본 논문에서는 효율적이며 편리한 원격의료시스템을 개발하기 위해 분산 멀티미디어 기술을 바탕으로 256kbps 전용선과 10Mbps Ethernet LAN망을 기반으로 원격의료시스템을 설계 및 구현하였다. 원격 의료시스템은 분산멀티미디어 기술을 이용하여 여러 개의 영상획득장치와 저장 장치 및 서버들을 네트워크와 효율적으로 연결함으로써 통한 환경아래 빠르고 간편하게 의료영상을 열람하고 저장, 전송할 수 있게 하였다. 의료영상의 전송 효율을 높이고 추후 Web의로의 확장을 위해서 JPEG방식의 영상압축을 실시하였으며 데이터베이스의 안정성과 효율을 높이기 위해 의료정보를 데이터베이스로 의료영상을 파일로 데이터베이스로 구축하여 관리할 수 있게 설계와 구현을 하였다.
컴퓨터의 발달과 네트워크 환경의 개선으로 많은 병원에서는 의료영상을 처리하여 저장하고 전송하는 시스템인 의료영상 저장전송시스템(PACS)을 도입·확대 보급하고 있다. PACS의 도입으로 대용량의 의료 영상을 저장하고 전송하는 문제가 대두되어, 그 해결 방안으로 디지털 영상처리에 사용되고 있는 다양한 영상처리 기법과 압축방법들이 의료영상에 적용되고 있다. 본 논문에서는 의료영상에 다양한 압축방법들을 적용하여 무손실 압축방법으로는 RLC, 손실 압축으로는 DCT를 이용한 JPEG를 DICOM 표준에서 지원하는 방식으로 구현하였다. 또한 현재 영상압축 및 영상처리에 이용되고 있는 Wavelet 변환 방식을 도입하여 의료 영상을 압축하였으며, 의료영상에 적용된 압축방법들의 압축율을 비교·분석하였다.
컴퓨터 보급의 급속한 발전과 멀티미디어의 등장으로 기존의 텍스트와 이미지, 음성, 오디오, 동영상 등의 정보를 디지털화하고, 컴퓨터를 이용하여 저장, 처리, 전송하게 되면서 의료 분야에서도 상당한 업무의 변화를 요구하게 되었다. 의료 분야에서의 이러한 급격한 개방과 더불어 초고속 정보 통신의 발달은 원격진료라는 또 다른 요구를 대두시키고 있다. 이를 위해서는, 멀티미디어 기술, 대용량의 정보를 저장하는 데이터베이스 기술, 초속의 광 대역 기술 등을 통합하여 종합적인 멀티미디어 의료 정보 시스템을 구축하는 것이 시급하다. 이러한 이유들로 본 논문에서는 병원/의원의 의료진들로 하여금 의료영상이나 자료를 상호 전송하여 환자의 진료 또는 검진결과를 확인하고 전문가의 조언 등을 구하는 원격 진료용 의료영상 시스템의 요구사항을 분석, 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 클라이언트/서버 구조로써 영상 획득 및 출력, 의료영상 국제 표준 포맷인 DICOM 포맷으로의 영상 저장, MCA(Multi Channel Analyzer), ROI(Region Of Interest) 등의 영상 분석, 필터링 및 영상 확대/축소/회전 등의 각종 영상 처리의 주요 기능을 갖으며, 사용자가 편리하고 쉽게 사용할 수 있도록 아이콘(icon) 중심의 직관적인 인터페이스를 갖는다.
디지털 병원이 지향하고 있는 병원내의 정보화 시스템으로는 영상저장 및 전송시스템을 비롯한 여러 시스템들이 있다. 영상저장 및 전송시스템은 병원 내에서 발생하는 각종 의료영상을 저장하고 전송하는 시스템이며, 시술 중 필요한 각종 의료영상은 키보드나 풋 스위치를 이용하여 캡쳐한다.본 연구에서는 메인 풋 스위치 케이스 내에 탐재 가능한 풋 스위치용 USB 모듈을 MicroController가 내장된 USB지원 MCU 관련 회로와 최대 5개 풋 스위치를 위한 I/O 인터페이스 부분 등으로 설계 구현하고, 다양한 기능을 제공하는 풋 스위치 제어 프로그램을 개발하였다. 개발한 풋 스위치 USB 모듈을 병원 현장에 적용한 결과 안정적으로 동작함을 확인할 수 있었다.
대부분의 의료 영상 관리 시스템이 의료 영상의 저장, 전송 등의 기본적인 기능만 지원될 뿐 상위 응용 계층에서 내용기반 검색이 지원되지 않고 있다. 본 논문에서는 이를 위해 내용 기반 검색 기능을 지원하는 의료 영상 검색 시스템을 설계 및 구현한다. 의료 영상 검색 시스템은 질의 이미지의 내용기반 검색을 위해 색-공간, 질감, 모양 특징에 의한 유사 비교 기법을 사용하고 각각의 유사 비교 검색에 의해 생성된 결과 집합들을 통할하고 최종 결과 제시를 위해 복합 질의문 계획 생성 알고리즘을 제시한다.
현재 병원에서 구축되어 사용되는 PACS 시스템은 대용량의 데이터를 취급하고, 의료 영상 정보의 관리도 서버에 집중되어 이루어짐으로 서버의 부하가 크다. 의료 영상은 DICOM 표준을 따라 만들어지고 운용되는데 크기가 크고 이동 빈도가 높은 의료 영상 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 의료 정보의 분산된 관리 체계를 제시한다. 의료 정보의 분산 관리 및 전송은 네트워크의 부하와 서버의 부하를 줄여서 효율적 자원의 사용과 서버 시스템의 성능 향상이라는 효과를 가져올 것이다. DICOM PC to PC 컴포넌트는 요청한 질의를 처리하는 서비스 매니저와 파일의 전송을 담당하는 커뮤니케이션 매니저, 그리고 데이터의 저장과 시스템 동작을 담당하는 DICOM 매니저로 구성되어 있다. 각 컴포넌트는 에이전트로 구현이 되었다. 각 컴포넌트 간의 메시지 통신은 에이전트 통신 언어로 코드화된 XML 문서를 사용한다. 본 시스템은 기존의 DICOM 서버에서 요청 받은 질의를 수행하여 중앙집중적으로 처리했던 파일관리와 전송 방법을 각각의 PC에서 파일 관리 및 전송을 분산적으로 처리함으로써 서버가 처리하던 일의 과중을 분산 시켜서 의료 영상 전송과 관리에의 효율을 증대시킨다.
모바일 환경이 널리 확산되면서 최근 의료진단시스템은 기존 시스템의 지역적 한계를 넘어 시공간의 제약을 받지 않고 제공되고 있다. 또한 무선 인터넷 기술과 모바일 이동 통신 기술이 의료 기술과 융합하며 빠르게 보급되어 발전하고 있다. 의료 서비스 이용자는 다양한 종류의 무선 단말기를 이용하여 이동 중 무선망을 통해 의료 서비스를 제공 받을 수 있다. 본 논문에서는 병원 의료영상 진단 정보를 병원내의 시공간을 벗어나 전송, 검색 및 갱신할 수 있는 의료 진단 정보 시스템을 구현하고 평가하였다. DICOM CT영상과 JPEG 2000 CT압축영상의 비교를 통하여 임상적으로 적합한 영상인지를 t-test를 실시하여 통계적으로 평가한 결과 DICOM CT영상의 경우 평균 평가 값이 비교적 임상적 진단에 적합한 영상임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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