KR20230091504A - Automatically Create a Virtual Patient Avatar using the Patient's Clinical Information - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스 제공에 필요한 가상환자 아바타의 형상을 자동으로 생성하기 위한 것으로, 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스를 제공할 수 있는 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법은, 환자의 신체 정보, 과거병력 정보 및 현재증상 정보를 입력하는 환자 임상정보 입력 단계; 상기 환자 임상정보 입력 단계를 통해 입력되는 환자 임상정보에 기초하여 특징을 추출하고, 추출된 환자 임상정보 특징을 이용하여 아바타 특징 매핑 데이터를 생성하는 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계; 상기 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계를 통해 생성된 아바타 특징 매핑 데이터를 이용하여 아바타 캐릭터 특징을 생성하는 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계; 및 상기 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계를 통해 생성되는 아바타 캐릭터 특징과 3D모델링 데이터베이스에 저장된 베이스모델을 이용하여 3D 캐릭터를 생성하는 가상환자 아바타 3D 캐릭터 생성 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention is for automatically generating the shape of a virtual patient avatar necessary to provide an interaction service with a patient in a virtual space, and a virtual patient using clinical information of a patient capable of providing an interaction service with a patient in a virtual space. It relates to a method for automatically generating an avatar.
To solve the above problems, a method for automatically generating a virtual patient avatar using clinical information of a patient according to the present invention includes a patient clinical information input step of inputting patient's body information, past medical history information, and current symptom information; a patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step of extracting features based on the patient clinical information input through the patient clinical information input step and generating avatar feature mapping data using the extracted patient clinical information features; Avatar character feature generation step reflecting patient clinical information to generate avatar character features using the avatar feature mapping data generated through the patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step; and a virtual patient avatar 3D character creation step of generating a 3D character using the avatar character characteristics generated through the avatar character feature creation step reflecting the patient clinical information and the base model stored in the 3D modeling database.
Description
본 발명은 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 임상정보(성별, 나이, 키, 몸무게, 혈압, 맥박, 호흡, 체온, 증상, 증상과 관련된 병력 등) 정보로 부터 아바타 생성 알고리듬을 이용하여 아바타의 특징 파라미터를 추출하고, 추출된 파라미터를 이용하여 아바타를 생성하는 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatically generating a virtual patient avatar using clinical information of a patient, and more particularly, to a method for automatically generating a patient's clinical information (gender, age, height, weight, blood pressure, pulse, respiration, body temperature, symptoms, history related to symptoms). Etc.) A method for automatically generating an avatar for a virtual patient using clinical information of a patient, wherein feature parameters of an avatar are extracted from information using an avatar generation algorithm and an avatar is generated using the extracted parameters.
일반적으로 아바타(avatar)는 온라인 게임이나 채팅, 가상 공간 등에서 사용자의 역할을 대신하는 애니메이션 캐릭터를 뜻하는 말로 1990년대 인터넷 보급과 더불어 활발히 도입되기 시작하였으며 2000년대에 실제 사람의 사실성보다는 3D 그래픽 캐릭터의 관점에서 세컨드라이프(Second Life)나 게임 등의 서비스에 서 활용되었다.In general, an avatar refers to an animated character that replaces a user's role in an online game, chat, or virtual space. From this point of view, it was used in services such as Second Life or games.
또한, 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인해 보다 사실적인 인체 표현이 가능한 아바타 기술이 영화나 CF를 중심으로 활발히 활용이 되었다.In addition, due to the development of computer graphics technology, avatar technology capable of more realistic human body expression has been actively used in movies and commercials.
최근에는 컴퓨터 그래픽 기술과 컴퓨터 비전 기술의 결합으로 인한 시너지 효과 및 센서 기술과 컴퓨팅 하드웨어의 발전으로 인해 실제 사용자의 외형이나 움직임을 사실적으로 표현할 수 있는 실사 인체 아바타에 대한 연구와 산업으로의 응용이 활발히 진행되고 있다Recently, due to the synergistic effect of the combination of computer graphics technology and computer vision technology and the development of sensor technology and computing hardware, research on live-action human avatars that can realistically express the appearance or movement of real users and their application to the industry have been actively pursued. is going on
상기와 같은 목적의 예로는, 등록특허공보 제0657901호의 건강상태에 따른 아바타 영상 생성 방법 및 장치(이하 '특허문헌'이라 한다)As an example of the above purpose, a method and apparatus for generating an avatar image according to a health condition of Patent Registration No. 0657901 (hereinafter referred to as 'Patent Document')
상기 특허문헌에 개시된 아바타 영상 생성 방법은, 소정의 개수의 파라미터들을 조합하여 아바타 영상을 생성하는 방법에 있어서, 사용자의 생체신호와 문진 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 사용자의 건강상태를 분석하고, 소정의 시간이 경과 한 후의 사용자 건강상태를 예측하는 단계; 상기 분석된 건강상태 정보를 입력으로 받아, 상기 건강상태 정보와 상기 파라미터들 사이의 관계를 나타내는 수학식을 계산하여 상기 파라미터들을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 파라미터를 이용하여 아바타 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것으로 이루어진다.In the avatar image generation method disclosed in the patent document, in the method of generating an avatar image by combining a predetermined number of parameters, the user's health condition is analyzed using at least one of the user's biosignal and medical examination information, , predicting the health status of the user after a predetermined time has elapsed; receiving the analyzed health state information as an input and extracting the parameters by calculating an equation representing a relationship between the health state information and the parameters; and generating an avatar image using the extracted parameters.
그러나 상기 특허문헌에 개시된 아바타 영상 생성 방법은, 사용자의 건강 상태에 따라 단순히 아바타의 표정 등을 달리하여 건강 등의 정보를 쉽게 알 수 있도록 한 것에 불과하고, 이 때문에 아바타 영상을 활용한 다양한 서비스를 제공하기에 기술적인 한계가 있다.However, the method for generating an avatar image disclosed in the above patent document is merely a method of simply changing the expression of the avatar according to the user's health condition so that information such as health can be easily obtained, and for this reason, various services using the avatar image are provided. There are technical limitations to providing it.
따라서 실제 환자의 임상 정보에 기초하여 가상 공간에서 실제 환자와 신체 조건이 동일한 아바타를 자동으로 생성하고, 이러한 아바타를 이용하여 다양한 서비스에 활용할 수 있도록 하는 아바타 생성 방법의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop an avatar generation method that automatically generates an avatar having the same physical condition as a real patient in a virtual space based on clinical information of a real patient and uses the avatar for various services.
본 발명은 상기와 같은 종래의 아바타 생성 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스 제공에 필요한 가상환자 아바타의 형상을 자동으로 생성하기 위한 것으로, 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스를 제공할 수 있는 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the problems of the conventional avatar generation method as described above, and the problem to be solved by the present invention is to automatically create the shape of a virtual patient avatar necessary for providing an interaction service with a patient in a virtual space. It is to provide a method of automatically generating a virtual patient avatar using clinical information of a patient capable of providing an interaction service with the patient in a virtual space.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법은, 환자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 혈압, 맥박, 호흡, 체온을 포함하는 신체 정보와, 환자의 수술 이력을 포함하는 과거병력 정보 및 현재증상 정보를 입력하는 환자 임상정보 입력 단계; 상기 환자 임상정보 입력 단계를 통해 입력되는 환자 임상정보에 기초하여 특징을 추출하고, 추출된 환자 임상정보 특징을 이용하여 아바타 특징 매핑 데이터를 생성하는 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계; 상기 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계를 통해 생성된 아바타 특징 매핑 데이터를 이용하여 아바타 캐릭터 특징을 생성하는 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계; 및 상기 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계를 통해 생성되는 아바타 캐릭터 특징과 3D모델링 데이터베이스에 저장된 베이스모델을 이용하여 3D 캐릭터를 생성하는 가상환자 아바타 3D 캐릭터 생성 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a method for automatically generating a virtual patient avatar using clinical information of a patient according to the present invention includes body information including the patient's sex, age, height, weight, blood pressure, pulse, respiration, and body temperature; A patient's clinical information input step of inputting past medical history information and current symptom information including a surgical history of the patient; a patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step of extracting features based on the patient clinical information input through the patient clinical information input step and generating avatar feature mapping data using the extracted patient clinical information features; Avatar character feature generation step reflecting patient clinical information to generate avatar character features using the avatar feature mapping data generated through the patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step; and a virtual patient avatar 3D character creation step of generating a 3D character using the avatar character characteristics generated through the avatar character feature creation step reflecting the patient clinical information and the base model stored in the 3D modeling database.
본 발명에 따르면, 실세계의 환자와 동일한 조건의 가상세계 환자 아바타를 생성할 수 있고, 이를 이용하여 가상세계의 환자를 대상으로 다양한 진단 실습(훈련)이 가능하며, 이 때문에 진단훈련의 결과와 실제 환자의 진단결과와 대조하면서 훈련할 수 있다는 장점이 있다According to the present invention, it is possible to create a virtual world patient avatar with the same conditions as a patient in the real world, and by using this, various diagnostic practices (training) are possible for patients in the virtual world. It has the advantage of being able to train while contrasting with the patient's diagnosis results.
또한, 병원 및 의료 교육 기관에서 확보하고 있는 임상정보를 이용하여 환자의 건강상태를 표현하는 아바타 영상을 생성하여 훈련자에게 보여줌으로써, 의사국가고시 CPX 임상표현 실기 교육/훈련 및 보건??의료계열 학생 병원 임상실습(다양한 환자케이스 경험, 환자대응)에 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, by using clinical information secured by hospitals and medical educational institutions, avatar images expressing the patient's health condition are created and shown to trainees, thereby providing education/training for clinical expression skills in the CPX National Examination for Doctors and students in health and medical fields. It has the advantage of being applicable to hospital clinical practice (experience of various patient cases, patient response).
이에 더해 가상환경에서 의사 대 환자간 질병진단시 비대면으로 임상표현(병력청취-신체검진-환자교육)을 실습(교육/훈련) 할 수 있는 메타버스 기반의 XR융복합 콘텐츠에 활용이 가능한 장점이 있다.In addition to this, the advantage that can be used for metaverse-based XR convergence content that allows practice (education/training) of clinical expression (history listening-physical examination-patient education) in a virtual environment when diagnosing a disease between a doctor and a patient non-face-to-face there is
도 1은 본 발명에 따른 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법1 is a method of automatically generating a virtual patient avatar using clinical information of a patient according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail according to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스 제공에 필요한 가상환자 아바타의 형상을 자동으로 생성하기 위한 것으로, 가상공간에서 환자와의 상호작용 서비스를 제공할 수 있는 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 환자 임상정보 입력 단계(S10), 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계(S20), 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계(S30) 및 가상환자 아바타 3D 캐릭터 생성 단계(S40)를 포함하여 이루어진다.The present invention is for automatically generating the shape of a virtual patient avatar necessary to provide an interaction service with a patient in a virtual space, and a virtual patient using clinical information of a patient capable of providing an interaction service with a patient in a virtual space. To provide a method for automatically generating an avatar, the present invention, as shown in FIG. It includes a step of creating the reflected avatar character characteristics (S30) and a step of creating a virtual patient avatar 3D character (S40).
(1) 환자 임상정보 입력 단계(S10)(1) Patient clinical information input step (S10)
이 단계는 환자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 혈압, 맥박, 호흡, 체온을 포함하는 신체 정보와, 환자의 수술 이력을 포함하는 과거병력 정보 및 현재증상 정보를 아바타 생성 프로그램에 입력하는 것이다.In this step, the patient's body information including sex, age, height, weight, blood pressure, pulse, respiration, and body temperature, past medical history information including the patient's surgery history, and current symptom information are input into the avatar creation program.
(2) 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계(S20)(2) Patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step (S20)
이 단계는 위 환자 임상정보 입력 단계(S10)를 통해 입력되는 환자 임상정보에 기초하여 임상정보의 특징을 추출하고, 추출된 환자 임상정보 특징을 이용하여 아바타 특징 매핑 데이터를 생성하는 것이다.In this step, features of the clinical information are extracted based on the patient's clinical information input through the patient's clinical information input step (S10), and avatar feature mapping data is generated using the extracted patient's clinical information features.
(3) 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계(S30)(3) Avatar character feature generation step reflecting patient clinical information (S30)
이 단계는 위 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계(S20)를 통해 생성된 아바타 특징 매핑 데이터를 이용하여 아바타 캐릭터 특징을 생성하는 것이다.In this step, avatar character features are created using the avatar feature mapping data generated through the patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step (S20).
(4) 가상환자 아바타 3D 캐릭터 생성 단계(S40)(4) Virtual patient avatar 3D character creation step (S40)
이 단계는 위 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계(S30)를 통해 생성되는 아바타 캐릭터 특징과 3D모델링 데이터베이스에 저장된 베이스모델을 이용하여 3D 캐릭터를 생성하는 것이다.In this step, a 3D character is created by using the avatar character features generated through the avatar character feature creation step (S30) reflecting the patient's clinical information and the base model stored in the 3D modeling database.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 환자의 임상정보에 기초하여 실세계의 환자와 동일한 조건의 가상세계 환자 아바타가 생성되고, 이를 이용하여 가상세계의 환자를 대상으로 다양한 진단 실습(훈련)이 가능하며, 이 때문에 진단훈련의 결과와 실제 환자의 진단결과와 대조하면서 훈련할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, based on the patient's clinical information, a patient avatar in the virtual world under the same conditions as the patient in the real world is created, and various diagnostic exercises (training) are possible for the patient in the virtual world using this avatar. Therefore, it is possible to train while comparing the results of diagnosis training with those of actual patients.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.In the above, reference numerals and names have been given to the drawings showing preferred embodiments and the components shown in the drawings for convenience of explanation, but this is an embodiment according to the present invention, which corresponds to the shape shown on the drawings and the given name. The scope of the right should not be construed as being limited, and the change to various shapes predictable from the description of the invention and the simple substitution with a configuration that has the same action are within the range of change to be easily performed by those skilled in the art. You will find it extremely self-evident.
Claims (1)
상기 환자 임상정보 입력 단계(S10)를 통해 입력되는 환자 임상정보에 기초하여 특징을 추출하고, 추출된 환자 임상정보 특징을 이용하여 아바타 특징 매핑 데이터를 생성하는 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계(S20);
상기 환자 임상정보 특징 추출 및 아바타 특징 매핑 데이터 생성 단계(S20)를 통해 생성된 아바타 특징 매핑 데이터를 이용하여 아바타 캐릭터 특징을 생성하는 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계(S30); 및
상기 환자 임상정보를 반영한 아바타 캐릭터 특징 생성 단계(S30)를 통해 생성되는 아바타 캐릭터 특징과 3D모델링 데이터베이스에 저장된 베이스모델을 이용하여 3D 캐릭터를 생성하는 가상환자 아바타 3D 캐릭터 생성 단계(S40);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환자의 임상정보를 이용한 가상환자 아바타 자동 생성 방법.Patient clinical information input step (S10) of inputting physical information including the patient's gender, age, height, weight, blood pressure, pulse, respiration, and body temperature, past medical history information including the patient's surgery history, and current symptom information;
Patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data for extracting features based on the patient clinical information input through the patient clinical information input step (S10) and generating avatar feature mapping data using the extracted patient clinical information features Generation step (S20);
Avatar character feature generation step (S30) reflecting patient clinical information to generate avatar character features using the avatar feature mapping data generated through the patient clinical information feature extraction and avatar feature mapping data generation step (S20); and
A virtual patient avatar 3D character creation step (S40) of generating a 3D character using the avatar character characteristics generated in the avatar character feature generation step (S30) reflecting the patient clinical information and the base model stored in the 3D modeling database;
A virtual patient avatar automatic generation method using the patient's clinical information, characterized in that consisting of.
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