KR102446057B1 - 심방벽 두께 판단 장치 및 방법 - Google Patents

심방벽 두께 판단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

일 양상에 따른 심방벽 두께 판단 장치는, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득하는 영상 획득부; 상기 심장 단층 연상들로부터 좌심방의 내벽(endocardium)과 외벽(epicardium)을 판단하는 심방 판단부; 상기 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 상기 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성하는 메쉬 생성부; 및 각 제1 메쉬와 상기 각 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 두께 판단부; 를 포함할 수 있다.

Description

심방벽 두께 판단 장치 및 방법{Apparatus and method for determining atrial wall thickness}
심장의 심방벽 두께 판단 장치 및 방법과 관련된다.
심장은 자기 주먹 정도의 크기의 장기이며, 두 개의 심방과 심실로 구성되어 있다. 심장박동은 동방결절이란 조직에서 형성된 전기적 신호가 전달되어 일어나는데, 부정맥은 이러한 심장박동이 불규칙하게 되는 것을 말한다. 이러한 부정맥은 호흡 곤란, 가슴두근거림, 어지러움증, 실신 등을 유발한다.
부정맥의 치료법으로 고주파 전극 도자 절제술이 있다. 고주파 전극 도자 절제술은 심장 내에 위치한 전극도자를 통해 라디오주파전류(radiofrequency current)를 방출하여 국소적인 조직괴사를 일으켜서 부정맥 발생부위를 없애거나 비정상적인 경로를 차단하는 치료법이다. 고주파 전극 도자 절제술은, 심장의 두께가 얇은 부분은 약한 강도로 시행하고, 심장의 두께가 두꺼운 부분은 강한 강도로 시행하여야 한다.
따라서, 고주파 전극 도자 절제술이 최상의 효과를 발휘할 수 있도록, 심장, 특히 좌심방의 두께를 정확하게 측정하는 방법들이 활발하게 연구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0111234호
심방벽 두께 판단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 양상에 따른 심방벽 두께 판단 장치는, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득하는 영상 획득부; 상기 심장 단층 연상들로부터 좌심방의 내벽(endocardium)과 외벽(epicardium)을 판단하는 심방 판단부; 상기 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 상기 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성하는 메쉬 생성부; 및 각 제1 메쉬와 상기 각 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 두께 판단부; 를 포함할 수 있다.
상기 심장 단층 영상들은 CT 영상일 수 있다.
상기 심방 판단부는, CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방의 내벽으로 판단할 수 있다.
상기 심방 판단부는, CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 상기 분할된 좌심방 영역 주변의 좌심방 근육 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 근육 영역의 바깥쪽 경계선을 좌심방의 외벽으로 판단할 수 있다.
상기 심방벽 두께 판단 장치는, 상기 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 색상으로 상기 생성된 3차원 좌심방 모델에 상기 판단된 위치별 두께를 표시하는 시각화부; 를 더 포함할 수 있다.
다른 양상에 따른 심방벽 두께 판단 방법은, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득하는 단계; 상기 심장 단층 연상들로부터 좌심방의 내벽과 외벽을 판단하는 단계; 상기 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 상기 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성하는 단계; 및 각 제1 메쉬와 상기 각 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 심장 단층 영상들은 CT 영상일 수 있다.
상기 좌심방의 내벽과 외벽을 판단하는 단계는, CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방의 내벽으로 판단하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 좌심방의 내벽과 외벽을 판단하는 단계는, CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 상기 분할된 좌심방 영역 주변의 좌심방 근육 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 근육 영역의 바깥쪽 경계선을 좌심방의 외벽으로 판단하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 심방벽 두께 판단 방법은, 상기 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 색상으로 상기 생성된 3차원 좌심방 모델에 상기 판단된 위치별 두께를 표시하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
고주파 전극 도자 절제술 시행전에 CT 영상을 기반으로 신속하고 정확하게 좌심방의 두께를 측정할 수 있다. 따라서, 고주파 전극 도자 절제술로 최상의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 좌심방의 내벽 및 외벽을 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 제1 메쉬들로 좌심방의 내벽을 표현한 예시도이다.
도 4는 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시한 예시도이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 방법을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
한편, 각 단계들에 있어, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 수행될 수 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주 기능별로 구분한 것에 불과하다. 즉, 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있다. 각 구성부는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 좌심방의 내벽 및 외벽을 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3은 제1 메쉬들로 좌심방의 내벽을 표현한 예시도이고, 도 4는 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시한 예시도이다. 도 2에서 참조번호 210은 심장 단층 영상에서 CT 밀도값이 소정의 제1 범위 내에 있는 영역들을 분할한 결과이고, 참조번호 220은 좌심방 영역을 분할한 결과이고, 참조번호 230은 좌심방 근육 영역을 분할한 결과를 나타낸다.
예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치(100)는 피검체의 심장 단층 영상들로부터 심방벽, 특히, 좌심방벽의 두께를 판단할 수 있는 장치로, 전자 장치에 탑재되거나 하우징으로 감싸져 별개의 장치로 형성될 수 있다. 여기서, 전자 장치는 의료용 영상 장치, 전자의료기기, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 등을 포함할 수 있다. 또한, 심장 단층 영상들은 피검체의 심장의 단면이 촬영된 2차원 영상들으로써, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT) 영상일 수 있다.
도 1을 참조하면, 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치(100)는 영상 획득부(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
영상 획득부(110)는 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다.
예를 들면, 영상 획득부(110)는 컴퓨터 단층 촬영 장치를 포함하며, 컴퓨터 단층 촬영 장치를 이용하여 피검체의 심장 단층 영상들을 직접 촬영함으로써, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다.
다른 예를 들면, 영상 획득부(110)는 피검체의 심장 단층 영상들을 촬영 및/또는 저장하는 외부 장치(예컨대, 컴퓨터 단층 촬영 장치)로부터 피검체의 심장 단층 영상들을 수신함으로써, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다. 이때, 영상 획득부(110)는 유무선 통신 기술을 이용할 수 있다. 여기서 무선 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(120)는 피검체의 심장 단층 영상들로부터 좌심방벽 두께를 판단할 수 있다. 이를 위해 프로세서(120)는 심방 판단부(121), 모델 생성부(122) 및 두께 판단부(123)를 포함할 수 있다.
심방 판단부(121)는 심장 단층 영상들으로부터 좌심방의 내벽(endocardium)과 외벽(epicardium)을 판단할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 심방 판단부(121)은 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 내벽을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 심방 판단부(121)는 심장 단층 영상들 중 하나의 심장 단층 영상(이하, 제1 심장 단층 영상)(210a)을 소정의 디스플레이 수단을 통해 출력하고, 사용자는 소정의 입력 수단을 통해 제1 심장 단층 영상(210a)에서 하나 또는 둘 이상의 픽셀을 좌심방 영역으로 지정할 수 있다. 심방 판단부(121)는 제1 심장 단층 영상(210a)에서 CT 밀도값이 소정의 제1 범위(예컨대, 300 HU ~ 700 HU) 내에 있는 영역들(211, 212, 213)을 분할하고, 분할된 영역들(211, 212, 213) 중 사용자가 지정한 픽셀을 포함하는 영역(212)을 좌심방 영역으로 분할하고, 분할된 좌심방 영역(212)의 경계선(221)을 좌심방 내벽으로 판단할 수 있다. 또한, 심방 판단부(121)는 제1 심장 단층 영상(210a)의 다음 심장 단층 영상(이하, 제2 심장 단층 영상)(210b)에서 좌심방 내벽을 판단할 시에는, 이전 단층 영상인 제1 심장 단층 영상(210a)의 좌심방 영역 분할 결과를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제2 심장 단층 영상(210b)에서, 제1 심장 단층 영상(210a)의 좌심방 영역(212)과 일정 비율(예컨대 50%) 이상 겹치며 CT 밀도값이 소정의 제1 범위 내에 있는 영역을 좌심방 영역으로 분할하고, 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방 내벽으로 판단할 수 있다. 이러한 방식으로 모든 심장 단층 영상들에서 좌심방 내벽을 판단할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 심방 판단부(121)은 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 외벽을 판단할 수 있다.
예를 들어, 심방 판단부(121)는 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역 주변 또는 좌심방 내벽 주변의 좌심방 근육 영역을 분할할 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하면, 심방 판단부(121)는 좌심방 내벽(221)으로부터 소정 개수(예컨대 10개)의 픽셀 이내의 영역에서 CT 밀도값이 소정의 제2 범위(예컨대, 0 HU ~ 125 HU) 내에 있는 영역(231)을 좌심방 근육 영역으로 분할할 수 있다. 또한, 심방 판단부(121)는 각 심장 단층 영상에서 분할된 좌심방 근육 영역(231)의 바깥쪽 경계선(232)을 좌심방 외벽으로 판단할 수 있다.
메쉬 생성부(122)는 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 좌심방의 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 메쉬 생성부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들을 생성하고, 이와 유사하게 좌심방의 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성할 수 있다.
여기서 메쉬(mesh)는 곡면을 표현하는 평면 다각형으로, 표면 메쉬, 다각형 메쉬, 표면 다각형 또는 다각형으로 호칭될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메쉬는 삼각형 메쉬 또는 사각형 메쉬일 수 있다.
두께 판단부(123)는 제1 메쉬들과 제2 메쉬들 사이의 거리를 기반으로 좌심방벽의 위치별 두께를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 두께 판단부(123)는 각 제1 메쉬(410)와 각 제1 메쉬(410)의 법선 방향(430)에 위치하는 제2 메쉬(420) 사이의 법선 방향 거리(431)를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단할 수 있다. 좌심방 외벽이 굴곡진 경우, 일부 제1 메쉬의 법선 방향에는 둘 이상의 제2 메쉬들이 위치할 수 있다. 이 경우, 두께 판단부(123)는 해당 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 둘 이상의 제2 메쉬들 중 해당 제1 메쉬에 가장 가까운 제2 메쉬를 선택하고, 해당 제1 메쉬와 선택된 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 해당 위치의 좌심방벽 두께로 판단할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 시각화부(124)를 더 포함할 수 있다.
시각화부(124)는 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 생성된 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 시각화부(124)는 색상으로 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시할 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 다양한 방법을 이용하여 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시할 수 있다.
위치별 두께가 표시된 3차원 좌심방 모델은 출력 수단을 통해 출력될 수 있다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 장치(600)는 영상 획득부(110), 프로세서(120), 입력부(610), 저장부(620), 통신부(630) 및 출력부(640)를 포함할 수 있다. 여기서, 영상 획득부(110) 및 프로세서(120)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
입력부(610)는 사용자로부터 다양한 조작신호 및 정보를 입력 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력부(610)는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(touch pad), 조그 휠(Jog wheel), 조그 스위치(Jog switch), H/W 버튼 등을 포함할 수 있다. 특히, 터치 패드가 디스플레이와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다.
저장부(620)는 심방벽 두께 판단 장치(600)의 동작을 위한 프로그램 또는 명령들을 저장할 수 있고, 심방벽 두께 판단 장치(600)에 입력되는 데이터 및 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(620)는 심장 단층 영상들, 좌심방의 내벽과 외벽 정보, 생성된 제1 메쉬들과 제2 메쉬들 정보, 좌심방벽의 위치별 두께 정보 등을 저장할 수 있다.
저장부(620)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 심방벽 두께 판단 장치(600)는 인터넷 상에서 저장부(620)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 등 외부 저장 매체를 운영할 수도 있다.
통신부(630)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 통신부(630)는 심방벽 두께 판단 장치(600)에 입력된 데이터, 저장된 데이터, 처리된 데이터 등을 외부 장치로 전송하거나, 외부 장치로부터 좌심방벽의 두께를 판단하는 데 필요한 데이터를 수신할 수 있다.
이때, 외부 장치는 심방벽 두께 판단 장치(600)에 입력된 데이터, 저장된 데이터, 처리된 데이터 등을 사용하는 의료 장비, 결과물을 출력하기 위한 프린트 또는 디스플레이 장치일 수도 있다. 이외에도 외부 장치는 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 장치, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 웨어러블 디바이스 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
통신부(630)는 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 장치와 통신할 수 있다. 이때 무선 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함할 수 있으나 이는 일 예에 불과할 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
출력부(640)는 심방벽 두께 판단 장치(600)에 입력된 데이터, 저장된 데이터, 처리된 데이터 등을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력부(640)는 심장 단층 영상들, 좌심방의 내벽과 외벽 정보, 생성된 제1 메쉬들과 제2 메쉬들 정보, 좌심방벽의 위치별 두께 정보, 위치별 두께가 표시된 3차원 좌심방 모델 등을 청각적 방법, 시각적 방법 및 촉각적 방법 중 적어도 하나의 방법으로 출력할 수 있다. 이를 위해 출력부(640)는 디스플레이, 스피커, 진동기 등을 포함할 수 있다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 심방벽 두께 판단 방법을 도시한 도면이다. 도 7의 심방벽 두께 판단 방법은 도 1 또는 도 6의 심방벽 두께 판단 장치(100, 600)에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 심방벽 두께 판단 장치는 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다(710). 여기서 심장 단층 영상들은 피검체의 심장의 단면이 촬영된 2차원 영상들으로써, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT) 영상일 수 있다.
예를 들면, 심방벽 두께 판단 장치는 컴퓨터 단층 촬영 장치를 포함하며, 컴퓨터 단층 촬영 장치를 이용하여 피검체의 심장 단층 영상들을 직접 촬영함으로써, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다.
다른 예를 들면, 심방벽 두께 판단 장치는 피검체의 심장 단층 영상들을 촬영 및/또는 저장하는 외부 장치(예컨대, 컴퓨터 단층 촬영 장치)로부터 피검체의 심장 단층 영상들을 수신함으로써, 피검체의 심장 단층 영상들을 획득할 수 있다.
심방벽 두께 판단 장치는 심장 단층 영상들으로부터 좌심방의 내벽과 외벽을 판단할 수 있다(720).
예시적 실시예에 따르면, 심방벽 두께 판단 장치는 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 내벽을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 심방벽 두께 판단 장치는 심장 단층 영상들 중 제1 심장 단층 영상(210a)을 소정의 디스플레이 수단을 통해 출력하고, 사용자는 소정의 입력 수단을 통해 제1 심장 단층 영상(210a)에서 하나 또는 둘 이상의 픽셀을 좌심방 영역으로 지정할 수 있다. 심방벽 두께 판단 장치는 제1 심장 단층 영상(210a)에서 CT 밀도값이 소정의 제1 범위(예컨대, 300 HU ~ 700 HU) 내에 있는 영역들(211, 212, 213)을 분할하고, 분할된 영역들(211, 212, 213) 중 사용자가 지정한 픽셀을 포함하는 영역(212)을 좌심방 영역으로 분할하고, 분할된 좌심방 영역(212)의 경계선(221)을 좌심방 내벽으로 판단할 수 있다. 또한, 심방벽 두께 판단 장치는 제2 심장 단층 영상(210b)에서, 제1 심장 단층 영상(210a)의 좌심방 영역(212)과 일정 비율(예컨대 50%) 이상 겹치며 CT 밀도값이 소정의 제1 범위 내에 있는 영역을 좌심방 영역으로 분할하고, 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방 내벽으로 판단할 수 있다. 이러한 방식으로 심방벽 두께 판단 장치는 모든 심장 단층 영상들에서 좌심방 내벽을 판단할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 심방벽 두께 판단 장치는 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 외벽을 판단할 수 있다.
예를 들어, 심방벽 두께 판단 장치는 CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역 주변 또는 좌심방 내벽 주변의 좌심방 근육 영역을 분할할 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하면, 심방벽 두께 판단 장치는 좌심방 내벽(221)으로부터 소정 개수(예컨대 10개)의 픽셀 이내의 영역에서 CT 밀도값이 소정의 제2 범위(예컨대, 0 HU ~ 125 HU) 내에 있는 영역(231)을 좌심방 근육 영역으로 분할할 수 있다. 또한, 심방벽 두께 판단 장치는 각 심장 단층 영상에서 분할된 좌심방 근육 영역(231)의 바깥쪽 경계선(232)을 좌심방 외벽으로 판단할 수 있다.
심방벽 두께 판단 장치는 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 좌심방의 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성할 수 있다(730). 예를 들어, 심방벽 두께 판단 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들을 생성하고, 이와 유사하게 좌심방의 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성할 수 있다.
심방벽 두께 판단 장치는 제1 메쉬들과 제2 메쉬들 사이의 거리를 기반으로 좌심방벽의 위치별 두께를 판단할 수 있다(740).
예를 들어, 도 4를 참조하면, 심방벽 두께 판단 장치는 각 제1 메쉬(410)와 각 제1 메쉬(410)의 법선 방향(430)에 위치하는 제2 메쉬(420) 사이의 법선 방향 거리(431)를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단할 수 있다. 일부 제1 메쉬의 법선 방향에 둘 이상의 제2 메쉬들이 위치하는 경우, 심방벽 두께 판단 장치는 해당 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 둘 이상의 제2 메쉬들 중 해당 제1 메쉬에 가장 가까운 제2 메쉬를 선택하고, 해당 제1 메쉬와 선택된 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 해당 위치의 좌심방벽 두께로 판단할 수 있다.
심방벽 두께 판단 장치는 좌심방의 내벽을 표현하는 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 생성된 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시할 수 있다(750). 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 심방벽 두께 판단 장치는 색상으로 3차원 좌심방 모델에 위치별 두께를 표시할 수 있다.
상술한 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100, 600: 심방벽 두께 판단 장치
110: 영상 획득부
120: 프로세서
121: 심방 판단부
122: 모델 생성부
123: 두께 판단부
124: 시각화부
610: 입력부
620: 저장부
630: 통신부
640: 출력부

Claims (10)

  1. 피검체의 심장 단층 영상들을 획득하는 영상 획득부;
    상기 심장 단층 영상들로부터 좌심방의 내벽(endocardium)과 외벽(epicardium)을 판단하는 심방 판단부;
    상기 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 상기 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성하는 메쉬 생성부; 및
    각 제1 메쉬와 상기 각 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 두께 판단부; 를 포함하고,
    상기 두께 판단부는 제1 메쉬의 법선 방향에 둘 이상의 제2 메쉬들이 위치하는 경우, 상기 둘 이상의 제2 메쉬들 중 상기 제1 메쉬에 가장 가까운 제2 메쉬를 선택하고, 상기 제1 메쉬와 상기 선택된 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 해당 위치의 좌심방벽 두께로 판단하는,
    심방벽 두께 판단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심장 단층 영상들은 CT 영상인,
    심방벽 두께 판단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 심방 판단부는,
    CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방의 내벽으로 판단하는,
    심방벽 두께 판단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 심방 판단부는,
    CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 상기 분할된 좌심방 영역 주변의 좌심방 근육 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 근육 영역의 바깥쪽 경계선을 좌심방의 외벽으로 판단하는,
    심방벽 두께 판단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 색상으로 상기 생성된 3차원 좌심방 모델에 상기 판단된 위치별 두께를 표시하는 시각화부; 를 더 포함하는,
    심방벽 두께 판단 장치.
  6. 심방벽 두께 판단 장치에 의해 수행되는 심방벽 두께 판단 방법에 있어서,
    피검체의 심장 단층 영상들을 획득하는 단계;
    상기 심장 단층 영상들로부터 좌심방의 내벽(endocardium)과 외벽(epicardium)을 판단하는 단계;
    상기 내벽을 표현하는 제1 메쉬들과 상기 외벽을 표현하는 제2 메쉬들을 생성하는 단계; 및
    각 제1 메쉬와 상기 각 제1 메쉬의 법선 방향에 위치하는 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 산출하여 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 단계; 를 포함하고,
    상기 좌심방벽의 위치별 두께를 판단하는 단계는 제1 메쉬의 법선 방향에 둘 이상의 제2 메쉬들이 위치하는 경우, 상기 둘 이상의 제2 메쉬들 중 상기 제1 메쉬에 가장 가까운 제2 메쉬를 선택하고, 상기 제1 메쉬와 상기 선택된 제2 메쉬 사이의 법선 방향 거리를 해당 위치의 좌심방벽 두께로 판단하는,
    심방벽 두께 판단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 심장 단층 영상들은 CT 영상인,
    심방벽 두께 판단 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 좌심방의 내벽과 외벽을 판단하는 단계는,
    CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 좌심방 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 영역의 경계선을 좌심방의 내벽으로 판단하는 단계; 를 포함하는,
    심방벽 두께 판단 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 좌심방의 내벽과 외벽을 판단하는 단계는,
    CT 밀도값을 기반으로 각 심장 단층 영상에서 상기 분할된 좌심방 영역 주변의 좌심방 근육 영역을 분할하고, 상기 분할된 좌심방 근육 영역의 바깥쪽 경계선을 좌심방의 외벽으로 판단하는 단계; 를 더 포함하는,
    심방벽 두께 판단 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 메쉬들로 3차원 좌심방 모델을 생성하고, 색상으로 상기 생성된 3차원 좌심방 모델에 상기 판단된 위치별 두께를 표시하는 단계; 를 더 포함하는,
    심방벽 두께 판단 방법.
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