KR20210110185A - Concave chest diagnosis algorithm and system - Google Patents

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KR20210110185A
KR20210110185A KR1020210015347A KR20210015347A KR20210110185A KR 20210110185 A KR20210110185 A KR 20210110185A KR 1020210015347 A KR1020210015347 A KR 1020210015347A KR 20210015347 A KR20210015347 A KR 20210015347A KR 20210110185 A KR20210110185 A KR 20210110185A
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Abstract

Disclosed are an algorithm and system for diagnosing a concave chest. The algorithm for diagnosing the concave chest of the present invention comprises: (a) a step of measuring a chest part using a concave chest diagnosis device; (b) a step of obtaining the raw data for diagnosing the concave chest from the data measured in step (a); (c) a step of pre-processing the raw data obtained in step (b); and (d) a step of diagnosing the concave chest by analyzing the pre-processed data, thereby enabling accurate diagnosis because of being measured using a depth camera that photographs based on the RGB and IR-based depth information.

Description

오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템{CONCAVE CHEST DIAGNOSIS ALGORITHM AND SYSTEM}Concave chest diagnosis algorithm and system {CONCAVE CHEST DIAGNOSIS ALGORITHM AND SYSTEM}

본 발명은 오목가슴 진단 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흉부의 형상을 스캔하여, 오목가슴 함몰을 관찰할 수 있는 오목가슴 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing pectoralis concave, and more particularly, to an apparatus for diagnosing pectoralis concave, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing pectoralis concave by scanning the shape of the chest.

오목 가슴은 앞가슴 흉곽이 선천적으로 과도하게 함몰된 기형을 의미하는 것으로, 골격의 비정상적인 성장과 관련된 결함 중 가장 흔한 기형이며, 300명 중 한 명의 꼴로 태어난다.Concave breast is a congenital anomaly in which the pronotum is excessively depressed.

해당 질병은 심장 기관들을 압박하고, 심계항진(심장박동이 빠르게 느껴지는 증상), 심장 부정맥, 호흡 곤란 등 다양한 증상을 일으키기도 한다.The disease puts pressure on the heart's organs and can cause a variety of symptoms, including palpitations (a feeling of a rapid heartbeat), cardiac arrhythmias, and difficulty breathing.

이러한 오목 가슴을 측정하기 위한 방법으로 신체검사를 이용한 측정방법과 컴퓨터 단층 촬영을 이용한 측정방법 그리고 광학 마커리스 3D측정 시스템을 통한 진단 방법 등이 있다.Methods for measuring the concave chest include a measurement method using a physical examination, a measurement method using computed tomography, and a diagnostic method using an optical markerless 3D measurement system.

먼저, 신체검사를 이용한 측정방법은 대표적으로 Chest Cyrtometry와 Anthropometric index가 있으며 Chest Cyrtometry는 미터법 테이프를 통해서 직접 가슴둘레를 측정하는 방법이고 Anthropometric index는 흉골의 바깥쪽 부근의 1/3지점의 가장 긴 직경과 이 지점에서의 가장 깊게 들어간 깊이의 비로 계산하는 방법으로 오목가슴 측정 인덱스인 Haller Index 와 Anthropometric index와의 유사한 경향성을 보이는 특징이 있다.First, the measurement methods using a physical examination are typically chest cyrtometry and anthropometric index. Chest cyrtometry is a method to directly measure the chest circumference through a metric tape. Anthropometric index is the longest diameter at 1/3 point near the outside of the sternum It is a method of calculating the ratio of the deepest depth at this point to the Haller Index and Anthropometric index, which are concave chest measurement indexes.

컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography; CT)을 이용한 오목가슴 측정 지수로는 정면 방향에서 흉부의 가로 길이(A)와 척추에서 흉골 간 길이(C)의 비인 Haller Index (A/C)를 이용하여 흉벽 변형을 정도를 평가하는데 사용되는 표준 방법 중 하나로 흉벽 기형을 객관적이고 정확하게 평가할 수 있다는 장점이 있다.As an index for measuring concave chest using computed tomography (CT), the chest wall deformation was performed using the Haller Index (A/C), which is the ratio of the lateral length of the chest in the frontal direction (A) and the length between the sternum in the spine (C). As one of the standard methods used to evaluate the degree of chest wall deformity, it has the advantage of being able to objectively and accurately evaluate chest wall anomalies.

광학 마커리스 3D측정 시스템을 통한 진단 방법은 제한적인 공간 내에서 촬영을 진행하며, 몸의 상부를 스캔을 위해 4개의 카메라를 사용하는 것으로 오목가슴 측정 인덱스인 Haller Index 이용한 광학 마커리스 3D 측정 시스템을 이용한 흉부의 유사 Haller index인 I 3ds 와 CT상의 I 3ds 의 값을 비교했을 시, 경향성이 유사한 결과가 나오는 것으로 알려져 있다.The diagnostic method through the optical markerless 3D measurement system is to take pictures in a limited space and use 4 cameras to scan the upper part of the body. when compared to a similar Haller index the value of I and I 3ds 3ds on the CT of the chest using the same, are known tendency is shown similar results.

이러한 종래의 측정 방법 중 먼저 신체 검사를 이용한 측정방법은 시술자의 경험적인 판단에 의하여 진단하기 때문에 시술자에 따라 정확한 진단이 어렵다는 문제점이 있고, 컴퓨터 단층 촬영 방법은 촬영시간이 10~15분 소요되고 전리 방사선에 대한 노출위험이 있다는 문제점, 그리고 광학 마커리스 3D측정 시스템을 통한 진단 방법은 한정된 공간에서 4대의 카메라를 이용하여야 하므로 진단과 설치에 시간과 비용이 소요된다는 단점이 있다.Among these conventional measurement methods, the first measurement method using a physical examination has a problem in that it is difficult to make an accurate diagnosis depending on the operator because it is diagnosed by the operator's empirical judgment. There is a problem that there is a risk of exposure to radiation, and the diagnostic method using an optical markerless 3D measurement system has a disadvantage in that it takes time and money for diagnosis and installation because four cameras must be used in a limited space.

KR 등록특허공보 제10-1090375호(2011.11.30)KR Registered Patent Publication No. 10-1090375 (2011.11.30)

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 RGB와 IR 기반의 깊이 정보를 토대로 촬영하는 Depth Camera를 이용한 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention to solve this problem is to provide a concave chest diagnosis algorithm and system using a depth camera that takes pictures based on RGB and IR-based depth information.

또한, 본 발명은 컴퓨터 단층 촬영 방법에 비해 짧은 촬영 소요 시간(30초 내외)과, 신체 검사에 비해 정확한 진단이 가능한 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an algorithm and system for diagnosing concave chest that require a shorter imaging time (about 30 seconds) compared to a computed tomography method and enable accurate diagnosis compared to a physical examination.

그리고 본 발명은 1대의 카메라로 흉부의 형상을 스캔하여, 오목가슴 함몰을 관찰할 수 있는 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an algorithm and a system for diagnosing pterygoid by scanning the shape of the chest with a single camera and observing convex chest depression.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 오목가슴 진단 알고리즘은 (a)오목가슴 진단 장치를 이용하여 흉부를 측정하는 단계와, (b)단계 (a)에서 측정한 데이터에서 오목가슴 진단을 위한 Raw Data를 획득하는 단계, (c)단계 (b)에서 획득한 Raw Data를 전처리하는 단계, 및 (d)전처리한 데이터를 분석하여 오목가슴 진단하는 단계를 포함하게 구성함으로써 이루어지게 할 수 있다.The concave chest diagnosis algorithm of the present invention for solving these problems includes (a) measuring the chest using a concave chest diagnosis device, and (b) raw data for diagnosing concave chest from the data measured in step (a). It can be made by configuring it to include the steps of obtaining a septum, (c) pre-processing the raw data obtained in step (b), and (d) analyzing the pre-processed data to diagnose concave chest.

또한, (b)단계는 흉부에 대한 측정된 Raw data는 팔 , 상의 등 촬영된 데이터 중 흉부를 제외한 분석에 불필요한 부위를 제거하여 Raw data를 편집한 흉부(PE.stl) 파일을 생성하는 단계를 포함하게 이루어진다.In addition, in step (b), the measured raw data for the chest is a chest (PE.stl) file edited with raw data by removing the parts unnecessary for analysis except for the chest among the captured data such as arms, tops, etc. made to include

또한, (c)단계는 PE.stl 파일을 회전시켜 횡단면(Transvers plane)에서의 분석을 위해 흉부의 횡단면과 지면이 수직을 이루도록 회전시키고, 특정 면에서 정사영을 한 넓이가 최대를 이룰 각을 찾고 해당 각도로 회전시키는 단계와, 최대 회전각으로 회전한 흉부파일을 바닥면 기준으로 체스트 오프셋 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (c) rotates the PE.stl file so that the cross section of the chest and the ground are perpendicular for analysis in the transvers plane, and finds the angle at which the area of the orthographic projection in a specific plane is maximized. It may include the steps of rotating at a corresponding angle and obtaining a chest offset value based on the bottom surface of the chest file rotated at the maximum rotation angle.

또한, (d)단계는 상기 remeshed.stl 데이터를 획득하여 이를 분석알고리즘에 적용하여 오목가슴을 유무를 분석하여 판단하는 단계를 수행한다.In addition, in step (d), the remeshed.stl data is acquired and applied to an analysis algorithm to analyze and determine whether there is a concave chest.

한편, 이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 오목가슴 진단 장치는 Depth 카메라, 피검자가 위치하는 베드, 상기 베드에서 일정거리 이격된 상부에서 상기 카메라를 피검자의 흉부를 횡단면으로 촬영할 수 있도록 상기 Depth 카메라를 타원형으로 이동시키는 트랙, 및 상기 Depth 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 획득하여 오목가슴 진단 알고리즘을 사용하여 오목가슴을 진단하는 진단부를 포함하게 구성할 수 있다.On the other hand, the concave chest diagnosis apparatus of the present invention for solving this problem is the depth camera, the bed on which the subject is located, and the depth camera so that the camera can be photographed in a cross section of the chest of the subject from the upper part spaced a certain distance from the bed. It can be configured to include a track that moves in an oval shape, and a diagnostic unit that acquires image data captured by the depth camera and diagnoses the chest cavity by using a chest chest diagnosis algorithm.

또한, 진단부는 상기 카메라를 이용하여 촬영된 흉부측정 데이터에서 오목가슴 진단을 위한 Raw Data를 획득하고, 획득한 Raw Data를 전처리한 다음, 전처리한 데이터를 분석하여 오목가슴의 유무를 진단하게 구성한다.In addition, the diagnosis unit acquires raw data for diagnosing concave chest from the chest measurement data photographed using the camera, pre-processes the obtained raw data, and then analyzes the pre-processed data to diagnose the presence of concave chest. .

또한, 진단부는 흉부의 가로길이와 높이의 비율이 3.2 이상이 될 경우 오목가슴이 있음으로 판단하고, 수술이 필요한 중증환자로 처리하고, 3.2이하는 정상군 또는 수술이 필요하지 않고 함몰된 깊이가 높지 않은 경증 환자로 판단한다. In addition, the diagnostic unit If the ratio of chest width to height is 3.2 or more, it is judged that there is a concave chest and treated as a severe patient requiring surgery. to be judged as

따라서, 본 발명의 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템에 의하면, RGB와 IR 기반의 깊이 정보를 토대로 촬영하는 Depth Camera를 이용하여 측정하기 때문에 정확한 진단이 가능한 효과가 있다.Therefore, according to the concave chest diagnosis algorithm and system of the present invention, accurate diagnosis is possible because measurement is performed using a depth camera that takes pictures based on RGB and IR-based depth information.

또한, 본 발명의 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템에 의하면, 컴퓨터 단층 촬영 방법에 비해 짧은 촬영 소요 시간(30초 내외)과, 신체 검사에 비해 정확한 진단이 가능하다는 효과가 있다.In addition, according to the concave chest diagnosis algorithm and system of the present invention, a shorter imaging time (about 30 seconds) compared to a computed tomography method and an accurate diagnosis are possible compared to a physical examination.

그리고 본 발명의 오목가슴 진단 알고리즘 및 시스템에 의하면, 1대의 카메라로 흉부의 형상을 스캔하여, 오목가슴 함몰을 관찰할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the concave chest diagnosis algorithm and system of the present invention, there is an effect that can observe the concave chest depression by scanning the shape of the chest with one camera.

도 1은 본 발명 오목가슴 진단 장치의 주요 구성도
도 2는 본 발명의 오목가슴 진단 방법을 설명하기 위한 기본 흐름도,
도 3은 측정용 장치의 동작 설명을 위한 참고도면,
도 4는 Raw Data를 편집한 흉부파일을 만드는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5는 촬영된 영상에서 흉부외의 부위를 제거한 상태의 도면,
도 6은 흉부 파일을 축별로 회전시키는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 흉부 파일을 축별로 회전시킨 상태의 참고 도면,
도 8은 전처리과정 중 흉부 파일을 바닥면 기준으로 처리하는 과정을 설명하기 위한 참고 도면,
도 9는 체스트 오프셋 값을 획득하는 과정의 참고도면,
도 10은 Remeshing을 통해 왜곡 변형을 줄이는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 11은 Remeshing 과정을 설명하기 위한 참고도면,
도 12는 상세 데이터 분석과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 13은 함몰깊이를 관찰하기 위한 점 좌표를 형성하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 14는 점 좌표 형성과정의 참고 도면,
도 15는 흉골의 중앙 부위의 분할을 위해 가로와 세로를 1/4분할하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 16은 추출한 점 데이터를 그래프로 표현하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 17은 추출한 점에서 보간한 데이터를 그래프로 예시한 참고도면,
도 18은 최저점의 오차를 설명하기 위한 참고도면,
그리고
도 19 내지 도 21은 인덱스를 이용한 분석과정의 참고 도면이다.
1 is a main configuration diagram of the present invention concave chest diagnosis apparatus
2 is a basic flowchart for explaining the method for diagnosing concave chest of the present invention;
3 is a reference view for explaining the operation of the device for measurement;
Figure 4 is a view for explaining the process of creating a chest file edited raw data,
5 is a view of a state in which a part other than the chest is removed from the captured image;
6 is a view for explaining the process of rotating the chest file for each axis;
7 is a reference view of a state in which the chest file is rotated for each axis;
8 is a reference view for explaining the process of processing the chest file based on the floor surface during the pre-processing process;
9 is a reference view of a process of obtaining a chest offset value;
10 is a view for explaining a process of reducing distortion through remeshing;
11 is a reference view for explaining the remeshing process;
12 is a flowchart for explaining a detailed data analysis process;
13 is a flowchart for explaining the process of forming point coordinates for observing the depth of depression;
14 is a reference view of the point coordinate formation process;
15 is a flowchart for explaining the process of dividing the horizontal and vertical quarters for division of the central region of the sternum;
16 is a flowchart for explaining the process of expressing the extracted point data as a graph;
17 is a reference diagram illustrating data interpolated from the extracted points as a graph;
18 is a reference view for explaining the error of the lowest point;
and
19 to 21 are reference views of an analysis process using an index.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, and on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by a combination of hardware and/or software can be

명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.Throughout the specification, the term “and/or” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "the first item, the second item and/or the third item" may be presented from the first, second, or third item as well as two or more of the first, second, or third items. A combination of all possible items.

명세서 전체에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step throughout the specification, identification symbols (eg, a, b, c, ...) are used for convenience of description, and identification codes do not limit the order of each step, and each step is Unless the context clearly dictates a specific order, the order may differ from the stated order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명 오목가슴 진단 장치의 주요 구성도로서, 본 발명의 오목가슴 측정용 장치는 환자의 흉부를 정확하게 측정하기 위해 흉부를 기준으로 트랙을 따라 이동하면서 촬영하는 것을 하나의 특징으로 한다.1 is a main configuration diagram of the apparatus for diagnosing concave chest according to the present invention, and one feature of the apparatus for measuring chest concave of the present invention is to take pictures while moving along a track based on the chest in order to accurately measure the chest of a patient.

이를 위하여 본 발명의 오목가슴 진단 장치(100)는 RGB와 IR 기반의 깊이 정보를 토대로 촬영하는 깊이 카메라(Depth Camera;이하 카메라라 함)(150)와, 피검자가 위치하는 베드(110), 베드(110)에서 일정거리 이격된 상부에서 카메라(150)가 피검자의 흉부를 횡단면으로 촬영할 수 있도록 카메라(150)를 타원형으로 이동시키는 타원형 트랙(140), 및 카메라(150)에서 촬영된 영상 데이터를 획득하여 오목가슴 진단 알고리즘을 사용하여 오목가슴을 진단하는 진단부(160)를 포함한다.To this end, the concave chest diagnosis apparatus 100 of the present invention includes a depth camera (hereinafter referred to as a camera) 150 for photographing based on RGB and IR-based depth information, a bed 110 on which the subject is located, and a bed An elliptical track 140 that moves the camera 150 in an elliptical shape so that the camera 150 can take a cross-section of the subject's chest from the upper part spaced from the 110, and the image data taken by the camera 150 and a diagnosis unit 160 for acquiring and diagnosing the scaly chest by using a dentate diagnosing algorithm.

카메라(Depth Camera)(150)는 이미지의 각 픽셀의 깊이 값을 계산할 수 있는 카메라로 2D방식과는 다르게 카메라 모듈 2대를 사용하여 다양한 기법들로 픽셀의 깊이를 계산하여 3D이미지를 표시하는 카메라이다.The camera 150 is a camera capable of calculating the depth value of each pixel of an image, and unlike the 2D method, it uses two camera modules to calculate the depth of a pixel using various techniques to display a 3D image. am.

본 발명에서 사용되는 카메라(150)는 RGB-IR 센서를 기반으로 하며, 이러한 RGB-IR센서는 R(Red, 적색), G(Green, 녹색), B(Blue, 청색) 픽셀을 통해 가시광 영역의 컬러 영상(color image)을 획득하고, 또한, IR(Infrared Ray, 적외선) 픽셀을 통해 적외선 영상을 획득하는 구조로 이루어진다. 즉, R,G,B,IR 픽셀 배열의 조합으로 단일의 RGB-IR 센서를 구성하게 된다. The camera 150 used in the present invention is based on an RGB-IR sensor, and this RGB-IR sensor uses R (Red, Red), G (Green, Green), B (Blue, Blue) pixels in the visible light region. It has a structure of acquiring a color image of , and acquiring an infrared image through an IR (Infrared Ray, Infrared) pixel. That is, a single RGB-IR sensor is constituted by a combination of R, G, B, and IR pixel arrays.

RGB-IR 센서 구조는, 하나의 R, B 픽셀과 2개의 G 픽셀로 구성되는 일반적인 RGB 센서 (이는 'Bayer 센서 구조'로 널리 알려져 있다) 에서, 상기 하나의 G 픽셀을 IR 픽셀로 변경하여 구성하게 된다.The RGB-IR sensor structure consists of a typical RGB sensor composed of one R, B pixel and two G pixels (this is widely known as the 'Bayer sensor structure'), by changing the one G pixel to an IR pixel. will do

도면을 참고하면, 점선 화살표와 같이 카메라(150)가 베드(110)상의 피검자 흉부를 중심으로 타원형으로 촬영할 수 있도록 타원형 트랙(140)을 따라 좌우 타원형으로 움직이게 된다.Referring to the drawings, as shown by the dotted arrow, the camera 150 moves in an oval shape along the elliptical track 140 so that the camera 150 can take an oval-shaped image centered on the subject's chest on the bed 110 .

즉, 타원형의 카메라 트랙(140)을 따라 카메라(150)가 화살표 방향으로 회전하면서 베드의 피검자 흉부를 측정하도록 동작하기 때문에 흉부를 정확하게 측정하도록 촛점을 맞추고 있음을 알 수 있다.That is, since the camera 150 rotates along the elliptical camera track 140 in the direction of the arrow and operates to measure the chest of the subject on the bed, it can be seen that the focus is focused to accurately measure the chest.

본 발명의 측정 장치는 기존의 360도로 촬영하는 3D 스캔 방식에서 초점을 맞추기 위해 동일한 거리에서 흉부를 촬영하기 위해 타원형 트랙을 사용하고, 360도로 촬영하지 않아 촬영 시간을 줄일 수 있는 특징이 있다.The measuring device of the present invention uses an elliptical track to photograph the chest at the same distance in order to focus in the existing 3D scan method for photographing 360 degrees, and has a feature that can reduce the recording time because it does not photograph 360 degrees.

촬영은 초당 30 frame으로 측정된다.Shooting is measured at 30 frames per second.

진단부(160)는 카메라(150)에서 촬영한 영상을 수신하여 디스플레이(미도시)에 표시함과 동시에 촬영된 영상 데이터에서 오목가슴 진단 알고리즘을 사용하여 오목가슴을 진단하고, 그 결과를 디스플레이에 표시하도록 한다.The diagnosis unit 160 receives the image captured by the camera 150 and displays it on a display (not shown), and at the same time diagnoses the chest cavity from the captured image data by using the chest diagnosis algorithm, and displays the result on the display. to display

이러한 진단부(160)에 탑재되어 있는 진단알고리즘에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The diagnosis algorithm mounted in the diagnosis unit 160 will be described in detail below.

미설명부호 130은 트랙(140)을 지지하기 위한 상부 프레임이고, 120은 지지프레임이고, 170은 하부프레임이다.Reference numeral 130 denotes an upper frame for supporting the track 140 , reference numeral 120 denotes a support frame, and reference numeral 170 denotes a lower frame.

도 2의 본 발명의 오목가슴 진단 방법을 설명하기 위한 기본 흐름도를 참고하면, 먼저 상술한 오목가슴 진단 장치를 통하여 흉부를 측정하는 단계(S100)와 단계 S100에서 측정한 데이터에서 오목가슴 진단을 위한 Raw Data를 획득하는 단계(200)와 단계 S200에서 획득한 Raw Data를 전처리하는 단계(300)와 전처리한 데이터를 분석하여 오목가슴을 진단하는 데이터분석 단계(400)를 포함하여 이루어진다.Referring to the basic flowchart for explaining the method for diagnosing concave chest of the present invention in FIG. 2 , first, measuring the chest through the above-described device for diagnosing concave chest (S100) and data measured in step S100 for diagnosing concave chest A step of acquiring raw data (200) and a step of pre-processing the raw data obtained in step S200 (300), and a data analysis step (400) of diagnosing concave chest by analyzing the pre-processed data are made.

단계 S100는 오목가슴 진단장치를 이용하여 베드(110)의 피검자 흉부를 동일한 거리에서 촬영할 수 있도록 타원형 트랙(140)을 이용하여 흉부에 초점을 맞춰 촬영한다.Step S100 is taken by focusing on the chest using the oval track 140 so that the chest of the subject of the bed 110 can be photographed at the same distance using the concave chest diagnosis device.

도 3의 측정용 장치의 동작 설명을 위한 참고도면을 보면, 베드에 피검자를 위치시키고 트랙(140)상의 카메라 이동경로(적색의 화살표)에 따라 흉부의 촛점을 기준으로 영상을 촬영한다.Referring to the reference drawing for explaining the operation of the measuring device of FIG. 3 , the subject is placed on the bed and an image is taken based on the focus of the chest along the camera movement path (red arrow) on the track 140 .

단계 S100에서 측정된 영상 데이터로부터 단계 S200에서 Raw data를 획득하여 흉부파일을 생성한다.A chest file is generated by acquiring raw data in step S200 from the image data measured in step S100.

이하, 도면을 참고하여 흉부파일을 생성하는 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a process of generating a chest file will be described with reference to the drawings.

도 4는 Raw Data를 편집하여 흉부파일을 만드는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 촬영된 영상에서 흉부외의 부위를 제거한 상태의 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a process of creating a chest file by editing raw data, and FIG. 5 is a diagram of a state in which a part other than the chest is removed from a photographed image.

도면을 참고하면, 흉부에 대한 측정된 Raw data에서 팔 , 상의 등 촬영된 데이터 중 흉부를 제외한 분석에 불필요한 부위를 제거하여 편집한 흉부(PE.stl) 파일을 생성한다.Referring to the drawing, an edited chest (PE.stl) file is created by removing parts unnecessary for analysis except for the chest among the captured data, such as arms and upper, from the measured raw data of the chest.

stl파일은 삼각형을 이루는 세개의 꼭지점과 해당 벡터로 구성하는 것으로 각 꼭지점의 순서와 방향으로 면의 방향을 표시하는 파일이다. The stl file is composed of three vertices that make up a triangle and a corresponding vector.

단계 S100에서 생성된 흉부(PE.stl) 파일은 transverse plane에서의 분석을 위해 전처리 과정(S300)을 수행한다.The chest (PE.stl) file generated in step S100 performs a preprocessing process (S300) for analysis in the transverse plane.

이하, 도면을 참고하여 전처리 과정을 설명한다.Hereinafter, a pre-processing process will be described with reference to the drawings.

도 6은 흉부 파일을 축별로 회전시키는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 흉부 파일을 축별로 회전시킨 상태의 참고 도면이다.FIG. 6 is a view for explaining a process of rotating the chest file for each axis, and FIG. 7 is a reference view of a state in which the chest file is rotated for each axis.

도 6을 참고하면, 전처리 과정(S200)은 PE.stl 파일을 회전시켜 횡단면(Transvers plane)에서의 분석을 위해 흉부의 횡단면과 지면이 수직을 이루도록 회전시키고, 특정 면에서 정사영을 한 넓이가 최대를 이룰 각을 찾고 해당 각도로 회전시킨다.Referring to FIG. 6 , the pre-processing process (S200) rotates the PE.stl file so that the cross-section of the chest and the ground are perpendicular for analysis in the transvers plane, and the area of the orthographic projection on a specific plane is the maximum. Find the angle that will form , and rotate it by that angle.

단계 S310은 X축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계로 정사영의 넓이가 가장 넓은 회전각(θx)으로 회전한 다음, Y축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계(S320)로 진행한다. 단계 S320에서는 정사영의 넓이가 가장 넓은 회전각(θy)으로 회전하고(S320), 그리고 Z축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계(S330)로 정사영의 넓이가 가장 넓은 회전각(θz)으로 회전한다.Step S310 is a step of performing rotation and orthographic projection based on the X-axis. After rotating at a rotation angle θx having the widest orthographic projection, the process proceeds to the step S320 of performing rotation and orthographic projection based on the Y-axis. In step S320, the area of the orthographic projection rotates at the widest rotation angle θy (S320), and in the step S330 of performing rotation and orthographic projection based on the Z axis (S330), the area of the orthographic projection rotates at the widest rotation angle θz.

도 7의 흉부 파일을 축별로 회전시킨 상태의 참고 도면을 보면, X축 기준 회전결과가 171도로 회전되어 있음을 Y축으로는 360도 회전을 그리고 Z축으로는 19도로 회전되어 특정 면에서 정사영의 넓이가 최대로 이룰 각으로 회전되어 있음을 알 수 있다. Referring to the reference drawing of the state in which the chest file of FIG. 7 is rotated for each axis, the rotation result based on the X-axis is rotated by 171 degrees, the Y-axis is rotated 360 degrees, and the Z-axis is rotated 19 degrees, so that it is orthogonal in a specific plane. It can be seen that the area of is rotated by the angle that will achieve the maximum.

단계 S310 내지 단계 S330에서 각 축이 정사영의 넓이가 가장 넓은 회전각(θx,θy,θz )으로 회전한 다음 바닥(베드) 기준의 데이터로 수정한다(S340).In steps S310 to S330, each axis is rotated at a rotation angle (θx, θy, θz ) having the widest orthographic area, and then corrected to data based on the floor (bed) (S340).

도 8의 전처리과정 중 흉부 파일을 바닥면 기준으로 처리하는 과정을 설명하기 위한 참고 도면과 도 9의 체스트 오프셋 값을 획득하는 과정의 참고도면을 보면, 데이터를 분석하기 위해 바닥 기준으로 사용할 침대부위의 데이터(bed.stl)를 획득한다.Referring to the reference drawing for explaining the process of processing the chest file based on the floor surface during the pre-processing process of FIG. 8 and the reference drawing for the process of obtaining the chest offset value of FIG. 9, the bed part to be used as the floor reference to analyze the data data (bed.stl) of

흉부의 높이를 바닥면 기준으로 계산하기 위해 기준에 대한 전처리를 시행한 다음, 단계 S310 내지 단계 S330에서 흉부 파일을 편집한 회전각도, 이동 거리만큼 상기 bed.stl을 편집하고 해당 면을 기준으로 높이를 계산한다.After pre-processing the reference to calculate the height of the chest based on the floor surface, edit the bed.stl by the rotation angle and movement distance that edited the chest file in steps S310 to S330, and the height based on the surface to calculate

각 점들이 각 축 기준에서 중앙으로 시프트시켜 면 데이터(Dx, Dy, Dz)를 획득하고(S343), 저장된 bed.stl 데이터를 기준으로 θx,θy,θz와 획득된 Dx, Dy, Dz를 회전 및 shift시켜 y축이 흉부의 높이가 되도록 offset한다(S342).The plane data (Dx, Dy, Dz) is acquired by shifting each point to the center based on each axis (S343), and θx, θy, θz and the obtained Dx, Dy, Dz are rotated based on the stored bed.stl data. and shift so that the y-axis becomes the height of the chest (S342).

이를 위하여 먼저 바닥면의 offset값을 설정하기 위해 bed.stl을 사용하여 offset값을 설정하고, 획득한 θx,θy,θz의 회전 각도를 사용하여 회전시킨 후, 각 축에서 영점과의 거리를 계산하여 offset 값을 추출하여 x,y축으로 형성되는 bed offset을 추출한다.To do this, first set the offset value using bed.stl to set the offset value of the floor, rotate it using the obtained rotation angles of θx, θy, θz, and then calculate the distance from the zero point on each axis to extract the offset value to extract the bed offset formed along the x and y axes.

즉, bed.stl 파일을 통해 얻은 offset 값(bed offset)을 PE.stl에 적용하여 x,y축으로 형성되는 chest offset(edited.stl)을 획득한다.That is, the chest offset (edited.stl) formed in the x and y axes is obtained by applying the offset value (bed offset) obtained through the bed.stl file to PE.stl.

단계 S342에서 획득한 chest offset을 remeshing을 통해 왜곡 변형을 줄여 편집된 파일의 신뢰성을 높이는 단계를 수행한다(S350).By remeshing the chest offset obtained in step S342, distortion deformation is reduced to increase the reliability of the edited file (S350).

도 10의 Remeshing을 통해 왜곡 변형을 줄이는 과정을 설명하기 위한 도면과 도 11의 Remeshing 과정을 설명하기 위한 참고도면을 보면, 먼저 단계 S342에서 편집된 데이터(edited.stl)을 저장한 다음(S351), remeshing을 수행하여(S352) remeshed.stl 데이터를 획득하여 저장한다(S353).Referring to the drawing for explaining the process of reducing distortion through the remeshing of FIG. 10 and the reference drawing for explaining the remeshing process of FIG. 11 , first, the data edited in step S342 (edited.stl) is stored (S351) , remeshing is performed (S352) to obtain and store remeshed.stl data (S353).

도 11은 분석 지점 단면에서의 변화사진도로서 상단의 remesh전 파일을 하단의 remesh후 파일을 비교하면, remeshing을 통해 왜곡 변형이 줄어든다는 것을 알 수 있다.11 is a photograph of changes in the cross section of the analysis point, and when the file before remesh at the top is compared with the file after remesh at the bottom, it can be seen that distortion deformation is reduced through remeshing.

단계 S353을 통하여 remeshed.stl 데이터를 획득하면 이를 분석알고리즘에 적용하여 오목가슴의 유무를 진단하는 단계를 수행한다(S400).When the remeshed.stl data is obtained through step S353, the step of diagnosing the presence or absence of concave chest is performed by applying it to the analysis algorithm (S400).

도 12의 상세 데이터 분석과정을 설명하기 위한 흐름도와 도 13의 함몰깊이를 관찰하기 위한 점 좌표를 형성하는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 참고하면, 단계 S410은 voxelize단계(S410)와 최저점의 횡단면 점 추출단계(S420)와 횡단면에 대한 단층촬영데이터를 획득하는 단계(S430)를 수행한다.Referring to the flowchart for explaining the detailed data analysis process of FIG. 12 and the flowchart for explaining the process of forming point coordinates for observing the dent depth of FIG. 13, step S410 is a voxelize step (S410) and a cross-sectional point of the lowest point An extraction step (S420) and a step (S430) of obtaining tomography data for the cross section are performed.

voxelize단계(S410)는 3차원에서 점을 얻기 위해 세개의 꼭짓점과 해당 벡터로 구성되어 있던 편집된 stl 파일(S411)을 Voxelize 하여(S412) 점 좌표를 불러오는 단계로 Voxelize한 파일은 face colored plot으로 함몰 깊이를 관찰할 수 있다.The voxelize step (S410) is a step in which the edited stl file (S411) consisting of three vertices and the corresponding vector is voxelized (S412) to obtain a point in 3D (S412) to call the point coordinates. The voxelized file is a face colored plot. The depth of the depression can be observed.

도 14의 점 좌표 형성과정의 참고 도면을 보면, 상단의 remeshed.stl 데이터를 Voxelize한 도면이 그리고 하단에는 face colored plot으로 표시된 도면으로 칼라별로 깊이를 알 수 있게 표시되어 있다.Referring to the reference diagram of the point coordinate formation process of FIG. 14 , the upper part is a figure obtained by Voxelizing the remeshed.stl data, and the lower part is a figure displayed as a face colored plot, so that the depth can be known by color.

단계 S412에서 Voxelize한 데이터는 최저점의 횡단면 점 추출단계(S420)로 진행한다.The data Voxelized in step S412 proceeds to the step of extracting the cross-sectional point of the lowest point (S420).

도 15의 흉골의 중앙 부위의 분할을 위해 가로와 세로를 1/4분할하는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 참고하면, 단계 S420의 최저점의 횡단면 점 추출단계는 먼저 분석면을 1/4로 분할하고(S421), 분할된 면의 최저점을 추출하는 단계(S422) 그리고 최저점의 횡단면 양측 점 추출단계(S423)를 수행한다.Referring to the flowchart for explaining the process of dividing the horizontal and vertical quarters for division of the central region of the sternum of FIG. 15, the step of extracting the cross-sectional point of the lowest point in step S420 is to first divide the analysis plane into 1/4, and (S421), extracting the lowest point of the divided surface (S422), and performing the step of extracting both points of the cross section of the lowest point (S423).

단계 S421은 편집된 PE.stl파일에서 최저점을 구할 때, 갈비뼈에 해당하는 부위가 최저점으로 추출되기 때문에 흉골에 해당하는 중앙 부위의 분할을 위해 가로와 세로 모두 1/4분할을 진행하는 것이다.In step S421, when the lowest point is obtained from the edited PE.stl file, the part corresponding to the rib is extracted as the lowest point, and thus 1/4 division is performed horizontally and vertically to divide the central part corresponding to the sternum.

최저점의 횡단면 양측 점 추출단계(S423)는 Haller index를 이용하여 해당 환자의 각 단면을 분석하고, 흉부의 가로 길이와 흉골의 높이 비가 가장 크게 나온 단면으로 추출한다.In the step (S423) of extracting both cross-sections of the lowest point, each cross-section of the patient is analyzed using the Haller index, and the cross-section of the chest is extracted with the largest ratio of the horizontal length of the sternum to the height of the sternum.

흉골의 높이가 가장 작은 값에 해당하는 단면을 분석할 시 흉부의 가로 길이와 흉골의 높이가 가장 크게 나와 분할면의 최저점을 추출하여 분석하는 것이다.When analyzing the cross section corresponding to the smallest height of the sternum, the horizontal length of the chest and the height of the sternum are the largest, so the lowest point of the dividing plane is extracted and analyzed.

도 16의 추출한 점 데이터를 그래프로 표현하는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 참고하면, 횡단면에 대한 단층촬영데이터를 획득하는 단계(S430)는 추출한 점데이터를 이용하여 횡단면에서 분석을 진행하는 단계(S431)와 인덱스를 추출하는 단계(S432)를 포함한다.Referring to the flowchart for explaining the process of expressing the extracted point data in a graph of FIG. 16 , the step of obtaining tomography data for the cross section (S430) is a step of analyzing the cross section using the extracted point data (S431) ) and extracting the index (S432).

횡단면에서 분석을 진행하는 단계(S431)는 도 17의 추출한 점에서 보간한 데이터를 그래프로 예시한 참고도면을 보면, 상단그림은 추출한 점 데이터를 표시한 도면이고, 하단그림은 보간한 데이터를 그래프로 표시한 도면이다.The step of analyzing in the cross section (S431) is a reference drawing illustrating the interpolated data from the extracted points of FIG. 17 as a graph. It is a drawing marked with

보간한 데이터는 remeshed.stl데이터에서 횡단면으로 추출한 5개의 점 데이터를 그래프로 표시한다.The interpolated data is graphed with 5 point data extracted as a cross section from the remeshed.stl data.

또한, 보간되어진 그래프의 최저점과 기존 그래프의 최저점과의 오차율을 이용하여 보간 오차를 추출한다.Also, the interpolation error is extracted using the error rate between the lowest point of the interpolated graph and the lowest point of the existing graph.

도 18의 최저점의 오차를 설명하기 위한 참고도면을 보면, 보간되어진 그래프의 최저점과 기존 그래프의 최저점과의 오차율은 높이의 오차율과 너비의 오차율로 표시할 수 있음을 알 수 있다.Referring to the reference diagram for explaining the error of the lowest point of FIG. 18, it can be seen that the error rate between the lowest point of the interpolated graph and the lowest point of the existing graph can be expressed as the error rate of the height and the error rate of the width.

도면에서는 높이의 오차율이 1.77348*10-6%이고 너비의 오차율은 8.3726*10-5%임을 알 수 있다.In the drawing, it can be seen that the error rate of the height is 1.77348*10 -6 % and the error rate of the width is 8.3726*10 -5 %.

인덱스를 추출하는 단계(S432)는 도 19 내지 도 21은 인덱스를 이용한 분석과정의 참고 도면을 보면, 흉곽의 변형성을 정략적으로 분석하기 위한 평가지표를 이용하여 깊이 포인트(Deepest Point(De)를 "Dmaxp-Dminp"로 계산하여 표시하고, External Hallers Index(EHI)는 "Dw/Sminp"로 External Correction Index(ECI)는 "(Dh-De)/Dh*100"로 표시되어 있다.In the step of extracting the index (S432), referring to the reference drawings of the analysis process using the index in FIGS. 19 to 21, the depth point (Deepest Point (De) " Dmaxp-Dminp” is calculated and displayed, the External Hallers Index (EHI) is “Dw/Sminp” and the External Correction Index (ECI) is “(Dh-De)/Dh*100”.

도 20은 인덱스를 이용한 분석과정의 참고 도면으로 횡단면에 대한 단층촬영 인덱스를 획득하는 도면이다, 도면을 참고하면, Deepest Point(De)는 17.29711로 External Hallers Index(EHI)는 2.93934로 그리고 External Correction Index(ECI)는 69.81063dmfh 표시되어 있다.20 is a diagram of obtaining a tomography index for a cross section as a reference diagram of an analysis process using an index. Referring to the drawings, the Deepest Point (De) is 17.29711, the External Hallers Index (EHI) is 2.93934, and the External Correction Index is (ECI) is marked 69.81063dmfh.

또한, 도 21의 인덱스를 이용한 분석과정의 참고 도면을 참고하면, face colored plot으로 표시된 도면으로 칼라별로 깊이를 알 수 있게 표시되어 있다.In addition, referring to the reference drawing of the analysis process using the index of FIG. 21 , the depth is indicated by color as a face colored plot.

본 발명에서는 흉부의 가로길이와 높이의 비율로 표시되는 External Hallers Index(EHI)가 즉, 흉부의 가로길이와 높이의 비율이 3.2 이상이 될 경우 수술이 필요한 중증환자로 보며, 3.2이하는 정상군 혹은 수술이 필요하지 않고 함몰된 깊이가 높지 않은 경증 환자로 판단하는 것이다.In the present invention, if the External Hallers Index (EHI), expressed as the ratio of the chest width to the height, is 3.2 or more, it is considered a severe patient requiring surgery, and less than 3.2 is the normal group. Or, it is judged as a mild patient who does not require surgery and the depth of the depression is not high.

이와 같은 분석 방법을 이용함으로써, 본 발명은 기존 분석알고리즘을 최적화하여 그동안 13분 내외로 소요되는 분석 소요시간을 1분 이내로 분석하고, 최대 함몰 지점의 단면에서 분석이 가능할 뿐만 아니라 기존 Haller Index를 이용하여 측정이 가능하도록 하였다.By using such an analysis method, the present invention optimizes the existing analysis algorithm and analyzes the analysis time that takes about 13 minutes to within 1 minute, and enables analysis at the cross-section of the maximum depression point, as well as using the existing Haller Index. This made it possible to measure.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims.

100 : 오목가슴 진단 장치 110 : 베드
120 : 지지프레임 130 : 상부프레임
140 : 트랙 150 : Depth Camera
160 : 진단부 170 : 하부프레임
100: concave chest diagnosis device 110: bed
120: support frame 130: upper frame
140: Track 150: Depth Camera
160: diagnostic unit 170: lower frame

Claims (14)

(a)오목가슴 진단 장치를 이용하여 흉부를 측정하는 단계;
(b)단계 (a)에서 측정한 데이터에서 오목가슴 진단을 위한 Raw Data를 획득하는 단계;
(c)단계 (b)에서 획득한 Raw Data를 전처리하는 단계;및
(d)전처리한 데이터를 분석하여 오목가슴 진단하는 단계;
를 포함하는 오목가슴 진단 알고리즘.
(a) measuring the chest using a concave chest diagnosis device;
(b) acquiring raw data for diagnosing concave chest from the data measured in step (a);
(c) pre-processing the raw data obtained in step (b); and
(d) analyzing the pre-processed data to diagnose concave chest;
Concave chest diagnosis algorithm comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 (a)단계에서의 오목가슴 진단 장치는
Depth 카메라;
피검자가 위치하는 베드;
상기 베드에서 일정거리 이격된 상부에서 상기 카메라를 피검자의 흉부를 횡단면으로 촬영할 수 있도록 상기 Depth 카메라를 타원형으로 이동시키는 트랙;및
상기 Depth 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 획득하여 오목가슴 진단 알고리즘을 사용하여 오목가슴을 진단하는 진단부;
를 포함하는 오목가슴 진단 알고리즘.
The method according to claim 1,
The concave chest diagnosis device in step (a) is
Depth camera;
the bed on which the subject is located;
A track for moving the Depth camera in an elliptical shape so that the camera can take a cross section of the chest of the subject at the upper part spaced apart from the bed by a certain distance; And
a diagnosis unit that acquires image data captured by the depth camera and diagnoses serratus anterior chest using a convex chest diagnosis algorithm;
Concave chest diagnosis algorithm comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 (b)단계는
흉부에 대한 측정된 Raw data는 팔 , 상의 등 촬영된 데이터 중 흉부를 제외한 분석에 불필요한 부위를 제거하여 Raw data를 편집한 흉부(PE.stl) 파일을 생성하는 단계를 포함하는 오목가슴 진단 알고리즘.
The method according to claim 1,
Step (b) is
The measured raw data for the chest is a concave chest diagnosis algorithm that includes the step of creating a chest (PE.stl) file in which the raw data is edited by removing the parts unnecessary for analysis except for the chest among the captured data such as arms and upper chest.
청구항 3에 있어서,
상기 (c)단계는
(c-1)PE.stl 파일을 회전시켜 횡단면(Transvers plane)에서의 분석을 위해 흉부의 횡단면과 지면이 수직을 이루도록 회전시키고, 특정 면에서 정사영을 한 넓이가 최대를 이룰 각을 찾고 해당 각도로 회전시키는 단계;및
(c-2)상기 (c-1)단계에서 최대 회전각으로 회전한 흉부파일을 바닥면 기준으로 체스트 오프셋 값을 획득하는 단계;
를 포함하는 오목가슴 진단 알고리즘.
4. The method according to claim 3,
Step (c) is
(c-1) Rotate the PE.stl file so that the cross-section of the chest and the ground are perpendicular for analysis in the transvers plane, find the angle at which the orthographic area in a specific plane is the maximum, and find the corresponding angle rotating with; and
(c-2) obtaining a chest offset value based on the bottom surface of the chest file rotated at the maximum rotation angle in step (c-1);
Concave chest diagnosis algorithm comprising a.
청구항 4에 있어서,
상기 (c-1)단계는
X축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계와 Y축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계와 Z축 기준 회전 및 정사영을 하는 단계를 포함하고, 각 단계에서 정사영의 넓이가 최대가 되는 가장 넓은 회전각(θx, θy, θz)으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 오목가슴 진단 알고리즘.
5. The method according to claim 4,
The step (c-1) is
It includes the steps of performing rotation and orthographic projection based on the X axis, performing rotation and orthographic projection based on the Y axis, and performing rotation and orthographic projection based on the Z axis, wherein the widest rotation angle (θx, Concave chest diagnosis algorithm, characterized in that rotation by θy, θz).
청구항 4에 있어서,
상기 (c-2)단계는
바닥 기준으로 사용할 침대 부위의 베드 데이터(bed.stl)를 획득하는 단계와
bed.stl을 사용하여 offset값을 설정하고, 획득한 θx,θy,θz의 회전 각도를 사용하여 회전시킨 후, 각 축에서 영점과의 거리를 계산하여 offset 값을 추출하여 x,y축으로 형성되는 bed offset을 추출하는 단계와
bed.stl 파일을 통해 얻은 offset 값(bed offset)을 PE.stl에 적용하여 x,y축으로 형성되는 chest offset(edited.stl)을 획득하는 단계와
상기 단계에서 획득한 chest offset(edited.stl)을 remeshing을 통해 왜곡 변형을 줄이는 단계를 포함하는 오목가슴 진단 알고리즘.
5. The method according to claim 4,
The step (c-2) is
Acquiring the bed data (bed.stl) of the bed area to be used as the floor standard;
Set the offset value using bed.stl, rotate it using the obtained rotation angle of θx, θy, θz, calculate the distance from the zero point on each axis, extract the offset value, and form it as the x, y axis Steps to extract the bed offset and
Applying the offset value (bed offset) obtained through the bed.stl file to PE.stl to obtain a chest offset (edited.stl) formed in the x and y axes;
Concave chest diagnosis algorithm comprising the step of reducing distortion deformation through remeshing the chest offset (edited.stl) obtained in the above step.
청구항 6에 있어서,
상기 (d)단계는
상기 remeshed.stl 데이터를 획득하여 이를 분석알고리즘에 적용하여 오목가슴을 유무를 분석하여 판단하는 단계를 수행하는 오목가슴 진단 알고리즘.
7. The method of claim 6,
Step (d) is
A concave chest diagnosis algorithm for acquiring the remeshed.stl data and applying it to an analysis algorithm to analyze and determine whether there is a concave chest.
청구항 7에 있어서,
상기 (d)단계는
흉부의 가로길이와 높이의 비율이 3.2 이상이 될 경우 오목가슴이 있음으로 판단하고, 수술이 필요한 중증환자로 처리하고, 3.2이하는 정상군 또는 수술이 필요하지 않고 함몰된 깊이가 높지 않은 경증 환자로 판단하는 오목가슴 진단 알고리즘.
8. The method of claim 7,
Step (d) is
If the ratio of chest width to height is 3.2 or more, it is judged that there is a concave chest and treated as a severe patient requiring surgery. Concave chest diagnosis algorithm that judges by
Depth 카메라;
피검자가 위치하는 베드;
상기 베드에서 일정거리 이격된 상부에서 상기 카메라를 피검자의 흉부를 횡단면으로 촬영할 수 있도록 상기 Depth 카메라를 타원형으로 이동시키는 트랙;및
상기 Depth 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 획득하여 오목가슴 진단 알고리즘을 사용하여 오목가슴을 진단하는 진단부;
를 포함하는 오목가슴 진단 장치.
Depth camera;
the bed on which the subject is located;
A track for moving the Depth camera in an elliptical shape so that the camera can take a cross section of the chest of the subject at the upper part spaced apart from the bed by a certain distance; And
a diagnosis unit that acquires image data captured by the depth camera and diagnoses serratus anterior chest using a convex chest diagnosis algorithm;
A device for diagnosing concave chest comprising a.
청구항 9에 있어서,
상기 트랙은
상기 카메라가 베드상의 피검자 흉부를 중심으로 타원형으로 촬영할 수 있도록 좌우 타원형 트랙으로 구성되는 오목가슴 진단 장치.
10. The method of claim 9,
the track is
A concave chest diagnosis device comprising left and right elliptical tracks so that the camera can take an oval-shaped image of the subject's chest on the bed.
청구항 9에 있어서,
상기 진단부는
상기 카메라를 이용하여 촬영된 흉부측정 데이터에서 오목가슴 진단을 위한 Raw Data를 획득하고, 획득한 Raw Data를 전처리한 다음, 전처리한 데이터를 분석하여 오목가슴의 유무를 진단하는 오목가슴 진단 장치.
10. The method of claim 9,
The diagnostic unit
An apparatus for diagnosing concave chest by acquiring raw data for diagnosing concave chest from chest measurement data taken using the camera, pre-processing the obtained raw data, and then analyzing the pre-processed data to diagnose the presence or absence of concave chest.
청구항 11에 있어서,
상기 진단부는
흉부에 대한 측정된 Raw data는 팔 , 상의 등 촬영된 데이터 중 흉부를 제외한 분석에 불필요한 부위를 제거하여 Raw data를 편집한 흉부(PE.stl) 파일을 생성하는 단계를 포함하는 오목가슴 진단 장치.
12. The method of claim 11,
The diagnostic unit
The measured raw data for the chest is a concave chest diagnosis device that includes the step of creating a chest (PE.stl) file in which raw data is edited by removing parts unnecessary for analysis except for the chest among the captured data such as arms and upper chest.
청구항 12에 있어서,
상기 진단부는
상기 PE.stl 파일을 회전시켜 횡단면(Transvers plane)에서의 분석을 위해 흉부의 횡단면과 지면이 수직을 이루도록 회전시키고, 특정 면에서 정사영을 한 넓이가 최대를 이룰 각을 찾고 해당 각도로 회전시키고, 최대 회전각으로 회전한 흉부파일을 바닥면 기준으로 체스트 오프셋 값을 획득하고, 획득한 chest offset(edited.stl)을 remeshing을 통해 왜곡 변형을 줄여 remeshed.stl 데이터를 획득하고, 이를 분석알고리즘에 적용하여 오목가슴을 유무를 분석하여 판단하는 오목가슴 진단 장치.
13. The method of claim 12,
The diagnostic unit
Rotate the PE.stl file so that the cross section of the chest and the ground are perpendicular for analysis in the transvers plane, find the angle at which the orthogonal area is maximized on a specific plane, and rotate it to the corresponding angle, Acquire chest offset value based on the chest file rotated at the maximum rotation angle based on the bottom surface, and reduce distortion deformation through remeshing the acquired chest offset (edited.stl) to acquire remeshed.stl data, and apply it to the analysis algorithm A device for diagnosing concave chest by analyzing and judging the presence or absence of concave chest.
청구항 13에 있어서,
상기 진단부는
흉부의 가로길이와 높이의 비율이 3.2 이상이 될 경우 오목가슴이 있음으로 판단하고, 수술이 필요한 중증환자로 처리하고, 3.2이하는 정상군 또는 수술이 필요하지 않고 함몰된 깊이가 높지 않은 경증 환자로 판단하는 오목가슴 진단 장치.














14. The method of claim 13,
The diagnostic unit
If the ratio of chest width to height is 3.2 or more, it is judged that there is a concave chest and treated as a severe patient requiring surgery. A device for diagnosing concave chest.














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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101097457B1 (en) * 2010-02-03 2011-12-23 한국전기연구원 CT Image Auto Analysis Method, Apparatus and Recordable Medium for Automatically Calculating Quantitative Assessment Index of Chest-Wall Deformity Based on Automatized Initialization

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