KR20140120157A - Radiopaque Hemisphere Shape Maker Based Registration Method of Radiopaque 3D Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image - Google Patents

Radiopaque Hemisphere Shape Maker Based Registration Method of Radiopaque 3D Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image Download PDF

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KR20140120157A
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Abstract

Provided in the present invention are a cardiovascular diagnosis and a cardiovascular procedure method using a heterogeneous image registration based on a radiopaque hemispherical marker, wherein three-dimensional markers are used for registering images, responding quickly to all external environments such as respiration or movement of patients and, thus enabling real-time treatment in procedures and maximizing procedural accuracy. The procedure method of the present invention enables patients who require the procedure to be registered, to diagnose the patients by using a diagnostic angiography, to check whether the patients need a procedure planning or not, and to attach a three-dimensional radiopaque marker to the center of the chest of patients, wherein the marker is made by attaching radiopaque materials in cross stripes to a hemispherical object of which the inside is empty.

Description

심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법{Radiopaque Hemisphere Shape Maker Based Registration Method of Radiopaque 3D Maker for Cardiovascular Diagnosis and Procedure Guiding Image}[0001] The present invention relates to a cardiovascular treatment method using cardiovascular diagnosis and a radiopaque hemispherical marker based on a hematopoietic marker,

본 발명은 심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법에 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 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for cardiovascular surgery using a cardiovascular diagnosis and a radiopaque hemispherical marker based on a stereoscopic sign. Especially, since the images are matched using a stereoscopic sign, And to a method for cardiovascular treatment using a hematopoietic diagnostic and radiopaque hemispherical marker-based xenograft imaging that maximizes the accuracy of the procedure by enabling real-time therapy induction in a patient.

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 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법을 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, The aim of the present invention is to provide a cardiovascular method using cardiovascular diagnosis and radiographic impermeable hemispherical markers which maximize the accuracy of the procedure.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 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 혈관조영검사장치에서 심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술을 시행하는 방법으로서, According to an aspect of the present invention, there is provided a method of imaging an X-ray CT scanner and a catheter for processing an image of an internal cross-section of a human body by projecting X- Catherine) is injected into a patient's blood vessel and injected with a contrast agent to allow the blood vessels of the human body to be viewed through the x-ray tube. A method of performing cardiovascular diagnosis using a hematopoietic diagnostic and radiopaque hemispheric markers ,

시술 대상의 환자를 등록하고 혈관조영검사장치에서 혈관 조영술(Diagnostic Angiography)을 이용하여 환자를 진단하고, 시술 유도(Procedure Planning)가 필요한 환자인지를 확인하고, 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착해 만든 방사선 불투과성 입체표지(3D Radiopaque Marker)를 환자의 가슴 중앙에 부착하고, X-선 CT 스캐너에서 CT 혈관 조영술(CCTA)을 통한 3차원 혈관 모델 및 입체 표지 영상을 획득하고, 관상동맥 도관술(Coronary Catheterization)을 위해 X-선 투시 시술실(X-Ray Fluoroscopy Room)로 환자를 이송하여 혈관조영검사장치에서 X-선 혈관 심장 촬영(2D X-Ray CINE Angiogram)을 실시하고, 2차원으로 투영된 입체표지 영상을 획득하고, CCTA 영상의 3차원 표지와 X선 혈관 심장 촬영의 2차원 표지간의 정합을 시행하고, X선 혈관 심장 촬영 영상의 혈관과 3차원 혈관 모델의 정합 정도를 판별하고, 정합이 잘되었는지를 확인하여, X-선 투시법을 이용한 관상동맥 도관술을 시행하고, 다시 정합이 필요한지를 확인하여 시술 결과 확인하고 시술을 종료하는 것을 특징으로 하는 심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법을 제공한다.
The patient is registered, and the patient is diagnosed using an angiography (Diagnostic Angiography), and it is confirmed whether the patient is in need of procedural planning. A 3D radiopaque marker attached to the center of the patient's chest was attached to the radiopaque material, and a 3-dimensional blood vessel model and stereoscopic images were obtained through CT angiography (CCTA) in an X-ray CT scanner. The patient was transferred to the X-ray Fluoroscopy Room for coronary catheterization and the 2D X-ray CINE angiogram was performed on the angiography device. , And obtained two-dimensionally projected stereoscopic images. We performed matching between the 3D markers of CCTA images and the two-dimensional markers of X-ray coronary angiography. And the three-dimensional vessel model, confirms whether the matching is good, performs coronary artery catheterization using X-ray fluoroscopy, confirms whether the matching is necessary again, confirms the procedure result, and terminates the procedure The present invention provides a method of cardiovascular surgery using a cardiovascular diagnosis and a radiopaque hemispherical marker-based heterologous imaging.

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 방법의 흐름도를 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.
9 shows a flow diagram of a method 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 방법의 흐름도를 도시한다.9 shows a flow diagram of a method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 9를 참조하면, 먼저 단계 S10에서 시술 대상의 환자를 등록하고 상기 혈관조영검사장치(200)에서 혈관 조영술(Diagnostic Angiography)을 이용하여 환자를 진단하고, 이어서 시술 유도(Procedure Planning)가 필요한 환자인지를 확인한다(S20). 시술 유도(Procedure Planning)가 필요한 환자인 경우, 방사선 불투과성 입체표지(3D Radiopaque Marker)를 환자의 가슴 중앙에 부착한다(S30). 상기 방사선 불투과성 입체 표지는 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착해 만들고, 이 물체는 어떠한 각도로 방사선에 투영 되어도 유일한 모습을 보이도록 구성되어 있다. 상기 X-선 CT 스캐너(100)에서 CT 혈관 조영술(CCTA)을 통한 3차원 혈관 모델 및 입체 표지 영상을 획득하고, 관상동맥 도관술(Coronary Catheterization)을 위해 X-선 투시 시술실(X-Ray Fluoroscopy Room)로 환자를 이송하여 혈관조영검사장치(200)에서 X-선 혈관 심장 촬영(2D X-Ray CINE Angiogram)을 실시하고(S40, S50, S60), 2차원으로 투영된 입체표지 영상을 획득하고, CCTA 영상의 3차원 표지와 시네(Cine) 영상 즉, X선 혈관 심장 촬영의 2차원 표지간의 정합을 시행한다. 즉, CCTA 영상의 회전 각도를 계산한다(S70, S80). 이어, 시네 영상의 혈관과 3차원 혈관 모델의 정합 정도를 판별하고, 정합이 잘되었는지를 확인하여(S90, S100) 정합이 잘 되었다고 확인된 경우는 X-선 투시법을 이용한 관상동맥 도관술을 시행하고, 여기서 다시 정합이 필요한지를 확인하여 정합이 필요 없는 경우는 시술 결과 확인하고 시술을 종료한다(S110, S120, S130).Referring to FIGS. 1 and 9, a patient to be treated is registered in step S10, the patient is diagnosed using angiography in the angiographic examination apparatus 200, (S20). If the patient is in need of procedural planning, the radiopaque marker (3D Radiopaque Marker) is attached to the center of the patient's chest (S30). The radiation-impermeable stereoscopic sign is constructed by attaching a radiopaque material to a hollow semi-spherical object in a lattice pattern, and the object is unique in that it is projected to radiation at any angle. A three-dimensional vessel model and a stereoscopic image through CTTA are obtained from the X-ray CT scanner 100 and X-ray images are acquired for coronary catheterization. (S40, S50, and S60), and the two-dimensional projected stereoscopic image is displayed on the blood vessel image sensing device 200. The X- , And the matching between the 3-D mark of the CCTA image and the Cine image, that is, the 2-dimensional marking of the X-ray coronary artery, is performed. That is, the rotation angle of the CCTA image is calculated (S70, S80). Next, the degree of matching of the blood vessel of the cine image with the three-dimensional blood vessel model was determined, and if the matching was confirmed (S90, S100), the coronary artery catheter was performed using the X-ray method If it is determined that the registration is not necessary, the procedure is confirmed and the procedure is terminated (S110, S120, S130).

한편, 상기 단계 S20에서 프로시저 플래닝이 필요한 환자가 아닌 경우는 X-선 투시법을 이용한 관상동맥 도관술을 시행하는 단계로 진행하여 이후의 단계를 진행한다. 상기 시네 영상의 혈관과 3차원 혈관 모델의 정합 정도를 판별하고, 정합이 잘 되었는지를 확인할 때, 정합이 잘 되지 않은 것으로 판단된 경우는 CCTA 영상의 3차원 표지와 X선 혈관 심장 촬영의 2차원 표지간의 정합을 시행하는 단계로 복귀한다. On the other hand, if it is determined in step S20 that the patient is not in need of procedure planning, the procedure proceeds to the step of performing coronary artery catheterization using X-ray fluoroscopy, and the subsequent steps are performed. When it is judged that the matching between the blood vessel of the cine image and the three-dimensional blood vessel model is judged and the matching is not good, the three-dimensional cover of the CCTA image and the two- And returns to the step of performing matching between the markers.

또한, 상기 X-선 투시법을 이용한 관상동맥 도관술 시행 이후 환자의 움직임 또는 줌인으로 인하여 표지가 확인되지 않는 경우 등은 다시 정합이 필요하다고 판단하여 CCTA 영상의 3차원 표지와 X선 혈관 심장 촬영의 2차원 표지간의 정합을 시행하는 단계로 복귀한다. In addition, after the coronary artery catheterization procedure using the X-ray fluoroscopy method, if the sign was not recognized due to the movement or zooming of the patient, And returns to the step of performing the matching between the two-dimensional markers.

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 이와 같이 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 three-dimensional angiographic model of the CCTA image onto the two- Since the images are matched using stereoscopic sign, it can react quickly to all external environment such as breathing or patient's motion, and it is possible to induce real-time treatment at the treatment site, thereby maximizing the accuracy of the procedure.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 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.Although the method according to one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, it is to be understood that the description is for illustrative purposes only and is not intended to limit the present invention. 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
400: 카테터 100: X-ray CT scanner 200: Angiographic test apparatus
200a: C arm detector 300: Radiopaque stereoscopic marker
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 혈관조영검사장치에서 심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술을 시행하는 방법으로서,
시술 대상의 환자를 등록하고 혈관조영검사장치에서 혈관 조영술(Diagnostic Angiography)을 이용하여 환자를 진단하고, 시술 유도(Procedure Planning)가 필요한 환자인지를 확인하고, 속이 빈 반구 형태의 물체에 격자무늬로 방사선 불투과성 물질을 부착해 만든 방사선 불투과성 입체표지(3D Radiopaque Marker)를 환자의 가슴 중앙에 부착하고, X-선 CT 스캐너에서 CT 혈관 조영술(CCTA)을 통한 3차원 혈관 모델 및 입체 표지 영상을 획득하고, 관상동맥 도관술(Coronary Catheterization)을 위해 X-선 투시 시술실(X-Ray Fluoroscopy Room)로 환자를 이송하여 혈관조영검사장치에서 X-선 혈관 심장 촬영(2D X-Ray CINE Angiogram)을 실시하고, 2차원으로 투영된 입체표지 영상을 획득하고, CCTA 영상의 3차원 표지와 X선 혈관 심장 촬영의 2차원 표지간의 정합을 시행하고, X선 혈관 심장 촬영 영상의 혈관과 3차원 혈관 모델의 정합 정도를 판별하고, 정합이 잘되었는지를 확인하여, X-선 투시법을 이용한 관상동맥 도관술을 시행하고, 다시 정합이 필요한지를 확인하여 시술 결과 확인하고 시술을 종료하는 것을 특징으로 하는 심혈관 진단 및 방사선 불투과성 반구형 표지를 기반한 이종영상 정합을 이용한 심혈관 시술 방법.





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 to project the image of the internal cross-section of the body by projecting the X-rays to the human body at various angles and reconstructing the human body. The use of cardiovascular and angioplasty based on hematopoietic and hematopoietic hemispheric markers in an angiographic examination device,
The patient is registered, and the patient is diagnosed using an angiography (Diagnostic Angiography), and it is confirmed whether the patient is in need of procedural planning. A 3D radiopaque marker attached to the center of the patient's chest was attached to the radiopaque material, and a 3-dimensional blood vessel model and stereoscopic images were obtained through CT angiography (CCTA) in an X-ray CT scanner. The patient was transferred to the X-ray Fluoroscopy Room for coronary catheterization and the 2D X-ray CINE angiogram was performed on the angiography device. , And obtained two-dimensionally projected stereoscopic images. We performed matching between the 3D markers of CCTA images and the two-dimensional markers of X-ray coronary angiography. And the three-dimensional vessel model, confirms whether the matching is good, performs coronary artery catheterization using X-ray fluoroscopy, confirms whether the matching is necessary again, confirms the procedure result, and terminates the procedure A cardiovascular procedure using a cardiovascular diagnosis and a radiopaque hemispherical marker based on heterologous imaging.





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