CT와 초음파영상간 정합을 위한 영상처리 및 3D 초음파영상 획득 시스템 개발

Abstract

최근 고강도 집속 초음파(HIFU)를 이용한 암치료는 비 침습적이고 환자에게 고통이나 부작용을 남기지 않는 방법으로 주목을 받고 있으나, 이 기술을 실제 임상에서 적용하기 위해서는 CT혹은 MRI와 같은 의료영상과 초음파영상간의 영상정합이 필요하다. 영상정합은 여러가지 영상을 하나의 좌표계로 통합하여 하나의 시점에서 동시에 볼 수 있도록 하는 기술로서 초음파영상에서 부족한 장기의 위치정보와 특성을 CT영상에서 파악할 수 있다. 정합의 정확도를 높이기 위해 두 영상의 modality 차이를 줄이는 방법이 필수적이고 CT영상과 대응이 가능한 3차원 초음파 영상의 획득이 필요하다. 상기의 목적을 달성하기 위해서 CT영상의 modality를 초음파영상과 유사하게 만드는 방법이 시도되었으며, CT영상과 정합이 가능한 3차원 초음파영상 획득용 시스템을 제작하였다. 본 연구에서 설계되고 제작된 시스템과 영상처리 방법을 검증하기 위하여 hand-held와 motorized translation stage로 각각 획득한 3차원 초음파영상 데이터와 CT영상간의 mutual information, CT영상 및 변환(초음파 영상화) CT영상과 3차원 초음파영상간의 mutual information을 비교대상으로 정했다. 또한 영상정합에 대한 상기 실험들의 유효성을 확인하기 위하여 영상정합 전과 후에도 역시 correlation coefficient와 mutual information을 비교 분석한다.