WO2021096120A1 - Method and device for controlling guide wire movement device - Google Patents

Method and device for controlling guide wire movement device Download PDF

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WO2021096120A1
WO2021096120A1 PCT/KR2020/015032 KR2020015032W WO2021096120A1 WO 2021096120 A1 WO2021096120 A1 WO 2021096120A1 KR 2020015032 W KR2020015032 W KR 2020015032W WO 2021096120 A1 WO2021096120 A1 WO 2021096120A1
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WO
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guide wire
blood vessel
moving device
patch area
data
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/015032
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
권지훈
김영학
최재순
문영진
이준구
Original Assignee
울산대학교 산학협력단
재단법인 아산사회복지재단
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    • A61M25/09—Guide wires
    • A61M25/09041—Mechanisms for insertion of guide wires
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    • A61M2025/0166—Sensors, electrodes or the like for guiding the catheter to a target zone, e.g. image guided or magnetically guided

Definitions

  • the guide wire is a tool for setting the path to transport the stent, etc. in the blood vessel through the catheter.
  • visual information based on medical images such as angiography and fine hand It uses tactile information based on the sense of consciousness.
  • the guide wire moving device control method includes determining whether the tip of the guide wire has reached a target point of the target patch area, and when it is determined that the tip of the guide wire has reached the target point, the image It may include determining the next patch area based on the tip position of the guidewire.
  • determining the target patch region comprises a patch region including a tip of the guide wire among the plurality of patch regions It may include determining as the target patch area.
  • one of the patch areas other than the target patch area among a plurality of patch areas including the tip of the guide wire is determined as the next patch area. It may further include a step.
  • the step of searching for the similar blood vessel data of the control method includes at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent of a blood vessel stenosis. It may include the step of searching for the similar blood vessel data based on.
  • the step of searching for the similar blood vessel data includes inputting a similarity determination model using at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branch blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis.
  • the searching of the similar blood vessel data may include a plurality of the database based on at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis. And sequentially comparing each of the blood vessel data with the target patch region, and extracting blood vessel data having the highest similarity as the similar blood vessel data as a result of the comparison.
  • the determining of the control command may include determining a control command of the guidewire moving device based on a deep learning weight and a neural network model stored for the similar blood vessel data.
  • the determining of the control command includes setting the deep learning weight stored for the similar blood vessel data as the weight of the command determination neural network model, patch area image information of the target patch area, the tip position of the guide wire, and the target Setting data on at least one of the points as an input value, and outputting a control command by inputting the input value to the command determination neural network model to which the weight is applied.
  • the tip position of the guide wire is tracked. And determining a control command of the guide wire moving device based on the tracked tip position of the guide wire.
  • determining the control command may include determining a control command of the guidewire moving device based on a series of control commands mapped to the similar blood vessel data.
  • determining whether the tip of the guide wire has reached the target point of the target patch area, and when it is determined that the tip of the guide wire has not reached the target point of the target patch area, the position of the guide wire is determined.
  • the step of tracking, when the guide wire tip is not included in the target patch area may include providing a return command to the guide wire moving device until the tip of the guide wire is included in the target patch area.
  • the control command may include a command to move the guide wire forward or backward, or to rotate the guide wire in a direction and angle determined based on data related to the control command.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating determining a target patch area by extracting a plurality of patch areas according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating determining a target patch area based on a tip position of a guide wire according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device by extracting similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to a target patch area and determining a control command according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling a guide wire moving device after determining whether a guide wire tip reaches a target point in a target patch area according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating determining a next patch area according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus for controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
  • first or second may be used to describe various components, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
  • the guide wire may be formed of a steel wire inserted into the lumen of the catheter to lead the angiographic catheter or the cardiac catheter to a target blood vessel.
  • the guide wire may be inserted into the radial artery or the femoral artery of the operator before stent insertion in order to move the stent to the desired position in the blood vessel, and may be moved to the end of the cardiovascular vessel to be exemplarily located.
  • the tip of the guide wire is an end of the guide wire, and may be a portion divided by a boundary between a blood vessel passage and a guide wire in a blood vessel image.
  • the guide wire moving device may be a device that moves the guide wire by remotely controlling the operator in order to reduce the physical burden of the operator such as radiation exposure and precise control of the treatment tool.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
  • the processor for controlling the guidewire moving device may determine the target patch area based on the tip position of the guidewire in the image.
  • the processor may determine the target patch area based on the blood vessel including the tip of the guide wire in the image. For example, the processor may determine as the target patch area a rectangular area centered on the tip of the guide wire and centered on the blood vessel including the guide wire.
  • the processor may extract a plurality of patch regions from an image along a blood vessel path, and may determine a patch region including a tip of the guide wire among the plurality of patch regions as the target patch region.
  • An embodiment of determining a target patch area by extracting a plurality of patch areas will be described in detail later with reference to FIG. 2.
  • the processor determines whether the tip of the guide wire reaches the target point of the target patch area, and then, when it is determined that the tip of the guide wire reaches the target point, the tip position of the guide wire in the image is Based on this, the next patch area can be determined. After determining whether or not the target point has been reached, an embodiment of determining the next patch area will be described in detail later with reference to FIG. 3.
  • the processor for controlling the guidewire moving device may search for similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to the target patch area from a database related to blood vessel data.
  • the database may be included in a device for controlling a guide wire moving device, but is not limited thereto, and may be included in an external device.
  • the control device may communicate with the external device to receive blood vessel data from the database.
  • the similar blood vessel data may be information in which an image about a blood vessel structure having the highest similarity to the blood vessel structure of the target patch area is stored, and the image about the blood vessel structure may be an image of an image taken during a previous vascular intervention.
  • An embodiment of searching for similar blood vessel data will be described in detail later in FIG. 4.
  • the processor may determine a control command of the guidewire moving device based on the control command-related data mapped to the searched similar blood vessel data.
  • the control command related data may include a deep learning weight stored for blood vessel data to determine a control command, and the deep learning weight may be a weight applied to the command determination neural network model.
  • the control command related data may include a series of control commands. The series of control commands may be procedure information that has been performed when capturing an image of blood vessel data.
  • the processor may control the guidewire moving device according to the control command determined in step 130.
  • the guide wire moving device may advance the guide wire along a path of a blood vessel.
  • the control command may be a command for the guide wire moving device to move the guide wire forward or backward, or to rotate the guide wire.
  • the rotation command may be a command for the guide wire moving device to rotate the guide wire in a direction and angle determined based on the control command data.
  • the guidewire tip is located around the branch, so that the processor can determine which branch the guidewire will enter based on the control command data, and the required direction and angle to allow the guidewire to enter the determined branch.
  • the guide wire moving device may rotate the guide wire by controlling the tip of the guide wire to face in a required direction, for example, left or right, in the longitudinal direction of the guide wire.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating determining a target patch area 221 by extracting a plurality of patch areas 220, 221, 222, 223, 224 according to an exemplary embodiment.
  • the processor may extract a plurality of patch regions 220, 221, 222, 223, and 224 from the image 200 along the blood vessel path 210.
  • the vascular path 210 may be a path through which the guide wire is navigated to reach the final target point.
  • the plurality of patches may be rectangular patches extracted based on the blood vessel path 210, and may be centered on an area recognized by the processor as a blood vessel. In this case, a portion of the plurality of patches may overlap each other, and when the guide wire tip is positioned in the overlapping portion, the processor may change the target patch area 221.
  • the plurality of patches may be rectangular patches extracted based on the blood vessel path 210, and the sizes of the plurality of patches may be determined according to the thickness of the blood vessel.
  • the processor may determine the patch size so that the ratio of the blood vessels in the extracted patch is greater than or equal to a predetermined ratio. Compared to the case where the patch size is determined to be the same, the patch size can be set smaller for vessels with relatively thin vessel thickness, and the patch size can be set for vessels with large vessel thickness by varying the patch size according to the vessel size. It can be set large, so the number of patches can be efficiently determined to the final target point.
  • the processor may determine the target patch area 221 based on the position of the guide wire.
  • the processor may determine a patch area including the tip of the guide wire among the plurality of patch areas 220, 221, 222, 223, and 224 as the target patch area 221.
  • the target patch area 221 may be a patch area to be searched for blood vessel data having a similar blood vessel structure from a database including a plurality of blood vessel data.
  • a processor that controls the guidewire moving device may track the position of the guidewire tip.
  • the processor determines that the tracked guidewire tip has reached the target point of the target patch area 221, the next patch area may be determined, and a control command for the next patch area may be determined. An embodiment of determining the next patch area will be described in detail later with reference to FIG. 6.
  • the processor may continuously determine the next patch area and control the guide wire moving device along the blood vessel path.
  • the blood vessel pathway 210 may be navigated to the end of the blood vessel, and the patch regions 224 in the last order may include the end of the blood vessel as a final target point.
  • the processor of the control method may terminate the control of the guide wire moving device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating determining a target patch area 321 based on a tip position of a guide wire according to an exemplary embodiment.
  • the target patch area 321 may be determined based on the tip position of the guide wire without extracting a plurality of patch areas.
  • the processor may track the tip of the guide wire and determine the target patch area 321 based on the tracked position of the guide wire tip.
  • the processor may control the guidewire moving device by determining a control command based on the database of blood vessel data, and then trace the tip of the guidewire again.
  • the target patch area 321 may be determined again based on the tracked guide wire tip, but is not limited thereto, and when the tip of the guide wire reaches the target point, the tip of the guide wire is centered.
  • the target patch area 321 may be determined.
  • the entire blood vessel structure may be hierarchized and stored as data, and when branches are included in the target patch area 321, the processor may reach the final target point with the shortest distance based on the layered blood vessel structure. You can select one of the basins to move the guide wire to the selected basin.
  • the entire blood vessel structure may be a data graph having a tree structure based on branches.
  • the processor moves the guide wire to the left of the plurality of branches in the image so as to reach the shortest distance to the final target point of the leftmost blood vessel end. You can choose a branch of.
  • the processor may generate a control command based on the selected branch.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating controlling the guide wire moving device 430 by extracting similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to that of the target patch area 410 and determining a control command according to an exemplary embodiment.
  • the processor 420 may search for blood vessel data that is most similar to the blood vessel structure of the target patch region 410 among blood vessel data in the database.
  • the blood vessel structure of the target patch region 410 is a blood vessel diameter, It may be information related to at least one of a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a form of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis.
  • the processor 420 may search for similar blood vessel data similar to the target patch area 410 based on a neural network model.
  • the similarity determination model may be a neural network model, a decision tree model, or a neural decision tree model.
  • the input value of the similarity determination model may be a plurality of pieces of information described above about the blood vessel structure of the target patch area 410.
  • the similarity determination model of the processor 420 may output a value indicating a degree of similarity similar to the target patch area 410, and the processor 420 may output a value indicating the degree of similarity among a plurality of blood vessel data in the database. High blood vessel data can be extracted as similar blood vessel data.
  • a plurality of blood vessel data in the database and the target patch region 410 may be compared one by one based on a plurality of pieces of information described above about the blood vessel structure of the target patch region 410.
  • blood vessel data having the highest similarity may be extracted as similar blood vessel data.
  • the blood vessel data may be information that stores values, angles and directions of blood vessels extracted from blood vessel images. For example, in the blood vessel data, the blood vessel diameter, the number of branched blood vessels, and the angle at which the branched blood vessels are branched may be stored as numerical values, and the shape of the blood vessel stenosis and the constituent components of the stenosis may be stored as text.
  • the processor 420 may calculate similarity by applying different weights to information on the blood vessel structure of the target patch area 410, and extract blood vessel data with the highest similarity among blood vessel data as similar blood vessel data. .
  • the processor 420 may extract blood vessel data having a high similarity to the target patch region 410 as similar blood vessel data, and determine a control command based on control command related data mapped to the similar blood vessel data.
  • the control command related data may include a deep learning weight stored for blood vessel data to determine a control command, and the processor 420 may set the deep learning weight of the similar blood vessel data as the weight of the command determination neural network model.
  • the processor 420 may input data of the target patch area 410 into the command determination neural network model.
  • the data of the target patch area 410 may be patch area image information, a tip position of the guide wire, and a target point, and the patch area image information may be blood vessel information adjacent to the tip of the guide wire.
  • the data of the target patch region 410 may include branch data selected to reach the final target point of the guide wire among the blood vessel branches.
  • the processor 420 may output a control command by inputting the input value to the command determination neural network model to which the weight is applied.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling a guide wire moving device after determining whether a guide wire tip reaches a target point in a target patch area according to an exemplary embodiment.
  • the processor performing the control method may control the guidewire moving device, and after controlling the guidewire moving device, in step 510, the processor determines that the guidewire tip is the target of the target patch area. It can be determined whether or not the point has been reached.
  • the target point may be a final position in which the guide wire moves in the target patch area in order to move to the final target point that the guide wire wants to reach in the blood vessel.
  • the target point may be a contact point closer to the final target point among contact points where the blood vessel path shown in FIG. 2 and the target patch area meet.
  • the processor may determine whether the guidewire tip is included in the target patch area. If it is determined that the guidewire tip is not included in the target patch area, the processor may proceed to step 540, and when it is determined that the guidewire tip is still included in the target patch area, the processor may proceed to step 530. have.
  • Step 530 may be a case in which the guide wire moves along a blood vessel path corresponding to the target patch area before the guide wire tip reaches the target point of the target patch area.
  • the processor determines that an additional control command is required until the guide wire reaches the target point, and then sends a new control command including data related to the control command mapped to the similar blood vessel data and the position of the guide wire tip. You can decide.
  • Step 540 is a case where the guide wire tip has not yet reached the target point of the target patch area, but is not visible from the target patch area, and may be a case in which there is a high possibility that the guide wire has been moved along an incorrect path.
  • the processor may provide a return command to the guidewire moving device so that the guidewire moved along the wrong path can be returned to the target patch area.
  • the return command may be a command for providing the control commands transmitted to the guide wire moving device by the processor to the guide wire moving device in reverse order. For example, when the processor transmits a control command to the guide wire moving device in the order of left rotation, forward, and forward, the processor may provide the guide wire moving device with a return command of backward, backward, and right rotation.
  • step 550 when the guide wire tip reaches the target point of the target patch area, the processor may determine a next patch area so that the guide wire tip reaches the final target point, and then determine a control command. . In the same manner as the method of controlling the guidewire moving device in the target patch area described in FIG. 1, the processor may control the guidewire moving device in the next patch area.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating determining a next patch area according to an exemplary embodiment.
  • the processor may determine the target patch area according to the position of the guide wire tip among the plurality of patch areas, and may determine the next patch area of the target patch area according to the moving direction of the guide wire.
  • the guide wire of the exemplary embodiment of FIG. 6 proceeds from the top of the blood vessel to the bottom.
  • the patch area 630 may be the next patch area.
  • the processor may determine the next patch area 630.
  • the target point 621 of the target patch area 620 may be a point closest to the final target point among the intersections of the blood vessel path 610 and the target patch area 620.
  • the processor determines the patch area determined in the next order as the next patch area 630 or overlaps the target patch area 620 at the target point 621 of the target patch area 620 The patched area may be determined as the next patch area 630.
  • the processor when the guide wire tip reaches the target point 621 of the target patch region 620, the processor performs the next patch region 630 around the guide wire tip. Can be determined. It is only one embodiment that the next patch area 630 is determined around the guide wire tip, and the next patch area 630 is not limited thereto, and may be generated according to a predetermined rule including a guide wire tip. For example, the processor may determine a patch area having a predetermined size as the next patch area 630 using the blood vessel path 610 in which the guide wire tip is located as a starting point.
  • the processor moves the guide wire moving device so that the guide wire tip moves to the target point 631 of the next patch area 630, and guides the guide wire to the target point 631 of the next patch area 630.
  • a patch area to which the guide wire is to be moved may be determined.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of an apparatus 700 for controlling a guide wire moving apparatus 740 according to an exemplary embodiment.
  • the device 700 for controlling the guide wire moving device 740 may include a processor 710 and a memory 720, and an external database 730, a guide wire moving device 740, and an image capturing unit 750 ) Can transmit and receive data with at least one of the wireless/wired communication methods.
  • the processor 710 determines a target patch area based on the tip position of the guide wire in the image, searches for similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to the target patch region from the database 730 on blood vessel data, and the A control command of the guide wire moving device 740 may be determined based on data related to a control command mapped to the searched similar blood vessel data, and the guide wire moving device 740 may be controlled according to the determined control command. Since the operation of the processor 710 has been described above with reference to FIGS. 1 to 6, a detailed description will be omitted.
  • the memory 720 may at least temporarily store data generated by the processor 710 and data received from an external device, and the data generated by the processor 710 may include a plurality of patch areas, a target patch area, and It may include data on the patch area, and the like.
  • the embodiments described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component.
  • the devices, methods, and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions.
  • the processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. Further, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software.
  • OS operating system
  • the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software.
  • the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include.
  • the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller.
  • other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
  • the software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to operate as desired or processed independently or collectively. You can command the device.
  • Software and/or data may be interpreted by a processing device or, to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave.
  • the software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

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Abstract

The present invention relates to a method, implemented by a processor, for controlling a guide wire movement device, the control method comprising the steps of: determining a target patch region on the basis of the position of the tip of the guide wire in an image; retrieving similar blood vessel data, which has a blood vessel structure similar to the target patch region, from a database of blood vessel data; determining a control command for the guide wire movement device on the basis of control command-related data mapped to the retrieved similar blood vessel data; and controlling the guide wire movement device on the basis of the determined control command.

Description

가이드와이어 이동 장치의 제어 방법 및 장치Guide wire moving device control method and device
이하, 혈관 데이터가 저장된 데이터베이스에 기초하여 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 방법에 관한 기술이 제공된다.Hereinafter, a technique for controlling a guide wire moving device based on a database in which blood vessel data is stored is provided.
심혈관, 뇌혈관, 말초혈관을 치료할 때 카테터를 이용하여 스텐트 등을 삽입하는 중재 시술이 널리 보급되어 있다. 가이드와이어는 카테터를 통과하여 혈관 내에 스텐트 등을 이송하는 경로를 설정하기 위한 도구로서, 가이드와이어를 질환이 있는 혈관의 말단까지 이송시키기 위해서 혈관 조영술(angiography)등 의료영상 기반의 시각 정보와 미세한 손의 감각에 기반한 촉각 정보등을 활용된다.In the treatment of cardiovascular, cerebrovascular, and peripheral blood vessels, an interventional procedure in which a stent is inserted using a catheter is widely spread. The guide wire is a tool for setting the path to transport the stent, etc. in the blood vessel through the catheter. In order to transport the guide wire to the end of the diseased blood vessel, visual information based on medical images such as angiography and fine hand It uses tactile information based on the sense of consciousness.
최근 방사선 노출 등 시술자의 신체적 부담을 경감하고 시술도구의 정밀한 제어를 위하여 원격로봇 등이 개발되고 있다. 시술로봇은 FDA를 통과하여 상용화가 진행되고 있으나, 간단한 시술 동작을 하기 위해서 새로운 도구에 적응하기 위한 학습이 필요한 실정이다. 가이드와이어를 뒤로 움직이거나 일정한 각도로 회전하는 등 해당 동작을 직접 하지 않더라도 로봇이 대신하는 기능이 더해지고 있으나, 시술에서 차지하는 비중은 적다.Recently, remote robots have been developed to reduce the physical burden of the operator, such as exposure to radiation, and to precisely control treatment tools. Although the surgical robot has passed the FDA and is being commercialized, it is necessary to learn to adapt to a new tool in order to perform a simple surgical operation. Although the robot does not directly perform the corresponding movement, such as moving the guide wire backward or rotating it at a certain angle, the function that the robot takes over is being added, but the proportion occupied by the procedure is small.
일실시예에 따른 프로세서에 의해 수행되는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법에 있어서, 영상 내 상기 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정하는 단계, 혈관 데이터에 관한 데이터베이스로부터 상기 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 가지는 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계, 상기 검색된 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 제어 명령에 따라 상기 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for controlling a guidewire moving device performed by a processor according to an embodiment, the step of determining a target patch area based on a tip position of the guidewire in an image, similar to the target patch area from a database related to blood vessel data Searching for similar blood vessel data having a blood vessel structure, determining a control command of the guide wire moving device based on control command-related data mapped to the searched similar blood vessel data, and the guide wire according to the determined control command It may include controlling the mobile device.
또한, 가이드와이어 이동 장치 제어 방법은 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 가이드와이어의 팁이 상기 목표 지점에 도달하였다고 판단된 경우, 상기 영상 내 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 다음 패치 영역을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the guide wire moving device control method includes determining whether the tip of the guide wire has reached a target point of the target patch area, and when it is determined that the tip of the guide wire has reached the target point, the image It may include determining the next patch area based on the tip position of the guidewire.
일측에 따르면, 상기 영상에서 혈관 경로를 따라 복수의 패치 영역들을 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 대상 패치 영역을 결정하는 단계는 상기 복수의 패치 영역들 중 상기 가이드와이어의 팁을 포함하는 패치 영역을 상기 대상 패치 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, further comprising extracting a plurality of patch regions from the image along a blood vessel path, and determining the target patch region comprises a patch region including a tip of the guide wire among the plurality of patch regions It may include determining as the target patch area.
상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 팁을 포함하는 복수의 패치 영역들 중 상기 대상 패치 영역이 아닌 패치 영역 중 하나를 다음 패치 영역으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.When it is determined that the tip of the guide wire reaches the target point of the target patch area, one of the patch areas other than the target patch area among a plurality of patch areas including the tip of the guide wire is determined as the next patch area. It may further include a step.
일실시예에 따른 제어 방법의 상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는 상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나에 기초하여 상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계를 포함할 수 있다.The step of searching for the similar blood vessel data of the control method according to an embodiment includes at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent of a blood vessel stenosis. It may include the step of searching for the similar blood vessel data based on.
상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는 상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나를 이용하여 유사도 판단 모델의 입력 데이터를 생성하는 단계, 상기 생성된 입력 데이터를 상기 유사도 판단 모델에 입력함으로써 상기 데이터베이스의 혈관 데이터에 대해 상기 대상 패치 영역과의 유사도를 출력하는 단계, 및 상기 데이터베이스 중 상기 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 상기 유사 혈관 데이터로 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of searching for the similar blood vessel data includes inputting a similarity determination model using at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branch blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis. Generating data, outputting a similarity to the target patch region with respect to the blood vessel data of the database by inputting the generated input data to the similarity determination model, and the blood vessel data having the highest similarity among the database It may include the step of extracting the similar blood vessel data.
상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는 상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나에 기초하여 상기 데이터베이스의 복수의 혈관 데이터의 각각과 상기 대상 패치 영역을 순차적으로 비교하는 단계, 비교 결과, 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 상기 유사 혈관 데이터로 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The searching of the similar blood vessel data may include a plurality of the database based on at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis. And sequentially comparing each of the blood vessel data with the target patch region, and extracting blood vessel data having the highest similarity as the similar blood vessel data as a result of the comparison.
일실시예에 따른 상기 제어 명령을 결정하는 단계는 상기 유사 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치 및 뉴럴 네트워크 모델에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the control command according to an embodiment may include determining a control command of the guidewire moving device based on a deep learning weight and a neural network model stored for the similar blood vessel data.
상기 제어 명령을 결정하는 단계는 상기 유사 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치를 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델의 가중치로 설정하는 단계, 상기 대상 패치 영역의 패치 영역 영상 정보, 상기 가이드와이어의 팁 위치, 상기 목표 지점 중 적어도 하나에 관한 데이터를 입력값으로 설정하는 단계, 및 상기 입력값을 상기 가중치가 적용된 상기 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델에 입력함으로써 제어 명령을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the control command includes setting the deep learning weight stored for the similar blood vessel data as the weight of the command determination neural network model, patch area image information of the target patch area, the tip position of the guide wire, and the target Setting data on at least one of the points as an input value, and outputting a control command by inputting the input value to the command determination neural network model to which the weight is applied.
상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 팁 위치를 추적하는 단계, 및 상기 추적된 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining whether the tip of the guide wire has reached the target point of the target patch area, and if it is determined that the tip of the guide wire has not reached the target point of the target patch area, the tip position of the guide wire is tracked. And determining a control command of the guide wire moving device based on the tracked tip position of the guide wire.
또한, 상기 제어 명령을 결정하는 단계는 상기 유사 혈관 데이터에 대해 매핑된 일련의 제어 명령에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, determining the control command may include determining a control command of the guidewire moving device based on a series of control commands mapped to the similar blood vessel data.
아울러, 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 위치를 추적하는 단계, 상기 가이드와이어 팁이 상기 대상 패치 영역에 포함되지 않은 경우, 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역에 포함될 때까지 상기 가이드와이어 이동 장치에 복귀 명령을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, determining whether the tip of the guide wire has reached the target point of the target patch area, and when it is determined that the tip of the guide wire has not reached the target point of the target patch area, the position of the guide wire is determined. The step of tracking, when the guide wire tip is not included in the target patch area, may include providing a return command to the guide wire moving device until the tip of the guide wire is included in the target patch area. .
일실시예에 따른 상기 제어 명령은 상기 가이드와이어를 전진 또는 후진시키거나, 상기 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 결정된 방향 및 각도로 상기 가이드와이어를 회전시키는 명령을 포함할 수 있다.The control command according to an embodiment may include a command to move the guide wire forward or backward, or to rotate the guide wire in a direction and angle determined based on data related to the control command.
도 1은 일실시예에 따른 가이드와이어 이동 장치 제어 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
도 2는 일실시예에 따른 복수의 패치 영역을 추출하여 대상 패치 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating determining a target patch area by extracting a plurality of patch areas according to an exemplary embodiment.
도 3은 일실시예에 따라 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating determining a target patch area based on a tip position of a guide wire according to an exemplary embodiment.
도 4는 일실시예에 따라 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 갖는 유사 혈관 데이터를 추출하고, 제어 명령을 결정하여 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 것을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device by extracting similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to a target patch area and determining a control command according to an exemplary embodiment.
도 5는 일실시예에 따라 대상 패치 영역에서 가이드와이어 팁이 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단한 후 가이드와이어 이동 장치를 제어하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for controlling a guide wire moving device after determining whether a guide wire tip reaches a target point in a target patch area according to an exemplary embodiment.
도 6은 일실시예에 따라 다음 패치 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating determining a next patch area according to an exemplary embodiment.
도 7은 일실시예에 따른 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 장치의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.7 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus for controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for the purpose of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to a specific disclosure form, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various components, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it is to be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, action, component, part, or combination thereof is present, but one or more other features or numbers, It is to be understood that the presence or addition of steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the relevant technical field. Terms as defined in a commonly used dictionary should be construed as having a meaning consistent with the meaning of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. Does not. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals shown in each drawing indicate the same members.
가이드와이어는 혈관조영 카테터나 심장 카테터를 목적으로 하는 혈관으로 이끌기 위해 그 카테터의 내강에 삽입하여 사용하는 강선으로 형성될 수 있다. 가이드와이어는 스텐트를 목적으로 하는 혈관 내 위치로 이동시키기 위해 스텐트 삽입 전 피시술자의 요골동맥 또는 대퇴동맥으로 삽입되어 예시적으로 위치하고자 하는 심혈관 말단까지 이동될 수 있다. 가이드와이어의 팁은 가이드와이어의 말단으로, 혈관 영상에서 혈관 통로와 가이드와이어의 경계로 구분되는 부분일 수 있다. 가이드와이어 이동 장치는 방사선 노출 등 시술자의 신체적 부담을 경감하고 시술도구의 정밀한 제어를 위하여 시술자가 원격으로 제어하여 가이드와이어를 이동시키는 장치일 수 있다.The guide wire may be formed of a steel wire inserted into the lumen of the catheter to lead the angiographic catheter or the cardiac catheter to a target blood vessel. The guide wire may be inserted into the radial artery or the femoral artery of the operator before stent insertion in order to move the stent to the desired position in the blood vessel, and may be moved to the end of the cardiovascular vessel to be exemplarily located. The tip of the guide wire is an end of the guide wire, and may be a portion divided by a boundary between a blood vessel passage and a guide wire in a blood vessel image. The guide wire moving device may be a device that moves the guide wire by remotely controlling the operator in order to reduce the physical burden of the operator such as radiation exposure and precise control of the treatment tool.
도 1은 일실시예에 따른 가이드와이어 이동 장치 제어 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of controlling a guide wire moving device according to an exemplary embodiment.
단계(110)에서, 가이드와이어 이동 장치를 제어하기 위한 프로세서는 영상 내 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정할 수 있다. 프로세서는 영상 내에서 가이드와이어의 팁을 포함하는 혈관을 기준으로 대상 패치 영역을 결정할 수 있다. 예시적으로, 프로세서는 가이드와이어의 팁을 중심으로 하며 가이드와이어가 포함된 혈관을 축으로 하는 사각형 영역을 대상 패치 영역으로 결정할 수 있다.In step 110, the processor for controlling the guidewire moving device may determine the target patch area based on the tip position of the guidewire in the image. The processor may determine the target patch area based on the blood vessel including the tip of the guide wire in the image. For example, the processor may determine as the target patch area a rectangular area centered on the tip of the guide wire and centered on the blood vessel including the guide wire.
일실시예에 따르면, 프로세서는 영상에서 혈관 경로를 따라 복수의 패치 영역들을 추출할 수 있고, 복수의 패치 영역들 중 가이드와이어의 팁을 포함하는 패치 영역을 대상 패치 영역으로 결정할 수 있다. 복수의 패치 영역들을 추출하여 대상 패치 영역을 결정하는 실시예에 대해서는 도 2를 통해 자세히 후술한다.According to an embodiment, the processor may extract a plurality of patch regions from an image along a blood vessel path, and may determine a patch region including a tip of the guide wire among the plurality of patch regions as the target patch region. An embodiment of determining a target patch area by extracting a plurality of patch areas will be described in detail later with reference to FIG. 2.
다른 일실시예에 따르면, 프로세서는 가이드와이어의 팁이 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단한 후, 가이드와이어의 팁이 목표 지점에 도달하였다고 판단된 경우, 영상 내 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 다음 패치 영역을 결정할 수 있다. 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단한 후, 다음 패치 영역을 결정하는 실시예에 대해서는 도 3을 통해 자세히 후술한다.According to another embodiment, the processor determines whether the tip of the guide wire reaches the target point of the target patch area, and then, when it is determined that the tip of the guide wire reaches the target point, the tip position of the guide wire in the image is Based on this, the next patch area can be determined. After determining whether or not the target point has been reached, an embodiment of determining the next patch area will be described in detail later with reference to FIG. 3.
단계(120)에서, 가이드와이어 이동 장치를 제어하기 위한 프로세서는 혈관 데이터에 관한 데이터베이스로부터 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 갖는 유사 혈관 데이터를 검색할 수 있다. 일실시예에 따른 데이터베이스는 가이드와이어 이동 장치를 제어하기 위한 장치에 포함될 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 외부 장치에 포함되어 있을 수 있다. 데이터베이스가 외부 장치에 포함된 경우, 제어 장치는 외부 장치와 통신하여 데이터베이스의 혈관 데이터를 수신할 수 있다.In step 120, the processor for controlling the guidewire moving device may search for similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to the target patch area from a database related to blood vessel data. The database according to an embodiment may be included in a device for controlling a guide wire moving device, but is not limited thereto, and may be included in an external device. When the database is included in the external device, the control device may communicate with the external device to receive blood vessel data from the database.
유사 혈관 데이터는 대상 패치 영역의 혈관구조와 유사도가 가장 높은 혈관 구조에 관한 이미지가 저장된 정보일 수 있고, 혈관 구조에 관한 이미지는 종전 혈관 중재 시술시 촬영되었던 영상의 이미지일 수 있다. 유사 혈관 데이터를 검색하는 실시예에 대해서는 도 4에서 자세히 후술한다.The similar blood vessel data may be information in which an image about a blood vessel structure having the highest similarity to the blood vessel structure of the target patch area is stored, and the image about the blood vessel structure may be an image of an image taken during a previous vascular intervention. An embodiment of searching for similar blood vessel data will be described in detail later in FIG. 4.
단계(130)에서, 프로세서는 검색된 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정할 수 있다. 제어 명령 관련 데이터는 제어 명령을 결정하기 위해 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치를 포함할 수 있고, 딥러닝 가중치는 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델에 적용되는 가중치일 수 있다. 다른 일실시예에 따르면 제어 명령 관련 데이터는 일련의 제어 명령들을 포함할 수 있다. 일련의 제어 명령들은 혈관 데어터의 영상 촬영시 시술되었던 시술 정보일 수 있다.In step 130, the processor may determine a control command of the guidewire moving device based on the control command-related data mapped to the searched similar blood vessel data. The control command related data may include a deep learning weight stored for blood vessel data to determine a control command, and the deep learning weight may be a weight applied to the command determination neural network model. According to another embodiment, the control command related data may include a series of control commands. The series of control commands may be procedure information that has been performed when capturing an image of blood vessel data.
단계(140)에서, 프로세서는 단계(130)에서 결정된 제어 명령에 따라 가이드와이어 이동 장치를 제어할 수 있다. 프로세서가 가이드와이어 이동 장치를 제어함에 따라, 가이드와이어 이동 장치는 가이드와이어를 진행하고자 하는 혈관 경로를 따라 진행시킬 수 있다.In step 140, the processor may control the guidewire moving device according to the control command determined in step 130. As the processor controls the guide wire moving device, the guide wire moving device may advance the guide wire along a path of a blood vessel.
일실시예에 따르면, 제어 명령은 가이드와이어 이동 장치가 가이드와이어를 전진 또는 후진시키거나, 회전시키는 명령일 수 있다. 회전시키는 명령은 가이드와이어 이동 장치가 제어 명령 데이터에 기초하여 결정된 방향 및 각도로 가이드와이어를 회전시키는 명령일 수 있다. 예시적으로, 가이드와이어 팁이 분지 주변에 위치하여, 프로세서는 제어 명령 데이터에 기초하여 가이드와이어가 어느 분지로 진입할지 여부를 결정할 수 있고, 가이드와이어를 결정된 분지에 진입할 수 있도록 필요한 방향 및 각도로 회전시킬 수 있다. 가이드와이어 이동 장치가 가이드와이어를 회전시키는 것은 가이드와이어의 길이 방향을 축으로 필요한 방향, 예시적으로 좌측 또는 우측,으로 가이드와이어의 팁이 향하도록 제어하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the control command may be a command for the guide wire moving device to move the guide wire forward or backward, or to rotate the guide wire. The rotation command may be a command for the guide wire moving device to rotate the guide wire in a direction and angle determined based on the control command data. For example, the guidewire tip is located around the branch, so that the processor can determine which branch the guidewire will enter based on the control command data, and the required direction and angle to allow the guidewire to enter the determined branch. Can be rotated with The guide wire moving device may rotate the guide wire by controlling the tip of the guide wire to face in a required direction, for example, left or right, in the longitudinal direction of the guide wire.
도 2는 일실시예에 따른 복수의 패치 영역(220, 221, 222, 223, 224)을 추출하여 대상 패치 영역(221)을 결정하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating determining a target patch area 221 by extracting a plurality of patch areas 220, 221, 222, 223, 224 according to an exemplary embodiment.
일실시예에 따르면, 프로세서는 혈관 경로(210)를 따라 영상(200)에서 복수의 패치 영역(220, 221, 222, 223, 224)들을 추출할 수 있다. 혈관 경로(210)는 가이드와이어가 최종 목표 지점에 도달하기 위해 네비게이팅(navigating)된 경로 일 수 있다. 복수의 패치들은 혈관 경로(210)를 기준으로 추출된 사각형의 패치일 수 있고, 프로세서가 혈관으로 인식한 영역을 중심으로 할 수 있다. 이 때, 복수의 패치들은 서로 중첩되는 부분이 생길 수 있고, 중첩되는 부분에 가이드와이어 팁이 위치하는 경우 프로세서는 대상 패치 영역(221)을 변경할 수 있다.According to an embodiment, the processor may extract a plurality of patch regions 220, 221, 222, 223, and 224 from the image 200 along the blood vessel path 210. The vascular path 210 may be a path through which the guide wire is navigated to reach the final target point. The plurality of patches may be rectangular patches extracted based on the blood vessel path 210, and may be centered on an area recognized by the processor as a blood vessel. In this case, a portion of the plurality of patches may overlap each other, and when the guide wire tip is positioned in the overlapping portion, the processor may change the target patch area 221.
복수의 패치들은 혈관 경로(210)를 기준으로 추출된 사각형의 패치일 수 있고, 복수의 패치들의 크기는 혈관 두께에 따라 결정될 수 있다. 프로세서는 추출된 패치에서 혈관이 차지하는 비율이 일정 비율 이상이 되도록 패치 크기를 결정할 수 있다. 패치 크기를 일괄적으로 동일하게 결정하는 경우에 비해 혈관 크기에 따라 패치 크기를 달리함으로써, 상대적으로 혈관 굵기가 얇은 혈관에 대해서는 패치 크기를 작게 설정할 수 있고, 혈관 굵기가 굵은 혈관에 대해서는 패치 크기를 크게 설정할 수 있어, 최종 목표 지점까지 효율적으로 패치 개수를 정할 수 있다.The plurality of patches may be rectangular patches extracted based on the blood vessel path 210, and the sizes of the plurality of patches may be determined according to the thickness of the blood vessel. The processor may determine the patch size so that the ratio of the blood vessels in the extracted patch is greater than or equal to a predetermined ratio. Compared to the case where the patch size is determined to be the same, the patch size can be set smaller for vessels with relatively thin vessel thickness, and the patch size can be set for vessels with large vessel thickness by varying the patch size according to the vessel size. It can be set large, so the number of patches can be efficiently determined to the final target point.
혈관 영상(200) 내에 복수의 패치들이 추출된 경우, 프로세서는 가이드와이어의 위치에 기초하여 대상 패치 영역(221)을 결정할 수 있다. 프로세서는 복수의 패치 영역(220, 221, 222, 223, 224)들 중 가이드와이어의 팁을 포함하는 패치 영역을 대상 패치 영역(221)으로 결정할 수 있다. 대상 패치 영역(221)은 복수의 혈관 데이터가 포함된 데이터베이스에서 유사한 혈관 구조를 갖는 혈관 데이터를 검색하는 대상이 되는 패치 영역일 수 있다.When a plurality of patches are extracted in the blood vessel image 200, the processor may determine the target patch area 221 based on the position of the guide wire. The processor may determine a patch area including the tip of the guide wire among the plurality of patch areas 220, 221, 222, 223, and 224 as the target patch area 221. The target patch area 221 may be a patch area to be searched for blood vessel data having a similar blood vessel structure from a database including a plurality of blood vessel data.
가이드와이어 이동 장치가 가이드와이어를 이동시킨 후, 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 프로세서가 가이드와이어 팁의 위치를 추적할 수 있다. 프로세서가 추적된 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역(221)의 목표 지점에 도달하였다고 판단한 경우 다음 패치 영역을 결정하고, 다음 패치 영역에 대하여 제어 명령을 결정할 수 있다. 다음 패치 영역을 결정하는 실시예에 대해서는 도 6을 통해 상세히 후술한다.After the guidewire moving device moves the guidewire, a processor that controls the guidewire moving device may track the position of the guidewire tip. When the processor determines that the tracked guidewire tip has reached the target point of the target patch area 221, the next patch area may be determined, and a control command for the next patch area may be determined. An embodiment of determining the next patch area will be described in detail later with reference to FIG. 6.
프로세서는 패치 영역에서 목표 지점에 도달한 경우 계속하여 다음 패치 영역을 결정하여 혈관 경로를 따라 가이드와이어 이동 장치를 제어할 수 있다. 혈관 경로(210)는 혈관의 말단까지 네비게이팅되어 있을 수 있는데, 마지막 순서의 패치 영역(224)은 혈관의 말단이 최종 목표 지점으로 포함할 수 있다. 가이드와이어의 팁이 최종 목표 지점에 도달한 경우, 제어 방법의 프로세서는 가이드와이어 이동 장치의 제어를 종료할 수 있다.When reaching the target point in the patch area, the processor may continuously determine the next patch area and control the guide wire moving device along the blood vessel path. The blood vessel pathway 210 may be navigated to the end of the blood vessel, and the patch regions 224 in the last order may include the end of the blood vessel as a final target point. When the tip of the guide wire reaches the final target point, the processor of the control method may terminate the control of the guide wire moving device.
도 3은 일실시예에 따라 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역(321)을 결정하는 것을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating determining a target patch area 321 based on a tip position of a guide wire according to an exemplary embodiment.
일실시예에 따른 제어 방법은, 도 2에서 상술한 실시예와 달리 복수의 패치 영역을 추출하지 않고, 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역(321)을 결정할 수 있다. 프로세서는 가이드와이어의 팁을 추적하고, 추적된 가이드와이어 팁의 위치를 중심으로 대상 패치 영역(321)을 결정할 수 있다. 프로세서는 혈관 데이터의 데이터베이스를 기반으로 제어 명령을 결정하여 가이드와이어 이동 장치를 제어한 후, 다시 가이드와이어의 팁을 추적할 수 있다. 일실시예에 따르면, 추적된 가이드와이어 팁을 중심으로 다시 대상 패치 영역(321)을 결정할 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 가이드와이어의 팁이 목표 지점에 도달한 경우, 가이드와이어의 팁을 중심으로 대상 패치 영역(321)을 결정할 수 있다.In the control method according to the embodiment, unlike the embodiment described above in FIG. 2, the target patch area 321 may be determined based on the tip position of the guide wire without extracting a plurality of patch areas. The processor may track the tip of the guide wire and determine the target patch area 321 based on the tracked position of the guide wire tip. The processor may control the guidewire moving device by determining a control command based on the database of blood vessel data, and then trace the tip of the guidewire again. According to an embodiment, the target patch area 321 may be determined again based on the tracked guide wire tip, but is not limited thereto, and when the tip of the guide wire reaches the target point, the tip of the guide wire is centered. The target patch area 321 may be determined.
전체 혈관 구조는 계층(hierarchy)화되어 데이터로 저장되어 있을 수 있고, 대상 패치 영역(321)에 분지가 포함된 경우, 프로세서는 계층화된 혈관구조에 기초하여 최종 목표 지점까지 최단 거리로 도달할 수 있도록 분지 중 하나를 선택하여 선택된 분지로 가이드와이어를 이동시킬 수 있다. 예시적으로, 전체 혈관 구조는 분지를 기준으로 트리 구조를 갖는 데이터 그래프일 수 있다. 혈관 영상(300)에서 가장 왼쪽의 혈관 말단으로 가이드와이어를 이동시키고자 하는 경우, 프로세서는 가이드와이어를 가장 왼쪽 혈관 말단의 최종 목표 지점으로 최단 거리에 도달할 수 있도록 영상 내 복수의 분지들 중 왼쪽의 분지를 선택할 수 있다. 프로세서는 선택된 분지에 기초하여 제어 명령을 생성할 수 있다.The entire blood vessel structure may be hierarchized and stored as data, and when branches are included in the target patch area 321, the processor may reach the final target point with the shortest distance based on the layered blood vessel structure. You can select one of the basins to move the guide wire to the selected basin. For example, the entire blood vessel structure may be a data graph having a tree structure based on branches. In the case of moving the guide wire to the leftmost blood vessel end in the blood vessel image 300, the processor moves the guide wire to the left of the plurality of branches in the image so as to reach the shortest distance to the final target point of the leftmost blood vessel end. You can choose a branch of. The processor may generate a control command based on the selected branch.
도 4는 일실시예에 따라 대상 패치 영역(410)과 유사한 혈관 구조를 갖는 유사 혈관 데이터를 추출하고, 제어 명령을 결정하여 가이드와이어 이동 장치(430)를 제어하는 것을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating controlling the guide wire moving device 430 by extracting similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to that of the target patch area 410 and determining a control command according to an exemplary embodiment.
일실시예에 따르면, 프로세서(420)는 데이터베이스의 혈관 데이터 중 대상 패치 영역(410)의 혈관 구조와 가장 유사한 유사 혈관 데이터를 검색할 수 있는데, 대상 패치 영역(410)의 혈관 구조는 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나와 관련된 정보일 수 있다.According to an embodiment, the processor 420 may search for blood vessel data that is most similar to the blood vessel structure of the target patch region 410 among blood vessel data in the database. The blood vessel structure of the target patch region 410 is a blood vessel diameter, It may be information related to at least one of a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a form of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis.
프로세서(420)는 유사도 판단 모델(neural network model)에 기초하여 대상 패치 영역(410)과 유사한 유사 혈관 데이터를 검색할 수 있다. 유사도 판단 모델은 뉴럴 네트워크 모델, 결정 트리 모델, 또는 뉴럴 결정 트리 모델일 수 있다. 유사도 판단 모델이 뉴럴 결정 트리 모델인 경우, 유사도 판단 모델의 입력값은 대상 패치 영역(410)의 혈관 구조에 관해 상술하였던 복수개의 정보일 수 있다. 프로세서(420)의 유사도 판단 모델은 대상 패치 영역(410)과 유사한 유사 정도를 지시하는 값을 출력할 수 있고, 프로세서(420)는 데이터베이스의 복수개의 혈관 데이터들 중 유사 정도를 지시하는 값이 가장 높은 혈관 데이터를 유사 혈관 데이터로 추출할 수 있다.The processor 420 may search for similar blood vessel data similar to the target patch area 410 based on a neural network model. The similarity determination model may be a neural network model, a decision tree model, or a neural decision tree model. When the similarity determination model is a neural determination tree model, the input value of the similarity determination model may be a plurality of pieces of information described above about the blood vessel structure of the target patch area 410. The similarity determination model of the processor 420 may output a value indicating a degree of similarity similar to the target patch area 410, and the processor 420 may output a value indicating the degree of similarity among a plurality of blood vessel data in the database. High blood vessel data can be extracted as similar blood vessel data.
다른 일실시예에 따르면, 대상 패치 영역(410)의 혈관 구조에 관해 상술하였던 복수개의 정보에 기초하여 데이터베이스의 복수개의 혈관 데이터와 대상 패치 영역(410)을 하나씩 비교할 수 있다. 비교 결과, 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 유사 혈관 데이터로 추출할 수 있다. 혈관 데이터에는 혈관 이미지에서 추출된 혈관에 관한 수치, 각도 및 방향등이 저장된 정보일 수 있다. 예시적으로, 혈관 데이터에는 혈관 직경, 분지 혈관의 수, 및 분지 혈관이 분지되는 각도 등이 수치로 저장될 수 있고, 혈관 협착의 형태, 협착 구성 성분 등이 텍스트로 저장될 수 있다. 프로세서(420)는 대상 패치 영역(410)의 혈관 구조에 대한 정보들에 서로 다른 가중치를 적용하여 유사도를 계산할 수 있고, 혈관 데이터들 중 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 유사 혈관 데이터로 추출할 수 있다.According to another embodiment, a plurality of blood vessel data in the database and the target patch region 410 may be compared one by one based on a plurality of pieces of information described above about the blood vessel structure of the target patch region 410. As a result of the comparison, blood vessel data having the highest similarity may be extracted as similar blood vessel data. The blood vessel data may be information that stores values, angles and directions of blood vessels extracted from blood vessel images. For example, in the blood vessel data, the blood vessel diameter, the number of branched blood vessels, and the angle at which the branched blood vessels are branched may be stored as numerical values, and the shape of the blood vessel stenosis and the constituent components of the stenosis may be stored as text. The processor 420 may calculate similarity by applying different weights to information on the blood vessel structure of the target patch area 410, and extract blood vessel data with the highest similarity among blood vessel data as similar blood vessel data. .
프로세서(420)는 대상 패치 영역(410)과 유사도가 높은 혈관 데이터를 유사 혈관 데이터로 추출하고, 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 제어 명령을 결정할 수 있다. 제어 명령 관련 데이터는 제어 명령을 결정하기 위해 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치를 포함할 수 있고, 프로세서(420)는 유사 혈관 데이터의 딥러닝 가중치를 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델의 가중치로 설정할 수 있다. 프로세서(420)는 대상 패치 영역(410)의 데이터를 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델에 입력시킬 수 있다. 예시적으로, 대상 패치 영역(410)의 데이터는 패치 영역 영상 정보, 가이드와이어의 팁 위치, 목표 지점일 수 있고, 패치 영역 영상 정보는 가이드와이어의 팁과 인접한 혈관 정보일 수 있다. 대상 패치 영역(410)에 혈관 분지가 포함된 경우, 대상 패치 영역(410)의 데이터는 혈관 분지 중 가이드와이어가 최종 목표 지점에 도달하기 위해 선택된 분지 데이터를 포함할 수 있다. 프로세서(420)는 입력값을 가중치가 적용된 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델에 입력함으로써 제어 명령을 출력할 수 있다.The processor 420 may extract blood vessel data having a high similarity to the target patch region 410 as similar blood vessel data, and determine a control command based on control command related data mapped to the similar blood vessel data. The control command related data may include a deep learning weight stored for blood vessel data to determine a control command, and the processor 420 may set the deep learning weight of the similar blood vessel data as the weight of the command determination neural network model. The processor 420 may input data of the target patch area 410 into the command determination neural network model. For example, the data of the target patch area 410 may be patch area image information, a tip position of the guide wire, and a target point, and the patch area image information may be blood vessel information adjacent to the tip of the guide wire. When a blood vessel branch is included in the target patch region 410, the data of the target patch region 410 may include branch data selected to reach the final target point of the guide wire among the blood vessel branches. The processor 420 may output a control command by inputting the input value to the command determination neural network model to which the weight is applied.
도 5는 일실시예에 따라 대상 패치 영역에서 가이드와이어 팁이 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단한 후 가이드와이어 이동 장치를 제어하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for controlling a guide wire moving device after determining whether a guide wire tip reaches a target point in a target patch area according to an exemplary embodiment.
도 1의 단계(140)에서, 제어 방법을 수행하는 프로세서는 가이드와이어 이동 장치를 제어할 수 있고, 가이드와이어 이동 장치를 제어한 후 단계(510)에서 프로세서는 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 목표 지점은 가이드와이어가 혈관 내 도달하고자 하는 최종 목표 지점까지 이동하기 위해 가이드와이어가 대상 패치 영역에서 이동하는 최종 위치일 수 있다. 예시적으로, 목표지점은 도 2에 도시된 혈관 경로와 대상 패치 영역이 만나는 접점들 중 최종 목표 지점에 더 가까운 접점일 수 있다. 프로세서가 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였다고 판단한 경우 단계(550)으로 진행하고, 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았다고 판단한 경우 단계(520)으로 진행할 수 있다.In step 140 of FIG. 1, the processor performing the control method may control the guidewire moving device, and after controlling the guidewire moving device, in step 510, the processor determines that the guidewire tip is the target of the target patch area. It can be determined whether or not the point has been reached. The target point may be a final position in which the guide wire moves in the target patch area in order to move to the final target point that the guide wire wants to reach in the blood vessel. For example, the target point may be a contact point closer to the final target point among contact points where the blood vessel path shown in FIG. 2 and the target patch area meet. When the processor determines that the guidewire tip has reached the target point of the target patch area, it may proceed to step 550, and when it determines that the target point of the target patch area has not been reached, it may proceed to step 520.
단계(520)에서, 프로세서는 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역에 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역에 포함되지 않는다고 판단된 경우, 프로세서는 단계(540)으로 진행할 수 있고, 가이드와이어 팁이 아직 대상 패치 영역에 포함된다고 판단된 경우, 프로세서는 단계(530)으로 진행할 수 있다.In step 520, the processor may determine whether the guidewire tip is included in the target patch area. If it is determined that the guidewire tip is not included in the target patch area, the processor may proceed to step 540, and when it is determined that the guidewire tip is still included in the target patch area, the processor may proceed to step 530. have.
단계(530)는 가이드와이어 팁이 아직 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하기 전, 가이드와이어가 대상 패치 영역에 대응하는 혈관 경로를 따라 이동하는 경우일 수 있다. 단계(530)에서, 프로세서는 가이드와이어가 목표 지점에 도달하기 까지 추가적인 제어 명령이 필요하다고 판단하여, 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터 및 가이드와이어 팁의 위치 등을 포함하여 새로운 제어 명령을 결정할 수 있다.Step 530 may be a case in which the guide wire moves along a blood vessel path corresponding to the target patch area before the guide wire tip reaches the target point of the target patch area. In step 530, the processor determines that an additional control command is required until the guide wire reaches the target point, and then sends a new control command including data related to the control command mapped to the similar blood vessel data and the position of the guide wire tip. You can decide.
단계(540)는 가이드와이어 팁이 아직 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았으나, 대상 패치 영역에서 보이지 않는 경우로 가이드와이어가 잘못된 경로를 따라 이동되었을 가능성이 큰 경우일 수 있다. 따라서, 단계(540)에서, 프로세서는 잘못된 경로를 따라 이동된 가이드와이어를 다시 대상 패치 영역으로 복귀시킬 수 있도록 가이드와이어 이동 장치에 복귀 명령을 제공할 수 있다. 복귀 명령은 프로세서가 가이드와이어 이동 장치에 전달하였던 제어 명령들을 역순으로 가이드와이어 이동 장치에 제공하는 명령일 수 있다. 예시적으로, 프로세서가 가이드와이어 이동 장치에 좌측 회전, 전진, 전진 순서로 제어 명령을 전달한 경우, 프로세서는 후진, 후진, 우측 회전의 복귀 명령을 가이드와이어 이동 장치에 제공할 수 있다.Step 540 is a case where the guide wire tip has not yet reached the target point of the target patch area, but is not visible from the target patch area, and may be a case in which there is a high possibility that the guide wire has been moved along an incorrect path. Accordingly, in step 540, the processor may provide a return command to the guidewire moving device so that the guidewire moved along the wrong path can be returned to the target patch area. The return command may be a command for providing the control commands transmitted to the guide wire moving device by the processor to the guide wire moving device in reverse order. For example, when the processor transmits a control command to the guide wire moving device in the order of left rotation, forward, and forward, the processor may provide the guide wire moving device with a return command of backward, backward, and right rotation.
단계(550)은 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역의 목표 지점까지 도달한 경우, 프로세서가 최종 목표 지점까지 가이드와이어 팁이 도달할 수 있도록 다음 패치 영역을 결정한 후, 제어 명령을 결정하는 단계일 수 있다. 도 1에서 서술하였던 대상 패치 영역에서의 가이드와이어 이동 장치 제어 방법과 동일한 방식으로 프로세서는 다음 패치 영역에서 가이드와이어 이동 장치를 제어할 수 있다.In step 550, when the guide wire tip reaches the target point of the target patch area, the processor may determine a next patch area so that the guide wire tip reaches the final target point, and then determine a control command. . In the same manner as the method of controlling the guidewire moving device in the target patch area described in FIG. 1, the processor may control the guidewire moving device in the next patch area.
도 6은 일실시예에 따라 다음 패치 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating determining a next patch area according to an exemplary embodiment.
프로세서는 복수의 패치 영역들 중 가이드와이어 팁의 위치에 따라 대상 패치 영역이 결정할 수 있고, 가이드와이어의 이동 방향에 따라 대상 패치 영역의 다음 패치 영역을 결정할 수 있다. 도 6의 일실시예의 가이드와이어는 혈관 상단으로부터 하단으로 진행하는 것으로, 가이드와이어 이동 방향에 따라 패치 영역(620)이 대상 패치 영역인 경우 패치 영역(630)이 다음 패치 영역일 수 있다.The processor may determine the target patch area according to the position of the guide wire tip among the plurality of patch areas, and may determine the next patch area of the target patch area according to the moving direction of the guide wire. The guide wire of the exemplary embodiment of FIG. 6 proceeds from the top of the blood vessel to the bottom. When the patch area 620 is the target patch area according to the direction of movement of the guide wire, the patch area 630 may be the next patch area.
일실시예에 따르면, 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역(620)의 목표 지점(621)에 도달하는 경우 프로세서는 다음 패치 영역(630)을 결정할 수 있다. 대상 패치 영역(620)의 목표 지점(621)은 혈관 경로(610) 와 대상 패치 영역(620)의 교점 중 최종 목표 지점에 가장 가까운 지점일 수 있다. 복수의 패치 영역이 미리 추출된 경우, 프로세서는 다음 순서로 정해진 패치 영역을 다음 패치 영역(630)으로 결정하거나, 대상 패치 영역(620)의 목표 지점(621)에서 대상 패치 영역(620)과 중첩되어 있는 패치 영역을 다음 패치 영역(630)으로 결정할 수 있다.According to an embodiment, when the guidewire tip reaches the target point 621 of the target patch area 620, the processor may determine the next patch area 630. The target point 621 of the target patch area 620 may be a point closest to the final target point among the intersections of the blood vessel path 610 and the target patch area 620. When a plurality of patch areas are extracted in advance, the processor determines the patch area determined in the next order as the next patch area 630 or overlaps the target patch area 620 at the target point 621 of the target patch area 620 The patched area may be determined as the next patch area 630.
복수의 패치 영역이 미리 추출되지 않는 다른 일실시예에 따르면, 가이드와이어 팁이 대상 패치 영역(620)의 목표 지점(621)에 도달한 경우 프로세서는 가이드와이어 팁을 중심으로 다음 패치 영역(630)을 결정할 수 있다. 다음 패치 영역(630)이 가이드와이어 팁을 중심으로 결정되는 것은 일실시예에 불과하고, 다음 패치 영역(630)은 이에 국한되지 않고 가이드와이어 팁을 포함하여 미리 정해진 규칙에 따라 생성될 수 있다. 예시적으로, 프로세서는 가이드와이어 팁이 위치한 혈관 경로(610)를 시작 지점으로 하여 미리 정해진 크기의 패치 영역을 다음 패치 영역(630)으로 결정할 수 있다.According to another embodiment in which a plurality of patch regions are not extracted in advance, when the guide wire tip reaches the target point 621 of the target patch region 620, the processor performs the next patch region 630 around the guide wire tip. Can be determined. It is only one embodiment that the next patch area 630 is determined around the guide wire tip, and the next patch area 630 is not limited thereto, and may be generated according to a predetermined rule including a guide wire tip. For example, the processor may determine a patch area having a predetermined size as the next patch area 630 using the blood vessel path 610 in which the guide wire tip is located as a starting point.
다음 패치 영역(630)에서 프로세서가 가이드와이어 팁이 다음 패치 영역(630)의 목표 지점(631)으로 이동되도록 가이드와이어 이동 장치를 이동시키고, 다음 패치 영역(630)의 목표 지점(631)에 가이드와이어 팁이 도달한 것으로 판단한 경우 가이드와이어를 이동시킬 대상이 되는 패치 영역을 결정할 수 있다.In the next patch area 630, the processor moves the guide wire moving device so that the guide wire tip moves to the target point 631 of the next patch area 630, and guides the guide wire to the target point 631 of the next patch area 630. When it is determined that the wire tip has reached, a patch area to which the guide wire is to be moved may be determined.
도 7은 일실시예에 따른 가이드와이어 이동 장치(740)를 제어하는 장치(700)의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.7 is a block diagram schematically showing the configuration of an apparatus 700 for controlling a guide wire moving apparatus 740 according to an exemplary embodiment.
가이드와이어 이동 장치(740)를 제어하는 장치(700)는 프로세서(710) 및 메모리(720)를 포함할 수 있고, 외부 데이터베이스(730), 가이드와이어 이동 장치(740), 및 영상 촬영부(750) 중 적어도 하나와 무선/유선 통신 방법으로 데이터를 송수신할 수 있다.The device 700 for controlling the guide wire moving device 740 may include a processor 710 and a memory 720, and an external database 730, a guide wire moving device 740, and an image capturing unit 750 ) Can transmit and receive data with at least one of the wireless/wired communication methods.
프로세서(710)는 영상 내 상기 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정하고, 혈관 데이터에 관한 데이터베이스(730)로부터 상기 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 가지는 유사 혈관 데이터를 검색하며, 상기 검색된 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치(740)의 제어 명령을 결정하고, 상기 결정된 제어 명령에 따라 상기 가이드와이어 이동 장치(740)를 제어할 수 있다. 프로세서(710)의 동작에 대해서는 도 1 내지 도 6을 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략한다.The processor 710 determines a target patch area based on the tip position of the guide wire in the image, searches for similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to the target patch region from the database 730 on blood vessel data, and the A control command of the guide wire moving device 740 may be determined based on data related to a control command mapped to the searched similar blood vessel data, and the guide wire moving device 740 may be controlled according to the determined control command. Since the operation of the processor 710 has been described above with reference to FIGS. 1 to 6, a detailed description will be omitted.
메모리(720)는 적어도 일시적으로 프로세서(710)에 의해 생성된 데이터 및 외부 장치로부터 수신한 데이터를 포함하여 저장할 수 있고, 프로세서(710)에 의해 생성된 데이터는 복수의 패치 영역, 대상 패치 영역, 패치 영역에 관한 데이터 등을 포함할 수 있다.The memory 720 may at least temporarily store data generated by the processor 710 and data received from an external device, and the data generated by the processor 710 may include a plurality of patch areas, a target patch area, and It may include data on the patch area, and the like.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. Further, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to operate as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or, to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

Claims (15)

  1. 프로세서에 의해 수행되는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법에 있어서,In the guide wire moving device control method performed by a processor,
    영상 내 상기 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정하는 단계;Determining a target patch area based on the tip position of the guide wire in the image;
    혈관 데이터에 관한 데이터베이스로부터 상기 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 가지는 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계;Retrieving similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to that of the target patch area from a database related to blood vessel data;
    상기 검색된 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계; 및Determining a control command of the guidewire moving device based on data related to the control command mapped to the searched similar blood vessel data; And
    상기 결정된 제어 명령에 따라 상기 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 단계Controlling the guide wire moving device according to the determined control command
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 및Determining whether the tip of the guide wire reaches a target point of the target patch area; And
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 목표 지점에 도달하였다고 판단된 경우, 상기 영상 내 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 다음 패치 영역을 결정하는 단계When it is determined that the tip of the guide wire has reached the target point, determining a next patch area based on the tip position of the guide wire in the image
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 영상에서 혈관 경로를 따라 복수의 패치 영역들을 추출하는 단계Extracting a plurality of patch regions from the image along a blood vessel path
    를 더 포함하고,Including more,
    상기 대상 패치 영역을 결정하는 단계는,The step of determining the target patch area,
    상기 복수의 패치 영역들 중 상기 가이드와이어의 팁을 포함하는 패치 영역을 상기 대상 패치 영역으로 결정하는 단계Determining a patch region including the tip of the guide wire among the plurality of patch regions as the target patch region
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 팁을 포함하는 복수의 패치 영역들 중 상기 대상 패치 영역이 아닌 패치 영역 중 하나를 다음 패치 영역으로 결정하는 단계When it is determined that the tip of the guide wire reaches the target point of the target patch area, one of the patch areas other than the target patch area among a plurality of patch areas including the tip of the guide wire is determined as the next patch area. step
    를 더 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a further.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는,The step of searching for the similar blood vessel data,
    상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나에 기초하여 상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계Retrieving the similar blood vessel data based on at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branch blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는,The step of searching for the similar blood vessel data,
    상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나를 이용하여 유사도 판단 모델의 입력 데이터를 생성하는 단계;Generating input data of a similarity determination model using at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, a number of branch blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis;
    상기 생성된 입력 데이터를 상기 유사도 판단 모델에 입력함으로써 상기 데이터베이스의 혈관 데이터에 대해 상기 대상 패치 영역과의 유사도를 출력하는 단계; 및Inputting the generated input data to the similarity determination model to output a similarity of the blood vessel data of the database to the target patch area; And
    상기 데이터베이스 중 상기 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 상기 유사 혈관 데이터로 추출하는 단계Extracting the blood vessel data having the highest similarity among the database as the similar blood vessel data
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  7. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 유사 혈관 데이터를 검색하는 단계는,The step of searching for the similar blood vessel data,
    상기 대상 패치 영역의 혈관 직경, 혈관 방향, 분지 혈관의 수, 분지 각도, 혈관 협착의 형태, 및 혈관 협착의 구성 성분 중 적어도 하나에 기초하여 상기 데이터베이스의 복수의 혈관 데이터의 각각과 상기 대상 패치 영역을 순차적으로 비교하는 단계;Each of the plurality of blood vessel data in the database and the target patch region based on at least one of a blood vessel diameter of the target patch area, a blood vessel direction, the number of branched blood vessels, a branch angle, a shape of a blood vessel stenosis, and a constituent component of a blood vessel stenosis Comparing sequentially;
    비교 결과, 유사도가 가장 높은 혈관 데이터를 상기 유사 혈관 데이터로 추출하는 단계As a result of the comparison, extracting blood vessel data having the highest similarity as the similar blood vessel data
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제어 명령을 결정하는 단계는,The step of determining the control command,
    상기 유사 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치 및 뉴럴 네트워크 모델에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계Determining a control command of the guidewire moving device based on a deep learning weight and a neural network model stored for the similar blood vessel data
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 제어 명령을 결정하는 단계는,The step of determining the control command,
    상기 유사 혈관 데이터에 대해 저장된 딥러닝 가중치를 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델의 가중치로 설정하는 단계;Setting a deep learning weight stored for the similar blood vessel data as a weight of a command determination neural network model;
    상기 대상 패치 영역의 패치 영역 영상 정보, 상기 가이드와이어의 팁 위치, 상기 목표 지점 중 적어도 하나에 관한 데이터를 입력값으로 설정하는 단계; 및Setting data regarding at least one of patch area image information of the target patch area, a tip position of the guide wire, and the target point as an input value; And
    상기 입력값을 상기 가중치가 적용된 상기 명령 판단 뉴럴 네트워크 모델에 입력함으로써 제어 명령을 출력하는 단계Outputting a control command by inputting the input value to the command determination neural network model to which the weight is applied
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;Determining whether the tip of the guide wire reaches a target point of the target patch area;
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 팁 위치를 추적하는 단계; 및If it is determined that the tip of the guide wire has not reached the target point of the target patch area, tracking the tip position of the guide wire; And
    상기 추적된 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계Determining a control command of the guide wire moving device based on the tracked tip position of the guide wire
    를 더 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a further.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제어 명령을 결정하는 단계는,The step of determining the control command,
    상기 유사 혈관 데이터에 대해 매핑된 일련의 제어 명령에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하는 단계Determining a control command of the guidewire moving device based on a series of control commands mapped to the similar blood vessel data
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  12. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;Determining whether the tip of the guide wire reaches a target point of the target patch area;
    상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역의 목표 지점에 도달하지 않았다고 판단한 경우, 상기 가이드와이어의 위치를 추적하는 단계;If it is determined that the tip of the guide wire has not reached the target point of the target patch area, tracking the position of the guide wire;
    상기 가이드와이어 팁이 상기 대상 패치 영역에 포함되지 않은 경우, 상기 가이드와이어의 팁이 상기 대상 패치 영역에 포함될 때까지 상기 가이드와이어 이동 장치에 복귀 명령을 제공하는 단계If the guide wire tip is not included in the target patch area, providing a return command to the guide wire moving device until the tip of the guide wire is included in the target patch area
    를 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  13. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제어 명령은,The control command,
    상기 가이드와이어를 전진 또는 후진시키거나, 상기 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 결정된 방향 및 각도로 상기 가이드와이어를 회전시키는 명령A command to move the guide wire forward or backward, or to rotate the guide wire in a direction and angle determined based on data related to the control command
    을 포함하는 가이드와이어 이동 장치 제어 방법.Guide wire moving device control method comprising a.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium storing one or more computer programs including instructions for performing the method of claim 1.
  15. 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 제어 장치에 있어서,In the control device for controlling the guide wire moving device,
    영상 내 상기 가이드와이어의 팁 위치에 기초하여 대상 패치 영역을 결정하고, 혈관 데이터에 관한 데이터베이스로부터 상기 대상 패치 영역과 유사한 혈관 구조를 가지는 유사 혈관 데이터를 검색하며, 상기 검색된 유사 혈관 데이터에 매핑된 제어 명령 관련 데이터에 기초하여 상기 가이드와이어 이동 장치의 제어 명령을 결정하고, 상기 결정된 제어 명령에 따라 상기 가이드와이어 이동 장치를 제어하는 프로세서A target patch area is determined based on the tip position of the guidewire in an image, and similar blood vessel data having a blood vessel structure similar to the target patch region is searched from a database related to blood vessel data, and the control is mapped to the searched similar blood vessel data. Processor for determining a control command of the guide wire moving device based on command-related data and controlling the guide wire moving device according to the determined control command
    를 포함하는 제어 장치.Control device comprising a.
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