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밝기값과 그레디언트 정보를 이용한 초음파 영상과 CT 영상의 비강체 영상정합 장치

  • 기술번호 : KST2015114267
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 초음파 영상과 CT 영상의 비강체 영상정합 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 비강체 영상정합 장치는, 초음파 신호를 송수신하여 대상체의 3차원 초음파 영상을 형성하는 초음파 영상 형성부; 대상체의 3차원 CT 영상을 형성하는 CT 영상 형성부; 및 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상 각각에서 횡경막 영역 및 혈관 영역에 대응하는 밝기값 및 그레디언트 정보에 기초하여 횡경막 영역 및 혈관 영역의 제1 및 제2 목적함수를 형성하고, 제1 및 제2 목적함수에 기초하여 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상을 정합하기 위한 정합부를 포함한다. 초음파, CT, 영상정합, 그레디언트, 밝기값, 목적함수
Int. CL A61B 8/00 (2006.01) G06T 5/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020090050039 (2009.06.05)
출원인 삼성메디슨 주식회사, 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1059312-0000 (2011.08.18)
공개번호/일자 10-2009-0127101 (2009.12.09) 문서열기
공고번호/일자 (20110824) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020080053225   |   2008.06.05
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.06.05)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 삼성메디슨 주식회사 대한민국 강원도 홍천군
2 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 현동규 대한민국 서울 강남구
2 나종범 대한민국 대전 유성구
3 이덕운 대한민국 대전광역시 서구
4 남우현 대한민국 부산광역시 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 장수길 대한민국 서울특별시 종로구 사직로*길 **, 세양빌딩 (내자동) *층(김.장법률사무소)
2 백만기 대한민국 서울특별시 중구 정동길 **-**, **층 (정동, 정동빌딩)(김.장 법률사무소)
3 윤지홍 대한민국 서울특별시 성동구 왕십리로 **, ***동 ***호(성수동*가, 강변 건영아파트)(운현특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 삼성메디슨 주식회사 대한민국 강원도 홍천군
2 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2009.06.05 수리 (Accepted) 1-1-2009-0342616-50
2 보정요구서
Request for Amendment
2009.06.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2009-0041697-04
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2009.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2009-0425807-43
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2010.11.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0532600-47
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2011.01.19 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0044999-67
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2011.01.19 수리 (Accepted) 1-1-2011-0044947-04
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2011.04.11 수리 (Accepted) 4-1-2011-5071116-99
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2011.04.14 수리 (Accepted) 4-1-2011-5073875-60
9 등록결정서
Decision to grant
2011.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0402767-26
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2011.11.01 수리 (Accepted) 4-1-2011-5218144-15
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
15 [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Resignation of Agent] Report on Agent (Representative)
2015.02.26 수리 (Accepted) 1-1-2015-0189922-12
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
초음파 영상과 CT 영상의 비강체 영상정합 장치로서, 초음파 신호를 송수신하여 대상체의 3차원 초음파 영상을 형성하는 초음파 영상 형성부; 대상체의 3차원 CT 영상을 형성하는 CT 영상 형성부; 및 상기 3차원 초음파 영상과 상기 3차원 CT 영상 각각에서 횡경막 영역 및 혈관 영역에 대응하는 밝기값 및 그레디언트 정보에 기초하여 횡경막 영역과 혈관 영역의 제1 및 제2 목적함수를 형성하고, 상기 제1 및 제2 목적함수에 기초하여 상기 3차원 초음파 영상과 상기 3차원 CT 영상을 비강체 영상정합하기 위한 정합부 를 포함하는 비강체 영상정합 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 3차원 초음파 영상 및 상기 3차원 CT 영상은 간의 3차원 초음파 영상 및 3차원 CT 영상인, 비강체 영상정합 장치
3 3
제2항에 있어서, 상기 정합부는, 상기 간의 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상에 대해 아핀 정합을 수행하고, 상기 아핀 정합된 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상에서 나타나는 국부 변형을 모델링하여 변형 변수를 정의하고, 상기 3차원 CT 영상에서 다수의 ROI(region of interest) 영역을 정의하고, 상기 ROI 영역에서 횡격막 영역의 제1 목적 함수와 혈관 영역의 제2 목적함수를 형성하고, 상기 제1 목적함수와 상기 제2 목적함수를 이용하여 비용함수를 형성하고, 상기 비용함수를 이용하여 변형 변수를 갱신하는 최적화 과정을 수행하고, 상기 최적화된 변형 변수들을 상기 CT 영상에 반영하여 변형된 CT 영상을 형성하고, 변형된 CT 영상을 상기 3차원 초음파 영상에 비강체 영상정합시키는, 비강체 영상정합 장치
4 4
제3항에 있어서, 상기 정합부는 상기 아핀 정합을 ICP(Iterative Closest Point)에 기반하여 수행하는, 비강체 영상정합 장치
5 5
제3항에 있어서, 상기 정합부는, 상기 아핀 정합된 3D초음파 영상과 CT 영상에 B-스플라인(B-spline) FFD(free form deformation)를 적용하여 상기 국부 변형을 모델링하는, 비강체 영상정합 장치
6 6
제3항에 있어서, 상기 제1 목적함수는 상기 초음파 영상에서의 밝기값과 상기 CT 영상에서의 그레디언트 크기로서 형성되는 횡격막 영역의 목적함수이고, 상기 제2 목적함수는 상기 초음파 영상과 CT 영상의 밝기값으로써 형성되는 혈관영역의 목적함수로서, 에지 방향 각도(edge orientation angle)에 기초한 3차원 접합 히스토그램(3D joint histogram)을 이용하여 얻어지는, 비강체 영상정합 장치
7 7
제6항에 있어서, 상기 ROI 영역은 영역-성장 방법(region-growing scheme)을 이용하여 혈관 및 간을 분할하고, 일정한 크기로 대응하는 분할들의 에지 영역을 확장하여 정의하는, 비강체 영상정합 장치
8 8
제6항에 있어서, 상기 비용함수는 상기 횡격막 영역의 목적 함수 Cdiaphragm와 상기 혈관 영역의 목적함수 Cvessel를 이용하여 다음의 수학식과 같이 정의되고, 상기 λ는 상기 초음파 영상과 상기 CT 영상의 정렬과 변환의 평탄(smoothness) 사이의 교환조건(trade-off)을 나타내고, Csmooth는 3D 구속을 나타내는, 비강체 영상정합 장치
9 9
제8항에 있어서, 상기 변형변수는 Φ로써 표현되고, 수학식 이 만족될 때까지 수학식 을 반복적으로 수행하여 상기 변형변수 Φ를 최적화하되, 상기 ε는 미리 설정된 양의 값이고, 상기 μ는 스텝 크기를 나타내며, k는 자연수로서 그레디언트 하강의 반복 상태를 나타내는, 비강체 영상정합 장치
10 10
초음파 영상과 CT 영상의 비강체 영상정합 방법으로서, a) 초음파 신호를 송수신하여 대상체의 3차원 초음파 영상을 형성하는 단계; b) 대상체의 3차원 CT 영상을 형성하는 단계; 및 c) 상기 3차원 초음파 영상과 상기 3차원 CT 영상 각각에서 횡경막 영역 및 혈관 영역에 대응하는 밝기값 및 그레디언트 정보에 기초하여 횡경막 영역 및 혈관 영역의 제1 및 제2 목적함수를 형성하고, 상기 제1 및 제2 목적함수에 기초하여 상기 3차원 초음파 영상과 상기 3차원 CT 영상을 비강체 영상정합하는 단계 를 포함하는 비강체 영상정합 방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 3차원 초음파 영상 및 상기 3차원 CT 영상은 간의 3차원 초음파 영상 및 3차원 CT 영상인, 비강체 영상정합 방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 단계 c)는, c1) 상기 간의 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상에 대해 아핀 정합을 수행하는 단계; c2) 상기 아핀 정합된 3차원 초음파 영상과 3차원 CT 영상에서 나타나는 국부 변형을 모델링하여 변형 변수를 정의하는 단계; c3) 상기 3차원 CT 영상에서 다수의 ROI(region of interest) 영역을 정의하는 단계; c4) 상기 ROI 영역에서 횡격막 영역의 제1 목적 함수와 혈관 영역의 제2 목적함수를 형성하는 단계; c5) 상기 제1 목적함수와 상기 제2 목적함수를 이용하여 비용함수를 형성하는 단계; c6) 상기 비용함수를 이용하여 변형 변수를 갱신하는 최적화 과정을 수행하는 단계; c7) 상기 최적화된 변형 변수들을 상기 CT 영상에 반영하여 변형된 CT 영상을 형성하는 단계; 및 c8) 변형된 CT 영상을 상기 3차원 초음파 영상에 비강체 영상정합시키는 단계 를 포함하는 비강체 영상정합 방법
13 13
제12항에 있어서, 상기 단계 c1)은, 상기 아핀 정합을 ICP(Iterative Closest Point)에 기반하여 수행하는 단계 를 포함하는 비강체 영상정합 방법
14 14
제12항에 있어서, 상기 단계 c2)는, 상기 아핀 정합된 3D초음파 영상과 CT 영상에 B-스플라인(B-spline) FFD(free form deformation)를 적용하여 상기 국부 변형을 모델링하는 단계 를 포함하는 비강체 영상정합 방법
15 15
제12항에 있어서, 상기 제1 목적함수는 상기 초음파 영상에서의 밝기값과 상기 CT 영상에서의 그레디언트 크기로서 형성되는 횡격막 영역의 목적함수이고, 상기 제2 목적함수는 상기 초음파 영상과 CT 영상의 밝기값으로써 형성되는 혈관영역의 목적함수로서, 에지 방향 각도(edge orientation angle)에 기초한 3차원 접합 히스토그램(3D joint histogram)을 이용하여 얻어지는, 비강체 영상정합 방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 ROI 영역은 영역-성장 방법(region-growing scheme)을 이용하여 혈관 및 간을 분할하고, 일정한 크기로 대응하는 분할들의 에지 영역을 확장하여 정의하는, 비강체 영상정합 방법
17 17
제15항에 있어서, 상기 비용함수는 상기 횡격막 영역의 목적 함수 Cdiaphragm와 상기 혈관 영역의 목적함수 Cvessel를 이용하여 다음의 수학식과 같이 정의되고, 상기 λ는 상기 초음파 영상과 상기 CT 영상의 정렬과 변환의 평탄(smoothness) 사이의 교환조건(trade-off)을 나타내고, Csmooth는 3D 구속을 나타내는, 비강체 영상정합 방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 변형변수는 Φ로써 표현되고, 수학식 이 만족될 때까지 수학식 을 반복적으로 수행하여 상기 변형변수 Φ를 최적화하되, 상기 ε는 미리 설정된 양의 값이고, 상기 μ는 스텝 크기를 나타내며, k는 자연수로서 그레디언트 하강의 반복 상태를 나타내는, 비강체 영상정합 방법
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP02131212 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 EP02131212 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
3 JP04983860 JP 일본 FAMILY
4 JP21291617 JP 일본 FAMILY
5 US08369597 US 미국 FAMILY
6 US20090304252 US 미국 FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
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2 EP2131212 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
3 JP2009291617 JP 일본 DOCDBFAMILY
4 JP4983860 JP 일본 DOCDBFAMILY
5 US2009304252 US 미국 DOCDBFAMILY
6 US8369597 US 미국 DOCDBFAMILY
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