KR102573416B1 - 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 태양에 따르면, 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 방법으로서, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 단계, 상기 분석 결과 데이터에 기초하여 상기 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 상기 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 군집화를 재수행하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 과학 기술의 비약적인 발전으로 인하여 인류 전체의 삶의 질이 향상되고 있으며, 의료 환경에서도 많은 변화가 발생하고 있다. 특히, 근래에 들어, 병원에 가지 않고 일상 생활 중에 생체 신호를 분석할 수 있는 웨어러블 모니터링 디바이스가 대중들에게 널리 보급되고 있다.
이러한 웨어러블 모니터링 디바이스는 피측정자의 생체 신호를 분석하기 위하여 생체 신호 분석 모델을 탑재하게 되는데, 분석의 정확도를 높이기 위하여 인공지능 기술에 기반하여 구현된 모델을 탑재하는 경우가 많다. 분석의 정확도가 높아지고 있음에도 불구하고, 최종적인 판별 또는 진단을 내리기 위해서는 병원의 의료진(의사 등)이 생체 신호 분석 모델의 분석 결과를 다시 검수하는 과정을 거쳐야 한다.
그런데, 수일 또는 수주에 걸쳐서 측정된 생체 신호 데이터 및 그 생체 신호 데이터에 대한 분석 모델의 분석 결과 데이터는 수만 건에 이를 정도로 방대하기 때문에, 의료진이 분석 모델의 분석 결과를 일일이 검수하는 데에는 많은 시간과 노력이 소요된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하고, 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하고, 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 군집화를 재수행함으로써, 의료진이 모든 생체 신호 데이터를 검수하지 않고도 생체 신호 분석 모델로부터 출력되는 분석 결과를 효율적으로 검수할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 인공지능 기술에 기반하여 구현되는 생체 신호 분석 모델로부터 출력되어 의료진에게 제공되는 분석 결과 데이터의 정확도 및 신뢰도를 효과적으로 높이는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 방법으로서, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 단계, 상기 분석 결과 데이터에 기초하여 상기 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 상기 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 군집화를 재수행하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 시스템으로서, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 및 상기 분석 결과 데이터에 기초하여 상기 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 상기 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하고, 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 군집화를 재수행하는 군집화 관리부를 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 의료진이 모든 생체 신호 데이터를 검수하지 않고도 생체 신호 분석 모델로부터 출력되는 분석 결과를 효율적으로 검수할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 인공지능 기술에 기반하여 구현되는 생체 신호 분석 모델로부터 출력되어 의료진에게 제공되는 분석 결과 데이터의 정확도 및 신뢰도를 효과적으로 높일 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 데이터를 군집화하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 데이터를 군집화하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
전체 시스템의 구성
이하, 본 발명에 따른 생체 신호 분석 시스템의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은, 통신망(100), 생체 신호 분석 시스템(200) 및 디바이스(300)로 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN, Local Area Network), 도시권 통신망(MAN, Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN, Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망(100)은 와이파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), LTE 다이렉트(LTE Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같은 공지의 근거리 무선 통신망을 포함할 수 있다. 그러나, 통신망(100)은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.
예를 들면, 통신망(100)은 무선 데이터 통신망으로서, 와이파이(WiFi) 통신, 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct) 통신, 롱텀 에볼루션(LTE, Long Term Evolution) 통신, 블루투스 통신(저전력 블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy) 포함), 적외선 통신, 초음파 통신 등과 같은 종래의 통신 방법을 적어도 그 일부분에 있어서 구현하는 것일 수 있다. 다른 예를 들면, 통신망(100)은 광 통신망으로서, 라이파이(LiFi, Light Fidelity) 등과 같은 종래의 통신 방법을 적어도 그 일부분에 있어서 구현하는 것일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하고, 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하고, 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 군집화를 재수행함으로써, 의료진이 모든 생체 신호 데이터를 검수하지 않고도 생체 신호 분석 모델로부터 출력되는 분석 결과를 효율적으로 검수할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 모델은 분석 대상이 되는 생체 신호 데이터가 부정맥에 해당하는지 여부에 대한 판별 결과를 출력하는 모델일 수 있고, 생체 신호 분석 모델은 분석 대상이 되는 생체 신호 데이터가 어떤 유형의 부정맥에 해당하는지에 대한 판별 결과를 출력하는 모델일 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 모델은 정상(normal) 및 비정상(abnormal)을 두 가지 유형(클래스)으로 갖는 이진 분류(binary-class) 기반의 인공 신경망으로 구현될 수 있다.
생체 신호 분석 시스템(200)의 기능에 관하여는 아래에서 더 자세하게 알아보기로 한다. 한편, 생체 신호 분석 시스템(200)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 생체 신호 분석 시스템(200)에 요구되는 기능이나 구성요소의 적어도 일부가 필요에 따라 디바이스(300) 내에서 실현되거나 디바이스(300) 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(300)는 생체 신호 분석 시스템(200)에 접속한 후 통신할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 디바이스(300)로서 채택될 수 있다. 디바이스(300)는 스마트 글래스, 스마트 워치, 스마트 패치, 스마트 밴드, 스마트 링, 스마트 넥클리스 등과 같은 웨어러블 디바이스이거나 스마트폰, 스마트 패드, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같은 다소 전통적인 디바이스일 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(300)는 인체로부터 소정의 생체 신호를 획득하기 위한 센싱 수단(예를 들면, 접촉 전극, 영상 촬영 장치 등)을 포함할 수 있고, 생체 신호 측정에 관한 다양한 정보를 사용자에게 제공하기 위한 표시 수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스(300)에는 본 발명에 따른 기능을 수행하기 위한 애플리케이션 프로그램이 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 애플리케이션은 해당 디바이스(300) 내에서 프로그램 모듈의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 프로그램 모듈의 성격은 후술할 바와 같은 생체 신호 분석 시스템(200)의 데이터 획득부(210), 군집화 관리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)와 전반적으로 유사할 수 있다. 여기서, 애플리케이션은 그 적어도 일부가 필요에 따라 그것과 실질적으로 동일하거나 균등한 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 장치나 펌웨어 장치로 치환될 수도 있다.
생체 신호 분석 시스템의 구성
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 생체 신호 분석 시스템(200)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은 데이터 획득부(210), 군집화 관리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 시스템(200)의 데이터 획득부(210), 군집화 관리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 생체 신호 분석 시스템(200)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 생체 신호 분석 시스템(200)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 획득부(210)는, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 모델은 분석의 대상이 되는 생체 신호 데이터가 부정맥에 해당하는지 여부에 대한 분석 결과를 출력하거나 어떤 유형의 부정맥에 해당하는지에 대한 분석 결과를 출력하는 모델일 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 모델은, 인공 신경망 등 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 피측정자의 생체 신호 데이터를 분석함으로써, 생체 신호 데이터가 부정맥의 관점에서 정상 상태에 해당하는지(아니면 해당하지 않는지)에 관한 스코어를 산출할 수 있다.
다른 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 모델은, 인공 신경망 등 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 피측정자의 생체 신호 데이터를 분석함으로써, 생체 신호 데이터가 특정 유형의 부정맥에 해당하는지(아니면 해당하지 않는지)에 관한 스코어를 산출할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 분석 모델에 의하여 산출되는 스코어는 정상 상태에 해당하는지(아니면 해당하지 않는지) 또는 특정 유형의 부정맥에 해당하는지(아니면 해당하지 않는지)에 관한 확률(probability), 벡터(vector), 행렬(matrix) 및 좌표(coordinate) 중 적어도 하나에 관한 값을 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 생체 신호 분석 모델에 의하여 분석될 수 있는 생체 신호에는, 심전도(ECG), 근전도(EMG), 뇌파(EEG), 맥파(PPG), 심장 박동, 체온, 혈당, 동공 변화, 혈압, 혈중 용존 산소량 등에 관한 신호가 포함될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 복수의 생체 신호 데이터 중 생체 신호 분석 모델에 의하여 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 유형은, 생체 신호 분석 모델에 의하여 판별될 수 있는 유형을 가리키는 최광의의 개념으로서, 부정맥 관점에서의 정상 상태, 부정맥 관점에서의 비정상 상태, 부정맥 중 특정 유형에 해당하는 상태(예를 들면, 심방 조기 수축(Atrial Premature Contraction, APC), 심방세동(A.Fib; Atrial fibrillation), 발작성상실성빈맥(PSVT; Paroxysmal Supra Ventricular Tachycardia), 심실조기수축(VPC; Ventricular Premature Complexes) 등)를 모두 포괄할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터를 적어도 하나의 군집으로 군집화(clustering)할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이렇게 군집화가 수행됨에 따라 같은 군집에 속하게 되는 생체 신호 데이터들은 서로 공통되는 특징(패턴, 특징점, 파형 등)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 데이터 군집화에 이용될 수 있는 알고리즘으로서, k-평균(k-means), 평균 이동(mean shift), 가우스 혼합 모델(Gaussian Mixture Model; GMM), DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise), 자기 조직화 지도(Self-Organizing Map; SOM) 등을 상정할 수 있지만, 본 발명에 따른 군집화 알고리즘이 반드시 상기 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 특정 군집에 속하는 복수의 생체 신호 데이터 중에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 무작위로(randomly) 선택하여 추출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 정보 분석 시스템(200)에 포함되는 정보 제공부(미도시됨)는 위와 같이 추출되는 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터 및 그에 대한 분석 결과 데이터를 검수자의 디바이스(300)에게 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 추출되어 검수자에게 제공되는 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터의 수(즉, 검수자가 검수해야 하는 생체 신호 데이터의 수)는, 해당 군집에 속하는 생체 신호 데이터 전체의 수에 비하여 소정 수준 이하로 작을 수 있고, 나아가 제1 유형에 해당하는 것으로 판별되는 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터 전체의 수에 비하여 소정 수준 이하로 작을 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 검수자가 검수해야 하는 생체 신호 데이터의 수를 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 위와 같이 추출되는 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 참조하여 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대한 군집화를 재수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백은 검수자 디바이스(300)로부터 획득될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 검수자(의사 등 의료진)는, 생체 신호 분석 모델로부터 출력되는 방대한 수의(수만 개의) 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 제공받는 대신에, 위와 같이 군집화를 거쳐 추출되는 적은 수의(수십 개 이하의) 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터만 제공받을 수 있고, 이렇게 제공되는 적은 수의 표본 생체 신호 데이터에 분석 결과 데이터만을 검수하여 그 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백(feedback)을 제공할 수 있다.
예를 들면, 생체 신호 분석 모델에 의하여 심방 조기 수축(APC) 유형의 부정맥에 해당한다고 분석된 표본 생체 신호 데이터 A가 표본으로서 추출되어 검수자에게 제공된 경우에, 검수자는 표본 생체 신호 데이터 A 및 그에 대한 분석 결과 데이터를 검수한 후에 그 분석 결과 데이터가 맞다는(혹은 틀리다는) 취지의 피드백을 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 위의 피드백을 참조하여 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대한 군집화를 재수행할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는 위의 피드백을 참조하여 군집화 알고리즘을 업데이트할 수도 있다.
예를 들어, 표본 생체 신호 데이터 A가 심방 조기 수축(APC) 유형의 부정맥에 해당한다는 분석 결과 데이터가 맞다는 취지의 피드백이 제공되면, 표본 생체 신호 데이터 A는 심방 조기 수축 유형에 대한 군집화 대상(즉, 심방 조기 수축 유형에 해당하는 것으로 분석된 생체 신호 데이터로서 군집화의 대상이 되는 생체 신호 데이터)에 계속해서 남아 있을 수 있다.
다른 예를 들어, 표본 생체 신호 데이터 B가 심방 조기 수축(APC) 유형의 부정맥에 해당한다는 분석 결과 데이터가 틀리다는 취지의 피드백이 제공되면, 표본 생체 신호 데이터 B는 군집화 대상에서 배제될 수 있고, 이에 따라 표본 생체 신호 데이터 B가 배제된 상태에서 군집화가 재수행될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 소정 비율(혹은 소정 수) 이상의 표본 생체 신호 데이터에 대하여 심방 조기 수축(APC) 유형의 부정맥에 해당한다는 분석 결과 데이터가 틀리다는 취지의 피드백이 제공되면, 해당 군집에 속하는 모든 생체 신호 데이터가 배제된 상태에서 군집화가 재수행될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 어떤 군집 내에서 분석 결과 데이터가 맞다는 취지의 피드백을 받은 표본 생체 신호 데이터와 분석 결과 데이터가 틀리다는 취지의 표본 생체 신호 데이터가 소정 수준 이상으로 혼재되어 나타나는 경우에, 해당 유형에 속하는 생체 신호 데이터에 대하여 적용되는 군집화 알고리즘이 변경될 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 검수자의 피드백을 참조하여 군집화를 반복적으로 수행하게 되고, 이에 따라 특정 군집에 속하는 것으로 군집화된 생체 신호 데이터에서 나타나는 분석 결과의 정확도가 점차 높아질 수 있고, 나아가 여러 군집을 포함하는 특정 유형 내에서 군집화된 모든 생체 신호 데이터에서 나타나는 분석 결과의 정확도가 점차 높아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 분석 결과에 대한 피드백에 기초하여 특정 군집에서 추출된 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 이렇게 산출되는 정확도가 소정 수준 이상이면 특정 군집에 속한 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정(또는 결정)되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화 관리부(220)는, 분석 결과에 대한 피드백에 기초하여 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 이렇게 산출되는 정확도가 소정 수준 이상이면 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정(또는 결정)되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 검수자가 생체 신호 분석 모델로부터 출력되는 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 전부 검수하지 않고 군집화에 기초하여 추출되는 소수의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터만 검수하더라도, 그 검수 결과(즉, 피드백)가 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터에 영향을 미치게 할 수 있으므로, 생체 신호 분석 모델로부터 출력되어 검수자에게 제공되는 분석 결과 데이터의 정확도 및 신뢰도를 높이면서도 검수의 효율성을 높을 수 있게 되는 효과가 달성된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(230)는 데이터 획득부(210) 및 군집화 관리부(220)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(240)는 데이터 획득부(210), 군집화 관리부(220) 및 통신부(230) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(240)는 생체 신호 분석 시스템(200)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 생체 신호 분석 시스템(200)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 데이터 획득부(210), 군집화 관리부(220) 및 통신부(230)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 데이터를 군집화하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 생체 신호 데이터는 생체 신호 분석 모델에 의한 분석을 거쳐서 정상 상태 혹은 비정상 상태로 판별될 수 있고, 더 구체적으로는, 비정상 상태 중에서 제1 유형(C1)(310), 제2 유형(C2) 또는 제n 유형(Cn)으로 판별되는 경우를 가정할 수 있다.
이러한 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은, 생체 신호 분석 모델에 의하여 제1 유형(C1)(310)에 해당하는 것으로 판별된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하여 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터를 적어도 하나의 군집으로 군집화할 수 있다(320).
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은, 위의 군집화에 따라 생성되는 복수의 군집(311, 312, 313) 중 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은, 위와 같이 추출되는 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 검수자의 피드백을 참조하여, 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터(310)에 대하여 군집화를 재수행할 수 있다(330).
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 분석 시스템(200)은, 위와 같이 군집화를 갱신함에 따라 특정 군집 또는 특정 유형에 속하는 생체 신호 데이터에 대한 판별 결과의 정확도가 기설정된 수준 이상이 되는 경우에, 해당 군집 또는 해당 유형에 속하는 생체 신호 데이터 전체의 판별 결과가 정확한 것으로 추정(또는 결정)되도록 할 수 있다.
이상에서는, 부정맥에 관한 생체 신호를 분석하는 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명에 따른 분석 대상이 될 수 있는 질환이 반드시 부정맥에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 질병(예를 들어, 뇌, 호흡기 등 다른 신체 기관의 질환 여부 및 그 질환 유형)이나 다른 기술 분야(예를 들어, 기기의 이상 진단 분야; 복수의 센서로부터 획득되는 센싱 데이터에 대한 분석 모델로부터 출력되는 데이터를 후처리 또는 가공하는 기술)에까지 얼마든지 이용될 수 있음을 밝혀 둔다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 통신망
200: 생체 신호 분석 시스템
210: 데이터 획득부
220: 군집화 관리부
230: 통신부
240: 제어부
300: 디바이스
200: 생체 신호 분석 시스템
210: 데이터 획득부
220: 군집화 관리부
230: 통신부
240: 제어부
300: 디바이스
Claims (13)
- 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 생체 신호 분석 시스템에서 구현되는 방법으로서 - 상기 생체 신호 분석 시스템은 데이터 획득부 및 군집화 관리부를 포함함 -,
상기 데이터 획득부가, 생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 단계,
상기 군집화 관리부가, 상기 분석 결과 데이터에 기초하여 상기 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 상기 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하는 단계, 및
상기 군집화 관리부가, 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 검수자 디바이스로부터 획득하고, 상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백을 참조하여 군집화를 재수행하는 단계를 포함하고,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백은 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하다는 취지의 피드백 또는 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하지 않다는 취지의 피드백을 포함하고,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백은 상기 적어도 하나의 군집에서 무작위로 추출된 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대하여 이루어지고,
상기 검수자 디바이스로부터 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하지 않다는 취지의 피드백이 획득되면, 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터가 군집화 대상에서 배제된 상태에서 군집화가 재수행되는
방법. - 제1항에 있어서,
상기 생체 신호 분석 모델은 상기 복수의 생체 신호 데이터가 부정맥에 해당하는지 여부에 대한 분석 결과 데이터를 출력하거나 상기 복수의 생체 신호 데이터가 어떤 유형의 부정맥에 해당하는지에 대한 분석 결과 데이터를 출력하는
방법. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터의 수는 상기 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터의 수에 비하여 소정 수준 이하로 작은
방법. - 제1항에 있어서,
상기 재수행 단계에서, 군집화에 사용되는 알고리즘이 업데이트되는
방법. - 제1항에 있어서,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백에 기초하여 특정 군집에서 추출된 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 상기 정확도가 소정 수준 이상이면 상기 특정 군집에 속한 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정되도록 하는
방법. - 제1항에 있어서,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백에 기초하여 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 상기 정확도가 소정 수준 이상이면 상기 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정되도록 하는
방법. - 제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
- 생체 신호 분석 모델의 출력 데이터를 관리하기 위한 시스템으로서,
생체 신호 분석 모델로부터 복수의 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 및
상기 분석 결과 데이터에 기초하여 상기 복수의 생체 신호 데이터 중 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대하여 군집화를 수행하고, 상기 군집화에 의하여 생성되는 적어도 하나의 군집에서 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터를 추출하고, 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한지에 관한 피드백을 검수자 디바이스로부터 획득하고, 상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백을 참조하여 군집화를 재수행하는 군집화 관리부를 포함하고,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백은 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하다는 취지의 피드백 또는 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하지 않다는 취지의 피드백을 포함하고,
상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백은 상기 적어도 하나의 군집에서 무작위로 추출된 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대하여 이루어지고,
상기 검수자 디바이스로부터 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확하지 않다는 취지의 피드백이 획득되면, 상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터가 군집화 대상에서 배제된 상태에서 군집화가 재수행되는
시스템. - 제8항에 있어서,
상기 생체 신호 분석 모델은 상기 복수의 생체 신호 데이터가 부정맥에 해당하는지 여부에 대한 분석 결과 데이터를 출력하거나 상기 복수의 생체 신호 데이터가 어떤 유형의 부정맥에 해당하는지에 대한 분석 결과 데이터를 출력하는
시스템. - 제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터의 수는 상기 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터의 수에 비하여 소정 수준 이하로 작은
시스템. - 제8항에 있어서,
군집화 관리부는, 군집화를 재수행함에 있어서 군집화에 사용되는 알고리즘을 업데이트하는
시스템. - 제8항에 있어서,
상기 군집화 관리부는, 상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백에 기초하여 특정 군집에서 추출된 적어도 하나의 표본 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 상기 정확도가 소정 수준 이상이면 상기 특정 군집에 속한 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정되도록 하는
시스템. - 제8항에 있어서,
상기 군집화 관리부는, 상기 검수자 디바이스로부터 획득되는 피드백에 기초하여 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 복수의 제1 유형 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과의 정확도를 동적으로 산출하고, 상기 정확도가 소정 수준 이상이면 상기 제1 유형에 해당하는 것으로 분석된 모든 생체 신호 데이터에 대한 분석 결과 데이터가 정확한 것으로 추정되도록 하는
시스템.
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