KR20240043793A - 조직 구조 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법 - Google Patents

조직 구조 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법 Download PDF

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Abstract

조직 구조의 상태의 시간적 진화를 비침습적으로 검출하는 방법에서는, 신체 부위(1)과 관련하여 제1 측정 데이터가 비침습적인 방식으로 기록되고, 기록된 측정 데이터로부터 제1 이미지 데이터가 생성된다. 이러한 제1 이미지 데이터는 제1 로컬 단말기(100.1)를 사용하여 로컬에서 전처리되고, 제1 식별 데이터와 함께 제1 로컬 단말기(100.1)에서 저장을 위해 서버(10)로 전송된다. 저장된 영상 데이터는 추후에 제2 식별 데이터를 기초로 서버(10)에서 검색되어 제2 로컬 단말기(100.2)에 표시된다. 그런 다음 신체 부위(1)와 관련된 제2 측정 데이터가 비침습적인 방식으로 기록되어 제2 이미지 데이터를 생성한다.

Description

조직 구조 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법
본 발명은 조직 구조(tissue structure)의 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 방법을 수행하기 위한 시스템 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
의료 진단의 맥락에서 진단을 위한 기본 정보를 얻고 치료 조치를 적시에 취하는 동시에 불필요한 조치를 피하기 위해 시간에 따른 조직 구조의 상태의 발달을 추적하는 것은 유용한 경우가 많다.
예를 들어, 급성 구획 증후군(acute compartment syndrome)(흔히 로게 증후군(loge syndrome)이라고도 함)의 가능성이 있는 경우, 외상성 충격 후 해당 구획 또는 구획들을 모니터링해야 한다. 이를 위해, 몇 시간 간격으로 일련의 검사를 실시한다. 각 검사의 결과와 시간 경과에 따른 발달은 진단의 기초와 외과적 치료에 대한 판단의 기초로 사용된다. 검사에는 다양한 기술이 알려져 있다. 가장 간단한 방법은 구획의 탄성 특성을 캡처하기 위한 수동 촉진(manual palpation)이다. 여기서, 검사하는 의사는 주로 자신의 경험에 의존하는 데, 이는 상이한 전문가들이 상이한 결론을 내릴 것임음 의미한다. 구획에서 직접 압력을 측정하면 더 높은 신뢰도를 얻을 수 있지만, 이러한 검사는 침습적이므로 고통스럽고 일반적으로 감염 위험과 관련이 있다.
따라서, WO 2019/106535 A1(U. 바우만, V. 바우만)에서는 무엇보다도 구획의 탄성 특성을 체계적이고 비침습적으로 캡처하기 위해 압력 측정 장치와 초음파 측정 장치의 조합이 제안되었다. 이러한 조합은 구획 증후군의 진단을 위한 기본 정보를 얻는 데에도 적합하다.
조직 구조의 검사가 서로 다른 시간에 서로 다른 전문가에 의해 수행되는 경우, 검사 위치 또는 해당 파라미터와 같은 상이한 검사 방식이 서로 달라 다른 결과를 가져올 수 있다. 이것은 동일한 조직 구조에 대한 여러 검사 결과를 비교하여 추세 정보를 얻는 것을 특히 어렵게 한다. 특히 비침습적 검사, 예를 들어, 휴대용 기기를 사용하여 수행하는 검사의 경우, 위치 설정에서 체계적인 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 과제는 시간적으로 상쇄된 여러 검사를 기반으로 진단 목적으로 향상된 기본 정보를 제공하는 조직 구조의 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하기 위해 처음에 언급된 기술 분야에 속하는 방법을 생성하는 것이다.
문제에 대한 해법은 청구항 1의 특징에 의해 정의된다. 본 발명에 따르면, 조직 구조의 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법은:
a. 검사 대상의 신체 부위의 제1 측정 데이터의 비침습적 기록 및 기록된 측정 데이터로부터 제1 이미지 데이터의 생성 단계;
b. 제1 로컬 단말 장치를 사용하여 제1 이미지 데이터를 로컬 전처리하는 제1 이미지 데이터의 로컬 전처리 단계;
c. 전처리된 제1 이미지 데이터 및 제1 식별 데이터를 제1 로컬 단말 장치로부터 저장용 서버로 전송하는 전송 단계;
d. 이후 시점에 제2 식별 데이터를 사용하여 제2 로컬 단말 장치에 의해 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 검색하는 검색 단계;
e. 검색된 이미지 데이터를 제2 로컬 단말 장치에 표시하는 표시 단계; 및
f. 신체 부위의 제2 측정 데이터를 비침습적으로 기록하여 제2 이미지 데이터를 생성하는 제2 이미지 데이터의 생성 단계
를 포함한다.
이 절차는 특히 사람에게 적합하지만 수의학에도 사용될 수 있다.
비침습적 캡처 또는 비침습적 측정 데이터 기록은 절개 없이 신체에 장치나 카테터를 삽입하지 않고, 즉 순전히 외부에서 수행되는 단계를 포함한다. 특히 여기에는 신체 외부에서 또는 적절한 장(field) 또는 방사선(예, 초음파 검사, X-선 검사, MRI, OCT 등)을 사용하여 수행되는 측정이 포함된다.
식별 정보는 예를 들어 숫자 또는 영숫자 문자열이지만, 예를 들어 이미지 데이터일 수도 있다. 식별 데이터는 환자의 신원(예, 이름, 보험 번호 등)에 대한 결론을 도출할 수 없도록 하는 것이 바람직하다. 특히 민감한 환자 정보는 이러한 방식으로 보호될 수 있으며, 서버에서 전송되거나 저장된 데이터에 근거하지 않고 로컬에서만 할당될 수 있다.
제1 및 제2 이미지 데이터는 특히 단면 이미지, 예를 들어 측정 위치에서 신체 피부에 접하는 평면에 대해 60°-120°의 각도를 형성하는 평면에 대한 이미지이다. 그러나, 3차원 이미지는 제1 및 제2 이미지 데이터로 생성될 수도 있다. 제1 및 제2 이미지 데이터는 각각 하나 이상의 이미지를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 이미지 데이터의 로컬 전처리 중에 콘트라스트를 높이거나 이미지 노이즈를 줄이거나 윤곽을 향상시키는 등의 필터가 이미지 데이터에 특히 적용된다. 예를 들어, 잘 알려진 HAF 필터(히스토그램 적응형 퍼지 필터)가 사용될 수 있다. 이미지 섹션도 자동으로 선택될 수 있다. 전처리 중에 이미지 데이터로부터 강도 곡선 및/또는 히스토그램과 같은 추가 정보를 얻을 수 있다. 예를 들어 이미지 데이터를 압축할 수도 있다. 제1 이미지 데이터를 획득한 기준과 제1 이미지 데이터의 사용 가능한 형태에 따라 전처리 과정에서 더 많거나 적은 단계가 필요하다.
전처리된 제1 이미지 데이터 및 제1 식별 데이터를 제1 로컬 단말 장치로부터 서버로 전송하는 것은 제1 로컬 단말 장치와 서버가 모두 연결된 데이터 네트워크를 통해 직접 이루어질 수도 있고, 제1 로컬 단말 장치와 관련하여 로컬인 게이트웨이가 사용되어 제1 로컬 단말 장치와 통신하고 모든 로컬 단말 장치에 대해 서버와의 데이터 전송을 담당한다. 특히, 데이터는 보안 인터넷 연결(예, 전송 계층 보안 - TLS 사용)을 통해 전송된다. 예를 들어, 로컬 단말 장치는 (다시 보호되는) WLAN 연결을 통해 라우터에 무선으로 연결된다. 그러나, 예를 들어 모바일 네트워크를 통한 전송도 가능하다. 게이트웨이를 사용하는 경우, 전송할 데이터를 로컬에 임시로 저장할 수 있다. 그러나, 이미지 데이터를 반드시 동일한 단말 장치를 사용하여 나중에 검색할 수 있는 것은 아니며 다른 게이트웨이를 사용할 수도 있기 때문에(예, 환자가 다른 부서나 병원으로 이송되는 경우) 나중 시점에 검색할 수 있도록 최대한의 시간 내에 데이터를 서버로 전송해야 한다.
특히 게이트웨이나 서버로의 전송이 일시적으로 불가능한 경우, 로컬 중간 저장은 제1 로컬 단말 장치 자체에서 이루어질 수도 있다. 특정 경우, 예를 들어 연결이 장기간 중단되는 경우, 동일한 로컬 단말 장치를 다시 사용한다면 나중에 제2 측정에 필요한 데이터(예, 제1 이미지 데이터)를 로컬 캐시로부터 사용할 수 있다.
전처리된 제1 이미지 데이터 또는 그로부터 얻은 추가 처리된 이미지 데이터는 저장 후 제1 식별 데이터에 연결된다.
제1 로컬 단말 장치와 제2 로컬 단말 장치는 예를 들어, 환자가 동일한 위치에서 검사를 받는지 및/또는 다른 시간에 검사하는 동안 동일한 사람에 의해 검사를 받는지에 따라 2개의 장치 또는 동일한 장치일 수 있다. 서버에 데이터를 저장하면 두 경우 모두 동일한 방식으로 제2 측정 데이터를 정확하고 안정적으로 얻을 수 있다. 시간 경과에 따라 환자를 검사하는 데 사용되는 임의의 다른 로컬 단말기에도 동일하게 적용된다.
제1 및 제2 식별 데이터가 고유한 숫자 또는 영숫자 데이터인 경우, 이 데이터를 사용하여 저장된 이미지 데이터를 직접 검색할 수 있다. 이미지 데이터와 같이 정보가 다른 유형인 경우, 제1 식별 데이터와 제2 식별 데이터는 일반적으로 동일하지 않다. 이 경우, 제1 식별 데이터를 제2 식별 데이터에 할당하기 위해 서버에서 비교 동작이 수행된다. 저장된 이미지 데이터는 제1 로컬 단말 장치에 의해 이전에 전송된 전처리된 제1 이미지 데이터 또는 서버에서 추가 처리된 이미지 데이터일 수 있다. 이미지 데이터 외에도 제1 식별 데이터에 연결된 추가 정보를 검색할 수 있다.
검색된 이미지 데이터를 제2 로컬 단말 장치에 표시하면 사용자가 직접 제1 검사를 수행했는지 여부와 관계없이 사용자가 이 이미지 데이터를 사용하여 동일한 검사 부위에서 예를 들어, 단면 평면의 배향과 관련하여 동일한 검사 파라미터로 제2 검사를 쉽게 수행할 수 있다는 점에서 제2 측정 데이터의 획득이 용이해진다. 따라서, 이 이미지 데이터는 제2 검사 중에 동일한 조직 구조를 검사하고 동일한 이미지 섹션을 생성하는 것을 보장하는 탐색 보조 역할을 할 수 있다. 이미지 데이터 외에도 측정의 반복성을 보장하기 위해 서버에 추가 정보, 예를 들어, 신체 피부의 거리 정보, 측정 부위 사진 및/또는 제1 검사 중 측정 과정을 기록한 비디오 시퀀스를 저장하고 제2 단말 장치에서 검색할 수 있다.
따라서, 동일한 로컬 단말 장치와 여기에 통합되거나 연결된 장치들, 즉 측정 데이터를 기록하는 장치를 사용하여 동일한 환자 또는 다른 환자에 대해 연속적인 검사를 수행할 수 있으므로 이미지 데이터와 측정 데이터의 정확한 할당이 항상 보장된다.
방법은 몇 분 내지 몇 시간 간격으로 동일한 종류의 동일한 신체 부위를 여러 번 검사하는 것을 포함하는 일련의 검사에 특히 유리하다. 방법은 또한 휴대용 장치를 사용하여 수행되는 검사에 특히 유리한데, 이러한 경우 이미징에 의한 지원없이 여러 번의 엇갈린 검사에 대해 동일한 프레임워크 조건을 보장하기가 특히 어려울 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 방법은 2개의 측정을 수행하는 것으로 제한되지 않으며, 동일한 2개 이상의 로컬 단말 장치에서 각각의 시간 간격으로 동일한 방식으로 3개 이상의 측정을 수행할 수 있다.
바람직하게는, 제2 측정 데이터가 기록될 때, 제2 이미지 데이터가 특히 검색된 이미지 데이터와 동시에 제2 로컬 단말 장치에 실시간으로 표시된다.
이를 통해 제2 측정 데이터의 기록을 특히 정확하게 모니터링할 수 있으며, 특히 측정 프로세스 중에 시각적 정밀도가 향상된다. 이는 절차의 관찰자 간 및 관찰자 내 신뢰성을 높인다. 예를 들어, 조작자는 본질적으로 동일한 이미지 섹션으로 동일한 조직 구조가 검사되고 있는지 여부를 즉시 인식할 수 있다. 검사 파라미터의 편차도 일반적으로 생성 및 표시된 이미지를 기반으로 쉽게 인식할 수 있다. 실시간 디스플레이로 인해 조작자가 조정하면 즉각적인 효과가 나타나므로 직관적이고 원활한 동작이 이루어진다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 제1 측정 데이터의 비침습적 기록은 초음파 측정 프로세스를 포함한다.
이러한 측정은 어떤 예상되는 유해한 결과없이 태아를 포함한 거의 모든 환자에 대해 수행될 수 있다. 이러한 측정은 민감한 조직을 포함한 다양한 조직 구조를 검사하는 데 적합하며 비교적 저렴한 기술과 소형 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 연속 반복 촬영을 쉽게 수행할 수 있어 개별화되고 위험도에 기초하고 신뢰성 있게 검사 과정을 모니터링할 수 있다.
초음파 측정 대신 또는 초음파 측정과 함께 검사할 조직 구조의 이미지 데이터를 얻는 데 적합한 측정 데이터를 제공할 수 있는 다른 측정 절차, 예를 들어 X-선 검사(CT), 자기공명영상(MRI), 광간섭단층촬영(OCT) 등을 포함한 다른 측정 절차를 수행할 수 있다.
유리하게는, 전처리된 제1 이미지 데이터가 로컬 단말 장치에 표시되고, 디스플레이를 기반으로 추가적인 제1 측정 데이터가 기록될 수 있다.
다른 제1 측정 데이터가 다른 측정 원리를 기반으로 하는 경우, 이미지 데이터의 표시를 통해 특히 해당 측정 장치의 정확한 위치 지정이 가능해진다. 이미지 데이터는 예를 들어 초음파를 기반으로 쉽게 가능한 바와 같이 준 실시간으로 표시되는 것이 특히 바람직하다.
제1 이미지 데이터는 로컬 단말 장치에 표시하고 서버로 전송하기 위해 동일하거나 다른 방식으로 전처리될 수 있다. 또한, 다른 방식으로 전처리된 이미지 데이터를 생성하여 서버로 전송하여 저장하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제1 전처리된 이미지 데이터는 나중에 검색하여 제2 로컬 단말 장치에 표시할 수 있으며, 제2 전처리된 이미지 데이터는 참조 또는 진단 목적으로 서버에 저장되며 제2 측정 데이터를 기록하는 데 필요하지 않다.
제1 측정 데이터의 비침습적 기록은 특히 접촉 압력의 측정을 포함할 수 있다.
접촉력의 값은 앞서 전술한 다른 제1 측정 데이터이다. 예를 들어, 신체 피부에 본질적으로 수직으로 가해지는 접촉력은 조사 중인 조직 구조의 탄성 특성을 판단하는 데 사용될 수 있다.
다른 측정 데이터도 획득하여 이미지 데이터를 얻는 데 사용된 제1 측정 데이터에 연결될 수 있다. 예를 들어, 이것은 심박수, 혈압, 혈중 산소 포화도, 체온 등에 대한 정보, 가능하게는 해당 검사의 위치와 관련하여 포함될 수 있다.
조직 구조의 탄성 상태에 대한 정보를 얻기 위해 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터 모두에서 각각 적어도 두 가지의 다른 접촉 압력 힘이 적용되는 치수를 결정할 수 있다.
애플리케이션의 목적과 사용 가능한 이미지 데이터에 따라, 치수는 점 위치, 길이, 면적 또는 부피가 될 수 있다. 예컨대 타원형 표면의 편심 또는 2개의 평행선 또는 또는 특정 각도의 선들의 길이 비율에 대응하는 비율 크기도 가능하다.
서로 다른 접촉력으로 인한 치수를 비교함으로써 조사 대상 조직 구조의 탄성(또는 강성)을 직접 측정할 수 있다. 예를 들어, 힘의 적용에 따른 조직 구조의 강한 압축은 일반적으로 조직 구조가 전체적으로 높은 탄성을 가지는 것을 의미하는 반면, 낮은 압축은 낮은 탄성(또는 높은 강성)을 나타낸다. 조직 구조가 여러 구획을 가지는 경우, 낮은 탄성은 특히 이들 구획의 높은 내부 압력을 나타낼 수 있다. 이 경우, 구획은 특정 압력이 우세하면서 주변 조직의 압력과 근본적으로 다를 수 있는 신체 내부의 폐쇄된 체강(cavity) 또는 수용 공간으로 이해된다. 여기서 흥미로운 것은 외력의 적용에 의해 탄성적으로 변형될 수 있는 구획이다. 이러한 구획은 특히 근육 조직, 혈관 및 장기(예, 간 또는 뇌)의 구획을 포함한다.
치수를 결정하기 위해, 표시된 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터에 수동 마킹 프로세스를 수행할 수 있다.
수동 마킹 프로세스 중에 조작자는 특히 제1 로컬 단말 장치 및/또는 제2 로컬 단말 장치의 사용자 인터페이스를 통해 표시된 이미지 데이터에서 하나 이상의 점, 선, 면적 및/또는 부피를 정의한다. 이것은 직접 또는 산술 연산을 통해 길이, 면적 또는 부피 값 또는 각도나 편심과 같은 기타 기하학적 값을 가져온다.
수동 마킹 프로세스를 지원하기 위해, 선을 따른 제1 또는 제2 이미지 데이터의 강도 곡선의 도식이 표시된다.
이러한 도식은 마킹 프로세스의 재현성을 향상시키기 때문에 2개 위치에 의해 결정되는 위치들 또는 거리들을 정의할 때 특히 유용한다. 강도 곡선 자체는 표시될 수 있지만, 이를 양자화 프로세스와 같은 적절한 알고리즘으로 평활화하는 것이 때로 유리할 것이다.
제1 또는 제2 이미지 데이터를 기초로 마킹 프로세스 중에 수행할 마킹에 대한 제안이 자동으로 생성되는 것이 유리하다.
이 제안은 조작자에 의한 수동 마킹을 위한 시작점 역할을 하므로 마킹 프로세스를 용이하게 한다. 그럼에도 불구하고, 마킹에 대한 책임은 전적으로 조작자에게 있다.
제안은 특히 가장자리의 인식과 같은 일반적인 이미지 처리 방법의 도움으로 생성된다. 그러나, 제안은 예컨대, 동일 또는 다른 조작자에 의해 행해진 이전의 마킹과 대응하는 이미지 데이터가 모델을 훈련하고 개선하기 위한 학습 데이터로 사용되는 인공 신경망의 도움으로 (감독된) 기계 학습 프로세스를 기초로 할 수도 있다.
치수는 제1 이미지 데이터 또는 제2 이미지 데이터를 기초로 자동으로 결정될 수도 있다.
차원의 결정은 제안의 생성과 마찬가지로 특히 일반적인 이미지 처리 방법 및/또는 기계 학습 프로세스를 기초로 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 전체 시스템에서 처음에는 수동 마킹 프로세스를 제공하고, 자동으로 생성된 제안에 대한 조작자의 조정이 통계적으로 미리 결정된 수준 이하로 떨어지는 경우에만 특정 측정 프로세스에 대한 자동 결정을 허용하는 것이 가능하다.
수행될 측정의 위치는 예를 들어 이미지 데이터에 대한 해당 마킹 프로세스에 의해 조작자에 의해 결정될 수 있지만, 자동으로 결정될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 위치는 제1 측정 중에 조작자에 의해 지정된 다음, 예를 들어 매칭 프로세스를 사용하여 최신 이미지 데이터를 제1 이미지 데이터와 매칭하고 측정 위치를 제1 이미지 데이터로부터 최신 이미지 데이터로 전송함으로써 이미지 정보를 사용하는 후속 측정 중에 자동으로 결정된다. 특히 후속 측정의 경우, 해당 측정 데이터를 기록할 수 있는 즉시, 예를 들어 측정 유닛의 측정 헤드가 적절하게 배치되는 즉시 측정 및 임의의 후속 단계를 완전 자동으로 수행할 수 있다. 이러한 위치 지정은 예를 들어 신체 피부에 투영된 마킹 또는 증강 현실 기술의 도움으로 측정 헤드의 측정 위치를 표시함으로써 시스템에 의해 지원될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 조직 구조의 탄성 상태에 대한 제1 값은 제1 측정 데이터에 기초한 상이한 접촉력에서 결정된 치수로부터 결정되고, 조직 구조의 탄성 상태에 대한 제2 값은 제2 측정 데이터에 기초한 상이한 접촉력에서 결정된 치수로부터 결정되며, 제1 값 및 제2 값은 조직 구조의 변형성에 대한 측정값을 나타낸다.
조직 구조의 탄성 상태에 대한 값은 검사된 조직의 탄성을 측정하는 값 또는 검사된 조직의 강성을 측정하는 값일 수 있다.
검사할 조직 구조의 이미지를 생성 및 표시하고 특정 접촉 압력에 해당하는 가해지는 접촉 압력을 측정하기 위해 EP 3 716 842 A1 (Veinpress GmbH)에 알려진 것과 같은 통합 압력 측정 장치를 구비한 초음파 측정 헤드를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 필요한 압력이 생성되는 즉시 이미지를 기초로 치수를 결정할 수 있다. 수동 마킹의 경우, 이것은 미리 정해진 압력값에 도달시 현재 초음파 이미지의 정지 이미지를 즉시 생성하여 후속 마킹 프로세스에 표시하는 것에 의해 지원될 수 있다. 치수가 자동으로 결정되면, 해당 압력값에서의 이미지를 기준으로 바로 사용할 수 있다.
정지 이미지의 생성 또는 자동 평가는 미리 정해진 여러 압력 값에 대해 반복될 수 있다. 이 경우, 조작자는 검사할 조직 구조에 해당하는 지점에 측정 헤드를 배치하고 예컨대 몇 초 동안 수동으로 접촉 압력을 천천히 증가시킨 다음 다시 감소하기만 하면 된다. 그러면 지정된 압력값에서 생성된 정지 이미지가 표시되고 치수가 결정될 수 있다.
조직 구조의 탄성 상태 값에 대한 한 가지 가능한 정의는 다음과 같이 정의되는 소위 "CP 점수"이다:
여기서 D1은 제1 저압(p1)에서의 구획의 팽창을 나타내고, D2는 제2 고압(p2)에서 힘의 인가 방향으로 같은 선을 따른 구획의 팽창을 나타낸다. 구획 증후군의 영향을 받을 수 있는 구획의 검사에 적합한 값은 p1=10 mmHg 및 p2=80 mmHg로 입증되었다.
0%의 CP 점수는 언급된 선을 따른 (이론적으로) 완전한 압축, 즉 높은 탄성(또는 낮은 강성)에 해당한다. 100%의 CP 점수는 언급된 선을 따라 압축이 없는 상태, 즉 저탄성(또는 무탄성)(또는 최대 강성) 상태를 나타낸다.
원칙적으로 압축된 상태와 압축되지 않은 상태(즉, 접촉 압력이 없는 상태)의 비교는 흥미로울 것이다. 그러나, 사용 가능한 초음파 이미지를 얻으려면 신체 피부에 대한 초음파 프로브의 특정 최소 압력이 필요하기 때문에, 여기서는 낮은 압력을 제안한다.
다양한 시점의 CP 점수는 구획 증후군의 진단에 유용한 기본 정보를 제공한다. 결론을 도출하기 위해 절대값을 임계값과 비교하고 및/또는 CP 점수의 시간적 경과, 특히 시간적 기울기를 고려할 수 있다. 비율로 정의하기 때문에 체계적 오류는 처음부터 제거될 수 있다.
예를 들어, 다른 특정 압력 값에서 치수가 결정되는 다른 조직 구조를 특성화하기 위해 수정된 CP 점수를 사용할 수 있다. 이 측정은 또한 3개 이상의 압력값에서의 측정을 고려하도록 일반화될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 특히 구획의 탄성 상태에 대한 정보를 얻는 데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 구획 관련 질병 징후의 감지와 관련하여 매우 유용하다. 특히, 이 방법은 구획 증후군(또는 로게 증후군)의 진단을 위한 기본 정보를 제공할 수 있다. 특히 전술한 조직 구조의 탄성 상태에 대한 값을 포함하는 탄성 상태에 대한 정보 외에도 검사된 조직 구조 영역의 혈액-산소 함량과 같은 다른 측정 데이터도 수집 및 처리될 수 있다.
따라서, 검사할 신체 부위는 예를 들어 구획 증후군이 발생할 수 있는 신체 부위이다. 여기에는 팔뚝과 다리 아래 부위와 복부가 포함된다. 그러나, 이 절차는 위험에 처한 다른 신체 부위에도 다른 임상 사진과 연계하여 사용될 수 있다.
시간 정보는 전처리된 제1 이미지 데이터 및 제1 식별 데이터와 함께 저장되도록 서버로 전송되는 것이 바람직하다.
시간 정보는 서버의 이미지 데이터 및 식별 데이터에 연결된다. 언급된 정보 외에도, 측정을 수행하는 사람과 관련된 측정 파라미터 또는 식별 데이터와 같은 추가 데이터가 저장을 위해 서버로 전송될 수 있다.
의학적으로 관련된 시점, 특히 외상성 충격의 시점을 캡처하고 저장을 위해 서버로 전송하는 것이 바람직하다.
급성 구획 증후군과 같이 외상성 충격으로 인해 유발되는 전형적인 증상 경과에 대한 정보를 알고 있는 경우, 외상성 충격의 시점을 알고 진단 평가에 포함하면 큰 도움이 될 수 있다. 따라서, 외상성 충격의 시점은 후속 진단을 위한 중요한 추가 기본 정보이다.
측정 데이터를 이미 사용할 수 있는 경우, 외상성 충격의 캡처 시간을 고려하여 일반적인 경과와 비교할 수 있다. 이 비교는 예를 들어, 조직 구조의 상태를 특성화하기 위한 대응하는 개선된 척도를 생성하는 데 사용될 수 있다.
급성 구획 증후군이 임박했지만 아직 진단되지 않은 경우, 외상성 충격의 고려는 급성 구획 증후군 또는 무해한 경과로 이어지는 발병을 보다 확실하게 또는 조기에 인지할 수 있게 한다. 만성 구획 증후군의 경우, 스포츠 활동 중 또는 표준 검사 프로토콜의 일부로 통증이 처음 발생하는 시점을 분석 목적으로 외상성 충격과 동일시할 수 있다.
캡처된 의학적으로 관련된 시점을 고려하여 제2 측정 데이터를 캡처하는 시점에 대한 추천도 생성할 수 있다.
예를 들어, 일반적인 질병 경과에는 정밀 검사가 필요한 시기가 있는 반면, 다른 시기에는 빈번한 검사로 이해를 거의 얻을 수 없다. 따라서, 생성된 추천을 이용하여 필요한 정보를 조기에 캡처하는 동시에 환자의 불필요한 노력과 불필요한 스트레스를 피할 수 있다.
제1 측정 데이터를 기록하기 전에 검사할 신체 부위에 개별 마킹이 제공되는 것이 바람직하다. 이 마킹은 제1 판독 장치에 의해 판독되며, 판독된 마킹을 기초로 제1 식별 데이터가 생성된다. 저장된 이미지 데이터를 검색하기 전에 제2 판독 장치를 사용하여 마킹을 다시 판독하고 판독된 마킹을 사용하여 제2 식별 데이터를 생성한다.
마킹은 서로 다른 시간에 기록된 여러 측정 데이터를 동일한 환자 또는 동일한 신체 부위에 정확하게 할당하는 것을 보장한다. 마킹은 일반적으로 검사할 신체 부위(예, 팔다리)를 지정할 수 있다. 이 경우, 후속 검사는 생리적 정보와 같은 추가 정보에 기초한다. 그러나, 마킹은 검사될 부위가 즉시 식별되도록 수행될 검사 부위에 직접 배치될 수도 있다.
마킹은 중앙 할당된 고유 식별 번호를 포함하는 등 일반적으로 고유할 수 있다. 그러나, 통계적 고유성은 필요한 경우 추가 정보에 의존하여 치료 장소(예, 병원)에서 검사할 개별 환자 또는 신체 부위를 확실성에 근접한 확률로 구별할 수 있는 정도면 충분하다.
식별 정보(예, 숫자 또는 영숫자 문자열)는 특히 마킹의 내용 또는 내용의 일부에 대응한다. 그러나, 마킹에 따라, 식별 정보는 예를 들어 이미지 데이터일 수도 있다.
제1 판독 장치와 제2 판독 장치는, 예를 들어 환자가 동일한 위치에서 검사되는지 및/또는 간격을 둔 검사 중에 동일한 사람에 의해 검사되는지에 따라 2개의 장치 또는 동일한 장치일 수 있다.
따라서, 특정 환자는 조작자가 수동으로 할당할 필요 없이 개별 마킹에 따라 동일한 장비 또는 다른 장비로 여러 번 검사될 수 있다.
바람직하게는, 개별 마킹을 제공하기 위해 검사할 신체 부위에 고유 식별이 있는 태그가 부착되거나 특히 접착되는 것이 바람직하다.
특히, 태그는 광학적으로 판독 가능한 정보(예, 바코드 또는 도트 매트릭스 코드) 및/또는 전기적으로 판독 가능한 정보(예, RFID 기술 사용)를 포함할 수 있다.
이러한 태그의 대안으로, 예를 들어 스탬프 또는 "무작위" 펠트 펜(felt-tip pen) 패턴을 사용하여 신체 부위를 마킹할 수도 있다. 환자 얼굴의 광학 이미지(안면 인식) 또는 경우에 따라 신체 부위 자체를 사용하여 다중 식별을 수행할 수도 있지만, 이것은 데이터의 익명화에 대한 의문을 제기할 수 있다. 환자의 다른 생체 특징(예, 지문)을 사용할 수도 있다.
바람직하게는, 제1 판독 장치와 제2 판독 장치는 광학 판독 장치, 특히 카메라이다.
판독 장치는 제1 또는 제2 측정 데이터를 기록하기 위한 측정 헤드, 예를 들어 초음파 헤드에 통합될 수 있다. 그러나, 판독 장치는 제1 또는 로컬 터미널 장치에 통합되거나 독립형 장치일 수 있다. 카메라 대신 전용 판독 장치를 사용하여 표준화된 코드, 예를 들어, 바코드 또는 도트 매트릭스 코드를 캡처할 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 판독 장치 및 제2 판독 장치는 해당 태그의 RFID 트랜스폰더와 상호 작용하기 위한 트랜스폰더를 포함한다. 이 경우, 판독 장치는 특히 측정 헤드에 쉽게 통합될 수 있다.
원칙적으로, 판독 장치는 키보드 또는 터치스크린일 수도 있다. 개별 마킹에 기계 판독 가능 정보 외에 숫자나 문자열과 같이 광학적으로 직접 감지할 수 있는 정보가 포함되어 있는 경우, 이는 조작자에 의해 판독 및 입력될 수 있다. 그럼에도 불구하고 기계 판독 가능 정보의 존재는 오류의 위험을 최소화하기 때문에 유리하다.
검사할 신체 부위의 개별 마킹을 기초로 하는 대신, 예컨대 손목 밴드, 다른 신체 부위에 부착된 라벨 또는 환자 파일이나 환자 시트에 있는 정보를 판독하거나 입력하는 것에 의해 다른 정보 또는 문서로부터 식별 데이터를 얻을 수도 있다.
본 발명에 따른 방법을 수행하는 시스템은
a. 측정 과정에서 검사할 신체 부위의 측정 데이터를 비침습적으로 기록하는 측정 장치;
b. 디스플레이 장치를 갖는 적어도 하나의 로컬 단말 장치; 및
c. 수신된 데이터를 저장 및 전달하는 서버
를 포함하고,
- 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치와 서버는 데이터의 상호 교환을 위해 설정되고,
- 적어도 하나의 로컬 단말 장치는 측정 장치로부터 측정 데이터를 수신하고 수신된 측정 데이터로부터 이미지 데이터를 생성 및 표시하도록 설정되고,
- 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치는 식별 데이터 및 이미지 데이터를 서버로 전송하도록 설정되고,
- 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치는 서버로 전송된 식별 데이터를 기초로 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 검색하고 해당 검색된 이미지 데이터를 측정 과정 중에 표시하도록 설정된다.
환자를 검사할 때, 항상 동일한 단말 장치를 계속 사용하거나 다른 장치를 사용할 수 있다. 그러나, 각 장치는 필요에 따라 1차 측정 데이터와 2차 측정 데이터를 생성할 수 있다. 식별 데이터는 저장된 이미지 데이터가 이미 사용 가능한지 여부와 검색 및 표시 여부를 자동으로 인식하는 데 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 식별 데이터는 항상 서버로 전송되며, 서버는 저장된 이미지 데이터 및/또는 이전 측정 또는 이미지 데이터의 존재에 대한 정보를 리턴한다.
본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예는 검사 대상 신체 부위의 개별 마킹을 판독하고 대응하는 마킹 데이터를 생성하는 적어도 하나의 판독 장치를 더 포함하며, 적어도 하나의 로컬 단말 장치가 판독 장치로부터 마킹 데이터를 수신하고 이 마킹 데이터로부터 식별 데이터를 생성하도록 설정된다.
다시 말하지만, 동일한 판독 장치를 계속 사용하거나 다른 장치를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템의 로컬 단말 장치를 제어하기에 적절한 컴퓨터 프로그램은 해당 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터가 다음 단계,
a. 측정 장치로부터 제1 측정 데이터를 수신하고, 수신된 제1 측정 데이터로부터 제1 이미지 데이터를 생성하여 디스플레이 장치에 표시하는 단계;
b. 식별 데이터 및 제1 이미지 데이터를 서버로 전송하는 단계;
c. 제2 식별 데이터를 서버로 전송하는 단계;
d. 전송된 제2 식별 데이터를 사용하여 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 수신하는 단계;
e. 수신된 이미지 데이터를 디스플레이 장치에 표시하는 단계; 및
f. 측정 장치로부터 제2 측정 데이터를 수신하고, 수신된 제2 측정 데이터로부터 제2 이미지 데이터를 생성하여 디스플레이 장치에 표시하는 단계
를 수행하도록 하는 명령어를 포함한다.
바람직한 변형례에서, 컴퓨터 프로그램은 다음 단계,
- 판독 장치로부터 제1 마킹 데이터를 수신하고, 제1 마킹 데이터로부터 제1 식별 데이터를 생성하는 단계; 및
- 판독 장치로부터 제2 마킹 데이터를 수신하고, 제2 마킹 데이터로부터 제2 식별 데이터를 생성하는 단계
를 실행하는 명령어를 더 포함한다.
본 발명의 특징의 추가의 유리한 실시예 및 조합은 다음의 상세한 설명과 특허 청구범위 전체로부터 얻어진다.
실시예를 설명하기 위해 사용된 도면들은 다음과 같다:
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예를 예시하는 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실행 중의 데이터 교환의 개략적인 도식; 및
도 3-18은 본 발명에 따른 방법을 수행할 때 본 발명에 따른 시스템의 단말 장치의 사용자 인터페이스를 나타내는 도식.
원칙적으로, 도면에서 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 표시된다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예를 설명하는 개략도이다. 이 시스템은 서버 운영에 적절한 일반적인 컴퓨터 시스템인 서버(10)를 포함한다. 무엇보다도, 시스템은 중앙 처리 장치(12)와 중앙 처리 장치(12)에 연결되는 데이터베이스(14) 및 통신 인터페이스(16)를 포함한다. 컴퓨터 시스템은 데이터 네트워크, 특히 인터넷에 연결되며, 자체가 알려진 조치를 이용하여 로컬 및 외부로부터의 무단 액세스로부터 보호된다. 데이터베이스(14) 또는 해당 데이터의 저장은 서버(10) 또는 클라우드에서 로컬로 구현될 수 있다.
서버(10)는 복수의 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)와 통신한다. 이들은 특히 태블릿으로 설계되며, 통신 인터페이스(102.1, 102.2), 터치 스크린(104.1, 104.2) 및 카메라(106.1, 106.2)를 포함한다. 서버(10)와의 통신은 통신 인터페이스(102.1, 102.2)를 통해 보안 인터넷 연결(예컨대, TLS로 보안됨)을 통해 이루어진다. 특히, 서버(10)에 도착하는 데이터가 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)로부터 전송된 것임을 보장하기 위해 검증된 인증서가 사용된다.
로컬 단말 장치(100.1, 100.2)와 서버(10) 사이의 연결은 로컬 단말 장치가 직접 설정하거나, 로컬 단말 장치(100.1, 100.2) 근처에 게이트웨이 서버가 위치되어 로컬 단말 장치와 통신한다. 그러면 로컬 단말 장치는 다시 서버(10)와 통신한다. 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)는 데이터 네트워크 또는 게이트웨이 서버에 무선으로, 특히 WLAN, 휴대폰 연결 또는 블루투스를 통해 연결된다.
시스템은 또한 케이블(112.1, 112.2)을 통해 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)에 연결되는 측정 헤드(110.1, 110.2)를 포함한다. 측정 헤드(110.1, 110.2)는 케이블(112.1, 112.2)을 통해 전기 에너지를 공급받으며, 케이블은 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)와 데이터를 교환하는 데에도 사용된다. 대안적으로, 측정 헤드가 로컬 에너지 저장 장치, 특히 충전식 배터리를 포함하고, 로컬 단말 장치와의 데이터 통신이 예를 들어 블루투스 연결을 통해 무선으로 이루어지는 실시예도 가능하다.
도시된 실시예에서, 각 측정 헤드(110.1, 110.2)는 예를 들어, EP 3 716 842 A1(Veinpress GmbH)에 기술된 바와 같이 초음파 측정 유닛 및 압력 측정 유닛을 포함하며, 즉 초음파 데이터가 이미징을 위해 생성되고 초음파 데이터가 기록되는 동안 신체 피부 상의 측정 헤드(110.1, 110.2) 사이의 접촉 압력이 동시에 결정 및 출력될 수 있다. 이 경우, 초음파 주파수는 약 10 MHz이며, 그 결과 해상도는 약 0.07 mm이다. 필요한 침투 깊이는 5-10 cm이다. 접촉 압력은 (MEMS) 스트레인 게이지, 정전용량 측정 셀 또는 피에조(piezo) 측정 셀을 사용하는 등의 힘 측정을 통해 결정된다. 예를 들어, 측정 범위는 0-100 mmHg이다. 5 mmHg의 최소 압력에서 2-5%의 측정 정확도가 필요하다.
대응하는 측정 데이터는 측정 헤드(110.1, 110.2)로부터 각각의 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)로 실시간으로 전송되어 서로 동기화된다. 이상적으로, 측정 데이터의 전송(및 표시)은 20 프레임/초 이상의 빈도로 이루어지므로, 조작자에게 연속적으로 표시된다.
아래에서 설명하는 바와 같이, 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)에는 해당 소프트웨어에 의해 제어되는 특히 다음과 같은 기능인:
- 해당 사용자 인터페이스(GUI)를 통한 사용자를 안내하는 기능;
- 사용자 입력의 캡처 및 처리 기능;
- 사진 촬영 및 촬영된 사진에 기초한 식별 데이터의 결정 기능;
- 측정 헤드의 전원 공급 기능;
- 측정 헤드(110.1, 110.2)의 제어 기능;
- 110.1, 110.2 측정 헤드에 의해 수신된 초음파 데이터의 수신 및 처리 기능;
- 110.1, 110.2 측정 헤드로부터 수신된 압력 데이터의 수신 및 처리 기능;
- 초음파 이미지 및 압력 데이터를 포함하는 처리 결과의 제시 기능; 및
- 서버(10)와의 양방향 통신 기능
이 제공된다.
본 발명에 따른 시스템에는 자체 접착식 태그(120)가 사용된다. 이러한 태그는 도트 매트릭스 코드, 예를 들어 QR 코드를 포함하며, 신체 부위를 마킹하기 위해 이 영역의 피부 표면에 접착될 수 있다. 사용되는 접착제는 태그(120)가 피부 표면에 몇 시간 내지 며칠 동안 유지되도록 선택된다. 동시에, 피부 자극을 최대한 피하고 더 이상 필요하지 않게 되는 즉시 태그(120)는 본질적으로 고통 없이 제거될 수 있다. 동일한 코드를 가진 여러 개의 태그(120)가 각 신체 부위에 대해 제공된다. 전술한 바와 같이, 태그(120) 중 하나는 신체 부위에 접착되고, 다른 하나는 예를 들어 환자 파일에 접착될 수 있다.
본 실시예는 환자의 좌측 하지(1)의 전방 구획을 구획 증후군(로게 증후군) 가능성과 관련하여 검사하는 용례를 사용하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실행 중의 데이터 교환의 개략적인 도식이다. 측정 헤드(110), 로컬 단말 장치(100), 로컬 게이트웨이(20) 및 서버(10) 간의 가장 중요한 데이터 입력 및 전송은 외상성 충격(시간 31)으로부터 시작하여 시간 축(30)을 따라 보여진다. 여기서 로컬 게이트웨이(20)는 서버(10)로부터 수신된 데이터를 로컬 단말 장치(100)(여러 로컬 단말 장치 중 하나일 수 있음)로 전달하거나 반대로 전달하기 위해서만 사용된다. 따라서, 게이트웨이 기능은 아래에서 더 이상 언급되지 않는다. 이미 언급한 바와 같이, 시스템은 게이트웨이(20) 없이도 구현될 수 있으며, 이 경우 통신은 로컬 단말 장치(100)와 서버(10) 사이에서 직접 이루어진다.
일반적으로, 캡처된 데이터는 초기에 로컬 단말 장치(100)에 임시로 저장된다. 서버(10)에 대한 연결이 설정되는 즉시, 데이터는 서버(또는 해당 클라우드 서비스)에 저장된다. 데이터는 일반적으로 마지막 접속 후 2주 후에 로컬 단말 장치(100)에서 자동으로 삭제된다. 예외적인 경우, 로컬 메모리가 더 이상 충분하지 않은 경우, 이 기간이 만료되기 전에 가장 오래된 데이터부터 데이터가 삭제된다. 필요한 경우, 데이터는 서버에서 검색된다.
또한, 데이터는 권한 있는 사람의 요청에 따라 수동으로 삭제되지 않는 한 지정된 (더 긴) 기간 동안 데이터베이스 또는 클라우드에 저장된다.
데이터베이스 또는 클라우드에 저장되는 데이터는 특히 수행된 각 측정에 대해 다음과 같은 정보인:
- 시간
- 측정의 ID;
- 태그의 ID(환자/신체 부위);
- 사용된 로컬 단말 장치의 위치(GPS 또는 IP 주소를 통해);
- 인쇄 값이 다른 두 이미지의 이미지 데이터;
- 보정 및 측정 파라미터;
- 결과 값(예, CP 점수, 아래 참조)
을 포함한다.
도 3-18은 본 발명에 따른 방법의 구현 중의 본 발명에 따른 시스템의 단말 장치의 사용자 인터페이스를 예시한다. 모든 단계가 설명된 것은 아니며, 가장 중요한 단계만 설명되는 점에 유의해야 한다.
사용자 인터페이스는 로컬 단말 장치(100.1, 100.2)의 터치 스크린(104.1, 104.2)에 표시된다. 사용자 인터페이스는 사용자 입력에도 사용되며, 사용자 입력은 사용자 및/또는 펜의 하나 이상의 손가락과 터치 스크린(104.1, 104.2)의 표면의 상호작용에 의해 그 자체로 알려진 방식으로 이루어질 수 있다. 추가 입력 수단, 예를 들어 버튼이 제공될 수 있다. 터치 스크린은 압력에 따른 입력을 캡처하고 및/또는 햅틱 피드백을 제공하도록 설정될 수 있다. 사용자 안내는 컬러로 지원되지만, 사용자 인터페이스는 도 3-17에서 흑백으로 표시된다.
먼저, 태그(120)가 검사할 신체 부위, 이 경우 무릎 아래의 하지에 부착된다(시간 32). 이제 로컬 단말 장치(100)의 카메라를 사용하여 접착 태그를 캡처하고(도 3), 로컬 단말 장치(100)가 해당 도트 매트릭스 코드를 디코딩하여 고유 식별 문자열(ID 문자열)을 얻는다. 로컬 단말 장치(100)는 이 ID 문자열(데이터 201.1, 201.2)을 서버(10)로 전송하여 이 ID 문자열에 연결된 데이터가 이미 존재하는지 확인한다. 그러한 경우, 데이터(202.2)가 서버에서 로컬 단말 장치로 전송된다. 그렇지 않으면 아직 사용할 수 있는 데이터가 없다는 응답(데이터 202.1)이 전송되고 ID 문자열이 할당된 로컬 단말 장치에 새로운 로컬 데이터 레코드가 생성된다. 다음으로는 서버(10)에서 아직 사용할 수 있는 데이터가 없는 것으로 가정하여 초기 측정을 수행한다.
다음의 표시에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 이제 ID 문자열(151)이 표시된다. 조작자는 검사할 신체 부위에 대한 정보를 입력하라는 요청을 받는다. 이 경우, 조작자는 개략적인 신체 다이어그램(152)으로부터 검사할 사지(이 경우 좌측 다리)를 선택한다. 그러면 검사할 수 있는 사지의 구획이 선택 목록(153)에 표시되고 조작자는 해당 구획(이 경우 하지의 전방 구획)을 선택한다. 지금 사용 가능 버튼(154)을 누르면 조작자는 측정을 시작할 수 있다(시간 33).
측정은 측정 헤드(110)의 도움으로 수행되며, 측정 헤드(110)에서 생성된 이미지 데이터 및 인쇄 데이터(데이터 203.1, 203.2)가 실시간으로 로컬 단말 장치(100)로 전송된다. 이제 로컬 단말 장치(100)는 측정 헤드(110)가 정확하게 결합되었는지 확인한다. 그렇지 않은 경우, 측정 헤드를 연결하거나 점검하라는 요청이 발행된다. 측정 헤드(110)가 준비되면, 조작자에게 검사할 신체 부위에 측정 헤드를 놓으라는 메시지가 표시된다. 이미징에 사용될 수 있는 초음파 데이터가 캡처되는 즉시 초음파, 이미지(155)가 사용자 인터페이스에 표시된다(도 5). 초음파 이미지(155)는 일반적인 2차원 B-스캔이다. 해당 디스플레이에서 조작자는 또한 컨트롤러(156)를 사용하여 침투 깊이와 그에 따른 표시된 이미지의 깊이(Depth)를 설정하고 추가 컨트롤러(157)를 사용하여 전체 증폭(Gain)을 설정할 수 있다. 이제 조작자는 실제 측정 프로세스를 시작하기 위해 접촉 압력을 10 mmHg 이하로 낮추라는 요청을 받는다. 접촉 압력은 이미지의 우측 가장자리에서 상하로 이어지는 눈금(158)에 표시된다. 초음파 이미지(155)에는 초음파 측정 헤드의 주 감지 방향을 따라 중심선(159)과 이미지의 좌측 가장자리에 깊이 눈금(160)도 표시된다.
따라서, 조작자는 검사할 부위를 찾은 다음 접촉 압력을 감소시킨다. 도 6에 도시된 바와 같이 접촉 압력이 10 mmHg 이하로 감소되면, 측정이 시작된다. 이제 조작자는 접촉 압력을 연속적으로 증가시키며, 약 1-3초의 시간 프레임 내에 압력을 증가시켜야 한다. 압력이 10 mmHg에 도달하는 즉시, 제1 이미지가 자동으로 저장되고 사용자 인터페이스의 좌측에 있는 해당 이미지 창(161)에 표시된다(도 7). 조작자는 접촉 압력을 더 높인다. 압력이 80 mmHg에 도달하는 즉시, 제2 이미지가 자동으로 저장되어 제1 이미지 창(161) 아래의 다른 이미지 창(162)에 표시된다(도 8). 이제 측정 프로세스가 완료되어 사용자 인터페이스에서 조작자에게 확인된다.
필요한 경우 로컬 단말 장치를 통해 하부 접촉 압력 및 상부 접촉 압력의 값을 수동으로 변경할 수 있다. 또한, 탄성 특성을 최상의 방식으로 캡처하기 위해 시스템에서 상이한 구획마다 다른 값 조합을 지정할 수도 있다.
이어서, 2개의 이미지가 사용자 인터페이스에 나란히 표시된다: 좌측 이미지 창(163)은 10 mmHg의 접촉 압력에서의 이미지를 표시하고, 우측 이미지 창(164)은 80 mmHg의 접촉 압력에서의 이미지를 표시한다. 이제 사용자는 이미지 창(163, 164) 중 하나를 선택하여 해당 버튼(165, 166)을 눌러("Set distance") 거리를 마킹할 수 있다(도 9).
도 10은 좌측 이미지 창(163)에서 거리가 어떻게 표시되는지 보여준다: 중심선(159)을 따른 선(170)에는 2개의 십자선(171, 172)이 있다. 이들 십자선은 그 위치가 검사할 구획의 경계와 대응할 때까지 터치스크린을 사용하여 중심선(159)을 따라 위쪽(신체 피부 측) 또는 아래쪽(신체 피부에서 멀어지는 측)으로 이동될 수 있다. 2개의 십자선(171, 172) 사이의 거리는 디스플레이 영역(173)에 표시되며, 여기서는 26.1 mm이다. 우측 이미지 창(164)의 제2 이미지에 대해서도 동일한 절차가 반복된다. 여기에서는 접촉 압력이 80 mmHg인 상황에서 거리가 22.1 mm에 불과하다(도 11 참조).
십자선은 일반적으로 초음파 이미지의 해상도에 해당하는 약 0.1 mm의 정확도를 의미하는 픽셀 정확도로 위치된다. 위치 지정은 추가 디스플레이 및/또는 제어 요소, 특히 중심선(159)을 따라 적절하게 평균화된 이미지 밝기를 나타내는 선 곡선 및/또는 십자선 위치를 한 번에 1픽셀씩 위 또는 아래로 이동시킬 수 있는 버튼에 의해 지원될 수 있다. 요건, 사용 가능한 해상도 및 표시할 이미지 영역에 따라, 십자선 영역의 면적을 확대할 수 있는 줌 기능도 유용할 수 있다.
이제 거리를 기준으로 이른바 'CP 점수'는 다음과 같이 계산된다:
여기서, D1은 10 mmHg의 저압력에서의 중심선(159)을 따른 구획의 크기이고, D2는 80 mmHg의 고압력에서의 동일한 선을 따른 구획의 크기이다. 이제 이 값(175)이 사용자 인터페이스에 표시된다(도 12). 이제 조작자는 프로세스를 완료하고 데이터를 저장할지(버튼 176) 또는 프로세스를 반복할지(버튼 177) 선택할 수 있다.
프로세스를 완료할 경우, 조작자는 서버에 저장할 병력에 대한 추가 정보를 캡처할 수 있는 기회가 주어진다. 이를 위해, 도 13에 도시된 사용자 인터페이스가 표시되며, 사용자 인터페이스에서는 다음 사항인:
- 제1 선택 요소(178): 외상성 부상의 유형(개방성 상처, 타박상, 골절);
- 제2 선택 요소(179): 촉진의 결과(부드러움, 탄력, 단단함);
- 제3 선택 요소(180) : 전반적인 건강 상태 (1-10 등급);
- 버튼(181): 환자의 무반응의 지시;
- 제4 선택 요소(182): 약물에 대한 정보
를 간단하고 체계적으로 캡처할 수 있다.
조작자는 캡처한 데이터를 저장하거나(버튼 183) 이 단계를 모두 건너뛸 수 있다("Skip")(버튼 184)는 옵션을 가진다.
이제 측정 결과가 도 14에 따른 개요도에 표시된다. CP 점수에 대한 값(175)은 선 다이어그램(185)의 데이터 포인트로 표시되며, 날짜 및 시간 표시(186)가 추가된다. 병력에 대한 추가 정보도 이 디스플레이에서 확인할 수 있다. 이 디스플레이를 기초로, 조작자는 새로운 날을 측정(또는 일련의 측정)에 연결하거나(버튼 187), 데이터를 내보내거나(버튼 188), 다른 측정을 수행하는(버튼 189) 옵션을 가진다.
새 태그를 연결하기 위한 사용자 인터페이스는 도 15에 도시된다. 이전 태그는 이 태그를 스캔(예, 환자 파일에서)하거나 해당 태그 번호를 입력하여 캡처할 수 있다.
상기 열거된 측정의 전체 데이터(204.1, 204.2)는 측정이 완료된 후 서버(10)로 전송된다.
이후 시점(34, 35)에서의 동일한 위치에서의 추가 측정은 동일하거나 다른 단말 장치를 사용하여 제1 측정과 동일한 방식으로 수행된다. 태그를 스캔한 후, 서버에서 정보를 검색한다. 예외적으로, 이 신체 부위에서 이전 측정과 동일한 단말 장치를 사용하고 서버에 대한 연결이 설정될 수 없는 경우, 단말 장치에 로컬로 저장된 정보가 사용된다. 지정된 압력 값에서의 초음파 이미지의 캡처는 로컬 단말 장치의 터치스크린에 중심선 및 측정 거리(십자선)를 포함한 이전 측정 프로세스의 이미지 중 하나를 참조로 표시하는 것에 의해 지원된다. 이것은 좌측에 이전 측정 프로세스의 이미지가 표시되고 우측에 현재 보기가 표시되는 도 16을 참조한다. 따라서, 조작자는 현재 측정의 위치를 이전 측정의 위치와 쉽고 정확하게 일치시킬 수 있다.
여러 측정을 수행한 후, 도 17에 도시된 바와 같이 개요 디스플레이가 보여진다. 선 다이어그램(185)의 여러 데이터 포인트는 여러 측정(M1-M5)의 CP 점수를 나타낸다. 이들 데이터 포인트는 선으로 연결되어 있으며, 제1 측정을 제외한 측정은 각 측정과 이전 측정을 비교한 결과인 추세 표시(190)로 보완된다. CP 점수의 증가에 해당하는 구획의 상태 악화 가능성은 채워진 화살표로 강조 표시된다. 따라서, CP 점수의 진행 상황을 한 눈에 직관적으로 파악할 수 있다.
동일한 로컬 단말 장치를 사용하여 여러 구획 및/또는 환자를 시차를 두고 연속적으로 검사할 수 있으므로 궁극적으로 단말 장치와 서버에 서로 다른 사람의 측정값이 포함될 수 있다. 이들은 도 18에 도시된 바와 같이 단말 장치에 리스트로 표시될 수 있으며, 최신 측정의 CP 점수가 추세 표시와 함께 표시된다. 조작자는 해당 라인을 선택하는 것에 의해 해당 구획에 대한 더 자세한 정보를 받을 수 있다.
로컬 단말 장치 및 해당 소프트웨어가 서버(10)의 데이터베이스(14)에 저장된 정보에 액세스하는 데 반드시 필요한 것은 아니다. 이는 보안 웹 인터페이스 또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 적절한 권한만 있으면 가능하다. API는 데이터를 전자 환자 기록으로 자동 전송하는 데 사용될 수 있다. API를 통해 데이터베이스(14)에 저장된 정보를 보완하는 것도 가능할 수 있다.
웹 인터페이스는 저장된 데이터와 관련하여 특히:
- 다양한 표시 형식의 데이터의 표시;
- 다양한 내보내기 형식의 데이터의 내보내기;
- CP 점수의 결정을 위한 거리 측정의 반복;
- 저장된 데이터의 수동 삭제;
- 사용자 및 장치의 관리
- 청구 기능;
- 사용량 통계의 생성 및 출력;
- 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트의 관리 및 설치;
- 개인 지도 컨설팅;
- 사용자 지원 받기
등의 다양한 동작을 가능케 한다.
이러한 기능 중 일부는 특수 관리자 인터페이스를 통해서만 또는 적절한 액세스 권한이 있어야만 사용될 수 있다.
서버에 대한 액세스는 로컬 단말 장치, 웹 또는 프로그래밍 인터페이스를 통해 이루어지는 것과 무관하게 전자 로그북에 기록될 수 있다. 해당 항목에는 예를 들어, 사용자, 단말 장치, 열람한 시간 및/또는 데이터 기록 등이 포함될 수 있다. 특히, 로그북은 서버에 저장될 수 있다. 예를 들어, 로그북은 통계를 생성하거나 사례별 설명을 수행하는 데 사용될 수 있다.
본 발명은 제시된 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 외상성 충격 시간 데이터 또는 병력에 대한 기타 정보 또는 검사 프로세스를 문서화하기 위한 사진 또는 비디오 데이터와 같은 추가 데이터를 캡처하고 처리할 수 있다.
다양한 시스템 구성요소에 대한 캡처, 처리 및 출력 기능의 분배는 다르게 선택될 수 있다. 예를 들어, 로컬 단말 장치의 카메라 대신 측정 헤드에 있는 판독 장치 또는 카메라로 태그를 캡처할 수 있다.
용례에 따라, 초음파 시스템의 해상도 및 침투 깊이, 압력 측정 장치에서 캡처할 압력 범위 등의 측정 헤드 구성요소의 특정 속성 및 작동 파라미터가 다르게 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 여러 절차 단계가 자동화된 프로세스를 통해 자동화되거나 지원될 수 있다. 이러한 맥락에서, A. Crimi 등의 논문 "B 모드 초음파를 이용한 정맥압의 자동 측정"(IEE 트랜잭션스 온 바이오메디컬 엔지니어링, 2015년 7월호, X권, X호)에서는 조직 구조(특히 정맥)를 감지하고 다양한 외부 적용력을 사용하여 조직을 붕괴시켜 내부 압력을 판정하는 방법을 설명한다. 특히, 이 간행물에서 언급된 이미지 처리 및 이미지 인식 방법도 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있다.
역시 전술한 바와 같이, 환자의 반복적인 식별은 다른 방식으로 수행될 수 있는데, 예를 들어 검사 대상 신체 부위의 영역에 위치되거나 환자의 신체 부위 외부에 위치되거나 이와 독립적으로 제공되는 다른 기계 판독 가능 또는 기계 판독 불가능 데이터 캐리어를 사용하여 수행될 수 있다.
요약하면, 본 발명은 조직 구조의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법을 제공하며, 이는 서로 다른 시간에 여러 검사를 기반으로 진단 목적을 위한 향상된 기본 정보를 제공한다.

Claims (22)

  1. 조직 구조의 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법으로서,
    a. 검사 대상의 신체 부위의 제1 측정 데이터의 비침습적 기록 및 기록된 측정 데이터로부터 제1 이미지 데이터의 생성 단계;
    b. 제1 로컬 단말 장치를 사용하여 상기 제1 이미지 데이터를 로컬 전처리하는 제1 이미지 데이터의 로컬 전처리 단계;
    c. 전처리된 상기 제1 이미지 데이터 및 제1 식별 데이터를 상기 제1 로컬 단말 장치로부터 저장용 서버로 전송하는 전송 단계;
    d. 이후 시점에 제2 식별 데이터를 기초로 제2 로컬 단말 장치를 사용하여 상기 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 검색하는 검색 단계;
    e. 상기 검색된 이미지 데이터를 상기 제2 로컬 단말 장치에 표시하는 표시 단계; 및
    f. 신체 부위의 제2 측정 데이터를 비침습적으로 기록하여 제2 이미지 데이터를 생성하는 제2 이미지 데이터의 생성 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 측정 데이터가 기록될 때, 상기 제2 이미지 데이터가 특히 상기 검색된 이미지 데이터와 동시에 상기 제2 로컬 단말 장치에 실시간으로 표시되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 측정 데이터의 상기 비침습적 기록은 초음파 측정 프로세스를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리된 제1 이미지 데이터가 상기 로컬 단말 장치에 표시되고, 상기 표시를 기초로 추가적인 제1 측정 데이터가 기록되는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측정 데이터의 상기 비침습적 기록은 접촉 압력의 측정을 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조직 구조의 탄성 상태에 대한 정보를 얻기 위해 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터 모두에서 각각 적어도 두 가지의 다른 접촉 압력 힘이 적용되는 치수의 결정이 수행되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 치수를 결정하기 위해 상기 표시된 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터에 수동 마킹 프로세스가 수행되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수동 마킹 프로세스를 지원하기 위해 선을 따른 상기 제1 또는 제2 이미지 데이터의 강도 곡선의 도식이 표시되는, 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 마킹 프로세스 중에 수행할 마킹에 대한 제안이 상기 제1 또는 제2 이미지 데이터를 기초로 자동으로 생성되는, 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 치수는 상기 제1 이미지 데이터 또는 제2 이미지 데이터를 기초로 자동으로 결정되는, 방법.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조직 구조의 탄성 상태에 대한 제1 값이 상기 제1 측정 데이터에 기초한 상이한 접촉력에서 결정된 치수로부터 결정되고, 상기 조직 구조의 탄성 상태에 대한 제2 값이 상기 제2 측정 데이터에 기초한 상이한 접촉력에서 결정된 치수로부터 결정되며, 상기 제1 값 및 상기 제2 값은 상기 조직 구조의 변형성에 대한 측정값을 나타내는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 시간 정보가 상기 전처리된 제1 이미지 데이터 및 상기 제1 식별 데이터와 함께 저장되도록 상기 서버로 전송되는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 한 항에 있어서, 의학적으로 관련된 시점, 특히 외상성 충격의 시점이 캡처되어 저장을 위해 서버로 전송되는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 측정 데이터를 캡처하는 시점에 대한 추천이 생성되며, 상기 추천의 생성을 위해 상기 캡처된 의학적으로 관련된 시점이 고려되는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측정 데이터가 기록되기 전에, 상기 검사할 신체 부위에 개별 마킹이 제공되며, 해당 마킹은 제1 판독 장치에 의해 판독되며, 해당 판독된 마킹을 기초로 상기 제1 식별 데이터가 생성되며, 상기 저장된 이미지 데이터가 검색되기 전에, 상기 마킹이 제2 판독 장치에 의해 다시 판독되고, 해당 판독된 마킹을 기초로 상기 제2 식별 데이터가 생성되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 개별 마킹을 제공하기 위해 상기 검사할 신체 부위에 고유 식별을 가지는 태그가 부착, 특히 접착되는, 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 판독 장치와 상기 제2 판독 장치는 광학 판독 장치, 특히 카메라인, 방법.
  18. 구획의 탄성 상태에 대한 정보를 얻기 위해 수행되는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 시스템으로서,
    a. 측정 프로세스에서 검사할 신체 부위의 측정 데이터를 비침습적으로 기록하는 측정 장치;
    b. 디스플레이 장치를 갖는 적어도 하나의 로컬 단말 장치; 및
    c. 수신된 데이터를 저장 및 전달하는 서버
    를 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치와 상기 서버가 데이터의 상호 교환을 위해 설정되고,
    - 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치가 상기 측정 장치로부터 측정 데이터를 수신하고 해당 수신된 측정 데이터로부터 이미지 데이터를 생성 및 표시하도록 설정되고,
    - 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치가 식별 데이터 및 상기 이미지 데이터를 상기 서버로 전송하도록 설정되고,
    - 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치가 상기 서버로 전송된 식별 데이터를 기초로 상기 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 검색하고 검색된 해당 이미지 데이터를 측정 프로세스 중에 표시하도록 설정되는, 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 검사 대상 신체 부위의 개별 마킹을 판독하고 대응하는 마킹 데이터를 생성하는 적어도 하나의 판독 장치를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 로컬 단말 장치는 상기 판독 장치로부터 상기 마킹 데이터를 수신하고 이 마킹 데이터로부터 상기 식별 데이터를 생성하도록 설정되는, 시스템.
  21. 컴퓨터 프로그램으로서,
    명령어들을 포함하고, 해당 명령어들은 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터가:
    a. 측정 장치로부터 제1 측정 데이터를 수신하고, 수신된 해당 제1 측정 데이터로부터 제1 이미지 데이터를 생성하여 디스플레이 장치에 표시하는 단계;
    b. 식별 데이터 및 상기 제1 이미지 데이터를 서버로 전송하는 단계;
    c. 제2 식별 데이터를 상기 서버로 전송하는 단계;
    d. 상기 전송된 제2 식별 데이터를 사용하여 상기 서버로부터 저장된 이미지 데이터를 수신하는 단계;
    e. 상기 수신된 이미지 데이터를 상기 디스플레이 장치에 표시하는 단계; 및
    f. 상기 측정 장치로부터 제2 측정 데이터를 수신하고, 수신된 해당 제2 측정 데이터로부터 제2 이미지 데이터를 생성하여 상기 디스플레이 장치에 표시하는 단계
    를 수행하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 프로그램이 상기 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터가
    - 판독 장치로부터 제1 마킹 데이터를 수신하고, 해당 제1 마킹 데이터로부터 제1 식별 데이터를 생성하는 단계; 및
    - 상기 판독 장치로부터 제2 마킹 데이터를 수신하고, 해당 제2 마킹 데이터로부터 제2 식별 데이터를 생성하는 단계
    를 실행하게 하는 명령어를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
KR1020247007917A 2021-08-17 2022-08-11 조직 구조 상태의 시간적 발달을 비침습적으로 캡처하는 방법 KR20240043793A (ko)

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