초고속 정보통신망을 통한 3차원 영상 정보의 가상현실 관리에 관한 연구

A Study on Virtual Reality Management of 3D Image Information using High-Speed Information Network

본 논문에서는 각종 단층 촬영 의료영상 장비로 촬영한 2차원 단면화상 데이터들을 차원 재구성 알고리즘을 사용하여 3차원 영상으로 재구성한 다음, 웹 서버의 데이터베이스에 저장하고 관리하며, 인터넷 가상현실 표준언어인 VRML(Virtual Reality Modeling Language)로 표현된 3차원 의료영상을 비롯한 각종 의료영상 정보를 웹브라우저를 사용하여 검색해 볼 수 있는 의료영상정보시스템(Medical Image Information System)에 관하여 기술한다. 본 연구를 통하여 개발한 의료영상정보시스템에서는 단층 촬영된 2차원 단면화상을 처리한 다음, 3차원 의료 영상을 생성하기 위하여 표면기반 랜더링 방법(Surface-based Rendering Method)을 사용하였다. 인터넷을 통하여 전송되는 영상파일의 크기를 줄이기 위하여 삼각형 매쉬(Triangle Meshes)을 이루는 다각형의 개수를 줄이는 알고리즘을 사용하며, 3차원 의료영상 데이터의 크기를 약 50%이상 줄일 수 있다. 아울러, 3차원 영상 데이터 파일을 압축을 하게 되면 파일의 크기를 80%이상 줄일 수 가 있으므로 웹상에서 신속하게 3차원 의료영상 데이터를 검색할 수 있고, 의료영상을 VRML을 사용하여 표현하므로 고성능의 그래픽 카드가 없는 일반 PC에서도 인터넷을 통하여 디스플레이 할 수 있다. 또한, CGI(Common Gateway Interface)방식을 사용하여 서버의 데이터베이스에 저장되어 있는 CT(Computerized Tomography), MRI(Magnetic Resonance Imaging), PET(Positron Emission Tomography), SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)등의 단층 촬영 장비로 촬영한 다양한 종류의 디지털 의료영상을 사용자에게 의료영상정보시스템을 통하여 2차원 단면화상 또는 3차원 영상으로 표현하여 보여주고, 환자에 관한 각종 정보와 진단정보 등을 신속하게 제공한다. 본 논문에서 제안하는 의료영상정보시스템은 초고속 정보통신 망을 통하여 원격의료시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다.

In this paper, we deseribe a Medical Image Information System. Our system stores and manages 5 dimensional medical image data and provides the 3 dimensional medical data via the Internet. The Internet standard VR format. VRML(Virtual Reality Modeling Language) is used to represent the 3I) medical image data. The 3D images are reconstructed from medical image data which are enerated by medical imaging systems such ans CT(Computerized Tomography). MRI(Magnetic Resonance Imaging). PET(Positron Emission Tomograph), SPECT(Single Photon Emission Compated Tomography). We implemented the medical image information system shich rses a surface-based rendering method for the econstruction of 3D images from 2D medical image data. In order to reduce the size of image files to be transfered via the Internet. The system can reduce more than 50% for the triangles which represent the surfaces of the generated 3D medical images. When we compress the 3D image file, the size of the file can be redued more than 80%. The users can promptly retrieve 3D medical image data through the Internet and view the 3D medical images without a graphical acceleration card, because the images are represented in VRML. The image data are generated by various types of medical imaging systems such as CT, MRI, PET, and SPECT. Our system can display those different types of medical images in the 2D and the 3D formats. The patient information and the diagnostic information are also provided by the system. The system can be used to implement the "Tele medicaine" systems.