KR20140120155A - Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration - Google Patents

Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration Download PDF

Info

Publication number
KR20140120155A
KR20140120155A KR1020130035896A KR20130035896A KR20140120155A KR 20140120155 A KR20140120155 A KR 20140120155A KR 1020130035896 A KR1020130035896 A KR 1020130035896A KR 20130035896 A KR20130035896 A KR 20130035896A KR 20140120155 A KR20140120155 A KR 20140120155A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ray
radiopaque
image
patient
cardiovascular
Prior art date
Application number
KR1020130035896A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101458585B1 (en
Inventor
장혁재
민경욱 제임스
심학준
홍영택
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020130035896A priority Critical patent/KR101458585B1/en
Priority to PCT/KR2014/002519 priority patent/WO2014163317A1/en
Publication of KR20140120155A publication Critical patent/KR20140120155A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101458585B1 publication Critical patent/KR101458585B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12—Devices for detecting or locating foreign bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/486—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • A61B6/487—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data involving fluoroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A61B6/504—Clinical applications involving diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT

Abstract

The present invention relates to a radiopaque hemisphere maker to match a cardiovascular diagnosis and a treatment image in real-time, which matches an image using a 3D marker, thereby making it possible to rapidly respond to all external environments such as breath or a patient′s movement; to guide real-time treatment at a medical procedure site; and to maximize accuracy of the medical procedure. The objective of the present invention can be achieved by the radiopaque hemisphere maker to match the cardiovascular diagnosis and a procedure guiding image in real-time in a system provided with an X-ray CT scanner which irradiates an X-ray on a human body in various angles; reconstructs the human body with a computer to image-treat a cross-section of an inside of the human body, an angiography examining device which allows a blood vessel of the human body to be viewed through the X-ray by introducing a catheter to a blood vessel of a patient and injecting a contrast media to the vessel; the radiopaque hemisphere maker used in performing an angiocardiography using the angiography examining device in order to extract a cardiovascular model performing a CT tomography using the X-ray CT scanner to re-extract the cardiovascular model; and matching an image using the trenches marker to synthesize and overlap an electrocardiogram of the angiocardiography. The radiopaque hemisphere maker is manufactured by attaching a radiopaque material to a hollow hemisphere substance such that an X-ray location is determined through a latitude and longitude calculating method to calculate an angle of an arm of a fluoroscopic machine, and is used to be attached to the center of a patient′s chest requiring a CCTA in order to establish the intervention.

Description

심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지{Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration}(Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration) for real-

본 발명은 심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지에 관한 것으로, 특히 입체표지를 이용해 영상을 정합하기 때문에 호흡 또는 환자의 움직임 등 모든 외부 환경에 빠르게 반응하여 시술현장에서 실시간 치료유도를 가능하게 함으로써 시술의 정확도를 극대화하는 심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지에 관한 것이다.
The present invention relates to a radiopaque hemispherical marker for real-time matching of cardiovascular diagnosis and treatment images. Especially, since the images are matched using three-dimensional markers, the system quickly responds to external environment such as respiration or patient's motion, Impermeable hemispherical markers for real-time matching of cardiovascular diagnoses and therapeutic images that maximize the accuracy of the procedure by enabling induction.

심·혈관질환에 대한 중재 치료기술 및 기구가 빠른 속도로 개발됨에 따라 종래에는 치료가 불가능하다고 여겨졌던 질환에 대한 시술적 치료가 적극적으로 시도되고 있다. 예를 들어, 만성폐색병변이나 복합성 관상동맥 질환 또는 구조적 심장질환 영역까지 중재시술 치료의 영역은 지속적으로 확대되고 있다. 그러나 이처럼 중재시술의 적용 영역이 확대되고, 시술의 난이도가 증가함에 따라 불가피하게 관련 합병증 역시 급격히 증가하고 있다. 이와 같은 이유는 시술부위를 실시간으로 관찰할 수 없는 상태에서 과거 영상을 참조하여 시술을 시행하기 때문에 부적절한 위치에 시술을 시행하거나, 혈관 내로 인공 삽입물을 이동시키는 도중 정상혈관에 상처를 유발하기도 한다. 이와 같은 기술적 한계로 인한 불가피한 합병증을 줄이고자 시술현장에서 정확한 시술의 유도를 위한 이종 영상 간 정합 기술이 개발되고 있다. 그러나 현재의 기술은 시술 전 촬영된 CT 관상동맥 조영 영상을 이용하여 별도로 정지 영상 간의 정합을 시행하는 수준에 있는 실정이다. 이와 같은 정지 영상간의 정합은 실제 호흡운동 및 심박으로 인한 혈관의 움직임을 반영하지는 않은 단순한 영상간의 정합의 결과만 제공하기 때문에 치료현장에서 시술의 유도는 매우 힘들다는 문제가 있다.
With the rapid development of interventional treatment techniques and devices for cardiac and vascular diseases, there has been actively attempted treatment for diseases that were previously considered impossible. For example, the area of interventions for chronic obstructive pulmonary disease, complex coronary artery disease, or structural heart disease is continuously expanding. However, as the scope of the intervention is expanded and the difficulty of the procedure is increased, the related complications are inevitably increasing rapidly. The reason for this is that the procedure is performed with reference to the past image in a state where the operation site can not be observed in real time, so that the operation may be performed at an inappropriate position or the wound may be wound on the normal blood vessel while moving the prosthetic insert into the blood vessel. In order to reduce the inevitable complications due to such technical limitations, a technique of matching between two different types of images has been developed to induce accurate procedures in a surgical field. However, the current technology is in the level of performing the matching between the still images separately using the CT coronary angiogram before the operation. Such matching between still images provides only a result of matching between simple images that do not reflect the movement of blood vessels due to actual breathing exercise and heartbeat, so that it is very difficult to induce the procedure in the treatment field.

대한민국 등록특허 제10-1190645호Korean Patent No. 10-1190645

본 발명은 상기 기술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 인식하여 개발된 것으로, 입체표지를 이용해 영상을 정합하기 때문에 호흡 또는 환자의 움직임 등 모든 외부 환경에 빠르게 반응하여 시술현장에서 실시간 치료유도를 가능하게 함으로써 시술의 정확도를 극대화하는 심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지를 제공하려는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been developed in recognition of the problems of the prior art as described above. Since the images are registered using stereoscopic signatures, it is possible to promptly respond to external environment such as breathing or patient's motion, To provide a radiopaque hemispheric marker for real-time matching of cardiovascular diagnosis and therapeutic images that maximizes the accuracy of the procedure.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표지는, 엑스선을 여러 각도에서 인체에 투영하고 컴퓨터로 재구성하여 인체 내부 단면의 모습을 화상을 처리하기 위한 X-선 CT 스캐너와 카테터(Cather)를 환자의 혈관에 넣고 조영제를 주입하여 인체의 혈관을 엑스선을 통해서 볼 수 있게 하는 혈관조영검사장치를 구비하는 시스템에서, 혈관조영검사장치를 이용하여 심혈관 모델을 추출하기 위해 혈관 심장 촬영을 수행하고 이어서 다시 심혈관 모델을 추출하기 위해 X-선 CT 스캐너에 의해 CT 단층촬영을 수행하고, 입체표지를 이용해 영상을 정합하여 혈관 심장 촬영도의 심전도를 합성 중첩하기 위한 심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지로서, According to an aspect of the present invention, there is provided an X-ray CT scanner and a catheter for processing an image of an internal section of a human body by projecting X-rays to a human body at various angles and reconstructing the X- In order to extract a cardiovascular model using an angiographic examination apparatus, a blood vessel cardiac imaging apparatus is used in a system having an angiographic examination apparatus for inserting a blood vessel of a human body into a blood vessel of a patient, CT scans were performed by an X-ray CT scanner to extract cardiovascular models again, and cardiovascular diagnosis and treatment images for superimposition of electrocardiograms of angiograms by matching images using stereoscopic beacons As a radiopaque hemispherical label for registration,

상기 반구형 표지는 위도, 경도 계산 방식을 통해 광원(X-Ray)의 위치를 파악하여 X-선 투시장치의 암의 각도를 계산할 수 있도록 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착하여 제작되고, 중재시술계획 수립을 위해 CCTA가 필요한 환자의 가슴의 중앙에 부착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 방사선 불투과성 반구형 표지에 의해 달성된다.
The hemispherical markers are used to grasp the position of the light source (X-ray) through the calculation of latitude and longitude, and to calculate the angle of the arm of the X-ray fluoroscopic apparatus, a lattice pattern of radiopaque material Wherein the CCTA is attached and used in the center of a patient's chest for the purpose of establishing an interventional procedure plan.

본 발명에 따르면 실시간으로 혈관조영 영상의 표지와 CCTA영상의 표지를 정합하여 영상간의 회전 각도를 찾아내고 이를 이용해 CCTA영상의 3차원 혈관 모델을 2차원 혈관조영 영상 위에 투영함으로써 입체표지를 이용해 영상을 정합하기 때문에 호흡 또는 환자의 움직임 등 모든 외부 환경에 빠르게 반응해 시술현장에서 실시간 치료유도를 가능하게 하여 시술의 정확도를 극대화 시킬 수 있다.
According to the present invention, the angle of rotation between the images of the cover of the angiographic image and the CCTA image is found in real time and the 3D angular model of the CCTA image is projected on the two-dimensional angiographic image using the angle of rotation, It is possible to maximize the accuracy of the procedure by allowing quick response to external environment such as respiration or patient's motion and real-time treatment induction at the treatment site.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 불투과성 입체 표지 기반 X-선 혈관조영 영상과 CT 혈관 조영 영상간의 실시간 정합 시스템의 구성을 도시한다.
도 2는 이종영상 정합을 통한 실시간 치료유도를 위해 가상의 시술 시나리오를 나타내는 화면을 도시한다.
도 3은 혈관모델을 추출하기 위한 X선 혈관 심장 촬영도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반구형 방사선 불투과성 입체표지를 환자의 가슴에 부착한 그림을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5(a) 및 (b)는 X-선 혈관 조영술에 의한 심혈관 관상동맥의 영상과 CT 혈관 조영술에 의한 심혈관 관상동맥의 영상을 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도 5(a)와 도 5(b)의 영상을 정합한 결과의 화면을 도시한다.
도 7은 중재시술 과정에어 줌인(Zoom-In)되어 상기 입체표지가 영상 내에 완전히 포함되지 않은 화면을 도시한다.
도 8은 각기 다른 영상에 포함된 입체표지의 정합을 통해 X-선 혈관 조영 영상과 CT 혈관 조영 영상의 관상동맥의 모델이 정합된 가상의 도표를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반구형 표지에 대한 개략 사시도를 도시한다. FIG. 1 shows a configuration of a real-time matching system between a radiopaque stereoscopic-based X-ray angiographic image and a CT angiographic image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a screen showing a virtual treatment scenario for inducing real-time therapy through heterogeneous image matching.
FIG. 3 shows an X-ray vessel cardiac chart for extracting a blood vessel model.
4 is a view conceptually showing a hemispherical radiopaque stereoscopic sign attached to a patient's chest according to an embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b) are views showing images of cardiovascular coronary artery by X-ray angiography and images of cardiovascular coronary artery by CT angiography.
Fig. 6 shows a screen of the result of matching the images of Fig. 5 (a) and Fig. 5 (b).
FIG. 7 shows a screen in which the stereoscopic sign is not completely included in an image after zooming in on an interventional procedure.
FIG. 8 shows a hypothetical chart in which models of coronary arteries of an X-ray angiogram and a CT angiogram are matched through matching of three-dimensional markers included in different images.
FIG. 9 shows a schematic perspective view of a hemispherical mark according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에 있어서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면 부호를 부여하기로 한다. Hereinafter, a system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar portions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 불투과성 입체 표지 기반 X-선 혈관조영 영상과 CT 혈관 조영 영상간의 실시간 정합 시스템의 구성을 도시한다. FIG. 1 shows a configuration of a real-time matching system between a radiopaque stereoscopic-based X-ray angiographic image and a CT angiographic image according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 장치는 엑스선이나 초음파를 여러 각도에서 인체에 투영하고 이를 컴퓨터로 재구성하여 인체 내부 단면의 모습을 화상을 처리하기 위한 X-선 CT 스캐너(100)와 카테터(Cather)를 환자의 혈관에 넣고 조영제를 주입하여 인체의 혈관을 엑스선을 통해서 볼 수 있게 하는 혈관조영검사장치(200)로 구성된다. Referring to the drawings, the apparatus of the present invention includes an X-ray CT scanner 100 and a catheter (catheter) for projecting an X-ray or an ultrasonic wave onto a human body at various angles and reconstructing the X- And an angiographic examination apparatus 200 for injecting a contrast agent into the blood vessel of the patient and allowing the blood vessels of the body to be seen through the x-ray.

본 발명에서 상기 X-선 스캐너로는 Toshiba사의 Aquilion™을 사용하지만 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니고 같거나 유사한 기능을 하는 것이라면 어느 것이라도 무방하다. In the present invention, Aquilion (TM) manufactured by Toshiba is used as the X-ray scanner, but the present invention is not limited thereto and any scanner may be used as long as it has the same or similar functions.

환자의 가슴 중앙에 입체표지를 부착한 상태에서 상기 시스템의 X-선 CT 스캐너(100)를 이용하여 CT 혈관 조영술을 시행하여 다수의 영상에 포함되는 입체표지들간의 정합에 필요한 영상을 획득한다. 이어서 환자를 관상동맥 중재 시술실로 옮기고 혈관조영검사장치(200)로 X-선 혈관 조영검사를 시행하고, 상기 CT 혈관 조영술로 얻어진 영상 내의 입체표지와 시술로부터 획득한 실시간 X-선 혈관 조영술 영상 내의 입체표지를 실시간으로 정합하여 관상동맥을 정합하도록 함으로써 시술 현장에서 실시간 치료를 유도한다. In a state where a stereoscopic sign is attached to the center of a patient's chest, CT angiography is performed using the X-ray CT scanner 100 of the system to acquire an image necessary for matching between stereoscopic markers included in a plurality of images. Then, the patient is transferred to the coronary artery interventional treatment room, the X-ray angiography examination is performed with the angiographic examination apparatus 200, and the three-dimensional mark in the image obtained by the CT angiography and the real- Real-time matching of 3D markers to match coronary arteries leads to real-time treatment at the treatment site.

도 2는 이종영상 정합을 통한 실시간 치료유도를 위해 가상의 시술 시나리오를 나타내는 화면을 도시한다. FIG. 2 shows a screen showing a virtual treatment scenario for inducing real-time therapy through heterogeneous image matching.

도 3은 혈관모델을 추출하기 위한 X선 혈관 심장 촬영도를 도시하는데, 시험 시 카테터(Catheter) 위치에 관한 가이드를 위해 시술자는 일반적으로 동물체의 내부 구조(Internal Anatomy), 가이드 와이어(Guide Wire), 카테터 거동, 간헐적으로는 필요 시 시각화하도록 투시 촬영장치와 저 X 선량을 이용한다. 이는 이들 간단한 조사를 기록하지 않고 이루어진다. 또한, 시술자가 저장되고 나중에 보다 주의 깊게 세밀히 조사될 수 있는 진단 뷰(Diagnostic View)를 기록하고자 하는 경우, 장비를 작동시켜 시네(Cine)라고 하는 매우 높은 X선 량을 조사한다. FIG. 3 shows an X-ray vessel cardiac chart for extracting a blood vessel model. For the guide on the position of the catheter during the test, the practitioner generally uses the internal structure of the animal, the guide wire, , Catheter behavior, and intermittent use of a fluoroscope and low X-ray dose for visualization when needed. This is done without recording these simple surveys. Also, if the operator wishes to record a Diagnostic View that is stored and can be examined more carefully at a later time, operate the instrument and examine the very high X-ray dose called Cine.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반구형 방사선 불투과성 입체표지를 환자의 가슴에 부착한 그림을 개념적으로 도시한 도면이다. 4 is a view conceptually showing a hemispherical radiopaque stereoscopic sign attached to a patient's chest according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 환자의 가슴 중앙에 방사선 불투과성 입체표지(300)가 부착되는데 환자의 혈관에는 카테터(400)가 주입되어 있다. 중재시술을 수행할 경우, X-선 조영술의 영상에는 조영제에 의한 관상동맥이 조영되고 있고 또한 입체표지 또한 투영되어 있다. 도 2의 영상은 도 1의 C 암 디텍터(200a)로부터 입수한 영상이다. Referring to the drawings, a radiopaque stereoscopic sign 300 is attached to the center of a patient's chest, and a catheter 400 is injected into a blood vessel of a patient. When intervention is performed, the coronary arteries by the contrast agent are imaged on the X-ray image and the stereoscopic sign is also projected. The image of FIG. 2 is obtained from the C-arm detector 200a of FIG.

상기 입체표지(300)는 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착해 만들고, 이 물체는 어떠한 각도로 방사선에 투영 되어도 유일한 모습을 보인다. 중재시술계획 수립을 위해 CCTA가 필요한 환자의 가슴의 중앙에 입체표지를 부착시키고 CCTA를 촬영하여 영상에 입체표지를 포함하도록 한다. 그리고 환자를 혈관 중재 시술실로 옮겨 혈관 중재시술을 시행함으로써 혈관 조영 영상에서도 2차원으로 투영된 표지의 모습을 확인할 수 있다. 또한, 실시간으로 혈관조영 영상의 표지와 CCTA 영상의 표지를 정합하여 영상간의 회전 각도를 찾아내고 이를 이용해 CCTA 영상의 3차원 혈관 모델을 2차원 혈관조영 영상 위에 투영한다. The stereoscopic sign 300 is formed by attaching a radiopaque material to a hollow semi-spherical object in a lattice pattern, and the object is unique even when projected to the radiation at an angle. To establish the intervention plan, attach a stereoscopic sign to the center of the patient's chest where the CCTA is needed, and capture the CCTA to include the stereoscopic sign on the image. Then, by transferring the patient to the vascular intervention chamber and performing the vascular intervention, it is possible to confirm the appearance of the two-dimensional projection on the angiogram. In addition, the angle of rotation between the images of the CCTA image is matched with the mark of the CCTA image in real time, and the 3D angular model of the CCTA image is projected on the 2D angiographic image using the angle.

도 5(a) 및 (b)는 X-선 혈관 조영술에 의한 심혈관 관상동맥의 영상과 CT 혈관 조영술에 의한 심혈관 관상동맥의 영상을 도시한 도면이다. 5 (a) and 5 (b) are views showing images of cardiovascular coronary artery by X-ray angiography and images of cardiovascular coronary artery by CT angiography.

도 5(a)의 X-선 2차원 영상의 입체표지(300)와 도 5(b)의 3차원 CT 영상의 입체표지(300) 간의 영상 정합을 실시한다. The image matching between the stereoscopic sign 300 of the X-ray two-dimensional image of Fig. 5 (a) and the stereoscopic sign 300 of the three-dimensional CT image of Fig. 5 (b) is performed.

도 6은 상기 도 5(a)와 도 5(b)의 영상을 정합한 결과의 화면을 도시하는데, 화면을 보면 두 영상의 입체표지(300)의 정합의 결과 두 영상에서 관상동맥이 또한 정합되어 있음을 알 수 있다. FIG. 6 shows a screen of a result obtained by matching the images of FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b). As a result of matching of stereoscopic signs 300 of two images, .

도 7은 중재시술 과정에어 줌인(Zoom-In)되어 상기 입체표지가 영상 내에 완전히 포함되지 않은 화면을 도시한다. FIG. 7 shows a screen in which the stereoscopic sign is not completely included in an image after zooming in on an interventional procedure.

도 7과 같은 경우 줌아웃(Zoom-Out)하여 영상 내에 입체표지가 모두 포함되도록 한다. In the case of FIG. 7, zoom-out is performed to include all three-dimensional markers in the image.

도 8은 각기 다른 영상에 포함된 입체표지의 정합을 통해 X-선 혈관 조영 영상과 CT 혈관 조영 영상의 관상동맥의 모델이 정합된 가상의 도표를 나타낸다. FIG. 8 shows a hypothetical chart in which models of coronary arteries of an X-ray angiogram and a CT angiogram are matched through matching of three-dimensional markers included in different images.

도 8과 같이 하면, 관상동맥간의 정합이 아니라 입체표지간의 정합을 이용하므로 컴퓨터 연산시간을 최소화할 수 있게 되어 실시간으로 치료유도가 가능하게 된다. As shown in FIG. 8, the computation time can be minimized by using the matching between the three-dimensional markers, not the matching between the coronary arteries, so that the treatment can be induced in real time.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반구형 표지에 대한 개략 사시도를 도시한다.FIG. 9 shows a schematic perspective view of a hemispherical mark according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 9를 참조하면, 반구모형의 표지(300)를 사용하여 위도, 경도 계산 방식을 통해 광원(X-Ray)의 위치를 파악하여 X-선 투시장치 즉,혈관조영검사장치(200)의 암(200a)의 각도를 계산할 수 있다. 전술한 바와 같이, 표지는 방사선 불투과성 물질(300a)이 용착되어 있다. 상기 표지는 탈 부착이 용이하도록 심전도 패드의 형태로 제작될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIGS. 1 and 9, the position of a light source (X-ray) is determined through a latitude and longitude calculation method using a hemispherical marker 300, and an X-ray fluoroscopic apparatus, that is, an angiographic examination apparatus 200 The angle of the arm 200a of the arm 200a can be calculated. As described above, the label is a radiation-impermeable material 300a is welded. The mark may be formed in the form of an electrocardiogram pad to facilitate the detachment, but the present invention is not limited thereto.

지금까지 기술한 본 발명에 의하면 실시간으로 혈관조영 영상의 표지와 CCTA영상의 표지를 정합하여 영상간의 회전 각도를 찾아내고 이를 이용해 CCTA영상의 3차원 혈관 모델을 2차원 혈관조영 영상 위에 투영함으로써 입체표지를 이용해 영상을 정합하기 때문에 호흡 또는 환자의 움직임 등 모든 외부 환경에 빠르게 반응해 시술현장에서 실시간 치료유도를 가능하게 하여 시술의 정확도를 극대화 시킬 수 있다.According to the present invention described above, the angle of rotation between the images is obtained by matching the mark of the CCTA image with the mark of the angiographic image in real time, and by projecting the 3D angular model of the CCTA image onto the 2D angiographic image, , It is possible to maximize the accuracy of the procedure by allowing rapid response to external environment such as respiration or patient's motion and real-time treatment induction at the treatment site.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 표지를 도면을 참조로 하여 상세히 설명하였으나 이와 같은 설명은 예시 목적이지 전술한 바로 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 할 것이며, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명이라기보다는 이하의 부속 특허청구범위에 의해 특정되어 지며, 이러한 본 발명의 특허청구범위는 그 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태 또한 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 하며, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And such modified embodiments should not be individually understood from the technical idea or viewpoint of the present invention.

100: X-선 CT 스캐너 200: 혈관조영검사장치
200a: C 암 디텍터 300: 방사선 불투과성 입체표지
300a: 방사선 불투과성 물질 400: 카테터 100: X-ray CT scanner 200: Angiographic test apparatus
200a: C arm detector 300: Radiopaque stereoscopic marker
300a: Radiopaque material 400: catheter

Claims (1)

엑스선을 여러 각도에서 인체에 투영하고 컴퓨터로 재구성하여 인체 내부 단면의 모습을 화상을 처리하기 위한 X-선 CT 스캐너와 카테터(Cather)를 환자의 혈관에 넣고 조영제를 주입하여 인체의 혈관을 엑스선을 통해서 볼 수 있게 하는 혈관조영검사장치를 구비하는 시스템에서, 혈관조영검사장치를 이용하여 심혈관 모델을 추출하기 위해 혈관 심장 촬영을 수행하고 이어서 다시 심혈관 모델을 추출하기 위해 X-선 CT 스캐너에 의해 CT 단층촬영을 수행하고, 입체표지를 이용해 영상을 정합하여 혈관 심장 촬영도의 심전도를 합성 중첩하기 위한 심혈관 진단 및 치료영상의 실시간 정합을 위한 방사선 불투과성 반구형 표지로서,
상기 반구형 표지는 위도, 경도 계산 방식을 통해 광원(X-Ray)의 위치를 파악하여 X-선 투시장치의 암의 각도를 계산할 수 있도록 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착하여 제작되고, 중재시술계획 수립을 위해 CCTA가 필요한 환자의 가슴의 중앙에 부착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 방사선 불투과성 반구형 표지.



An X-ray CT scanner and a catheter are inserted into the patient's blood vessel to inject the contrast agent into the blood vessels of the human body by projecting the X-rays to the human body at various angles and reconstructing the images by the computer. Ray CT scanner to extract cardiovascular models to extract cardiovascular models using an angiographic examination apparatus, and then to extract cardiovascular models again by using an X-ray CT scanner A radiopaque hemispherical marker for real-time matching of cardiovascular diagnosis and therapeutic images for performing tomography, superimposing an electrocardiogram of a blood vessel cardiac index by matching images using a stereoscopic marker,
The hemispherical markers are used to grasp the position of the light source (X-ray) by calculating the latitude and the longitude and to calculate the angle of the arm of the X-ray fluoroscopic apparatus, Wherein the CCTA is attached to the center of the patient's chest where the CCTA is needed to establish an interventional procedure plan.



KR1020130035896A 2013-04-02 2013-04-02 Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration KR101458585B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130035896A KR101458585B1 (en) 2013-04-02 2013-04-02 Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration
PCT/KR2014/002519 WO2014163317A1 (en) 2013-04-02 2014-03-25 System for aligning x-ray angiography image and ct angiography image on basis of radiopaque hemispherical three-dimensional marker, and method for conducting cardiovascular operation by aligning ct angiography image and x-ray angiography image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130035896A KR101458585B1 (en) 2013-04-02 2013-04-02 Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140120155A true KR20140120155A (en) 2014-10-13
KR101458585B1 KR101458585B1 (en) 2014-11-07

Family

ID=51992170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130035896A KR101458585B1 (en) 2013-04-02 2013-04-02 Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101458585B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019211741A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Augmedics Ltd. Registration of a fiducial marker for an augmented reality system
US10939977B2 (en) 2018-11-26 2021-03-09 Augmedics Ltd. Positioning marker
US11382712B2 (en) 2019-12-22 2022-07-12 Augmedics Ltd. Mirroring in image guided surgery
US11389252B2 (en) 2020-06-15 2022-07-19 Augmedics Ltd. Rotating marker for image guided surgery
US11750794B2 (en) 2015-03-24 2023-09-05 Augmedics Ltd. Combining video-based and optic-based augmented reality in a near eye display
US11766296B2 (en) 2018-11-26 2023-09-26 Augmedics Ltd. Tracking system for image-guided surgery
US11896445B2 (en) 2021-07-07 2024-02-13 Augmedics Ltd. Iliac pin and adapter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419680B1 (en) * 1993-06-10 2002-07-16 Sherwood Services Ag CT and MRI visible index markers for stereotactic localization
US20040116802A1 (en) 2002-10-05 2004-06-17 Jessop Precision Products, Inc. Medical imaging marker
BR112013018534B1 (en) 2011-01-20 2021-04-06 Board Of Regents, The University Of Texas System CONTRAST AGENT, ITS PREPARATION METHODS, AND COMBINATION PRODUCT

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11750794B2 (en) 2015-03-24 2023-09-05 Augmedics Ltd. Combining video-based and optic-based augmented reality in a near eye display
WO2019211741A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Augmedics Ltd. Registration of a fiducial marker for an augmented reality system
US10939977B2 (en) 2018-11-26 2021-03-09 Augmedics Ltd. Positioning marker
US11766296B2 (en) 2018-11-26 2023-09-26 Augmedics Ltd. Tracking system for image-guided surgery
US11382712B2 (en) 2019-12-22 2022-07-12 Augmedics Ltd. Mirroring in image guided surgery
US11801115B2 (en) 2019-12-22 2023-10-31 Augmedics Ltd. Mirroring in image guided surgery
US11389252B2 (en) 2020-06-15 2022-07-19 Augmedics Ltd. Rotating marker for image guided surgery
US11896445B2 (en) 2021-07-07 2024-02-13 Augmedics Ltd. Iliac pin and adapter

Also Published As

Publication number Publication date
KR101458585B1 (en) 2014-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101458585B1 (en) Radiopaque Hemisphere Shape Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Real Time Registration
JP6492188B2 (en) Tracking-based 3D model enhancements
JP5030588B2 (en) Apparatus and method for combining two images
JP4854915B2 (en) Method for detecting and rendering a medical catheter introduced in an examination area of a patient
US10546396B2 (en) System and method for registration of fluoroscopic images in a coordinate system of a medical system
US6628977B2 (en) Method and system for visualizing an object
US8099155B2 (en) Method for assisting with percutaneous interventions
US20090281418A1 (en) Determining tissue surrounding an object being inserted into a patient
JP2003290192A (en) Drawing method for image of medical instrument introduced into examination region of patient
JP2002083281A (en) Imaging device for displaying volume with high quality by real-time three-dimensional reconstruction, and method therefor
CN105520716B (en) Real-time simulation of fluoroscopic images
CN105377138B (en) System for producing composite reality three-dimensional image
CN110248603A (en) 3D ultrasound and computer tomography are combined for guiding intervention medical protocol
JP2002078708A (en) Imaging device and method of providing high-quality display of volume by real-time three-dimensional reconstruction
JP2000342580A (en) Method and device for catheter navigation
JP2002119502A (en) Medical device
KR101485899B1 (en) Image matching method between computed tomography angiography image and X-Ray angiography image based on hemisphere shaped radiopaque 3D Marker
JP2007185503A (en) Method for accurate in vivo delivery of therapeutic agent to target area of organ
US11488313B2 (en) Generating a motion-compensated image or video
JP2009536543A (en) System and method for generating intraoperative 3D images using non-contrast image data
WO2013157457A1 (en) X-ray image capturing device, medical image processing device, x-ray image capturing method, and medical image processing method
JP5405010B2 (en) Image display device and image display method
JP6445593B2 (en) Control of X-ray system operation and image acquisition for 3D / 4D aligned rendering of the targeted anatomy
KR101485900B1 (en) Image matching method between computed tomography angiography image and X-Ray angiography image based on hemisphere shaped radiopaque 3D Marker
JP5314934B2 (en) Image alignment system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170920

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181108

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191002

Year of fee payment: 6