KR20170000027A - 중재시술 지원을 위한 복잡한 혈관의 3d 영상 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

중재시술 지원을 위한 복잡한 혈관의 3d 영상 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20170000027A
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Abstract

중재시술 지원 복잡한 혈관의 3D 영상 제공 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 제공 방법은, 2D 의료 영상을 생성하고, 생성된 2D 의료 영상을 표시하며, 2D 의료 영상에서 혈관의 특성을 기초로 특정 혈관 부위를 추출하고, 추출된 혈관 부위에 대해 3D 의료 영상을 생성하여 표시한다. 이에 의해, 중재시술 시간을 줄이고 보다 안전한 중재시술이 가능해진다.

Description

중재시술 지원을 위한 복잡한 혈관의 3D 영상 제공 시스템 및 방법{System and Method of Providing 3D Image of Complex Blood Vessel for Intervention}
본 발명은 영상 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심뇌혈관 관련 중재시술 지원을 위한 의료 영상 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
대부분 중재시술은 Angio 영상을 통해 실시간으로 카테터와 가이드 와이어의 위치를 파악하면서 시술을 한다.
복잡한 혈관의 경우, 시술 중에 별도로 CT 영상을 촬영하여 목표 영역에 도달하기 위한 혈관 경로를 별도로 확인하고, 카테터나 가이드 와이어를 혈관의 형태에 따라 스팀을 이용하여 구부려 삽입이 용이하게 한다.
하지만, CT 영상을 참고하기 위해서는, 수술실 밖으로 나와 모니터를 확인 후 다시 수술실로 들어가야 하는데, 이는 중재시술을 번거롭게하는 요인이 되고, 시술 시간을 연장시키게 되는 문제를 발생시킨다.
그리고, 중재시술 과정에서 이와 같은 확인 과정이 여러 차례에 걸쳐 발생하는 경우에는, 문제는 더욱 심각해진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 중재시술 시간을 줄이고 보다 안전한 중재시술을 위한 방안으로, 중재시술시 복잡한 혈관과 병변 지역에 대한 3D 영상을 실시간으로 자동 제공하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 의료 영상 제공 방법은, 2D 의료 영상을 생성하는 단계; 생성된 2D 의료 영상을 표시하는 단계; 2D 의료 영상에서 혈관의 특성을 기초로, 특정 혈관 부위를 추출하는 단계; 추출된 혈관 부위에 대해, 3D 의료 영상을 생성하는 단계; 및 생성된 3D 의료 영상을 표시하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 추출 단계는, 혈관들이 겹쳐져 있는 부위, 혈관의 곡률이 임계 곡률 이상인 부위, 혈관의 직경이 특정 범위를 벗어난 부위 및 혈관의 직경 변화율이 기준치 이상인 부위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D 의료 영상 표시단계는, 의료 기기가 상기 혈관 부위에 접근한 경우에, 상기 3D 의료 영상을 표시할 수 있다.
그리고, 상기 3D 의료 영상 표시단계는, 상기 3D 의료 영상을 상기 2D 의료 영상에 나타난 상기 혈관 부위에 대한 레퍼런스 영상으로 표시할 수 있다.
또한, 상기 3D 의료 영상 표시단계는, 상기 3D 의료 영상과 상기 혈관 부위를 지시선으로 매칭시켜 표시할 수 있다.
그리고, 상기 2D 의료 영상은, Angio 영상이고, 상기 3D 의료 영상은, CT 영상을 기초로 구성한 3D 영상일 수 있다.
또한, 상기 3D 의료 영상 생성단계는, 의료진이 설정한 부위에 대한 3D 의료 영상을 더 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 의료 영상 제공 시스템은, 2D 의료 영상을 생성하는 제1 생성부; 생성된 2D 의료 영상을 표시하는 표시부; 2D 의료 영상에서 혈관의 특성을 기초로, 특정 혈관 부위를 추출하는 분석부; 추출된 혈관 부위에 대해, 3D 의료 영상을 생성하는 제2 생성부; 및 생성된 3D 의료 영상을 상기 2D 의료 영상과 함께 상기 표시부에 표시하는 구성부;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 중재시술 중에 환자 체내의 목표영역까지 사용할 도구의 활용에 유용할 뿐만 아니라, 각 환자별 체내의 목표영역까지 도달하는데 복잡한 혈관 형태를 3D 영상을 제공함으로 중재시술의 위험을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복잡한 혈관의 경로를 3D 영상으로 실시간 안내할 수 있어, 별도의 모니터로 확인하지 않고 실시간 중재시술이 가능하여, 중재시술 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료영상 시스템의 블럭도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료영상 제공 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 3은 의료 영상 표시 결과를 예시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
중재시술에서는, 환자 체내의 목표영역에 카테터를 삽입하여 조영제를 투입하고, 중재 도구를 삽입하여 절제 및 열을 가하며, 스탠트를 삽입하는 등의 시술을 하게 된다.
따라서, 중재시술 도구를 환자 체내에 삽입하기 위해서는, 의료영상 시스템의 도움이 실시간으로 필요하다.
본 발명의 실시예에 따른 의료영상 시스템은, Angio 영상에 의존하던 기존의 영상 시스템과 달리, 특정 혈관 부위에 대해서는 3D 영상을 생성하여 제공함으로써, 원활한 시술에 의한 편의는 물론 시술 시간 단축을 최대한 도모한다.
여기서, 3D 영상을 제공하는 혈관 부위는, 혈관이 겹쳐져 있어, Angio 영상으로는 혈관 구분이 쉽지 않은 부위이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료영상 시스템의 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 의료영상 시스템은, Angio 영상 생성부(110), 3D 영상 생성부(120), 설정부(130), 영상 분석부(140), 의료영상 구성부(150) 및 표시부(160)를 포함한다.
Angio 영상 생성부(110)는 환자 체내에 대한 Angio 영상을 생성하고, 3D 영상 생성부(120)는 환자 체내에 대한 3D 의료 영상을 생성한다. 3D 영상 생성부(120)는 영상 분석부(140)에 의해 추출된 혈관 부위에 대해서만 3D 영상을 생성한다.
설정부(130)는 중재시술 의료진으로부터 3D 영상으로 구성할 혈관 부위를 설정받기 위한 수단이다. 여기서, 설정부(130)를 통한 설정은, 혈관 부위를 직접 설정하는 것은 물론, 혈관 부위를 자동 추출하는데 이용할 임계값을 설정하는 것을 포함한다.
영상 분석부(140)는 Angio 영상 생성부(110)에서 생성된 Angio 영상을 분석하여, 3D 영상으로 구성할 혈관 부위들을 추출한다. 여기서, 영상 분석부(140)에 의해 추출되는 혈관 부위는, 시술 의료진이 직접 특정한 혈관 부위와 혈관의 특성을 기초로 자동 추출할 복잡한 혈관 부위를 포함한다.
또한, 영상 분석부(140)는 Angio 영상 생성부(110)에서 생성된 Angio 영상을 분석하여, 중재시술 도구가 추출된 혈관 부위에 접근하였는지 판단한다.
의료영상 구성부(150)는 Angio 영상 생성부(110)에서 생성된 Angio 영상을 표시부(160)에 표시한다. 또한, 영상 분석부(140)에 의해 중재시술 도구가 추출된 혈관 부위에 접근한 것으로 판단된 경우, Angio 영상 외에 3D 영상 생성부(120)에서 생성된 3D 의료 영상을 함께 표시한다.
도 1에 도시된 의료영상 시스템에 의해 의료영상이 제공되는 과정에 대해, 이하에서 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료영상 제공 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 Angio 영상 생성부(110)는 환자 체내에 대한 2D 영상으로 Angio 영상을 생성한다(S210). 그러면, 의료영상 구성부(150)는 S210단계에서 생성된 Angio 영상을 표시부(160)에 표시한다(S220).
한편, 영상 분석부(140)는 3D 영상으로 구성할 혈관 부위들을 추출한다(S230). S230단계에서 혈관 부위 추출은, 자동 추출과 수동 추출을 포함한다.
자동 추출은, Angio 영상을 분석하여 복잡한 혈관 부위들을 자동으로 추출하는 것으로, 혈관들이 겹쳐져 있는 부위(즉, 혈관들이 다른 깊이로 교차하는 부위), 혈관이 심하게 구부러진 부위(즉, 곡률이 임계 곡률 이상인 부위), 혈관이 심하게 두껍거나 가는 부위(즉, 혈관 직경이 허용 범위를 벗어난 부위), 혈관이 급격하게 두꺼워지거나 가늘어지는 부위(혈관의 직경 변화율이 기준치 이상인 부위) 등을 추출한다.
자동 추출의 기준이 되는 임계값, 허용값, 기준값 등의 설정값은 시술 의료진이 임상 경험을 기반으로 설정부(130)를 통해 설정한다.
수동 추출은, 표시부(160)에 표시된 Angio 영상을 참조하여, 시술 의료진이 직접 설정한 혈관/병변 부위, 기타 임상 경험을 기반으로 설정한 다른 부위 등을 추출한다.
다음, 3D 영상 생성부(120)는 S230단계에서 추출된 부위들에 대한 3D 의료 영상을 생성한다(S240). S240단계에서 생성되는 3D 영상은, 조영제 투입 후 촬영한 CT 영상들을 조합하여 생성가능하다.
이후, 영상 분석부(140)는 S210단계에서 생성된 Angio 영상을 분석하여, 중재시술 도구(카테터, 가이드 와이어 등)가 S230단계에서 추출된 부위에 접근하였는지 판단한다(S250).
S250단계에서 중재시술 도구가 S230단계에서 추출된 부위에 접근한 것으로 판단되면(S250-Y), 의료영상 구성부(150)는 S240단계에서 생성된 3D 의료 영상을 표시부(160)에 표시한다(S260). S250단계에서, 3D 의료 영상은 레퍼런스 영상으로 표시된다.
도 3에는 S250단계의 수행 결과를 나타내었다. 도 3은 환자의 뇌동맥류 코일색전술을 시술하는 과정에서 Angio 영상의 복잡한 혈관 부위에 대한 3D 영상을 지원하여, 효과적인 중재시술을 도모하도록 한 의료 영상에 해당한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 3D 의료 영상은 2D 영상인 Angio 영상의 레퍼런스 영상으로 표시되며, Angio 영상의 어느 부위에 대한 3D 영상인지 지시선으로 매칭되어 나타난다.
지금까지, 중재시술 지원을 위한 복잡한 혈관의 3D 영상 제공 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서 언급한 Angio 영상과 CT 영상은 의료 영상의 일 예로 언급한 것이다. 언급된 영상 이외에 다른 영상을 적용하는 경우도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : Angio 영상 생성부
120 : 3D 영상 생성부
130 : 설정부
140 : 영상 분석부
150 : 의료영상 구성부
160 : 표시부

Claims (8)

  1. 2D 의료 영상을 생성하는 단계;
    생성된 2D 의료 영상을 표시하는 단계;
    2D 의료 영상에서 혈관의 특성을 기초로, 특정 혈관 부위를 추출하는 단계;
    추출된 혈관 부위에 대해, 3D 의료 영상을 생성하는 단계; 및
    생성된 3D 의료 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 추출 단계는,
    혈관들이 겹쳐져 있는 부위, 혈관의 곡률이 임계 곡률 이상인 부위, 혈관의 직경이 특정 범위를 벗어난 부위 및 혈관의 직경 변화율이 기준치 이상인 부위 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 3D 의료 영상 표시단계는,
    의료 기기가 상기 혈관 부위에 접근한 경우에, 상기 3D 의료 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 3D 의료 영상 표시단계는,
    상기 3D 의료 영상을 상기 2D 의료 영상에 나타난 상기 혈관 부위에 대한 레퍼런스 영상으로 표시하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 3D 의료 영상 표시단계는,
    상기 3D 의료 영상과 상기 혈관 부위를 지시선으로 매칭시켜 표시하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 2D 의료 영상은, Angio 영상이고,
    상기 3D 의료 영상은, CT 영상을 기초로 구성한 3D 영상인 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 3D 의료 영상 생성단계는,
    의료진이 설정한 부위에 대한 3D 의료 영상을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 방법.
  8. 2D 의료 영상을 생성하는 제1 생성부;
    생성된 2D 의료 영상을 표시하는 표시부;
    2D 의료 영상에서 혈관의 특성을 기초로, 특정 혈관 부위를 추출하는 분석부;
    추출된 혈관 부위에 대해, 3D 의료 영상을 생성하는 제2 생성부; 및
    생성된 3D 의료 영상을 상기 2D 의료 영상과 함께 상기 표시부에 표시하는 구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 영상 제공 시스템.
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WO2019088555A1 (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이를 이용한 눈의 충혈도 판단 방법
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