KR20230128182A - Method, apparatus and program for diagnosing fat degeneration disease of rotator cuff muscles of shoulder based on ai - Google Patents

Method, apparatus and program for diagnosing fat degeneration disease of rotator cuff muscles of shoulder based on ai Download PDF

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KR20230128182A
KR20230128182A KR1020220025203A KR20220025203A KR20230128182A KR 20230128182 A KR20230128182 A KR 20230128182A KR 1020220025203 A KR1020220025203 A KR 1020220025203A KR 20220025203 A KR20220025203 A KR 20220025203A KR 20230128182 A KR20230128182 A KR 20230128182A
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reading
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정영진
정석원
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Abstract

의료 데이터로부터 어깨 질환들 중 회전근 개 근육의 지방 변성을 판독할 수 있는 어깨 질환 판독 방법, 장치 및 프로그램에 관한 것으로, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계, 상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하는 단계, 및 상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A shoulder disease interpretation method, apparatus, and program capable of reading fatty degeneration of rotator cuff muscles among shoulder diseases from medical data, comprising obtaining medical data including a shoulder image, pre-processing the obtained medical data The step of reading the fat degeneration of the rotator cuff by inputting the preprocessed medical data into a pretrained neural network model, and generating result information for the medical data based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff. It is characterized by including.

Description

인공지능 기반 어깨 회전근 개 근육 지방 변성 질환 판독 방법, 장치 및 프로그램{METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR DIAGNOSING FAT DEGENERATION DISEASE OF ROTATOR CUFF MUSCLES OF SHOULDER BASED ON AI}Artificial intelligence-based shoulder rotator cuff muscle fat degeneration disease interpretation method, apparatus and program

본 발명은 어깨 질환 판독 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 의료 데이터로부터 어깨 질환들 중 회전근 개 근육의 지방 변성을 판독할 수 있는 어깨 질환 판독 방법, 장치 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a shoulder disease interpretation method, and more particularly, to a shoulder disease interpretation method, apparatus, and program capable of reading fatty degeneration of rotator cuff muscles among shoulder diseases from medical data.

일반적으로, 의료 영상들은 환자의 신체 내부를 확인할 수 있게 함으로써, 의사들의 환자 진단에 상당한 도움을 주고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] In general, medical images greatly assist doctors in diagnosing patients by allowing them to check the inside of a patient's body.

예를 들어, 어깨, 심장, 폐, 기관지 등에 이상이 있는지 여부를 의료 영상을 통해 확인할 수 있다.For example, it is possible to check whether or not there are abnormalities in the shoulder, heart, lungs, bronchus, etc. through medical images.

그러나, 일부 의료 영상들의 경우에는 판독 난이도가 높아, 수년 간의 경험이 있는 의료진들의 경우에도, 빠르게 판단을 내리기 어려운 경우가 존재한다.However, in the case of some medical images, the reading difficulty is high, and even in the case of medical staff with many years of experience, there are cases in which it is difficult to quickly make a judgment.

특히, 의료 영상의 경우, 어깨 질환들 중 회전근 개 파열에 의한 지방 변성이 존재할 수 있는데, 의료 영상을 통해 의료진이 시각적으로 지방 변성 정도를 정확하게 판독하기가 어렵다.Particularly, in the case of medical images, fatty degeneration due to rotator cuff tear may exist among shoulder diseases, and it is difficult for medical staff to visually accurately read the degree of fatty degeneration through medical images.

최근에는, 입력 영상으로부터 직접 판독을 수행할 수 있는 뉴럴 네트워크 모델을 이용하기도 하였지만, 이러한 방법은, 데이터 수가 부족하거나 부적절하게 수집된 데이터로 인한 과적합 문제가 발생할 수 있으며, 뉴럴 네트워크 모델이 어떠한 부분을 보고 판정했는지 확인이 불가능하여 활용도가 떨어질 수 있다.Recently, a neural network model capable of performing direct reading from an input image has been used, but this method may cause an overfitting problem due to an insufficient number of data or improperly collected data, It is impossible to check whether the decision was made by looking at it, so its utilization may be reduced.

따라서, 향후, 의사들의 어깨 질환 진단을 보조하기 위해 뉴럴 네트워크 모델을 이용한 어깨 질환 판독 방법의 개발이 요구되고 있다.Therefore, in the future, it is required to develop a shoulder disease interpretation method using a neural network model to assist doctors in diagnosing shoulder diseases.

대한민국 등록특허 10-2291854호 (2021. 08. 13)Republic of Korea Patent No. 10-2291854 (2021. 08. 13)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은, 의료 데이터를 전처리하여 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하고, 대상 영역을 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독함으로써, 회전근 개의 지방 변성 판독에 대한 정확도를 높일 수 있는 어깨 질환 판독 방법, 장치 및 프로그램을 제공하는 것이다.One object of the present invention to solve the problems described above is to pre-process medical data to divide a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and input the target region to a pre-learned neural network model to predict fatty degeneration of the rotator cuff. It is an object of the present invention to provide a shoulder disease reading method, device, and program that can increase the accuracy of reading the fat degeneration of the rotator cuff by reading the condition.

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 not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 어깨 질환 판독 방법은, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계, 상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하는 단계, 및 상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A shoulder disease reading method according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes acquiring medical data including a shoulder image, preprocessing the acquired medical data, and preprocessing the preprocessed medical data. It is characterized in that it includes the step of reading the fat degeneration of the rotator cuff by inputting the input to the learned neural network model, and the step of generating result information for the medical data based on the read state of the fat degeneration of the rotator cuff.

실시 예에 있어서, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계는, 상기 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the step of pre-processing the obtained medical data may include segmenting a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff based on a change in shading of the medical data.

실시 예에 있어서, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계는, 상기 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 상기 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 상기 검출한 대상 영역을 분할하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the preprocessing of the obtained medical data may include calculating a shadow change rate from the medical data, and detecting a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff; It is characterized in that the detected target region is divided.

실시 예에 있어서, 상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역은, 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the target regions for reading fat degeneration of the rotator cuff include the supraspinatus (SS), infraspinatus (IS), teres minor (TM), and subscapularis (Su) regions. It is characterized in that it includes.

실시 예에 있어서, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하는 단계는, 상기 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 상기 판독 결과, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the step of reading the fat degeneration state of the rotator cuff first reads whether the fat degeneration state of the rotator cuff is normal or abnormal through the pretrained neural network model, and the reading result, If the state of fat degeneration of the rotator cuff is abnormal, it is characterized in that the level of fat degeneration is read a second time.

실시 예에 있어서, 상기 회전근 개의 지방 변성 레벨 판독은, 상기 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 상기 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the reading of the level of fat degeneration of the rotator cuff is characterized in that a degree of fat degeneration is calculated based on an area of fat existing in the rotator cuff, and the level of fat degeneration is read based on the calculated degree of fat degeneration do.

실시 예에 있어서, 상기 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 회전근 개의 면적이고, A는, 회전근 개를 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the degree of fat degeneration is characterized in that it is calculated based on a formula consisting of (B-A) / B (B is the area of the rotator cuff, and A is the area excluding fat occupying the rotator cuff) .

실시 예에 있어서, 상기 극상근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근상근 영역의 전체 면적이고, A는, 근상근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the degree of fat degeneration of the supraspinatus muscle is based on a formula consisting of (B-A) / B (B is the total area of the near muscle region, and A is the area excluding fat occupying the near muscle region) characterized in that it is produced.

실시 예에 있어서, 상기 극하근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근하근 영역의 전체 면적이고, A는, 근하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the degree of fat degeneration of the infraspinatus is based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the subglossal area, and A is the area excluding fat occupying the subglossal area). It is characterized in that it is calculated as.

실시 예에 있어서, 상기 소원근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 소원근 영역의 전체 면적이고, A는, 소원근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the degree of fat degeneration of the minor muscle is based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the minor muscle region, and A is the area excluding fat occupying the minor muscle region). It is characterized in that it is calculated as.

실시 예에 있어서, 상기 견갑하근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 견갑하근 영역의 전체 면적이고, A는, 견갑하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the degree of fat degeneration of the subscapularis muscle is based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the subscapularis region, and A is the area excluding fat occupying the subscapular region). It is characterized in that it is calculated as.

실시 예에 있어서, 상기 뉴럴 네트워크 모델은, 상기 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하도록 사전 학습되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the neural network model is characterized in that it is pre-learned to read the state of fatty degeneration of the rotator cuff when a target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff divided from the medical data is input.

실시 예에 있어서, 상기 뉴럴 네트워크 모델은, 상기 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하고, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태 판독 결과를 기반으로 지방 변성도를 산출하여 지방 변성 레벨을 판독하도록 사전 학습되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the neural network model reads the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff divided from the medical data is input, and based on the result of reading the fat degeneration state of the rotator cuff Characterized in that it is pre-learned to read the level of fat degeneration by calculating the degree of fat degeneration.

실시 예에 있어서, 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 단계는, 상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the generating of result information on the medical data may include generating result information including a treatment guide based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 판독가능 저장 매체 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 어깨 질환 판독을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 동작들은, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하는 동작, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 동작, 상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하는 동작, 및 상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 한다.As a computer program stored on a computer readable storage medium according to an embodiment of the present invention, the computer program, when executed in one or more processors, performs the following operations for reading a shoulder disease, the operations including a shoulder image Obtaining medical data for processing, pre-processing the acquired medical data, inputting the pre-processed medical data to a pre-learned neural network model to read fatty degeneration of the rotator cuff, and reading the read fatty degeneration of the rotator cuff and generating result information on the medical data based on the condition.

본 발명의 일 실시예에 따른 어깨 질환 판독 방법을 제공하기 위한 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서 및 메모리를 포함하고, 상기 프로세서는, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하고, 상기 획득한 의료 데이터를 전처리하며, 상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하고, 상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.A computing device for providing a shoulder disease reading method according to an embodiment of the present invention includes a processor including one or more cores and a memory, wherein the processor acquires medical data including a shoulder image, and obtains the acquired medical data. One medical data is pre-processed, the pre-processed medical data is input into a pre-learned neural network model to read fat degeneration of the rotator cuff, and result information on the medical data is generated based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff. It is characterized by doing.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어깨 질환 판독 방법을 제공하는 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상술한 방법 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위해 매체에 저장된다.A computer program that provides a shoulder disease reading method according to another embodiment of the present invention for solving the above problems is combined with a computer that is hardware and stored in a medium to perform any one of the above methods.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition to this, another method for implementing the present invention, another system, and a computer readable recording medium recording a computer program for executing the method may be further provided.

상기와 같이 본 발명에 따르면, 의료 데이터를 전처리하여 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하고, 대상 영역을 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독함으로써, 회전근 개의 지방 변성 판독에 대한 정확도를 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, by pre-processing medical data to divide a target region for reading fat degeneration of the rotator cuff, and inputting the target region to a pre-learned neural network model to read the state of fat degeneration of the rotator cuff, It is possible to increase the accuracy of denatured reading.

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 description below.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환 판독 방법을 제공하기 위한 동작을 수행하는 컴퓨팅 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환을 판독하기 위한 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성 레벨 판독을 위한 분할 영상을 보여주는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성 영역의 전처리 영상을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성도 산출 과정을 설명하기 위한 전처리 영상을 보여주는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환 판독 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram of a computing device that performs an operation for providing a method for reading a shoulder disorder according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram illustrating a network function for reading shoulder disorders, according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing segmented images for reading the level of fat degeneration of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a preprocessed image of a fat degeneration region of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing preprocessed images for explaining a process of calculating the degree of fat degeneration of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for reading a shoulder disease according to an 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 methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the 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.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit 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 this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

설명에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 그렇지만 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것이므로, 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.Prior to the description, the meaning of the terms used in this specification will be briefly described. However, it should be noted that the description of terms is intended to help the understanding of the present specification, and is not used in the sense of limiting the technical spirit of the present invention unless explicitly described as limiting the present invention.

본 명세서에서 신경망, 인공 신경망, 네트워크 함수는 종종 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.In this specification, neural networks, artificial neural networks, and network functions may often be used interchangeably.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 이용된 "영상" 또는 "영상 데이터"라는 용어는 이산적 영상 요소들(예컨대, 2차원 영상에 있어서는 픽셀)로 구성된 다차원 데이터를 지칭하며, 달리 말하자면, (예컨대, 비디오 화면에 표시된) 눈으로 볼 수 있는 대상 또는 (예컨대, CT, MRI 검출기 등의 픽셀 출력에 대응되는 파일과 같은) 그 대상의 디지털 표현물을 지칭하는 용어이다.The term "image" or "image data" as used throughout the description and claims of the present invention refers to multidimensional data composed of discrete image elements (e.g., pixels in the case of a two-dimensional image); in other words, ( A term used to refer to a visible object (e.g., displayed on a video screen) or a digital representation of that object (e.g., a file corresponding to the pixel output of a CT, MRI detector, etc.).

예를 들어 "이미지" 또는 "영상"은 전산화 단층 촬영(CT; computed tomography), 자기 공명 영상(MRI; magnetic resonance imaging), 설골 영상, 초음파 또는 본 발명의 기술분야에서 공지된 임의의 다른 의료 영상 시스템의 의하여 수집된 피검체(subject)의 의료 영상일 수 있다. 영상이 반드시 의료적 맥락에서 제공되어야 하는 것은 아니고 비의료적 맥락에서 제공될 수도 있는 바, 예를 들어 보안 검색용 X선 촬영 등이 있을 수 있다.For example, “image” or “image” may refer to computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), hyoid bone imaging, ultrasound, or any other medical imaging known in the art. It may be a medical image of a subject collected by the system. The image does not necessarily have to be provided in a medical context, but may be provided in a non-medical context, such as X-ray imaging for security screening.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 'DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine; 의료용 디지털 영상 및 통신)' 표준은 의료용 기기에서 디지털 영상 표현과 통신에 이용되는 여러 가지 표준을 총칭하는 용어인 바, DICOM 표준은 미국 방사선 의학회(ACR)와 미국 전기 공업회(NEMA)에서 구성한 연합 위원회에서 발표한다.Throughout the detailed description and claims of the present invention, the 'DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)' standard is a term that collectively refers to various standards used for digital image expression and communication in medical devices, The DICOM standard is published by a joint committee formed by the American College of Radiology (ACR) and the National Electrical Manufacturers Association (NEMA).

또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 '의료영상 저장 전송 시스템(PACS; Picture Archiving and Communication System)'은 DICOM 표준에 맞게 저장, 가공, 전송하는 시스템을 지칭하는 용어이며, X선, CT, MRI와 같은 디지털 의료영상 장비를 이용하여 획득된 의료영상 이미지는 DICOM 형식으로 저장되고 네트워크를 통하여 병원 내외의 단말로 전송이 가능하며, 이에는 판독 결과 및 진료 기록이 추가될 수 있다.In addition, throughout the detailed description and claims of the present invention, 'Picture Archiving and Communication System (PACS)' is a term that refers to a system that stores, processes, and transmits according to the DICOM standard, and includes X-ray, CT, , Medical imaging images acquired using digital medical imaging equipment such as MRI are stored in DICOM format and can be transmitted to terminals inside and outside the hospital through a network, and reading results and medical records can be added to them.

또한, 본 명세서에 걸쳐, 뉴럴 네트워크(neural network), 신경망 네트워크, 네트워크 함수는, 동일한 의미로 사용될 수 있다. 뉴럴 네트워크는, 일반적으로 “노드”라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 “노드”들은, “뉴런(neuron)”들로 지칭될 수도 있다. 뉴럴 네트워크는, 적어도 둘 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 뉴럴 네트워크들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 “링크”에 의해 상호 연결될 수 있다.Also, throughout this specification, a neural network, a neural network, and a network function may be used with the same meaning. A neural network may consist of a set of interconnected computational units, which may be generally referred to as “nodes”. These “nodes” may also be referred to as “neurons”. A neural network includes at least two or more nodes. Nodes (or neurons) constituting neural networks may be interconnected by one or more “links”.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환 판독 방법을 제공하기 위한 동작을 수행하는 컴퓨팅 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a computing device that performs an operation for providing a method for reading a shoulder disorder according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 발명의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다.The configuration of the computing device 100 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In one embodiment of the present invention, the computing device 100 may include other components for performing a computing environment of the computing device 100, and only some of the disclosed components may constitute the computing device 100.

컴퓨팅 장치(100)는, 프로세서(110), 메모리(130), 네트워크부(150)를 포함할 수 있다.The computing device 100 may include a processor 110 , a memory 130 , and a network unit 150 .

본 발명에서, 프로세서(110)는, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하고, 획득한 의료 데이터를 전처리하며, 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하고, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성할 수 있다.In the present invention, the processor 110 acquires medical data including a shoulder image, pre-processes the acquired medical data, inputs the pre-processed medical data to a pre-learned neural network model to read fatty degeneration of the rotator cuff, , result information on medical data can be generated based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

여기서, 의료 데이터는, 영상 데이터, 음성 데이터 및 시계열 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 의료업에 종사하는 자 또는 진단을 위한 장치 등이 데이터 내에 질병의 존재 유무를 판단할 수 있는 임의의 형태의 데이터가 의료 데이터에 포함될 수 있다. 영상 데이터는 환자의 환부를 검사 장비를 통해 촬영 또는 측정하여 전기 신호화 한 후 출력되는 모든 영상 데이터를 포함한다. 영상 데이터는, 의료 영상 촬영기기로부터 시간에 따라 연속하여 촬영된 동영상에서 동영상의 각 프레임을 구성하는 영상 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 검사 영상 데이터, MRI 장치에 의한 영상 데이터, CT 단층 촬영 영상 데이터, X-ray 촬영 영상 데이터 등을 포함한다. 나아가, 음성 데이터를 전기 신호로 변환하여 그래프 형태의 이미지로 출력하거나 시계열 데이터를 그래프 등의 시각화 된 자료로 나타낸 경우, 해당 이미지 또는 자료는, 상기 영상 데이터에 포함될 수 있다. 일 예로, 의료 데이터는, CT 영상을 포함할 수 있다. 의료 데이터에 관한 전술한 예시는, 일 예시에 불과할 뿐, 본 개시를 제한하지 않는다.Here, the medical data may include at least one of image data, audio data, and time series data. That is, any type of data by which a person engaged in the medical industry or a device for diagnosis can determine whether or not a disease exists in the data may be included in the medical data. The image data includes all image data that is output after photographing or measuring a patient's affected part through examination equipment and turning it into an electrical signal. The image data may include image data constituting each frame of a video in a video continuously photographed over time from a medical imaging device. For example, it includes ultrasound examination image data, image data by an MRI device, CT tomography image data, X-ray image data, and the like. Furthermore, when audio data is converted into an electrical signal and output as an image in the form of a graph or time-series data is expressed as visualized data such as a graph, the image or data may be included in the video data. For example, medical data may include CT images. The foregoing example of medical data is only an example and does not limit the present disclosure.

일 실시예로, 의료 데이터는, 어깨 MRI 영상을 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the medical data may include a shoulder MRI image, which is only an embodiment, but is not limited thereto.

다음, 프로세서(110)는, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 획득한 의료 데이터로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할(segment)할 수 있다.Next, when pre-processing the acquired medical data, the processor 110 may segment a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff from the acquired medical data.

여기서, 프로세서(110)는, 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할할 때, 사전 학습한 분할 모델을 사용하여 회전근 개 영역을 분할하고, 분류에 영향을 미치는 영역에 대해 관심 영역(ROI: Region Of Interest)를 지정할 수 있다.Here, the processor 110, when segmenting the target region for reading fat degeneration of the rotator cuff, divides the rotator cuff region using a pre-learned segmentation model, and the region of interest (ROI: region of interest).

일 예로, 사전 학습한 분할 모델은, 2D U-Net을 포함하는 2차원 분할 모델(2D Segmentation Model) 또는 3D U-Net을 포함하는 3차원 분할 모델(3D Segmentation Model)일 수 있다.For example, the pretrained segmentation model may be a 2D segmentation model including 2D U-Net or a 3D segmentation model including 3D U-Net.

그리고, 지정된 관심 영역은, 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the designated region of interest may include the supraspinatus (SS), infraspinatus (IS), teres minor (TM), and subscapularis (Su) regions, which may be an embodiment. but not limited thereto.

경우에 따라, 프로세서(110)는, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할할 수도 있다.In some cases, when preprocessing the obtained medical data, the processor 110 may divide a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff based on a shade change of the medical data.

여기서, 프로세서(110)는, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 검출한 대상 영역을 분할할 수 있다.Here, the processor 110, when pre-processing the obtained medical data, calculates a shadow change rate from the medical data, detects a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and detects The target area can be segmented.

일 예로, 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역은, 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지는 않는다.For example, the target region for reading fat degeneration of the rotator cuff may include the supraspinatus (SS), infraspinatus (IS), teres minor (TM), and subscapularis (Su) regions. However, this is only an example, but is not limited thereto.

다른 경우로서, 프로세서(110)는, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 획득한 의료 데이터로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 1차 분할하고, 1차 분할한 대상 영역으로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 2차 분할할 수도 있다.In another case, when the processor 110 pre-processes the acquired medical data, the processor 110 firstly divides a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff from the acquired medical data, and determines the fatty degeneration of the rotator cuff from the primary divided target region. The target region for reading may be divided into two parts.

여기서, 프로세서(110)는, 대상 영역을 1차 분할할 때, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 분할할 수 있다.Here, the processor 110 may divide the target region based on the change in shading of the medical data when first dividing the target region.

일 예로, 프로세서(110)는, 대상 영역을 1차 분할할 때, 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 검출한 대상 영역을 1차 분할할 수 있다.For example, the processor 110 calculates a shadow change rate from medical data when the target region is first segmented, detects a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and detects One target area can be divided first.

그리고, 프로세서(110)는, 대상 영역을 2차 분할할 때, 1차 분할한 대상 영역으로부터 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함하는 다수의 대상 영역으로 2차 분할할 수 있다.And, when the processor 110 secondly divides the target region, from the first divided target region, the supraspinatus (SS), the infraspinatus (IS), the teres minor (TM), and the shoulder girdle Secondary segmentation can be performed into a plurality of target regions including the Subscapularis (Su) region.

다음, 프로세서(110)는, 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독할 때, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독할 수 있다.Next, when reading the state of fat degeneration of the rotator cuff, the processor 110 first reads whether the state of fat degeneration of the rotator cuff is normal or abnormal through a pre-learned neural network model, and the first reading result, If the state of fat degeneration of the rotator cuff is abnormal, the level of fat degeneration can be read a second time.

여기서, 프로세서(110)는, 회전근 개의 지방 변성 레벨을 판독할 때, 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.Here, when reading the fat degeneration level of the rotator cuff, the processor 110 may calculate the degree of fat degeneration based on the area of fat present in the rotator cuff and read the level of fat degeneration based on the calculated degree of fat degeneration. there is.

일 예로, 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 회전근 개의 면적이고, A는, 회전근 개를 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수 있다.For example, the degree of fat degeneration may be calculated based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the area of the rotator cuff, and A is the area excluding fat occupying the rotator cuff).

다른 일 예로, 극상근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근상근 영역의 전체 면적이고, A는, 근상근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the supraspinatus muscle can be calculated based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the near muscle region, and A is the area excluding fat occupying the near muscle region). may be

또 다른 일 예로, 극하근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근하근 영역의 전체 면적이고, A는, 근하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the infraspinatus muscle is based on a formula consisting of (B-A) / B (B is the total area of the subglossal area, and A is the area excluding fat occupying the subglossal area) may be derived.

또 다른 일 예로, 소원근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 소원근 영역의 전체 면적이고, A는, 소원근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the minor muscle is based on a formula consisting of (B-A) / B (B is the total area of the minor muscle region, and A is the area excluding fat occupying the minor muscle region) may be derived.

또 다른 일 예로, 견갑하근의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 견갑하근 영역의 전체 면적이고, A는, 견갑하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the subscapularis is based on a formula consisting of (B-A) / B (B is the total area of the subscapularis region, and A is the area excluding the fat occupying the subscapular region) may be derived.

이어, 본 발명의 뉴럴 네트워크 모델은, 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하도록 사전 학습될 수 있다.Subsequently, the neural network model of the present invention may be pre-learned to read the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff divided from the medical data is input.

경우에 따라, 본 발명의 뉴럴 네트워크 모델은, 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하고, 회전근 개의 지방 변성 상태 판독 결과를 기반으로 지방 변성도를 산출하여 지방 변성 레벨을 판독하도록 사전 학습될 수도 있다.In some cases, the neural network model of the present invention reads the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff segmented from medical data is input, and based on the result of reading the fat degeneration state of the rotator cuff It may also be pre-learned to read the level of fat degeneration by calculating degrees.

그리고, 프로세서(110)는, 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성할 때, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성할 수 있다.Also, when generating result information on the medical data, the processor 110 may generate result information including a treatment guide based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

다른 경우로서, 프로세서(110)는, 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성할 때, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 지방 변성에 대한 클래스를 분류하고, 분류한 클래스에 상응하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성할 수도 있다.In another case, when generating result information for medical data, the processor 110 classifies a class for fatty degeneration based on the read status of fatty degeneration of the rotator cuff, and includes a treatment guide corresponding to the classified class. It is also possible to generate result information that

또한, 전술한 뉴럴 네트워크 모델은, 딥 뉴럴 네트워크일 수 있다. 본 명세서에 걸쳐, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는, 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크 (CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크 등을 포함할 수 있다.Also, the aforementioned neural network model may be a deep neural network. Throughout this specification, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network including a plurality of hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Deep neural networks can reveal latent structures in data. In other words, it can identify the latent structure of a photo, text, video, sound, or music (e.g., what objects are in the photo, what the content and emotion of the text are, what the content and emotion of the audio are, etc.). . Deep neural networks include a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted boltzmann machine (RBM), and a deep belief network (DBN). , Q network, U network, Siamese network, and the like.

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 딥 뉴럴 네트워크의 일종으로서, 컨벌루셔널 레이어를 포함하는 신경망을 포함한다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 최소한의 전처리(preprocess)를 사용하도록 설계된 다계층 퍼셉트론(multilayer perceptrons)의 한 종류이다. CNN은, 하나 또는 여러 개의 컨벌루셔널 레이어와 이와 결합된 인공 신경망 계층들로 구성될 수 있다. CNN은, 가중치와 풀링 레이어(pooling layer)들을 추가로 활용할 수 있다. 이러한 구조 덕분에 CNN은, 2차원 구조의 입력 데이터를 충분히 활용할 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 이미지에서 오브젝트를 인식하기 위하여 사용될 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 이미지 데이터를 차원을 가진 행렬로 나타내어 처리할 수 있다. 예를 들어 RGB(red-green-blue)로 인코딩 된 이미지 데이터의 경우, R, G, B 색상별로 각각 2차원(예를 들어, 2 차원 이미지 인 경우) 행렬로 나타내 질 수 있다. 즉, 이미지 데이터의 각 픽셀의 색상 값이 행렬의 성분이 될 수 있으며 행렬의 크기는 이미지의 크기와 같을 수 있다. 따라서, 이미지 데이터는, 3개의 2차원 행렬로(3차원의 데이터 어레이)로 나타내질 수 있다.A convolutional neural network is a type of deep neural network and includes a neural network including a convolutional layer. A convolutional neural network is a type of multilayer perceptron designed to use minimal preprocessing. A CNN may be composed of one or several convolutional layers and artificial neural network layers combined therewith. CNNs can additionally utilize weights and pooling layers. Thanks to this structure, CNNs can fully utilize the two-dimensional structure of the input data. Convolutional neural networks can be used to recognize objects in images. A convolutional neural network can represent and process image data as a matrix having dimensions. For example, in the case of image data encoded in RGB (red-green-blue), each R, G, and B color may be represented as a two-dimensional (eg, two-dimensional image) matrix. That is, the color value of each pixel of the image data can be a component of a matrix, and the size of the matrix can be the same as the size of the image. Thus, image data can be represented by three two-dimensional matrices (a three-dimensional data array).

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크에서, 컨벌루셔널 필터를 이동해가며 컨벌루셔널 필터와 이미지의 각 위치에서의 행렬 성분끼리 곱하는 것으로 컨벌루셔널 과정(컨벌루셔널 레이어의 입출력)을 수행할 수 있다. 컨벌루셔널 필터는, n*n 형태의 행렬로 구성될 수 있다. 컨벌루셔널 필터는, 일반적으로 이미지의 전체 픽셀의 수보다 작은 고정된 형태의 필터로 구성될 수 있다. 즉, m*m 이미지를 컨벌루셔널 레이어(예를 들어, 컨벌루셔널 필터의 사이즈가 n*n인 컨벌루셔널 레이어)입력시키는 경우, 이미지의 각 픽셀을 포함하는 n*n 픽셀을 나타내는 행렬이 컨벌루셔널 필터와 성분 곱 (즉, 행렬의 각 성분끼리의 곱) 될 수 있다. 컨벌루셔널 필터와의 곱에 의하여 이 미지에서 컨벌루셔널 필터와 매칭되는 성분이 추출될 수 있다. 예를 들어, 이미지에서 상하 직선 성분을 추출하기 위한 3*3 컨벌루셔널 필터는 [[0,1,0], [0,1,0], [0,1,0]] 와 같이 구성될 수 있다. 이미지에서 상하 직선 성분을 추출하기 위한 3*3 컨벌루셔널 필터가 입력 이미지에 적용되면 이미지에서 컨벌루셔널 필터와 매칭되는 상하 직선 성분이 추출되어 출력될 수 있다. 컨벌루셔널 레이어는 이미지를 나타낸 각각의 채널에 대한 각각의 행렬(즉, R, G, B 코딩 이미지의 경우, R, G, B 색상)에 컨벌루셔널 필터를 적용할 수 있다. 컨벌루셔널 레이어는 입력 이미지에 컨벌루셔널 필터를 적용하여 입력 이미지에서 컨벌루셔널 필터와 매칭되는 피쳐를 추출할 수 있다. 컨벌루셔널 필터의 필터 값(즉, 행렬의 각 성분의 값)은 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크의 학습 과정에서 역전파에 의하여 업데이트 될 수 있다.In a convolutional neural network, a convolutional process (input/output of a convolutional layer) can be performed by moving the convolutional filter and multiplying the convolutional filter with matrix components at each position of the image. A convolutional filter may be composed of an n*n matrix. A convolutional filter can consist of a fixed shape filter, which is usually smaller than the total number of pixels in an image. That is, when an m*m image is input to a convolutional layer (for example, a convolutional layer whose size of convolutional filter is n*n), a matrix representing n*n pixels including each pixel of the image It can be component multiplied with this convolutional filter (ie, multiplication of each component of the matrix). A component matching the convolutional filter can be extracted from the image by multiplication with the convolutional filter. For example, a 3*3 convolutional filter to extract top and bottom linear components from an image would be constructed as [[0,1,0], [0,1,0], [0,1,0]] can When a 3*3 convolutional filter for extracting up and down linear components from an image is applied to an input image, up and down linear components matching the convolutional filter may be extracted from the image and output. The convolutional layer may apply a convolutional filter to each matrix for each channel representing an image (ie, R, G, B colors in the case of an R, G, B coded image). The convolutional layer may extract features matching the convolutional filter from the input image by applying the convolutional filter to the input image. The filter value of the convolutional filter (that is, the value of each element of the matrix) may be updated by backpropagation during the learning process of the convolutional neural network.

컨벌루셔널 레이어의 출력에는, 서브샘플링 레이어가 연결되어 컨벌루셔널 레이어의 출력을 단순화하여 메모리 사용량과 연산량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 2*2 맥스 풀링 필터를 가지는 풀링 레이어에 컨벌루셔널 레이어의 출력을 입력시키는 경우, 이미지의 각 픽셀에서 2*2 패치마다 각 패치에 포함되는 최대값을 출력하여 이미지를 압축할 수 있다. 전술한 풀링은 패치에서 최소값을 출력하거나, 패치의 평균값을 출력하는 방식일 수도 있으며 임의의 풀링 방식이 본 발명에 포함될 수 있다.A subsampling layer is connected to the output of the convolutional layer to simplify the output of the convolutional layer, thereby reducing memory usage and computational complexity. For example, if the output of the convolutional layer is input to a pooling layer with a 2*2 max pooling filter, the image is compressed by outputting the maximum value included in each patch for each 2*2 patch in each pixel of the image. can The aforementioned pooling may be a method of outputting a minimum value of a patch or an average value of a patch, and any pooling method may be included in the present invention.

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 하나 이상의 컨벌루셔널 레이어, 서브 샘플링 레이어를 포함할 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는 컨벌루셔널 과정과 서브샘플링 과정(예를 들어, 전술한 맥스 풀링 등)을 반복적으로 수행하여 이미지에서 피쳐를 추출할 수 있다. 반복적인 컨벌루션널 과정과 서브샘플링 과정을 통해 뉴럴 네트워크는 이미지의 글로벌 피쳐를 추출할 수 있다.A convolutional neural network may include one or more convolutional layers and subsampling layers. A convolutional neural network may extract features from an image by repeatedly performing a convolutional process and a subsampling process (eg, max pooling described above). Through an iterative convolutional process and subsampling process, a neural network can extract global features of an image.

컨벌루셔널 레이어 또는 서브샘플링 레이어의 출력은 풀 커넥티드 레이어(fully connected layer)에 입력될 수 있다. 풀 커넥티드 레이어는 하나의 레이어에 있는 모든 뉴런과 이웃한 레이어에 있는 모든 뉴런이 연결되는 레이어이다. 풀 커넥티드 레이어는 뉴럴 네트워크에서 각 레이어의 모든 노드가 다른 레이어의 모든 노드에 연결된 구조를 의미할 수 있다.An output of the convolutional layer or the subsampling layer may be input to a fully connected layer. A fully connected layer is a layer in which all neurons in one layer are connected to all neurons in neighboring layers. A fully connected layer may refer to a structure in which all nodes of each layer are connected to all nodes of other layers in a neural network.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는, 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는, 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라 프로세서(110)는, 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는, 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은, CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor 110 may be composed of one or more cores, a central processing unit (CPU) of a computing device, a general purpose graphics processing unit (GPGPU) ), a processor for data analysis and deep learning, such as a tensor processing unit (TPU). The processor 110 may read a computer program stored in the memory 130 and perform data processing for machine learning according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment of the present invention, the processor 110 may perform an operation for learning a neural network. The processor 110 performs neural network learning, such as processing input data for learning in deep learning (DL), extracting features from input data, calculating errors, and updating neural network weights using backpropagation. calculations can be performed for At least one of the CPU, GPGPU, and TPU of the processor 110 may process learning of the network function. For example, the CPU and GPGPU can process learning of network functions and data classification using network functions. In addition, in one embodiment of the present invention, the learning of a network function and data classification using a network function may be processed by using processors of a plurality of computing devices together. In addition, a computer program executed in a computing device according to an embodiment of the present invention may be a CPU, GPGPU or TPU executable program.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는, 어깨 질환 판독 수행 및 어깨 질환 판독 결과를 제공하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있으며, 저장된 컴퓨터 프로그램은 프로세서(120)에 의하여 판독되어 구동될 수 있다. 메모리(130)는, 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the memory 130 may store a computer program for performing shoulder disease reading and providing a shoulder disease reading result, and the stored computer program may be read and driven by the processor 120. there is. The memory 130 may store any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the network unit 150 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 상기 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present invention, the memory 130 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Memory) Read-Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium. The computing device 100 may operate in relation to a web storage that performs a storage function of the memory 130 on the Internet. The description of the above memory is only an example, and is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는, 어깨 질환 판독 결과 정보 등을 다른 컴퓨팅 장치, 서버 등과 송수신할 수 있다. 또한, 네트워크부(150)는, 복수의 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 가능하게 하여 복수의 컴퓨팅 장치 각각에서 어깨 질환 판독 또는 모델의 학습을 위한 동작들이 분산 수행되도록 할 수 있다. 네트워크부(150)는, 복수의 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 가능하게 하여 어깨 질환 판독 판독 또는 네트워크 함수를 사용한 모델 학습을 위한 연산을 분산 처리하도록 할 수 있다.The network unit 150 according to an embodiment of the present invention may transmit and receive shoulder disease reading result information and the like to other computing devices, servers, and the like. In addition, the network unit 150 may enable communication between a plurality of computing devices so that operations for reading a shoulder disease or learning a model may be performed in a distributed manner in each of the plurality of computing devices. The network unit 150 enables communication between a plurality of computing devices to perform distributed processing of calculations for shoulder disease reading or model learning using a network function.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는, 근거리(단거리), 원거리, 유선 및 무선 등과 같은 현재 사용 및 구현되는 임의의 형태의 유무선 통신 기술에 기반하여 동작할 수 있으며, 다른 네트워크들에서도 사용될 수 있다.The network unit 150 according to an embodiment of the present invention may operate based on any type of wired or wireless communication technology currently used and implemented, such as short-distance (short-distance), long-distance, wired, and wireless, and other networks. can also be used in

본 발명의 컴퓨팅 장치(100)는, 출력부 및 입력부를 더 포함할 수도 있다.The computing device 100 of the present invention may further include an output unit and an input unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 출력부는, 어깨 질환 판독 결과를 제공하기 위한 사용자 인터페이스(UI, user interface)를 표시할 수 있다. 출력부는, 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 출력할 수 있다.The output unit according to an embodiment of the present invention may display a user interface (UI) for providing a shoulder disease reading result. The output unit may output any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the network unit 150 .

본 발명의 일 실시예에서, 출력부는, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이 모듈은, 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이 모듈이라 지칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이 모듈의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다.In one embodiment of the present invention, the output unit is a liquid crystal display (liquid crystal display, LCD), thin film transistor liquid crystal display (thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), organic light-emitting diode (organic light-emitting diode, OLED) , a flexible display, and a 3D display. Some of these display modules may be of a transparent type or a light transmissive type so that the outside can be seen through them. This may be referred to as a transparent display module, and a representative example of the transparent display module is TOLED (Transparent OLED) and the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력부는, 사용자 입력을 수신받기 위한 사용자 인터페이스 상의 키 및/또는 버튼들, 또는 물리적인 키 및/또는 버튼들을 구비할 수 있다. 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 실행될 수 있다.The input unit according to an embodiment of the present invention may receive a user input. The input unit may include keys and/or buttons on a user interface for receiving user input, or physical keys and/or buttons. A computer program for controlling a display according to embodiments of the present invention may be executed according to a user input through an input unit.

본 발명의 실시예들에 따른 입력부는, 사용자의 버튼 조작 또는 터치 입력을 감지하여 신호를 수신하거나, 카메라 또는 마이크로폰을 통하여 사용자 등의 음성 또는 동작을 수신하여 이를 입력 신호로 변환할 수도 있다. 이를 위해 음성 인식(Speech Recognition) 기술 또는 동작 인식(Motion Recognition) 기술들이 사용될 수 있다.The input unit according to embodiments of the present invention may detect a user's button operation or touch input and receive a signal, or may receive a user's voice or motion through a camera or microphone and convert it into an input signal. For this purpose, speech recognition technology or motion recognition technology may be used.

본 발명의 실시예들에 따른 입력부는, 컴퓨팅 장치(100)와 연결된 외부 입력 장비로서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 입력 장비는 사용자 입력을 수신하기 위한 터치 패드, 터치 펜, 키보드 또는 마우스 중 적어도 하나일 수 있으나, 이는 예시일 뿐이며 이에 제한되는 것은 아니다.The input unit according to embodiments of the present invention may be implemented as an external input device connected to the computing device 100 . For example, the input device may be at least one of a touch pad, a touch pen, a keyboard, or a mouse for receiving a user input, but this is only an example and is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 사용자 터치 입력을 인식할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 출력부와 동일한 구성일 수도 있다. 입력부는, 사용자의 선택 입력을 수신하도록 구현되는 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 터치 스크린은, 접촉식 정전용량 방식, 적외선 광 감지 방식, 표면 초음파(SAW) 방식, 압전 방식, 저항막 방식 중 어느 하나의 방식이 사용될 수 있다. 전술한 터치 스크린에 대한 자세한 기재는, 본 발명의 일 실시예에 따른 예시일 뿐이며, 다양한 터치 스크린 패널이 컴퓨팅 장치(100)에 채용될 수 있다. 터치 스크린으로 구성된 입력부는, 터치 센서를 포함할 수 있다. 터치 센서는, 입력부의 특정 부위에 가해진 압력 또는 입력부의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 터치 센서에 대한 터치입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는, 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 프로세서(110)로 전송할 수 있다. 이로써, 프로세서(110)는 입력부의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 인식할 수 있게 된다.The input unit according to an embodiment of the present invention may recognize a user touch input. The input unit according to an embodiment of the present invention may have the same configuration as the output unit. The input unit may include a touch screen implemented to receive a user's selection input. The touch screen may use any one of a contact capacitive method, an infrared light sensing method, a surface ultrasonic (SAW) method, a piezoelectric method, and a resistive film method. Detailed description of the touch screen described above is only an example according to an embodiment of the present invention, and various touch screen panels may be employed in the computing device 100 . The input unit configured as a touch screen may include a touch sensor. The touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the input unit or capacitance generated at a specific portion of the input unit into an electrical input signal. The touch sensor may be configured to detect not only the touched position and area, but also the pressure upon touch. When there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal(s) is sent to the touch controller. The touch controller may process the signal(s) and then transmit corresponding data to processor 110 . Accordingly, the processor 110 can recognize which area of the input unit has been touched.

본 발명의 일 실시예에서, 서버는, 서버의 서버 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수도 있다. 서버는 임의의 형태의 장치는 모두 포함할 수 있다. 서버는, 디지털 기기로서, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 웹 패드, 이동 전화기와 같이 프로세서를 탑재하고 메모리를 구비한 연산 능력을 갖춘 디지털 기기일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the server may include other configurations for performing the server environment of the server. The server may include any type of device. The server may be a digital device, such as a laptop computer, a notebook computer, a desktop computer, a web pad, or a mobile phone, equipped with a processor and having an arithmetic capability with a memory.

본 발명의 일 실시예에 따른 어깨 질환 판독 결과를 표시하는 사용자 인터페이스를 사용자 단말로 제공하기 위한 동작을 수행하는 서버(미도시)는, 네트워크부, 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.A server (not shown) performing an operation for providing a user interface displaying a result of shoulder disease reading according to an embodiment of the present invention to a user terminal may include a network unit, a processor, and a memory.

서버는, 본 발명의 실시예들에 따른 사용자 인터페이스를 생성할 수 있다. 서버는, 클라이언트(예를 들어, 사용자 단말)에게 네트워크를 통해 정보를 제공하는 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 서버는, 생성한 사용자 인터페이스를 사용자 단말로 전송할 수 있다. 이러한 경우, 사용자 단말은, 서버에 액세스할 수 있는 임의의 형태의 컴퓨팅 장치(100)일 수 있다. 서버의 프로세서는, 네트워크부를 통해 사용자 단말로 사용자 인터페이스를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 서버는 예를 들어, 클라우드 서버일 수 있다. 서버는 서비스를 처리하는 웹 서버일 수 있다. 전술한 서버의 종류는 예시일 뿐이며 이에 제한되지 않는다.The server may generate a user interface according to embodiments of the present invention. The server may be a computing system that provides information to clients (eg, user terminals) over a network. The server may transmit the generated user interface to the user terminal. In this case, the user terminal may be any type of computing device 100 capable of accessing the server. The processor of the server may transmit the user interface to the user terminal through the network unit. A server according to embodiments of the present invention may be, for example, a cloud server. The server may be a web server that processes services. The types of servers described above are examples only and are not limited thereto.

이와 같이, 본 발명은, 의료 데이터를 전처리하여 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하고, 대상 영역을 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독함으로써, 회전근 개의 지방 변성 판독에 대한 정확도를 높일 수 있다.As such, the present invention preprocesses medical data to divide a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, inputs the target region to a pre-learned neural network model, and reads the state of fatty degeneration of the rotator cuff. Reading accuracy can be improved.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환을 판독하기 위한 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram illustrating a network function for reading shoulder disorders, according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하고, 획득한 의료 데이터를 전처리하며, 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하고, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 2, the present invention acquires medical data including shoulder images, pre-processes the obtained medical data, and inputs the pre-processed medical data to a pre-learned neural network model to detect fatty degeneration of the rotator cuff. It is possible to read and generate result information about medical data based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

여기서, 본 발명은, 사전 학습한 3D U-Net을 포함하는 3차원 분할 모델(3D Segmentation Model)을 사용하여 회전근 개 영역을 분할하고, 분류에 영향을 미치는 영역에 대해 관심 영역(ROI: Region Of Interest)를 지정할 수 있다.Here, the present invention divides the rotator cuff region using a 3D segmentation model including a pre-learned 3D U-Net, and uses a region of interest (ROI: Region Of interest) can be specified.

일 예로, 지정된 관심 영역은, 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지는 않는다.For example, the designated region of interest may include the supraspinatus (SS), the infraspinatus (IS), the teres minor (TM), and the subscapularis (Su) region. It is an example only, but is not limited thereto.

이어, 본 발명은, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독할 수 있다.Subsequently, the present invention first reads whether the fat degeneration state of the rotator cuff is normal or abnormal through the pre-learned neural network model, and if the first reading result indicates that the fat degeneration state of the rotator cuff is abnormal, the level of fat degeneration can be read a second time.

여기서, 본 발명은, 회전근 개의 지방 변성 레벨을 판독할 때, 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.Here, in the present invention, when reading the level of fat degeneration of the rotator cuff, the degree of fat degeneration can be calculated based on the area of fat present in the rotator cuff, and the level of fat degeneration can be read based on the calculated degree of fat degeneration.

이처럼, 본 발명의 뉴럴 네트워크 모델은, 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하도록 사전 학습될 수 있다.In this way, the neural network model of the present invention may be pre-learned to read the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading fat degeneration of the rotator cuff segmented from medical data is input.

경우에 따라, 본 발명의 뉴럴 네트워크 모델은, 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하고, 회전근 개의 지방 변성 상태 판독 결과를 기반으로 지방 변성도를 산출하여 지방 변성 레벨을 판독하도록 사전 학습될 수도 있다.In some cases, the neural network model of the present invention reads the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff segmented from medical data is input, and based on the result of reading the fat degeneration state of the rotator cuff It may also be pre-learned to read the level of fat degeneration by calculating degrees.

그리고, 본 발명은, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성할 수 있다.In addition, the present invention may generate result information including a treatment guide based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성 레벨 판독을 위한 분할 영상을 보여주는 도면이다.3 is a view showing segmented images for reading the level of fat degeneration of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독할 수 있다.As shown in FIG. 3, the present invention first reads whether the state of fat degeneration of the rotator cuff is normal or abnormal through a pre-learned neural network model, and as a result of the first reading, the state of fat degeneration of the rotator cuff If it is abnormal, the fat degeneration level can be read a second time.

본 발명은, 도 3과 같이, 전처리된 의료 데이터의 분할 영상이 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태로 판독하여 지방 변성 레벨인 Grade 0로 판독할 수 있다.In the present invention, as shown in FIG. 3 , when the preprocessed segmented images of medical data are input to the pretrained neural network model, the state of fat degeneration of the rotator cuff can be read as a normal state and read as Grade 0, which is a level of fat degeneration.

또한, 본 발명은, 도 3와 같이, 전처리된 의료 데이터의 분할 영상이 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 비정상 상태로 판독하여 지방 변성도에 따라 지방 변성 레벨인 Grade 1 내지 Grade 4로 판독할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the present invention reads the state of fat degeneration of the rotator cuff as an abnormal state when the segmented image of the preprocessed medical data is input to the pre-learned neural network model, and the grade 1 level of fat degeneration is determined according to the degree of fat degeneration. to Grade 4.

여기서, 본 발명은, 회전근 개의 지방 변성 레벨을 판독할 때, 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.Here, in the present invention, when reading the level of fat degeneration of the rotator cuff, the degree of fat degeneration can be calculated based on the area of fat present in the rotator cuff, and the level of fat degeneration can be read based on the calculated degree of fat degeneration.

일 예로, 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 회전근 개의 면적이고, A는, 회전근 개를 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수 있다.For example, the degree of fat degeneration may be calculated based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the area of the rotator cuff, and A is the area excluding fat occupying the rotator cuff).

예를 들면, 도 3과 같이, 지방 변성 레벨인 Grade 1은, 회전근 개 영역에 약간의 지방층이 존재하는 경우이고, 지방 변성 레벨인 Grade 2는, 회전근 개 영역에 근육보다 적은 지방이 존재하는 경우이며, 지방 변성 레벨인 Grade 3은, 회전근 개 영역에 근육 정도의 지방이 존재하는 경우이고, 지방 변성 레벨인 Grade 4는, 회전근 개 영역에 근육보다 많은 지방이 존재하는 경우일 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, Grade 1, which is a level of fat degeneration, is a case where a slight layer of fat is present in the rotator cuff area, and Grade 2, which is a level of fat degeneration, is a case where there is less fat than muscle in the rotator cuff area. Grade 3, the level of fat degeneration, may be the case where there is muscle-level fat in the rotator cuff area, and Grade 4, the level of fat degeneration, may be the case where there is more fat than muscle in the rotator cuff area.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성 영역의 전처리 영상을 보여주는 도면이다.4 is a diagram showing a preprocessed image of a fat degeneration region of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할할 수 있다.As shown in FIG. 5 , when the acquired medical data is pre-processed, the target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff may be divided based on the shade change of the medical data.

여기서, 본 발명은, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 검출한 대상 영역을 분할할 수 있다.Here, the present invention, when preprocessing the acquired medical data, calculates a shadow change rate from the medical data, detects a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and detects the detected target region can be split.

다른 경우로서, 본 발명은, 획득한 의료 데이터를 전처리할 때, 획득한 의료 데이터로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 1차 분할하고, 1차 분할한 대상 영역으로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 2차 분할할 수도 있다.In another case, the present invention, when preprocessing the acquired medical data, first divides a target region for reading local degeneration of the rotator cuff from the acquired medical data, and reads fatty degeneration of the rotator cuff from the first divided target region. The target region for the target area may be divided secondly.

여기서, 프로세서(110)는, 대상 영역을 1차 분할할 때, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 분할할 수 있고, 대상 영역을 2차 분할할 때, 1차 분할한 대상 영역으로부터 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함하는 다수의 대상 영역으로 2차 분할할 수 있다.Here, the processor 110 may divide the target region based on the shade change of the medical data when the target region is firstly divided, and when the target region is secondly divided, the supraspinatus (Supraspinatus: SS), Infraspinatus (IS), Teres Minor (TM), and Subscapularis (Su) regions.

이어, 본 발명은, 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독할 때, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독할 수 있다.Subsequently, when the present invention reads the fat degeneration state of the rotator cuff, through a pre-learned neural network model, firstly reads whether the fat degeneration state of the rotator cuff is normal or abnormal, and the first reading result, the fat degeneration of the rotator cuff If the state of fat degeneration is abnormal, the level of fat degeneration can be read a second time.

여기서, 프로세서(110)는, 회전근 개의 지방 변성 레벨을 판독할 때, 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.Here, when reading the fat degeneration level of the rotator cuff, the processor 110 may calculate the degree of fat degeneration based on the area of fat present in the rotator cuff and read the level of fat degeneration based on the calculated degree of fat degeneration. there is.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전근 개의 지방 변성도 산출 과정을 설명하기 위한 전처리 영상을 보여주는 도면이다.5 and 6 are views showing preprocessed images for explaining a process of calculating the degree of fat degeneration of the rotator cuff, according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 판독할 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6 , the present invention can read whether the fat degeneration state of the rotator cuff is a normal state or an abnormal state through a pre-learned neural network model.

여기서, 도 5와 같이, 본 발명은, 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 정상 상태이면 지방 변성 레벨인 Grade 0로 판독할 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, according to the present invention, if the reading result indicates that the fat degeneration of the rotator cuff is in a normal state, it can be read as Grade 0, which is the level of fat degeneration.

하지만, 도 6과 같이, 본 발명은, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도(%)를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.However, as shown in FIG. 6, in the present invention, as a result of the first reading, if the state of fat degeneration of the rotator cuff is abnormal, the degree of fat degeneration (%) is calculated based on the area of fat present in the rotator cuff, and the degree of fat degeneration is calculated. It is possible to read the level of fat degeneration based on.

일 예로, 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 회전근 개의 면적이고, A는, 회전근 개를 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수 있다.For example, the degree of fat degeneration may be calculated based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the area of the rotator cuff, and A is the area excluding fat occupying the rotator cuff).

다른 일 예로, 극상근(SS)의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근상근 영역의 전체 면적이고, A는, 근상근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the supraspinatus muscle (SS) is based on a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the near muscle region, and A is the area excluding fat occupying the near muscle region) may be calculated as

또 다른 일 예로, 극하근(IS)의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 근하근 영역의 전체 면적이고, A는, 근하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the infraspinatus muscle (IS) is a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the subglossal muscle area, and A is the area excluding fat occupying the subglossal muscle area) may be calculated based on

또 다른 일 예로, 소원근(TM)의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 소원근 영역의 전체 면적이고, A는, 소원근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the minor muscle (TM) is a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the minor muscle region, and A is the area excluding fat occupying the minor muscle region) may be calculated based on

또 다른 일 예로, 견갑하근(Su)의 지방 변성도는, (B-A)/B (B는, 견갑하근 영역의 전체 면적이고, A는, 견갑하근 영역을 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출될 수도 있다.As another example, the degree of fat degeneration of the subscapularis muscle (Su) is a formula consisting of (B-A)/B (B is the total area of the subscapularis region, and A is the area excluding the fat occupying the subscapular region) may be calculated based on

이처럼, 본 발명의 뉴럴 네트워크 모델은, 의료 데이터로부터 분할된 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역이 입력되면 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하고, 회전근 개의 지방 변성 상태 판독 결과를 기반으로 지방 변성도를 산출하여 지방 변성 레벨을 판독하도록 사전 학습될 수 있다.As such, the neural network model of the present invention reads the fat degeneration state of the rotator cuff when a target region for reading fat degeneration of the rotator cuff segmented from medical data is input, and calculates the degree of fat degeneration based on the result of reading the fat degeneration state of the rotator cuff. It can be pretrained to calculate and read the level of fat degeneration.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 어깨 질환 판독 방법을 설명하기 위한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method for reading a shoulder disease according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득할 수 있다(S10).As shown in FIG. 7 , in the present invention, medical data including a shoulder image may be acquired (S10).

그리고, 본 발명은, 획득한 의료 데이터를 전처리할 수 있다(S20).In addition, the present invention may pre-process the acquired medical data (S20).

여기서, 본 발명은, 사전 학습한 분할 모델을 사용하여 회전근 개의 지방 변성 영역을 분할하고, 분류에 영향을 미치는 영역에 대해 관심 영역(ROI: Region Of Interest)를 지정할 수 있다.Here, the present invention may segment the fatty degeneration region of the rotator cuff using a pre-learned segmentation model, and designate a region of interest (ROI) for a region that affects classification.

경우에 따라, 본 발명은, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할할 수도 있다.In some cases, the present invention may divide a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff based on a change in shading of medical data.

여기서, 본 발명은, 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 검출한 대상 영역을 분할할 수 있다.Here, the present invention may calculate a shadow change rate from medical data, detect a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and divide the detected target region.

다른 경우로서, 본 발명은, 획득한 의료 데이터로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 1차 분할하고, 1차 분할한 대상 영역으로부터 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 2차 분할할 수도 있다.In another case, the present invention may firstly divide a target region for reading fat degeneration of the rotator cuff from the obtained medical data, and secondly divide the target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff from the first divided target region. there is.

여기서, 본 발명은, 대상 영역을 1차 분할할 때, 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 분할할 수 있고, 대상 영역을 2차 분할할 때, 1차 분할한 대상 영역으로부터 극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함하는 다수의 대상 영역으로 2차 분할할 수 있다.Here, in the present invention, when the target region is firstly divided, the division can be performed based on the shade change of the medical data, and when the target region is divided secondly, the supraspinatus (SS) is formed from the firstly divided target region. , Infraspinatus (IS), Teres Minor (TM), and Subscapularis (Su) areas can be divided into multiple target regions.

다음, 본 발명은, 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독할 수 있다(S30).Next, the present invention may read the fatty degeneration of the rotator cuff by inputting the preprocessed medical data to the pre-learned neural network model (S30).

여기서, 본 발명은, 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 1차 판독 결과, 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독할 수 있다.Here, the present invention first reads whether the fat degeneration state of the rotator cuff is normal or abnormal through a pre-learned neural network model, and if the first reading result indicates that the fat degeneration state of the rotator cuff is abnormal, the level of fat degeneration can be read a second time.

여기서, 본 발명은, 회전근 개의 지방 변성 레벨을 판독할 때, 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독할 수 있다.Here, in the present invention, when reading the level of fat degeneration of the rotator cuff, the degree of fat degeneration can be calculated based on the area of fat present in the rotator cuff, and the level of fat degeneration can be read based on the calculated degree of fat degeneration.

이어, 본 발명은, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성할 수 있다(S40).Subsequently, the present invention may generate result information on medical data based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff (S40).

여기서, 본 발명은, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성할 수 있다.Here, the present invention may generate result information including a treatment guide based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.

경우에 따라, 본 발명은, 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 지방 변성에 대한 클래스를 분류하고, 분류한 클래스에 상응하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성할 수 있다.In some cases, the present invention may classify a class for fatty degeneration based on the read state of fatty degeneration of the rotator cuff, and generate result information including a treatment guide corresponding to the classified class.

이와 같이, 본 발명은, 의료 데이터를 전처리하여 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하고, 대상 영역을 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독함으로써, 회전근 개의 지방 변성 판독에 대한 정확도를 높일 수 있다.As such, the present invention preprocesses medical data to divide a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, inputs the target region to a pre-learned neural network model, and reads the state of fatty degeneration of the rotator cuff. Reading accuracy can be improved.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The method according to an embodiment of the present invention described above may be implemented as a program (or application) to be executed in combination with a server, which is hardware, and stored in a medium.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.The aforementioned program is C, C++, JAVA, machine language, etc. It may include a code coded in a computer language of. These codes may include functional codes related to functions defining necessary functions for executing the methods, and include control codes related to execution procedures necessary for the processor of the computer to execute the functions according to a predetermined procedure. can do. In addition, these codes may further include memory reference related codes for which location (address address) of the computer's internal or external memory should be referenced for additional information or media required for the computer's processor to execute the functions. there is. In addition, when the processor of the computer needs to communicate with any other remote computer or server in order to execute the functions, the code uses the computer's communication module to determine how to communicate with any other remote computer or server. It may further include communication-related codes for whether to communicate, what kind of information or media to transmit/receive during communication, and the like.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.The storage medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and is readable by a device. Specifically, examples of the storage medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc., but are not limited thereto. That is, the program may be stored in various recording media on various servers accessible by the computer or various recording media on the user's computer. In addition, the medium may be distributed to computer systems connected through a network, and computer readable codes may be stored in a distributed manner.

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.Steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented in a software module executed by hardware, or implemented by a combination thereof. A software module may 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 in any form 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.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, 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 of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (10)

어깨 질환을 판독하는 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계;
상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하는 단계; 및
상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
In a method performed by a device for reading shoulder disease,
obtaining medical data including a shoulder image;
pre-processing the acquired medical data;
reading the fatty degeneration of the rotator cuff by inputting the preprocessed medical data into a pretrained neural network model; and
and generating result information about the medical data based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.
제1 항에 있어서,
상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계는,
상기 의료 데이터의 음영 변화를 기반으로 상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역을 분할하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 1,
The step of pre-processing the acquired medical data,
Shoulder disease reading method, characterized in that for dividing the target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff based on the shade change of the medical data.
제2 항에 있어서,
상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 단계는,
상기 의료 데이터로부터 음영 변화율을 산출하고, 상기 산출된 음영 변화율이 기준값 이상인 영역을 상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역으로 검출하며, 상기 검출한 대상 영역을 분할하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 2,
The step of pre-processing the acquired medical data,
A shoulder disease reading method characterized by calculating a shadow change rate from the medical data, detecting a region in which the calculated shadow change rate is equal to or greater than a reference value as a target region for reading fatty degeneration of the rotator cuff, and dividing the detected target region. .
제3 항에 있어서,
상기 회전근 개의 지방 변성 판독을 위한 대상 영역은,
극상근(Supraspinatus: SS), 극하근(Infraspinatus: IS), 소원근(Teres Minor: TM), 그리고 견갑하근(Subscapularis; Su) 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 3,
The target region for reading the fat degeneration of the rotator cuff,
A shoulder disease interpretation method characterized by including supraspinatus (SS), infraspinatus (IS), teres minor (TM), and subscapularis (Su) regions.
제1 항에 있어서,
상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 판독하는 단계는,
상기 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델을 통해, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태인지를 1차 판독하고, 상기 판독 결과, 상기 회전근 개의 지방 변성 상태가 비정상 상태이면 지방 변성 레벨을 2차 판독하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 1,
The step of reading the fat degeneration state of the rotator cuff,
Through the pre-trained neural network model, whether the fat degeneration state of the rotator cuff is normal or abnormal is first read, and if the read result indicates that the fat degeneration state of the rotator cuff is abnormal, the level of fat degeneration is secondarily read. Shoulder disease reading method, characterized in that.
제5 항에 있어서,
상기 회전근 개의 지방 변성 레벨 판독은,
상기 회전근 개에 존재하는 지방 면적을 기반으로 지방 변성도를 산출하고, 상기 산출한 지방 변성도를 기반으로 지방 변성 레벨을 판독하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 5,
The level of fat degeneration of the rotator cuff is read,
Shoulder disease reading method, characterized in that for calculating the degree of fat degeneration based on the area of fat present in the rotator cuff, and reading the level of fat degeneration based on the calculated degree of fat degeneration.
제6 항에 있어서,
상기 지방 변성도는,
(B-A)/B (B는, 회전근 개의 면적이고, A는, 회전근 개를 차지하는 지방을 제외한 면적임)로 이루어지는 수식을 기반으로 산출되는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 6,
The degree of fat degeneration,
(BA) / B (B is the area of the rotator cuff, A is the area excluding fat occupying the rotator cuff) Shoulder disease reading method, characterized in that calculated based on the formula.
제1 항에 있어서,
상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 단계는,
상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 치료 가이드를 포함하는 결과 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 어깨 질환 판독 방법.
According to claim 1,
The step of generating result information for the medical data,
Shoulder disease reading method, characterized in that for generating result information including a treatment guide based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.
컴퓨터 판독가능 저장 매체 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 어깨 질환 판독을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은:
어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하는 동작;
상기 획득한 의료 데이터를 전처리하는 동작;
상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하는 동작; 및
상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored on a computer-readable storage medium, which, when executed in one or more processors, causes the following operations for reading shoulder disease, the operations to:
obtaining medical data including a shoulder image;
pre-processing the obtained medical data;
reading the fatty degeneration of the rotator cuff by inputting the preprocessed medical data to a pretrained neural network model; and
A computer program stored in a computer readable storage medium comprising an operation of generating result information about the medical data based on the read state of fatty degeneration of the rotator cuff.
어깨 질환 판독 방법을 제공하기 위한 컴퓨팅 장치로서,
하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서; 및
메모리;
를 포함하고,
상기 프로세서는,
어깨 영상을 포함하는 의료 데이터를 획득하고,
상기 획득한 의료 데이터를 전처리하며,
상기 전처리한 의료 데이터를 사전 학습한 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 회전근 개의 지방 변성을 판독하고,
상기 판독한 회전근 개의 지방 변성 상태에 기반하여 상기 의료 데이터에 대한 결과 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.
As a computing device for providing a shoulder disease reading method,
a processor comprising one or more cores; and
Memory;
including,
the processor,
Obtaining medical data including a shoulder image,
Preprocessing the acquired medical data,
The preprocessed medical data is input to a pre-learned neural network model to read the fatty degeneration of the rotator cuff;
Computing device characterized in that for generating result information on the medical data based on the read state of fat degeneration of the rotator cuff.
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