KR102016959B1 - Method and apparatus for generating blood vessel model - Google Patents

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Abstract

컴퓨터가 수행하는 혈관 모델 생성 방법이 제공된다. 상기 방법은 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계, 상기 각각의 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계, 및 상기 혈관의 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계를 포함한다.A method for generating a blood vessel model performed by a computer is provided. The method includes obtaining at least one polygon constituting a blood vessel, extracting a normal vector from each of the at least one polygon, and determining a center point of the vessel based on the respective normal vector. Calculating, and generating a path of the blood vessel based on the center point of the blood vessel.

Description

혈관 모델 생성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING BLOOD VESSEL MODEL}Method and apparatus for generating blood vessel model {METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING BLOOD VESSEL MODEL}

본 발명은 혈관 모델 생성 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for generating a blood vessel model.

수술과정에서, 의사의 수술을 보조하기 위한 정보를 제공할 수 있는 기술들의 개발이 요구되고 있다. 수술을 보조하기 위한 정보를 제공하기 위해서는, 수술 행위를 인식할 수 있어야 한다.In the surgical procedure, there is a need for the development of technologies that can provide information to assist the surgeon in surgery. In order to provide information to assist the operation, the operation should be recognizable.

기존에는 수술 프로세스를 최적화 하기 위한 시나리오 구상을 위해서는 사전에 촬영된 의료영상을 참고하거나 매우 숙련된 의사의 자문을 받았으나, 의료영상만으로는 불필요한 프로세스의 판단이 어려웠으며 숙련된 의사의 자문은 특정 환자에 맞는 자문을 받기에 어려운 문제점이 있었다. Conventionally, in order to design a scenario for optimizing a surgical process, a previously taken medical image or a highly skilled doctor was consulted. However, the medical image alone was difficult to judge unnecessary processes. There was a difficult problem to consult.

따라서, 의료영상이나 숙련된 의사의 자문은 수술대상 환자에 대한 수술 프로세스의 최적화를 위한 보조 용도로는 활용되기 어려운 점이 많았다.Therefore, medical imaging and the advice of an experienced doctor were often difficult to use as an aid for the optimization of the surgical process for the patient.

이에, 3차원 의료영상(예를 들어, 3차원 수술도구 움직임 및 도구의 움직임으로 인해 발생하는 장기 내부의 변화에 대한 가상영상)을 이용하여 수술을 행하는데 있어서 불필요한 프로세스를 최소화하여 수술 프로세스를 최적화하고, 이에 기반한 수술보조 정보를 제공할 수 있는 방법에 대한 개발이 요구된다. Thus, by optimizing the surgical process by minimizing unnecessary processes in performing surgery using a three-dimensional medical image (for example, a virtual image of the internal movement caused by the movement of the three-dimensional surgical instruments and tools) And, there is a need for the development of a method that can provide surgical assistance information based on this.

특히, 혈관을 포함하는 3차원 의료영상의 경우, 각 혈관의 위치 및 경로를 정확하게 제공함으로써, 혈관의 전체 계층구조 및 혈류의 흐름 등을 파악할 수 있도록 하여 수술 시나 시뮬레이션 시에 최적화된 수술 정보를 제공하는 방법이 필요하다. In particular, in the case of a three-dimensional medical image including blood vessels, by accurately providing the location and path of each blood vessel, it is possible to determine the overall hierarchy of blood vessels and the flow of blood flow, and thus provide optimal surgical information during surgery or simulation. How to do it.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혈관 모델 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for generating a blood vessel model.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혈관 모델에서 혈관의 경로 및 혈관의 두께를 검출하여 혈관의 전체적인 계층구조를 생성하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to generate the overall hierarchy of blood vessels by detecting the path and thickness of the vessel in the vessel model.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혈관의 상관관계와 기하학적 정보를 파악함으로써 시뮬레이션 시에 보다 정밀한 수술동작을 지정할 수 있도록 하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to grasp the correlation and geometric information of blood vessels to be able to specify a more precise surgical operation during the simulation.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터가 수행하는 혈관 모델 생성 방법은, 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계, 상기 각각의 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계, 및 상기 혈관의 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of generating a blood vessel model performed by a computer may include obtaining at least one polygon constituting a blood vessel, and extracting a normal vector from each of the at least one polygon. Calculating a center point of the blood vessel based on each normal vector, and generating a path of the blood vessel based on the center point of the blood vessel.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계는, 상기 각각의 법선 벡터에 대해, 상기 법선 벡터의 반대 방향에 위치하는 폴리곤을 획득하여 상기 법선 벡터의 반대 방향 벡터와 만나는 교차 지점을 검출하는 단계, 및 상기 교차 지점 및 상기 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of calculating the center point of the blood vessel, for each of the normal vector, the intersection of obtaining a polygon located in the opposite direction of the normal vector to meet the opposite direction vector of the normal vector Detecting a point, and calculating a center point of the blood vessel based on the intersection point and the normal vector.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는, 상기 적어도 하나의 폴리곤 중 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 단계, 상기 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 상기 혈관의 중심점을 기초로 평균 중심점을 산출하는 단계, 및 상기 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the generating of the path of the blood vessel may include obtaining a plurality of adjacent polygons among the at least one polygon, and based on a center point of the blood vessel with respect to each of the plurality of adjacent polygons. Calculating a mean center point, and generating a path of the blood vessel based on the mean center point of the plurality of adjacent polygons.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 교차 지점 및 상기 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 직경을 산출하는 단계를 더 포함하며, 상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는, 상기 혈관의 직경을 상기 혈관의 경로에 반영하여 생성할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the method may further include calculating a diameter of the blood vessel based on the intersection point and the normal vector, and generating the path of the blood vessel by using the diameter of the blood vessel. Can be generated by reflecting on the path.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는, 상기 적어도 하나의 폴리곤 중 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 단계, 상기 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 상기 혈관의 직경을 기초로 평균 직경을 산출하는 단계, 및 상기 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 직경을 기반으로 상기 혈관의 경로에 반영하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, generating the path of the blood vessel, obtaining a plurality of adjacent polygons of the at least one polygon, based on the diameter of the blood vessel for each of the plurality of adjacent polygons Comprising the step of calculating the average diameter, and reflecting the path of the blood vessel based on the average diameter of the plurality of adjacent polygons.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 평균 중심점을 소정의 값과 비교하여 상기 혈관의 경로 상에서의 분기점인지를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과에 따라 상기 분기점을 기초로 상기 혈관의 경로를 분기시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, comparing the average center point with a predetermined value to determine whether the branch on the path of the vessel, and branching the path of the vessel based on the branch point in accordance with the determination result It may further comprise a step.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분기점을 기초로 상기 혈관의 경로에 대한 계층 구조를 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include deriving a hierarchical structure for the path of the blood vessel based on the branch point.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 각각의 법선 벡터의 크기를 기초로 상기 혈관의 경로 상에서의 혈류의 흐름 방향을 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include deriving a flow direction of blood flow on the path of the blood vessel based on the size of each normal vector.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계, 상기 각각의 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계, 및 상기 혈관의 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계를 수행한다.An apparatus according to an embodiment of the present invention includes a memory for storing one or more instructions, and a processor for executing the one or more instructions stored in the memory, wherein the processor configures blood vessels by executing the one or more instructions. Obtaining at least one polygon, extracting a normal vector from each of the at least one polygon, calculating a center point of the vessel based on the respective normal vector, and A path of the blood vessel is generated based on the center point of the blood vessel.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 혈관 모델 생성 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된다.A computer program according to an embodiment of the present invention is combined with a computer, which is hardware, and stored in a computer-readable recording medium to perform the method of generating a blood vessel model.

본 발명에 따르면, 의료영상데이터만으로 정확하게 제공되지 못하는 혈관 부분(예컨대, 노이즈로 인하여 정확한 혈관 형태로 표현되지 못하거나 중간에 끊어진 혈관 부분 등)에 대해 혈관 경로를 생성하여 줄 수 있고, 또한 혈관 두께를 함께 반영함으로써 보다 정밀한 3차원 혈관 모델을 제공해 줄 수 있다. According to the present invention, a blood vessel path may be generated for a blood vessel portion (for example, a blood vessel portion which is not expressed in an accurate vessel form due to noise or is cut off in the middle due to noise), and also the vessel thickness By reflecting together can provide a more accurate three-dimensional blood vessel model.

본 발명에 따르면, 혈관 경로 상에서의 분기 지점을 검출함으로써 혈관의 계층 구조 및 혈류 흐름까지 파악할 수 있도록 한다. According to the present invention, by detecting the branching points on the vascular path to determine the hierarchy and blood flow of the blood vessels.

본 발명에 따르면, 혈관의 계층 구조 및 혈류 흐름을 제공함으로써 시뮬레이션 시에 보다 정밀한 수술동작을 행하는 것이 가능하다. According to the present invention, it is possible to perform a more precise surgical operation during the simulation by providing a hierarchy of blood vessels and blood flow.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤으로부터 법선 벡터를 추출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 중심점을 산출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 경로를 생성하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 혈관의 경로의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법을 수행하는 장치(500)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a flowchart illustrating a method of generating a blood vessel model according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are diagrams for explaining a process of extracting a normal vector from at least one polygon constituting a blood vessel according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of calculating a center point of a blood vessel according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams for explaining a process of generating a blood vessel path according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing an example of the path of the blood vessel generated in accordance with an embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus 500 for performing a method of generating a blood vessel model according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be embodied in various different forms, and the present embodiments only make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the skilled worker of the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and / or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned components. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, of course, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the present specification (including technical and scientific terms) may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.

명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.As used herein, the term "part" or "module" refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and the "part" or "module" plays certain roles. However, "part" or "module" is not meant to be limited to software or hardware. The “unit” or “module” may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, a "part" or "module" may include components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, Procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Functions provided within components and "parts" or "modules" may be combined into smaller numbers of components and "parts" or "modules" or into additional components and "parts" or "modules". Can be further separated.

본 명세서에서 "컴퓨터"는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 컴퓨터는 데스크 탑 PC, 노트북(Note Book) 뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), 태블릿 PC, 셀룰러폰(Cellular phone), 피씨에스폰(PCS phone; Personal Communication Service phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)의 이동 단말기, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA; Personal Digital Assistant) 등도 해당될 수 있다. 또한, 헤드마운트 디스플레이(Head Mounted Display; HMD) 장치가 컴퓨팅 기능을 포함하는 경우, HMD장치가 컴퓨터가 될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 클라이언트로부터 요청을 수신하여 정보처리를 수행하는 서버가 해당될 수 있다.As used herein, the term "computer" includes all the various devices capable of performing arithmetic processing to provide a result to a user. For example, a computer can be a desktop PC, a notebook, as well as a smartphone, a tablet PC, a cellular phone, a PCS phone (Personal Communication Service phone), synchronous / asynchronous The mobile terminal of the International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000), a Palm Personal Computer (PC), a Personal Digital Assistant (PDA), and the like may also be applicable. In addition, when a head mounted display (HMD) device includes a computing function, the HMD device may be a computer. Also, the computer may correspond to a server that receives a request from a client and performs information processing.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of generating a blood vessel model according to an embodiment of the present invention.

도 1의 방법은 설명의 편의를 위하여 컴퓨터에 의하여 수행되는 것으로 서술하나, 각 단계의 수행주체가 특정 장치에 제한되는 것은 아니고 컴퓨팅 처리를 수행할 수 있는 장치를 포괄하는 의미로 사용될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 컴퓨터는 본 발명의 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법을 수행할 수 있는 장치를 의미할 수 있다.Although the method of FIG. 1 is described as being performed by a computer for convenience of description, the subject of each step is not limited to a specific device but may be used to encompass a device capable of performing computing processing. That is, in the present embodiment, the computer may mean an apparatus capable of performing the method of generating a blood vessel model according to the embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법은, 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계(S100), 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계(S110), 각각의 법선 벡터를 기초로 혈관의 중심점을 산출하는 단계(S120), 및 혈관의 중심점을 기초로 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대한 상세한 설명을 기재한다. Referring to FIG. 1, in a method of generating a blood vessel model according to an embodiment of the present disclosure, obtaining at least one polygon constituting a blood vessel (S100) and a normal vector from each of the at least one polygon ) (S110), calculating a center point of blood vessels based on each normal vector (S120), and generating a path of blood vessels based on the center point of blood vessels (S130). Can be. Hereinafter, a detailed description of each step will be described.

컴퓨터는 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득할 수 있다(S100).The computer may acquire at least one polygon constituting the blood vessel (S100).

일 실시예로, 컴퓨터는 대상체(예컨대, 환자)의 신체 내부를 촬영한 의료영상데이터를 기반으로 3D 혈관 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 의료영상데이터는 의료영상 촬영장비로 촬영되는 의료영상으로서, 대상체의 신체를 3차원 모델로 구현 가능한 모든 의료영상을 포함한다. 예컨대, 의료영상데이터는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상, 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging; MRI), 양전자 단층촬영(Positron Emission Tomography; PET) 영상 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터는 이와 같은 의료영상데이터로부터 환자의 혈관을 추출하고, 추출된 혈관을 3D 모델링할 수 있다. 일 실시예로, 컴퓨터는 의료영상데이터로부터 동맥과 정맥을 순차적으로 추출하고, 동맥을 포함하는 혈관 모델과 정맥을 포함하는 혈관 모델을 각각 3D 모델링한 다음 정합시킬 수 있다. 이때, 혈관 모델은 의료영상데이터로부터 추출된 혈관을 적어도 하나의 폴리곤으로 구성하여 3D 모델링한 폴리곤 모델일 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 3D 혈관 모델로부터 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤을 획득할 수 있다. 폴리곤이라 함은, 3D 컴퓨터그래픽에서 물체의 입체형상을 표현할 때 사용하는 가장 작은 단위인 다각형을 말하며, 폴리곤이 모여서 3D 오브젝트(즉, 혈관)를 표현할 수 있다.In one embodiment, the computer may generate a 3D blood vessel model based on medical image data of the inside of the body of the object (eg, the patient). Here, the medical image data is a medical image photographed by a medical image photographing apparatus and includes all medical images that can be implemented as a three-dimensional model of the body of the object. For example, the medical image data may include a computed tomography (CT) image, a magnetic resonance imaging (MRI), a positron emission tomography (PET) image, and the like. The computer may extract the blood vessel of the patient from the medical image data and 3D model the extracted blood vessel. In an embodiment, the computer may sequentially extract arteries and veins from the medical image data, and 3D model and match the vessel models including the arteries and the vessel models including the veins, respectively. In this case, the blood vessel model may be a polygon model of 3D modeling by constructing at least one polygon of blood vessels extracted from the medical image data. Thus, the computer can obtain at least one polygon constituting the vessel from the 3D vessel model. Polygon refers to a polygon, which is the smallest unit used to express a three-dimensional shape of an object in 3D computer graphics, and polygons may be gathered to represent a 3D object (ie, a blood vessel).

다른 실시예로, 컴퓨터는 대상체에 대해 미리 구축된 3D 혈관 모델을 획득하고, 이로부터 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤을 획득할 수도 있다. 이때, 컴퓨터가 3D 혈관 모델을 미리 구축하여 저장하여 둘 수도 있고, 다른 장치에서 생성한 3D 혈관 모델을 획득하여 이용할 수도 있다. In another embodiment, the computer may obtain a 3D blood vessel model pre-built for the subject and obtain at least one polygon constituting the blood vessel therefrom. In this case, the computer may construct and store the 3D blood vessel model in advance, or may acquire and use a 3D blood vessel model generated by another device.

한편, 의료영상데이터를 기반으로 생성된 3D 혈관 모델의 경우, 의료영상데이터에 혈관이 얼마나 정확하게 촬영되어 반영되어 있는지, 의료영상데이터로부터 혈관의 외곽선을 얼마나 정밀하게 추출할 수 있는지 등에 따라 혈관 모델을 구현하는데 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 의료영상데이터로부터 혈관을 추출했으나, 노이즈로 인하여 정확한 혈관 형태를 표현하지 못하는 경우, 혈관이 연결되지 못하고 중간에 끊어진 부분이 발생하는 경우 등과 같은 문제로 인해 의료영상데이터를 기반으로 생성된 3D 혈관 모델을 이용하는데 한계가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법은 의료영상데이터를 기반으로 생성된 3D 혈관 모델에 단계 S100~S130을 적용함으로써 보다 정밀하고 정확한 3D 혈관 모델을 제공한다. Meanwhile, in the case of the 3D blood vessel model generated based on the medical image data, the blood vessel model is determined according to how accurately the blood vessels are captured and reflected in the medical image data, and how precisely the outline of the vessel can be extracted from the medical image data. Can affect implementation For example, when blood vessels are extracted from medical image data, but the blood vessels cannot be accurately expressed due to noise, blood vessels cannot be connected and a broken part occurs in the middle. There is a limit to using the vascular model. Accordingly, the blood vessel model generation method according to an embodiment of the present invention provides more accurate and accurate 3D blood vessel model by applying steps S100 to S130 to the 3D vessel model generated based on the medical image data.

컴퓨터는 단계 S100에서 획득된 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출할 수 있다(S110). The computer may extract a normal vector from each of the at least one polygon constituting the blood vessel obtained in step S100 (S110).

여기서, 법선 벡터는 곡선이나 곡면에 수직인 벡터를 말하는 것으로, 혈관 표면을 구성하는 폴리곤 혹은 폴리곤의 정점(vertex)에서 바깥 방향으로 수직인 벡터를 의미할 수 있다. Here, the normal vector refers to a vector perpendicular to a curve or curved surface, and may refer to a polygon constituting a blood vessel surface or a vector perpendicular to an outward direction from a vertex of the polygon.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤으로부터 법선 벡터를 추출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 2 and 3 are diagrams for explaining a process of extracting a normal vector from at least one polygon constituting a blood vessel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 컴퓨터는 3D 혈관 모델에서 혈관 표면을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(100)을 획득할 수 있다. 또한, 컴퓨터는 적어도 하나의 폴리곤(100) 각각으로부터 법선 벡터(110)를 각각 추출할 수 있다. 이때, 법선 벡터(110)는 혈관 표면에서 바깥 방향을 향하면서 폴리곤(100)에 대해 수직인 벡터일 수 있다. Referring to FIG. 2, the computer may acquire at least one polygon 100 constituting the vessel surface in the 3D vessel model. In addition, the computer may extract the normal vector 110 from each of the at least one polygon 100. In this case, the normal vector 110 may be a vector perpendicular to the polygon 100 while facing outward from the blood vessel surface.

일 실시예로, 도 3의 (a)를 참조하면, 컴퓨터는 혈관 표면을 구성하는 제1 폴리곤(200)을 획득하여, 제1 폴리곤(200)의 정점에 대한 법선 벡터(210, 211, 212)를 추출할 수 있다. 폴리곤은 정점(vertex)으로 구성되며, 적어도 3개의 정점이 모여서 하나의 폴리곤을 형성할 수 있다. 정점은 위치 정보(예컨대, (x, y, z) 좌표 정보)와 벡터 값(예컨대, 벡터 크기)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 폴리곤(200)이 삼각형으로 이루어진 폴리곤일 때, 3개의 정점을 포함할 수 있다. 이 경우, 컴퓨터는 제1 폴리곤(200)의 3개의 정점 각각에 대한 법선 벡터(210, 211, 212)를 추출할 수 있다. 이때, 법선 벡터(210, 211, 212)는 각각 위치 정보 및 벡터 값을 포함할 수 있다.As an example, referring to FIG. 3A, the computer acquires a first polygon 200 constituting a blood vessel surface, and normals 210, 211, and 212 with respect to the vertex of the first polygon 200. ) Can be extracted. Polygons are composed of vertices, and at least three vertices can form a single polygon. Vertices may include position information (eg, (x, y, z) coordinate information) and vector values (eg, vector size). For example, when the first polygon 200 is a polygon made of a triangle, it may include three vertices. In this case, the computer may extract the normal vectors 210, 211, and 212 for each of the three vertices of the first polygon 200. In this case, the normal vectors 210, 211, and 212 may include location information and vector values, respectively.

다른 실시예로, 도 3의 (b)를 참조하면, 컴퓨터는 혈관 표면을 구성하는 제1 폴리곤(200)을 획득하여, 제1 폴리곤(200)의 표면에 대한 법선 벡터(220)를 추출할 수 있다. 예를 들어, 제1 폴리곤(200)의 표면에 대한 법선 벡터(220)는 제1 폴리곤(200)의 3개의 정점 각각에 대한 법선 벡터를 기반으로 산출된 평균 벡터를 이용할 수 있다. 평균 벡터는 3개의 정점 각각에 대한 법선 벡터의 벡터 값을 평균하여 산출된 법선 벡터일 수 있다. In another embodiment, referring to FIG. 3B, the computer acquires a first polygon 200 constituting a blood vessel surface, and extracts a normal vector 220 for the surface of the first polygon 200. Can be. For example, the normal vector 220 for the surface of the first polygon 200 may use an average vector calculated based on the normal vector for each of three vertices of the first polygon 200. The average vector may be a normal vector calculated by averaging the vector values of the normal vectors for each of the three vertices.

또 다른 실시예로, 도 3의 (c)를 참조하면, 컴퓨터는 혈관 표면을 구성하는 인접 폴리곤들을 획득하여, 인접 폴리곤들의 법선 벡터들을 평균한 평균 법선 벡터를 추출할 수 있다. 이때, 평균 법선 벡터는 인접 폴리곤들의 각 정점에 대한 평균 법선 벡터(230, 231, 232, 233, 234), 또는 인접 폴리곤들의 각 표면에 대한 평균 법선 벡터(240)일 수 있다.In another embodiment, referring to FIG. 3C, the computer may acquire adjacent polygons constituting the blood vessel surface, and extract an average normal vector obtained by averaging normal vectors of adjacent polygons. In this case, the average normal vector may be an average normal vector 230, 231, 232, 233, or 234 for each vertex of adjacent polygons, or an average normal vector 240 for each surface of the adjacent polygons.

상술한 바와 같이, 컴퓨터는 폴리곤으로부터 법선 벡터를 추출하되, 실시예에 따라 폴리곤의 정점에 대한 법선 벡터, 폴리곤의 표면에 대한 법선 벡터, 폴리곤의 정점에 대한 평균 법선 벡터, 폴리곤의 표면에 대한 평균 법선 벡터 중 어느 하나를 폴리곤의 법선 벡터로 추출할 수 있다. As described above, the computer extracts a normal vector from the polygon, but in accordance with an embodiment, the normal vector for the vertex of the polygon, the normal vector for the surface of the polygon, the average normal vector for the vertex of the polygon, and the average for the surface of the polygon. Any one of the normal vectors may be extracted as a normal vector of the polygon.

이하에서는 설명의 편의를 위해서 폴리곤의 표면에 대한 법선 벡터를 추출한 경우를 예로 들어 설명하도록 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 각 단계는 각 폴리곤 및 각 법선 벡터에 대해 반복적으로 적용될 수 있으므로, 하나의 폴리곤으로부터 하나 이상의 법선 벡터가 추출되는 경우(즉, 폴리곤의 정점에 대한 법선 벡터, 폴리곤의 정점에 대한 평균 법선 벡터, 폴리곤의 표면에 대한 평균 법선 벡터가 추출되는 경우)에 대해서도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. Hereinafter, for convenience of description, a case where the normal vector of the surface of the polygon is extracted will be described as an example. However, since each step according to an embodiment of the present invention may be repeatedly applied to each polygon and each normal vector, when one or more normal vectors are extracted from one polygon (that is, a normal vector for a vertex of a polygon, The same can be applied to the average normal vector for the vertices of the polygon and the average normal vector for the surface of the polygon).

다시 도 1을 참조하면, 컴퓨터는 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 추출된 법선 벡터 각각을 기초로 혈관의 중심점을 산출할 수 있다(S120).Referring back to FIG. 1, the computer may calculate the center point of the blood vessel based on each of the normal vectors extracted from each of the at least one polygon (S120).

즉, 컴퓨터는 각 폴리곤의 법선 벡터를 이용하여 각 폴리곤에 대한 혈관의 중심점을 산출한다. 예컨대, 제1 폴리곤의 법선 벡터를 기초로 제1 폴리곤에 대한 혈관의 중심점을 산출할 수 있다. That is, the computer calculates the center point of the blood vessel for each polygon using the normal vector of each polygon. For example, the center point of the blood vessel with respect to the first polygon may be calculated based on the normal vector of the first polygon.

일 실시예로, 컴퓨터는 혈관을 구성하는 폴리곤들 중 하나의 폴리곤(예: 제1 폴리곤)을 선택하고, 선택된 폴리곤(예: 제1 폴리곤)의 법선 벡터(예: 제1 법선 벡터)에 대해 반대 방향으로 연장했을 때 만나는 교차 지점을 검출할 수 있다. 컴퓨터는 교차 지점 및 제1 법선 벡터를 기초로 제1 폴리곤에 대한 혈관의 중심점을 산출할 수 있다. In one embodiment, the computer selects a polygon (eg, a first polygon) of one of the polygons that make up the vessel, and for a normal vector (eg, a first normal vector) of the selected polygon (eg, a first polygon) It is possible to detect the intersection point when extending in the opposite direction. The computer may calculate the center point of the vessel for the first polygon based on the intersection point and the first normal vector.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 중심점을 산출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of calculating a center point of a blood vessel according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)는 튜브 형태로 이루어진 혈관을 길이 방향(즉, 혈류가 흐르는 방향)에 대해 수직으로 자른 단면을 도시한 도면이다. 도 4의 (a)를 참조하면, 혈관 표면을 구성하는 각 폴리곤들은 혈관 표면에서 바깥 방향으로 수직인 법선 벡터를 포함할 수 있다. Figure 4 (a) is a view showing a cross-section perpendicular to the longitudinal direction (that is, the direction of blood flow) of the blood vessel formed in the form of a tube. Referring to FIG. 4A, each polygon constituting the blood vessel surface may include a normal vector perpendicular to the outward direction of the blood vessel surface.

일 실시예로, 도 4의 (b)를 참조하면, 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)에서의 제1 법선 벡터(300)를 획득하고, 제1 법선 벡터(300)의 반대 방향에 위치하는 폴리곤에서 교차 지점(P2)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 제1 법선 벡터(300)를 반대 방향으로 확장(310)하고, 확장된 반대 방향 벡터(310)와 만나는 폴리곤에서의 교차 지점(P2)을 검출할 수 있다. 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)과 교차 지점(P2)으로부터 중심점(C)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)대한 위치 정보와 법선 벡터의 크기, 및 교차 지점(P2)의 위치 정보와 법선 벡터의 크기를 이용하여 두 정점 사이의 중간 지점을 중심점(C)으로 산출할 수 있다. 이와 같은 과정을 3D 혈관 모델에서 획득된 각 폴리곤에 대해 반복 수행함으로써, 각 폴리곤에 대한 혈관의 중심점을 모두 도출할 수 있다.In one embodiment, referring to FIG. 4B, the computer obtains a first normal vector 300 at the vertex P1 of the first polygon, and is located in the opposite direction of the first normal vector 300. The intersection point P2 may be detected in the polygon. For example, the computer may expand 310 the first normal vector 300 in the opposite direction and detect an intersection point P2 in the polygon that meets the expanded opposite direction vector 310. The computer may calculate the center point C from the vertex P1 and the intersection point P2 of the first polygon. For example, the computer uses the location information about the vertex P1 of the first polygon and the magnitude of the normal vector, and the location information of the intersection point P2 and the magnitude of the normal vector to determine the midpoint between the two vertices. Can be calculated as By repeating this process for each polygon obtained in the 3D blood vessel model, it is possible to derive all the center points of blood vessels for each polygon.

다시 도 1을 참조하면, 컴퓨터는 단계 S120에서 산출된 혈관의 중심점을 기초로 혈관의 경로(path)를 생성할 수 있다(S130).Referring back to FIG. 1, the computer may generate a path of the blood vessel based on the center point of the blood vessel calculated in step S120 (S130).

즉, 컴퓨터는 각 폴리곤으로부터 산출된 각 혈관의 중심점을 기초로 3D 혈관 모델에서의 혈관 경로를 생성할 수 있다. In other words, the computer can generate the vascular pathway in the 3D vascular model based on the center point of each vessel calculated from each polygon.

일 실시예로, 컴퓨터는 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤 중에서, 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하고, 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 혈관의 중심점을 기초로 평균 중심점을 산출할 수 있다. 그리고, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 중심점을 기초로 혈관의 경로를 생성할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 기재한다.In an embodiment, the computer may obtain a plurality of adjacent polygons among at least one polygon constituting the blood vessel, and calculate an average center point based on the center points of the blood vessels for each of the plurality of adjacent polygons. The computer can then generate a route of the blood vessel based on the average center point for the plurality of adjacent polygons. A detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

실시예에 따라서, 컴퓨터는 각 폴리곤의 법선 벡터를 이용하여 혈관의 중심점과 함께 혈관의 직경을 산출할 수도 있다. 이 경우, 컴퓨터는 혈관의 중심점 및 혈관의 직경을 기초로 혈관의 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 혈관의 중심점을 기초로 생성된 혈관 경로에 혈관의 직경을 반영할 수 있다. Depending on the embodiment, the computer may calculate the diameter of the vessel along with the center point of the vessel using the normal vector of each polygon. In this case, the computer may generate a path of the vessel based on the center point of the vessel and the diameter of the vessel. For example, the computer may reflect the diameter of the vessel in the vessel pathway generated based on the center point of the vessel.

일 실시예로, 혈관의 직경을 산출함에 있어서 도 4의 (b)를 참조하면, 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)에서의 제1 법선 벡터(300)를 획득하고, 제1 법선 벡터(300)의 반대 방향에 위치하는 폴리곤에서 교차 지점(P2)을 검출할 수 있다. 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)과 교차 지점(P2)으로부터 혈관의 직경을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 제1 폴리곤의 정점(P1)과 교차 지점(P2) 사이의 거리를 산출하여 혈관의 직경으로 이용할 수 있다. 이때, 두 정점 사이의 거리는 벡터의 크기에 기초하여 산출될 수 있다. In an embodiment, referring to FIG. 4B in calculating the diameter of a blood vessel, the computer obtains the first normal vector 300 at the vertex P1 of the first polygon, and calculates the first normal vector ( An intersection point P2 may be detected in a polygon located in an opposite direction of the 300. The computer may calculate the diameter of the blood vessel from the vertex P1 and the intersection point P2 of the first polygon. For example, the computer may calculate the distance between the vertex P1 and the intersection point P2 of the first polygon to use as the diameter of the blood vessel. In this case, the distance between two vertices may be calculated based on the size of the vector.

또한 실시예에 따라, 컴퓨터는 혈관의 직경을 기초로 평균 직경을 산출할 수도 있다. 이 경우, 컴퓨터는 혈관의 중심점을 기초로 산출된 평균 중심점과 함께 평균 직경을 기초로 혈관의 경로를 생성할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 기재한다.In some embodiments, the computer may calculate an average diameter based on the diameter of the blood vessel. In this case, the computer may generate a path of the blood vessel based on the average diameter along with the average center point calculated based on the center point of the blood vessel. A detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 경로를 생성하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.5 and 6 are diagrams for explaining a process of generating a blood vessel path according to an embodiment of the present invention.

도 5는 혈관의 표면 일부를 도시한 도면으로, 혈관의 표면 일부를 구성하는 폴리곤들의 일례를 나타낸 것이다. 도 6은 도 5에 도시된 폴리곤들을 그래프 형태의 데이터 구조로 표현한 것이다.FIG. 5 is a view illustrating a portion of the surface of a blood vessel, and illustrates an example of polygons constituting a portion of the surface of the vessel. FIG. 6 is a representation of the polygons shown in FIG. 5 in a data structure in the form of a graph.

일 실시예로, 컴퓨터는 혈관을 구성하는 폴리곤들 중에서 서로 인접하는 인접 폴리곤들을 획득할 수 있다. 예컨대, 도 5를 참조하면, A 폴리곤에 대해서 인접하는 인접 폴리곤들은 A, B, C, D 폴리곤일 수 있고, F 폴리곤에 대해서 인접하는 인접 폴리곤들은 F, H, E, G 폴리곤일 수 있다. 3D 혈관 모델은 혈관을 구성하는 폴리곤들의 어레이(array) 및 각 폴리곤을 구성하는 정점들의 어레이를 이용하여 표현할 수 있다. 따라서, 이러한 폴리곤들의 어레이 및 정점들의 어레이를 이용하면 서로 인접하는 인접 폴리곤들을 파악할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 폴리곤 어레이로부터 A 폴리곤을 추출한 다음, 정점 어레이로부터 A 폴리곤의 정점들과 적어도 2개의 정점을 공유하는 폴리곤들(B, C, D)을 획득할 수 있다. 즉, 각 폴리곤이 서로 2개 이상의 정점을 공유(즉, 엣지(edge)를 공유)하면 이들 폴리곤(A, B, C, D)은 서로 인접해 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 이러한 방식으로 E, F, G, H 폴리곤도 서로 인접해 있는 인접 폴리곤들로 판단할 수 있다. In one embodiment, the computer may obtain adjacent polygons adjacent to each other among the polygons constituting the blood vessel. For example, referring to FIG. 5, adjacent polygons for A polygon may be A, B, C, D polygons, and adjacent polygons for F polygon may be F, H, E, G polygons. The 3D blood vessel model may be represented using an array of polygons constituting blood vessels and an array of vertices constituting each polygon. Thus, using such an array of polygons and an array of vertices can identify adjacent polygons that are adjacent to each other. For example, the computer may extract A polygons from the polygon array and then obtain polygons B, C, D that share at least two vertices with the vertices of the A polygon from the vertex array. That is, when each polygon shares two or more vertices with each other (ie, shares an edge), the polygons A, B, C, and D may be determined to be adjacent to each other. In this manner, E, F, G, and H polygons may also be determined as adjacent polygons adjacent to each other.

이때, 도 5에 도시된 바와 같은 혈관을 구성하는 폴리곤들은 그래프 형태의 데이터 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 각 폴리곤은 하나의 노드로 표현될 수 있고, 하나의 노드와 인접하고 있는 노드들을 그래프로 연결하여 표현할 수 있다. 도 6을 참조하면, A 폴리곤은 그래프에서 A 노드로 표현될 수 있으며, A 폴리곤과 서로 인접하는 B, C, D 폴리곤은 A 노드와 연결된 B, C, D 노드로 연결되어 표현될 수 있다. 또한, B 폴리곤은 E 폴리곤과 서로 인접하므로, B 노드와 E 노드는 서로 연결되어 표현될 수 있다. 이와 같은 방식으로 전체 폴리곤에 대해 서로 연결관계를 기초로 그래프로 표현할 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 그래프를 통해서 A, B, C, D 노드가 서로 인접하는 노드(즉, 인접 폴리곤들)로 판단하고, E, F, G, H 노드가 서로 인접하는 노드(즉, 인접 폴리곤들)로 판단할 수 있다. At this time, the polygons constituting the blood vessel as shown in FIG. 5 may be implemented as a data structure in the form of a graph. For example, each polygon may be represented by one node and may be represented by connecting nodes adjacent to one node by a graph. Referring to FIG. 6, the A polygon may be represented by an A node in the graph, and the B, C, and D polygons adjacent to the A polygon may be connected and represented by the B, C, and D nodes connected to the A node. In addition, since the B polygon is adjacent to the E polygon, the B node and the E node may be connected to each other and represented. In this way, all polygons can be represented graphically based on their connections. Thus, the computer determines that nodes A, B, C, and D are adjacent to each other (ie, adjacent polygons) through the graph, and nodes where E, F, G, and H nodes are adjacent to each other (ie, adjacent polygons). Can be judged.

컴퓨터는 상술한 바와 같은 방식으로 인접 폴리곤들을 획득하고, 획득된 인접 폴리곤들의 평균 중심점을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 인접 폴리곤들(A, B, C, D) 각각의 혈관 중심점을 평균하여, 이 평균값을 평균 중심점으로 산출할 수 있다. 평균값은 인접 폴리곤들(A, B, C, D) 각각의 위치 정보를 이용하여 평균한 평균 위치 정보(즉, 좌표 정보)일 수 있다.The computer may acquire adjacent polygons in the manner as described above, and calculate an average center point of the obtained adjacent polygons. For example, the computer may average the vessel center point of each of the adjacent polygons A, B, C, D, and calculate this average value as the mean center point. The average value may be average location information (ie, coordinate information) averaged using location information of each of the adjacent polygons A, B, C, and D.

여기서, 인접 폴리곤들을 획득하여 평균 중심점을 산출함에 있어서, 컴퓨터는 폴리곤들의 전체 구조를 나타낸 그래프 형태의 데이터 구조를 이용하여 서로 인접하는 인접 폴리곤들을 반복적으로 획득하는 과정을 통해서 혈관을 구성하는 전체 폴리곤에 대해서 평균 중심점을 산출할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터는 폴리곤들의 전체 구조를 나타낸 그래프에서 A 노드를 기준으로 인접 노드 B, C, D를 획득하고, 획득한 A, B, C, D 노드에 대해 각 노드의 혈관 중심점으로부터 평균값(즉, 평균 중심점)을 계산할 수 있다. 다음으로, 컴퓨터는 폴리곤들의 전체 구조를 나타낸 그래프에서 B 노드로 이동할 수 있다. 이때, B 노드는 이미 A 노드의 인접 노드로 추출되어 평균 중심값을 산출하였기 때문에, B 노드와 인접하고 있는 어느 하나의 노드(예컨대, F 노드)로 이동할 수 있다. 컴퓨터는 이동한 노드(예컨대, F 노드)에서 다시 인접 노드들(예컨대, H, E, G 노드)을 획득하여 평균 중심점을 계산할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 이와 같은 과정을 전체 폴리곤들에 대해 진행하고, 이후 인접 노드들(예컨대, A, B, C, D 노드)에 대해 다시 이와 인접하는 인접 노드들(예컨대, E, F, G, H 노드)을 하나의 인접 노드들(예컨대, A, B, C, D, E, F, G, H 노드)로 병합하여 이들 각 혈관의 중심점으로부터 평균 중심점을 계산할 수 있다. 컴퓨터는 전체 폴리곤에 대해 이와 같은 과정을 반복 수행할 수 있다. Here, in calculating the average center point by acquiring the adjacent polygons, the computer repeatedly acquires the adjacent polygons adjacent to each other by using a graph-like data structure showing the overall structure of the polygons to the entire polygons constituting the blood vessel. The mean center point can be calculated. For example, the computer obtains adjacent nodes B, C, and D based on node A in a graph showing the overall structure of polygons, and averages (i.e., from the vessel center points of each node for the obtained A, B, C, and D nodes). Average center point) can be calculated. Next, the computer can move to node B in a graph showing the overall structure of the polygons. In this case, since the B node has already been extracted to an adjacent node of the A node to calculate an average center value, the B node may move to any one node (eg, F node) adjacent to the B node. The computer may calculate neighboring nodes (eg, H, E, G nodes) again at the moved node (eg F node) to calculate the mean center point. That is, the computer proceeds with this process for all polygons, and then for neighbor nodes (e.g., A, B, C, D nodes) again adjacent nodes (e.g., E, F, G, H node) can be merged into one adjacent node (eg, A, B, C, D, E, F, G, H node) to calculate the mean center point from the center point of each of these vessels. The computer can repeat this process for the entire polygon.

이때, 전체 폴리곤에 대해 반복 수행하는 횟수는 혈관을 구성하는 전체 폴리곤의 개수, 하나의 폴리곤의 크기, 전체 혈관의 크기와 대비하여 하나의 폴리곤의 물리적 크기 등에 의해서 결정될 수 있다. 즉, 컴퓨터는 의미 있는 혈관의 경로를 도출할 때까지 상술한 바와 같은 방식으로 인접 폴리곤들에 대한 평균 중심점을 산출하는 과정을 반복 수행할 수 있다. In this case, the number of repetitions of all the polygons may be determined by the number of total polygons constituting the blood vessel, the size of one polygon, and the physical size of one polygon in comparison to the size of the entire blood vessel. That is, the computer may repeat the process of calculating the average center point for the adjacent polygons in the same manner as described above until a meaningful vessel path is derived.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술하였듯 컴퓨터는 혈관의 직경을 기초로 평균 직경을 산출할 수 있다. 일 실시예로, 컴퓨터는 혈관을 구성하는 폴리곤들 중에서 서로 인접하는 복수의 인접 폴리곤들을 획득할 수 있다. 컴퓨터는 획득한 복수의 인접 폴리곤들 각각에 대한 혈관의 직경을 평균하여 평균값을 산출할 수 있고, 산출된 평균값을 복수의 인접 폴리곤들에 대한 평균 직경으로 도출할 수 있다. 이때, 각 단계(즉, 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 과정 및 복수의 인접 폴리곤으로부터 평균 직경을 산출하는 과정)는 도 5 및 도 6에서 상술한 과정과 동일하게 적용될 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하도록 한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, as described above, the computer may calculate the average diameter based on the diameter of the blood vessel. In one embodiment, the computer may obtain a plurality of adjacent polygons adjacent to each other among the polygons constituting the blood vessel. The computer may calculate an average value by averaging the diameters of blood vessels for each of the plurality of adjacent polygons, and derive the calculated average value as the average diameter of the plurality of adjacent polygons. In this case, each step (ie, obtaining a plurality of adjacent polygons and calculating an average diameter from the plurality of adjacent polygons) may be applied in the same manner as described above with reference to FIGS. 5 and 6, and thus, a detailed description thereof will be omitted. Do it.

즉, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤들로부터 산출된 평균 중심점 및 평균 직경을 기초로 최종적인 혈관 경로를 생성할 수 있다. That is, the computer can generate a final vascular pathway based on the average center point and the average diameter calculated from the plurality of adjacent polygons.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 혈관의 경로의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다. 7 is a view schematically showing an example of the path of the blood vessel generated in accordance with an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 컴퓨터는 각 폴리곤으로부터 혈관의 중심점을 산출함으로써 혈관의 경로(400)를 생성할 수 있다. 이때, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤들로부터 혈관의 중심점들에 대한 평균 중심점을 산출하는 과정을 반복 수행함으로써 의미있는 혈관의 경로(410)를 생성할 수 있다. 다시 말해, 컴퓨터는 각 폴리곤에 대한 혈관 중심점의 연결성은 유지하면서 복수의 인접 폴리곤들에 대한 평균 중심점을 기초로 혈관의 경로를 보정함으로써 보다 정밀한 혈관의 경로를 도출할 수 있다.Referring to FIG. 7, the computer may generate the vessel path 400 by calculating the center point of the vessel from each polygon. In this case, the computer may generate a meaningful blood vessel path 410 by repeating a process of calculating an average center point of the blood vessel center points from a plurality of adjacent polygons. In other words, the computer can derive a more precise vessel path by correcting the vessel path based on the average center point for a plurality of adjacent polygons while maintaining the connectivity of the vessel center point for each polygon.

또한, 컴퓨터는 각 폴리곤으로부터 혈관의 직경을 산출하고, 이를 혈관의 경로(400)에 반영할 수 있다. 또한, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤들로부터 혈관의 직경에 대한 평균 직경을 산출하는 과정을 반복 수행할 수 있고, 이로부터 산출된 평균 직경을 의미있는 혈관의 경로(410)를 생성하는데 반영할 수 있다. The computer can also calculate the diameter of the vessel from each polygon and reflect it in the vessel path 400. In addition, the computer may repeat the process of calculating the average diameter with respect to the diameter of the blood vessel from a plurality of adjacent polygons, and reflect the average diameter calculated therefrom to generate a meaningful blood vessel path 410. .

컴퓨터는 혈관의 경로(410) 및 혈관의 직경을 3차원 렌더링함으로써 최종적으로 3D 혈관 모델을 구축할 수 있다. The computer can finally build the 3D vessel model by three-dimensional rendering the vessel's path 410 and the vessel's diameter.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 의료영상데이터를 이용하여 생성된 초기 3D 혈관 모델에서 정확하게 구현되지 못한 혈관 부분(예컨대, 노이즈로 인하여 정확한 혈관 형태로 표현되지 못하거나 중간에 끊어진 혈관 부분 등)에 대해 보상하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 정확하게 구현되지 못한 혈관 부분에 대해 혈관 경로를 생성하여 줄 수 있고, 또한 혈관 경로와 함께 혈관 직경을 표현해 줌으로써 보다 정밀한 3D 혈관 모델을 제공해 줄 수 있다. According to an embodiment of the present invention as described above, the portion of the blood vessel that is not accurately implemented in the initial 3D vessel model generated using the medical image data (for example, the portion of the blood vessel that is not represented in the exact vessel shape due to noise or broken in the middle) Etc.) to compensate for this. In other words, it is possible to generate a blood vessel path for a portion of a blood vessel that is not accurately implemented, and also provide a more accurate 3D blood vessel model by expressing the diameter of the blood vessel along with the blood vessel path.

본 발명의 실시예에 있어서, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤들로부터 산출되는 평균 중심점을 기초로 혈관의 경로 상에서 분기점을 파악할 수 있다. 일 실시예로, 컴퓨터는 복수의 인접 폴리곤들로부터 산출되는 평균 중심점을 소정의 값과 비교하여, 평균 중심점에 대응하는 지점이 혈관의 경로 상에서의 분기점인지를 판단할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터는 평균 중심점에서의 벡터 값이 소정의 값보다 크면 분기점으로 판단할 수 있다. 여기서, 소정의 값은 폴리곤의 법선 벡터 크기를 이용할 수 있다. 이후, 컴퓨터는 판단 결과에 따라 분기점을 기초로 혈관의 경로를 분기시킬 수 있다. 또한, 컴퓨터는 분기점을 기초로 분기된 혈관 경로에 대해 혈관 이름을 지정할 수도 있다. 예컨대, 컴퓨터는 해부학적 혈관 분포도를 기초로 분기된 혈관 경로에 대한 혈관 이름을 지정할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the computer may identify branch points on the vessel path based on the average center point calculated from the plurality of adjacent polygons. In an embodiment, the computer may compare the average center point calculated from the plurality of adjacent polygons with a predetermined value to determine whether the point corresponding to the average center point is a branch point on the path of the blood vessel. For example, the computer may determine the branch point if the vector value at the mean center point is larger than the predetermined value. Here, the predetermined value may use the normal vector size of the polygon. Thereafter, the computer may branch the path of the blood vessel based on the branch point according to the determination result. The computer may also assign a vessel name to a branched vessel path based on the branch point. For example, the computer may specify vessel names for branched vessel pathways based on anatomical vessel distribution.

또한 본 발명의 실시예에 있어서, 컴퓨터는 분기점을 기초로 혈관의 경로에 대한 계층 구조를 도출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 전체 혈관 경로 상에서 분기점으로부터 분기된 혈관 경로를 생성하고 각 혈관 경로에 대해 혈관 이름을 지정함으로써 전체 혈관 구조를 도출할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the computer may derive a hierarchical structure for the path of the blood vessel based on the branch point. For example, the computer can derive the overall vascular structure by creating a vascular pathway branched from the bifurcation on the entire vascular pathway and naming the vascular pathway for each vascular pathway.

또한 본 발명의 실시예에 있어서, 컴퓨터는 혈관의 경로 상에서 혈류의 흐름 방향을 도출할 수 있다. 일 실시예로, 컴퓨터는 각 폴리곤으로부터 추출된 법선 벡터의 크기를 기초로 혈류의 흐름 방향을 파악할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터는 제1 폴리곤의 법선 벡터의 크기와 제2 폴리곤의 법선 벡터의 크기를 비교하여, 법선 벡터의 크기가 큰 값에서 작은 값으로 연결되는 경로로 혈류가 흐르는 것으로 판단할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, the computer may derive the flow direction of the blood flow on the path of the blood vessel. In one embodiment, the computer may determine the flow direction of the blood flow based on the size of the normal vector extracted from each polygon. For example, the computer may compare the magnitude of the normal vector of the first polygon with the magnitude of the normal vector of the second polygon, and determine that blood flows in a path connecting the magnitude of the normal vector from a large value to a small value.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 혈관의 경로 및 혈관의 직경(즉, 혈관의 두께)을 정확하게 도출하여 3D 혈관 모델을 구축할 수 있고, 나아가 혈관의 분기점을 기초로 혈관 경로의 계층 구조 및 혈류 흐름까지 파악할 수 있다. 따라서, 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 3D 혈관 모델에서는 혈관의 상관관계 및 기하학적 정보를 정확하게 파악할 수 있으므로, 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행할 경우 보다 정밀한 수술 동작을 지정할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 3D 혈관 모델을 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 경우, 의료진이 이미 혈관부의 상단을 자른 후에 다시 하단을 자르는 동작을 수행할 때 하단을 자르는 동작은 불필요한 동작으로 판단할 수 있고, 또한 이러한 정보를 의료진에게 제공할 수 있다. 또한, 3D 혈관모델을 통해 혈관의 굵기를 파악할 수 있으므로, 3D 혈관 모델을 이용한 시뮬레이션에서 특정 혈관을 묶는 동작을 수행할 때 특정 혈관을 묶는 클립의 최적 크기를 알려줄 수 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the 3D vessel model can be constructed by accurately deriving the vessel path and the vessel diameter (that is, the vessel thickness), and further, the hierarchy of the vessel path based on the branching point of the vessel. The structure and blood flow can be identified. Therefore, in the 3D blood vessel model according to the embodiment of the present invention, since the correlation and geometric information of blood vessels can be accurately understood, more precise surgical operation can be designated when the simulation is performed by using the same. For example, when performing a simulation using the 3D blood vessel model according to an embodiment of the present invention, when the medical staff already cuts the upper end of the blood vessel and then cuts the lower end again, the operation of cutting the lower end may be determined as unnecessary. This information can also be provided to medical personnel. In addition, since the thickness of blood vessels can be determined through the 3D blood vessel model, the optimal size of a clip for tying a specific blood vessel can be informed when performing the operation of tying a specific blood vessel in a simulation using the 3D blood vessel model.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법을 수행하는 장치(500)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus 500 for performing a method of generating a blood vessel model according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 프로세서(510)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the processor 510 may include a connection passage (for example, a bus or the like) that transmits and receives signals with one or more cores (not shown) and a graphics processor (not shown) and / or other components. ) May be included.

일 실시예에 따른 프로세서(510)는 메모리(520)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 도 1 내지 도 7과 관련하여 설명된 혈관 모델 생성 방법을 수행한다.The processor 510 according to an embodiment executes one or more instructions stored in the memory 520 to perform the blood vessel model generation method described with reference to FIGS. 1 to 7.

예를 들어, 프로세서(510)는 메모리(520)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써 혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하고, 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하고, 각각의 법선 벡터를 기초로 혈관의 중심점을 산출하고, 혈관의 중심점을 기초로 혈관의 경로(path)를 생성할 수 있다. For example, the processor 510 obtains at least one polygon constituting the vessel by executing one or more instructions stored in the memory 520, and extracts a normal vector from each of the at least one polygon. The center point of the vessel may be calculated based on each normal vector, and a path of the vessel may be generated based on the center point of the vessel.

한편, 프로세서(510)는 프로세서(510) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(510)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the processor 510 may include random access memory (RAM) and read-only memory (ROM) for temporarily and / or permanently storing a signal (or data) processed in the processor 510. , Not shown) may be further included. In addition, the processor 510 may be implemented in the form of a system on chip (SoC) including at least one of a graphic processor, a RAM, and a ROM.

메모리(520)에는 프로세서(510)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리(520)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.The memory 520 may store programs (one or more instructions) for processing and controlling the processor 510. Programs stored in the memory 520 may be divided into a plurality of modules according to their functions.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 모델 생성 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The blood vessel model generation method according to an embodiment of the present invention described above may be implemented as a program (or an application) and stored in a medium to be executed in combination with a computer which is hardware.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.The above-described program includes C, C ++, JAVA, machine language, etc. which can be read by the computer's processor (CPU) through the computer's device interface so that the computer reads the program and executes the methods implemented as the program. Code may be coded in the computer language of. Such code may include functional code associated with a function or the like that defines the necessary functions for executing the methods, and includes control procedures related to execution procedures necessary for the computer's processor to execute the functions according to a predetermined procedure. can do. In addition, the code may further include memory reference code for additional information or media required for the computer's processor to execute the functions at which location (address address) of the computer's internal or external memory should be referenced. have. Also, if the processor of the computer needs to communicate with any other computer or server remotely in order to execute the functions, the code may be used to communicate with any other computer or server remotely using the communication module of the computer. It may further include a communication related code for whether to communicate, what information or media should be transmitted and received during communication.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.The stored medium is not a medium for storing data for a short time such as a register, a cache, a memory, but semi-permanently, and means a medium that can be read by the device. Specifically, examples of the storage medium include, but are not limited to, a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like. That is, the program may be stored in various recording media on various servers to which the computer can access or various recording media on the computer of the user. The media may also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored in a distributed fashion.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, in a software module executed by hardware, or by a combination thereof. Software modules may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any form of computer readable recording medium well known in the art.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (10)

컴퓨터가 수행하는 혈관 모델 생성 방법에 있어서,
혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계;
상기 각각의 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계; 및
상기 혈관의 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는,
상기 혈관의 직경을 산출하여 상기 혈관의 경로에 반영하는 단계를 포함하되,
상기 혈관의 경로에 반영하는 단계는,
상기 적어도 하나의 폴리곤 중 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 단계;
상기 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 상기 혈관의 직경을 기초로 평균 직경을 산출하는 단계; 및
상기 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 직경을 기반으로 상기 혈관의 경로에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
In the computer generated blood vessel model generation method,
Obtaining at least one polygon constituting the blood vessel;
Extracting a normal vector from each of the at least one polygon;
Calculating a center point of the blood vessel based on each normal vector; And
Generating a path of the blood vessel based on the center point of the blood vessel,
Generating a path of the blood vessel,
Comprising the step of calculating the diameter of the blood vessel to the path of the blood vessel,
Reflecting in the path of the blood vessel,
Obtaining a plurality of contiguous adjacent polygons among the at least one polygon;
Calculating an average diameter based on the diameter of the blood vessel for each of the plurality of adjacent polygons; And
And reflecting in the path of the blood vessel based on the average diameter of the plurality of adjacent polygons.
제1항에 있어서,
상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계는,
상기 각각의 법선 벡터에 대해, 상기 법선 벡터의 반대 방향에 위치하는 폴리곤을 획득하여, 상기 반대 방향에 위치하는 폴리곤과 상기 법선 벡터의 반대 방향 벡터가 만나는 교차 지점을 검출하는 단계; 및
상기 교차 지점 및 상기 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 1,
Calculating the center point of the blood vessel,
For each normal vector, obtaining a polygon located in an opposite direction of the normal vector, and detecting an intersection point where the polygon located in the opposite direction meets the opposite direction vector of the normal vector; And
And calculating a center point of the blood vessel based on the intersection point and the normal vector.
제2항에 있어서,
상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는,
상기 적어도 하나의 폴리곤 중 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 단계;
상기 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 상기 혈관의 중심점을 기초로 평균 중심점을 산출하는 단계; 및
상기 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 2,
Generating a path of the blood vessel,
Obtaining a plurality of contiguous adjacent polygons among the at least one polygon;
Calculating an average center point based on the center point of the blood vessel for each of the plurality of adjacent polygons; And
Generating a path of the blood vessel based on an average center point for the plurality of adjacent polygons.
제2항에 있어서,
상기 혈관의 직경은,
상기 교차 지점 및 상기 법선 벡터를 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 2,
The diameter of the blood vessel,
The blood vessel model generation method characterized in that it is calculated based on the intersection point and the normal vector.
삭제delete 제3항에 있어서,
상기 평균 중심점을 소정의 값과 비교하여 상기 혈관의 경로 상에서의 분기점인지를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라 상기 분기점을 기초로 상기 혈관의 경로를 분기시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 3,
Comparing the average center point with a predetermined value to determine whether the mean center point is a branch point on the path of the blood vessel; And
And branching the path of the blood vessel based on the branch point according to the determination result.
제6항에 있어서,
상기 분기점을 기초로 상기 혈관의 경로에 대한 계층 구조를 도출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 6,
And deriving a hierarchical structure of the path of the blood vessel based on the branch point.
제1항에 있어서,
상기 각각의 법선 벡터의 크기를 기초로 상기 혈관의 경로 상에서의 혈류의 흐름 방향을 도출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 모델 생성 방법.
The method of claim 1,
And deriving a flow direction of blood flow on the path of the blood vessel based on the size of each normal vector.
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
혈관을 구성하는 적어도 하나의 폴리곤(polygon)을 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 폴리곤 각각으로부터 법선 벡터(normal vector)를 추출하는 단계;
상기 각각의 법선 벡터를 기초로 상기 혈관의 중심점을 산출하는 단계; 및
상기 혈관의 중심점을 기초로 상기 혈관의 경로(path)를 생성하는 단계를 수행하며,
상기 혈관의 경로를 생성하는 단계는,
상기 혈관의 직경을 산출하여 상기 혈관의 경로에 반영하는 단계를 포함하되,
상기 혈관의 경로에 반영하는 단계는,
상기 적어도 하나의 폴리곤 중 인접하는 복수의 인접 폴리곤을 획득하는 단계;
상기 복수의 인접 폴리곤 각각에 대한 상기 혈관의 직경을 기초로 평균 직경을 산출하는 단계; 및
상기 복수의 인접 폴리곤에 대한 평균 직경을 기반으로 상기 혈관의 경로에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
Memory for storing one or more instructions; And
A processor for executing the one or more instructions stored in the memory,
The processor executes the one or more instructions,
Obtaining at least one polygon constituting the blood vessel;
Extracting a normal vector from each of the at least one polygon;
Calculating a center point of the blood vessel based on each normal vector; And
Generating a path of the blood vessel based on the center point of the blood vessel,
Generating a path of the blood vessel,
Comprising the step of calculating the diameter of the blood vessel to the path of the blood vessel,
Reflecting in the path of the blood vessel,
Obtaining a plurality of contiguous adjacent polygons among the at least one polygon;
Calculating an average diameter based on the diameter of the blood vessel for each of the plurality of adjacent polygons; And
And reflecting in the path of the blood vessel based on an average diameter of the plurality of adjacent polygons.
하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램.A computer program, coupled to a computer, which is hardware, stored on a recording medium readable by a computer so as to perform the method of claim 1.
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