KR20210124380A - 혈관조영 이미징 시스템의 일시적 교정 - Google Patents
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Abstract
혈관조영 데이터는 화학 조영제를 혈관 내로 주입하고, 조영제의 통과를 시간의 함수로서 이미징함으로써 얻어지고, 그에 의해 이미지들의 시퀀스를 생성한다. 이미지 메타데이터에 내장된 교정되지 않은 타임스탬프(timestamp)들의 오류를 정정하기 위해, 무선 불투과성 마커(radio-opaque marker)들은 얻어진 이미지들에 타임스탬프 데이터를 내장하는 워터마크를 생성하기 위해 사용된다. 무선 불투과성 마커들은 타임스탬프들을 인코딩하는 동적 워터마크들의 형태로 엑스레이 이미지들에서의 불투명화를 야기한다. 워터마크(무선 불투과성 마커들로부터 만들어짐)에 있는 마커들의 위치들은 그 다음, 이미지에 대한 정확한 타임스탬프를 생성하기 위해 프로세싱되고 분석된다. 정확한 타임스탬프를 생성함으로써, 다른 데이터 소스들과의 이미지들의 동기화된 산출들이 제공된다.
Description
관련된 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 3월 8일에 출원된 미국 가출원 번호 제62/815,476호에 대한 우선권을 주장하며, 그 내용들은 전체적으로 본 명세서에 참조로서 통합된다.
본 분야는 타임스탬프(timestamp)를 생성하는 혈관조영 또는 다른 엑스레이 이미징 시스템, 특히 외부 신호와의 동기화를 허용하기 위해 1초 미만의 정밀도(sub-second precision)로 정확한 타임스탬프를 생성하는 혈관조영 또는 다른 엑스레이 이미징 시스템에 관한 것이다.
혈관조영 획득 장비의 제조업체들은 혈관조영 이미지들에 정확한 타임스탬프들을 포함할 필요성을 예상하지 못했다. 혈관조영 이미지들에 메타데이터로서 저장된 타임스탬프들은 수초에서 수분에 이르는 오류를 보여준다. 현재의 혈관조영 이미징 시스템들은 시스템 타임스탬프를 재보정하기 위한, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스와 같은 메커니즘을 포함하지 않는다.
혈관조영 이미지들에 대한 공통 파일 포맷은 DICOM 표준을 사용하며, 여기서 일련의 혈관조영 이미지들의 각각의 이미지는 DICOM 메타데이터를 갖는 헤더를 포함한다. DICOM 메타데이터가 타임스탬프 정보의 저장을 위한 태그를 포함하지만, 저장된 타임스탬프는 정확하지 않은 것으로 결정되었고 대응하는 혈관조영 이미지가 획득되는 정확한 시간을 나타내지 않는다.
부가적으로, 기존의 혈관조영 장비는 심장 신호와 같은 외부 신호와의 동기화를 위한 하드웨어 입력 포트를 포함하지 않는다. 게다가, 이러한 장비는 외부 심장 신호 및 혈관조영 이미지들의 통합 저장을 위한 내부 데이터베이스 또는 파일 구조를 갖지 않는다.
컴퓨터 단층 촬영 및 MRI를 사용하여 얻어진 심장 게이트 이미지들이 외부 신호와의 컴퓨터 단층 촬영 또는 MRI 데이터의 타이밍의 사후분석(post hoc) 연관을 제공하지만, 이 장비는 외부 신호와의 컴퓨터 단층 촬영 또는 MRI 하드웨어의 내부 클록들의 동기화를 허용하는 설계 사양들을 포함하도록 제작되었다. 그러나, 그들 유형들의 시스템들은 내부 클록의 동기화를 위한 하드웨어 또는 소프트웨어가 부족한 혈관조영 시스템들을 위해 동작하지 않을 것이다.
그에 따라, 내부 클록 동기화가 부족한 혈관조영 및 다른 엑스레이 이미징 시스템들에서 정확한 타임스탬프들을 얻기 위한 기술들이 필요하다.
본 기술들은 시간 표준(예컨대, 글로벌 또는 국제 시간 표준, 미국 표준 기술 연구소(National Institute of Standards and Technology; NIST) 시간 표준, 또는 임의의 다른 적합한 시간 표준과 같음)에 동기화되지 않는 내부 클록을 갖는 혈관조영 이미징 시스템과 같은 엑스레이 이미징 시스템에서 1초 미만의 정밀도로 정확한 타임스탬프를 생성하여, 이미징 시스템에 의해 얻어진 이미지들이 외부 신호에 동기화되는 것을 허용하기 위한 시스템들, 방법들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들에 관한 것이다.
복수의 이동가능한 무선 불투과성 마커(radio-opaque marker)들은 방사선 방출기와 방사선 검출기 어레이 사이에 배치된다. 복수의 무선 불투과성 마커들 각각은 각각의 주파수에서 이동하도록 야기된다. 무선 불투과성 마커들이 이동하는 동안, 일련의 엑스레이 이미지들이 얻어지고, 각각의 이미지는 복수의 이동하는 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어진(cast) 동적으로 생성된 워터마크를 포함하며, 각각의 무선 불투과성 마커의 위치는 워터마크 상에 보여진다. 일련의 이미지들은 워터마크의 복수의 마크들의 각각의 회전 위치를 측정하기 위해 프로세싱된다. 마크들의 측정된 회전 위치 및 복수의 무선 불투과성 마커들 각각의 각각의 주파수에 기초하여, 타임스탬프가 결정된다.
양태들에서, 워터마크는 1초 미만의 정밀도로 타임스탬프를 인코딩한다. 양태들에서, 복수의 무선 불투과성 마커들 각각은 시간 표준에 동기화된 제어기에 의해 결정된 레이트로 회전하고 있다.
양태들에서, 메타데이터 타임스탬프는 워터마크에 의해 인코딩된 타임스탬프에 기초하여 정정된다.
양태들에서, 복수의 스테퍼 모터(stepper motor)들 각각은 연관된 무선 불투과성 마커로 하여금 동일한 주파수에서 회전하게 하도록 상이한 지정된 주파수에서 회전한다. 양태들에서, 2초 미만의 정밀도를 얻기 위해 적어도 2개의 무선 불투과성 마커들이 사용된다.
양태들에서, 본 명세서에서 제공된 바와 같이 생성된 타임스탬프는 심박수보다 빠르게 획득된 혈관조영 이미지들로부터의 심장 주파수 현상들의 시공간적 재구성을 위한 기술들에서 이미지들을 외부 신호와 동기화하기 위해 사용될 수 있다(전체적으로 본 명세서에 참조로서 통합되는, 2018년 11월 13일에 발행된 미국 특허 번호: 제10,123,761 호 참조).
요약이 본 발명의 실시예들의 핵심 또는 필수 특징들을 식별하도록 의도되지 않고, 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용되도록 의도되는 것도 아님을 이해해야 한다. 본 발명의 다른 특징들은 하기의 설명을 통해 용이하게 이해가능하게 될 것이다.
일반적으로, 다양한 도면들에서 유사한 참조 부호들은 유사한 구성요소들을 지정하기 위해 활용된다.
도 1은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 워터마킹에 기초하여, 정확한 타임스탬프들을 생성하기 위한 혈관조영 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 이미지 프로세싱 기술들을 사용하여 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 흐름도.
도 3은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 이미지 프로세싱 기술들과 조합된 기계 학습을 사용하여 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 흐름도.
도 4는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 프로세싱된 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들에 기초하여 메타데이터 타임스탬프를 정정하는 것으로부터 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도.
도 5는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 프로세싱된 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들로부터 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도.
도 6은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 워터마킹에 기초하여 1초 미만의 정밀도로 타임스탬프들을 생성하기 위한 동작들의 고 레벨 흐름도.
도 7은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 워터마크들을 포함하는 혈관조영 이미지들을 저장하고 분석하기 위해 혈관조영 시스템과 함께 사용될 수 있는 컴퓨터 시스템 또는 정보 프로세싱 디바이스의 블록도.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 상이한 유형의 다이얼(dial)들의 예들을 도시한 도면들.
도 1은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 워터마킹에 기초하여, 정확한 타임스탬프들을 생성하기 위한 혈관조영 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 이미지 프로세싱 기술들을 사용하여 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 흐름도.
도 3은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 이미지 프로세싱 기술들과 조합된 기계 학습을 사용하여 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 흐름도.
도 4는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 프로세싱된 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들에 기초하여 메타데이터 타임스탬프를 정정하는 것으로부터 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도.
도 5는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 프로세싱된 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들로부터 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도.
도 6은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 워터마킹에 기초하여 1초 미만의 정밀도로 타임스탬프들을 생성하기 위한 동작들의 고 레벨 흐름도.
도 7은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 워터마크들을 포함하는 혈관조영 이미지들을 저장하고 분석하기 위해 혈관조영 시스템과 함께 사용될 수 있는 컴퓨터 시스템 또는 정보 프로세싱 디바이스의 블록도.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 상이한 유형의 다이얼(dial)들의 예들을 도시한 도면들.
혈관조영 이미징 시스템은 엑스레이 방출기, 엑스레이 검출기 어레이, 및 엑스레이 검출기 어레이에 의해 캡쳐된 데이터를 이미지로 변환하는 전자 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 하드웨어를 포함한다. 혈관조영상을 얻기 위해, 화학 조영제의 식괴(bolus)가 환자에게 혈관 내로 주입되고, 엑스레이들의 시퀀스 또는 시계열이 얻어진다. 혈관계 해부학의 2차원 투영들은 엑스레이들의 통과를 차단하는 화학 조영제가 엑스레이 투영 경로의 혈관계를 통과할 때 캡쳐된다.
화학 조영제의 식괴 통과 타이밍은 의료 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 식괴 통로에서 상대적으로 일찍 획득된 이미지들은 동맥 해부학을 반영할 가능성이 더 높고, 상대적으로 늦게 획득된 이미지들은 정맥 해부학을 반영할 가능성이 더 높다. 획득 시간에 따라 순서가 지정된 이들 이미지들의 집계는 혈관조영상을 포함한다.
각각의 이미지는 엑스레이 신호 검출기 어레이에 의해 생성된 신호가 디지털화된 이미지로 집계되는 순간에 대응하는 타임스탬프를 갖는다. 이 타임스탬프는 메타데이터에 저장될 수 있다. 엑스레이 및 다른 의료 이미지들에 대한 공통적인 이미지 파일 포맷은 DICOM 표준을 사용한다. 이 표준은 엑스레이 이미지의 획득 순간을 나타내기 위해 메타데이터로서 포함된 타임스탬프 태그를 제공한다.
그러나, 혈관조영 이미징 시스템들은 전형적으로, 내부 클록들의 교정을 허용하지 않는 폐쇄형 시스템들이다. 결과적으로, 이미지 메타데이터로부터 추출된 바와 같이, 엑스레이 이미지 타임스탬프들은 계산 목적들을 위해 이미지들을 다른 시계열 데이터와 동기화하는 것과 같은 다른 애플리케이션들에 대해 종종 만족스럽지 않다.
일부 경우들에서, 타임스탬프 오류의 측정들은 최대 20분 또는 그 이상의 오류들을 드러냈다. 부가적으로, DICOM 표준은 혈관조영 이미지들이 외부 신호들(예컨대, 심장 신호)와 정확하게 동기화되는 것을 허용하도록 충분한 시간적 해상도(예컨대, 1초 미만의 해상도)를 제공하지 않는다.
현재 기술들은 워터마크를 형성하기 위해 사용되는 NIST 시간 표준에 동기화된 복수의 무선 불투과성 마커들에 기초하여 정확한 타임스탬프를 생성하는 것을 제공하며, 워터마크는 복수의 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어진다. 일부 양태들에서, DICOM 타임스탬프는 무선 불투과성 마커들에 의해 제공된 정보에 기초하여 정정 프로세스를 겪는다. 다른 양태들에서, 타임스탬프는 DICOM 타임스탬프를 활용하지 않고, 단지 무선 불투과성 마커들에 의해 제공된 정보로부터 생성된다.
정확한 타임스탬프로, 혈관조영 데이터는 손가락 맥박 산소 측정기 또는 심전도에 의해 생성된 심장 신호와 같은 외부 신호와 동기화될 수 있다. 실시예들에서, 심장 신호는 예컨대, 상기 참조로서 본 명세서에 통합되는 미국 특허 번호 제10,123,761 호에 개시된 바와 같이, 혈관조영 이미지 시퀀스로부터 개별적으로 움직이는 혈관 맥파들의 시공간적 재구성을 생성하기 위해 웨이블릿 알고리즘(wavelet algorithm)(일부 경우들에서 상호 상관됨)과 조합될 수 있다. 부가적으로, 웨이블릿 알고리즘을 통한 외부 신호는 혈관조영 이미지 시퀀스의 신호 대 잡음 비를 증가시킨다.
하기에 설명된 바와 같이, (예컨대, 자동화된 소프트웨어에 의해) 타임스탬프로 변환될 수 있는 정보를 인코딩하는 동적으로 생성된 워터마크를 혈관조영상의 픽셀들에 삽입하기 위한 장치, 방법들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들이 제공된다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 워터마킹에 기초하여 정확한 타임스탬프들을 생성하기 위한 시스템/디바이스가 도시된다. 이 예에서, 엑스레이 소스(3) 및 엑스레이 검출기 어레이(10)는 그것의 내부 클록을 직접적으로 교정하거나 그렇지 않으면, 정확한 타임스탬프를 갖는 이미지를 생성하는 능력을 제공하지 않는 혈관조영 이미징 시스템의 일부이다.
시스템은 컴퓨터(컴퓨팅 시스템(80)에서 도 7에 도시됨), 제어기(1) 및 모터(11)(예컨대, 스테퍼 모터들, 등), 무선 불투과성 다이얼들(2), 엑스레이 소스(3), 및 엑스레이 검출기 어레이(10)를 포함한다. 이 예에서, 엑스레이 검출기(10)는 무선 불투과성 다이얼들(2)에 대한 엑스레이들의 투영으로부터, 내장된 일시적 워터마크(4)를 보여 준다. 이 예에서, 무선 불투과성 마커는 다이얼의 형태이다.
동작 시에, 이 시스템은 이미지들 내의 워터마크들(6)을 이미지들에 대한 타임스탬프 정정(7)으로 변환하는 프로세싱을 겪을 수 있는 이미지들(5)의 교정 시리즈 또는 이미지들의 시퀀스를 생성한다. 타임스탬프 정정(7)은 메타데이터를 정정하기 위한 오류 신호, 또는 메타데이터를 교체하기 위한 타임스탬프를 포함할 수 있다. 이들 구성요소들은 하기에 또한 설명된다.
컴퓨터는 독립형 컴퓨터, 서버, 태블릿, 랩톱, 등을 포함하는 임의의 적합한 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터는 엑스레이 소스(3)와 일련의 엑스레이 이미지들을 생성하기 위해 사용되는 엑스레이 검출기 어레이(10) 사이의 가시선에 소형 휴대용 컴퓨터를 포함할 수 있다.
컴퓨터는 지정된 주파수들에서 무선 불투과성 마커들의 회전 또는 이동을 제어하는 모터들을 회전시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 휴대용 컴퓨터는 모터들을 제어하기 위해 파이썬 라이브러리를 사용하여 프로그래밍된 제어기에 부착될 수 있다. 파이썬 라이브러리는 미리 정해진 프로그래밍된 레이트로 각각의 모터를 돌리도록 프로그래밍된다.
도 1에 도시된 바와 같이 무선 불투과성 기준 마커 시스템에서, 복수의 이동가능한 무선 불투과성 마커들(예컨대, 다이얼들(2))이 제공되고, 엑스레이 이미지에서의 이들의 상대 위치들은 엑스레이 이미지 획득 타임스탬프를 인코딩한다. 양태들에서, 무선 불투과성 기준 마커 시스템은 무선 불투과성 마커들의 회전을 제어할 수 있는 임의의 시스템을 포함한다. 예로서, 이동가능한 무선 불투과성 마커들은 제어기에 의해 시간 표준에 동기화된 다이얼의 형태일 수 있다. 무선 불투과성 마커들의 이동은 임의의 적합한 조정 시스템(예컨대, 각도 좌표 시스템, x-y 좌표 시스템, 등)을 참조할 수 있다. 무선 불투과성 참조 시스템에 대한 무선 불투과성 마커들의 상대적 위치들은 엑스레이 이미지에 동적 워터마크로서 만들어진다. 예를 들면, 무선 불투과성 마커는 이미지에서 대응하는 마크로서(워터마크의 일부로서) 만들어질 수 있다.
하나의 실시예에서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 이동가능한 무선 불투과성 마커는 원형 프레임(810)의 중심을 중심으로 회전하는 핸드(820)의 형태일 수 있다. 이 양태에서, 다이얼의 프레임은 고정되고, 핸드의 회전은 제어기에 의해 제어된다. 적절한 시간 해상도를 성취하기 위해 복수의 다이얼들이 이러한 방식으로 구현될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 이동가능한 무선 불투과성 마커는 다이얼 자체의 면을 포함할 수 있으며, 이는 면의 중심 또는 일부 다른 지점을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 무선 불투과성 마커(840)는 회전하는 면(830)에 배치된다(예컨대, 틱 마크들(tick marks)의 형태, 또는 다른 적합한 형태, 등으로).
각각의 경우에, 다이얼의 이동가능한 무선 불투과성 마커를 회전시키기 위해(예컨대, 이동가능한 핸드 또는 이동가능한 면을 회전시킴으로써) 하나 이상의 모터들이 사용될 수 있다. 일례로서, 다이얼 형태의 무선 불투과성 마커의 회전은 별개의 모터에 의해 구동된다. 다른 예들에서, 단일 모터는 상이한 회전 주파수들을 야기하는 기어들을 통해 복수의 다이얼들에 결합될 수 있다. 일 양태에서, 모터는 다이얼에 직접적으로 연결될 수 있다. 또 다른 양태에서, 모터는 하나 이상의 연결 구성요소들을 통해 다이얼에 연결될 수 있다.
그에 따라, 전체에 걸쳐 제공된 것으로서 다양한 형태들을 포함하는 다이얼의 회전과 관련하여 디바이스가 설명되지만, 타이밍이 무선 불투과성 마커들에 의해 인코딩된다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 현재 실시예들은 예컨대, 제어기에 의해 제어된 이동가능한 무선 불투과성 마커가 시간 정보를 인코딩하는 임의의 적합한 형태를 포함한다. 무선 불투과성 마커는 다이얼의 형태를 포함할 수 있다.
제어기에 의해 제어된 모터들은 다이얼들(2)을 클릭들로 또는 부드러운 스윕으로 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 이동시켜 엑스레이 이미지들의 시퀀스가 얻어지는 동안 지정된 주파수들에서 회전하도록 제어할 수 있다. 다이얼들은 엑스레이 소스(3)와 엑스레이 검출기 어레이(10) 사이의 가시선에 배치된다. 양태들에서, 다이얼들은 금속 장착 브래킷에 배치될 수 있고, 회전가능한 샤프트들에 부착된 금속 핸드들을 가질 수 있다. 금속 핸드들은 무선 불투과성이며 예컨대, 엑스레이 이미지에서 마크들로서 나타난다. 다른 양태들에서, 다이얼의 면은 회전할 수 있고, 무선 불투과성 마커들은 다이얼의 면에서 패턴으로 배열될 수 있으며, 패턴은 타이밍 정보가 면의 회전에 기초하여 인코딩되는 것을 허용한다. 다른 양태들에서, 무선 불투과성 마커는 다른 유형들의 무선 불투과성 재료들, 또는 무선 불투과성 페인트로 커버되거나 코팅된 비 무선 불투과성 재료들로 형성될 수 있다. 엑스레이 관(3)으로부터 엑스레이 검출기 어레이(10)로 이동하는 엑스레이들에 대응하는 픽셀들은 불투명하게 되어, 이미지의 검출기 어레이(10)에 워터마크를 형성한다. 본 명세서에서 제공된 기술들은 모터에 직접적으로 다이얼(예컨대, 금속 또는 무선 불투과성 마커)을 부착하는 것 뿐만 아니라, 하나 이상의 연결 디바이스들을 통해 모터에 다이얼을 연결하는 것을 포함한다.
모터들 및 그들 각각의 다이얼들이 프로그래밍된 레이트들로 회전함으로써, 혈관조영 이미지들의 시퀀스가 얻어진다. 일부 경우들에서, 혈관조영 이미지 시리즈와 함께 전형적으로 사용된 것과 같이 동일한 지속시간 및 이미지 프레임 레이트로 이미지들이 얻어진다. 다이얼에 있는 무선 불투과성 마커들은 엑스레이들에 대해 불투명하며, 엑스레이 소스 경로에서 다이얼들로 이미지들이 수집될 때, 이미지에 무선 불투과성 마커들의 위치들에 대응하는 마크들을 포함하는 워터마크들이 형성된다.
따라서, 하나 이상의 다이얼들/회전가능한 무선 불투과성 마커(들)와 같은 워터마크는 디바이스에 의해 생성되고, 각각의 무선 불투과성 마커는 지정된 주파수에서 회전하고 제어기에 직접적으로 또는 간접적으로 동기화된다. 일부 양태들에서, 제어기는 NIST 타임스탬프 표준에 동기화될 수 있다(예컨대, NIST 동기화된 제어기에 의해). 그러나, 현재 기술들은 임의의 적합한 시간 표준에 대한 동기화를 위해 사용될 수 있다. 무선 불투과성 마커로부터의 워터마크는 혈관조영상의 픽셀들에 내장되고 이미지 메타데이터의 타임스탬프와 비교될 수 있는 형태로 변환될 수 있다. 이것은 이미지들의 시퀀스의 메타데이터(예컨대, DICOM 타임스탬프)에 적용될 수 있는 타임스탬프 정정을 결정하기 위해 사용되거나, 이미지 메타데이터와 독립적으로 타임스탬프로 변환될 수 있다.
임의의 적합한 수의 무선 불투과성 마커들 또는 다이얼들이 사용될 수 있으며, 복수의 다이얼들의 각각의 다이얼은 시간 정보를 인코딩하는 워터마크를 생성하기 위해 임의의 적합한 주파수에서 무선 불투과성 마커들을 회전시킨다. 특히, 무선 불투과성 마커들의 회전 주파수(frequency of rotations) 및 다이얼들의 수는 지정된 해상도로 타임스탬프를 인코딩하도록 구성될 수 있다. 시, 분, 초, 및 1초 미만의 해상도를 제공하기 위해 지정된 주파수들(진동 시간 기간)에서 더 많은 수의 모터들 및 다이얼들이 이용될 수 있다. 적어도 2개의 모터들이 분 및 초 해상도를 제공하기 위해 지정된 주파수들에서 이용될 수 있다.
비 제한적인 예로서, 엑스레이 소스와 엑스레이 검출기 어레이 사이의 가시선에 있지 않은 소형 휴대용 컴퓨터(예컨대, Raspberry Pi 3, http://www.raspberrypi.org, 리눅스 운영 체제)는 디지털 스테퍼 모터들을 구동하는 하드웨어 유닛(예컨대, PiPlates Motorplate-R1.0 https://pi-plates.com/motorr1/)에 부착된다. 2개의 스테퍼 모터들의 세트(예컨대, Polulu 부품 번호 SY20STH30-0604A https://www.pololu.com/product/1204)는 엑스레이 소스와 엑스레이 검출기 어레이 사이의 가시선에 배치된다. 스테퍼 모터들은 금속 장착 브래킷에 배치되며, 타이밍 핸드들의 역할을 하는 샤프트에 부착된 금속 핸드들을 갖는다.
스테퍼 모터 제어 유닛은 스테퍼 모터들을 제어하기 위해 파이썬 라이브러리(https://pi-plates.com/code/#Object_Oriented_MOTORplate_Demo_Using_Tkinter)를 사용하고, 프로그래밍된 레이트들로 스테퍼 모터 다이얼들을 돌리도록 프로그래밍된다. 스테퍼 모터 다이얼들 중 하나는 10초마다 하나의 사이클을 완료하도록 프로그래밍되고, 다른 하나는 초 당 하나의 사이클을 완료하도록 프로그래밍된다. 금속 핸드들은 엑스레이들에 대해 불투명하고 엑스레이 검출기 어레이에 그림자를 드리워서, 이미지에서 2개의 다이얼 핸드들의 이미지 효과를 허용한다.
일부 양태들에서, 혈관조영 이미지들(워터마크들을 포함함)은 인간이 혈관조영으로 이미징되지 않을 때 얻어진다. 이 경우에, 타임스탬프 정정은 컴퓨터 메모리에 또는 인간 임상 혈관조영상들(human clinical angiograms)의 타임스탬프들의 후속 정정을 위한 컴퓨터 데이터베이스에 저장된다. 교정 타임스탬프들의 세트는 타임스탬프 정정이 하루 또는 일주일 또는 그 이상의 과정 동안 상당히 드리프트되지 않았음을 검증하기 위해 인간 환자에 대한 혈관조영 연구 전 및/또는 후에 얻어질 수 있다. 교정은 인간 임상 혈관조영상 전 및/또는 후에 수행될 수 있다.
다른 양태들에서, 혈관조영 이미지 시리즈는 인간에 대한 혈관조영 이미지가 얻어짐과 동시에 얻어지지만, 결과적인 워터마크가 혈관조영상과 관련된 정보를 모호하게 하지 않도록 다이얼들의 위치가 배치된다. 따라서, 이미지들은 연구 중인 관련 인간 해부학의 엑스레이 투영의 라인 외부에 다이얼 장치를 배치함으로써 인간 임상 혈관조영상 동안 교정될 수 있다.
따라서, 이 접근법은 혈관조영 이미징 시스템과 독립적으로 기능한다. 교정 엑스레이 이미지들(5)의 시퀀스는 워터마크(예컨대, 무선 불투과성 마커들에 대응하는 일련의 마크들을 포함함)를 형성하기 위해 만들어진 무선 불투과성 마커들의 위치에 기초한 타임 스탬프의 생성(예컨대, 이미지 프로세싱 기술들에 의해 또는 기계 학습 시스템에 의한)을 위한 도 2 또는 도 3에서 설명된 프로세스(컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어 프로그램들을 포함함)와 같은 또 다른 분석을 위해 내보내진다.
도 2 및 도 3에서 제공된 예들은 회전하는 다이얼 핸드를 갖는 이동불가능한 프레임을 포함하는 다이얼을 참조한다. 이 예에서, 무선 불투과성 마커는 다이얼의 형태이다. 그러나, 이들 기술들은 본 명세서에서 제공된 바와 같이 다이얼의 회전하는 면과 같은 다른 다이얼 형태들, 또는 무선 불투과성 마커가 제어기에 의해 제어되고 타이밍이 엑스레이 이미지에 복수의 이동하는 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어진 워터마크에 의해 인코딩되는 임의의 다른 형태로 확장가능하다.
도 2는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 타임스탬프를 얻기 위해 이미지 프로세싱 기술들을 사용하여 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 흐름도이다. 워터마크가 식별될 수 있고, 인코딩된 타임스탬프가 다이얼 핸드 투영의 위치 및 다이얼 핸드의 회전 주파수에 기초하여 디코딩될 수 있다. 이 예에서, 무선 불투과성 마커는 다이얼 핸드를 포함한다. 무선 불투과성 다이얼 핸드는 이 경우에, 다이얼 핸드의 형상을 가지는 마크/투영으로서 엑스레이 이미지에 만들어진다.
동작(210)에서, 일련의 엑스레이 이미지들이 얻어지고, 각각의 이미지는 하나 이상의 무선 불투과성 다이얼 핸드들의 형성에 의해 생성된 워터마크를 포함한다. 워터마크는 타임스탬프에 대응하는 정보를 인코딩한다. 이 예에서, 다이얼들은 이미지의 모서리 부근에, 또는 관련 의료 정보를 포함하지 않은 영역에 워터마크들이 생성되도록 배치될 수 있다. 이 예에서 보여 주는 바와 같이, 다이얼의 테두리는 또한, 금속을 적절히 배치함으로써 선택적으로 워터마크에 있을 수 있다.
동작(220)에서, 각각의 이미지에 대해, 각각의 다이얼 투영의 중심을 포함하는 이미지 내의 워터마크의 위치가 얻어진다. 예를 들면, 이미지 분석 소프트웨어는 원형 형상들을 식별하고, 각각의 식별된 원의 중심을 식별하도록 구성될 수 있다. 다른 양태들에서, 워터마크(하나 이상의 라인들)의 위치는 이미지 분석 소프트웨어에 제공될 수 있다. 이미지의 적절한 방향을 나타내기 위해 기준 마크(reference mark)가 또한 포함될 수 있다(예컨대, 이미지는 기준 마크가 이미지의 우측 상부 모서리에 배치될 때 전체 이미지가 회전되거나 위치가 바뀌지 않았음을 나타내기 위해 분석될 수 있음). 일부 양태들에서, 다이얼 투영들은 미리 결정된 크기로 이미지에 나타날 수 있고, 이미지 분석 시스템은 미리 결정된 반경의 원들을 식별하도록 구성될 수 있다.
동작(230)에서, 각각의 다이얼에 대해, 각각의 다이얼 핸드 투영에 대응하는 라인을 추출하기 위해 형태학적 분석이 수행된다. 형태학적 분석은 투영된 다이얼 핸드들에 대응하는 라인들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 일부 양태들에서, 식별된 라인들은 벡터들로서 메모리에 저장될 수 있다. 임의의 적합한 기능이 추출을 위해 사용될 수 있다.
동작(240)에서, 각각의 다이얼 핸드 투영/마크의 회전 위치 또는 방향은 추출에 기초하여 결정된다. 예를 들면, 다이얼 핸드 투영의 회전 위치는 다이얼 핸드 투영의 현재 위치와 360° 사이클의 회전의 시작(0°)에 대응하는 것으로 알려진 기준의 위치 사이의 각도에 의해 결정될 수 있다. 일부 양태들에서, 벡터들의 방향은 라디안으로 계산될 수 있다.
동작(250)에서, 다이얼 핸드의 회전 주파수 및 각각의 다이얼 핸드 투영의 회전 위치에 기초하여 타임스탬프가 결정된다. 예를 들면, 회전 위치(라디안 단위)는 하기에 보여 주는 바와 같이 알려진 회전 주파수 및 변환 지수들에 기초하여 타임스탬프로 변환될 수 있다.
예를 들면, 1/10Hz(10초마다 1사이클)로 회전하는 제1 다이얼 핸드에 대해, 초 단위의 타이밍은 다음에 기초하여 결정될 수 있다:
10.*dial1Position1/2.Pi
1Hz(매초 마다 1사이클)로 회전하는 제2 다이얼 핸드에 대해, 초 단위 타이밍은 다음에 기초하여 결정될 수 있다:
1.*dial2Position2/2.Pi
초 단위의 최종 시간은 2개의 시간들을 조합함으로써 결정될 수 있다:
10.*dial1Position1/2.Pi+1.*dial2Position2/2.Pi
다른 양태들에서, 타임스탬프는 룩업 테이블(예컨대, 각각의 다이얼 핸드의 회전 위치를 타임스탬프 값에 관련시킴)로부터 얻어진 값들에 기초하여 결정될 수도 있으며, 룩업 테이블은 다이얼 핸드들에 대해 특정한 주파수이다.
일반적으로, 원하는 시간 해상도를 성취하기 위해 임의의 수의 다이얼들이 사용될 수 있다. 예로서, 도 2 및 도 3은 2개의 다이얼들이 있는 시스템을 언급한다. 그러나, 다른 경우들에서, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 그 이상의 다이얼들이 사용될 수 있다. 각각의 다이얼은 미리 결정된 회전 주파수에서 회전하도록 구성될 수 있다. 예로서, 제1 다이얼은 초 당 10회전으로 회전하도록 구성될 수 있고, 제2 다이얼은 초 당 1회전으로 회전하도록 구성될 수 있으며, 제3 다이얼은 10초 당 1회전으로 회전하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 고 정밀도로 분 단위 및 1분 미만의 단위 둘 모두로 정확도가 얻어지는 것을 허용할 수 있다.
도 3은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 이미지 프로세싱 기술들과 조합하여 기계 학습을 사용하여 엑스레이 이미지들의 동적 타임스탬프 워터마킹을 프로세싱하기 위한 흐름도이다. 기계 학습 방법들은 이미지 내에서 워터마크의 식별(타임스탬프를 인코딩함)을 자동화하기 위해 이용될 수 있다. 일단 식별되면, 인코딩된 타임스탬프는 다이얼 투영들의 위치 및 다이얼들의 회전 주파수에 기초하여 디코딩될 수 있다.
동작(310)에서, 일련의 엑스레이 이미지들이 얻어지고, 각각의 이미지는 복수의 다이얼 투영들을 포함하는 워터마크를 포함한다. 이 예에서, 다이얼들은 이미지의 모서리 부근에, 또는 관련 의료 정보를 포함하지 않은 영역에 워터마크들이 생성되도록 배치될 수 있다. 이미지의 적절한 방향을 나타내기 위해 기준 마크가 또한 포함될 수 있다(예컨대, 이미지는 기준 마크가 이미지의 우측 상부 모서리에 배치될 때 전체 이미지가 회전되거나 위치가 바뀌지 않았음을 나타내기 위해 분석될 수 있음). 단계(320)에서, 기계 학습(ML) 시스템을 사용하여 각각의 이미지 내의 워터마크의 위치가 식별된다. 동작(330)에서, 각각의 다이얼 핸드 투영은 허프 변환(Hough transform) 또는 라인들을 검출하기 위한 다른 적합한 변환을 사용하여 검출된다. 동작(340)에서, 각각의 다이얼 핸드 투영(예컨대, 허프 변환으로부터의 라인)의 회전 위치가 결정된다. 예를 들면, 다이얼 핸드 투영의 회전 위치는 다이얼 핸드 투영의 현재 위치와 360° 사이클의 회전의 시작(0°)에 대응하는 것으로 알려진 기준의 위치 사이의 각도에 의해 결정될 수 있다. 동작(350)에서, 다이얼 투영의 회전 위치 및 각각의 다이얼 핸드의 회전 주파수에 기초하여 타임스탬프가 결정된다. 다른 양태들에서, 타임스탬프는 예컨대, 각각의 다이얼 핸드 투영의 회전 위치를 타임스탬프 값에 관련시키는 룩업 테이블로부터 얻어진 값들에 기초하여 결정될 수 있으며, 룩업 테이블은 다이얼들에 특정한 주파수이다.
도 4는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 워터마킹된 이미지들에 기초하여 메타데이터 타임스탬프의 정정에 의해 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도이다.
일련의 이미지들은 도 1에 따른 혈관조영 연구로부터 얻어질 수 있고, 각각의 이미지는 동적으로 생성된 워터마크를 포함하고 적어도 1시간 및 1분을 포함하는, 메타데이터 타임스탬프에 대응하는 태그를 포함하는 헤더와 연관된다. 이 예에서, DICOM 포맷으로 제공될 수 있는 타임스탬프 메타데이터(410)는 기존의 혈관조영 이미징 시스템들에 의해 이미지 메타데이터에 내장된다. DICOM 포맷은 각각의 이미지의 획득 시점을 나타내는 메타데이터 태그(타임스탬프)를 포함한다. 그러나, DICOM 타임스탬프는 정확하지 않다.
정정된 DICOM 타임스탬프 이미지들(420)은 오류를 결정하고, 오류에 의해 각각의 DICOM 타임스탬프 이미지(410)의 타임스탬프를 정정함으로써 생성된다. 예를 들면, DICOM 메타데이터 타임스탬프는 일련의 이미지들 중 하나의 이미지로부터 추출된다. 동적 워터마크 타임스탬프 및 DICOM 메타데이터 타임스탬프가 비교되고 그들의 평균값 차 또는 평균 차(이미지들의 세트에 걸친)는 혈관조영 연구에 대한 타임스탬프 정정을 결정하기 위해 사용된다. DICOM 타임스탬프는 제2 해상도를 갖는 정정된 DICOM 타임스탬프 이미지들(420)을 생성하기 위해 오류에 의해 정정될 수 있다.
그러나, DICOM 타임스탬프들은 제2 해상도를 갖고, 1초 미만의 해상도가 필요하다. 1초 미만의 해상도를 포함하도록 타임스탬프를 업데이트하기 위해, 워터마크는 1초 미만의 타이밍 정보를 얻기 위해 분석될 수 있다.
그에 따라, 정정된 타임스탬프(430)는 정정된 DICOM 타임스탬프(420)를 워터마크에 만들어진 회전 다이얼들/무선 불투과성 마커들의 위치에 기초하여 1초 미만의 타이밍과 조합시킴으로써 생성된다. 타임스탬프는 DICOM 타임스탬프에 기초하여 제공되지 않는 1초 미만의 해상도를 포함하도록 업데이트된다.
이 정정은 인간 임상 혈관조영상들로 DICOM 메타데이터 타임스탬프를 정정할 때 후속 사용을 위해 저장될 수 있다. 오류는 시간의 함수(예컨대, 수일, 수주 또는 심지어 수개월에 걸친)로서 DICOM 메타데이터의 드리프트를 설명하기 위해 인간 임상 혈관조영상 전후에 결정될 수 있다. 일부 양태들에서, 정정된 타임스탬프(430)는 DICOM 타임스탬프를 교체할 수 있고, 다른 양태들에서, 정정된 타임스탬프(430)는 DICOM 타임스탬프와 별개로 상이한 태그에 저장될 수 있다.
타임스탬프 정정 정보(예컨대, 평균 오차)는 혈관조영 시스템들과 동시에 별개의 하드웨어 시스템들에 의해 동시에 얻어질 수 있는 심전도를 포함하는 생리적 신호들과 같은, 다른 관련 데이터 소스들와의 후속 동기화된 산출들을 허용하기 위해 계산가능한 판독가능한 포맷으로 저장될 수 있다. 이들 접근법들은 혈관조영 장비에 의해 생성된 데이터와, 혈관조영 수집 장비에 대한 실시간 연결 없이 시스템들로부터의 데이터를 동기화하기 위해 사용할 수 있다. 따라서, 이 접근법은 미국 특허 번호 제10,123,761호("761 특허")에 의해 교시된 바와 같이, 심장 주파수 활동의 시공간적 묘사들을 제공하는 재구성 알고리즘들의 적용을 제공하기 위해 혈관조영 이미지들과의 외부 신호(예컨대, 심장 신호)의 사후분석 통합을 제공한다.
도 5는 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 동적으로 워터마킹된 엑스레이 이미지들로부터 타임스탬프를 생성하기 위한 흐름도이다. 이 예에서, DICOM 타임스탬프가 메타데이터에 존재할 수 있지만, 그것은 활용되지 않는다. 대신에, 복수의 시간 동기화된 무선 불투과성 마커들/다이얼들의 워터마크들만이 타임스탬프를 생성하기 위해 사용된다. 원하는 타임스탬프 범위 및 해상도(예컨대, 수시간, 수분, 수초, 1초 미만의, 등에 관한)를 얻기 위해 미리 정의된 주파수들에서 회전하도록 적합한 수의 무선 불투과성 마커들/다이얼들이 프로그래밍된다.
이미지들(510)은 복수의 무선 불투과성 마커들/다이얼들로부터 타이밍 정보를 인코딩하는 워터마크로 얻어지고, 각각의 무선 불투과성 마커/다이얼은 상이한 주파수에서 회전한다. 워터마크들은 각각의 무선 불투과성 마커/다이얼의 회전 위치가 결정되도록 프로세싱된다(예컨대, 도 2 또는 도 3에 따라). 각각의 무선 불투과성 마커/다이얼의 회전 위치 및 회전 주파수에 기초하여, 각각의 무선 불투과성 마커/다이얼에 대한 시간이 결정되고, 개별적인 시간들은 시간 동기화된 다이얼들(520)로부터 타임스탬프를 생성하기 위해 1초 미만의 정밀도로 타임스탬프로 조립된다.
도 6은 본 명세서에서 제공된 기술들에 따른, 엑스레이 이미지들의 동적 타임스탬프 워터마킹에 기초하여 1초 미만의 정밀도로 타임스탬프들을 생성하기 위한 동작들의 고 레벨 흐름도이다.
동작(610)에서, 복수의 이동가능한 무선 불투과성 마커들은 방사선 방출기와 방사선 검출기 어레이 사이에 배치된다. 복수의 무선 불투과성 마커들 각각은 각각의 주파수에서 이동하도록 야기된다(예컨대, 제어기에 의해).
동작(620)에서, 무선 불투과성 마커들이 이동하고 있는 동안, 일련의 엑스레이 이미지들이 얻어지고, 각각의 이미지는 복수의 이동하는 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어진 동적으로 생성된 워터마크를 포함하며, 각각의 무선 불투과성 마커의 위치는 워터마크 상에 보여진다(예컨대, 마크로서). 워터마크는 주파수 및 위치에 기초하여 디코딩될 수 있는 타임스탬프를 인코딩한다.
동작(630)에서, 상기 일련의 것들은 이미지에 만들어진 복수의 마크들 각각의 회전 위치를 측정하도록 프로세싱된다. 동작(640)에서, 마크들의 측정된 회전 위치 및 복수의 무선 불투과성 마커들 각각의 각각의 주파수에 기초하여, 타임스탬프가 1초 미만의 정밀도로 결정된다.
본 명세서에서 제공된 기술들의 장점들은 정확한 타임스탬프의 생성을 포함하며, 이는 외부 신호가 혈관조영 이미지들과 동기화되는 것을 허용한다. 따라서, 정확한 타임스탬프를 생성함으로써, 외부 심장 또는 다른 신호는 얻어진 혈관조영 이미지들의 신호 대 잡음 비를 증가시키기 위해 얻어진 이미지들과 동기화될 수 있다(예컨대, '761 특허에 개시된 바와 같이 혈관조영 이미지 시퀀스로부터 개별적인 이동하는 혈관 맥파들의 시공간적 재구성을 생성하는 상호 상관 웨이블릿 알고리즘과 결부하여).
이 동기화는 사후분석 연관 프로세스의 일부로서 수행될 수 있다. 필요에 따라, 외부 신호와의 이미지들의 타임스탬프의 동기화를 미세 조정하기 위해 보간이 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들과 함께 사용될 수 있는 컴퓨터 시스템 또는 정보 프로세싱 디바이스의 블록도이다. 일련의 워터마킹된 혈관조영 이미지들을 얻기 위해 도 1 내지 도 6, 도 8의 시스템과 함께 사용될 수 있는 컴퓨터 시스템 또는 정보 프로세싱 디바이스(80)가 도시된다. 일단 얻어지면, 시스템은 본 명세서에서 제공된 기술들 중 임의의 하나 이상에 따라, 정확한 타임스탬프를 생성하기 위해 혈관조영 이미지들을 프로세싱할 수 있다.
도 7은 본 발명 내의 기술들에 따라 프로그래밍된 범용 컴퓨터 시스템(80) 또는 본 명세서에서 제공된 실시예들에 대한 특정 정보 프로세싱 디바이스를 예시하며, 본 명세서에 개시된 주제의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위 및 등가물들 내에 남아 있는 컴퓨터 시스템(80)에 대한 다른 변형들, 수정들, 및 대안들을 인식할 것이다.
하나의 실시예에서, 컴퓨터 시스템(80)은 모니터(82), 컴퓨터(84)(프로세서(들)(86), 버스 서브시스템(88), 메모리 서브시스템(90), 및 디스크 서브시스템(92)을 포함함), 사용자 출력 디바이스들(94), 사용자 입력 디바이스들(96), 및 통신 인터페이스(98)를 포함한다. 모니터(82)는 정보의 시각적 표현들 또는 디스플레이들을 생성하도록 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 모니터(82)의 일부 예들은 텔레비전 모니터, 음극선관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 등과 같은 익숙한 디스플레이 디바이스들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모니터(82)는 터치 스크린 기술들을 통합하는 것과 같은 입력 인터페이스를 제공할 수 있다.
컴퓨터(84)는 하나 이상의 중앙 처리 장치들(CPUs), 메모리들 또는 저장 디바이스들, 그래픽 처리 장치들(GPUs), 통신 시스템들, 인터페이스 카드들, 등과 같은 익숙한 컴퓨터 구성요소들을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(84)는 버스 서브시스템(88)을 통해 다수의 주변 디바이스들과 통신하는 하나 이상의 프로세서(들)(86)를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(86)는 상업적으로 이용가능한 중앙 처리 장치들 등을 포함할 수 있다. 버스 서브시스템(88)은 컴퓨터(84)의 다양한 구성요소들 및 서브시스템들로 하여금 의도한 대로 서로 통신하게 하기 위한 메커니즘들을 포함할 수 있다. 버스 서브시스템(88)이 단일 버스로서 개략적으로 도시될지라도, 버스 서브시스템의 대안적인 실시예들은 다수의 버스 서브시스템들을 활용할 수 있다. 프로세서(들)(86)와 통신하는 주변 디바이스들은 메모리 서브시스템(90), 디스크 서브시스템(92), 사용자 출력 디바이스들(94), 사용자 입력 디바이스들(96), 통신 인터페이스(98), 등을 포함할 수 있다.
메모리 서브시스템(90) 및 디스크 서브시스템(92)은 데이터를 저장하도록 구성된 물리적 저장 매체들의 예들이다. 메모리 서브시스템(90)은 프로그램 실행 동안 프로그램 코드, 지시들, 및 데이터의 휘발성 저장을 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 고정된 프로그램 코드, 지시들, 및 데이터가 저장되는 판독 전용 메모리(ROM)를 포함하는 다수의 메모리들을 포함할 수 있다. 디스크 서브시스템(92)은 프로그램들 및 데이터를 위한 영구적(비 휘발성) 저장을 제공하는 다수의 파일 저장 시스템들을 포함할 수 있다. 다른 유형들의 물리적 저장 매체들은 플로피 디스크들, 탈착가능한 하드 디스크들, CD-ROMS, DVD들 및 바코드들과 같은 광학 저장 매체들, 플래시 메모리들과 같은 반도체 메모리들, 판독 전용 메모리들(ROMS), 배터리 지원 휘발성 메모리들, 네트워킹으로 연결된 저장 디바이스들, 등을 포함한다.
메모리 서브시스템(90) 및 디스크 서브시스템(92)은 본 명세서에서 논의된 기술들의 기능 또는 특징들을 제공하는 프로그래밍 및 데이터 구성들을 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(들)(86)에 의해 실행될 때, 기능을 구현하거나 그렇지 않으면, 제공하는 소프트웨어 코드 모듈들 및/또는 프로세서 지시들은 메모리 서브시스템(90) 및 디스크 서브시스템(92)에 저장될 수 있다.
사용자 입력 디바이스들(94)은 컴퓨터 시스템(80)의 구성요소들에 의한 프로세싱을 위해 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 사용자 입력 디바이스들은 컴퓨터 시스템(84)에 정보를 입력하기 위한 모든 가능한 유형들의 디바이스들 및 메커니즘들을 포함할 수 있다. 이들은 키보드, 키패드, 터치 스크린, 디스플레이에 통합된 터치 인터페이스, 마이크로폰들 및 음성 인식 시스템들과 같은 오디오 입력 디바이스들, 및 다른 유형들의 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자 입력 디바이스들(94)은 컴퓨터 마우스, 트랙볼, 트랙 패드, 조이스틱, 무선 리모콘, 드로잉 태블릿, 음성 명령 시스템, 눈 추적 시스템, 등으로서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 입력 디바이스들(94)은 사용자가 버튼의 클릭 등과 같은 명령, 움직임들, 또는 제스처들을 통해 모니터(82)에 나타날 수 있는 객체들, 아이콘들, 텍스트, 등을 선택하거나 그렇지 않으면 이들과 상호작용하는 것을 허용하도록 구성된다.
사용자 출력 디바이스들(96)은 컴퓨터 시스템(80)의 구성요소들로부터 사용자에게 정보를 출력하도록 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 사용자 출력 디바이스들은 컴퓨터(84)로부터 정보를 출력하기 위한 모든 가능한 유형들의 디바이스들 및 메커니즘들을 포함할 수 있다. 이들은 디스플레이(예컨대, 모니터(82)), 프린터, 터치 또는 강제 피드백 디바이스, 오디오 출력 디바이스들, 등을 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(98)는 다른 디바이스들과의 단방향 또는 양방향 통신을 제공하도록 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(98)는 예를 들면, 인터넷 연결을 통해 컴퓨터(84)와 다른 통신 네트워크들 및 디바이스들 사이에 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들을 구현할 수 있는 컴퓨터 시스템을 나타낸다. 많은 다른 하드웨어 및 소프트웨어 구성들이 본 발명과 함께 사용하기에 적합하다는 것이 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 예를 들면, 컴퓨터는 데스크탑, 휴대용, 랙 장착형 또는 태블릿 구성일 수 있다. 부가적으로, 컴퓨터는 일련의 네트워크로 연결된 컴퓨터들일 수 있다. 여전히 다른 실시예들에서, 상기 설명된 기술들은 칩 또는 보조 프로세싱 보드에서 구현될 수 있다.
따라서, 이전의 설명으로부터 명백해진 것들 중에서, 상기 제시된 목적들이 효율적으로 달성됨을 알 수 있을 것이고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 상기 방법의 수행 시에 및 제시된 구성(들)에서 특정 변경들이 행해질 수 있기 때문에, 상기 설명에 포함되고 첨부된 도면들에 도시된 모든 사항이 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로서 해석될 것으로 의도된다.
또한, 다음의 청구항들이 본 명세서에서 설명된 본 발명의 모든 일반적이고 특정한 특징들 및 언어의 문제로서 그 사이에 속할 수 있는 본 발명의 범위의 모든 진술들을 커버하도록 의도됨을 이해해야 한다.
이들 실시예들은 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으며, 명시적으로 언급된 것들을 제외하고, 등가물들, 대안들, 및 수정들이 가능하고 첨부된 청구항들의 범위 내에 있음이 인식된다.
Claims (23)
- 엑스레이 이미지들의 동적 타임스탬프 워터마킹 방법에 있어서:
방사선 방출기와 방사선 검출기 어레이 사이에 복수의 이동가능한 무선 불투과성 마커(radio-opaque marker)들을 배치하는 단계;
상기 복수의 무선 불투과성 마커들 각각으로 하여금 각각의 주파수에서 이동하게 하는 단계; 및
상기 무선 불투과성 마커들이 이동하는 동안, 일련의 엑스레이 이미지들을 얻는 단계를 포함하고,
각각의 이미지는 상기 복수의 이동하는 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어진(cast) 동적으로 생성된 워터마크를 포함하고, 각각의 무선 불투과성 마커의 위치는 상기 워터마크 상에 보여지는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 무선 불투과성 마커들 각각으로 하여금 각각의 주파수에서 회전하게 하는 단계; 및
복수의 마크들 각각의 회전 위치를 측정하기 위해 상기 일련의 이미지들을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제2항에 있어서, 상기 측정된 회전 위치 및 상기 복수의 무선 불투과성 마커들 각각의 각각의 주파수에 기초하여, 타임스탬프(timestamp)를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 워터마크는 1초 미만의 정밀도(sub-second precision)로 타임스탬프를 인코딩하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 무선 불투과성 마커들 각각은 다이얼의 형태이고, 상기 복수의 다이얼들 각각은 국제 클록 표준에 동기화된 제어기에 의해 결정된 레이트로 회전하는, 방법.
- 제1항에 있어서,
타임스탬프를 생성하기 위해 상기 워터마크를 디코딩하는 단계; 및
디코딩된 타임스탬프에 기초하여 메타데이터 타임스탬프를 정정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 무선 불투과성 마커는 다이얼의 형태이고 복수의 다이얼들 각각은 모터를 포함하거나 상기 모터에 연결되며,
상기 방법은: 상기 연관된 다이얼로 하여금 동일한 주파수에서 회전하게 하도록 상이한 지정된 주파수에서 각각의 모터를 회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 무선 불투과성 마커들 각각은 다이얼의 형태이고, 상이한 주파수들에서 회전하는 적어도 2개의 다이얼들은 1초 미만의 정밀도를 얻기 위해 사용되는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 무선 불투과성 마커들은 회전하도록 구성되는, 방법.
- 제1항에 있어서, 각각의 무선 불투과성 마커는 회전가능한 다이얼을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 무선 불투과성 다이얼들과 연관된 각각의 주파수들은 서로 상이한, 방법.
- 엑스레이 이미지의 동적 타임스탬프 워터마킹을 위한 시스템에 있어서:
복수의 모터들;
모터에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되고, 상기 복수의 모터들의 동작에 응답하여 선택적으로 회전하도록 구성된 무선 불투과성 마커들;
각각의 모터를 각각의 주파수에서 회전시키기 위해 상기 복수의 모터들 각각의 동작을 제어하고, 그에 의해 대응하는 무선 불투과성 마커로 하여금 상기 각각의 주파수에서 회전하게 하도록 구성된 제어기;
하나 이상의 컴퓨터 프로세서들;
하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체들; 및
상기 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들 중 적어도 하나에 의한 실행을 위해 상기 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체들에 저장된 프로그램 지시들을 포함하고,
상기 프로그램 지시들은:
타임스탬프를 생성하기 위해 일련의 엑스레이 이미지들을 프로세싱하기 위한 지시들을 포함하고, 각각의 이미지는 상기 타임스탬프에 대응하는 동적으로 생성된 워터마크 인코딩 정보를 포함하고, 상기 동적으로 생성된 워터마크는 복수의 이동하는 무선 불투과성 마커들에 의해 만들어지는, 시스템. - 제12항에 있어서, 각각의 무선 불투과성 마커는 워터마크의 픽셀 어레이에 이미지를 형성하기 위해 엑스레이 소스로부터 엑스레이 검출 어레이로 이동하는 엑스레이들로부터의 픽셀들을 불투명하게 하는, 시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 프로그램 지시들은 상기 프로세서로 하여금:
상기 워터마크로부터 생성된 타임스탬프를 이미지 메타데이터에 포함된 타임스탬프와 비교하게 하고;
상기 워터마크로부터 생성된 상기 타임스탬프에 기초하여, 인간 임상 혈관조영상(human clinical angiograms) 동안 얻어진, 상기 이미지와 연관된 메타데이터 타임스탬프를 정정하게 하기 위한 지시들을 더 포함하는, 시스템. - 제12항에 있어서, 상기 제어기는 국제 클록 표준에 동기화되는, 시스템.
- 제12항에 있어서, 적어도 2개의 무선 불투과성 마커들은 1초 미만의 정밀도를 얻기 위해 사용되는, 시스템.
- 제12항에 있어서,
적어도 3개의 무선 불투과성 마커들은 타임스탬프를 인코딩하기 위해 사용되고,
상기 프로그램 지시들은 또한: 상기 이미지에 대응하는 메타데이터 타임스탬프를 사용하지 않고 상기 타임스탬프를 1초 미만의 정밀도를 가지는 타임스탬프로 변환하기 위한 지시들을 포함하는, 시스템. - 동적 타임스탬프 워터마킹에 기초하여 타임스탬프를 결정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 프로그램 지시들을 집합적으로 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체들을 포함하고,
상기 프로그램 지시들은 컴퓨터에 의해 실행 가능하며, 상기 프로그램 지시들은 상기 컴퓨터로 하여금:
일련의 엑스레이 이미지들을 얻게 하고 - 각각의 이미지는 방사선 방출기와 방사선 검출기 어레이 사이에 배치된 복수의 이동가능한 무선 불투과성 마커들에 대응하는 동적으로 생성된 워터마크를 포함하고, 각각의 무선 불투과성 마커의 회전 위치는 상기 워터마크에 마크로서 만들어지고, 각각의 무선 불투과성 마커는 각각의 주파수와 연관됨 -;
복수의 마크들 각각의 회전 위치를 결정하게 하는, 컴퓨터 프로그램 제품. - 제18항에 있어서,
상기 프로그램 지시들은 또한, 상기 컴퓨터로 하여금:
상기 측정된 회전 위치 및 상기 워터마크의 복수의 마크들 각각의 알려진 주파수에 기초하여 타임스탬프를 결정하게 하는, 컴퓨터 프로그램 제품. - 제19항에 있어서, 상기 타임스탬프는 1초 미만의 정밀도를 갖는, 컴퓨터 프로그램 제품.
- 제18항에 있어서, 상기 워터마크는 국제 클록 표준에 따라 회전하도록 구성된 복수의 무선 불투과성 마커들에 대응하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
- 제18항에 있어서,
상기 프로그램 지시들은 또한, 상기 컴퓨터로 하여금:
타임스탬프를 생성하기 위해 상기 워터마크를 디코딩하게 하고;
상기 디코딩된 타임스탬프에 기초하여 메타데이터 타임스탬프를 정정하게 하는, 컴퓨터 프로그램 제품. - 제18항에 있어서,
상기 프로그램 지시들은 또한, 상기 컴퓨터로 하여금:
복수의 무선 불투과성 마커들에 대응하는 워터마크로부터 타임스탬프를 결정하게 하고, 각각의 무선 불투과성 마커는 상기 무선 불투과성 마커로 하여금 지정된 주파수에서 회전하게 하도록 구성된 모터에 의해 회전되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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