KR102389961B1 - Apparatus and method for measuring blood flow based on infrared imaging - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 이미징을 기반으로 하여 혈류를 측정하는 장치 및 발명에 관한 것이다.
본 발명은 혈관에 관한 이미지를 수신하고, 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하고, 수신된 이미지에 기초하여 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리를 측정하고, 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하고, 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하고, 측정된 이동시간 및 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 적외선 이미징을 기반으로 하여 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 있고, 다양한 신체 부위에서 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 동시에 얻을 수 있다. 또한, 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 측정함으로써, 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and invention for measuring blood flow based on infrared imaging.
The present invention receives an image of a blood vessel, specifies a first location and a second location of the blood vessel from the received image, measures a distance between the first location and a second location based on the received image, and determines The pulse wave information at the first and second positions of the blood vessel is extracted, and the blood movement time is measured using the extracted pulse wave information at the first and second positions of the blood vessel, and the measured movement time and the measured movement time are measured. It is characterized in that the blood flow velocity is calculated using the distance.
Accordingly, information on the location and size of a blood vessel to be observed can be accurately confirmed based on infrared imaging, and blood flow information such as pulse wave information, blood flow velocity, and blood flow velocity can be simultaneously obtained from various body parts. In addition, by measuring the blood flow velocity and/or blood flow velocity in various regions on the blood vessel image, a distribution map for the blood flow velocity and/or blood flow velocity may be obtained using the blood flow velocity and/or blood flow velocity.
Description
본 발명은 적외선 이미징을 기반으로 하여 혈류를 측정하는 장치 및 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and invention for measuring blood flow based on infrared imaging.
혈액의 순환 정보는 신체 건강과 밀접한 관련이 있기 때문에, 혈액 정보를 실시간으로 정확하게 판단하는 것은 신체의 건강 상태를 확인함에 있어 매우 중요하다.Since blood circulation information is closely related to physical health, it is very important to accurately determine blood information in real time to check the health status of the body.
보다 구체적으로, 혈관의 협착 또는 폐쇄 여부를 확인하는 것뿐만 아니라 뇌 혈류량의 변화 등을 실시간으로 모니터링하는 것이 필요하며, 또한 신체의 다양한 부위에서 혈류 정보를 획득하는 것이 중요하다.More specifically, it is necessary not only to check whether blood vessels are narrowed or occluded, but also to monitor changes in cerebral blood flow in real time, and it is also important to obtain information about blood flow in various parts of the body.
세계보건기구(WHO)의 보고에 따르면, 2000년에서 2050년 사이에 65세 이상의 고령화 인구 비율이 11%에서 22%로 두 배 정도 증가할 것으로 예상된다. 이러한 노인 인구의 증가에 따라 심혈관 및 당뇨병과 같은 다양한 만성 질환의 발생률이 점점 높아지고 있는 추세이다. 혈액속도 및 혈류량속도 측정 기술은 동맥 폐색증, 말초 혈관 질환 등 여러 가지 임상 혈관 질환을 진단하는 데 있어 필수적이다. 따라서, 가격이 낮고 여러 신체 부위에서 다양한 혈류 정보를 제공할 수 있는 혈류 측정 장치의 수요가 높아지고 있다.According to a report by the World Health Organization (WHO), between 2000 and 2050, the proportion of the aging population aged 65 and over is expected to double from 11% to 22%. With such an increase in the elderly population, the incidence of various chronic diseases such as cardiovascular and diabetes is increasing. Blood velocity and blood flow velocity measurement technology are essential for diagnosing various clinical vascular diseases such as arterial occlusion and peripheral vascular disease. Accordingly, the demand for a blood flow measurement device that is low in price and can provide various blood flow information in various body parts is increasing.
그러나, 현존하는 혈류 측정 장비는 손톱이나 손목 등에서 맥박 정보를 얻는 것에 한정되어 있다.However, existing blood flow measurement equipment is limited to obtaining pulse information from nails or wrists.
또한, 레이저 도플러 효과, 초음파 등을 이용한 혈류 측정 방법은, 단일 센서를 이용하고 신체 접촉식이기 때문에, 일정한 영역에서 한가지 혈류 정보를 단일 센서로 집합적으로 얻어내는 데에 그치고, 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 없다는 단점이 있다.In addition, the blood flow measurement method using the laser Doppler effect, ultrasound, etc. uses a single sensor and is a body contact type, so it only obtains one type of blood flow information in a certain area with a single sensor collectively, and There is a disadvantage in that position and size information cannot be accurately confirmed.
또한, 레이저 도플러 효과, 초음파 등을 이용한 혈류 측정 방법은, 고가의 장비에서 활용되고 있으며, 상기 측정 장비를 휴대할 수 없다는 단점이 있다.In addition, the method of measuring blood flow using the laser Doppler effect, ultrasound, etc. is used in expensive equipment, and there is a disadvantage in that the measuring equipment cannot be carried.
본 발명에 따른 혈류 측정 장치 및 방법은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적외선 이미징을 기반으로 하여 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 있고, 또한 다양한 신체 부위에서 관찰하고자 하는 혈관의 다양한 혈류 정보를 얻을 수 있다. The blood flow measuring apparatus and method according to the present invention are for solving the problems of the prior art, and can accurately check the location and size information of a blood vessel to be observed based on infrared imaging, and also observe from various body parts. Various blood flow information of the desired blood vessel can be obtained.
또한, 본 발명에 따른 혈류 측정 장치는, 하드웨어부를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 혈류 측정 장치의 소형화는 Point of Care (POC) 시장에 적용이 가능하여, 실시간 혈류 검출 및 원격 의료 서비스를 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0116635호 (공개일 : 2006년 11월 15일) 에 개시되어 있다.In addition, the blood flow measuring apparatus according to the present invention has an advantage in that the hardware part can be minimized. The miniaturization of the blood flow measurement device can be applied to the point of care (POC) market, enabling real-time blood flow detection and remote medical service.
The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2006-0116635 (published date: November 15, 2006).
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인하고, 또한 다양한 신체 부위에서 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 얻는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and it is an object to accurately check the location and size information of a blood vessel to be observed, and also to obtain information about blood flow such as pulse wave information, blood flow velocity, and blood flow velocity from various body parts. do it with
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치는, 혈관에 관한 이미지를 수신하는 이미지 수신부, 상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 위치 특정부, 상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부, 상기 위치 특정부에서 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 맥파 정보 추출부, 상기 맥파 정보 추출부에서 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 이동시간 측정부, 및 상기 이동시간 측정부에서 측정된 이동시간 및 상기 거리 측정부에서 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 혈류속도 산출부를 포함한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, the blood flow measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes an image receiving unit for receiving an image of a blood vessel, and a first position and a second position of the blood vessel from the image received from the image receiving unit. 2 A position specifying unit for specifying a position, a distance measuring unit for measuring a distance between the first position and the second position based on the image received from the image receiving unit, a first position of the blood vessel specified by the position specifying unit and a pulse wave information extraction unit for extracting pulse wave information at a second position, and a movement time measurement for measuring the movement time of blood using the pulse wave information at the first and second positions of the blood vessels extracted by the pulse wave information extraction unit and a blood flow velocity calculator configured to calculate a blood flow velocity using the moving time measured by the moving time measuring unit and the distance measured by the distance measuring unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 부피 측정부, 및 상기 부피 측정부에서 측정된 혈관의 부피 및 상기 혈류속도 산출부에서 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 혈류량속도 산출부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a volume measuring unit for measuring the volume of a blood vessel based on the image received by the image receiving unit, and the volume of the blood vessel measured by the volume measuring unit and blood flow calculated by the blood flow rate calculating unit The method may further include a blood flow velocity calculator configured to calculate the blood flow velocity using the velocity.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 적외선을 피사체에 조사하는 광원부를 더 포함할 수 있고, 상기 이미지 수신부는 피사체로부터 반사된 적외선에 기초하여 혈관에 관한 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may further include a light source for irradiating infrared rays to the subject, and the image receiving unit may be configured to acquire an image of blood vessels based on infrared rays reflected from the subject.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 쌍이 2개 이상이고, 각각의 쌍들은 상기 수신된 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재할 수 있다.In an embodiment of the present invention, there are two or more pairs of the first location and the second location, and each pair may exist in different regions on the received image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 분포도 획득부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a distribution map obtaining unit for acquiring a distribution map for a blood flow velocity and/or a blood flow velocity using the blood flow velocity and/or blood flow velocity measured for a pair of a plurality of first and second positions may include more.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 방법은, 혈관에 관한 이미지를 수신하는 단계, 상기 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 단계, 상기 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 단계, 상기 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 단계, 상기 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 이동시간 및 상기 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 단계를 포함한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, the blood flow measurement method according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving an image about a blood vessel, and specifying a first position and a second position of the blood vessel from the received image measuring the distance between the first location and the second location based on the received image, extracting pulse wave information at the first location and the second location of the specified blood vessel, the extraction measuring a movement time of blood using pulse wave information at a first position and a second position of the blood vessel; and calculating a blood flow velocity using the measured movement time and the measured distance.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 단계, 및 상기 측정된 혈관의 부피 및 상기 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include measuring a volume of a blood vessel based on the received image, and calculating a blood flow velocity using the measured blood vessel volume and the calculated blood flow velocity. can
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈관에 관한 이미지를 수신하는 단계는 적외선 이미징을 기반으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of receiving the image of the blood vessel may be based on infrared imaging.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 쌍이 2개 이상이고, 각각의 쌍들은 상기 수신된 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재할 수 있다.In an embodiment of the present invention, there are two or more pairs of the first location and the second location, and each pair may exist in different regions on the received image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of obtaining a distribution map for the blood flow velocity and/or the blood flow velocity by using the blood flow velocity and/or the blood flow velocity measured for a plurality of pairs of the first position and the second position is further performed. may include
본 발명에 따른 혈류 측정 방법 및 장치에서는, 적외선 이미징을 기반으로 하여 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 있고, 다양한 신체 부위에서 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 동시에 얻을 수 있다.In the method and apparatus for measuring blood flow according to the present invention, information on the location and size of a blood vessel to be observed can be accurately confirmed based on infrared imaging, and blood flow information such as pulse wave information, blood flow velocity, and blood flow velocity can be simultaneously displayed in various body parts. can be obtained
또한, 본 발명에 따른 혈류 측정 방법 및 장치에서는, 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 측정할 수 있고, 따라서 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류 정보를 동시에 획득할 수 있다. 또한, 이렇게 복수의 영역에서 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득할 수 있다.In addition, in the method and apparatus for measuring blood flow according to the present invention, it is possible to measure the blood flow velocity and/or the blood flow velocity in various regions on the blood vessel image, and accordingly, it is possible to simultaneously acquire blood flow information in various regions on the blood vessel image. Also, by using the blood flow velocity and/or blood flow velocity measured in the plurality of regions, a distribution map for the blood flow velocity and/or the blood flow velocity may be obtained.
또한, 본 발명에 따른 혈류 측정 방법은 비교적 저렴한 장비로 활용될 수 있으며, 본 발명에 따른 혈류 측정 장치는 휴대가 가능하도록 구현될 수 있기 때문에, 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 보다 용이하게 획득할 수 있다.In addition, the blood flow measurement method according to the present invention can be used as a relatively inexpensive device, and since the blood flow measurement device according to the present invention can be implemented to be portable, blood flow information such as pulse wave information, blood flow velocity, and blood flow velocity can be obtained. can be obtained more easily.
다만, 본 발명의 효과는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the effects of the present invention are not limited thereto, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치를 통해 획득한 혈관 이미지를 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 혈류 측정 방법에 기초하여 혈류속도를 산출하는 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치를 통해 획득한 혈관 이미지 및 혈류 정보를 나타낸다.
도 6a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 손목형 혈류 측정 장치를 나타낸다.
도 6b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸디형 혈류 측정 장치를 나타낸다.
도 6c 는 본 발명의 일 실시예에 따른 밴드형 혈류 측정 장치를 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of an apparatus for measuring blood flow according to an embodiment of the present invention.
2 shows a blood vessel image obtained through the blood flow measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram for explaining an example of calculating a blood flow velocity based on the blood flow measurement method of the present invention.
4 and 5 show blood vessel images and blood flow information acquired through the blood flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
6A shows a wrist type blood flow measurement device according to an embodiment of the present invention.
6B shows a handy type blood flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
6C shows a band-type blood flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a blood flow measurement method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하지 않는다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following examples of the present invention are only intended to embody the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. In addition, what a person of ordinary skill in the art can easily infer from the detailed description and examples of the present invention is construed as belonging to the scope of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미할 수 있다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this may mean that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서에서 사용되는 "사용자" 는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, as used herein, a “user” may be a medical professional, such as a doctor, a nurse, a clinical pathologist, a medical imaging specialist, or a technician repairing a medical device, but is not limited thereto.
또한, 명세서에서 사용되는 "부" 라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC 과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 는 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, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term "unit" used in the specification means a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and "unit" performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” may be configured to reside on an addressable storage medium, or it may be configured to refresh one or more processors. Thus, by way of example, “part” includes 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. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.
또한, 명세서 전체에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Also, throughout the specification, the singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본원 발명의 일부 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치 (100) 의 블록도이다.1 is a block diagram of an
본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치 (100) 는, 도 1 과 같이 혈관에 관한 이미지를 수신하는 이미지 수신부 (110), 상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 위치 특정부 (120), 상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부 (130), 상기 위치 특정부에서 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 맥파 정보 추출부 (140), 상기 맥파 정보 추출부에서 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 이동시간 측정부 (150), 및 상기 이동시간 측정부에서 측정된 이동시간 및 상기 거리 측정부에서 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 혈류속도 산출부 (160) 를 포함한다. The blood
도 1 은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 예시이며, 혈류 측정 장치는 도 1 에 도시된 구성요소 이외의 다른 구성요소를 더 포함하거나, 도 1 에 도시된 구성요소와 균등한 구성요소로 치환될 수 있다는 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 1 is an illustration for explaining an embodiment of the present invention, and the blood flow measuring device further includes other components than the components shown in FIG. 1, or includes components equivalent to the components shown in FIG. It will be fully understood by those skilled in the art that it may be substituted.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치 (100) 에 대해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the blood
이미지 수신부 (110) 는 혈관에 관한 이미지를 수신한다. 도 2 는 이미지 수신부 (110) 를 통해 수신된 임의의 혈관 이미지를 나타낸다. 본 명세서에 기재된 "혈관" 에는 모세혈관, 정맥, 동맥 등이 포함될 수 있다. 본 명세서에 기재된 "이미지" 는 이산적인 이미지 요소들 (예를 들어, 2차원 이미지에 있어서의 픽셀들 및 3차원 이미지에 있어서의 복셀들) 로 구성된 다차원 (multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. The
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 적외선을 피사체에 조사하는 광원부를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 기재된 "피사체" 에는 예를 들어, 사용자의 피부 등이 포함될 수 있다. 상기 광원부는 지지대 및 상기 지지대의 일 내면에 배열되는 적외선 광원을 포함할 수 있다. 지지대의 형상은, 피사체로 적외선을 조사할 수 있도록 내면에 적외선 광원을 배열시킬 수 있는 형상이라면 어떤 형상이어도 무방하다.The blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 광원부로부터 조사되어 피사체로부터 반사된 빛을 수용하는 광학 렌즈, 광학 렌즈를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터, 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부를 더 포함할 수 있다. The blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 광학 렌즈를 사용하여 광원부로부터 조사되어 피사체로부터 반사된 빛을 수용할 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 렌즈는 광학 줌렌즈일 수도 있으며, 광학 줌렌즈를 통하여 광학적으로 확대된 영상을 얻을 수 있다. 디지털 영상 처리를 통한 화면 확대와는 달리 렌즈를 이용하여 원본 영상 자체를 확대함으로써, 영상의 흐려짐이 없고, 선명한 확대 영상을 얻을 수 있다. 이를 토대로 굵기가 가늘어서 식별이 불가능한 모세 혈관 등을 뚜렷하게 탐지할 수 있다. 아울러, 광학 렌즈 내부에 셔터를 장착하여 들어오는 영상의 세기를 조절하는 기능을 포함하도록 할 수도 있다.The blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 조사된 적외선이 피사체에서 반사하고 난 후, 카메라 검출부에 의하여 검출되기 직전에 적외선 투과 필터를 사용하여 반사된 빛을 걸러 줌으로써 효과적인 노이즈 제거 효과를 얻을 수 있다. 적외선 투과 필터는 광원의 파장을 선택적으로 거르는 데 쓰는 것이 아니라 외부 광원에 의한 노이즈가 검출기로 들어오는 것을 막기 위한 목적으로 쓰인다. 예를 들면, 적외선 LED 는 10nm의 좁은 파장 영역을 가지기 때문에 램프 등 광대역 파장의 광원을 썼을 때 특정 파장을 선택하기 위해 반드시 필요한 필터의 효과도 동시에 가지고 있어서 전체적으로는 이중의 필터링 효과를 갖는 구조이다. 적외선 LED 에 의해 특정 파장에 의한 혈액의 흡수가 강화되고, 광학 필터에 의해 외부 광원에 의한 잡음이 차단되기 때문에 영상의 선명도가 극대화될 수 있다.The blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 카메라 검출부를 통하여 혈관의 영상 정보를 디지털 데이터의 형태로 얻음으로써, 용이하게 상기 영상 정보를 가공하여 원하는 형태로 가시화할 수 있다. 예를 들어, 디지털화된 혈관 이미지 정보를 이용하므로 혈관의 정확한 위치를 별도의 선으로 표현하는 등 다양한 형태로 가시화할 수 있으므로, 이를 이용하여 혈관의 정확한 위치 탐지에 도움을 줄 수 있다. 또한, 영상에 다양한 색상을 첨가하여 실제 피부에 있는 혈관을 보는 혈관을 보는 것과 같은 효과를 얻을 수 있도록 실제 관찰 대상의 색 및 형태를 구현할 수 있다. 또한, 카메라 검출부는 하나 이상의 CCD (Charge Coupled Device) 디지털 카메라를 포함할 수 있으며, 복수개의 CCD 디지털 카메라를 포함하는 것을 통하여 흑백의 혈관 영상과 천연색 피부의 영상을 각각 획득하고, 획득된 영상들을 결합할 수도 있다.The blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 신호 처리부를 더 포함할 수 있다. 신호 처리부는 카메라 검출부로부터 획득된 빛을 디스플레이부 (200) 에 표시될 수 있도록 영상 정보를 가공 및 생성할 수 있다. 또한, 신호 처리부는 생성된 영상 정보가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우 디스플레이부 (200) 에 경고 또는 안내 메시지를 표시하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 신호 처리부는 생성된 영상 정보의 노이즈가 소정의 비율 이상으로 포함된 경우, 적외선 이미지 센서로부터 광을 조사하는 거리 또는 각도를 조절하도록 하는 경고 또는 안내 메시지가 디스플레이부 (200) 에 표시되도록 할 수도 있다. 이를 통하여, 사용자는 적외선 이미지 센서의 광 조사 각도 또는 거리를 조절함으로써, 최적의 혈관 탐지 영상이 획득되도록 할 수 있다. The blood
이미지 수신부 (110) 는 광학 렌즈, 적외선 투과 필터, 카메라 검출부, 신호 처리부 등을 통하여 획득된 혈관 탐지 영상을 수신할 수 있고, 상기 수신된 혈관 영상에 기초하여 혈관에 관한 이미지를 얻을 수 있다.The
또한, 본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 이미지 생성부를 더 포함할 수 있다. 이미지 생성부는 광학 렌즈, 적외선 투과 필터, 카메라 검출부, 신호 처리부 등을 통하여 획득된 혈관 탐지 영상을 수신할 수 있고, 상기 수신된 혈관 영상에 기초하여 혈관에 관한 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 수신부 (110) 는 이미지 생성부에서 생성된 혈관에 관한 이미지를 수신할 수 있다.Also, the blood
그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 방법으로 혈관에 관한 이미지를 얻을 수 있다.However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and images of blood vessels can be obtained in various ways.
위치 특정부 (120) 는 이미지 수신부 (110) 에서 수신된 이미지에서 관찰하고자 하는 혈관의 제 1 위치(시작점)와 제 2 위치(종료점)를 특정한다.The
거리 측정부 (130) 는 상기 이미지 수신부 (110) 에서 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치(시작점)와 상기 제 2 위치(종료점) 사이의 거리를 측정한다.The
예를 들어, 도 2 와 같이 이미지 수신부 (110) 를 통해 수신된 혈관 이미지에서 관찰하고자 하는 혈관의 제 1 위치(시작점)와 제 2 위치(종료점)를 특정하고, 상기 제 1 위치(시작점)와 상기 제 2 위치(종료점) 사이의 거리 (L) 를 측정한다. 상기 측정된 거리의 단위는 예를 들어, 센티미터(cm) 또는 밀리미터(mm) 가 될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2 , a first location (start point) and a second location (end point) of a blood vessel to be observed in the blood vessel image received through the
맥파 정보 추출부 (140) 는 위치 특정부 (120) 에서 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출한다. 예를 들어, 도 2 에 도시된 혈관 이미지에서 특정된 제 1 위치(시작점)와 제 2 위치(종료점)의 맥박 파형을 도 3 과 같이 나타낼 수 있다.The pulse wave
이동시간 측정부 (150) 는 맥파 정보 추출부 (140) 에서 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정한다. 예를 들어, 도 3 과 같이 제 1 위치(시작점) 및 제 2 위치(종료점)의 맥박 파형에서의 최고점 사이의 시간 간격을 산출함으로써 혈액의 이동시간을 측정할 수 있다. 또는, 제 1 위치(시작점) 및 제 2 위치(종료점)의 맥박 파형에서의 최저점 사이의 시간 간격을 산출함으로써 혈액의 이동시간을 측정할 수 있다.The movement
혈류속도 산출부 (160) 는 이동시간 측정부 (150) 에서 측정된 이동시간 및 거리 측정부 (130) 에서 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출한다. 혈류속도(V)는 하기 수학식 1 과 같이 거리 측정부 (130) 에서 측정된 거리(L)를 이동시간 측정부 (150) 에서 측정된 이동시간(△t)으로 나눔으로써 산출할 수 있다. The blood flow
상기 산출된 혈류속도의 단위는 예를 들어, mm/sec 가 될 수 있다.The unit of the calculated blood flow velocity may be, for example, mm/sec.
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 상기 이미지 수신부 (110) 에서 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 부피 측정부 (170) 및 상기 부피 측정부 (170) 에서 측정된 혈관의 부피 및 상기 혈류속도 산출부 (160) 에서 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 혈류량속도 산출부 (180) 를 더 포함할 수 있다. The blood
부피 측정부 (170) 는 이미지 수신부 (110) 에서 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정한다. 예를 들어, 부피 측정부 (170) 는 이미지 수신부 (110) 를 통해 수신된 혈관 이미지에 기초하여 혈관의 폭을 측정하고 이를 토대로 혈관의 단면적을 산출한다. 상기 산출된 혈관의 단면적 및 거리 측정부 (130) 에서 측정된 거리를 이용하여 혈관의 부피를 측정한다.The
혈류량속도 산출부 (180) 는 부피 측정부 (170) 에서 측정된 혈관의 부피 및 혈류속도 산출부 (160) 에서 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출한다. 상기 산출된 혈류량속도의 단위는 예를 들어, ml/min 이 될 수 있다.The blood
또한, 본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 에서 특정되는 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치의 쌍은 2개 이상일 수 있으며, 이때 각각의 쌍들은 혈관 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재한다.Also, there may be two or more pairs of the first position and the second position of the blood vessel specified in the blood
본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 분포도 획득부 (190) 를 더 포함할 수 있다. The blood
분포도 획득부 (190) 는 복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 차량의 네비게이션과 같이 혈액의 이동이 원활한 구간과 정체되어 있는 구간을 나타낼 수 있다.The distribution
또한, 본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 는, 디스플레이부 (200) 를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부 (200) 는 본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 를 통해 획득된 혈관 이미지 및 혈류 정보를 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부 (200) 는 카메라 검출부로부터 획득된 영상이 소정의 조건을 만족하는 경우 혈관 탐지 영상 및/또는 광의 조사가 올바르게 수행되고 있음을 안내 메시지를 표시할 수 있고, 카메라 검출부로부터 획득된 영상이 소정의 조건을 만족하지 않는 경우 경고 또는 안내 문구를 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부 (200) 는 본 발명의 혈류 측정 장치 (100) 를 사용하는데 있어 필요한 각종 정보를 표시할 수 있다.Also, the blood
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 장치 (100) 의 디스플레이부 (200) 에 표시된 혈관 이미지 및 혈류 정보를 나타낸다.4 and 5 show blood vessel images and blood flow information displayed on the
본 발명의 혈류 측정 장치는, 도 4 및 5 에 도시된 바와 같이, 적외선 이미징을 기반으로 하여 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 있고, 또한 관찰하고자 하는 혈관의 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 동시에 얻을 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5 , the blood flow measuring apparatus of the present invention can accurately identify the location and size information of a blood vessel to be observed based on infrared imaging, and also includes pulse wave information and blood flow velocity of the blood vessel to be observed. , and blood flow information such as blood flow velocity can be obtained at the same time.
본 발명의 혈류 측정 장치는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 측정할 수 있고, 따라서 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류 정보를 동시에 획득할 수 있다. 일 실시예로서 도 4 에서는 (1), (2), 및 (3) 세 영역에서 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 측정한다는 것이 도시되어 있다. As shown in FIG. 4 , the blood flow measuring apparatus of the present invention can measure blood flow velocity and/or blood flow velocity in multiple regions on a blood vessel image, and thus can simultaneously acquire blood flow information in multiple regions on a blood vessel image. can As an example, FIG. 4 shows that the blood flow velocity and/or the blood flow velocity are measured in three regions (1), (2), and (3).
또한, 본 발명의 혈류 측정 장치는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 복수의 영역에서 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득할 수 있다. 일 실시예로서 도 5 에서는 혈액의 이동이 원활한 구간과 정체되어 있는 구간이 초록색, 연두색, 노랑색, 주황색, 및 빨강색 순으로 표시되어 있다. 즉, 혈액의 이동이 가장 원활한 구간은 초록색으로, 혈액이 가장 정체되어 있는 구간은 빨강색으로 표시되어 있다. 따라서, 본 발명의 혈류 측정 장치는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보뿐 아니라 혈액의 이동 정보를 용이하게 파악할 수 있다.Also, as shown in FIG. 5 , the blood flow measuring apparatus of the present invention may obtain a distribution map of the blood flow velocity and/or the blood flow velocity by using the blood flow velocity and/or the blood flow velocity measured in a plurality of regions. As an embodiment, in FIG. 5 , sections in which blood movement is smooth and sections in which blood flows are displayed in the order of green, yellow green, yellow, orange, and red. That is, the section in which the blood moves the most is shown in green, and the section in which the blood is most stagnant is shown in red. Accordingly, as shown in FIG. 5 , the blood flow measuring apparatus of the present invention can easily grasp information about the location and size of a blood vessel to be observed as well as information about movement of blood.
고혈압 등의 혈관 질환이 장기간 지속되게 되면 저밀도-콜레스테롤 (LDL-Cholesterol) 이 혈관벽에 쌓이게 되고 해당 위치에서 염증 반응이 생기면서 세포 증식이 일어나 동맥경화반 (Plaque) 이 형성되게 된다. 이는 관상동맥이나 경동맥의 내부 직경을 좁아지게 하는데, 이로 인하여 좁아진 혈관 부분에서는 혈류 속도의 저하가 발생하게 된다. 본 발명의 혈류 측정 장치에서는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 혈류속도(혈류량속도) 분포도를 통하여 이러한 혈류속도의 저하 구간을 한눈에 파악할 수 있다.When vascular diseases such as high blood pressure continue for a long time, low-density-cholesterol (LDL-Cholesterol) accumulates on the blood vessel wall, and an inflammatory reaction occurs at that location, resulting in cell proliferation and formation of plaque. This narrows the internal diameter of the coronary artery or carotid artery, which causes a decrease in blood flow velocity in the narrowed blood vessel portion. In the blood flow measuring apparatus of the present invention, as shown in FIG. 5 , it is possible to grasp at a glance the section in which the blood flow velocity decreases through the blood flow velocity (blood flow velocity) distribution map.
본 발명의 혈류 측정 장치는, 일 실시예로서 도 6a 와 같이 손목형으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 손목형 혈류 측정 장치는, 예를 들어, 병원의 고정형 혈압계와 같이 병원에 비치되어 다양한 혈류 정보를 제공할 수 있다. 도 6a 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손목형 혈류 측정 장치 (600A) 는, 예를 들어, 측정부 (610A) 및 디스플레이부 (630A) 를 포함할 수 있다.The blood flow measuring apparatus of the present invention may be implemented as a wrist type as shown in FIG. 6A as an embodiment. The wrist-type blood flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention may be provided in a hospital, for example, as a fixed blood pressure monitor in a hospital, and may provide various blood flow information. As shown in FIG. 6A , a wrist-type blood
본 발명의 혈류 측정 장치는, 일 실시예로서 도 6b 와 같이 핸디형으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 핸디형 혈류 측정 장치는, 예를 들어, 휴대형 혈류 측정 장치로 현장에서 활용될 수 있는 운반의 용이성을 가지며, 다양한 신체 부위에서 맥파 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 측정할 수 있다. 도 6b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸디형 혈류 측정 장치 (600B) 는, 예를 들어, 측정부 (610B), 연결부 (620B), 및 디스플레이부 (630B) 를 포함할 수 있다.The blood flow measuring apparatus of the present invention may be implemented as a handy type as shown in FIG. 6B as an embodiment. A handy type blood flow measurement device according to an embodiment of the present invention has, for example, a portable blood flow measurement device that can be easily transported in the field, and provides blood flow such as pulse wave information, blood flow velocity, and blood flow velocity in various body parts. information can be measured. As shown in FIG. 6B , the handy type blood
본 발명의 혈류 측정 장치는, 일 실시예로서 도 6c 와 같이 밴드형으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 밴드형 혈류 측정 장치는, 예를 들어, 웨어러블 형태로 일반인이나 환자가 착용하여 맥박 정보, 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 일정한 주기로 획득할 수 있고, 스마트 기기와의 연동을 통해서 일반인 및 환자의 상태를 전달하는 장비로 활용될 수 있다. 도 6c 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밴드형 혈류 측정 장치 (600C) 는, 예를 들어, 디스플레이부 (630C) 를 포함할 수 있고, 일반인이나 환자가 손목 등에 착용할 수 있도록 구성될 수 있다.The blood flow measuring apparatus of the present invention may be implemented in a band type as shown in FIG. 6C as an embodiment. The band-type blood flow measuring device according to an embodiment of the present invention is, for example, in a wearable form, worn by a general public or a patient to acquire blood flow information, such as pulse information, blood flow velocity, and blood flow velocity, at regular intervals, and is a smart device. It can be used as a device to communicate the condition of the general public and patients through interworking with As shown in FIG. 6C , the band-type blood
그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various types of devices.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a blood flow measurement method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈류 측정 방법은, 도 7 과 같이 혈관에 관한 이미지를 수신하는 단계 (S610), 상기 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 단계 (S620), 상기 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 단계 (S630), 상기 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 단계 (S640), 상기 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 단계 (S650), 및 상기 측정된 이동시간 및 상기 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 단계 (S660) 를 포함한다.The method for measuring blood flow according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving an image of a blood vessel as shown in FIG. 7 (S610), and specifying a first position and a second position of the blood vessel from the received image (S620) , measuring a distance between the first location and the second location based on the received image (S630), extracting pulse wave information at the first location and the second location of the specified blood vessel (S640) ), measuring the movement time of blood using the pulse wave information at the first and second positions of the extracted blood vessel (S650), and measuring the blood flow velocity using the measured movement time and the measured distance and calculating (S660).
S610 내지 S660 의 각 단계는 각각 도 1 에 도시된 혈류 측정 장치의 이미지 수신부 (110), 위치 특정부 (120), 거리 측정부 (130), 맥파 정보 추출부 (140), 이동시간 측정부 (150), 및 혈류속도 산출부 (160) 의 동작과 각각 대응되므로, 도 1 과 중복되는 설명은 생략한다.Each of the steps S610 to S660 includes the
도 7 에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 단계 (S630) 와 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하고, 혈액의 이동시간을 측정하는 단계 (S640, S650) 는 순차적으로 수행되도록 도시되었으나, 그 순서는 변경될 수 있고, 동시에 수행될 수도 있다.7 , the steps (S630) of measuring the distance between the first position and the second position, the steps of extracting pulse wave information at the first position and the second position, and measuring the movement time of blood (S640, S650) are Although shown to be performed sequentially, the order may be changed and may be performed simultaneously.
본 발명의 혈류 측정 방법에서, 혈관에 관한 이미지를 수신하는 단계 (S610) 는 적외선 이미징을 기반으로 하여 혈관에 관한 이미지를 수신할 수 있고, 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 단계 (S620) 에서 특정되는 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치의 쌍은 2개 이상일 수 있으며, 이때 각각의 쌍들은 혈관 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재한다.In the blood flow measurement method of the present invention, the step of receiving the blood vessel image (S610) may include receiving the blood vessel image based on infrared imaging, and specifying a first position and a second position of the blood vessel ( The pair of the first position and the second position of the blood vessel specified in S620) may be two or more, and in this case, each pair exists in different regions on the blood vessel image.
또한, 본 발명의 혈류 측정 방법은, 수신된 혈관 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 단계 (S670), 상기 측정된 혈관의 부피 및 상기 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 단계 (S680), 및 복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 단계 (S690) 를 더 포함할 수 있다.In addition, the blood flow measurement method of the present invention includes the steps of measuring the volume of a blood vessel based on the received blood vessel image (S670), calculating the blood flow velocity using the measured volume of the blood vessel and the calculated blood flow velocity ( S680), and obtaining a distribution map for the blood flow velocity and/or blood flow velocity using the blood flow velocity and/or blood flow velocity measured for a plurality of pairs of first and second positions (S690). can
S670 내지 S690 의 각 단계는 각각 도 1 에 도시된 부피 측정부 (170), 혈류량속도 산출부 (180), 및 분포도 획득부 (190) 의 동작과 각각 대응되므로, 도 1 과 중복되는 설명은 생략한다.Since each step of S670 to S690 corresponds to the operations of the
도 7 에서 혈류속도를 산출하는 단계 (S660) 와 혈류량속도를 산출하는 단계 (S680) 는 순차적으로 수행되도록 도시되었으나, 그 순서는 변경될 수 있고, 동시에 수행될 수도 있다.Although the steps of calculating the blood flow velocity ( S660 ) and calculating the blood flow velocity ( S680 ) in FIG. 7 are shown to be sequentially performed, the order may be changed or may be performed simultaneously.
본 발명에 따른 혈류 측정 방법에서는, 적외선 이미징을 기반으로 하여 관찰하고자 하는 혈관의 위치 및 크기 정보를 정확하게 확인할 수 있고, 다양한 신체 부위에서 맥파 정보 (BPM), 혈류속도, 혈류량속도 등의 혈류 정보를 동시에 얻을 수 있다.In the blood flow measurement method according to the present invention, information on the location and size of a blood vessel to be observed can be accurately confirmed based on infrared imaging, and blood flow information such as pulse wave information (BPM), blood flow velocity, and blood flow velocity can be obtained from various body parts. can be obtained at the same time.
또한, 본 발명의 혈류 측정 방법에서는, 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 측정할 수 있고, 따라서 혈관 이미지상 여러 영역에서의 혈류 정보를 동시에 획득할 수 있다. 또한, 이렇게 복수의 영역에서 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득할 수 있다. In addition, in the blood flow measurement method of the present invention, blood flow velocity and/or blood flow velocity in various regions on a blood vessel image can be measured, and thus blood flow information in various regions on a blood vessel image can be simultaneously acquired. Also, by using the blood flow velocity and/or blood flow velocity measured in the plurality of regions, a distribution map for the blood flow velocity and/or the blood flow velocity may be obtained.
본 명세서에서 개시된 방법 또는 프로세스에서 설명된 동작의 순서는 일 예로서 설명된 것이다. 따라서, 필요에 따라 각 단계들의 순서는 본 발명의 사상 내에서 조정될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시된 장치 및 시스템은 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행할 수 있는 수단들을 포함할 수 있고, 필요에 따라 독립된 장치 또는 시스템으로 구현되거나 또는 다른 시스템과 연동되거나 통합된 형태로 존재할 수도 있다. The order of operations described in a method or process disclosed herein is described as an example. Accordingly, the order of each step may be adjusted as necessary within the spirit of the present invention. In addition, the apparatus and system disclosed in this specification may include means capable of performing the functions described in this specification, and may be implemented as an independent apparatus or system, or may exist in an integrated form or interwork with other systems as necessary. there is.
본 명세서에서 설명된 기술들은 적어도 부분적으로 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 이들은 예를 들어 하나 이상의 프로세서들, DSP, ASIC, FPGA, 또는 등가의 로직 회로, 또는 이들 중 적어도 하나 이상의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 이러한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어는 본 명세서에 개시된 동작들 및 기능들을 지원하기 위해 하나의 또는 복수개의 시스템이나 디바이스 내에서 구현될 수 있고, 또는 다른 시스템이나 디바이스와 연동되거나 통합된 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 컴포넌트들은 별개이지만 상호 운용 가능한 로직 디바이스들과 함께 또는 별개로 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 구분되어 설명된 각 기능 및 동작들은 각각의 기능을 강조하기 위하여 그와 같이 설명된 것일 뿐, 그러한 기능들이 각각 별개의 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 실현되어야 하는 것은 아니며, 공통의 또는 별개의 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합 내에 통합될 수도 있다. The techniques described herein may be implemented, at least in part, in hardware, software, firmware, or any combination thereof. They may be implemented, for example, in one or more processors, DSP, ASIC, FPGA, or equivalent logic circuitry, or any combination of at least one or more of these. Such hardware, software, and firmware may be implemented in one or a plurality of systems or devices to support the operations and functions disclosed herein, or may be implemented in an integrated form or interworking with other systems or devices. . Additionally, components described herein may be implemented separately or in conjunction with discrete but interoperable logic devices. Each function and operation separately described in this specification is only described as such in order to emphasize each function, and such functions do not have to be realized in separate hardware, firmware, or software components, respectively. It may be integrated within a combination of separate hardware and/or software.
또한, 본 명세서에서 설명된 기술들은 또한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에서 구현되거나 저장될 수도 있다. 그리고, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 명령들은 프로세서에 의해 그 명령과 관련된 방법 및 동작이 수행되게 할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, 자기 매체, 광학 매체, 또는 기타 저장 매체들을 포함할 수도 있다.In addition, the techniques described herein may also be embodied or stored in a computer-readable storage medium comprising instructions. And, the instructions stored in the computer-readable storage medium may cause the processor to perform the method and operation related to the instructions. Computer-readable storage media may include RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, flash memory, hard disk, CD-ROM, magnetic media, optical media, or other storage media.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described in .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
상기에서는 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.
Claims (10)
적외선을 피사체에 조사하는 광원부;
상기 피사체로부터 반사된 빛을 수용하는 광학 렌즈;
상기 광학 렌즈를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터;
상기 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부로서, 상기 카메라 검출부는 하나 이상의 CCD (Charge Coupled Device) 디지털 카메라를 포함하고, 상기 하나 이상의 상기 CCD 디지털 카메라를 통하여 흑백의 혈관 영상과 천연색 피부의 영상을 각각 획득하고, 획득된 영상들을 결합하는, 상기 카메라 검출부;
상기 카메라 검출부로부터 획득된 영상들의 영상 정보를 가공 및 생성하는 신호 처리부;
상기 신호 처리부를 통하여 획득된 혈관 영상을 수신하고, 수신된 혈관 영상에 기초하여 혈관에 관한 이미지를 수신하는 이미지 수신부;
상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 위치 특정부;
상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부;
상기 위치 특정부에서 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 맥파 정보 추출부;
상기 맥파 정보 추출부에서 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 이동시간 측정부;
상기 이동시간 측정부에서 측정된 이동시간 및 상기 거리 측정부에서 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 혈류속도 산출부; 및
상기 혈류 측정 장치를 통해 획득된 혈관 이미지 및 혈류 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하고,
상기 적외선 투과 필터는, 상기 카메라 검출부에 의하여 검출되기 전에 상기 반사된 빛을 걸러 줌으로써 외부 광원에 의한 노이즈가 상기 카메라 검출부로 들어오는 것을 막도록 하고,
상기 신호 처리부는, 생성된 영상 정보의 노이즈가 소정의 비율 이상으로 포함된 경우, 상기 적외선을 조사하는 거리 또는 각도를 조절하도록 하는 경고 또는 안내 메시지가 디스플레이부에 표시되도록 하는, 핸디형 혈류 측정 장치.A handheld blood flow measurement device comprising:
a light source unit irradiating infrared rays to the subject;
an optical lens for receiving light reflected from the subject;
an infrared transmission filter through which light passing through the optical lens is transmitted;
A camera detection unit for detecting the light passing through the infrared transmission filter, the camera detection unit including one or more CCD (Charge Coupled Device) digital cameras, black and white blood vessel images and natural color skin through the one or more CCD digital cameras The camera detection unit for acquiring each image and combining the acquired images;
a signal processing unit for processing and generating image information of images obtained from the camera detection unit;
an image receiving unit for receiving the blood vessel image obtained through the signal processing unit, and receiving an image of the blood vessel based on the received blood vessel image;
a position specifying unit for specifying a first position and a second position of a blood vessel from the image received by the image receiving unit;
a distance measuring unit measuring a distance between the first position and the second position based on the image received by the image receiving unit;
a pulse wave information extraction unit for extracting pulse wave information at the first and second positions of the blood vessel specified by the position specifying unit;
a movement time measuring unit for measuring the movement time of blood using the pulse wave information at the first and second positions of the blood vessels extracted by the pulse wave information extraction unit;
a blood flow rate calculator configured to calculate a blood flow velocity using the moving time measured by the moving time measuring unit and the distance measured by the distance measuring unit; and
And a display unit for displaying the blood vessel image and blood flow information obtained through the blood flow measurement device,
The infrared transmission filter prevents noise by an external light source from entering the camera detection unit by filtering the reflected light before being detected by the camera detection unit,
The signal processing unit, when the noise of the generated image information is included in a predetermined ratio or more, a warning or a guide message for adjusting the distance or angle of irradiating the infrared rays to be displayed on the display unit, a handy type blood flow measurement device.
상기 이미지 수신부에서 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 부피 측정부; 및
상기 부피 측정부에서 측정된 혈관의 부피 및 상기 혈류속도 산출부에서 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 혈류량속도 산출부를 더 포함하는, 핸디형 혈류 측정 장치.The method of claim 1,
a volume measuring unit for measuring the volume of a blood vessel based on the image received by the image receiving unit; and
and a blood flow velocity calculator configured to calculate a blood flow velocity using the blood vessel volume measured by the volume measuring unit and the blood flow velocity calculated by the blood flow velocity calculating unit.
상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 쌍이 2개 이상이고, 각각의 쌍들은 상기 수신된 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재하는, 핸디형 혈류 측정 장치.3. The method of claim 2,
There are two or more pairs of the first position and the second position, and each pair is present in different regions on the received image.
복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 분포도 획득부를 더 포함하는, 핸디형 혈류 측정 장치.5. The method of claim 4,
A handy type blood flow measuring apparatus, further comprising a distribution map acquiring unit for acquiring a distribution map for the blood flow velocity and/or blood flow velocity by using the blood flow velocity and/or blood flow velocity measured for a pair of a plurality of first and second positions.
적외선을 피사체에 조사하는 단계;
상기 피사체로부터 반사된 빛을 수용하는 단계;
외부 광원에 의한 노이즈를 제거하기 위하여 수용된 빛을 적외선 투과 필터에 투과시키는 단계;
상기 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 단계;
흑백의 혈관 영상과 천연색 피부의 영상을 디지털 데이터의 형태로 획득하고, 획득된 영상들을 결합하는 단계;
획득된 영상들의 영상 정보를 가공 및 생성하는 단계;
획득된 혈관 영상을 수신하고, 수신된 혈관 영상에 기초하여 혈관에 관한 이미지를 수신하는 단계;
상기 수신된 이미지로부터 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치를 특정하는 단계;
상기 수신된 이미지에 기초하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 거리를 측정하는 단계;
상기 특정된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 추출하는 단계;
상기 추출된 혈관의 제 1 위치와 제 2 위치에서의 맥파 정보를 이용하여 혈액의 이동시간을 측정하는 단계;
상기 측정된 이동시간 및 상기 측정된 거리를 이용하여 혈류속도를 산출하는 단계; 및
상기 혈류 측정 장치를 통해 획득된 혈관 이미지 및 혈류 정보를 표시하는 단계를 포함하고,
생성된 영상 정보의 노이즈가 소정의 비율 이상으로 포함된 경우, 상기 적외선을 조사하는 거리 또는 각도를 조절하도록 경고 또는 안내 메시지를 표시하는, 혈류 측정 방법.A blood flow measurement method performed by a handy type blood flow measurement device, comprising:
irradiating infrared rays to the subject;
receiving light reflected from the subject;
transmitting the received light through an infrared transmission filter to remove noise caused by an external light source;
detecting the light passing through the infrared transmission filter;
acquiring a black-and-white blood vessel image and a natural-colored skin image in the form of digital data, and combining the acquired images;
processing and generating image information of the acquired images;
receiving the acquired blood vessel image, and receiving an image of the blood vessel based on the received blood vessel image;
specifying a first location and a second location of a blood vessel from the received image;
measuring a distance between the first location and the second location based on the received image;
extracting pulse wave information at a first location and a second location of the specified blood vessel;
measuring a movement time of blood using pulse wave information at the first and second positions of the extracted blood vessels;
calculating a blood flow velocity using the measured movement time and the measured distance; and
Displaying the blood vessel image and blood flow information acquired through the blood flow measurement device,
When noise of the generated image information is included in a predetermined ratio or more, a warning or guidance message is displayed to adjust a distance or an angle of irradiating the infrared rays.
상기 수신된 이미지에 기초하여 혈관의 부피를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 혈관의 부피 및 상기 산출된 혈류속도를 이용하여 혈류량속도를 산출하는 단계를 더 포함하는, 혈류 측정 방법.7. The method of claim 6,
measuring a volume of a blood vessel based on the received image; and
The method further comprising the step of calculating a blood flow velocity using the measured blood vessel volume and the calculated blood flow velocity.
상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 쌍이 2개 이상이고, 각각의 쌍들은 상기 수신된 이미지 상에서 서로 다른 영역에 존재하는, 혈류 측정 방법.8. The method of claim 7,
There are two or more pairs of the first location and the second location, and each pair exists in a different area on the received image.
복수의 제 1 위치 및 제 2 위치의 쌍에 대해 측정된 혈류속도 및/또는 혈류량속도를 이용하여 혈류속도 및/또는 혈류량속도에 대한 분포도를 획득하는 단계를 더 포함하는, 혈류 측정 방법.
10. The method of claim 9,
The method further comprising the step of obtaining a distribution map of the blood flow velocity and/or the blood flow velocity by using the blood flow velocity and/or the blood flow velocity measured for a plurality of pairs of the first position and the second position.
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