KR102479645B1 - 병변 결정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 전자 장치는 의료 영상으로부터 혈관에 관한 제1 추세선을 획득하고, 상기 제1 추세선에 기초하여 상기 혈관 중 병변 후보를 결정하며, 상기 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득하고, 상기 획득된 제2 추세선에 기초하여 상기 병변 후보 중 병변 부위를 결정할 수 있다.

Description

병변 결정 방법 및 장치{DEVICE AND METHOD TO DETERMINE LESION}

이하, 병변을 결정하는 기술이 제공된다.

심혈관, 뇌혈관, 말초혈관을 치료하기 위해 카테터를 이용하여 스텐트 등을 삽입하는 중재적 시술이 널리 보급되어 있다. 시술을 진행하기 전에 환자 병변의 심각성이 심혈관 조영술을 통해 영상으로 평가된다. 조영술을 통해 확인하였을 때 동맥경화반의 특성에 따라 치료방침이 달라질 수 있다. 특히 석회화된 병변이 있을 경우, 병변의 파열로 인해 석회화된 파편들이 분지의 말단을 막음으로써 심근경색이 유발될 수 있다. 또한 씬텍스 점수(SYNTAX score)를 참조하면, 관상동맥에 복수의 병변이 있고 석회화된 병변이 많은 경우에 있어서 수술적 방법이 예후에 더 유리할 수 있다. 이와 관련하여, CT(Computer tomography) 대신, X 선에 기반한 혈관조영술 영상에 기초하여 석회화된 병변을 탐지하는 기술이 요구된다.

위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 혈관 영상에서 분석 대상이 되는 혈관에서 복수로 존재할 수 있는 병변을 찾을 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 병변 후보를 찾고 임상적으로 유효한 병변을 확정할 수 있다.

다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서에 의해 수행되는 병변 결정 방법은, 의료 영상(medical image)으로부터 혈관(vessel)의 직경(diameter)에 관한 제1 추세선(first trendline)을 획득하는 단계; 상기 제1 추세선에 기초하여 상기 혈관 중 병변 후보를 결정하는 단계; 상기 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 제2 추세선에 기초하여 상기 병변 후보 중 병변 부위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 추세선을 획득하는 단계는, 상기 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역의 중심선에 수직하는 선에 기초하여 상기 중심선을 따른 위치 별로 상기 혈관 영역 내에서 직경을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 직경에 기초하여 상기 제1 추세선을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 추세선을 획득하는 단계는, 상기 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역을 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계; 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트에 대해 프라이어 기울기(prior slope)를 이용한 회귀 분석에 기초하여 초기 회귀선(regression line)을 계산하는 단계; 상기 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중으로부터 상기 계산된 초기 회귀선에 기초하여 선별된 아웃라이어(outlier) 를 배제하는 단계; 및 상기 아웃라이어가 배제된 직경들에 기초하여 회귀선을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 아웃라이어를 배제하는 단계는, 상기 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중 상기 초기 회귀선을 기준으로 결정된 범위를 벗어나는 직경 값을 상기 아웃라이어로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 추세선을 획득하는 단계는, 상기 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중 아웃라이어로 결정된 직경의 비율이 임계 비정상 비율(threshold abnormality ratio) 미만이 될 때까지 상기 아웃라이어의 배제 및 상기 회귀선의 계산을 반복하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 추세선을 획득하는 단계는, 상기 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역을 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계; 및 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트의 각 혈관 세그먼트 및 해당 혈관 세그먼트에 인접한 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계는, 상기 혈관 영역을 혈관 분지를 기준으로 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계를 포함하고, 상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계는, 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트에 대해 상기 추세선들을 계산하는 단계; 및 상기 추세선들에서 상기 혈관 분지를 기준으로 인접한 위치들의 추세값들에 기초하여 상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계는, 상기 혈관 분지를 기준으로 서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구(ostium)에 가까운 제1 혈관 세그먼트의 상기 혈관 분지에서의 직경 값 및 상기 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트의 상기 혈관 분지에서의 직경 값에 기초하여, 상기 혈관 영역을 상기 혈관 분지를 기준으로 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 추세선들을 계산하는 단계는, 상기 추세선들 중 기준 기울기를 초과하는 추세선의 기울기를 상기 기준 기울기로 제한하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계는, 서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 원위 위치(distal position)의 추세값이 상기 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 근위 위치(proximal position)의 추세값보다 작은 것에 기초하여, 상기 제1 혈관 세그먼트에 대한 추세선 및 상기 제2 혈관 세그먼트에 대한 추세선을 병합한 새로운 추세선을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 병변 후보를 결정하는 단계는, 상기 의료 영상의 혈관 영역 중 상기 제1 추세선에 제1 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 부분을 상기 병변 후보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득하는 단계는, 상기 병변 후보의 주변에서 상기 제1 추세선보다 큰 값을 가지는 로컬 피크(local peak)를 상기 기준점으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준점으로 선택하는 단계는, 상기 로컬 피크가 상기 제1 추세선에 임계 기준 비율(threshold reference ratio)이 적용된 값을 초과하는 것에 기초하여, 상기 제1 추세선에 임계 기준 비율이 적용된 값들 중 상기 혈관 영역의 직경에 대응하는 값이 나타나는 지점을 상기 기준점으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준점으로 선택하는 단계는, 상기 병변 후보의 주변에서 관상동맥 입구에 가까운 제1 기준점(예: 근위 기준점) 및 관상동맥 입구로부터 먼 제2 기준점(예: 원위 기준점) 중 적어도 하나가 검출되지 않은 것에 기초하여, 상기 제1 추세선에 임계 로컬 비율(threshold local ratio)을 적용한 값에 기초하여 상기 로컬 피크의 재검출을 시도하는 단계를 포함할 수 있다.

병변 결정 방법은 상기 병변 후보 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 기준점 및 관상동맥 입구로부터 먼 제2 기준점 중 적어도 하나의 검출을 실패한 병변 후보를 상기 병변 부위의 결정으로부터 배제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 병변 부위를 결정하는 단계는, 상기 병변 후보에 대응하는 영역 중 상기 제2 추세선에 제2 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 영역을 상기 병변 부위로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 병변 부위를 결정하는 단계는, 상기 제2 비율을 상기 제1 추세선에서 해당하는 지점의 값에 기초하여 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 병변 부위를 결정하는 단계는, 복수의 병변 후보들이 서로 인접하는 경우, 상기 복수의 병변 후보들 사이의 중간 영역(intermediate region) 내의 직경 값들 중 최대 직경 값 및 상기 최대 직경 값에 대응하는 지점에서 상기 제1 추세선을 따른 값 간의 비율에 기초하여 상기 복수의 병변 후보들 및 상기 중간 영역을 단일 병변 부위로 결정할 지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는, 의료 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 의료 영상을 출력하는 디스플레이; 컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)을 저장한 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 상기 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 의료 영상에 포함된 혈관으로부터 분할된 복수의 혈관 세그먼트들 별로 혈관 직경의 글로벌 추세(global trend)에 관한 제1 추세선, 상기 제1 추세선보다 위에 위치되는 기준점, 상기 기준점에 기초하여 결정된 상기 혈관 직경의 로컬 추세(local trend)에 관한 제2 추세선, 및 상기 제2 추세선보다 아래에 위치되는 병변 부위 중 적어도 하나를 상기 의료 영상과 함께 상기 디스플레이틀 통해 출력하도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 혈관 영상의 자동화된 분할 및 정량분석을 제공함으로써 사용자 편의성을 개선할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 의료 영상으로부터 혈관 중 복수의 병변들을 탐지할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 병변 및 병변 판단의 기준이 되는 추세선들을 시각화함으로써, 의료 경험 및/또는 지식이 부족한 분석자에게도 직관적으로 병변에 관한 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 병변 결정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3 내지 도 9는 일 실시예에 따른 혈관 영역의 분할 및 추세선의 병합을 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 병변 후보 결정을 설명한다.
도 11 내지 도 14는 일 실시예에 따른 기준점 설정 및 제2 추세선의 획득을 설명한다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 병변 부위의 결정을 설명한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치를 도시한다.

일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 의료 영상을 분석하는 장치로서, 전자 장치(100)는 영상 획득부(130), 프로세서(110), 디스플레이(140), 및 메모리(120)를 포함할 수 있다.

영상 획득부(130)는 의료 영상(131)을 획득할 수 있다. 대상 객체(예를 들어, 피시술자(190))의 혈관이 촬영된 의료 영상(131)은 혈관 영상이라고도 나타낼 수 있다. 예를 들어, 영상 획득부(130)는 X선 촬영 장비를 포함하고, X선에 기초한 혈관조영술(coronary angiography, 이하 'CAG')을 통해 의료 영상(131)(예: X선에 기초한 CAG 영상)을 촬영할 수 있다.

의료 영상(131)은 하나 이상의 프레임을 포함할 수 있다. 혈관의 촬영을 위해 피시술자(190)의 혈관으로 조영제(contrast)가 투입될 수 있고, 조영제가 유지되는 동안 피시술자(190)의 혈관이 촬영될 수 있다. 의료 영상(131)의 프레임 중 조영제가 관측되는 프레임을 조영제 프레임(contrast frame)이라고 나타낼 수 있다. X선에 기초한 CAG 영상에서 각 픽셀의 세기값은 X선의 투과에 따른 세기로서, 조영제에 의해 X선이 흡수된 지점의 세기값이 낮게 나타날 수 있다. 본 명세서에서는 의료 영상(131)의 예시로서 주로 X선에 기초한 CAG 영상 중 조영제 프레임의 영상을 주로 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 이로 한정하는 것은 아니고, 혈관이 촬영되는 다른 의료 영상에 대해서도 병변 결정을 위한 도 2 내지 도 16에서 후술하는 동작들이 적용될 수 있다.

참고로, 영상 획득부(130)가 X선 촬영 장비를 가지고 의료 영상(131) 을 촬영하는 예시를 설명하였으나, 이로 한정하는 것은 아니고, 영상 획득부(130)는 유선 통신 및/또는 무선 통신을 위한 통신 모듈을 포함하고, 통신 모듈을 통해 외부 촬영 장치로부터 혈관 영상(예: X선에 기초한 CAG 영상)을 수신할 수도 있다.

프로세서(110)는 의료 영상에 포함된 혈관으로부터 분할된 복수의 혈관 세그먼트들 별로 혈관 직경의 글로벌 추세(global trend)에 관한 제1 추세선, 제1 추세선보다 위에 위치되는 기준점, 기준점에 기초하여 결정된 혈관 직경의 로컬 추세(local trend)에 관한 제2 추세선, 및 제2 추세선보다 아래에 위치되는 병변 부위 중 적어도 하나를 의료 영상과 함께 디스플레이(140)를 통해 출력할 수 있다. 제1 추세선은 글로벌 추세선, 제2 추세선은 로컬 추세선이라고도 나타낼 수 있다. 프로세서(110)는 사용자(예: 분석자)의 입력에 기초하여 제1 추세선, 기준점, 제2 추세선, 및 병변 부위 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 프로세서(110)는 선택된 정보를 지시하는 그래픽 표현을 디스플레이(140)를 이용하여 출력할 수 있다. 프로세서(110)의 동작은 하기 도 2 내지 도 16에서 설명한다. 예를 들어, 제1 추세선의 획득은 하기 도 3 내지 도 9, 병변 후보의 결정은 하기 도 10, 기준점 설정 및 제2 추세선의 획득은 하기 도 11 내지 도 14, 병변 부위의 결정은 하기 도 15 및 도 16에서 설명한다.

디스플레이(140)는 의료 영상(131)을 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 디스플레이(140)를 통해 의료 영상(131)에서 제1 추세선, 기준점, 제2 추세선, 및 병변 부위 중 적어도 하나를 지시하는 그래픽 표현(graphical representation)을 시각화(예: 오버레이)할 수 있다.

메모리(120)는 의료 영상(131)의 적어도 일부 프레임 또는 전체 프레임을 저장할 수 있다. 메모리(120)는 검출된 병변 부위에 관한 정보(예: 병변 부위의 위치, 크기, 및 혈관 직경 등)를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 의료 영상(131)의 분석을 통한 병변 결정을 위한 방법을 수행하기 위해 요구되는 데이터 및/또는 정보를 임시적으로 및/또는 영구적으로 저장할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 병변의 심각성을 정량적으로 평가하기 위해서는 혈관의 정보를 직관적으로 제공할 수 있다. 전자 장치(100)는 병변 후보 뿐만 아니라, 병변 여부를 결정하는 기준점도 자동으로 설정할 수 있다. 전자 장치(100)는 하나의 혈관에 복수의 병변들도 식별할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 병변 결정 방법을 도시한 흐름도이다.

우선, 단계(210)에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 의료 영상(medical image)으로부터 혈관(vessel)의 직경(diameter)에 관한 제1 추세선(first trendline)을 획득할 수 있다. 도 1에서 전술한 바와 같이, 의료 영상은 X선에 기초한 CAG 영상일 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 혈관의 직경은 혈관에서 혈류가 흐를 수 있는 내경을 나타낼 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 주로 직경으로 설명하였으나, 이로 한정하는 것은 아니고, 혈관의 너비(width)로 표현될 수도 있다. 제1 추세선은 혈관 영역 및/또는 혈관 영역으로부터 분할된 혈관 세그먼트의 글로벌 추세를 나타내는 추세선으로서 글로벌 추세선이라고도 나타낼 수 있다.

그리고 단계(220)에서 전자 장치는 제1 추세선에 기초하여 혈관 중 병변 후보를 결정할 수 있다. 병변 후보는 혈관에서 잠재적으로 병변일 가능성이 있는 후보 부분을 나타낼 수 있다. 전자 장치는 혈관의 부분에 대해 제1 추세선을 따른 값들(예: 제1 추세값) 및 해당 부분에서의 직경 값들 간의 차이에 기초하여 해당 부분을 병변 후보로 결정할 수 있다. 추세선을 따른 값은 추세값이라고도 나타낼 수 있다. 제1 추세값 및 직경 값에 기초한 병변 후보의 결정은 하기 도 10에서 설명한다. 추세값은 하기 도 6 및 도 7에서 설명하는 추세선들의 병합 여부를 결정하는데도 사용될 수 있다.

이어서 단계(230)에서 전자 장치는 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득할 수 있다. 병변 후보의 주변 부위는, 관상동맥 입구(ostium)에 근접하는 방향으로 병변 후보와 인접한 부위(예: 근위 부위(proximal part)) 및 관상동맥 입구로부터 멀어지는 방향으로 병변 후보와 인접한 부위(예: 원위 부위(distal part))를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 관상동맥은 예시적으로 대동맥 근부 (aortic root)으로부터 분기되어 심장쪽으로 뻗은 트리(tree) 구조의 혈관 전체를 나타낼 수 있다. 전자 장치는 제1 추세선에 기초하여 병변 후보의 주변에서 기준점을 설정할 수 있다. 기준점은, 후술하겠으나 혈관의 직경 그래프 상의 지점으로서, 제2 추세선 획득의 기준이 되는 지점을 나타낼 수 있다. 전자 장치는 서로 인접하게 설정된 두 기준점들을 연결함으로써 제2 추세선을 획득할 수 있다. 기준점의 설정 및 제2 추세선의 획득은 하기 도 11 내지 도 14에서 설명한다.

그리고 단계(240)에서 전자 장치는 획득된 제2 추세선에 기초하여 병변 후보 중 병변 부위를 결정할 수 있다. 전자 장치는 병변 후보에 대응하는 부위 중 적어도 일부를 병변 부위로 결정하거나, 복수의 병변 후보들 중 일부 병변 후보를 병변 부위 결정으로부터 배제할 수 있다. 병변 부위의 결정은 하기 도 15 및 도 16에서 설명한다.

도 3 내지 도 9는 일 실시예에 따른 혈관 영역의 분할 및 추세선의 병합을 설명한다.

도 3은 혈관 영역의 분할 및 추세선의 병합을 설명하는 흐름도이다. 도 3 내지 도 9에서 설명하는 추세선은 제1 추세선, 예를 들어, 혈관 영역 및/또는 혈관 세그먼트의 글로벌 추세에 관한 글로벌 추세선일 수 있다. 참고로, 본 명세서에서는 관상동맥 입구에서부터 분기 별 말단 혈관까지 분석 대상인 것으로 주로 설명하고 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 예시적으로 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 혈관 분지(vessel bifurcation)의 직경에 기초하여 혈관 분지를 분석 대상에 포함시킬 지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 혈관 분지의 직경이 분석 임계치 미만이면 분석 대상으로부터 배제하고, 혈관 분지의 직경이 분석 임계치 이상이면 분석 대상에 포함시킬 수 있다.

우선, 단계(311)에서 전자 장치는 의료 영상(400)에서 분석 대상인 혈관 영역(480)의 직경을 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 의료 영상(400)에서 분석 대상인 혈관 영역(480)의 중심선(410)에 수직하는 선(420)에 기초하여 중심선(410)을 따른 위치 별로 혈관 영역(480) 내에서 직경을 계산할 수 있다. 혈관 영역(480)의 중심선(410)은 혈관의 중심을 통과하는 선으로서, 혈관의 길이방향으로(longitudinally) 혈관 내경의 중심점들을 연결한 선일 수 있다. 중심선(410)을 따른 위치는, 시작위치(401)로부터 중심선(410)을 따라 일정 길이만큼 이격된 위치를 나타낼 수 있다. 중심선(410)을 따른 위치에서의 직경은, 해당 위치에서 중심선(410)에 수직하는 선(420)을 따른 혈관 내벽들 간의 길이(또는 간격)를 나타낼 수 있다. 전자 장치는 중심선(410)을 따른 위치 별 혈관 직경을 나타내는 혈관 직경 정보를 획득할 수 있다. 도 4에서 혈관 직경 정보는 혈관 직경 그래프(490)로 도시된다. 혈관 직경 그래프(490)는, 예를 들어, 시작위치(401)로부터 중심선(410)을 따라 x mm (millimeter)만큼 이격된 위치에서 y mm의 직경이 나타나는 것을 포함할 수 있다. 참고로, 시작위치(401)은 예를 들어 관상동맥 입구를 나타내는 지점일 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니고 설계에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 시작위치(401)는 혈관 세그먼트의 시작 지점으로서, 혈관 세그먼트에서 관상동맥 입구에 가장 가까운 지점으로 설정될 수도 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 바와 같이 계산된 직경에 기초하여 제1 추세선을 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 후술하는 바와 같이 혈관 영역(480)으로부터 분할된 혈관 세그먼트에 대해 제1 추세선을 계산할 수 있다.

예를 들어, 단계(312)에서 전자 장치는 혈관 영역을 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치는 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역을 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 혈관 영역을 혈관 분지(vessel bifurcation)를 기준으로 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 수 있다. 참고로, 일 실시예에 따른 전자 장치는 혈관 분지에 대응하는 영역에 대해서는 병변 후보 및/또는 병변 부위의 결정을 스킵할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치는 혈관 분지를 기준으로 서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 혈관 세그먼트의 혈관 분지에서의 직경 값 및 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트의 혈관 분지에서의 직경 값에 기초하여, 혈관 영역을 혈관 분지를 기준으로 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 지 여부를 결정할 수 있다. 제1 혈관 세그먼트의 혈관 분지에서의 직경 값은, 제1 혈관 세그먼트 내에서 관상동맥 입구로부터 먼 위치의 직경 값이므로, 제1 혈관 세그먼트의 원위 직경 값(distal diameter value)이라고도 나타낼 수 있다. 유사하게, 제2 혈관 세그먼트의 혈관 분지에서의 직경 값은 제2 혈관 세그먼트의 근위 직경 값(proximal diameter value)이라고도 나타낼 수 있다.

전자 장치는 제1 혈관 세그먼트의 원위 직경 값 및 제2 혈관 세그먼트의 근위 직경 값 간의 차이에 기초하여, 제1 혈관 세그먼트 및 제2 혈관 세그먼트를 별개의 세그먼트들로 분할할 지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 제1 혈관 세그먼트의 원위 직경 값 및 제2 혈관 세그먼트의 근위 직경 값 간의 차이가 분할 임계치를 초과하는 것에 기초하여 제1 혈관 세그먼트 및 제2 혈관 세그먼트를 분할할 수 있다. 전자 장치는 제1 혈관 세그먼트의 원위 직경 값 및 제2 혈관 세그먼트의 근위 직경 값 간의 차이가 분할 임계치 이하인 것에 기초하여 제1 혈관 세그먼트 및 제2 혈관 세그먼트를 같은 혈관 세그먼트인 것으로 결정할 수 있다.

도 5에서는 제1 분지(502)를 기준으로 제1 중간 세그먼트(520) 및 제2 중간 세그먼트(530)로 분할되고, 제2 분지(503)를 기준으로 제2 중간 세그먼트(530) 및 원위 세그먼트(540)로 분할되는 예시가 도시된다. 또한, 혈관 영역에 관상동맥 입구(590)가 포함된 경우, 관상동맥 입구(590)를 기준으로 세그먼트를 분할할 수 있다. (예를 들어, 세그먼트의 경계를 지정할 수 있다) 좌주간부(left main; LM)에서 좌전하행동맥(left anterior descending artery; LAD) 및 좌선회동맥(left circumflex artery; LCX)가 분기 되는 위치(501)를 기준으로 동일한 방식을 적용하여 근위 세그먼트(510) 및 제1 중간 세그먼트(520)로 분할될 수 있다.

이어서 단계(313)에서 전자 장치는 하나 이상의 혈관 세그먼트에 대해 추세선들을 계산할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치는 하나 이상의 혈관 세그먼트에 대해 프라이어 기울기(prior slope)를 이용한 회귀 분석에 기초하여 초기 회귀선(regression line)을 계산할 수 있다. 프라이어 기울기는 회귀 분석을 위해 초기값으로 설정된 기울기를 나타낼 수 있다. 전자 장치는 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중으로부터 계산된 초기 회귀선에 기초하여 선별된 아웃라이어(outlier)를 배제할 수 있다. 아웃라이어는 직경값들 중 이상 값일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중 초기 회귀선을 기준으로 결정된 범위를 벗어나는 직경 값을 아웃라이어로 결정할 수 있다. 전자 장치는 회귀선(또는 초기 회귀선)을 기준으로 [회귀선을 따른 값+a*std, 회귀선을 따른 값+b*std]의 범위를 초과하는 직경 값을 아웃라이어로 결정할 수 있다. std는 회귀선의 표준편차(standard), a와 b는 실수로서 아웃라이어 판단 범위를 설정하기 위한 가중치를 나타낼 수 있다. 전자 장치는 아웃라이어가 배제된 직경들에 기초하여 회귀선을 계산할 수 있다.

전자 장치는 혈관 세그먼트 내에서 중심선을 따른 위치들의 직경들 중 아웃라이어로 결정된 직경의 비율이 임계 비정상 비율(threshold abnormality ratio)(예: n%로서, n은 0 초과 100미만의 실수) 미만이 될 때까지 아웃라이어의 배제 및 회귀선의 계산을 반복할 수 있다. 전자 장치는 임계 비정상 비율 미만의 아웃라이어가 나타나는 회귀선을 해당 혈관 세그먼트에 대한 제1 추세선으로 결정할 수 있다.

그리고 단계(314)에서 전자 장치는 하나 이상의 혈관 세그먼트의 각 혈관 세그먼트 및 해당 혈관 세그먼트에 인접한 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선들(예: 전술한 단계(313)에서 계산된 추세선들)의 병합 여부를 결정할 수 있다. 하나 이상의 혈관 세그먼트는 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역으로부터 분할될 수 있다. 전자 장치는 추세선들에서 혈관 분지를 기준으로 인접한 위치들의 추세값들에 기초하여 추세선들의 병합 여부를 결정할 수 있다. 혈관 영역 및/또는 혈관 세그먼트에서 임의의 위치(예: 시작위치로부터 x mm만큼 이격된 위치)의 추세값은 전술한 바와 같이 해당 위치(예: 시작위치로부터 xmm 만큼 이격된 위치)에 대응하는 추세선을 따른 값을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 전자 장치는 서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 원위 위치(distal position)의 추세값(예: 원위 추세값)이 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 근위 위치(proximal position)의 추세값(예: 근위 추세값)보다 작은 것에 기초하여, 제1 혈관 세그먼트에 대한 추세선 및 제2 혈관 세그먼트에 대한 추세선을 병합한 새로운 추세선을 결정할 수 있다. 전자 장치는 추세선들을 병합하기로 결정된 혈관 세그먼트들에 대해 회귀 분석에 기초하여 새로운 제1 추세선을 결정할 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 예시에서 전자 장치는 제2 중간 세그먼트(630)의 제1 추세선(639) 및 원위 세그먼트(640)의 제1 추세선(649)에 대한 병합 여부를 판단할 수 있다. 도 6에 도시된 예시에서, 제2 중간 세그먼트(630)의 원위 추세값(631)이 원위 세그먼트(640)의 근위 추세값(641)보다 작으므로, 제2 중간 세그먼트(630) 및 원위 세그먼트(640)에 대해 추세선들(639, 649)이 병합될 수 있다. 전자 장치는 제2 중간 세그먼트(630)의 원위 추세값(631) 및 원위 세그먼트(640)의 근위 추세값(641) 간의 차이(651)에 더 기초하여 병합 여부를 판단할 수도 있다. 전자 장치는, 혈관 분지(650)에서 세그먼트들의 추세값들 간의 차이(651)가 병합 임계치 이하인 것에 기초하여, 추세선들(639, 649)을 병합할 수 있다. 반대로, 추세값들 간의 차이(651)가 병합 임계치를 초과하는 것에 기초하여 추세선들(639, 649)의 병합을 스킵(skip)할 수도 있다. 전자 장치는 제2 중간 세그먼트(630)에 속하는 직경 값들(690) 및 원위 세그먼트(640)에 속하는 직경 값들(690)을 이용하여 새로운 제1 추세선(670)을 결정할 수 있다. 제2 중간 세그먼트(630) 및 원위 세그먼트(640) 사이의 혈관 분지의 직경 값은 추세선 계산으로부터 배제될 수 있다.

또한, 전자 장치는 분할된 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구로부터 가장 먼 혈관 세그먼트부터 가까운 혈관 세그먼트의 순서로 혈관 세그먼트들의 추세선들(639, 649)의 병합 여부를 결정할 수 있다. 도 6에서는 관상동맥 입구로부터 가장 먼 원위 세그먼트(640) 및 제2 중간 세그먼트(630)의 추세선들(639, 649)이 병합된 새로운 제1 추세선(670)이 획득될 수 있다. 이후, 전자 장치는 제1 중간 세그먼트(620) 및 근위 세그먼트(610)에 대해서도 추세선 병합 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 도 7에서 전자 장치는 제2 중간 세그먼트(730) 및 원위 세그먼트(740)에 대해 병합된 새로운 제1 추세선(770)(예: 도 6에서 병합된 제1 추세선(670))을 제1 중간 세그먼트(720)에 병합할 지 여부를 혈관 분지(750)에서의 추세값 차이(751)에 기초하여 결정할 수 있다. 도 7에 도시된 예시에서 제1 중간 세그먼트(720)에 대해 계산된 추세선(729)의 원위 추세값(721)이 새로운 제1 추세선(770)의 근위 추세값(731)보다 클 수 있다. 전자 장치는 제1 중간 세그먼트(720)에 대해 계산된 제1 추세선(729) 및 새로운 제1 추세선(770) 간의 병합을 스킵할 수 있다. 전자 장치는 제1 중간 세그먼트(720)부터 추세선의 병합 여부 판단을 재개할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 혈관 분지(760)를 기준으로 근위 세그먼트(710)의 추세선(719)의 원위 추세값 및 제1 중간 세그먼트(720)의 추세선(729)의 근위 추세값 간의 차이에 기초하여 근위 세그먼트(710) 및 제1 중간 세그먼트(720)의 추세선들을 병합할 지 여부를 결정할 수 있다. 근위 세그먼트(710)의 추세선(719)의 원위 추세값이 제1 중간 세그먼트(720)의 추세선(729)의 근위 추세값보다 작으므로, 전자 장치는 근위 세그먼트(710) 및 제1 중간 세그먼트(720)의 추세선들을 병합함으로써 다른 새로운 제1 추세선(780)을 결정할 수 있다. 결과적으로, 도 7에 도시된 예시에서, 전자 장치는 제2 중간 세그먼트(730) 및 원위 세그먼트(740)에 대해 병합된 새로운 제1 추세선(770), 그리고 근위 세그먼트(710) 및 제1 중간 세그먼트(720)에 대해 병합된 다른 새로운 제1 추세선(780)을 획득할 수 있다.

참고로, 도 8에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 혈관 세그먼트 별로 추세선의 기울기 상한 값을 걸정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 추세선들 중 기준 기울기를 초과하는 추세선의 기울기를 기준 기울기로 제한할 수 있다. 도 8에 도시된 예시에서, 기준 기울기는 0으로 설정될 수 있다. 전자 장치는 원위 세그먼트(840)에 대해 직경 값들(890)에 기초하여 산출된 추세선(848)의 기울기가 0을 초과하는 경우, 0의 기울기를 가지는 새로운 제1 추세선(849)을 획득할 수 있다.

도 9는 전술한 선형 회귀 및 추세선들의 병합에 기초하여 획득된 예시적인 제1 추세선을 도시한다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 도 3 내지 도 8에서 전술한 바에 따라 획득된 제1 추세선(909)을 시각화할 수 있다. 도 9에 도시된 예시에 나타난 제1 추세선(909)은 하나 또는 둘 이상의 혈관 세그먼트에 대해 획득된 추세선일 수 있다. 전자 장치는 직경 값들(990)에 대한 그래프와 함께 제1 추세선(909)을 디스플레이를 통해 출력할 수 있다. 전자 장치는 사용자의 입력에 의해 제1 추세선(909)의 시각화가 활성화된 경우, 직경값들(990)에 대한 그래프 상에 제1 추세선(909)을 오버레이하여 표시할 수 있다. 참고로 직경값들(990)에 대한 그래프에서 가로 축은 시작위치로부터 개별 위치까지 이격된 길이를 나타낼 수 있고, 세로 축은 각 위치에서의 직경 값을 나타낼 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 병변 후보 결정을 설명한다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 도 2의 단계(220)에서 전술한 바와 같이 제1 추세선(1009)에 기초하여 병변 후보(1020)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 의료 영상의 혈관 영역의 직경값들(1090) 중 제1 추세선(1009)에 제1 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 부분을 병변 후보(1020)로 결정할 수 있다. 예시적으로, 제1 비율은 0을 초과한 1미만의 실수일 수 있고, 전자 장치는 제1 추세선(1009)에 제1 비율을 곱함으로써 획득된 선(1010) 이하의 직경값을 가지는 위치들에 대응하는 부분을 병변 후보(1020)로 결정할 수 있다. 도 10에서 제1 비율은 모든 영역에 대해 동일한 값으로 도시되었으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 참고로, 전자 장치는 병변 후보(1020)를 직경값들(1090)에 대한 그래프와 함께 시각화할 수 있다.

도 11 내지 도 14는 일 실시예에 따른 기준점 설정 및 제2 추세선의 획득을 설명한다.

단계(1131)에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 병변 후보의 주변에서 제1 추세선보다 큰 값을 가지는 로컬 피크를 기준점으로 선택할 수 있다. 전자 장치는 병변 후보의 주변에서 제1 추세선보다 큰 값을 가지는 로컬 피크(local peak)를 기준점으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 예시에서, 전자 장치는 제1 추세선(1209) 이상의 값을 가지는 로컬 피크들(1211, 1212, 1221, 1222, 1231)을 기준점으로 선택할 수 있다. 전술한 바와 같이, 직경값들(1290) 중 제1 추세선(1209) 이하의 부분은 전술한 바와 같이 병변 후보(1210, 1220)로 결정될 수 있다. 각 병변 후보 별로 관상동맥 입구에 인접한 기준점을 제1 기준점(1211, 1221, 1231)(예: 근위 기준점), 관상동맥 입구보다 먼 기준점을 제2 기준점(1212, 1222)(예: 원위 기준점)이라고 나타낼 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 병변 후보 별로 한 쌍의 기준점들이 검출되어야 하는데, 일부 병변 후보에서는 하나의 기준점만 검출될 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치는 병변 후보 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 기준점 및 관상동맥 입구로부터 먼 제2 기준점 중 적어도 하나의 검출을 실패한 병변 후보를 병변 부위의 결정으로부터 배제할 수 있다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니고, 전자 장치는 병변 후보의 전후 영역에서 일부 기준점이 탐색되지 않는 경우 제1추세선(1209)을 감소시킨 선(미도시됨)에 기초하여 기준점을 재탐색할 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치는 병변 후보의 주변에서 관상동맥 입구에 가까운 제1 기준점 및 관상동맥 입구로부터 먼 제2 기준점 중 적어도 하나(예: 도 12에서 제1 기준점(1231)과 쌍을 이루어야 하는 원위 기준점)가 검출되지 않은 것에 기초하여, 제1 추세선(1209)에 임계 로컬 비율(threshold local ratio)을 적용한 값에 기초하여 로컬 피크의 재검출을 시도할 수 있다. 임계 로컬 비율은 0 초과 1 미만의 실수일 수 있다. 전자 장치는 제1 추세선(1209)에 임계 로컬 비율을 곱함으로써 획득된 선(미도시됨)보다 높은 로컬 피크를 검출할 수 있다. 이 경우, 여전히 로컬 피크 검출이 실패된 병변 후보는 병변 부위의 결정으로부터 배제될 수 있다.

그리고 단계(1132)에서 전자 장치는 로컬 피크가 임계 기준 비율에 대응하는 값을 초과하는 경우 제1 추세선에 기초하여 기준점(1322)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 로컬 피크가 제1 추세선에 임계 기준 비율(threshold reference ratio)(예: K로서, K는 1이상의 실수)이 적용된 값을 초과하는 것에 기초하여, 제1 추세선에 임계 기준 비율이 적용된 값들 중 혈관 영역의 직경에 대응하는 값이 나타나는 지점을 기준점(1322)으로 선택할 수 있다. 도 13에 도시된 예시에서 전자 장치는 제1 추세선(1309) 상의 로컬 피크(1321)를 검출할 수 있다. 전자 장치는, 로컬 피크(1321) 및 제1 추세선(1309) 간의 차이(1329)가 임계치를 초과하는 경우, 로컬 피크(1321) 대신 다른 지점을 기준점(1322)으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제1 추세선에 임계 기준 비율을 곱함으로써 획득되는 선(1310)보다 로컬 피크(1321)가 높은 것에 기초하여, 선(1310)과 직경 값들(1390)에 대응하는 그래프가 교차하는 지점을 기준점(1322)으로 선택할 수 있다.

이어서 단계(1133)에서 전자 장치는 병변 후보 별로 기준점을 연결함으로써 제2 추세선(1450)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 병변 후보들 별로 제1 기준점(1411, 1421) 및 제2 기준점(1412, 1422)을 각각 연결함으로써 제2 추세선(1450)을 획득할 수 있다. 단계(1131)에서 전술한 바와 같이, 제2 추세선(1450)은 쌍을 이루는 기준점들에 대해서만 생성될 수 있고, 근위 기준점 및 원위 기준점 중 하나가 누락된 기준점(예: 도 14의 기준점(1431))에 대해서는 제2 추세선의 생성 및 병변 부위 결정이 배제될 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 바에 따라 획득된 기준점 및 제2 추세선을 시각화할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 직경 값들(1490)에 대한 그래프 상에 기준점 및 제2 추세선 중 적어도 하나를 오버레이하여 시각화할 수 있다. 전자 장치는 기준점 및 제2 추세선 중 사용자의 입력에 의해 활성화된 항목에 대응하는 그래픽 표현을 직경값들에 관한 그래프와 함께 디스플레이를 이용하여 출력할 수 있다.

도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 병변 부위의 결정을 설명한다.

도 15는 병변 후보 중 병변 부위를 결정하는 동작을 설명한다.

일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 도 2의 단계(240)에서 전술한 바와 같이 병변 후보들 중에서 제2 추세선에 기초하여 병변 부위를 확정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 병변 후보에 대응하는 영역 중 제2 추세선에 제2 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 영역을 병변 부위로 결정할 수 있다. 도 15에 도시된 예시에서, 전자 장치는 제2 추세선들(1551, 1552)에 제2 비율들이 적용된 선들(1561, 1562)보다 낮은 부분을 병변 부위(1580)로 결정할 수 있다. 제2 비율(예: m)은 0을 초과하고 1 미만의 실수로서, 병변 후보 및/또는 위치 별로 다른 값을 가질 수도 있다. 예를 들어,도 15에서는 제2 비율이 제1 병변 후보에 대한 제2 추세선(1551) 및 제2 병변 후보에 대한 제2 추세선(1552)에 대해 동일한 값을 가지는 것으로 도시되었으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 장치는 제2 비율을 제1 추세선에서 해당하는 지점의 값에 기초하여 결정할 수도 있다. 전자 장치는 관상동맥 입구를 기준으로 원위에 위치되는 제2 병변 후보에 대해 적용되는 제2 비율 값을 근위에 위치되는 제1 병변 후보에 대해 적용되는 제2 비율 값보다 작게 설정할 수 있다. 예시적으로, 전자 장치는 근위에 위치되는 제1 병변 후보에 대해 0.7의 제2 비율 값을 적용하고, 원위에 위치되는 제2 병변 후보에 대해 0.5(또는 0.3)의 제2 비율 값을 적용할 수도 있다. 다시 말해, 근위에 위치되는 제1 병변 후보에 대해서는 원위에 위치되는 제2 병변 후보 대비 상대적으로 보수적으로 병변 부위가 결정되는 것으로 이해될 수 있다. 전자 장치는 제2 추세선들(1551, 1552)을 직경값들(1590)에 대한 그래프와 함께 시각화할 수도 있다.

도 16은 인접한 병변 부위들을 하나의 병변으로 인식할 지 여부를 판단하는 동작을 설명한다.

일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 제2 추세선(1651)에 기초하여 결정된 병변 부위들(1681, 1682)이 제1 추세선보다 아래에서 검출되는 것에 기초하여, 병변 부위들(1681, 1682)이 같은 병변에 포함되는 것으로 결정할 수 있다. 도 16에 도시된 예시에서는, 하나의 병변 후보에 대해 제2 추세선(1651)에 제2 비율이 적용된 선(1652)보다 아래에서 2개의 병변 부위들(1681, 1682)이 검출될 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 2개의 병변 부위들(1681, 1682) 사이의 중간 영역에서 나타나는 로컬 피크가 제1 추세선보다 작은 것에 기초하여 하나의 병변인 것으로 판단할 수 있다.

다른 예를 들어, 전자 장치는 복수의 병변 후보들이 서로 인접하는 경우, 복수의 병변 후보들 사이의 중간 영역(intermediate region) 내의 직경 값들(1690) 중 최대 직경 값 및 최대 직경 값에 대응하는 지점에서 제1 추세선을 따른 값(예: 제1 추세값) 간의 비율에 기초하여 복수의 병변 후보들 및 중간 영역을 단일 병변 부위로 결정할 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 도 16에 도시된 예시에서, 제1 병변 부위(1681) 및 제2 병변 부위(1682) 사이의 중간 영역의 직경값들(1690) 중에서 최대 직경 값을 추출할 수 있다. 전자 장치는 추출된 최대 직경 값 및 해당 위치에서의 제1 추세값 간의 비율이 미리 결정된 범위(예: 1을 포함하는 범위) 내인 것에 기초하여, 두 병변 부위들(1681, 1682)이 같은 병변에 포함되는 것으로 결정할 수 있다. 추출된 최대 직경 값 및 해당 위치에서의 제1 추세값 간의 비율이 1에 가까울수록 두 병변 부위들(1681, 1682)이 같은 병변에 포함될 가능성이 높을 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 제1 추세선(1609), 병변 후보, 기준점, 기준점에 기초한 제2 추세선(1651), 및 제2 추세선에 기초하여 확정된 병변 부위(1681 1682) 중 적어도 하나를 사용자 입력에 기초하여 선택하고, 선택된 항목에 대응하는 그래픽 표현(graphical representation)을 직경값들(1690)에 관한 그래프와 함께 디스플레이를 이용하여 시각화할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

1. 프로세서에 의해 수행되는 병변 결정 방법에 있어서,
   의료 영상(medical image)으로부터 혈관(vessel)의 직경(diameter)에 관한 제1 추세선(first trendline)을 획득하는 단계;
   상기 제1 추세선에 기초하여 상기 혈관 중 병변 후보를 결정하는 단계;
   상기 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득하는 단계; 및
   상기 획득된 제2 추세선에 기초하여 상기 병변 후보 중 병변 부위를 결정하는 단계
   를 포함하고,
   상기 제1 추세선을 획득하는 단계는,
   상기 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역으로부터 하나 이상의 혈관 세그먼트를 분할하는 단계; 및
   상기 하나 이상의 혈관 세그먼트의 각각 및 해당 혈관 세그먼트에 인접한 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계는,
   상기 혈관 영역을 혈관 분지를 기준으로 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계
   를 포함하고,
   상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계는,
   상기 하나 이상의 혈관 세그먼트에 대해 상기 추세선들을 계산하는 단계; 및
   상기 추세선들에서 상기 혈관 분지를 기준으로 인접한 위치들의 직경 값들에 기초하여 상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할하는 단계는,
   상기 혈관 분지를 기준으로 서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 혈관 세그먼트의 상기 혈관 분지에서의 직경 값 및 상기 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트의 상기 혈관 분지에서의 직경 값에 기초하여, 상기 혈관 영역을 상기 혈관 분지를 기준으로 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트로 분할할 지 여부를 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 추세선들의 병합 여부를 결정하는 단계는,
   서로 인접한 혈관 세그먼트들 중 관상동맥 입구에 가까운 제1 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 원위 위치(distal position)의 직경 값이 상기 관상동맥 입구로부터 먼 제2 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선에서 근위 위치(proximal position)의 직경값보다 작은 것에 기초하여, 상기 제1 혈관 세그먼트에 대한 추세선 및 상기 제2 혈관 세그먼트에 대한 추세선을 병합한 새로운 추세선을 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 병변 후보를 결정하는 단계는,
   상기 의료 영상의 혈관 영역 중 상기 제1 추세선에 제1 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 부분을 상기 병변 후보로 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 병변 후보의 주변에서 선택된 기준점에 기초하여 제2 추세선을 획득하는 단계는,
   상기 병변 후보의 주변에서 상기 제1 추세선보다 큰 값을 가지는 로컬 피크(local peak)를 상기 기준점으로 선택하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기준점으로 선택하는 단계는,
   상기 로컬 피크가 상기 제1 추세선에 임계 기준 비율(threshold reference ratio)이 적용된 값을 초과하는 것에 기초하여, 상기 제1 추세선에 임계 기준 비율이 적용된 값들 중 상기 혈관 영역의 직경에 대응하는 값이 나타나는 지점을 상기 기준점으로 선택하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 병변 부위를 결정하는 단계는,
   상기 병변 후보에 대응하는 영역 중 상기 제2 추세선에 제2 비율이 적용된 값보다 작은 직경을 가지는 영역을 상기 병변 부위로 결정하는 단계
   를 포함하는 병변 결정 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 병변 부위를 결정하는 단계는,
    복수의 병변 후보들이 서로 인접하는 경우, 상기 복수의 병변 후보들 사이의 중간 영역(intermediate region) 내의 직경 값들 중 최대 직경 값 및 상기 최대 직경 값에 대응하는 지점에서 상기 제1 추세선을 따른 값 간의 비율에 기초하여 상기 복수의 병변 후보들 및 상기 중간 영역을 단일 병변 부위로 결정할 지 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 병변 결정 방법.
11. 전자 장치에 있어서,
    의료 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 의료 영상을 출력하는 디스플레이;
    컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)을 저장한 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 명령어들을 실행하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 명령어들은,
    상기 의료 영상에 포함된 혈관으로부터 분할된 복수의 혈관 세그먼트들 별로 혈관 직경의 글로벌 추세(global trend)에 관한 제1 추세선, 상기 제1 추세선보다 위에 위치되는 기준점, 상기 기준점에 기초하여 결정된 상기 혈관 직경의 로컬 추세(local trend)에 관한 제2 추세선, 및 상기 제2 추세선보다 아래에 위치되는 병변 부위 중 적어도 하나를 상기 의료 영상과 함께 상기 디스플레이를 통해 출력하도록 설정되며,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 추세선의 획득을 위해 상기 의료 영상에서 분석 대상인 혈관 영역으로부터 하나 이상의 혈관 세그먼트를 분할하고, 상기 하나 이상의 혈관 세그먼트의 각각 및 해당 혈관 세그먼트에 인접한 혈관 세그먼트에 대해 계산된 추세선들의 병합 여부를 결정하는,
    전자 장치.
    

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