1. CT 영상데이터세트(CT Image Data Sets)
다중절편 CT 스캐너에서 획득한 전산화단층촬영(CT) 영상데이터세트(가로단면영상)의 규모가 커지면서 CT 투사검사, CT 혈관조영술(CTA), 3D 영상화, CT 가상현실영상화를 포함한 다양한 응용기술들이 탄생했다.
다중절편 CT 스캐너는 검사 대상인 해부학적 구조의 대규모 체적데이터세트를 만들어 낸다. 이때 획득된 수백 개의 영상은 판독과 진단을 위해 영상의학과 전문의들에게 제공된다. 일반적으로 이런 영상들은 한 번에 하나씩 검토하게 되며 관찰자들이 2D 영상을 이용하여 해부학적 구조를 3D로 시각화하려면 자신의 인지적 재구서 능력에 의존하여야 한다. 2D 영상으로부토 3D의 해부학적 구조를 인지해내는 일은 기하학적으로 복잡한 구조의 모양을 가지고 있다는 측면에서 사람에 따라 어렵게 느껴질 수 있다. 이에 대한 한 가지 해결책이 가상현실(virtual reality, VR)영상화라고 부르는 3D영상처리 기술이다. 다중절편 CT 스캐너의 기술적 발전으로 말미암아 등방성영상데이터세트가 양적으로 증가하기에 이르렀고, CT 투시검사, CTA, 3D 영상화 같은 적용 기술에서의 발전이라는 결과에 도달하게 됐다.
영상의학과 전문의들이 현재 사용하고 있는 여러 가지 영상 묘출 기술에서 2D 가로단면영상, 2D 다중평면 재설정(MPR)영상, 3D 영상, 심지어 컴퓨터 지원 검출과 진단(computer-assisted detection and diagnosis, CAD)은 물론 VR 영상과 영상판독을 지원하기 위한 최신의 가상해부 등이 있다.
2. 가상횬살용성화의 개요(Overview of Virtual Reality Imaging)
가상현실영상화는 사용자를 컴퓨터가 만든 환경으로 끌어들어 3D 장면과 상호작용할 수 있도록 하는 컴퓨터 과학의 한 분야이다. VR 개념을 관 구조의 내부 영상생성에 사용할 경우 이것을 가상내시경검사(virtual endoscpopy)라고 부른다. 히긴스 등은 다음과 같이 설명한다. 가상내시경은 그래픽 기반 소프트웨어 시스템으로서 3D 영상 내부에서 내시경검사를 가상으로 시행하기 위해 사용된다. 가상내시경검사(endoscopy)에서 3D 영상은 "복제품(copy)"이나 가상환경으로서의 역할을 하면서 스캔한 해부학적 구조를 표현한다. 컴퓨터 기반 렌더링 도구를 사용하면, 가상내시경은 가상환경 내부에서 실제 내시경의 영상과 유사한 관내 표면 영상을 만들어낸다. 가상내시경은 가상환경에 손상을 주지 않기 때문에 특별한 제한을 받지 않고 검사를 수행할 수 있다. 실제 내시경은 광학비디오 지원 기술을 사용하여 의사들이 해부학적 관 구조의 내부를 상호적(interactively)으로 검사할 수 있도록 도와준다. 그러나 물리적 장치의 특성으로 인해 환자들에게 고통을 줄 수 있고 그 밖의 다른 위험도 존재할 수 있다.
최근 VR 영상화라는 주제는 일본의 오사카에서 열린 2006 컴퓨터 보조 방사선 과학 및 의과학화에서 크게 주목을 받았는데, 여기에서 여러 연구자들이 VR 영상화 적용 기술에 대한 그들의 연구결과를 발표했다. 당시 학회에서 나오키 스즈키(Naoki Suzuki)박사 는 동경자혜회 의과대학(jikei university school of medicine in tokyo) 일본의료영상화연구소(japan's institute of medicine imaging)의 수많은 연구 과제를 설명하면서 다음과 같은 중요한 논평을 냈다. "우리의 비전은 VR 기술을 사용하여 영상시뮬레이션과 탐색을 개선하는 것이다." 내과와 외과, 4D 영상화에서 VR 응용기술의 범위는 3D와 4D 영상데이터세트를 이용한 진단, 영상융합, 가상수술부터 치료시뮬레이션과 인체동의학, 가상공간에서의 의학교육에까지 이른다.
3. 기술적 고려사항(Technical Considerations)
CT 가상내시경검사를 염두에 두었을 때는 몇 가지 기술적 조건을 고려해야 한다. 데이터수집, 영상 전처리, 3D 랜더링, 그리고 영상 표시와 분석이 4가지 기본 조건으로 있다. 각 기술들은 가상 CT 큰창자내시경검사의 성능을 개선하기 위한 노력의 일환으로 현재 연구가 진행되고 있지만, 소화기내과 의사와 영사으이학과 전문의 사이에서는 여전히 논쟁이 일고있다.
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