KR102648322B1 - System for aiding keratoconus diagnosis and method using the system - Google Patents

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Abstract

원추 각막 진단 보조 시스템 및 이를 이용하는 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치는 피검자의 수치화된 검사 데이터에 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메모리로부터 상기 저장된 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 획득하고, 상기 획득된 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출하며, 상기 원추각막 발생 여부는 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상각막(NM) 중 어느 하나로 분류될 수 있다.A keratoconus diagnostic assistance system and a method of using the same are disclosed. According to one embodiment, an assistive device for diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device includes: a memory that stores cornea-related image data based on digitized test data of a subject; and a processor, wherein the processor acquires the stored cornea-related image data of the subject from the memory, inputs the obtained cornea-related image data into a diagnostic model, and determines whether keratoconus occurs in the subject's eye. Detects the occurrence of keratoconus and can be classified as keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), or normal cornea (NM).

Description

원추 각막 진단 보조 시스템 및 이를 이용하는 방법{SYSTEM FOR AIDING KERATOCONUS DIAGNOSIS AND METHOD USING THE SYSTEM}Keratoconus diagnostic assistance system and method of using the same {SYSTEM FOR AIDING KERATOCONUS DIAGNOSIS AND METHOD USING THE SYSTEM}

아래의 실시예들은 원추 각막을 진단하는 보조 시스템 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 인공 신경망을 이용하여 원추 각막 진단을 보조하는 시스템 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다.The following embodiments relate to an assistive system for diagnosing keratoconus and a method of using the same. More specifically, it relates to a system that assists in diagnosing keratoconus using an artificial neural network and a method of using the same.

원추 각막은 각막 기질이 점차 얇아지고 원추형의 각막 돌출이 일어나는 각막 질환이다. 원추 각막의 발병 초기에는 증상을 느끼지 못하지만, 점차 진행되면서 먼저 시작된 눈의 근시와 난시가 지속적으로 증가하게 된다. Keratoconus is a corneal disease in which the corneal stroma gradually becomes thinner and cone-shaped corneal protrusions occur. In the early stages of keratoconus, no symptoms are felt, but as it progresses, the myopia and astigmatism that started earlier continue to increase.

종래 기술은 검사 장비 내에 원추각막을 진단하는 포뮬러가 탑재되어 있어, 검사 데이터 결과로부터 원추각막 여부를 판단할 수 있다. 하지만, 이는 원추각막 여부에 대한 판단의 위양성율이 높아, 원추각막이 아닌데 원추각막이라는 판단을 내리는 오진이 발생하는 문제점이 있다.In the prior art, a formula for diagnosing keratoconus is installed in the test equipment, and the presence or absence of keratoconus can be determined from the test data results. However, this has a problem in that the false positive rate in determining whether or not the patient has keratoconus is high, resulting in misdiagnosis where the patient is judged to have keratoconus when it is not.

최근에는 원추각막과 관련하여 보다 정확한 진단을 하기 위해 다양한 연구와 장비들이 개발되고 있다.Recently, various research and equipment are being developed to make a more accurate diagnosis related to keratoconus.

일 과제는, 인공 신경망을 이용하여, 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부에 관한 정보를 제공하는 것에 관한 것이다.One task relates to providing information on whether keratoconus occurs in a subject's cornea using an artificial neural network.

일 과제는, 각막 관련 이미지 데이터로부터 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부에 관한 정보를 제공하는 것에 관한 것이다.One task relates to providing information about whether keratoconus occurs in a subject's cornea from cornea-related image data.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings. .

일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치에 있어서, 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 저장하는 메모리 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 메모리로부터 저장된 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 획득하고, 상기 획득된 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출하며, 상기 원추각막 발생 여부는 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상각막(NM) 중 어느 하나로 분류되는 원추각막 진단 보조 시스템을 제공할 수 있다.According to one embodiment, an assistive device for diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device includes a memory and a processor that stores cornea-related image data based on digitized test data of a subject, wherein the processor is configured to: Obtain image data related to the subject's cornea stored from memory, input the acquired image data related to the cornea into a diagnostic model to detect whether keratoconus occurs in the subject's eye, and determine whether keratoconus occurs in the subject's eye (KC) ), suspected keratoconus (KCS), or normal cornea (NM). It can provide an assistance system for diagnosing keratoconus.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to the above-mentioned solution, and the solution not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings. You will be able to.

일 실시예에 의하면, 원추각막 진단 보조 시스템 및 프로세스를 통하여 원추각막의 정확한 진단율을 증가 시킬 수 있다.According to one embodiment, the accurate diagnosis rate of keratoconus can be increased through a keratoconus diagnosis assistance system and process.

일 실시예에 의하면, 원추 각막 진단 보조 시스템 및 프로세스를 통하여 원추각막의 정확한 진단으로 인해, 시력 교정술을 함으로써 발생 가능한 추후 각막 확장증 발병을 방지할 수 있다.According to one embodiment, by accurately diagnosing keratoconus through a keratoconus diagnosis assistance system and process, it is possible to prevent future corneal ectasia that may occur by performing vision correction surgery.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도 1은 원추각막을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 다른 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 프로세스에 관한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 진단 보조 모델을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 진단 보조 모델을 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 진단 보조 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 각막 관련 이미지 데이터를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 각막 관련 이미지 데이터를 도시한 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 각막 관련 이미지 데이터를 도시한 도면이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 각막 관련 이미지 데이터를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 입력 데이터의 표준화에 관한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 입력 데이터의 표준화에 관한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 단계의 순서도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조 단계의 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조에 관한 도면이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 원추각막 진단 보조에 관한 도면이다.
도 20은 또 다른 일 실시예에 따른 원추각막 진단 보조에 관한 도면이다.
Figure 1 is a diagram for explaining keratoconus.
Figure 2 is a diagram illustrating a keratoconus diagnosis assistance system according to an embodiment.
Figure 3 is a diagram illustrating a keratoconus diagnosis assistance system according to another embodiment.
Figure 4 is a diagram illustrating a keratoconus diagnosis assistance system according to another embodiment.
Figure 5 is a diagram illustrating a keratoconus diagnosis assistance system according to another embodiment.
Figure 6 is a diagram of a keratoconus diagnosis assistance process according to an embodiment.
Figure 7 is a diagram illustrating a diagnostic assistance model according to an embodiment.
Figure 8 is a diagram illustrating a diagnostic assistance model according to an embodiment.
Figure 9 is a diagram illustrating a diagnostic assistance device according to an embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating cornea-related image data according to an embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating cornea-related image data according to an embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating cornea-related image data according to another embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating cornea-related image data according to another embodiment.
Figure 14 is a diagram related to standardization of input data according to an embodiment.
Figure 15 is a diagram related to standardization of input data according to an embodiment.
Figure 16 is a flowchart of steps for assisting in diagnosing keratoconus according to an embodiment.
Figure 17 is a flowchart of steps for assisting in diagnosing keratoconus according to an embodiment.
Figure 18 is a diagram related to keratoconus diagnosis assistance according to an embodiment.
Figure 19 is a diagram related to keratoconus diagnosis assistance according to another embodiment.
Figure 20 is a diagram related to keratoconus diagnosis assistance according to another embodiment.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치는 피검자의 수치화된 검사 데이터에 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메모리로부터 상기 저장된 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 획득하고, 상기 획득된 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출하며, 상기 원추각막 발생 여부는 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상각막(NM) 중 어느 하나로 분류될 수 있다.According to one embodiment, an assistive device for diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device includes: a memory that stores cornea-related image data based on digitized test data of a subject; and a processor; wherein the processor acquires the stored image data related to the cornea of the subject from the memory, and inputs the acquired image data related to the cornea into a diagnostic model to determine whether keratoconus occurs in the eye of the subject. Detects the occurrence of keratoconus and can be classified as keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), or normal cornea (NM).

상기 진단 모델은, 과거 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 및 과거 정상 각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 중 어느 하나 이상을 포함한 이미지 데이터를 기초로 학습될 수 있다.The diagnostic model may be learned based on image data including any one or more of test data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, test data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, and test data of a person who was previously diagnosed with normal cornea. .

상기 각막 관련 이미지 데이터는 제1 군 파라미터를 포함하고, 상기 수치화된 검사 데이터는 제2 군 파라미터를 포함하며, 상기 제1 군 파라미터는 상기 제2 군 파라미터를 기초로 생성되고, 상기 제1 군 파라미터는 상기 수치화된 검사 데이터를 측정하는 검사 장비에서 정의되지 않는 파라미터를 나타내며, 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부의 결과에 대한 정확도는, 상기 제1 군 파라미터를 포함하는 데이터가 상기 진단 모델에 입력된 경우가 상기 제2 군 파라미터를 포함하는 데이터가 상기 진단 모델에 입력된 경우보다 높을 수 있다.The cornea-related image data includes a first group parameter, the digitized inspection data includes a second group parameter, the first group parameter is generated based on the second group parameter, and the first group parameter represents a parameter that is not defined in the test equipment that measures the numerical test data, and the accuracy of the result of whether keratoconus occurs in the eye of the subject is determined by data including the first group parameter being input to the diagnostic model. The case may be higher than the case where data including the second group parameter is input to the diagnostic model.

상기 프로세서는, 상기 획득된 각막 관련 이미지 데이터와 함께 상기 수치화된 검사 데이터를 상기 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출할 수 있다.The processor may detect whether keratoconus occurs in the subject's eye by inputting the quantified test data together with the acquired cornea-related image data into the diagnostic model.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치는 피검자의 수치화된 검사 데이터에 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메모리로부터 상기 저장된 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 획득하고, 상기 획득된 각막 관련 이미지 데이터로부터 획득한 제1 입력 데이터를 제1 진단 모델에 입력하여, 제1 출력값 - 상기 제1 출력값은 상기 피검자의 각막이 정상각막(NM) 및 원추각막(KC) 중 어느 하나임을 출력함 - 을 도출하고, 상기 제1 출력값이 정상각막(NM)인 경우, 상기 각막 관련 이미지 데이터를 제2 진단 모델에 입력하여, 제2 출력값 - 상기 제2 출력값은 상기 피검자의 각막이 정상각막(NM) 및 의심 원추각막(KCS) 중 어느 하나임을 출력함 - 을 도출하고, 상기 제1 출력값이 원추각막(KC)인 경우, 상기 각막 관련 이미지 데이터를 제3 진단 모델에 입력하여, 제3 출력값 - 상기 제3 출력값은 상기 피검자의 각막이 원추각막(KC) 및 각막확장증(CE) 중 어느 하나임을 출력함 - 을 도출할 수 있다.According to one embodiment, an assistive device for diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device includes: a memory that stores cornea-related image data based on digitized test data of a subject; and a processor, wherein the processor acquires the stored cornea-related image data of the subject from the memory, and inputs first input data obtained from the acquired cornea-related image data into a first diagnostic model, A first output value - the first output value outputs that the subject's cornea is either a normal cornea (NM) or keratoconus (KC) - is derived, and when the first output value is a normal cornea (NM), the Inputting cornea-related image data into a second diagnostic model to derive a second output value - the second output value indicating that the subject's cornea is either normal cornea (NM) or suspected keratoconus (KCS), When the first output value is keratoconus (KC), the cornea-related image data is input into a third diagnostic model, and the third output value - the third output value is determined to indicate that the subject's cornea is keratoconus (KC) and corneal ectasia ( CE), which outputs one of - can be derived.

상기 제1 진단 모델은 과거 정상각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 및 과거 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터를 기초로 학습되고, 상기 제2 진단 모델은 과거 정상각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 및 과거 의심 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터를 기초로 학습되고, 상기 제3 진단 모델은 과거 의심 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 및 과거 각막확장증 판정을 받은 자의 검사 데이터를 기초로 학습될 수 있다.The first diagnostic model is learned based on test data of a person who was previously diagnosed with a normal cornea and test data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, and the second diagnostic model is learned based on test data of a person who was previously diagnosed with a normal cornea and past suspicious cones. It is learned based on the examination data of a person who was previously diagnosed with corneal ectasia, and the third diagnostic model may be learned based on the examination data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus and the examination data of a person who was previously diagnosed with corneal ectasia.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치는 피검자의 수치화된 검사 데이터에 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메모리로부터 저장된 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 획득하고, 상기 피검자의 각막 관련 이미지 데이터에 기초한 제1 입력 데이터 및 제2 입력 데이터를 제1 진단 모델에 입력하여, 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 나타내는 제1 출력값 및 추후 원추각막 진행 예상 확률을 나타내는 제2 출력값을 출력하며, 상기 제1 출력값은 상기 피검자의 각막이 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상각막(NM) 중 어느 하나임을 출력하고, 상기 제2 출력값은 상기 제1 출력값 각각에 대응되는 추후 원추각막 진행 예상 확률을 출력할 수 있다.According to one embodiment, an assistive device for diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device includes: a memory that stores cornea-related image data based on digitized test data of a subject; and a processor, wherein the processor acquires image data related to the subject's cornea stored from the memory, and applies first input data and second input data based on the image data related to the subject's cornea to a first diagnostic model. Input, a first output value indicating whether keratoconus occurs in the subject's eye and a second output value indicating the expected probability of future progression of keratoconus are output, and the first output value indicates that the subject's cornea is suspected of having keratoconus (KC). Either keratoconus (KCS) or normal keratoconus (NM) may be output, and the second output value may output an expected probability of future keratoconus progression corresponding to each of the first output values.

상기 제2 입력 데이터는 상기 피검자의 문진 데이터, 유전자 관련 정보 및 상기 수치화된 검사 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second input data may include at least one of the subject's questionnaire data, gene-related information, and the digitized test data.

상기 각막 관련 이미지 데이터 및 상기 제2 입력 데이터 중 적어도 하나를 제2 진단 모델에 입력하여, 상기 피검자의 원추각막 발생 여부 및 이에 대응되는 추후 원추각막 진행 예상 확률을 출력할 수 있다At least one of the cornea-related image data and the second input data can be input into a second diagnostic model to output whether the subject has keratoconus and the corresponding expected probability of future keratoconus progression.

상기 피검자의 수치화된 검사 데이터는 각막의 전면 및 후면의 곡률값, 각막의 두께 및 각막의 높낮이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The quantified test data of the subject may include at least one of the curvature values of the front and back sides of the cornea, the thickness of the cornea, and the height of the cornea.

상기 각막 관련 이미지 데이터는 상기 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성된 것으로, 각막 지형도, 각막 두께도 및 각막 고저도에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The cornea-related image data is generated based on digitized test data of the subject, and may include at least one of information about corneal topography, corneal thickness, and corneal elevation.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 방법은 피검자의 각막 관련 데이터 - 상기 각막 관련 데이터는 피검자의 수치화된 검사 데이터 및 각막 관련 이미지 데이터 중 적어도 하나를 포함함 - 를 획득하는 단계; 및 상기 각막 관련 데이터를 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막이 발생되었는지 여부를 검출하는 단계;를 포함하고, 상기 원추각막이 발생되었는지 여부를 검출하는 단계는, 상기 피검자의 안구의 각막 관련 데이터를 기초로 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상 각막(NM) 중 어느 하나로 분류할 수 있다.A method of assisting in diagnosing keratoconus using artificial intelligence performed by a computing device according to an embodiment includes cornea-related data of a subject, wherein the cornea-related data includes at least one of the subject's quantified test data and cornea-related image data. Obtaining a; And a step of detecting whether keratoconus has occurred in the eye of the subject by inputting the cornea-related data into a diagnostic model. The step of detecting whether keratoconus has occurred includes: detecting whether keratoconus has occurred in the eye of the subject; Based on relevant data, it can be classified as keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), or normal cornea (NM).

상기 각막 관련 데이터가 각막 관련 이미지 데이터를 포함하는 경우, 상기 진단 모델은 CNN 알고리즘에 기초할 수 있다.When the cornea-related data includes cornea-related image data, the diagnostic model may be based on a CNN algorithm.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.The above-described objects, features and advantages of the present invention will become more apparent through the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. However, since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail below.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and elements or layers are referred to as “on” or “on” other elements or layers. This includes not only those directly on top of other components or layers, but also cases in which other layers or other components are interposed. Like reference numerals throughout the specification in principle refer to the same elements. In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description of this specification are merely identification symbols to distinguish one component from another component.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

1 원추각막 진단 보조 시스템 및 진단 보조 프로세스1 Keratoconus diagnostic assistance system and diagnostic assistance process

1.1 용어의 정의1.1 Definition of Terms

이하에서는, 각막 관련 이미지에 기초하여 원추각막 발생 여부 또는 그 판단의 근거가 되는 이상 여부 등의 판단을 보조하기 위한 진단 보조 시스템 및 방법 등에 대하여 설명한다. 특히, 인공 지능을 이용하여 원추각막을 진단하기 위한 신경망 모델을 구축하고, 구축된 모델을 이용하여 원추각막 유무 또는 이상 소견의 검출을 보조하는 진단 보조 시스템 또는 방법에 대하여 설명한다.Below, a diagnostic assistance system and method for assisting in determining whether keratoconus occurs or whether there is an abnormality that serves as the basis for the determination based on cornea-related images will be described. In particular, a neural network model for diagnosing keratoconus is constructed using artificial intelligence, and a diagnostic assistance system or method that assists in detecting the presence of keratoconus or abnormal findings using the constructed model is described.

(1) 원추각막(keratoconus, KC)(1) Keratoconus (KC)

원추각막은 선천적 요소로 각막의 일부가 점점 얇아지면서 각막의 완만하고 둥근 모양을 유지하지 못하고 원뿔모양으로 점점 돌출되어 나오는 각막 질환이다. 선천적 원인 이외에도 후천적 원인으로 눈을 자주 비비는 습관, 렌즈의 착용, 보유 질환 등에 의해서도 발생할 수 있다. 또한, 원추각막은 정상 각막에 비하여, 각막 관련 이미지 데이터에서 양안의 비대칭, 급격한 각막 곡률, 얇은 각막의 두께 등이 나타날 수 있다.Keratoconus is a congenital corneal disease in which part of the cornea gradually becomes thinner, cannot maintain its gentle, round shape, and gradually protrudes into a cone shape. In addition to congenital causes, it can also be caused by acquired causes, such as the habit of rubbing the eyes frequently, wearing contact lenses, or existing diseases. Additionally, compared to normal corneas, keratoconus may show asymmetry between both eyes, sharp corneal curvature, and thin corneal thickness in cornea-related image data.

도 1은 원추각막을 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 (a)는 정상 각막, (b)는 원추각막을 도시한 도면이다. I는 홍채(Iris), L은 수정체(lens), Co는 각막(Corneal)을 의미한다. 도 1의 (a)에서, 정상 각막은 각막의 두께가 일정하고, 일정한 안압을 유지하여 버틸 수 있는 각막의 두께를 지니고 있을 수 있다. 도 1의 (b)에서, 원추 각막은 상대적으로 각막의 두께가 얇고, 안압 또는 다른 원인에 의해 각막이 원추형으로 돌출될 수 있다.Figure 1 is a diagram for explaining keratoconus. Figure 1 (a) shows a normal cornea, and (b) shows keratoconus. I stands for iris, L stands for lens, and Co stands for cornea. In Figure 1 (a), a normal cornea has a constant corneal thickness and may have a thickness that can withstand a constant intraocular pressure. In Figure 1 (b), keratoconus has a relatively thin cornea, and the cornea may protrude in a cone shape due to intraocular pressure or other causes.

본 명세서에서는 대체적으로 선천적 요소에 의해 발생하는 각막 질환으로 원추각막을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 후천적으로 발생하는 것도 포함될 수 있다.In this specification, keratoconus is generally described as a corneal disease caused by congenital factors, but it is not limited thereto and may also include acquired disease.

(2) 의심 원추각막(keratoconus suspect, KCS)(2) Keratoconus suspect (KCS)

원추각막은 아니나 원추각막 유발 인자를 보유하고 있어, 생활 습관, 유전적 요인 등에 의해 추후 원추각막으로 진행될 수 있는 단계를 포함하는 것으로, 본 명세서에서는 이를 의심 원추각막이라고 정의한다. Although it is not keratoconus, it contains factors that cause keratoconus, and includes a stage that may later progress to keratoconus due to lifestyle habits, genetic factors, etc. In this specification, this is defined as suspected keratoconus.

의심 원추각막은 정상 각막에 비하여, 각막 관련 이미지 데이터에서 양안 중 어느 하나의 안구만 비대칭, 급격한 각막 곡률, 얇은 각막의 두께 등이 나타날 수 있다. 또한, 양안의 각막 비대칭, 다소 완만한 각막 곡률, 얇아지는 각막의 두께 등이 나타날 수도 있다.Compared to normal corneas, suspected keratoconus may show asymmetry, sharp corneal curvature, and thin cornea in only one eye of both eyes in cornea-related image data. Additionally, corneal asymmetry in both eyes, somewhat gentle corneal curvature, and thinning cornea thickness may appear.

일 예로, 의심 원추각막은 양안을 기준으로 판단할 때, 양안 중 하나의 안구는 정상 각막, 다른 하나의 안구는 원추 각막인 경우일 수 있다. 또는 의심 원추각막은 하나의 안구를 기준으로 판단할 때, 하나의 안구가 원추 각막인 경우일 수 있다. For example, when suspected keratoconus is judged based on both eyes, one of the two eyes may have a normal cornea and the other eye may have keratoconus. Alternatively, when suspected keratoconus is judged based on one eye, it may be a case where one eye has keratoconus.

(3) 각막확장증(corneal ectasia, CE)(3) corneal ectasia (CE)

원추각막 발생원인이 명확하게 밝혀지진 않았으나, 레이저 시력 교정술 후 잔여 각막 두께를 충분히 남기지 않고 무리하게 수술을 진행할 경우 얇아진 각막이 눈의 압력을 이기지 못해 각막 확장이 되기도 하는데, 본 명세서에서는 이를 각막 확장증이라고 정의한다.Although the cause of keratoconus has not been clearly identified, if the surgery is performed excessively without leaving enough residual corneal thickness after laser vision correction, the thinned cornea may not be able to withstand the pressure of the eye, leading to corneal expansion. In this specification, this is called corneal ectasia. define.

각막 확장증은 대개 원추각막 유발 인자를 보유한 의심 원추각막 상태에서, 레이저 시력 교정술 후 각막이 확장되어 발병되는 경우가 많다. Corneal ectasia is often caused by expansion of the cornea after laser vision correction surgery in suspected keratoconus conditions with keratoconus-causing factors.

본 명세서에서 경우에 따라, 각막 확장증은 원추각막에 포함될 수 있다. 각막 확장증과 원추각막은 증상은 동일하나 발생 시점에 있어 차이가 있을 수 있다.In some instances herein, corneal ectasia may be included in keratoconus. Corneal ectasia and keratoconus have the same symptoms, but there may be differences in the timing of occurrence.

(4) 원추각막 진단 보조 모델(4) Keratoconus diagnostic assistance model

원추각막 진단 보조 모델은 인공 신경망을 이용하여 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부 등을 진단 보조하는 알고리즘 및/또는 모델을 의미한다. The keratoconus diagnostic assistance model refers to an algorithm and/or model that assists in diagnosing whether keratoconus occurs in a subject's cornea using an artificial neural network.

물론, 이하에서 설명하는 원추각막 진단 보조 모델은 인공 신경망 이외에도 다양한 알고리즘(예를 들어, 머신러닝 알고리즘)을 이용하여 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부 등을 진단 보조하는 알고리즘 및/또는 모델을 의미할 수 있다. 예를들어, 원추각막 진단 보조 모델은 로지스틱 회귀(logistic regression), K-최근접 이웃 알고리즘(K-Nearest Neighbors), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine), 결정 트리(Decision Tree) 등 다양한 알고리즘을 이용하여 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부들을 진단 보조할 수 있다.Of course, the keratoconus diagnostic assistance model described below refers to an algorithm and/or model that assists in diagnosing whether keratoconus occurs in the subject's cornea using various algorithms (e.g., machine learning algorithms) in addition to artificial neural networks. You can. For example, the keratoconus diagnostic assistance model uses various algorithms such as logistic regression, K-Nearest Neighbors, Support Vector Machine, and Decision Tree. This can assist in diagnosing the occurrence of keratoconus in the subject's cornea.

또한, 이하에서 설명하는 원추각막 진단 보조 모델은 입력 데이터로 피검자의 각막 관련 데이터를 상기 모델을 통해 입력하면, 상기 입력 데이터에 대응되는 출력 데이터로 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부(예를 들어, 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막 등)에 대한 정보를 도출하도록 하는 모델이다. In addition, the keratoconus diagnosis assistance model described below is used when the subject's cornea-related data is input as input data through the model, and output data corresponding to the input data is used to determine whether keratoconus occurs in the subject's cornea (e.g., This is a model that derives information about keratoconus, suspected keratoconus, normal cornea, etc.).

여기서, 각막 관련 데이터는 피검자의 각막에 대한 정보를 나타낼 수 있는 데이터를 의미할 수 있다. 일 예로, 각막 관련 데이터는 피검자의 검사 데이터 및 각막 관련 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 피검자의 검사 데이터는 다양한 검사 장비로부터 획득된, 피검자의 각막에 대한 정보를 출력할 수 있다. 일 예로, 피검자의 검사 데이터는 각막 촬영 미가공 데이터를 포함할 수 있다. 각막 촬영 미가공 데이터는 각막이 다양한 검사장비로부터 측정된 경우에 해당 검사장비로부터 출력된 데이터 자체로써, 가공되지 않은 데이터를 의미할 수 있다. 다른 일 예로, 피검자의 검사 데이터는 Pentacam, CASIA2, AL-Scan, OQAS와 같은 tomography, topography, optical coherence tomography (OCT), ultrasound biomicroscopy (UBM) 등 다양한 장비로부터 획득된 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 피검자의 검사 데이터는 검사장비에서 출력된 로 데이터(raw data) 및 상기 로 데이터로부터 파생된 파생 데이터를 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 피검자의 검사데이터가 Pentacam에서 출력된 데이터를 나타내는 경우, 피검자의 검사 데이터는 Pentacam의 u21 확장자 파일을 포함할 수 있다. 물론, 이에 한정된 것을 아니며, 피검자의 검사 데이터는 상기 장비 및 이와 유사한 장비를 통해 획득할 수 있는 정보 및 이로부터 유래한 정보를 포함할 수 있다. Here, cornea-related data may refer to data that can indicate information about the subject's cornea. As an example, the cornea-related data may include the subject's examination data and cornea-related image data. The subject's examination data may output information about the subject's cornea obtained from various examination equipment. As an example, the subject's test data may include raw corneal imaging data. Corneal imaging raw data is the data itself output from the test equipment when the cornea is measured using various test equipment, and may refer to unprocessed data. As another example, the subject's examination data may include data obtained from various equipment such as tomography, topography, optical coherence tomography (OCT), ultrasound biomicroscopy (UBM) such as Pentacam, CASIA2, AL-Scan, and OQAS. The subject's test data may include raw data output from the test equipment and derived data derived from the raw data. As a more specific example, when the test data of the subject represents data output from Pentacam, the test data of the subject may include a file with the u21 extension of Pentacam. Of course, it is not limited to this, and the subject's test data may include information that can be obtained through the above equipment and similar equipment and information derived therefrom.

또한, 각막 관련 이미지 데이터는 상기 피검자의 검사 데이터를 기초로 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다. 일 예로, 각막 관련 이미지 데이터는 다양한 검사장비에서는 출력되지 않으나, 상기 다양한 검사 장비에서 출력된 피검자의 검사 데이터가 가공되어 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다. 물론, 각막 관련 이미지 데이터는 다양한 검사장비에서 출력된 이미지 데이터를 포함 할 수도 있다. 각막 관련 이미지 데이터의 획득에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다.Additionally, cornea-related image data may represent image data generated based on the subject's examination data. For example, cornea-related image data is not output from various examination equipment, but may represent image data generated by processing the subject's examination data output from the various examination equipment. Of course, cornea-related image data may include image data output from various inspection equipment. Acquisition of cornea-related image data is described in detail below.

이하에서는 원추각막 진단 보조 모델을 진단 보조 모델 및 원추각막 진단 보조 모델로 표현하도록 한다.Hereinafter, the keratoconus diagnostic assistance model will be expressed as a diagnostic assistance model and a keratoconus diagnostic assistance model.

(5) 학습(5) Learning

학습은 학습 데이터 및 라벨링(labeling) 데이터 또는 라벨링 되지 않은 데이터를 기초로 원추각막 진단 보조 모델을 학습 시켜, 진단 보조 모델이 입력 데이터에 대하여 출력 데이터를 결정할 수 있도록 하는 과정을 말한다. 즉, 진단 보조 모델이 상기 데이터들에 대해 규칙을 형성하여 판단하는 것이다. Learning refers to the process of learning a keratoconus diagnostic assistance model based on learning data and labeled data or unlabeled data, so that the diagnostic assistance model can determine output data for the input data. In other words, the diagnostic assistance model forms rules for the data and makes decisions.

진단 보조 모델은 학습 데이터를 통해 학습될 수 있다. 진단 보조 모델을 학습시킨다는 의미는 모델이 가지고 있는 가중치(weight)를 조정하는 것을 의미한다.The diagnostic assistance model can be learned through training data. Learning a diagnostic assistance model means adjusting the weights of the model.

학습 방법으로는 지도 학습(supervised learning), 비지도 학습(unsupervised learning), 강화 학습(reinforcement learning), 모방 학습(imitation learning) 등 다양한 방법이 존재한다.There are various learning methods, such as supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning, and imitation learning.

1.2 원추각막 진단 보조 시스템1.2 Keratoconus diagnostic assistance system

도 2는 원추각막 진단 보조 시스템(1)의 구성을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 원추각막 진단 보조 시스템(1)은 학습 장치(100) 및 진단 보조 장치(200)를 포함할 수 있다.Figure 2 is a diagram showing the configuration of the keratoconus diagnosis assistance system 1. In one embodiment, the keratoconus diagnostic assistance system 1 may include a learning device 100 and a diagnostic assistance device 200.

학습 장치(100)는 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다. 구체적으로, 학습 장치(100)는 학습 데이터를 기초로 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다.The learning device 100 can learn a diagnostic assistance model. Specifically, the learning device 100 can learn a diagnostic assistance model based on learning data.

예를 들어, 학습 장치(100)는 각막 관련 데이터를 학습 데이터로 이용할 수 있다. 예를 들어, 학습 장치(100)는 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 학습 데이터로 이용할 수 있고, 각막 관련 이미지 데이터와 함께 피검자의 검사 데이터를 학습 데이터로 이용할 수도 있다. 또한, 경우에 따라, 학습 장치(100)는 피검자의 검사 데이터만을 학습 데이터로 이용할 수도 있다.For example, the learning device 100 may use cornea-related data as learning data. For example, the learning device 100 may use image data related to the subject's cornea as learning data, and may also use examination data of the subject along with image data related to the cornea as learning data. Additionally, in some cases, the learning device 100 may use only the subject's test data as learning data.

또한, 학습 장치(100)는 다양한 학습 방법으로 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다. 예를 들어, 학습 장치(100)는 지도 학습, 비지도 학습, 강화 학습, 모방 학습 등의 방법으로 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다. 학습 장치(100)는 학습 데이터에 대해 라벨링(labeling)된 데이터를 제공하여 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다. 다만, 반드시 라벨링된 데이터를 이용하는 것은 아니고, 라벨링되지 않은 데이터를 이용할 수도 있다.Additionally, the learning device 100 can learn a diagnostic assistance model using various learning methods. For example, the learning device 100 can learn a diagnostic assistance model using methods such as supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning, and imitation learning. The learning device 100 can learn a diagnostic assistance model by providing labeled training data. However, labeled data is not necessarily used, and unlabeled data may be used.

진단 보조 장치(200)는 학습 장치(100)로부터 학습된 진단 보조 모델을 전달 받아 이용할 수 있다. 구체적으로, 진단 보조 장치(200)는 학습된 진단 보조 모델을 이용하여 피검자의 안구의 원추각막 발생 여부의 진단을 보조할 수 있다. 구체적으로, 진단 보조 장치(200)는 피검자의 각막 관련 데이터 등의 입력 데이터를 입력 받으면, 상기 피검자의 안구의 원추각막 발생 여부에 대한 정보를 출력할 수 있다. 진단 보조 장치(200)의 출력을 통해, 사용자는 피검자의 안구가 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상 각막(NM), 각막 확장증(CE) 중 어느 하나에 해당됨을 알 수 있다.The diagnostic assistance device 200 may receive and use the diagnostic assistance model learned from the learning device 100. Specifically, the diagnostic assistance device 200 may assist in diagnosing whether keratoconus occurs in the subject's eye using a learned diagnostic assistance model. Specifically, when the diagnostic assistance device 200 receives input data, such as data related to the subject's cornea, it may output information on whether keratoconus occurs in the subject's eye. Through the output of the diagnostic assistance device 200, the user can know that the subject's eye corresponds to any one of keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), normal cornea (NM), and corneal ectasia (CE). .

학습 장치(100)에서 학습 데이터를 이용하여 학습된 진단 보조 모델은 진단 보조 장치(200)로 전달될 수 있다. 물론, 도 2 에서는 학습 장치(100)와 진단 보조 장치(200)가 분리된 것으로 도시 되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라, 학습 장치(100) 및 진단 보조 장치(200)는 분리되어 구현될 수도 있고, 분리되지 않고 하나로 구현될 수도 있다. 일 예로, 진단 보조 장치는 학습 장치와 동일한 장치일 수도 있고, 별개의 장치일 수도 있다.The diagnostic assistance model learned using the learning data in the learning device 100 may be transmitted to the diagnostic assistance device 200. Of course, in Figure 2, the learning device 100 and the diagnostic assistance device 200 are shown as separate, but this is not limited, and in some cases, the learning device 100 and the diagnostic assistance device 200 are implemented separately. It can be implemented as one, without being separated. As an example, the diagnostic assistance device may be the same device as the learning device or may be a separate device.

도 3은 학습 장치 및/또는 진단 보조 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 학습 장치 및/또는 진단 보조 장치는 메모리(301), 제어부(303) 및 통신부(305)를 포함할 수 있다.3 is a diagram showing the configuration of a learning device and/or a diagnostic assistance device. Referring to FIG. 3, the learning device and/or diagnostic assistance device may include a memory 301, a control unit 303, and a communication unit 305.

학습 장치 및/또는 진단 보조 장치는 제어부(303)를 포함할 수 있다. 제어부(303)는 학습 장치 및/또는 진단 보조 장치의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(303)는 메모리부(301)에 저장된 시스템 프로그램 및 다양한 프로세싱 프로그램을 판독할 수 있다.The learning device and/or diagnostic assistance device may include a control unit 303. The control unit 303 may control the operation of the learning device and/or the diagnostic assistance device. The control unit 303 can read system programs and various processing programs stored in the memory unit 301.

제어부(303)는 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), GPU(Graphic Processing Unit), 하나 이상의 마이크로 프로세서 및 기타 미리 정해진 논리에 따라 입력된 데이터를 처리할 수 있는 전자 부품 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The control unit 303 is one or more of a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), GPU (Graphics Processing Unit), one or more microprocessors, and other electronic components capable of processing input data according to predetermined logic. may include.

학습 장치 및/또는 진단 보조 장치는 메모리부(301)를 포함할 수 있다. 메모리부(301)는 학습에 필요한 데이터 및 학습 모델을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(301)는 각막 관련 데이터, 즉, 피검자의 수치화된 검사 데이터 및 각막 관련 이미지 데이터 등을 저장할 수 있다.The learning device and/or diagnostic assistance device may include a memory unit 301. The memory unit 301 can store data and learning models required for learning. Additionally, the memory unit 301 may store cornea-related data, that is, the subject's digitized test data and cornea-related image data.

메모리부(301)는 학습 데이터, 라벨링 데이터, 라벨링되지 않은 데이터, 입력 데이터, 출력 데이터 등을 저장할 수 있다.The memory unit 301 may store learning data, labeled data, unlabeled data, input data, output data, etc.

메모리부(301)는 비휘발성 반도체 메모리, 하드 디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM(Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 또는 그 외에 유형의(tangible) 비휘발성의 기록 매체 등으로 구현될 수 있다.The memory unit 301 may be a non-volatile semiconductor memory, hard disk, flash memory, RAM, ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), or other tangible non-volatile recording media. It can be implemented as:

메모리부(301)는 각종 프로세싱 프로그램, 프로그램의 프로세싱을 수행하기 위한 파라미터 또는 이러한 프로세싱 결과 데이터 등을 저장할 수 있다.The memory unit 301 may store various processing programs, parameters for processing the programs, or data resulting from such processing.

학습 장치 및/또는 진단 보조 장치는 통신부(305)를 더 포함할 수 있다. 통신부(305)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(305)는 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 통신부(305)는 양방향 또는 단방향 통신을 수행할 수 있다.The learning device and/or diagnostic assistance device may further include a communication unit 305. The communication unit 305 can communicate with external devices. The communication unit 305 can perform wired or wireless communication. The communication unit 305 can perform two-way or one-way communication.

학습 장치 및/또는 진단 보조 장치는 프로세서, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 대용량 저장 장치 및 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 프로세서는 학습 장치 및/또는 진단 보조 장치를 통하여, 진단 보조 모델의 학습을 수행할 수 있다.The learning device and/or diagnostic assistance device may include a processor, volatile memory, non-volatile memory, mass storage, and a communication interface. The processor may perform learning of the diagnostic assistance model through a learning device and/or a diagnostic assistance device.

도 4는 서버를 이용한 원추각막 진단 보조 시스템을 도식화한 도면이다. 도 4를 참조하면, 원추각막 진단 보조 시스템은 복수의 클라이언트 장치와 서버 장치를 포함할 수 있다. 이하에서, 복수의 클라이언트 장치 중 제1 클라이언트 장치(510)를 예시적으로 설명하나, 이는 제2 클라이언트 장치(520)에서도 동일하게 동작을 수행할 수 있다.Figure 4 is a schematic diagram of a keratoconus diagnosis assistance system using a server. Referring to FIG. 4, the keratoconus diagnosis assistance system may include a plurality of client devices and a server device. Below, the first client device 510 among the plurality of client devices will be described as an example, but the same operation can be performed on the second client device 520 as well.

제1 클라이언트 장치(510)는 서버 장치(400)로 정보를 요청하고 이에 응답하여 전송된 원추각막 진단 보조에 대한 정보를 획득할 수 있고, 서버 장치(400)로 원추각막 진단 보조 정보를 요청할 수 있다.The first client device 510 may request information from the server device 400 and obtain information about keratoconus diagnostic assistance transmitted in response, and may request keratoconus diagnostic assistance information from the server device 400. there is.

제1 클라이언트 장치(510)는 원추각막 진단 보조에 필요한 데이터를 획득하고, 진단 보조 장치로부터 획득된 데이터를 전송할 수 있다.The first client device 510 may obtain data necessary to assist in diagnosing keratoconus and transmit the data obtained from the assisting diagnosis device.

제1 클라이언트 장치(510)는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 디바이스일 수 있다.The first client device 510 may be a portable device such as a smartphone or tablet PC.

서버 장치(400)는 진단 보조 모델을 저장 및/또는 구동할 수 있다. 서버 장치(400)는 학습된 진단 보조 모델을 구성하는 가중치들을 저장할 수 있다. 서버 장치(400)는 원추각막 진단 보조에 이용되는 데이터를 수집 및/또는 저장할 수 있다. The server device 400 may store and/or drive a diagnostic assistance model. The server device 400 may store weights that constitute the learned diagnostic assistance model. The server device 400 may collect and/or store data used to assist in diagnosing keratoconus.

서버 장치(400)는 진단 보조 모델을 이용한 진단 보조 프로세스의 결과를 제1 클라이언트 장치(510)로 출력할 수 있다. 서버 장치(400)는 제1 클라이언트 장치(510)로부터 피드백을 획득할 수 있다. The server device 400 may output the results of a diagnostic assistance process using a diagnostic assistance model to the first client device 510. The server device 400 may obtain feedback from the first client device 510.

일 실시예에서, 제1 클라이언트 장치(510)는 서버 장치(400)로부터 진단 보조 모델을 획득하고, 획득한 진단 보조 모델을 구동할 수 있다. 이 경우, 제1 클라이언트 장치(510)는 입력 데이터를 서버 장치(400)에 제공하지 않고도, 진단 보조 모델을 구동하여 원추각막 진단 보조에 대한 정보를 획득할 수 있다.In one embodiment, the first client device 510 may obtain a diagnostic assistance model from the server device 400 and drive the obtained diagnostic assistance model. In this case, the first client device 510 can obtain information about keratoconus diagnostic assistance by running a diagnostic assistance model without providing input data to the server device 400.

서버 장치(400)는 제1 진단 보조 정보를 획득하는 제1 클라이언트 장치(510) 및/또는 제2 진단 보조 정보를 획득하는 제2 클라이언트 장치(520)와 통신할 수 있다.The server device 400 may communicate with a first client device 510 that obtains first diagnostic assistance information and/or a second client device 520 that obtains second diagnostic assistance information.

도 5는 서버 장치(400)와 클라이언트 장치(500) 간 관계를 도식화한 도면이다. 도 5를 참조하면, 서버 장치(400)는 클라이언트 장치(500)와 통신부를 통해서 통신을 수행할 수 있다. 통신부는 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 통신부는 양방향 또는 단방향 통신을 수행할 수 있다. 클라이언트 장치(500) 또한 서버 장치(400)와 통신부를 통해서 통신을 수행할 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the server device 400 and the client device 500. Referring to FIG. 5, the server device 400 may communicate with the client device 500 through a communication unit. The communication unit may perform wired or wireless communication. The communication unit can perform two-way or one-way communication. The client device 500 can also communicate with the server device 400 through a communication unit.

일 실시예에서, 클라이언트 장치(500)에서 피검자의 입력 데이터를 서버 장치로 전송하면, 서버 장치(400)에서 학습된 진단 보조 모델을 이용하여 피검자의 안구의 원추각막 진단 보조에 관한 정보를 전송 받을 수 있다.In one embodiment, when the client device 500 transmits the subject's input data to the server device, information regarding keratoconus diagnosis assistance of the subject's eye is received using the diagnostic assistance model learned in the server device 400. You can.

일 실시예에서, 클라이언트 장치(500)의 제어부(503)가 메모리부(501)로부터 입력 데이터를 획득하고, 획득된 입력 데이터는 통신부(505)를 통해서 서버 장치(400)의 통신부(405)로 전송될 수 있다. 또한, 서버 장치(400)의 제어부(403)는 메모리부(401)에 저장된 진단 보조 모델에 입력 데이터를 입력하여 결과값을 획득하고, 획득된 결과값은 통신부(405)를 이용하여 클라이언트 장치(500)의 통신부(505)로 전송될 수 있다.In one embodiment, the control unit 503 of the client device 500 obtains input data from the memory unit 501, and the obtained input data is sent to the communication unit 405 of the server device 400 through the communication unit 505. can be transmitted. In addition, the control unit 403 of the server device 400 obtains a result value by inputting input data into the diagnostic assistance model stored in the memory unit 401, and the obtained result value is obtained by using the communication unit 405 on the client device ( It may be transmitted to the communication unit 505 of 500).

도 6은 원추각막 진단 보조 프로세스에 대한 도면이다. 도 6을 참조하면, 원추각막 진단 보조 프로세스는 크게 진단 보조 모델을 학습 시키는 학습 단계(S100) 및 학습된 진단 보조 모델을 이용하여 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부에 대한 진단 보조를 수행하는 진단 보조 단계(S200)로 나누어 고려될 수 있다.Figure 6 is a diagram of a keratoconus diagnosis assistance process. Referring to FIG. 6, the keratoconus diagnostic assistance process is largely comprised of a learning step (S100) of learning a diagnostic assistance model and a diagnostic assistance process of performing diagnostic assistance on whether keratoconus occurs in the subject's cornea using the learned diagnostic assistance model. It can be considered divided into steps (S200).

도 6을 참조하면, 학습 단계(S100)는 학습 데이터를 이용하여 진단 보조 모델을 학습 시키는 프로세스일 수 있다. 또한, 학습 단계(S100)는 학습 장치에 의하여 수행될 수 있다.Referring to FIG. 6, the learning step (S100) may be a process of learning a diagnostic assistance model using training data. Additionally, the learning step (S100) may be performed by a learning device.

일 실시예에 따르면, 학습 단계(S100)는 학습 데이터를 획득하고, 획득된 데이터로부터 진단 보조 모델을 학습 시킬 수 있다. 즉 학습 단계(S100)는 진단 보조 모델을 생성하는 과정으로써, 진단 보조 모델의 생성에 따라, 진단 보조 모델을 구성하는 모델 파라미터를 획득할 수 있다. 일 예로, 모델 파라미터에는 진단 보조 모델을 학습 시키면서 조정된 가중치 등이 포함될 수 있다.According to one embodiment, the learning step (S100) may acquire training data and learn a diagnostic assistance model from the acquired data. That is, the learning step (S100) is a process of generating a diagnostic assistance model, and according to the creation of the diagnostic assistance model, model parameters constituting the diagnostic assistance model can be obtained. As an example, model parameters may include weights adjusted while training the diagnostic assistance model.

일 실시예에서, 학습 데이터는 과거 원추각막 판정을 받은 자의 각막 관련 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은자의 각막 관련 데이터 및 과거 정상각막 판정을 받은 자의 각막 관련 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 학습 데이터는 과거 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은자의 검사 데이터 및 과거 정상각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 중 어느 하나 이상을 포함하는 이미지 데이터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the learning data may include cornea-related data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, cornea-related data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, and cornea-related data of a person who was previously diagnosed with normal cornea. For example, the learning data may include image data including any one or more of test data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, test data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, and test data of a person who was previously diagnosed with normal cornea. there is.

진단 보조 모델은 학습 데이터에 기초하여 원추각막 진단 보조 정보를 출력하는 모델일 수 있다. 진단 보조 모델은 원추각막 진단 보조 정보를 계산하는 복수의 학습 알고리즘(learning algorithm) 중 적어도 어느 하나가 선택될 수 있다. 예를 들어, 알고리즘은 로지스틱 회귀(logistic regression), K-최근접 이웃 알고리즘(K-Nearest Neighbors), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine), 결정 트리(Decision Tree) 등 일 수 있다.The diagnostic assistance model may be a model that outputs keratoconus diagnostic assistance information based on learning data. As the diagnostic assistance model, at least one of a plurality of learning algorithms that calculate keratoconus diagnostic assistance information may be selected. For example, the algorithm may be logistic regression, K-Nearest Neighbors, Support Vector Machine, Decision Tree, etc.

진단 보조 모델은 예측되는 값을 계산하는 복수의 학습 알고리즘 중 다수의 학습 알고리즘을 사용할 수 있다. 예를 들어, 진단 보조 모델에 앙상블 기법(ensemble method)이 사용될 수 있으며, 학습 알고리즘들을 따로 쓰는 경우에 비해 더 일 실시예에서, 학습 단계(S100)는 임의의 가중치들이 부여된 모델을 이용하여 결과값(출력 데이터)을 획득하고, 획득된 결과값(출력 데이터)을 학습 데이터의 라벨링 데이터와 비교하고, 그 오차에 따라 역전파를 수행하여, 가중치들을 최적화함으로써 수행될 수 있다.The diagnostic assistance model may use multiple learning algorithms among a plurality of learning algorithms that calculate predicted values. For example, an ensemble method may be used in a diagnostic assistance model, and compared to using learning algorithms separately, in one embodiment, the learning step (S100) uses a model to which random weights are assigned to produce results. This can be performed by obtaining a value (output data), comparing the obtained result value (output data) with the labeling data of the learning data, performing backpropagation according to the error, and optimizing the weights.

도시하지 않았지만, 학습 단계(S100)는 학습된 진단 보조 모델의 성능을 평가하는 평가 단계를 포함할 수 있다. 평가 단계에서, 진단 보조 모델은 평가 데이터 세트를 이용하여 평가될 수 있다. 진단 보조 모델의 평가는 상기 학습 단계에 의해 학습된 진단 보조 모델을 평가하고, 진단 보조 모델을 이용하여 새로운 데이터에 대한 예측을 하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 평가 단계는 학습된 진단 보조 모델이 새로운 데이터에 대한 일반화(generalization)가 가능한 지 측정하는 단계일 수 있다.Although not shown, the learning step (S100) may include an evaluation step that evaluates the performance of the learned diagnostic assistance model. In the evaluation phase, the diagnostic assistance model may be evaluated using the evaluation data set. Evaluation of the diagnostic assistance model may be a step of evaluating the diagnostic assistance model learned through the learning step and making predictions about new data using the diagnostic assistance model. Specifically, the evaluation step may be a step to measure whether the learned diagnostic assistance model can generalize to new data.

또한, 도 6을 참조하면, 진단 보조 단계(S200)는 학습 단계에서 모델 파라미터를 획득하여 학습된 진단 보조 모델을 이용할 수 있다. 구체적으로, 진단 보조 단계(S200)는 피검자의 각막 관련 데이터 등의 입력 데이터를 획득한 후, 학습된 진단 보조 모델을 이용하여 피검자의 안구의 원추각막 발생 여부에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 진단 보조 단계(S200)는 진단 보조 장치에 의하여 수행될 수 있다.Additionally, referring to FIG. 6, the diagnostic assistance step (S200) may use a diagnostic assistance model learned by obtaining model parameters in the learning step. Specifically, in the diagnostic assistance step (S200), after acquiring input data such as data related to the subject's cornea, information on whether keratoconus occurs in the subject's eye may be obtained using a learned diagnostic assistance model. Additionally, the diagnostic assistance step (S200) may be performed by a diagnostic assistance device.

일 실시예로, 진단 보조 단계(S200)에서, 입력 데이터는 피검자의 각막 관련 데이터, 즉, 피검자의 수치화된 검사 데이터 및/또는 수치화된 검사 데이터를 기초한 각막 관련 이미지 데이터 등을 포함할 수 있다. 결과값은 피검자의 안구의 원추각막 발생 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상 각막(NM) 등을 포함할 수 있다. In one embodiment, in the diagnosis assistance step (S200), the input data may include data related to the subject's cornea, that is, digitized test data of the subject and/or cornea-related image data based on the numerical test data. The result may include information on whether keratoconus occurs in the subject's eye. For example, it may include keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), normal cornea (NM), etc.

진단 보조 단계(S200)의 구체적인 실시예 및 진단 보조 프로세스는 도 16 및 도 17에서 보다 상세하게 설명한다.Specific embodiments of the diagnostic assistance step (S200) and the diagnostic assistance process will be described in more detail with reference to FIGS. 16 and 17.

도 7 및 도 8은 진단 보조 모델의 일 예를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 진단 보조 모델은 입력 데이터로부터 원추각막 발생 여부를 출력할 수 있다. Figures 7 and 8 are diagrams showing an example of a diagnostic assistance model. Referring to FIG. 7, the diagnostic assistance model can output whether keratoconus occurs from input data.

도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 일 실시예에서, 진단 보조 모델은 분류기(classifier) 및/또는 회귀모델(regression)을 포함하여 구현될 수 있다.Referring to Figures 7 (a) and (b), in one embodiment, the diagnostic assistance model may be implemented including a classifier and/or regression model.

일 실시예에서, 진단 보조 모델은 진단 보조 정보를 생성하는 분류기(classifier)의 형태로 구현될 수 있다. 분류기(classifier)는 이진 분류 또는 다중 분류를 수행할 수 있다. 예컨대, 진단 보조 모델은 입력 데이터를 원추각막 발생 여부의 진단 보조 정보에 대하여 정상 각막 또는 원추각막으로 분류하는 이진 분류 모델일 수 있다. 또는, 진단 보조 모델은 입력 데이터를 보다 구체적인 클래스로 분류하는 다중 분류 모델일 수 있다. 예를 들어, 피검자의 안구의 각막을 정상각막(NM), 원추각막(KC), 의심 원추 각막(KCS) 등으로 분류하는 다중 분류 모델일 수 있다.In one embodiment, the diagnostic assistance model may be implemented in the form of a classifier that generates diagnostic assistance information. A classifier can perform binary classification or multiple classification. For example, the diagnostic assistance model may be a binary classification model that classifies input data as normal cornea or keratoconus with respect to diagnostic assistance information on whether keratoconus occurs. Alternatively, the diagnostic assistance model may be a multi-classification model that classifies input data into more specific classes. For example, it may be a multi-classification model that classifies the cornea of the subject's eye into normal cornea (NM), keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), etc.

일 실시예에서, 분류기는 결정 트리(decision tree), 서포트 벡터 머신(support vector machine), 랜덤 포레스트(random forest) 등 종류의 알고리즘을 이용할 수 있다. 이는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the classifier may use a decision tree, support vector machine, random forest, or other type of algorithm. This is only an example and is not limited thereto.

일 실시예에서, 진단 보조 모델은 진단 보조 정보를 생성하는 회귀 모델(regression)의 형태로 구현될 수 있다. 회귀 모델은 원추각막 여부를 확률 형태로 도출할 수 있다. 일 예로, 원추각막(KC) 5%, 의심 원추각막(KCS) 85%, 정상각막 10%과 같은 결과값이 도출될 수 있다. 회귀 모델은 선형 회귀(linear regression), 회귀 나무(regression tree), 서포트 벡터 회귀(support vector regression), 커넬 회귀(kernel regression) 등 종류의 알고리즘을 이용할 수 있다. 이는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. In one embodiment, the diagnostic assistance model may be implemented in the form of a regression model that generates diagnostic assistance information. The regression model can derive the presence or absence of keratoconus in the form of probability. For example, results such as keratoconus (KC) 5%, suspected keratoconus (KCS) 85%, and normal cornea 10% may be derived. The regression model may use various types of algorithms such as linear regression, regression tree, support vector regression, and kernel regression. This is only an example and is not limited thereto.

일 실시예에서, 진단 보조 모델은 각막 관련 데이터에 기초하여 원추각막 발생 여부의 진단 보조 정보를 출력하는 진단 보조 모델을 나타낼 수 있다. 일 예로, 진단 보조 모델은 각막 관련 이미지 데이터에 기초하여 원추각막 발생 여부의 진단 보조 정보를 출력하는 진단 보조 모델을 나타낼 수 있다. 진단 보조 정보 획득을 위한 진단 보조 모델의 구조는 미리 정해진 형태를 가질 수 있다. 진단 보조 모델은 복수의 계층 또는 레이어를 포함할 수 있다.In one embodiment, the diagnostic assistance model may represent a diagnostic assistance model that outputs diagnostic assistance information on whether keratoconus occurs based on cornea-related data. As an example, the diagnostic assistance model may represent a diagnostic assistance model that outputs diagnostic assistance information on whether keratoconus occurs based on cornea-related image data. The structure of a diagnostic assistance model for obtaining diagnostic assistance information may have a predetermined form. The diagnostic assistance model may include multiple layers or layers.

진단 보조 모델은 합성곱 신경망(CNN; Convolutional Neural Network)을 포함할 수 있다. CNN 구조로서, AlexNet, LENET, NIN, VGGNet, ResNet, WideResnet, GoogleNet, FractaNet, DenseNet, FitNet, RitResNet, HighwayNet, MobileNet, DeeplySupervisedNet 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 진단 보조 모델은 복수의 CNN 구조를 이용하여 구현될 수 있다. 뿐만 아니라, 진단 보조 모델은 순환 신경망(RNN; Recurrent Neural Network)을 포함할 수 있다. The diagnostic assistance model may include a convolutional neural network (CNN). As a CNN structure, at least one of AlexNet, LENET, NIN, VGGNet, ResNet, WideResnet, GoogleNet, FractaNet, DenseNet, FitNet, RitResNet, HighwayNet, MobileNet, and DeeplySupervisedNet can be used. The diagnostic assistance model can be implemented using multiple CNN structures. In addition, the diagnostic assistance model may include a recurrent neural network (RNN).

도 8을 참조하면, 진단 보조 모델은 컨볼루셔널 레이어 및 인공 신경망을 포함할 수 있다. 진단 보조 모델은 각막 관련 데이터, 특히, 각막 관련 이미지 데이터를 입력 데이터로 하여, 컨볼루셔널 레이어(convolutional layer) 및 인공 신경망을 거쳐 결과값으로 원추각막 발생 여부에 대한 정보를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 8, the diagnostic assistance model may include a convolutional layer and an artificial neural network. The diagnostic assistance model can use cornea-related data, especially cornea-related image data, as input data, go through a convolutional layer and an artificial neural network, and output information on whether keratoconus occurs as a result.

일 실시예에서, 컨볼루셔널 레이어(convolutional layer)는 입력 데이터로부터 특징(feature)을 추출할 수 있다. 또한, 컨볼루셔널 레이어(convolutional layer)는 특징을 추출하는 필터와 특징을 추출하는 필터의 값을 비선형 값으로 바꾸어주는 activation 함수로 이루어질 수 있다. 상기 필터는 입력 데이터에 상기 특징이 포함되었는지 여부를 검출해주는 함수를 포함할 수 있다.In one embodiment, a convolutional layer may extract features from input data. Additionally, the convolutional layer can be comprised of a filter that extracts features and an activation function that changes the value of the filter that extracts features into a non-linear value. The filter may include a function that detects whether the input data includes the feature.

일 실시예에서, 입력 데이터의 이미지 데이터는 행렬로 변환된 후, 상기 필터를 곱함으로써, 필터는 입력 받은 데이터에서 상기 특징을 가지고 있으면 결과값이 큰 값이 나오고, 상기 특징을 가지고 있지 않으면 결과값이 0에 가까운 값이 나오게 되어, 입력 받은 데이터가 상기 특징을 가지고 있는지 여부를 알 수 있다. In one embodiment, the image data of the input data is converted into a matrix and then multiplied by the filter, so that if the input data has the feature, the filter produces a large result value, and if the input data does not have the feature, the result value is large. A value close to 0 appears, allowing you to know whether the input data has the above characteristics.

일 실시예에서, 입력 받은 데이터에는 다수의 특징이 있기 때문에 하나의 필터가 아닌 다중 필터를 같이 적용할 수 있다. 컨볼루셔널 레이어에서 특징이 추출되었다면, 상기 추출된 특징값을 기존의 인공 신경망에 입력하여 분류할 수 있다. 즉, 인공 신경망을 통해 원추각막 발생 여부의 진단을 분류할 수 있다.In one embodiment, because the input data has multiple characteristics, multiple filters, rather than one filter, can be applied together. If features are extracted from the convolutional layer, the extracted feature values can be input into an existing artificial neural network for classification. In other words, the diagnosis of keratoconus can be classified through an artificial neural network.

일 실시예에서, 진단 보조 모델은 복수의 VGGNet 블록을 포함하도록 구현될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 진단 보조 모델은 3x3 크기의 64개의 필터를 가지는 CNN 레이어, BN(Batch Normalization) 레이어 및 ReLu 레이어가 순차적으로 결합된 제1 구조 및 3x3 크기의 128개의 필터를 가지는 CNN 레이어, ReLu 레이어 및 BN 레이어가 순차적으로 결합된 제2 블록이 결합되어 마련될 수 있다.In one embodiment, the diagnostic assistance model may be implemented to include multiple VGGNet blocks. As a more specific example, the diagnostic assistance model includes a first structure in which a CNN layer with 64 filters of 3x3 size, a BN (Batch Normalization) layer, and a ReLu layer are sequentially combined, a CNN layer with 128 filters of 3x3 size, and a ReLu layer. And a second block in which BN layers are sequentially combined may be prepared by combining them.

일 실시예에서, 진단 보조 모델은 각 CNN 블록에 이어서, 맥스 풀링 레이어를 포함하고, 종단에는 GAP(Global Average pooling) 레이어, FC(Fully Connected) 레이어 및 활성화 레이어(예컨대, 시그모이드, 소프트맥스 등)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the diagnostic assistance model includes a max pooling layer following each CNN block, and at the end, a Global Average pooling (GAP) layer, a Fully Connected (FC) layer, and an activation layer (e.g., sigmoid, softmax). etc.) may be included.

도 9는 진단 보조 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 진단 보조 장치(200)는 데이터 입력부(201), 데이터 생성부(203), 진단부(205)를 포함할 수 있다.Figure 9 is a diagram showing the configuration of a diagnostic assistance device. Referring to FIG. 9 , the diagnostic assistance device 200 may include a data input unit 201, a data generation unit 203, and a diagnostic unit 205.

데이터 입력부(201)는 검사 장비로부터 피검자의 검사 데이터를 수치값으로 획득할 수 있다.The data input unit 201 can obtain the subject's test data as a numerical value from the test equipment.

검사 장비는 각막 관련 데이터를 측정할 수 있는 복수의 검사 장비일 수 있다. 예를 들어, 각막 관련 데이터를 측정할 수 있는 복수의 검사는 각막 형태 검사(corneal topography), 각막 단층 검사(corneal tomography) 등을 포함할 수 있다. The test equipment may be a plurality of test equipment capable of measuring cornea-related data. For example, multiple tests that can measure cornea-related data may include corneal topography, corneal tomography, etc.

피검자의 검사 데이터는 각막 두께, 각막의 높낮이, 각막 곡률 데이터 등을 포함할 수 있다. 피검자의 검사 데이터는 검사 장비로부터 수치화된 값으로 도출될 수 있다.The subject's examination data may include corneal thickness, corneal height, corneal curvature data, etc. The subject's test data can be derived as numerical values from the test equipment.

데이터 생성부(203)는 데이터 입력부(201)에 의해 획득된 각막 관련 수치 데이터를 이용하여 각막 관련 이미지 데이터를 생성할 수 있다. The data generator 203 may generate cornea-related image data using the cornea-related numerical data acquired by the data input unit 201.

일 실시예에서, 데이터 입력부(201)에 의해 복수의 각막 곡률값, 각막 두께, 각막 높낮이 등의 데이터를 획득할 수 있다.In one embodiment, data such as a plurality of corneal curvature values, corneal thickness, and corneal height may be acquired through the data input unit 201.

각막 관련 수치 데이터는 각막 곡률값, 각막 두께, 각막 높낮이 등의 데이터를 포함할 수 있다.Corneal-related numerical data may include data such as corneal curvature value, corneal thickness, and corneal height.

각막 관련 이미지 데이터는 각막 지형도, 각막 두께도, 각막 고저도에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 각막 관련 이미지 데이터에 관한 설명은 도 10 내지 도 13에서 자세히 하도록 한다. Corneal-related image data may include information on corneal topography, corneal thickness, and corneal elevation. A detailed description of cornea-related image data is given in FIGS. 10 to 13.

또한, 도 9에서는 데이터 입력부(201)와 데이터 생성부(203)가 분리되어 도시 되었으나, 이에 한정되지 않고, 데이터 생성부(203)는 데이터 입력부(201)에 포함될 수도 있다. 뿐만 아니라, 데이터 생성부(203)는 생략될 수도 있다. 일예로, 데이터 입력부(201)는 외부 검사 장비로부터 각막 관련 데이터를 전송 받을 수도 있다.In addition, in FIG. 9, the data input unit 201 and the data generating unit 203 are shown separately, but the present invention is not limited thereto, and the data generating unit 203 may be included in the data input unit 201. Additionally, the data generation unit 203 may be omitted. For example, the data input unit 201 may receive cornea-related data from external examination equipment.

진단부(205)는 데이터 입력부(201) 또는 데이터 생성부(203)로부터 획득된 각막 관련 이미지 데이터를 입력 받아 피검자의 원추각막 발생 여부의 진단을 할 수 있다. 진단부(205)는 복수의 진단 보조 모델을 포함할 수 있다. 일 예로, 진단부(205)는 제1 진단 모델, 제2 진단 모델, 제3 진단 모델 및 제4 진단 모델 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 각 진단 모델에 관한 실시예는 도 19 내지 21에서 자세히 설명하도록 한다.The diagnosis unit 205 may receive cornea-related image data obtained from the data input unit 201 or the data generation unit 203 and diagnose whether the subject has keratoconus. The diagnostic unit 205 may include a plurality of diagnostic assistance models. As an example, the diagnosis unit 205 may include one or more of a first diagnosis model, a second diagnosis model, a third diagnosis model, and a fourth diagnosis model. Embodiments of each diagnostic model will be described in detail in FIGS. 19 to 21.

또한, 일 실시예에서, 진단부(205)는 각막 관련 데이터, 즉, 피검자의 수치화된 검사 데이터 및/또는 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성된 각막 관련 이미지 데이터를 입력 받아, 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부에 대한 정보를 도출할 수 있다. 일 실시예에서, 수치화된 검사 데이터보다 각막 관련 이미지 데이터가 원추각막 발생 여부에 대한 결과값의 정확도가 높을 수 있다. 상기 각막 관련 이미지 데이터는 제1 군 파라미터를 포함하고, 상기 수치화된 검사 데이터는 제2 군 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 제1 군 파라미터는 상기 수치화된 검사 데이터를 측정하는 검사 장비에서 정의되지 않는 파라미터를 나타낼 수 있다. 즉, 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부의 결과에 대한 정확도는 제1 군 파라미터를 포함하는 데이터가 진단 보조 모델에 입력된 경우가 제2 군 파라미터를 포함하는 데이터가 진단 보조 모델에 입력된 경우보다 높을 수 있다.In addition, in one embodiment, the diagnostic unit 205 receives cornea-related data, that is, the subject's quantified test data and/or cornea-related image data generated based on the quantified test data, and receives the cornea-related image data to form a cone of the subject's cornea. Information on whether the cornea has occurred can be derived. In one embodiment, cornea-related image data may have higher accuracy in the results of whether keratoconus occurs than quantified test data. The cornea-related image data may include a first group parameter, and the digitized test data may include a second group parameter. The first group parameters may represent parameters that are not defined in the test equipment that measures the numerical test data. In other words, the accuracy of the result of whether keratoconus occurs in the subject's eye is higher when data including group 1 parameters are input into the diagnostic assistance model than when data including group 2 parameters are input into the diagnostic assistance model. It can be high.

또한, 일 실시예에서, 진단부(205)는 피검자의 수치화된 검사 데이터 및/또는 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성된 각막 관련 이미지 데이터를 이용하여 원추각막 및 정상 각막 중 어느 하나에 해당됨을 출력할 수 있다. 또는 진단부(205)는 피검자의 각막 관련 이미지 데이터로부터 원추각막, 의심 원추각막 및 정상 각막 중 어느 하나에 해당됨을 출력할 수 있다. 또는 진단부(205)는 피검자의 각막 관련 이미지 데이터로부터 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막 및 각막 확장증 중 어느 하나에 해당됨을 출력할 수 있다. 이는 서로 다른 진단 보조 모델로부터 출력되는 출력값이 상이할 수 있다.Additionally, in one embodiment, the diagnostic unit 205 outputs that the subject has either keratoconus or a normal cornea using the digitized test data and/or the cornea-related image data generated based on the numerical test data. can do. Alternatively, the diagnostic unit 205 may output that the subject corresponds to any one of keratoconus, suspected keratoconus, and normal cornea from image data related to the subject's cornea. Alternatively, the diagnosis unit 205 may output that the subject corresponds to any one of keratoconus, suspected keratoconus, normal cornea, and corneal ectasia from image data related to the subject's cornea. This may result in different output values from different diagnostic assistance models.

일 실시예에서, 진단부(205)는 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부와 더불어 추후 발병 확률을 출력할 수 있다. 예를 들어, 진단부(205)는 피검자의 수치화된 검사 데이터 및/또는 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성된 각막 관련 이미지 데이터를 이용하여 의심 원추각막을 출력함과 동시에, 추후 원추각막으로 진행될 확률 또는 추후 원추각막이 발병될 확률을 함께 출력할 수 있다. 이와 같이, 원추각막 발생 여부 및 추후 발병 확률에 대한 결과값을 보고, 사용자는 레이저 시력 교정술의 진행가부 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 피검자의 결과값이 원추각막 발병 확률 80%라면, 상기 피검자는 레이저 시력 교정술 진행 불가라는 결정을 할 수 있다. 이는 각막 확장증으로 확대될 수 있기 때문이다.In one embodiment, the diagnostic unit 205 may output the probability of developing keratoconus in the future along with whether keratoconus occurs in the subject's cornea. For example, the diagnostic unit 205 uses the subject's quantified test data and/or cornea-related image data generated based on the quantified test data to output suspected keratoconus and the probability of developing keratoconus in the future. Alternatively, the probability of developing keratoconus in the future can also be output. In this way, by looking at the results of whether keratoconus has occurred and the probability of developing it in the future, the user can decide whether to proceed with laser vision correction surgery. For example, if the subject's result is an 80% probability of developing keratoconus, it may be determined that the subject cannot proceed with laser vision correction surgery. This is because it can expand into corneal ectasia.

도 10 내지 도 13은 각막 관련 이미지 데이터의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 각막 관련 이미지 데이터는 진단 보조 모델의 입력 데이터로 이용될 수 있다. 각막 관련 이미지 데이터는 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성될 수 있다. 이는 데이터 생성부(203)로부터 도 16의 단계 S2000에 의하여 생성될 수 있고, 또한 외부 장치로부터 획득될 수도 있다. 즉, 각막 관련 이미지 데이터는 진단 보조 장치(200)에 의하여 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성될 수 있거나, 외부 장치에 의하여 피검자의 수치화된 검사 데이터를 이용하여 생성될 수 있다.10 to 13 are diagrams showing an example of cornea-related image data. Corneal-related image data can be used as input data for a diagnostic assistance model. Corneal-related image data may be generated based on the subject's quantified test data. This can be generated from the data generation unit 203 in step S2000 of FIG. 16, and can also be obtained from an external device. That is, cornea-related image data may be generated by the diagnostic assistance device 200 based on the subject's numerical examination data, or may be generated by an external device using the subject's numerical examination data.

도 10 및 도 11에서는, 각막 지형도로서, 각막 곡률에 대한 정보를 포함할 수 있다. 각막 지형도는 각막 곡률에 대한 정보(예를 들어, 각막전면곡률 이미지, 각막후면곡률 이미지)를 포함할 수 있다. 각막은 구면이 아닌 비구면으로, 각막의 곡률이 같은 점을 연결한 각막 지형도는 직관적으로 각막의 형태나 형상 등을 파악할 수 있다.10 and 11 are corneal topography maps and may include information about corneal curvature. The corneal topography may include information about corneal curvature (eg, front corneal curvature image, posterior corneal curvature image). The cornea is aspherical, not spherical, and a corneal topography map that connects points with the same curvature allows you to intuitively understand the shape and shape of the cornea.

도 10은 원추 각막의 각막 지형도를 나타낸 도면이고, 도 11은 정상 각막의 각막 지형도를 나타낸 도면이다. 이는 일 실시예일뿐, 이에 국한된 각막 지형도만이 원추 각막 및/또는 정상 각막을 나타내는 것은 아니다.Figure 10 is a diagram showing the corneal topography of keratoconus, and Figure 11 is a diagram showing the cornea topography of a normal cornea. This is only an example, and this limited corneal topography does not represent keratoconus and/or a normal cornea.

일 실시예에서, 각막 지형은 영역별로 모양이 다를 수 있다. 정상 각막의 중심부는 방사 대칭이 있고, 주변부로 갈수록 편평해지는 각막 지형도를 포함할 수 있다. 원추 각막은 정상 각막에 비하여 대칭 구조가 없고, 중심부에서 주변부로 갈수록 경사가 가파르게 표현될 수 있다. 또한, 원추각막은 각막지형도의 국부적인 steepening이 있는 경우 원추각막을 의심할 수 있다.In one embodiment, corneal topography may vary in shape from region to region. The center of a normal cornea has radial symmetry and may include a corneal topography that becomes flatter towards the periphery. Keratoconus does not have a symmetrical structure compared to a normal cornea, and the slope may become steeper from the center to the periphery. Additionally, keratoconus may be suspected if there is localized steepening of the corneal topography.

일 실시예에서, 각막 지형을 통해 각막의 볼록한 정도가 파악될 수 있다. 각막 곡률이 큰 영역에서는 각막의 볼록한 정도가 크고, 각막 곡률이 작은 영역에서는 각막의 볼록한 정도가 작을 수 있다.In one embodiment, the degree of convexity of the cornea can be determined through corneal topography. In areas where the corneal curvature is large, the degree of convexity of the cornea may be large, and in areas where the corneal curvature is small, the degree of convexity of the cornea may be small.

도 12는 각막의 두께를 나타낸 도면이다. 도 12를 참조하면, 정상 각막은 각막의 두께가 일정하여, 대칭적으로 표현될 수 있는 반면, 원추 각막은 각막의 두께가 일정하지 않고, 특정 위치에서 각막의 두께가 주변의 각막의 두께보다 얇아 비대칭적으로 표현될 수 있다.Figure 12 is a diagram showing the thickness of the cornea. Referring to Figure 12, a normal cornea has a constant corneal thickness and can be expressed symmetrically, whereas keratoconus has an irregular corneal thickness, and the thickness of the cornea at a specific location is thinner than the thickness of the surrounding cornea. It can be expressed asymmetrically.

도 13은 각막의 높낮이를 나타낸 도면이다. 도 13을 참조하면, 각막은 구면이 아니므로 각막의 높낮이가 다를 수 있다. 정상 각막은 각막의 높낮이의 변화의 폭이 크지 않을 수 있지만, 원추 각막의 경우에는 각막의 높낮이의 변화의 폭이 클 수 있다. Figure 13 is a diagram showing the height of the cornea. Referring to Figure 13, since the cornea is not spherical, the height of the cornea may be different. In a normal cornea, the range of change in the height of the cornea may not be large, but in the case of keratoconus, the range of change in the height of the cornea may be large.

도 14 및 도 15는 입력 데이터의 표준화 과정을 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 14 및 도 15는 각막 관련 수치 데이터 또는 이미지 데이터를 표준화하여 입력 데이터를 생성할 수 있다.Figures 14 and 15 are diagrams showing the standardization process of input data. Specifically, Figures 14 and 15 can generate input data by standardizing cornea-related numerical data or image data.

도 14를 참조하면, 일 실시예에서 이미지 데이터는 표준화되어 입력 데이터를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 14, in one embodiment, image data may be normalized to generate input data.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지 데이터는 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초로 생성될 수 있다. 피검자의 각막 관련 수치화된 데이터는 복수의 데이터일 수 있다. 이러한 피검자의 각막 관련 수치화된 검사 데이터의 다양화로 인해 각막 관련 이미지 데이터 또한 다양할 수 있다. 다양한 각막 관련 이미지 데이터를 입력 데이터로 이용하기 위하여 표준화 또는 정규화가 필요할 수 있다. 이미지 데이터의 표준화(normalization)는 각막 관련 이미지 리사이징, 이미지 전처리 등이 포함될 수 있다.In one embodiment, cornea-related image data may be generated based on quantified test data of the subject. Numerical data related to the subject's cornea may be a plurality of data. Due to the diversity of quantified test data related to the subject's cornea, cornea-related image data may also vary. Standardization or normalization may be necessary to use various cornea-related image data as input data. Normalization of image data may include cornea-related image resizing, image preprocessing, etc.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지 데이터의 크기가 조정될 수 있다. 즉 이미지들이 리사이징 될 수 있다. 이는 전술한 데이터 입력부(201) 또는 데이터 생성부(203)에 의하여 이미지 리사이징이 수행될 수 있다.In one embodiment, the size of cornea-related image data may be adjusted. That is, images can be resized. Image resizing may be performed by the data input unit 201 or the data generation unit 203 described above.

또한, 각막 관련 이미지의 크기 또는 종횡비가 조정될 수 있다. 획득된 복수의 각막 관련 이미지들은 일정한 크기를 가지도록 그 크기가 조정될 수 있다. 또는, 각막 관련 이미지들은 일정한 종횡비(aspect ratio)를 가지도록 그 크기가 조정될 수 있다. 일 예로, 각막 관련 이미지의 리사이징은 각막 관련 이미지에 이미지 변환 필터를 적용하여 수행될 수 있다.Additionally, the size or aspect ratio of the cornea-related image may be adjusted. The size of the acquired plurality of cornea-related images may be adjusted to have a constant size. Alternatively, cornea-related images may be resized to have a constant aspect ratio. As an example, resizing of a cornea-related image may be performed by applying an image conversion filter to the cornea-related image.

획득된 개별 이미지들의 사이즈 또는 해상도가 과도하게 크거나 작은 경우에, 각막 관련 이미지의 사이즈 또는 해상도를 조정하여 적절한 사이즈 및 해상도로 변환할 수 있다. 또는 개별 이미지들의 사이즈 또는 해상도가 다양한 경우에, 리사이징을 통하여 사이즈 또는 해상도를 일치시킬 수 있다.If the size or resolution of the acquired individual images is excessively large or small, the size or resolution of the cornea-related image can be adjusted to convert it to an appropriate size and resolution. Alternatively, when the size or resolution of individual images varies, the size or resolution can be matched through resizing.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지의 해상도가 조정될 수 있다. 예컨대, 각막 관련 이미지의 용량이 적정 범위를 초과하는 경우, 다운 샘플링(down sampling)을 통하여 각막 관련 이미지의 해상도를 감소시킬 수 있다. 또는 각막 관련 이미지의 용량이 적정 범위에 못 미치는 경우에, 업샘플링(upsampling) 또는 보간(interpolating)을 통하여 이미지의 해상도를 증가할 수 있다.In one embodiment, the resolution of the cornea-related images may be adjusted. For example, if the capacity of the cornea-related image exceeds an appropriate range, the resolution of the cornea-related image can be reduced through down sampling. Alternatively, in cases where the capacity of the cornea-related image falls short of an appropriate range, the resolution of the image can be increased through upsampling or interpolating.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지 데이터가 일부만 있는 경우, 이를 추정하거나 보간하여 각막 관련 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 10개의 각막 관련 이미지 데이터 중 피검자의 각막 관련 이미지 데이터가 3개만 있는 경우, 각막 관련 수치화된 검사 데이터 등을 이용하여 추정 및 보간을 통해 각막 관련 이미지 데이터를 생성할 수 있다. In one embodiment, when there is only some cornea-related image data, the cornea-related image data can be generated by estimating or interpolating it. For example, if there is only 3 image data related to the subject's cornea among 10 cornea-related image data, cornea-related image data can be generated through estimation and interpolation using cornea-related quantified test data.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지의 표준화가 수행될 수 있다. 각막 관련 이미지를 입력된 그대로 학습에 이용할 경우, 불필요한 특성들에 대한 학습 결과 과적합 현상 등이 발생할 수 있고, 학습 효율 역시 저하될 수 있다. 또한, 각막 관련 이미지를 입력된 그대로 학습된 진단 보조 모델에 이용할 경우, 결과에 대한 정확도 감소 및 결과값에 대한 오류가 증가할 수 있다. In one embodiment, standardization of cornea-related images may be performed. If cornea-related images are used for learning as they are input, overfitting of learning results for unnecessary characteristics may occur, and learning efficiency may also decrease. In addition, when cornea-related images are used in a diagnostic assistance model learned as input, the accuracy of the results may decrease and errors in the result values may increase.

이를 방지하기 위하여, 각막 관련 이미지 데이터를 학습 및 학습된 모델 이용의 목적에 부합하도록 적절히 표준화하여 이용함으로써 학습 효율 향상, 결과에 대한 정확도 향상 및 결과값에 대한 오류를 감소 시킬 수 있다. In order to prevent this, cornea-related image data can be appropriately standardized and used to meet the purpose of learning and using the learned model, thereby improving learning efficiency, improving accuracy of results, and reducing errors in result values.

도 15를 참조하면, 일 실시예에서 피검자의 검사 데이터, 즉, 각막 관련 수치 데이터는 표준화될 수 있고, 표준화된 각막 관련 수치 데이터를 기초로 각막 관련 이미지 데이터가 생성될 수 있다. Referring to FIG. 15 , in one embodiment, the test data of the subject, that is, cornea-related numerical data, may be standardized, and cornea-related image data may be generated based on the standardized cornea-related numerical data.

각막 관련 수치 데이터의 표준화(normalization)는 규격화된 각막 관련 이미지 사이즈 생성을 위함일 수 있다. 규격화된 각막 관련 이미지 데이터는 진단 보조 모델에 입력하는 데 있어, 이를 이용하는 데 최대 효율을 나타낼 수 있는 사이즈 및 해상도의 기준값이 될 수 있다.Normalization of cornea-related numerical data may be intended to generate standardized cornea-related image sizes. When inputting standardized cornea-related image data into a diagnostic assistance model, it can serve as a reference value for size and resolution that can represent maximum efficiency in using it.

일 실시예에서, 각막 관련 수치 데이터의 크기의 조정을 통해 각막 관련 수치 데이터가 표준화될 수 있다. 예를 들어, 각막 관련 수치 데이터의 각 파라미터의 수치가 소정 범위내에 포함되도록 각막 관련 수치 데이터가 조정될 수 있다. 일 예로, 전술한 데이터 입력부(201) 또는 데이터 생성부(203)에 의하여 각막 관련 수치 데이터의 크기가 조정될 수 있다.In one embodiment, cornea-related numerical data may be standardized through adjustment of the size of the cornea-related numerical data. For example, the cornea-related numerical data may be adjusted so that the value of each parameter of the cornea-related numerical data falls within a predetermined range. For example, the size of the cornea-related numerical data may be adjusted by the data input unit 201 or the data generation unit 203 described above.

일 실시예에서, 각막 관련 수치 데이터 중 특정 파라미터를 기초로 각막 관련 이미지 데이터가 표준화 될 수 있다. 즉, 각막 관련 수치 데이터 중 특정 파라미터의 수치를 기초로 각막 관련 수치 데이터의 다른 파라미터의 수치가 조정될 수 있다. 일 예로, 특정 파라미터는 안압일 수 있다. 이 경우, 각막 관련 수치 데이터 중 안압의 수치를 기초로 각막 관련 수치 데이터의 다른 파라미터의 수치가 표준화될 수 있다. 이는, 경우에 따라, 각막 두께 등 각막 관련 수치 데이터의 다른 파라미터가 안압에 의해 상이하게 나타날 수 있기 때문이다. 따라서, 안압을 기초로 각막 관련 수치 데이터의 다른 파라미터의 수치가 조정됨에 따라, 안압의 영향을 받지 않는 각막 관련 수치 데이터가 생성될 수 있다. 이와 같이, 특정 파라미터의 수치를 기초로 다른 파라미터의 수치가 조정된 각막 관련 데이터를 기초로 규격화된 각막 관련 이미지 데이터가 생성될 수 있다.In one embodiment, cornea-related image data may be standardized based on a specific parameter among cornea-related numerical data. That is, the values of other parameters of the cornea-related numerical data may be adjusted based on the value of a specific parameter among the cornea-related numerical data. As an example, the specific parameter may be intraocular pressure. In this case, the values of other parameters of the cornea-related numerical data may be standardized based on the value of intraocular pressure among the cornea-related numerical data. This is because, in some cases, other parameters of cornea-related numerical data, such as corneal thickness, may appear differently depending on intraocular pressure. Accordingly, as the values of other parameters of the cornea-related numerical data are adjusted based on intraocular pressure, cornea-related numerical data that is not affected by intraocular pressure can be generated. In this way, standardized cornea-related image data can be generated based on cornea-related data in which the values of other parameters are adjusted based on the values of a specific parameter.

이와 같이, 각막 관련 이미지 데이터를 학습 및 학습된 모델 이용의 목적에 부합하도록 적절히 표준화하여 이용함으로써 학습 효율 향상, 결과에 대한 정확도 향상 및 결과값에 대한 오류를 감소 시킬 수 있다.In this way, by appropriately standardizing and using cornea-related image data to meet the purpose of learning and using the learned model, learning efficiency can be improved, accuracy of results can be improved, and errors in result values can be reduced.

또한, 도 14 및 도 15에 표시되지는 않았지만, 표준화된 각막 관련 수치 데이터를 각막 관련 이미지 데이터로 변경하지 않고, 표준화된 각막 관련 수치 데이터를 직접 입력 데이터로 이용하여 학습 및 진단에 이용할 수 있음은 물론이다.In addition, although not shown in Figures 14 and 15, it is possible to use the standardized cornea-related numerical data directly as input data for learning and diagnosis without changing the standardized cornea-related numerical data to cornea-related image data. Of course.

1.3 원추각막 진단 보조 프로세스1.3 Keratoconus diagnostic assistance process

도 16 및 도 17은 원추각막 진단 보조 단계의 순서도를 나타낸 도면이다. 도 16을 참조하면, 원추각막 진단 보조 단계는 검사 데이터(수치값)를 획득하는 단계(S1000), 획득된 검사 데이터(수치값)를 기초로 각막 관련 이미지 데이터를 생성하는 단계(S2000) 및 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여, 진단 결과 획득하는 단계(S3000)를 포함할 수 있다. 상기 원추각막 진단 보조 단계는 도 9에서 전술된 진단 보조 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.Figures 16 and 17 are flowcharts of keratoconus diagnosis assistance steps. Referring to FIG. 16, the keratoconus diagnosis assistance step includes acquiring test data (numerical values) (S1000), generating cornea-related image data based on the acquired test data (numerical values) (S2000), and cornea It may include a step (S3000) of inputting related image data into a diagnosis model and obtaining a diagnosis result. The keratoconus diagnosis assistance step may be performed by the diagnosis assistance device 200 described above in FIG. 9 .

일 실시예에서, 검사 데이터 획득하는 단계(S1000)는 수치화된 검사 데이터를 획득할 수 있다. 검사 데이터 획득하는 단계(S1000)는 도 9에서 전술한 진단 보조 장치(200)에 의해 수행될 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐, 이에 국한되지 않고 외부 장치로부터 검사 데이터를 획득하여 전송 받을 수도 있다.In one embodiment, the step of acquiring inspection data (S1000) may acquire quantified inspection data. The step of acquiring test data (S1000) may be performed by the diagnostic assistance device 200 described above in FIG. 9. However, this is only an example and is not limited to this, and inspection data can be obtained and transmitted from an external device.

수치화된 검사 데이터는 검사 장비로부터 획득된 결과값일 수 있다. 예를 들어, 수치화된 검사 데이터는 Pentacam, CASIA2, AL-Scan, OQAS와 같은 tomography, topography, optical coherence tomography (OCT), ultrasound biomicroscopy (UBM) 등 다양한 장비로부터 획득된 데이터를 포함할 수 있다. 물론, 이에 한정된 것을 아니며, 수치화된 검사 데이터는 상기 장비 및 이와 유사한 장비를 통해 획득할 수 있는 정보 및 이로부터 유래한 정보를 포함할 수 있다.Numerical test data may be result values obtained from test equipment. For example, quantified inspection data may include data obtained from various equipment such as tomography, topography, optical coherence tomography (OCT), ultrasound biomicroscopy (UBM) such as Pentacam, CASIA2, AL-Scan, and OQAS. Of course, it is not limited to this, and the numerical inspection data may include information that can be obtained through the above equipment and similar equipment and information derived therefrom.

보다 구체적으로, 수치화된 검사 데이터는 안구의 물리적인 형상에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 수치화된 검사 데이터는 white-to-white(WTW) distance, angle-to-angle(ATA) distance, 전방 깊이(internal Anterior Chamber Depth, ACD), sulcus-to-sulcus(STS) distance, 동공크기 등을 포함할 수 있다.More specifically, the numerical test data may include information about the physical shape of the eye. As an example, the quantified test data includes white-to-white (WTW) distance, angle-to-angle (ATA) distance, internal anterior chamber depth (ACD), sulcus-to-sulcus (STS) distance, and pupil. This may include size, etc.

또한, 수치화된 검사 데이터는 각막형상인자 등과 같은 각막의 형상에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 각막형상인자는 각막의 물리적 형상을 나타내는 수치로, 각막 곡률값, 각막 두께, 각막 높낮이, index of surface variance (ISV), index of vertical asymmetry (IVA), keratoconus index (KI), central keratoconus index (CKI), minimum radius of curvature (Rmin), index of height asymmetry (IHA), index of height decentration (IHD), 중심부 각막 두께(central cornea thickness) 등을 포함할 수 있다.Additionally, the numerical test data may include information about the shape of the cornea, such as corneal shape factors. Here, the corneal shape factor is a value that represents the physical shape of the cornea, including corneal curvature value, corneal thickness, corneal height, index of surface variance (ISV), index of vertical asymmetry (IVA), keratoconus index (KI), and central keratoconus index. (CKI), minimum radius of curvature (Rmin), index of height asymmetry (IHA), index of height decentration (IHD), central cornea thickness, etc.

일 실시예에서, 획득된 검사 데이터를 기초로 각막 관련 이미지 데이터를 생성하는 단계(S2000)는 도 9에서 전술한 데이터 생성부(203)에 의해 수행될 수 있다. In one embodiment, the step of generating cornea-related image data based on the acquired inspection data (S2000) may be performed by the data generator 203 described above in FIG. 9.

일 실시예에서, 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여 진단 결과를 획득하는 단계(S3000)는 도 9에서 전술한 진단부(205)에 의해 수행될 수 있다.In one embodiment, the step (S3000) of obtaining a diagnosis result by inputting cornea-related image data into a diagnosis model may be performed by the diagnosis unit 205 described above in FIG. 9.

진단 보조 결과는 피검자의 각막의 원추각막 발생 여부에 대한 정보일 수 있다. 일 예로, 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하면, 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막 및 각막 확장증 중 어느 하나의 결과값을 도출할 수 있다. The diagnostic assistance result may be information about whether keratoconus occurs in the subject's cornea. For example, if image data related to the subject's cornea is input into a diagnostic model, any one of the following results can be derived: keratoconus, suspected keratoconus, normal cornea, and corneal ectasia.

또한, 일 실시예에서, 단계 S3000에서, 진단 보조장치(200)는 각막관련 이미지 데이터와 함께, 수치화된 데이터를 진단모델에 입력하여 진단 결과를 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 보조장치(200)는 각막 관련 이미지 데이터와 함께 IHD, ISV와 같은 각막형성인자를 진단모델에 입력할 수 있고, 진단모델은 진단결과로서, 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막 및 각막 확장증 중 어느 하나의 결과값을 도출할 수 있다. 경우에 따라, 각막 관련 이미지 데이터뿐 아니라 수치화된 데이터가 함께 진단모델에 입력됨으로써, 진단 결과의 정확도가 향상될 수 있다.Additionally, in one embodiment, in step S3000, the diagnostic assistance device 200 may obtain a diagnostic result by inputting numerical data, along with cornea-related image data, into a diagnostic model. For example, the diagnostic assistance device 200 can input corneal formation factors such as IHD and ISV along with cornea-related image data into a diagnostic model, and the diagnostic model can be used as a diagnosis result, such as keratoconus, suspected keratoconus, and normal cornea. and corneal ectasia can be derived. In some cases, the accuracy of diagnostic results can be improved by inputting not only cornea-related image data but also numerical data into the diagnostic model.

또한, 도 16 및 도 17에 표시되지는 않았지만, 진단 보조장치(200)는 각막관련 이미지 데이터 대신 수치화된 데이터만을 진단모델에 입력할 수 있고 진단모델은 진단결과로서, 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막 및 각막 확장증 중 어느 하나의 결과값을 도출할 수도 있다.In addition, although not shown in FIGS. 16 and 17, the diagnostic assistance device 200 can input only numerical data into the diagnostic model instead of cornea-related image data, and the diagnostic model includes diagnostic results such as keratoconus, suspected keratoconus, The result of either normal cornea or corneal ectasia can be derived.

도 17을 참조하면, 원추각막 진단 보조 단계는 수치화된 검사 데이터를 기초한 각막 관련 이미지 데이터를 획득하는 단계(S1100) 및 각막 관련 이미지 데이터를 진단 모델에 입력하여, 진단 결과를 획득하는 단계(S3000)를 포함할 수 있다. 상기 원추각막 진단 보조 단계는 도 9에서 전술된 진단 보조 장치(200)에 의해 수행될 수 있다. Referring to FIG. 17, the keratoconus diagnosis assistance step includes acquiring cornea-related image data based on numerical test data (S1100) and inputting the cornea-related image data into a diagnostic model to obtain a diagnosis result (S3000). may include. The keratoconus diagnosis assistance step may be performed by the diagnosis assistance device 200 described above in FIG. 9 .

일 실시예에서 피검자의 수치화된 검사 데이터를 기초한 각막 관련 이미지 데이터는 도 9에서 전술된 데이터 입력부(201) 또는 데이터 생성부(203)에 의해 획득될 수 있다. 이는 예시일 뿐, 외부 장치에 의해 획득되어 전송받을 수도 있다.In one embodiment, cornea-related image data based on the subject's digitized test data may be acquired by the data input unit 201 or the data generation unit 203 described above in FIG. 9 . This is just an example, and can also be acquired and transmitted by an external device.

원추각막 진단 보조 단계는 도 16에 비하여, 수치화된 검사 데이터를 획득하는 단계(S1000)가 생략된 것일 수 있다. Compared to FIG. 16 , the keratoconus diagnosis assistance step may omit the step (S1000) of acquiring numerical test data.

진단 결과를 획득하는 단계(S3000)는 도 16과 중복되는 설명으로 생략한다. The step of obtaining the diagnosis result (S3000) is omitted as the description overlaps with that of FIG. 16.

2 실시예Example 2

도 18 내지 도 20은 원추각막 진단 보조의 일 실시예에 따른 도면이다. 18 to 20 are diagrams according to an embodiment of keratoconus diagnosis assistance.

도 18를 참조하면, 제1 진단 모델은 제1 입력 데이터를 입력받아 제1 출력값을 출력할 수 있다. 제1 진단 모델은 진단 보조 모델의 이진 분류 또는 다중 분류 형태일 수 있다. Referring to FIG. 18, the first diagnostic model may receive first input data and output a first output value. The first diagnostic model may be a binary classification or multi-classification form of the diagnostic assistance model.

일 실시예에서, 제1 진단 모델은 과거 진단 받은 피검자의 각막 관련 이미지 데이터를 기초로 학습될 수 있다. 제1 진단 모델의 학습 데이터는 과거 원추각막 판정을 받은 자의 각막 관련 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은자의 각막 관련 데이터 및 과거 정상각막 판정을 받은 자의 각막 관련 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어 학습 데이터는 과거 원추각막 판정을 받은 자의 각막 관련 이미지 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은 자의 각막 관련 이미지 데이터, 과거 정상 각막 판정을 받은 자의 각막 관련 이미지 데이터 및 과거 각막 확장증 판정을 받은 자의 각막 관련 이미지 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다. 제1 진단 모델의 학습 단계는 도 6에서 설명한 학습 단계(S100)가 그대로 적용될 수 있다. In one embodiment, the first diagnostic model may be learned based on image data related to the cornea of a subject who has been diagnosed in the past. The learning data of the first diagnostic model may include cornea-related data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, cornea-related data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, and cornea-related data of a person who was previously diagnosed with normal cornea. For example, the learning data includes cornea-related image data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, cornea-related image data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, cornea-related image data of a person who was previously diagnosed with normal cornea, and cornea-related image data of a person who was previously diagnosed with corneal ectasia. It may include one or more cornea-related image data. As for the learning step of the first diagnostic model, the learning step (S100) described in FIG. 6 may be applied as is.

도 19를 참조하면, 제1 진단 모델은 제1 입력 데이터를 입력 받아 제1 출력값을 출력할 수 있다. 그리고, 상기 제1 출력값이 어떤 값을 갖는지에 따라, 제2 진단 모델 또는 제3 진단 모델이 구동될 수 있다. 여기서, 제1 출력값은 서로 다른 두 개의 결과값일 수 있다.Referring to FIG. 19, the first diagnostic model may receive first input data and output a first output value. And, depending on what value the first output value has, a second diagnosis model or a third diagnosis model may be driven. Here, the first output value may be two different result values.

일 실시예에서, 제2 진단 모델 및 제3 진단 모델은 동시에 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 출력값이 어떤 값을 갖는지에 따라, 제2 진단 모델 또는 제3 진단 모델 중 어느 하나만이 동작될 수 있다.In one embodiment, the second diagnostic model and the third diagnostic model may not operate simultaneously. For example, depending on what value the first output value has, either the second diagnosis model or the third diagnosis model may be operated.

일 실시예에서, 제1 진단 모델은 피검자의 각막 관련 데이터를 기초로 피검자의 안구의 각막을 정상 각막 또는 원추 각막으로 분류할 수 있다. 즉, 제1 출력값은 정상각막(NM) 또는 원추각막(KC)일 수 있다. In one embodiment, the first diagnostic model may classify the cornea of the subject's eye as a normal cornea or keratoconus based on cornea-related data of the subject. That is, the first output value may be normal cornea (NM) or keratoconus (KC).

일 실시예에서, 제1 출력값이 정상각막(NM)인 경우, 제2 진단 모델이 동작할 수 있다. 이 경우, 제2 진단 모델에는 피검자의 각막 관련 데이터가 입력되고, 제2 진단 모델은 피검자의 각막 관련 데이터를 기초로, 제2 출력값으로써 상기 피검자의 각막이 정상각막(NM) 및 의심 원추각막(KCS) 중 어느 하나임을 출력할 수 있다. 즉, 제2 진단 모델은 피검자의 각막을 정상각막(NM) 또는 의심 원추각막(KCS)으로 분류할 수 있다. In one embodiment, when the first output value is a normal cornea (NM), the second diagnostic model may operate. In this case, the subject's cornea-related data is input to the second diagnostic model, and the second diagnostic model is based on the subject's cornea-related data, and as a second output value, the subject's cornea is classified as normal cornea (NM) and suspected keratoconus ( KCS) can be output. That is, the second diagnostic model can classify the subject's cornea as normal cornea (NM) or suspected keratoconus (KCS).

일 실시예에서, 제1 출력값이 원추각막(KC)인 경우, 제3 진단 모델이 동작할 수 있다. 이 경우, 제2 진단 모델에는 피검자의 각막 관련 데이터가 입력되고, 제3 진단 모델은 피검자의 각막 관련 데이터를 기초로, 제3 출력 값으로써 상기 피검자의 각막이 원추각막(KC) 및 각막 확장증(CE) 중 어느 하나임을 출력할 수 있다. 즉, 제3 진단 모델은 피검자의 각막을 원추각막(KC) 또는 각막 확장증(CE)으로 분류할 수 있다.In one embodiment, when the first output value is keratoconus (KC), a third diagnostic model may operate. In this case, the subject's cornea-related data is input to the second diagnostic model, and the third diagnostic model is based on the subject's cornea-related data, and as a third output value, the subject's cornea is diagnosed with keratoconus (KC) and corneal ectasia ( CE) can be output. That is, the third diagnostic model can classify the subject's cornea as keratoconus (KC) or corneal ectasia (CE).

또한, 제1 진단 모델은 피검자의 각막 관련 데이터를 입력하고 정상 각막 또는 원추 각막임을 출력하는 프로세스를 통해 학습될 수 있다. 제1 진단 모델의 학습 단계는 도 6에서 설명한 학습 단계(S100)가 그대로 적용될 수 있다.Additionally, the first diagnostic model may be learned through a process of inputting data related to the subject's cornea and outputting that the subject's cornea is a normal cornea or keratoconus. As for the learning step of the first diagnostic model, the learning step (S100) described in FIG. 6 may be applied as is.

제2 진단 모델은 정상 각막으로 분류된 각막 관련 데이터를 입력하고, 정상 각막 또는 의심 원추 각막을 출력하는 프로세스를 이용하여 학습될 수 있다. 즉, 제2 진단 모델은 제1 진단 모델보다 구체적인 피검자의 각막 상태를 분류할 수 있다. 제2 진단 모델의 학습 단계는 도 6에서 설명한 학습 단계(S100)가 그대로 적용될 수 있다.The second diagnostic model may be learned using a process of inputting cornea-related data classified as normal corneas and outputting normal corneas or suspected keratoconus. That is, the second diagnostic model can classify the subject's corneal condition more specifically than the first diagnostic model. As for the learning step of the second diagnostic model, the learning step (S100) described in FIG. 6 may be applied as is.

제3 진단 모델은 원추 각막으로 분류된 각막 관련 이미지 데이터를 입력하고, 원추 각막 또는 각막 확장증을 출력하는 프로세스를 이용하여 학습될 수 있다. 즉, 제3 진단 모델은 제1 진단 모델보다 구체적인 피검자의 각막 상태를 분류할 수 있다. 제3 진단 모델의 학습 단계는 도 6에서 설명한 학습 단계(S100)가 그대로 적용될 수 있다.The third diagnostic model may be learned using a process of inputting cornea-related image data classified as keratoconus and outputting keratoconus or corneal ectasia. That is, the third diagnostic model can classify the subject's corneal condition more specifically than the first diagnostic model. As for the learning step of the third diagnostic model, the learning step (S100) described in FIG. 6 may be applied as is.

도 20을 참조하면, 제1 진단 모델은 제1 입력 데이터를 입력 받아, 제1 출력값을 출력하고, 제4 진단 모델은 제1 진단 모델로부터 출력된 제1 출력값 및/또는 제1 입력 데이터와 함께 제2 입력 데이터를 입력 받아, 추후 발병 확률에 대한 결과값을 출력할 수 있다. 도 20의 진단 모델은 도 18 및 도 19에 설명된 진단 모델을 통해 출력되는 원추각막 발생 여부뿐만 아니라 추후 발병 예측 확률까지 제공하기 위함이다. 추후 발병 예측 확률을 제공함으로써, 피검자는 각막 또는 안구 관리에 주의를 기울일 수 있다. Referring to FIG. 20, the first diagnostic model receives first input data and outputs a first output value, and the fourth diagnostic model receives the first output value and/or the first input data output from the first diagnostic model. By receiving the second input data, a result value regarding the probability of future occurrence can be output. The diagnostic model of FIG. 20 is intended to provide not only whether keratoconus occurs, which is output through the diagnostic model described in FIGS. 18 and 19, but also the probability of future onset. By providing a predicted probability of future onset, subjects can pay attention to corneal or eye care.

일 실시예에서, 제1 진단 모델은 피검자의 안구의 각막을 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막, 각막 확장증 중 적어도 하나로 분류할 수 있다. 즉, 제1 출력값은 원추각막, 의심 원추각막, 정상각막, 각막 확장증 중 어느 하나를 나타낼 수 있다.In one embodiment, the first diagnostic model may classify the cornea of the subject's eye into at least one of keratoconus, suspected keratoconus, normal cornea, and corneal ectasia. That is, the first output value may indicate any one of keratoconus, suspected keratoconus, normal cornea, and corneal ectasia.

일 실시예에서, 제4 진단 모델은 제1 진단 모델로부터 출력된 제1 출력값과 별개인 제2 입력 데이터를 입력 받아, 추후 발병 확률에 대한 결과값을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 진단 모델은 제1 입력 데이터를 입력 받아, 제1 출력값으로 피검자가 정상 각막이라는 것을 나타내는 결과를 출력하고, 제4 진단 모델은 상기 제1 출력값 및/또는 피검자의 각막 관련 데이터와 함께 제2 입력 데이터를 입력받아 추후 원추각막이 발생될 확률을 출력할 수 있다.In one embodiment, the fourth diagnostic model may receive second input data that is separate from the first output value output from the first diagnostic model and output a result value regarding the probability of future onset. For example, the first diagnostic model receives first input data and outputs a result indicating that the subject has a normal cornea as a first output value, and the fourth diagnostic model receives the first output value and/or data related to the subject's cornea. Together with the second input data, the probability of developing keratoconus in the future can be output.

일 실시예에서, 제2 입력 데이터는 피검자의 문진 데이터를 포함할 수 있다. 피검자의 문진 데이터는 피검자의 문진 정보, 예를 들어, 생활 습관(눈을 비비는 습관 유무, 하루 눈을 비비는 횟수 등) 관련 정보, 보유 질환(아토피, 피부 질환, 안구 질환 등) 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제2 입력 데이터는 피검자의 유전자 관련 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 제1 입력 데이터가 각막 관련 이미지 데이터인 경우, 제2 입력 데이터는 전술한 수치화된 검사 데이터일 수 있다. 구체적인 예로서, 제2 입력 데이터는 다양한 장비로부터 획득된 데이터를 포함할 수 있으며, 일예로, 제2 입력 데이터는 전술한 WTW distance, ATA distance, ACD, STS distance, 동공크기, 전술한 각막형상인자(각막 곡률값, 각막 두께, 각막 높낮이, ISV, IVA, KI, CKI, Rmin, IHA, IHD, 중심부 각막 두께 등) 등을 포함할 수도 있다. 또한, 제1 입력 데이터가 피검자의 수치화된 검사 데이터인 경우, 제2 입력 데이터는 각막 관련 이미지 데이터일 수도 있다.In one embodiment, the second input data may include medical examination data of the subject. The subject's interview data may include the subject's interview information, for example, information related to lifestyle habits (whether there is a habit of rubbing the eyes, number of times of rubbing the eyes per day, etc.), and information related to diseases (atopy, skin disease, eye disease, etc.). You can. Additionally, the second input data may include information related to the subject's genes. Additionally, when the first input data is cornea-related image data, the second input data may be the numerical test data described above. As a specific example, the second input data may include data acquired from various equipment. For example, the second input data may include the above-described WTW distance, ATA distance, ACD, STS distance, pupil size, and the above-described corneal shape factor. (Corneal curvature value, corneal thickness, corneal height, ISV, IVA, KI, CKI, Rmin, IHA, IHD, central corneal thickness, etc.). Additionally, when the first input data is numerical test data of the subject, the second input data may be cornea-related image data.

도 20에는 제1 진단 모델과 제4 진단 모델을 분리하여 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 제4 진단 모델은 제1 진단 모델에 포함될 수 있다. 제1 입력 데이터 및 제2 입력 데이터를 제1 진단 모델에 입력하면, 제1 출력값과 이에 대응되는 추후 발병 확률을 출력할 수 있다.In FIG. 20, the first diagnosis model and the fourth diagnosis model are shown separately, but the present invention is not limited thereto, and the fourth diagnosis model may be included in the first diagnosis model. When the first input data and the second input data are input to the first diagnosis model, the first output value and the corresponding probability of future onset can be output.

Claims (14)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 인공 지능을 이용한 원추각막 진단 보조 장치에 있어서,
프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
피검자의 수치화된 검사 데이터들을 획득하고, - 상기 검사 데이터들은 상기 피검자의 각막의 형상에 관한 정보를 포함함 - ,
상기 수치화된 검사 데이터들을 제1 각막 관련 이미지 데이터들로 변환하고, - 상기 각막 관련 이미지 데이터들 각각은 미리 정해진 종횡비를 가짐 - ,
상기 제1 각막 관련 이미지 데이터들의 개수가 지정된 개수 미만인 경우, 상기 수치화된 검사 데이터들을 이용하여 추정 및 보간(interpolating)을 통해, 제2 각막 관련 이미지 데이터들을 생성하고,
상기 제1 각막 관련 이미지 데이터들 및 상기 제2 각막 관련 이미지 데이터들 각각의 상기 미리 정해진 종회비를 동일한 값으로 조정하고,
상기 동일한 값으로 조정된 종횡비를 갖는 상기 제1 각막 관련 이미지 데이터들 및 상기 제2 각막 관련 이미지 데이터들을 입력 데이터로써 제1 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출하며,
상기 원추각막 발생 여부는 원추각막(KC), 의심 원추각막(KCS), 정상각막(NM) 중 어느 하나로 분류되고,
상기 원추각막 발생 여부 검출 결과에 기초하여, 상기 피검자의 안구가 정상각막인 경우, 상기 피검자의 상기 수치화된 검사 데이터들 및 상기 피검자의 유전자 데이터를 제2 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 원추각막 발생 확률을 출력하고,
상기 수치화된 검사 데이터들은 WTW distance, ATA distance, ACD, STS distance, 동공크기, 또는 각막형상인자를 포함하고,
상기 각막형상인자는 각막 곡률값, 각막 두께, 각막 높낮이, ISV, IVA, KI, CKI, Rmin, IHA, IHD, 또는 중심부 각막 두께를 포함하는,
원추각막 진단 보조 장치.
In the keratoconus diagnostic assistance device using artificial intelligence performed by a computing device,
Including a processor;
The processor,
Obtaining quantified test data of the subject, wherein the test data includes information about the shape of the subject's cornea,
Converting the digitized inspection data into first cornea-related image data, each of the cornea-related image data having a predetermined aspect ratio,
If the number of first cornea-related image data is less than a specified number, generate second cornea-related image data through estimation and interpolation using the numerical inspection data,
Adjusting the predetermined aspect ratio of each of the first cornea-related image data and the second cornea-related image data to the same value,
Input the first cornea-related image data and the second cornea-related image data having the aspect ratio adjusted to the same value as input data to a first diagnostic model to detect whether keratoconus occurs in the subject's eye,
The occurrence of keratoconus is classified as keratoconus (KC), suspected keratoconus (KCS), or normal keratoconus (NM),
Based on the detection result of the occurrence of keratoconus, if the subject's eyeball is a normal cornea, the quantified test data of the subject and the subject's genetic data are input into a second diagnostic model to determine whether the subject's keratoconus is occurring. Print the probability,
The quantified test data include WTW distance, ATA distance, ACD, STS distance, pupil size, or corneal shape factor,
The corneal shape factor includes corneal curvature value, corneal thickness, corneal height, ISV, IVA, KI, CKI, Rmin, IHA, IHD, or central corneal thickness,
Keratoconus diagnostic aid device.
제1 항에 있어서,
상기 제1 진단 모델은,
과거 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터, 과거 의심 원추각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 및 과거 정상 각막 판정을 받은 자의 검사 데이터 중 어느 하나 이상을 포함한 이미지 데이터를 기초로 학습되는
원추각막 진단 보조 장치.
According to claim 1,
The first diagnostic model is,
Learned based on image data including one or more of the following: test data of a person who was previously diagnosed with keratoconus, test data of a person who was previously diagnosed with suspected keratoconus, and test data of a person who was previously diagnosed with normal cornea.
Keratoconus diagnostic aid device.
제1 항에 있어서,
상기 제1 각막 관련 이미지 데이터들은 제1 군 파라미터를 포함하고,
상기 수치화된 검사 데이터들은 제2 군 파라미터를 포함하며,
상기 제1 군 파라미터는 상기 제2 군 파라미터를 기초로 생성되고,
상기 제1 군 파라미터는 상기 수치화된 검사 데이터들을 측정하는 검사 장비에서 정의되지 않는 파라미터를 나타내며,
상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부의 결과에 대한 정확도는,
상기 제1 군 파라미터를 포함하는 데이터가 상기 제1 진단 모델에 입력된 경우가 상기 제2 군 파라미터를 포함하는 데이터가 상기 제1 진단 모델에 입력된 경우보다 높은
원추각막 진단 보조 장치.
According to claim 1,
The first cornea-related image data includes a first group parameter,
The quantified test data include a second group parameter,
The first group parameter is generated based on the second group parameter,
The first group parameters represent parameters that are not defined in the inspection equipment that measures the numerical inspection data,
The accuracy of the results of whether keratoconus occurs in the subject's eye is,
The case where data including the first group parameter is input into the first diagnostic model is higher than when data including the second group parameter is input into the first diagnostic model.
Keratoconus diagnostic aid device.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1 각막 관련 이미지 데이터들과 함께 상기 수치화된 검사 데이터를 상기 제1 진단 모델에 입력하여 상기 피검자의 안구에 원추각막 발생 여부를 검출하는,
원추각막 진단 보조 장치.
According to paragraph 3,
The processor,
Inputting the numerical test data together with the first cornea-related image data into the first diagnostic model to detect whether keratoconus occurs in the subject's eye,
Keratoconus diagnostic aid device.
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