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시술시의 환자의 정합대상 부위에 대한 입체혈관영상(I2)을 추출하기 위한 근적외선 입체카메라(110);상기 근적외선 입체카메라(110)의 위치를 추적하여 상기 입체혈관영상(I2)의 실세계 좌표계를 산출하는 카메라 위치추적기(120);상기 정합대상 부위의 3차원의료영상(I1)으로부터 제1혈관패턴을 추출하고, 상기 입체혈관영상(I2)으로부터 제2혈관패턴을 추출하며, 추출된 제1혈관패턴과 제2혈관패턴을 이용하여 상기 3차원의료영상(I1)과 환자와의 위치정합을 수행하는 제어기(130); 및상기 제어기(130)에 의해 산출된 정합결과를 표시하는 디스플레이(140);를 포함하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 1항에 있어서,상기 제어기(130)는,시술전 상기 정합대상 부위를 촬영한 3차원의료영상(I1)이 저장되는 3차원의료영상 DB(131)와,상기 3차원의료영상(I1)으로부터 혈관이미지를 분리하여 혈관모델을 재구성하는 혈관모델 생성부(132)와,상기 혈관모델의 뼈대라인(SL)을 검출하여 혈관이 분기되는 분기점을 추출하며, 추출된 각 분기점을 상기 제1혈관패턴의 특징점으로 선정하는 제1특징점 추출부(133)와,상기 근적외선 입체카메라(110)에 의해 촬영된 근적외선 입체영상으로부터 혈관이미지를 분리하여 입체혈관영상(I2)을 추출하는 입체혈관 영상검출부(134)와, 추출된 입체혈관영상(I2)과, 상기 카메라 위치추적기(120)에서 측정된 상기 입체혈관영상(I2)의 실세계 좌표계를 이용하여 시술시의 환자의 혈관의 분기점을 추출하며, 추출된 각 분기점을 상기 제2혈관패턴의 특징점으로 선정하는 제2특징점 추출부(135) 및,복수 개의 제1특징점이 그룹핑된 제1특징점군(P1)과, 복수 개의 제2특징점이 그룹핑된 제2특징점군(P2)을 대응시켜 정합하는 정합부(136)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 2항에 있어서,상기 제1특징점 추출부(133)는, 의료영상 좌표계를 기준으로 선정된 제1혈관패턴의 특징점을 3차원 좌표로 저장하고,상기 근적외선 입체카메라(110)는, 근적외선광에 의해 환자의 정합대상 부위에 투시된 혈관이미지를 촬영하되 일정간격 이격 배치되어 시차(Parallax)를 갖는 두 개의 입체혈관영상(I2)을 획득하며,상기 제2특징점 추출부(135)는, 상기 근적외선 입체카메라(110)의 두 입체혈관영상(I2)에서 각각 산출된 분기점들의 대응되는 쌍의 시차를 이용하여 입체카메라 좌표계를 기준으로 3차원 좌표로 표현되는 제2특징점을 선정하는 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 3항에 있어서,상기 카메라 위치추적기(120)는, 상기 근적외선 입체카메라(110)에 대한 3개의 회전위치와 3개의 병진위치를 포함하는 6자유도위치를 측정하되, 실시간으로 상기 근적외선 입체카메라(110)의 위치를 추적하여 상기 위치추적기 좌표계로부터 입체카메라 좌표계로의 좌표변환행렬(M)을 산출하되,상기 제2특징점 추출부(135)는, 상기 입체카메라 좌표계를 기준으로 표현된 제2특징점을 상기 좌표변환행렬(M)에 의해 위치추적기 좌표계를 기준으로 변환하여 저장하며,상기 정합부(136)는, 위치추적기 좌표계로 변환된 제2특징점군(P2)을 회전 및 병진하여 상기 제1특징점군(P1)에 대응시킨 상태에서의 의료영상 좌표계에 대하여 위치추적기 좌표계의 위치관계(T)를 산출하는 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 4항에 있어서,상기 카메라 위치추적기(120)는,다관절링크부의 단부에 상기 근적외선 입체카메라(110)가 체결되며, 각 관절의 링크운동에 의한 물리적 변위를 감지하여 상기 근적외선 입체카메라(110)의 6자유도위치를 측정하는 기계식 위치추적장치(120a)인 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 4항에 있어서,상기 카메라 위치추적기(120)는,상기 근적외선 입체카메라(110)에 장착된 기준마커(121)를 촬영하는 입체카메라를 이용하여 상기 기준마커(121)의 3차원 위치벡터와 3차원 방향벡터를 연산하여 상기 근적외선 입체카메라(110)의 6자유도위치를 측정하는 광학식 위치추적장치(120b)인 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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제 2항에 있어서,상기 제1특징점 추출부(133)는,상기 혈관모델에서 혈관의 외곽선을 나타내는 경계라인(BL)을 추출하고, 추출된 경계라인(BL)으로부터 혈관을 따라 연장된 중심선을 뼈대라인(SL)으로 추출하는 것을 특징으로 하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템
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근적외선광에 의해 환자의 정합대상 부위에 투시된 혈관이미지를 근적외선 입체카메라(110)로 촬영하여 입체혈관영상(I2)을 추출하는 입체혈관영상 추출 단계(S210);카메라 위치추적기(120)로 상기 근적외선 입체카메라(110)의 실시간 위치를 추적하여 상기 입체혈관영상(I2)의 실세계 좌표계를 산출하는 카메라 위치추적 단계(S220);제어기(130)를 이용하여 상기 정합대상 부위의 3차원의료영상(I1)으로부터 제1혈관패턴을 추출하고, 상기 입체혈관영상(I2)으로부터 제2혈관패턴을 추출하는 혈관패턴 추출 단계(S230);추출된 제1혈관패턴과 제2혈관패턴을 이용하여 상기 3차원의료영상(I1)과 환자와의 위치정합을 수행하는 영상정합 단계(S240); 및상기 제어기(130)에 의해 산출된 정합결과를 화면상에 표시하는 정합결과 표시 단계(S250);를 포함하는 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 방법
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