KR102333479B1 - 유방 병변 진단을 위한 영상 판독 보조 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유방 병변 진단을 위한 영상 판독 보조 방법에 관한 것으로서, (a) 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계; (b) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계; 및 (c) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 유방 병변 진단을 위한 영상 판독 보조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유방을 촬영한 '독립적'인 복수의 '3차원(3D) 영상'들을 정합시켜서 판독용 영상을 생성할 수 있고, 이를 통해 유방 병변(breast lesion) 판독의 정확성을 향상시킬 수 있는 영상 판독 보조 방법 및 장치에 관한 것이다.
세계적으로 여성암 발병률 1위는 유방암으로, 한국에서는 특히 40대 젊은 환자가 많다고 알려져 있다. 정밀 진단을 위하여 유방 초음파 또는 MR 유방촬영이 사용되기도 하지만, 일반적으로는 엑스선 유방 촬영술(digital mammography)이 유방암 정기 검진에 주로 사용되고 있다. 이러한 엑스선 유방 촬영술은 미세석회화 검출에는 탁월한 성능을 보이나, 전체 유방암의 95%로 발전 가능한 종괴의 검출률은 80% 내외로 유방 초음파와 MR 유방 촬영의 종괴 검출률(95% 내외)에 비하여 현저히 낮은 수준이고, 2차원 영상의 특성상 평면에 유방 조직이 중첩되어서 의사의 종괴 판독을 어렵게 하므로, 종괴 검출의 정확도가 50% 이하라는 문제가 있었다.
최근 세계 유수의 X-ray 영상 장비 전문 업체인 Hologic 사에서는 엑스선 유방 촬영술의 단점인 유방 조직의 중첩 문제를 해소된 DBT(digital breast tomosynthesis) 장비(selenia dimensions)를 개발하여 FDA 승인 후 시판 중인데, 엑스선 유방 촬영술의 고급 모델로서 유방암 검진 수단으로 시장에 확고하게 자리매김하고 있다.
한편, 유방암 검진을 위한 영상 장비들이 개발됨에 따라, 이들 영상 장비들의 영상 데이터 판독에 도움을 줄 수 있는 기술들도 개발되고 있다.
예를 들어, 유방을 촬영한 영상 데이터와 영상 분석 결과를 함께 표시하는 기술, 유방을 촬영한 영상 데이터에서 배경 영역을 제거하여 순수 유방 영역의 영상 데이터만을 추출하는 기술, 유방을 촬영한 영상 데이터를 처리하여 특정 슬라이스 영역의 단면만을 표시하는 기술 등이 개발되고 있다.
하지만, 종래의 영상 판독 기술들은, 단일의 영상 데이터를 재처리하는 관점에 집중되어 있었다. 따라서, 서로 다른 장비에 의해 독립적으로 생성된 복수의 영상 데이터들을 판독하고자 하는 경우, 복수의 영상 데이터들을 개별적으로 판독해야 했으며, 이에 따라 상호 간에 대응되는 위치 등을 정확히 비교해가면서 판독을 진행하기가 어려웠다.
또한, 종래의 영상 판독 기술들은, 2D 모델을 이용하여 영상 분석 결과를 제공하므로, 직관적인 영상 판독에 도움을 줄 수 없었다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며, 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다
본 발명은, 유방을 촬영한 '독립적'인 복수의 '3차원 영상(또는 3차원 영상과 관련된 정보)'들을 정합시켜서 판독용 영상을 생성할 수 있고, 이를 통해 '유방 병변(breast lesion) 판독'의 정확성을 향상시킬 수 있는 영상 판독 보조 기술을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
한편, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, (a) 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계; (b) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계; 및 (c) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 2 영상을 상기 제 1 영상에 오버레이(overlay)시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 판독용 영상이, 상기 제 2 영상에 의해 강조된 상기 제 1 영상의 영역을 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 2 영상을 바탕으로 2차원(2D) 영상 데이터를 생성하고, 생성한 2차원 영상 데이터를 상기 제 1 영상에 오버레이시켜서 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 2차원 영상 데이터가, MIP(maximum intensity projection) 방식으로 생성된 영상 데이터, 세그멘테이션(segmentation)을 통해 생성된 영상 데이터, 또는 피부로부터의 깊이 정보를 고려하여 생성한 영상 데이터일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 2 영상의 전체 영역이 아닌 일부 영역만을 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 일부 영역이, 사용자에 의해 선택된 영역이거나 또는 유방 병변(breast lesion)이 존재할 가능성이 있다고 연산 된 영역일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 1 영역의 전체 영역 중 상기 일부 영역에 대응되는 영역과 상기 제 2 영상의 전체 영역을 정합시켜서, 추가적인 판독 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 1 영상에 대한 CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보 또는 상기 제 2 영상에 대한 CAD 분석 정보를 상기 판독용 영상에 함께 표시할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 CAD 분석 정보가, 영상 데이터를 기초로 분석된, 미세석회화(MC, micro calcification) 정보 또는 종괴 정보를 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상이, 3차원의 DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 또는 3차원의 DOT(diffuse optical tomography) 영상일 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 3차원으로 생성되는 상기 판독용 영상의 깊이에 따른 표면(Surface) 정보를 추가적으로 제공할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 상기 (c) 단계에서, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 1 영상을 바탕으로 3차원의 등고선을 생성하고, 상기 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 3차원의 등고선에 정합시킬 수도 있다.
한편, 상기 영상 판독 보조 방법은, 프로그램의 형태로 구현된 뒤에 전자 장치에서 판독 가능한 기록 매체에 저장되거나, 유무선 통신망을 통해 배포될 수 있다.
한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 3차원 영상 관리부; 및 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하고, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 판독용 영상 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상 생성부가, 상기 2 영상을 상기 제 1 영상에 오버레이(overlay)시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상 생성부가, 상기 제 2 영상을 바탕으로 2차원(2D) 영상 데이터를 생성하고, 생성한 2차원 영상 데이터를 상기 제 1 영상에 오버레이시켜서 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상 생성부가, 상기 제 2 영상의 전체 영역이 아닌 일부 영역만을 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상 생성부가, 상기 제 1 영상에 대한 CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보 또는 상기 제 2 영상에 대한 CAD 분석 정보를 상기 판독용 영상에 함께 표시할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상이, 3차원의 DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 또는 3차원의 DOT(diffuse optical tomography) 영상일 수도 있다.
본 발명은, 유방을 촬영한 복수의 3차원 영상 데이터(또는 3차원 영상과 관련된 정보)를 정합시켜서 판독용 영상을 생성하므로, 유방 병변 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명은, 서로 다른 장비에 의해 촬영된 복수의 3차원 영상 데이터(또는 3차원 영상과 관련된 정보)를 정합시켜서 판독용 영상을 생성하므로, '유방의 특정 영역'에 대하여 '복수의 영상 장비로부터 기인한 정보들'을 '동시에 제공'할 수 있고, 이를 통해 유방 병변 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 복수의 3차원 영상 데이터 중 특정 영상 데이터를 기본 영상(기준 영상)으로 결정할 수 있으며, 결정된 기본 영상을 중심으로 복수의 영상 데이터들을 정합시켜서, 영상 정합의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 독립적으로 생성된 복수의 3차원 영상 데이터를 정합시켜서, 3차원 형태의 판독용 영상을 생성하므로, 영상 판독의 직관성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 복수의 3차원 영상 데이터와 상기 복수의 3차원 영상 데이터에 관한 CAD(computer assisted diagnosis) 데이터를 정합시켜서 판독용 영상을 생성할 수도 있으며, 이를 통해 유방 병변 진단의 정확성 및 직관성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명은, 단일의 판독용 영상을 통해, '복수의 장비에서 촬영한 영상 데이터' 및 '복수의 장비에서 촬영한 영상 데이터를 분석한 CAD 정보 데이터'를 통합적으로 제공할 수 있으므로, 유방 병변 진단의 정확성 및 직관성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는, 복수의 3차원 영상 데이터들이 정합되는 예시적인 형태를 나타내는 예시도이다.
도 3 및 도 4는, 판독용 영상에 CAD 정보가 추가되는 예시적인 형태들을 나타내는 예시도이다.
도 5는, 영상 데이터로부터 생성되는 예시적인 3차원 등고선을 나타내는 예시도이다.
도 6은, 판독용 영상에 대한 추가적인 정보를 제공하는 예시적인 방식을 나타내는 예시도이다.
도 7은, 다양한 타입의 판독용 영상을 생성하기 위한 예시적인 프로세스를 나타내는 블록도이다.
도 8은, 영상 판독 보조 장치의 예시적인 형태를 나타내는 예시도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치의 예시적인 구성들을 나타내는 구성도이다.
도 2는, 복수의 3차원 영상 데이터들이 정합되는 예시적인 형태를 나타내는 예시도이다.
도 3 및 도 4는, 판독용 영상에 CAD 정보가 추가되는 예시적인 형태들을 나타내는 예시도이다.
도 5는, 영상 데이터로부터 생성되는 예시적인 3차원 등고선을 나타내는 예시도이다.
도 6은, 판독용 영상에 대한 추가적인 정보를 제공하는 예시적인 방식을 나타내는 예시도이다.
도 7은, 다양한 타입의 판독용 영상을 생성하기 위한 예시적인 프로세스를 나타내는 블록도이다.
도 8은, 영상 판독 보조 장치의 예시적인 형태를 나타내는 예시도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치의 예시적인 구성들을 나타내는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '영상 판독 보조 방법 및 장치'를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법을 살펴본다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법은, 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계(S11), 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계(S12), 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계(S13)을 포함할 수 있다.
여기서 상기 영상 판독 보조 장치는, 데이터 프로세싱을 수행할 수 있고 시각적인 정보를 디스플레이할 수 있는 다양한 종류의 전자 장치로 구현될 수 있다.
또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 단일의 전자 장치로 구현되거나, 둘 이상의 전자 장치가 서로 연동 되는 시스템의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 상기 영상 판독 보조 방법은, 유선 또는 무선 네트워크망을 통해서 서로 연결된 둘 이상의 전자 장치들(예컨대, 주요 데이터 프로세싱을 수행하는 '서버 장치' - 프로세싱된 데이터를 수신하여 디스플레이하는 '디스플레이 장치')을 포함하는 형태로도 구현될 수 있으며, 이러한 형태 이외에도 다양한 전자 장치 또는 시스템 구조(system structure)로 구현될 수 있다.
상기 S11 단계는, 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계이다.
여기서, 상기 복수의 3차원 영상(3D)들은, 서로 독립적으로 생성된 3차원 영상들인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 복수의 3차원 영상들은 서로 다른 영상 획득 방식(예컨대, CT, MRI, 초음파 등)으로 생성된 3차원 영상들이거나, 서로 다른 영상 장비(예컨대, DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 장비, DOT(diffuse optical tomography) 영상 장비 등)에 의해 생성된 3차원 영상들일 수 있다.
상기 S12 단계는, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계이다.
복수의 3차원 영상들을 기초로 새로운 영상을 생성할 때, 단순히 복수의 3차원 영상들을 복셀(voxel) 단위로 합성(C=A*B)하거나 대등하게 결합시키는 경우, 사용자에게 익숙하지 않거나 조잡한 형태의 영상이 생성될 수 있다. 또한, 복수의 3차원 영상을 정합시키는 목적은, 유방의 모든 부위에 대하여 정합된 영상을 확인하려는 목적보다는, 유방의 특정 부위(병변의 존재가 의심되는 부위)에 대하여 좀 더 자세한 검토를 하려는 목적이 크므로, 모든 영역에 대하여 복수의 3차원 영상들을 합성시키는 것은 데이터 처리의 관점에서도 상당히 비효율적이다.
따라서, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 복수의 3차원 영상들을 '기본 영상' 및 '추가 영상들'으로 구분하고, 상기 '기본 영상'을 이용하여 기본적인 유방의 영상을 제공하되, 중요한 부위에 대해서는 '상기 기본 영상들과 추가 영상들이 정합된 영상'을 제공하는 것이 바람직하다. (물론, 실시 예에 따라서는, 유방의 모든 부위에 대하여, 상기 기본 영상 및 추가 영상들을 정합하는 것도 가능하다)
상기 S12 단계는, 이러한 동작들을 위하여, 상기 영상 판독 보조 장치가 상기 복수의 3차원 영상들 중 '기본 영상'의 역할을 수행할 '제 1 영상'을 결정하는 단계이다.
한편, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 복수의 3차원 영상들 중 기본 영상의 역할을 수행하는 영상을 동적으로 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 상기 영상 판독 보조 장치가 A, B, C라는 3차원 영상들을 획득했을 때, 기본 영상을 A로 결정하여 판독용 영상을 생성했다가, 기본 영상을 B로 변경시켜서 판독용 영상을 변화시킬 수도 있다.
상기 S13 단계는, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계이다.
여기서, 상기 '제 2 영상과 관련된 정보'는, '상기 제 2 영상 데이터 자체(촬영된 3차원 원본 데이터)', '상기 제 2 영상을 영상 처리한 뒤에 새롭게 획득한 3차원 영상 데이터', '상기 제 2 영상을 2차원 영상으로 변환시켜 획득한 2차원 영상 데이터' 등일 수 있다. 또한, 상기 영상 처리는, 객체 특성 강조, 선형 특성 강조, SNR 개선, 투명한 이미지로 변환 등일 수 있으며, 상기 2차원 영상 데이터는, MIP(maximum intensity projection) 방식으로 생성된 영상 데이터, 세그멘테이션(segmentation)을 통해 생성된 영상 데이터, 또는 피부로부터의 깊이 정보를 고려하여 생성한 영상 데이터 등일 수 있다.
또한, 상기 '제 2 영상과 관련된 정보'는, 유방의 전체 영역에 대한 정보이거나, 유방의 전체 영역 중 일부 영역에 대한 정보일 수 있다. 또한, 상기 일부 영역은, 사용자에 의해 선택된 영역이거나 또는 유방 병변(breast lesion)이 존재할 가능성이 있다고 연산/분석된 영역일 수 있다.
또한, 상기 판독용 영상을 생성하는 방식은, 상기 제 2 영상과 관련된 정보를 상기 제 1 영상에 오버레이(overlay) 시키는 방식, 상기 제 2 영상과 관련된 정보 및 상기 제 1 영상을 복셀(voxel) 단위로 합성시키는 방식 등을 포함하는 다양한 영상 처리 방식이 활용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 '제 2 영상과 관련된 정보' 및 상기 제 1 영상이 정합되는 예시적인 형태를 살펴볼 수 있다.
도 2에서 확인할 수 있듯이, 상기 '제 2 영상과 관련된 정보'와의 정합을 통해, 상기 제 1 영상이 강조되거나 보완될 수 있으며, 이러한 상태로 판독용 영상이 생성되게 된다. 따라서, 상기 판독용 영상은, 상기 제 1 영상의 문제점을 상기 제 2 영상을 이용하여 보완한 형태로 생성되며, 이를 통해 유방 병변 진단의 효율 및 정확도를 향상시킬 수 있다. (예컨대, 상기 제 1 영상이 미세석회화 검출에는 탁월한 성능이 있으나, 종괴 검출률에는 열악한 성능이 있는 경우, 종괴 검출률에 탁월한 성능이 있는 제 2 영상과의 정합을 통해 상기 제 1 영상의 문제점이 보완될 수 있다.)
한편, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 기본 영상의 설정을 동적으로 변화시킬 수도 있으며, 기본 영상의 변화에 따라 추가적인 판독 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 영상 판독 보조 장치는, 기본 영상을 상기 제 2 영상으로 변화시킬 수도 있으며, 상기 제 2 영상에 상기 제 1 영상의 전체 또는 일부를 정합시킨, 상기 제 2 영상 중심의 추가적인 판독 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 1 영상에 대한 CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보, 상기 제 2 영상에 대한 CAD 분석 정보 등을 상기 판독용 영상에 함께 표시할 수도 있다. 따라서, 이러한 실시 예에서는, 상기 판독용 영상이, '정합된 형태의 제 1 영상 및 제 2 영상', '제 1 영상에 대한 CAD 분석 정보', '제 2 영상에 대한 CAD 분석 정보'를 모두 포함될 수 있다.
여기서, 상기 CAD 분석 정보는, 특정 3차원 영역(3차원의 부피를 가지는 특정 유방 영역), 특정 2차원 영역(슬라이스 단면 형태의 특정 유방 영역), 특정 1차원 영역(유방의 특정 포인트)과 연계하여 생성/부가될 수 있다. 또한, 상기 CAD 분석 정보는, 바람직하게는 영상 데이터를 기초로 분석된, 미세석회화(MC, micro calcification) 정보, 종괴 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 CAD 분석 정보는, 도 3 및 도 4와 같이 객체 아이콘(큐브, 구형 등) 등의 형태로 상기 판독용 영상에 부가될 수도 있으며, 카트휠(cartwheel) 동영상과 연계된 형태로 구성될 수도 있다. 한편, 여기서 상기 카트휠(cartwheel) 동영상은 볼륨의 무게 중심(centroid)을 기초로 하는 카트휠 동영상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 1 영상을 영상 처리한 뒤에, 영상 처리된 결과물을 바탕으로 상기 정합을 수행하여, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
구체적으로, 상기 영상 판독 보조 장치는, 1) 상기 제 1 영상 자체(3차원 원본 영상 자체)를 이용하여 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있지만, 2) 상기 제 1 영상에 다양한 영상 처리 기법(예컨대, 객체 특성 향상을 위한 영상 처리, 선형 특성 향상을 위한 영상 처리, SNR 향상을 위한 영상 처리, 투명 영상 처리 등)을 적용한 뒤에, 영상 처리된 제 1 영상을 이용하여 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 도 5와 같이, 상기 제 1 영상을 이용하여 상기 제 1 영상에 대한 3차원 등고선 맵을 생성할 수도 있으며, 생성된 3차원 등고선 맵에 상기 '제 2 영상과 관련된 정보'를 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 1 영상을 분석하여 특정 기준에 의해 (예를 들어 일정한 명도 대역의) 레벨 셋 경계면(level set contour surface)을 생성할 수 있으며, 이러한 레벨 셋 경계면을 바탕으로 3차원 등고선 맵을 생성한 뒤에 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상을 생성한 뒤에, 진단에 도움을 주기 위한 추가적인 기능들을 구현할 수도 있다. 예를 들어, 상기 판독용 보조 장치는, 특정 포인트(지점), 특정 슬라이스 단면, 특정 3차원 부피 영역에 대한 ROI(region of interest)를 설정할 수 있게 하거나, 설정된 ROI에 대하여 카트휠 동영상(바람직하게는 무게중심 기준의 카트휠 동영상)을 제공할 수도 있다.
또한, 상기 영상용 판독 보조 장치는, 상기 판독용 영상이 포함하는 3차원의 영상 볼륨을 원통 좌표계(cylindrical coordinate), 구면 좌표계 등의 다른 좌표계로 변환시키는 동작을 수행할 수도 있다. 또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 원통 좌표계 또는 구면 좌표계로 변환된 영상 데이터에 대하여, 도 6과 같이 r축 방향으로 r 값이 일정한 경계면(contour surface)를 생성하여 제공하는 동작을 수행할 수도 있다. 따라서, 상기 영상용 판독 보조 장치는, 이러한 동작을 통해 유방 병변을 다양한 관점으로 진단하게 할 수 있게 하며, 진단의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 판독용 영상의 생성과 관련하여 수행할 수 있는 예시적인 프로세스를 살펴볼 수 있다.
도 7에서 확인할 수 있듯이, 상기 영상 판독 보조 장치는, 서로 독립적으로 생성되는 복수의 3차원 영상들(영상 A, 영상 B, ... 영상 N)을 획득할 수 있으며, 획득된 복수의 3차원 영상들을 영상 처리하여 각 3 차원 영상들에 대한 2차원 영상들(영상 A*, 영상 B*, ... 영상 N*)을 생성할 수도 있다. 또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 복수의 3차원 영상들(영상 A, 영상 B, ... 영상 N) 또는 상기 복수의 2차원 영상들(영상 A*, 영상 B*, ... 영상 N*)에 대한 CAD 분석 정보를 생성할 수도 있다.
다음으로, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 복수의 3차원 영상들(영상 A, 영상 B, ... 영상 N) 중 하나를 기본 영상(예컨대, 영상 A)으로 설정할 수 있으며, 나머지 영상들(영상 B, ... 영상 N)을 추가 영상들로 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 영상들 및 상기 영상들에 대한 CAD 정보를 정합시켜서 판독용 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 판독 보조 장치는, 3차원의 영상 A에, 2차원의 나머지 영상들(영상 B*, ... 영상 N*)을 정합시키고, 상기 영상들에 대한 CAD 분석 정보를 정합시켜서, 판독용 영상을 생성할 수 있다 (도 7의 case ①). 또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 3차원의 영상 A에 3차원의 나머지 영상들(영상 B, ... 영상 N)을 정합시키고, 상기 영상들에 대한 CAD 분석 정보를 정합시켜서, 판독용 영상을 생성할 수도 있다 (도 7의 case ②). 한편, 상기 판독 영상의 생성에 활용되는 상기 복수의 3차원 영상들은 원본 데이터 그 자체이거나 영상 처리된 영상 데이터일 수 있다.
한편, 상기 영상 판독 보조 장치는, 추가적으로, 2차원 형태의 기본 영상을 이용하여 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
구체적으로, 상기 복수의 3차원 영상들로부터 생성된 복수의 2차원 영상들 중 하나를 기본 영상으로 설정하고(예컨대, 영상 A*), 설정된 2차원의 기본 영상을 바탕으로 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어 상기 영상 판독 보조 장치는, 2차원의 영상 A*에, 2차원의 나머지 영상들(영상 B*, ... 영상 N*)을 정합시키고, 상기 영상들에 대한 CAD 분석 정보를 정합시켜서, 판독용 영상을 생성할 수 있다 (도 7의 case ③). 또한, 상기 영상 판독 보조 장치는, 2차원의 영상 A*에 3차원의 나머지 영상들(영상 A, 영상 B, ... 영상 N)을 정합시키고, 상기 영상들에 대한 CAD 분석 정보를 정합시켜서, 판독용 영상을 생성할 수도 있다 (도 7의 case ④).
한편, 상기 영상 판독 보조 방법은, 프로그램의 형태로 구현된 뒤에 전자 장치에서 판독 가능한 기록 매체에 저장되거나, 유무선 통신망을 통해 다양한 유형의 전자 장치에서 다운로드 가능한 형태로 배포될 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치를 살펴본다.
참고로, 이하에서 살펴볼 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치는, 카테고리는 상이하지만, 위에서 살펴본 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 방법과 실질적으로 동일한(또는 대응되는) 기술적 특징을 포함할 수 있다. 따라서, 중복 기재를 방지하기 위하여 자세히 서술하지 않더라도, 상기 영상 판독 보조 방법과 관련하여 살펴본 다양한 기술적 특징들은 상기 영상 판독 보조 장치에도 유추 적용될 수 있다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 판독 보조 장치(100)는, 3차원 영상 관리부(110), 판독용 영상 생성부(120), 통신부(130), 디스플레이부(140), 저장부(150), 제어부(160)를 포함할 수 있으며, 이러한 구성부 이외에도 다양한 구성부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 각 구성부는, 서두에서 살펴보았듯이, 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현되거나, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
상기 3차원 영상 관리부(110)는, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하고 관리하는 구성이다.
이러한 상기 3차원 영상 관리부(110)는, 복수의 의료 영상 장비로부터 복수의 3차원 영상들을 획득할 수 있으며, DBT(digital breast tomosynthesis) 영상, DOT(diffuse optical tomography) 영상 등을 포함하는 다양한 유형의 3차원 영상들을 획득하여 관리할 수 있다.
또한, 상기 3차원 영상 관리부(110)는, 영상 데이터의 획득 또는 관리와 관련하여 위에서 살펴본 다양한 동작들을 수행할 수 있다.
상기 판독용 영상 생성부(120)는, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하고, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 2 영상과 관련된 정보를 제 1 영상에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 구성이다.
여기서, 상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상은, 3차원의 DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 또는 3차원의 DOT(diffuse optical tomography) 영상일 수 있다.
또한, 상기 판독용 영상 생성부(120)는, 상기 2 영상을 상기 제 1 영상에 오버레이(overlay)시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 판독용 영상 생성부(120)는, 상기 제 2 영상을 바탕으로 2차원(2D) 영상 데이터를 생성하고, 생성한 2차원 영상 데이터를 상기 제 1 영상에 오버레이시켜서 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 판독용 영상 생성부(120)는, 상기 제 2 영상의 전체 영역이 아닌 일부 영역만을 상기 제 1 영상에 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성할 수도 있다.
또한, 상기 판독용 영상 생성부(120)는, 상기 제 1 영상에 대한 CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보 또는 상기 제 2 영상에 대한 CAD 분석 정보를 상기 판독용 영상에 함께 표시할 수도 있다.
한편 상기 판독용 영상 생성부(120)는, 이러한 동작들 이외에도 판독용 영상 생성과 관련하여 위에서 살펴본 다양한 동작들을 수행할 수 있다.
상기 통신부(130)는, 복수의 의료 영상 장비들을 포함하는 다양한 전자 장치와 유선 또는 무선 통신망을 통해 정보를 송수신할 수 있는 구성이다. 이러한 상기 통신부(130)는, 다양한 종류의 유선 통신 모듈 또는 무선 통신 모듈을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 디스플레이부(140), 다양한 정보를 가시적인 형태로 표시하는 구성이다. 이러한 상기 디스플레이부(140)는, 상기 복수의 3차원 영상, 상기 판독용 영상, 분석된 CAD 정보 등을 시각적으로 표시할 수 있으며, 이러한 정보 이외에도 위에서 살펴본 다양한 정보를 시각적으로 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(160)는, 다양한 종류의 디스플레이 장치를 통해 구현될 수 있다.
상기 저장부(150)는, 상기 영상 판독 보조 장치(100)의 동작과 관련된 다양한 정보가 저장되는 구성이다. 예를 들어 상기 저장부(150)는, 복수의 영상 장비로부터 획득된 복수의 3차원 영상 데이터, 상기 복수의 3차원 영상 데이터를 영상 처리하거나 2차원으로 변환시킨 결과 데이터, 영상 처리 또는 영상 변환을 위한 데이터, CAD 분석을 수행하기 위한 데이터, 각 영상데이터에 대한 CAD 분석 결과 데이터, 생성된 판독용 영상 데이터 등을 포함하는 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 이러한 상기 저장부(150)는, 다양한 종류의 메모리 소자를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 제어부(160)는, 상기 3차원 영상 관리부(110), 상기 판독용 영상 생성부(120), 상기 통신부(130), 상기 디스플레이부(140), 상기 저장부(150)의 동작을 포함하는 상기 영상 판독 보조 장치(100)의 다양한 동작들을 제어하는 구성이다.
이러한 상기 제어부(160)는, 적어도 하나의 연산 장치를 포함할 수 있는데, 여기서 상기 연산 장치는 범용적인 중앙연산장치(CPU), 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC) 또는 마이크로 컨트롤러 칩일 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 영상 판독 보조 장치 110 : 3차원 영상 관리부
120 : 판독용 영상 생성부 130 : 통신부
140 : 디스플레이부 160 : 저장부
160 : 제어부
120 : 판독용 영상 생성부 130 : 통신부
140 : 디스플레이부 160 : 저장부
160 : 제어부
Claims (20)
- (a) 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계;
(b) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계; 및
(c) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 1 영상을 바탕으로 3차원의 등고선 맵을 생성하고, 상기 복수의 3차원 영상들에 대응하는 제 2 영상들을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계;
를 포함하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 2 영상을 상기 3차원의 등고선 맵에 오버레이(overlay)시켜서, 상기 판독용 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 판독용 영상은, 상기 제 2 영상에 의해 강조된 상기 제 1 영상의 영역을 포함하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 복수의 3차원 영상들 중 상기 제 2 영상에 대응하는 3차원 영상을 바탕으로 2차원(2D) 영상 데이터를 생성함으로써 상기 제 2 영상을 생성하는 단계를 포함하는 영상 판독 보조 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 2차원 영상 데이터는, 상기 제 2 영상에 대응하는 상기 3차원 영상에 MIP(maximum intensity projection) 방식을 적용하여 생성된 영상 데이터, 세그멘테이션(segmentation)을 통해 생성된 영상 데이터, 또는 피부로부터의 깊이 정보를 고려하여 생성한 영상 데이터인, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 2 영상의 제 2 영역을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시키지 않고, 상기 제 2 영상의 제 1 영역을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 영역은, 사용자에 의해 선택된 영역이거나 또는 유방 병변(breast lesion)이 존재할 가능성이 있다고 연산 된 영역인, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 영상 판독 보조 장치는, 상기 제 1 영상의 일부 영역과 상기 제 2 영상의 전체 영역을 정합시켜서, 추가적인 판독 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 영상 판독 보조 장치는, CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보를상기 판독용 영상에 함께 표시하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 CAD 분석 정보는, 영상 데이터를 기초로 분석된, 미세석회화(MC, micro calcification) 정보 또는 종괴 정보를 포함하는, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상은, 3차원의 DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 또는 3차원의 DOT(diffuse optical tomography) 영상인, 영상 판독 보조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 영상 판독 보조 장치는, 3차원으로 생성되는 상기 판독용 영상의 깊이에 따른 표면(Surface) 정보를 추가적으로 제공할 수 있는, 영상 판독 보조 방법.
- (a) 영상 판독 보조 장치가, 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 단계;
(b) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하는 단계; 및
(c) 상기 영상 판독 보조 장치가, 상기 제 1 영상을 바탕으로 3차원의 등고선 맵을 생성하고, 상기 복수의 3차원 영상들에 대응하는 제 2 영상들을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 단계;
를 포함하는, 영상 판독 보조 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된, 전자 장치에서 판독 가능한 기록 매체.
- 유방을 촬영한 복수의 3차원(3D) 영상들을 획득하는 3차원 영상 관리부; 및
상기 복수의 3차원 영상들 중 제 1 영상을 기본 영상으로 결정하고, 상기 제 1 영상을 바탕으로 3차원의 등고선 맵을 생성하고, 상기 복수의 3차원 영상들에 대응하는 제 2 영상들을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시켜서, 판독용 영상을 생성하는 판독용 영상 생성부;
를 포함하는, 영상 판독 보조 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 판독용 영상 생성부는, 상기 제 2 영상의 제 1 영역을 상기 제 1 영상에 오버레이(overlay)시켜서, 상기 판독용 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 판독용 영상 생성부는, 상기 제 2 영상에 대응하는 3차원 영상을 바탕으로 2차원(2D) 영상 데이터를 생성함으로써 상기 제 2 영상을 생성하도록 더 구성되고, 그리고
상기 생성한 2차원 영상 데이터를 상기 3차원의 등고선 맵에 오버레이시켜서 상기 판독용 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 판독용 영상 생성부는, 상기 제 2 영상의 제 2 영역을 상기 3차원의 등고선 맵에 정합시키지 않고, 상기 제 2 영상의 제 1 영역을 상기 3차원의 등고선 맵제에 정합시켜서, 상기 판독용 영상을 생성하는, 영상 판독 보조 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 판독용 영상 생성부는, CAD(computer assisted diagnosis) 분석 정보를 상기 판독용 영상에 함께 표시하는, 영상 판독 보조 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상은, 3차원의 DBT(digital breast tomosynthesis) 영상 또는 3차원의 DOT(diffuse optical tomography) 영상인, 영상 판독 보조 장치.
- 삭제
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