KR102684605B1 - System and method for analyzing upper gastrointestinal endoscopy image, and a recording medium having computer readable program for executing the method - Google Patents
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Abstract
상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템은 해부학적 위치 맵 설정부, 이미지 획득부, 해부학적 위치 라벨 판단부, 해부학적 위치 맵 출력부, 및 해부학적 관찰 경로 출력부를 포함한다. 해부학적 위치 맵 설정부는 촬영하고자 하는 상부위장관의 해부학적 위치들의 라벨 리스트를 설정하고, 이미지 획득부는 상부위장관 내시경 삽입관 끝부분에 부착된 카메라에서 이미지를 획득하여 해부학적 위치 라벨 판단부에 전달하며, 해부학적 위치 라벨 판단부(130)는 전달된 이미지로부터 해부학적 위치의 라벨을 판단하고, 해부학적 위치 맵 출력부는 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력한다. 또한, 해부학적 관찰 경로 출력부에서는 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 정보를 출력한다.The upper gastrointestinal endoscopy image analysis system includes an anatomical location map setting unit, an image acquisition unit, an anatomical location label determination unit, an anatomical location map output unit, and an anatomical observation path output unit. The anatomical position map setting unit sets a label list of anatomical positions of the upper gastrointestinal tract to be photographed, and the image acquisition unit acquires images from a camera attached to the end of the upper gastrointestinal endoscope insertion tube and transmits them to the anatomical position label determination unit. , the anatomical position label determination unit 130 determines the label of the anatomical position from the transmitted image, and the anatomical position map output unit outputs the anatomical position map using the determined label of the anatomical position. Additionally, the anatomical observation path output unit outputs the path along which anatomical observation was made during the endoscopic procedure and accompanying information on the anatomical location map.
Description
본 발명은 인체에 내시경을 삽입하여, 식도, 위, 십이지장 구부를 직접 영상으로 관찰하여 병변을 진단, 치료하는 상부위장관 내시경의 영상 분석 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부위장관의 내시경 촬영을 효과적으로 완결성 있게 촬영하고 분석할 수 있도록 상부위장관 내시경 이미지 분석 정보를 제공하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an upper gastrointestinal endoscope image analysis technology for diagnosing and treating lesions by inserting an endoscope into the human body and directly observing the esophagus, stomach, and duodenum bulb through images. More specifically, it relates to an upper gastrointestinal endoscope image analysis technology that effectively performs endoscopic imaging of the upper gastrointestinal tract. This relates to a system that provides upper gastrointestinal endoscopy image analysis information so that it can be photographed and analyzed with completeness.
상부위장관 내시경(Upper Gastrointestinal Endoscopy) 시술은 인체에 내시경을 삽입하여, 식도, 위, 십이지장 구부를 직접 이미지를 관찰하여 병변을 진단 및 치료하는 방법이다. 내시경이 시행되는 동안 해부학적 위치에 대하여 맹점이 발생하지 않도록 상세한 관찰과 사진 촬영은 매우 중요하며, 특히, 촬영된 사진들은 의료진들간의 의견 교환, 병변의 추적 관찰, 교육, 수검자에 대한 설명, 향후 내시경의 정도 관리 및 잠재적인 의료 소송 대응 등의 이유로 매우 중요한 의미를 갖는다.Upper Gastrointestinal Endoscopy is a method of diagnosing and treating lesions by inserting an endoscope into the human body and directly observing images of the esophagus, stomach, and duodenal bulb. During endoscopy, detailed observation and photography are very important to avoid blind spots regarding the anatomical location. In particular, the photographs taken are used for exchange of opinions among medical staff, follow-up observation of lesions, education, explanations to examinees, and future use. It is very important for reasons such as quality control of endoscopes and response to potential medical lawsuits.
이러한 이유로, 유럽소화기내시경학회에서는 내시경 정도 관리를 위하여 병변이 없는 경우에도 식도, 위, 십이지장의 주요 부위에서 최소 8장에서 10장 이상의 이미지를 촬영하도록 권고하고 있다.For this reason, the European Society of Gastrointestinal Endoscopy recommends taking at least 8 to 10 images from major areas of the esophagus, stomach, and duodenum, even when there are no lesions, to manage the endoscopic quality.
또한, 대한소화기내시경학회에서는 전문의 자격 취득 후, 수백차례(위내시경 1,000예, 대장내시경 150예 정도) 지도자 입회하에 시술하도록 하고 있을 만큼, 내시경 시술은 많은 숙련도를 필요로 하고 있다.In addition, endoscopic procedures require a lot of skill, as the Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy requires that the procedure be performed hundreds of times (approximately 1,000 cases of gastroscopy and 150 cases of colonoscopy) in the presence of a specialist after obtaining a specialist qualification.
상기와 같이, 내시경술을 시행하는 동안, 주요 해부학적 위치에 대한 맹점이 발생하지 않도록, 올바른 삽입, 정확한 관찰, 적절한 사진촬영을 위한 학술적 지침이 제공되고 있고, 정도 관리에 적합한 내시경 사진 촬영 및 시술의 중요성을 강조하고 있다.As mentioned above, academic guidelines are provided for correct insertion, accurate observation, and appropriate photography to avoid blind spots in key anatomical locations during endoscopic surgery, and endoscopic photography and procedures suitable for quality control are provided. emphasizes the importance of
그러나, 종래 기술에서는, 맹점없이 완결성 있는 내시경의 해부학적인 관찰이 전적으로 시행하는 의료진의 경험과 숙련도에 의존하고 있으며, 이러한 이유로, 많은 경험이 축적되지 않은 내시경 시술 의료진에게는 맹점없이 완결성 있는 시술을 위하여 더 많은 시간과 노력이 필요하게 된다.However, in the prior art, complete anatomical observation with an endoscope without blind spots is entirely dependent on the experience and skill of the performing medical staff. For this reason, endoscopic medical staff who do not have much experience are required to perform the procedure thoroughly without blind spots. It requires a lot of time and effort.
다시 말해, 종래에는 상부위장관 내시경 촬영시, 병변이 없는 경우에도 다수의 특정한 해부학적 위치에서 이미지를 촬영하도록 하는 상부위장관 내시경 이미지 촬영 권고안과 의료진의 각각의 경험에 따라 식도, 위, 십이지장 구부 등 상부위장관의 해부학적 위치에서 이미지를 촬영하였다.In other words, when performing upper gastrointestinal endoscopy, conventional upper gastrointestinal endoscopic imaging recommendations require images to be taken at multiple specific anatomical locations even when there is no lesion, and the upper part of the esophagus, stomach, duodenum, etc. according to each experience of the medical staff. Images were taken at anatomical locations in the gastrointestinal tract.
따라서, 많은 경험이 축적되지 않은 내시경 시술 의료진에게는 정확한 시술을 위하여 촬영해야 하는 해부학적 위치와 관찰 경로를 지속적으로 염두에 두고 촬영해야 할 뿐만 아니라, 삽입 단계와 회수 단계에서의 관찰 경로에 따른 이미지 촬영 계획에 대하여 시술시 지속적으로 생각하고 판단해야 하므로 더 많은 시간과 비용이 필요하다. Therefore, endoscopic medical staff who do not have much experience must not only keep in mind the anatomical location and observation path that must be taken for accurate procedures, but also take images according to the observation path during the insertion and retrieval stages. Because you have to continuously think and judge about the plan during the procedure, more time and money are required.
때로는, 숙련된 의료진의 경우에도 삽입과 회수 단계에서 특정한 해부학적 위치에서의 이미지 촬영을 놓치는 경우가 있으며, 이로 인하여 발생하는 특정한 해부학적 위치에서의 이미지 누락은 내시경 정도 관리의 저하를 야기하게 된다.Sometimes, even experienced medical staff miss capturing images at a specific anatomical location during the insertion and retrieval stage, and missing images at a specific anatomical location results in a decrease in the quality control of the endoscope.
본 발명에서는, 종래의 기술에서 제기되는 문제점을 해결하여, 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 시간 정보를 출력함으로써, 내시경 시술시 삽입 단계에서 놓친 해부학적 위치 또는 병변 의심 영역 등에 대한 관찰 경로 정보를 시각화하여 제공하고, 의료진은 이를 참고하여 회수 단계에서 의료진은 완결성 있는 내시경 검사를 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. In the present invention, the problems raised in the prior art are solved by solving the problems raised in the prior art, by outputting the path along which anatomical observation was made during the endoscopic procedure and the accompanying time information on the anatomical location map, so that the anatomical location or lesion missed at the insertion stage during the endoscopic procedure The purpose is to visualize and provide observation route information for suspicious areas, etc., and to enable medical staff to refer to this and perform a complete endoscopic examination at the retrieval stage.
또한, 상부위장관 내시경 시술 후, 촬영한 이미지를 분석하는 단계에서도, 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 시간 정보를 출력함으로써, 내시경 시술시 삽입 단계 및 회수 단계에서 촬영한 각각의 이미지의 해부학적 분포 정보와 소요 시간에 따른 행동 분석할 수 있게 함으로써, 추후, 내시경 시술에서 각각의 의료진이 완결성과 효율성을 갖춘 내시경 검사를 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, even in the stage of analyzing images taken after upper gastrointestinal endoscopy, the path through which anatomical observation was made during the endoscopic procedure and accompanying time information are output to the anatomical location map, so that images are taken at the insertion and retrieval stages during the endoscopic procedure. The purpose is to enable each medical staff to perform endoscopic examinations with completeness and efficiency in future endoscopic procedures by enabling analysis of the anatomical distribution information of each image and the behavior according to the time required.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템은 해부학적 위치 맵 설정부, 이미지 획득부, 해부학적 위치 라벨 판단부, 해부학적 위치 맵 출력부, 및 해부학적 관찰 경로 출력부를 포함한다.To achieve the above object, the upper gastrointestinal endoscopy image analysis system according to the present invention includes an anatomical location map setting unit, an image acquisition unit, an anatomical location label determination unit, an anatomical location map output unit, and an anatomical observation path output unit. do.
이와 같은 구성에 의하면, 내시경 이미지가 출력되는 화면 또는 내시경 시스템의 임의의 위치에 해부학적 위치 맵과 관찰 경로를 출력함으로써, 삽입 단계와 회수 단계에서 획득한 이미지의 해부학적 위치 맵과 관찰 경로를 시각화하여 제공함으로써, 의료진은 이를 참고하여 회수 단계에서 의료진은 완결성 있는 내시경 검사를 수행할 수 있게 된다.According to this configuration, the anatomical position map and observation path are output on the screen where the endoscopic image is output or at a random location of the endoscope system, thereby visualizing the anatomical position map and observation path of the images acquired in the insertion and retrieval stages. By providing this, the medical staff can refer to this and perform a complete endoscopic examination at the retrieval stage.
또한, 상부위장관 내시경 시술 후, 촬영한 이미지를 분석하는 단계에서, 저장된 이미지에 대하여 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력하는 것과 함께, 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 시간 정보를 출력함으로써, 내시경 시술시 삽입 단계 및 회수 단계에서 촬영한 각각의 이미지의 해부학적 분포 정보와 소요 시간에 따른 행동 분석할 수 있게 함으로써, 추후, 내시경 시술에서 각각의 의료진이 완결성과 효율성을 갖춘 내시경 검사를 수행할 수 있게 된다.In addition, in the step of analyzing the captured image after the upper gastrointestinal endoscopy, the label of the anatomical position determined for the stored image is used to output it to the anatomical position map, and the anatomy during the endoscopic procedure is displayed on the anatomical position map. By outputting the path of observation and accompanying time information, it is possible to analyze the anatomical distribution information of each image taken during the insertion and retrieval stages during the endoscopic procedure and the behavior according to the time required, which can be used later in the endoscopic procedure. Each medical staff member will be able to perform endoscopic examinations with completeness and efficiency.
이때, 해부학적 위치 맵 설정부에서 내시경 시술에서 관찰해야 할 주요 해부학적 위치를 다수 유형의 해부학적 모식도와 해부학적 위치 라벨들을 조합하여 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상부위장관 내시경 분야의 의료진에게 익숙하고 직관적인 해부학적 위치 맵을 설정할 수 있으므로, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있게 된다.At this time, in the anatomical position map setting unit, the main anatomical positions to be observed during the endoscopic procedure can be set by combining multiple types of anatomical diagrams and anatomical position labels. According to this configuration, an anatomical location map that is familiar and intuitive to medical staff in the field of upper gastrointestinal endoscopy can be set, thereby increasing user convenience.
또한, 임의의 해부학적인 위치들에 대한 위치 맵 뿐만 아니라, 주요 해부학적 촬영 위치를 구획화하여 보다 단순화된 위치에 대한 상부위장관의 해부학적 위치 맵을 설정할 수 있도록 하여 더욱 용이하게 위치 맵을 설정할 수 있게 된다.In addition, in addition to location maps for arbitrary anatomical locations, it is possible to set up an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract for more simplified locations by compartmentalizing major anatomical imaging locations, making it easier to set up a location map. do.
해부학적 위치 라벨 판단부에서는 인공지능 알고리즘을 사용하여 이미지 획득부에서 전달된 이미지에 대하여 이미지의 위치 라벨을 판단한다. 이미지의 위치 라벨을 판단하기 위해 사용되는 인공지능 알고리즘은 핸드 크레프트(hand-crafted) 특징을 추출하여 사용하는 방법, 또는, 딥 러닝(deep learning)을 사용하는 방법 등 다수의 인공지능 알고리즘을 적용하여 실시할 수 있다.The anatomical position label determination unit uses an artificial intelligence algorithm to determine the position label of the image transmitted from the image acquisition unit. The artificial intelligence algorithm used to determine the location label of an image is a method of extracting and using hand-crafted features, or a method using deep learning, by applying a number of artificial intelligence algorithms. It can be implemented.
해부학적 위치 맵 출력부는 해부학적 위치 라벨 판단부에서 판단하여 전달된 위치 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵을 표시하여 출력한다. 해부학적 위치 맵에 미리 설정된 위치에 대하여 이미지 획득 여부를 판단하여 위치 맵에 출력하고, 또한, 해부학적 위치 맵에 미리 설정되지 않은 위치에서 획득된 이미지에 대해서도 위치 맵에 출력한다. The anatomical location map output unit displays and outputs an anatomical location map using the location label determined and delivered by the anatomical location label determination unit. It determines whether or not an image is acquired for a location preset in the anatomical location map and outputs it on the location map. Additionally, images acquired at a location not preset in the anatomical location map are also output to the location map.
이와 같은 구성에 의하면, 이미 설정된 해부학적 위치에서 이미지 촬영이 누락되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 병변으로 의심되거나 추가적인 관찰이 필요한 유의미한 영역의 관찰 여부를 인지할 수 있게 되어, 내시경 시술의 정도 관리를 향상할 수 있게 된다.With this configuration, it is possible to prevent missing images from an already established anatomical location, and it is also possible to recognize whether a significant area is suspected to be a lesion or requires additional observation, thereby managing the quality of the endoscopic procedure. can be improved.
본 발명에 의하면, 상부위장관 내시경 시술시 획득한 이미지에 대하여 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력하는 것과 함께, 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 시간 정보를 출력함으로써, 내시경 시술시 삽입 단계에서 놓친 해부학적 위치 또는 병변 의심 영역 등에 대한 관찰 경로 정보를 시각화하여 제공하고, 의료진은 이를 참고하여 회수 단계에서 의료진은 완결성 있는 내시경 검사를 수행할 수 있게 된다.According to the present invention, the anatomical position label determined for the image acquired during the upper gastrointestinal endoscopy is output to the anatomical position map, and the anatomical position map includes the path where anatomical observation was made during the endoscopic procedure. By outputting auxiliary time information, the observation path information for anatomical locations or suspected lesion areas missed during the insertion stage during endoscopic procedures is visualized and provided, and the medical staff can refer to this to perform a complete endoscopic examination at the retrieval stage. It becomes possible.
또한, 상부위장관 내시경 시술 후, 촬영한 이미지를 분석하는 단계에서, 저장된 이미지에 대하여 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력하는 것과 함께, 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 시간 정보를 출력함으로써, 내시경 시술시 삽입 단계 및 회수 단계에서 촬영한 각각의 이미지의 해부학적 분포 정보와 소요 시간에 따른 행동 분석할 수 있게 함으로써, 추후, 내시경 시술에서 각각의 의료진이 완결성과 효율성을 갖춘 내시경 검사를 수행할 수 있게 된다.In addition, in the step of analyzing the captured image after the upper gastrointestinal endoscopy, the label of the anatomical position determined for the stored image is used to output it to the anatomical position map, and the anatomy during the endoscopic procedure is displayed on the anatomical position map. By outputting the path of observation and accompanying time information, it is possible to analyze the anatomical distribution information of each image taken during the insertion and retrieval stages during the endoscopic procedure and the behavior according to the time required, which can be used later in the endoscopic procedure. Each medical staff member will be able to perform endoscopic examinations with completeness and efficiency.
이때, 해부학적 위치 맵에 미리 설정된 위치에 대하여 이미지 획득 여부를 판단하여 위치 맵에 출력할 뿐만 아니라, 해부학적 위치 맵에 미리 설정되지 않은 위치에서 획득된 이미지에 대해서도 위치 맵에 출력함으로써, 병변으로 의심되거나 추가적인 관찰이 필요한 유의미한 영역의 관찰을 용이하게 진행 수 있게 된다.At this time, not only does it determine whether or not an image is acquired for a location preset in the anatomical location map and output it to the location map, but it also outputs an image acquired in a location not preset in the anatomical location map to the location map, thereby detecting the lesion. It is possible to easily observe significant areas that are suspicious or require additional observation.
또한, 내시경 시술 의료진에게 익숙한 간단한 모식도 및 펼친 모식도를 사용하여 의료진의 각각의 경험에 익숙한 해부학적 위치를 설정할 수 있게 함으로써, 직관적인 시술이 가능하도록 하여, 더욱 용이하고 신속하게 내시경 관찰을 할 수 있게 된다.In addition, by using simple schematic diagrams and expanded diagrams familiar to endoscopic medical staff, it is possible to set anatomical positions familiar to each medical staff's experience, enabling intuitive procedures and enabling easier and faster endoscopic observation. do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 내시경 시술시 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 내시경 이미지 분석 시스템이 수행하는 분석 방법의 개략적인 흐름도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 내시경 시술 후 촬영한 이미지를 분석할 때, 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 블록도.
도 4는 도 3의 실시예에 따른 내시경 시술 후, 촬영한 이미지를 분석할 때, 내시경 이미지 분석 시스템이 수행하는 분석 방법의 개략적인 흐름도.
도 5는 상부위장관의 해부학적 위치 라벨과 설명의 예시를 나타낸 표.
도 6 및 도 7은 상부위장관의 간단한 모식도 및 펼친 모식도의 예시를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 각각 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵의 예시 도면, 및 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 예시 도면.
도 10 및 도 11은 각각 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 출력 예시 도면, 및 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 출력 예시 도면.
도 12 내지 도 14는 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 및 관찰 경로의 설정, 삽입, 회수 단계의 출력 예시 도면.
도 15 내지 도 17은 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 및 관찰 경로의 설정, 삽입, 회수 단계의 출력 예시 도면.1 is a schematic block diagram of an endoscopic image analysis system during an endoscopic procedure, according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic flowchart of an analysis method performed by the endoscopic image analysis system of Figure 1;
Figure 3 is a schematic block diagram of an endoscopic image analysis system when analyzing images taken after an endoscopic procedure, according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic flowchart of an analysis method performed by an endoscopic image analysis system when analyzing an image taken after an endoscopic procedure according to the embodiment of FIG. 3.
Figure 5 is a table showing examples of anatomical location labels and descriptions of the upper gastrointestinal tract.
Figures 6 and 7 show examples of simple and expanded schematic diagrams of the upper gastrointestinal tract.
Figures 8 and 9 are, respectively, an example view of an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram, and an example view of an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram.
10 and 11 are diagrams showing an example output of an anatomical position map of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram and an example diagram of an anatomical position map output of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram, respectively.
12 to 14 are diagrams illustrating output examples of the steps of setting, inserting, and retrieving an anatomical location map and observation path of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram.
Figures 15 to 17 are diagrams showing example outputs of the setting, insertion, and retrieval stages of an anatomical location map and observation path of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 내시경 시술시 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 흐름도이다. 도 1에서 내시경 이미지 분석 시스템(100)은 해부학적 위치 맵 설정부(110), 이미지 획득부(120), 해부학적 위치 라벨 판단부(130), 해부학적 위치 맵 출력부(140), 및 해부학적 관찰 경로 출력부(150)를 포함한다. FIG. 1 is a schematic block diagram of an endoscopic image analysis system during an endoscopic procedure, according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic flowchart of an endoscopic image analysis system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the endoscopic
해부학적 위치 맵 설정부(110)는 촬영하고자 하는 상부위장관의 해부학적 위치들의 라벨 리스트를 설정하고, 이미지 획득부(120)는 상부위장관 내시경 삽입관 끝부분에 부착된 카메라에서 이미지를 획득하여 해부학적 위치 라벨 판단부(130)에 전달하며, 해부학적 위치 라벨 판단부(130)는 전달된 이미지로부터 해부학적 위치의 라벨을 판단하고, 해부학적 위치 맵 출력부(140)는 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력한다. 또한, 해부학적 관찰 경로 출력부(150)에서는 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 정보를 출력한다.The anatomical position
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 내시경 시술 후 촬영한 이미지를 분석할 때, 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시술 후, 촬영한 이미지를 분석할 때, 내시경 이미지 분석 시스템의 개략적인 흐름도이다.Figure 3 is a schematic block diagram of an endoscopic image analysis system when analyzing images taken after an endoscopic procedure according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a schematic block diagram of an endoscopic image analysis system taken after an endoscopic procedure according to an embodiment of the present invention. This is a schematic flowchart of the endoscopic image analysis system when analyzing one image.
도 3에서 내시경 이미지 분석 시스템(300)은 해부학적 위치 맵 설정 정보 획득부(310), 저장 이미지 획득부(320), 해부학적 위치 라벨 판단부(330), 해부학적 위치 맵 출력부(340), 해부학적 관찰 경로 출력부(350)를 포함한다. In FIG. 3, the endoscopic
우선, 해부학적 위치 맵 설정 정보와 저장된 이미지를 읽어들여 해부학적 위치 라벨 판단부(330)에 전달하며, 해부학적 위치 라벨 판단부(330)는 전달된 이미지로부터 해부학적 위치의 라벨을 판단하며, 해부학적 위치 맵 출력부(340)는 판단된 해부학적 위치의 라벨을 사용하여 해부학적 위치 맵에 출력한다. 해부학적 관찰 경로 출력부(350)에서는 해부학적 위치 맵에 내시경 시술시 해부학적 관찰이 이루어진 경로와 부속적인 정보를 출력한다.First, the anatomical location map setting information and the stored image are read and transmitted to the anatomical location
상부위장관 내시경 촬영은 인체에 소형 카메라가 부착된 내시경 삽입관을 삽입하여, 식도, 위, 십이지장 구부를 직접 이미지를 관찰하여 병변을 진단, 치료하는 검사 방법이다. Upper gastrointestinal endoscopy is a method of diagnosing and treating lesions by inserting an endoscope with a small camera into the human body and directly observing images of the esophagus, stomach, and duodenum.
내시경 시술의 정도 관리를 위하여 상부위장관 내시경 검사가 적절히 시행되었음을 검증하기 위하여, 상부위장관 내시경 촬영시, 병변이 없는 경우에도, 다수의 특정한 해부학적 위치에서 이미지를 촬영하는 것은, 의료진들간의 의견 교환, 병변의 추적 관찰, 교육, 수검자에 대한 설명, 향후 내시경의 정도 관리 및 잠재적인 의료 소송 대응 등의 이유로 매우 중요한 의미를 갖는다. In order to verify that upper gastrointestinal endoscopy has been appropriately performed to control the quality of endoscopic procedures, it is necessary to take images at multiple specific anatomical locations even when there is no lesion during upper gastrointestinal endoscopy, to exchange opinions among medical staff, It is very important for reasons such as follow-up of lesions, education, explanation to examinees, quality management of future endoscopy, and response to potential medical lawsuits.
상기와 같이, 상부위장관 내시경 촬영시, 시술을 시행하는 의료진은 각각의 경험과 정도 관리를 위한 학회의 권고안에 따라서, 내시경 시술 과정에서 관찰해야 할 주요 해부학적 위치를 생각하여 계획하여 시술하게 되는데, 의료진이 기본적으로 계획하고 있는 관찰해야 할 주요 해부학적 위치를 해부학적 위치 맵 설정부(110)에서 미리 지정하여 설정한다.As above, when performing upper gastrointestinal endoscopy, the medical staff performing the procedure plans and performs the procedure by considering the main anatomical locations to be observed during the endoscopic procedure, according to each experience and the society's recommendations for quality control. The main anatomical positions to be observed, which are basically planned by the medical staff, are designated and set in advance in the anatomical position
해부학적 위치 맵 설정부(110)에서 관찰해야 할 주요 해부학적 위치를 설정하기 위해서는 상부위장관의 해부학적 라벨 리스트를 사용하거나, 해부학적 모식도와 라벨을 함께 사용하여 설정할 수 있다. 도 5는 상부위장관의 해부학적 위치 라벨과 설명의 예시를 나타낸 표이고, 도 6 및 도 7은 상부위장관의 간단한 모식도 및 펼친 모식도의 예시를 나타낸 도면이다. To set the main anatomical positions to be observed in the anatomical position
도 5 내지 도 7에서 나타낸 해부학적 위치 라벨과 모식도를 사용하여, 도 8 및 도 9에서와 같이, 관찰하고자 특정한 임의의 해부학적 위치들에 대한 상부위장관의 해부학적 위치 맵을 설정할 수 있다. 도 8 및 도 9는 각각 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵의 예시 도면, 및 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 예시 도면이다.Using the anatomical location labels and schematic diagrams shown in FIGS. 5 to 7, an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract can be established for any specific anatomical locations to be observed, as shown in FIGS. 8 and 9. Figures 8 and 9 are, respectively, an example view of an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram, and an example view of an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram.
해부학적 위치 라벨 판단부(130)에서는 이미지 획득부(120)에서 전달된 이미지에 대하여, 인공지능 알고리즘을 통해 해당 이미지의 위치 라벨을 판단하여 해부학적 위치 맵 출력부에 전달한다. 해당 이미지의 위치 라벨을 판단하는 방법은, 해당 이미지의 핸드 크레프트(hand-crafted) 특징을 추출하여 사용하는 방법, 또는, 딥 러닝(deep learning)을 사용하는 방법 등 다수의 인공지능 알고리즘을 적용하여 실시할 수 있다.The anatomical location
해부학적 위치 맵 출력부(140)에서는, 획득된 이미지에 대하여 해부학적 위치 라벨 판단부(130)에서 판단하여 전달된 위치 라벨에 대하여, 앞서 설정된 해부학적 위치 맵 설정부(110)에 설정된 라벨과 일치하는 경우, 도 10 및 도 11에서와 같이 표시하여 출력한다. In the anatomical position
도 10 및 도 11은 각각 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 출력 예시 도면, 및 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 출력 예시 도면이다. 도 10 및 도 11에서, 녹색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되고 이미지 획득이 된 위치, 적색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되고 이미지 획득이 되지 않은 위치, 황색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되지 않고 이미지 획득이 된 위치를 각각 나타낸다.Figures 10 and 11 are diagrams showing an example output of an anatomical position map of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram and an example diagram of an anatomical position map output of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram, respectively. In Figures 10 and 11, a green circle is a location where an anatomical location map is set and an image is acquired, a red circle is a location where an anatomical location map is set and an image is not acquired, and a yellow circle is a location where an anatomical location map is not set. It indicates the location where the image was acquired.
상기와 같이, 상부위장관의 해부학적 위치 맵을 출력하는 것과 더불어, 내시경 시술시, 해부학적 위치 맵 설정 및 내시경 삽입 및 회수 단계에서의 관찰 경로 출력의 예시를 도 12 내지 도 17에 나타내었다.As described above, in addition to outputting the anatomical position map of the upper gastrointestinal tract, examples of the observation path output during the anatomical position map setting and endoscope insertion and retrieval stages during endoscopic procedures are shown in Figures 12 to 17.
도 12 내지 도 14는 간단한 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 및 관찰 경로의 설정, 삽입, 회수 단계의 출력 예시 도면이고, 도 15 내지 도 17은 펼친 모식도를 사용한 상부위장관의 해부학적 위치 맵 및 관찰 경로의 설정, 삽입, 회수 단계의 출력 예시 도면이다.Figures 12 to 14 are illustrations of an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using a simple schematic diagram and output examples of the observation path setting, insertion, and retrieval steps, and Figures 15 to 17 are an anatomical location map of the upper gastrointestinal tract using an expanded schematic diagram. and an example output diagram of the observation path setting, insertion, and retrieval steps.
도 12 내지 도 17에서, 녹색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되고 이미지 획득이 된 위치, 적색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되고 이미지 획득이 되지 않은 위치, 황색 원은 해부학적 위치 맵 설정이 되지 않고 이미지 획득이 된 위치를 각각 나타내며, 화살표는 해부학적 관찰 경로를 나타낸다. In Figures 12 to 17, the green circle is a location where the anatomical location map is set and an image is acquired, the red circle is a location where the anatomical location map is set and the image is not acquired, and the yellow circle is a location where the anatomical location map is not set. Each location where the image was acquired is indicated, and the arrow indicates the anatomical observation path.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.Although the present invention has been described in terms of some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereby, but should extend to modifications and modifications of the above embodiments as supported by the claims.
100, 300: 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템
110: 해부학적 위치 맵 설정부
120: 이미지 획득부
130, 330: 해부학적 위치 라벨 판단부
140, 340: 해부학적 위치 맵 출력부
150, 350: 해부학적 관찰 경로 출력부
310:: 해부학적 위치 맵 설정 정보 획득부
320: 저장 이미지 획득부100, 300: Upper gastrointestinal endoscopy image analysis system
110: Anatomical location map setting unit
120: Image acquisition unit
130, 330: Anatomical location label determination unit
140, 340: Anatomical location map output unit
150, 350: Anatomical observation path output unit
310:: Anatomical location map setting information acquisition unit
320: Storage image acquisition unit
Claims (12)
상기 상부위장관의 내시경 이미지를 획득하는 이미지 획득부;
상기 획득된 이미지에 대응하는 상기 라벨의 설정 여부를 판단하는 해부학적 위치 라벨 판단부;
상기 획득된 이미지에 대응하여 설정된 라벨이 판단되는 경우 판단된 라벨을 출력하는 해부학적 위치 맵 출력부; 및
상기 출력되는 라벨들에 대응하는 이미지 획득 순서 정보를 포함하는 경로 정보를 출력하는 해부학적 관찰 경로 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
an anatomical location map setting unit that sets labels corresponding to at least some anatomical locations of the upper gastrointestinal tract;
An image acquisition unit that acquires an endoscopic image of the upper gastrointestinal tract;
an anatomical position label determination unit that determines whether the label corresponding to the acquired image is set;
an anatomical location map output unit that outputs the determined label when the label set corresponding to the acquired image is determined; and
An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system comprising an anatomical observation path output unit that outputs path information including image acquisition order information corresponding to the output labels.
상기 해부학적 위치들에 대응하여 미리 설정된 라벨 정보를 획득하는 해부학적 위치 맵 설정 정보 획득부; 및
미리 저장된 상기 상부위장관의 내시경의 저장 이미지를 획득하는 저장 이미지 획득부를 더 포함하고,
상기 해부학적 위치 라벨 판단부는 획득된 상기 저장 이미지에 대응하는 상기 라벨의 설정 여부를 판단하고,
상기 해부학적 위치 맵 출력부는 상기 저장 이미지에 대응하는 라벨을 출력하며,
상기 해부학적 관찰 경로 출력부는 상기 출력되는 라벨들에 대응하는 저장 이미지의 촬영 순서 정보를 포함하는 경로 정보를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
an anatomical location map setting information acquisition unit that acquires preset label information corresponding to the anatomical locations; and
Further comprising a storage image acquisition unit that acquires a pre-stored storage image of the endoscope of the upper gastrointestinal tract,
The anatomical position label determination unit determines whether the label corresponding to the acquired stored image is set,
The anatomical location map output unit outputs a label corresponding to the stored image,
The anatomical observation path output unit further outputs path information including shooting order information of stored images corresponding to the output labels.
상기 해부학적 관찰 경로 출력부는 상기 출력되는 라벨들의 출력 시간 정보를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
The upper gastrointestinal endoscopy image analysis system wherein the anatomical observation path output unit further outputs output time information of the output labels.
상기 라벨의 출력은 미리 설정된 해부학적 위치 맵상에 수행되는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system, characterized in that the output of the label is performed on a preset anatomical location map.
상기 라벨의 설정은 미리 설정된 해부학적 라벨 리스트를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system, wherein the label is set using a preset anatomical label list.
상기 라벨의 설정은 미리 설정된 해부학적 모식도를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system, wherein the label is set using a preset anatomical diagram.
상기 라벨의 설정 여부 판단은 인공지능 알고리즘에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system, wherein the determination of whether the label is set is performed by an artificial intelligence algorithm.
상기 해부학적 위치 맵 출력부는 상기 설정된 라벨들 중 상기 획득된 이미지에 대응한다고 판단되지 않은 라벨들에 대해 상기 판단된 라벨들과 구별하여 더 출력하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 1,
The anatomical location map output unit further outputs labels that are not determined to correspond to the acquired image among the set labels, distinguishing them from the determined labels.
상기 해부학적 위치 맵 출력부는 상기 상부위장관의 해부학적 위치들 중 대응하여 라벨이 설정되지 않은 해부학적 위치들에 대해 이미지가 획득되는 경우 획득된 이미지에 대응하여 상기 출력된 라벨들과 구별되는 라벨을 더 출력하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 8,
The anatomical location map output unit outputs a label that is distinct from the output labels in response to the acquired image when an image is acquired for anatomical locations in the upper gastrointestinal tract for which no corresponding label has been set. An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system characterized by further output.
상기 해부학적 관찰 경로 출력부는 상기 상부위장관의 해부학적 위치들 중 대응하여 라벨이 설정되지 않은 해부학적 위치들에 대해 이미지가 획득되는 경우에 출력되는 라벨에 대해서도 출력되는 라벨들에 대응하는 이미지 획득 순서 정보를 포함하는 경로 정보를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 시스템.
In claim 9,
The anatomical observation path output unit performs an image acquisition procedure corresponding to the labels output when images are acquired for anatomical positions for which no corresponding labels are set among the anatomical positions of the upper gastrointestinal tract. An upper gastrointestinal endoscopy image analysis system characterized in that it further outputs path information including information.
상부위장관의 적어도 일부 해부학적 위치들에 대응하여 라벨들을 설정하는 해부학적 위치 맵 설정 단계;
상기 상부위장관의 내시경 이미지를 획득하는 이미지 획득 단계;
상기 획득된 이미지에 대응하는 상기 라벨의 설정 여부를 판단하는 해부학적 위치 라벨 판단 단계;
상기 획득된 이미지에 대응하여 설정된 라벨이 판단되는 경우 판단된 라벨을 출력하는 해부학적 위치 맵 출력 단계; 및
상기 출력되는 라벨들에 대응하는 이미지 획득 순서 정보를 포함하는 경로 정보를 출력하는 해부학적 관찰 경로 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 이미지 분석 방법.
An upper gastrointestinal endoscopic image analysis method performed by an upper gastrointestinal endoscopic image analysis system, comprising:
An anatomical location map setting step of setting labels corresponding to at least some anatomical locations of the upper gastrointestinal tract;
An image acquisition step of acquiring an endoscopic image of the upper gastrointestinal tract;
An anatomical location label determination step of determining whether the label corresponding to the acquired image is set;
an anatomical location map output step of outputting the determined label when the label set corresponding to the acquired image is determined; and
An upper gastrointestinal endoscopic image analysis method comprising an anatomical observation path output step of outputting path information including image acquisition order information corresponding to the output labels.
A recording medium recording a computer-readable program for executing the method of claim 11.
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