AEC(Automatic Exposure Control)는 X-ray를 조사하는데 있어서 Dose량을 최소화하여 피폭량을 최소화하고, 판독에 필요한 대조도와 명도 등을 확보하기 위하여 최적의 X-ray 선질(kVp)과 선량(mAs)을 계산하는 알고리즘입니다. Mammography는 뼈를 촬영하는 일반 X-ray와는 다르게 여성의 부드러운 조직을 촬영하여야 하므로 선질(kVp)을 세심하게 선택하고 선량(mAs)을 최소화하여야 피폭량을 줄일 수 있습니다. Low doze acquisition을 구현하고서도 MTF와 DQE의 성능을 보장하였습니다.

AEC를 위한 이미지를 빠르게 획득할 수 있도록 fast image acquisition 알고리즘을 적용하였고, 이를 위한 AEC 이미지의 각 Block을 128x128 픽셀로 구 성하여 최소한의 조사량으로 촬영하여 환자의 피폭량을 최소화 하였습니다. 또한 유방 두께 별, 촬영 Mode별, Focal spot 별로 세분화하여 개별 상황에 최적화된 X-ray 조사 조건을 적용하고, 환자 보호를 위한 완벽한 예외상황처리 및 비정상적인 X-ray 조사상황에 대한 검출 알고리즘을 적용하였습니다.

여성의 유방은 유선의 발달정도에 따라 밀도가 달라지는데 유방의 밀도가 높은 경우 유방내의 병변을 찾아내는데 많은 어려움이 있어서 Dense Breast에서 유방암을 놓칠 확률이 높은 것이 현실입니다. 판독의가 유방의 밀도를 추정하고 병변을 판독하는데 도움을 줄 수 있도록 유방 밀도 추정 알고리즘을 개발하였습니다. 생산된 각 제품에서 촬영한 pre-image는 디텍터의 감도나 노이즈, X선의 발생량에서 차이가 있을 수 있습니다.
이를 보정하기 위해, 각 제품에서 촬영한 Breast 영상은 그 제품에서 환자의 유방두께(t)와 동일한 두께의 PMMA블록을 동일한 선질 조건으로 촬영한 영상으로 나누어서 구한 영상 BDI를 BTPI(t)의 룩업테이블과 비교하여 밀도를 추정하는 알고리즘 입니다. (해당 알고리즘은 서울대학교병원 임상 평가를 통해 검증되었습니다)

Digital Mammography Image

Density Measurement Image

병변의 위치 추정에 사용되는 위치 추정용 영상을 얻기 위하여 X-선 발생장치를 일정한 각도로 좌우로 정확히 이동하여 영상을 얻어야 합니다. X-선 발생장치의 위치의 오차는 위치 추정용 영상에 영향을 주게 되어 추정된 위치에 오차가 발생하게 되므로 C-ARM의 회전 정밀도는 위치 추정에 직접적인 영향을 주게 됩니다. C-Arm 회전의 정밀도 향상을 위한 mechanism 연구 및 Clutch 개선을 통하여 오차범위를 ±0.5° 이내로 좁혔습니다.

기존의 유방 X-선 촬영기(Mammography)는 3차원의 유방을 압박한 상태에서 촬영하여 평면으로 구성된 2차원 영상을 얻기 때문에, 병변이라 의심되는 부위가 유방의 다른 부분 중 유선이나 지방 등에 가려져 진단에 어려움을 주고 있습니다. 이를 개선하기 위하여 3D 영상을 얻어 Slice 영상을 이용하여 진단을 위한 전산화 단층촬영기술 (Computed Tomosynthesis)을 접목한 3D 영상 재구성 기법이 이용되고 있습니다. 이 기술의 장점은 15~30도 회전으로 Projection image를 얻어 이를 이용하여 입체 영상을 얻을 수 있어 시간과 X-선 피폭량을 대폭 줄일 수 있고 유방에 대한 압박도 최소화할 수 있으므로, 압박으로 인한 고통과 두려움을 없앨 수 있다.

독자적인 Filtered Back Projection 기술을 이용하여 Projection image의 3차원 영상을 구성하고 Display에 필요한 sliced image를 구성하였습 니다.
이를 위하여 MEDI-FUTURE만의 다양한 필터의 조합을 구성하였고 알고리즘의 최적화를 진행하였습니다.

유방 X-선 촬영장치에서 환자의 영상을 촬영하기 위해서는 환자의 유방을 최대 20kg까지 압박하게 되며, 일반적으로 촬영에 걸리는 시간은 약 30초 가량되며 한쪽당 2회 촬영을 하게 됩니다. 압박하는 목적은 유방을 고정시켜 X-선에 노출되는 시간 동안 움직임이 없도록 하고, 3차원의 유방을 2차원 평면에 정보를 추출하므로 가능하면 얇게 하여 2차원 평면에 많은 정보가 표현되게 하고자 함입니다. 유방이 압박되어 있는 시간 동안 압박에 의한 고통은 개인차가 있으나 치밀한 유방을 가진 경우 더욱 심한 통증을 느끼게 됩니다. 여성 유방 압박에 대한 감성 연구를 통하여 통증을 감소시키고, 압력분포를 측정할 수 있는 필름을 사용하여 유방부분의 압력분포를 측정하고 압력이 균등하게 이루어 질 수 있도록 개선하였습니다.