선 검출기는 다른쪽 팔에 부착된다. 환자 턱의 관심 영역 내에서 선명한 이미지를 생성하기 위해, 특정 기기 궤적들을 사용하여 머리 주위를 이동한다. 따라서, 기기 궤적은 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 표면을, 여러 각도에서 X선 방사선에 의해 관통된 대상 내에서 선명한 이미지(포커싱됨)로 재생되는 표면으로 정의한다.
파노라마 라디오그래피 이미지들의 사용시의 문제점은 이미지 아티팩트(image artifact)들이 존재한다는 점이다. 특히, 사람의 턱 아치의 파노라마 라디오그래피 이미지가 생성될 때, 방사선은, 궤적의 일부 영역에서, 관심 턱(jaw of interest)뿐만 아니라 반대편의 반대쪽 턱도 통과한다. 이로 인해, 관심 턱의 구조들과 중첩하는 반대쪽 턱의 구조들이 이미지의 아티팩트들로 생성될 수 있다. 이것은 진단을 더 어렵게 만든다. 반측안면 이미지(hemifacial image), 즉, 턱의 반쪽 이미지만 촬영하여도, 반대쪽 턱의 아티팩트들(예컨대, 밝은 그림자들이나 줄무늬들)이 보인다. 환자에게 금속성 이물질이나 기타 물체가 있으면, 추가의 예상치 못한 결과를 초래할 수 있거나 반대쪽 턱 아티팩트들을 방해할 수 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 기기 궤적(궤적 곡선이라고도 함)을 조정할 수 있다. 소위, 아티팩트 감소 궤적 곡선들은, 피할 수 없는 반대쪽 턱 아티팩트들이 진단과 무관한 다른 이미지 섹션으로 이동되는 효과를 갖는다. 그러나, 이러한 접근법은 턱 아치(jaw arch)의 이상적인 라디오그래피 방향에서 벗어나야 하며, 이로 인해 방사선 노출 레벨이 증가하고/증가하거나 이미지 품질이 저하될 수 있다. 추가 접근법은 3차원 방법을 사용하는 것이다. 이와 관련하여, DE 10 2010 040 096 A1은 3D 볼륨으로부터 이미지를 생성하는 방법을 설명한다. 볼륨 이미지 데이터를 사용하는 3D 볼륨에서 가상 치과 이미지가 생성된다. 먼저, 3D 볼륨의 일부 볼륨이 정의된 다음, 이 일부 볼륨에 대하여 해당 라디오그래피 방향의 볼륨 이미지 데이터를 컴퓨터 보조 연산하여 특정 라디오그래피 방향으로부터의 가상 투영 이미지가 생성된다. 따라서, 반대쪽 턱과는 관계없이 시뮬레이팅된 파노라마 라디오그래피 이미지의 연산이 가능해진다. 그러나, 3D 이미지의 방사선 노출 레벨은 더 높고 해상도는 더 나쁘다.
이를 바탕으로, 본 발명은 파노라마 라디오그래피 이미지들에 기초한 진단 개선의 문제를 해결한다. 방사선 노출 레벨은 최소로 유지되어야 한다. 특히, 사람의 턱 아치를 검사할 수 있는 가능성이 달성되어야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태는 파노라마 X선 기기에 의해 생성된 검사 대상의 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스에 관한 것으로,
파노라마 라디오그래피 이미지 및 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터를 수신하기 위한 입력 인터페이스 - 재구성 데이터는, 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 표면에 대한 정보 뿐만 아니라, 파노라마 X선 기기의 X선 소스와 X선 검출기 사이의 파노라마 라디오그래피 이미지의 투영선(projection line)의 경로에 대한 정보를 포함함 - ;
재구성 데이터를 평가하고, 이미지 표면과 2개의 교차점을 갖는 투영선들 중 하나에 기초하여 생성된 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션을 결정하는 평가 유닛;
결정된 이미지 섹션에 기초하여 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하는 이미지 편집 유닛; 및
편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하는 출력 유닛을 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 환자의 두개악안면 영역(craniomaxillofacial area)을 검사하기 위한 진단 시스템에 관한 것으로,
환자의 머리 주위로 이동할 수 있는 X선 소스와 X선 소스에 고정적으로 연결된 X선 검출기를 구비하는 구강외 치과용 파노라마 X선 기기; 및
전술한 바와 같은 디바이스를 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 전술한 디바이스에 따라 구성된 방법뿐만 아니라, 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행될 때, 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품, 및 컴퓨터에서 실행될 때, 본원에 설명된 방법의 실행에 영향을 미치는 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에서 설명된다. 전술한 특징 및 이후에 설명되는 특징은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 특정 조합으로 사용될 뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 개별적으로도 사용될 수 있음을 이해한다. 특히, 이 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품은 종속항에서 설명된 디바이스 및 진단 시스템의 실시예에 따라 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 한편으로는 파노라마 라디오그래피 이미지와 다른 한편으로는 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터를 수신하는 것이 제공된다. 특히, 파노라마 라디오그래피 이미지는 각각의 이미지 데이터에 대응한다. 특히, 재구성 데이터는 파노라마 X선 기기의 기기 궤적에 대한 기하학적 정보뿐만 아니라 라디에이터, 스크린 및 검출기의 기하학적 배열과 검사 대상(방사선 기하학)의 기하학적 배열 및 선명한 이미지가 생성되는 최종 초점 및/또는 이미지 표면의 기하학적 배열에 대한 기하학적 정보를 포함한다. 또한, 재구성 데이터는 바람직하게는 복수의 기록된 X선 이미지로부터 전체 이미지가 생성된 것을 기초로 하여 기하학적 구조에 대한 정보를 포함한다.
재구성 데이터에 기초하여, 아티팩트들, 특히, 반대쪽 턱의 아티팩트들을 잠재적으로 포함하는 파노라마 라디오그래피 이미지 내의 이미지 섹션이 결정될 수 있다. 이 이미지 섹션은 이미지 표면을 두 번 교차하는 적어도 하나의 투영선을 기초로 하여 생성된 섹션에 대응한다. 각각의 이미지 섹션을 결정하기 위해, 이미지 표면뿐만 아니라 이미지 표면에 대한 투영선들의 경로를 알아야 한다. 본 발명에 따르면, 결정된 이미지 섹션이 편집된다. 따라서, 아티팩트가 존재할 수 있는 파노라마 라디오그래피 이미지의 섹션이 편집된다. 편집된 이미지 섹션이 존재하는 파노라마 라디오그래피 이미지는 출력 유닛을 통해 출력된다.
본 발명에 따르면, 파노라마 라디오그래피 이미지를 디스플레이하는 공지의 접근법과 비교하여, 이미지가 출력되기 전에 이미지 섹션이 편집된다. 평가 전, 평가 중 또는 평가 후에 편집이 이루어질 수 있다. 특히, 이미지에 기초하여 진단 전에 편집이 이루어질 수 있다. 방사선 노출 레벨을 높일 필요는 없다. 추가 이미지가 생성되지 않지만, 이미 생성된 이미지가 편집된다. 진단의 정확성이 향상된다. 아티팩트들로 인한 파노라마 라디오그래피 이미지 평가의 장애를 각각 방지하거나 감소시킨다.
바람직한 실시예에서, 입력 인터페이스는 구강 외 치과용 파노라마 X선 기기로부터 재구성 데이터뿐만 아니라 파노라마 라디오그래피 이미지를 수신하도록 구성된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 디바이스는 치과 진단 분야에서 사용된다. 반대쪽 턱 아티팩트들 및/또는 각 이미지 섹션들을 인식할 수 있다. 진단의 정확도가 증가된다. 자격 있는 의료진은 부정확성을 유발하는 확인되지 않은 반대쪽 턱의 아티팩트들 없이 사람 턱의 파노라마 라디오그래피 이미지들을 평가할 수 있다.
추가의 유리한 실시예에서, 재구성 데이터는 투영선에 대한 이미지 표면의 상대적 위치 및/또는 검사 대상에 대한 가동 X선 소스의 움직임에 대한 설명을 포함한다. 이미지 표면의 상대적 위치가, 예를 들어, 기하학적 정보 및/또는 좌표계를 이용하여 설명되는 경우에 특히 유리하다. 각각의 기하학적 정보는 또한 X선 소스의 움직임에 대한 설명을 위해 사용될 수 있다. 이러한 재구성 데이터는 잠재적으로 아티팩트들을 포함하는 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션의 효율적인 평가와 신뢰 가능한 결정을 가능하게 한다. X선 소스는 또한 이동 가능한 X선 검출기와 고정적으로 연결되는 것이 바람직하다.
추가의 유리한 실시예에서, 이미지 편집 유닛은 파노라마 라디오그래피 이미지에 섹션 및/또는 스팟을 마킹하도록 구성된다. 마크는 바람직하게는 컬러 태그 및/또는 프레임을 포함한다. 잠재적으로 아티팩트들을 포함하는 파노라마 라디오그래피 이미지 내의 섹션이 마킹되는 것이 유리하다. 이를 위해, 각 프레임(원, 직사각형 등)이나 컬러 태그(예컨대, 노란색 그림자 등)가 사용될 수 있다. 이미지의 관련 섹션을 마킹함으로써, 이미지가 이 섹션 내에서 또는 이 스팟에서 각각 평가될 때, 임의의 가능한 아티팩트들에 주의를 기울여야 한다는 것을 나타낸다. 이러한 측면에서, 마킹은 평가를 단순화하는 역할을 한다.
유리한 실시예에서, 평가 유닛은 이미지 표면과의 교차점이 2개인 모든 투영선에 대응하는 다중 부분, 특히, 두 부분의 이미지 섹션을 결정하도록 구성된다. 특히, 잠재적으로 아티팩트들을 포함하는 섹션을 완전히 마킹할 수 있다. 이미지 섹션은 상응하게 두 번, 즉, 파노라마 라디오그래피 이미지의 양쪽에 마킹되는 것이 유리하다. 이렇게 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지가 평가될 때, 어떤 섹션들에 아티팩트들이 존재할 수 있는지 정의된다.
유리한 실시예에서, 이미지 편집 유닛은 이미지 표면과 투영선의 제1 교차점 - 제1 교차점은 X선 소스에 가까운 것이 바람직함 - 의 이미지 값을 이미지 표면과 투영선의 제2 교차점의 이미지 값으로부터 감산하도록 구성된다. 편집은 특히 이미지 값을 감산하는 단계를 포함할 수 있다. 이미지 값을 감산하는 단계는, 아티팩트들이 보정될 수 있다. 예를 들어, 가중치가 적용될 수 있다. 이는 진단의 정확성을 더욱 높인다.
유리하게는, 입력 인터페이스는 이미지 표면과 제1 투영선의 제1 교차점에 대응하는 마킹 위치를 수신하도록 구성된다. 또한, 평가 유닛은 이미지 표면과 제1 투영선의 제2 교차점에 대응하는 이미지 섹션을 결정하도록 구성된다. 마킹 위치는 입력 인터페이스를 통해 추가로 수신될 수 있다. 그런 다음, 이를 바탕으로 하여 반대쪽의 대응하는 이미지 섹션이 결정된다. 마킹 위치뿐만 아니라 결정된 반대쪽 섹션을 동시에 확인함으로써, 이 반대쪽 섹션에서 가능한 아티팩트의 소스를 나타내는 가능한 구조에 대한 결과를 얻을 수 있다. 이를 바탕으로, 마킹 위치 섹션의 물체가 아티팩트로 역추적될 수 있는 경우, 즉시 확인할 수 있으므로 개선된 진단이 가능하다. 진단은 더욱 단순화된다. 신뢰성이 증가한다.
바람직한 실시예에서, 디바이스는 디바이스의 사용자에 의해 마킹 위치를 입력하기 위한 사용자 인터페이스를 포함한다. 바람직하게는, 마킹 위치는 터치 스크린, 터치 패드, 터치 펜 및/또는 컴퓨터 마우스에 의해 파노라마 라디오그래피 이미지의 표현 상의 위치를 선택함으로써 입력될 수 있다. 예를 들어, 평가 자격이 있는 의료진의 구성원과 같은 사용자가 항목을 작성할 수 있고, 가능한 아티팩트들이 발생할 수 있는 반대쪽 이미지 섹션이 있는 경우, 이 항목에 대해 직접 표시된다. 따라서, 파노라마 라디오그래피 이미지에서 눈에 띄는 물체인 경우, 이 눈에 띄는 물체가 반대쪽의 아티팩트로 인해 발생하면, 직접적이고 상호 작용적으로 명확화를 달성할 수 있다.
일 실시예에서, 출력 유닛은 디스플레이 상에 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하도록 구성된다. 바람직하게는, 컴퓨터 기반 출력이 가능하다. 이는 사용자와의 상호 작용을 가능하게 한다. 또한, 확대(magnification) 등과 같은 컴퓨터 지원 디스플레이의 기능이 사용될 수 있다.
진단 시스템의 추가의 유리한 실시예에서, 치과용 파노라마 X선 기기는 복수의 단일 이미지의 구성으로부터 파노라마 라디오그래피 이미지를 생성하도록 구성된다. 단일 이미지들은 검사 대상에 대하여 X선 소스와 X선 검출기의 서로 다른 위치들에서 생성된다. 복수의 단일 이미지를 기록하고 구성한 치과용 파노라마 X선 기기의 데이터를 사용하는 것이 특히 유리하다. 진단의 정확도가 증가할 수 있다.
여기서, 검사 대상은 유기물 또는 무기물일 수 있다. 특히, 인간의 신체 부위를 검사할 수 있다. 바람직하게는, 인간의 턱 부위를 검사 대상으로 하여 검사한다. 파노라마 라디오그래피 이미지는, 특히, 디지털 이미지 데이터의 형태로 이용 가능할 수 있다. 투영선들의 경로는, 특히, 파노라마 X선 기기의 좌표계 내에서 기하학적 사양을 따를 수 있다. 투영선은 X선 소스와 X선 검출기 사이의 가상선(imagined line)에 대응한다. 특히, 본원에서 투영선들은 먼 거리에서 퍼지는 광선으로 이해된다. 투영 팬(projection fan) 또는 투영 콘(projection cone)은 복수의 투영선을 포함하는 것이 유리하다. 특히, 투영선들의 경로는 팬 또는 콘의 기하학적 설명을 포함 및/또는 표현할 수 있다. 이에 상응하여, 본원에서 교차점은 또한 공간적 확장을 특징으로 할 수 있으며, 이는 교차 영역에 대응할 수 있다. 본 발명에 따른 파노라마 라디오그래피 이미지의 편집은 단일 픽셀들 또는 이미지 값들의 편집을 포함할 수 있다. 특히 환자의 두개악안면 영역은 환자의 턱 영역 및/또는 턱 아치(치아 영역)를 설명한다.
본 발명은 이하에 첨부된 도면과 관련하여 다수의 선택된 실시예에 의해 더욱 상세하게 기술 및 설명된다. 도면에 있어서,
도 1은 환자의 두개악안면 영역(craniomaxillofacial area)을 검사하기 위한 본 발명에 따른 진단 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 악관절(temporomandibular joint)을 완전하게 표현하지 않는 파노라마 X선 이미지의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 진단 시스템에서 검사 대상의 상면 개략도를 도시한다.
도 4는 이미지 표면의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 파노라마 라디오그래피 이미지의 개략도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 추가적인 파노라마 라디오그래피 이미지의 개략도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 방법의 개략도를 도시한다.
도 1은 환자의 두개악안면 영역을 검사하기 위한 본 발명에 따른 진단 시스템(10)을 도시한다. 진단 시스템(10)은 파노라마 X선 기기(14) 및 파노라마 X선 기기(14)에 의해 생성된 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스(16)를 포함한다. 특히, 치과 진단에 사용하기 위한 파노라마 X선 기기(14)(치과용 파노라마 X선 기기)가 도시된다.
예시적인 도시의 실시예에서, 환자의 머리가 검사 대상(12)으로서 검사된다. 검사 대상(12) 주위로 이동 가능한 X선 소스(18)는 검사 대상(12)을 관통하는 X선 방사선을 방출하고 X선 검출기(20)에 의해 수신된다. X선 소스(18) 및 X선 검출기(20)는 각각의 회전 가능 아크(22)(암으로도 지칭될 수 있음)를 통해 고정적으로 연결된다. 일반적으로, 아크(22)는 검사 대상(12) 위의 위치에 회전 가능하게 또는 선회 가능하게 장착된다. X선 소스(18) 및 X선 검출기(20)는 기기 궤적을 따라 검사 대상(12)의 주위를 이동한다. 이 기기 궤적은 원형 궤적에 상응할 필요는 없다. 예시적인 도시의 실시예에서, 디바이스(16)는 파노라마 X선 기기(14)에 통합된다. 디바이스(16)가 다른 곳에 배치되는 것도 가능하다. 예를 들어, 디바이스(16)는 별도의 평가 컴퓨터에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있다. 디바이스(16)는 완전히 또는 부분적으로 소프트웨어로 구현될 수 있다. 디바이스는 클라우드 서비스로 구현될 수도 있다.
도 2는 파노라마 X선 기기를 사용하여 생성할 수 있는 환자의 턱 아치(26)의 예시적인 파노라마 라디오그래피 이미지를 도시한다. 예시적인 도시의 실시예에서, 파노라마 라디오그래피 이미지(24)는 검사 대상 주위에 X선 소스 및 연결된 X선 검출기의 움직임 동안에 기록된 복수의 단일 이미지의 구성에 대응한다.
도 3에, 검사 대상(12) 또는 환자의 머리 주위에서의 X선 검출기(20) 및 X선 소스(18)의 움직임이 각각 도시된다. 이 뷰는 조감도의 상면도에 대응한다. 특히, z축에 수직인 평면의 단면이 도시된다(도 1 참조).
도시된 바와 같이, 투영선(28)은 X선 소스(18)로부터 X선 검출기(20)로 투사된다. 투영선(28)은 가상선에 대응하고, 투영이나 광선의 기하학적 구조는 또한 팬 아웃(fanning out) 및 각각의 투영 팬 또는 투영 콘에 기초할 수 있다. 여기서 투영 팬 또는 투영 콘은 각각 복수의 투영선(28)으로 간주된다.
파노라마 라디오그래피 이미지의 생성 동안, X선 소스(18) 및 X선 검출기(20)의 움직임은 일반적으로, 대부분의 경우, 원형 궤도에 대응하지 않는 사전 결정된 기기 궤도를 따라 발생한다. 턱 아치(26)의 선명한 이미지를 생성하기 위해서는, 이미지 표면(30)이 가능한 한 턱 아치(26)의 영역 내에 있어야 한다. 이미지 표면(30)은 턱 아치(26)의 선명한 이미지를 생성하기 위해, 광선의 기하학적 구조, 궤적 곡선 및 재구성에 기초하여 결정된 표면에 대응한다.
개략적으로 도시된 바와 같이, 투영선(28)이 이미지 표면(30)과 두 번 교차하고 그래서 X선 소스 근처의 제1 교차점(32)과 X선 소스로부터 멀리 떨어진 제2 교차점(34)을 포함하는 섹션들이 있다. 이미지 표면은 대부분 X선 소스로부터 멀리 떨어진 제2 교차점(34)의 측면(센서나 검출기의 근처)에 존재한다. 투영선(28)이 제2 교차점(34) 또는 X선 검출기(20)에 각각 도달하기 전에, 제1 교차점(32)에서 이미지 표면(30)과 한번 교차하기 때문에, 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션에 오버레이가 존재하고, 이는 투영선(28)의 제2 교차점(34)에 대응한다. 치과용 X선 기술 분야에서, 최종 아티팩트들은 반대쪽 턱의 아티팩트들로 설명된다.
도 4는, 공간 표현에서, 이미지 표면(30)의 개략도를 도시한다. 선명한 파노라마 이미지가 생성되는 거리인 X선 소스(18) 및/또는 X선 검출기(20)까지의 이미지 표면(30)의 거리는 파노라마 이미지가 생성되는 동안 대부분 일정하지 않다. 즉, 이미지 포인트들 또는 이미지 표면은 각각 X선 소스(18) 및 X선 검출기(20)의 위치에 의해 정의된다. 위치, 형태 및 경로에 대한 이미지 표면(30)의 초기 특성들은, 특히, 기기 궤적을 따라 검사 대상 주위의 X선 소스(18) 및 X선 검출기(20)의 움직임에서 비롯된다. 따라서, 이미지 표면(30)은, 한편으로는, 치과용 파노라마 X선 기기의 기하학적 구조뿐만 아니라, 다른 한편으로는, 궤적을 특정한 선택된 광선 기하학적 구조 및 재구성(재구성 데이터)에 따라 상이하다. 재구성을 설명하기 위해, 검사 대상과 관련된 X선 소스의 움직임에 대한 기하학적 설명 및/또는 기하학적 데이터를 이용한 이미지 표면의 설명을 특히 사용할 수 있다. 대부분의 경우, 특정 파라미터들 내에서 치과용 파노라마 X선 기기의 기기 궤적을 사전 결정하고, 그에 따라 이미지 표면의 특성들에 영향을 미치고/미치거나 이들을 정의할 수 있다. 예를 들어, X선 기기와 관련하여 환자의 머리의 고정된 위치, 가능한 한 맞춤화된 X선 소스 및 X선 검출기의 회전에 기초하여, 성인이 아닌 어린이에게 다른 기기 궤적을 사용하여 달성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 디바이스(16)를 개략적으로 도시한다. 이 디바이스는 입력 인터페이스(36), 평가 유닛(38), 이미지 편집 유닛(40) 및 출력 유닛(42)을 포함한다. 선택적으로, 본 발명에 따른 디바이스(16)는 사용자 인터페이스(44)도 포함한다. 상이한 유닛은, 특히, 프로세서, 프로세서 모듈 또는 프로세서용 소프트웨어로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 디바이스(16)는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 부분적 또는 전체적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(16)는 X선 기기에 통합되거나 소프트웨어의 형태로 평가 컴퓨터에 구현될 수 있다.
입력 인터페이스(36)를 통해, 파노라마 라디오그래피 이미지뿐만 아니라 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터가 수신된다. 입력 인터페이스(36)는, 예를 들어, 플러그 연결로서 하드웨어로 구현될 수 있다. 그러나, 입력 인터페이스(36)가 데이터를 수신하기 위한 각각의 소프트웨어 인터페이스로 구성될 수도 있다. 파노라마 라디오그래피 이미지 자체는 바람직하게는 각각의 파노라마 X선 기기에 의해 생성된 디지털 이미지 데이터(픽셀 값들 및/또는 이미지 값들)를 포함한다. 특히, 복수의 단일 이미지를 기반으로 파노라마 라디오그래피 이미지가 재구성된 후에 이미지 데이터가 수신된다. 지금까지, 본 발명에 따른 디바이스 및/또는 본 발명에 따른 진단 시스템의 데이터 처리는 (디지털) 파노라마 센서를 사용하여 획득된 X선 데이터를 기반으로 한다.
파노라마 라디오그래피 이미지의 실제 이미지 데이터에 추가하여, 입력 인터페이스(36)는 재구성 데이터를 수신하도록 구성된다. 재구성 데이터는 이미지 표면에 대한 정보뿐만 아니라 투영선의 경로에 대한 정보를 포함한다. 특히, 이미지 표면뿐만 아니라 투영선의 경로에 대한 기하학적 설명이 있는 재구성 데이터가 수신될 수 있다. 기하학적 설명은, 예를 들어, 유클리드(Euclidean) 또는 다른 좌표계로 수신되거나 또는 다른 방식으로 수신될 수 있다.
수신된 재구성 데이터는 이미지 표면과 2개의 교차점을 갖는 투영선에 기초하여 생성된 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션을 식별하기 위해 평가 유닛(38)에서 평가된다. 즉, 이미지 평면의 위치에 기초하여, 이미지 표면과 투영선의 이중 교차점으로 인해, 아티팩트들에 의해 영향을 받을 수 있는 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션들이 계산된다. 다른 수학적 기하학적 방법(mathematical-geometric method)들이 이 목적을 위해 사용될 수 있다. 특히, 이미지 표면의 더 복잡한 기하학적 구조들에 대해 대략적인 고려가 사용될 수 있다.
이미지 편집 유닛(40)에서, 이미지 내에 결정된 섹션이 편집된다. 특히, 편집은 단일 픽셀들의 회색 및/또는 컬러 값의 조정을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 결정된 이미지 섹션은 각 픽셀 값에 컬러를 추가하여 마킹될 수 있다. 결정된 섹션 주위에 프레임을 생성하거나 다른 형식으로 편집을 수행할 수도 있다.
아티팩트들의 전체 또는 부분 보상이 수행되는 경우에 특히 유리하다. 이를 위해, 이미지 표면과 투영선의 제2 교차점의 이미지 값은 이미지 표면과 투영선의 제1 교차점의 이미지 값에서 차감될 수 있다. 즉, 파노라마 이미지를 자신에게 재투영할 수 있다. 따라서, 적어도 부분적인 보상이 이미지 내에서 생성됨에 따라 아티팩트들이 감소된다.
출력 유닛(42)은 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하도록 구성된다. 특히, 출력 유닛(42)은 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지가 표시되는 디스플레이(터치 스크린)와 같은 각각의 디스플레이 디바이스에 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 치과 수술에 연결될 수 있다.
선택적인 사용자 인터페이스(44)를 통해, 사용자, 예를 들어, 치과 의사 또는 자격을 갖춘 의료진의 구성원이 위치(마킹 위치)를 정의할 수 있으며; 그런 다음, 평가 유닛에서, 마킹 위치에 이미지 표면과 제1 교차점을 갖는 투영선의 관련된 반대측 및/또는 제2 교차점에 대응하는 이미지 섹션이 자동적으로 식별된다. 따라서, 예를 들어, 컴퓨터 마우스 또는 터치 스크린을 사용하여 이미지 섹션을 마킹하거나 클릭한 다음 상응하는 아티팩트들이 발생할 수 있는 섹션을 직접 시각화할 수 있다. 이미지 내의 비기여 대상(non-attributable object)이 아티팩트에 대응할 수 있는 경우, 상호 작용적으로 명확해질 수 있다.
도 6 및 도 7은 각각 결정 및 편집된 이미지 섹션(46) 또는 결정된 이미지 섹션(46)에 기초하여 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지(24)의 2개의 예를 도시한다. 결정된 이미지 섹션(46)은 두 부분(도 7) 또는 한 부분(도 6)의 이미지 섹션일 수 있다. 다중 부분 이미지 섹션(46)이 결정되는 것도 가능하다.
도 6에서, 비교적 작은 한 부분 이미지 섹션(46), 예를 들어, 단일 이미지 스폿이 결정되는 것이 도시되어 있다. 이를 위해, 사용자 인터페이스를 통해 자격을 갖춘 의료진과 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 마킹 위치(48)는 터치 스크린 또는 컴퓨터 마우스에 의해 선택될 수 있고, 턱의 반대쪽 부분의 대응하는 반대쪽 스폿은 이미지 섹션(46)으로 자동 정의될 수 있다. 따라서, 자격을 갖춘 치과 의료진은 반대쪽 턱 아티팩트가 생성될 수 있는 섹션의 특정 구조를 직접 볼 수 있다. 이를 바탕으로, 현재 검사된 구조가 현재 검사된 턱 부분에서 전혀 유래하지 않을 경우, 이를 확인할 수 있다. 마킹 위치(48)로서 섹션을 선택할 수도 있는 것으로 이해된다.
도 7에, 더 큰 두 부분 이미지 섹션(46)이 결정 및 편집될 수도 있음이 도시되어 있다. 특히, 이미지 표면과 2개의 교차점을 갖는 모든 투영선에 대응하는 이미지 섹션(46)이 결정될 수 있다. 아티팩트들에 의해 영향을 받을 수 있는 파노라마 라디오그래피 이미지의 두 섹션이 마킹되어 있다. 마킹은 컬러링이나 프레이밍으로 수행할 수 있다. 마킹에 기초하여, 평가 중에 방해되거나 쉽게 인식할 수 없는 물체가 아티팩트들로 인해 발생할 수 있음이 직접 고려될 수 있다.
도 6 및 도 7은 각각 파노라마 라디오그래피 이미지의 2차원 뷰를 도시한다. 본 발명에 따라 결정된 이미지 섹션의 처리 및 편집은 파노라마 라디오그래피 이미지의 3차원 뷰에 대응하여 수행될 수 있는 것으로 이해된다.
도 8은 본 발명에 따른 방법을 개략적으로 도시한다. 이 방법은 파노라마 라디오그래피 이미지를 수신하는 단계(S10), 재구성 데이터를 평가하고 이미지 섹션을 결정하는 단계(S12), 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하는 단계(S14), 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하는 단계(S16)를 포함한다. 본 발명에 따른 방법은, 예를 들어, 진단 시스템용 소프트웨어 또는 독립형 소프트웨어로 구현될 수 있다.
도면들에서는, 특히, 치아학 분야(field of odontology)에서의 본 발명의 사용이 언급되었다. 예를 들어, 의학용 또는 산업용 라디오그래피와 같은 다른 분야에서 사용할 수도 있다는 것이 이해된다.
본 발명은 도면들 및 상세한 설명을 통해 포괄적으로 도시 및 설명되었다. 도시 및 설명은 발명의 범주를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로서 간주되어야 한다. 본 발명은 첨부의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 당업자라면, 다른 실시예들이나 변형예들은 본 발명의 사용뿐만 아니라 도면들, 상세한 설명 및 이하의 청구범위의 철저한 분석으로부터 이어진다.
청구범위에서, "구성하다(comprise)" 및 "포함하다(include)"라는 용어는 추가 엘리먼트들이나 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수의 존재를 배제하지 않는다. 단일 엘리먼트나 단일 유닛은 청구범위에 명명된 복수 장치의 기능들을 실행할 수 있다. 엘리먼트, 유닛, 디바이스 및 시스템은 부분적으로 또는 전체적으로 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 복수의 다른 종속항에서의 일부 조치에 대한 언급만으로는 이들 조치의 조합도 유리하게 사용될 수 없다는 취지로 이해되어서는 안된다. 컴퓨터 프로그램은 비휘발성 데이터 캐리어, 예를 들어, 광학 메모리 디바이스나 SSD(Solid State Drive)에 저장/분배될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하드웨어와 함께 및/또는 하드웨어의 일부, 예를 들어, 인터넷이나 유무선 통신 시스템을 통해 배포될 수 있다. 청구범위에서의 참조 부호는 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 이해되어서는 안된다.

Claims (13)

  1. 파노라마 X선 기기(14)에 의해 생성된 검사 대상(12)의 파노라마 라디오그래피 이미지(24)를 편집하기 위한 디바이스(16)로서,
    파노라마 라디오그래피 이미지뿐만 아니라 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터를 수신하기 위한 입력 인터페이스(36) - 상기 재구성 데이터는, 상기 파노라마 X선 기기의 X선 소스(18)와 X선 검출기(20) 사이의 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 투영선(28) 경로에 대한 정보 및 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 표면(30)에 대한 정보를 포함함 - ;
    상기 재구성 데이터를 평가하고, 상기 이미지 표면과 2개의 교차점(32, 34)을 갖는 투영선들 중 하나에 기초하여 생성된 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션(46)을 결정하는 평가 유닛(38);
    상기 결정된 이미지 섹션에 기초하여 상기 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하는 이미지 편집 유닛(40); 및
    상기 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하는 출력 유닛(42)을 포함하는, 디바이스(16).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 인터페이스(36)는, 구강 외 치과용 파노라마 X선 기기로부터 상기 파노라마 라디오그래피 이미지뿐만 아니라 상기 재구성 데이터를 수신하도록 구성되는, 디바이스(16).
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재구성 데이터는, 상기 투영선(28)과 관련한 상기 이미지 표면(30)의 상대적 위치 및/또는 상기 검사 대상(12)과 관련하여 이동 가능한 X선 소스(18)의 움직임에 대한 설명을 포함하는, 디바이스(16).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 편집 유닛(40)은, 상기 파노라마 라디오그래피 이미지(24)에서 섹션 및/또는 스폿을 마킹하도록 구성되고;
    상기 마크는, 바람직하게는 컬러 태그 및/또는 프레임을 포함하는, 디바이스(16).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 유닛(38)은, 상기 이미지 표면(30)과 2개의 교차점(32, 34)을 가진 모든 투영선(28)에 대응하는 다중 부분, 특히, 두 부분의 이미지 섹션(46)을 결정하도록 구성되는, 디바이스(16).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 편집 유닛(40)은, 상기 이미지 표면(30)과 투영선(28)의, 바람직하게는, 상기 X선 소스에 근접한 제1 교차점(32)의 이미지 값을, 상기 이미지 표면과 상기 투영선의 제2 교차점(34)의 이미지 값으로부터 감산하도록 구성되는, 디바이스(16).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 인터페이스(36)는, 상기 이미지 표면(30)과 제1 투영선(28)의 제1 교차점(32)에 대응하는 제1 마킹 위치를 수신하도록 구성되고;
    상기 평가 유닛(38)은, 상기 이미지 표면과 상기 제1 투영선(28)의 제2 교차점(34)에 대응하는 이미지 섹션(46)을 결정하도록 구성되는, 디바이스(16).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디바이스의 사용자가 바람직하게는 터치 스크린, 터치 패드, 터치 펜 및/또는 컴퓨터 마우스를 사용하여 상기 파노라마 라디오그래피 이미지(24)의 디스플레이 상의 위치를 선택함으로써, 마킹 위치(48)를 입력하는 사용자 인터페이스(44)를 구비하는, 디바이스(16).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 유닛(42)은, 디스플레이 상에 상기 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지(24)를 출력하도록 구성되는, 디바이스(16).
  10. 환자의 두개악안면 영역(craniomaxillofacial area)을 검사하기 위한 진단 시스템(10)으로서,
    환자의 머리 주위로 이동할 수 있는 X선 소스(18)와 상기 X선 소스에 고정적으로 연결된 X선 검출기(20)를 구비하는 구강외 치과용 파노라마 X선 기기; 및
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(16)를 포함하는, 진단 시스템(10).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 치과용 파노라마 X선 기기는, 상기 검사 대상(12)에 관한 상기 X선 소스(18) 및 상기 X선 검출기(20)의 상이한 위치에서 생성된 복수의 단일 이미지들의 구성으로부터 상기 파노라마 라디오그래피 이미지(24)를 생성하도록 구성되는, 진단 시스템(10).
  12. 파노라마 X선 기기(14)에 의해 생성된 검사 대상(12)의 파노라마 라디오그래피 이미지(24)를 편집하기 위한 방법으로서,
    상기 파노라마 라디오그래피 이미지뿐만 아니라 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 재구성 데이터를 수신하는 단계(S10) - 상기 재구성 데이터는, 상기 파노라마 X선 기기의 X선 소스(18)와 X선 검출기(20) 사이의 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 투영선(28) 경로에 대한 정보 및 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 표면(30)에 대한 정보를 포함함 - ;
    상기 재구성 데이터를 평가하고, 상기 이미지 표면과 2개의 교차점(32, 34)을 갖는 투영선들 중 하나에 기초하여 생성된 상기 파노라마 라디오그래피 이미지의 이미지 섹션(46)을 결정하는 단계(S12);
    상기 결정된 이미지 섹션에 기초하여 상기 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하는 단계(S14); 및
    상기 편집된 파노라마 라디오그래피 이미지를 출력하는 단계(S16)를 포함하는, 방법.
  13. 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행될 때, 제12항에 따른 방법의 단계를 실행하기 위한 상기 프로그램 코드를 구비하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020217016027A 2018-11-07 2019-11-07 파노라마 라디오그래피 이미지를 편집하기 위한 디바이스 및 방법 KR20210088604A (ko)

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