KR20110028916A - A new method to measure necrotic core and calcium content in coronary plaques using intravascular ultrasound radiofrequency-based analysis - Google Patents

A new method to measure necrotic core and calcium content in coronary plaques using intravascular ultrasound radiofrequency-based analysis Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A device and a method for measuring components of an atheromatous plaque in a blood vessel using an ultrasound image in the blood vessel are provided to supply a similar clinical measuring result to an existing method. CONSTITUTION: A method for measuring components of an atheromatous plaque in a blood vessel using an ultrasound image in the blood vessel comprises the following steps. An ultrasound image in a blood vessel including areas around the blood vessel is obtained using an ultrasound image photographing device in the blood vessel(S710). An area between the first and second boundary lines is set as an inspection area(S740). The ratio of dangerous components to the entire components in the inspection area is measured.

Description

혈관 내 초음파 영상을 이용한 혈관 내 죽상 경화반 성분 측정 장치 및 방법 {A new method to measure necrotic core and calcium content in coronary plaques using intravascular ultrasound radiofrequency-based analysis}A new method to measure necrotic core and calcium content in coronary plaques using intravascular ultrasound radiofrequency-based analysis}

본 발명은 혈관 내 동맥 경화의 성분 중에서 necrotic core 와 calcium의 양을 측정하는 방법으로 혈관 초음파 영상을 이용한 것이다.The present invention uses the vascular ultrasound image as a method of measuring the amount of necrotic core and calcium among the components of atherosclerosis in blood vessels.

초음파 시스템은 다양하게 응용되고 있는 중요한 진단 시스템 중의 하나이다. 특히, 초음파 시스템은 대상체에 대해 비파괴 특성을 가지고 있기 때문에, 의료 분야에 널리 이용되고 있다. 근래의 고성능 초음파 시스템은 대상체의 내부 형상(예를 들어, 환자의 내장 기관들)의 2차원 또는 3차원 영상을 형성하는데 이용되고 있다.Ultrasound systems are one of the important diagnostic systems that are used in a variety of applications. In particular, ultrasound systems are widely used in the medical field because they have nondestructive properties for the subject. Modern high performance ultrasound systems have been used to form two-dimensional or three-dimensional images of the internal shape of a subject (eg, internal organs of a patient).

일반적으로, 초음파 시스템은 프로브(probe), 빔 포머(beam former), 신호 처리부, 프로세서, 디스플레이부 및 입력부를 포함한다. 초음파 신호를 송수신하기 위한 프로브는 초음파 신호와 전기적 신호를 상호 변환하기 위한 다수 변환소자를 포함한다. 프로브의 각 변환소자는 별도로 초음파 신호를 발생하기도 하고, 여러개의 변환소자가 동시에 초음파 신호를 발생시키기도 한다. 각 변환소자에서 송신 된 초음파 신호는 대상체 내부의 음향 임피던스(Acoustic impedance)의 불연속면(반사체 표면)에서 반사된다. 각 변환소자는 개별적으로 반사된 초음파 신호를 전기적 신호로 변환하여 수신신호를 형성한다. 빔 포머는 대상체의 집속점과 각 변환소자의 위치를 고려하여 초음파 신호의 송신 집속 및 수신 집속을 한다. 신호 처리부는 수신신호의 아날로그-디지털 변환, 증폭 및 다양한 신호 처리를 행한다. 프로세서는 신호 처리부에서 출력되는 신호에 기초하여 대상체의 초음파 영상을 형성하고, 디스플레이부는 초음파 영상을 디스플레이한다.Generally, ultrasonic systems include probes, beam formers, signal processors, processors, displays, and inputs. The probe for transmitting and receiving the ultrasonic signal includes a plurality of conversion elements for converting the ultrasonic signal and the electrical signal. Each transducer of the probe generates an ultrasonic signal separately, and several transducers may simultaneously generate an ultrasonic signal. The ultrasonic signal transmitted from each conversion element is reflected at the discontinuous surface (the reflector surface) of the acoustic impedance inside the object. Each converter converts the individually reflected ultrasonic signal into an electrical signal to form a received signal. The beam former performs focusing and reception focusing of an ultrasonic signal in consideration of the focusing point of the object and the position of each conversion element. The signal processor performs analog-to-digital conversion, amplification and various signal processing of the received signal. The processor forms an ultrasound image of the object based on the signal output from the signal processor, and the display unit displays the ultrasound image.

한편, 초음파 시스템은 혈관 내 적혈구의 이동속도를 측정하거나 심장의 움직임을 측정하기 위해, 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용한다. 사용자로부터 입력부(예를 들어, 컨트롤 패널)을 이용하여 초음파 영상의 혈관 영역에 샘플 볼륨이 설정되면, 초음파 시스템은 샘플 볼륨의 스캔라인에서 획득되는 데이터에 기초하여 도플러 스펙트럼을 형성한다.On the other hand, the ultrasound system uses the Doppler Effect to measure the movement speed of the red blood cells in the blood vessel or the movement of the heart. When the sample volume is set in the blood vessel region of the ultrasound image by using an input unit (eg, a control panel) from the user, the ultrasound system forms a Doppler spectrum based on data obtained from the scan line of the sample volume.

한편, 유럽 등 주요 선진 국가의 사망률의 1위를 차지하고 있는 뇌혈관계 질환과 심장 질환을 일으키는 요인으로 혈관의 죽상 경화반의 진행을 들 수 있다. 한국도 질병의 양상이 주요 선진 국가의 양상을 따라 변화해 가고 있음은 주지의 사실이다. 뇌혈관계 질환과 심장 질환을 적시에 탐지하기 위해서는 혈관의 죽상 경화반의 성분을 파악하는 과정이 필요하다.Meanwhile, the progression of atherosclerotic plaques in blood vessels is a cause of cerebrovascular disease and heart disease, which is the leading cause of death in major developed countries such as Europe. It is well known that Korea's disease is changing along with major developed countries. Timely detection of cerebrovascular disease and heart disease requires identifying the components of the atherosclerotic plaques of blood vessels.

혈관의 죽상 경화반의 존재 여부는 컴퓨터 단층촬영 (Computed Tomography, CT) 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Image, MRI) 등으로도 탐지할 수는 있으나, 현재는 죽상 경화반의 성분을 혈관 내 초음파 검사를 통하여 파악하는 것이 더 정확한 것으로 알려져 있다.The presence of atherosclerotic plaques can also be detected by computed tomography (CT) and magnetic resonance images (MRI). It is known to be more accurate.

혈관 내의 초음파 검사(Intravascular Ultrasound, IVUS)는 수십 MHz 대의 고주파 대역을 이용하여 이루어질 수 있는데, Volcano Corporation, Rancho Cordova, USA 사의 Eagle Eye Gold 2.9F 20MHz 위상 어레이 카테터(phased-array catheter) 등이 이러한 기능을 지원한다. 이러한 고주파 대역의 초음파를 대상체에 방사하고, 대상체의 경계면에서 반사된 초음파가 수신측에서 수신되는 패턴에 따라 대상체의 물질 성분을 파악할 수 있다. Volcano Therapeutics, Rancho Cordova, USA 사의 VH-IVUS 콘솔 및 그 오퍼레이션 프로그램은 카테터로부터 수신되는 영상을 처리하여 대상체의 물질 성분을 분석한다.Intravascular Ultrasound (IVUS) can be performed using high frequency bands in the tens of MHz bands, such as Eagle Eye Gold 2.9F 20 MHz phased-array catheter from Volcano Corporation, Rancho Cordova, USA. Support. The ultrasound of the high frequency band is emitted to the object, and the material component of the object may be grasped according to a pattern in which the ultrasound reflected from the boundary of the object is received at the receiving side. The VH-IVUS console and its operation program from Volcano Therapeutics, Rancho Cordova, USA, process images received from the catheter to analyze material components of the subject.

수신되는 영상은 심전계 게이트(electrocardiogram-gated, ECG-gated) 기법으로 얻어진다. 200 ug의 니트로글리세린(nitroglycerine)을 혈관에 주입한 후, IVUS 카테터를 삽입하고 0.5 mm/s의 속도로 IVUS 카테터를 견인한다. 카테터의 견인 과정에서 모니터링되는 영상을 기록하고, 이들을 분석한다.The received image is obtained by electrocardiogram-gated (ECG-gated) technique. After 200 ug of nitroglycerine is injected into the vessel, an IVUS catheter is inserted and the IVUS catheter is pulled at a rate of 0.5 mm / s. Record the images monitored during catheter traction and analyze them.

뇌혈관계 질환, 심장 질환 또는 동맥 경화증을 진단하는 종래의 방법은 혈관 내 초음파 영상 장치가 혈관 내 초음파 영상을 디스플레이하면, 전문가가 디스플레이된 혈관 내 초음파 영상을 기초로 하여 혈관의 내강(lumen)과 외강을 육안으로 파악한다. 전문가가 육안으로 파악한 내강과 외강을 기준으로 혈관의 벽 영역을 설정하고, 혈관의 벽 영역의 표면에 나타나는 plaque의 성분을 영상 처리 장치가 분석하여 위험 성분의 영역이 차지하는 비율을 측정한다.Conventional methods for diagnosing cerebrovascular disease, heart disease or atherosclerosis include lumens and luminal lumens based on displayed intravascular ultrasound images when an intravascular ultrasound device displays an intravascular ultrasound image. Visually grasp The wall area of the vessel is set based on the lumen and the outer cavity grasped by the naked eye, and the image processing device analyzes the plaque component appearing on the surface of the wall region of the vessel to measure the proportion of the risk component.

종래 기술은 초음파 영상을 전문가가 육안으로 분석하여 혈관의 외강과 내강 을 파악하는데, 초음파가 갖고 있는 본질적인 해상도의 문제로 혈관의 내강을 파악하는 것은 전문가라 하더라도 용이한 것이 아니다. 따라서 전문가마다 혈관의 내강으로 파악하는 위치가 상이하고, 또한 동일한 전문가라 하더라도 검사 시마다 혈관의 내강으로 파악하는 위치가 가변적이어서 동일한 환자의 히스토리를 추적하는 것조차 용이하지 않았다. 또한 기존의 방법은 죽상반 성분을 분석하는데 시간이 오래 걸리기 때문에 실시간으로 환자의 치료를 결정해야 하는 임상에서는 유용하지 않다. In the prior art, an ultrasound image is visually analyzed by an expert to determine the external and internal lumen of blood vessels. However, it is not easy for an expert to understand the lumen of blood vessels due to the inherent resolution of ultrasound. Therefore, the location of the blood vessels is different from one expert to another, and even the same expert is variable in the position of the blood vessels at each examination, so it is not easy to track the history of the same patient. In addition, the conventional method takes a long time to analyze the component of the plaque, so it is not useful in the clinic that needs to determine the treatment of patients in real time.

따라서, 장치를 조작하여 진단하는 검사자에 무관하게 일관된 검사 영역을 설정할 수 있으며 빠르게 죽상 경화반 성분을 측정할 수 있는 방법 및 장치의 개발이 필요하기에 이르렀다.Therefore, there is a need for the development of a method and apparatus capable of setting a consistent test area regardless of the inspector operating and diagnosing the device and rapidly measuring atherosclerotic plaque components.

본 발명은 종래 기술과 임상적으로 유사한 측정 결과를 제공하는 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 새로운 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 측정 결과는 종래 기술의 측정 결과와 높은 관련성을 가지며, 따라서 본 발명의 측정 장치 및 방법은 종래의 측정 방법과 임상적으로 동등한 결과를 제공한다. 나아가 본 발명의 측정 장치 및 방법은 종래의 측정 방법을 대체할 수 있는 수단이 된다.It is an object of the present invention to provide a new method of measuring the components of atherosclerotic plaques that provide clinically similar measurement results. The measurement results of the present invention have a high correlation with the measurement results of the prior art, and thus the measuring device and method of the present invention provide clinically equivalent results with the conventional measurement methods. Furthermore, the measuring apparatus and method of the present invention become a means to replace the conventional measuring method.

본 발명은 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 방법에 있어서, 빠르고 정확하며 재연성(reproducibility)을 높인 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히 본 발명은 재연성을 높임으로써 동일한 환자에 대한 동일한 병변(lesion)을 검진하는 경우 시술자 또는 진단자에 무관하게 일관된 진단 결과를 제공할 수 있는 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 이로써 혈관 내 죽상 경화반의 성분 측정에 대한 신뢰도를 높이고, 계속적인 관찰이 필요한 환자에 대한 히스토리를 저장하여 혈관 내부의 상태를 용이하게 모니터링할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring a component of atherosclerotic plaque in a blood vessel, which is fast and accurate and has improved reproducibility. In particular, it is an object of the present invention to provide a measuring method and apparatus capable of providing a consistent diagnosis results regardless of the operator or the diagnostic when examining the same lesion (lesion) for the same patient by increasing the reproducibility. It is an object of the present invention to increase the reliability of the measurement of the component of the atherosclerotic plaque in the blood vessel, and to provide a means for easily monitoring the state of the blood vessel by storing the history for patients who need continuous observation.

또한 본 발명은 혈관 내 초음파 영상으로부터 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 데까지 소요되는 시간을 유의미하게 단축하여 환자의 상태를 신속하게 진단할 수 있도록 하는 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이로써 본 발명은 종래 기술을 대체하여 실시간 임상에서 유용하게 사용될 수 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a measuring method and apparatus that can significantly shorten the time required to measure the components of the atherosclerotic plaque in the blood vessel from the intravascular ultrasound image to quickly diagnose the condition of the patient. As such, the present invention may be usefully used in real time clinical practice in place of the prior art.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 죽상 경화반의 성분 측정 방법은 혈관 내 초음파 영상을 촬영하는 장치를 이용하여 혈관의 주변 영역을 포함하는 혈관 내 초음파 영상을 획득하는 단계, 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관에 삽입되는 카테터(catheter)의 외주 경계선을 제1 경계선으로 설정하는 단계, 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관의 외벽 영역의 외주 경계선(외강)을 제2 경계선으로 설정하는 단계, 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선 사이의 영역을 검사 영역 또는 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 설정하는 단계, 및 상기 검사 영역 내의 위험 성 분 영역의 비율을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of measuring the component of the vascular atherosclerotic plaque according to an embodiment of the present invention, obtaining an intravascular ultrasound image including a peripheral region of a blood vessel using an apparatus for photographing an intravascular ultrasound image, within the ultrasound image, Setting an outer circumferential boundary of a catheter inserted into a blood vessel as a first boundary, and setting an outer circumferential boundary (outer cavity) of an outer wall region of the blood vessel as a second boundary in the ultrasound image, the first boundary And setting an area between the second boundary lines as a test area or a region of interest (ROI), and measuring a ratio of a risk component area in the test area.

이 때 위험 성분 영역의 비율을 측정하는 단계는 상기 검사 영역을 섬유소(fibrous) 영역, 섬유 지방(fibrofatty) 영역, 괴저성 코어(necrotic core, NC) 영역 및 칼슘 밀집(dense calcium, DC) 영역으로 구분하는 단계를 포함하고, 상기 위험 성분 영역은 상기 NC 영역 및 상기 DC 영역을 포함할 수 있다.In this case, the step of measuring the proportion of the hazardous component region may include the inspection region as a fibrous region, a fibrofatty region, a necrotic core (NC) region, and a calcium density (DC) region. And dividing the dangerous component region into the NC region and the DC region.

이 때 상기 위험 성분의 비율을 측정하는 단계는 상기 초음파 영상의 각 화소 영상 또는 샘플 볼륨의 밝기 강도 및 패턴에 기초하여 상기 검사 영역을 위험 성분 영역과 나머지 영역으로 구분할 수 있다.In this case, the measuring of the ratio of the dangerous component may be divided into the dangerous component region and the remaining region based on the brightness intensity and the pattern of each pixel image or the sample volume of the ultrasound image.

본 발명의 죽상 경화반 성분 측정 방법은 상기 측정된 위험 성분 영역이 비율을 데이터베이스에 저장하는 단계 및 상기 혈관의 환자의 상기 데이터베이스에 저장된 이전 측정 비율과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.The atherosclerotic plaque component measuring method of the present invention may further comprise the step of storing the measured risk component area ratio in a database and comparing it with a previous measurement ratio stored in the database of the patient of the blood vessel.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 장치는 혈관 내 초음파 영상 촬영 장치에 의하여 생성된 혈관의 주변 영역을 포함하는 혈관 내 초음파 영상을 표시하는 디스플레이 장치를 포함한다.An apparatus for measuring a component of an atherosclerotic plaque in a blood vessel according to an embodiment of the present invention includes a display apparatus for displaying an intravascular blood vessel image including a peripheral region of a blood vessel generated by the intravascular ultrasonic imaging apparatus.

또한, 본 발명의 장치는 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관에 삽입되는 카테터의 외주 경계선을 제1 경계선으로 설정하고 (이때 외주 경계선은 카테터에 의한 artefact 를 피해야 하므로 카테터 외주 경계선의 크기(반경)를 자유롭게 조절 할 수 있는 장치를 필요로 한다), 상기 혈관의 외벽 영역의 외주 경계선을 제2 경계선으로 설정하고, 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선 사이의 영역을 검사 영역으로 설정하는 검사 영역 설정 로직을 포함한다.In addition, the apparatus of the present invention sets the outer boundary of the catheter to be inserted into the blood vessel as the first boundary within the ultrasound image (in this case, the outer boundary should be avoided by the catheter artefact, so that the size (radius) of the catheter outer boundary) Inspection apparatus setting logic for setting a peripheral boundary of the outer wall region of the blood vessel as a second boundary, and setting an area between the first boundary and the second boundary as an inspection region It includes.

또한 본 발명의 장치는 상기 검사 영역 내의 위험 성분 영역의 비율을 측정하는 측정 로직을 포함한다.The apparatus of the present invention also includes measurement logic to measure the proportion of hazardous component areas within the test area.

이 때 상기 측정 로직은 상기 검사 영역을 섬유소 영역(fibrous), 섬유 지방 영역(fibrofatty), 괴저성 코어(NC) 영역 및 칼슘 밀집(DC) 영역으로 구분하고, 상기 NC 영역 및 상기 DC 영역을 상기 위험 성분 영역으로 설정할 수 있다.In this case, the measurement logic divides the inspection area into a fibrous, fibrofatty, necrotic core (NC) region, and calcium dense (DC) region, and divides the NC region and the DC region. It can be set as dangerous component area.

상기 혈관 내 초음파 영상 장치는 상기 카테터(catheter)를 상기 혈관 내에 삽입하여 20MHz 대역의 초음파를 방사하고, 상기 방사된 초음파가 반사되어 수신되는 세기 및 패턴을 영상화할 수 있다.The intravascular ultrasound imaging apparatus may insert the catheter into the vessel to radiate ultrasound in a 20 MHz band, and image the intensity and pattern received by reflecting the emitted ultrasound.

상기 측정 로직은 상기 초음파 영상에 나타난 각 화소의 빛의 세기 및 패턴에 기초하여 상기 위험 성분 영역과 나머지 영역을 구분하고, 상기 위험 성분 영역이 차지하는 면적의 상기 검사 영역에 대한 비율을 계산할 수 있다.The measurement logic may distinguish the dangerous component area from the remaining area based on the light intensity and pattern of each pixel displayed in the ultrasound image, and calculate a ratio of the area occupied by the dangerous component area to the inspection area.

본 발명의 측정 장치는 상기 측정된 상기 위험 성분 영역의 비율을 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다. 측정 장치는 상기 데이터베이스에 저장된 상기 혈관의 환자의 이전 측정 비율과 현재 측정 비율을 비교하여, 상기 환자의 동맥 경화 위험 여부를 진단할 수 있다.The measuring device of the present invention may further include a database for storing the measured ratio of the dangerous component regions. The measuring device may diagnose whether the patient is at risk of atherosclerosis by comparing the patient's previous measurement ratio and the current measurement ratio of the blood vessel stored in the database.

본 발명에 따른 측정 결과는 종래 기술과 임상적으로 유사하며, 높은 통계적 관련성을 가진다. 따라서 본 발명의 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 새로운 방법은 종래의 측정 방법과 임상적으로 동등한 결과를 제공하며, 종래의 측정 방법을 대체할 수 있다.The measurement results according to the invention are clinically similar to the prior art and have a high statistical relevance. Therefore, the new method for measuring the components of the atherosclerotic plaque of the present invention provides a clinically equivalent result to the conventional measuring method, and can replace the conventional measuring method.

본 발명에 따르면 혈관 내 초음파 영상으로부터 혈관 내 죽상 경화반의 성분 측정을 빠르게 할 수 있어서 임상에서 실시간으로 환자의 치료에 적용할 수 있다. 또한 높은 정확도와 우수한 재연성으로 기존의 측정 방법을 대체할 수 있다. 종래에는 진단에 참여하는 전문가에 의하여 육안으로 검사 영역이 설정되었기 때문에 동일한 환자의 동일한 병변에 대하여도 전문가마다 상이한 진단 결과를 제시하는 것은 물론, 동일한 전문가라 하더라도 검사 시마다 상이한 진단 결과를 제시하여 검사 결과에 대한 신뢰도를 크게 저하시키는 원인이 되었다.According to the present invention, it is possible to quickly measure the component of the atherosclerotic plaque in the blood vessel from the intravascular ultrasound image, so that it can be applied to the treatment of the patient in clinical practice. In addition, high accuracy and excellent reproducibility can replace traditional measuring methods. In the past, since the examination area was set by the expert who participates in the diagnosis, the diagnosis results are different for each expert even for the same lesion of the same patient, and even the same expert presents different diagnosis results for each test. It was a cause for greatly lowering the reliability of.

본 발명에 따르면 동일한 환자의 동일한 병변을 검진하는 경우 시술자 또는 진단자에 무관하게 일관된 진단 결과를 제공하기 때문에 진단 결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있다. 또한 환자에 대한 히스토리를 저장함으로써 주기적으로 검진하는 경우 환자의 혈관 내부의 상태를 용이하게 모니터링할 수 있다. 혈관 내 질환을 가진 환자에 대해서는 계속적인 관찰(follow-up study)이 필요하므로, 시간에 따른 죽상 경화반의 변화를 측정하게 된다. 이 때 높은 재연성과 신뢰성이 무엇보다도 중요하며, 본 발명은 이러한 요구를 새로운 측정 방법을 제시함으로써 해결할 수 있다.According to the present invention, since the diagnosis of the same lesion of the same patient provides a consistent diagnosis result regardless of the operator or the diagnoser, it is possible to increase the reliability of the diagnosis result. In addition, by storing the history of the patient it is possible to easily monitor the condition inside the blood vessels of the patient when the periodic examination. Since follow-up studies are required for patients with vascular disease, changes in atherosclerotic plaques over time are measured. At this time, high reproducibility and reliability are most important, and the present invention can be solved by suggesting a new measuring method.

또한 본 발명은 혈관 내 초음파 영상으로부터 혈관 내 죽상 경화반의 성분을 측정하는 데까지 소요되는 시간을 단축하여 환자의 상태를 신속하게 진단할 수 있다. 이로 인해 환자의 상태 변화에 대한 신속한 대응이 가능하다.In addition, the present invention can shorten the time required to measure the components of the atherosclerotic plaque in the blood vessels from the endovascular ultrasound image to quickly diagnose the condition of the patient. This enables rapid response to changes in the patient's condition.

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.1 is a view illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and comparing them with the related art.

혈관 내의 초음파 검사(Intravascular Ultrasound, IVUS)는 수십 MHz 대의 고주파 대역을 이용하여 이루어질 수 있는데, Volcano Corporation, Rancho Cordova, USA 사의 Eagle Eye Gold 2.9F 20MHz 위상 어레이 카테터(phased-array catheter) 등이 이러한 기능을 지원한다. 이러한 고주파 대역의 초음파를 대상체에 방사하고, 대상체의 경계면에서 반사된 초음파가 수신측에서 수신되는 패턴에 따라 대상체의 물질 성분을 파악할 수 있다. Volcano Therapeutics, Rancho Cordova, USA 사의 VH-IVUS 콘솔 및 그 오퍼레이션 프로그램은 카테터로부터 수신되는 영상을 처리하여 대상체의 물질 성분을 분석한다.Intravascular Ultrasound (IVUS) can be performed using high frequency bands in the tens of MHz bands, such as Eagle Eye Gold 2.9F 20 MHz phased-array catheter from Volcano Corporation, Rancho Cordova, USA. Support. The ultrasound of the high frequency band is emitted to the object, and the material component of the object may be grasped according to a pattern in which the ultrasound reflected from the boundary of the object is received at the receiving side. The VH-IVUS console and its operation program from Volcano Therapeutics, Rancho Cordova, USA, process images received from the catheter to analyze material components of the subject.

수신되는 영상은 심전계 게이트(electrocardiogram-gated, ECG-gated) 기법으로 얻어진다. 200 ug의 니트로글리세린(nitroglycerine)을 혈관에 주입한 후, IVUS 카테터를 삽입하고 0.5 mm/s의 속도로 IVUS 카테터를 견인한다. 카테터의 견인 과정에서 모니터링되는 영상을 기록하고, 이들을 분석한다.The received image is obtained by electrocardiogram-gated (ECG-gated) technique. After 200 ug of nitroglycerine is injected into the vessel, an IVUS catheter is inserted and the IVUS catheter is pulled at a rate of 0.5 mm / s. Record the images monitored during catheter traction and analyze them.

뇌혈관계 질환, 심장 질환 또는 동맥 경화증을 진단하는 종래의 방법은 혈관 내 초음파 영상 장치가 혈관 내 초음파 영상을 디스플레이하면, 전문가가 디스플레 이된 혈관 내 초음파 영상을 기초로 하여 혈관의 내강(120)과 외강(110)을 육안으로 파악한다. 전문가가 육안으로 파악한 내강과 외강을 기준으로 혈관의 벽 영역(130)을 설정하고, 혈관의 벽 영역(130)의 표면에 나타나는 plaque의 성분을 영상 처리 장치가 분석하여 위험 성분의 영역이 차지하는 비율을 측정한다.Conventional methods for diagnosing cerebrovascular disease, heart disease, or atherosclerosis include the lumen 120 of the blood vessel based on the displayed intravascular ultrasound image when the intravascular ultrasound apparatus displays the intravascular ultrasound image. Grasp the outer cavity 110 with the naked eye. Based on the lumen and the outer cavity grasped by the naked eye, the wall area 130 of the blood vessel is set, and the image processing device analyzes the plaque component appearing on the surface of the wall region 130 of the blood vessel, and the area of the dangerous component occupies. Measure

종래 기술은 초음파 영상을 전문가가 육안으로 분석하여 혈관의 외강(110)과 내강(120)을 파악하는데, 이 때 혈관의 외강(110)은 상대적으로 경계가 명확하여 파악하기가 용이하다. 그러나 혈관의 내강(120)을 파악하는 것은 전문가라 하더라도 용이한 것이 아니다. 따라서 전문가마다 혈관의 내강으로 파악하는 위치가 상이하고, 또한 동일한 전문가라 하더라도 검사 시마다 혈관의 내강으로 파악하는 위치가 가변적이어서 동일한 환자의 히스토리를 추적하는 것조차 용이하지 않았다.The prior art analyzes the ultrasound image visually by an expert to determine the outer lumen 110 and lumen 120 of the vessel, wherein the outer lumen 110 of the vessel is relatively clear and easy to understand. However, identifying the lumen of blood vessels 120 is not easy even for professionals. Therefore, the location of the blood vessels is different from one expert to another, and even the same expert is variable in the position of the blood vessels at each examination, so it is not easy to track the history of the same patient.

이에 비하여, 본 발명의 측정 방법은 혈관의 내강을 정확하게 파악하려고 시도하지 않는 대신에, 카테터의 외주(220)를 기준으로 혈관의 죽상 경화반을 분석한다. 본 발명은 카테터의 외주(220) 및 혈관의 외경(210) 사이의 영역을 검사 영역(230)으로 설정한다. 검사 영역은 관심 영역(Region of Interest, ROI)라고도 불린다. 이러한 본 발명의 측정 방법에 의하여, 종래에는 전문가가 디스플레이된 영상을 보며 혈관의 내경(120)을 따라 경계선을 그려야 했던 불편을 해소하고, 측정 장치가 사용자의 입력에 따라 간편하게 검사 영역(230)을 설정할 수 있어 측정 과정에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있다.In contrast, the measurement method of the present invention does not attempt to accurately grasp the lumen of the vessel, but analyzes the atherosclerotic plaque of the vessel based on the outer periphery 220 of the catheter. The present invention sets the area between the outer circumference 220 of the catheter and the outer diameter 210 of the vessel as the test area 230. An inspection area is also called a Region of Interest (ROI). By the measuring method of the present invention, the expert has conventionally solved the inconvenience of having to draw a boundary along the inner diameter 120 of the blood vessel while viewing the displayed image, and the measuring device easily checks the inspection area 230 according to the user's input. This can greatly reduce the time required for the measurement process.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과를 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.Figure 2 is a view showing the measurement results of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, compared with the prior art.

영상(310)은 종래 기술에서 분석 대상으로 삼은 원본 초음파 영상이다. 영상(320)은 종래 기술에 의하여 전문가가 설정한 후 분리된 검사 영역을 도시하는 영상이다. 영상(330)은 종래 기술에 의하여 검사 영역 내의 plaque에 대한 성분 분석이 수행된 결과이다. plaque 내의 성분이 차지하는 영역의 비율이 색상으로 도시되었다.The image 310 is an original ultrasound image that has been analyzed in the prior art. The image 320 is an image showing an inspection area separated after being set by an expert according to the related art. The image 330 is a result of analyzing the components of the plaque in the inspection area by the prior art. The proportion of the area occupied by the components in the plaque is shown in color.

영상(410)은 본 발명의 측정 장치가 분석 대상으로 삼은 원본 초음파 영상이다. 영상(420)은 본 발명의 측정 장치가 설정한 검사 영역을 도시하는 도영상이다. 영상(430)은 본 발명의 측정 장치에 의한 검사 영역 내의 plaque의 각 성분이 차지하는 영역의 비율을 도시한다.The image 410 is an original ultrasound image that is measured by the measuring device of the present invention. The image 420 is a diagram image showing an inspection area set by the measuring apparatus of the present invention. Image 430 shows the proportion of the area occupied by each component of the plaque in the test area by the measuring device of the present invention.

녹색 영역은 섬유소 영역(fibrous, FI)을 나타내며, 황색 영역은 섬유 지방 영역(fibrofatty, FF)을 나타낸다. 백색 영역은 칼슘 밀집 영역(dense calcium, DC)을 나타내고, 적색 영역은 괴저성 코어 영역(necrotic core, NC)을 나타낸다.Green areas represent fibrous (FI) and yellow areas represent fibrofatty (FF). The white area represents dense calcium (DC), and the red area represents necrotic core (NC).

일반적으로 혈관계 질환을 유발하는 요인으로 DC 및 NC를 꼽는다. 따라서 본 발명의 측정 장치는 검사 영역 가운데 NC 및 DC가 차지하는 비율을 측정하여 위험 정도를 진단한다.Generally, DC and NC are cited as factors causing vascular disease. Therefore, the measuring device of the present invention diagnoses the degree of risk by measuring the proportion of NC and DC in the inspection area.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과를 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.3 is a view showing a measurement result of the atherosclerotic plaque of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and compared with the prior art.

도 3을 참조하면, 2개의 샘플 집합에 대하여 본 발명의 측정 방법과 종래 기술의 NC의 측정 비율 및 DC의 측정 비율을 비교하였다. 이는 본 발명의 측정 방법이 종래 기술(전문가의 진단)과 유사한 결과를 보인다는 것으로서, 통계적으로 유 의미한 진단 결과임을 보이는 도면이다.Referring to FIG. 3, the measurement rate of the present invention and the measurement ratio of the conventional NC and the measurement ratio of DC were compared for two sample sets. This is a view showing that the measurement method of the present invention is similar to the prior art (diagnosis of the expert), which is a statistically meaningful diagnosis result.

상호 연관도(R)는 NC 비율의 경우 0.994와 0.998로 1에 매우 근접하게 나타났으며, 두 측정 결과 간에 유의미한 차이가 있을 확률(P)은 0.001보다 작은 것을 알 수 있다.The correlation coefficient (R) was 0.994 and 0.998 for the NC ratio, very close to 1, and the probability (P) of significant difference between the two measurement results was less than 0.001.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과의 재연성(reproducibility)을 도시하는 도면이다.4 is a view showing the reproducibility of the measurement results of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention.

샘플 집합에 대하여, 첫 번째 NC 측정 비율과 두 번째 NC 측정 비율의 상관도는 0.999이고, 첫 번째 DC 측정 비율과 두 번째 DC 측정 비율의 상관도는 1.0이다. 두 경우 모두 유의미한 차이가 있을 확률은 0.001보다 작다.For the sample set, the correlation between the first NC measurement ratio and the second NC measurement ratio is 0.999, and the correlation between the first DC measurement ratio and the second DC measurement ratio is 1.0. In both cases the probability of significant difference is less than 0.001.

또한, 두 측정 비율 간의 차이는 평가된 NC 또는 DC 영역의 크기에 비하여 매우 작음을 알 수 있다.It can also be seen that the difference between the two measurement ratios is very small compared to the size of the NC or DC region evaluated.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과와 종래 기술의 결과를 비교하는 도면이다.5 is a view comparing the measurement results of the atherosclerotic plaque of blood vessels according to an embodiment of the present invention and the results of the prior art.

도 5는 본 발명의 측정 방법으로 인한 측정 결과로부터 종래 기술의 결과를 뺀 결과를 샘플 별로 도시한다.Figure 5 shows the result of the measurement result of the measurement method of the present invention minus the result of the prior art for each sample.

도 5를 참조하면, 본 발명의 측정 방법으로 인한 NC 측정 비율은 종래 기술의 NC 측정 비율보다 큰 경우도 있고 작은 경우도 있음을 알 수 있다. 다만 본 발명의 측정 방법으로 인한 NC 측정 비율의 평균 값은 종래 기술의 NC 측정 비율의 평균 값보다 큰 것을 알 수 있다.Referring to Figure 5, it can be seen that the NC measuring ratio due to the measuring method of the present invention may be larger or smaller than the conventional NC measuring ratio. However, it can be seen that the average value of the NC measurement ratio due to the measuring method of the present invention is larger than the average value of the NC measurement ratio of the prior art.

이와는 대조적으로 본 발명의 측정 방법으로 인한 DC 측정 비율은 모든 샘플 에 대하여 일관되게 종래 기술의 DC 측정 비율보다 작게 나타난다.In contrast, the DC measurement rate due to the measurement method of the present invention appears consistently smaller than the prior art DC measurement rate for all samples.

이는, 종래 기술의 경우 카테터의 contact artifact에 의하여 죽상반 성분 중에 칼슘이 실제보다 더 높게 나타나는 오차 때문에 기인한 것으로, 본 발명의 측정 방법은 이러한 측정 과정 상의 오차를 개선할 수 있다.This is due to an error in which calcium is higher in the atherosclerotic component due to the contact artifact of the catheter in the prior art, and the measurement method of the present invention can improve the error in the measurement process.

contact artifact에 의하여 칼슘 성분의 비율이 높게 측정되는 종래 기술의 문제점은 도 6에 의하여 설명된다.The problem of the prior art in which the ratio of the calcium component is measured by the contact artifact is described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.6 is a view illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and comparing them with the related art.

원본 초음파 영상(510)으로부터 종래 기술에 의하여 설정된 검사 영역(520)과 본 발명의 측정 방법에 의하여 설정된 검사 영역(530)이 도시된다.From the original ultrasound image 510, the inspection area 520 set by the prior art and the inspection area 530 set by the measuring method of the present invention are shown.

검사 영역(520)을 살펴 보면 백색 영역이 매우 크게 나타나는 것을 알 수 있는데 이는 contact artifact에 의한 영상 상의 노이즈라고 할 수 있다. 검사 영역(530)은 카테터 주변의 영역까지 포함하기 때문에, 이러한 contact artifact에 의한 노이즈의 영향을 줄이고 오진을 방지할 수 있다.Looking at the inspection area 520, it can be seen that the white area appears very large, which may be referred to as noise on an image caused by contact artifacts. Since the inspection area 530 includes the area around the catheter, it is possible to reduce the influence of noise caused by such contact artifacts and prevent misdiagnosis.

원본 초음파 영상(610)으로부터 종래 기술에 의하여 설정된 검사 영역(620)과 본 발명의 측정 방법에 의하여 설정된 검사 영역(630)이 도시된다.From the original ultrasound image 610, the inspection area 620 set by the prior art and the inspection area 630 set by the measuring method of the present invention are shown.

마찬가지로 종래 기술의 검사 영역(620)은 실제보다 더 많은 백색 영역을 표시하게 되어 환자의 상태를 실제와 다르게 진단할 위험이 있다.Similarly, the test area 620 of the prior art displays more white areas than there is a risk of diagnosing the patient's condition differently from the real world.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.7 is an operation flowchart illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 측정 과정은 혈관의 주변 영역을 포함하는 초음파 영상을 획득한다(S710).In the measuring process of the present invention, an ultrasound image including a peripheral region of a blood vessel is obtained (S710).

본 발명의 측정 과정은 카테터의 외주 경계선을 제1 경계선으로 설정한다(S720).In the measuring process of the present invention, the outer circumference of the catheter is set as the first boundary (S720).

본 발명의 측정 과정은 혈관의 외벽 영역의 외주 경계선(외강)을 제2 경계선으로 설정한다(S730).In the measuring process of the present invention, the outer circumference boundary line (outer cavity) of the outer wall region of the blood vessel is set as the second boundary line (S730).

본 발명의 측정 과정은 제1 경계선 및 제2 경계선 사이의 영역을 검사 영역으로 설정한다(S740).In the measuring process of the present invention, an area between the first boundary line and the second boundary line is set as an inspection area (S740).

본 발명의 측정 과정은 검사 영역 내의 괴저성 코어(NC) 및 칼슘 밀집 영역(DC)의 비율을 측정한다(S750).The measurement process of the present invention measures the ratio of the necrotic core NC and the calcium dense region DC in the inspection region (S750).

본 발명은 단계(S750)에서 수행되는 위험 영역의 비율을 측정하는 구체적인 수단에 의하여 제한되지 않는다. 초음파 영상에서 특정 성분의 영역을 추출하는 구성은 해당 분야의 종사자에게 자명한 정도로 알려진 기술적 구성이면 족하며, 필요에 따라서는 당업자는 Volcano Corporation 사의 phased-array IVUS 카테터 (Eagle Eye Gold 2.9F 20 MHz) 등의 기기를 구매하여 필요한 기술적 구성을 완성할 수 있다. 이 때 Volcano Therapeutics 사에 의하여 제공되는 VH-IVUS 콘솔 또한 필요한 기술적 구성을 완성하는 데 도움이 될 것이다. 다만, 본 발명의 사상은 이러한 Volcano 사의 구체적인 장비 및 프로그램에 의하여 제한되지 않음은 당업자에게 자명한 사실이다.The present invention is not limited by the specific means for measuring the proportion of the danger zone performed in step S750. Extracting a region of a specific component from an ultrasound image is sufficient if it is a technical configuration known to those skilled in the art, and if necessary, those skilled in the art can determine the phased-array IVUS catheter of Volcano Corporation (Eagle Eye Gold 2.9F 20 MHz). It is possible to complete the required technical configuration by purchasing such a device. The VH-IVUS console provided by Volcano Therapeutics will also help to complete the necessary technical configuration. However, it is apparent to those skilled in the art that the spirit of the present invention is not limited by the specific equipment and programs of Volcano.

본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치는 카테터(catheter)의 외주의 직경을 미리 알고 있으므로, 단계(S720)에서 사용자는 미리 약속된 소정의 function key를 이용하여 초음파 영상에서 카테터 외주를 설정할 수 있다. 이 때 카테터의 외주를 설정하는 경우 카테터 주변의 artefact에 의하여 카테터 영역이 부분적으로 왜곡되거나 변형될 수 있다. 이를 조정하기 위하여, 카테터 외주를 설정할 때 카테터 외주를 세부적으로 조정할 수 있는 또 하나의 function key를 사용할 수 있다. 또는, 사용자는 하나의 function key만을 사용하고, 측정 장치의 구동 소프트웨어에 의하여 artefact의 영향을 배제하도록 자동적으로 카테터 외주를 조정할 수도 있다.Since the measuring apparatus according to an embodiment of the present invention knows the diameter of the outer circumference of the catheter in advance, in operation S720, the user may set the catheter circumference in the ultrasound image by using a predetermined function key. . In this case, when the outer periphery of the catheter is set, the catheter region may be partially distorted or deformed by the artefact around the catheter. To adjust this, one can use another function key to fine tune the catheter perimeter when setting the catheter perimeter. Alternatively, the user may use only one function key and automatically adjust the catheter circumference to exclude the effects of artefacts by the drive software of the measurement device.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 내 초음파 영상에 기초한 혈관의 죽상 경화반 성분의 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 예를 들어, 혈관 초음파 영상에 대한 raw data는 하드웨어 장치에 의하여 얻어지고, 얻어진 초음파 영상에 대한 처리는 off-line program 상에서 이루어질 수 있다. 이러한 초음파 영상에 대한 처리 프로그램은 상기 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되어 사용될 수 있다. 또한, 혈관 초음파 영상의 raw data를 획득하는 하드웨어 장치를 구동하는 소프트웨어 및 초음파 영상 처리를 수행하는 소프트웨어 모두가 본 발명의 일 실시예로서 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.The method for measuring an atherosclerotic plaque component of a blood vessel based on an intravascular ultrasound image according to an embodiment of the present invention may be implemented in a program instruction form that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. For example, raw data for a vascular ultrasound image may be obtained by a hardware device, and processing of the obtained ultrasound image may be performed on an off-line program. The processing program for the ultrasound image may be recorded and used on the computer readable medium. In addition, both software for driving a hardware device for acquiring raw data of a vascular ultrasound image and software for performing ultrasound image processing may be recorded on a computer readable medium as an embodiment of the present invention.

상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업 자에게 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. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.1 is a view illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and comparing them with the related art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과를 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.Figure 2 is a view showing the measurement results of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, compared with the prior art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과를 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.3 is a view showing a measurement result of the atherosclerotic plaque of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and compared with the prior art.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과의 재연성을 도시하는 도면이다.4 is a view showing the reproducibility of the measurement results of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 결과와 종래 기술의 결과를 비교하는 도면이다.5 is a view comparing the measurement results of the atherosclerotic plaque of blood vessels according to an embodiment of the present invention and the results of the prior art.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하고, 종래 기술과 비교하는 도면이다.6 is a view illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention, and comparing them with the related art.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관의 죽상 경화반의 측정 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.7 is an operation flowchart illustrating a measurement process of atherosclerotic plaques of blood vessels according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

혈관 내 초음파 영상 촬영 장치를 이용하여 혈관의 주변 영역을 포함하는 혈관 내 초음파 영상을 획득하는 단계;Acquiring an intravascular ultrasound image including a peripheral region of the blood vessel using the intravascular ultrasound imaging apparatus; 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관에 삽입되는 카테터의 외주 경계선을 제1 경계선으로 설정하는 단계;Setting an outer circumference of a catheter inserted into the blood vessel as a first boundary within the ultrasound image; 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관의 외벽 영역의 외주 경계선을 제2 경계선으로 설정하는 단계;Setting an outer circumference boundary of the outer wall region of the blood vessel as a second boundary within the ultrasound image; 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선 사이의 영역을 검사 영역으로 설정하는 단계; 및Setting an area between the first boundary line and the second boundary line as an inspection area; And 상기 검사 영역 내의 위험 성분 영역의 비율을 측정하는 단계를 포함하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 방법.Measuring atherosclerotic plaque component of blood vessels comprising the step of measuring the proportion of the dangerous component area in the test area. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위험 성분 영역의 비율을 측정하는 단계는Measuring the proportion of the dangerous component area 상기 검사 영역을 섬유소 영역, 섬유 지방 영역, 괴저성 코어 영역 및 칼슘 밀집 영역으로 구분하는 단계를 포함하고,Dividing the test zone into a fibrin zone, fiber fat zone, necrotic core zone and calcium dense zone, 상기 위험 성분 영역은 상기 괴저성 코어 영역 및 상기 칼슘 밀집 영역을 포함하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 방법.The dangerous component region is the atherosclerotic plaque component measuring method of the blood vessel comprising the necrotic core region and the calcium dense region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정된 위험 성분 영역이 비율을 데이터베이스에 저장하는 단계; 및Storing, by the measured risk component region, a ratio in a database; And 상기 혈관의 환자의 상기 데이터베이스에 저장된 이전 측정 비율과 비교하는 단계를 더 포함하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 방법.And comparing the previous measurement rate stored in the database of the patient of the blood vessel with the atherosclerotic plaque component measurement method of the blood vessel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위험 성분의 비율을 측정하는 단계는Measuring the proportion of the dangerous ingredient 상기 초음파 영상의 각 화소 영상의 강도 및 패턴에 기초하여 상기 검사 영역을 위험 성분 영역과 나머지 영역으로 구분하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 방법.Atherosclerotic plaque component measuring method of dividing the inspection area into a risk component region and the remaining region based on the intensity and pattern of each pixel image of the ultrasound image. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium in which a program for executing the method of any one of claims 1 to 4 is recorded. 혈관 내 초음파 영상 촬영 장치에 의하여 생성된 혈관의 주변 영역을 포함하는 혈관 내 초음파 영상을 표시하는 디스플레이 장치;A display device for displaying an intravascular blood vessel ultrasound image including a peripheral region of a blood vessel generated by the intravascular blood vessel imaging apparatus; 상기 초음파 영상 내에서, 상기 혈관에 삽입되는 카테터의 외주 경계선을 제1 경계선으로 설정하고, 상기 혈관의 외벽 영역의 외주 경계선을 제2 경계선으로 설정하고, 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선 사이의 영역을 검사 영역으로 설정하는 검사 영역 설정 로직; 및Within the ultrasound image, an outer circumference boundary of the catheter inserted into the blood vessel is set as a first boundary line, an outer circumference boundary line of the outer wall region of the blood vessel is set as a second boundary line, and between the first boundary line and the second boundary line. Inspection region setting logic for setting the region as an inspection region; And 상기 검사 영역 내의 위험 성분 영역의 비율을 측정하는 측정 로직을 포함하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 장치.Atherosclerotic plaque component measuring apparatus of blood vessels including measurement logic for measuring the proportion of the dangerous component region in the inspection region. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 측정 로직은The measurement logic 상기 검사 영역을 섬유소 영역, 섬유 지방 영역, 괴저성 코어 영역 및 칼슘 밀집 영역으로 구분하고,The test area is divided into a fibrin area, a fiber fat area, a necrotic core area and a calcium dense area, 상기 괴저성 코어 영역 및 상기 칼슘 밀집 영역을 상기 위험 성분 영역으로 설정하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 장치.An atherosclerotic plaque component measuring apparatus for blood vessels that sets the necrotic core region and the calcium dense region as the dangerous component region. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 혈관 내 초음파 영상 장치는The intravascular ultrasound imaging device 상기 카테터를 상기 혈관 내에 삽입하여 20MHz~40MHz 대역의 초음파를 방사하고, 상기 방사된 초음파가 반사되는 세기 및 패턴을 영상화하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 장치.Atherosclerotic plaque component measuring apparatus for inserting the catheter into the vessel to radiate ultrasound in the 20MHz ~ 40MHz band, and to image the intensity and pattern of the reflected ultrasound reflected. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 측정 로직은The measurement logic 상기 초음파 영상에 나타난 각 화소의 빛의 세기 및 패턴에 기초하여 상기 위험 성분 영역과 나머지 영역을 구분하고,The dangerous component area and the remaining area are classified based on the light intensity and pattern of each pixel shown in the ultrasound image. 상기 위험 성분 영역이 차지하는 면적의 상기 검사 영역에 대한 비율을 계산하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 장치.The atherosclerotic plaque component measuring apparatus of blood vessel which calculates the ratio with respect to the said test | inspection area | region of the area which the said dangerous component area occupies. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 측정된 상기 위험 성분 영역의 비율을 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고,Further comprising a database for storing the proportion of the dangerous component region measured; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 혈관의 환자의 이전 측정 비율과 현재 측정 비율을 비교하여, 상기 환자의 동맥 경화 위험 여부를 진단하는 혈관의 죽상 경화반 성분 측정 장치.Atherosclerotic plaque component measuring apparatus for diagnosing the risk of arteriosclerosis in the patient by comparing the patient's previous measurement ratio and the current measurement ratio of the blood vessel stored in the database.
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