KR20110108873A - Intergrated diagnosis system for comprising 3d robotic guide structure examining disease of cerebrovascular system and thereof method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 피측정자의 두부 및 뇌혈관의 기준 좌표를 측정하고, 뇌혈관의 상태를 측정하는 뇌혈류 측정장치; 상기 피측정자의 생체현상을 측정하는 바이탈사인(vital sign) 측정장치; 상기 피측정자의 부가 정보를 입력하는 문진 인터페이스; 뇌혈관에 관련된 질병 및 뇌질환 발생 위험성과 관련한 정보, 표준 머리 모델 및 표준 뇌혈관 모델 정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 뇌혈류 측정장치 및 상기 바이탈사인 측정장치를 통해 측정된 신호와 상기 문진 인터페이스를 통해 입력된 정보를 근거로 상기 피측정자 뇌혈관의 현재 상태 및 예측 상태를 분석하여 뇌혈관의 질환을 진단하는 분석장치; 및 상기 분석장치에 의해 진단된 정보를 출력하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to an embodiment of the present invention, the reference coordinates of the head and cerebrovascular blood of the subject, the cerebrovascular flow measuring the condition of the cerebrovascular Measuring device; A vital sign measuring apparatus for measuring a biological phenomenon of the subject; A questionnaire interface for inputting additional information of the subject; A database that stores information relating to the risk of developing cerebrovascular diseases and cerebral diseases, standard head model and standard cerebrovascular model information; An analysis for diagnosing a cerebrovascular disease by analyzing a current state and a predicted state of the cerebrovascular unit of the subject based on the signal measured by the cerebrovascular measuring device and the vital sign measuring device and the information input through the questionnaire interface Device; And a three-dimensional robotic guide structure for diagnosing cerebrovascular disease, characterized in that it comprises an output device for outputting information diagnosed by the analysis device.
Description
본 발명은 뇌혈류 측정장치에 의해 측정된 데이터를 이용하여 피측정자의 뇌혈관의 상태를 분석하여 뇌혈관계 질환을 진단하는 종합 진단시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단기를 이용하여 다차원으로 입력된 여러 형태의 신호 및 정보를 기초로 피측정자의 현재 상태 및 예측 상태를 정확하고 객관적으로 제공할 수 있는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a comprehensive diagnostic system and method for diagnosing cerebrovascular disease by analyzing the state of the cerebrovascular vessel of a subject using data measured by a cerebrovascular measuring apparatus, and more particularly, a three-dimensional robotic guide structure. 3D robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease that can accurately and objectively provide the current state and the predicted state of the subject based on various types of signals and information input in multi-dimensional manner using a comprehensive diagnostic apparatus including a It relates to a comprehensive diagnostic system and method comprising a.
최근에 급속한 고령화로 인하여 뇌혈관 질환으로 인한 사망과 질병부담이 급증하고 있다. 뇌혈관 질환은 암, 심장 질환과 더불어 높은 사망률을 기록하고 있으며, 사망하지 않더라도 그 후유증이 심각한 질환이다.Recently, due to rapid aging, death and burden of diseases due to cerebrovascular diseases have increased rapidly. Cerebrovascular disease, along with cancer and heart disease, has a high mortality rate, and even if it does not die, its sequelae is a serious disease.
이러한 뇌혈관 질환에 대하여 적절한 예방 및 객관적이고 과학적인 진단을 통한 치료가 필요하여, 뇌혈관 질환을 진단하는데에 뇌혈류를 측정할 수 있는 뇌혈류 측정기가 개발되고 있다.In order to diagnose such cerebrovascular disease, appropriate prevention and treatment through objective and scientific diagnosis is required, and a cerebrovascular measuring device capable of measuring cerebral blood flow in diagnosing cerebrovascular disease has been developed.
그러나, 이러한 뇌혈류 측정기에 의해 측정된 데이터는 의사에 의해서만 분석할 수 있고, 이 경우 분석하는 의사의 주관적인 견해가 상당히 작용한다. 또 피측정자의 정확한 뇌혈관의 위치를 파악하는데 곤란하여 검사시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 측정자의 숙련도에 따라 검사 결과의 질이 달라질 수 있다.However, the data measured by these cerebral blood flow meters can only be analyzed by the physician, in which case the subjective opinion of the analyzing physician is quite effective. In addition, because it is difficult to determine the exact location of the blood vessels of the subject, the test takes a long time, and the quality of the test results may vary depending on the skill of the measurer.
또한, 현재 사용되는 뇌혈류 측정기는 환자의 뇌혈관계에 대해서만 측정하여 그 결과로 뇌혈관 질환을 진단하고 있다. 그러나 도 3에 나타낸 바와 같이, 뇌혈관 질환과 연관된 위험인자를 보면, 연세가 10년 증가할 때, 뇌혈관 질환의 발생률이 60% 증가하고, 수축기(최고) 혈압이 증가할수록 뇌혈관계 질환의 발생률이 증가한다. 또한, 흡연과 관련하여 뇌혈관 질환의 발생률은 52% 증가하고, 당뇨병의 경우 발생률은 2배 증가, 심방세동이 있는 사람에게서는 뇌혈관 질환의 발생률이 3배 이상 증가하고, 관상동맥질환이 있는 사람에게서는 49%, 또 호모시스테인이 많은 사람에게서는 뇌혈관 질환의 발생률이 82% 증가한다. 따라서, 뇌혈관계 질환을 진단함에 있어 측정된 정보 외에 연관지표의 정보 또한 중요시되어야 한다.
In addition, currently used cerebral blood flow measuring device measures only for the cerebrovascular system of the patient and as a result diagnoses cerebrovascular disease. However, as shown in Figure 3, when looking at risk factors associated with cerebrovascular disease, when the age increases 10 years, the incidence of cerebrovascular disease increases by 60%, and the systolic (peak) blood pressure increases the incidence of cerebrovascular disease This increases. In addition, there is a 52% increase in the incidence of cerebrovascular disease associated with smoking, a two-fold increase in the incidence of diabetes mellitus, a three-fold increase in the incidence of cerebrovascular disease in people with atrial fibrillation, and those with coronary artery disease. In 49% of cases, the incidence of cerebrovascular disease increases 82% in people with high homocysteine. Therefore, in diagnosing cerebrovascular disease, the information of related indicators should also be important in addition to the measured information.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 피측정자의 귀, 눈, 코, 턱 등의 기본 좌표를 측정한 뒤 표준 인체 모델을 적용하여 측정위치를 3차원으로 가이드함으로써 정확한 위치에서 빠르고 쉽게 피측정자의 뇌혈관 상태를 측정함과 동시에 측정치의 질을 높일 수 있는 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템 및 방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems described above, by measuring the basic coordinates of the subject's ear, eyes, nose, chin, etc. and then by applying a standard human body model to guide the measurement position in three dimensions accurate position To provide a comprehensive diagnostic system and method including a three-dimensional robotic guide structure that can quickly and easily measure the cerebrovascular status of the subject and improve the quality of the measurement.
또한, 본 발명은 뇌혈관계 진단시 뇌혈관영상과 뇌혈관 관련 인덱스, 뇌혈류 속도 등의 자료뿐만 아니라, 심혈관과 관련된 관혈적/비관혈적 혈압, 말초 혈관과 관련된 Pleth 파형, 뇌파 등의 측정 데이터와 가족력 및 생활습관 등의 문진 데이터와 관련한 파라미터를 다원적으로 분석함으로써 피측정자의 뇌혈관의 현재 상태 및 예측 상태에 대한 진단의 정확성을 높일 수 있는 차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템 및 방법의 제공을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention, as well as data such as cerebrovascular images, cerebrovascular related indexes, cerebrovascular rate, etc. in the diagnosis of cerebrovascular system, measurement data and family history of cardiovascular-related invasive / non-invasive blood pressure, pleth waveforms related to peripheral blood vessels, brain waves, etc. And multidimensional analysis of parameters related to questionnaire data, such as lifestyle, to provide a comprehensive diagnostic system and method including a dimensional robotic guide structure that can improve the accuracy of diagnosis of the current state and the predicted state of the subject's cerebrovascular system. Serves another purpose.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 피측정자의 두부 및 뇌혈관의 기준 좌표를 측정하고, 뇌혈관의 상태를 측정하는 뇌혈류 측정장치; 상기 피측정자의 생체현상을 측정하는 바이탈사인(vital sign) 측정장치; 상기 피측정자의 부가 정보를 입력하는 문진 인터페이스; 뇌혈관에 관련된 질병 및 뇌질환 발생 위험성과 관련한 정보, 표준 머리 모델 및 표준 뇌혈관 모델 정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 뇌혈류 측정장치 및 상기 바이탈사인 측정장치를 통해 측정된 신호와 상기 문진 인터페이스를 통해 입력된 정보를 근거로 상기 피측정자 뇌혈관의 현재 상태 및 예측 상태를 분석하여 뇌혈관의 질환을 진단하는 분석장치; 및 상기 분석장치에 의해 진단된 정보를 출력하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a comprehensive diagnostic system including a three-dimensional robotic guide structure for diagnosing cerebrovascular disease according to an embodiment of the present invention measures the reference coordinates of the head and cerebrovascular vessel of the subject, Cerebral blood flow measuring device for measuring the state of the; A vital sign measuring apparatus for measuring a biological phenomenon of the subject; A questionnaire interface for inputting additional information of the subject; A database that stores information relating to the risk of developing cerebrovascular diseases and cerebral diseases, standard head model and standard cerebrovascular model information; An analysis for diagnosing a cerebrovascular disease by analyzing a current state and a predicted state of the cerebrovascular unit of the subject based on the signal measured by the cerebrovascular measuring device and the vital sign measuring device and the information input through the questionnaire interface Device; And a three-dimensional robotic guide structure for diagnosing cerebrovascular disease, characterized in that it comprises an output device for outputting information diagnosed by the analysis device.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 분석장치가, 상기 뇌혈류 측정장치에 의해 측정된 기준 좌표에 근거하여 3차원 머리 모델을 생성하고, 생성된 상기 3차원 머리 모델에 상기 뇌혈류 측정장치에서 측정된 뇌혈관 정보를 적용하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the analysis device, the three-dimensional head based on the reference coordinates measured by the cerebrovascular measuring device A model is generated and the cerebrovascular information measured by the cerebrovascular measuring device is applied to the generated three-dimensional head model.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 뇌혈류 측정장치가, 3차원 정적 가이드 구조, 3차원 동적 가이드 구조 또는 휴대 가능한 3차원 헤드프레임 구조인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnosis system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebrovascular measuring device, three-dimensional static guide structure, three-dimensional dynamic guide structure or portable three It is characterized in that the dimensional headframe structure.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 3차원 정적 가이드 구조 및 상기 3차원 동적 가이드 구조의 뇌혈류 측정장치는 위치이동이 가능하도록 3축으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the three-dimensional static guide structure and the cerebral blood flow measuring device of the three-dimensional dynamic guide structure is moved position It is characterized by consisting of three axes to enable.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 뇌혈류 측정장치가 3차원 동적 가이드 구조인 경우, 측정자에 의해 입력된 좌표로 이동할 수 있도록 각각의 축을 구동할 수 있는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system including a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, when the cerebrovascular measuring device is a three-dimensional dynamic guide structure, it moves to the coordinates input by the measurer It characterized in that it further comprises a drive unit for driving each axis to be able to.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 뇌혈관 측정장치가, 상기 피측정자의 특정 포인트에 초음파 신호를 송수신하여 뇌혈관의 상태를 측정하는 초음파 프로브(probe); 상기 초음파 신호의 포커싱 깊이를 조절하는 깊이 변환 모듈; 및 상기 초음파 신호의 투사각도를 조절하는 미세조절 모듈; 을 더 포함하고, 상기 초음파 프로브는 2㎒ 내지 20㎒ 범위의 초음파신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebrovascular measuring device, by transmitting and receiving an ultrasonic signal to a specific point of the subject blood vessel An ultrasonic probe measuring the state; A depth conversion module for adjusting a focusing depth of the ultrasonic signal; And a fine adjustment module for adjusting the projection angle of the ultrasonic signal. Further comprising, the ultrasonic probe is characterized in that for outputting ultrasonic signals in the range of 2MHz to 20MHz.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 초음파신호가, 펄스형(PW) 또는 연속형(CW)인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the ultrasonic signal is characterized in that the pulse (PW) or continuous (CW).
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 뇌혈류 측정장치가, 진폭, 휘도, 모션, 도플러 형태의 측정 모드를 이용하여 뇌혈관의 위치를 자동으로 측정하고, 뇌혈관 협착과 관련한 스펙트럼 분석을 제공하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebral blood flow measuring device, the brain using a measurement mode of amplitude, brightness, motion, Doppler type It automatically measures the location of blood vessels and provides spectral analysis with respect to cerebrovascular stenosis.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 바이탈사인 측정장치에 의해 측정되는 생체현상이 혈압, 혈당, 심전도, 맥파 또는 뇌파인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the biological phenomenon measured by the vital sign measuring device is blood pressure, blood sugar, electrocardiogram, pulse wave or brain wave It is characterized by.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 피측정자의 부가 정보가 연령, 성별, 가족력, 생활습관 및 환경, 과거 병력, 복용약물의 정보인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the additional information of the subject, age, sex, family history, lifestyle and environment, past medical history, taking Characterized in that the information of the drug.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템은, 상기 출력장치가 유/무선, 전력선 통신 모듈을 구비하여, 네트워크를 통하여 외부의 의료정보 시스템과 연동되는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the output device is provided with a wired / wireless, power line communication module, the external medical information through the network It is characterized by interlocking with the system.
본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 뇌혈류 측정장치에 의해 피측정자 측정위치를 기본 좌표 포인트로서 측정하는 단계; 상기 측정된 기본 좌표를 표준 머리 모델에 적용하여 상기 피측정자의 3차원 머리 모델을 생성하는 단계; 상기 생성된 3차원 머리 모델에 표준 뇌혈관 모델을 맵핑하는 단계; 상기 맵핑된 뇌혈관 및 측정된 포인트를 지정하는 단계; 상기 뇌혈류 측정장치의 측정 좌표와 예상 측정 좌표를 매칭하는 단계; 상기 뇌혈류 측정장치의 모션 모드를 통하여 상기 피측정자의 뇌혈관 정보를 측정하는 단계; 상기 뇌혈류 측정장치의 도플러 모드를 통하여 상기 피측정자의 뇌혈관 정보를 측정하는 단계; 상기 피측정자의 바이탈사인 정보를 측정하고 문진정보를 입력하는 단계; 측정된 상기 뇌혈관 정보 및 상기 바이탈사인 정보와 입력된 문진정보를 기초로 상기 피측정자의 뇌혈관 질환 검진을 수행하는 단계; 및 상기 검진된 정보를 출력하는 출력단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to an embodiment of the present invention, measuring the subject measurement position as a basic coordinate point by the apparatus for measuring blood flow; Generating a three-dimensional head model of the subject by applying the measured basic coordinates to a standard head model; Mapping a standard cerebrovascular model to the generated three-dimensional head model; Designating the mapped cerebrovascular and measured points; Matching measurement coordinates and expected measurement coordinates of the cerebral blood flow measuring apparatus; Measuring cerebrovascular information of the subject through a motion mode of the cerebrovascular measuring device; Measuring cerebrovascular information of the subject through a Doppler mode of the cerebrovascular measuring device; Measuring vital sign information of the subject and inputting questionnaire information; Performing a cerebrovascular disease examination of the subject based on the measured cerebrovascular information, the vital sign information and the input medical information; And an output step of outputting the detected information.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 뇌혈류 측정장치가, 3차원 정적 가이드 구조, 3차원 동적 가이드 구조 또는 3차원 헤드프레임 구조인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebral blood flow measuring device, the three-dimensional static guide structure, three-dimensional dynamic guide structure or three-dimensional headframe It is characterized by the structure.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 뇌혈류 측정장치가, 상기 피측정자의 특정 포인트에 초음파 신호를 송수신하여 뇌혈관의 상태를 측정하는 초음파 프로브, 상기 초음파 신호의 포커싱 깊이를 조절하는 깊이 변환 모듈, 상기 초음파 신호의 투사각도를 조절하는 미세조절 모듈을 포함하고, 상기 초음파 프로브는 2㎒ 내지 20㎒ 범위의 초음파신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebrovascular measuring device, the state of the cerebrovascular system by transmitting and receiving an ultrasonic signal to a specific point of the subject Ultrasonic probe for measuring the; Depth conversion module for adjusting the focusing depth of the ultrasonic signal; Fine control module for adjusting the projection angle of the ultrasonic signal, The ultrasonic probe outputs an ultrasonic signal in the range of 2MHz to 20MHz Characterized in that.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 초음파신호가, 펄스형(PW) 또는 연속형(CW)인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the ultrasonic signal is characterized in that the pulse (PW) or continuous (CW).
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 뇌혈류 측정장치가, 상기 모션 모드는 뇌혈관의 기본 정보를 측정하고, 상기 도플러 모드는 상기 모션 모드로 측정된 뇌혈관 정보에 대한 상세 정보를 측정하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the cerebrovascular measuring device, the motion mode measures the basic information of the cerebrovascular, the Doppler mode Measures detailed information on the cerebrovascular information measured in the motion mode.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 생성된 상기 3차원 머리 모델에 상기 뇌혈류 측정장치에서 측정된 뇌혈관 정보를 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, applying the cerebrovascular information measured by the cerebrovascular measurement device to the generated three-dimensional head model It characterized in that it further comprises;
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 바이탈사인 정보가 혈압, 혈당, 심전도, 맥파 또는 뇌파인 것을 특징으로 한다.Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, characterized in that the vital sign information is blood pressure, blood sugar, electrocardiogram, pulse wave or brain wave.
본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법은, 상기 피측정자의 부가 정보가 연령, 성별, 가족력, 생활습관 및 환경, 과거 병력, 복용약물의 정보인 것을 특징으로 한다.
Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease according to another embodiment of the present invention, the additional information of the subject is age, sex, family history, lifestyle and environment, past medical history, taking medication It is characterized in that the information.
본 발명의 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템 및 방법에 의하면, 피측정자의 귀, 눈, 코, 턱 등의 기본 좌표를 측정한 뒤 표준 인체 모델을 적용하여 측정위치를 3차원으로 가이드함으로써 정확한 위치에서 빠르고 쉽게 피측정자의 뇌혈관 상태를 측정함과 동시에 측정치의 질을 높일 수 있다.According to the comprehensive diagnosis system and method including the three-dimensional robotic guide structure of the present invention, after measuring the basic coordinates of the ear, eyes, nose, chin, etc. of the subject to be measured by applying a standard human body model in three dimensions By guiding, you can quickly and easily measure the subject's cerebrovascular status at the correct location, while at the same time improving the quality of the measurements.
또한, 본 발명의 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템 및 방법에 의하면, 뇌혈관계 진단시 뇌혈관영상과 뇌혈관 관련 인덱스, 뇌혈류 속도 등의 자료뿐만 아니라, 심혈관과 관련된 관혈적/비관혈적 혈압, 말초 혈관과 관련된 Pleth 파형, 뇌파 등의 측정 데이터와 가족력 및 생활습관 등의 문진 데이터와 관련한 파라미터를 다원적으로 분석함으로써 피측정자의 뇌혈관의 현재 상태 및 예측 상태에 대한 진단의 정확성을 높일 수 있다.
In addition, according to the comprehensive diagnostic system and method including the three-dimensional robotic guide structure of the present invention, not only data such as cerebrovascular images, cerebrovascular indexes, cerebrovascular rate, etc. Multivariate analysis of measurement data such as invasive blood pressure, pleth waveforms related to peripheral blood vessels, brain waves, and questionnaire data such as family history and lifestyles to improve the accuracy of diagnosis of the current and predicted state of the subject's cerebrovascular system Can be.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 진단 알고리즘의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 위험인자와 관련한 연관지표를 나타내는 도면이다.
도 4는 다축 로보틱 암의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 피측정자에 장착된 3차원 헤드프레임을 나타내는 도면이다.
도 6은 피측정자의 기본 입력 좌표를 나타내는 도면이다.
도 7은 표준 머리 모델에 적용된 피측정자의 3차원 머리 모델링의 일예를 나타내는 도면이다.
도 8은 뇌혈관 측정 포인트 및 가이드의 일예를 나타내는 도면이다.
도 9는 표준 모델 기반의 뇌혈관 맵핑 및 혈관 가이드를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 정적 가이드 구조를 이용한 뇌혈관 측정방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 정적 가이드 구조를 이용한 뇌혈관 측정방법의 흐름도이다.
도 12는 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템에 의해 검진된 결과를 출력하는 통합 GUI를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a comprehensive diagnostic system including a three-dimensional robotic guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of a diagnosis algorithm for cerebrovascular disease examination according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing association indicators related to risk factors.
4 is a diagram showing the structure of a multi-axis robotic arm.
5 is a diagram illustrating a three-dimensional headframe mounted on a subject.
6 is a diagram illustrating basic input coordinates of a subject.
7 is a diagram illustrating an example of three-dimensional head modeling of a subject applied to a standard head model.
8 is a diagram illustrating an example of cerebrovascular measuring points and guides.
9 is a diagram illustrating a standard model based cerebrovascular mapping and blood vessel guide.
10 is a flow chart of a cerebrovascular measurement method using a three-dimensional static guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention.
11 is a flow chart of a cerebrovascular measurement method using a three-dimensional static guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an integrated GUI for outputting a result detected by a comprehensive diagnostic system including a 3D robotic guide structure.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted when it is deemed that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 어느 하나의 구성요소는 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when one component 'transmits' data or a signal to another component, any one component may directly transmit data or a signal to another component, and at least one other component. This means that data or a signal can be transmitted to other components through the APC.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 진단 알고리즘의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 다축 로보틱 암의 구조를 나타내는 도면이고, 도 5는 피측정자에 장착된 3차원 헤드프레임을 나타내는 도면이고, 도 6은 피측정자의 기본 입력 좌표를 나타내는 도면이고, 도 7은 표준 머리 모델에 적용된 피측정자의 3차원 머리 모델링의 일예를 나타내는 도면이며, 도 8은 뇌혈관 측정 포인트 및 가이드의 일예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a comprehensive diagnostic system including a three-dimensional robotic guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is the structure of the algorithm for diagnosing cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the
도면에 도시된 바와 같이, 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템(100)은, 위치 측정 및 모션 제어기(20), 뇌혈류 측정장치(30), 바이탈사인 측정장치(40), 문진 인터페이스(50), 진단결과 출력장치(60) 및 데이터베이스(70)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the comprehensive diagnostic system 100 including a three-dimensional robotic guide structure, the position measurement and
뇌혈류 측정장치(뇌혈류 진단기), 즉 TCD(Transcranial Doppler)는 도플러 효과를 이용한 두개골 관통 도플러로서 초음파 프로브를 이용하여 내두개골 동맥(Intracranial Arteries)과 외두개골(Extracranial), 말초동맥(Peripheral)의 혈류 순환을 측정할 수 있다.The cerebral blood flow measuring device (cerebral blood flow diagnosis device), or TCD (Transcranial Doppler), is a penetrating doppler of the skull using Doppler effect. Blood circulation can be measured.
뇌혈류 측정장치(30)는, 다양한 초음파 프로브(probe)가 장착되어 초음파 신호를 피측정자에 송수신하여 뇌혈관의 상태를 측정하는 것으로, 초음파 프로브는 2㎒∼20㎒ 범위의 초음파를 출력할 수 있도록 다양하게 사용되며, 초음파의 신호 형태로는 펄스형(PW)과 연속형(CW)이 사용될 수 있다. 또한, 뇌혈류 측정장치(30)의 내부에는 깊이 변환 모듈이 구비되어 피측정자에 대해 초음파 신호의 포커싱 깊이를 조절한다. 따라서 다중 깊이(multi-depth)에 의한 뇌출혈 예상부위를 검출할 수 있다. 또한, 초음파 신호의 투사각도를 조절하는 미세조절 모듈을 포함하여 피측정자에 대한 초음파 신호의 투사각도를 자동으로 조절한다.The cerebral blood
또한, 측정 모드에서는 진폭, 휘도, 모션 및 도플러 모드 등이 지원된다. 뇌혈류 측정장치(30)는 다양한 모드를 통해 혈류음 등의 사운드 신호뿐만 아니라 수치형태의 다양한 인덱스(INDEX)를 제공하고, 스펙트럼도 제공한다. 따라서, 다중 모드에 의한 혈관 위치를 자동으로 검색할 수 있을 뿐만 아니라 뇌혈관 협착과 관련하여 스펙트럼 분석을 제공할 수 있다.In addition, the measurement mode supports amplitude, luminance, motion and Doppler modes. The cerebral blood
바이탈사인 측정장치(40)는 피측정자의 생체현상을 측정하는 것으로, 혈압, 혈당, 심전도, 맥파, 뇌파 등의 신호를 직접 측정하거나 인터페이스하는 장치로 본 발명에서는 뇌혈관 질환과 관련된 지표로서 측정되고 분석될 수 있다.Vital
문진 인터페이스(50)는 피측정자의 다양한 부가 정보를 입력할 수 있도록, 도시하지는 않았지만, 모니터, 키보드, 카메라, 마이크, 조이스틱, 스피커 등의 다양한 입력장치를 포함할 수 있고, 별도의 문진 프로그램으로 사용하여 피측정자의 부가 정보를 입력한다. 이때 부가 정보는 피측정자의 연령, 성별, 과거 병력, 복용 약물, 가족력, 생활습관 및 환경 등의 정보가 포함된다.Although not illustrated, the
분석장치(10)는 다차원으로 입력된 여러 형태의 신호 및 정보, 예를 들면, 뇌혈류 측정장치(30), 바이탈사인 측정장치(40) 및 문진 인터페이스(50)를 통해 입력된 정보를 데이터베이스(70)에 저장된 내부 표준 데이터베이스 정보 및 지식베이스를 기반으로 분석함으로써 측정된 피측정자의 뇌혈관에 대한 최종 진단 및 예측 정보를, 도 12에 나타낸 바와 같이 출력장치(60)를 통해 출력한다.The
분석장치(10)는, 도 2의 뇌혈관 진단 알고리즘 구조에서 나타낸 바와 같이, 뇌혈류 측정장치(30)를 통해 측정된 정보로서 혈류속도(FV), 박동지수(PI), 저항지수(RI), 박동전파지수(PTI), 혈류방향(FD) 및 도플러 음향(DS)인 직접지표와 좌우차와 백분율 좌우차, 속도비(VR), 중대뇌동맥 최고 수축기 혈류속도 차이(Delta MCA), 혈류가속(FA), 비대칭 지수(AI), 대뇌반구 지수(HI) 및 혈관속도 비율(AVR)인 간접지표, 바이탈사인 측정장치(40)에서 측정된 정보로서 혈압, 혈당, 심전도, 산소포화도, 맥파 및 뇌파의 연관지표를 이용한다. 이러한 연관지표는 특히 고혈압군에서의 뇌혈관 질환 발생이 매우 높고 당뇨나 부정백과 뇌혈관계 질환과의 유의성이 매우 크기 때문에 중요한 지표로서 사용된다.As shown in the cerebrovascular diagnostic algorithm structure of FIG. 2, the analyzing
특히, 분석장치(10)는 측정된 정보 외에 데이터베이스(70)에 저장된 정상치에 대한 표준 데이터 및 지식베이스를 기반으로 하여 다차원 분석, 상관성 분석, 가중치 분석 등 다양한 분석기법을 통하여 현재 피측정자의 뇌혈관계 질환을 진단하고 부가적인 예측 지표, 예를 들면 피측정자의 연령, 성별, 병력, 복용 약물, 가족력, 생활습관 및 환경 등의 정보를 참고하여 향후의 질환 발생 가능성까지 미리 예측 분석하여 제공한다. 따라서, 다양한 질환에 대한 조기 진단뿐만 아니라 예측을 통한 조기 예방도 제공할 수 있다. In particular, the
출력장치(60)는, 통합 GUI(Graphical User Interface)(61)로 분석장치(10)에 의한 진단결과를 모니터(62)에 디스플레이하고 있지만, 도시하지 않은, 사운드 출력장치 및 데이터 저장장치와 연결될 수 있다.The
또한, 출력장치(60)에는 유/무선, 전력선 통신 모듈을 구비하고, 인터넷 등의 네트워크를 통하여 예를 들면, 의료기관 또는 보건소 등의 외부의 의료정보 시스템(80) 또는 가정의 퍼스널 컴퓨터(90) 등과 연동됨으로써 U-Healthcare(Ubiquitous Healthcare)의 기능을 수행할 수 있다.
In addition, the
또한, 뇌혈류 측정장치(20)는 로보틱 암(31, 도 4a 참조) 구조 및 3차원 헤드프레임(32, 도 5 참조) 구조로 형성될 수 있다. 로보틱 암(31) 구조는, 도 4b 및 도 4c에 나타낸 바와 같이, 도 3차원 정적 가이드 구조(41, 도 4b)와 3차원 동적 가이드 구조(42, 도 4c)로 형성될 수 있다.In addition, the cerebral blood
로보틱 암(31)의 기본 구조는 다축 로봇의 형태로, 제 1 조인트(201), 제 2 조인트(202) 및 제 3 조인트(203)는 각각 3자유도를 갖고 있으며, 도 4c의 3차원 동적 가이드 구조는 각각의 조인트(201, 202, 203)에 구동부(204)를 장착하여 동적인 가이드가 가능한 형태로 구성된다. 또 위치 측정 및 모션제어기(20)에서 각 조인트(201, 202, 203)의 센싱은 엔코더나 포텐시오미터 등의 수단으로 가능하고, 구동부(204)의 전류, 토크나 인터럽트 등의 부가적인 센싱도 가능하다. 3차원 정적 및 동적 가이드를 위한 3차원 위치 측정 방법은 기구적인 메커니즘을 이용하는 방법 외에 초음파, 전자장, 자기장, 광학, 영상 등에 의한 다양한 방법으로 위치의 측정이 가능하다. 기구적인 방법의 경우, 각 조인트(201, 202, 203)의 각 정보 등을 토대로 하여 Kinematics Matrix를 풀어서 최종 End Point의 좌표를 계산하며, 다른 방법의 경우는 대부분 삼각법이나 상대위치 측정에 의한 방법 등으로 위치를 측정할 수 있다. 일반적으로 위치 측정시 위치나 힘 정보 등을 피드백 받지만, 본 발명에서는 3차원적인 목표 좌표와 뇌혈류에 의한 정보를 동시에 피드백 받아 좌표를 특정할 수 있다.The basic structure of the
이러한 로보틱 암(31)의 제 3 조인트(203)에는 초음파 프로브(200)가 장착된다. The
도 5의 3차원 헤드프레임(32)은 이동 및 휴대를 고려한 간이 가이드 기반에 의한 것으로, 도 4의 로보틱 암(31) 구조는 휴대가 용이하지 않아 휴대를 고려한 3차원 헤드프레임(32)은 양측에 위치조정이 가능한 도플러(51, 52)를 구성하여 정확한 위치 선정 및 안정된 측정이 가능하다. 또한, 측정하는 동안 피측정자의 심리적 안정 및 양방향 통신수단이 포함할 수 있다.
The three-dimensional headframe 32 of FIG. 5 is based on a simple guide based on movement and portability, and the
3차원 정적 가이드 구조(41)와 3차원 동적 가이드 구조(42)를 이용하는 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이, 피측정자의 기본 입력 좌표에 대한 포인팅 입력이 요구된다. 즉, 3차원 머리 모델 구성을 위한 포인트는 표준 데이터베이스 및 모델링 그래픽 알고리즘에 따라 변경이 가능하나 기본적으로 최대한 많은 입력이 가장 유사한 출력 모델을 제공할 수 있다. 정확한 측정을 위한 최소한의 모델링을 위한 측정 포인트는 7 이상이 적합하지만, 그 이하에서도 측정은 가능하다. 3차원 정적 가이드 구조(41)와 3차원 동적 가이드 구조(42)의 끝단에, 도시하지는 않았지만 추가적인 센서를 부착하여 더욱 정확한 모델링 좌표를 제공하여 메쉬 폴리곤 형태의 정밀한 모델링이 가능하다. 도 7은 도 6의 기본 입력 좌표를 이용한 표준 데이터베이스 기반의 3차원 머리 모델링의 예를 나타내며, 도 8은 3차원 헤드프레임(32) 및 로보틱 암(31)에 의해 피측정자의 뇌혈관을 측정하는 포인트 및 가이드 예를 나타낸다.In the case of using the three-dimensional
따라서, 측정된 뇌혈관 정보는 데이터베이스(70)에 저장된 표준 데이터베이스 기반 뇌혈관 정보(도 9a 참조)와 맵핑되어 도 9b 및 도 9c와 같이 출력된다. 이후, 분석장치(10)를 통한 진단결과는 도 12의 출력장치(60)를 통해, 통합 GUI(Graphical User Interface)(61) 형태로 디스플레이된다.Accordingly, the measured cerebrovascular information is mapped to standard database-based cerebrovascular information (see FIG. 9A) stored in the
도 10은, 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 정적 가이드 구조를 이용한 뇌혈관 측정방법의 흐름도이다.10 is a flowchart of a cerebrovascular measuring method using a three-dimensional static guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention.
먼저, 머리 모델 및 뇌혈관 위치 정보 등에 대한 정보가 표준 정보 및 지식 정보로 구성되어 데이터베이스(70)에 저장된다. 이후, 피측정자의 머리 형태에 대한 기준 좌표가 입력되면(S401), 데이터베이스(70)에 저장된 표준 머리 모델을 기반으로 3차원 머리 모델이 구성되고(S402), 뇌혈관 모델이 3차원 머리 모델에 맵핑된다(S403). 이렇게 구성된 정보는 3차원 위치정보, 예상 혈관 위치정보 및 예상 측정포인트를 포함한다. 피측정자의 뇌혈관 측정을 위해 혈관을 선택하면(S404), 선택된 혈관의 측정 포인트를 가이드 하도록(S405), 위치 측정 및 모션 제어기(20)에 의해 현재 로보틱 암(31)의 현재위치와 예상 측정 포인트 정보를 출력장치(60)로 3차원으로 도시하여(S406) 피드백을 통해 쉽게 정확한 위치로 이동 측정이 가능하도록 한다(S407). 이렇게 1차적으로 가이드가 완료되고, 모션 모드를 통해 대략적인 뇌혈류 정보를 측정하고(S408), 실제적인 혈관위치를 조정한다(S409). 이후 도플러 모드를 통해 모션 모드에서 측정된 정보를 바탕으로 상세한 뇌혈류를 측정하여(S410), 미세 위치 및 각도 조정을 행한다(S411). 이후, 최종 뇌혈관을 측정하여 분석장치(10)로 측정된 정보를 전송하여 저장한다(S412). 최종정보에는 피측정자의 실제 혈관의 위치, 측정위치 등에 대한 공간정보도 포함된다.First, information about the head model and the cerebrovascular position information, etc. is composed of standard information and knowledge information and stored in the
또한, 단계(S404)에서 단계(S412)는 측정자에 의해 반복될 수 있다.Also, in step S404, step S412 may be repeated by the measurer.
도 11은, 본 발명의 실시예 따른 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 동적 가이드 구조를 이용한 뇌혈관 측정방법의 흐름도이다.11 is a flow chart of a cerebrovascular measurement method using a three-dimensional dynamic guide structure for the cerebrovascular disease screening according to an embodiment of the present invention.
도 11의 3차원 동적 가이드 구조를 이용한 뇌혈관 측정방법은 도 10의 3차원 정적 가이드 구조의 기능을 포함한다. 따라서, 단계(S501) 내지 단계(S503)는 도 10의 단계(S401) 내지 단계(403)에 대응되어 상세한 설명은 생략한다.The cerebrovascular measuring method using the three-dimensional dynamic guide structure of FIG. 11 includes the functions of the three-dimensional static guide structure of FIG. 10. Therefore, steps S501 to S503 correspond to steps S401 to 403 of FIG. 10, and thus detailed description thereof will be omitted.
이후, 피측정자의 뇌혈관 측정을 위해 선택을 원하는 혈관이나 측정 포인트를 입력하면(S504), 선택된 혈관 및 측정 포인트를 가이드 하도록(S405), 위치 측정 및 모션 제어기(20)는 현재 로보틱 암(31)의 현재위치를 확인하여 측정위치로 로보틱 암(31)을 이동시키고(S506), 로보틱 암(31)에 장착된 프로브(200)가 측정 좌표와 매칭이 되는지 확인하는 것으로(S507) 가이드가 완료되고, 모션 모드를 통해 대략적인 뇌혈류 정보를 측정하여 측정된 뇌혈류 정보에서 신호강도, 진폭, 스펙트럼 등을 분석하여(S508), 실제적인 혈관위치를 자동으로 조정한다(S509). 이후 도플러 모드를 통해 모션 모드에서 측정된 정보를 바탕으로 상세한 뇌혈류 측정하고 분석하여(S510), 자동으로 미세 위치 및 각도 조정을 통해(S511) 최종 뇌혈관을 측정하여 분석장치(10)로 측정된 정보를 전송하여 저장한다(S512). 따라서, 가장 적합한 위치에서 가장 정확한 뇌혈관의 정보를 측정하고 분석할 수 있다.Subsequently, when a blood vessel or a measuring point to be selected is input for measuring the cerebrovascular blood of the subject (S504), the position measuring and
또한, 단계(S504)에서 단계(S512)는 위치 측정 및 모션 제어기(20)를 통해 자동으로 반복될 수 있다. Further, in step S504, step S512 can be automatically repeated through the position measurement and the
뇌혈관 측정방법이 종료된 후, 분석장치(30)에서는 측정된 뇌혈관 정보 및 피측정자의 바이탈사인 정보, 문진 데이터 외에 데이터베이스(70)에 저장된 정상치에 대한 표준 데이터 및 지식베이스를 기반으로 하여 다차원 분석, 상관성 분석, 가중치 분석 등 다양한 분석기법을 통하여 현재 피측정자의 뇌혈관계 질환을 진단하고 향후의 질환 발생 가능성을 예측한다. 이후, 분석된 검진 정보는 출력장치(60)를 통해 출력되고, 또, 출력장치(60)의 유/무선, 전력선 통신 모듈에서 인터넷 등의 네트워크를 통하여 외부의 의료정보 시스템(80) 또는 퍼스널 컴퓨터(90) 등으로 검진 정보를 제공함으로써 U-Healthcare(Ubiquitous Healthcare)의 기능을 수행한다.
After the cerebrovascular measurement method is finished, the
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes and additions are the scope of the claims Should be seen as belonging to.
10 : 분석장치 20: 위치측정 및 모션제어기
30 : 뇌혈류 측정장치 40 : 바이탈사인 측정장치
50 : 문진 인터페이스 60 : 출력장치
70 : 데이터베이스 80 : 의료정보 시스템
90 : 퍼스널 컴퓨터 31 : 로보틱 암
32 : 3차원 헤드프레임 41 : 3차원 정적 가이드 구조
42 : 3차원 동적 가이드 구조 200 : 프로브
201 ∼ 203 : 조인트 204 : 구동부10: analysis device 20: position measurement and motion controller
30: cerebral blood flow measuring device 40: vital sign measuring device
50: paperweight interface 60: output device
70: Database 80: Medical Information System
90: Personal Computer 31: Robotic Arm
32: 3D headframe 41: 3D static guide structure
42: three-dimensional dynamic guide structure 200: probe
201-203: Joint 204: Drive part
Claims (19)
상기 피측정자의 생체현상을 측정하는 바이탈사인(vital sign) 측정장치;
상기 피측정자의 부가 정보를 입력하는 문진 인터페이스;
뇌혈관에 관련된 질병 및 뇌질환 발생 위험성과 관련한 정보, 표준 머리 모델 및 표준 뇌혈관 모델 정보를 저장하는 데이터베이스;
상기 뇌혈류 측정장치 및 상기 바이탈사인 측정장치를 통해 측정된 신호와 상기 문진 인터페이스를 통해 입력된 정보를 근거로 상기 피측정자 뇌혈관의 현재 상태 및 예측 상태를 분석하여 뇌혈관의 질환을 진단하는 분석장치; 및
상기 분석장치에 의해 진단된 정보를 출력하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
Cerebral blood flow measuring apparatus for measuring the reference coordinates of the head and cerebrovascular vessel of the subject, and measuring the state of the cerebrovascular vessel;
A vital sign measuring apparatus for measuring a biological phenomenon of the subject;
A questionnaire interface for inputting additional information of the subject;
A database that stores information relating to the risk of developing cerebrovascular diseases and cerebral diseases, standard head model and standard cerebrovascular model information;
An analysis for diagnosing a cerebrovascular disease by analyzing a current state and a predicted state of the cerebrovascular unit of the subject based on the signal measured by the cerebrovascular measuring device and the vital sign measuring device and the information input through the questionnaire interface Device; And
Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that it comprises an output device for outputting the information diagnosed by the analysis device.
상기 뇌혈류 측정장치에 의해 측정된 기준 좌표에 근거하여 3차원 머리 모델을 생성하고,
생성된 상기 3차원 머리 모델에 상기 뇌혈류 측정장치에서 측정된 뇌혈관 정보를 적용하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 1, wherein the analysis device,
Generate a three-dimensional head model based on the reference coordinates measured by the cerebral blood flow measurement device,
Comprehensive diagnosis system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that to apply the cerebrovascular information measured by the cerebrovascular measuring device to the generated three-dimensional head model.
3차원 정적 가이드 구조, 3차원 동적 가이드 구조 또는 휴대 가능한 3차원 헤드프레임 구조인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
According to claim 1, The cerebral blood flow measuring device,
Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional static guide structure, a three-dimensional dynamic guide structure or a portable three-dimensional headframe structure for a cerebrovascular disease screening, characterized in that the three-dimensional robotic guide structure.
상기 3차원 정적 가이드 구조 및 상기 3차원 동적 가이드 구조의 뇌혈류 측정장치는 위치이동이 가능하도록 3축으로 이루어진 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 3, wherein
The three-dimensional static guide structure and the cerebrovascular measuring device of the three-dimensional dynamic guide structure is a comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the cerebrovascular disease examination, characterized in that consisting of three axes to move the position .
상기 뇌혈류 측정장치가 3차원 동적 가이드 구조인 경우, 측정자에 의해 입력된 좌표로 이동할 수 있도록 각각의 축을 구동할 수 있는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 4, wherein
When the cerebral blood flow measuring device is a three-dimensional dynamic guide structure, the three-dimensional robotic for the cerebrovascular disease examination, characterized in that it further comprises a drive unit for driving each axis to move to the coordinates input by the measurer Comprehensive diagnostic system including guide structure.
상기 피측정자의 특정 포인트에 초음파 신호를 송수신하여 뇌혈관의 상태를 측정하는 초음파 프로브(probe);
상기 초음파 신호의 포커싱 깊이를 조절하는 깊이 변환 모듈; 및
상기 초음파 신호의 투사각도를 조절하는 미세조절 모듈; 을 더 포함하고,
상기 초음파 프로브는 2㎒ 내지 20㎒ 범위의 초음파신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
According to claim 1, The cerebrovascular measuring device,
Ultrasonic probe (probe) for measuring the state of the blood vessels by transmitting and receiving an ultrasonic signal to a specific point of the subject;
A depth conversion module for adjusting a focusing depth of the ultrasonic signal; And
Fine control module for adjusting the projection angle of the ultrasonic signal; More,
The ultrasonic probe comprises a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that for outputting ultrasonic signals in the range of 2MHz to 20MHz.
펄스형(PW) 또는 연속형(CW)인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 6, wherein the ultrasonic signal,
Comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that the pulse (PW) or continuous (CW).
진폭, 휘도, 모션, 도플러 형태의 측정 모드를 이용하여 뇌혈관의 위치를 자동으로 측정하고, 뇌혈관 협착과 관련한 스펙트럼 분석을 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
According to claim 1, The cerebral blood flow measuring device,
3D robotic guide structure for diagnosing cerebrovascular disease, characterized by automatically measuring the location of cerebrovascular vessels using amplitude, luminance, motion, and Doppler-type measurement modes and providing spectral analysis related to cerebrovascular narrowing Comprehensive diagnostic system comprising a.
상기 바이탈사인 측정장치에 의해 측정되는 생체현상은 혈압, 혈당, 심전도, 맥파 또는 뇌파인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 1,
Comprehensive diagnosis system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that the biological phenomenon measured by the vital sign measuring device is blood pressure, blood sugar, electrocardiogram, pulse wave or brain wave.
상기 피측정자의 부가 정보는 연령, 성별, 가족력, 생활습관 및 환경, 과거 병력, 복용약물의 정보인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 1,
The additional information of the subject is a comprehensive diagnosis system comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that the information of age, sex, family history, lifestyle and environment, past medical history, taking medication.
상기 출력장치는 유/무선, 전력선 통신 모듈을 구비하여, 네트워크를 통하여 외부의 의료정보 시스템과 연동되는 것을 특징으로 하는 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단시스템.
The method of claim 1,
The output device comprises a wired / wireless, power line communication module, a comprehensive diagnostic system comprising a three-dimensional robotic guide structure, characterized in that it is linked to an external medical information system through a network.
상기 측정된 기본 좌표를 표준 머리 모델에 적용하여 상기 피측정자의 3차원 머리 모델을 생성하는 단계;
상기 생성된 3차원 머리 모델에 표준 뇌혈관 모델을 맵핑하는 단계;
상기 맵핑된 뇌혈관 및 측정된 포인트를 지정하는 단계;
상기 뇌혈류 측정장치의 측정 좌표와 예상 측정 좌표를 매칭하는 단계;
상기 뇌혈류 측정장치의 모션 모드를 통하여 상기 피측정자의 뇌혈관 정보를 측정하는 단계;
상기 뇌혈류 측정장치의 도플러 모드를 통하여 상기 피측정자의 뇌혈관 정보를 측정하는 단계;
상기 피측정자의 바이탈사인 정보를 측정하고 문진정보를 입력하는 단계;
측정된 상기 뇌혈관 정보 및 상기 바이탈사인 정보와 입력된 문진정보를 기초로 상기 피측정자의 뇌혈관 질환 검진을 수행하는 단계; 및
상기 검진된 정보를 출력하는 출력단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 이용한 종합 진단방법.
Measuring the subject measurement position as a basic coordinate point by a cerebral blood flow measuring apparatus;
Generating a three-dimensional head model of the subject by applying the measured basic coordinates to a standard head model;
Mapping a standard cerebrovascular model to the generated three-dimensional head model;
Designating the mapped cerebrovascular and measured points;
Matching measurement coordinates and expected measurement coordinates of the cerebral blood flow measuring apparatus;
Measuring cerebrovascular information of the subject through a motion mode of the cerebrovascular measuring device;
Measuring cerebrovascular information of the subject through a Doppler mode of the cerebrovascular measuring device;
Measuring vital sign information of the subject and inputting questionnaire information;
Performing a cerebrovascular disease examination of the subject based on the measured cerebrovascular information, the vital sign information and the input medical information; And
Outputting the detected information output step; Comprehensive diagnostic method using a three-dimensional robotic guide structure for the diagnosis of cerebrovascular disease comprising a.
3차원 정적 가이드 구조, 3차원 동적 가이드 구조 또는 3차원 헤드프레임 구조인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는종합 진단방법.
The method of claim 12, wherein the cerebrovascular measuring device,
Comprehensive diagnostic method comprising a three-dimensional static guide structure, three-dimensional dynamic guide structure or three-dimensional head frame structure for a cerebrovascular disease screening, characterized in that the structure.
상기 피측정자의 특정 포인트에 초음파 신호를 송수신하여 뇌혈관의 상태를 측정하는 초음파 프로브, 상기 초음파 신호의 포커싱 깊이를 조절하는 깊이 변환 모듈, 상기 초음파 신호의 투사각도를 조절하는 미세조절 모듈을 포함하고,
상기 초음파 프로브는 2㎒ 내지 20㎒ 범위의 초음파신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.
The method of claim 12, wherein the cerebrovascular measuring device,
And an ultrasonic probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal to a specific point of the subject to measure the state of the cerebrovascular vessel, a depth conversion module for adjusting the focusing depth of the ultrasonic signal, and a fine adjustment module for adjusting the projection angle of the ultrasonic signal. ,
The ultrasonic probe includes a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that for outputting ultrasonic signals in the range of 2MHz to 20MHz.
펄스형(PW) 또는 연속형(CW)인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.
The method of claim 14, wherein the ultrasonic signal,
Comprehensive diagnostic method comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that the pulse (PW) or continuous (CW).
상기 모션 모드는 뇌혈관의 기본 정보를 측정하고, 상기 도플러 모드는 상기 모션 모드로 측정된 뇌혈관 정보에 대한 상세 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.
The method of claim 12, wherein the cerebrovascular measuring device,
The motion mode measures basic information of the cerebrovascular vessel, and the Doppler mode measures a three-dimensional robotic guide structure for diagnosing cerebrovascular disease, characterized in that for measuring detailed information on the cerebrovascular information measured in the motion mode Comprehensive diagnostic method that includes.
생성된 상기 3차원 머리 모델에 상기 뇌혈류 측정장치에서 측정된 뇌혈관 정보를 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.
The method of claim 11,
Applying the cerebrovascular information measured by the cerebrovascular measurement device to the generated three-dimensional head model; Comprehensive diagnostic method comprising a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease further comprising a .
상기 바이탈사인 정보는 혈압, 혈당, 심전도, 맥파 또는 뇌파인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.
The method of claim 12,
The vital sign information includes a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that blood pressure, blood sugar, electrocardiogram, pulse wave or brain wave.
상기 피측정자의 부가 정보는 연령, 성별, 가족력, 생활습관 및 환경, 과거 병력, 복용약물의 정보인 것을 특징으로 하는 뇌혈관계 질환 검진을 위한 3차원 로보틱 가이드 구조를 포함하는 종합 진단방법.The method of claim 12,
The additional information of the subject includes a three-dimensional robotic guide structure for the examination of cerebrovascular disease, characterized in that the information of age, sex, family history, lifestyle and environment, past medical history, taking medication.
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