Simulation Study for the Distortion Correction of Digital Angiographic Images using Geometric Transformation

디지털 혈관 조영상의 기하학적 왜곡 보정을 위한 모의 실험 연구

  • 진호상 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 신동훈 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 허순녕 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 곽철은 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 최보영 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 이형구 (가톨릭대학교 의공학교실) ;
  • 서태석 (가톨릭대학교 의공학교실)
  • Published : 2002.11.01

Abstract

Accurate localization of target lesion is required to protect normal peripheral tissue and irradiate exactly to tumors in stereotactic radiosurgery(SRS). Digital angiography is one of the most effective diagnostic tools to detect and identify the target tumors. However, it shows pincushion distortion due to the characteristics of the image intensifier. We have implemented a simulation study for the correction of distortion using the geometric transformation. Phantom images were produced transformation. In conclusion, the geometric transformation could effectively be used for the pincushion distortion of image intensifier and there was no significant different between two methods indicating 2% correction error from the ideal image in all cases.

병변의 정확한 위치 결정은 정위적 방사선 수술에서 정상조직을 보호하고 방사선을 정확히 병변에 조사하기 위하여 매우 중요하다. 병변의 검출 및 위치 결정에 보편적으로 사용되는 디지털 혈관조영술에서는 영상증배관의 기하학적 특성으로 인해 영상이 중심부로 휘는 바늘겨레 왜곡이 발생하게 된다. 이러한 왜곡은 병변 위치 결정의 오차를 증가시키므로 보정해주어야만 한다. 본 연구에서는 이러한 왜곡을 보정하기 위하여 바늘겨레 왜곡을 모사한 영상을 만들었다. 이렇게 만든 왜곡 모사 영상을 기하학적 변환 방법인 bilinear 변환과 polynomial 변환을 사용하여 보정하였다. 이러한 보정 방법으로 왜곡을 보정한 영상과 왜곡되지 않았을 때의 영상을 모사한 원영상과의 각 화소값과의 차이를 구하여 통계적인 오차를 계산하였다. 보정 결과 두 변환 방법 모두에서 원 영상과의 오차가 2% 이내로 보정 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 서로 다른 두 보정 방법간의 비교에서는 전 영역에서 거의 같은 오차를 나타냄으로써 두 보정 방법간의 차이가 나타나지 않음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 한국의학물리학회지 v.11 no.1 정위적 방사선 수술시 디지털 혈관 조영 영상 왜곡 보정을 통한 최적의 종야위치 결정 신동훈;서태석;허순녕;손병철;이형구;최보영;신경섭
  2. J Korea Asso Radia Prot v.20 no.99 Development of 3-D Stereotactic Locations System and Radiation Measurment for Stereotatic Radiosurgery T.S. Suh;D.Y. Suh;S.H. Park;H.S. Jang;B.Y. Choe;S. C. Yoon;K.S. Shinn;Y.W. Bahk;I.H. Kim;W.S. Kang;S.W. Ha;C.I. Park
  3. Basic Concept of Digital Substration Angiography, Basic Concept of Digital Substration Angiography, A.K. Robert;J.R. Stephen
  4. Medical physics v.3 no.2 Characterization of aberrations in image-intensified fluoroscopy L.W. Casperson;P. Spiegler;J.H. Grollman, Jr https://doi.org/10.1118/1.594275
  5. Medial Physics v.14 no.1 Digital image motion correction by spatial warp methods D.R. Pickens;R.R. Price;J.J. Erickson;A.E. James Jr.
  6. Medical Physics v.84 no.2 Analysis and correction of imperfectins in the image intensifier-TV-digitizer imaging chain J.M. Boone;J.A. Seibert;W.A. Barrett;E.A. Blood
  7. Medial Physics v.14 no.2 Image inteisfier distortion correction D.P. Chakrabory
  8. Digital Image Wrapping, Washington Digital Image Wrapping, Washington G. Wolberg
  9. Digital Image Wrapping, Washington Image Processing R.C. Gonzalez;R.E. Wood
  10. I J Radiat Oncol Biol Phys v.13 Stereotaxic Localization Of Intracranial Targets R.L. Siddon;N.H. Barth https://doi.org/10.1016/0360-3016(87)90201-X
  11. Neuroradiology v.40 no.5 An algorithm for corrections of distortion in stereotaxic digital subtraction angiography M. Soderman;C. Picard;K. Ericson https://doi.org/10.1007/s002340050585
  12. Medical Physics v.17 no.5 Original of flare in x-ray image intensifiers R. Luhta;J.A. Rowlands
  13. Medical Physics v.14 no.2 Image intensifier distortion correction D.P. Chakrabory https://doi.org/10.1118/1.596078
  14. Medical Physics v.18 no.6 Accurate characteriaztion of image intensifier distortions S. Rudin;D.R. Bednarek;R. Wong https://doi.org/10.1118/1.596623
  15. Medical Physics v.13 no.2 of basic imaging properies in digital radiography-Noise Wiener spectra of Ⅱ-TV digital imaging system M.L. Giger;K. Doi;H. Fujita https://doi.org/10.1118/1.595937
  16. Medical Physics v.17 no.5 Origins of flare in x-ray imgage intensifiers R. Luhta;J.A. Rowlands https://doi.org/10.1118/1.596447