혀는 우리 몸의 오장육부와 연결되는데 혀 끝-심장, 폐/혀 중간-위, 비장/혀뿌리-신장/허옆-간장, 담을 말한다. 평소 혀가 헐고 딱딱하며 출혈이 자주 있다면 병원 진찰을 받아보는 것이 좋다. 보통 하루에 3번의 양치질을 하지만 이빨만 충실히 닦을 뿐 혀에 대해서는 무관심한 사람들이 대부분이다. 평소 혀의 색깔, 굳기, 통증 등을 통해 몸의 건강상태를 판단, 질병을 예방해 보자.
불수의적인 혀 움직임과 떨림은 다른 신체 부위의 떨림증상이 없이 혀만 움직이는 증상을 말하며, 신경 정신과적 문제와 한의학의 기혈허약 등의 증상에 의해 발생할 수 있다. 혀 영상 촬영 장치로 정면과 측면의 혀를 연속을 촬영하여 혀의 움직임과 떨림을 탐색하려 한다. 혀의 표면은 코너와 같은 특징점을 구하기 어려운 모양이므로 혀의 움직임의 특성을 찾아내는 것은 매우 어려운 일이다. 움직임을 추적하는 방법 중에서 Farnebäck optical flow 방법은 모든 픽셀에 대해서 optical flow를 계산하여 혀의 움직임을 추적할 수 있었다. 이러한 움직임의 크기를 정면과 측면 영상에 대해서 구할 수 있었고, 움직임의 방향도 구할 수 있었다. 혀의 움직임과 떨림에 대한 위치별 정보와 세기 정보를 이용하여 건강상태를 진단할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구는 만성 뇌졸중 환자들을 대상으로, 혀의 객관적인 수치로 측정할 수 있는 기계(Iowa Oral Performance Instrument, IOPI)를 사용하여 혀의 최대 저항 훈련프로그램을 수정하고, 혀 정확도 훈련을 추가한 프로그램을 적용하여 혀 근력과 구어기능에 미치는 효과를 비교하고자 실시하였다. 뇌졸중으로 진단받은 입원 및 외래환자를 각각 20명씩 실험군인 혀 저항정확도훈련 치료군과 대조군인 구강안면운동 치료군으로 나누어 각 치료를 대상자들에게 총 4주간 30분씩, 주 5회 실시하였고, 혀 근력과 구어기능 능력을 변화를 알아보기 위해 중재 전, 후에 혀 전방거상 압력(Anterior Tongue Pressure; ATP), 혀 후방거상 압력(Posterior Tongue Pressure; PTP), 최대발성시간(Maximum Phonation Time; MPT)을 측정하였다. 본 연구의 결과 중재 전 후 혀 저항정확도훈련 치료군과 구강안면운동 치료군의 혀 근력과 구어기능은 유의하게 향상하였으나, 두 군 사이의 비교에서 혀 저항정확도훈련 치료군과 구강안면운동 치료군 간의 혀 근력과 구어기능의 변화량은 유의한 차이가 없었다. 따라서 혀 저항정확도훈련이 기존 구강안면운동 치료보다 혀 근력 및 구어기능 향상에 효과적이지는 않은 것으로 나타났다.
한국인과 일본인의 한국어 모음 포먼트값 차이 비교 연구에서, 한국어 [이]는 한국인이 일본인에 비하여 혀의 높이가 낮게 나타났으며 한국어 [에, 애, 오] 모음에서 한국인은 일본인에 비하여 혀의 높이가 높게 나타난 것으로 추론되었다. 후설 모음 [오, 우, 으]에서 한국인은 일본인에 비하여 혀 위치는 보다 후설성으로, 한국어 [어]는 한국인이 일본인에 비하여 혀 위치가 전설성으로 발음하는 것으로 추론되었다. 한국인과 일본인의 일본어 모음 포먼트값 차이 비교 연구에서, 일본어 [이]를 제외한 모든 모음에서 한국인은 일본인에 비하여 혀의 높이는 높게 나타났으며 일본어, [오, 우]에서 혀 위치에 한국인은 일본인에 비하여 보다 후설성으로 발음하는 것으로 추론 가능했다.
본 논문에서는 설진시스템에서 혀 영역의 윤곽선을 정확하게 검출하기 위해 영역제한 마스크 연산과 능동 윤곽선 모델을 적용한다. 혀의 특징을 정확하게 분석하기 위하여 먼저, 혀 영역이 검출되어야 한다. 그러므로 혀 영역의 에지를 검출하기 위한 효율적인 분할 방법은 매우 중요하다. 20~30대 학생 30명으로 구성된 혀 영상 DB로 실험하였다. 실제 혀 영상에서의 실험은 좋은 결과를 보였다. 실험 결과, 제안된 방법이 마스크 연산을 사용하지 않는 방법에 비해 더 정확하게 혀 영역의 윤곽선을 추출하는 것을 확인할 수 있었다.
본 논문은 혀 미각 영역별 분석을 통해 신체의 이상 여부에 대한 정보를 제공하는 설진 진단 시스템의 첫 단계로 얼굴 영상에서 혀 영역을 검출하는 실험을 통하여 미각 영역별 분석의 기반을 다진다. 제안하는 알고리즘은 혀 영상을 획득한 후, Haar-like Feature를 이용하여 혀를 검출한다. 검출된 혀 영역은 HSV컬러모델의 특징을 이용하여 이진화 한 후, Connected Component Labeling을 이용하여 혀 영역 분리한다. 한방병원의 환자들의 혀 사진 100장을 이용하여 90%의 검출률을 확인하였다.
혀는 전통 한의학(중의학)에서 환자 진단의 가장 중요한 부분의 하나이다. 본 논문은 사람의 혀 영상을 이용한 건강 모니터링 방법을 제안한다. 제안한 방법은 사용자의 혀의 절대적 특징을 사용하지 않고 병원에서 진단된 기준 건강 상태(RHC)와 특징차를 이용하는 방법이다. 건강 모니터링 시스템은 사용자로부터 매일 혀 영상을 획득하고, 혀의 관심영역을 추출하여 기준 건강 상태의 특징값과 비교한다. 실험에서 제안한 혀 영상 분석 방법이 건강 모니터링에 사용 가능성을 보였다.
혀는 정확한 근신경계의 조화에 의해 저작, 연하, 발음과 같은 복잡한 기능을 수행하는 데 중요한 역할을 한다. 악성종양으로 인해 구강 내 혀를 절제해야 하는 경우에 환자는 발음 및 연하에 큰 어려움을 겪게 된다. 이러한 환자에 있어 보철적 치료 목표는 저작, 연하 및 발음을 증진시키는 것이다. 보철적 수복 방법은 수술의 종류 및 범위에 의해 결정된다. 완전 혀 절제술(Total glossectomy)을 시행한 경우에는 하악-혀장치(mandibular tongue prosthesis)를 선택하며 악-혀장치(Mandibular tongue prosthesis)는 혀 보철물로 구강저를 채우는 것이다. 이렇게 형성한 혀 보철물은 음식이 식도로 넘어가는 입구(platform)를 형성해주고 발음을 향상시키며 하방의 연약한 이식 조직을 보호하고 외형 및 심리사회적으로 우수하다는 장점을 가진다. 본 증례에서는 완전 혀 절제술(total glossectomy)를 시행한 환자를 위해 보철적으로 수복하는 임상과정을 논의하고자 한다.
미각의 종류별 구획에 따른 설진 모델을 제안한다. 시스템의 전체 구성은 혀 영상획득, 혀 영역 검출, 혀 영역 분할, 분할 영역의 색상분포 검출, 이상 유무 판별로 구성된다. 혀의 DB는 정상 및 비정상 혀로 분류되었으며 실제 한방병원에 내원하는 환자들의 혀 사진으로 구축하였다. 혀 영역으로부터 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛의 네 가지 영역으로 나누어 분할하고, HSI 컬러모델을 이용하여 색상분석을 시행하였다. 이때, 주변 조도의 영향을 최소화하기 위하여 I(Intensity)값을 제외한 H(Hue)와 S(Saturation) 성분의 히스토그램을 이용하여 색상을 분석하였다. 제안하는 색상분석 진단모델과 한의학 전문의의 진단 결과를 비교하여 미각별 영역의 이상 유무를 판단하였다. 제안하는 설진 알고리즘으로 판단한 결과 87.5%가 전문의의 분류의 결과 일치함을 확인하였다.
본 논문은 다양한 조명환경에서의 실시간 설진 진단을 위한 혀 영역 검출 및 영역 분할 방법을 제안한다. 임의의 환경에서 얻어낸 이미지에서 혀 영역의 추출과 추출된 영역에서의 혀의 상태를 진단하는 데는 많은 어려움이 있다. 다양한 조명환경에서의 영상으로부터 혀 영역을 추출하기 위하여 본 논문에서는 ASM을 이용한다. 검출된 영역을 6개의 영역으로 영역 분할한 다음 HSV영상으로 변환하고 색상 정보를 분석함으로써 신체의 건강상태를 판별하는 방법을 제한한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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