심장병 진단을 위한 실시간 디지탈 감산 조영 영상기법의 개발

Development of Cardiac Digital Subtraction Angiographic System for Diagnosis of Cardiac Diseases

본 연구에서는 심장의 박동영상을 방사선 투시법으로 관찰하여 심장질환을 진단하기 위한 실시간 처리 심장 디지탈 감산 조영 영상기법(cardiac digital subtraction angiography)을 개발하여 임상실험을 시행하였다. 평균 1초에 1번의 심장박동에 따른 주변부위의 운동에 의한 오차의 영향을 감소하면서, 좌심실 박동상을 32프레임까지 실시간으로 감산 처리하는 고속기억(512X512 해상도와 256 gray level) 및 고속 데이타링크 시스템과 프로세서를 개발하였다. 기억된 영상을 컴퓨터에 입력하고, 심장의 경계면을 Dynamic Programming을 사용하여 검출하고, 부피를 구하여 심장의 박동에 따른 최대부피(ESV)와 박동후 최소부피(ESV), 최대와 최소부피의 비율(EF)로서 표시되는 심박출계수 등 심장의 좌심실기능을 나타내는 생리계수를 영상으로 부터 구하는 알고리듬을 개발해서 임상실험을 시행하였다.

We have designed a real-time Cardiac digital substraction angiography system (C-DSA) and tested the system for the diagnosis of Cardiac patients. The system was developed by interfacing a radiographic angiography system to a computerized motional image analysis system. This new cardiac DSA can perform the real time processing of averaging and subtraction of the 32 image frames to measure the volume changes of the left ventricle after elimination of motional artrifacts, caused by the heart contraction of beats per minute in average. Each frame has a resolution of 512 x 512 pixels and 256 gray levels. Two image data with maximal and minimal volume were moved to the interfaced IBM PC computer system by high speed computer link line for computation of the heart's contraction parameters. First, the boundary of the left ventricule was detected using a dynamic programming of the gray levels, and its volume was computered to determine the parameters, such as the maximal volume of end-diastolic volume (EDV), the minimal volume of end systolic volume (ESV), and ejection fraction (EF).