조영증강 초음파 진단에서 파라미터 영상 생성 및 개선 기법

Abstract

본 논문에서는 조영증강 초음파 진단시스템에서 유용성과 성능을 개선하기 위한 영상처리 기법을 제안한다. 의료초음파 영상에서 진단 파라미터 데이터를 가시화 하는 방법론으로서 연속적인 픽셀 값을 갖는 전이시간 데이터의 표현과, 4가지 유형의 값으로 분류되는 병변 진단 파라미터 영상을 생성하는 방법을 제시한다. 또한 생성된 파라미터 영상에서 노이즈를 제거하기 위한 방법론으로서 MRF 모델을 이용한 영상개선 기법을 제안한다. 이러한 파라미터 영상 생성기법은 초음파 진단 데이터에서 조영증강 패턴의 동적인 변화에 대한 육안 판별의 한계를 극복할 수 있게 한다. 제안된 방법은 원영상에서 영역의 윤곽선을 명확하게 하며 4가지 색상을 통하여 병변의 특성에 관한 시각적 판단을 용이하게 한다. MRF기반 영상개선 과정에서 연속적인 픽셀 값에 대한 에너지함수를 정의하고 이를 최적화 하는 기법을 개발하였으며 실제 의료영상을 사용한 실험을 통하여 제안된 이론의 유용성을 평가하였다. This paper proposes image processing techniques that improve usability and performance in a diagnostic system of the contrast-enhanced ultrasonography. For a methodology for visualizing diagnostic parameter data in an ultrasonic medical image, an expression of transition time data with successive pixel values and a method of generating a lesion diagnostic parameter image with four categorized values are presented. We also introduce a MRF-based image enhancement technique to eliminate noises from generated parametric images. Such parametric image generation technique can overcome the difficulty of discriminating dynamic change in patterns in the ultrasonography. The technique clarifies the contour of the region in the original image and facilitates visual determination of the characteristics of the lesion through four colors. With regard to this MRF-based image enhancement, we define the energy function of consecutive pixel values and develop a technique to optimize it, and the usability of the proposed theory is examined through experiments with medical images.