KR20140136139A - Image providing system and method for supporting surgery - Google Patents

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KR20140136139A
KR20140136139A KR1020130056235A KR20130056235A KR20140136139A KR 20140136139 A KR20140136139 A KR 20140136139A KR 1020130056235 A KR1020130056235 A KR 1020130056235A KR 20130056235 A KR20130056235 A KR 20130056235A KR 20140136139 A KR20140136139 A KR 20140136139A
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KR1020130056235A
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김철영
최창민
김경우
김재희
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주식회사 나노포커스레이
주식회사 사이버메드
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Abstract

The present invention relates to a system and a method to provide an image for supporting a surgery. The system and the method are able to inform a medical team not only of the current position of surgery instruments and the current state of a patient but also of the blood vessel position of the patient. The image providing system for supporting a surgery includes: multiple markers which are inserted into the skin of a patient; a dual source X-ray imaging device which obtains two X-ray images which have two different viewpoints by photographing the patient using a dual source X-ray in real time; a storage device which stores and provides a CT image of the patient; and a control device which matches and displays the two X-ray images and CT image of the patient through the multiple markers.

Description

수술 지원용 영상 제공 시스템 및 방법{IMAGE PROVIDING SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING SURGERY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an image providing system and a method for providing an operation support image,

본 발명은 수술 지원용 영상 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 수술 도구 위치 및 환자 상태를 실시간 모니터링한 후 환자의 혈관 위치와 함께 알려줄 수 있도록 하는 수술 지원용 영상 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and a method for providing an operation support image, and more particularly, to a system and a method for providing an operation support image that enables a surgeon to be notified of a position of a surgical tool and a patient condition in real time,

심혈관 질환(혈전, 만성완전폐색)은 세계적으로 연간 1200만명이 사망하는 세계 인구 사망원인 1위이며, 우리나라도 사망원인 1위이다. Cardiovascular disease (thrombosis, chronic complete obliteration) is the number one cause of death worldwide in the world with 12 million deaths worldwide, and Korea is also the number one cause of death.

심혈관 질환의 치료방법으로는 약물치료 방법 및 카테터를 이용한 수술 방법이 주로 사용되나, 약물치료 방법은 치료 효과가 느리고, 약물이 표적에 접근하는데 효율이 떨어지며, 필요 이상의 약물을 사용하면 부작용을 초래하는 문제가 있으며, 카테터를 이용한 수술 방법은 심장을 둘러싸는 관상동맥의 경우 분기된 혈관이 많은 관계로 가이드 와이어의 삽입에 어려움이 있고, 만성완전폐색(CTO: Chronic Total Occlusion)의 경우 혈관이 완전히 막혀 있기 때문에 가이드 와이어의 삽입에 어려움이 있다. As a method of treating cardiovascular diseases, a drug treatment method and a surgical method using a catheter are mainly used. However, the drug treatment method is slow in the therapeutic effect, the drug is ineffective in approaching the target, In case of catheter-based coronary artery, there are many divergent blood vessels. Therefore, it is difficult to insert guidewire. In the case of Chronic Total Occlusion (CTO), blood vessels are completely obstructed There is a difficulty in inserting the guide wire.

이러한 종래 치료방법의 문제점을 해결하기 위한 하나의 방안으로서, 혈관 치료용 마이크로 로봇 시스템을 이용한 치료 방법이 제안되었다. As a method for solving the problem of the conventional treatment method, a treatment method using a micro robot system for treating a blood vessel has been proposed.

그러나 동맥 특히 관상동맥 내에서 컴퓨터 단층촬영 혈관조영술(CTA) 및 X-선 혈관조영술을 이용하여 위치를 인식하고, 자율적인 운동을 하며 혈전 및 만성완전폐색을 치료하는 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템을 완벽히 구현하기에 한계가 있다. However, a micro robot system for the treatment of blood vessels that treats the thrombus and chronic complete occlusion by autonomously recognizing the position using computed tomography (CTA) and X-ray angiography in arteries, especially coronary arteries, There are limits to implementation.

이에 의료진이 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템을 수동 제어하여 환자를 치료해야 하는 데, 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템은 최소 침습 시술에 속하므로, 환자를 복부를 개복하지 않으면서도 현재 수술 도구 위치 및 환자의 현재 상태를 한꺼번에 알려줄 수 있도록 하는 장치를 필요로 한다. Since the micro robot system for vascular treatment belongs to the minimally invasive procedure, the position of the surgical tool and the current state of the patient At the same time.

듀얼 소스 엑스선 영상 장치는 상기의 필요성에 의해 개발된 장치로, 이는 환자의 복부를 개복하지 않으면서도 수술이 진행됨에 따라 다양하게 변화되는 수술 도구 위치 및 환자의 현재 상태에 대한 정보를 획득하여 의료진에게 알려줄 수 있도록 한다. The dual source x-ray imaging system is developed by the above-mentioned necessity, and it acquires information on the position of the surgical tool and the current state of the patient, which are changed variously as the operation progresses, I will let you know.

그러나 이와 같은 듀얼 소스 엑스선 영상 장치를 통해서는 현재 수술 도구 위치 및 환자의 현재 상태만을 파악할 수 있을 뿐, 혈관의 위치에 대한 정보를 전혀 제공받을 수 없는 단점이 있었다. 즉, 의료진이 듀얼 소스 엑스선 영상 장치가 제공하는 정보만을 참고하여 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템을 정확하게 제어하기에는 한계가 있다. However, such a dual source X-ray imaging apparatus has a disadvantage in that it can only grasp the position of the surgical tool and the current state of the patient and can not receive any information on the position of the vessel. That is, there is a limit to precisely control the micro robot system for treating the blood vessel by referring to only the information provided by the dual source x-ray imaging apparatus by the medical staff.

이에 본 발명에서는 수술 도구 위치 및 환자 상태를 실시간 모니터링한 후 환자의 혈관 위치와 함께 알려주어, 의료진이 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템 등을 이용한 최소 침습 시술을 보다 정확하게 수행할 수 있도록 하는 수술 지원용 영상 제공 시스템 및 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, since the position of the surgical tool and the state of the patient are monitored in real time and the position of the blood vessel of the patient is informed, the medical assistant provides a surgical support image for performing the minimally invasive procedure using the micro robot system for treating blood vessels more accurately System and method.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 환자의 피부에 삽입된 다수의 마커; 듀얼 소스 엑스선을 통해 상기 환자를 실시간 촬영하여, 서로 다른 뷰 포인트를 가지는 두 개의 엑스레이 영상을 획득하는 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치; 상기 환자의 CT 영상을 저장 및 제공하는 저장 장치; 및 상기 다수의 마커를 통해 상기 환자의 두 개의 엑스레이 영상과 CT 영상을 정합하여 표시하는 제어 장치를 포함하는 수술 지원용 영상 제공 시스템을 제공한다. As means for solving the above-mentioned problems, according to one embodiment of the present invention, A dual source x-ray photographing apparatus for photographing the patient in real time through a dual source x-ray to acquire two x-ray images having different view points; A storage device for storing and providing a CT image of the patient; And a controller for displaying two X-ray images and CT images of the patient through the plurality of markers, and displaying the matched and displayed CT images.

상기 제어 장치는 상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 마커 위치를 기반으로 상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출 및 표시하는 기능을 포함할 수 있다. The controller may include a function of detecting and displaying a view point of each of the two x-ray images based on the marker positions of the two x-ray images.

상기 시스템은 의료진의 제어값을 획득하여 상기 제어 장치에 제공하거나, 상기 제어 장치의 동작 결과를 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다. The system may further include a user interface for obtaining a control value of a medical staff and providing the control value to the control apparatus, or outputting an operation result of the control apparatus.

상기 저장 장치는 서버 또는 메모리 장치로 구현될 수 있다.
The storage device may be implemented as a server or a memory device.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 듀얼 소스 엑스선을 통해 다수의 마커가 피부에 삽입된 환자를 촬영하여, 서로 다른 뷰 포인트를 가지는 두 개의 엑스레이 영상을 획득하는 단계; 기저장된 다수의 CT 영상 중에서 상기 환자의 CT 영상을 획득하는 단계; 및 상기 다수의 마커를 통해 상기 환자의 두 개의 엑스레이 영상과 CT 영상을 정합하여 표시하는 단계를 포함하는 수술 지원용 영상 제공 방법을 제공한다. As a means for solving the above problems, according to another embodiment of the present invention, there is provided a method for acquiring two X-ray images having a plurality of viewpoints by photographing a patient inserted into a skin through a dual source X- ; Acquiring a CT image of the patient from a plurality of previously stored CT images; And displaying the two X-ray images and the CT images of the patient by matching the same through the plurality of markers.

또한 상기 방법은 상기 다수의 마커를 통해 상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출한 후, 추가 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include detecting a view point of each of the two x-ray images through the plurality of markers, and further displaying the view points.

본 발명에서는 수술 지원용 영상 제공 시스템 및 방법은 듀얼 소스 엑스선 영상 장치를 통해 획득된 두 개의 엑스레이 영상에 CT 영상을 정합하여 제공함으로써, 의료진이 수술 도구 위치 및 환자 상태 뿐 만 아니라 환자의 혈관 위치까지도 파악할 수 있도록 해준다. 그 결과, 본 발명의 시스템을 이용하는 의료진은 혈관치료용 마이크로 로봇 시스템 등을 이용한 최소 침습 시술을 보다 정확하게 수행할 수 있게 된다. In the present invention, a system and a method for providing an operation support image provide a CT image matched to two x-ray images acquired through a dual source x-ray imaging device, thereby enabling the medical staff to grasp not only the position of the surgical tool, It can help. As a result, a medical staff using the system of the present invention can more accurately perform a minimally invasive procedure using a micro robot system for treating a blood vessel.

또한, 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출 및 통보해줌으로써, 의료진이 화면 표시된 영상을 보다 용이하게 해석할 수 있도록 해준다. In addition, by detecting and notifying the viewpoint of each of the two x-ray images, the medical staff can interpret the displayed image more easily.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 시스템을 통해 제공되는 화면의 예를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 영상의 뷰 포인트 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an image providing system for an operation support according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a dual source X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating an example of a screen provided through a system for providing an operation support image according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a method for providing an operation support image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining a principle of view point detection of an X-ray image according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Even if the terms are the same, it is to be noted that when the portions to be displayed differ, the reference signs do not coincide.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, etc. in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an image providing system for an operation support according to an embodiment of the present invention.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 다수의 마커(11~14), 저장 장치(20), 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30), 제어 장치(40), 및 사용자 인터페이스(50) 등을 포함하여 구성된다.1, the system of the present invention includes a plurality of markers 11 to 14, a storage device 20, a dual source X-ray imaging device 30, a control device 40, and a user interface 50 .

다수의 마커(fiducial marker, 11~14)는 CT 영상과 두 개의 엑스레이 영상을 정합하고, 두 개 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 파악하기 위한 것으로, 의료진에 의해 환자의 몸체에 미리 삽입되는 특징을 가진다. 이때의 마커(11~14)는 환자 인체에 삽입되는 특징을 감안하여, 인체에 무해한 금실, 캣컷(catgut), 크로믹 캣컷(chromic catgut) 등으로 구현되는 것이 바람직할 것이다.A plurality of fiducial markers (11 to 14) are used to match two CT images and two x-ray images and to grasp the view points of each of the two x-ray images, and have the feature of being inserted in advance by the medical staff into the patient's body . In this case, the markers 11 to 14 may preferably be embodied as a gold thread, a catgut, a chromic catgut or the like, which is harmless to the human body, in consideration of the feature of being inserted into the patient's body.

저장 장치(20)는 다수 환자의 CT 영상을 저장한다. 이때 CT 영상은 CT 촬영 장치(미도시)에 의해 미리 촬영되어 저장된 영상으로, 환자의 식별 정보(예를 들어, 환자 이름)가 매핑된다. CT 영상에 환자 식별 정보를 매핑하는 것은, 차후 제어 장치(40)가 환자 식별 정보를 기반으로 필요로 하는 CT 영상을 검색 및 획득할 수 있도록 하기 위함이다. The storage device 20 stores CT images of a plurality of patients. At this time, the CT image is previously captured and stored by the CT photographing apparatus (not shown), and the patient's identification information (for example, patient name) is mapped. The mapping of the patient identification information to the CT image is intended to enable the control device 40 to search for and acquire the CT image that is needed based on the patient identification information.

또한 본 발명의 저장 장치(20)는 단순 메모리 장치로 구현될 수도 있으나 데이터 서버로 구현될 수도 있다. 즉, 단순 메모리 장치로 구현되어 의료진이 환자의 CT 영상을 수동 저장할 수도 있으나, CT 촬영 장치와 연동되는 데이터 서버로 구현되어 CT 촬영 장치가 데이터 서버에 접근하여 환자의 CT 영상을 직접 저장할 수도 있을 것이다. Also, the storage device 20 of the present invention may be implemented as a simple memory device, but may also be implemented as a data server. In other words, it can be implemented as a simple memory device, and the medical staff can manually store the CT image of the patient, but it can be implemented as a data server interlocked with the CT photographing device so that the CT photographing device can access the data server and directly store the CT image of the patient .

듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)는 수술 상황(즉, 수술을 위해 환자의 몸체에 삽입된 치료, 및 환자의 현재 상태)을 실시간 모니터링하기 위한 장치이다. The dual source X-ray imaging apparatus 30 is an apparatus for real-time monitoring of a surgical situation (i.e., a treatment inserted in a patient's body for surgery and a current state of the patient).

이와 같은 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)는 도2에 도시된 바와 같이 원형(또는 개방 영역을 가지는 원형)의 프레임(31), 프레임(31)의 내부 공간에 위치되어, 환자를 위치 고정시키는 촬영 테이블(32), 프레임(31)의 동일 수직면상에 90ㅀ 간격으로 설치된 두 개의 엑스선 소스(33A, 33B)와, 프레임(31)의 동일 수직면상에 90ㅀ 간격으로 설치되되 두 개의 엑스선 소스(31, 32)에 대향되는 두 개의 엑스선 검출부(34A, 34B) 등을 포함하고, 수술 진행 중인 환자를 촬영하여 서로 다른 뷰 포인트를 가지는 두 개의 엑스레이 영상을 획득한다. 2, the dual source X-ray imaging apparatus 30 is provided with a circular (or circular) frame 31 as shown in FIG. 2, a frame 31 located in the inner space of the frame 31, Two X-ray sources 33A and 33B installed at 90-degree intervals on the same vertical plane of the table 32 and the frame 31 and two X-ray sources 33A and 33B installed at 90-degree intervals on the same vertical plane of the frame 31 31, and 32, and acquires two x-ray images having different view points by photographing a patient undergoing surgery.

참고로, CT 영상은 3차원 영상이나, 엑스레이 영상은 2차원 영상이기 때문에 이 둘을 정합시키기 위해서는 2개의 엑스레이 영상을 필요하다. 이에 본 발명에서는 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)를 통해 수술 상황을 실시간 모니터링하기 위한 두 개의 영상을 획득하도록 한다. For reference, two x-ray images are required to match two images because CT images are three-dimensional images, and x-ray images are two-dimensional images. Thus, in the present invention, two images for real-time monitoring of a surgical situation are acquired through the dual-source X-ray imaging device 30.

제어 장치(40)는 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 환자에 삽입된 마커를 기준으로 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)가 획득한 두 개의 엑스레이 영상과 저장 장치(20)에 저장된 CT 영상을 이미지 정합하여 사용자 인터페이스(50)에 표시함으로써, 의료진이 CT 영상을 통해서는 환자의 혈관 위치를, 엑스레이 영상을 통해서는 시술 기구의 현재 위치 및 환자의 현재 상태를 파악할 수 있도록 한다. The control device 40 controls the overall operation of the system. In particular, by displaying the two X-ray images acquired by the dual-source X-ray imaging apparatus 30 on the basis of the marker inserted in the patient and the CT images stored in the storage device 20 in image registration and displaying them on the user interface 50, Through the CT image, the position of the patient's blood vessel can be detected, and the x-ray image can be used to grasp the current position of the treatment apparatus and the current state of the patient.

또한, 제어 장치(40)는 두 개의 엑스레이 영상 각각의 마커 위치를 기반으로 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출한 후, 이를 추가 통보해줄 수도 있다. 즉, 엑스레이 영상 각각이 환자의 어떤 신체 부위를 어떤 방향으로 촬영한 것인지를 알려줌으로써, 의료진이 각각의 영상이 의미하는 바를 보다 신속하고 정확하게 해석할 수 있도록 한다. In addition, the controller 40 may detect the viewpoints of the two x-ray images based on the marker positions of the two x-ray images, and then notify the viewpoints. In other words, by letting each of the x-ray images know which body part of the patient was taken in which direction, the medical staff can interpret the meaning of each image more quickly and accurately.

사용자 인터페이스(50)는 모니터, 키보드, 마우스, 스피커 등으로 구현되어, 의료진의 각종 제어값(예를 들어, 시스템 구동 요청 신호, 시스템 구동 종료 신호, 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)의 뷰 포인트를 가변하기 위한 제어값 등)을 입력받거나, 시스템의 동작 결과(예를 들어, 두 개의 엑스레이 영상과 CT 영상의 정합 결과, 각 엑스레이 영상의 뷰 포인트 검출 결과 등)를 의료진에 시청각적으로 통보할 수 있다.
The user interface 50 is implemented by a monitor, a keyboard, a mouse, a speaker, and the like, and controls various control values (for example, a system drive request signal, a system drive end signal, a view point of the dual source x- (For example, a result of matching two X-ray images and a CT image, a viewpoint detection result of each X-ray image, etc.) to the medical staff in a visual and audible manner have.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 시스템을 통해 제공되는 화면의 예를 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view illustrating an example of a screen provided through a system for providing an operation support image according to an embodiment of the present invention.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 CT 영상과 두 개의 엑스레이 영상을 이미지 정합하고, 이를 하나의 화면을 통해 표시해준다. As shown in FIG. 3, the system of the present invention image-aligns a CT image and two x-ray images and displays them on a single screen.

이에 의료진은 두 개의 엑스레이 영상을 통해 시술 기구가 현재 어디에 위치하는 지, CT 영상을 통해 시술 기구의 현재 위치에 혈관과 같은 내부 조직이 존재하는지를 정확하게 파악하면서 수술을 진행할 수 있고, 또한 수술의 진행 경과에 따라 환자의 신체 상태가 어떻게 변화되는지를 다시 두 개의 엑스레이 영상을 통해 실시간 피드백 받을 수 있게 된다. Therefore, the medical staff can perform the operation while knowing precisely where the surgical instrument is located and the internal tissue such as blood vessel exists at the current position of the surgical instrument through the CT image through the two X-ray images, It is possible to receive real-time feedback through the two X-ray images again.

뿐 만 아니라, 본 발명의 시스템은 텍스트 또는 이미지 등을 통해 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트, 즉 각각의 엑스레이 영상이 환자의 어떤 신체 부위를 어떤 방향으로 촬영한 것인지를 추가적으로 통보함으로써, 의료진의 엑스레이 영상이 의미하는 바를 보다 신속하고 용이하게 파악할 수 있도록 한다.
In addition, the system of the present invention further notifies the viewpoint of each of the two x-ray images, that is, each x-ray image through which the body part of the patient is photographed in which direction, through text or image, Thereby making it possible to grasp the meaning of the image more quickly and easily.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 지원용 영상 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a method for providing an operation support image according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 방법은 다수의 마커(11~14)가 삽입된 환자의 CT 영상이 사전에 획득 및 저장되어 있다는 가정 하에 수행된다. 이에 환자의 CT 영상이 없다면, 환자 피부에 마커(11~14)를 삽입하고, CT 영상 촬영 장치를 통해 마커(11~14)가 삽입된 환자의 CT 영상을 획득 및 저장한 후, 본 발명의 방법을 시작하도록 한다.
The method of the present invention is carried out under the assumption that a CT image of a patient into which a plurality of markers (11 to 14) have been inserted is acquired and stored in advance. If there is no CT image of the patient, the markers 11 to 14 are inserted into the patient's skin, and the CT image of the patient in which the markers 11 to 14 are inserted is acquired and stored through the CT image photographing apparatus. Begin the method.

만약, 의료진이 사용자 인터페이스(50)를 통해 시스템 구동을 요청하면, 제어 장치(40)는 우선 환자 식별 정보 입력창을 구성하여 사용자 인터페이스(50)를 통해 제공함으로써, 의료진이 현재 수술을 받을 환자의 식별 정보를 입력하도록 한다(S1).If the medical staff requests the system operation through the user interface 50, the control unit 40 first constructs the patient identification information input window and provides it through the user interface 50, Identification information is input (S1).

단계 S1을 통해 환자의 식별 정보가 획득되면, 제어 장치(40)는 환자의 식별 정보를 기반으로 저장 장치(20)를 검색하여 해당 환자의 CT 영상을 획득한다(S2). When the identification information of the patient is obtained through step S1, the control device 40 searches the storage device 20 based on the identification information of the patient and acquires the CT image of the patient (S2).

그러고 나서 제어 장치(40)는 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치(30)를 구동하여 환자의 신체를 두 개의 뷰 포인트로 촬영한 두 개의 엑스레이 영상을 획득한다(S3). Then, the control device 40 drives the dual source X-ray imaging device 30 to acquire two X-ray images of the patient's body taken at two view points (S3).

그러고 나서 제어 장치(40)는 CT 영상과 두 개의 엑스레이 영상을 분석하여 마커 위치를 각각 검출하고, 이를 기반으로 CT 영상과 두 개의 엑스레이 영상을 정합하고(S4), 이와 동시에 두 개의 엑스레이 영상 각각의 마커 위치를 기반으로 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 계산한다(S5). Then, the controller 40 analyzes the CT image and the two x-ray images to detect the marker positions, respectively, and based on the CT images, the two x-ray images are matched with each other (S4) The view point of each of the two x-ray images is calculated based on the marker position (S5).

단계 S5에서, 제어 장치(50)는 도5에서와 같이 CT 영상 내에 존재하는 마커들을 검출하여 마커들에 대응되는 3차원 모델을 생성하고, 3차원 모델을 여러 가지 시점으로 2차원 공간에 투영시켜, 뷰 포인트별로 가변되는 마커들간의 배치 및 상대적인 거리에 대한 정보를 파악해둔다(즉, 뷰 포인트 판단 기준을 마련한다). 그러고 나서, 엑스레이 영상별로, 엑스레이 영상 내에 존재하는 마커들간의 배치 및 상대적인 거리를 검출하고, 이를 상기의 뷰 포인트 판단 기준과 비교함으로써, 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 최종 파악하도록 한다. In step S5, the controller 50 detects markers existing in the CT image as shown in FIG. 5 to generate a three-dimensional model corresponding to the markers, and projects the three-dimensional model into the two-dimensional space , Information on the arrangement and relative distance between markers that vary from one viewpoint to another (i.e., a viewpoint determination criterion is provided). Then, the arrangement and the relative distance between the markers existing in the X-ray image are detected for each X-ray image, and compared with the above-mentioned view point judgment criterion, the view points of each of the X-ray images are finally grasped.

그러고 나서 제어 장치(40)는 단계S4의 정합 결과와 단계S5를 통해 계산된 엑스레이 영상의 뷰 포인트를 통보하기 위한 화면을 구성한 후, 사용자 인터페이스(50)의 모니터를 통해 표시한다(S6). Then, the controller 40 forms a screen for notifying the viewpoint of the x-ray image calculated through the step S4 and the matching result of the step S5, and displays the screen through the monitor of the user interface 50 (S6).

상기의 단계S3 내지 단계S6은 환자의 수술이 완료되어 의료진이 시스템 구동 종료를 요청할 때까지 반복 수행된다. 즉, 상기의 단계S3 내지 단계S6은 환자의 수술이 계속되는 동안 반복 수행되고, 의료진은 시스템이 제공하는 화면을 통해 시술 기구가 현재 어디에 위치하는 지, 시술 기구의 현재 위치에 혈관이 존재하는 지, 그리고 수술의 진행 경과에 따라 환자의 신체 상태가 어떻게 변화되는지 등을 실시간 모니터링하면서, 수술을 진행할 수 있게 된다(S7).
The above-described steps S3 to S6 are repeated until the operation of the patient is completed and the medical staff requests to end the system operation. That is, the above-described steps S3 to S6 are repeatedly performed during the operation of the patient, and the surgeon can recognize through the screen provided by the system where the surgical instrument is currently located, whether a blood vessel exists at the current position of the surgical instrument, Then, the operation can be performed while real-time monitoring of how the patient's physical condition changes according to progress of the operation (S7).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (6)

환자의 피부에 삽입된 다수의 마커;
듀얼 소스 엑스선을 통해 상기 환자를 실시간 촬영하여, 서로 다른 뷰 포인트를 가지는 두 개의 엑스레이 영상을 획득하는 듀얼 소스 엑스선 촬영 장치;
상기 환자의 CT 영상을 저장 및 제공하는 저장 장치; 및
상기 다수의 마커를 통해 상기 환자의 두 개의 엑스레이 영상과 CT 영상을 정합하여 표시하는 제어 장치를 포함하는 수술 지원용 영상 제공 시스템. A plurality of markers inserted into a patient's skin;
A dual source x-ray photographing apparatus for photographing the patient in real time through a dual source x-ray to acquire two x-ray images having different view points;
A storage device for storing and providing a CT image of the patient; And
And a controller for matching the two X-ray images and the CT images of the patient through the plurality of markers. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 마커 위치를 기반으로 상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출 및 표시하는 기능을 포함하는 수술 지원용 영상 제공 시스템. The control device according to claim 1, wherein the control device
And detecting and displaying a view point of each of the two x-ray images based on a marker position of each of the two x-ray images. 제1항에 있어서,
의료진의 제어값을 획득하여 상기 제어 장치에 제공하거나, 상기 제어 장치의 동작 결과를 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는 수술 지원용 영상 제공 시스템. The method according to claim 1,
Further comprising a user interface for acquiring a control value of a medical staff and providing the control value to the control device or outputting an operation result of the control device. 제1항에 있어서, 상기 저장 장치는
서버 또는 메모리 장치로 구현되는 수술 지원용 영상 제공 시스템. 2. The apparatus of claim 1, wherein the storage device
A server or a memory device. 듀얼 소스 엑스선을 통해 다수의 마커가 피부에 삽입된 환자를 촬영하여, 서로 다른 뷰 포인트를 가지는 두 개의 엑스레이 영상을 획득하는 단계;
기저장된 다수의 CT 영상 중에서 상기 환자의 CT 영상을 획득하는 단계; 및
상기 다수의 마커를 통해 상기 환자의 두 개의 엑스레이 영상과 CT 영상을 정합하여 표시하는 단계를 포함하는 수술 지원용 영상 제공 방법. Acquiring two X-ray images having different view points by photographing a patient inserted into the skin through a plurality of markers through a dual source X-ray;
Acquiring a CT image of the patient from a plurality of previously stored CT images; And
And displaying the two X-ray images and the CT images of the patient by matching the images through the plurality of markers. 제5항에 있어서,
상기 다수의 마커를 통해 상기 두 개의 엑스레이 영상 각각의 뷰 포인트를 검출한 후, 추가 표시하는 단계를 더 포함하는 수술 지원용 영상 제공 방법. 6. The method of claim 5,
Detecting a view point of each of the two x-ray images through the plurality of markers, and further displaying the view points.
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