KR20230060453A - Method, apparatus and system for early diagnosing of breast cancer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고정형 디텍터와 회전형 디텍터를 모두 고려하여 다양한 진단 조건에서 조사 영상을 획득하면서 유방암에 대한 최적 진단 조건을 도출하고 이를 적용하여 유방암을 조기 진단할 수 있는 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer, and more specifically, by deriving optimal diagnosis conditions for breast cancer while obtaining survey images under various diagnostic conditions in consideration of both a fixed detector and a rotational detector, and applying them It relates to a breast cancer early diagnosis method, device, and system capable of early diagnosis of breast cancer.
최근 고령화 시대가 도래하고 국민 생활 수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있으며, 여러 질병 중 암의 경우 우리나라 국민의 사망원인 1위로서 국민건강을 위협하는 가장 중대한 요인이 되고 있다.As the population ages and the standard of living improves, interest in early diagnosis and treatment of diseases to lead a healthy life is increasing. Among various diseases, cancer is the number one cause of death in Korea. It has become the most important factor threatening public health.
보건복지가족부 산하 암 등록본부에 따르면 국내에서 매년 약 13만명 이상의 신규 암환자가 발생하는 것으로 추정되고 있으며, 2003년부터 2005년 사이에 등록된 암 발생 건수를 이용하여 그 발생률은 인구 10만명 당 남성은 300.0건 여성은 248.2 건에 이르고 있다.According to the Cancer Registration Headquarters under the Ministry of Health, Welfare and Family Affairs, it is estimated that more than 130,000 new cancer patients occur annually in Korea. Using the number of cancer cases registered between 2003 and 2005, the incidence rate is 300.0 women reached 248.2 cases.
또한, 발생된 암의 종류별로 구분하는 경우 남성은 전체 남자 암 발생의 66%를 차지하는 위암, 폐암, 간암, 및 대장암의 순서로 발생률이 높은 반면, 여성의 경우 암 발생률이 유방암, 갑상선 암, 위암, 대장암, 폐암 순서로써 유방암이 4대 암보다도 높게 발명하는 것으로 나타나고 있다.In addition, when classified by type of cancer, males have the highest incidence in the order of gastric cancer, lung cancer, liver cancer, and colorectal cancer, which account for 66% of all male cancers, while females have the highest cancer incidence rates, including breast cancer, thyroid cancer, Stomach cancer, colorectal cancer, and lung cancer, in order, show that breast cancer is more common than the four major cancers.
이와 같이, 여성의 경우 발병률이 가장 높은 유방암을 조기에 진단하고 치료하는 것은 여성의 건강한 삶의 영위를 위해서 반드시 선행되어야 하는 중요한 요소라 하겠다.As such, early diagnosis and treatment of breast cancer, which has the highest incidence rate in women, is an important factor that must be preceded in order for women to lead a healthy life.
그러나, 유방암 진단 방법 중 무증상 여성에 대한 유방암 진단을 위해 주로 사용되는 유방 촬영술(Mammography)의 경우 엑스선을 이용한 촬영 결과물이 2차원 영상이므로 관심영역의 병변이 정상조직과 겹치게 되어 유방암 조기 진단의 중요한 요소인 유방 종괴(mass)의 검출이 힘든 문제점이 있었다.However, in the case of mammography, which is mainly used to diagnose breast cancer in asymptomatic women among breast cancer diagnosis methods, the result of X-ray imaging is a 2-dimensional image, so the lesion in the region of interest overlaps with normal tissue, which is an important factor in early diagnosis of breast cancer. There was a problem that it was difficult to detect phosphorus breast mass.
또한, 유방 조직과 암에 대한 엑스선 흡수율 차이가 매우 작기 때문에 선별 [0007] 능력이 낮아 유방 위양성(false positive) 또는 유방 위음성(false negative)이 발생할 확률이 높으며, 실제로 의료진단현장에서 유방 위양성(false positive) 진단이 30%에 달하고 있는 실정이다.In addition, since the difference in X-ray absorptivity between breast tissue and cancer is very small, the screening ability is low, so there is a high probability of breast false positive or breast false negative. Positive) diagnosis is reaching 30%.
특히, 유방암이 있는데도 불구하고 정상 혹은 양성으로 판독하는 유방 위음성의 경우 유방암을 간과하여 환자에게 잘못된 안심을 시키고 유방암을 늦게 진단하는 오류를 범하게 하므로 환자의 건강을 위협함과 동시에 의료사고에 따른 법적 문제를 일으키는 주원인이 되고 있다.In particular, in the case of breast false negatives, which are read as normal or benign despite the presence of breast cancer, breast cancer is overlooked, giving false reassurance to patients and causing them to make an error in diagnosing breast cancer late. It is becoming the main cause of the problem.
따라서, 유방암 진단에 있어서 위양성과 위음성의 확률을 줄여 불필요한 재촬영과 생검 등의 추가적인 검사가 필요하지 않도록 높은 정확성을 갖는 유방암 진단 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need to develop a method for diagnosing breast cancer with high accuracy so as to reduce the probability of false positive and false negative in breast cancer diagnosis, thereby eliminating the need for unnecessary re-photography and additional tests such as biopsy.
이러한 필요에 따라 개발된 유방암 조기 진단 장치 및 방법으로 공개번호 10-2016-0007799호가 있다.There is Publication No. 10-2016-0007799 as an early diagnosis device and method for breast cancer developed in accordance with these needs.
상기 종래 기술은 유방 등의 진단 대상체에 대한 DBT(Digitial Breast Tomosynthesis) 방식으로 획득되는 3차원 영상 및 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식으로 획득되는 진단 대상체의 3차원 영상을 상호 보완적으로 활용하여 유방암 병변 유무를 확인하므로 유방암에 대한 조기진단 효율을 향상시키고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.The prior art uses a 3D image obtained by digital breast tomosynthesis (DBT) method and a 3D image of the diagnosis object obtained by DOT (diffuse optical tomography) method for a diagnosis object such as a breast to complement each other to detect breast cancer lesions. Since it confirms the presence of breast cancer, it has the effect of improving the efficiency of early diagnosis of breast cancer and reducing unnecessary biopsy.
하지만, 종래 기술에 따른 유방암 진단 장치에서는 통상적으로, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 고정형 디텍터를 사용하여 정해진 각도에서 일정 조사수만 촬영하고 영상을 분석하여 유방암은 진단하게 되는데, 유방암은 0.1mm의 석회질(calcificatuin) 군집으로부터 5 ~ 10mm의 덩어리(mass)의 병변이 있으나, 각각의 병변을 진단하는 최적의 조건을 찾기 위해서는 회전형 디텍터 기술과 조사각 범위 및 X선(X-ray) 조사수 등도 고려하여 최적 진단 조건을 적용하여야 하나 아직 이에 대한 연구가 부족한 상황이어서, 유방암을 보다 효과적으로 조기에 진단하기에는 여전히 어려움이 따르고 있다.However, in the breast cancer diagnosis apparatus according to the prior art, as can be seen in FIG. 1, breast cancer is diagnosed by taking only a certain number of irradiations at a predetermined angle using a fixed detector and analyzing the image, as can be seen in FIG. Although there are 5 to 10 mm mass lesions from calcificatuin clusters, in order to find the optimal conditions for diagnosing each lesion, rotational detector technology, irradiation angle range, and X-ray irradiation number are also required. However, it is still difficult to diagnose breast cancer more effectively and early because research on this is still lacking.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터 또는 회전형 디텍터의 사용 등 복수의 조건을 고려하는 다양한 진단 조건에서 조사 영상을 획득하면서 유방암에 대한 최적 진단 조건을 도출하고 이를 적용하여 유방암을 조기 진단할 수 있는 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and includes a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and the use of a fixed detector or a rotary detector. An object of the present invention is to provide a breast cancer early diagnosis method, device, and system capable of early diagnosis of breast cancer by deriving optimal diagnosis conditions for breast cancer while obtaining survey images under various diagnosis conditions considering the conditions of the present invention.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 아래에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 수 있을 것이다.Other detailed objects of the present invention will be clearly identified and understood by experts or researchers in the art through the specific details described below.
본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 방법은, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터 또는 회전형 디텍터 중 복수의 조건을 조합하여 적용하면서 피검체에 대한 복수의 단층 영상을 산출하는 단계; 상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 단계; 및 상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention, while applying a combination of a plurality of conditions among a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, a fixed detector or a rotating detector, calculating a plurality of tomographic images of the subject; deriving an optimal diagnosis condition for the subject based on the plurality of tomographic images; and performing a diagnosis of breast cancer on the subject by applying the optimal diagnosis condition.
여기서, 상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는, 상기 와이드 앵글(wide angle)과 상기 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각에서 촬영된 조사 영상에 대하여, 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 반복(Iterative) 기법 중 하나를 선택적으로 적용하여 단층 영상을 산출할 수 있다.Here, in the step of calculating the tomographic image, with respect to the irradiation images captured at the irradiation angles of the wide angle and the narrow angle, a filter back projection technique or repetition ( Iterative) techniques can be selectively applied to calculate tomographic images.
이때, 상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는, 상기 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 상기 반복(Iterative) 기법 중 가장 높은 해상도의 단층 영상을 산출하는 기법을 적용할 수 있다.In this case, in the step of calculating the tomography image, a technique for calculating a tomography image with the highest resolution among the filter back projection technique and the iterative technique may be applied.
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는, 상기 고정형 디텍터와 상기 회전형 디텍터를 각각 이용하여 단층 영상을 산출하고, 상기 최적 진단 조건을 산출하는 단계에서는, 상기 고정형 디텍터를 이용하여 산출된 단층 영상과 상기 회전형 디텍터를 이용하여 산출된 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 산출할 수 있다.In addition, in the step of calculating the tomographic image, the tomographic image is calculated using the fixed detector and the rotational detector, respectively, and in the step of calculating the optimal diagnosis condition, the tomographic image calculated using the fixed detector and An optimal diagnosis condition for the subject may be calculated based on a tomography image calculated using the rotational detector.
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는, 미리 정해진 조사각의 범위를 균분하여 산출되는 수의 조사 영상을 촬영할 수 있다.In addition, in the step of calculating the tomographic image, a number of irradiation images calculated by equally dividing a range of a predetermined irradiation angle may be captured.
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는, 단층 영상의 재구성 각도에 따라 미리 정해진 수의 조사 영상을 사용하여 상기 피검체에 대한 단층 영상을 산출할 수 있다.In addition, in the calculating of the tomographic image, a tomographic image of the object under examination may be calculated using a predetermined number of irradiation images according to a reconstruction angle of the tomographic image.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 유방암 진단 장치는, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터 또는 회전형 디텍터 중 복수의 조건을 조합하여 적용하면서 피검체에 대한 복수의 단층 영상을 산출하는 단층 영상 산출부; 상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 최적 진단 조건 도출부; 및 상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 유방암 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a breast cancer diagnosis apparatus according to another aspect of the present invention is applied by combining a plurality of conditions among a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and a fixed detector or a rotating detector. a tomographic image calculation unit for calculating a plurality of tomographic images of the subject while doing so; an optimal diagnostic condition derivation unit for deriving optimal diagnostic conditions for the subject based on the plurality of tomographic images; and a breast cancer diagnosis unit configured to perform breast cancer diagnosis on the subject by applying the optimal diagnosis conditions.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터 또는 회전형 디텍터의 사용 등 복수의 조건을 고려하는 다양한 진단 조건에서 조사 영상을 획득하면서 유방암에 대한 최적 진단 조건을 도출하고 이를 적용하여 유방암을 조기 진단할 수 있게 된다.Accordingly, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and a fixed detector or a rotating detector It is possible to diagnose breast cancer early by deriving optimal diagnosis conditions for breast cancer while obtaining survey images under various diagnostic conditions considering multiple conditions such as use.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 유방암 진단 장치의 동작을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 방법에 대한 순서도를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치에서의 고정형 디텍터의 구성 및 동작을 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치에서의 회전형 디텍터의 구성 및 동작을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치에서의 조사 영상 획득 각도를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치에서의 단층 영상 재구성 각도에 따른 영상 재구성에 사용하는 조사 영상수를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치에서의 블록도를 예시하는 도면이다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present invention, provide examples of the present invention and explain the technical idea of the present invention together with the detailed description.
1 is a diagram illustrating the operation of a breast cancer diagnosis apparatus according to the prior art.
2 is a diagram illustrating a flowchart of a method for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating the configuration and operation of a fixed detector in a breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating the configuration and operation of a rotatable detector in a breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an angle of acquisition of an irradiation image in a breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating the number of irradiation images used for image reconstruction according to tomographic image reconstruction angles in a breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a block diagram of a breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.The present invention can apply various transformations and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be described in detail based on the accompanying drawings.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following examples are provided to facilitate a comprehensive understanding of the methods, apparatus and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
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 실시 예들을 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. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. used only as
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 방법, 장치 및 시스템에 대한 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 차례로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a method, apparatus, and system for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention will be sequentially described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 방법은, 유방암 진단 장치(100)가, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터(110) 또는 회전형 디텍터(120) 중 복수의 조건을 조합하여 적용하면서 피검체에 대한 복수의 단층 영상을 산출하는 단계(S110), 상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 단계(S120) 및 상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.First, as can be seen in FIG. 2, in the breast cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention, the breast
여기서, 상기 단층 영상을 산출하는 단계(S110)에서는, 상기 와이드 앵글(wide angle)과 상기 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각에서 촬영된 조사 영상에 대하여, 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 반복(Iterative) 기법 중 하나를 선택적으로 적용하여 단층 영상을 산출할 수 있다.Here, in the step of calculating the tomographic image (S110), a filter back projection technique is used for the irradiation images taken at the irradiation angles of the wide angle and the narrow angle. Alternatively, a tomographic image may be calculated by selectively applying one of the iterative techniques.
이때, 상기 단층 영상을 산출하는 단계(S110)에서는, 상기 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 상기 반복(Iterative) 기법 중 가장 높은 해상도의 단층 영상을 산출하는 기법을 적용할 수 있다.At this time, in the step of calculating the tomography image (S110), a technique for calculating a tomography image with the highest resolution among the filter back projection technique and the iterative technique may be applied.
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계(S110)에서는, 상기 고정형 디텍터(110)와 상기 회전형 디텍터(120)를 각각 이용하여 단층 영상을 산출하고, 상기 최적 진단 조건을 산출하는 단계(S120)에서는, 상기 고정형 디텍터(110)를 이용하여 산출된 단층 영상과 상기 회전형 디텍터(120)를 이용하여 산출된 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 산출할 수 있다.In addition, in the step of calculating the tomographic image (S110), the tomographic image is calculated using the
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계(S110)에서는, 미리 정해진 조사각의 범위를 균분하여 산출되는 수의 조사 영상을 촬영할 수 있다.In addition, in the step of calculating the tomographic image ( S110 ), a number of irradiation images calculated by equally dividing a range of predetermined irradiation angles may be captured.
또한, 상기 단층 영상을 산출하는 단계(S110)에서는, 단층 영상의 재구성 각도에 따라 미리 정해진 수의 조사 영상을 사용하여 상기 피검체에 대한 단층 영상을 산출할 수 있다.In addition, in the step of calculating the tomography image (S110), a tomography image of the subject may be calculated using a predetermined number of irradiation images according to a reconstruction angle of the tomography image.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터(110) 또는 회전형 디텍터(120)의 사용 등 복수의 조건을 고려하는 다양한 진단 조건에서 조사 영상을 획득하면서 유방암에 대한 최적 진단 조건을 도출하고 이를 적용하여 유방암을 조기 진단할 수 있게 된다.Accordingly, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, the wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and the
이와 관련하여, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서의 고정형 디텍터(110)의 구성 및 동작을 예시하고 있으며, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서의 회전형 디텍터(120)의 구성 및 동작을 예시하고 있다In this regard, FIG. 3 illustrates the configuration and operation of the fixed
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 고정형 디텍터(110)와 회전형 디텍터(120)의 두 기술을 적용하여 최적의 유방암 병변의 진단 조건을 추적할 수 있다.More specifically, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, two technologies of a fixed
이때, 본 발명에서는 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변을 모의한 3차원 유방암 팬텀을 사용하여 최적의 유방암 병변의 진단 조건을 추적할 수 있다.At this time, in the present invention, optimal conditions for diagnosing breast cancer lesions can be tracked using a 3-dimensional breast cancer phantom simulating calcification and mass lesions.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 최적의 유방암 병변의 진단 조건을 추적하기 위하여 조사 각도는 ±25°도로 하고 1° 간격으로 총 51장의 조사영상을 획득할 수 있다.Furthermore, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the irradiation angle is ±25° and the interval is 1° in order to track the optimal conditions for diagnosis of breast cancer lesions. A total of 51 survey images can be acquired.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 위와 같이 획득한 영상을 기초로 영상 재건 프로그램을 이용하여 단층 영상을 제작할 수 있다.Accordingly, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, a tomographic image may be produced using an image reconstruction program based on the image obtained as described above.
이때, 상기 영상 재구성에 사용하는 조사 영상 수는 도 6의 분석조합표를 참조할 수 있다.In this case, the analysis combination table of FIG. 6 may be referred to for the number of survey images used for image reconstruction.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 위와 같이 제작된 단층 영상을 기초로 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변을 진단하기 위한 최적 조건을 추적할 수 있다.Accordingly, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, optimal conditions for diagnosing calcification and mass lesions can be tracked based on the tomography image produced as above. can
이때, 상기 최적 조건의 변수로서 영상 조사 각도, 영상 조사 수, 디텍터의 타입(고정형 혹은 회전형) 등이 사용될 수 있다.At this time, the image irradiation angle, the number of image irradiations, and the type of detector (fixed type or rotation type) may be used as variables of the optimal condition.
즉, 종래 기술에서는 영상 조사 각도, 영상 조사 수, 디텍터 타입(고정형 혹은 회전형) 등의 진단 조건에 대하여 진단자의 경험에 따른 임의의 설정에 따라 유방암 병변에 대한 진단을 수행하는데 그쳤으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는 와이드 앵글(wide angle) 및 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수 및 디텍터 타입(고정형 혹은 회전형)의 조건을 조합하여 적용하면서 가능한 최대한의 진단 조건을 적용하여 진단 영상을 산출하고, 그 결과를 기초로 체계적으로 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변을 진단하기 위한 최적의 진단 조건을 산출하게 된다.That is, in the prior art, diagnosis of breast cancer lesions was limited to diagnosis conditions such as image irradiation angle, image irradiation number, and detector type (fixed type or rotation type) according to an arbitrary setting according to the experience of a diagnoser, but the present invention In the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment, conditions of wide angle and narrow angle irradiation, the number of irradiation images, and detector type (fixed or rotating type) are combined and applied. While doing so, a diagnostic image is calculated by applying the maximum possible diagnostic conditions, and based on the results, optimal diagnostic conditions for systematically diagnosing calcification and mass lesions are calculated.
특히, 본 발명에서는 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변의 최적 진단을 위하여 조사각을 와이드 앵글(wide angle) 및 내로우 앵글(narrow angle) 두 가지로 적용하게 된다.In particular, in the present invention, two types of irradiation angles, a wide angle and a narrow angle, are applied to optimally diagnose calcification and mass lesions.
이에 따라, 본 발명에서는 와이드 앵글(wide angle) 및 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수 및 고정형 디텍터(110)와 회전형 디텍터(120)의 조건을 적용하여 여러 조합의 단층 영상을 산출하면서, 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변에 대한 최적 진단 조건을 도출하여, 유방암 진단 장치에 적용할 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, various combinations of tomographic images are applied by applying the wide angle and narrow angle irradiation angles, the number of irradiation images, and the conditions of the fixed
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 본 발명에서의 실험, 영상 분석 및 최적 영상 변수 추적의 과정을 자동화하는 프로그램을 적용하여 보다 편리하고 효율적으로 유방암에 대한 최적 진단 조건을 산출하도록 할 수 있다.Furthermore, in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, a program for automating the process of experimentation, image analysis, and optimal image parameter tracking in the present invention is applied to more conveniently and efficiently detect breast cancer. Optimal diagnostic conditions can be calculated.
또한, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치(100)는, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터(110) 또는 회전형 디텍터(120) 중 복수의 조건을 조합하여 적용하면서 피검체에 대한 복수의 단층 영상을 산출하는 단층 영상 산출부(130), 상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 최적 진단 조건 도출부(120) 및 상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 유방암 진단부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, as can be seen in FIG. 7 , the breast
여기서, 상기 단층 영상 산출부(130)에서는, 상기 와이드 앵글(wide angle)과 상기 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각에서 촬영된 조사 영상에 대하여, 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 반복(Iterative) 기법 중 하나를 선택적으로 적용하여 단층 영상을 산출할 수 있다.Here, in the tomography image calculation unit 130, a filter back projection technique or repetition is used for irradiation images captured at irradiation angles of the wide angle and the narrow angle. A tomographic image can be calculated by selectively applying one of the (Iterative) techniques.
이때, 상기 단층 영상 산출부(130)에서는, 상기 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 상기 반복(Iterative) 기법 중 가장 높은 해상도의 단층 영상을 산출하는 기법을 적용할 수 있다.At this time, the tomography image calculation unit 130 may apply a technique for calculating a tomography image with the highest resolution among the filter back projection technique and the iterative technique.
또한, 상기 단층 영상 산출부(130)에서는, 상기 고정형 디텍터(110)와 상기 회전형 디텍터(120)를 각각 이용하여 단층 영상을 산출하고, 상기 최적 진단 조건 산출부(140)에서는, 상기 고정형 디텍터(110)를 이용하여 산출된 단층 영상과 상기 회전형 디텍터(120)를 이용하여 산출된 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 산출할 수 있다.In addition, the tomographic image calculating unit 130 calculates a tomographic image using the fixed
또한, 상기 단층 영상 산출부(130)에서는, 미리 정해진 조사각의 범위를 균분하여 산출되는 수의 조사 영상을 촬영할 수 있다.In addition, the tomography image calculation unit 130 may capture a number of irradiation images calculated by equally dividing a range of a predetermined irradiation angle.
또한, 상기 단층 영상 산출부(130)에서는, 단층 영상의 재구성 각도에 따라 미리 정해진 수의 조사 영상을 사용하여 상기 피검체에 대한 단층 영상을 산출할 수 있다.In addition, the tomography image calculation unit 130 may calculate a tomography image of the subject by using a predetermined number of irradiation images according to a reconstruction angle of the tomography image.
이에 따라, 종래 기술에서는 진단자의 경험에 의존하여 임의로 설정된 진단 조건에서 유방암 병변을 진단하였던 것에 반하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법, 장치 및 시스템에서는, 와이드 앵글(wide angle) 또는 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각, 조사 영상 수, 고정형 디텍터 또는 회전형 디텍터의 조사 등 복수의 조건을 고려하는 다양한 진단 조건에서 조사 영상을 획득하면서 유방암에 대한 최적 진단 조건을 도출하고, 이를 적용하여 유방암에 대한 최적 진단 조건에서 석회질(calcification) 및 덩어리(mass)의 병변 각각에 대한 진단 효율을 높이고 보다 효율적으로 유방암에 대한 조기 진단을 수행할 수 있게 된다.Accordingly, in the prior art, breast cancer lesions were diagnosed under arbitrarily set diagnostic conditions depending on the experience of a diagnoser, whereas in the method, apparatus, and system for early diagnosis of breast cancer according to an embodiment of the present invention, a wide angle or Optimal diagnosis conditions for breast cancer are derived while acquiring irradiation images under various diagnostic conditions considering multiple conditions, such as a narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and irradiation of a fixed detector or a rotating detector. By applying it, it is possible to increase the efficiency of diagnosis for each of the calcification and mass lesions under the optimal diagnosis conditions for breast cancer, and perform early diagnosis of breast cancer more efficiently.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and are not limited to these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 유방암 진단 장치
110 : 고정형 디텍터
120 : 회전형 디텍터
130 : 단층 영상 산출부
140 : 최적 진단 조건 도출부
150 : 유방암 진단부100: breast cancer diagnosis device
110: fixed detector
120: rotary detector
130: tomography image calculation unit
140: optimal diagnosis condition derivation unit
150: breast cancer diagnosis unit
Claims (7)
상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 단계; 및
상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.Calculating a plurality of tomographic images of a subject while applying a combination of a plurality of conditions among a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and a fixed detector or a rotating detector;
deriving an optimal diagnosis condition for the subject based on the plurality of tomographic images; and
A method for diagnosing breast cancer comprising: performing a diagnosis of breast cancer on the subject by applying the optimal diagnosis condition.
상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는,
상기 와이드 앵글(wide angle)과 상기 내로우 앵글(narrow angle)의 조사각에서 촬영된 조사 영상에 대하여,
필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 반복(Iterative) 기법 중 하나를 선택적으로 적용하여 단층 영상을 산출하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.According to claim 1,
In the step of calculating the tomographic image,
Regarding the irradiation images taken at the irradiation angles of the wide angle and the narrow angle,
A breast cancer diagnosis method characterized in that a tomographic image is calculated by selectively applying one of a filter back projection technique and an iterative technique.
상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는,
상기 필터 백 프로젝션(Filter Back Projection) 기법 또는 상기 반복(Iterative) 기법 중 가장 높은 해상도의 단층 영상을 산출하는 기법을 적용하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.According to claim 2,
In the step of calculating the tomographic image,
A method for diagnosing breast cancer, characterized in that applying a technique for calculating a tomography image with the highest resolution among the filter back projection technique and the iterative technique.
상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는,
상기 고정형 디텍터와 상기 회전형 디텍터를 각각 이용하여 단층 영상을 산출하고,
상기 최적 진단 조건을 산출하는 단계에서는,
상기 고정형 디텍터를 이용하여 산출된 단층 영상과 상기 회전형 디텍터를 이용하여 산출된 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 산출하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.According to claim 1,
In the step of calculating the tomographic image,
Calculating a tomographic image using the fixed detector and the rotational detector, respectively;
In the step of calculating the optimal diagnosis condition,
The method of diagnosing breast cancer, characterized in that for calculating an optimal diagnosis condition for the subject based on the tomographic image calculated using the fixed detector and the tomographic image calculated using the rotational detector.
상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는,
미리 정해진 조사각의 범위를 균분하여 산출되는 수의 조사 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.According to claim 1,
In the step of calculating the tomographic image,
A method for diagnosing breast cancer, characterized by taking a number of irradiation images calculated by equally dividing a range of a predetermined irradiation angle.
상기 단층 영상을 산출하는 단계에서는,
단층 영상의 재구성 각도에 따라 미리 정해진 수의 조사 영상을 사용하여 상기 피검체에 대한 단층 영상을 산출하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.According to claim 1,
In the step of calculating the tomographic image,
A method for diagnosing breast cancer, characterized in that a tomographic image of the subject is calculated using a predetermined number of irradiation images according to a reconstruction angle of the tomographic image.
상기 복수의 단층 영상을 기초로 상기 피검체에 대한 최적 진단 조건을 도출하는 최적 진단 조건 도출부; 및
상기 최적 진단 조건을 적용하여 상기 피검체에 대한 유방암 진단을 수행하는 유방암 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.A tomographic image that calculates a plurality of tomographic images of the subject while combining and applying a plurality of conditions among a wide angle or narrow angle irradiation angle, the number of irradiation images, and a fixed detector or a rotating detector. calculation unit;
an optimal diagnostic condition derivation unit for deriving optimal diagnostic conditions for the subject based on the plurality of tomographic images; and
A breast cancer diagnosis apparatus comprising a; breast cancer diagnosis unit for performing a breast cancer diagnosis for the subject by applying the optimal diagnosis conditions.
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20160007799A (en) | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 한국전기연구원 | Early diagnosing apparaus and method of breast cancer |
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