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한국인 인체 척추 / 인체 절단면 영상 정보의 제작방법 및 시스템

  • 기술번호 : KST2014061520
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 한국인의 인체척추에 대해 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 하여 척추뼈의 생김새에 대한 3차원 형상 정보와 척추 형상의 특정 지점을 계측하여 얻은 수치 정보, 그리고 척추체의 분절 기능성 및 압축 강도를 나타내는 물성 정보를 제작할 수 있도록 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법 및 시스템에 관한 것이다.본 발명에 따른 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법은, 한국인 인체의 척추를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득한 CT 이미지를 이용하여 인체 척추 정보를 제작하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법에 있어서, (a) 상기 CT 이미지에 대해 변환 파라미터를 입력받아 인체척추 데이터셋(data set)을 생성하는 단계; (b) 상기 인체척추 데이터셋의 CT 이미지에서 각각의 척추뼈에 해당하는 부위를 별도의 색으로 구분하여 마스킹 데이터를 생성하는 단계; (c) 상기 각각의 척추뼈에서 사용자가 원하는 영역에 대한 HU 값의 확인을 통해 HU 영역대(Threshold)를 설정하는 단계; (d) 상기 각각의 척추뼈별로 영상구역화 하여 기본 마스크(base mask)를 생성하는 단계; 및 (e) 상기 각 척추뼈의 형상 특징을 나타내도록 상기 기본 마스크에 대해 스무싱(Smoothing) 처리하여 3차원 모델 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL A61B 6/03 (2006.01) G06F 19/00 (2011.01)
CPC A61B 6/032(2013.01) A61B 6/032(2013.01) A61B 6/032(2013.01) A61B 6/032(2013.01) A61B 6/032(2013.01)
출원번호/일자 1020120099973 (2012.09.10)
출원인 한국과학기술정보연구원
등록번호/일자 10-1265981-0000 (2013.05.14)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130522) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.09.10)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술정보연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상호 대한민국 대전광역시 유성구
2 이상환 대한민국 대전광역시 유성구
3 김선태 대한민국 대전광역시 서구
4 박경석 대한민국 대전광역시 유성구
5 성원경 대한민국 대전광역시 유성구
6 이승우 대한민국 대전 유성구
7 홍순찬 대한민국 대전 유성구
8 이민호 대한민국 대전광역시 서구
9 서동민 대한민국 대전 서구
10 이승복 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유)화우 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로***길 **, *층 (대치동, 삼호빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술정보연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.09.10 수리 (Accepted) 1-1-2012-0729154-72
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2012.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2012-0731665-94
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search
2012.09.18 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search
2012.09.20 수리 (Accepted) 9-1-2012-0072721-82
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.10.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0646241-13
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.11.19 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0952300-17
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.02.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0122397-15
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.02.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0171718-70
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.02.26 무효 (Invalidation) 1-1-2013-0171690-80
10 보정요구서
Request for Amendment
2013.03.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0025709-16
11 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation
2013.04.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0037734-84
12 등록결정서
Decision to grant
2013.04.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0295981-82
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
한국인 인체의 척추를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득한 CT 이미지를 이용하여 인체 척추 정보를 제작하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법에 있어서,(a) 상기 CT 이미지에 대해 변환 파라미터를 입력받아 인체척추 데이터셋(data set)을 생성하는 단계;(b) 상기 인체척추 데이터셋의 CT 이미지에서 각각의 척추뼈에 해당하는 부위를 별도의 색으로 구분하여 마스킹 데이터를 생성하는 단계;(c) 상기 각각의 척추뼈에서 사용자가 원하는 영역에 대한 HU 값의 확인을 통해 HU 영역대(Threshold)를 설정하는 단계;(d) 상기 각각의 척추뼈별로 영상구역화 하여 기본 마스크(base mask)를 생성하는 단계; 및(e) 상기 각 척추뼈의 형상 특징을 나타내도록 상기 기본 마스크에 대해 스무싱(Smoothing) 처리하여 3차원 모델 데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계에서 상기 변환 파라미터는 가로, 세로의 pixel 갯수, Pixel Size, Slice Distance를 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
3 3
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계에서 상기 인체척추 데이터셋은 영상에 대해 Anterior, Posterior, Right, Left, Top 및 Bottom의 6 개 방향 설정이 완료된 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
4 4
제 1 항에 있어서,상기 (d) 단계에서 상기 각각의 척추뼈별로 영상구역화 하는 것은, 상기 기본 마스크를 각 척추뼈별로 마스크를 복사하고, 마스크별로 해당 척추뼈에 대한 이미지 영역을 명확히 하기 위해 이웃하고 있는 다른 척추뼈의 경계 영역을 제거 및 수정하여 각 척추뼈별로 독립된 마스크를 가지도록 하여 상기 각각의 척추뼈를 구분하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
5 5
제 1 항에 있어서,(f) 상기 3차원 모델 데이터에 대해 척추의 형상을 표현하는 주요 부분의 수치 정보를 척추뼈 외형에서 측정하거나, 절단면에서 측정하거나 또는 디스크 높이를 측정하여 획득하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
6 6
제 5 항에 있어서,상기 디스크 높이의 측정은 정중단면에서 절단하여 sagittal plane에서 디스크 높이를 측정하고, body center 중심으로 coronal plane 절단하여 해당 평면에서 디스크 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
7 7
제 6 항에 있어서,상기 sagittal plane에서의 측정은 목뼈, 등뼈, 허리뼈 모든 영역에 해당되며, 상기 coronal plane에서의 측정은 등뼈와 허리뼈에 해당되는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
8 8
제 7 항에 있어서,상기 목뼈 디스크 높이의 측정은 상기 sagittal plane에서 vertebral body의 앞, 중간, 끝 부분의 코너점을 기준으로 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
9 9
제 1 항에 있어서,(g) 상기 3차원 모델 데이터에 대해 척추체에 인접한 pedicle에서 절단하여 척추 후궁 부위를 제외한 순수 몸체 부분의 골밀도를 다음 수학식에 따라 HU 값을 기준으로 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 척추뼈의 몸체 부분의 Hu 값은 척추뼈고리뿌리(pedicle of vertebral arch) 부분을 몸체에 가깝게 절단하여 산출하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
11 11
제 1 항에 있어서,(h) 상기 각각의 척추뼈에 대해 이중에너지 X선 흡수법(DEXA, Dual Energy X-ray Absorption)을 적용해 골밀도(BMD) 검사를 수행하는 단계; 및(i) 상기 골밀도 검사 결과를 상기 3차원 모델 데이터에 대응시켜 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
12 12
제 1 항에 있어서,(j) 척추뼈 2개를 한 조로 척추 분절 기능성 시험을 수행하는 단계를 더 포함하고,상기 척추 분절 기능성 시험은, 각 운동 분절에서의 굽힘-응답 특성을 시험하는 것으로, 척추사이원반으로 연결된 척추뼈 2개단을 한 조의 시험체로 제작하고, 상단 척추뼈 윗끝판과 하단 척추뼈 아랫끝판 부분을 본시멘트(bone cement)를 포함하는 레진으로 고정하여 순수굽힘하중(pure moment) 부하가 가능한 시험기에 장착하며, 앞굽힘, 폄, 왼쪽굽힘, 오른쪽 굽힘, 비틀림(시계방향, 반시계방향), 압축 하중 순으로 가하여 각 하중 단계에서 회전각도 기록하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
13 13
제 1 항에 있어서,(k) 목뼈, 등뼈, 허리뼈로 구성된 각 척추 관절이 적출되고, 근육과 인대를 포함하는 연조직이 제거되며, pedicle 부분이 몸통에 가깝게 절단된 시험체에 대해, 상기 절단된 척추 몸통의 위, 아래 판에 균일한 하중이 가해지도록 레진으로 마운트(mount)하여 압축 강도를 측정하는 단계; 및(l) 상기 측정된 압축 강도를 상기 3차원 모델 데이터에 대응시켜 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
14 14
제 13 항에 있어서,상기 (k) 단계는 상기 시험체를 만능재료시험기를 이용하여 일정한 속도로 하중을 가하여 압축 강도를 측정하되, 압출력이 가해지는 시점부터 척추 몸통 높이(앞쪽, 뒤쪽 몸통 높이의 평균)의 20 내지 30 %에 해당하는 변위만큼 압축을 가하여 압축 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 방법
15 15
인체의 척추를 컴퓨터 단층 촬영하여 CT 이미지를 획득하는 CT 이미지 획득부;상기 CT 이미지에 대해 변환 파라미터를 입력받아 인체척추 데이터셋(data set)을 생성하고, 상기 인체척추 데이터셋의 CT 이미지에서 각각의 척추뼈에 해당하는 부위를 별도의 색으로 구분하여 마스킹 데이터를 생성하는 마스킹 데이터 생성부;상기 각각의 척추뼈에서 사용자가 원하는 영역에 대한 HU 값의 확인을 통해 HU 영역대(Threshold)를 설정하고, 상기 각각의 척추뼈별로 영상구역화 하여 기본 마스크(base mask)를 생성하는 기본마스크 생성부; 상기 각 척추뼈의 형상 특징을 나타내도록 상기 기본 마스크에 대해 스무싱(Smoothing) 처리하여 3차원 모델 데이터를 생성하는 모델데이터 생성부;상기 3차원 모델 데이터에 대해 척추의 형상을 표현하는 주요 부분의 수치 정보를 척추뼈 외형에서 측정하거나, 절단면에서 측정하거나 또는 디스크 높이를 측정하여 획득하는 수치정보 획득부;상기 3차원 모델 데이터에 대해 척추체에 인접한 pedicle에서 절단하여 척추 후궁 부위를 제외한 순수 몸체 부분의 골밀도(ρ)를 HU 값을 기준으로 산출하는 골밀도 계산부;목뼈, 등뼈, 허리뼈로 구성된 각 척추 관절이 적출되고, 적출된 각 척추 관절에 대해 이중에너지 X선 흡수법(DEXA, Dual Energy X-ray Absorption)을 적용해 골밀도(BMD) 검사를 수행하며, 골밀도 검사 결과를 상기 3차원 모델 데이터에 대응시켜 저장하는 골밀도 측정부; 상기 적출된 척추뼈 2개를 한 조로 척추 분절 기능성 시험을 수행하는 척추분절 기능성시험부; 및목뼈, 등뼈, 허리뼈로 구성된 각 척추 관절이 적출되고, 근육과 인대를 포함하는 연조직이 제거되며, pedicle 부분이 몸통에 가깝게 절단된 시험체에 대해, 상기 절단된 척추 몸통의 위, 아래 판에 균일한 하중이 가해지도록 레진으로 마운트(mount)하여 압축 강도를 측정하고, 측정된 압축 강도를 상기 3차원 모델 데이터에 대응시켜 저장하는 압축강도 측정부;를 포함하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
16 16
제 15 항에 있어서,상기 변환 파라미터는 가로, 세로의 pixel 갯수, Pixel Size, Slice Distance를 포함하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
17 17
제 15 항에 있어서,상기 인체척추 데이터셋은 영상에 대해 Anterior, Posterior, Right, Left, Top 및 Bottom의 6 개 방향 설정이 완료된 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
18 18
제 15 항에 있어서,상기 각각의 척추뼈별로 영상구역화 하는 것은, 상기 기본 마스크를 각 척추뼈별로 마스크를 복사하고, 마스크별로 해당 척추뼈에 대한 이미지 영역을 명확히 하기 위해 이웃하고 있는 다른 척추뼈의 경계 영역을 제거 및 수정하여 각 척추뼈별로 독립된 마스크를 가지도록 하여 상기 각각의 척추뼈를 구분하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
19 19
제 15 항에 있어서,상기 수치정보 획득부의 상기 디스크 높이의 측정은 정중단면에서 절단하여 sagittal plane에서 디스크 높이를 측정하고, body center 중심으로 coronal plane 절단하여 해당 평면에서 디스크 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
20 20
제 19 항에 있어서,상기 sagittal plane에서의 측정은 목뼈, 등뼈, 허리뼈 모든 영역에 해당되며, 상기 coronal plane에서의 측정은 등뼈와 허리뼈에 해당되는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
21 21
제 20 항에 있어서,상기 목뼈 디스크 높이의 측정은 상기 sagittal plane에서 vertebral body의 앞, 중간, 끝 부분의 코너점을 기준으로 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
22 22
제 15 항에 있어서,상기 골밀도 계산부는, 상기 3차원 모델 데이터에 대해 척추체에 인접한 pedicle에서 절단하여 척추 후궁 부위를 제외한 순수 몸체 부분의 골밀도를 다음 수학식에 따라 HU 값을 기준으로 산출하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
23 23
제 22 항에 있어서,상기 척추뼈의 몸체 부분의 Hu 값은 척추뼈고리뿌리(pedicle of vertebral arch) 부분을 몸체에 가깝게 절단하여 산출하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
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제 15 항에 있어서,상기 골밀도 측정부는, 상기 적출된 각 척추 관절에 대해 이중에너지 X선 흡수법(DEXA, Dual Energy X-ray Absorption)을 적용해 골밀도(BMD) 검사를 수행하여, 상기 골밀도 검사 결과를 상기 3차원 모델 데이터에 대응시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
25 25
제 15 항에 있어서,상기 척추분절 기능성 시험부는, 척추사이원반으로 연결된 척추뼈 2개단을 한 조의 시험체로 제작하고, 상단 척추뼈 윗끝판과 하단 척추뼈 아랫끝판 부분을 본시멘트(bone cement)를 포함하는 레진으로 고정하여 순수굽힘하중(pure moment) 부하가 가능한 시험기에 장착하며, 앞굽힘, 폄, 왼쪽굽힘, 오른쪽 굽힘, 시계방향 또는 반시계방향의 비틀림, 압축 하중 순으로 가하여 각 하중 단계에서 회전각을 기록하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
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제 15 항에 있어서,상기 압축강도 측정부는, 상기 시험체를 만능재료시험기를 이용하여 일정한 속도로 하중을 가하여 압축 강도를 측정하되, 압출력이 가해지는 시점부터 척추 몸통 높이(앞쪽, 뒤쪽 몸통 높이의 평균)의 20 내지 30 %에 해당하는 변위만큼 압축을 가하여 압축 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 한국인 인체 척추 정보의 제작 시스템
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