KR101579900B1 - Method and apparatus for analyzing quantitatively of myocardial viability - Google Patents

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KR101579900B1 KR1020140148514A KR20140148514A KR101579900B1 KR 101579900 B1 KR101579900 B1 KR 101579900B1 KR 1020140148514 A KR1020140148514 A KR 1020140148514A KR 20140148514 A KR20140148514 A KR 20140148514A KR 101579900 B1 KR101579900 B1 KR 101579900B1
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장혁재
심학준
한동진
장영걸
전병환
홍영택
정성희
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing quantitatively myocardial viability. The method includes a step of distinguishing a coronary artery region from a contrasted computed tomography angiography (CTA) image; a step of detecting abnormal coronary artery from the coronary artery region; a step of setting a cardiac infarction region from the abnormal coronary artery; and a step of performing quantitative analysis in the detected cardiac infarction region.

Description

심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ANALYZING QUANTITATIVELY OF MYOCARDIAL VIABILITY}[0001] METHOD AND APPARATUS FOR ANALYZING QUANTITATIVELY OF MYOCARDIAL VIABILITY [0002]

본 발명은 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 관상동맥의 비정상 협착 혈관의 분포영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 사전에 설정 및 제한한 후 정량적 분석을 수행하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for the quantitative analysis of myocardial viability. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for quantitatively analyzing the myocardial viability of a myocardium, To a method and apparatus for quantitative analysis of viability.

현재 CT 영상에서의 심근의 생존능 분석은 초기 순환 관류 영상이나 지연 증강 영상을 촬영하여 수행되고 있다. Current survival analysis of myocardial infarction on CT images is performed by imaging initial perfusion perfusion images or delayed enhancement images.

초기 순환 관류 영상과 지연 증강 영상에서 경색 부위의 정량적 분석은 각각 영상에서의 저음영(Hypo-enhancement)과 고음영(Hyper-enhancement) 부분을 문턱치값 추출(Thresholding) 후 연결 요소 분석(Connected Component Analysis, CCA) 혹은 사용자가 시작점을 주고 CCA에 기반을 둔 지역 성장(Region Growing) 기법을 이용하여 수행되고 있다.The quantitative analysis of the infarction sites in the early circulation perfusion images and the delayed enhancement images is performed by connecting connected component analysis after hypothesising the hypo-enhancement and hyper- (CCA), or a Region Growing technique based on a CCA that gives a user a starting point.

그러나, 근본적 알고리즘인 CCA는 수행시간이 오래 걸리는 알고리즘이고, 또한 두 가지 방법 모두 CT Number에 근거하여 수행되기 때문에 CT Number의 구별이 뚜렷하지 않을 경우 실제 경색 부위가 아닌 곳까지 함께 검출되어 사용자에게 잘못된 분석 값을 제공하는 문제점이 있다.However, since CCA is an algorithm that takes a long time to execute, and both methods are performed based on CT numbers, if the CT number is not distinct, There is a problem of providing an analysis value.

이와 관련하여, 한국등록특허 제1425010호는 "이중 에너지 컴퓨터 단층촬영을 이용한 심근 생존능 분석 방법 및 장치"에 관하여 개시하고 있다. In this regard, Korean Patent Registration No. 1425010 discloses "Method and apparatus for analyzing myocardial viability using dual energy computed tomography. &Quot;

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 관상동맥의 비정상 협착 혈관의 분포영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 사전에 설정 및 제한한 후 정량적 분석을 수행함으로써, 분석의 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있는 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating the rate of myocardial infarction by performing a quantitative analysis after preliminarily setting and limiting a region for detecting myocardial infarction, And to provide a method and apparatus for quantitative analysis of myocardial viability which can improve accuracy.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법은 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계; 상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계; 상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계; 및 상기 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행하는 단계;를 포함하며, 상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계는, 3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for quantifying myocardial viability by performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image; Detecting an abnormal coronary artery in the coronary artery region; Setting an infarction detection area of the myocardium in the abnormal coronary artery; And performing quantitative analysis in the infarct detection area of the myocardium, wherein setting the infarct detection area of the myocardial infarction in the abnormal coronary artery is performed by considering the distribution area of the abnormal coronary artery in the three- A method for quantitative analysis of myocardial viability by setting an infarct detection region of myocardial muscle.

또한, 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계에서, 초기 순환 관류 영상인 경우, 조영된 CIA 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고, 지연 증강 영상인 경우, 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA과 조영된 CTA 영상을 정합한 후 관상동맥 영역화를 수행한다.Further, in the step of performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image, in the case of an initial circulating perfusion image, coronary artery segmentation is performed in the contrasted CIA image, Coronary artery segmentation is performed after matching the CTA images and the contrasted CTA images for diagnosis.

또한, 상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계는, 상기 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 비정상 관상동맥을 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of detecting abnormal coronary arteries in the coronary artery region may include detecting abnormalities in the coronary artery region from abnormalities in the coronary artery region including the left anterior descending artery (LAD), the left circumflex artery (LCx), and the right coronary artery And detecting the coronary artery.

또한, 상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계는, 상기 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector(Normal Vector)와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면(Cross-section)들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 상기 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting an abnormal coronary artery in the coronary artery region includes obtaining a normal vector and a vein center coordinate of the blood vessel in the coronary artery region, Cross-sections are examined to determine that the area where the area of the blood vessel decreases is determined to be the abnormal coronary artery in which stenosis is present.

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상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 장치는 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 관상동맥 영역화부; 상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 비정상 관상동맥 검출부; 상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 경색 영역 검출부; 및 상기 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행하는 정량적 분석부;를 포함하며, 상기 경색 영역 검출부는 3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for quantitatively analyzing myocardial viability, comprising: a coronary artery segmentation unit for performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image; An abnormal coronary artery detecting unit for detecting an abnormal coronary artery in the coronary artery region; An infarction area detecting unit for setting an infarction detecting area of the myocardium in the abnormal coronary artery; And a quantitative analysis unit for performing a quantitative analysis in the infarct detection area of the myocardium, wherein the infarct area detection unit sets the infarct detection area of the myocardial muscle in consideration of the distribution area of the abnormal coronary artery in the three-dimensional space .

또한, 상기 관상동맥 영역화부는 초기 순환 관류 영상인 경우, 조영된 CIA 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고, 지연 증강 영상인 경우, 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA과 조영된 CTA 영상을 정합한 후 관상동맥 영역화를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the coronary artery segmentation unit performs coronary artery segmentation in the CTA image in the case of the initial circulating perfusion image, and matches the CTA image and the contrasted CTA image in the case of the delayed enhancement image, And then performing coronary artery segmentation.

또한, 상기 비정상 관상동맥 검출부는 상기 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 비정상 관상동맥을 검출하는 것을 특징으로 한다.The abnormal coronary artery detecting unit is characterized by detecting an abnormal coronary artery in a main artery including a left anterior descending artery (LAD), a left circumflex artery (LCx), and a right coronary artery (RCA) in the coronary artery region do.

또한, 상기 비정상 관상동맥 검출부는 상기 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector(Normal Vector)와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 상기 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the abnormal coronary artery detecting unit obtains a normal vector and a vein center coordinate of a vein in the coronary artery region, and examines the blood vessel cross-sections based on the obtained vector and the vein center coordinate, And determining that the site is the abnormal coronary artery in which stenosis is present.

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상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치는 관상동맥의 비정상 협착 혈관의 분포영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 사전에 설정 및 제한한 후 정량적 분석을 수행함으로써, 심근의 생존능 크기 및 위치를 신속 정확하게 파악하여 불필요한 추가 시술을 방지할 수 있는 효과가 있다.The method and apparatus for quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention having the above-described structure can be applied to quantitative analysis of myocardial infarction by preliminarily setting and limiting the infarction detection region of the myocardium in consideration of the distribution region of abnormal stenotic vessels of the coronary artery, It is possible to quickly and accurately grasp the size and position of the survival ability of the myocardial muscle, thereby preventing unnecessary additional procedures.

도 1은 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 조영된 CTA 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계를 설명하기 위한 예시이다.
도 5는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계를 설명하기 위한 예시이다.
도 6은 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계를 설명하기 위한 예시이다.FIG. 1 is a view for explaining the constitution of a device for quantitatively measuring the viability of myocardial muscles according to the present invention.
FIG. 2 is a flow chart for explaining the procedure of the quantitative analysis of the viability of myocardial muscle according to the present invention.
FIGS. 3 and 4 are illustrations for explaining the step of performing coronary artery segmentation from the CTA image imaged in the method for quantifying the survival of myocardial muscle according to the present invention.
5 is an illustration for explaining a step of detecting an abnormal coronary artery in a coronary artery region in a method for quantitatively analyzing the viability of myocardial muscle according to the present invention.
FIG. 6 is an illustration for explaining a step of setting a region for detecting myocardial infarction in an abnormal coronary artery in the method of quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 출력되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. . First, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible even if they are displayed on other drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

심장은 심근의 수축을 통하여 전체에 혈액을 공급하는 필수적인 기관이다. 심근이 수축하기 위해서는 관상동맥이라는 혈관을 통해서 필요한 에너지원을 공급받아야 한다. 하지만 잘못된 식습관으로 인해 관상동맥에 플라크가 쌓여 혈관이 막히게 되면, 심근은 필요한 에너지원을 공급받지 못하고 괴사가 일어나 심장의 수축에 영향을 끼친다.The heart is an essential organ that supplies blood to the whole through contraction of the myocardium. In order for the myocardium to contract, it must be supplied with the necessary energy source through the coronary artery. However, if plaque builds up in the coronary arteries due to erratic eating habits and the blood vessels become clogged, the myocardium does not receive the necessary energy source and necrosis affects the contraction of the heart.

관상동맥에 플라크가 쌓여 협착(Stenosis)되는 질환을 협심증이라 하며, 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술 (Computed Tomography Angiography, 이하 CTA) 방법을 이용하여 진단한다. Angina pectoris is a disease in which plaque accumulates in the coronary arteries and stenosis is diagnosed by computed tomography angiography (CTA).

CTA를 이용하여 진단했을 때 관상동맥에 협착이 발견되면 심한 혹은 중등도의 애매한 협착일 경우 중재시술을 통해 치료할 필요가 있다. 그러나 협착이 발견된 혈관에 지배를 받는 심근이 살아 있을 경우는 그 혈관을 치료했을 경우 좋은 예후를 기대할 수 있지만 이미 경색되어 괴사했을 경우 불필요한 시술을 하게 된다. 시술 시 발생한 혈전 때문에 뇌경색이 발생하는 등 시술로 인한 다양한 합병증이 발생할 수 있기 때문에 불필요한 시술은 가급적 피하는 것이 좋다.If CTA is used to diagnose stenosis in coronary arteries, it is necessary to treat it with intervention if it is severe or moderately ambiguous stenosis. However, if the myocardium under the control of the vessels in which the stenosis is found is alive, a good prognosis can be expected if the vessel is treated, but if it is already infarcted, it will be unnecessary. Because of the blood clots generated during the procedure, various complications may occur due to the infarction such as cerebral infarction. Therefore, unnecessary procedures should be avoided as much as possible.

이러한 이유로 애매한 협착에 있어서는 심근의 생존능을 검사를 추가적으로 수행하게 되는데, 현재 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)에서의 지연 증강 영상이 심근의 생존능 평가에 널리 쓰이고 있다. MRI에서 사용되는 조영제의 괴사 심근에서의 유입과 유출이 정상 심근보다 느리다는 성질을 이용하여 검사하고 있다.For this reason, the viability of myocardial function is further examined in ambiguous stenosis. Currently, delayed enhancement imaging in magnetic resonance imaging (MRI) is widely used for assessment of myocardial viability. MRI is performed using the property that the contrast agent used in necrotic myocardial inflow and outflow is slower than normal myocardium.

최근 컴퓨터 단층 촬영 (Computed Tomography) 기술의 발전으로 지속적으로 움직이는 심장을 짧은 시간 내에 영상화 하는 것이 가능해 졌고, 이러한 심장 CT(Cardiac CT)를 이용하여 심근의 생존능을 평가할 수 있다는 연구가 많이 보고되고 있다. CT에서 사용되는 조영제의 동역학(Kinetics)가 MRI의 조영제와 거의 같은 때문에 가능한 것이다.Recent advances in computed tomography technology have enabled imaging of a continuously moving heart within a short period of time and many studies have demonstrated that cardiac CT can be used to assess myocardial viability. This is possible because the kinetics of the contrast agent used in CT is almost the same as the contrast agent in MRI.

심장 CT에서 괴사 심근의 판별하는 방법은 초기 순환 관류(First-pass Perfusion) 영상과 지연 증강 (Delayed Enhancement, DE) 영상이 있다. 초기 순환 관류 영상이란 조영제가 관상동맥을 지나 심근에 처음 도달했을 시점에 촬영되는 것으로 경색부위가 정상에 비해 유입이 느려 정상부위에 비해 유입이 느려 상대적으로 낮은 CT Number를 갖고 있으며, 관상동맥 및 심방 심실 모두 조영이 되어 있는 것이 특징이다. 즉, CTA와 목적만 약간 다를 뿐 같다고 할 수 있다. 반면에 조영제를 주입 후 5~10분 정도 지연 후 촬영되는 영상으로 경색 부위가 정상 부위에 비해 유출이 느리기 때문에 상대적으로 높은 CT Number를 가진다.First-pass perfusion images and delayed enhancement (DE) images are used to distinguish necrotic myocardium from cardiac CT. The initial circulatory perfusion image is taken when the contrast agent first reaches the myocardium through the coronary artery. The infarcted area is slower than the normal infarct area and has a relatively low CT number, The ventricles are all characterized by contrast. In other words, the purpose of CTA is only slightly different. On the other hand, images taken after a delay of 5 ~ 10 minutes after injecting the contrast agent have a relatively high CT number because the infarct area is slower than the normal area.

하지만 초기 순환 관류 영상에서의 저음영(Hypo-enhancement) 부위가 모두 죽은 것을 의미하는 것은 아니다. 협착에 의해 혈류가 부족하여 기절 (stunning) 혹은 동면(hibernating) 상태에 빠진 심근을 의미할 수 도 있다. 즉, 이런 심근은 혈관 중재 시술을 통해 협착 부위를 뚫어주면 충분히 회복될 여지가 있다. 반면에, 지연 증강 영상에서의 고음영(Hyper-enhancement) 부위는 모두 죽어 시술을 하여도 회복이 불가능 한 것으로 알려져 있다. However, it does not mean that all of the hypo-enhancement regions in the early circulating perfusion image are dead. It may mean myocardium in stunning or hibernating due to stenosis due to lack of blood flow. In other words, this myocardium can be sufficiently restored if the stenosis is drilled through the vascular intervention. On the other hand, it is known that all of the hyper-enhancement regions in the delayed enhancement images can not be recovered even if they die.

따라서, 본 발명에서는 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치는 관상동맥의 비정상 협착 혈관의 분포영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 사전에 설정 및 제한한 후 정량적 분석을 수행함으로써, 심근의 생존능 크기 및 위치를 신속 정확하게 파악하기 위한 것이다.
Accordingly, in the present invention, the method and apparatus for quantitative analysis of myocardial viability quantitatively analyze the myocardial infarction detection area in consideration of the distribution area of the abnormal stenotic vessel in the coronary artery, This is for quickly and accurately grasping the position.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치에 대하여 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method and apparatus for quantitative analysis of myocardial viability according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining the constitution of a device for quantitatively measuring the viability of myocardial muscles according to the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 장치(100)는 크게 관상동맥 영역화부(110), 비정상 관상동맥 검출부(120), 경색 영역 검출부(130) 및 정량적 분석부(140)를 포함한다.1, an apparatus 100 for analyzing the viability of myocardial muscles according to the present invention includes a coronary artery arising section 110, an abnormal coronary artery detecting section 120, an infarct region detecting section 130, and a quantitative analyzing section 140).

관상동맥 영역화부(110)는 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행한다. 이때, 관상동맥 영역화부(110)는 조영된 초기 순환 관류 영상인 경우, 조영된 CIA 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고, 지연 증강 영상인 경우, 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA과 조영된 CTA 영상을 정합한 후 관상동맥 영역화를 수행한다.The coronary artery segmentation unit 110 performs coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image. At this time, the coronary artery arising section 110 performs the coronary artery segmentation in the contrasted CIA image in the case of the imaged initial circulating perfusion image, and in the case of the delayed enhancement image, Coronary artery segmentation is performed after matching CTA images.

비정상 관상동맥 검출부(120)는 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출한다. 비정상 관상동맥 검출부(120)는 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 비정상 관상동맥을 검출한다. 보다 자세하게, 비정상 관상동맥 검출부(120)는 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector(Normal Vector)와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출한다.The abnormal coronary artery detecting unit 120 detects an abnormal coronary artery in the coronary artery region. The abnormal coronary artery detecting unit 120 detects an abnormal coronary artery in the coronary artery region with respect to the main blood vessel including the left anterior descending artery (LAD), the left circumflex artery (LCx), and the right coronary artery (RCA). In more detail, the abnormal coronary artery detecting unit 120 obtains a normal vector of a blood vessel and a blood vessel center coordinate in a coronary artery region, and examines the blood vessel cross-sections based on the acquired vector and the center of the blood vessel, The coronary artery is located in the coronary artery.

경색 영역 검출부(130)는 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정한다. 경색 영역 검출부(130)는 3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정한다.The infarct area detecting unit 130 sets the infarct detection area of the myocardial infarction in the abnormal coronary artery. The infarct area detecting unit 130 sets the infarct detection area of the myocardial point in consideration of the distribution area of the abnormal coronary artery in the three-dimensional space.

정량적 분석부(140)는 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행한다.
The quantitative analysis unit 140 performs quantitative analysis in the infarction detection region of the myocardium.

도 2는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 조영된 CTA 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계를 설명하기 위한 예시이고, 도 5는 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계를 설명하기 위한 예시이고, 도 6은 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법에서 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계를 설명하기 위한 예시이다.FIG. 2 is a flow chart for explaining the procedure of the quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 show the coronary artery segmentation from the CTA image imaged by the quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention FIG. 5 is a view for explaining a step of detecting an abnormal coronary artery in a coronary artery region in the method of quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention, and FIG. The survival quantitative analysis method is an example for explaining the step of setting the infarction detection region of the myocardium in the abnormal coronary artery.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 심근의 생존능 정량적 분석 방법은 앞서 설명한 심근의 생존능 정량적 분석 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 2, the method for quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention uses the above-described apparatus for quantitatively analyzing myocardial viability, and a description thereof will be omitted.

먼저, 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행한다(S100). S100 단계는 도 3에 도시된 바와 같이 CTA 영상의 볼륨 렌더링을 통해 가시화하여 도 4에 도시된 바와 같이 관상동맥 영역화를 수행한다.First, a coronary artery segmentation is performed from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image (S100). In step S100, as shown in FIG. 3, the CTA image is visualized through volume rendering to perform coronary artery segmentation as shown in FIG.

다음, 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출한다(S200). S200 단계는 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 도 5에 도시된 바와 같이 비정상 관상동맥을 검출한다. 보다 자세하게, 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출한다. 이때, 초기 순환 관류 영상의 경우는 그 자체가 CTA이자 초기 순환 관류 영상이라 초기 순환 관류 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고 비정상 혈관을 검출할 수 있다. 반면에 지연 증강 영상은 관상동맥이 조영된 영상이 아니기 때문에 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA를 이용한다. 하지만 동일한 시간에 촬영된 영상이 아니기 때문에 먼저 좌표를 일치시키기 위해 영상 정합를 수행 후 관상동맥 영역화를 수행하여 비정상 관상동맥을 검출한다. Next, an abnormal coronary artery is detected in the coronary artery region (S200). Step S200 detects an abnormal coronary artery as shown in FIG. 5 for a main vessel containing a left anterior descending artery (LAD), a left circumflex artery (LCx), and a right coronary artery (RCA) in the coronary artery region. More precisely, the direction vector of the blood vessels in the coronary artery region and the coordinates of the blood vessel center were obtained, and the blood vessel cross-sections were examined based on the acquired vector and the center of the blood vessel. The area where the area of the blood vessel decreased was the abnormal coronary artery And detects it. In this case, in the case of the initial circulating perfusion image, the CTA itself and the initial circulating perfusion image itself can perform the coronary artery segmentation in the initial circulating perfusion image and detect the abnormal blood vessel. On the other hand, since the delayed enhancement image is not an image of the coronary artery, CTA taken for diagnosis is used in advance. However, since it is not an image captured at the same time, it performs image matching in order to match the coordinates first, and then coronary artery segmentation is performed to detect an abnormal coronary artery.

다음, 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정한다(S300). S300 단계는 도 6에 도시된 바와 같이 3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정한다.Next, an infarction detection region of the myocardium is set in the abnormal coronary artery (S300). In step S300, as shown in FIG. 6, the infarction detecting area of the myocardial muscle is set in consideration of the distribution area of the abnormal coronary artery in the three-dimensional space.

다음, 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행한다(S400).
Next, quantitative analysis is performed within the infarction detection region of myocardial muscle (S400).

이처럼, 본 발명에 의한 심근의 생존능 정량적 분석 방법 및 장치는 관상동맥의 비정상 협착 혈관의 분포영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 사전에 설정 및 제한한 후 정량적 분석을 수행함으로써, 심근의 생존능 크기 및 위치를 신속 정확하게 파악하여 불필요한 추가 시술을 방지할 수 있다.
As described above, the method and apparatus for quantitative analysis of myocardial viability according to the present invention can quantitatively analyze the myocardial viability of the myocardium by performing preliminary setting and limiting of the detection area of the myocardial infarction in consideration of the distribution area of the abnormal stenosis of the coronary artery, And position can be quickly and precisely detected, thereby preventing unnecessary additional procedures.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood that the invention may be practiced.

100 : 심근의 생존능 정량적 분석 장치
110 : 관상동맥 영역화부
120 : 비정상 관상동맥 검출부
130 : 경색 영역 검출부
140 : 정량적 분석부100: Quantitative analysis of myocardial viability
110: coronary artery region
120: abnormal coronary artery detecting unit
130: Infarct zone detection unit
140: Quantitative analysis section

Claims (10)

조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계;
상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계;
상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계; 및
상기 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행하는 단계;
를 포함하며,
상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 단계는,
3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법.Performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image;
Detecting an abnormal coronary artery in the coronary artery region;
Setting an infarction detection area of the myocardium in the abnormal coronary artery; And
Performing quantitative analysis within the infarct detection area of the myocardium;
/ RTI >
Wherein setting the infarct detection area of the myocardium in the abnormal coronary artery comprises:
Wherein the myocardial infarction detection region is set in consideration of a distribution region of the abnormal coronary artery in a three-dimensional space. 제1항에 있어서,
조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 단계에서,
초기 순환 관류 영상인 경우, 조영된 CIA 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고, 지연 증강 영상인 경우, 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA과 조영된 CTA 영상을 정합한 후 관상동맥 영역화를 수행하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법.The method according to claim 1,
In performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image,
In the case of early circulating perfusion images, coronary artery segmentation is performed in the contrasted CIA image. In the case of the delayed enhancement image, coronary artery segmentation is performed after matching the contrasted CTA images with the previously captured CTA images A method for quantitatively analyzing the viability of myocardial muscle. 제1항에 있어서,
상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계는,
상기 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 비정상 관상동맥을 검출하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법.The method according to claim 1,
Wherein detecting the abnormal coronary artery in the coronary artery region comprises:
Wherein the abnormal coronary artery is detected in the main coronary artery including the left anterior descending artery (LAD), the left circumflex artery (LCx), and the right coronary artery (RCA) in the coronary artery region. 제1항에 있어서,
상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 단계는,
상기 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector(Normal Vector)와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면(Cross-section)들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 상기 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 방법.The method according to claim 1,
Wherein detecting the abnormal coronary artery in the coronary artery region comprises:
(Normal Vector) and a blood vessel center coordinate in the coronary artery region are obtained, and cross-sections are examined based on the acquired Vector and the center of the blood vessel to narrow the region where the area of the blood vessel decreases Wherein the abnormal coronary artery is determined to be the abnormal coronary artery present. 삭제delete 조영된 CTA(Computed Tomography Angiography) 영상으로부터 관상동맥 영역화를 수행하는 관상동맥 영역화부;
상기 관상동맥 영역에서 비정상 관상동맥을 검출하는 비정상 관상동맥 검출부;
상기 비정상 관상동맥에서 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 경색 영역 검출부; 및
상기 심근의 경색 검출 영역 내에서 정량적 분석을 수행하는 정량적 분석부;
를 포함하며,
상기 경색 영역 검출부는 3차원 공간 상에서 상기 비정상 관상동맥의 분포 영역을 고려하여 심근의 경색 검출 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 장치.A coronary artery segmentation unit for performing coronary artery segmentation from a contrasted CTA (Computed Tomography Angiography) image;
An abnormal coronary artery detecting unit for detecting an abnormal coronary artery in the coronary artery region;
An infarction area detecting unit for setting an infarction detecting area of the myocardium in the abnormal coronary artery; And
A quantitative analysis unit for performing quantitative analysis in the infarction detection region of the myocardium;
/ RTI >
Wherein the infarct area detecting unit sets the infarct detection area of the myocardial point in consideration of the distribution area of the abnormal coronary artery in the three-dimensional space. 제6항에 있어서,
상기 관상동맥 영역화부는 초기 순환 관류 영상인 경우, 조영된 CIA 영상 내에서 관상동맥 영역화를 수행하고, 지연 증강 영상인 경우, 사전에 진단을 위해 촬영된 CTA과 조영된 CTA 영상을 정합한 후 관상동맥 영역화를 수행하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 장치.The method according to claim 6,
The coronary artery segmentation unit performs coronary artery segmentation in the contrasted CIA image in the case of the initial circulating perfusion image and matches the contrasted CTA image and the contrasted CTA image in the case of the delayed enhancement image in advance Wherein the coronary artery segmentation is performed. 제6항에 있어서,
상기 비정상 관상동맥 검출부는 상기 관상동맥 영역에서 LAD(left anterior descending artery), LCx(left circumflex artery) 및 RCA(right coronary artery)을 포함하는 주혈관에 대해 비정상 관상동맥을 검출하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 장치.The method according to claim 6,
Wherein the abnormal coronary artery detecting unit detects an abnormal coronary artery in a main artery including a left anterior descending artery (LAD), a left circumflex artery (LCx), and a right coronary artery (RCA) in the coronary artery region Quantitative analysis of viability. 제6항에 있어서,
상기 비정상 관상동맥 검출부는 상기 관상동맥 영역에서 혈관의 진행방향 Vector(Normal Vector)와 혈관 중심 좌표를 획득하고, 획득된 Vector와 혈관 중심 좌표를 토대로 혈관 단면들을 검사하여 혈관 내 면적이 감소하는 부위를 협착이 존재하는 상기 비정상 관상동맥인 것으로 판단하여 검출하는 것을 특징으로 하는 심근의 생존능 정량적 분석 장치The method according to claim 6,
The abnormal coronary artery detecting unit obtains a normal vector and a blood vessel center coordinate of a vein in the coronary artery region, and examines the blood vessel cross-sections based on the acquired vector and the center of the blood vessel, Wherein the abnormal coronary artery is determined to be the abnormal coronary artery in which stenosis is present, 삭제delete
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