KR20230026838A - 관상동맥 협착진단 방법 - Google Patents
관상동맥 협착진단 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230026838A KR20230026838A KR1020210108949A KR20210108949A KR20230026838A KR 20230026838 A KR20230026838 A KR 20230026838A KR 1020210108949 A KR1020210108949 A KR 1020210108949A KR 20210108949 A KR20210108949 A KR 20210108949A KR 20230026838 A KR20230026838 A KR 20230026838A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- blood vessel
- main blood
- coronary artery
- cross
- diameter
- Prior art date
Links
- 201000000057 Coronary Stenosis Diseases 0.000 title claims abstract description 56
- 206010011089 Coronary artery stenosis Diseases 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 188
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 47
- 238000010968 computed tomography angiography Methods 0.000 description 14
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 12
- 206010002383 Angina Pectoris Diseases 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 9
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 description 6
- 208000007718 Stable Angina Diseases 0.000 description 5
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 description 5
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 5
- 210000000555 contractile cell Anatomy 0.000 description 5
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 4
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 4
- 210000001992 atrioventricular node Anatomy 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 4
- 230000002784 sclerotic effect Effects 0.000 description 4
- 210000001013 sinoatrial node Anatomy 0.000 description 4
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 4
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 4
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 3
- 208000007814 Unstable Angina Diseases 0.000 description 3
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 3
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 3
- 230000034994 death Effects 0.000 description 3
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 3
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- 206010008479 Chest Pain Diseases 0.000 description 2
- 206010008469 Chest discomfort Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000001765 aortic valve Anatomy 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 2
- 210000004375 bundle of his Anatomy 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 2
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- 230000025033 vasoconstriction Effects 0.000 description 2
- 210000000596 ventricular septum Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000004476 Acute Coronary Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 206010003225 Arteriospasm coronary Diseases 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 208000003890 Coronary Vasospasm Diseases 0.000 description 1
- 206010061216 Infarction Diseases 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 201000001068 Prinzmetal angina Diseases 0.000 description 1
- 208000009325 Variant Angina Pectoris Diseases 0.000 description 1
- 206010047295 Ventricular hypertrophy Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 206010000891 acute myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000013184 cardiac magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 201000011634 coronary artery vasospasm Diseases 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 210000004177 elastic tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 1
- 210000002837 heart atrium Anatomy 0.000 description 1
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 1
- 230000002962 histologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000007574 infarction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000007914 intraventricular administration Methods 0.000 description 1
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 210000004088 microvessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008722 morphological abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003742 purkinje fiber Anatomy 0.000 description 1
- 230000002336 repolarization Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 210000001103 thalamus Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000001604 vasa vasorum Anatomy 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000004509 vascular smooth muscle cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5217—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/02007—Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/358—Detecting ST segments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/504—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Physiology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
본 명세서에서 개시되는 발명의 예시적인 실시예는, 심장혈관영상을 통해 관상동맥 협착을 진단하는 방법에 관한 것으로써, 본 실시예의 관상동맥 협착진단 방법은, 대상체의 심장 혈관에 조영제를 투입한 후의 영상을 획득하는 단계와 획득한 상기 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계와 상기 주 혈관의 단면영상을 획득하는 단계와 획득한 상기 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름을 측정하는 단계 및 상기 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은, 심장혈관영상을 통해 관상동맥 협착을 진단하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 중소벤처기업부 창업사업화 지원사업의 지원을 받아 수행한 결과물을 포함한다.[10448495, 종합적 심장 자기공명영상(MRI) 분석을 통한 심장 질병 진단 자동화 모델 개발]
심혈관 질환은 전세계 사망자의 사망 원인 중 30% 이상을 차지하는 가장 중요한 질병으로서, 심혈관 질환 사망 자 중 80% 이상의 환자가 허혈성 관상동맥 질환으로 사망한다. 의료계에서는 의료 영상을 통해 혈관의 형태적 인 특성을 분석하고, 혈관의 개통성 및 협착 정도 등 혈관의 형상적 이상 유무를 비침습 진단과 치료에 활용하고 있다.
관상동맥(coronary artery)은 심장을 둘러싸는 동맥으로 심장의 근육인 심근에 산소와 영양을 공급한다. 관상동맥으로부터 산소와 영양이 심근에 지속적으로 공급됨에 의해 심장은 기능을 수행하게 된다. 만약, 관상동맥에 질환이 발병하여 심근에 산소와 영양이 공급되지 않으면, 심근경색과 같은 심혈관질환의 발병에 의해 사람을 사망에 이르게까지 할 수 있다.
관상동맥은 심장을 관상(冠狀)으로 둘러싸는 형태로 위치된다. 이에 따라, 관상동맥은 심장 상에서의 관상동맥의 위치를 기준으로 세부적인 종류로 구분될 수 있다. 예를 들어, 관상동맥의 종류는 좌관상동맥(Left Coronary Artery, LCA), 좌주관상동맥(Left Main Coronary Artery, LMCA), 좌전하행(관상)동맥(Left Anterior Descending coronary artery, LAD), 근위부(proximal) 좌전하행동맥, 중간부(middle) 좌전하행동맥, 원위부(distal) 좌전하행동맥, 우관상동맥(Right Coronary Artery, RCA), 근위부 우관상동맥, 중간부 우관상동맥, 원위부 우관상동맥, 후하행동맥(posterior descending artery, PDA)이 있을 수 있다.
심혈관계질환을 예방하기 위해서는 상술한 관상동맥을 정확하게 분석하는 것이 필수적이다. 관상동맥은 심장에서 뻗어 나와 3차원 볼륨을 가지고 가늘고 길게 분포하는 특징을 가진다. 따라서 그 분석과정에서 필수적으로 관상동맥의 주요 위치들에 대한 지역화가 선행되어야 한다. 그러나 관상동맥은 정확하게 검출하는 것은 어려운 문제로 여겨져 왔으며, 주로 추적기법과 최적화 기법에 기반 한 기술로 검출하였다. 추적기법은 병변이 관상동맥 중간에 끼어있으면 추적을 멈추거나 엉뚱한 곳을 추적하는 문제가 있다. 또한 가지혈관과 같은 복잡한 구조에는 적용하기가 어렵다.
그리고 의료진은 의료 영상(예를 들어, 관상동맥 CTA 영상)등을 통해 관상동맥의 협착 등을 분석할 시 수동(manually)으로 분석하므로 시간소모가 큰 반면 진단의 정확성은 높지 않은 실정이다.
따라서 본 발명은, 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 관상동맥 CTA 영상으로부터 주 혈관과 분지 혈관을 구분한 뒤 주 혈관의 단면영상을 획득하여 관상동맥의 협착을 진단함으로써 진단의 정확성을 높일 수 있는 관상동맥 협착진단 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 관상동맥 협착 진단의 정확성을 높이기 위해 조영제를 투입한 후의 CTA 영상에서 관상동맥의 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 관상동맥 협착 진단의 정확성을 높이기 위해 주 혈관의 단면영상을 획득하기 위한 컷 포인트(cut-point)를 설정하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 획득한 주 혈관의 단면영상에서 주 혈관의 지름을 기준으로 관상동맥 협착 진단을 수행하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 관상동맥 협착 진단의 정확성을 높이기 위해 주 혈관의 지름과 주 혈관의 단면적을 모두 고려하여 관상동맥 협착 진단을 수행하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 대상체의 심장 혈관에 조영제를 투입한 후의 영상을 획득하는 단계와 획득한 상기 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계와 상기 주 혈관의 단면영상을 획득하는 단계와 획득한 상기 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름을 측정하는 단계 및 상기 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계에서, 상기 분지 혈관은 지름이 기 설정된 값 이하인 혈관으로 정의되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 주 혈관의 단면영상은, 심전도 측정 데이터를 통해 획득하는 것을 특징으로 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 주 혈관의 단면영상을 획득하기 전, 상기 심전도 측정 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 경우, 감지된 영역 내에서 상기 주 혈관의 단면영상 획득을 위한 지점을 설정하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하는 경우, 상기 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 제1 범위는 정상혈관의 지름을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 정상혈관의 지름은 정상혈관의 근위부 지름과 원위부 지름을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상기 제2 범위는 정상혈관의 단면적을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 제공한다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 획득한 영상에서 관상동맥의 주 혈관을 정확하고 신속하게 특정함으로써, 영상 판독에 이용되는 리소스를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 영상을 판독하는 작업자의 숙련도와 무관하게 통일된 결과를 획득하고, 이를 통해 진단 과정을 간소화할 수 있으며 진단의 신뢰도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 주 혈관의 지름과 주 혈관의 단면적을 모두 고려함으로써 관상동맥 협착 진단의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관상동맥 협착 진단 방법의 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 심장의 주기와 심전도를 나타낸 도면이다.
도 3은 심장의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 심장과 관상동맥을 나타낸 도면이다.
도 5는 관상동맥을 확대한 도면이다.
도 6은 정상혈관과 경화혈관을 나타낸 도면이다.
도 7은 주 혈관의 횡단면과 종단면을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 관상동맥 협착 진단 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2는 심장의 주기와 심전도를 나타낸 도면이다.
도 3은 심장의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 심장과 관상동맥을 나타낸 도면이다.
도 5는 관상동맥을 확대한 도면이다.
도 6은 정상혈관과 경화혈관을 나타낸 도면이다.
도 7은 주 혈관의 횡단면과 종단면을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 관상동맥 협착 진단 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
컴퓨터 단층촬영(computer tomography, CT)은 여러 방향에서 찍은 엑스선 영상들로 단면의 영상을 복원하는 방식의 단층촬영기술을 말한다. 컴퓨터 단층촬영에서는 엑스선 생성기와 엑스선 검출기가 피험체를 두고 쌍으로 회전하여 전 방향에서 엑스선 영상을 촬영한다. 이렇게 얻어진 원 영상을 사이노그램(sinogram)이라 한다.
이 후 컴퓨터로 역 라돈 변환 계산을 통해 복원하면 횡단면 영상을 얻을 수 있다. 이 때 횡단면 영상에서 각 픽셀은 각 부분의 감쇠율을 의미한다. 이렇게 얻은 횡단면 영상을 기하학적 처리를 통해 온전한 3차원 영상으로 변환할 수 있다.
상기 감쇠율은, 물의 감쇠율과 비교한 상대적 단위인 하운스필드 단위(HU)를 사용한다. 일반적으로 공기는 -1000 HU, 물은 0 HU, 해면골은 400 HU, 두개골은 2000 HU 이상으로 찍힌다. 이렇게 복원한 횡단면은 피험체의 아래에서 위를 바라본 모습으로 찍히므로 신체의 좌측은 영상의 우측에, 신체의 우측은 영상의 좌측에 표시된다.
컴퓨터 단층촬영 혈관조영술(computed tomography angiography)은 조영제를 주사하고 여러 각도에서 엑스선을 조사하며 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 혈관과 몸 안 혈류의 자세한 영상을 얻는 검사법으로써, 동맥류(혈관벽의 튀어나온 것), 동맥 폐색(막힘), 혈전 등과 같은 혈관 문제를 진단할 수 있으며, CT 혈관조영법 또는 CTA 라고 지칭한다.
이하 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 영상은 상기 CTA 영상을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관상동맥 협착 진단 방법의 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 관상동맥 협착진단 방법을 수행하는 장치(100,300,500)는 CT 장치(1000)와 연동되어 구성될 수 있다.
CT 장치(1000)는 상술한 바와 같이 여러 방향에서 찍은 엑스선 영상들로 단면의 영상을 복원하는 방식의 단층촬영기술을 통해 획득한 영상을 역 라돈 변환 계산을 통해 복원하면 횡단면 영상을 얻고, 횡단면 영상을 기하학적 처리를 통해 온전한 3차원 영상으로 변환함으로써 비침습 영상 획득 및 진단이 가능하도록 한다.
본 실시예에서 주 혈관 판단장치(100)는 영상 획득부(110)와 주 혈관과 분지혈관 판단부(130)로 구성될 수 있다.
영상 획득부(110)는 CT 장치(1000)에서 촬영된 영상을 입력 받을 수 있다. 보다 구체적으로 촬영자(10)에게 조영제를 투여한 후의 영상인 CTA 영상을 의미할 수 있다. 영상 획득부(110)는 생성된 CTA 영상을 입력 받거나, 직접 생성하는 것도 가능하다.
획득한 CTA 영상을 통해 심장 질환의 진단을 위해서는 영상내 심장의 혈관에서 주 혈관(cardiac veins)과 분지 혈관(diagonal branch, branch vessels)의 구분이 중요하며, 따라서 완벽한 정량적 분석을 위해서는 많은 수의 영상을 정확히 분석해야 한다.
다만, 이러한 분할 과정은 판독자의 숙련도와 집중도에 따라 영향을 받으므로 자동화를 통해 보다 공통된 기준으로 정확한 분할을 수행할 필요가 있다.
따라서, 본 실시예에서 주 혈관과 분지 혈관 판단부(130)는 CTA 영상을 신경망의 입력으로 주 혈관을 판단할 수 있다. 신경망은 보다 정확한 분할을 위해 다양한 학습 데이터를 통해 학습을 수행하고 이를 통해 상술한 주 혈관 판단의 성능을 높인다.
주 혈관과 분지 혈관 판단부(130)를 통해 구분된 주 혈관 정보를 이용하여 측정장치(300)는 주 혈관의 지름, 단면 등을 측정할 수 있다.
보다 구체적으로, 측정장치(300)는 컷 포인트 결정부(310)와 주 혈관 측정부(330)를 포함할 수 있다. 컷 포인트 결정부(310)는 주 혈관의 단면영상을 획득하기 위해 주 혈관의 일 지점을 결정할 수 있다. 컷 포인트 결정부(310)는 심전도의 측정 데이터를 파탕으로 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 경우, 감지된 영역 내에서 주 혈관의 단면영상을 획득할 수 있으며 이는 도 2를 참고하여 보다 자세히 후술한다.
주 혈관 측정부(330)는 컷 포인트 결정부(310)에서 결정된 지점 또는 영역 내에서 획득된 주 혈관의 단면 영상을 통해 주 혈관의 지름 또는 단면적을 측정할 수 있다.
진단부(500)는 주 혈관 측정부(330)에서 측정된 주 혈관의 지름 또는 단면적이 기 설정된 범위에 해당하는지 여부를 판단하여 관상동맥 협착을 진단할 수 있다.
도 2는 심장의 주기와 심전도를 나타낸 도면이다.
이하 도 2를 참고하여 설명한다.
구체적으로 도 2의 아래는 심장의 주기에 대응하여 심장의 전기적 활동을 증폭하여 기록한 심전도(electrocardiogram : ECG)를 나타낸 도면이다. 일반적으로 ECG의 1주기는 PQRST파로 구분되며, P파(波)는 심방의 흥분으로 인하고, QRS파는 심실의 흥분으로 인하고, T파는 심실의 회복과정으로 인하게 된다.
도 2의 (a)는 P파가 관측되는 구간을 나타낸 도면으로써, 전기자극에 의해 심방의 수축이 개시되는 시점을 의미한다. 도 2의 (b)는 P파가 관측된 후, 심방의 수축이 진행되고 있는 구간을 의미한다.
도 2의 (c)는 QRS파가 관측되는 구간을 나타낸 도면으로써, 전기자극에 의해 심실이 수축이 개시되는 시점을 의미한다. Q파는 P파의 뒤에서 R파의 앞에 생기는 음성(하향)의 극(棘)을 말하고 심신의 흥분을 나타내는 QRS군의 첫 하향의 극을 의미한다. R파는 심전도의 있어서의 심실내 흥분전도파 가운데 상향(上向)의 극파(棘波)를 의미한다. S파는 정상심전도에서 R파에 이어서 일어나는 QRS군의 하방에의 진동을 의미한다. 도 2 (d)는 T파가 관측되는 구간으로써, 심실근의 재분극에 의해 형성된다.
즉, 심장은 초기 이완기, 심방 수축기, 심방의 등적수축기, 심실분출, 심실회복기 등의 주기를 거치며 그에 따른 심장의 부피변화 및 심전도는 도 2에서 나타난 바와 같다.
상기 Q파는 P파의 뒤에서 R파의 앞에 생기는 음성(하향)의 극을 의미하며, 심신의 흥분을 나타내는 QRS군의 첫 하향의 극을 의미한다. 이상 Q파는 단극유도에서 그 깊이가 R파 높이의 25% 이상 Q의 처음에서부터 첨단까지의 시간이 0.03초 이상일 경우 이상 Q파로 간주될 수 있으며, 이는 본 실시예의 관상동맥 협착진단을 위한 주 혈관의 단면영상 획득 영역의 기준이 될 수 있다.
또한, ST 분절은 QRS 파장과 T파장 사이에 있는 부분을 의미한다. ST 분절은 심근 세포 전부가 탈분극(흥분)한 결과 심장 각부에서 전위차가 소실하기 때문에 기선에 되돌아가는 시상을 의미한다.
본 실시예에서 진단하고자 하는 관상동맥 질환으로 분류되는 급성심경색(myocardial infarction), 협심증(angina pectoris) 등이 발생할 경우 장해부분과 정상부분 사이에는 전위차가 발생하기 때문에 ST 분절은 기선에서 위쪽 또는 아래쪽으로(ST 상승: ST-elevation, ST 하강: ST-depression) 기울어지기 때문에 본 실시예의 관상동맥 협착진단을 위한 주 혈관의 단면영상 획득 영역의 기준이 될 수 있다.
예를 들어, 왼편과 오른편 심실자극시각에는 큰 차이가 생기면 ST 분절은 기선에서 벗어난다.(심실비대, 다리마비, 심실성기외 수축시) 심내막측 허혈(장해) 내지 괴벽성 심근경색으로 향하는 대측부분에서 ST 하강을, 심외막측 허혈(장해) 내지 관벽성 경색부위에서는 ST 상승 현상이 나타날 수 있다. 심근허혈에서 발생하는 ST부위 편위를 1차성 ST 하강으로 지칭될 수 있고, 심실내전도연 때문에 생기는 경우를 2차성 ST 하강으로 지칭될 수 있다.
즉 본 실시예는 관상동맥 협착진단의 정확성을 높이기 위해 이상증세가 예측되는 주 혈관의 단면영상 획득을 위한 지점 또는 영역(이상 컷포인트)을 상술한 심전도 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 영역 내에서 결정할 수 있다.
도 3은 심장의 단면을 나타낸 도면이다.
이하 도 2 내지 도 3을 참고하여 심장 주기와 ECG, 심장의 신호전달에 대해 구체적으로 설명하면, 대정맥(91)을 통해 동맥계를 거쳐 온 몸을 순환한 혈액이 모아져 우심방으로 들어간다. 우심방으로 혈액이 유입된 후, SA node(911)에서 전기적 신호가 발생하여 우심방이 수축이 진행되고 발생된 신호는 AV node(912), 히스다발(Bundle of His, 913)을 통해 푸르키네 섬유(Purkinje fibers, 914)로 신호가 전달된다.
보다 구체적으로, 심장(9)은 스스로 박동하며, 심장(9)에는 스스로 탈분극을 주기적으로 생성시키는 자율박동세포가 있는 박동원이 존재한다.
자율박동세포에서 생성된 탈분극은 수축세포로 전달되고 수축세포들은 개재판을 이용하여 다른 수축세포로 전기 신호를 전달한다. 초기 박동을 생성하는 곳은 동방결절(sinoatrial node, SA node, 911)이다.
동방결절(911)은 우심방에 있고, 심방과 심실사이에는 절연 기능을 가진 섬유조직이 있기 때문에 동방결절(911)에서 발생한 신호를 전달하는 특수화된 전달 체제가 존재해야만 한다.
동방결절에서 발생한 초기 신호를 심실로 전달하기위해 자율박동세포들이 모인 또 하나의 결절이 방실결절(atrioventricular node, AV node, 912)이다. 이렇게 전달되어 온 방실결절(912)의 전기신호는 바로 심실의 수축세포로 전달되지 않고, 심장의 정단부(심장의 아래쪽 부위)에 있는 수축세포부터 수축하도록 다른 전달 체제를 통해 심장의 정단부로 전기신호를 전달해야 한다.
히스다발((Bundle of His, 913)은 방실결절(912)의 신호를 아래의 히스다발(913)를 거쳐 푸르기네 섬유(914)로 전달하는 중간 전기신호 전도 체제이다.
본 실시예는 상술한 촬영자의 CTA 영상에서 주 혈관을 구분한 뒤, ECG 데이터를 통해 주 혈관의 단면영상을 획득하기 위한 영역 또는 지점(컷 포인트)를 결정하고, 획득한 단면영상을 통해 주 혈관의 지름, 단면적 등을 측정하여 이를 기 설정된 범위에 해당하는지 여부를 판단함으로써 관상동맥 협착을 진단할 수 있다.
도 4는 심장과 관상동맥을 나타낸 도면이다.
이하 도 4를 참고하여 설명한다.
본 실시예에서 설명되는 관상동맥은 심장바깥막의 지방조직이 위치한 방향으로 심장 겉을 지나가며, 심장에서 나온 대동맥(92)에서 분지된다. 심장의 수축 시 좌심실로부터 대동맥 판막을 통과한 산소가 풍부한 혈액의 일부는 대동맥 판막 바로 위에서 기시하는 관상동맥을 통해 심장근육으로 흐르게 된다. 관상동맥은 심장 주위를 둘러싸고 흐르며, 그 사이 심장근육으로 뚫고 들어가는 여러 곁가지(예를 들면, 분지 혈관)을 내어 심근 내부로 뚫고 들어가 산소가 풍부한 혈액을 심장 근육에 공급한다. 산소를 근육에 공급한 혈액은 정맥피가 되어 관상정맥으로 모이고 이는 심장의 뒤편으로 유입되어 우심방으로 향한다.
상술한 관상동맥은 크게 우관상동맥(94)과 좌관상동맥(95)으로 구분될 수 있으며, 좌관상동맥(95)은 좌회선지(951)와 좌전하행지(953)으로 구분될 수 있다.
우관상동맥(94)은 우심방, 우심실, 심장의 후방의 근육에 산소를 공급하며, 좌관상동맥(95)은 좌주관상동맥으로 시작하여 주로 좌측 심장 근육에 분포하며, 상술한 좌회선지(951)와 좌전하행지(953)로 나누어진다.
좌회선지(951, 좌회선동맥)은 심장의 좌측 옆면을 따라 뒤로 돌아내려가면서 좌측 심장의 옆면, 후방, 심실 중격의 후방에 산소를 공급하며, 좌전하행지(953, 좌전하행동맥)은 우심실과 좌심실 사이를 따라 심장의 앞면을 따라 내려오면서 심실중격(우심실과 좌심실 사이의 벽), 심장의 전방, 측방의 심장 근육에 산소를 공급한다.
그리고 분지 혈관은 상술한 우관상동맥(94)과 좌관상동맥(95)으로부터 분지되어 심장의 주위를 둘러싸고 있다. 본 실시예에 따른 관상동맥 협착진단 방법은, 관상동맥 협착의 진단 정확성을 높이기 위해 상기 분지 혈관을 제외한 나머지 주 혈관의 단면을 획득한다.
주 혈관의 단면을 획득하기 위해, 먼저 주 혈관과 분지 혈관을 구분해야 한다. 본 실시예는 분지 혈관을 지름이 기 설정된 값 이하인 혈관으로 정의함으로써, 주 혈관과 분지 혈관을 구분할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 바람직하게 1.5mm로 정의될 수 있다.
도 5는 관상동맥을 확대한 도면으로써, 협심증이 발생한 부위를 나타낸다.
이하 도 5를 참고하여 설명한다.
협심증(angina pectoris)이란, 관상동맥의 폐쇄나 협착에 의해 심장근육에 충분한 혈액 공급이 이루어지지 않아(심근의 허혈, myocardial ischemia) 생기는 흉부의 통증이나 불편감을 의미한다. 이러한 심근 허혈은 심장 근육에 혈액을 공급하는 하나 또는 그 이상의 관상동맥이 막히거나 좁아졌을 때 발생한다.
협심증은 증상, 원인 등에 의해 안정형 협심증(stable angina pectoris), 불안정형 협심증(unstable angina pectoris), 이형성 협심증(variant stable angina pectoris)으로 구분될 수 있다.
안정형 협심증(stable angina pectoris)의 증상은 주로 계단을 오르거나 달리는 등 운동이나 심한 감정적 스트레스를 받는 상황에서 흉부 불편감이 초래되는 경우가 일반적이다.
불안정형 협심증(unstable angina pectoris)은 흉통이 예측할 수 없이 발생하고, 상술한 안정형 협심증에 비해 증상이 심하고 오래 지속되는 경우가 일반적이며, 이러한 불안정형 협심증은 급성 상동맥 증후군(acute coronary syndrome)의 일종이다.
이형성 협심증(variant stable angina pectoris, 변이형 협심증)은 일시적인 관상동맥의 경련에 의해 유발되며, 이러한 이형성 협심증 환자의 2/3는 적어도 한 개 이상의 관상동맥에 동맥 경화를 가지고 있는 것이 일반적이다.
도 5에서 나타난 바와 같이 상술한 관상동맥의 협착은 주 혈관의 일부에서 발병되므로 본 실시예는 상술한 바와 같이 주 혈관을 분지 혈관과 구분하여, 주 혈관의 단면영상을 통해 관상동맥의 협착진단을 수행한다.
도 6은 정상혈관과 경화혈관을 나타낸 도면이며, 도 7은 주 혈관의 횡단면과 종단면을 나타낸 도면이다.
이하 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.
도 6의 (a)는 정상혈관의 내부를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 경화혈관의 내부를 나타낸 도면이다. 이를 참고하면, 정상혈관은 내부에 막힘이 없이 혈류에 장애로 작용하는 물질이 침적되어 있지 않다. 이에 반해 경화혈관의 내부에는 혈류에 장애로 작용하는 물질이 침적되어 있어 혈관의 지름이 정상혈관에 비해 짧으며, 혈관의 단면적이 정상혈관에 비해 작은 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 관상동맥 협착에 따른 질환은 일반적으로 도 6의 (b)에서와 같이 심장의 관상동맥이 좁아지거나 막혀서 심장 근육에 충분한 혈액공급이 이루어지지 못할 때 발병하는 질환이다. 혈관이 좁아지는 원인은 혈관 벽에 콜레스테롤과 같은 지방질(9600)이 쌓이는 죽상경화증 그리고 이와 동반된 혈전에 의해 발병된다.
도 7을 참고하여 관상동맥의 주 혈관 단면을 살펴보면, 관상동맥은 내막(intima), 중막(media), 외막(adventitia)으로 이루어져 있다. 내막 내막(intima)은 혈류가 접촉하는 가장 안쪽의 내벽으로써, 혈관내피세포(endothelial cell)으로 이루어져 있다. 중막(media)는 혈관 평활근(smooth muscle cell) 및 아교질 섬유, 탄력 섬유로 구성되어 있는 가운데 층으로 혈관 확장 및 수축을 조절한다. 외막(adventitia)은 외측의 결합조직으로써, 미세혈관망(vasa vasorum)이 존재한다.
상술한 관상동맥의 협착은 내막(intima)의 손상으로부터 시작된다. 내막이 손상됨에 따라 혈관의 수축, 혈소판 및 백혈구의 접착, 혈전 형상, 콜레스테롤의 축적 등의 현상이 일어나고 이에 따라 혈관이 막히게 된다.
도 7에서 상부 도면은 혈관 조영술에 의해 혈관의 지름을 나타낸 도면 (angiographic view, diameter)이고, 도 7의 하부 도면은 상부 도면에서 각각 내막의 지름 비율에 따른 단면적을 나타낸 도면(histologic view, area)이다.
본 실시예에서 관상동맥 협착 진단은 주 혈관의 단면영상에서 측정된 지름이 기 설정된 범위에 해당하는지 여부를 우선적으로 판단하여 진단할 수 있다. 즉, 혈관의 지름을 기준으로 측정한 값(도 7의 상부 도면)에 대해 우선순위를 둘 수 있다. 나아가, 본 실시예는 관상동맥 협착 진단의 정확성을 높이기 위해 상술한 바와 같이 지름을 기준으로 측정한 값과 단면적을 기준으로 측정한 값(도 7의 하부 도면)을 교집합으로 활용하여 진단할 수 있으며, 이러한 본 실시예의 진단 방법은 이하 자세히 후술한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 관상동맥 협착진단 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
이하 도 8 및 도 9를 참고하여 설명한다.
도 8을 참고하면 본 실시예의 관상동맥 협착진단 방법은, 심장 혈관 영상을 획득하는 단계(S10), 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계(S30), 컷 포인트를 결정하는 단계(S50), 주 혈관을 측정하는 단계(S70) 및 진단하는 단계(S90)를 포함할 수 있다.
심장 혈관 영상을 획득하는 단계(S10)에서 획득되는 심장 혈관 영상은 상술한 컴퓨터 단층촬영 혈관조영술(computed tomography angiography) 영상으로써, 이는 조영제를 주사하고 여러 각도에서 엑스선을 조사하며 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 혈관과 몸 안 혈류의 자세한 영상을 의미한다.
주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계(S30)는 획득한 심장 혈관 영상에서 지름이 기 설정된 값(본 실시예에서는 지름 1.5mm) 이하인 혈관을 분지(branch) 혈관으로 정의하고 이를 배제함으로써 주 혈관을 구분할 수 있다.
컷 포인트 결정 단계(S50)는 구분된 주 혈관에서 단면 영상을 획득하기 위한 지점 또는 영역(컷 포인트)를 결정하는 단계로써, 상기 단면영상 획득을 위한 지점 또는 영역(컷 포인트)은 심장의 주기에 대응하여 심장의 전기적 활동을 증폭하여 기록한 심전도(electrocardiogram : ECG) 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되었는지 여부를 판단하여, 감지된 영역 내에서 결정할 수 있다.
주 혈관을 측정하는 단계(S70)는 상술한 영역 내에서 획득한 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름 또는 단면적을 측정하는 단계이며, 측정된 주 혈관의 지름 또는 단면적을 관상동맥 협착진단 단계(S90)에서 기 설정된 범위와 비교함으로써, 관상동맥 협착을 진단할 수 있다.
도 9를 참고하여, 상술한 각각의 흐름에 대해 보다 자세히 설명하면, 조영제를 투입한 후의 심장혈관 영상을 획득(S110)한 뒤 획득한 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분(S310)할 수 있다.
그리고 심전도 측정 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되었는지 여부를 판단(S510)하여, ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되지 않은 경우, 상기 단계(S510)를 반복 수행한다. 그리고 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 경우, ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 영역을 설정(S530)한 뒤, 감지된 영역 내에서 단면영상의 획득 지점(컷 포인트)을 결정(S550)할 수 있다.
상기 단면영상의 획득 지점은 상술한 바와 같이 주 혈관의 단면영상을 의미하며, ECG 데이터를 통해 그 범위를 설정함으로써 주 혈관 측정의 정확성을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 ECG 데이터를 통해 설정된 범위 내에서 단면영상 획득 지점을 결정한 뒤, 상기 결정된 지점에서 주 혈관의 단면영상을 획득(S570)할 수 있다. 즉, 주 혈관의 단면영상은 심전도 측정 데이터를 통해 획득될 수 있다.
그리고 획득한 주 혈관의 단면영상을 기준으로 주 혈관의 지름을 측정(S710)할 수 있다. 주 혈관의 지름은 혈관의 근위부의 지름을 기준으로 측정될 수 있으며, 정상혈관에서 상기 혈관의 근위부의 지름은 상술한 혈관의 내막(intima)의 지름에 대응될 수 있고, 경화혈관에서 상기 혈관의 근위부의 지름은 내막(intima) 또는 지방질(9600)을 포함하는 혈관의 내부 지름에 대응될 수 있다.
한편, 주 혈관의 지름을 측정(S710)한 뒤, 이를 기준으로 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하는지 여부를 판단(S730)할 수 있다. 상기 제1 범위는 정상혈관의 지름을 기준으로 설정될 수 있다.
보다 구체적으로 제1 범위는 정상혈관의 근위부 지름과 원위부 지름을 기준으로 설정될 수 있으며, 상기 근위부 지름은 혈관의 내막(intima) 지름에 대응될 수 있고, 원위부 지름은 혈관의 외막(adventitia)에 해당할 수 있다. 상기 제1 범위는 협착부위의 근위부 정상혈관 지름과 원위부 정상혈관 지름의 합의 1/2로 정의될 수 있다.
측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하지 않는 경우 관상동맥 협착이 아님을 확진(S930)할 수 있다. 그리고 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하는 경우, 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하는지 여부를 판단(S750)할 수 있다.
상기 제2 범위는, 정상혈관의 단면적을 기준으로 설정될 수 있으며, 보다 구체적으로 정상 혈관 단면적의 75% 이상으로 설정될 수 있다. 상술한 도 7의 하부 (b)와 (c)는 정상 혈관 단면적의 75%가 되는 경우를 나타낸다.
즉 본 실시예는 CTA 혈관 영상의 종단면(도 7의 상부 도면)을 통해 혈관의 지름을 우선순위 기준으로 하여 관상동맥 협착을 진단할 수 있으며, 나아가 진단의 정확성을 높이기 위해 CTA 혈관 영상의 횡단면(도 7의 하부 도면)을 통해 혈관의 단면적을 상기 혈관 지름과 교집합으로 이용하여 관상동맥 협착을 진단할 수 있다.
따라서 상기 단계(S750)에서 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하지 않을 경우, 주 혈관의 지름을 기준으로 다시 판단하도록 단계가 반복 수행되고, 상기 단계(S750)에서 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하는 경우 관상동맥 협착을 확진(S910)할 수 있다.
따라서, 상기 단계(S910)는 상술한 3개의 주관상동맥(우관상동맥(94), 좌회선지(951), 좌전하행지(953)) 중 어느 하나에 협착이 있는 경우 관상동맥 협착을 확진(S910)한다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 촬영자
1000: CT 장치
100: 주 혈관 판단장치 300: 측정장치
500: 진단부
100: 주 혈관 판단장치 300: 측정장치
500: 진단부
Claims (15)
- 대상체의 심장 혈관에 조영제를 투입한 후의 영상을 획득하는 단계;
획득한 상기 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계;
상기 주 혈관의 단면영상을 획득하는 단계;
획득한 상기 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제1항에 있어서,
상기 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계에서, 상기 분지 혈관은 지름이 기 설정된 값 이하인 혈관으로 정의되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제1항에 있어서,
상기 주 혈관의 단면영상은, 심전도 측정 데이터를 통해 획득하는 것을 특징으로 관상동맥 협착진단 방법. - 제3항에 있어서,
상기 주 혈관의 단면영상을 획득하기 전, 상기 심전도 측정 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제4항에 있어서,
상기 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 경우, 감지된 영역 내에서 상기 주 혈관의 단면영상 획득을 위한 지점을 설정하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제1항에 있어서,
상기 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하는 경우, 상기 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 범위는 정상혈관의 지름을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제7항에 있어서,
상기 정상혈관의 지름은 정상혈관의 근위부 지름과 원위부 지름을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제2 범위는 정상혈관의 단면적을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법. - 대상체의 심장 혈관에 조영제를 투입한 후의 영상을 획득하는 영상 획득부;
획득한 상기 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 혈관 판단부; 및
상기 혈관 판단부의 구분에 따라 주 혈관의 단면영상을 획득하고, 상기 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름을 측정하고,
상기 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 장치. - 제10항에 있어서,
상기 주 혈관의 단면영상은, 심전도 측정 데이터를 통해 획득하는 것을 특징으로 관상동맥 협착진단 장치. - 제11항에 있어서,
상기 주 혈관의 단면영상을 획득하기 전, 상기 심전도 측정 데이터에서 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 장치. - 제4항에 있어서,
상기 ST 분절의 변화 또는 Q파가 감지된 경우, 감지된 영역 내에서 상기 주 혈관의 단면영상 획득을 위한 지점을 설정하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위에 해당하는 경우, 상기 주 혈관의 단면적이 기 설정된 제2 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 장치. - 대상체의 심장 혈관에 조영제를 투입한 후의 영상을 획득하는 단계;
획득한 상기 영상에서 주 혈관과 분지 혈관을 구분하는 단계;
상기 주 혈관의 단면영상을 획득하는 단계;
획득한 상기 주 혈관의 단면영상을 통해 주 혈관의 지름을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 주 혈관의 지름이 기 설정된 제1 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관상동맥 협착진단 방법을 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210108949A KR102620619B1 (ko) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
| KR1020230193761A KR20240007892A (ko) | 2021-08-18 | 2023-12-28 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210108949A KR102620619B1 (ko) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230193761A Division KR20240007892A (ko) | 2021-08-18 | 2023-12-28 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230026838A true KR20230026838A (ko) | 2023-02-27 |
| KR102620619B1 KR102620619B1 (ko) | 2024-01-03 |
Family
ID=85329415
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210108949A KR102620619B1 (ko) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
| KR1020230193761A KR20240007892A (ko) | 2021-08-18 | 2023-12-28 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230193761A KR20240007892A (ko) | 2021-08-18 | 2023-12-28 | 관상동맥 협착 판단 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR102620619B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050072496A (ko) * | 2002-11-29 | 2005-07-11 | 아머샴 헬스 에이에스 | 초음파 촬영 방법 |
| JP2013180160A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Fujifilm Corp | 画像診断支援装置、方法およびプログラム |
| KR20150061055A (ko) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | 삼성전자주식회사 | 관상동맥 cta 영상으로부터 관상동맥의 병변을 검출하는 방법 및 장치 |
| KR20210027035A (ko) * | 2019-08-30 | 2021-03-10 | 연세대학교 원주산학협력단 | 관상동맥 조영 영상을 이용한 심장 협착증 진단 알고리즘 |
-
2021
- 2021-08-18 KR KR1020210108949A patent/KR102620619B1/ko active IP Right Grant
-
2023
- 2023-12-28 KR KR1020230193761A patent/KR20240007892A/ko active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050072496A (ko) * | 2002-11-29 | 2005-07-11 | 아머샴 헬스 에이에스 | 초음파 촬영 방법 |
| JP2013180160A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Fujifilm Corp | 画像診断支援装置、方法およびプログラム |
| KR20150061055A (ko) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | 삼성전자주식회사 | 관상동맥 cta 영상으로부터 관상동맥의 병변을 검출하는 방법 및 장치 |
| KR20210027035A (ko) * | 2019-08-30 | 2021-03-10 | 연세대학교 원주산학협력단 | 관상동맥 조영 영상을 이용한 심장 협착증 진단 알고리즘 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102620619B1 (ko) | 2024-01-03 |
| KR20240007892A (ko) | 2024-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11445996B2 (en) | Endovascular navigation system and method | |
| JP4441322B2 (ja) | 心外膜リードを用いる両心室ペーシングの計画及び治療のための心臓ｃｔシステム及び方法 | |
| Graham et al. | Simultaneous comparison of electrocardiographic imaging and epicardial contact mapping in structural heart disease | |
| Shah et al. | Validation of novel 3-dimensional electrocardiographic mapping of atrial tachycardias by invasive mapping and ablation: a multicenter study | |
| US8116849B2 (en) | Non-invasive temperature scanning and analysis for cardiac ischemia characterization | |
| US10959618B2 (en) | Imaging toolbox for guiding cardiac resynchronization therapy implantation from patient-specific imaging and body surface potential mapping data | |
| Boettler et al. | New aspects of the ventricular septum and its function: an echocardiographic study | |
| JP6818492B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム | |
| US9706952B2 (en) | System for ventricular arrhythmia detection and characterization | |
| ITBO20010110A1 (it) | Procedimento e dispositivo impiantabile per la misura intrapolmonare di proprieta' fisiche del tessuto polmonare dipendenti dalla sua densit | |
| US9848785B2 (en) | Analysis and characterization of patient signals | |
| US10244958B2 (en) | Device for measurement and evaluation of cardiac function on the basis of thoracic impedance | |
| US20180303345A1 (en) | System and Method for Imaging Episodic Cardiac Conditions | |
| US10918358B2 (en) | Monitoring system method and device | |
| JP5684960B2 (ja) | 胸郭インピーダンスデータに基づく心房細動や洞不整脈の心機能表示方法、心機能評価システム、及び心機能データ評価プログラム | |
| KR102620619B1 (ko) | 관상동맥 협착 판단 방법 | |
| CN115530792B (zh) | 基于盐水造影的右心衰图像分析方法、系统及设备 | |
| CN109414185B (zh) | 回避收缩期执行oct成像的方法及其执行装置 | |
| Daners et al. | Real-Time Ventricular Volume Measured Using the Intracardiac Electromyogram | |
| Dual et al. | Acute changes in preload and the QRS amplitude in advanced heart failure patients | |
| CN104095648A (zh) | Ct扫描控制设备及ct扫描系统 | |
| US20220007990A1 (en) | Methods of Ventricular Arrhythmia Localization Using a 3D Heart Model | |
| Ding et al. | Dynamic three-dimensional visualization of the left ventricle by intracardiac echocardiography | |
| Caro Zapata | Novel technique for Pulse Wave Detection: Electrical Bio-Impedance Plethysmography | |
| Oneglia et al. | Effect of Aging on Pulmonary Venous Flow Velocity Pattern: An Echocardiographie Doppler Study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |