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의료 영상과 좌표계(Coordinate system)

의료 영상을 다루기 위해, 기본적으로 좌표계에 대한 이해가 필요합니다.


Plane



https://en.wikipedia.org/wiki/File:Human_anatomy_planes,_labeled.svg

  • Coronal plane (Frontal plane): 관상면 영상
  • Sagittal plane (Longitudinal plane): 시상면 영상
  • Axial plane (Transverse plane): 횡단상/축면 영상

Anatomical orientation and directions



https://www.researchgate.net/figure/Basics-of-anatomical-orientation_fig1_257480266

  • Left – Right: 왼쪽 – 오른쪽
  • Anterior – Posterior: 앞 – 뒤
  • Superior – Inferior: 위 – 아래

의료 영상처리와 좌표계

의료 영상을 응용 프로그램 상에서 처리할 때 좌표계의 변환이 필요합니다. 이미징 응용 프로그램에서 일반적으로 사용되는 세 가지 좌표계가 있습니다: World, Anatomical 및 image 좌표계.

다음 그림은 세 개의 좌표계를 보여줍니다.



https://www.slicer.org/wiki/Coordinate_systems

1) World 좌표계

World 좌표계는 일반적으로 모델 (예: MRI 스캐너 또는 환자)이 배치되는 직교 좌표계(=카르테시안 or 데카르트 좌표계)입니다. 모든 모델에는 각각 좌표계가 있지만 각 모델의 위치와 방향을 정의하는 World 좌표계는 하나만 사용합니다.

2) Anatomical 좌표계

의료 영상기술에서 가장 중요한 모델 좌표계는 Anatomical 좌표계입니다. 이 공간은 인간의 표준 해부학적 위치를 설명하는 세 개의 평면으로 구성됩니다. 3D basis는 Anterior-Posterior, Inferior-Superior, Left-Right의 해부학적 축을 따라 정의됩니다. 본 포스팅의 제일 앞쪽에 추가한 이미지를 보시면 이해하는데 도움이 됩니다.

그러나 응용 프로그램마다 3D basis에 대해 다른 정의를 사용합니다. 예를 들어 LPS(Left, Posterior, Superior)는 DICOM 이미지와 ITK 툴킷에서 사용됩니다. RAS(Right, Anterior, Superior)도 흔하게 많이 쓰입니다. 그래서 LPS – RAS간 변환이 자주 쓰입니다.

3) Image 좌표계

Image 좌표계는 해부학과 관련하여 응용프로그램에서 영상을 획득하고 처리하는데 사용됩니다. 의료용 스캐너는 왼쪽 상단에서 시작하는 점과 세포의 규칙적인 직사각형 배열을 만듭니다. i 축은 오른쪽으로, j 축은 아래쪽으로, k 축은 뒤로 증가합니다. 각 복셀(i j k)의 값 외에도 해부학적 좌표의 원점(origin)과 간격(spacing)도 저장됩니다.

아래 이미지를 살펴보시면, 위 설명을 이해하는 데 도움이 될 것 같습니다. (관련 포스팅: 2020/11/14 – [영상처리/ITK] – ITK::Image 클래스 개요)



http://insightsoftwareconsortium.github.io* Reference: www.slicer.org/wiki/Coordinate_systems

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