KR101604086B1 - 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템으로서, 의료 영상 이미지를 획득하기 위한 의료 영상 장비; 상기 의료 영상 장비로부터 획득한 의료 영상 이미지를 수집하여 데이터베이스로 전송하여 저장하며, 의료 영상 이미지의 요청에 대응하여 수집된 해당 의료 영상 이미지를 전송하는 PACS(picture archiving communication system)를 포함하는 의료정보 보조 시스템; 상기 의료정보 보조 시스템의 PACS로부터 받은 의료 영상 이미지를 저장 관리하며, 환자별 전자의무기록(EMR), 질병에 따른 의료 정보와 케이스별 유사환자 정보를 저장 관리하는 데이터베이스; 및 상기 의료정보 보조 시스템과 연동하는 통합분석 진단지원 엔진을 구비하며, 상기 통합분석 진단지원 엔진을 통해 환자의 통합 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 받아 통합 진단을 수행하는 사용자 디바이스를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 따르면, 의료 정보의 빅 데이터를 활용하여 데이터베이스를 정의하고, 이종데이터를 이용한 통합진단 시에 의사가 참고할 만한 유사환자 케이스 정보를 제공함으로써, 이종 의료 데이터 통합 분석을 통해 단일 소스 기반 대비 진단의 정확도가 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 통합 데이터 분석 기술 및 고차원 데이터 분류 기술을 이용하여 데이터베이스를 정의하고 관리되도록 구현함으로써, 환자별 진료에 따른 데이터 통합 및 의료 정보의 빅 데이터로부터의 유의미한 패턴 추출 및 분류가 가능하며, 생체 검사의 추가적인 실시 없이도 관련된 의료 영상 이미지의 통합 제공으로 병변에 따른 양성/악성 여부를 높은 정확도로 진단할 수 있으며, 환자의 불필요한 생체 검사를 줄여줄 수 있도록 할 수 있다.

Description

이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템{INTEGRATED COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS SYSTEM USING HETEROGENEOUS BIO DATA FOR DIAGNOSIS AND SIMILAR PATIENT SEARCH FROM DATABASE}
본 발명은 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 의료 정보의 빅 데이터를 활용한 다중 소스의 이종 데이터를 기반으로 환자의 통합 진단이 가능하도록 하는 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 관한 것이다.
의료기기의 혁신적인 발달로 진단/치료/예방/관리 등 의료 전 분야에 걸친 IT 혁신으로 인한 의료 데이터의 크기가 증가하고 있다. 2020년 의료 데이터는 84만 페타바이트(Petabytes) 이상으로 증가하게 될 것으로 예상되고 있다. 현재 구글 데이터 총 량이 1 petabyte 수준이다. 또한, 이종 의료 데이터들의 통합 분석을 통한 의료 분야에서의 파괴적 혁신이 예상되고 있으며, 미국 내 건강관리(healthcare) 지출(%2.7T) 중 빅 데이터(Big Data) 활용 가치는 $334B 이상이며, CDSS, CAD 등의 진단 지원 S/W 및 개인 맞춤형 의료(personalized medicine)가 빅 데이터 활용 시장의 80%($273B)를 차지한다. 따라서 생체의학(Biomedical) 빅 데이터 분석 결과 적용을 통해 예방/진단/치료/관리 전 분야에서의 맞춤 의료 실현이 현실화되고 있으며, 빅 데이터의 3V(Volume, Variety, Velocity) 특성(characteristics)이 미래 의학의 다양한 분야에서 도전으로 대두되고 있다. 즉, 의료 데이터의 크기가 커짐에 따라 종전 단일 소스 기반 진단보다는 다중 소스를 보고 의사들이 통합 진단해야 하는 경우가 있다. 이 경우 의사 자신이 통합진단을 하기에는 어려움이 있어 시스템적으로 서포트(support) 해주는 컴퓨터-보조 진단이 활성화되고 있다.
이에 대한 선행기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0021723호(선행기술 1)와, 3D/2D registration of CT and MR to X-ray images, IEEE Transactions on Medical Imaging, vol. 21, no. 2, 2002/02(선행기술 2)가 개시된 바 있으며, 선행기술 1은 컴퓨터-보조 검진을 위한 시스템 및 방법으로서, 컴퓨터 보조 진단(CAD)을 사용하여 병변의 양성 또는 악성을 진단할 때 BI-RADS 카테고리가 2 또는 3일 경우 진단의 정확도가 낮아 생체 검사(Biopsy)를 추가로 실시하게 되고, 선행기술 2는 초음파 영상에 대한 임상적인 소견으로 해당 초음파 영상에서의 특징점에 따라 내려지고, BI-RADS의 정의에 따라 카테고리가 결정될 때, 진단된 카테고리가 3, 4, 5일 때의 병변을 재분류하는 컴퓨터 보조 분류(Computer-Aided Classification; CAC) 시스템을 제안하고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 의료 정보의 빅 데이터를 활용하여 데이터베이스를 정의하고, 이종데이터를 이용한 통합진단 시에 의사가 참고할 만한 유사환자 케이스 정보를 제공함으로써, 이종 의료 데이터 통합 분석을 통해 단일 소스 기반 대비 진단의 정확도가 향상될 수 있도록 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 통합 데이터 분석 기술 및 고차원 데이터 분류 기술을 이용하여 데이터베이스를 정의하고 관리되도록 구현함으로써, 환자별 진료에 따른 데이터 통합 및 의료 정보의 빅 데이터로부터의 유의미한 패턴 추출 및 분류가 가능하며, 생체 검사의 추가적인 실시 없이도 관련된 의료 영상 이미지의 통합 제공으로 병변에 따른 양성/악성 여부를 높은 정확도로 진단할 수 있으며, 환자의 불필요한 생체 검사를 줄여줄 수 있도록 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템은,
이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템으로서,
의료 영상 이미지를 획득하기 위한 의료 영상 장비;
상기 의료 영상 장비로부터 획득한 의료 영상 이미지를 수집하여 데이터베이스로 전송하여 저장하며, 의료 영상 이미지의 요청에 대응하여 수집된 해당 의료 영상 이미지를 전송하는 PACS(picture archiving communication system)를 포함하는 의료정보 보조 시스템;
상기 의료정보 보조 시스템의 PACS로부터 받은 의료 영상 이미지를 저장 관리하며, 환자별 전자의무기록(EMR), 질병에 따른 의료 정보와 케이스별 유사환자 정보를 저장 관리하는 데이터베이스; 및
상기 의료정보 보조 시스템과 연동하는 통합분석 진단지원 엔진을 구비하며, 상기 통합분석 진단지원 엔진을 통해 환자의 통합 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 받아 통합 진단을 수행하는 사용자 디바이스를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
방사선의 X선을 이용하여 인체 내부의 해부학적 영상을 촬영하는 컴퓨터 단층 촬영장치(CT; Computed Tomography)를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
인체에 고주파를 쏘아 그 신호를 영상으로 재구성하는 자기공명 영상 촬영장치(MRI; Magnetic Resonance Imaging)를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
양전자를 방출하는 방사성 의약품을 인체에 주입해 각 부위별로 나타나는 생리학적 반응을 3차원 영상으로 재구성하는 PET 장치(PET; Positron Emission Tomography)를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
PET에 CT를 결합한 PET-CT 장치를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
PET의 높은 화질과 MRI의 우수한 해상도를 융합한 PET-MR 장치를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료 영상 장비는,
뇌파 측정을 위한 뇌전도 장치(EEG; electroencephalography)를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 의료정보 보조 시스템은,
상기 PACS를 통해 상기 의료 영상 장비에서 획득한 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지에 대한 영상 저장 및 전송 기능을 수행할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 의료정보 보조 시스템은,
환자별 진료 기록을 전자화로 입력 및 조회할 수 있도록 하는 전자의무기록(EMR) 시스템; 및
환자의 질병 진단에 따른 처방 정보를 전자화로 전달할 수 있도록 하는 처방전달시스템(Order Communication System)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 데이터베이스는,
환자별 의료 영상 이미지 DB, 환자별 전자의무기록 DB, 질병별 의료정보 DB, 및 질병별 환자정보 DB를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱더 바람직하게는, 상기 환자별 의료 영상 이미지 DB는,
상기 의료 영상 장비로부터 획득한 환자별 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지, Gene(유전자), 및 탄성도 이미지를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱더 바람직하게는, 상기 데이터베이스는,
통합 데이터 분석(Integrated Data Analysis) 기술을 통해 이미지, EMR, 그래프(graph), 스트림(stream)의 특성을 고려한 통합 분석을 위한 데이터 관리 매니저를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 데이터베이스는,
고차원 데이터 분류(high-dimensional data classification) 기술을 통해 통합된 수천~수만 차원의 데이터가 상기 데이터 관리 매니저의 제어 하에 유의미한 패턴의 추출 및 분류가 이루어지도록 할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 사용자 디바이스는,
환자의 병변에 대한 통합 진단을 처리하기 위해 의사가 사용하는 단말 장치로 구성할 수 있다.
더더욱더 바람직하게는, 상기 사용자 디바이스는,
환자의 의학적 이미지를 포함한 EMR를 제공하기 위한 디스플레이; 및
환자의 진료에 따른 사용자 입력을 수신하기 위한 입력 장치를 포함하여 구성할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 사용자 디바이스는,
환자의 질병에 대한 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 제공받아 디스플레이를 통해 의사에게 제공하여 진단토록 하되, 상기 통합분석 진단지원 엔진의 연동 하에 초기 진단에 따른 유사환자를 검색하여 유사환자 케이스 정보를 더 제공할 수 있다.
더더욱더 바람직하게는, 상기 이종 의료 데이터는,
상기 환자에 대한 전자의무기록(EMR), Gene(유전자), 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 정보로 구성할 수 있다.
더더욱더 바람직하게는, 상기 유사환자 케이스 정보는,
유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 정보로 구성될 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 사용자 디바이스는,
상기 환자에 대한 전자의무기록(EMR), Gene(유전자), 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 정보와, 유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 유사환자 케이스 정보를 참고하여 환자의 질병에 대한 통합진단이 확정되고, 사용자가 입력한 통합진단이 등록 관리되도록 할 수 있다.
더더욱더 바람직하게는, 상기 사용자 디바이스는,
질병에 대한 양성 또는 악성의 확진을 위해 추가 생체 검사가 요구되는 경우, 질병의 카테고리에 따른 탄성도 영상을 추가로 제공하여 병변의 양성/악성 여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 따르면, 의료 정보의 빅 데이터를 활용하여 데이터베이스를 정의하고, 이종데이터를 이용한 통합진단 시에 의사가 참고할 만한 유사환자 케이스 정보를 제공함으로써, 이종 의료 데이터 통합 분석을 통해 단일 소스 기반 대비 진단의 정확도가 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 통합 데이터 분석 기술 및 고차원 데이터 분류 기술을 이용하여 데이터베이스를 정의하고 관리되도록 구현함으로써, 환자별 진료에 따른 데이터 통합 및 의료 정보의 빅 데이터로부터의 유의미한 패턴 추출 및 분류가 가능하며, 생체 검사의 추가적인 실시 없이도 관련된 의료 영상 이미지의 통합 제공으로 병변에 따른 양성/악성 여부를 높은 정확도로 진단할 수 있으며, 환자의 불필요한 생체 검사를 줄여줄 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 의료 영상 장비의 세부 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 의료정보 보조 시스템의 세부 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 데이터베이스의 세부 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 데이터베이스의 데이터 관리 매니저의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 사용자 디바이스의 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 의료 영상 장비의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 의료정보 보조 시스템의 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 데이터베이스의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 데이터베이스의 데이터 관리 매니저의 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템에 적용되는 사용자 디바이스의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템은, 의료 영상 장비(110), 의료정보 보조 시스템(120), 데이터베이스(130), 및 사용자 디바이스(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
의료 영상 장비(110)는, 환자의 질병에 대한 진료를 목적으로 해당 신체 부위를 촬영하여 의료 영상 이미지를 획득하기 위한 구성이다. 이러한 의료 영상 장비(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 방사선의 X선을 이용하여 인체 내부의 해부학적 영상을 촬영하는 컴퓨터 단층 촬영장치(111)(CT; Computed Tomography)와, 인체에 고주파를 쏘아 그 신호를 영상으로 재구성하는 자기공명 영상 촬영장치(112)(MRI; Magnetic Resonance Imaging)와, 양전자를 방출하는 방사성 의약품을 인체에 주입해 각 부위별로 나타나는 생리학적 반응을 3차원 영상으로 재구성하는 PET 장치(113)(PET; Positron Emission Tomography)와, PET에 CT를 결합한 PET-CT 장치(114)와, PET의 높은 화질과 MRI의 우수한 해상도를 융합한 PET-MR 장치(115)와, 뇌파 측정을 위한 뇌전도 장치(116)(EEG; electroencephalography)를 포함하여 구성할 수 있다.
컴퓨터 단층 촬영장치(111)(CT; Computed Tomography)는 빠른 검사가 가능하기 때문에 응급환자나, 움직임이 심한 장기의 촬영에 사용되고, 자기공명 영상 촬영장치(112)(MRI; Magnetic Resonance Imaging)는 인체를 가로로 자른 모양인 횡단면 영상을 보여주는 CT와 달리 가로, 세로 어느 방향이든 원하는 대로 단면을 얻을 수 있으며, 질병 부위와 정상 부위를 구분하는 해상도가 높으며, 특히 근골격계 질환에서 CT보다 진단의 정확도가 높으며, 인체에 무해하다. PET 장치(113)(PET; Positron Emission Tomography)는 암 진단 장비로 인체에 주입된 의약품의 생리학적 반응을 3차원 영상으로 제공하고, PET-CT 장치(114)는 PET에 해상도가 높은 CT 영상을 융합해 암이나 심장질환 계통을 정확하게 진단하기 위한 장비이며, PET-MR 장치(115)는 분자를 영상화하는 암 진단 장비인 PET와 연부 조직의 명암 대비 능력이 우수한 MR을 결합한 융복합형 진단 장비이고, 뇌전도 장치(116)(EEG; electroencephalography)는 주로 대뇌 피질에서 일어나는 신경 세포의 활동에 의한 시냅스-후 전위(post-synaptic potential)의 합에 의해 생기는 전자기파를 측정하는 장비이다. 이러한 의료 영상 장비(110)들은 환자의 예상되는 질병에 따른 목적에 맞게 신체 부위를 촬영하여 의료 영상 이미지를 획득하는 의료장비들로서 이미 병원에서 널리 사용되고 있는 장비이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에서는 다양한 의료 영상 장비(110)들을 통해 하나 이상의 환자별 이종의 의료 영상 데이터를 획득하고, 그 이종 의료 영상 데이터를 활용한 통합 분석을 통해 질병을 진단하고자 한다.
의료정보 보조 시스템(120)은, 의료 영상 장비(110)로부터 획득한 의료 영상 이미지를 수집하여 데이터베이스(130)로 전송하여 저장하며, 의료 영상 이미지의 요청에 대응하여 수집된 해당 의료 영상 이미지를 전송하는 PACS(121)(picture archiving communication system)를 포함할 수 있다. 이러한 의료정보 보조 시스템(120)은 PACS(121)를 통해 의료 영상 장비(110)에서 획득한 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지에 대한 영상 저장 및 전송 기능을 수행할 수 있도록 한다. 또한, 의료정보 보조 시스템(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 환자별 진료 기록을 전자화로 입력 및 조회할 수 있도록 하는 전자의무기록(EMR) 시스템(122)과, 환자의 질병 진단에 따른 처방 정보를 전자화로 전달할 수 있도록 하는 처방전달시스템(123)(Order Communication System)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
의료정보 보조 시스템(120)에 구비되는 PACS(121)는 의료영상저장전송시스템으로서, 기존의 필름을 가지고 진단하고 판독하던 병원의 업무를 컴퓨터와 네트워크를 통하여 병원의 영상진단업무를 처리해나갈 수 있도록 하는 장치이며, 이를 통해 연결할 수 있는 의료 영상 장비(110)로는 앞서 설명한 영상 장비 이외에 투시촬영장치, 혈관조영장치, 유방암검진기 등 핵의학 영상 장비들과, 초음파, 내시경, 현미경 등의 이미지도 연동이 가능하다. 또한, 전자의무기록 시스템(122)은 병원에 가서 진료를 받고 의사가 진료기록부에 기록을 하면서 환자진료를 볼 수 있도록 전산으로 입력된 진료차트를 생성하며, 모든 진료기록의 입력내용이 온라인으로 조회할 수 있도록 한다. 또한, 처방전달시스템(123)은 과거에 병원에 전산시스템이 완전히 도입되기 전에는 환자가 의사에게 진료를 받으면 의사는 처방전을 적어주면서 검사나 약 처방을 간호사가 다시 안내를 하여 주던 것을 종이로 된 처방전 없이 전산시스템으로 정보가 전달되도록 하는 장치이다.
데이터베이스(130)는, 의료정보 보조 시스템(120)의 PACS(121)로부터 받은 의료 영상 이미지를 저장 관리하며, 환자별 전자의무기록(EMR), 질병에 따른 의료 정보와 케이스별 유사환자 정보를 저장 관리할 수 있다. 이러한 데이터베이스(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 환자별 의료 영상 이미지 DB(131), 환자별 전자의무기록 DB(132), 질병별 의료정보 DB(133), 및 질병별 환자정보 DB(134)를 포함하여 구성할 수 있다. 이때, 환자별 의료 영상 이미지 DB(131)는 도 5에 도시된 바와 같이, 의료 영상 장비(110)로부터 획득한 환자별 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지, Gene(유전자), 및 탄성도 이미지를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 데이터베이스(130)는 통합 데이터 분석(Integrated Data Analysis) 기술을 통해 이미지, EMR, 그래프(graph), 스트림(stream)의 특성을 고려한 통합 분석을 위한 데이터 관리 매니저(135)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 데이터베이스(130)는 빅 데이터의 분류 기법인 고차원 데이터 분류(high-dimensional data classification) 기술을 통해 통합된 수천~수만 차원의 데이터가 데이터 관리 매니저(135)의 제어 하에 유의미한 패턴의 추출 및 분류가 이루어지도록 구현될 수 있다. 즉, 데이터베이스(130)의 환자별 의료영상 이미지 DB(131)와 환자별 전자의무기록 DB(132)와 질병별 의료정보 DB(133) 및 질병별 환자정보 DB(134)에 기록된 모든 의료 정보들은 빅 데이터의 분류 기법인 고차원 데이터 분류를 통해 상관관계, 패턴 및 추세 등에 따라 다차원으로 연결되어 분류될 수 있다. 즉, 고차원 데이터 분류는 빅 데이터의 분류 기법으로서, 예를 들면 군집 분석과, 연결 분석과, 사례기반 추론과, 연관성 규칙 발견 등을 통해 다차원으로 분류되는 빅 데이터 분류 방식을 의미한다.
사용자 디바이스(140)는, 의료정보 보조 시스템(120)과 연동하는 통합분석 진단지원 엔진(141)을 구비하며, 통합분석 진단지원 엔진(141)을 통해 환자의 통합 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 받아 통합 진단을 수행하는 장치로서, 환자의 병변에 대한 통합 진단을 처리하기 위해 의사가 사용하는 단말 장치로 구성할 수 있다. 이러한 사용자 디바이스(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 환자의 의학적 이미지를 포함한 EMR를 제공하기 위한 디스플레이(142)와, 환자의 진료에 따른 사용자 입력을 수신하기 위한 입력 장치(143)를 포함하여 구성할 수 있다.
사용자 디바이스(140)는 환자의 질병에 대한 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 제공받아 디스플레이(142)를 통해 의사에게 제공하여 진단토록 하되, 통합분석 진단지원 엔진(141)의 연동 하에 초기 진단에 따른 유사환자를 검색하여 유사환자 케이스 정보를 더 제공할 수 있다. 여기서, 이종 의료 데이터는 환자에 대한 전자의무기록(EMR), Gene(유전자), 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 정보일 수 있다. 또한, 유사환자 케이스 정보는 유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 정보로 구성될 수 있다. 즉, 사용자 디바이스(140)는 환자에 대한 진단 시에, 환자에 대한 전자의무기록(EMR), Gene(유전자), 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 정보와, 유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 유사환자 케이스 정보를 의사가 참고하여 환자의 질병에 대한 통합진단을 확정할 수 있도록 제공하고, 의사인 사용자가 입력한 통합진단이 데이터베이스(130)에 등록 관리되도록 할 수 있다. 또한, 사용자 디바이스(140)는 질병에 대한 양성 또는 악성의 확진을 위해 추가 생체 검사가 요구되는 경우, 질병의 카테고리에 따른 탄성도 영상을 추가로 제공하여 병변의 양성/악성 여부를 의사가 참고하여 판단할 수 있도록 할 수 있다. 이는 기존의 컴퓨터 보조 진단(CAD)을 사용하여 병변의 양성 또는 악성을 진단할 때, BI-RADS 카테고리가 2 또는 3일 경우 진단의 정확도가 낮아 생체 검사(Biopsy)를 추가로 실시하는 경우가 대부분인바, 카테고리에 따라 탄성도 영상을 추가 검사하여 제공하여 병변의 양성/악성 여부를 진단할 수 있도록 함으로써, 환자의 불필요한 생체(조직) 검사를 줄여줄 수 있도록 하면서도 정확도 높은 진단이 가능하도록 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템은 서로 다른 의료 영상 이미지를 획득하는 의료 영상 장비로부터 수집된 Modality의 영상을 통합 분석하여 질환을 진단할 수 있도록 하며, 일례로는 다양한 Modality의 의료 영상 데이터를 통합 분석하여 뇌질환(치매, 정신질환 등)을 조기 진단하는 브레인 CAD로 구현될 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 의료 영상 장비 111: 컴퓨터 단층 촬영장치
112: 자기공명 영상 촬영장치 113: PET 장치
114: PET-CT 장치 115: PET-MR 장치
116: 뇌전도(EEG) 장치 120: 의료정보 보조 시스템
121: PACS 122: 전자의무기록(EMR) 시스템
123: 처방전달시스템(OCS) 130: 데이터베이스
131: 환자별 의료 영상 이미지 DB 132: 환자별 전자의무기록 DB
133: 질병별 의료 정보 DB 134: 질병별 환자정보 DB
135: 데이터 관리 매니저 140: 사용자 디바이스
141: 통합분석 진단지원 엔진 142: 디스플레이
143: 입력 장치

Claims (20)

  1. 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템으로서,
    의료 영상 이미지를 획득하기 위한 의료 영상 장비(110);
    상기 의료 영상 장비(110)로부터 획득한 의료 영상 이미지를 수집하여 데이터베이스(130)로 전송하여 저장하며, 의료 영상 이미지의 요청에 대응하여 수집된 해당 의료 영상 이미지를 전송하는 PACS(121)(picture archiving communication system)를 포함하는 의료정보 보조 시스템(120);
    상기 의료정보 보조 시스템(120)의 PACS(121)로부터 받은 의료 영상 이미지를 저장 관리하며, 환자별 전자의무기록(EMR), 질병에 따른 의료 정보와 케이스별 유사환자 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(130); 및
    상기 의료정보 보조 시스템(120)과 연동하는 통합분석 진단지원 엔진(141)을 구비하며, 상기 통합분석 진단지원 엔진(141)을 통해 환자의 통합 진단에 필요한 이종 의료 데이터를 받아 통합 진단을 수행하는 사용자 디바이스(140)를 포함하며,
    상기 의료정보 보조 시스템(120)은,
    상기 PACS(121)를 통해 상기 의료 영상 장비(110)에서 획득한 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지에 대한 영상 저장 및 전송 기능을 수행하고, 환자별 진료 기록을 전자화로 입력 및 조회할 수 있도록 하는 전자의무기록(EMR) 시스템(122)과, 환자의 질병 진단에 따른 처방 정보를 전자화로 전달할 수 있도록 하는 처방전달시스템(123)(Order Communication system)을 더 포함하여 구성하고,
    상기 데이터베이스(130)는,
    환자별 의료 영상 이미지 DB(131), 환자별 전자의무기록 DB(132), 질병별 의료정보 DB(133), 및 질병별 환자정보 DB(134)를 포함하여 구성하되, 상기 환자별 의료 영상 이미지 DB(131)는 상기 의료 영상 장비(110)로부터 획득한 환자별 CT 이미지, MRI 이미지, PET 이미지, PET-CT 이미지, PET-MR 이미지, EEG 이미지, Gene(유전자), 및 탄성도 이미지를 포함하여 구성하며,
    상기 데이터베이스(130)는,
    통합 데이터 분석(Integrated Data Analysis) 기술을 통해 이미지, EMR, 그래픽(graph), 스트림(stream)의 특성을 고려한 통합 분석을 위한 데이터 관리 매니저(135)를 더 포함하여 구성하되, 빅 데이터의 분류 기법인 고차원 데이터 분류(high-dimensional data classification) 기술을 통해 통합된 수천~수만 차원의 데이터가 상기 데이터 관리 매니저(135)의 제어 하에 유의미한 패턴의 추출 및 분류로 이루어지며,
    상기 사용자 디바이스(140)는,
    상기 환자에 대한 전자의무기록(EMR), Gene(유전자), 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 정보와, 유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 유사환자 케이스 정보를 참고하여 환자의 질병에 대한 통합진단이 확정되고, 사용자가 입력한 통합진단이 등록 관리되도록 하되,
    상기 사용자 디바이스(140)는,
    환자의 병변에 대한 통합 진단을 처리하기 위해 의사가 사용하는 단말 장치로서, 환자의 의학적 이미지를 포함한 EMR을 제공하기 위한 디스플레이(142)와, 환자의 진료에 따른 사용자 입력을 수신하기 위한 입력 장치(143)를 포함하여 구성하고, 환자의 질병에 대한 진단에 필요한 전자의무기록(EMR)과 Gene(유전자) 및 의료 영상 이미지들이 포함된 이종 의료 데이터를 제공받아 디스플레이(142)를 통해 의사에게 제공하여 진단토록 하되, 상기 통합분석 진단지원 엔진(141)의 연동 하에 초기 진단에 따른 유사환자를 검색하여 유사환자의 진단명, 진단에 사용되었던 소스 정보, 및 예후 정보가 기록된 유사환자 케이스 정보를 더 제공하며, 질병에 대한 양성 또는 악성의 확진을 위해 추가 생체 검사가 요구되는 경우, 질병의 카테고리에 따른 탄성도 영상을 추가로 제공하여 병변의 양성/악성 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    방사선의 X선을 이용하여 인체 내부의 해부학적 영상을 촬영하는 컴퓨터 단층 촬영장치(111)(CT; Computed Tomography)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    인체에 고주파를 쏘아 그 신호를 영상으로 재구성하는 자기공명 영상 촬영장치(112)(MRI; Magnetic Resonance Imaging)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    양전자를 방출하는 방사성 의약품을 인체에 주입해 각 부위별로 나타나는 생리학적 반응을 3차원 영상으로 재구성하는 PET 장치(113)(PET; Positron Emission Tomography)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    PET에 CT를 결합한 PET-CT 장치(114)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    PET의 높은 화질과 MRI의 우수한 해상도를 융합한 PET-MR 장치(115)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 의료 영상 장비(110)는,
    뇌파 측정을 위한 뇌전도 장치(116)(EEG; electroencephalography)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이종데이터를 이용한 통합진단 및 유사환자 검색 시스템.
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