KR101576873B1 - 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법 - Google Patents

선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법에 관한 것으로, 컴퓨터 단층촬영 장비를 이용한 심근홍조등급 측정방법에 있어서, 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 컴퓨터 단층촬영을 설정회수 실시하는 단계; 및 상기 컴퓨터 단층촬영의 결과로부터 심근의 조영증강정도를 설정된 심근홍조등급으로 분류하는 단계를 포함하며, 상기 심근홍조등급은 조영증강된 심근의 조영제가 씻겨나가기까지 소요되는 시간에 따라 분류되며, 상기 컴퓨터 단층촬영의 설정회수는 상기 심근홍조등급을 구분하는 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 중재시술 후 심근의 손상 유무를 실시간으로 확인할 수 있게 됨으로써, 심근이 손상될 경우 심근경색환자에 대한 응급조치를 신속히 할 수 있다.

Description

선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법{Method for classifing myocardial blush grade by angiography image of selective coronary computerized tomography}
본 발명은 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법에 관한 것으로, 특히 중재시술 후 심근의 손상 유무를 실시간으로 확인할 수 있는 선택적 관상동맥 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법에 관한 것이다.
세계적으로 성인들의 주요한 사망 원인인 심근경색(myocardial infarction)의 조치 및 예방을 위해 심장동맥질환의 조기발견이 중요하다. 현재, 주된 심장동맥질환 발견방법 중의 하나는 진단용 혈관조영상(diagnostic angiogram)이다. 혈관조영상은 도관(catheter)으로 방사선 비투과성 염료(radiopaque dye)를 혈관 시스템(vascular system) 내에 주입함으로써 얻어진다. 방사선 비투과성 염료는 심장 동맥들을 침제(infuse)하고, 방사선 투영이 방사선 촬영 센서상으로 침제된 동맥들로 이루어지게 된다.
결과적으로, 혈관조영상은 방사선 비투과성 염료가 심장의 동맥 혈관을 통해 흐를 때의 혈관을 나타낸다. 침제된 관의 수축은 혈관 폐색의 징후를 제공하며, 경색에 대한 잠재적 상태를 제공한다.
현재, 관상동맥에 대한 컴퓨터 단층촬영(Computerized Tomography, 이하 CT)으로는 중재시술 후 침습적 혈관 조영술을 통해 혈관의 상태를 확인하는 것이 비교적 용이하지만, 해당 혈관이 분포하는 심근의 중재시술과 관련된 미세 혈관의 손상 유무를 실시간으로 확인하는 것이 어려운 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제830198호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중재시술 후 심근의 손상 유무를 실시간으로 확인할 수 있는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 심근경색환자의 재관류 평가시 객관적으로 정량화할 수 있는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 컴퓨터 단층촬영 장비를 이용한 심근홍조등급 측정방법에 있어서, 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 컴퓨터 단층촬영을 설정회수 실시하는 단계; 및 상기 컴퓨터 단층촬영의 결과로부터 심근의 조영증강정도를 설정된 심근홍조등급으로 분류하는 단계를 포함하며, 상기 심근홍조등급은 조영증강된 심근의 조영제가 씻겨나가기까지 소요되는 시간에 따라 분류되며, 상기 컴퓨터 단층촬영의 설정회수는 상기 심근홍조등급을 구분하는 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법을 제공한다.
여기서, 설정회수는 2회 이상이고, a < b이고, b = c(a = 상기 조영제의 주입 후 최초의 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, b = 최초의 컴퓨터 단층촬영부터 두 번째 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, c = 컴퓨터 단층촬영 사이의 시간간격)이다.
또한, 조영제는 대동맥에 직접 주입되는 방법이며, 정맥에 주입되는 방법에 비해 조영제량은 1% 이하(0은 제외)이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 중재시술 후 심근의 손상 유무를 실시간으로 확인할 수 있게 됨으로써, 심근이 손상될 경우 심근경색환자에 대한 응급조치를 신속히 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 심근경색환자의 재관류 평가시 객관적으로 정량화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법을 위해 사용되는 X선 컴퓨터 단층촬영 장비의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 후 LAD&CFX에 대한 심근홍조등급 분류위치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 후 RCA에 대한 심근홍조등급 분류위치를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법을 위해 사용되는 X선 컴퓨터 단층촬영 장비의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, X선 컴퓨터 단층촬영(Computerized Tomography, 이하 CT) 장비(100)는 작동 콘솔(1), 이미징 테이블(10) 및 스캔 받침대(20)를 포함한다.
작동 콘솔(1)은 입력장치(2), 중앙처리장치(3), 제어 인터페이스(4), 데이터 수집 버퍼(5), 표시부(6), 주저장장치(7) 및 관전류 조정 테이블 저장부(8)를 포함한다.
입력장치(2)는 조작자에 의해 공급된 명령 또는 정보를 입력한다.
중앙처리장치(3)는 입력장치(2)를 통해 입력되는 명령 또는 정보를 이용하여 X선 튜브(23)에서의 X선 방사를 제어하며, 데이터 수집 버퍼(5)를 통해 수신된 적어도 하나의 조영 전 관상동맥 촬영영상으로부터 CT 번호 및 그 표준편차를 산출하고, 산출된 CT 번호의 표준편차에 대응하는 관전류값을 관전류 조정 테이블에서 추출하여, 조영 후 관상동맥 촬영영상을 얻기 위한 단층 촬영시의 스캔 동작을 추출된 관전류값으로 제어하는 스캔 제어 프로세스를 실행한다. 특히, 중앙처리장치(3)는 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 컴퓨터 단층촬영을 설정회수 실시하고, 컴퓨터 단층촬영의 결과로부터 심근의 조영증강정도를 설정된 심근홍조등급(심근경색환자의 재관류(reperfusion) 후 조영된 심근에서 일정 심장주기가 지나면 씻겨나가는(wash-out) 정도를 분류한 것)으로 분류한다.
제어 인터페이스(4)는 이미징 테이블(10) 및 스캔 받침대(20)와 제어신호 등을 교환한다.
데이터 수집 버퍼(5)는 스캔 받침대(20)에서 획득된 데이터를 수집한다.
표시부(6)는 데이터로부터 복원된 단층촬영영상을 디스플레이한다.
주저장장치(7)는 작동 콘솔(1)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 동작제어 프로그램, 관련 데이터 및 X선 단층촬영영상을 저장한다.
관전류 조정 테이블 저장부(8)는 조영 전 관상동맥 촬영영상으로부터 산출 가능한 CT 번호의 표준편차값을 다수의 레벨로 구분하고 각 레벨에 대응하는 관전류 조정값을 미리 설정한 테이블을 저장한다.
한편, 스캔 받침대(20)는 X선 튜브(21), X선 제어기(22), 시준기(23), 시준기 제어기(24), 스캔 중심 주변에서 X선 튜브(21)를 회전시키는 회전 제어기(26), 평행하게 배열된 다수 개의 검출기 행을 갖는 다중 검출기(27), 다중 검출기(27)로부터 추출된 데이터를 수집하는 데이터 수집부(28)를 포함한다. X선 튜브(21)로부터 방사된 X선은 시준기(23)의 개구부를 통과한 후 평탄한 X선 빔의 형태로 다중 검출기(27)의 각 검출기 행위에 충돌되고, 다중 검출기(27)로부터 데이터가 추출되면 데이터 수집부(28)에서 데이터를 수집하여 작동 콘솔(1)의 데이터 수집 버퍼(5)를 통해 중앙처리장치(3)로 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법의 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법은 S100 내지 S400을 포함한다.
먼저, 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 제1 컴퓨터 단층촬영을 실시한다(선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영, S100). 조영제는 자기공명영상(MRI) 촬영이나 CT 촬영과 같은 방사선 검사 때 조직이나 혈관을 잘 볼 수 있도록 각 조직의 X선 흡수차를 인위적으로 크게 함으로써 영상의 대조도를 크게 해주는 약품이다. 조영제를 사용함으로써 생체구조나 병변을 주위와 잘 구별할 수 있게 하여 진단적 가치를 향상시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 조영제의 적용량은 여러 가지 형태를 통해 투여될 수 있다. 조영제는 액체, 현탁액, 페이스트, 분말, 농축액, 적절한 농도로 혼합하기 위한 과립화 분말 또는 고체 형태를 포함한 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 조영제는 주사제, 경피 투여용 제제, 삽관용 제제, 경구용 제제 및 직장 투여용 제제의 형태로 제조될 수 있다. 조영제는 단일 용량으로 투여되거나 다중 용량으로 분할하여 투여될 수 있다. 예를 들면, 조영제가 2L일 경우, 환자는 진단 절차에 들어가기 약 2시간 전에 1L를 소비하고, 절차에 들어가기 약 1시간 전에 나머지 1L를 소비할 수 있다. 이와 다른 방법으로는 특정 절차에 필요한 총량이 소비될 때까지 환자가 매 5분마다 150mL를 소비하도록 하는 것이다.
조영제는 정맥에 주입되는 조영제의 1% 이하(0은 제외)이다. 즉, 조영제는 대동맥에 직접 주입되는 방법이며, 정맥에 주입되는 방법에 비해 조영제량은 1% 이하(0은 제외)이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 방법은 중재시술 후 카테터를 빼지 않고 직접 대동맥에 선택적으로 조영제를 주입하기 때문에 정맥에 주입되는 조영제의 1%이하이다.
컴퓨터 단층촬영은 심전도 신호의 발생과 함께 촬영정보를 기록한다. 이때, 컴퓨터 단층촬영은 후향적 심전도 게이팅 기법을 이용한다. 컴퓨터 단층촬영은 멀티디텍터컴퓨터단층촬영(MDCT) 또는 양자방출단층촬영(PET/CT)일 수 있다. MDCT (MultiDetector CT)는 기존의 CT가 한 번의 360°회전을 통하여 한 개의 단면 영상이 획득되는 것에 비해, 여러 개의 단면 영상을 동시에 얻을 수 있어 검사에 필요한 시간을 단축시키며, 이를 바탕으로 작은 병변의 조기발견이 가능하도록 매우 얇은 두께의 영상 단면 검사를 시행하는 것이 가능하다. 또한, PET/CT 검사는 기존 PET(Positron Emission Tomography : 양전자방출단층촬영) 검사장비에 CT 장비를 장착한 이중 영상 진단법이다. 이 방법은 인체의 기능적 이상을 진단하는 PET 영상에 해부학적으로 자세한 정보를 제공하는 CT 영상을 밑그림으로 추가한 진단법으로 조직의 기능과 대사 변화에 대한 추가적인 정보를 제공하여 보다 정확한 진단이 이루어지도록 한다.
S100 이후, 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 제2 컴퓨터 단층촬영을 실시한다(S200).
S200 이후, 좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 제3 컴퓨터 단층촬영을 실시한다(S300).
S300 이후, 제1 내지 제3 컴퓨터 단층촬영의 결과로부터 심근의 조영증강정도를 설정된 심근홍조등급으로 분류한다(S400). 심근홍조등급은 침습적 관상동맥 조영술을 통해 총 4개의 등급으로 분류된다. 등급 0은 심근에 조영증강이 전혀 되지 않은 상태이고, 등급 1은 30초 이후부터 조영 증강된 심근의 조영제가 씻겨나가는 상태, 등급 2는 30초 이내에 조영 증강된 심근의 조영제가 씻겨나가는 상태, 등급 3은 심박수가 3번 뛰는 동안 조영제가 씻겨나가는 상태이다. 심근홍조등급 분류에 의해 심근경색범위, 박출계수(EF) 및 사망률을 확인할 수 있다.
상술한 컴퓨터 단층촬영의 회수는 3회를 예로 들었으나, 2회 이상으로 설정될 수 있다. 이때, a < b이고, b = c(a = 조영제의 주입 후 최초의 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, b = 최초의 컴퓨터 단층촬영부터 두 번째 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, c = 컴퓨터 단층촬영 사이의 시간간격)이다. 예를 들어, a, b, c는 각각 2초, 5초, 5초일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 후 LAD&CFX에 대한 심근홍조등급 분류위치를 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 후 RCA에 대한 심근홍조등급 분류위치를 나타낸 개략도이다.
도 3을 참조하면, 심근의 관심영역(R)의 시계방향으로 6, 1, 2, 3, 4가 순서대로 위치하고, LAD(좌관상동맥) 및 CFX에 대한 심근홍조등급 분류위치가 1~4, 6임을 알 수 있다.
도 4를 참조하면, 심근의 관심영역(R)의 시계방향으로 4, 5가 순서대로 위치하고, RCA(우관상동맥)에 대한 심근홍조등급 분류위치가 1~4, 6임을 알 수 있다.
선택적 관상동맥 CT 혈관조영은 관상동맥 조영술 과정에서 삽입한 관상동맥 내의 카테터(catheter)를 빼지 않고 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 우관상동맥 (RCA) 또는 좌관상동맥(LCA)을 선택적으로 조영하여 CT를 촬영하는 방법이다. 이와 같은 방법은 혈관조영 검사 중 또는 혈관조영 후 즉시 CT 촬영할 수 있을 뿐 아니라 극소량(정맥 조영술의 1%)의 조영제를 사용하여도 정맥 조영술과 차이가 없어 효용 가치가 높다. 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 이점을 이용하기 위해 선택적 관상동맥 CT 혈관조영에서 심근경색환자의 재관류 후의 심근홍조등급을 분류하여 정량화한다.
한편, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 다음과 사항을 참고로 하였다. 심근은 심장의 수축 및 이완에 관여하는 근육으로 몸 전체의 혈액 공급에 필수적인 요소라고 할 수 있다. 심근의 생존능 판단은 심근치료방법을 결정함에 있어 매우 중요한 요소로 작용된다. 현재, 자기공명영상에서 지연증강영상이 심근의 생존능 평가에 가장 널리 쓰이고 있는 판단 기준인데, 경색된 심근은 정상 심근에 비하여 혈류의 유입과 유출이 모두 느리거나 유입이 전혀 되지 않는 성질이 이용된다.
심근경색 판단방법으로 혈관조영검사나 심장 MR(Magnetic Resonance, 이하 MR), PET-CT 등이 있다. 혈관조영검사는 해상능이 매우 높으며 병변을 판단하는 방법 중 가장 높은 정확도를 갖는다. 심장 MR은 비침습적인 검사방법으로 우수하지만 검사시간이 오래 걸린다. 최근 컴퓨터 단층촬영 기술이 급속도로 발전하여 MR과 유사한 영상을 짧은 시간 내에 획득할 수 있으며 더 높은 공간분해능의 영상을 얻을 수 있다.
심장 MR에서 심근경색 평가방법은 지연조영증강이다. 가돌리늄 조영제를 넣고 30~40분 동안 MR 영상을 촬영한 뒤 심근에 조영제가 증강되기 시작하는 시간이나 심박수, 또는 심근에 조영제가 증감되는 시간이나 심박수를 측정한다. 이후, 영상에서 조영제가 증감되지 않은 부위나 해당 부위의 면적을 측정하여 평가하는 방법을 사용한다. 본 발명의 일 실시예에서는 기존의 심장 MR과 큰 차이가 없다는 점을 증명하기 위해 심장 MR을 기준으로 하였다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사항 내에서 당 분야의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1 : 작동 콘솔
2 : 입력장치
3 : 중앙처리장치
4 : 제어 인터페이스
5 : 데이터 수집 버퍼
6 : CRT
7 : 주저장장치
8 : 관전류 조정 테이블 저장부
10 : 이미징 테이블
20 : 스캔 받침대
21 : X선 튜브
22 : X선 제어기
23 : 시준기
24 : 시준기 제어기
26 : 회전 제어기
27 : 다중 검출기
28 : 데이터 수집부
100 : X선 CT 장치

Claims (3)

  1. 컴퓨터 단층촬영 장비를 이용한 심근홍조등급 측정방법에 있어서,
    좌우의 관상동맥 중 조영제가 주입된 관상동맥에 대한 컴퓨터 단층촬영을 설정회수 실시하는 단계; 및
    상기 컴퓨터 단층촬영의 결과로부터 심근의 조영증강정도를 설정된 심근홍조등급으로 분류하는 단계를 포함하며,
    상기 심근홍조등급은 조영증강된 심근의 조영제가 씻겨나가기까지 소요되는 시간에 따라 분류되며,
    상기 컴퓨터 단층촬영의 설정회수는 상기 심근홍조등급을 구분하는 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설정회수는 2회 이상이고, a < b이고, b = c(a = 상기 조영제의 주입 후 최초의 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, b = 상기 최초의 컴퓨터 단층촬영부터 두 번째 컴퓨터 단층촬영시까지 경과되는 시간, c = 상기 컴퓨터 단층촬영 사이의 시간간격)인 것을 특징으로 하는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조영제는 정맥에 주입되는 조영제의 1% 이하(0은 제외)인 것을 특징으로 하는 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법.
KR1020140037153A 2014-03-28 2014-03-28 선택적 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영을 통한 심근홍조등급 분류방법 KR101576873B1 (ko)

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US20060241412A1 (en) 2005-01-21 2006-10-26 Daniel Rinck Method for visualizing damage in the myocardium
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