KR20200097192A - Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus - Google Patents
Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200097192A KR20200097192A KR1020190131581A KR20190131581A KR20200097192A KR 20200097192 A KR20200097192 A KR 20200097192A KR 1020190131581 A KR1020190131581 A KR 1020190131581A KR 20190131581 A KR20190131581 A KR 20190131581A KR 20200097192 A KR20200097192 A KR 20200097192A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- epilepsy
- state
- data
- eeg data
- computer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
-
- A61B5/04012—
-
- A61B5/0476—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
- A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physiology (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Psychology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출 방법 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a program for calculating an index of brain damage in a persistent state of epilepsy.
‘뇌전증지속상태(status epilepticus)’는 뇌전증 발작이 지속되는 상태이다. 이는 일반적으로 반복적인 발작이 있는 만성질환인 ‘뇌전증(epilepsy)’과는 전혀 다른 질환이다. 일반적으로 대부분의 뇌전증 발작은 수 분 이내에 저절로 멈추고, 발작 후 일정기간 불응기를 보이며 회복하는 반면에 뇌전증지속상태는 발작이 지속되거나 의식 회복이 없이 뇌전증 발작이 반복되는 상태를 의미한다. 오랫동안 지속되는 뇌전증 발작은 뇌손상을 일으킬 뿐만 아니라, 이환율이 높고 사망률도 20-30%에 육박한다. 뇌전증지속상태는 뇌전증이 있는 환자들에서 발생하기도 하지만, 그렇지 않은 경우에서도 많이 발생한다. 특히, 고령화 사회에서 뇌 손상을 일으키는 뇌졸중, 뇌염, 치매 등 다양한 질환에서 발생하는 경우가 많다. 뇌전증지속상태가 이러한 상황에서 처음 발현하였을 경우에는 뇌전증으로 진행하는 경우도 있지만, 그렇지 않은 경우도 있어서 뇌전증과 뇌전증지속상태는 전혀 다른 질환으로 볼 수 있다. A'status epilepticus' is a condition in which epilepsy attacks persist. This is a completely different disease from “epilepsy,” a chronic disease with recurrent seizures. In general, most epilepsy seizures stop spontaneously within a few minutes and recover after showing a refractory period for a certain period of time after the seizure, whereas persistent epilepsy refers to a state in which seizures persist or epilepsy attacks recur without recovery of consciousness. Long-lasting epilepsy attacks not only cause brain damage, but also have high morbidity and mortality rates approaching 20-30%. Persistent epilepsy occurs in patients with epilepsy, but it also occurs in many cases. In particular, it often occurs in various diseases such as stroke, encephalitis, and dementia that cause brain damage in an aging society. When the persistent state of epilepsy first appears in such a situation, it may progress to epilepsy, but in other cases, epilepsy and persistent state of epilepsy can be viewed as completely different diseases.
기존에 일반적인 뇌전증에 대해서는 경련파형 또는 환자의 신체움직임을 기반으로 뇌전증 발작의 발생여부에 판단에 대한 기술은 많이 존재하고 있다. 하지만, 뇌전증 지속상태는 운동 발작이 없어서 환자를 직접 눈으로 확인하여도 뇌전증 발작이 지속되고 있는지 알기 어렵다. 따라서, 뇌파 데이터를 이용한 전문가의 시각적 분석이 진단에 결정적인 역할을 한다. 또한, 현재 기술 수준에서는 뇌전증 발작을 시사하는 뇌파 소견이 얼마나 오래 지속되어야 뇌손상을 일으키는지는 알기 어려운 상태이다.Conventionally, for general epilepsy, there are many techniques for determining whether an epileptic seizure occurs based on a convulsive waveform or a patient's body movement. However, since there is no motor seizure in the persistent state of epilepsy, it is difficult to know whether the epilepsy seizure continues even when the patient is directly visually checked. Therefore, an expert's visual analysis using EEG data plays a decisive role in diagnosis. In addition, at the current technical level, it is difficult to know how long the EEG findings suggesting an epileptic seizure must last for brain damage.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 뇌파 데이터, 정량화 뇌파 데이터, 근적외선 분광법 데이터, 임상데이터 등을 이용하여 뇌손상 지속상태의 발생여부를 판단할 수 있도록 하는 방법 및 프로그램을 제공하고자 한다.An object to be solved by the present invention is to provide a method and a program for determining whether or not a persistent state of brain damage has occurred using EEG data, quantified EEG data, near-infrared spectroscopy data, clinical data, and the like.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 뇌전증 지속상태에 따른 뇌손상 수준을 뇌 영상 데이터 또는 환자의 의식 상태 데이터를 통하여 도출하고, 뇌손상 지표까지 도출해내는, 뇌손상 지표 산출방법 및 프로그램을 제공하고자 한다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a brain damage index calculation method and program that derives the level of brain damage according to the persistent state of epilepsy through brain image data or the patient's consciousness state data, and derives even the brain damage index. I want to.
또한, 본 발명은 뇌전증지속상태의 경련파 형태, 경련파의 발생횟수, 빈도, 시간간격 등을 반영하여, 뇌전증지속상태에 따른 환자의 뇌손상 수준을 정확히 산출하는, 컴퓨터에 의한 뇌전증지속상태의 뇌손상 지표 산출방법 및 프로그램을 제공하고자 한다.In addition, the present invention reflects the shape of the seizure wave in the persistent state of epilepsy, the number of occurrences, frequency, and time intervals of the seizure wave, and accurately calculates the level of brain damage of the patient according to the continuation state of epilepsy. The purpose of this study is to provide a method and program for calculating persistent brain damage indicators.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은, 컴퓨터가 미리 정해진 일정 시간 동안 제1환자의 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 획득하되, 상기 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터는 상호 매칭 가능하도록 미리 정해진 일정 구간으로 분할되어 있는 것인, 데이터 획득단계 및 상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터 상의 파형 정보를 기반으로 하여 상기 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태에 해당하는 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a method for calculating a brain damage index in a continuous state of epilepsy includes a computer obtaining EEG data and quantified EEG data of a first patient for a predetermined period of time, wherein the EEG The data and the quantified EEG data are divided into predetermined periods so as to be mutually matchable, the data acquisition step and the computer based on the waveform information on the EEG data, 1 It includes the step of deriving the EEG data section of the persistent state of epilepsy.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터 상의 파형 정보로는 뇌전증 지속상태에 해당하는지 여부가 도출되지 않는 구간에 대하여, 상기 정량화 뇌파 데이터 상의 정보를 기반으로, 뇌전증 지속상태에 해당되는 구간과 매칭되는 뇌파 데이터 구간을 추출하여, 상기 뇌파 데이터 구간을 뇌전증 지속상태 구간인 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터로서 도출하는 단계를 더 포함한다.The method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem is a section in which the computer does not derive whether it corresponds to the persistent state of epilepsy from the waveform information on the EEG data. For, based on the information on the quantified EEG data, the EEG data section matching the section corresponding to the continuation state of epilepsy is extracted, and the EEG data section is referred to as the second epilepsy sustained state EEG data Further comprising the step of deriving as.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 제1근적외선 분광법 데이터에 대하여, 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터와 매칭하여, 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 도출하는 단계 및 상기 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 기반으로 하여 제2환자로부터 획득된 제2근적외선 분광법 데이터를 기반으로서, 상기 제2환자에 대한 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터 획득단계는, 상기 컴퓨터가 상기 제1환자의 상기 미리 정해진 일정 시간 동안 근적외선 분광법을 이용하여 제1근적외선 분광법 데이터를 획득하는 것을 더 포함하되, 상기 제1근적외선 분광법 데이터는, 상기 뇌파 데이터 및 상기 정량화 뇌파 데이터와 상호 매칭 가능하도록 일정 구간 분할되어 있는 것이다.In an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy includes the computer using the first near-infrared spectroscopy data, the first epilepsy continuing state EEG data, and the second epilepsy. Matching with the persistent EEG data, deriving the characteristics of the first near-infrared spectroscopy data for the persistent state of epilepsy, and the second near-infrared spectroscopy data obtained from the second patient based on the characteristics of the first near-infrared spectroscopy data. As a basis, further comprising the step of determining whether the second patient is in a persistent state of epilepsy, wherein the data acquisition step comprises: the computer using the near-infrared spectroscopy method for the predetermined period of time of the first patient. Further comprising acquiring near-infrared spectroscopy data, wherein the first near-infrared spectroscopy data is divided into a predetermined section so as to mutually match the EEG data and the quantified EEG data.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터에 대하여, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 뇌전증 지속상태의 특징값으로 학습하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy includes, by the computer, the first epilepsy continuing state brainwave data and the second epilepsy, with respect to the brainwave data. Further comprising learning the persistent state EEG data as a feature value of the persistent state of epilepsy.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터에 대하여, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터, 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 도출된 상기 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 특징값으로 학습하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy includes the computer based on the EEG data, the first epilepsy continuing state EEG data, and the second epilepsy. The method further includes learning the continuous EEG data and the derived first near-infrared spectroscopy data for the persistent state of epilepsy as a feature value.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 상기 미리 정해진 일정 시간 동안 뇌 영상 데이터 또는 의식상태데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 뇌 영상 데이터 또는 의식상태데이터 중 적어도 하나와, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 매칭하여 학습함에 따라, 상기 뇌파 데이터에 대한 뇌손상 수준을 예측하는, 뇌손상 수준 예측 단계를 더 포함한다.In an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a method for calculating a brain damage index in a continuous state of epilepsy includes the step of obtaining, by the computer, at least one of brain image data or consciousness state data for the predetermined period of time, and As the computer learns by matching at least one of the brain image data or consciousness state data with the first epilepsy persistence state EEG data and the second epilepsy persistence state EEG data, the level of brain damage to the EEG data Predicting the brain damage level further comprises a step of predicting.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 상기 학습하는 단계에 의해 도출된 뇌전증 지속상태의 특정 뇌파구간 발생 후에 임상학적 변화를 학습하여 뇌손상의 수준을 지표로서 생성하여 제시하는, 뇌손상의 수준을 지표로서 제시하는 단계를 더 포함한다.The method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems is a clinical change after the occurrence of a specific EEG section of the persistent state of epilepsy derived by the learning step by the computer. Learning to generate and present the level of brain damage as an index, the step of presenting the level of brain damage as an index further comprises.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은 상기 컴퓨터가 예측된 상기 뇌손상 수준에 따라 손상된 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 단계를 더 포함한다.In an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the method for calculating a brain damage index in a continuing state of epilepsy according to an embodiment of the present invention comprises the steps of determining and presenting, by the computer, treatment and measures for the damaged brain according to the predicted brain damage level. It includes more.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상술한 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위해 매체에 저장된다.The computer program for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems is combined with a computer, which is hardware, and stored in a medium to execute any one of the above-described methods. .
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the present invention are included in the detailed description and drawings.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존에 뇌파 데이터 만으로는 확인하기 어려웠던 뇌전증 지속상태의 발생을 확인할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to confirm the occurrence of a persistent state of epilepsy that was difficult to confirm with only EEG data.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 뇌전증 지속상태 발생에 따른 뇌손상의 발생 수준을 의료진에게 안내할 수 있다.In addition, according to the present invention as described above, it is possible to guide the incidence level of brain damage according to the occurrence of the persistent state of epilepsy to the medical staff.
또한, 본 발명을 통해, 수치화된 지표로 안내함에 따라, 의료진이 환자의 현재 상태를 직감하여 의료진의 의사결정에 영향을 미칠 수 있다.In addition, through the present invention, by guiding to a numerical index, the medical staff can intuit the current state of the patient and influence the decision-making of the medical staff.
또한, 본 발명을 통해, 뇌전증지속상태의 원인질환을 산출하여 안내함에 따라 의료진이 빠르게 환자에게 조치를 취할 수 있다.In addition, through the present invention, the medical staff can quickly take action on the patient by calculating and guiding the cause disease of the persistent state of epilepsy.
또한, 본 발명을 통해, 뇌전증 지속상태의 회복 후의 신경학적 예후를 예측할 수 있다.In addition, through the present invention, it is possible to predict the neurological prognosis after recovery of the persistent state of epilepsy.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터를 이용한 뇌전증 지속상태 구간 도출 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파 데이터만으로 도출되지 않는 구간에 대하여 정량화 뇌파 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태 구간을 도출하는 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근적외선 분광법 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 방법의 순서도이다.
도 4는 동일 환자에 대한 정량화 뇌파 데이터 그래프와 근적외선 분광법 데이터 그래프를 매칭시킨 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준을 예측하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준을 지표로서 생성하여 제시하는 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준에 따라 손상된 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a method for deriving a duration of epilepsy using EEG data according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a method of deriving a duration of epilepsy condition using quantified EEG data for a section that is not derived only from EEG data according to another embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a method of determining whether or not the epilepsy persists using near-infrared spectroscopy data according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing the result of matching the quantified EEG data graph and the near-infrared spectroscopy data graph for the same patient.
5 is a flowchart of a method of predicting a brain damage level according to another embodiment of the present invention.
6 is a flow chart of a method of generating and presenting a brain damage level as an index according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a method of determining and presenting treatment and measures for a damaged brain according to a brain damage level according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and "and/or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
본 명세서에서 '컴퓨터'는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 시각적으로 제시할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 컴퓨터는 데스크 탑 PC, 노트북(Note Book) 뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), 태블릿 PC, 셀룰러폰(Cellular phone), 피씨에스폰(PCS phone; Personal Communication Service phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)의 이동 단말기, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA; Personal Digital Assistant) 등도 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 의료영상을 획득하거나 관찰하는 의료장비도 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 다양한 클라이언트 컴퓨터와 연결되는 서버 컴퓨터가 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 하나 이상의 장치로 이루어질 수도 있다.In this specification, a'computer' includes all various devices capable of visually presenting a result to a user by performing arithmetic processing. For example, computers are not only desktop PCs and notebooks, but also smart phones, tablet PCs, cellular phones, PCS phones, and synchronous/asynchronous systems. A mobile terminal of the International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000), a Palm Personal Computer (PC), a personal digital assistant (PDA), and the like may also be applicable. Further, the computer may correspond to medical equipment that acquires or observes medical images. In addition, the computer may correspond to a server computer connected to various client computers. In addition, the computer may consist of more than one device.
본 명세서에서 '뇌전증 지속상태'는 외적으로 행동으로 표현되는지와 상관없이, 뇌손상을 일으키는 비정상적인 신경활동의 지속 또는 반복 발생여부를 기반으로 판단하는 것이다.In the present specification, the'continuous state of epilepsy' is determined based on the continuation or repetition of abnormal neuronal activity causing brain damage, regardless of whether it is externally expressed as an action.
본 명세서에서 '뇌파 데이터'는 뇌의 활동에 따라 일어나는 전류 또는 그것을 도출·증폭하여 기록한 데이터이다. '뇌파 데이터'는 두피에 전극을 붙여 뇌의 전기적 활동을 기록하는 뇌파 검사(Electroencephalography; EEG)에 의해 파형 그래프의 형태로 획득된다.In the present specification, the'brain wave data' refers to a current generated according to brain activity or data derived and amplified and recorded. 'EEG data' is acquired in the form of a waveform graph by electroencephalography (EEG), which records the electrical activity of the brain by attaching electrodes to the scalp.
본 명세서에서 '정량화 뇌파 데이터'는 두피 센서를 통해 추출한 뇌파를 아날로그 뇌파 신호로 추출한 후, 디지털 신호로 변환한 데이터이다. '정량화 뇌파 데이터'는 정량화 뇌파 검사(Quantitative electroencephalography, qEEG)에 의해 뇌 지도의 형태로 획득된다.In the present specification,'quantified EEG data' refers to data obtained by extracting EEG extracted through a scalp sensor as an analog EEG signal and converting it into a digital signal. 'Quantitative EEG data' is obtained in the form of a brain map by quantitative electroencephalography (qEEG).
본 명세서에서 '근적외선 분광법(Near-infrared spectroscopy; NIRS) 데이터'는 두피 표면에 근적외선을 제공함에 따라 혈류 변화를 측정한 데이터를 의미한다.In the present specification,'near-infrared spectroscopy (NIRS) data' refers to data obtained by measuring changes in blood flow by providing near-infrared rays to the scalp surface.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 뇌전증지속상태의 뇌손상 지표 산출방법 및 프로그램에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method and a program for calculating an index of brain damage in an epileptic persistence state according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 실시예들에 따른 심층신경망(Deep Neural Network; DNN)은, 하나 이상의 컴퓨터 내에 하나 이상의 레이어(Layer)를 구축하여 복수의 데이터를 바탕으로 판단을 수행하는 시스템 또는 네트워크를 의미한다. 예를 들어, 심층신경망은 컨볼루션 풀링 층(Convolutional Pooling Layer), 로컬 접속 층(a locally-connected layer) 및 완전 연결 층(fully-connected layer)을 포함하는 층들의 세트로 구현될 수 있다. 컨볼루션 풀링 층 또는 로컬 접속 층은 영상 내 특징들을 추출하도록 구성될 수 있다. 완전 연결 층은 영상의 특징 간의 상관 관계를 결정할 수 있다. 일부 실시 예에서, 심층신경망의 전체적인 구조는 컨볼루션 풀링 층에 로컬 접속 층이 이어지고, 로컬 접속 층에 완전 연결 층이 이러지는 형태로 이루어질 수 있다. 심층신경망은 다양한 판단기준(즉, 파라미터(Parameter))를 포함할 수 있고, 입력되는 영상 분석을 통해 새로운 판단기준(즉, 파라미터)를 추가할 수 있다.A deep neural network (DNN) according to embodiments of the present invention refers to a system or network that constructs one or more layers in one or more computers to perform a determination based on a plurality of data. For example, the deep neural network may be implemented as a set of layers including a convolutional pooling layer, a locally-connected layer, and a fully-connected layer. The convolutional pooling layer or the local access layer can be configured to extract features in the image. The fully connected layer may determine a correlation between features of an image. In some embodiments, the overall structure of the deep neural network may be in a form in which a local access layer is connected to the convolutional pooling layer and a fully connected layer is connected to the local access layer. The deep neural network may include various criteria (ie, parameters), and may add new criteria (ie, parameters) through analysis of an input image.
본 발명의 실시예들에 따른 심층신경망은, 영상분석에 적합한 콘볼루셔널 신경망이라고 부르는 구조로서, 주어진 영상 데이터들로부터 가장 분별력(Discriminative Power)가 큰 특징을 스스로 학습하는 특징 추출층(Feature Extraction Layer)와 추출된 특징을 기반으로 가장 높은 예측 성능을 내도록 예측 모델을 학습하는 예측층(Prediction Layer)이 통합된 구조로 구성될 수 있다. The deep neural network according to the embodiments of the present invention is a structure called a convolutional neural network suitable for image analysis, and a feature extraction layer that self-learns features having the highest discriminative power from given image data. ) And a prediction layer that learns a prediction model to produce the highest prediction performance based on the extracted features may be configured in an integrated structure.
특징 추출층은 영상의 각 영역에 대해 복수의 필터를 적용하여 특징 지도(Feature Map)를 만들어 내는 콘볼루션 층(Convolution Layer)과 특징 지도를 공간적으로 통합함으로써 위치나 회전의 변화에 불변하는 특징을 추출할 수 있도록 하는 통합층(Pooling Layer)을 번갈아 수 차례 반복하는 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해, 점, 선, 면 등의 낮은 수준의 특징에서부터 복잡하고 의미 있는 높은 수준의 특징까지 다양한 수준의 특징을 추출해낼 수 있다. The feature extraction layer spatially integrates a feature map and a convolution layer that creates a feature map by applying a plurality of filters to each area of an image, thereby providing features that are invariant to changes in position or rotation. It may be formed in a structure in which a pooling layer that enables extraction is alternately repeated several times. Through this, features of various levels can be extracted from low-level features such as points, lines, and faces to complex and meaningful high-level features.
콘볼루션 층은 입력 영상의 각 패치에 대하여 필 터와 국지 수용장(Local Receptive Field)의 내적에 비선형 활성 함수(Activation Function)을 취함으로 서 특징지도(Feature Map)을 구하게 되는데, 다른 네트워크 구조와 비교하여, CNN은 희소한 연결성 (Sparse Connectivity)과 공유된 가중치(Shared Weights)를 가진 필터를 사용하는 특징이 있다. 이러한 연결구조는 학습할 모수의 개수를 줄여주고, 역전파 알고리즘을 통한 학습을 효율적으로 만들어 결과적으로 예측 성능을 향상시킨다. The convolutional layer obtains a feature map by taking a nonlinear activation function to the dot product of the filter and the local receptive field for each patch of the input image. In comparison, CNN is characterized by using a filter with sparse connectivity and shared weights. This connection structure reduces the number of parameters to be learned, and makes learning through the backpropagation algorithm more efficient, resulting in improved prediction performance.
통합 층(Pooling Layer 또는 Sub-sampling Layer)은 이전 콘볼루션 층에서 구해진 특징 지도의 지역 정보를 활용하여 새로운 특징 지도를 생성한다. 일반적으로 통합 층에 의해 새로 생성된 특징지도는 원래의 특징 지도보다 작은 크기로 줄어드는데, 대표적인 통합 방법으로는 특징 지도 내 해당 영역의 최대값을 선택하는 최대 통합(Max Pooling)과 특징 지도 내 해당 영역의 평균값을 구하는 평균 통합(Average Pooling) 등이 있다. 통합 층의 특징지도는 일반적으로 이전 층의 특징 지도보다 입력 영상에 존재하는 임의의 구조나 패턴의 위치에 영향을 적게 받을 수 있다. 즉, 통합층은 입력 영상 혹은 이전 특징 지도에서의 노이즈나 왜곡과 같은 지역적 변화에 보다 강인한 특징을 추출할 수 있게 되고, 이러한 특징은 분류 성능에 중요한 역할을 할 수 있다. 또 다른 통합 층의 역할은, 깊은 구조상에서 상위의 학습 층으로 올라갈수록 더 넓은 영역의 특징을 반영할 수 있게 하는 것으로서, 특징 추출 층이 쌓이면서, 하위 층에서는 지역적인 특징을 반영하고 상위 층으로 올라 갈수록 보다 추상적인 전체 영상의 특징을 반영하는 특징 생성할 수 있다.The integrated layer (Pooling Layer or Sub-sampling Layer) creates a new feature map by using the area information of the feature map obtained from the previous convolutional layer. In general, the feature map newly created by the integration layer is reduced to a smaller size than the original feature map. Typical integration methods include maximum pooling, which selects the maximum value of the corresponding area in the feature map, and corresponding within the feature map. There are average pooling, which calculates the average value of an area. In general, the feature map of the integrated layer may be less affected by the location of an arbitrary structure or pattern existing in the input image than the feature map of the previous layer. That is, the integrated layer can extract features that are more robust to regional changes such as noise or distortion in the input image or previous feature map, and these features can play an important role in classification performance. Another role of the integrated layer is to reflect the features of a wider area as it goes up from a deeper structure to the upper learning layer.As the feature extraction layer is piled up, the lower layer reflects local features and rises to the upper layer. It is possible to create features that reflect the more abstract features of the entire image.
이와 같이, 콘볼루션 층과 통합 층의 반복을 통해 최종적으로 추출된 특징은 다중 신경망(MLP: Multi-layer Perception)이나 서포트 벡터 머신(SVM: Support Vector Machine)과 같은 분류 모델이 완전 연결 층(Fully-connected Layer)의 형태로 결합되어 분류 모델 학습 및 예측에 사용될 수 있다.In this way, the features finally extracted through the repetition of the convolutional layer and the integration layer are classified by a classification model such as Multi-layer Perception (MLP) or Support Vector Machine (SVM). -connected layer) and can be used for classification model training and prediction.
다만, 본 발명의 실시예들에 따른 심층신경망의 구조는 이에 한정되지 아니하고, 다양한 구조의 신경망으로 형성될 수 있다.However, the structure of the deep neural network according to the embodiments of the present invention is not limited thereto, and may be formed as a neural network having various structures.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터를 이용한 뇌전증 지속상태 구간 도출 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a method for deriving a duration of epilepsy using EEG data according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은, 컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터를 획득하는 단계(S111) 및 컴퓨터가 뇌파 데이터 상에서 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of calculating a brain damage index in a continuing state of epilepsy according to an embodiment of the present invention includes a step of obtaining, by a computer, EEG data of a first patient (S111), and a first brain attack on the EEG data by a computer. It includes a step (S130) of deriving the increased sustained EEG data section.
컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터를 획득하는 단계(S111)는, 컴퓨터가 미리 정해진 일정 시간동안 제1환자의 뇌파 데이터를 획득하되, 뇌파 데이터는 미리 정해진 일정 구간으로 분할되어 있는 것이다.In the step S111 of obtaining the EEG data of the first patient by the computer, the computer obtains EEG data of the first patient for a predetermined period of time, but the EEG data is divided into predetermined periods.
미리 정해진 일정 구간은 뇌전증 지속상태를 판단하는 최소 단위시간 길이일 수 있고, 사용자가 임의대로 지정한 일정 구간일 수 있다.The predetermined period may be a minimum unit time length for determining the continuation state of epilepsy, and may be a predetermined period arbitrarily designated by the user.
다만, 미리 정해진 일정 구간은 후술하는 정량화 뇌파 데이터 또는 근적외선 분광법 데이터에 대하여도 뇌파 데이터의 분할 구간과 동일한 미리 정해진 일정 구간으로 분할하여야 한다.However, the predetermined period should be divided into a predetermined period identical to the division period of the EEG data for the quantified EEG data or near-infrared spectroscopy data to be described later.
컴퓨터가 뇌파 데이터 상에서 제1 뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S130)는, 컴퓨터가 뇌파 데이터 상의 파형 정보를 기반으로 하여 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태에 해당하는 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 것이다.The step of deriving, by the computer, the first epilepsy continuation state EEG data section from the EEG data (S130), the first epilepsy continuation state corresponding to the continuation state of epilepsy on the EEG data by the computer based on waveform information on the EEG data. It is to derive the EEG data section.
뇌파 데이터 상의 파형은 시각적으로 확인하면, 뇌전증 지속상태에 해당하는 구간을 파악할 수 있다. 뇌전증 지속상태에 해당하는 파형의 구간을 외부(예컨대, 의료진 등)로부터 입력 받거나, 컴퓨터 상에 미리 저장된 파형의 구간을 통하여, 해당 파형 구간을 뇌전증 지속상태에 해당하는 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간으로서 도출한다.When the waveform on the EEG data is visually checked, the section corresponding to the continuing state of epilepsy can be identified. The first epileptic persistence state corresponding to the epilepsy persistence state by receiving the section of the waveform corresponding to the epilepsy persistence state from outside (e.g., medical staff, etc.) or through the section of the waveform previously stored on the computer It is derived as an EEG data section.
뇌전증 지속상태에 해당하는 파형의 구간을 외부로부터 입력 받는 것이란, 의료진 등이 기존에 알려진 뇌전증 지속상태에 상응하는 파형을 포함하는 구간에 대하여 레이블링(Labling)하는 것을 포함하고, 컴퓨터가 레이블링 된 구간을 추출하여 분류한다. 예컨대, 컴퓨터는 이미지 인식 방식으로 이미 파악된 파형이미지가 포함된 뇌파 데이터 구간을 추출한다.Receiving the section of the waveform corresponding to the persistent state of epilepsy from the outside means that medical staff, etc., labeling the section including the waveform corresponding to the previously known state of epilepsy, and the computer labeled The section is extracted and classified. For example, the computer extracts an EEG data section including a waveform image that has already been identified by an image recognition method.
의료진으로부터 뇌파 데이터에 대하여 뇌전증 지속상태에 해당되는 구간이 레이블링된 파형을 이용하여 뇌전증 지속상태에 해당되는 뇌파 데이터 구간을 도출하나, 뇌파 데이터만으로는 뇌전증 지속상태에 해당되는 구간에 대하여 판단이 되지 않는 구간이 있다.The EEG data section corresponding to the continuation state of epilepsy is derived from the medical staff using the waveform labeled with the section corresponding to the continuation state of epilepsy with respect to the EEG data, but the EEG data alone makes it difficult to determine the section corresponding to the continuation state of epilepsy. There is a section that does not work.
따라서, 뇌파 데이터만으로 도출되지 않는 구간에 대하여는 보완하는 추가 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태에 해당하는 구간이 있는지 도출해 낼 수 있다.Therefore, for a section that is not derived only from the EEG data, it is possible to derive whether there is a section corresponding to the continuing state of epilepsy by using supplemental additional data.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파 데이터만으로 도출되지 않는 구간에 대하여 정량화 뇌파 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태 구간을 도출하는 방법의 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart of a method of deriving a duration of epilepsy condition using quantified EEG data for a section that is not derived only from EEG data according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 뇌전증 지속상태 구간을 도출하는 방법은, 컴퓨터가 제1 환자의 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 획득하는 단계(S112), 컴퓨터가 제1 뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S130) 및 컴퓨터가 제2 뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the method of deriving the duration of the epilepsy state section includes the step of obtaining, by a computer, EEG data and quantified EEG data of the first patient (S112), and the computer derives the first EEG continuous state EEG data section. A step (S130) and a step (S150) of deriving the EEG data section of the second epilepsy sustained state by the computer.
컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 획득하는 단계(S112)는 컴퓨터가 미리 정해진 일정 시간 동안 제1환자의 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 획득하되, 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터는 상호 매칭 가능하도록 미리 정해진 일정 구간으로 분할되어 있는 것이다.In the step of obtaining the first patient's EEG data and quantified EEG data by the computer (S112), the computer obtains the first patient's EEG data and quantified EEG data for a predetermined time, but the EEG data and the quantified EEG data are mutually matched. It is divided into predetermined periods as possible.
컴퓨터가 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S150)는 상술한 바와 같이, 컴퓨터가 뇌파 데이터 상의 파형 정보만으로는 뇌전증 지속상태에 해당되는지 여부가 도출되지 않는 구간에 대하여, 추가 데이터인 정량화 뇌파 데이터 상의 정보를 기반으로, 정량화 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태인 구간으로 파악되는 부분의 구간과 매칭되는 뇌파 데이터 구간을 추출하여, 뇌파 데이터 구간을 뇌전증 지속상태 구간인 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터로서 도출하는것이다.The step of deriving the EEG data section of the second epilepsy sustained state by the computer (S150) is, as described above, for the section in which the computer does not derive whether or not it corresponds to the epilepsy persistence state only by the waveform information on the EEG data, additional data Based on the information on the quantified EEG data, the EEG data section matching the section identified as the section in the continuous state of epilepsy is extracted from the quantified EEG data, and the EEG data section is referred to as the second epilepsy section. It is derived as continuous EEG data.
정량화 뇌파 데이터는, 스펙트럼, 비선형적 동적분석, 프랙탈 분석, 뉴로메트릭스 분석 등 다양한 분석법에 의해 분석될 수 있으며, 정량화 뇌파 데이터 상의 정보는 다양한 분석법에 의해 획득된 정량화 뇌파 데이터 상의 정보가 모두 포함될 수 있다.Quantified EEG data can be analyzed by various analysis methods such as spectrum, nonlinear dynamic analysis, fractal analysis, neurometrics analysis, and the information on the quantified EEG data may include all information on the quantified EEG data obtained by various analysis methods. .
정량화 뇌파 데이터 상의 정보를 기반으로 뇌파 데이터 만으로는 파악할 수 없는 뇌전증 지속상태에 해당되는 뇌파 데이터 구간을 도출함으로써, 뇌파 데이터의 파형 정보를 보완하여 뇌전증 지속상태에 해당여부에 대하여 보다 더 정확하게 파악할 수 있다.Based on the information on the quantified EEG data, by deriving the EEG data section corresponding to the continuation state of epilepsy that cannot be grasped with the EEG data alone, the waveform information of the EEG data can be supplemented to more accurately identify whether the EEG persistence state is applicable. have.
또한, 뇌파 데이터와 정량화 뇌파 데이터는 상호 보완 가능한 것으로서, 정량화 뇌파 데이터에 대하여, 정량화 뇌파 데이터 상의 정보로 파악되지 않는 구간에 대하여는 뇌파 데이터의 파형 정보를 기반으로 하여 뇌전증 지속상태에 해당되는지 여부를 도출할 수 있다.In addition, the EEG data and the quantified EEG data are complementary to each other, and for a section that is not recognized as information on the quantified EEG data, whether the EEG data corresponds to the continuation state of epilepsy based on the waveform information of the EEG data. Can be derived.
정량화 뇌파 데이터를 기준으로 하여 뇌전증 지속상태 해당 여부를 도출한다면, 정량화 뇌파 데이터의 정보를 기반으로 하여 뇌전증 지속상태에 해당하는 구간을 도출하고, 정량화 뇌파 데이터의 정보로 도출되지 않는 부분의 경우에는, 뇌파 데이터의 파형 정보를 이용하여 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태로 파악되는 구간과 매칭되는 정량화 뇌파 데이터 구간을 추출하여 도출할 수 있다.If the epilepsy persistence status is derived based on the quantified EEG data, the section corresponding to the epilepsy persistence status is derived based on the information of the quantified EEG data, and in the case of the part that is not derived from the information of the quantified EEG data In the EEG data, the quantified EEG data section matching the section identified as a continuation state of epilepsy from the EEG data may be extracted and derived using waveform information of the EEG data.
도출된 데이터들은, 뇌전증 지속상태 도출을 위한 학습 데이터로서 활용될 수 있으며, 따라서 컴퓨터는 뇌파 데이터에 대하여, 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 뇌전증 지속상태의 특징값으로 학습한다.The derived data can be used as learning data for deriving the persistent state of epilepsy. Therefore, the computer uses the first epilepsy continuation state EEG data and the second epilepsy continuation state EEG data to the EEG persistent state. Learn with the feature values of
반복적인 학습으로, 뇌파 데이터만을 가지고도 각 구간이 뇌전증 지속상태에 해당되는지 여부에 대하여 정확하게 파악할 수 있다.With repetitive learning, it is possible to accurately grasp whether each section corresponds to the continuing state of epilepsy with only the EEG data.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근적외선 분광법 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 방법의 순서도이다.3 is a flow chart of a method of determining whether or not the epilepsy persists using near-infrared spectroscopy data according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 근적외선 분광법 데이터를 이용하여 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 방법은, 컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터, 정량화 뇌파 데이터 및 제1근적외선 분광법 데이터를 획득하는 단계(S113), 컴퓨터가 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S130), 컴퓨터가 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S150), 컴퓨터가 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 도출하는 단계(S170) 및 컴퓨터가 제2환자에 대한 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 단계(S190)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method of determining whether or not the epilepsy persists using near-infrared spectroscopy data includes the step of obtaining, by a computer, EEG data, quantified EEG data, and first near-infrared spectroscopy data of a first patient (S113), a computer A step of deriving a first epilepsy sustained state EEG data section (S130), a computer deriving a second epilepsy sustained state EEG data section (S150), a computer first near-infrared spectroscopy data for the persistent state of epilepsy A step of deriving a characteristic of (S170) and a step (S190) of determining whether the computer continues to have epilepsy with respect to the second patient.
컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터, 정량화 뇌파 데이터 및 제1근적외선 분광법 데이터를 획득하는 단계(S113)는, 컴퓨터가 제1환자의 미리 정해진 일정 시간 동안 뇌파 데이터, 정량화 뇌파 데이터 및 근적외선 분광법을 이용하여 제1근적외선 분광법 데이터를 획득하되, 뇌파 데이터, 정량화 뇌파 데이터 및 제1근적외선 분광법 데이터는 상호 매칭 가능하도록 일정 구간 분할되어 있는 것이다.Step (S113) of the computer obtaining EEG data, quantified EEG data, and first near-infrared spectroscopy data of the first patient, by the computer using EEG data, quantified EEG data, and near-infrared spectroscopy for a predetermined period of time of the first patient. The first near-infrared spectroscopy data is obtained, but the EEG data, the quantified EEG data, and the first near-infrared spectroscopy data are divided into a certain section so as to be mutually matchable.
컴퓨터가 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 도출하는 단계(S170)는, 컴퓨터가 제1근적외선 분광법 데이터에 대하여, 제1 뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터와 매칭하여, 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 데이터의 특징을 도출하는 것이다.The step of deriving, by the computer, the features of the first near-infrared spectroscopy data for the persistent state of epilepsy (S170), the computer, with respect to the first near-infrared spectroscopy data, the first epilepsy continuing state EEG data and the second epilepsy continuing state EEG By matching the data, the characteristics of the first near-infrared data for the persistent state of epilepsy are derived.
즉, 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징은 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 이용하여 도출된 뇌전증 지속상태 구간과 매칭함으로써 획득되는 것이다.That is, the characteristic of the first near-infrared spectroscopy data for the persistent state of epilepsy is obtained by matching the duration of the epilepsy state section derived using the EEG data and the quantified EEG data.
컴퓨터가 제2환자에 대한 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 단계(S190)는, 컴퓨터가 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 기반으로 하여 제2환자로부터 획득된 제2근적외선 분광법 데이터에 대하여 제2환자에 대한 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 것이다.The step of determining whether the computer continues to have epilepsy with respect to the second patient (S190) is the second patient with respect to the second near-infrared spectroscopy data obtained from the second patient by the computer based on the characteristics of the first near-infrared spectroscopy data. It is to determine whether or not the epilepsy persists.
도출된 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 기반으로 함으로써 새로운 환자의 제2근적외선 분광법 데이터만을 이용하여 뇌전증 지속상태에 해당하는지 확인할 수 있다.Based on the characteristics of the first near-infrared spectroscopy data for the derived epilepsy persistence state, it is possible to determine whether the epilepsy persists state by using only the second near-infrared spectroscopy data of a new patient.
도출된 데이터들은, 뇌전증 지속상태 도출을 위한 학습 데이터로서 활용될 수 있으며, 따라서 컴퓨터는 뇌파 데이터에 대하여, 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터, 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 뇌전증 지속상태의 특징값으로 학습한다.The derived data can be used as learning data for deriving the persistent state of epilepsy. Therefore, the computer can use the EEG data, the first epilepsy continuation state EEG data, the second epilepsy continuation state EEG data, and the epilepsy continuation state. The characteristics of the first near-infrared spectroscopy data for are learned as the characteristic values of the persistent state of epilepsy.
반복적인 학습으로, 뇌파 데이터만을 가지고도 각 구간이 뇌전증 지속상태에 해당되는지 여부에 대하여 정확하게 파악할 수 있다.With repetitive learning, it is possible to accurately grasp whether each section corresponds to the continuing state of epilepsy with only the EEG data.
도 4는 동일 환자에 대한 정량화 뇌파 데이터 그래프와 근적외선 분광법 데이터 그래프를 매칭시킨 결과를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the result of matching the quantified EEG data graph and the near-infrared spectroscopy data graph for the same patient.
도 4의 (a) 및 (b)는 각각 다른 구간에 대한 그래프를 나타내는 것이고, 하나의 구간이 아닌 각 구간마다 동일하게 적용됨을 보여주기 위하여 나타낸 도면이다. 따라서, 도 4의 (a) 도면을 기초로 설명한다.4A and 4B are graphs for different sections, respectively, and are diagrams to show that the same is applied to each section rather than one section. Therefore, it will be described based on the drawing (a) of FIG. 4.
도 4의 (a)에서 위에 개시된 도면은 근적외선 분광법 데이터 그래프에 해당되며, 도 4의 (a)에서 아래에 개시된 도면은 정량화 뇌파 데이터 그래프에 해당된다.The drawing disclosed above in FIG. 4A corresponds to a near-infrared spectroscopy data graph, and the drawing disclosed below in FIG. 4A corresponds to a quantified EEG data graph.
근적외선 분광법 데이터 그래프 상에는 옥시 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 값을 나타내는 데이터(10)와, 디옥시 헤모글로빈(deoxyhemoglobin) 값을 나타내는 데이터(20)가 나타나 있다.On the near-infrared spectroscopy data graph,
각 그래프에서 띠의 형태로 표시된 부분은, 각각이 매칭되는 부분으로서 표시한 부분에 해당된다.In each graph, the portion indicated in the form of a band corresponds to the portion indicated as a matching portion.
정량화 뇌파 데이터 그래프 상에서 실선으로 표현된 값들은 오른쪽 및 왼쪽 반구의 뇌파를 피크 인벨로프(PeakEnvelope)로 표현된 정량화 뇌파 데이터(qEEG)값으로 나타낸 것이다.Values represented by solid lines on the quantified EEG data graph represent EEG values of the right and left hemispheres as quantified EEG data (qEEG) values expressed as PeakEnvelope.
근적외선 분광법 데이터 그래프 상의 띠 내의 값을 살펴보면, 옥시 헤모글로빈 값이 증가한 부분에 해당되고, 정량화 뇌파 데이터 그래프 상의 띠 내의 값을 살펴보면, 피크 인벨로프(PeakEnvelope)로 표현된 정량화 뇌파 데이터(qEEG)값이 상승되는 부분에 해당됨을 확인할 수 있다.Looking at the value in the band on the near-infrared spectroscopy data graph, it corresponds to the portion where the oxyhemoglobin value increased, and looking at the value in the band on the quantified EEG data graph, the quantified brain wave data (qEEG) value expressed as a PeakEnvelope is It can be seen that it corresponds to the rising part.
각 그래프 상의 띠에 해당되는 정량화 뇌파 데이터와 근적외선 분광법 데이터가 상승하는 구간은, 실제로 혈류역학적인(hemodynamic) 변화가 뇌에서도 일어나고 있다는 것을 확인하였다.It was confirmed that hemodynamic changes were actually occurring in the brain in the period in which the quantified EEG data and near-infrared spectroscopy data corresponding to the bands on each graph rises.
이와 같은 결과는 도 4의 (b)에서도 상승 구간에서 반복적인 결과가 도출되는 것으로 확인되어, 정량화 뇌파 데이터 값과 근적외선 분광법 데이터 값이 상승하는 구간을 확인하여, 뇌전증 지속상태에 해당되는지 여부를 정확하게 파악할 수 있다.This result is confirmed that the repetitive results are derived in the ascending section in FIG. 4B as well, and by checking the section in which the quantified EEG data value and near-infrared spectroscopy data value rises, it is determined whether or not it corresponds to the epilepsy persistence state. You can accurately grasp.
또한, 나아가 정량화 뇌파 데이터 값 없이도, 근적외선 분광법 데이터 값만으로서, 상승하는 구간을 통해 뇌전증 지속상태에 해당되는 여부를 정확하게 파악할 수 있다.In addition, even without a quantified EEG data value, only the near-infrared spectroscopy data value, it is possible to accurately determine whether or not the epilepsy persists through the rising section.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준을 예측하는 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a method of predicting a brain damage level according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 뇌손상 수준을 예측하는 방법은, 컴퓨터가 제1환자의 뇌파 데이터 및 정량화 뇌파 데이터를 획득하는 단계(S112), 컴퓨터가 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S130), 컴퓨터가 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계(S150), 컴퓨터가 뇌 영상 데이터 또는 의식상태 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계(S210) 및 컴퓨터가 뇌파 데이터에 대한 뇌손상 수준을 예측하는 단계(S230)를 포함한다.Referring to Figure 5, the method of predicting the level of brain damage, the computer obtaining EEG data and quantified EEG data of the first patient (S112), the computer deriving the first EEP continuous state EEG data section (S130), the computer deriving the second epilepsy continuous state EEG data section (S150), the computer obtaining at least one of the brain image data or the consciousness state data (S210), and the computer brain for the EEG data It includes a step of predicting the damage level (S230).
컴퓨터가 뇌 영상 데이터 또는 의식상태 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계(S210)는, 컴퓨터가 미리 정해진 일정시간 동안 뇌 영상 데이터 또는 의식상태 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 것이다.In step S210 of obtaining at least one of the brain image data or the consciousness state data by the computer (S210), the computer acquires at least one of the brain image data or the consciousness state data for a predetermined period of time.
뇌 영상 데이터는, 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT), 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI), 양성자 단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 및 뇌자도(Magnetoencephalography, MEG)에 의해 획득된 영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.Brain image data is image data obtained by Computed Tomography (CT), Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Tomography (PET), and Magnetoencephalography (MEG). Can include all.
의식상태 데이터는, 의식상태를 평가하는 도구(Glasgow coma scale, GCS)를 이용한 결과값을 포함한다.The state of consciousness data includes the result of using a tool to evaluate the state of consciousness (Glasgow coma scale, GCS).
컴퓨터가 뇌파 데이터에 대한 뇌손상 수준을 예측하는 단계(S230)는, 컴퓨터가 뇌 영상 데이터 또는 의식상태 데이터 중 적어도 하나와, 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2 뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 매칭하여 학습함에 따라, 뇌파 데이터에 대한 뇌손상 수준을 예측하는 것이다.In the step S230 of the computer predicting the level of brain damage for the EEG data, the computer performs at least one of brain image data or consciousness state data, the first epilepsy sustained state EEG data, and the second epilepsy sustained state EEG data. By matching and learning, the level of brain damage to the EEG data is predicted.
뇌손상 수준을 예측하는 방법은, 시간당 뇌전증 지속상태에 해당하는 특징이 얼마나 있는지를 기반으로 하여 뇌상태를 판단할 수 있다.The method of predicting the level of brain damage can determine the brain condition based on how many features correspond to the continuous state of epilepsy per hour.
뇌상태를 시각적으로 확인할 수 있는 뇌 영상 데이터와 의식 상태를 수치적으로 나타낸 의식상태 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태에 해당하는 구간에 대하여 매칭하며 뇌상태에 대하여 보다 더 정확하게 판단할 수 있다.Using at least one of brain image data that can visually check the brain state and consciousness state data that numerically represents the state of consciousness, the EEG data is matched to the section corresponding to the continuing state of epilepsy and is more accurate for the brain state. I can judge.
또한, 뇌손상 수준은 뇌전증 지속상태에 따라 경련파의 형태, 경련파의 발생횟수, 빈도, 시간간격 등을 반영하여 환자의 정확한 뇌손상 수준을 산출할 수도 있다.In addition, the level of brain damage may be calculated by reflecting the shape of the seizure wave, the number of occurrences, frequency, and time intervals of the seizure wave according to the continuing state of epilepsy.
나아가, 판단한 뇌상태에 대하여 뇌손상의 수준을 지표로서 제시할 수도 있다.Furthermore, the level of brain damage may be presented as an index for the determined brain condition.
일 실시예로, 뇌손상의 수준을 지표로 나타내는 뇌손상정도의 지표는 발작 기간 동안의 혈류역학적인 변화 정도에 따른 것으로, 하기의 수학식 1에 의할 수 있다.In one embodiment, the index of the degree of brain damage, which indicates the level of brain damage as an index, is based on the degree of hemodynamic change during the seizure period, and may be expressed by
<수학식 1> <
NIRSt는 근적외선 분광법으로 측정된 혈류역학적인 변화 정도이며, t는 변화가 지속되는 시간에 해당된다.NIRSt is the degree of hemodynamic change measured by near-infrared spectroscopy, and t corresponds to the duration of the change.
NIRSt값은 미리 정해진 일정 시간 기준으로 하여 발작이 있었는지 유무의 결과를 합하는 것이다. 미리 정해진 일정 시간은 가장 정확하게 판단할 수 있는 시간 기준에 의할 수 있으며, 바람직하게는 10초를 기준으로 할 수 있다.The NIRSt value is the sum of the results of seizures based on a predetermined time standard. The predetermined predetermined time may be based on a time criterion that can be most accurately determined, and preferably may be based on 10 seconds.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준을 지표로서 생성하여 제시하는 방법의 순서도이다.6 is a flowchart of a method of generating and presenting a brain damage level as an index according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 뇌손상 수준을 지표로서 생성하여 제시하는 방법은, 컴퓨터가 뇌전증 지속상태의 특정 뇌파구간 발생 후에 임상학적 변화를 학습하여 뇌 손상의 수준을 지표로서 생성하여 제시하는 단계(S250)를 더 포함한다.Referring to Figure 6, the method of generating and presenting the level of brain damage as an indicator is the step of generating and presenting the level of brain damage as an index by learning the clinical change after the occurrence of a specific EEG section in the continuous state of epilepsy by a computer ( S250) is further included.
도 5에서 상술한 뇌손상의 수준에 대하여 예측한 것을 기반으로 하여 뇌손상의 수준을 지표로서 생성한다.Based on the prediction for the level of brain damage described above in FIG. 5, the level of brain damage is generated as an index.
즉, 컴퓨터는 신규 환자의 뇌파 데이터에 대해 뇌손상 지표를 산출하여 제공할 수 있는 학습모델을 구축한다. 일 실시예로, 뇌손상지표는 미리 정해진 수치범위 내의 값으로 산출되는 것일 수 있다. 예를 들어, 뇌손상이 되지 않은 상태를 0으로 하고, 뇌 전체 또는 뇌의 특정범위 전체가 손상된 상태를 100으로 하여, 컴퓨터는 각 환자의 뇌파 데이터를 기반으로 뇌손상 상태를 0부터 100사이의 값으로 산출하여 제공되도록 학습모델을 구축한다.In other words, the computer constructs a learning model that can calculate and provide brain damage indicators for new patients' EEG data. In one embodiment, the brain damage indicator may be calculated as a value within a predetermined numerical range. For example, if the state of no brain damage is set to 0, and the state that the entire brain or the entire specific range of the brain is damaged is set to 100, the computer determines the brain damage state from 0 to 100 based on the EEG data of each patient. Build a learning model to be calculated and provided by value.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌손상 수준에 따라 손상된 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 방법의 순서도이다.7 is a flowchart of a method of determining and presenting treatment and measures for a damaged brain according to a brain damage level according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 뇌손상 수준에 따라 손상된 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 방법은, 컴퓨터가 뇌손상 수준에 따라 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 단계(S270)를 더 포함한다.Referring to FIG. 7, the method of determining and presenting treatment and measures for the damaged brain according to the level of brain damage further comprises a step S270 of determining and presenting the treatment and measures for the brain according to the level of brain damage by a computer. Include.
뇌손상 수준을 예측한 이후에는, 뇌손상 수준에 따른 뇌에 대한 각종 치료나 조치를 제시하여 준다. 컴퓨터가 제공하는 치료 및 조치는, 의료진으로부터 미리 입력받은 뇌손상 수준에 따른 치료나 조치일 수 있고, 각 뇌손상 수준에 따라 치료나 조치에 대한 결과 값을 학습하여 가장 적절한 치료나 조치를 제공하는 것을 포함할 수 있다.After predicting the level of brain damage, various treatments or measures for the brain according to the level of brain damage are presented. The treatment and measures provided by the computer may be treatments or measures according to the level of brain damage previously input from the medical staff, and the most appropriate treatment or measures are provided by learning the result values for treatment or measures according to each brain damage level. May include.
예컨대, 컴퓨터는 뇌손상 수준에 따라 마취약제를 넣는 양을 결정할 수 있다.For example, a computer can determine the amount of anesthetic drug to be added based on the level of brain damage.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은, 컴퓨터가 뇌파 데이터별 뇌전증 지속상태 원인질환 기준을 생성하는 단계 및 컴퓨터가 신규 환자의 연속적으로 획득되는 뇌파데이터를 기반으로 학습모델을 통해 뇌전증 지속상태의 발생원인을 판단하여 제공하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method for calculating the brain damage index of the persistent state of epilepsy according to an embodiment of the present invention includes the step of generating, by a computer, a criterion for the disease causing the persistent state of epilepsy according to the EEG data, and the EEG data continuously acquired by the computer Based on the learning model, it further includes the step of determining and providing the cause of the persistent state of epilepsy.
뇌전증 지속상태는 일반적인 뇌전증뿐만 아니라 뇌졸중, 뇌염 (특히, 자가면역성 뇌염), 치매, 간성혼수 등 다양한 질환에서 발생한다. 뇌전증지속상태가 오래 지속되면 심각한 뇌손상이 발생하게 되므로, 발생원인에 대한 빠른 조치가 필요하다. 따라서, 기존에 뇌전증 지속상태의 발생원인을 알고 있는 환자의 뇌파 데이터를 심층신경망으로 학습하고, 신규 환자의 뇌파 데이터에 대해 뇌전증 지속상태 발생원인을 예측할 수 있다. The persistent state of epilepsy occurs not only in general epilepsy but also in various diseases such as stroke, encephalitis (especially autoimmune encephalitis), dementia, and hepatic coma. If the persistent state of epilepsy persists for a long time, serious brain damage will occur, so quick action is required for the cause of the occurrence. Therefore, it is possible to learn the EEG data of a patient who already knows the cause of the persistent state of epilepsy with a deep neural network, and predict the cause of the persistent state of epilepsy based on the EEG data of a new patient.
이를 위해, 컴퓨터는 뇌파 데이터에 대한 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터에 각 환자의 내원 원인을 기반으로 결정된 뇌전증 지속상태 발생원인 데이터를 더 포함하여 학습데이터셋으로서 학습할 수 있다. To this end, the computer further includes data on the cause of occurrence of the persistent state of epilepsy determined based on the cause of each patient's visit to the first epilepsy sustained state EEG data and the second epilepsy sustained state EEG data for the EEG data. You can learn as.
일실시예로, 컴퓨터는 뇌손상지표 산출과 별개로 뇌전증 지속상태 발생원인 데이터를 포함하는 학습데이터셋을 이용하여 뇌전증 지속상태 원인예측모델을 구축할 수 있다. 모든 환자에 대해 뇌전증 지속상태 발생원인을 알고 있지 않아서, 뇌손상 지표 산출에 이용되는 데이터량과 뇌전증 지속상태 원인예측모델에 이용가능한 데이터량에 차이가 존재할 수 있으므로, 별도로 학습을 수행할 수 있다.In one embodiment, the computer may construct a model for predicting the cause of the persistent state of epilepsy by using a learning dataset including data on the cause of occurrence of the persistent state of epilepsy independently of the calculation of the brain damage index. Since the cause of the persistence of epilepsy is not known for all patients, there may be a difference between the amount of data used to calculate the brain damage index and the amount of data available to the model for predicting the cause of the persistent state of epilepsy, so separate learning can be performed. have.
또한, 발생원인뿐만 아니라, 뇌전증 지속상태 발생 후의 예후를 학습데이터로서 활용하여 학습하여 예후에 대한 학습 모델을 구축할 수 있다.In addition, it is possible to construct a learning model for the prognosis by learning not only the cause of occurrence, but also the prognosis after the occurrence of the persistent state of epilepsy as learning data.
뇌전증 지속상태 발생 후의 예후는 미리 정해진 시간 단위에 따라 분류되어 활용될 수 있다. The prognosis after the occurrence of the persistent state of epilepsy can be classified and used according to a predetermined time unit.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전증지속상태의 뇌손상 지표 산출방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The above-described method for calculating brain damage indicators in a continuous state of epilepsy according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented as a program (or application) to be executed by being combined with a computer, which is hardware, and stored in a medium.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of the method or algorithm described in connection with the embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or a combination thereof. Software modules include Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), Flash Memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.
Claims (9)
상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터 상의 파형 정보를 기반으로 하여 상기 뇌파 데이터 상에서 뇌전증 지속상태에 해당하는 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 구간을 도출하는 단계를 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The computer acquires EEG data and quantified EEG data of the first patient for a predetermined time, wherein the EEG data and the quantified EEG data are divided into predetermined periods so as to be mutually matchable; And
Including the step of deriving, by the computer, a first epilepsy sustained state EEG data section corresponding to an epileptic persistence state from the EEG data based on waveform information on the EEG data,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터 상의 파형 정보로는 뇌전증 지속상태에 해당하는지 여부가 도출되지 않는 구간에 대하여, 상기 정량화 뇌파 데이터 상의 정보를 기반으로, 뇌전증 지속상태에 해당되는 구간과 매칭되는 뇌파 데이터 구간을 추출하여, 상기 뇌파 데이터 구간을 뇌전증 지속상태 구간인 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터로서 도출하는 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 1,
EEG data matched with the section corresponding to the continuation state of epilepsy, based on the information on the quantified EEG data, for a section in which the computer does not derive whether or not it corresponds to the continuation state of epilepsy from the waveform information on the EEG data Extracting a section, further comprising the step of deriving the EEG data section as the second epilepsy sustained state EEG data, which is an epilepsy sustained state section,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 제1근적외선 분광법 데이터에 대하여, 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터와 매칭하여, 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 도출하는 단계; 및
상기 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 기반으로 하여 제2환자로부터 획득된 제2근적외선 분광법 데이터를 기반으로서, 상기 제2환자에 대한 뇌전증 지속상태 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 데이터 획득단계는,
상기 컴퓨터가 상기 제1환자의 상기 미리 정해진 일정 시간 동안 근적외선 분광법을 이용하여 제1근적외선 분광법 데이터를 획득하는 것을 더 포함하되, 상기 제1근적외선 분광법 데이터는, 상기 뇌파 데이터 및 상기 정량화 뇌파 데이터와 상호 매칭 가능하도록 일정 구간 분할되어 있는 것인,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 2,
The computer matching the first near-infrared spectroscopy data with the first epileptic persistence state EEG data and the second epilepsy sustained state EEG data to derive characteristics of the first near-infrared spectroscopy data for the sustained epilepsy state; And
Based on the second near-infrared spectroscopy data obtained from the second patient based on the characteristics of the first near-infrared spectroscopy data, further comprising the step of determining whether or not the epilepsy persists for the second patient,
The data acquisition step,
The computer further comprises acquiring first near-infrared spectroscopy data using near-infrared spectroscopy for the predetermined period of time of the first patient, wherein the first near-infrared spectroscopy data is correlated with the EEG data and the quantified EEG data. It is divided into a certain section so that it can be matched,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터에 대하여, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 뇌전증 지속상태의 특징값으로 학습하는 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 2,
The computer further comprising the step of learning the first epilepsy sustained state EEG data and the second epilepsy sustained state EEG data as characteristic values of the epileptic persistence state with respect to the EEG data,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 상기 뇌파 데이터에 대하여, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터, 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 도출된 상기 뇌전증 지속상태에 대한 제1근적외선 분광법 데이터의 특징을 특징값으로 학습하는 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 3,
The computer learns features of the first epilepsy persistence state EEG data, the second epilepsy persistence state EEG data, and the derived first near-infrared spectroscopy data for the epilepsy persistence state as a feature value for the EEG data Further comprising the step of,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 상기 미리 정해진 일정 시간 동안 뇌 영상 데이터 또는 의식상태데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계; 및
상기 컴퓨터가 상기 뇌 영상 데이터 또는 의식상태데이터 중 적어도 하나와, 상기 제1뇌전증 지속상태 뇌파 데이터 및 상기 제2뇌전증 지속상태 뇌파 데이터를 매칭하여 학습함에 따라, 상기 뇌파 데이터에 대한 뇌손상 수준을 예측하는, 뇌손상 수준 예측 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 2,
Obtaining, by the computer, at least one of brain image data and consciousness state data for the predetermined period of time; And
As the computer learns by matching at least one of the brain image data or consciousness state data with the first epileptic persistence state EEG data and the second epilepsy sustained state EEG data, the level of brain damage to the EEG data Predicting, further comprising a brain injury level prediction step,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 상기 학습하는 단계에 의해 도출된 뇌전증 지속상태의 특정 뇌파구간 발생 후에 임상학적 변화를 학습하여 뇌손상의 수준을 지표로서 생성하여 제시하는, 뇌손상의 수준을 지표로서 제시하는 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 6,
The step of presenting the level of brain damage as an index by learning the clinical change after the occurrence of a specific EEG section of the persistent state of epilepsy derived by the learning step by the computer to generate and present the level of brain damage as an index. More included,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
상기 컴퓨터가 예측된 상기 뇌손상 수준에 따라 손상된 뇌에 대한 치료 및 조치를 결정하여 제시하는 단계를 더 포함하는,
뇌전증 지속상태의 뇌손상 지표 산출방법.The method of claim 6,
The computer further comprises the step of determining and presenting treatment and measures for the damaged brain according to the predicted brain damage level,
How to calculate the brain damage index of the persistent state of epilepsy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210145684A KR102406389B1 (en) | 2019-02-07 | 2021-10-28 | Method and program for determining treatment and action for brain |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20190014596 | 2019-02-07 | ||
KR1020190014596 | 2019-02-07 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210145684A Division KR102406389B1 (en) | 2019-02-07 | 2021-10-28 | Method and program for determining treatment and action for brain |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200097192A true KR20200097192A (en) | 2020-08-18 |
KR102321395B1 KR102321395B1 (en) | 2021-11-03 |
Family
ID=72265764
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190131581A KR102321395B1 (en) | 2019-02-07 | 2019-10-22 | Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus |
KR1020210145684A KR102406389B1 (en) | 2019-02-07 | 2021-10-28 | Method and program for determining treatment and action for brain |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210145684A KR102406389B1 (en) | 2019-02-07 | 2021-10-28 | Method and program for determining treatment and action for brain |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102321395B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210134274A (en) * | 2019-02-07 | 2021-11-09 | 재단법인 아산사회복지재단 | Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus |
KR20230001025A (en) | 2021-06-25 | 2023-01-04 | 임인종 | Epilepsy Monitoring Apparatus and Epilepsy Monitoring Platform Having the Same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101283479B1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-07-12 | 서울대학교산학협력단 | Apparatus and methods of brain lesion localization using connectivity analysis |
KR20190059377A (en) | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 주식회사 아이메디신 | Traumatic brain injury evaluation system and method using brain wave analysis |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102321395B1 (en) * | 2019-02-07 | 2021-11-03 | 재단법인 아산사회복지재단 | Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus |
-
2019
- 2019-10-22 KR KR1020190131581A patent/KR102321395B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-10-28 KR KR1020210145684A patent/KR102406389B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101283479B1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-07-12 | 서울대학교산학협력단 | Apparatus and methods of brain lesion localization using connectivity analysis |
KR20190059377A (en) | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 주식회사 아이메디신 | Traumatic brain injury evaluation system and method using brain wave analysis |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Jung Y K, etc., A Cased of Non-convulsive Status Epilepticus Presumed as Complex Partial Status Epilepticus. J Korean Epilep. Soc. 1998, Vol. 2, No. 2, pp147-153 1부.* * |
Trinka E, etc., A definition and classification of status epilepticus - Report of the ILAE Task Force on Classification of Status Epilepticus. Epilepsia. 2015, Vol. 56, No. 10, pp1515-1523 1부.* * |
Truong N D, etc., Convolutional neural networks for seizure prediction using intracranial and scalp electroencephalogram. Neural Networks. 2018, Vol. 105, pp104-111 1부.* * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210134274A (en) * | 2019-02-07 | 2021-11-09 | 재단법인 아산사회복지재단 | Method and program for calculating brain injury index of status epilepticus |
KR20230001025A (en) | 2021-06-25 | 2023-01-04 | 임인종 | Epilepsy Monitoring Apparatus and Epilepsy Monitoring Platform Having the Same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102321395B1 (en) | 2021-11-03 |
KR20210134274A (en) | 2021-11-09 |
KR102406389B1 (en) | 2022-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10743809B1 (en) | Systems and methods for seizure prediction and detection | |
KR102406389B1 (en) | Method and program for determining treatment and action for brain | |
Gao et al. | Generative adversarial network and convolutional neural network-based EEG imbalanced classification model for seizure detection | |
US11291413B2 (en) | Systems and methods for linear-time clustering for bounded, repeatable, rare events in physiological signals | |
KR102256313B1 (en) | Method and apparatus for automatic detection of epileptic seizure waveform based on feature extraction with probabilistic model and machine learning using coefficient in multi-frequency bands from electroencephalogram signals | |
CN113317804B (en) | Rehabilitation efficiency prediction method, training device and computer equipment | |
Kim et al. | Fast automatic artifact annotator for EEG signals using deep learning | |
Silva et al. | Parkinson disease early detection using EEG channels cross-correlation | |
Abbaszadeh et al. | Probabilistic prediction of Epileptic Seizures using SVM | |
Sahu et al. | Scz-scan: An automated schizophrenia detection system from electroencephalogram signals | |
Santoso et al. | Epileptic EEG signal classification using convolutional neural network based on multi-segment of EEG signal | |
CN114366060A (en) | Health early warning method and device based on heart rate variability and electronic equipment | |
KR101640310B1 (en) | Method and Apparatus for Estimation of Symptom Severity Scores for Patients with Schizophrenia using Electroencephalogram Analysis | |
Al-hajjar et al. | Epileptic seizure detection using feature importance and ML classifiers | |
Stepanov | Wavelet analysis of compressed biomedical signals | |
CN117153372A (en) | Epileptic detection method based on Markov transition field and improved two-dimensional multi-fractal analysis method | |
Wang et al. | An epileptic EEG detection method based on data augmentation and lightweight neural network | |
Yu et al. | A sparse Laguerre-Volterra autoregressive model for seizure prediction in temporal lobe epilepsy | |
Chen et al. | A new algorithm for classification of ictal and pre-ictal epilepsy ECoG using MI and SVM | |
CN113197545B (en) | Epilepsy detection system based on graph attention residual error network and focus loss | |
Hassan et al. | NeuroWave-Net: Enhancing epileptic seizure detection from EEG brain signals via advanced convolutional and long short-term memory networks. | |
Cimr et al. | Enhancing EEG signal analysis with geometry invariants for multichannel fusion | |
Singh et al. | Epileptic Seizures: Detection and Classification using Time Series and Deep Learning | |
Nagar et al. | Analysis of EEG signals using Machine Learning for the Detection and Diagnosis of Epilepsy | |
Raibag et al. | PCA and SVM technique for epileptic seizure classification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |