기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법
Machine learning-based thoracic vertebrae detection and rib numbering of CT/MRI images
특허 요약
본 발명은 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 영상의학 전문의의 불편함과 불필요한 시간 낭비를 줄이기 위해 기계학습을 이용하여 자동으로 경추/흉추/요추를 구별해주고, 갈비뼈 순번을 자동으로 지정하여 병변이 있는 갈비뼈가 몇 번째 갈비뼈인지 바로 알 수 있게 도움을 줄 수 있는 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법에 관한 것이다. 본 발명은 CT / MRI 이미지를 수신하는 제1단계와, 제1단계의 CT / MRI 이미지에서 R-CNN 모델을 이용하여 척추 부위 객체 검출(object detection)을 하는 제2단계와, 제2단계에서 획득한 척추 이미지를 연속적으로 이미지 분류 기계학습 알고리즘에 입력하여 척추 이미지의 ROI(region of interest)를 특정하고 3등급으로 등급화하는 제3단계와, 제3단계에서 척추의 3단계 등급화를 통하여 경추/흉추/요추를 구별하는 제4단계와, 제4단계에서 구별된 흉추의 최상위 이미지부터 등급화를 고려하여 갈비뼈 순번을 지정하는 제5단계와, CT/MRI 이미지 내 척추 및 갈비뼈 순번을 표시하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

연속적으로 입력되는 일련의 CT / MRI 이미지를 포함하는 영상 의학 이미지에서 척추 부위 객체 검출(object detection)을 통해 획득된 복수의 척추 이미지를 이미지 분류 기계학습 알고리즘에 입력하여 등급화함으로써 상기 척추 이미지에서 경추/흉추/요추를 구별하는 단계; 및구별된 흉추의 최상위 이미지부터 등급화를 고려하여 갈비뼈 순번을 지정하여 표시하는 단계;를 포함하고,상기 척추 이미지는, 흉추지만 갈비뼈의 시작이 없는 [0]번 영상, 흉추이면서 갈비뼈의 시작이 있는 [1]번 영상 및 흉추가 아닌 [2]번 영상 중 어느 하나로 등급화되며, 상기 갈비뼈 순번을 지정하여 표시하는 단계는,상기 복수의 척추 이미지의 등급 배열을 고려하여 갈비뼈 순번을 지정하는 것을 특징으로 하는, 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 갈비뼈 순번을 이용하여 색인화함으로써 검색을 용이하게 하는,기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기의 획득된 척추 이미지에서 흉추/요추/경추에 해당되는 부분을 먼저 1차 감지하여 전체 이미지를 추출한 후, 상기 전체 이미지 상에서 기설정된 복수의 부분 이미지 중 어느 하나에 해당하는지를 판별함으로써 갈비뼈 유무를 확인하는,기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

4

제 1 항에 있어서,상기 갈비뼈 순번을 지정하여 표시하는 단계는,[2]번 영상이 입력되다가 [1]번 영상이 처음으로 입력되면 갈비뼈의 시작으로 확인하고 갈비뼈 순번 지정을 개시하며, 그 후 [1]번 영상이 나타날 때마다 갈비뼈 순번을 순차로 지정하고, 다시 [2]번 영상이 나타나면 갈비뼈 순번 지정을 종료하는,기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

5

연속적으로 입력되는 일련의 CT / MRI 이미지를 포함하는 의료 영상을 수신하는 제1단계;상기 제1단계의 CT / MRI 이미지에서 R-CNN 모델을 이용하여 척추 부위 객체 검출(object detection)을 하는 제2단계; 상기 제2단계에서 획득한 복수의 척추 이미지를 연속적으로 이미지 분류 기계학습 알고리즘에 입력하여 척추 이미지의 ROI(region of interest)를 특정하고 3등급으로 등급화하는 제3단계; 상기 제3단계에서 이루어진 척추의 3단계 등급화를 통하여 경추/흉추/요추를 구별하는 제4단계; 상기 제4단계에서 구별된 흉추의 최상위 이미지부터 등급화를 고려하여 갈비뼈 순번을 지정하는 제5단계; 및 상기 CT/MRI 이미지 내 척추 및 갈비뼈 순번을 표시하는 제6단계;를 포함하고,상기 제3단계는,상기 척추 이미지를, 흉추지만 갈비뼈의 시작이 없는 [0]번 영상, 흉추이면서 갈비뼈의 시작이 있는 [1]번 영상 및 흉추가 아닌 [2]번 영상 중 어느 하나로 등급화하며,상기 제5단계는,상기 복수의 척추 이미지의 등급 배열을 고려하여 갈비뼈 순번을 지정하는 것을 특징으로 하는, 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

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제 5 항에 있어서,상기 제5단계는,[2]번 영상이 입력되다가 [1]번 영상이 처음으로 입력되면 갈비뼈의 시작으로 확인하고 갈비뼈 순번 지정을 개시하며, 그 후 [1]번 영상이 나타날 때마다 갈비뼈 순번을 순차로 지정하고, 다시 [2]번 영상이 나타나면 갈비뼈 순번 지정을 종료하는,기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법.

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제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 기계학습을 이용한 CT/MRI 영상의 흉추 탐지 및 갈비뼈 순번 지정 방법을 실행하기 위한 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.