KR101284865B1

KR101284865B1 - 혈관 인식 장치, 그 방법 및 기록 매체

Info

Publication number: KR101284865B1
Application number: KR1020110092157A
Authority: KR
Inventors: 박영준; 최두진; 홍진일
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-07-09
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: KR20130028534A

Abstract

혈관 인식 장치, 그 방법 및 기록매체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치는, 길이방향으로 배열된 적외선 LED(Light emitting diode) 소자들을 이용하여 대상체에 적외선 조명을 조사하는 적외선 조명부, 상기 적외선 조명부의 일측 단부에 설치되는 제1 카메라와 타측 단부에 설치되는 제2 카메라를 포함하며, 각 위치에서 상기 대상체의 영상을 취득하는 카메라부, 상기 제1 카메라와 제2 카메라에서 수신되는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 혈관의 특이점을 추출하고, 두 영상에서 추출된 특이점을 스테레오 정합하여 혈관 위치 데이터를 획득하는 영상 처리부, 상기 영상 처리부에서 처리된 혈관의 영상을 시각적으로 표시하고, 사용자로부터 혈관의 마킹 위치를 입력 받는 터치스크린, 상기 터치스크린에서 입력 받은 상기 마킹 위치에 대응하는 상기 대상체의 주사 지점에 잉크로 표기하는 마킹부 및 상기 마킹부의 이동 가능한 영역의 좌표계를 저장하고 상기 마킹부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

혈관 인식 장치, 그 방법 및 기록 매체{APPARATUS AND METHOD FOR BLOOD VESSEL RECOGNITION, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 혈관 인식 장치, 그 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.

일반적으로 혈관 주사는 약물 치료를 위해 혈관 속에 주사바늘을 삽입하여 약물을 직접 혈관 속에 주입하는 방법이다. 혈관 주사는 약물이 수분 내에 심장을 거쳐 신체의 필요한 조직에 도달함으로 약효가 빨리 나타나는 장점이 있다. 그래서, 전해질 보급, 혈액보급을 비롯하여 해독제 등의 약물을 혈액속에 주입하거나 빠른 약효를 기대하는 경우에 널리 사용되고 있다.

시술자가 혈관 주사를 위해 주사 바늘을 삽입하는 것은 환자의 혈관이 직관적으로 보이는 경우 별 어려움 없이 삽입이 가능 하지만 그렇지 않은 경우 시술자나 환자 모두에게 고통이 따른다.

즉, 숙련된 시술자라 하더라도 잦은 체혈이나 혈관 주사를 맞는 환자의 경우에는 혈관이 스트레스를 받아 축소되어 잘 드러나지 않으며, 노약자나 여성의 경우 피부의 지방층이 두꺼워서 혈관을 인식하는데 어려움이 따른다. 환자의 혈관이 직관적으로 잘 보이지 않는 상태에서는 여러 회 실패를 통해 주사 바늘이 삽입되기 때문에, 시술자나 삽입을 받는 환자는 많은 고통이 뒤따르는 문제가 있다.

따라서, 혈관 주사 시 시술자와 환자의 고통을 예방하기 위하여 혈관에 정확하게 주사 바늘을 삽입할 수 있도록 혈관의 위치를 안내할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.

한편, 특허문헌1 한국공개특허 제2011-0017913호(이하, 특허문헌 1)에는 혈관 특성 계측장치 및 혈관특성 계측방법이 개시되어 있다.

상기 특허문헌1에서는 피 계측영역에 전파된 광을 비접촉식으로 수광 하는 수광부의 파형과 심전 신호의 파형의 차이에 근거하여 각 계측위치에 있어서의 혈관의 내벽상태를 도출하기 때문에 피험자에게 접촉시키지 않고 혈관상태를 계측할 수 있는 기술을 기재하고 있다. 그러나, 상기 특허문헌1에는 혈관 주사를 위한 혈관의 위치를 안내하지 못하는 단점이 있다.

또한, 한국공개특허 제2011-0078231호(이하, 특허문헌 2)에는 정맥패턴 이미지 인식 장치 및 그의 제어 방법이 개시되어 있다.

이러한 특허문헌2는 카메라 신호가 통과하는 홀을 최소화하여 손의 정맥 인식 정도를 향상시키는 기술을 기재하고 있으나, 이는 정맥 패턴을 통해 개인식별을 수행하기 위한 것으로 상기 특허문헌 1과 마찬가지로 혈관 주사를 위한 혈관의 위치를 안내하지 못하는 문제가 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2011-0017913호 (2011.02.22. 공개) 특허문헌 2: 한국공개특허 제2011-0078231호 (2011.07.07. 공개)

본 발명의 목적은 혈관 주사 바늘을 대상 혈관에 정확하게 삽입할 수 있도록 혈관의 위치를 안내하는 혈관 인식 장치, 그 방법 및 기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 환자의 신체에 적외선 조명을 조사하는 적외선 조명부; 상기 적외선 조명부의 일측 단부에 설치되는 제1 카메라와 타측 단부에 설치되는 제2 카메라를 포함하며, 각 위치에서 상기 신체의 혈관 영상을 취득하는 카메라부; 상기 제1 카메라와 제2 카메라에서 각각 수신되는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 상기 혈관 영상으로부터 혈관 위치 데이터를 획득하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에서 처리된 상기 혈관 위치 데이터를 시각적으로 표시하고, 사용자로부터 마킹 위치를 입력 받는 터치스크린; 상기 터치스크린에서 입력 받은 상기 마킹 위치에 대응하는 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹하는 마킹부; 및 상기 적외선 조명부, 카메라부, 영상 처리부, 터치스크린 및 마킹부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치가 제공된다.

상기 영상 처리부는, 상기 제1 영상 및 제2 영상의 잡음을 제거하고, 밝기 및 색상 중 적어도 하나를 보정하여 상기 혈관 위치 데이터를 획득할 수 있다.

상기 혈관 위치 데이터는, 미리 설정된 원점을 기준으로 하는 3차원 좌표를 포함 할 수 있다.

상기 마킹부는, 상기 터치스크린에서 복수의 마킹 위치를 입력 받는 경우, 상기 복수의 마킹 위치에 대응하는 복수의 주사 지점을 상기 환자의 신체에 순차적으로 표기 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 터치스크린을 통해 입력 받은 상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하지 않으면 상기 마킹 위치와 가장 가까운 상기 혈관 위치 데이터 상의 위치로 보정 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 혈관 인식 장치를 환자의 신체에 안착시킨 상태에서 상기 신체의 혈관을 인식하는 방법에 있어서, a) 상기 환자의 신체에 적외선 조명을 조사하는 단계; b) 상기 신체의 혈관 영상을 취득하는 단계; c) 상기 혈관 영상으로부터 혈관 위치 데이터를 획득하는 단계; d) 상기 혈관 위치 데이터를 시각적으로 표시하고, 사용자로부터 혈관의 마킹 위치를 입력 받는 단계; 및 e) 상기 입력 받은 마킹 위치에 대응하는 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹하는 단계를 포함하는 혈관 인식 방법이 제공된다.

상기 c) 단계는, 상기 혈관 영상으로부터 잡음을 제거하는 단계; 및 상기 혈관 영상의 밝기 및 색상 중 적어도 하나를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 d) 단계는, 상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하는지 비교하는 단계; 및 상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하지 않는 경우 상기 마킹 위치에서 가장 가까운 상기 혈관 위치 데이터 상의 위치로 보정하는 단계를 포함 할 수 있다.

상기 d) 단계는,상기 사용자로부터 복수의 마킹 위치를 입력 받고, 상기 e) 단계는, 상기 복수의 마킹 위치에 대응하는 복수의 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹 할 수 있다.

상기 d) 단계는, 상기 사용자로부터 제1 마킹 위치와 제2 마킹 위치를 입력 받고, 마킹 개수를 입력 받는 단계; 및 상기 마킹 개수에 따라 상기 제1 마킹 위치와 제2 마킹 위치 사이에 일정한 간격으로 마킹 위치를 생성 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 혈관 인식 방법을 실현하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 환자의 혈관이 직관적으로 잘 보이지 않더라도 적외선을 이용한 영상 센싱을 통해 혈관을 인식하고, 인식되는 혈관의 주사 지점을 피부에 정확히 표기함으로써 숙련자뿐만 아니라 비 숙련자라 하더라도 효과적인 혈관 주사를 시술할 수 있다.

또한, 사용자의 입력 오류에 따른 마킹 위치를 보정하고 이를 통해 실제 측정된 혈관의 위치에 정확히 주사 지점을 표기함으로써 혈관 인식 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 한번의 혈관 인식으로 복수의 주사 지점을 표기함으로써 주기적인 혈관 주사가 필요한 환자에 대한 시술을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라부의 스테레오 정합 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마킹부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치가 대상체의 혈관을 측정하는 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 마킹 위치 입력 화면을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 혈관 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 혈관 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 에에 따라 복수의 주사 지점이 표기된 상태를 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 혈관은 핏줄과 동일한 의미이며 정맥과 동맥 등을 통칭하는 것으로 사용된다. 따라서, 혈관 주사는 정맥 주사와 동맥 주사와 같이 혈관에 주사 바늘을 삽입하는 모든 주사를 의미한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구조도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 적외선 조명부(110), 카메라부(121,122), 영상 처리부(130), 터치스크린(140), 마킹부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.

적외선 조명부(110)는 길이방향으로 배열된 적외선 LED(Light emitting diode) 소자들을 이용하여 측정 대상체에 적외선 조명을 수직으로 조사한다.

카메라부는 적외선 조명부(110)의 일측 단부에 설치되는 제1 카메라(121)와 타측 단부에 설치되는 제2 카메라(122)를 포함한다.

제1 카메라(121)와 제2 카메라(122)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라일 수 있다.

즉, 제1 카메라(121)와 제2 카메라(122)는 적외선 조명부(110)의 양측에 일정 거리 이격된 상태로 설치되며, 사람의 양안의 구조와 같은 스테레오 방식으로 각 위치에서 상기 측정 대상체로부터 취득되는 영상들을 영상 처리부(130)로 전송한다.

이하, 각각 제1 카메라(121)에서 취득되는 영상을 제1 영상으로, 제2 카메라(122)에서 취득되는 영상을 제2 영상으로 명명한다.

영상 처리부(130)는 상기 카메라부(121,122)에서 입력되는 제1 영상 및 제2 영상을 전처리 하여 혈관의 형상이 잘 나타나도록 한다. 상기 전처리는 촬영에서 생긴 불필요한 잡음을 제거하고, 두 영상간의 상관도를 높여 혈관의 형상이 잘 드러나도록 밝기 및 색상 등을 보정하는 것을 의미한다.

영상 처리부(130)는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 혈관의 특이점을 추출하고, 두 개의 영상에서 추출된 특이점의 2차원 데이터를 스테레오 정합하여 3차원의 혈관 위치 데이터를 획득한다. 이 때, 상기 혈관 위치 데이터는 미리 설정된 원점을 기준으로 하는 3차원 좌표(x, y, z)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라부의 스테레오 정합 구조를 개략적으로 나타낸다.

첨부된 도 2를 참조하면, b(base line)라는 거리를 두고 배치된 제1 카메라(121)와 제2 카메라(122)를 통해 촬영된 두 개의 영상에서 각각 특이점의 위치(P)를 찾아 제1 영상과의 거리(d1)와 제2 영상과의 거리(d2)를 추출한 후 아래의 수학식1을 이용하여 카메라부(121,122)와 특이점과의 거리(z)를 계산할 수 있다.

여기서, z는 측정 대상체의 특이점(P)과 카메라 간의 거리, b는 제1 카메라(121)와 제2 카메라(122) 사이의 렌즈 거리, f(focal line)는 각 카메라 렌즈의 초점거리이고, d1 + d2는 두 개 영상에 맺힌 동일 특이점(P) 사이의 거리 차(양안차)를 각각 의미한다.

즉, 제1 카메라(121)와 제2 카메라(122)에서 서로 다르게 영상이 촬영되는 양안시차 특성을 이용하여 한쪽 영상 내의 특이점(P)이 다른 쪽 영상에서는 어느 위치에 있는지 검출하고, 두 위치의 차이인 양안차(disparity)를 추출함으로써 카메라에서 그 패턴의 실제 위치까지의 거리(z)를 산출한다.

터치스크린(140)은 시스템 조작을 위한 사용자 명령을 입력 받고, 카메라부(121,122)에서 촬영된 혈관의 영상을 시각적으로 표시하는 사용자 입출력 인터페이스이다. 본 발명의 실시 예에서는 사용자 입출력 인터페이스를 터치스크린(140)으로 설명하고 있으나 이에 한정되지 않으며 별도의 모니터(예: LCD)와 별도의 조작 키패드로 구성될 수 도 있다.

터치스크린(140)은 적외선 조명부(110)와 카메라부(121,122)를 이용하여 혈관의 영상을 취득하기 위한 사용자 입력과 마킹부(150)의 조작을 위한 마킹 위치를 선택적으로 입력 받는다.

마킹부(150)는 터치스크린(140)에서 입력되는 마킹 위치 정보에 따라 대응하는 대상체의 주사 지점에 잉크로 마킹(Marking) 한다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마킹부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마킹부(150)는 다축 구동 모듈(151), 잉크 모듈(152) 및 마킹 노즐(153)을 포함한다.

다축 구동 모듈(151)은 상기 마킹 위치 정보에 따라 마킹 노즐(153)을 이송하여 대상체의 혈관 상에 위치시키며, 도 3에서는 일 축 방향으로만 표시되었으나 다축(x, y, z) 구동 및 제어를 위한 복수의 모터(151-1)와 엔코더(151-2)를 포함한다.

잉크 모듈(152)은 잉크를 저장하는 카트리지(cartridge)이며, 마킹 노즐(153)과 연결되는 호스를 통해 저장된 잉크를 공급한다.

마킹 노즐(153)은 잉크를 분사하는 개폐구조를 가지며 대상체의 마킹 위치에서 소량의 잉크를 분사하여 혈관의 주사 지점을 표기 한다.

도 1에 도시된 제어부(160)는 혈관 인식 장치(100)의 전반적인 구동을 위한 상기 각 구성의 동작을 제어하며, 그 제어를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장부(미도시)를 포함한다. 특히, 저장부에는 다축 구동 모듈(151)의 기구학적 제어 정보와 마킹 노즐(153)의 이동 가능한 영역의 구동 좌표계가 저장된다.

제어부(160)는 영상 처리부(130)에서 추출되는 혈관 위치 데이터를 임시로 저장하고, 터치스크린(140)을 통해 입력되는 마킹 위치 정보를 토대로 마킹 노즐(153)의 이송을 위한 다축 구동 모듈(151)의 제어를 수행한다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치가 대상체의 혈관을 측정하는 상태를 나타낸다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 수화기 형상의 케이스로 휴대가 가능하며, 상기 케이스의 양측 하부를 대상체의 측정 부위에 올려놓은 상태에서 혈관의 영상을 측정한다.

터치스크린(140)은 혈관의 영상을 시각적으로 표시하고, 사용자의 터치(선택)에 따른 적어도 하나의 마킹 위치를 입력 받는다. 이 때, 사용자로부터 마킹 위치 입력이 혈관의 위치에 정확히 이루어지지 않은 경우 마킹부(150)는 혈관상이 아닌 엉뚱한 위치에 마킹 하는 오류가 발생할 수 있다.

따라서, 제어부(160)는 터치스크린(140)에서 마킹 위치 정보를 입력 받을 때 사용자가 정확한 혈관의 위치를 지정하도록 마킹 위치(터치 위치)를 보정할 수 있으며, 다음의 도 5를 통하여 이를 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 마킹 위치 입력 화면을 나타낸다.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(160)는 터치스크린(140)을 통해 입력 받은 마킹 위치가 저장하고 있는 혈관 위치 데이터와 일치하는지 비교한다. 그리고, 사용자의 마킹 위치가 혈관의 위치 선상에 정확히 터치되지 않은 경우, 도 5의 P1 및 P2와 같이 터치 위치에서 가장 가까운 혈관의 위치(Near point)가 선택되도록 마킹 위치를 보정 한다.

그래서, 혈관 인식 장치(100)는 사용자의 터치 위치가 부정확 하여 입력 오류가 발생하더라도 마킹 위치를 보정하고, 이를 통해 마킹부(150)가 실제 측정된 혈관의 위치에 정확히 주사 지점을 표기하도록 함으로써 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이 밖에도 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 배터리와 같이 충전 가능한 전원부를 더 포함하고, 일반 전화기의 수화기 정도의 크기여서 간편하게 휴대할 수 있다. 또한, 손, 팔, 다리, 목, 머리 등 환자의 신체의 어느 부위라도 간편히 안착시켜 인식되는 혈관의 위치를 표기할 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 8을 통하여 전술한 혈관 인식 장치(100)의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 방법을 설명한다.

먼저, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 혈관 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 상기 도 4와 같이 대상체 상에 안착된 상태에서 혈관 인식을 시작한다.

적외선 조명부(110)는 길이 방향으로 배열된 복수의 적외선 LED 소자를 이용하여 측정 대상체에 적외선 조명을 수직으로 조사한다(S101).

제1 카메라(121)와 제2 카메라(122)를 이용하여 상기 측정 대상체를 촬영하여 각각의 제1 영상과 제2 영상을 취득하여 영상 처리부(130)로 전달한다(S102).

영상 처리부(130)는 상기 카메라부(121,122)로부터 전달되는 상기 제1 영상 및 제2 영상을 전처리 하여 혈관의 형상이 잘 나타나도록 한다(S103).

영상 처리부(130)는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 혈관의 특이점을 추출한다(S104). 그리고, 영상 처리부(130)는 두 개의 영상에서 추출된 특이점의 2차원 데이터를 스테레오 정합하여(S105), 3차원의 혈관 위치 데이터를 획득하고 이를 제어부(160)로 전달한다(S106). 상기 혈관 위치 데이터에는 미리 설정된 원점을 기준으로 하는 3차원 좌표(x, y, z)가 포함된다.

터치스크린(140)은 영상 처리부(130)에서 처리된 혈관의 영상을 시각적으로 표시하고(S107), 사용자의 터치에 의한 마킹 위치를 입력 받는다(S108). 이 때, 상기 혈관의 영상은 적외선 투사 및 전처리 과정을 통해 혈관의 형상과 두께까지도 직관적으로 표시할 수 있다. 따라서, 사용자(시술자)는 혈관의 두께를 직관적으로 비교하여 주사하기에 용이한 부분을 마킹하도록 선택적으로 입력할 수 있는 것이다.

제어부(160)는 터치스크린(140)을 통해 마킹 위치가 입력되면 저장중인 혈관 위치 데이터에 상기 마킹 위치가 존재하는지 비교한다(S109).

이 때, 상기 혈관 위치 데이터에 상기 마킹 위치가 존재하지 않는 경우(S109; 아니오), 마킹 위치에서 가장 가까운 혈관의 위치가 선택되도록 상기 마킹 위치를 보정한다(S110).

반면, 상기 S109 단계에서 상기 혈관 위치 데이터에 상기 마킹 위치가 존재하면(S109; 예), 마킹부(150)가 마킹 위치로 마킹 노즐(153)을 이동시키고(S111), 마킹 노즐(153)의 잉크를 분사하여 혈관의 주사 지점을 표기한다(S112). 이후, 마킹 노즐(153)은 초기 원점으로 이동 및 종료된다.

이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 환자의 혈관이 직관적으로 잘 보이지 않더라도 적외선을 이용한 영상 센싱을 통해 혈관을 인식하고, 인식되는 혈관의 주사 지점을 마킹부(150)를 통해 정확히 표기함으로써 숙련자뿐만 아니라 비 숙련자라 하더라도 효과적인 혈관 주사를 시술할 수 있다.

한편, 일반적으로 암환자와 같이 입원이 필요한 중환자들은 혈관 주사가 일회성에 그치지 않고, 주기적 혹은 비주기적으로 여러 회에 걸쳐 맞아야 하는 경우가 많다. 이런 경우, 혈관 주사 바늘은 한번 주사된 지점에 재 주사하지 않으므로 혈관 인식을 수행 시 복수의 주사 지점을 표기하는 것이 바람직하며 이를 제2 실시 예를 통해 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 혈관 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 혈관 인식 방법은 상기 제1 실시 예와 비교하면 사용자로부터 복수의 마킹 위치를 입력 받아 대상체에 복수의 주사 지점을 표기하는 과정만 다르다.

그러므로, 혈관 인식 장치(100)가 측정 대상체를 적외선 촬영하고, 처리된 혈관 영상을 터치스크린(140)을 통해 시각적으로 표시하는 과정은 상기 도 6의 S101 단계 내지 S107 단계와 동일함으로 상세한 설명을 생략한다.

터치스크린(140)은 사용자의 터치에 의한 제1 마킹 위치를 입력 받는다(S201).

제어부(160)는 터치스크린(140)을 통해 제1 마킹 위치가 입력되면 저장중인 혈관 위치 데이터에 상기 제1 마킹 위치가 존재하는지 비교한다(S202).

이 때, 상기 혈관 위치 데이터에 상기 제1 마킹 위치가 존재하지 않는 경우(S202; 아니오), 상기 제1 마킹 위치에서 가장 가까운 혈관의 위치가 선택되도록 상기 마킹 위치를 보정한다(S203).

반면, 상기 S202 단계에서 상기 혈관 위치 데이터에 상기 마킹 위치가 존재하면(S202; 예), 터치스크린(140)은 사용자의 터치에 의한 제2 마킹 위치를 입력 받는다(S204).

이 때, 제어부(160)는 상기 제1 마킹 위치와 마찬가지로 저장중인 혈관 위치 데이터에 상기 제2 마킹 위치가 존재하는지를 비교 및 보정한다(S205, S206).

여기서, 상기 도 5를 참조하면, 복수의 마킹 위치를 입력 받는 상태가 잘 나타나 있다.

제어부(160)는 터치스크린(140)으로부터 총 n개의 마킹 개수를 입력 받으면(S207), 상기 제1 마킹 위치와 제2 마킹 위치 사이에서 혈관을 따라 일정한 간격으로 배열되는 n-2개의 마킹 위치 정보를 더 생성한다(S208). 여기서 n은 2보다 큰 자연수를 의미한다.

이후, 마킹부(150)는 상기 복수의 마킹 위치 정보에 따라 제1 마킹 위치로 마킹 노즐(153)을 이동시키고(S209), 마킹 노즐(153)의 잉크를 분사하여 혈관의 제1 주사 지점을 표기한다(S210).

그리고, 마킹부(150)는 마지막 마킹 위치 정보에 대한 주사 지점을 표기할 때까지 상기 S209, S210 단계를 반복하여 순차적인 마킹 위치에 대응하는 주사 지점을 표기하고(S211; 아니오), 더 이상 마킹 위치 정보가 존재하지 않으면 마킹 노즐(153)을 초기 원점으로 이동시킨 후 종료한다(S211; 예).

한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시 에에 따라 복수의 주사 지점이 표기된 상태를 나타낸다.

첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 환자의 피부에 총6개의 주사 지점이 표기된 상태를 보여준다. 여기서, P1은 제1 마킹 위치에 대응되며, P6은 제2 마킹 위치에 대응된다. 그리고, 자동으로 생성되는 n-2개의 마킹 위치는 P2 내지 P5에 각각 대응된다.

또한, 상기 제2 실시 예를 참조하면, 터치스크린(140)을 통해 사용자로부터 복수의 마킹 위치를 입력 받고, 이에 대응하는 복수의 주사 지점을 순차적으로 표기할 수 있음은 자명하다.

이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 혈관 인식 장치(100)는 한번의 혈관 인식으로 복수의 주사 지점을 마킹 함으로써 주기적인 혈관 주사를 필요로 하는 환자에 대한 혈관주사를 용이하게 시술할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 혈관 인식 장치
110: 적외선 조명부
121,122: 카메라부
130: 영상 처리부
140: 터치스크린
150: 마킹부
151: 다축 구동 모듈
152: 잉크 모듈
153: 마킹 노즐
160: 제어부

Claims

휴대형 혈관 인식 장치에 있어서,
환자의 신체에 적외선 조명을 조사하는 적외선 조명부;
상기 적외선 조명부의 일측 단부에 설치되는 제1 카메라와 타측 단부에 설치되는 제2 카메라를 포함하며, 각 위치에서 상기 신체의 혈관 영상을 취득하는 카메라부;
상기 제1 카메라와 제2 카메라에서 각각 수신되는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 혈관의 특이점을 추출하고, 두 개의 영상에서 추출된 특이점의 2차원 데이터를 스테레오 정합하여 3차원의 혈관 위치 데이터를 획득하는 영상 처리부;
상기 영상 처리부에서 처리된 상기 혈관 위치 데이터를 시각적으로 표시하고, 사용자로부터 마킹 위치를 입력 받는 터치스크린;
상기 터치스크린에서 입력 받은 상기 마킹 위치에 대응하는 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹하는 마킹부; 및
상기 적외선 조명부, 카메라부, 영상 처리부, 터치스크린 및 마킹부의 동작을 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 처리부는,
상기 제1 영상 및 제2 영상의 잡음을 제거하고, 밝기 및 색상 중 적어도 하나를 보정하여 상기 혈관 위치 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 혈관 위치 데이터는,
미리 설정된 원점을 기준으로 하는 3차원 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 마킹부는,
상기 터치스크린에서 복수의 마킹 위치를 입력 받는 경우, 상기 복수의 마킹 위치에 대응하는 복수의 주사 지점을 상기 환자의 신체에 순차적으로 표기하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 터치스크린을 통해 입력 받은 상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하지 않으면 상기 마킹 위치와 가장 가까운 상기 혈관 위치 데이터 상의 위치로 보정하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 장치.
휴대형 혈관 인식 장치를 환자의 신체에 안착시킨 상태에서 상기 신체의 혈관을 인식하는 방법에 있어서,
a) 상기 환자의 신체에 적외선 조명을 조사하는 단계;
b) 복수의 카메라를 통해 상기 신체의 혈관 영상을 취득하는 단계;
c) 제1 카메라와 제2 카메라에서 각각 수신되는 제1 영상과 제2 영상에 나타나는 혈관의 특이점을 추출하고, 두 개의 영상에서 추출된 특이점의 2차원 데이터를 스테레오 정합하여 3차원의 혈관 위치 데이터를 획득하는 단계;
d) 상기 혈관 위치 데이터를 시각적으로 표시하고, 사용자로부터 혈관의 마킹 위치를 입력 받는 단계; 및
e) 상기 입력 받은 마킹 위치에 대응하는 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹하는 단계
를 포함하는 혈관 인식 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 혈관 영상으로부터 잡음을 제거하는 단계; 및
상기 혈관 영상의 밝기 및 색상 중 적어도 하나를 보정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하는지 비교하는 단계; 및
상기 마킹 위치가 상기 혈관 위치 데이터와 일치하지 않는 경우 상기 마킹 위치에서 가장 가까운 상기 혈관 위치 데이터 상의 위치로 보정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 d) 단계는, 상기 사용자로부터 복수의 마킹 위치를 입력 받고,
상기 e) 단계는, 상기 복수의 마킹 위치에 대응하는 복수의 주사 지점을 상기 환자의 신체에 마킹하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 사용자로부터 제1 마킹 위치와 제2 마킹 위치를 입력 받고, 마킹 개수를 입력 받는 단계; 및
상기 마킹 개수에 따라 상기 제1 마킹 위치와 제2 마킹 위치 사이에 일정한 간격으로 마킹 위치를 생성하는 것을 특징으로 하는 혈관 인식 방법.
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 혈관 인식 방법을 실현하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체.