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VTK를 이용한 무릎 MRI의 3차원 가시화
3D Visualization of Knee MRI using VTK 원문보기

한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(B), 2010 June 30, 2010년, pp.283 - 288  

이성철 (인하대학교 정보공학과) ,  최학남 (인하대학교 정보공학과) ,  홍성욱 (인하대학교 정보공학과) ,  너치투준 (인하대학교 정보공학과) ,  김학일

초록
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본 논문은 VTK를 이용한 3차원 무릎 MRI 가시화에 대한 프로그램 기술을 제안한다. 기존의 많은 연구에서는 VTK를 사용하여 의료영상에 대한 3차원 가시화 프로그램을 제안하였으나 골관절염 진단을 목표로 한 무릎 3차원 가시화 방법은 아직 많이 제안되지 않고 있다. 본 논문에서는 볼륨렌더링(Volume redering) 기술과 다각형렌더링(Polygonal rendering)기술을 융합하여 무릎 및 연골을 효과적으로 가시화 할 수 있는 방법을 제안한다. 프로그램은 사용자 상호작용이 가능하고 VTK를 이용한 GPU기반의 프로세싱을 기반으로 하기 때문에 실시간 렌더링이 가능하다. 실험결과로부터 제안한 3차원 가시화 기술은 연골과 무릎의 관계를 직관적으로 표현할 수 있어 골관절염 조기진단에 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 MRI 기기에서 취득한 다수의 연속적인 무릎영상을 3차원으로 표현하기 위하여 볼륨 렌더링 (Volume Rendering)과 다각형 렌더링 (Polygonal Rendering)을 결합하는 방법을 제안한다. 볼륨 렌더링은 입력된 연속적인 2차원의 MRI 영상을 3차원의 볼륨 데이터로 변환시키고 볼륨을 직접 렌더링 하여 직관적으로 무릎부근의 구조를 보여줄 수 있다.
  • 본 논문에서는 VTK를 이용한 3차원 무릎 MRI 가시화에 대한 프로그램 기술을 제안하였다. 무릎 MRI는 구조가 복잡하고 또한 표현하려는 연골부분이 아주 얇기 때문에 기존의 MRI 3차원 가시화 기술을 사용하면 국한성이 있다.
  • 본 논문에서는 프로그램의 유연성 및 확장성을 높이기 위하여 파이프라인(Pipeline)들을 클래스로 정의하여 향후에 파이프라인 추가를 더욱 쉽게 할 수 있도록 구성하였다. 예를 들면 뇌 MRI 3차원 가시화에 적합한 파이프라인을 추가할 경우 프로그램에 새로운 클래스를 추가시키면 바로 적용 가능하다.
  • 본 논문은 VTK를 이용하여 무릎영상 3차원 가시화 기법을 제안한다. VTK는 오픈소스 프로젝트로서 언어및 플랫폼에 무관한 3차원 가시화 툴이다[1].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MRI 촬영에서 다수의 연속영상을 3차원으로 표현하기 위해 OpenGL, DirectX 등 그래픽기술을 사용하는 것은 어떠한 단점이 있는가? 한번의 MRI 촬영에서 다수의 연속영상을 획득할 수있기 때문에 다수의 영상을 3차원으로 표현하고 분석하는 요구가 생기게 되었다. 기존의 OpenGL, DirectX 등 그래픽기술은 의료영상을 목적으로 하는 것이 아니기 때문에 의료영상 가시화 하는데 많은 데이터처리 과정이 필요하게 된다.
골관절염이란 무엇인가? 골관절염(Osteoarthritis)은 노화에 따른 대표적인 질환으로 뼈 사이의 관절 연골의 퇴행과 소실로 관절 주변 및 연골하골에 변화를 가져와 통증과 보행 장애를 유발하는 질환을 말한다. MRI를 이용하면 연골의 양, 두께, 면적 등을 측정할 수 있어 주기적으로 연골의 변화량을 관찰하여 골관절염의 조기진단을 할 수 있다.
VTK란 무엇인가? 본 논문은 VTK를 이용하여 무릎영상 3차원 가시화 기법을 제안한다. VTK는 오픈소스 프로젝트로서 언어및 플랫폼에 무관한 3차원 가시화 툴이다[1]. 기존에 VTK를 이용하여 의료영상에 적용한 사례가 많이 있지만 무릎 MRI 3차원 가시화를 목표로 한 연구는 아직 많지 않다.
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