U-헬스케어에 있어서 디지털 의료영상정보의 법률적 보호

정용엽,Jeong, Young-Yeub 대한디지털의료영상학회 2005 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.7 No.1

원격진료 홈네트워크 아파트 진료용 키오스크 모바일주치의 등으로 대표되는 U-헬스케어에 있어서 기초가 되는 것은 의료정보를 디지털화해서 전자적 자료의 형태로 저장 보관하고 이를 송 수신할 수 있는 기술이라고 할 수 있다. 우리나라의 경우, U-Korea 전략의 하나로 보건복지부가 주축이 되어 2005년 10월 현재 국가보건의료정보화계획(ISP)을 수립하기 위한 작업을 추진중에 있다. 여기서, 예컨대 임상병리검사소견이나 방사선촬영소견 등의 의료정보가 전자적 장치에 의해 디지털화 할 경우 디지털 의료정보가 되는 것이며, 이 가운데 특히 방사선촬영소견 등 방사선분야의 모든 촬영기록이 PACS시스템을 통해 기재되거나 저장 전송될 경우 이를 디지털 의료영상정보라고 할 수 있다. 그런데 오늘날 정보통신기술의 발달로 말미암아 디지털 의료영상정보를 포함한 디지털의료정보는 대량적으로 수집 저장되고 유통 내지 공동활용이 보편화되어 감에 따라 그 의료정보의 보호에 관한 문제가 중요한 이슈로 대두되고 있다. 결론적으로 말하자면, 이러한 디지털 의료영상정보가 전자의무기록(EMR) 형태로 저장 보관되는 경우 이는 전자의무기록에 관한 법률규정이 적용되어 법률적 보호를 받게 되며, 그 보호의 강도는 종래 오프라인 상의 의료정보 보호보다 한층 강화된 규정을 두고 있다. 이와 같은 흐름에 있어서 최근 정부가 국가보건의료정보화계획 수립과 함께 제정작업을 추진하고 있는 가칭 의료정보화촉진 및 개인정보보호에 관한 법률(안)은 시사점이 크다고 보기 때문에 소개하고자 한다.

영상압축 : Digital Image Compression

김경섭,Kim, Gyeong-Seop 대한디지털의료영상학회 1998 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.4 No.1

$\cdot$ 영상 압축은 영상의 통계학적 분포, 반복성을 이용하여 빈도가 높은 데이터는 적은 수의 bits를, 빈도가 낮은 데이터에는 보다 많은 수의 bits를 할당하여 전체 영상을 나타내는 bits 수를 줄이는 것임. $\cdot$ 영상 압축은 크게 Lossy Coding, Lossless Coding으로 나뉘며, Lossy coding은 DCT, 양자화기, VLC Codes를 쓰며 압축 율은 높으나 원래의 영상을 정확히 복원하지 못함. $\cdot$ 영상 압축에 대한 국제 규격 협회는 JPEG, MPEG I, MPEG II, MPEG IV, H.261, H.263 등이 있으나 본 seminar에서는 JPEG 규격만 논함. $\cdot$ 의학 영상은 Resolution이 크고 study 단위로 관리되기 때문에 영상 데이터량이 많으나 진단의 목적으로 쓰이기 때문에 주로 lossless 압축을 쓰게 되나 압축율이 낮음.(3:1 이하). 최근에는 Fractal, Wavelet Coding을 통한 압축율을 증가 시키는 Image Compression Algorithms이 활용됨. $\cdot$ MPEG은 동영상의 압축 표준안이며, 동영상은 한frame 당 25개 이상의 정지 화상으로 이루어지기 때문에 JPEG 규격에서 사용되었던 기법이 그대로 활용되며 영상과 영상간, 또는 frame과 frame 간의 여상의 변화, 움직임을 Vector로 coding하는 interframe Coding 기법을 활용하나 설명하기에는 광범위한 topic이므로 본 seminar에서는 생략함.

OCS와 PACS 통합의 필요성

김종원,Kim, J.W. 대한디지털의료영상학회 2003 대한디지털영상기술학회지 Vol.6 No.1

목적 : 최근 들어 여러 가지 디지털 의료장비와 각종 의료정보시스템, 인터넷의 활용에 따라 다양한 종류의 의료정보와 지식이 엄청나게 증가하고 있고, 최신의 진료환경구축을 위해서 이러한 지식과 정보들을 통합 관리하려는 필요성과 요구가 대두되고 있다. 그러나 이러한 요구들은 기존의 종이로 된 차트나 필름 등의 기법에서는 물론이고 여러 가지 독립적인 전산 시스템들 <처방전달시스템(OCS), 의료영상저장전송시스템(PACS) 등>을 통해서도 충족되기 어려운 것이 현실이다. 왜냐하면 기존에 설치된 의료 정보 시스템들은 대체로 독자적인 처리방식과 내부구조를 가지고 있기 때문에 서로 다른 의료 정보 시스템간에 정보를 교환한다는 것이 사실상 매우 어렵거나 심지어는 불가능한 경우가 있기 때문이다. 그러나 이러한 의료 정보들을 최대한 유기적으로 활용하기 위해서는 이상의 여러 가지 의료 정보 시스템들을 완벽히 통합하는 것이 필수적이고 이러한 통합의료정보시스템이 비로소 진료에 있어서의 의사결정 과정에 중추적으로 활용될 수 있는 것이다. 특히 의료영상을 다루는 PACS에서는 다른 종류의 의료정보시스템인 OCS(처방전달시스템)와의 연계가 매우 중요하다. 그러나 이러한 중요성에도 불구하고 병원의 전산시스템이 서로 호환되지 않음으로 인해 OCS/PACS 통합은 PACS 도입과정 중에서 가장 어려운 부분으로 인식되어 온 것이 사실이다. 이제까지의 PACS에 있어서는 대량의 영상 데이터를 고속으로 처리하기 위한 기술적인 문제에 주로 관심을 기울였으며 기존의 정보 시스템과의 연계 또는 통합문제는 충분히 고려되지 않았다. 그 결과 PACS를 도입한 병원에서는 기대와는 달리 PACS 운용을 위한 많은 인력소모가 뒤따르거나 운용에 차질을 빚는 등 여러가지 문제가 발생하게 되었다. 따라서 이제까지의 PACS 개발이 기술적인 문제 해결을 위한 방향 접근에서 이루어졌다면, 이제부터는 기술적인 해결을 바탕으로 하여 병원내의 임상운용환경에서 그 효율성을 최대화할 수 있기 위하여 기존 OCS/PACS의 통합 연계성을 주 관심으로 하는 임상적인 접근이 이루어져야 할 시점이라고 파악된다. 이와 같은 OCS/PACS의 통합은 병원 내에서 일어나는 일련의 진료 과정들에 있어서 문자정보뿐 아니라 영상정보까지를 포함하는 모든 진료정보의 관리와 전달을 컴퓨터화 함으로써 진료효율을 비약적으로 형상 시키는 효과를 가져올 수 있으므로 궁극적으로는 모든 병원의 정보시스템이 지향하는 목표이기도 하다. 따라서 OCS/PACS의 통합을 구현하기 위해서는 기존 방식과 OCS/PACS 통합 방식의 차이점이 분석 되어져야 하며 이러한 분석을 바탕으로 차후 병원에 도입되는 시스템이 안정적이고 완성도 높은 병원 정보화 시스템으로 구축 되어져야 하므로 이에 따른 통합 시스템에 대한 분석을 하고자 한다.

구내 방사선 촬영에 있어서 Film과 Digital sensor에 따른 피폭선량의 차이에 대한 비교

김주영,Kim, Ju-Yeong 대한디지털의료영상학회 2005 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.7 No.1

목적 : 기존 구내 방사선 촬영에서 사용되었던 Film에서의 노출선량과 Digital Sensor를 이용한 구내 디지털 촬영에서의 노출선량을 비교하여 현재 광범위 하게 사용 되어지고 있는 Digital Sensor가 환자의 피폭선량을 감소하는데 기여하는 정도를 알아본다. 대상 및 방법 : 치아 우식증이 없는 5개의 구치부 치아를 선택하여 석고 블럭에 매식한 후 교합면과 인접면에 우식병소들을 형성하였다. 이를 필름(Kodak Insight; IS, Kodak Co, USA)과 Digital Sensor(Kodak RVG 6000; Kodak Co, USA)에 XCP Instrument(Rinn Co, USA)를 사용하고, 전면에는 조직등가물질인 Acrylic Resin Block 20mm를 설치하였다. Acrylic Resin Block의 관구 측면 에서는 조사선량계를 부착하여 단계별로 변화시키는 노출조건에 대한 조사선량을 측정하였다. 그리고 이렇게 얻어진 영상을 3명의 방사선학 전공의와 1명 의 보존과 전공의가 평가를 하였다. 결과 : Film과 Digital Sensor를 가지고 촬영한 영상을 분석한 결과 노출선량에서도 Digital Sensor는 Film 노출선량과 비슷한 결과를 도출해 낼 수 있었다. 그러나 Digital Sensor로 촬영된 영상의 경우에는 Film 경우보다 좀더 효과적으로 조사선량을 판단 할 수 있었으며, 또한 영상 판독시 필름보다 폭 넓게 응용 할 수 있었다. 결론 : 본 연구에서는 선량 변화에만 의존하는 것이 아니라 Digital Sensor로 촬영시 영상 조절을 병행한다면 좀더 정확하고 효과적인 진단 활동에 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

디지털 투시촬영의 관용도 향상

한승회,Han, Seung-Hoe 대한디지털의료영상학회 2002 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.5 No.1

대조도와 관용도사이의 손실 교환은 투사 방사선 촬영에 있어서 잘 알려져 있고 또한 오랫동안 지속되어온 영상의 질에 있어서의 제약이었다. 전자적인 영상획득의 도입으로 한 영상 내에 넓은 영역의 X-Tay 노출을 포획하는 것이 가능해 졌다. 그러나, 진단에 필요한 세부영역 들을 위해 적절한 대조도를 유지하는 반면, 일반적으로 기대되는 관용도 범위 이외의 정보가 시각화 되어지는 것과 같은 영상의 rendering과 displaying의 문제가 남아 있었다. 이 문서에 묘사되는 EVP(Enhanced Visualization Processing)는 이 문제를 중점적으로 다룬다. 방대한 진단용 CR 영상 데이터베이스로부터 선택된 14개의 검사유형 당 각각 5개의 영상들을 포함한, 총 70개의 영상들을 사용하여 임상 보고서가 제출되었다. 각 영상에 대해, control rendering은 현재 개발되어 있는 automatic tone scaling algorithm(자동 톤 스케일 알고리즘)에 의해 생성되었고, test rendering은 그 control of image에 EVP를 인가함에 의해 생성되었다. 10명의 radiologist들은 각자 개별적으로 140개의 이미지들(70개의 test renderings와 70개의 control renderings)을 9점의 진단 상의 품질 척도로 평가했다. EVP는 세부 대조도의 부당한 손실 없이 증가된 노출 관용도를 제공했다. 많은 영상에서 EVP는 과소 투과 영역에서의 정보의 손실을 줄여주고, 반면 과다 투과 영역의 밝게 빛나는 현상을 실제적으로 감소시켰다. 진단상의 품질 평가는 EVP image와 control image 모두 평균적으로 높았다. 그럼에도 EVP images의 평균 등위는 control image의 그것보다 1 단계 완전히 높은 범위에 있는 것으로 평가되었다. 쌍으로 그 영상들을 보면, EVP images의 76%가 일치하는 control images의 평가 단계보다 1 또는 그 이상 높은 범주인 것으로 평가되었고, 반면 control image의 6% 만이 일치하는 EVP 영상보다 우수한 것으로 평가되었다. 유사한 결과가 연구된 14개의 검사유형에 대해 획득되었다.

AAPM TG18에 의한 진단용 CRT 디스플레이 시스템의 성능 평가

김희중,정해조,민덕기,홍진오,김용년,Kim, H.J.,Jung, H.J.,Min, D.K.,Hong, J.O.,Kim, Y.N. 대한디지털의료영상학회 2003 대한디지털영상기술학회지 Vol.6 No.1

디지털 영상 검출기와 디스플레이 기술의 발달과 의료영상전달시스템(PACS)의 출현은 전통적 필름방식에 비하여 디지털 방식으로 방사선과 영상을 획득하고 전송, 저장하는 매우 효과적인 수단을 제공하고 있다. 2002년 8월, 연세의료원 세브란스병원은 진단 영상 판독 목적으로 18 대의 CRT(Braco View, Belgium)와 32대의 평판 LCD(Totoku Electric Co., Ltd., Japan) 디스플레이 장치를 GE full-PACS(GE 메디칼시스템코리아 : GEMSK)와 연계하여 설치 완료하였다. 본 연구에서, 기하학적 왜곡, 반사, 휘도 반응, 휘도 균일도, 분해능, 노이즈,베일링 글레어, 칼라 균일도 항목들을 AAPM TG18 보고서 9.0에 따라서 시각적 그리고 부분적으로는 정량적인 방법으로 인수검사를 실시하여 보고한다. 사용된 장비는 색도계로도 사용되는 간편한 휘도계, TG18 테스트 패던, AAPM Tg18 AT plug-in software(Barco View Ltd., Kortrijk, Belgium)이었다. 칼라 균일도를 제외한 모든 테스트 결과는 AAPM TG18에서 권고하는 기준에 일치하였으며 진단 영상 판독에 사용하기에 전적으로 수락할 수 있는 성능이었다. 결론으로, 사용된 인수검사는 단지 인수 검사 표준을 제공하는 것 뿐만 아니라 품질검사(QC)의 지침, 판독 환경의 최적화 그리고 교체 시기나 업그레이드 시기를 결정하여주는 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

비정질 셀레늄을 이용한 평판 Digital X선 검출기 개발

박지군,최장용,강상식,차병열,장기원,최준영,남상희,Park, J.K.,Choi, J.Y.,Kang, S.S.,Cha, B.Y.,Jang, G.W.,Choi, J.Y.,Nam, S.H. 대한디지털의료영상학회 2003 대한디지털영상기술학회지 Vol.6 No.1

Flat-panel detector(FPD) is the driving force for realizing the next gene ration of x-ray system. In this study, we developed amorphous selenium(a-Se) based flat-panel digital X-ray detector(DXD) for radiography. The prototype detector consists of an amorphous selenium layer and a thin-film transistor(TFT) array. Comparing to other papers1)-4), optimization of amorphous selenium and progress of evaporation were similar. The pixel pitch of fabricated detector was $139{\mu}m$, fill factor was 86%, and the size was 14"${\times}$8.5". Hand and test bar pattern images were acquired. A high modulation transfer function(MTF) factor was obtained: 58% at 3.0 lp/mm. 평판 digital x-선 검출기는 차세대 x-ray system으로 최근 연구와 개발이 활발하게 진행되고 있는 system이다. 본 연구는 환자의 피폭 및 작업 종사자의 피폭을 최소화 할 수 있고 의료장비의 디지털화에 발맞추어 PACS 등에 사용 가능한 a-Se을 이용한 직접방식의 digital x-선 검출기 구현에 관한 것이다. Prototype digital x-선 검출기는 TFT층과 a-Se층으로 이루어져 있다. Digital x-선 검출기센서 증착과 정의 최적화 수행 결과를 참고문헌1)-4)과 비교했을 때 매우 유사함을 확인하였다. 제작된 검출기의 pixel pitch는 $139{\mu}m$였고, fill factor는 86%, 전체 검출기의 검출면적은 14"${\times}$8.5"였다. Digital 영상의 해상력을 고려하기 위해 손과 test 패턴영상을 얻었고, 58%, 3.0lp/mm의 높은 MTF를 얻을 수가 있었다. 이러한 결과로 a-Se 기반의 Digital X선 검출기가 구현되었으며 본 연구결과를 토대로 향후 digital X선 검출기 개발기술의 발전과 성능향상을 가져올 것으로 기대된다.

고정식 초점형 격자가 적용된 비정절 실리콘 평판형 검출기에서 초점-격자와 두부 팬텀의 중심 변위에 의한 화질 특성에 관한 연구

최준구,김병기,차선화,김경수,Choi, Jun-Gu,Kim, Byeong-Gi,Cha, Seon-Hwa,Kim, Gyeong-Su 대한디지털의료영상학회 2007 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.9 No.1

고정식 초점형 격자가 적용된 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 초점-격자간 중심변위와 두부 팬텀의 검출기내 위치 변위가 영상 특성에 미치는 영향을 조사하여, 디지털 의료영상 장비의 올바른 사용 방법을 제안하고자 한다. 고정식 초점형 격자를 적용한 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 두부 팬텀을 사용하여 초점-격자간 중심 변위와 두부 팬텀의 위치 변위에 따라 영상을 획득 하였다. 획득된 영상을 NIH(Image J) 영상 분석 프로그램을 이용하여 동일 영역에서의 픽셀값(Pixel value), 히스토그램(Histogram), 도면형상(plot profile), 표면도(Surface plot)등을 분석하고, 표준 촬영 영상과 비교 하였다. 초점-격자간 측 방향 중심 변위와 초점-격자와 두부 팬텀의 이중 변위는 수평, 대각선으로 증가할수록 픽셀의 평균값과 표준편차값이 비례적으로 감소하였다. 또한 높은 픽셀값의 빈도수가 상당히 감소하여 영상의 대조도를 저하시켰고, 변위가 증가할수록 영상 왜곡현상도 증가하였다. 다음으로 두부 팬텀 위치 변위의 픽셀 평균값은 큰 변화가 없었으나 수평, 대각선으로 증가할수록 높은 픽셀값의 빈도수가 감소하는 양상을 보여 영상의 대조도가 저하 되었다. 디지털 검출기의 넓은 관용도와 후처리 능력은 영상의 화소 잡음이 증가하여도 방사선사들이 인지하지 못할 수 있다. 따라서 방사선사는 격자가 장착된 디지털 검출기에서 화소 잡음을 증가시키는 촬영 요인들을 정확히 인지하여 검사에 임해야 할 것이다. This study aim to investigate image characteristics due to focus-grid and head phantom decentering from the armorphos silicon thin film transistor detector the fixed focus-grid is applied, wish to propose right use method of digital medical equipment. Acquired image according to focus-grid and head phantom position decentering using head phantom on armorphos silicon thin film transistor detector the fixed focus-grid is applied. acquired image evaluate pixel value, histogram, plot profile, surface plot using NIB (Image J) image analysis program and compared decentering image with standard image. Mean value and standard deviation value of focus-grid lateral decentering and duplex decentering of focus-grid and head phantom decreased by ratio, consequently increase of horizontality, diagonal decentering. also, deteriorated contrast of image because frequency of high pixel value decreases fairly. according increases decentering, image distortion phenomenon was increase, by next time, pixel mean value of head phantom decentering was no big change but horizontality, diagonal, mean value and standard deviation value of pixel decreased by ratio. Even if increase pixel noise of image because wide latitude and post processing ability of digital detector, radiotechnologist can not recognize. Therefore, radiotechnologist must recognize correctly the photographing factors which increases pixel noise on the grid system installation digital detector and should exam.

복부 단순촬영의 이상적 영상구현을 위한 F. S system과 C.R system의 촬영조건 비교분석

손상혁,송영근,김제봉,Son, Sang-Hyuk,Song, Young-Geun,Kim, Je-Bong 대한디지털의료영상학회 2007 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.9 No.1

I. 목적 : 본 연구에서는 복부의 이상적 영상 구현을 위한 Film Screen (F.S) System과 Computed Radiography(C.R) System의 촬영조건의 차이를 비교 분석해 보고, C.R system에서 촬영조건 변화에 따른 영상의 특성을 분석함으로써, C.R 환경에서 촬영조건 설정의 중요성을 살펴보고자 한다. II. 대상 및 방법 : F.S system에서 촬영 조건을 70kVp로 고정시키고, mAs를 단계적으로 변화시켜 복부 단순겸사를 시행하여 영상을 획득한 후, 진단방사선과 전문의와 방사선사로 구성된 영상평가 팀의 정량적, 정성적 분석을 통하여 F.S system 최적의 영상을 선정하였다. 동일 환자를 대상으로 C.R system 에서 위와 동일한 방법으로 영상을 획득한 후, F.S system과 C.R system의 영상의 특성곡선(Characteristic Curves)을 비교분석하고, C.R system에서 촬영조건 변화에 따른 복부 장기의 농도변화 및 영상의 특정을 비교 평가하였다. 마지막으로, F.S system과 C.R system의 최적의 영상 획득을 위한 촬영조건의 차이를 비교 분석하고, C.R 환경에서 촬영조건의 중요성을 살펴보았다. III. 결과 : F.S system에서 영상평가팀의 평가를 통하여 선택된 최적 영상의 촬영 조건은 70kVp, 20mAs로 나타났다. C.R system에서는 촬영조건 12mAs, 70kVp에서 복벽과 직접노출구역의 농도 차이가 최대인, 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있었다. C.R system에서는 (70kVp로 고정)변화한 mAs량(3.2mAs, 8mAs, 12mAs, 16mAs, 20mAs)에 상관없이 복부 장기는 거의 통일한 농도를 나타냈으며 12mAs 기준으로 노출 조건의 감소 또는 증가에 따라서 복벽과 직접노출부분의 명확한 구분이 불가능하였으며, mAs량이 낮아질수록 양자반점(Quantum Mottle)으로 인한 artifact는 증가함을 볼 수 있었다. IV. 결론 : 위의 실험 결과 본원 system의 복부단순검사에서는 C.R system 사용 시 F.S system 보다 촬영 조건을 약 40% 감소시킬 수 있었다. C.R환경에서 x-ray장치 Image processing 장치, 자동 감도조절(EDR : exposure data recognition processing) 장치, PACS 등 사용하는 장비들의 특성을 분석하여 적정 노출조건을 재설정한다면, 최소의 피폭선량으로 최대의 영상정보를 지닌 진단적 가치가 높은 영상의 획득이 가능하다고 사료된다. 1. Purpose : This study is to present effective exposure conditions to acquire the best image of simple abdomen in Film Screen (F.S) system and Computed Radiography (C.R) system. 2. Method : In the F.S system, while an exposure condition was fixed as 70kVp, images of a patients simple abdomen were taken under the different mAs exposure conditions. Among these images, the best one was chosen by radiologists and radiological technologists. In the C.R system, the best image of the same patient was acquired with the same method from the F.S system. Both characteristic curves from F.S system and C.R system were analyzed. 3. Results : In the F.S system, the best exposure condition of simple abdomen was 70kVp and 20mAs. In the CR system, with the fixed condition at 70kVp, the image densities of human organs, such as liver, kidney, spleen, psoas muscle, lumbar spine body and iliac crest, were almost same despite different environments (3.2mAs, 8mAs, 12mAs, 16mAs and 20mAs). However, when the exposure conditions were over or under (below) 12mAs, the images between the abdominal wall and the directly exposed part became blurred because the gap of density was decreased. In the C.R system, while the volume of mAs was decreased, an artifact of quantum mottle was increased. 4. Conclusion : This study shows that the exposure condition in the C.R system can be reduced 40% than in the F.S system. This paper concluded that when the exposure conditions are set in CR environment, after the analysis of equipment character, such as image processing system(EDR : Exposure Data Recognition processing), PACS and so on, the high quality of image with maximum information can be acquired with a minimum exposure dose.

비만도에 따른 성인들의 집단별 골밀도 분석

김순근,권대철,오찬호,송운흥,Kim, Sun-Geun,Kweon, Dae-Cheol,Oh, Chan-Ho,Song, Woon-Heung 대한디지털의료영상학회 2008 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.10 No.1

Obesity which causing many physical and psychological problems is difficult to treatment. The purpose study was investigate relationships between weight, height, body mass index (BMI) and BMD of according to the low, normal, over, obesity, high group. According to obesity index, each group was divided into five proup. Study subjects were man(n=135) and woman(n=145). We checked the BMD of femoral neck and lumbar spine by using dual energy X-ray bone densitometry. Weight was positively correlation with height (p<0.05) by Pearson's correlation matrix. There was a significant difference in BMD of femoral neck and lumbar spine between four(low, normal, over, obesity) groups except for high obesity groul.