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프로세서에 의해 수행되는 카테터(catheter)의 위치 추적 방법에 있어서,환자의 미리 설정된 관심 영역(region of interest, ROI)에 대한 2차원 형광 투시 영상 및 3차원 CT 영상을 획득하는 단계;상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 및 상기 획득된 3차원 CT(computed tomography) 영상을 정합시키는 단계; 및정합된 2차원 형광 투시 영상에서 결정된 카테터의 위치에 대응하는 지점과 X선을 발생시키는 X선 튜브에 대응하는 지점을 연결하는 가상의 선분을 생성하고, 정합된 3차원 CT 영상으로부터 추출된 시술 경로 중심선 상의 지점들 중 상기 생성된 가상의 선분과 최단 거리를 갖는 지점으로 상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는 단계를 포함하고,상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 및 상기 획득된 3차원 CT 영상을 정합시키는 단계는,상기 획득된 3차원 CT 영상으로부터 3차원 혈관 영역을 추출하는 단계;상기 추출된 3차원 혈관 영역을 가상 공간 내에서 회전(rotate) 및 이동(translate)시킴으로써 복수의 가상 혈관 영역들을 형성하는 단계;상기 형성된 복수의 가상 혈관 영역들에 대한 가상 2차원 투영(projection) 영상들을 생성하는 단계;상기 생성된 가상 2차원 투영 영상들 중 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상과 가장 유사한 가상 2차원 투영 영상을 선택하는 단계; 및상기 선택된 2차원 투영 영상에 대응하는 가상 혈관 영역과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상을 오버랩(overlap)하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는 단계는,상기 생성된 가상의 선분과 상기 추출된 시술 경로 중심선이 서로 교차하는 경우, 상기 시술 경로 중심선 상에서 교차점에 대응하는 지점으로 상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 가장 유사한 가상 2차원 투영 영상을 선택하는 단계는,상기 생성된 가상 2차원 투영 영상들 각각에 대한 픽셀 정보의 분포 특성을 산출하는 단계; 및상기 가상 2차원 투영 영상들 중 대상 2차원 투영 영상의 산출된 픽셀 정보의 분포 특성과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상으로부터 추출된 혈관 영역에 대한 픽셀 정보의 분포 특성을 비교함으로써, 상기 대상 2차원 투영 영상과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 간의 유사도를 계산하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 가장 유사한 가상 2차원 투영 영상을 선택하는 단계는,상기 생성된 가상 2차원 투영 영상들 각각에 대한 특징점을 추출하는 단계; 및상기 생성된 가상 2차원 투영 영상들 중 대상 2차원 투영 영상의 추출된 특징점과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상에서 상기 추출된 특징점에 대응하는 영역을 비교함으로써, 상기 대상 2차원 투영 영상과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 간의 유사도를 계산하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 생성된 가상의 선분과 상기 추출된 시술 경로 중심선 사이의 거리가 임계 거리 이상을 초과하는 경우에 응답하여, 상기 카테터가 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제6항에 있어서,상기 카테터가 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단하는 단계는,상기 카테터가 상기 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단된 경우, 상기 3차원 CT 영상으로부터 추출된 혈관 영역의 중심선(centerline)을 사용하여 상기 카테터의 3차원 위치를 수정하는 단계; 및상기 수정된 카테터의 3차원 위치에 따라 상기 카테터를 상기 목표 시술 경로로 진행시키기 위한 안내를 제공하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제6항에 있어서,상기 카테터가 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단하는 단계는,상기 카테터가 상기 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단된 경우에 응답하여, 경고 신호 또는 경고 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는 단계는,상기 생성된 가상의 선분과 최단 거리를 갖는 상기 시술 경로 중심선 상의 지점이 복수개인 경우, 상기 카테터의 이전 3차원 위치에 기초하여 최단 거리를 갖는 복수개의 지점들 중 하나의 지점을 선택하는 단계를 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 내에서 상기 카테터의 2차원 위치를 표시하여 제시하고, 상기 획득된 3차원 CT 영상 내에서 상기 카테터의 3차원 위치를 표시하여 제시하며, 상기 2차원 형광 투시 영상 및 상기 3차원 CT 영상 내에서 상기 카테터가 목표 시술 경로로 진행할 수 있도록 안내를 제공하는 단계를 더 포함하는 카테터의 위치 추적 방법
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제1항에 있어서,상기 획득된 3차원 CT 영상은,콘빔 전산화단층촬영(cone beam computed tomography) 영상인,카테터의 위치 추적 방법
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하드웨어와 결합되어 제1항, 제2항, 제4항 내지 제11항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
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카테터의 위치 추적 장치에 있어서,환자의 미리 설정된 관심 영역(region of interest, ROI)에 대한 2차원 형광 투시 영상 및 3차원 CT 영상을 획득하는 영상 수신부; 및상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 및 상기 획득된 3차원 CT 영상을 정합시키고, 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상에서 결정된 카테터의 위치에 대응하는 지점과 X선을 발생시키는 X선 튜브에 대응하는 지점을 연결하는 가상의 선분을 생성하고, 정합된 3차원 CT 영상으로부터 추출된 시술 경로 중심선 상의 지점들 중 상기 생성된 가상의 선분과 최단 거리를 갖는 지점으로 상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,상기 획득된 3차원 CT 영상으로부터 3차원 혈관 영역을 추출하고, 상기 추출된 3차원 혈관 영역을 가상 공간 내에서 회전 및 이동시킴으로써 복수의 가상 혈관 영역들을 형성하며, 상기 형성된 복수의 가상 혈관 영역들에 대한 가상 2차원 투영 영상들을 생성하고, 상기 생성된 가상 2차원 투영 영상들 중 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상과 가장 유사한 가상 2차원 투영 영상을 선택하며, 상기 선택된 2차원 투영 영상에 대응하는 가상 혈관 영역과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상을 오버랩하는,카테터의 위치 추적 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 생성된 가상의 선분과 상기 추출된 시술 경로 중심선이 서로 교차하는 경우, 상기 시술 경로 중심선 상에서 교차점에 대응하는 지점으로 상기 카테터의 3차원 위치를 결정하는카테터의 위치 추적 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 생성된 가상의 2차원 투영 영상들 각각에 대한 픽셀 정보의 분포 특성을 산출하고, 상기 가상의 2차원 투영 영상들 중 대상 2차원 투영 영상의 상기 산출된 픽셀 정보의 분포 특성과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상으로부터 추출된 혈관 영역에 대한 픽셀 정보의 분포 특성을 비교함으로써, 상기 대상 2차원 투영 영상과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 간의 유사도를 계산하는카테터의 위치 추적 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 생성된 가상의 2차원 투영 영상들 각각에 대한 특징점을 추출하고, 상기 생성된 가상의 2차원 투영 영상들 중 대상 2차원 투영 영상의 추출된 특징점과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상에서 상기 추출된 특징점에 대응하는 영역을 비교함으로써, 상기 대상 2차원 투영 영상과 상기 획득된 2차원 형광 투시 영상 간의 유사도를 계산하는카테터의 위치 추적 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 생성된 가상의 선분과 상기 추출된 시술 경로 중심선 사이의 거리가 임계 거리 이상을 초과하는 경우, 상기 카테터가 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단하는카테터의 위치 추적 장치
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제18항에 있어서,상기 프로세서는,상기 카테터가 상기 목표 시술 경로를 벗어난 것으로 판단된 경우, 상기 3차원 CT 영상으로부터 추출된 혈관 영역의 중심선(centerline)을 사용하여 상기 카테터의 3차원 위치를 수정하고, 상기 수정된 카테터의 3차원 위치에 따라 상기 카테터를 상기 목표 시술 경로로 진행시키기 위한 안내를 제공하는카테터의 위치 추적 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 생성된 가상의 선분과 최단 거리를 갖는 상기 시술 경로 중심선 상의 지점이 복수개인 경우, 상기 카테터의 이전 3차원 위치에 기초하여 최단 거리를 갖는 복수개의 지점들 중 하나의 지점을 선택하는카테터의 위치 추적 장치
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