KR20200073402A - Method for measuring rotation of vertebral body, apparatus and computer readable medium for performing the method - Google Patents

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KR20200073402A
KR20200073402A KR1020180161503A KR20180161503A KR20200073402A KR 20200073402 A KR20200073402 A KR 20200073402A KR 1020180161503 A KR1020180161503 A KR 1020180161503A KR 20180161503 A KR20180161503 A KR 20180161503A KR 20200073402 A KR20200073402 A KR 20200073402A
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이현주
이석중
정상현
박영균
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경북대학교 산학협력단
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    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]

Abstract

According to an embodiment of the present invention, a vertebral body rotation measurement apparatus may comprise: a spine image collection unit for collecting photographed images of a vertebral body and a pair of pedicles formed on the vertebral body; a parameter setting unit which sets parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body by measuring the width of the vertebral body and the separation distance between the pair of pedicles; and a rotation amount calculation unit which calculates the rotation angle of the vertebral body based on the set parameters.

Description

척추체 회전 측정 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체 {METHOD FOR MEASURING ROTATION OF VERTEBRAL BODY, APPARATUS AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}Method for measuring vertebral body rotation, device and recording medium for performing it METHOD FOR MEASURING ROTATION OF VERTEBRAL BODY, APPARATUS AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 척추체 회전 측정 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 척추체가 촬영된 영상을 이용하여 척추체가 원래 위치로부터 회전된 각도를 산출하는 척추체 회전 측정 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring vertebral body rotation, an apparatus for performing the same, and a recording medium, and more specifically, a vertebral body rotation measuring method for calculating an angle at which the vertebral body is rotated from its original position using an image of the vertebral body. It relates to a device and a recording medium for.

척추의 나사못 삽입 시 척추체의 회전은 정확한 나사못의 삽입을 위하여 중요한 요소이다. 특히 척추 측만증이나 퇴행성 척추 질환에서는 척추체의 회전변형이 동반되어 나사못 삽입 시 주의를 요하며, 척추 나사못 삽입술은 고식적 방법으로 자유 행동 기법(free hand technique)이 사용되어 왔으나 최근 들어 정확성을 높이기 위하여 네이게이션이나 로봇팔을 이용한 나사못 삽입술이 시도되고 있다. When the screw of the spine is inserted, the rotation of the vertebral body is an important factor for correct screw insertion. In particular, scoliosis or degenerative spinal disease is accompanied by rotational deformity of the vertebral body, so caution is required when inserting screws, and spinal screw insertion has been used as a conventional method, but free hand technique has been used in recent years to improve accuracy. Screw insertion using a robot arm is being attempted.

이때, 정확한 나사못 삽입을 위하여 척추체의 회전을 확인하는 것이 중요한데, 이를 위하여 대부분 전산화 단층 촬영을 사용한다. At this time, it is important to check the rotation of the vertebral body for correct screw insertion. For this, most of them use computed tomography.

일반적인 전산화 단층 촬영은 수술 전에 바르게 누운 상태인 앙와위 자세(Supine position)에서 촬영하나, 실제 척추 수술은 대부분 엎드린 자세에서 시행하며, 수술 시 마취 후에 회전변형의 변화가 생기거나 수술 시 환자의 자세에 따라 변화가 발생하여 수술 전에 촬영한 전산화단층촬영영상 만으로는 척추체의 회전변형을 확인하는데 제한이 있다. 이러한 경우, 환자의 자세 변화에 따른 회전오차가 발생하여, 수술실에서 마취 후 촬영 가능한 추가적인 특별한 전산화 단층 촬영기나 O-arm등의 고가의 장비가 요구된다는 문제점이 있다.In general, computed tomography is taken in the supine position, which is in the supine position before surgery, but most of the actual spinal surgery is performed in the prone position, and rotational deformation changes after anesthesia during surgery or depending on the patient's posture during surgery. Due to the change, it is limited to confirm the rotational deformation of the vertebral body using only computed tomography images taken before surgery. In this case, there is a problem in that a rotation error occurs due to a change in the posture of the patient, and an additional special computerized tomography or expensive equipment such as an O-arm capable of imaging after anesthesia in the operating room is required.

이에, 간단한 방법으로도 척추체의 회전량을 정확하게 검출하는 기술에 대한 필요성이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a technique for accurately detecting the amount of rotation of the vertebral body using a simple method.

한국등록특허 제10-1124144호Korean Registered Patent No. 10-1124144 한국공개특허 제10-2011-0105879호Korean Patent Publication No. 10-2011-0105879

본 발명의 일측면은 척추체에 대한 2차원 촬영영상만으로도 척추체의 축 회전량을 신뢰성 있게 측정할 수 있는 척추체 회전 측정 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체를 제공한다.One aspect of the present invention provides a method for measuring a vertebral body rotation that can reliably measure the amount of axial rotation of a vertebral body using only a two-dimensional photographic image of the vertebral body, an apparatus for performing the same, and a recording medium.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 장치는, 척추체 및 상기 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 촬영영상을 수집하는 척추 영상 수집부, 상기 척추체의 너비 및 상기 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정하여 상기 척추체의 회전량 검출을 위한 매개변수를 설정하는 매개변수 설정부 및 설정된 상기 매개변수에 기초하여 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 회전량 산출부를 포함한다.A device for measuring vertebral body rotation according to an embodiment of the present invention includes a vertebral body image collection unit for collecting a vertebral body and a pair of vertebral body imaged images formed on the vertebral body, the width of the vertebral body, and the distance between the pair of pedicles It includes a parameter setting unit for setting a parameter for detecting the amount of rotation of the vertebral body by measuring a distance and a rotation amount calculating unit for calculating the rotation angle of the vertebral body based on the set parameter.

상기 매개변수 설정부는, 측정된 상기 척추체의 너비를 제1 매개변수로 설정하고, 상기 이격 거리의 중점으로부터 상기 척추체의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수로 설정할 수 있다.The parameter setting unit may set the measured width of the vertebral body as the first parameter, and set the length from the midpoint of the separation distance to the left or right side of the vertebral body as the second parameter.

상기 회전량 산출부는, 상기 제1 매개변수에 대한 상기 제2 매개변수의 비율에 따라 상기 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다.The rotation amount calculating unit may calculate a rotation angle of the vertebral body according to a ratio of the second parameter to the first parameter.

상기 매개변수 설정부는, 상기 척추체의 중심부를 중점으로 하고, 상기 척추체의 너비를 지름으로 하는 원을 생성하고, 상기 지름의 양 끝점을 연결한 선분 상에서, 상기 중점을 통과하는 제1 법선을 기준 선분으로 설정하고, 상기 지름의 어느 하나의 끝점으로부터 상기 제2 매개변수만큼 이격된 지점을 통과하는 제1 법선과 상기 원이 교차하는 교점으로부터 상기 중점을 연결한 비교 선분을 생성할 수 있다.The parameter setting unit, centering on the center of the vertebral body, creates a circle having a width of the vertebral body as a diameter, and on a line segment connecting both end points of the diameter, a reference line segment based on a first normal passing through the midpoint It can be set to generate a comparison line segment connecting the midpoint from the intersection of the first normal and the circle passing through a point spaced apart by the second parameter from any one end point of the diameter.

상기 회전량 산출부는, 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출할 수 있다.The rotation amount calculating unit may calculate an inner angle of the reference line segment and the comparison line segment as a rotation angle of the vertebral body.

상기 회전량 산출부는, 상기 비교 선분을 빗변으로 하고, 상기 기준 선분을 밑변으로 하는 가상의 직각 삼각형을 생성하고, 사인 함수를 이용하여 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출할 수 있다.The rotation amount calculating unit generates a virtual right-angled triangle having the comparative segment as the hypotenuse and the reference segment as the base, and using a sine function, the angle between the reference segment and the comparative segment is the rotational angle of the vertebral body. Can be calculated.

척추 영상 수집부는, 상기 척추체를 소정 방향에서 촬영하여 상기 척추체의 측면부 및 상기 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 방사선 사진을 상기 촬영영상으로 수집할 수 있다.The spine image collection unit may collect a radiographic image of a pair of pedicles formed on a side portion of the vertebral body and a side portion of the vertebral body by photographing the vertebral body in a predetermined direction as the captured image.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 장치에 의해 수행되는 척추체 회전 측정 방법은, 척추체 및 상기 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 촬영영상을 수집하고, 상기 척추체의 너비 및 상기 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정하여 상기 척추체의 회전량 검출을 위한 매개변수를 설정하며, 설정된 상기 매개변수에 기초하여 상기 척추체의 회전각도를 산출한다.In addition, the method for measuring vertebral body rotation performed by the vertebral body rotation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention collects a vertebral body and a pair of vertebrae photographed images formed on the vertebral body, the width of the vertebral body and the one The distance between the pedicles of the pair is measured to set parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body, and the rotation angle of the vertebral body is calculated based on the set parameters.

상기 매개변수를 설정하는 것은, 측정된 상기 척추체의 너비를 제1 매개변수로 설정하고, 상기 이격 거리의 중점으로부터 상기 척추체의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수로 설정하는 것일 수 있다.Setting the parameter may be to set the measured width of the vertebral body as the first parameter, and set the length from the midpoint of the separation distance to the left or right side of the vertebral body as the second parameter. .

상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은, 상기 제1 매개변수에 대한 상기 제2 매개변수의 비율에 따라 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것일 수 있다.Calculating the rotation angle of the vertebral body may be calculating the rotation angle of the vertebral body according to a ratio of the second parameter to the first parameter.

상기 매개변수를 설정하는 것은, 상기 척추체의 중심부를 중점으로 하고, 상기 척추체의 너비를 지름으로 하는 원을 생성하고, 상기 지름의 양 끝점을 연결한 선분 상에서, 상기 중점을 통과하는 제1 법선을 기준 선분으로 설정하며, 상기 지름의 어느 하나의 끝점으로부터 상기 제2 매개변수만큼 이격된 지점을 통과하는 제1 법선과 상기 원이 교차하는 교점으로부터 상기 중점을 연결한 비교 선분을 생성하는 것일 수 있다.Setting the parameter, focusing on the center of the vertebral body, creates a circle having a width of the vertebral body as a diameter, and on a line segment connecting both ends of the diameter, a first normal passing through the midpoint Set as a reference line segment, it may be to generate a comparison segment connecting the midpoint from an intersection point of the first normal line and the circle passing through a point spaced apart by the second parameter from one end point of the diameter. .

상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은, 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는 것일 수 있다.The rotation angle of the vertebral body may be calculated by calculating an internal angle of the reference line segment and the comparison segment as the rotation angle of the vertebral body.

상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은, 상기 비교 선분을 빗변으로 하고, 상기 기준 선분을 밑변으로 하는 가상의 직각 삼각형을 생성하고, 사인 함수를 이용하여 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는 것일 수 있다.Calculating the rotation angle of the vertebral body, generates a virtual right-angled triangle having the comparative segment as the hypotenuse, and the reference segment as the base, and uses a sine function to calculate the internal angle between the reference segment and the comparative segment. It may be calculated by the rotation angle of.

상기 촬영영상을 수집하는 것은, 상기 척추체를 소정 방향에서 촬영하여 상기 척추체의 측면부 및 상기 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 방사선 사진을 상기 촬영영상으로 수집하는 것일 수 있다.Collecting the photographed image may be to collect a radiograph of a pair of pedicle formed on a side portion of the vertebral body and a side portion of the vertebral body by photographing the vertebral body in a predetermined direction as the captured image.

또한, 본 발명에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 본 발명에 따른 척추체 회전 측정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium according to the present invention may record a computer program for performing the method for measuring the rotation of a vertebral body according to the present invention.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 단순 2차원 촬영영상에 표시된 정보만을 이용하여 척추체 회전을 평가하기 위한 매개변수를 용이하게 설정할 수 있으며, 이를 이용하여 척추체의 회전각도를 정밀하게 산출할 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, it is possible to easily set a parameter for evaluating vertebral body rotation using only the information displayed on a simple two-dimensional image, and use this to accurately calculate the rotational angle of the vertebral body. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 척추를 구성하는 척추체 및 척추경을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 척추체의 회전각도를 산출하기 위한 구체적인 일 예가 도시된 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vertebral body rotation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the vertebral body and pedicle constituting the spine.
3 to 6 are views showing a specific example for calculating the rotation angle of the vertebral body.
7 is a flowchart illustrating a schematic flow of a method for measuring vertebral body rotation according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.For a detailed description of the present invention, which will be described later, reference is made to the accompanying drawings that illustrate, by way of example, specific embodiments in which the invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, the specific shapes, structures, and properties described herein can be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions across various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vertebral body rotation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 척추체 회전 측정 장치(1)는 척추 수술중 척추체 회전의 평가를 위한 의료기기로, 촬영 영상에서 척추경(pedicle) 사이의 거리를 측정하여, 척추체(vertebra body)의 회전 정도 평가할 수 있다.The vertebral body rotation measuring apparatus 1 according to the present invention is a medical device for evaluating vertebral body rotation during spinal surgery, and measures the distance between pedicles in a captured image to evaluate the degree of rotation of the vertebral body. have.

즉, 본 발명에 따른 척추체 회전 측정 장치(1)는 2차원 형태의 촬영영상만으로도 척추체가 얼마만큼 회전했는지를 측정할 수 있으며, 척추 수술 중 네비게이션 시스템과 같이 사용하여 척추 나사못 삽입 시 척추회전에 대한 정보를 제공함으로써 나사못의 정확한 삽입을 보조할 수 있다.That is, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 according to the present invention can measure how much the vertebral body has been rotated by using only a two-dimensional image, and can be used for a spinal rotation when a pedicle screw is inserted using a navigation system during spinal surgery. Providing information can assist in the correct insertion of screws.

이를 위해, 본 발명에 따른 척추체 회전 측정 장치(1)는 본 발명에 따른 척추체 회전 측정 방법에 따라 척추체의 회전량을 측정하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)가 설치되어 실행될 수 있으며, 척추체 회전 측정 장치(1)는 후술하는 척추체 회전 측정 장치(1)를 구성하는 각 구성에서 실행되는 척추체 회전 측정 방법을 수행하기 위한 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. To this end, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 according to the present invention may be installed and executed with software (application) for measuring the amount of rotation of the vertebral body according to the vertebral body rotation measuring method according to the present invention. ) Can be controlled by software for performing a method for measuring a vertebral body rotation performed in each configuration constituting the vertebral body rotation measuring device 1 described below.

척추체 회전 측정 장치(1)는 이동성을 갖거나 고정될 수 있다. 척추체 회전 측정 장치(1)는, 서버(server) 또는 엔진(engine) 형태일 수 있으며, 디바이스(device), 기구(apparatus), 단말(terminal), UE(user equipment), MS(mobile station), 무선기기(wireless device), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. The vertebral body rotation measuring device 1 may be mobile or stationary. The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may be in the form of a server or an engine, and may be a device, an apparatus, a terminal, a user equipment (UE), a mobile station (MS), It can also be called another term, such as a wireless device or a handheld device.

척추체 회전 측정 장치(1)는 운영체제(Operation System; OS), 즉 시스템을 기반으로 다양한 소프트웨어를 실행하거나 제작할 수 있다. 상기 운영체제는 소프트웨어가 장치의 하드웨어를 사용할 수 있도록 하기 위한 시스템 프로그램으로서, 안드로이드 OS, iOS, 윈도우 모바일 OS, 바다 OS, 심비안 OS, 블랙베리 OS 등 모바일 컴퓨터 운영체제 및 윈도우 계열, 리눅스 계열, 유닉스 계열, MAC, AIX, HP-UX 등 컴퓨터 운영체제를 모두 포함할 수 있다.The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may execute or manufacture various softwares based on an operating system (OS), that is, a system. The operating system is a system program for enabling the software to use the hardware of the device, such as Android OS, iOS, Windows Mobile OS, Sea OS, Symbian OS, BlackBerry OS Mobile computer operating system and Windows series, Linux series, Unix series, It can include any computer operating system such as MAC, AIX, HP-UX.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 장치(1)는 척추 영상 수집부(100), 매개변수 설정부(200) 및 회전량 산출부(300)를 포함할 수 있다.Specifically, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a spine image collection unit 100, a parameter setting unit 200, and a rotation amount calculating unit 300.

이때, 척추체 회전 측정 장치(1)는 별도의 단말이거나 또는 단말의 일부 모듈일 수 있다. 또한, 척추 영상 수집부(100), 매개변수 설정부(200) 및 회전량 산출부(300)의 구성은 통합 모듈로 형성되거나, 하나 이상의 모듈로 이루어질 수 있다. 그러나, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수도 있다.At this time, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 may be a separate terminal or a part of a module of the terminal. In addition, the configuration of the spine image collection unit 100, the parameter setting unit 200, and the rotation amount calculating unit 300 may be formed of an integrated module, or may be formed of one or more modules. However, on the contrary, each configuration may be made of a separate module.

척추 영상 수집부(100)는 척추체의 회전량 측정을 위한 촬영영상(척추 영상)을 수집할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The spine image collection unit 100 may collect a captured image (spine image) for measuring the amount of rotation of the vertebral body. In this regard, it will be described with reference to FIG. 2 together.

도 2a는 척추 모형이 도시된 도면이고, 도 2b는 척추 모형을 측면에서 촬영한 방사선 영상의 일 예이다.2A is a view showing a spine model, and FIG. 2B is an example of a radiographic image of a spine model taken from the side.

인체는 머리뼈로부터 꼬리뼈까지 33개의 척추가 적층되어 있으며, 도 2a에 도시된 바와 같이 각각의 척추는 추간판을 둘러싸고 있는 척추체(vertebra body)와 척수고리 형상의 척추뼈 고리(vertebra arch)로 구성되어 있으며, 척추체와 척추뼈 사이에는 척추관(vertebral canal)이 형성되어 척수 신경이 위치하게 된다.In the human body, 33 vertebrae are stacked from the head bone to the tail bone, and each vertebrae is composed of a vertebra body surrounding the intervertebral disc and a vertebrae arch in the form of a spinal cord as shown in FIG. 2A. In between, the vertebral canal is formed between the vertebral body and the vertebral body to locate the spinal nerve.

이때, 척추체와 척추뼈 뿌리가 연결된 부분을 척추경(고리뿌리, pedicle)이라고 하며, 척추체를 측면에서 바라보는 경우 척추체의 측면부에는 한 쌍의 척추경이 형성된 것을 확인할 수 있다.At this time, the portion where the vertebral body and the vertebral root are connected is called a pedicle (pedicle), and when a vertebral body is viewed from the side, it can be seen that a pair of pedicles were formed on the side of the vertebral body.

일반적으로, x-ray를 이용한 방사선 촬영 시, 상술한 바와 같이 실제 척추 수술은 방사선 촬영 시와는 다른 자세에서 진행되며, 수술 시 마취 후에 회전변형의 변화가 생기거나 수술 시 환자의 자세에 따라 변화가 발생하여 수술 전에 촬영한 전산화단층촬영영상 만으로는 척추체의 회전변형을 확인하는데 제한이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 척추체 회전 측정 장치(1)는 척추체의 회전을 평가하기 위한 별도의 촬영 영상을 요구하지 않으며, 일반적으로 촬영되는 방사선 영상을 이용하여 척추체의 회전량을 측정할 수 있다. In general, when radiography using x-ray, as described above, the actual spinal surgery is performed in a different posture than in radiography, and rotational deformation after anesthesia occurs during surgery or changes according to the patient's posture during surgery. Due to the occurrence, there is a limit to confirm the rotational deformation of the vertebral body using only computed tomography images taken before surgery. In order to solve this problem, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 according to the present invention does not require a separate imaging image for evaluating the rotation of the vertebral body, and measures the amount of rotation of the vertebral body using a radiographic image that is generally photographed. can do.

즉, 척추 영상 수집부(100)는 사용자(환자)의 수술 또는 시술 시 위치(자세)에서, 측정하고자 하는 척추체를 소정 방향에서 촬영되어 척추체의 측면부 및 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경의 형상이 촬영된 방사선 사진을 촬영영상으로 수집할 수 있다. That is, the spine image collection unit 100 is the shape of a pair of pedicle formed on the side of the vertebral body and the side of the vertebral body by photographing the vertebral body to be measured in a predetermined direction at a position (attitude) during the operation or procedure of the user (patient). The photographed radiograph may be collected as a captured image.

여기서, 촬영영상은 C-arm 또는 X-ray 촬영 장치의 중앙에 척추체의 중심부를 일치시킨 상태에서 촬영된 영상으로 정의될 수 있다. 하지만, 촬영영상은 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 척추체의 측면부 및 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경의 형상이 촬영될 수 있다면 꼬리뼈(caudal) 또는 머리뼈(cephalad) 방향으로 소정 각도로 기울어진 척추를 촬영한 영상을 더 포함할 수도 있다. Here, the photographed image may be defined as an image photographed while the center of the vertebral body is aligned with the center of the C-arm or X-ray photographing apparatus. However, the photographed image is not limited to the above-described example, and if a shape of a pair of pedicles formed on the lateral portion of the vertebral body and the lateral portion of the vertebral body can be photographed, it is inclined at a predetermined angle in the direction of the caudal or head bone (cephalad). It may further include an image of a true spine.

척추 영상 수집부(100)는 외부 장치에 의해 촬영된 촬영영상을 유무선 통신을 통해 수신할 수 있다. 또는, 척추 영상 수집부(100) 척추체 회전 측정 장치(1)에 구비된 촬영 유닛을 통해 촬영영상을 자체적으로 획득할 수도 있다.The spine image collection unit 100 may receive a captured image photographed by an external device through wired or wireless communication. Alternatively, the captured image may be obtained by itself through the imaging unit provided in the vertebral body rotation measuring apparatus 1 of the spine image collection unit 100.

매개변수 설정부(200)는 척추 영상 수집부(100)로부터 수집된 촬영영상을 분석하여 촬영영상에 표시된 척추체의 회전량을 검출하기 위한 매개변수를 설정할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The parameter setting unit 200 may analyze a captured image collected from the spinal image collection unit 100 and set parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body displayed on the captured image. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 3 and 4 together.

도 3 내지 도 4는 촬영영상으로부터 매개변수를 설정하는 구체적인 일 예가 도시된 도면이다. 도 3은 도 2b에 도시된 척추체 및 척추경으로부터 매개변수를 설정하는 일 예가 도시된 개념도이고, 도 4는 도 2b에 도시된 척추 모형의 평면도이다.3 to 4 are diagrams illustrating a specific example of setting parameters from a captured image. 3 is a conceptual view illustrating an example of setting parameters from the vertebral body and pedicle shown in FIG. 2B, and FIG. 4 is a plan view of the spine model shown in FIG. 2B.

매개변수 설정부(200)는 도 3에 도시된 바와 같은 촬영영상으로부터 척추체의 회전량을 검출하기 위한 적어도 두 개의 매개변수를 설정할 수 있다.The parameter setting unit 200 may set at least two parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body from the captured image as shown in FIG. 3.

구체적으로, 매개변수 설정부(200)는 촬영영상에 촬영영상에 표시된 척추체의 너비 및 척추체 내부에 형성된 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정할 수 있다. 매겨변수 설정부(200)는 측정된 척추체의 너비를 제1 매개변수(b)로 설정하고, 측정된 이격 거리의 중점(C)으로부터 척추체의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수(a)로 설정할 수 있다.Specifically, the parameter setting unit 200 may measure the width of the vertebral body displayed on the photographed image and the distance between the pair of pedicles formed inside the vertebral body. The parameter setting unit 200 sets the width of the measured vertebral body as the first parameter (b), and the length from the midpoint (C) of the measured separation distance to the left or right side of the vertebral body is the second parameter ( Can be set to a).

본 발명의 일 실시예에서, 매개변수 설정부(200)는 척추체의 상변 너비 또는 하변 너비를 제1 매개변수(b)로 설정하고, 중점(C)으로부터 상변의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수(a)로 설정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the parameter setting unit 200 sets the width of the upper side or the lower side of the vertebral body as the first parameter (b), and determines the length from the midpoint (C) to the left or right side of the upper side. Can be set as the second parameter (a).

본 발명의 다른 실시예에서, 매개변수 설정부(200)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 척추체의 측면 중 오목한 부분, 다시 말해 척추체의 양 측면의 중점간의 너비를 제1 매개변수(b)로 설정하고, 중점(C)으로부터 좌측면 중점 또는 우측면 중점 까지의 길이를 제2 매개변수(a)로 설정할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the parameter setting unit 200, as shown in Figure 3 (a), the concave portion of the side of the vertebral body, that is, the width between the midpoints of both sides of the vertebral body is the first parameter ( b), and the length from the midpoint (C) to the left midpoint or the right midpoint can be set as the second parameter (a).

한편, 회전량 산출부(300)는 삼각함수를 이용하여 척추체의 회전량(회전각도)산출하게 되는데, 이를 위해서는 회전각도를 내각으로 하는 직각 삼각형의 변의 길이가 정의될 필요가 있다.On the other hand, the rotation amount calculating unit 300 calculates the rotation amount (rotation angle) of the vertebral body using a trigonometric function. For this, the length of the side of the right-angled triangle having the rotation angle as the internal angle needs to be defined.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 매개변수 설정부(200)가 척추체의 너비를 제1 매개변수(b)로 설정하는 경우, 척추체의 중심부를 중점(O)으로 하고 척추체의 너비를 지름으로 하는 원에서, 중점(O)을 통과하는 기준 선분(L1)의 방향은척추체의 방향이 될 수 있다. 즉, 회전량 산출부(300)는 기준 선분(L1)의 회전 각도를 척추체의 회전 방향으로 산출할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 4, when the parameter setting unit 200 sets the width of the vertebral body as the first parameter (b), the central portion of the vertebral body is set to O and the width of the vertebral body is diameter. In the circle, the direction of the reference line segment L1 passing through the midpoint O may be the direction of the vertebral body. That is, the rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle of the reference line segment L1 in the rotational direction of the vertebral body.

즉, 매개변수 설정부(200)는 상기 척추체의 너비를 제1 매개변수(b)로 설정함에 따라, 척추체의 중심부(O)를 중심점으로 하고, 상기 척추체의 너비, 다시 말해 제1 매개변수(b)를 지름으로 하는 가상의 원이 생성될 수 있다. That is, as the parameter setting unit 200 sets the width of the vertebral body as the first parameter (b), the central part O of the vertebral body is used as the center point, and the width of the vertebral body, that is, the first parameter ( A virtual circle can be created with b) as the diameter.

그리고, 매개변수 설정부(200)는 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경 간의 거리(P1-P2)의 중점(C)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 매개변수 설정부(200)는 한 쌍의 척추경으로부터 서로 마주보는 내면 사이의 거리의 중점을 한 쌍의 척추경 간의 거리(P1-P2)의 중점(C)으로 측정할 수 있다. 다른 예로, 매개변수 설정부(200)는 각각의 척추경의 중심점을 잇는 선분의 중점을 한 쌍의 척추경 간의 거리(P1-P2)의 중점(C)으로 측정할 수 있다. 이 외에도, 매개변수 설정부(200)는 두 척추경 간 이격 거리를 설명할 수 있는 다양한 지표의 중점을 한 쌍의 척추경 간의 거리(P1-P2)의 중점(C)으로 측정할 수 있다.Then, the parameter setting unit 200 may measure the midpoint C of the distance P1-P2 between a pair of pedicles formed on the vertebral body. For example, the parameter setting unit 200 may measure the midpoint of the distance between the inner surfaces facing each other from the pair of pedicles as the midpoint (C) of the distance between the pair of pedicles (P1-P2). . As another example, the parameter setting unit 200 may measure the midpoint of the line segment connecting the central points of each pedicle as the midpoint C of the distance P1-P2 between the pair of pedicles. In addition to this, the parameter setting unit 200 may measure the midpoint of various indicators capable of explaining the separation distance between two pedicles as the midpoint C of the distance P1-P2 between a pair of pedicles.

이후, 매개변수 설정부(200)는 측정된 중점(C)으로부터 척추체의 왼쪽 또는 오른쪽 경계면까지의 거리를 제2 매개변수(a)로 설정할 수 있다. 이러한 경우, 제2 매개변수(a)는 기준선분(L1)과 원과의 접점(X)의 이동 거리를 나타낼 수 있으며, 이는 양 척추경간의 거리(P1-P2)의 중점(C)의 회전 각도와 동일할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 내용은 후술하기로 한다.Thereafter, the parameter setting unit 200 may set the distance from the measured midpoint C to the left or right boundary surface of the vertebral body as the second parameter (a). In this case, the second parameter (a) may represent the movement distance of the reference line segment (L1) and the contact point (X) between the circle, which is the rotation of the center point (C) of the distance (P1-P2) between both pedicles) It can be the same as the angle. Details related to this will be described later.

이후, 매개변수 설정부(200)는 척추 영상 수집부(100)에 의해 수집된 촬영 영상에 설정된 제1 매개변수(b) 및 제2 매개변수(a)를 표시하여, 척추체 회전 측정 장치(1)와 연동되는 디스플레이 장치(예컨대, 모니터)에 화상 정보로 표시되도록 제어 할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치에 의해 출력되는, 의료진 및 환자는 매개변수가 오버레이된 척추체 영상을 확인하는 것만으로도 척추체의 회전(rotation) 정도를 용이하게 식별할 수 있다.Thereafter, the parameter setting unit 200 displays the first parameter (b) and the second parameter (a) set in the captured image collected by the spine image collection unit 100, so that the vertebral body rotation measuring apparatus 1 ) Can be controlled to be displayed as image information on a display device (eg, a monitor) interlocked with. Accordingly, the medical staff and the patient, which are output by the display device, can easily identify the degree of rotation of the vertebral body by simply checking the vertebral body image overlaid with parameters.

회전량 산출부(300)는 매개변수 설정부(200)에 의해 설정된 제1 매개변수(b) 및 제2 매개변수(a)를 이용하여 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다. 이와 관련하여, 도 5 및 도 6을 함께 참조하여 설명하기로 한다.The rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle of the vertebral body using the first parameter b and the second parameter a set by the parameter setting unit 200. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 5 and 6 together.

도 5 및 도 6은 척추체의 회전각도를 산출하는 구체적인 일 예가 도시된 도면이다. 도 5는 척추체가 특정 방향으로 회전되었을 때 매개변수가 변화는 일 예가 도시된 개념도이고, 도 6은 회전된 척추의 회전각도를 산출하는 구체적인 일 예가 도시된 도면이다.5 and 6 are views showing a specific example of calculating the rotation angle of the vertebral body. 5 is a conceptual diagram illustrating an example in which a parameter is changed when the vertebral body is rotated in a specific direction, and FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of calculating the rotation angle of the rotated vertebra.

회전량 산출부(300)는 한 쌍의 척추경의 위치 변화에 기초하여 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다. The rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle of the vertebral body based on the change in the position of the pair of pedicles.

도 5에 도시된 바와 같이, 척추체가 특정 방향으로 회전된 경우, 척추경은 척추체가 회전된 각도만큼 이동된 상태로 촬영영상에 표시될 수 있다. 상술한 바와 같이, 촬영영상은 척추체를 2차원 형태로 표현한 방사선 사진이므로, 척추체가 특정 각도 이상으로 회전하게 되면 한 쌍의 척추경 중 어느 하나는 부분적으로 표시되거나 표시되지 않을 수 있다.As shown in FIG. 5, when the vertebral body is rotated in a specific direction, the pedicle may be displayed on the captured image while the vertebral body is moved by the rotated angle. As described above, since the photographed image is a radiograph representing a vertebral body in a two-dimensional form, when the vertebral body is rotated by a specific angle or more, any one of the pair of pedicles may or may not be partially displayed.

이러한 경우, 척추경 간의 이격거리의 중점의 위치 또한 척추체의 회전각도에 따라 이동될 수 있으며, 중점(C')으로부터 어느 한 쪽 측면까지의 길이로 설정된 제2 매개변수 또한 그 크기가 가변될 수 있다(a->a').In this case, the position of the midpoint of the separation distance between the pedicles can also be moved according to the rotation angle of the vertebral body, and the size of the second parameter set to the length from the midpoint (C') to either side can also be varied. Yes (a->a').

따라서, 회전량 산출부(300)는 항상 일정한 값을 갖는 제1 매개변수(b)에 대한 척추체 회전에 따라 가변되는 값을 갖는 제2 매개변수(a')의 비율의 변화량에 따라 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다.Accordingly, the rotation amount calculating unit 300 always rotates the vertebral body according to the change amount of the ratio of the second parameter (a') having a variable value according to the rotation of the vertebral body with respect to the first parameter (b) having a constant value. You can calculate the angle.

도 6은 도 5에 도시된 회전된 척추체의 평면도로, 척추체가 특정 방향으로 회전하는 경우, 기준선분(L1) 또한 척추체의 회전각도만큼 회전될 수 있다(L2). 즉, 회전량 산출부(300)는 회전 전의 기준선분(L1)과 회전 후의 기준선분(L2)가 이루는 내각의 크기를 척추체의 회전각도(θ)로 산출할 수 있다. 6 is a plan view of the rotated vertebral body shown in FIG. 5, when the vertebral body rotates in a specific direction, the reference line segment L1 may also be rotated by the rotational angle of the vertebral body (L2). That is, the rotation amount calculating unit 300 may calculate the size of the inner angle formed by the reference line segment L1 before rotation and the reference line segment L2 after rotation as the rotation angle θ of the vertebral body.

이때, 회전각도(θ)는 척추체의 중심점(O), 회전 후의 기준선분(L2)와 원과의 교점(X') 및 X'로부터 회전 전의 기준선분(L1)과 수직 교차하는 접점(Y)을 꼭지점으로 하는 직각 삼각형의 밑변과 빗변간의 내각으로 정의될 수 있다.At this time, the rotation angle θ is the center point (O) of the vertebral body, the reference line segment (L2) after rotation and the intersection point (X') with the circle, and the contact point (Y) perpendicular to the reference line segment (L1) before rotation from X' It can be defined as the interior angle between the base and the hypotenuse of a right-angled triangle with a vertex.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 척추체의 중심부를 중점(O)으로 하고, 척추체의 너비, 다시 말해 제1 매개변수(b)를 지름으로 생성된 가상의 원에서, 지름의 양 끝점을 연결한 선분 상에서 중점(O)을 통과하는 제1 법선을 기준 선분(L1)으로 정의하여 설명하기로 한다. 그리고, 지름의 어느 하나의 끝점(도시된 실시예에서는 우측 끝점)으로부터 제2 매개변수(a) 길이만큼 이격된 지점을 통과하는 제2 법선과 상기 원이 교차하는 교점(X')으로부터 중점(O)을 연결한 선분을 비교 선분(L2)으로 정의하여 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, a line segment connecting both ends of a diameter in a virtual circle created with a center of the vertebral body as the center point (O), and a width of the vertebral body, that is, a first parameter (b) as a diameter. The first normal passing through the midpoint O is defined as a reference line segment L1 and described. Then, the center point from the intersection (X') where the circle intersects the second normal passing through the point spaced apart by the length of the second parameter (a) from one end point of the diameter (the right end point in the illustrated embodiment). The line segment connected to O) will be described as a comparison line segment (L2).

즉, 회전량 산출부(300)는 비교 선분(L2)을 빗변으로 하고, 기준 선분(L1)을 밑변으로 하는 가상의 직각 삼각형을 생성하고, 사인 함수를 이용하여 기준 선분(L1)과 비교 선분간(L2)의 내각을 척추체의 회전각도로 산출할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.That is, the rotation amount calculating unit 300 generates a virtual right-angled triangle having the comparison line segment L2 as the hypotenuse, and the reference line segment L1 as the base side, and uses a sine function to compare the reference line segment L1 with the comparison line. The internal angle of the minute L2 can be calculated as the rotational angle of the vertebral body. This is expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 빗변으로 설정된 비교 선분(L2)의 길이는 척추체의 중심부를 중점(O)으로 하고, 척추체의 너비를 지름으로 하는 원의 반지름(r) 길이와 동일하고, 높이는 제2 매개변수(a)에서 반지름을 뺀 길이와 같다. 따라서, 수학식 1은 하기의 수학식 2 또는 수학식 3과 같이 변환될 수 있다.Here, the length of the comparison line segment L2 set to the hypotenuse is the center of the vertebral body as the center point O, and is equal to the length of the radius r of the circle having the width of the vertebral body as the diameter, and the height is the second parameter (a). It is equal to the length minus the radius. Accordingly, Equation 1 may be converted into Equation 2 or Equation 3 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

이때, 척추체의 너비(2r)는 매개변수 설정부(200)에 의해 설정된 제1 매개변수(b)와 동일하므로, 반지름 r의 길이는 제1 매개변수(b)의 1/2 크기와 같다. 따라서, 수학식 2, 3은 다음과 같이 변환될 수 있다.At this time, since the width 2r of the vertebral body is the same as the first parameter b set by the parameter setting unit 200, the length of the radius r is equal to 1/2 the size of the first parameter b. Therefore, Equations 2 and 3 can be converted as follows.

Figure pat00004
Figure pat00004

결론적으로, 위의 수학식 4에서 척추체의 회전각도를 제1 매개변수(b) 및 제2 매개변수(a)로 표현하면 다음과 같다.In conclusion, in Equation 4 above, the rotation angle of the vertebral body is expressed as the first parameter (b) and the second parameter (a).

Figure pat00005
Figure pat00005

즉, 회전량 산출부(300)는 수학식 5에 측정된 제1 매개변수(b) 및 제2 매개변수(a)를 입력하여 척추체의 회전각도(θ)를 산출할 수 있다.That is, the rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle θ of the vertebral body by inputting the first parameter (b) and the second parameter (a) measured in Equation (5).

한편, 상술한 수학식에서 나타난 바와 같이, 회전량 산출부(300)는 사인함수를 이용하여 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다.On the other hand, as shown in the above equation, the rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle of the vertebral body using a sine function.

이때, 회전량 산출부(300)는 코사인, 탄젠트 등과 같은 다른 삼각함수를 이용하여 척추체의 회전각도를 산출할 수도 있으나, 척추체는 일반적으로 0°~90°각도로 회전하고, 코사인 탄젠트에 비해 사인 함수는 그 특성상 0°~90°까지의 변화량이 다른 삼각함수에 비해 크기 때문에, 회전 각도를 사인 함수로 표현하게 되면 척추체의 회전각도를 더욱 정밀하게 표현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 회전량 산출부(300)는 사인 함수를 이용하여 제1 매개변수(b) 및 제2 매개변수(a)로부터 회전각도를 산출할 수 있다.At this time, the rotation amount calculating unit 300 may calculate the rotation angle of the vertebral body using other trigonometric functions such as cosine, tangent, etc., but the vertebral body generally rotates at an angle of 0° to 90°, compared to the sine of the cosine tangent. Because of the nature of the function, the amount of change from 0° to 90° is larger than other trigonometric functions, so if the rotation angle is expressed as a sine function, the rotation angle of the vertebral body can be more accurately expressed. Therefore, the rotation amount calculating unit 300 according to the present invention may calculate the rotation angle from the first parameter b and the second parameter a using a sine function.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추체 회전 측정 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a schematic flow of a method for measuring vertebral body rotation according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 척추체 회전 측정 방법은 도 1에 도시된 척추체 회전 측정 장치(1)에 의해 수행될 수 있으며, 척추체 회전 측정 장치(1)는 후술하는 척추체 회전 측정 방법을 구성하는 각 단계를 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)이 미리 설치될 수 있다. The method for measuring vertebral body rotation according to the present invention can be performed by the vertebral body rotation measuring device 1 shown in FIG. 1, and the vertebral body rotation measuring device 1 performs each step constituting the vertebral body rotation measuring method described later. The software for the application (application) may be installed in advance.

척추체 회전 측정 장치(1)는 척추체 및 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 촬영영상을 수집할 수 있다(710). The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may collect a photographed image of a vertebral body and a pair of pedicles formed on the vertebral body (710 ).

척추체 회전 측정 장치(1)는 사용자의 척추체를 소정 방향에서 촬영하여 생성된 방사선 사진을 촬영영상으로 수집할 수 있으며, 이러한 촬영영상에는 척추체의 측면부 및 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경의 모습이 나타나 있을 수 있다. 척추체 회전 측정 장치(1)는 외부 장치로부터 촬영영상을 수집하거나, 자체적으로 촬영영상을 생성할 수 있다.The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may collect a radiograph generated by photographing a user's vertebral body in a predetermined direction as a captured image, and such a captured image may show a state of a pair of pedicles formed on the side and side portions of the vertebral body. Can. The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may collect a captured image from an external device or generate a captured image itself.

척추체 회전 측정 장치(1)는 수집된 촬영영상을 분석하여 척추체의 회전량 검출을 위한 매개변수를 설정할 수 있다(720).The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may analyze collected images and set parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body (720).

구체적으로, 척추체 회전 측정 장치(1)는 촬영영상에 표시된 척추체의 너비를 측정하여 제1 매개변수(b)로 설정하고, 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정하여 이격 거리의 중점으로부터 척추체의 일측면 까지의 거리를 제2 매개변수(a)로 설정할 수 있다.Specifically, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 measures the width of the vertebral body displayed on the captured image and sets it as the first parameter (b), and measures the separation distance between a pair of pedicles to determine the vertebral body from the midpoint of the separation distance. The distance to one side can be set as the second parameter (a).

이후, 척추체 회전 측정 장치(1)는 설정된 매개변수에 기초하여 척추체의 회전각도를 산출할 수 있다(730).Thereafter, the vertebral body rotation measuring apparatus 1 may calculate the rotational angle of the vertebral body based on the set parameter (730).

척추체 회전 측정 장치(1)는 제1 매개변수(b)에 대한 제2 매개변수(a)의 비율을 사인 함수로 표현하고, 표현된 사인 함수의 각도(θ)를 척추체의 회전각도로 결정할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 내용은 상술하였으므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.The vertebral body rotation measuring apparatus 1 may express the ratio of the second parameter (a) to the first parameter (b) as a sine function, and determine the angle (θ) of the expressed sine function as the rotational angle of the vertebral body. have. Since detailed contents related to this have been described above, repeated description will be omitted.

이와 같은, 척추체 회전 측정 방법을 제공하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.As described above, the technology for providing a method for measuring the rotation of the vertebral body may be implemented as an application or may be recorded in a computer-readable recording medium by being implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded on the computer-readable recording medium are specially designed and configured for the present invention, and may be known and available to those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language codes produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to embodiments, those skilled in the art understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Will be able to.

1: 척추체 회전 측정 장치
100: 척추 영상 수집부
200: 매개변수 설정부
300: 회전량 산출부
1: vertebral body rotation measuring device
100: spine image collection unit
200: parameter setting unit
300: rotation amount calculation unit

Claims (15)

척추체 및 상기 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 촬영영상을 수집하는 척추 영상 수집부;
상기 척추체의 너비 및 상기 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정하여 상기 척추체의 회전량 검출을 위한 매개변수를 설정하는 매개변수 설정부; 및
설정된 상기 매개변수에 기초하여 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 회전량 산출부를 포함하는, 척추체 회전 측정 장치.
A vertebral body image collecting unit configured to collect a vertebral body and a pair of pedicle images taken on the vertebral body;
A parameter setting unit configured to measure a width of the vertebral body and a separation distance between the pair of pedicles and set parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body; And
And a rotation amount calculator configured to calculate a rotation angle of the vertebral body based on the set parameters.
제1항에 있어서, 상기 매개변수 설정부는,
측정된 상기 척추체의 너비를 제1 매개변수로 설정하고, 상기 이격 거리의 중점으로부터 상기 척추체의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수로 설정하는, 척추체 회전 측정 장치.
The method of claim 1, wherein the parameter setting unit,
A vertebral body rotation measuring apparatus that sets the measured width of the vertebral body as a first parameter and sets the length from the midpoint of the separation distance to the left or right side of the vertebral body as a second parameter.
제2항에 있어서, 상기 회전량 산출부는,
상기 제1 매개변수에 대한 상기 제2 매개변수의 비율에 따라 상기 척추체의 회전각도를 산출하는, 척추체 회전 측정 장치.
According to claim 2, The rotation amount calculating unit,
A vertebral body rotation measuring apparatus for calculating a rotation angle of the vertebral body according to a ratio of the second parameter to the first parameter.
제2항에 있어서, 상기 매개변수 설정부는,
상기 척추체의 중심부를 중점으로 하고, 상기 척추체의 너비를 지름으로 하는 원을 생성하고,
상기 지름의 양 끝점을 연결한 선분 상에서, 상기 중점을 통과하는 제1 법선을 기준 선분으로 설정하고,
상기 지름의 어느 하나의 끝점으로부터 상기 제2 매개변수만큼 이격된 지점을 통과하는 제1 법선과 상기 원이 교차하는 교점으로부터 상기 중점을 연결한 비교 선분을 생성하는, 척추체 회전 측정 장치.
The method of claim 2, wherein the parameter setting unit,
Create a circle with the center of the vertebral body as the center, and the width of the vertebral body as the diameter,
On a line segment connecting both ends of the diameter, a first normal line passing through the midpoint is set as a reference line segment,
A vertebral body rotation measuring apparatus for generating a comparison segment connecting the midpoint from an intersection point of a first normal passing through a point spaced apart by the second parameter from any one end point of the diameter.
제4항에 있어서, 상기 회전량 산출부는,
상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는, 척추체 회전 측정 장치.
According to claim 4, The rotation amount calculating unit,
A vertebral body rotation measuring device for calculating the internal angle of the reference line segment and the comparative segment in the rotational angle of the vertebral body.
제5항에 있어서, 상기 회전량 산출부는,
상기 비교 선분을 빗변으로 하고, 상기 기준 선분을 밑변으로 하는 가상의 직각 삼각형을 생성하고, 사인 함수를 이용하여 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는, 척추체 회전 측정 장치.
According to claim 5, The rotation amount calculating unit,
A vertebral body rotation measurement for generating a virtual right-angled triangle having the comparative segment as the hypotenuse, the reference segment as the base, and calculating the inner angle between the reference segment and the comparative segment using a sine function as the rotation angle of the vertebral body Device.
제1항에 있어서, 척추 영상 수집부는,
상기 척추체를 소정 방향에서 촬영하여 상기 척추체의 측면부 및 상기 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 방사선 사진을 상기 촬영영상으로 수집하는, 척추체 회전 측정 장치.
According to claim 1, The spine image collection unit,
A device for measuring vertebral body rotation by photographing the vertebral body in a predetermined direction and collecting radiographic images of a pair of pedicles formed on the lateral portion of the vertebral body and the lateral portion of the vertebral body as the captured image.
척추체 회전 측정 장치에 의해 수행되는 척추체 회전 측정 방법에 있어서,
척추체 및 상기 척추체에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 촬영영상을 수집하고,
상기 척추체의 너비 및 상기 한 쌍의 척추경 간의 이격 거리를 측정하여 상기 척추체의 회전량 검출을 위한 매개변수를 설정하며,
설정된 상기 매개변수에 기초하여 상기 척추체의 회전각도를 산출하는, 척추체 회전 측정 방법.
A method of measuring vertebral body rotation performed by a vertebral body rotation measuring device,
Collect a vertebral body and a pair of vertebrae formed photographed image formed on the vertebral body,
The width of the vertebral body and the distance between the pair of pedicles are measured to set parameters for detecting the amount of rotation of the vertebral body,
A method of measuring vertebral body rotation based on calculating the rotation angle of the vertebral body based on the set parameter.
제8항에 있어서, 상기 매개변수를 설정하는 것은,
측정된 상기 척추체의 너비를 제1 매개변수로 설정하고, 상기 이격 거리의 중점으로부터 상기 척추체의 좌측면 또는 우측면 까지의 길이를 제2 매개변수로 설정하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
The method of claim 8, wherein setting the parameter,
A method of measuring vertebral body rotation, wherein the measured width of the vertebral body is set as a first parameter, and the length from the midpoint of the separation distance to the left or right side of the vertebral body is set as a second parameter.
제9항에 있어서, 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은,
상기 제1 매개변수에 대한 상기 제2 매개변수의 비율에 따라 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
The method of claim 9, wherein calculating the rotation angle of the vertebral body,
A method of measuring vertebral body rotation, wherein a rotation angle of the vertebral body is calculated according to a ratio of the second parameter to the first parameter.
제9항에 있어서, 상기 매개변수를 설정하는 것은,
상기 척추체의 중심부를 중점으로 하고, 상기 척추체의 너비를 지름으로 하는 원을 생성하고,
상기 지름의 양 끝점을 연결한 선분 상에서, 상기 중점을 통과하는 제1 법선을 기준 선분으로 설정하며,
상기 지름의 어느 하나의 끝점으로부터 상기 제2 매개변수만큼 이격된 지점을 통과하는 제1 법선과 상기 원이 교차하는 교점으로부터 상기 중점을 연결한 비교 선분을 생성하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
The method of claim 9, wherein setting the parameter,
Create a circle with the center of the vertebral body as the center, and the width of the vertebral body as the diameter,
On a line segment connecting both end points of the diameter, a first normal line passing through the midpoint is set as a reference line segment,
A method of measuring vertebral body rotation, wherein the first segment passing through a point spaced apart by the second parameter from any one end point of the diameter and a comparison line segment connecting the midpoint from an intersection point of the circle intersect.
제11항에 있어서, 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은,
상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
The method of claim 11, wherein calculating the rotation angle of the vertebral body,
A method for measuring the rotation of a vertebral body, wherein the internal angle of the reference line segment and the comparative segment is calculated as a rotation angle of the vertebral body.
제12항에 있어서, 상기 척추체의 회전각도를 산출하는 것은,
상기 비교 선분을 빗변으로 하고, 상기 기준 선분을 밑변으로 하는 가상의 직각 삼각형을 생성하고, 사인 함수를 이용하여 상기 기준 선분과 상기 비교 선분간의 내각을 상기 척추체의 회전각도로 산출하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
The method of claim 12, wherein calculating the rotation angle of the vertebral body,
A vertebral body that generates a virtual right-angled triangle having the comparative segment as the hypotenuse and the reference segment as the base, and calculates the inner angle between the reference segment and the comparative segment using a sine function as the rotation angle of the vertebral body. How to measure rotation.
제8항에 있어서, 상기 촬영영상을 수집하는 것은,
상기 척추체를 소정 방향에서 촬영하여 상기 척추체의 측면부 및 상기 척추체의 측면부에 형성된 한 쌍의 척추경이 촬영된 방사선 사진을 상기 촬영영상으로 수집하는 것인, 척추체 회전 측정 방법.
According to claim 8, Collecting the photographed image,
A method of measuring vertebral body rotation, wherein the vertebral body is photographed in a predetermined direction to collect radiographs of a pair of pedicles formed on a side portion of the vertebral body and a side portion of the vertebral body as the captured image.
제8항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 척추체 회전 측정 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
15. A computer-readable recording medium having a computer program recorded thereon for performing the method of measuring spinal body rotation according to any one of claims 8 to 14.
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