KR102668650B1 - Diagnosis Adjuvant Systems and Method for Developmental Hip Dysplasia - Google Patents
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Abstract
발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법으로, 고관절 전체 초음파 영상으로부터 발달성 고관절을 결정하는 5개 지점에 대한 1차 판별지점을 결정하는 단계; 상기 결정된 1차 판별지점 각각에 대하여 정확한 판별지점인 2차 판별지점을 재결정하는 단계; 및 상기 재결정된 2차 판별지점을 연결한 직선을 고관절 전체 초음파 영상에 오버레이하여 표시하는 단계를 포함하며, 상기 1차 판별지점을 결정하는 단계 및 상기 2차 판별지점을 재결정하는 단계는 인공지능에 의한 기계학습으로 수행되는 것을 특징으로 하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법이 제공된다. An assistive method for diagnosing developmental hip dysplasia, comprising: determining a primary discrimination point for five points for determining a developmental hip joint from an ultrasound image of the entire hip joint; Re-determining a secondary discrimination point that is an accurate discrimination point for each of the determined primary discrimination points; And a step of overlaying and displaying a straight line connecting the re-determined secondary discrimination points on the entire hip joint ultrasound image, wherein the step of determining the first discrimination point and the step of re-determining the secondary discrimination point are performed using artificial intelligence. An assistive method for diagnosing developmental hip dysplasia is provided, which is performed using machine learning.
Description
본 발명은 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인공지능을 이용하여 초음파 영상으로부터 발달성 고관절 이형성증을 효과적으로 진단할 수 있는 발달성 고관절 이형성증 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a diagnostic assistance system and method for developmental hip dysplasia, and more specifically, to a diagnostic system and method for developmental hip dysplasia that can effectively diagnose developmental hip dysplasia from ultrasound images using artificial intelligence.
발달성 고관절 이형성증은 태아 시기부터 나타나는 고관절의 불안정성, 아탈구, 탈구, 또는 비구 이형성증을 포함한 발달성 병변을 말하는 것으로, 선천성 고관절 탈구로 더 잘 알려져 있으나, 탈구의 발생 시점 및 고관절 탈구 정도 등 여러 상황을 표현하기에 부적합하여 불안정한 고관절, 아탈구된 고관절, 탈구된 고관절 등을 모두 포함할 수 있는 용어인 발달성 고관절 이형성증으로 불리고 있다.Developmental hip dysplasia refers to developmental lesions including instability, subluxation, dislocation, or acetabular dysplasia of the hip joint that appear from the fetal period. It is better known as congenital hip dislocation, but there are various situations such as the time of occurrence of dislocation and the degree of hip dislocation. It is called developmental hip dysplasia, a term that can include unstable hip joints, subluxated hip joints, and dislocated hip joints.
검사방법으로는 이학적 검사, 발로 검사, 방사선 소견 등이 있으며, 생후 4~6개월 이전에는 초음파 검사가 가장 정확한 검사법이다. 관절의 탈구 여부, 탈구 정도, 탈구 유발 여부, 비구 이형성 정도 등 유용한 정보를 얻을 수 있다. 조기 진단 및 신생아 선별 검사(screening test)로 사용되며, 보장구 등을 이용하여 치료 경과를 계속적으로 감시하는데 사용된다. 그러나, 검사 결과가 민감하기 때문에 특히 신생아에서는 판독에 유의하여야 한다.Test methods include physical examination, foot examination, and radiological findings, and the most accurate test method is ultrasound before 4 to 6 months of age. Useful information can be obtained, such as whether the joint is dislocated, the degree of dislocation, whether dislocation is caused, and the degree of acetabular dysplasia. It is used as an early diagnosis and newborn screening test, and is used to continuously monitor the progress of treatment using braces. However, because the test results are sensitive, caution must be taken when interpreting them, especially in newborns.
따라서, 발달성 고관절 이형성증에 대한 정확하고 효과적인 진단은 특히 신생아나 유아에는 매우 절실하나, 현재까지는 진단전문가의 육안과 경험에 의지하는 상황이다. Therefore, accurate and effective diagnosis of developmental hip dysplasia is very urgent, especially in newborns and infants, but so far, it relies on the visual observation and experience of diagnostic experts.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 초음파 영상 판독에 있어 어려움이 있는 발달성 고관절 이형성증 진단을 보조하는 방법과 시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a method and system to assist in the diagnosis of developmental hip dysplasia, which has difficulty in interpreting ultrasound images.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법으로, 고관절 전체 초음파 영상으로부터 발달성 고관절을 결정하는 5개 지점에 대한 1차 판별지점을 결정하는 단계; 상기 결정된 1차 판별지점 각각에 대하여 정확한 판별지점인 2차 판별지점을 재결정하는 단계; 및 상기 재결정된 2차 판별지점을 연결한 직선을 고관절 전체 초음파 영상에 오버레이하여 표시하는 단계를 포함하며, 상기 1차 판별지점을 결정하는 단계 및 상기 2차 판별지점을 재결정하는 단계는 인공지능에 의한 기계학습으로 수행되는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법을 제공한다. In order to solve the above problem, the present invention provides a method for assisting in the diagnosis of developmental hip dysplasia, which includes the steps of determining a primary discrimination point for five points that determine a developmental hip joint from an ultrasound image of the entire hip joint; Re-determining a secondary discrimination point that is an accurate discrimination point for each of the determined primary discrimination points; And a step of overlaying and displaying a straight line connecting the re-determined secondary discrimination points on the entire hip joint ultrasound image, wherein the step of determining the first discrimination point and the step of re-determining the secondary discrimination point are performed using artificial intelligence. Provides an assistive method for diagnosing developmental hip dysplasia performed through machine learning.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법은, 상기 제 1 판별지점을 결정하는 단계 전, 외부로부터 초음파 영상을 실시간으로 입력받는 단계를 더 포함하며, 상기 실시간으로 입력받은 초음파 영상에 대하여 상기 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 방법이 실시간으로 수행된다. In one embodiment of the present invention, the method of assisting in diagnosing developmental hip dysplasia further includes receiving an ultrasound image from an external source in real time before determining the first discrimination point, wherein the ultrasound image received in real time is The diagnostic assistance method for developmental hip dysplasia is performed on images in real time.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 5개 지점은 3개의 제 1지점 내지 제 3 지점과, 상기 3 지점으로부터 분기되는 제 4 내지 제 5 지점으로 이루어지며, 제 1 지점과 제 2지점은 장골(Iliac Bone)의 중심을 지나는 지점으로 정하고, 제 3 지점은 장골(Iliac Bone)이 대퇴골두(Femoral Head) 밑으로 지나 꺾이는 부분에 위치하며, 제 4 지점은 관절순(labrum) 끝에 위치시키고, 제 5 판별지점은 장골(Iliac Bone)이 끝나는 하얀 지점에 위치한다. In one embodiment of the present invention, the five points are composed of three first to third points and fourth to fifth points branching from the three points, and the first and second points are the ilium ( The point passing through the center of the iliac bone is determined, the third point is located where the ilium passes under the femoral head and is bent, the fourth point is located at the end of the labrum, and the third point is located at the end of the labrum. 5 The discrimination point is located at the white point where the iliac bone ends.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 판별지점, 제 2 판별지점과 제 3 판별지점을 이은 선이 우측 하단 방향의 대각선의 형태일 경우 앞쪽(Anterior)으로 구별하고, 제 2 판별지점이 제 1 판별지점과 제 3 판별지점보다 아래에 위치해 있을 경우 뒤쪽(Posterior)으로 구별한다. In one embodiment of the present invention, if the line connecting the first, second, and third discrimination points is in the form of a diagonal line toward the bottom right, it is distinguished as anterior, and the second discrimination point is the front. If it is located below the 1st discrimination point and the 3rd discrimination point, it is distinguished as posterior.
본 발명은 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템으로, 외부 초음파 영상 기기; 및 상기 외부 초음파 영상기기로부터 영상을 수신받아 발달성 고관절 이형성증 진단 보조하는 영상을 실시간으로 출력하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기를 포함하며, 여기에서 상기 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기는, 상기 외부 초음파 영상기기로부터 실시간으로 영상정보를 입력받아 화면에 출력하는 영상표시부; 상술한 방법에 따라 제 1 판별지점 및 제 2 판별지점을 결정하는 판별지점결정부; 상기 판별지점결정부에 의하여 결정된 제 2 판별지점을 연결한 직선을 상기 화면에 출력된 영상정보에 오버레이하여 표시하는 판별지점표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템을 제공한다. The present invention is a diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia, which includes an external ultrasound imaging device; and a developmental hip dysplasia diagnostic assistance imaging device that receives images from the external ultrasound imaging device and outputs images assisting in the diagnosis of developmental hip dysplasia in real time, wherein the developmental hip dysplasia diagnostic assistance imaging device includes: An image display unit that receives image information in real time from an external ultrasound imaging device and outputs it on the screen; a discrimination point determination unit that determines a first discrimination point and a second discrimination point according to the above-described method; Provided is a diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia, comprising a discrimination point display unit that displays a straight line connecting the second discrimination point determined by the discrimination point determination unit by overlaying it on the image information output on the screen.
본 발명은 초음파 영상 판독에 있어 어려움이 있는 발달성 고관절 이형성증 진단시 이를 보조하는 또 다른 영상기반 인공지능 진단보조 시스템과 방법을 제공한다. 이로써 신생아 또는 유아의 발달성 고관절 이형성증 진단시 그 정확도를 향상시킬 수 있다. The present invention provides another image-based artificial intelligence diagnostic assistance system and method that assists in diagnosing developmental hip dysplasia, which has difficulty interpreting ultrasound images. This can improve the accuracy when diagnosing developmental hip dysplasia in newborns or infants.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 보조 방법의 단계도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발달성 고관절을 결정하는 5개의 판별지점을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템의 모식도이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템의 모식도이다. 1 is a step diagram of a diagnostic assistance method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating five discrimination points for determining developmental hip joints according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a diagnostic assistance system according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are schematic diagrams of a diagnostic assistance system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed as unconditionally limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor of the present invention should not use the terms or words in order to explain his invention in the best way. The concepts of various terms can be appropriately defined and used.
더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Furthermore, it should be noted that these terms and words should be interpreted with meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not used with the intention of specifically limiting the content of the present invention.
이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.It should be noted that these terms are defined in consideration of various possibilities of the present invention.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Additionally, in this specification, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates a different meaning.
또한, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.Additionally, it should be noted that even if similarly expressed in plural, it may have a singular meaning.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as “including” another component, it does not exclude any other component, but includes any other component, unless specifically stated to the contrary. It could mean that you can do it.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있다.Furthermore, when a component is described as being “installed within or connected to” another component, this component may be installed in direct connection or contact with the other component.
또한, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있다.In addition, they may be installed at a certain distance, and in the case where they are installed at a certain distance, there may be a third component or means for fixing or connecting the component to another component. .
한편, 상기 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Meanwhile, it should be noted that the description of the third component or means may be omitted.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when a component is described as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no third component or means is present.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Likewise, other expressions that describe the relationship between each component, such as "between" and "immediately between", or "neighboring" and "directly neighboring", have the same meaning. It should be interpreted as
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용된다.In addition, in this specification, terms such as "one side", "other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc. refer to one component with respect to another component. It is used to clearly distinguish from elements.
하지만, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.However, it should be noted that the meaning of the corresponding component is not limited by such a term.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 한다.In addition, in this specification, terms related to position such as “top”, “bottom”, “left”, “right”, etc., if used, should be understood as indicating the relative position of the corresponding component in the corresponding drawing.
또한, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니 된다.Additionally, unless the absolute location is specified, these location-related terms should not be understood as referring to the absolute location.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다.Moreover, in the specification of the present invention, terms such as “… unit”, “… unit”, “module”, “device”, etc., when used, mean a unit capable of processing one or more functions or operations.
이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.It should be noted that this can be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to this specification, the size, position, connection relationship, etc. of each component constituting the present invention is exaggerated, reduced, or omitted in order to convey the idea of the present invention sufficiently clearly or for convenience of explanation. It may be described, and therefore its proportions or scale may not be exact.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, for example, known technologies including prior art, may be omitted.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 초음파 영상 판독에 있어 어려움이 있는 발달성 고관절 이형성증 진단시 이를 보조하는 또 다른 영상기반 인공지능 진단보조 시스템과 방법을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides another image-based artificial intelligence diagnostic assistance system and method that assists in diagnosing developmental hip dysplasia that has difficulty interpreting ultrasound images.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 보조 방법의 단계도이다. 1 is a step diagram of a diagnostic assistance method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발달성 고관절 이형성 진단 보조 방법은, 고관절 전체 초음파 영상으로부터 발달성 고관절을 결정하는 5개의 1차 판별지점을 결정하는 단계; 상기 결정된 1차 판별지점 각각에 대하여 정확한 판별지점인 2차 판별지점을 재결정하는 단계; 상기 재결정된 2차 판별지점을 연결한 직선을 고관절 전체 초음파 영상에 오버레이하여 표시하며, 상기 1차 판별지점을 결정하는 단계 및 상기 제 2 판별지점을 재결정하는 단계는 인공지능에 의한 기계학습으로 수행된다. Referring to Figure 1, the method of assisting in the diagnosis of developmental hip dysplasia according to an embodiment of the present invention includes the steps of determining five primary discrimination points for determining developmental hip joint from an ultrasound image of the entire hip joint; Re-determining a secondary discrimination point that is an accurate discrimination point for each of the determined primary discrimination points; A straight line connecting the re-determined secondary discrimination points is overlaid and displayed on the entire ultrasound image of the hip joint, and the step of determining the first discrimination point and the step of re-determining the second discrimination point are performed by machine learning using artificial intelligence. do.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템과 방법은 발달성 고관절 이형성증의 진단 시 중요한 5개 지점을 실시간 진단 영상에 오버레이하여 표시함으로써 진단을 보조한다. That is, the diagnostic assistance system and method according to an embodiment of the present invention assists diagnosis by overlaying and displaying five important points on a real-time diagnostic image when diagnosing developmental hip dysplasia.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발달성 고관절을 결정하는 5개의 판별지점을 설명하는 도면이다. Figure 2 is a diagram illustrating five discrimination points for determining developmental hip joints according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 5개 지점은 3개의 지점(제 1 지점 내지 제 3 지점)과, 상기 3개의 지점으로부터 분기되는 2개의 지점(제 4 내지 제 5 지점)으로 이루어진다. 도 2에서 1 내지 3의 번호는 제 1 내지 제 3지점을 나타내며, b는 제 4 지점, a는 제 5 지점을 나타낸다.Referring to Figure 2, in one embodiment of the present invention, the five points are three points (first to third points) and two points branching from the three points (fourth to fifth points). It consists of In Figure 2, numbers 1 to 3 represent the first to third points, b represents the fourth point, and a represents the fifth point.
이 중 제 1 지점과 제 2지점은 장골(Iliac Bone)의 중심을 지나는 지점으로 정하고 제 3 지점은 장골(Iliac Bone)이 대퇴골두(Femoral Head) 밑으로 지나 꺾이는 부분에 위치하며, 제 4 지점은 관절순(labrum) 끝에 위치시키고, 제 5 판별지점은 장골(Iliac Bone)이 끝나는 하얀 지점에 위치하도록 한다. Among these, the first and second points are determined as the point passing through the center of the iliac bone, the third point is located where the iliac bone passes under the femoral head and is bent, and the fourth point is is located at the end of the labrum, and the fifth discrimination point is located at the white point where the iliac bone ends.
본 발명은 발달성 고관절 이형성 진단 보조를 위하여 2 단계의 인공지능을 이용하여 제 1 내지 5 지점의 정확한 위치를 결정하는데, 먼저, 5개 지점을 영역으로 추정하여 이를 “1차 판별지점”으로 결정한다. 즉, 정확한 판별지점을 위하여 먼저 해당되는 위치로 추정되는 영상 특징점을 중심으로 일정 영역을 1차 판별지점으로 기계학습 방식으로 판단한다(Gloabl Detection AI). The present invention determines the exact location of points 1 to 5 using two-stage artificial intelligence to assist in diagnosing developmental hip dysplasia. First, the five points are estimated as an area and determined as the “primary discrimination point.” do. In other words, in order to determine an accurate discrimination point, a certain area is first determined as the primary discrimination point using a machine learning method centered on the image feature point estimated to be the corresponding location (Global Detection AI).
이후, 해당된 1차 판별지점(영역) 각각에 대하여 또 다른 기계학습으로 2차 판별지점을 상기 1차 판별지점(영역) 내에 정확하게 결정하며(Local Detection AI), 이를 위하여 기존에 학습된 영상정보를 활용, 이를 기계 학습에 적용한다. Afterwards, the secondary discrimination point is accurately determined within the first discrimination point (area) through another machine learning for each of the corresponding primary discrimination points (areas) (Local Detection AI), and for this purpose, previously learned image information is used. and apply it to machine learning.
이후 2차 판별지점을 순차적으로 연결한 직선을 도 2에 도시된 바와 같이 상기 초음파 영상 위에 오버레이하여 표시한다. 이로써 진단 전문가는 실시간으로 입력받는 영상으로부터 5개의 판별지점(2차 판별지점)을 연결한 직선과, 그 각도를 통하여 발달성 고관절 이형성증을 효과적으로 판단할 수 있다. Afterwards, straight lines sequentially connecting the secondary discrimination points are overlaid and displayed on the ultrasound image, as shown in FIG. 2. As a result, diagnostic experts can effectively determine developmental hip dysplasia through the straight line connecting the five discrimination points (secondary discrimination points) from the image input in real time and the angle thereof.
즉, 가능한 표준 영상을 촬영할 수 있도록 골반선을 의미하는 3개의 판별지점이 이루는 각을 계산하여 각이 175~185도 사이일 경우 standard, 이 외의 범위일 경우 non-standard로 분류하여 실시간으로 정보를 표시한다. 특히 non-standard는 앞쪽(Anterior)과 뒤쪽(Posterior)으로 구분하여 표시한다. 예를 들어, 상기 제 1 판별지점, 제 2 판별지점과 제 3 판별지점을 이은 선이 우측 하단 방향의 대각선의 형태일 경우 Anterior로 구별하고, 제 2 판별지점이 제 1 판별지점과 제 3 판별지점보다 아래에 위치해 있을 경우 Posterior로 구별한다. In other words, in order to capture as standard an image as possible, the angle formed by the three discrimination points representing the pelvic line is calculated, and if the angle is between 175 and 185 degrees, it is classified as standard, and if it is outside this range, it is classified as non-standard and the information is provided in real time. Display. In particular, non-standard items are marked as anterior and posterior. For example, if the line connecting the first, second, and third discrimination points is in the form of a diagonal line toward the bottom right, it is distinguished as Anterior, and the second discrimination point is between the first and third discrimination points. If it is located below the point, it is distinguished as Posterior.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템의 모식도이다. Figure 3 is a schematic diagram of a diagnostic assistance system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템은, 외부 초음파 영상 기기(100); 및 상기 외부 초음파 영상기기로부터 영상을 수신받아 발달성 고관절 이형성증 진단 보조하는 영상을 실시간으로 출력하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기(200)를 포함하며, 여기에서 상기 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기(200)는, 상기 외부 초음파 영상기기(100)로부터 실시간으로 영상정보를 입력받아 화면에 출력하는 영상표시부(210); 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따라 제 1 판별지점 및 제 2 판별지점을 결정하는 판별지점결정부(220); 상기 판별지점결정부(220)에 의하여 결정된 제 2 판별지점을 연결한 직선을 상기 화면에 출력된 영상정보에 오버레이하여 표시하는 판별지점표시부(230)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the diagnostic assistance system according to an embodiment of the present invention includes an external ultrasound imaging device 100; and a developmental hip dysplasia diagnostic assistance imaging device 200 that receives images from the external ultrasound imaging device and outputs images assisting in the diagnosis of developmental hip dysplasia in real time, wherein the developmental hip dysplasia diagnostic assistance imaging device (200) includes an image display unit 210 that receives image information in real time from the external ultrasound imaging device 100 and outputs it on the screen; A determination point determination unit 220 that determines a first determination point and a second determination point according to any one of claims 1 to 3; It includes a discrimination point display unit 230 that displays a straight line connecting the second discrimination point determined by the discrimination point determination unit 220 by overlaying it on the image information output on the screen.
여기에서 상기 판별지점결정부(220)는 기계 학습된 영상정보로부터 판별지점을 결정하며, 이는 도 1에서 설명한 바와 같다. Here, the discrimination point determination unit 220 determines the discrimination point from machine-learned image information, as described in FIG. 1.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단보조 시스템의 모식도이다. 4 and 5 are schematic diagrams of a diagnostic assistance system according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 5를 참조하면, 촬영되는 위치에 따라 골반선을 의미하는 판별지점이 이루는 각은 색을 달리하여 실시간으로 입력받는 초음파 영상에 표시된다. Referring to Figures 4 and 5, the angle formed by the discrimination point, which means the pelvic line, is displayed in an ultrasound image input in real time in different colors depending on the location of the image.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 시스템을 통하여, 실시간 가이드를 통해 촬영된 표준 영상으로부터 AI가 예측한 5점을 자동으로 표시하고 좌표를 추출하여, 제 1 지점과 제 3 지점이 이어지는 선을 기준으로, 제 3 지점과 제 4 지점을 연결한 선의 각도, 그리고 지점 3과 지점 5를 연결한 선의 각도를 표시해 줌으로써 발달성 고관절 이형성증 진단을 보조한다. That is, through the auxiliary system according to an embodiment of the present invention, the 5 points predicted by AI are automatically displayed and the coordinates are extracted from the standard image captured through a real-time guide, and a line connecting the first point and the third point is drawn. Based on , it assists in diagnosing developmental hip dysplasia by displaying the angle of the line connecting points 3 and 4, and the angle of the line connecting point 3 and point 5.
이상 본 발명에 따른 진단보조 방법 및 장치는, 초음파 영상 판독에 있어 어려움이 있는 발달성 고관절 이형성증 진단시 이를 보조하는 또 다른 영상기반 정보를 제공한다. 이로써 신생아 또는 유아의 발달성 고관절 이형성증 진단시 그 정확도를 향상시킬 수 있다. The diagnostic assistance method and device according to the present invention provides another image-based information to assist in diagnosing developmental hip dysplasia, which has difficulty interpreting ultrasound images. This can improve the accuracy when diagnosing developmental hip dysplasia in newborns or infants.
Claims (5)
고관절 전체 초음파 영상으로부터 발달성 고관절을 결정하는 5개 지점에 대한 1차 판별지점을 결정하는 단계;
상기 결정된 1차 판별지점 각각에 대하여 정확한 판별지점인 2차 판별지점을 재결정하는 단계; 및
상기 재결정된 2차 판별지점을 연결한 직선을 고관절 전체 초음파 영상에 오버레이하여 표시하는 단계를 포함하며,
상기 1차 판별지점을 결정하는 단계 및 상기 2차 판별지점을 재결정하는 단계는 인공지능에 의한 기계학습으로 수행되며,
상기 1차 판별지점을 결정하는 단계는 영상 특징점을 중심으로 상기 5개 지점으로 추정되는 일정영역을 1차 판별지점으로 판단하며,
상기 2차 판별지점을 재결정하는 단계는, 상기 결정된 1차 판별지점인 일정 영역 각각에 대하여 또 다른 기계학습으로 판별한 지점을 상기 2차 판별지점으로 결정하며,
상기 5개 지점은 상기 결정된 2차 판별지점이며,
상기 5개의 지점은 3개의 제 1지점 내지 제 3 지점과, 상기 3 지점으로부터 분기되는 제 4 내지 제 5 지점으로 이루어지며,
제 1 지점과 제 2지점은 장골(Iliac Bone)의 중심을 지나는 지점으로 정하고, 제 3 지점은 장골(Iliac Bone)이 대퇴골두(Femoral Head) 밑으로 지나 꺾이는 부분에 위치하며, 제 4 지점은 관절순(labrum) 끝에 위치시키고, 제 5 지점은 장골(Iliac Bone)이 끝나는 하얀 지점에 위치하며,
상기 제 1 지점, 제 2 지점과 제 3지점을 이은 선이 우측 하단 방향의 대각선의 형태일 경우 Anterior로 구별하고, 제 2 지점이 제 1 지점과 제 3 지점보다 아래에 위치해 있을 경우 Posterior로 구별하는 것을 특징으로 하는, 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템의 사용방법.As a method of using the diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia,
Determining the first discrimination point for five points for determining a developing hip joint from the entire hip joint ultrasound image;
Re-determining a secondary discrimination point that is an accurate discrimination point for each of the determined primary discrimination points; and
A step of overlaying and displaying a straight line connecting the re-determined secondary discrimination points on the entire hip joint ultrasound image,
The step of determining the primary discrimination point and the step of re-determining the secondary discrimination point are performed through machine learning using artificial intelligence,
In the step of determining the first discrimination point, a certain area estimated to be the five points centered on the image feature point is judged as the first discrimination point,
In the step of re-determining the secondary discrimination point, for each certain area that is the determined primary discrimination point, a point determined by another machine learning is determined as the secondary discrimination point,
The above five points are the secondary discrimination points determined above,
The five points consist of three first to third points and fourth to fifth points branching from the three points,
The first and second points are determined as the point passing through the center of the iliac bone, the third point is located at the point where the iliac bone passes under the femoral head and is bent, and the fourth point is It is located at the end of the labrum, and the fifth point is located at the white point where the iliac bone ends.
If the line connecting the first, second, and third points is in the form of a diagonal line toward the bottom right, it is classified as Anterior, and if the second point is located below the first and third points, it is classified as Posterior. A method of using a diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia, characterized in that:
상기 제 1차 판별지점을 결정하는 단계 전, 외부로부터 초음파 영상을 실시간으로 입력받는 단계를 더 포함하며,
상기 실시간으로 입력받은 초음파 영상에 대하여 제 1항에 따른 방법이 실시간으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템의 사용방법.The method of claim 1, wherein the method of using the diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia comprises:
Before determining the first discrimination point, it further includes receiving an ultrasound image from an external source in real time,
A method of using a diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia, characterized in that the method according to claim 1 is performed in real time on the ultrasound image input in real time.
외부 초음파 영상 기기; 및
상기 외부 초음파 영상기기로부터 영상을 수신받아 발달성 고관절 이형성증 진단 보조하는 영상을 실시간으로 출력하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기를 포함하며,
여기에서 상기 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 영상기기는,
상기 외부 초음파 영상기기로부터 실시간으로 영상정보를 입력받아 화면에 출력하는 영상표시부;
제 1항 또는 제 2항에 따른 방법을 수행하여 상기 1차 판별지점 및 2차 판별지점을 연속적으로 결정하는 판별지점결정부;
상기 판별지점결정부에 의하여 결정된 2차 판별지점을 연결한 직선을 상기 화면에 출력된 영상정보에 오버레이하여 표시하는 판별지점표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템. As a diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia,
external ultrasound imaging device; and
It includes a developmental hip dysplasia diagnostic assistance imaging device that receives images from the external ultrasound imaging device and outputs images in real time to assist in the diagnosis of developmental hip dysplasia,
Here, the assistive imaging device for diagnosing developmental hip dysplasia is,
An image display unit that receives image information in real time from the external ultrasound imaging device and outputs it on a screen;
a determination point determination unit that performs the method according to claim 1 or 2 to continuously determine the first and second determination points;
A diagnostic assistance system for developmental hip dysplasia, comprising a discrimination point display unit that overlays and displays a straight line connecting the secondary discrimination points determined by the discrimination point determination unit on the image information output on the screen.
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