본 논문에서는 DICOM 영상 내에 이미지 기반의 주석을 생성/삽입할 수 있는 새로운 DICOM 객체를 제안한다. 본 논문에서 제안한 주석 처리 방법은 이미지 자체를 주석으로 사용하기 때문에 사용자가 입력한 다양한 형태의 정보(문자, 스케치, 그림)를 주석 내에 쉽게 저장할 수 있다. 주석 영상은 원 영상과는 독립적으로 저장/관리 되기 때문에 원 영상에는 전혀 영향을 주지 않고 삽입/추가/변경 등이 가능하다. 또한, 제안된 주석은DICOM영상 내에 직접 저장되기 때문에 PACS/EMR이 설치되어 있지 않은 중소 병원에 매우 유용할 것으로 기대된다.
본 논문에서는 DICOM 영상 내에 이미지 기반의 주석을 생성/삽입할 수 있는 새로운 DICOM 객체를 제안한다. 본 논문에서 제안한 주석 처리 방법은 이미지 자체를 주석으로 사용하기 때문에 사용자가 입력한 다양한 형태의 정보(문자, 스케치, 그림)를 주석 내에 쉽게 저장할 수 있다. 주석 영상은 원 영상과는 독립적으로 저장/관리 되기 때문에 원 영상에는 전혀 영향을 주지 않고 삽입/추가/변경 등이 가능하다. 또한, 제안된 주석은DICOM영상 내에 직접 저장되기 때문에 PACS/EMR이 설치되어 있지 않은 중소 병원에 매우 유용할 것으로 기대된다.
In this article, we present a new DICOM object able to create image-based annotations in DICOM image. Since the proposed image-based annotation uses images themselves of annotation, various types like character, sketch, and scanning image, etc., can be imported into annotation easily. The proposed a...
In this article, we present a new DICOM object able to create image-based annotations in DICOM image. Since the proposed image-based annotation uses images themselves of annotation, various types like character, sketch, and scanning image, etc., can be imported into annotation easily. The proposed annotation is inserted into DICOM image directly but they do not influence original DICOM image quality by using independent data channel. The proposed annotation is expected to be very useful to medium and small clinics that cannot afford picture archiving and communication systems or electronic medical record.
In this article, we present a new DICOM object able to create image-based annotations in DICOM image. Since the proposed image-based annotation uses images themselves of annotation, various types like character, sketch, and scanning image, etc., can be imported into annotation easily. The proposed annotation is inserted into DICOM image directly but they do not influence original DICOM image quality by using independent data channel. The proposed annotation is expected to be very useful to medium and small clinics that cannot afford picture archiving and communication systems or electronic medical record.
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문제 정의
본 논문에서는 이미지 형태로 주석 정보를 처리할 수 있는 새로운 DICOM 객체를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 주석 객체의 가장 큰 특징은 원 영상과 독립된 데이터 채널 자체를 주석정보로 이용하며, DICOM 영상 내에 주석 정보를 직접 삽입하는 것이다.
뿐만 아니라 기존의 표현 계층(Presentation State layer)은 DICOM 영상과 별도로 다른 문서로 관리 되기 때문에 PACS와 같은 별도의 DBMS (Database Management System)가 필요하다. 이에 본 논문에서는 의료 분야에 보다 적합하며 관리 가 편 리 한 새 로운 DICOM 객 체 인 CSPS(Color scale Softcopy Presentation State)를 제안한다. CSPS는 기존의 의료 영상의 국제 표준인 DICOM을준수하고 있으며, 인덱스 칼라(indexed color) 형태의 필기체로 주석을 표현 및 저장 할 수 있다.
가설 설정
(b) 임상용 의료 영상 원본. (c) 예외 처리를 하지 않고 이미지 기반의 주석을 화면에 출력했을 때 영상 대비가 저하된 영상. (d) 본 논문에서 제안한 예외 처리 방법을 이용해서 주석 객체를 화면에 출력한 결고h
않다. 4) 비 표준 DICOM 객체를 위한 사적인 데이터 요소(private data element)를 사용하기 때 문에, DICOM 표준을 따르는 다른 DICOM 객체들과 충돌을 일으키지 않는다.
제안 방법
일반적으로 DICOM 영상에서 칼라 정보를 표현하기 위해서는 LUT를 사용하는데 팔레트 정보를 따로 정의한 이유는 L* UI"] 의무조항(mandatory)이 아니 기 때문에 DICOM 영상에 추가되어 있지 않을 수도 있기 때문이다. 그러므로 LUT의 존재 유무에 무관하게 칼라 정보를 사용하기 위해서 CSPS내에 직접 팔레트 정보를 정의하였다. 팔레트는 채널마다 추가되며, 한 채널에서는 256 색상만을 사용할 수 있지만, 채널 마다 다른 팔레트를 사용 할 수 있기 때문에 원하는 팔레트를 선택하여 채널에 추가하면 사용자는 보다 다양한 색상을 사용할 수 있다.
데이터 채널은 그 자체를 하나의 독립된 영상으로 취급하여 압축하여 저장하며, 각각의 데이터 채널에는 사용자 ID가 추가 되어 있기 때문에 인증된 사용자 만이 채널 내에 표시되어 있는 정보에 새로운 내용을 추가하거나 변경 할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 데이터 채널을 화면에 출력할 때, 추가된 채널의 개수에 따라서 발생 하는 원 영상의 밝기 감소 현상을 없애 기 위해서 데 이터가 존재하는 부분은 식(1)과 같이 화면에 출력하고 데이터가 없는 부분에는 원 영상만을 출력하였다.
데이터 채널은 사용자 ID와 암호를 검사하여 인증된 사용자만이 주석의 수정 및 삽입이 가능하고 인증되지 않은 사용자는 새로운 주석을 삽입 할 수만 있지 기존의 주석을 수정 할 수 없도록 시스템을 설계하였다. 본 논문에서 제안한 CSPS의 존재 여부는 DICOM 정보에서 0071 그룹을 찾아서 처리하는 방식을 사용하고 있으며, 기존의 DICOM 리 더 에 CSPS (0071 그룹)을 처리할 수 있는 부분을 추가하여 구현하였다.
그러 나 본 논문에서 제안한 방법을 이용하여 DICOM 내에 직접 그래픽주석을 추가하면 구현이 용이 하고 적은 비용으로 시스템을 구축할 수 있기 때문에 경제성이 매우 높다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 CSPS는 DICOM의기본 구조를 충실히 따르고 있기 때문에 DICOM을지원하는 다른 장비와 영상을 자유롭게 교환할 수 있으므로 원본영상의 보존은 물론 사용의 편의성까지 제공한다.
, Gi, 瓦는 화면에 표시하고 싶은 ;=1 객처】(주석 정보), /?, 는 원 영상, r, g, b는 최종적으로 화면에 표시될 영상, n은 화면에 출력되는 채널의 개수를 나타낸다. 복수개의 채널을 한 화면에 출력할 때 발생할 수 있는 채널간의 간섭 현상을 최소화하기 위해서 각각의 채널의 불투명 계수를 독립적으로 설정할 수 있게 하였다. 단, 하나의 채널은 같은 불투명도를 갖는다.
데이터 채널은 사용자 ID와 암호를 검사하여 인증된 사용자만이 주석의 수정 및 삽입이 가능하고 인증되지 않은 사용자는 새로운 주석을 삽입 할 수만 있지 기존의 주석을 수정 할 수 없도록 시스템을 설계하였다. 본 논문에서 제안한 CSPS의 존재 여부는 DICOM 정보에서 0071 그룹을 찾아서 처리하는 방식을 사용하고 있으며, 기존의 DICOM 리 더 에 CSPS (0071 그룹)을 처리할 수 있는 부분을 추가하여 구현하였다.
있는 새로운 DICOM 객체를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 주석 객체의 가장 큰 특징은 원 영상과 독립된 데이터 채널 자체를 주석정보로 이용하며, DICOM 영상 내에 주석 정보를 직접 삽입하는 것이다. 본 논문에서 제안한 주석정보를 이용하면 임상에서 아래와 같은 장점을 얻을 수 있다.
본 논문에서 제안한 주석 처리 방법은 이미지 자체를 주석으로 사용하기 때문에 수기로 입력된 정보를 저장 할 수 있을 뿐만 아니라, 병원에서 사용되고 있는 의무 기록지나 각종 검사 결과도 스캐닝하여 일종의 주석 정보로 DICOM 영상에 추가 할 수 있다. 이렇게 함으로써 의료 영상과 함께 관련된 모든 정보들을 -의사의 진단 소견, 각종 검사 결과 등- 하나의 파일로 관리 할 수 있다.
대상 데이터
암호는 리눅스/유닉스에서 사용하고 있는 암호화 체계인 MD5를 이용하여 암호화하여 사용자 암호를 보호하였다. xx40 항목은 칼라를 표현하기 위한 팔레트 정보로 그 크기는 7*36) 8(256 바이트를 할당하였다. 일반적으로 DICOM 영상에서 칼라 정보를 표현하기 위해서는 LUT를 사용하는데 팔레트 정보를 따로 정의한 이유는 L* UI"] 의무조항(mandatory)이 아니 기 때문에 DICOM 영상에 추가되어 있지 않을 수도 있기 때문이다.
본 논문은 2장 DICOM, 3장 CSPS(Colorscale So ftcopy Presentation State), 4장 이미지 기반 주석, 5장 임상 적용 결과 그리고 6장 결론 순으로 구성된다.
사용자 ID와 암호(xx31 〜xx32) 항목은 인증된 사용자만이 채널 접근을 허용하기 위한 보안 항목이다. 암호는 리눅스/유닉스에서 사용하고 있는 암호화 체계인 MD5를 이용하여 암호화하여 사용자 암호를 보호하였다. xx40 항목은 칼라를 표현하기 위한 팔레트 정보로 그 크기는 7*36) 8(256 바이트를 할당하였다.
성능/효과
2) 이미지 자체를 주석 객체로 사용하기 때문에 의무기록지나 아날로그 장비의 진단 결과 등 기존의 아날로그 문서를 스캐닝한 후 하나의 이미지로 DICOM 영상에 쉽게 추가할 수 있다.
그러나 중소 병윈의 의료 현장에서 그래픽 형태의 주석과 디지털 의무 기록지(Digital Patient Re- cord)를 사용하기 위해서는 고비용의 PACS/EMR 시스템을 구축해야만 가능하다. 그러 나 본 논문에서 제안한 방법을 이용하여 DICOM 내에 직접 그래픽주석을 추가하면 구현이 용이 하고 적은 비용으로 시스템을 구축할 수 있기 때문에 경제성이 매우 높다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 CSPS는 DICOM의기본 구조를 충실히 따르고 있기 때문에 DICOM을지원하는 다른 장비와 영상을 자유롭게 교환할 수 있으므로 원본영상의 보존은 물론 사용의 편의성까지 제공한다.
그러나, 채널에 추가되는 주석 정보는 대부분 단순한 형태이기 때문에 JPEG, TIFF 혹은 JPEG-2K 등과 같은 공개 되 어있는 압축 알고리즘을 사용하였을 때, 100k〜20M 크기로 줄일 수 있으므로 저장 공간이나 전송에 대한 오버로드는 적다고 할 수 있다. 또한 본 논문에서 제안한 CSPS는 독립 형 시 스템 에서 사용되도록 설계 되었기 때문에 주석 정보를 부호화/복호화 하는데 걸리는 시간은 전체 시스템 성능에 큰 영향을 주지 않는다.
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