KR102495365B1 - System for analysising body joint score of bone scan image using artificial intelligence and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공지능을 이용한 관절 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 인공지능을 기반으로 하는 전신 관절 분석 시스템을 이용한 관절 분석 방법에 있어서, 기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 상기 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성하는 단계, 방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 상기 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득하는 단계, 상기 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 상기 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출하는 단계, 상기 추출된 각각의 관절 값을 상기 학습모델에 적용하여 상기 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 상기 측정 대상자의 예후를 판단하는 단계, 그리고 상기 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 상기 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 전신관절에 관한 표준화된 점수 데이터를 축적할 수 있으며, 병변이 존재하는 경우 수치를 통해 데이터 비교가 분석이 가능하다. 또한, 이를 통해 임상에 활용할 뿐 아니라, 머신러닝을 통해 인공지능 판독을 위한 데이터로의 활용이 가능하다.The present invention relates to a joint analysis system and method using artificial intelligence.
According to the present invention, in the joint analysis method using an artificial intelligence-based whole body joint analysis system, pre-stored whole body bone scan images and lesions according to joint values in the whole body bone scan images are determined through artificial intelligence. Creating a learning model by learning, scanning the whole body bones of a measurement subject to whom a radioactive material was administered, and obtaining a whole body bone scan image for the whole body bones, a region of interest (ROI, Region Of) in the whole body bone scan image Interest), and extracting each joint value corresponding to the region of interest, applying each extracted joint value to the learning model to determine whether the subject's joint has a lesion and the prognosis of the subject. The step of determining whether the joint has a lesion and the joint value of the joint is displayed and provided on a whole-body bone scan image of the subject to be measured.
As described above, according to the present invention, standardized score data for joints of the whole body can be accumulated, and when a lesion exists, data comparison and analysis can be performed through numerical values. In addition, through this, it can be used not only for clinical use, but also as data for artificial intelligence reading through machine learning.
Description
인공지능을 이용한 관절 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 사용자 관절의 점수를 이용하여 관절의 병변 또는 예후를 추적하기 위한 인공지능을 이용한 관절 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.It relates to a joint analysis system and method using artificial intelligence, and relates to a joint analysis system and method using artificial intelligence for tracking a joint lesion or prognosis using a score of a user's joint.
관절은 뼈와 뼈가 연결되는 인체의 중요한 부위로, 척추와 사지의 각종 운동에 대한 축으로 작용하여 다양한 운동을 가능하게 하지만, 노화 또는 골다공증으로 인한 관절 부위를 이루는 뼈의 골절 발생 시, 독립적인 움직임이 어렵게 되며, 심각한 경우 사망에까지 이르게 된다.The joint is an important part of the human body where bones are connected. It acts as an axis for various movements of the spine and limbs, enabling various movements. Movement becomes difficult, and in severe cases, it can lead to death.
특히, "건강보험심사평가원"에서 조사한 자료에 따르면, 국내 50세 이상에서의 고관절 골절 후 1년 이내 사망률은 여자 14.8%, 남자 20.9%로 매우 높은 수준이다. 더욱이, 사회의 고령화로 인해 고관절 골절 환자 수는 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따른 사회적 비용 또한 연간 1조원 이상으로 크게 증가하고 있다.In particular, according to data researched by the "Health Insurance Review and Assessment Service", the mortality rate within one year after hip fracture in Korea over the age of 50 is very high at 14.8% for women and 20.9% for men. Moreover, due to the aging society, the number of hip fracture patients is steadily increasing, and the corresponding social cost is also significantly increasing by more than 1 trillion won per year.
이러한, 골다공증 조기진단 및 골다공증성 골절에 대한 위험성 평가 기술은 최근 의료영상기기, 영상처리기법, 의공학분야의 발전에 따라 활발히 연구되고 있으며, 3차원 정량적 단층촬영(Quantitative Computed Tomography) 영상과 유한요소해석(finite element analysis)을 연계한 환자의 골 강도 평가법은 개별 환자의 골밀도 분포를 바탕으로 대상 골격계의 구조 강도를 정량적으로 추정할 수 있기 때문에 최근 학계와 의료계에서 많은 관심을 받고있다.These technologies for early diagnosis of osteoporosis and risk assessment for osteoporotic fractures are being actively researched according to the recent development of medical imaging devices, image processing techniques, and biomedical engineering, and 3D quantitative computed tomography images and finite element analysis The bone strength evaluation method of a patient linked with finite element analysis (finite element analysis) has recently received a lot of attention in the academic and medical world because it can quantitatively estimate the structural strength of the target skeletal system based on the bone density distribution of an individual patient.
다만, 유한요소해석(FEM) 기반의 골 강도 평가를 위해서는, 근육 및 뼈 등으로 구성된 복잡한 의료영상정보로부터 관절 부위 만을 분할하여 유한요소모델을 구성할 수 있는 영상분할 기술의 확보가 필수적이다.However, in order to evaluate bone strength based on finite element analysis (FEM), it is essential to secure an image segmentation technology capable of constructing a finite element model by segmenting only joint parts from complex medical image information composed of muscles and bones.
관절의 형태학적 특징과 의료영상기기의 기술적 한계로 인해 관절 부위에 대한 자동 영상 분할은 아직까지 어려운 상황이며, 관절은 대개 몸속 깊숙한 곳에 위치하기 때문에 낮은 신호대잡음비(SNR, signal-to-noise ratio)를 가질 뿐 아니라, 골두의 얇은 피질골(cortical bone)과 관절연골(articular cartilage)은 생체 내(invivo) 의료영상기기의 낮은 공간해상도로 인한 부분용적효과(Partial volume effect)에 취약한 문제가 있었다.Automatic image segmentation of joints is still difficult due to the morphological characteristics of joints and technical limitations of medical imaging devices, and since joints are usually located deep in the body, low signal-to-noise ratio (SNR) In addition, thin cortical bone and articular cartilage of the ball head were vulnerable to the partial volume effect due to the low spatial resolution of in vivo medical imaging devices.
이러한 문제점을 해결하기 위해 PET(Positron Emission Tomograhpy, 양전자방출 단층촬영), SPECT(Single Phothon Emission Computed Tomography, 단일광자방출 단층촬영)과 같은 방사성 동위원소를 포함한 방사성 의약품을 인체에 투여한 후 인체내부의 특정 장기에서 방출되는 방사선을 계수하고 계수한 방사선 데이터를 영상화함으로써, 영상을 통해 의료 전문가가 해당 장기에 대한 방사능 분포를 확인하고 생화학적 변화나 기능상의 문제를 평가할 수 있게 하는 영상 진단 방법이 도출되었다.In order to solve these problems, radiopharmaceuticals containing radioactive isotopes such as PET (Positron Emission Tomograhpy, Positron Emission Tomography) and SPECT (Single Phothon Emission Computed Tomography) are administered to the human body, and then By counting the radiation emitted from a specific organ and imaging the counted radiation data, a diagnostic imaging method has been derived that allows medical professionals to check the distribution of radiation in the organ and evaluate biochemical changes or functional problems through imaging. .
다만, 이러한 핵 영상을 해석하기 위해서는 의료 전문가에 따라 해석 방향이 변경될 수 있는 문제가 있다.However, in order to interpret such a nuclear image, there is a problem in that the interpretation direction may be changed according to medical experts.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 해당 영상에서의 값을 추출하고, 추출된 값과 병변을 인공지능을 통해 학습하여 제공하는 방법이 필요하게 되었다.Therefore, in order to solve this problem, a method of extracting values from the corresponding image, learning and providing the extracted values and lesions through artificial intelligence has become necessary.
발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1331504호(2013.11.26. 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-1331504 (2013.11.26. notice).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자 관절의 점수를 이용하여 관절의 병변 또는 예후를 추적하기 위한 인공지능을 이용한 관절 분석 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a joint analysis system and method using artificial intelligence for tracking a joint lesion or prognosis using a score of a user's joint.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면, 인공지능을 기반으로 하는 전신 관절 분석 시스템을 이용한 관절 분석 방법에 있어서, 기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 상기 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성하는 단계, 방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 상기 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득하는 단계, 상기 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 상기 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출하는 단계, 상기 추출된 각각의 관절 값을 상기 학습모델에 적용하여 상기 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 상기 측정 대상자의 예후를 판단하는 단계, 그리고 상기 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 상기 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem, in the joint analysis method using a whole body joint analysis system based on artificial intelligence, a pre-stored whole body bone scan image and joint values in the whole body bone scan image Creating a learning model by learning whether or not there is a lesion according to artificial intelligence, scanning the whole body bones of the measurement subject to whom radioactive material is administered, and acquiring a whole body bone scan image of the whole body bones, the whole body bone scan Setting a region of interest (ROI) in the image and extracting each joint value corresponding to the region of interest; Determining whether or not there is a lesion and a prognosis of the subject to be measured, and displaying and providing the whether or not the joint has a lesion and the joint value of the corresponding joint on a whole-body bone scan image of the subject to be measured.
상기 관절 값은, 상기 측정 대상자의 병변의 중증도에 따라 서로 다른 값을 가지며, 상기 병변이 존재하는 뼈의 관절 값은 상기 병변이 존재하지 않는 뼈의 관절 값보다 큰 값을 가질 수 있다.The joint value has different values depending on the severity of the lesion of the measurement subject, and a joint value of a bone with the lesion may have a greater value than a joint value of a bone without the lesion.
상기 관심영역은, 상기 스캔된 전신 뼈 영상 중에서 상기 측정 대상자의 관절에 해당하는 부분으로 설정될 수 있다.The region of interest may be set to a part corresponding to a joint of the measurement subject in the scanned whole-body bone image.
상기 관절 값을 표시하여 제공하는 단계는, 상기 관심영역에 해당하는 관절 값의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 상기 전신 뼈 스캔 영상에 오버레이하여 제공할 수 있다.The displaying and providing of the joint values may include overlaying a maximum value, a minimum value, and an average value of the joint values corresponding to the ROI on the whole body bone scan image.
상기 관절 값을 표시하여 제공하는 단계는, 상기 관심영역에서의 관절 값의 평균과 상기 관심영역 주변의 정상 뼈의 관절 값의 평균의 비율을 연산하여 제공할 수 있다.The displaying and providing of the joint values may include calculating and providing a ratio between an average joint value in the region of interest and an average joint value of normal bones around the region of interest.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전신 관절 분석을 위한 인공지능을 기반으로 하는 관절 분석 시스템에 있어서, 기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 상기 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성하는 학습부, 방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 상기 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득하는 스캔 영상 획득부, 상기 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 상기 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출하는 관절 값 추출부, 상기 추출된 각각의 관절 값을 상기 학습모델에 적용하여 상기 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 상기 측정 대상자의 예후를 판단하는 판단부, 그리고 상기 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 상기 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공하는 디스플레이부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, in the joint analysis system based on artificial intelligence for whole body joint analysis, it is artificially determined whether or not there is a lesion according to a pre-stored whole body bone scan image and joint values in the whole body bone scan image. A learning unit that learns through intelligence to create a learning model, a scan image acquisition unit that scans the whole body bones of a measurement subject to whom radioactive material has been administered, and acquires a whole body bone scan image of the whole body bone, in the whole body bone scan image A joint value extractor for setting a region of interest (ROI) and extracting each joint value corresponding to the region of interest, and applying each extracted joint value to the learning model to apply the joint value of the subject to be measured. A determination unit for determining whether or not there is a lesion and a prognosis of the measurement subject, and a display unit for displaying and providing the presence or absence of a lesion of the joint and the joint value of the corresponding joint on a whole-body bone scan image of the measurement subject.
이와 같이 본 발명에 따르면, 전신관절에 관한 표준화된 점수 데이터를 축적할 수 있으며, 병변이 존재하는 경우 수치를 통해 데이터 비교가 분석이 가능하다.As described above, according to the present invention, standardized score data for joints of the whole body can be accumulated, and when a lesion exists, data comparison and analysis can be performed through numerical values.
또한, 이를 통해 임상에 활용할 뿐 아니라, 머신러닝을 통해 인공지능 판독을 위한 데이터로의 활용이 가능하다.In addition, through this, it can be used not only for clinical use, but also as data for artificial intelligence reading through machine learning.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전신 관절 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전신 관절 분석 시스템을 이용한 전신 관절 분석 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 S220단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 S230단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 S250단계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a configuration diagram for explaining the configuration of a whole body joint analysis system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart for explaining a whole body joint analysis method using the whole body joint analysis system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining step S220 of FIG. 2 .
FIG. 4 is a diagram for explaining step S230 of FIG. 2 .
5A and 5B are diagrams for explaining step S250 of FIG. 2 .
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
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.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전신 관절 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a configuration diagram for explaining the configuration of a whole body joint analysis system according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 나타낸 것처럼, 전신 관절 분석 시스템(100)은 학습부(110), 스캔영상 획득부(120), 관절 값 추출부(130), 판단부(140) 및 디스플레이부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the whole body
먼저, 학습부(110)는 기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성한다.First, the
이때, 인공지능은 사람의 학습, 추론, 지각능력 및 자연어 이해능력을 컴퓨터 또는 기계가 모방할 수 있도록 하는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 전신 뼈 스캔 영상과 관절 값에 따른 병변 여부를 학습하여 학습모델을 생성한다.At this time, artificial intelligence enables a computer or machine to imitate human learning, reasoning, perception ability, and natural language understanding ability. create a model
다음으로, 스캔영상 획득부(120)는 방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 측정 대상자의 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득한다.Next, the scan
다음으로, 관절 값 추출부(130)는 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출한다.Next, the joint
여기서, 관심영역(ROI)은 영상처리 방법중에 하나로, 측정하고자 하는 측정 대상자의 장기 또는 관절의 범위를 설정하기 위한 것으로, 본 발명에서는 관절 값을 추출하기 위해 사용된다.Here, the region of interest (ROI) is one of the image processing methods and is used to set the range of an organ or joint of a subject to be measured, and is used to extract joint values in the present invention.
이때, 관절 값은 측정 대상자의 병변의 중증도에 따라 서로 다른 값을 가지며, 병변이 존재하는 뼈의 관절 값은 병변이 존재하지 않는 뼈의 관절 값보다 큰 값을 가진다.In this case, the joint value has different values depending on the severity of the lesion of the measurement subject, and the joint value of the bone with the lesion has a larger value than the joint value of the bone without the lesion.
다음으로, 판단부(140)는 추출된 각각의 관절 값을 학습모델에 적용하여 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 측정 대상자의 예후를 판단한다.Next, the
다음으로, 디스플레이부(150)는 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공한다.Next, the
이때, 디스플레이부(150)는 관심영역에 해당하는 관절 값의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 전신 뼈 스캔 영상에 오버레이(overlay)하여 제공한다.At this time, the
또한, 디스플레이부(150)는 관심영역에서의 관절 값의 평균과 관심영역 주변의 정상 뼈의 관절 값의 평균의 비율을 연산하여 제공한다.Also, the
이하에서는 도 2 내지 도 5b를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 전신 관절 분석 방법을 설명한다.Hereinafter, a whole body joint analysis method according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 2 to 5B.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전신 관절 분석 시스템을 이용한 전신 관절 분석 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart for explaining a whole body joint analysis method using the whole body joint analysis system according to an embodiment of the present invention.
먼저, 학습부(110)는 기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성한다(S210).First, the
이때, 학습부(110)는 실시간으로 촬영된 전신 뼈 스캔 영상과 해당 전신 뼈 스캔 영상의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능에 적용하여 학습할 수 있다.At this time, the
다음으로, 스캔 영상 획득부(120)는 방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득한다(S220).Next, the scan
도 3은 도 2의 S220단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining step S220 of FIG. 2 .
즉, 도 3에서 나타낸 것처럼, 스캔 영상 획득부(120)는 측정 대상자의 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득한다.That is, as shown in FIG. 3 , the scan
이때, 전신 뼈 스캔 영상은 측정 대상자의 정면 및 후면 영상으로 나뉘어 스캔된다.At this time, the whole body bone scan image is divided into front and back images of the subject to be measured and scanned.
또한, 방사능 물질은 스스로 에너지를 발생시키는 물질이며, 일정 크기의 스펙트럼을 가진 에너지로, 정규분포적인 곡선형태로 측정된다.In addition, a radioactive material is a material that generates energy by itself, and is measured in the form of a normal distribution curve with energy having a spectrum of a certain size.
그리고, 방사능 물질은 해당 장기 또는 뼈에 병변의 존재 여부에 따라 발생되는 에너지의 양은 변동된다.In addition, the amount of energy generated by the radioactive material varies depending on the presence or absence of lesions in the organ or bone.
다음으로, 관절 값 추출부(130)는 획득한 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI)을 설정하고, 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출한다(S230).Next, the joint
도 4는 도 2의 S230단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining step S230 of FIG. 2 .
즉, 도 4에서 나타낸 것처럼, 관절 값 추출부(130)는 관심영역(ROI)을 설정한다.That is, as shown in FIG. 4 , the joint
이때, 도 4에서의 A영상은 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상이고, B영상은 측정 대상자의 골반 뼈 스캔 영상이며, C영상은 측정 대상자의 손뼈 스캔영상이고, D영상은 측정 대상자의 발 뼈 스캔 영상을 의미한다.At this time, image A in FIG. 4 is a whole body bone scan image of the subject to be measured, image B is a pelvic bone scan image of the subject to be measured, image C is a scan image of the hand bones of the subject to be measured, and image D is a scan of the bones of the foot of the subject to be measured. means video.
또한, 도 4에서 관절 값 추출부(130)는 각각의 관절에 따라 서로 다른 색을 이용하여 관심영역(ROI)을 설정한다.In addition, in FIG. 4 , the
그러면, 관절 값 추출부(130)는 해당 관절마다 각각의 관절 값을 추출한다.Then, the joint
다음으로, 판단부(140)는 추출된 각각의 관절 값을 학습모델에 적용하여 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 측정 대상자의 예후를 판단한다(S240).Next, the
여기서, 관절의 병변은 관절염, 골다공증 또는 손목 터널 증후군과 같은 관절에서 나타날 수 있는 각각의 병명을 의미한다.Here, the lesion of the joint means each disease name that may appear in the joint, such as arthritis, osteoporosis, or carpal tunnel syndrome.
또한, 이전 시점에서 측정 대상자의 관절 값이 측정된 경우, 판단부(140)는 이전 시점과 현재 시점의 관절 값을 비교하여 예후를 판단한다.In addition, when the joint value of the measurement subject is measured at the previous time point, the
즉, 측정 대상자의 이전 시점에서의 무릎 관절 값보다 현재 무릎 관절 값이 증가하였다면, 판단부(140)는 측정 대상자의 현재 무릎에 이상이 있는 것으로 판단한다.That is, if the current knee joint value is higher than the knee joint value at the previous time of the measurement subject, the
다음으로, 디스플레이부(150)는 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공한다(S250).Next, the
도 5a 및 도 5b는 도 2의 S250단계를 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are diagrams for explaining step S250 of FIG. 2 .
도 5a 및 도 5b에서 나타낸 것처럼, 디스플레이부(150)는 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공한다.As shown in FIGS. 5A and 5B , the
이때, 디스플레이부(150)는 의료진의 단말기 또는 다이콤 뷰어(Dicom Viewer)를 통해 해당 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하도록 제공한다.At this time, the
여기서, 디스플레이부(150)는 관심영역에 해당하는 관절 값의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 전신 뼈 스캔 영상에 오버레이하여 제공한다.Here, the
또한, 디스플레이부(150)는 관심영역에서의 관절 값의 평균과 관심영역 주변의 정상 뼈의 관절 값의 평균의 비율을 함께 제공한다.Also, the
이때, 측정 대상자의 이전 시점에서의 관절 값이 저장되어 있는 경우, 디스플레이부(150)는 이전 시점에서의 관절 값을 함께 전신 뼈 스캔 영사에 표시하여 제공한다.At this time, if the joint values of the measurement subject at the previous time point are stored, the
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 전신관절에 관한 표준화된 점수 데이터를 축적할 수 있으며, 병변이 존재하는 경우 수치를 통해 데이터의 비교 분석이 가능하다.As described above, according to an embodiment of the present invention, standardized score data for joints of the whole body can be accumulated, and when a lesion exists, comparative analysis of the data is possible through numerical values.
또한, 이를 통해 임상에 활용할 뿐 아니라, 머신러닝을 통해 인공지능 판독을 위한 데이터로의 활용이 가능하다.In addition, through this, it can be used not only for clinical use, but also as data for artificial intelligence reading through machine learning.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것이 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 전신 관절 분석 시스템, 110: 학습부,
120: 스캔영상 획득부, 130: 관절 값 추출부,
140: 판단부, 150: 디스플레이부100: whole body joint analysis system, 110: learning unit,
120: scan image acquisition unit, 130: joint value extraction unit,
140: determination unit, 150: display unit
Claims (10)
기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 상기 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성하는 단계,
방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 상기 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득하는 단계,
상기 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 상기 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출하는 단계,
상기 추출된 각각의 관절 값을 상기 학습모델에 적용하여 상기 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 상기 측정 대상자의 예후를 판단하는 단계, 그리고
상기 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 상기 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공하는 단계를 포함하며,
상기 관절 값을 표시하여 제공하는 단계는, 상기 관심영역에 해당하는 관절 값의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 상기 전신 뼈 스캔 영상에 오버레이하여 제공하는 관절 분석 방법.In the joint analysis method using the whole body joint analysis system based on artificial intelligence,
Creating a learning model by learning pre-stored whole body bone scan images and whether there are lesions according to joint values in the whole body bone scan images through artificial intelligence;
Acquiring a whole body bone scan image for the whole body bone by scanning the whole body bone of the measurement subject to whom the radioactive material was administered;
Setting a region of interest (ROI) in the whole body bone scan image and extracting joint values corresponding to the region of interest;
Applying each of the extracted joint values to the learning model to determine whether or not the subject's joint has a lesion and the prognosis of the subject; and
Including the step of displaying and providing the presence or absence of the joint lesion and the joint value of the corresponding joint on a whole-body bone scan image of the measurement subject,
In the step of displaying and providing the joint values, the joint analysis method provides a maximum value, a minimum value, and an average value of the joint values corresponding to the region of interest by overlaying them on the whole body bone scan image.
상기 관절 값은,
상기 측정 대상자의 병변의 중증도에 따라 서로 다른 값을 가지며, 상기 병변이 존재하는 뼈의 관절 값은 상기 병변이 존재하지 않는 뼈의 관절 값보다 큰 값을 가지는 관절 분석 방법.According to claim 1,
The joint value is,
Joint analysis method having different values depending on the severity of the lesion of the measurement subject, and the joint value of the bone in which the lesion exists has a greater value than the joint value of the bone in which the lesion does not exist.
상기 관심영역은,
상기 스캔된 전신 뼈 영상 중에서 상기 측정 대상자의 관절에 해당하는 부분으로 설정되는 관절 분석 방법.According to claim 1,
The area of interest is
Joint analysis method that is set to a part corresponding to the joint of the measurement subject from the scanned whole body bone image.
상기 관절 값을 표시하여 제공하는 단계는,
상기 관심영역에서의 관절 값의 평균과 상기 관심영역 주변의 정상 뼈의 관절 값의 평균의 비율을 연산하여 제공하는 관절 분석 방법.According to claim 1,
The step of displaying and providing the joint value,
A joint analysis method for calculating and providing a ratio between an average of joint values in the region of interest and an average of joint values of normal bones around the region of interest.
기 저장되어있는 전신 뼈 스캔 영상 및 상기 전신 뼈 스캔 영상에서의 관절 값에 따른 병변 여부를 인공지능을 통해 학습하여 학습모델을 생성하는 학습부,
방사능 물질이 투여된 측정 대상자의 전신 뼈를 스캔하여, 상기 전신 뼈에 대한 전신 뼈 스캔 영상을 획득하는 스캔 영상 획득부,
상기 전신 뼈 스캔 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하고, 상기 관심영역에 대응하는 각각의 관절 값을 추출하는 관절 값 추출부,
상기 추출된 각각의 관절 값을 상기 학습모델에 적용하여 상기 측정 대상자의 관절의 병변 여부 및 상기 측정 대상자의 예후를 판단하는 판단부, 그리고
상기 관절의 병변 여부와 해당 관절의 관절 값을 상기 측정 대상자의 전신 뼈 스캔 영상에 표시하여 제공하는 디스플레이부를 포함하며,
상기 디스플레이부는,
상기 관심영역에 해당하는 관절 값의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 상기 전신 뼈 스캔 영상에 오버레이하여 제공하는 관절 분석 시스템.In the joint analysis system based on artificial intelligence for whole body joint analysis,
A learning unit for generating a learning model by learning pre-stored whole body bone scan images and whether there are lesions according to joint values in the whole body bone scan images through artificial intelligence;
A scan image acquisition unit that scans the whole body bones of the measurement subject to whom the radioactive material has been administered and acquires a whole body bone scan image for the whole body bones;
a joint value extractor configured to set a region of interest (ROI) in the whole body bone scan image and extract joint values corresponding to the region of interest;
A determination unit for applying each of the extracted joint values to the learning model to determine whether or not a joint of the measurement subject has a lesion and a prognosis of the measurement subject; and
A display unit for displaying and providing the presence or absence of the joint lesion and the joint value of the corresponding joint on a whole-body bone scan image of the subject to be measured,
the display unit,
A joint analysis system for providing a maximum value, a minimum value, and an average value of joint values corresponding to the region of interest by overlaying them on the whole body bone scan image.
상기 관절 값은,
상기 측정 대상자의 병변의 중증도에 따라 서로 다른 값을 가지며, 상기 병변이 존재하는 뼈의 관절 값은 상기 병변이 존재하지 않는 뼈의 관절 값보다 큰 값을 가지는 관절 분석 시스템.According to claim 6,
The joint value is,
Joint analysis system having different values depending on the severity of the lesion of the measurement subject, and the joint value of the bone where the lesion exists has a greater value than the joint value of the bone where the lesion does not exist.
상기 관심영역은,
상기 스캔된 전신 뼈 영상 중에서 상기 측정 대상자의 관절에 해당하는 부분으로 설정되는 관절 분석 시스템.According to claim 6,
The area of interest is
Joint analysis system that is set to a part corresponding to the joint of the measurement subject from the scanned whole body bone image.
상기 디스플레이부는,
상기 관심영역에서의 관절 값의 평균과 상기 관심영역 주변의 정상 뼈의 관절 값의 평균의 비율을 연산하여 제공하는 관절 분석 시스템.According to claim 6,
the display unit,
A joint analysis system for calculating and providing a ratio of an average of joint values in the region of interest and an average of joint values of normal bones around the region of interest.
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