KR101667145B1 - 감마 카메라의 흔들림 보정 방법 - Google Patents

감마 카메라의 흔들림 보정 방법 Download PDF

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이기성
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 관한 것으로서, (a) 상기 감마 카메라에 대한 보정 기준 위치값을 설정하는 단계와; (b) 기 설정된 촬영 시간 동안 상기 감마 카메라에 의해 생성된 광자 이벤트와, 상기 감마 카메라에 설치된 위치 센서에 의해 감지된 센서 위치값이 수집되는 단계와; (c) 상기 보정 기준 위치값을 기준으로 x-y 평면 상의 보정 기준면이 설정되고, 상기 보정 기준면을 일측 변으로 하고 z축 방향을 깊이로 하는 3차원 역투영 공간이 설정되는 단계와; (d) 각각의 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면 상의 해당 위치에 영상화하고, 상기 보정 기준 위치값과 각각의 상기 광자 이벤트에 대응하는 상기 센서 위치값 간의 편차를 반영하여 상기 보정 기준면에 영상화된 광자 이벤트를 상기 보정 기준면으로부터 상기 3차원 역투영 공간으로 역투영하는 단계와; (e) 상기 3차원 역투영 공간에 역투영된 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면과 대향한 적층 평면 상에 상기 z축 방향으로 역투영하여 감마 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 감마 카메라의 흔들림과 같은 동작 잡음에 의해서 발생하는 감마 영상의 흔들림(Blur) 현상을 제거하여, 해상도가 높은 보다 양질의 감마 영상을 획득할 수 있게 된다.

Description

감마 카메라의 흔들림 보정 방법{METHOD FOR CORRECTION OF SHAKING OF GAMMA CAMERA}
본 발명은 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감마선 영상화 장치에 적용되는 감마 카메라의 흔들림을 보정할 수 있는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 과한 것이다.
핵의학 영상화 기술은 미소량의 방사성물질을 인체 내에 주입, 확산시켜 특정한 기관, 뼈 및 조직 내의 방사성동위원소(추적자)가 방출하는 감마선을 검출하여 영상을 재구성하는 기술이다.
이와 같은 감마선 영상화 기술로는 양전자방출단층촬영기술(Positron Emission Tomography : PET)와 단일광자방출전산화단층촬영기술(Single Photon Emission Computed Tomography : SPECT)가 있으며 이들은 생체의 구조영상을 제공하는 CT, MRI와는 달리 혈류량과 세포의 신진대사 등 생화학적 기능영상을 제공하므로 암이나 병을 조기에 진단할 수 있다.
감마선 영상화 기술이 적용되는 감마선 영상화 장치에는 감마선의 광자를 검출하기 위한 감마 카메라(300)(또는 감마 프로브)가 설치된다. 도 1은 일반적인 감마 카메라(300)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감마 카메라(300)는 콜리메이터(310)(Collimator), 검출 크리스탈(320)(Detector crytsal), 광전자 증배관 어레이(330)(Photomultiplier tube array), 그리고 위치 논리 회로부(340)(Position logic circuit)를 포함한다.
콜리메이터(310)는 홀이 형성된 납 재질로 구성되는데, 인체 내에 주입된 방사성 동위원소로부터 방사되는 방사선의 방향을 제어하기 위한 것으로, 콜리메이터(310)에 형성된 홀에 수직하게 입사되는 방사선을 통과시키고, 일정 각도 이상으로 입사되는 방사선을 차폐한다.
검출 크리스탈(320)에는 콜리메이터(310)를 통과한 방사선이 부딪히게 되고, 이를 통해 광자가 발생한다. 그리고, 검출 크리스탈(320)에서 생성된 광자가 광전자 증배관 어레이(330)를 통해 증폭된 후 위치 논리 회로부(340)에 의해 검출 위치가 결정된다. 여기서, 검출 크리스탈(320)에 의해 생성된 광자 중 촬영 대상이 되는 에너지 영역의 감마선이 생성되는 광자만을 감마선 영상화에 사용하여, 감마선 영상을 획득하게 된다.
이와 같은 감마 카메라(300)는 지지대에 고정시켜 놓고 촬영하는 암(Arm) 고정형 감마 카메라와, 시술자가 손에 쥐고 촬영하는 핸드-헬드(Hand-held)형 감마 카메라로 분류되고 있다.
한편, 감마 카메라(300) 등을 이용하는 핵의학 영상화 기술에서는 노이즈 등을 제거하여 해상도가 높거나 선명한 영상을 얻기 위한 다양한 방법의 영상 처리 기술들이 제안되고 있다.
일 예로, 일본공개특허 제2011-027601호에 개시된 방사선 화상 처리 장치에서는 미리 생성해 놓은 룩-업-테이블(Look-up-table)과 감지된 광자 이벤트와 비교하여 선별적으로 광자 이벤트를 획득하여 해상도와 정량성을 감소시키지 않고 대량의 광자 이벤트를 신속히 처리할 수 있는 기술을 개시하고 있다.
그런데, 감마 카메라(300)의 경우 촬영 시간이 수초에서 수분으로, 감마 카메라(300)의 흔들림에서 발생하는 동작 잡음에 따른 화질 저하가 문제로 작용하고 있다. 특히, 핸드-헬드(Hand-held)형 감마 카메라의 경우 감마 카메라(300)의 흔들림에 의해 발생하는 화질 저하는 상대적으로 더 크게 작용하게 된다.
통상적인 광학 카메라의 경우, 카메라의 흔들림과 같은 동작 잡음을 제거하기 위해 광학식 보정 방법을 많이 사용하는데, 대표적으로 센서 시프트 방식과 렌즈 시프트 방식이 사용되고 있다.
도 2의 (a)는 센서 쉬프트 방식을 개념적으로 설명한 것으로, 위치 센서(미도시)에 의해 감지되는 광학 카메라의 흔들림에 따라 이미지 센서(20)를 움직이는 방식을 사용한다. 도 2의 (b)는 렌즈 시프트 방식을 개념적으로 설명하는 것으로, 위치 센서에 의해 감지되는 광학 카메라의 흔들림에 따라 집광 렌지(10)를 움직이는 방식을 사용한다.
그런데, 감마 카메라(300)의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 감마선을 검출하기 위한 센서 구조의 크기가 클 뿐만 아니라 콜리메이터(310)까자 부착되어 있어 센서 시프트 방식을 적용하기는 구조적인 한계가 있다. 또한, 감마 카메라(300)의 경우, 광학 카메라와는 달리 렌즈를 사용하기 않기 때문에 렌즈 시프트 방식이 적용될 수 없다.
또한, 일반적인 광학 카메라의 영상 처리 기술에서 사용되는 흔들림 보정 방식의 경우, 촬영하고자 하는 한 컷 전체를 움직여서 동작 잡음을 보정하는 방식을 사용하기 때문에, 광자 하나하나를 수초에서 수분 촬영하여 한 컷의 감마 영상을 얻는 감마 카메라(300)에 일반적인 광학 카메라의 흔들림 보정 방법을 적용하는 것은 적합하지 않다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 감마 카메라를 이용한 감마 영상화 장치에서 감마 카메라의 흔들림에서 발생하는 동작 잡음을 제거하여, 감마 영상의 화질 및 해상도를 향상시킬 수 있는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 있어서, (a) 상기 감마 카메라에 대한 보정 기준 위치값을 설정하는 단계와; (b) 기 설정된 촬영 시간 동안 상기 감마 카메라에 의해 생성된 광자 이벤트와, 상기 감마 카메라에 설치된 위치 센서에 의해 감지된 센서 위치값이 수집되는 단계와; (c) 상기 보정 기준 위치값을 기준으로 x-y 평면 상의 보정 기준면이 설정되고, 상기 보정 기준면을 일측 변으로 하고 z축 방향을 깊이로 하는 3차원 역투영 공간이 설정되는 단계와; (d) 각각의 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면 상의 해당 위치에 영상화하고, 상기 보정 기준 위치값과 각각의 상기 광자 이벤트에 대응하는 상기 센서 위치값 간의 편차를 반영하여 상기 보정 기준면에 영상화된 광자 이벤트를 상기 보정 기준면으로부터 상기 3차원 역투영 공간으로 역투영하는 단계와; (e) 상기 3차원 역투영 공간에 역투영된 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면과 대향한 적층 평면 상에 상기 z축 방향으로 적층하여 감마 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 광자 이벤트는 광자의 감지 시간, 광자의 에너지 및 상기 감마 카메라에서의 광자의 감지 위치에 대한 정보를 포함하고; 상기 센서 위치값은 x축, y축 및 상기 z축에 대한 좌표값과, 상기 x축, 상기 y축 및 상기 z축 각각에 대한 각도값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계에서 상기 보정 기준면은 M×N 행렬 형태로 설정되고, 상기 3차원 역투영 공간은 z축 방향으로의 K 층(layer)을 갖는 M×N×K 3차원 큐브 형태로 설정되고; 상기 (d) 단계에서는 상기 광자 이벤트의 상기 광자의 감지 위치에 대응하는 상기 보정 기준면 상의 행(low)과 열(column)에 상기 광자의 에너지가 영상화되고, 상기 광자 이벤트의 상기 광자의 감지 시간에 대응하는 시간의 상기 센서 위치값과 상기 보정 기준 위치값과의 편차에 따라 상기 x축, 상기 y축 및 상기 z축 방향으로의 역투영 각도가 결정되며, 상기 보정 기준면 상의 행과 열에 영상화된 상기 광자의 에너지가 상기 역투영 각도로 상기 3차원 역투영 공간의 층(layer)으로 역투영될 수 있다.
그리고, 상기 (d) 단계에서는 M×N×K 3차원 큐브 형태의 상기 3차원 역투영 공간을 형성하는 각각의 단위 큐브로 상기 광자의 에너지가 역투영되고, 각각의 상기 단위 큐브에 역투영되는 상기 광자의 에너지가 각각의 상기 단위 큐브 단위로 합산되어 단위 큐브 광자값을 형성하고; 상기 (e) 단계에서는 동일한 행(row)과 열(column)에 위치하는 단위 큐브들의 상기 큐브 광자값들이 합산되어 상기 적층 평면 상의 해당 행(row)과 열(column)에 적층될 수 있다.
그리고, 상기 (a) 단계에서 상기 보정 기준 위치값은 상기 (b) 단계에서 상기 촬영 시간 동안 수집된 상기 센서 위치값들 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
또한, 상기 적층 평면은 상기 보정 기준면으로 설정될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면, 감마 카메라의 흔들림과 같은 동작 잡음에 의해서 발생하는 감마 영상의 흔들림(Blur) 현상을 제거하여, 해상도가 높은 보다 양질의 감마 영상을 획득할 수 있게 된다.
이를 통해, 암의 감시 림프절 탐색의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 암의 전이 여부를 보다 정확히 검출할 수 있게 되어, 수술 중 림프절의 절개를 최소화할 수 있다.
도 1은 일반적인 감마 카메라의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 일반적인 광학 카메라에서 흔들림을 보정하는 방법의 예들을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 감마선 영상화 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 감마 카메라의 흔들림 보정 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이고,
도 5는 본 발명에 따른 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에서 3차원 역투영 공간의 예를 나타낸 도면이고,
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 감마 카메라의 흔들림 보정 방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 감마선 영상화 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 감마선 영상화 장치(100)는 감마 카메라(300), 위체 센서(400) 및 감마 영상 처리부(500)를 포함한다.
감마 카메라(300)는 인체에서 방출되는 방사선을 검출하여 광자 이벤트를 생성한다. 본 발명에 따른 감마 카메라(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 콜리메이터(310)(Collimator), 검출 크리스탈(320)(Detector crytsal), 광전자 증배관 어레이(330)(Photomultiplier tube array), 그리고 위치 논리 회로부(Position logic circuit)(340)를 포함할 수 있다. 여기서, 감마 카메라(300)의 구성은 도 1 및 도 3에 도시된 예에 국한되지 않으며, 방사선을 검출하여 광자 이벤트를 생성하는 다양한 형태로 마련될 수 있음은 물론이다.
위체 센서(400)는 감마 카메라(300)에 설치되어 감마 카메라(300)의 위치에 대한 센서 위치값을 감지한다. 본 발명에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 센서 위치값이 감마 카메라(300)의 중앙 영역, 즉 감마 카메라(300)에 의해 검출되는 영상의 중앙 영역에 위치하도록 설치되는 것을 예로 한다.
감마 영상화 처리부는 감마 카메라(300)로부터 광자 이벤트를 전송받아 2차원의 감마 영상을 생성하는데, 위체 센서(400)로부터 센서 위치값을 전송받아 감마 카메라(300)의 흔들림을 보정하게 된다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 감마선 영상화 장치(100)에서 감마 카메라(300)의 흔들림을 보정하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 감마선 영상화 장치(100)가 동작하여 감마 카메라(300)에 의해 촬영이 시간된다(S40). 감마 카메라(300)에 의해 촬영이 시작되면 감마 영상화 처리부는 감마 카메라(300)의 위치와 관련된 보정 기준 위치값을 설정한다(S41). 여기서, 보정 기준 위치값은 감마 카메라(300)의 촬영 시간 동안 위체 센서(400)로부터 수집되는 센서 위치값들 중 어느 하나로 설정되는 것을 예로 하는데, 본 발명에서는 감마 카메라(300)로부터 첫 번째 광자가 검출되는 시간의 센서 위치값을 보정 기준 위치값으로 설정하는 것을 예로 한다.
그리고, 기 설정된 촬영 시간이 종료될 때까지(S43), 감마 카메라(300)로부터 광자 이벤트가 수집되고, 위체 센서(400)로부터 위체 센서(400)값이 수집된다(S42). 여기서, 감마 카메라(300)로부터 수집되는 광자 이벤트는 광자의 감지 시간, 광자의 에너지, 그리고 감마 카메라(300)에서의 광자의 감지 위치에 대한 정보를 포함하고, 위체 센서(400)로부터 수집되는 센서 위치값은 x축, y축 및 z축에 대한 좌표값과, x축, y축 및 z축 각각에 대한 각도값을 포함한다.
상기와 같이 모든 광자 이벤트와 위체 센서(400)값이 수집되면, 감마 영상 처리부(500)는 보정 기준 위치값을 기준으로 보정 기준면(CRP)과, 3차원 역투영 공간(BPA)을 설정한다(S44).
보다 구체적으로 설명하면, 감마 영상 처리부(500)는 보정 기준 위치값을 기준으로 x-y 평면 상의 보정 기준면(CRP)을 설정한다. 상술한 바와 같이, 위체 센서(400)가 감마 카메라(300)의 중앙에 배치되는 경우, 보정 기준 위치값을 중심으로 보정 기준면(CRP)이 설정된다. 다른 예로, 위체 센서(400)가 감마 카메라(300)와 촬상면의 일측 끝단에 설치되는 경우 해당 끝단을 보정 기준면(CRP)의 끝단으로 설정하여 보정 기준면(CRP)이 형성될 수 있다. 이를 통해, 감마 카메라(300)의 구조에 따라 위체 센서(400)가 설치되는 위치가 가변적이더라도 보정 기준면(CRP)을 위체 센서(400)의 위치에 따라 가변적으로 설정함으로써, 위체 센서(400)의 설치 위치를 임의로 선택할 수 있게 된다.
보정 기준면(CRP)이 설정되면, 보정 기준면(CRP)을 일측 변으로 하고 z축 방향을 깊이로 하는 3차원 역투영 공간(BPA)을 설정하게 된다. 도 5는 본 발명에 따른 감마 카메라(300)의 흔들림 보정 방법에서 설정되는 3차원 역투영 공간(BPA)의 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에서는 보정 기준면(CRP)이 x-y 평면 상에서 M×N 행렬 형태로 설정되고, 3차원 역투영 공간(BPA)은 z축 방향으로 K 층(layer)을 갖는 M×N×K 3차원 큐브 형태로 설정되는 것을 예로 한다.
이 때, 3차원 역투영 공간(BPA)을 형성하는 보정 기준면(CRP)의 행(row)과 열(column)의 개수는 감마 카메라(300)의 해상도에 대응하여 설정됨으로써, 광자 이벤트에 포함된 광자의 위치가 보정 기준면(CRP)의 행(row)과 열(column)에 대응하도록 마련될 수 있다.
상기와 같이 3차원 역투영 공간(BPA)이 설정되면, 광자 이벤트 단위로 광자 이벤트를 보정 기준면(CRP) 상의 해당 위치에 영상화하고(S45), 보정 기준 위치값과 광자 이벤트에 대응하는 센서 위치값 간의 편차를 반영하여 보정 기준면(CRP)에 영상화된 광자 이벤트를 보정 기준면(CRP)으로부터 3차원 역투영 공간(BPA)으로 적층한다(S46).
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 감마 카메라(300)의 흔들림 보정 방법에서 광자 이벤트를 3차원 역투영 공간(BPA)에 역투영하는 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 도 6 내지 도 8의 위로부터 첫 번째 도면은 3차원 큐브 형태의 3차원 역투영 공간(BPA)을 구성하는 보정 기준면(CRP)을 평면적으로 나타낸 도면이고, 위로부터 두 번째 도면은 보정 기준면(CRP)의 측면을 나타낸 도면이고, 위로부터 세 번째 도면은 3차원 역투영 공간(BPA)의 측면을 나타낸 도면이다.
먼저, 시간 t에서 감지된 광자 이벤트의 감지 위치에 대응하는 보정 기준면(CRP) 상의 행(row)과 열(column)에 광자의 에너지가 영상화된다. 도 6 내지 도 8의 위로부터 첫 번째 및 두 번째 도면이 보정 기준면(CRP) 상의 행(row)과 열(column)에 광자의 에너지가 영상화되는 것을 도식적으로 나타내고 있다.
그런 다음, 시간 t에서 감지된 센서 위치값과 보정 기준 위치값 간의 편차에 따라 x축, y축 및 z축 방향으로의 역투영 각도가 결정된다. 도 6은 센서 위치값과 보정 기준 위치값 간의 편차가 없어 해당 광자의 역투영 각도가 보정 기준면(CRP)과 동일한 경우를 도식화한 것이고, 도 7 및 도 8은 센서 위치값과 보정 기준 위치값 간의 편차가 발생하여 해당 광자의 역투영 각도가 보정 기준면(CRP)과 달라진 예를 나타낸 것으로, 보정 기준면(CRP)의 각도를 바꿔 역투영 각도의 변화를 도식적으로 나타내고 있다.
상기와 같이, 역투영 각도가 결정되면, 보정 기준면(CRP) 상의 행(row)과 열(column)에 영상화된 광자의 에너지가 역투영 각도로 3차원 역투영 공간(BPA)을 구성하는 z축 방향으로의 층(layer)의 역투영된다.
이 때, M×N×K 3차원 큐브 형태의 3차원 역투영 공간(BPA)을 형성하는 각각의 단위 큐브(UC)로 광자의 에너지가 역투영되는데, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 촬영 시간동안 수집된 모든 광자 이벤트에 대한 역투영이 완료되면, 각각의 단위 큐브(UC)에 역투영되는 광자의 에니저가 각 단위 큐브(UC) 단위로 합산된다.
즉, 첫 번째 광자 이벤트에 대한 역투영이 완료되면, 도 6의 위로부터 세 번째 도면에 도시된 바와 같이, z축 방향으로의 단위 큐브(UC)에 광자의 에너지가 역투영된다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 두 번째 광자 이벤트에 대한 역투영이 완료되면, 첫 번째 광자 이벤트와 두 번째 광자 이벤트가 모두 역투영된 단위 큐브(UC)에서는 두 광자 이벤트의 광자의 세기가 합산된다.
마찬가지로, 도 8에 도시된 바와 같이, 세 번째 광자 이벤트에 대한 역투영이 완료되면, 첫 번째 광자 이벤트, 두 번째 광자 이벤트 및 세 번째 광자 이벤트가 모두 역투영된 단위 큐브(UC)에서는 세 광자 이벤트의 광자의 세기가 합산된 상태가 된다. 반면, 하나 또는 두 개의 광자 이벤트가 역투영된 단위 큐브(UC)에서는 하나 또는 두 개의 광자 이벤트의 광자의 세기만이 반영된 상태가 된다. 이하에서는 하나의 단위 큐브(UC)에서 합산된 광자의 에너지를 단위 큐브 광자값이라 정의하여 설명한다.
상기와 같은 방법을 통해, 감마 카메라(300)로부터 수집된 모든 광자 이벤트에 대한 3차원 역투영 공간(BPA)으로의 역투영이 완료되면(S47), 3차원 역투영 공간(BPA)에 역투영된 광자 이벤트를 보정 기준면(CRP)과 대향한 적층 평면 상에 z축 방향으로 적층하여 2차원 감마 영상을 생성하게 된다(S48).
도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 3차원 역투영 공간(BPA) 상의 각각의 단위 큐브(UC)에 광자 이벤트가 역투영되어 각각의 단위 큐브(UC)에 광자 이벤트가 합산되면, 3차원 역투영 공간(BPA)에서 동일한 행(row)과 열(column)에 위치하는 단위 큐브(UC)들의 단위 큐브 광자값들이 합산되어 적층 평면 상의 해당 행(row)과 열(column)에 적층된다.
즉, 3차원 큐브 형태를 갖는 3차원 역투영 공간(BPA)에서 z축 방향으로 동일한 해당 행(row)과 열(column)들의 단위 큐브(UC)들의 단위 큐브 광자값이 합산되는 방식으로 적층 평면의 해당 행(row)과 열(column)로 적층되고, 적층 평면 상에 합산된 단위 큐브 광자값이 적층 평면 상의 해당 행(row)과 열(column), 즉 해당 화소에서의 광자값을 형성함으로써, 감마 영상이 생성 가능하게 된다. 도 9에서는 적층 평면으로 보정 기준면(CRP)이 설정되는 것을 예로 하고 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 감마 카메라(300)의 흔들림과 같은 동작 잡음에 의해서 발생하는 감마 영상의 흔들림(Blur) 현상을 제거하여, 해상도가 높은 보다 양질의 감마 영상을 획득할 수 있게 된다.
도 10은 도 6 내지 도 8과 같은 상태에서 본 발명에 따른 흔들림 보정 방법을 적용하지 않았을 때의 감마 영상을 도식적으로 나타낸 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 감마 카메라(300)의 흔들림에 의해 감마 영상에 흔들림(Blur) 현상이 발생하게 되나, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 흔들림 보정 방법이 적용되는 경우 감마 영상이 집중되어 감마 영상의 흔들림(Blur) 현상을 제거될 수 있음을 개념적으로 확인할 수 있다.
이와 같이, 감마 영상의 흔들림(Blur) 현상을 제거하여 해상도가 높은 보다 양질의 감마 영상을 획득함으로써, 암의 감시 림프절 탐색의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 암의 전이 여부를 보다 정확히 검출할 수 있게 되어, 수술 중 림프절의 절개를 최소화할 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 감마선 영상화 장치 300 : 감마 카메라
310 : 콜리메이터 320 : 검출 크리스탈
330 : 광전자 증배관 어레이 340 : 위치 논리 회로부
400 : 위치 센서 500 : 감마 영상 처리부
PA : 3차원 역투영 공간 CRP : 보정 기준면
UC : 단위 큐브

Claims (6)

  1. 감마 카메라의 흔들림 보정 방법에 있어서,
    (a) 상기 감마 카메라에 대한 보정 기준 위치값을 설정하는 단계와;
    (b) 기 설정된 촬영 시간 동안 상기 감마 카메라에 의해 생성된 광자 이벤트와, 상기 감마 카메라에 설치된 위치 센서에 의해 감지된 센서 위치값이 수집되는 단계와;
    (c) 상기 보정 기준 위치값을 기준으로 x-y 평면 상의 보정 기준면이 설정되고, 상기 보정 기준면을 일측 변으로 하고 z축 방향을 깊이로 하는 3차원 역투영 공간이 설정되는 단계와;
    (d) 각각의 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면 상의 해당 위치에 영상화하고, 상기 보정 기준 위치값과 각각의 상기 광자 이벤트에 대응하는 상기 센서 위치값 간의 편차를 반영하여 상기 보정 기준면에 영상화된 광자 이벤트를 상기 보정 기준면으로부터 상기 3차원 역투영 공간으로 역투영하는 단계와;
    (e) 상기 3차원 역투영 공간에 역투영된 상기 광자 이벤트를 상기 보정 기준면과 대향한 적층 평면 상에 상기 z축 방향으로 적층하여 감마 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광자 이벤트는 광자의 감지 시간, 광자의 에너지 및 상기 감마 카메라에서의 광자의 감지 위치에 대한 정보를 포함하고;
    상기 센서 위치값은 x축, y축 및 상기 z축에 대한 좌표값과, 상기 x축, 상기 y축 및 상기 z축 각각에 대한 각도값을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 보정 기준면은 M×N 행렬 형태로 설정되고, 상기 3차원 역투영 공간은 z축 방향으로의 K 층(layer)을 갖는 M×N×K 3차원 큐브 형태로 설정되고;
    상기 (d) 단계에서는
    상기 광자 이벤트의 상기 광자의 감지 위치에 대응하는 상기 보정 기준면 상의 행(low)과 열(column)에 상기 광자의 에너지가 영상화되고,
    상기 광자 이벤트의 상기 광자의 감지 시간에 대응하는 시간의 상기 센서 위치값과 상기 보정 기준 위치값과의 편차에 따라 상기 x축, 상기 y축 및 상기 z축 방향으로의 역투영 각도가 결정되며,
    상기 보정 기준면 상의 행과 열에 영상화된 상기 광자의 에너지가 상기 역투영 각도로 상기 3차원 역투영 공간의 층(layer)으로 역투영되는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 M×N×K 3차원 큐브 형태의 상기 3차원 역투영 공간을 형성하는 각각의 단위 큐브로 상기 광자의 에너지가 역투영되고, 각각의 상기 단위 큐브에 역투영되는 상기 광자의 에너지가 각각의 상기 단위 큐브 단위로 합산되어 단위 큐브 광자값을 형성하고;
    상기 (e) 단계에서는
    동일한 행(row)과 열(column)에 위치하는 단위 큐브들의 상기 큐브 광자값들이 합산되어 상기 적층 평면 상의 해당 행(row)과 열(column)에 적층되는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 보정 기준 위치값은 상기 (b) 단계에서 상기 촬영 시간 동안 수집된 상기 센서 위치값들 중 어느 하나로 설정되는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적층 평면은 상기 보정 기준면으로 설정되는 것을 특징으로 하는 감마 카메라의 흔들림 보정 방법.
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