For the patients with bladder dysfunction, measurement of urine volume inside the bladder is very critical to avoid bladder failure. In measuring urine volume inside a bladder, low-resolution 3D ultrasound images are widely used. However, urine volume estimation from 3D ultrasound images is prone to big errors and inconsistency because of low spatial resolution and low signal-to-noise ratio of ultrasound images. We developed a new robust volume estimation algorithm which is not computationally

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... xpensive. We tested the algorithm on a lab-built ultrasound bladder phantom and volunteers. The average error rate of the human bladder volume estimation was 5.9% which was better than the commercial machine. I. 서 론 방광 질환을 가진 환자의 방광 내 잔뇨량을 측정하는 것 은 매우 중요하다. 방광 내 소변이 꽉 차는 것을 느끼지 못 하는 환자로부터 소변을 강제적으로 배출시키는 것은 방광 의 파열이나 기능 부전 심화를 막는데 도움이 된다[1]. 의 료영상 장비인 MRI, CT, 초음파 장비 등을 이용하여 비침 습적으로 방광 내 잔뇨량의 부피를 추정할 수 있는데 특히, 공간해상도가 높은 MRI와 CT를 이용하여 3D 영상을 얻 고, 이로부터 방광의 부피를 정확하게 추정할 수 있다는 연 구결과가 있었다[2,3]. 하지만 MRI를 이용하여 방광 내 잔 뇨량을 측정하기에는 비용이 너무 크게 들고, CT를 이용하 는 경우 높은 비용에 더하여 환자에게 과도한 방사능을 노 출하는 문제가 있다. 따라서 방광 내 잔뇨량을 하루에 몇 번 씩 반복적으로 측정하는데 MRI와 CT를 사용하는 것은 현 실적이지 않으며, 이들은 방광 신경조직의 관찰이나 암 진 단 등 중증질환 진단에 이용된다. 따라서 비침습적이고 상 대적으로 가격이 저렴한 초음파 장비를 이용하여 방광 내 잔뇨량을 측정하는 것이 일반적이다. 고급형 초음파 장비는 2차원 배열형 트랜스듀서를 이용하 여 3D 영상을 고속으로 얻어 내는데[4], 이러한 고급형 초 음파 장비를 잔뇨량 측정에 사용하는 것은 비용적인 측면에 서도, 임상 인력의 효율적 활용 측면에서도 적합하지 않다. 반면에 2~3개의 단면 영상만을 이용하여 방광의 부피를 추 정하는 고전적인 방법은 정확도가 낮고, 측정치가 일관적이 지 못한 문제가 있다[5-8]. 최근 연구에서는 초음파 프로브 를 회전시키면서 다수의 단면 영상을 얻고, 이를 토대로 3D 입체 부피를 얻는 방법이 개발되었다[9]. 본 논문에서는 여 러 개의 초음파 단면 영상 데이터를 이용하여 3D 입체의 부 피를 얻는 방법에 대해 설명한다. 이 방법은 방광 벽을 추 출하는 알고리즘과 추출된 방광 벽 영상으로부터 3D 부피 를 계산하는 알고리즘으로 이루어진다.