KR20200056540A - 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법 - Google Patents

안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 보건 의료 계역에서 지속적으로 성장하고 있는 빅데이터 기술을 활용하여 안저 사진으로 황반변성을 진단함으로써 의료기관의 경쟁력 향상과 의료진들의 업무 효율성 증진시키고, 안구 특징을 추출하여 분류 및 진단한 후, 이를 통해 의료진에게 황반변성 질환 유무 및 연령, 성별, 진행 상태, 질환 특징에 대한 정보를 제공을 통한 수준이 높은 의료 서비스 제공할 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법에 관한 것이다.

Description

안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법 {Macroscopic diagnosis system based on fundus photography}
본 발명은 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 보건 의료 계역에서 지속적으로 성장하고 있는 빅데이터 기술을 활용하여 안저 사진으로 황반변성을 진단함으로써 의료기관의 경쟁력 향상과 의료진들의 업무 효율성 증진시키고, 안구 특징을 추출하여 분류 및 진단한 후, 이를 통해 의료진에게 황반변성 질환 유무 및 연령, 성별, 진행 상태, 질환 특징에 대한 정보를 제공을 통한 수준이 높은 의료 서비스 제공할 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법에 관한 것이다.
황반은 망막의 중심부에 위치한 신경조직으로 시세포의 대부분이 이곳에 모여 있으며, 물체의 상이 맺히는 곳으로 중심시력을 담당한다. 황반변성은 나이가 들면서 진행되는 경우가 많은 안구질환으로 황반 부분에 변성이 일어나 시력장애를 일으키는 질환으로, 발병 초기에는 시야가 흐려지고 가까운 곳의 시력이 뒤틀려서 보이다가 나중에는 실명에 이르게 된다.
나이관련 황반변성(age-related macular degeneration: AMD)은 나이가 들면서 망막의 황반부에 여러 가지 변화가 동반되어 생기는 질병이다. 선진국에서는 성인 실명의 가장 주된 원인이며 나이가 증가함에 따라 발생율이 증가한다. 우리나라에서도 앞으로 노인 인구가 증가함에 따라서 그 발생 빈도는 더욱 증가하리라 예상된다. 황반은 망막이라고 하는 신경 조직의 중심 부위를 말하는데, 빛 자극에 반응하는 광수용체 세포가 밀집되어 있어서 중심 시력을 담당한다. 나이가 들어감에 따라 황반부 광수용체 세포가 소실되어 시력 장애를 일으키는 질환을 나이관련 황반변성이라 한다. AMD는 망막, 망막색소상피층(RPE), Bruch's membrane, 맥락막에 영향을 미치는 퇴행성 질병이다.
AMD는 건성 또는 비삼출성 형태와 습성 또는 삼출성 형태로 나눌 수 있다. AMD의 대부분을 차지하는 비삼출성 형태는 망막에 드루젠이나 망막색소상피의 위축과 같은 병변이 생긴 경우를 말한다. 이는 보통 심한 시력상실을 유발하지는 않지만 습성 형태로 발전할 수 있다. 삼출성 형태는 망막 밑에 맥락막 신생혈관이 자라는 경우이다. 이러한 신생혈관은 황반부에 삼출물, 출혈 등을 일으켜서 광수용체를 손상시키고 그에 따라 중심시력을 저하시켜, 치료를 하지 않을 경우 대부분 0.1 이하의 법적 실명을 초래한다. 삼출성 형태의 황반변성은 진행속도가 매우 빨라서 수 주 안에 시력이 급속히 나빠지는 경우가 많다. 나이관련 황반변성은 일반적으로 일단 시력장애가 시작되면 이전의 시력을 회복할 수 없는 경우가 많으므로 조기 발견이 매우 중요하다. 조기 발견은 안과의사에 의한 정기적인 안과 검진을 통해서 가능하며 안저검사를 포함한 안과적 검진으로 나이관련 황반변성이 의심되면, 형광안저혈관조영술, 빛간섭단층촬영 등의 안과 정밀검사들을 시행하여 확진할 수 있다. 치료방법에는 레이저광응고술(photocoagulation), 광역학요법(photodynamic therapy, PDT), anti-VEGF 제재의 유리체강내 주입 방법이 있다.
황반변성은 세극등 검사, 형광안저조영술, 초음파검사, 또는 망막전위도검사 등으로 위험도 높고 장시간이 필요한 방법으로만 진단할 수 있다.
황반변성은 초기 자각 증상이 없고, 다른 원인으로 오인하는 경우가 많기 때문에 초기 발견이 어려울 뿐만 아니라 진단을 위해서는 고가의 장비가 필요하다는 문제점이 있다. 또한 상기의 진단 방법은 수행 방법이 매우 불편하고 위험성이 있어서, 피검자들이 이를 꺼려하는 실정이다. 따라서, 간편하고 신속하게 황반변성 여부를 진단할 수 있는 검사방법의 개발이 요구되고 있다.
따라서, 전술한 문제점을 보완하기 위해 본 발명가들은 황반변성의 조기 진단에 유용한 모니터링 방법의 개발이 시급하다 인식하여, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0028890호 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0115731호 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0000037호
본 발명의 목적은 황반변성의 조기 진단이 용이하고, 저가의 비용으로도 진단할 수 있으며, 검진 시간을 단축하고, 검진의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 검사의 위험성을 현저히 줄일 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보건 의료 계역에서 지속적으로 성장하고 있는 빅데이터 기술을 활용하여 안저 사진으로 황반변성을 진단함으로써 의료기관의 경쟁력 향상과 의료진들의 업무 효율성 증진시킬 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 안구 특징을 추출하여 분류 및 진단한 후, 이를 통해 의료진에게 황반변성 질환 유무 및 연령, 성별, 진행 상태, 질환 특징에 대한 정보를 제공을 통한 수준이 높은 의료 서비스 제공할 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공한다.
(S1) 환자의 안저를 스크리닝하여 촬영하는 단계; 및
(S2) 상기 촬영된 안저 사진에서 혈관, 시신경 유두 및 드루젠(drusen) 정보를 추출하는 단계.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 비정상적인 혈관이 황반 방향으로 형성되면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 시신경 유두가 위축, 부종 또는 함몰이 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 드루젠이 황반 주위로 다수의 반점으로 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 황반변성은 나이관련 황반변성 또는 후기 나이관련 황반변성인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법은 황반변성의 조기 진단이 용이하고, 저가의 비용으로도 진단할 수 있으며, 검진 시간을 단축하고, 검진의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 검사의 위험성을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법은 보건 의료 계역에서 지속적으로 성장하고 있는 빅데이터 기술을 활용하여 안저 사진으로 황반변성을 진단함으로써 의료기관의 경쟁력 향상과 의료진들의 업무 효율성 증진시킬 수 있고, 안구 특징을 추출하여 분류 및 진단한 후, 이를 통해 의료진에게 황반변성 질환 유무 및 연령, 성별, 진행 상태, 질환 특징에 대한 정보를 제공을 통한 수준이 높은 의료 서비스 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법의 프로세스를 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법
본 발명은 조기 진단이 용이하고, 저가의 비용으로도 진단할 수 있으며, 검진 시간을 단축하고, 검진의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 검사의 위험성을 현저히 줄일 수 있는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 대략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법의 프로세스를 나타낸 도면이다.
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법을 제공한다.
(S1) 환자의 안저를 스크리닝하여 촬영하는 단계; 및
(S2) 상기 촬영된 안저 사진에서 혈관, 시신경 유두 및 드루젠(drusen) 정보를 추출하는 단계.
본 발명에 있어서, 상기 황반변성은 나이관련 황반변성 또는 후기 나이관련 황반변성일 수 있으며, 바람직하게는 나이관련 황반변성일 수 있다.
본 발명에 사용된 용어, ‘황반변성(macular degeneration)’이란 황반이 노화, 유전적인 요인, 독성, 염증 등에 의해 기능이 떨어지면서 시력이 감소되고, 심할 경우 시력을 완전히 잃기도 하는 질환을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어, ‘나이관련 황반변성(Age-related macular degeneration)’이란 시력에 매우 중요한 역할을 하는 중심망막부위(황반부위)에 나이가 들면서 여러 가지 변화가 동반되어 생기는 질병을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 나이관련 황반변성은 초기 나이관련 황반변성 또는 후기 나이관련 황반변성일 수 있다.
본 발명에 사용된 용어, ‘초기 나이관련 황반변성’이란 건성 나이관련 황반변성 또는 비삼출성 나이관련 황반변성으로도 명명될 수 있으며, ‘후기 나이관련 황반변성’이란 습성 나이관련 황반변성 또는 삼출성 나이관련 황반변성으로도 명명될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S1) 단계는 환자의 안저를 스크리닝하여 촬영하는 단계일 수 있다.
본 발명에 사용된 용어, ‘스크리닝’이란 질병의 증상이 없는 사람을 상대로 질병 유무를 확인하기 위한 검사를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S1) 단계에서는 스마트폰 안저 촬영, 자가 형광 안저 촬영, 무산동 카메라 안저 촬영 또는 망막 촬영을 통해 환자의 안저를 스크리닝하여 촬영할 수 있으며, 상기 환자의 안저를 선명하게 촬영할 수 있는 방법이라면 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 스마트폰 안저 촬영은 일반적으로 유통되고 있는 스마트폰 및 카메라 어플리케이션을 이용하여 화면의 확대 없이 최소배율로 촬영할 수 있으며, 이때 LED 플래시를 이용하여 촬영을 수행할 수 있다. 상기 스마트폰 안저 촬영은 최고한의 시간을 소요하여 황반변성의 유무를 확인할 수 있는 안저 사진을 촬영할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자가 형광 안저 촬영은 플루오레신(Fluorescein)이라는 형광을 발하는 특수한 조영제를 팔의 정맥을 통해 주사한 후 안과용 특수카메라로 망막의 상태를 촬영할 수 있다. 이는 구내의 신경층인 망막 및 맥락막의 혈관상태를 정밀하게 분석하고자 시행하는 검사로, 환자에게 위험 요소를 현저히 줄일 수 있는 촬영법일 수 있다.
본 발명에 있어서, 무산동 카메라 안저 촬영은 산동을 하지 않고 안저를 촬영할 수 있는 안저 촬영법으로, 동공확대용 산동제의 추여 없이 검사를 시행할 수 있어 검사 시간을 단축 시킬 수 있으며, 검사 후 바로 일상생활이 가능하며, 촬영된 안저 사진의 해상도가 뛰어나 황반변성 진단에 보다 용이할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계는 상기 촬영된 안저 사진에서 혈관, 시신경 유두 및 드루젠(drusen) 정보를 추출하는 단계일 수 있다.
본 발명에 사용된 용어, 상기 ‘드루젠(drusen)’이란 안구관련 질병에서 확인할 수 있는 초자상의 돌출로, 노인성 변화로 나타나며 병적 형태일 수 있으며, 일반적으로 균괴(菌塊) 또는 방선균증의 병변부에 생기는 과립을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 혈관이 비정상적인 혈관처럼 황반 방향으로 형성되면 황반변성이 발생되는 것으로 판단될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 (S1) 단계에서 촬영된 안저 사진에서 안구 망막 아래 부분에서 맥락막 신생혈관이 확인되고, 상기 신생혈관이 안구의 황반부에 삼출물, 출현 등을 일으키는 정상적인 혈관이 확인된다면, 이는 황반변성이 발생되는 것으로 판단될 수 있으며, 구체적으로는 후기 나이관련 황반변성일 수 있으며, 보다 구체적으로 습성 나이관련 황반변성일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 시신경 유두가 위축, 부종 또는 함몰이 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 비정상적인 혈관이 상기 시신경 유두의 표면에서 내경계막을 뚫고 나와 상기 시신경 유두가 위축되거나, 부종이 발생하거나, 또는 함몽 현상이 발생하게 되면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 드루젠이 황반 주위로 다수의 반점으로 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 (S1) 단계에서 촬영된 안저 사진에서 안구 망막 부분에서 드루젠이 발명한 것이 확인된다면, 이는 황반변성이 발생되는 것으로 판단될 수 있으며, 구체적으로는 초기 나이관련 황반변성일 수 있으며, 보다 구체적으로 건성 나이관련 황반변성일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 초기 나이관련 황반변성은 나이관련 황반변성 모든 증례의 약 90%를 차지하고 있으며, 보통 심한 시력상실을 유발하지는 않지만, 습성 형태로 발전할 수 있기 때문에 조기 진단이 필수적이며 지속적인 모니터링이 필요로 한다. 따라서, 본 발명의 상기 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법으로 인해 이와 같은 필요성이 충족될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계 수행 후, 상기 추출된 정보를 기반으로 하여 딥 러닝 기법을 이용하여 상기 촬영된 안저 사진을 자동으로 분류할 수 있는 (S3) 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 사용된 용어, 상기 ‘딥 러닝(Deep learning)’이란, 다층구조 형태의 신경망을 기반으로 하는 머신 러닝의 한 분야로, 다량의 데이터로부터 높은 수준의 추상화 모델을 구축하고자 하는 기법을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S3) 단계는 상기 (S2) 단계에서 추출된 정보를 연령별, 성별, 진행 상태별 또는 질환의 특징별 등으로 분류하여 황반변성의 빅데이터를 수집할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S3) 단계에 의해 구축된 빅데이터는 보건 의료 계역에서 지속적으로 성장하고 있는 빅데이터 기술을 활용하여 안저 사진으로 황반변성을 진단함으로써 의료기관의 경쟁력 향상과 의료진들의 업무 효율성 증진시킬 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 안구 특징을 추출하여 분류 및 진단한 후, 이를 통해 의료진에게 황반변성 질환 유무 및 연령, 성별, 진행 상태, 질환 특징에 대한 정보를 제공을 통한 수준이 높은 의료 서비스 제공할 수 있다.
이상, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (5)

  1. (S1) 환자의 안저를 스크리닝하여 촬영하는 단계; 및
    (S2) 상기 촬영된 안저 사진에서 혈관, 시신경 유두 및 드루젠(drusen) 정보를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안저 사진 기반의 황반변성 모니터링 방법.
  2. 재1항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 혈관이 비정상적인 혈관처럼 황반 방향으로 형성되면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 황반변성 모니터링 방법.
  3. 재1항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 시신경 유두가 위축, 부종 또는 함몰이 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 황반변성 모니터링 방법.
  4. 재1항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 드루젠이 황반 주위로 다수의 반점으로 발생하면 황반변성이 발생되는 것으로 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 황반변성 모니터링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 황반변성은 나이관련 황반변인 것을 특징으로 하는 황반변성 모니터링 방법.
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