• 전자공학회논문지
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• 제52권10호
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• pp.97-107
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• 2015

디지털 엑스레이 기기로부터 처음 획득된 엑스레이 영상은 데이터 범위가 일반 영상에 비해 넓고 밝기 레벨이 고르지 못하다. 특히 흉부 엑스레이 영상의 경우 다양한 이유로 촬영하기 때문에 갈비뼈와 혈관, 척추 뼈 등 특성이 다른 모든 부위들을 자연스럽게 개선할 필요가 있다. 이러한 엑스레이 영상의 경우 일반 영상과 특성이 다르기 때문에 기존의 화질 개선 알고리즘으로는 진단에 적합한 화질을 얻을 수 없다. 따라서 본 논문은 특정 밝기에 밀집된 정보들의 히스토그램 범위를 확장시키고, 주파수 대역 별 가중치 조절을 통한 선명도 개선 및 고주파 성분의 특성을 이용한 영상 융합 기법을 통해 최종적으로 영상의 대비를 적절하게 개선하는 흉부 엑스레이 영상용 화질 개선 방법을 제안한다. 또한 기존의 기법들과 비교하여 흉부 엑스레이 영상을 보다 자연스럽게 개선하는 것을 확인하고 discrete entropy와 saturation을 통해 정량적 평과 결과를 보인다.

• 지능정보연구
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• 제28권4호
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• pp.27-40
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• 2022

최근 많은 발전을 이룬 의료 인공지능은 의사가 진단과 결정을 내리는 데 도움을 주는 등 중요한 역할을 수행하고 있다. 특히, 흉부 엑스레이 분야는 접근성 및 흉부질환 탐지에 유용함과 최근 COVID-19 상황이 도래함에 따라 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 데이터의 수가 많음에도 레이블이 있는 데이터의 수가 부족하므로 효과적인 인공지능 모델을 만드는데 한계가 있다. 이러한 문제를 완화하는 방안으로 연합학습을 흉부 엑스레이 데이터에 적용한 연구가 등장했지만, 여전히 다음과 같은 문제를 내포하고 있다. 1) Non-IID 환경에서 발생할 수 있는 문제를 고려하지 않았다. 2) 연합학습 환경에서도 여전히 클라이언트의 레이블이 있는 데이터가 부족하다. 우리는 자기지도학습 모델을 연합학습의 Global 모델로 사용함으로써 위와 같은 문제를 해결하는 방법을 제안한다. 이를 위해 흉부 엑스레이 데이터를 사용한 연합학습에 알맞은 자기지도학습 방법론을 실험적으로 탐색하며, 자기지도학습 모델을 연합학습에 사용함으로써 얻을 수 있는 장점을 검증한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.873-879
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• 2023

본 연구는 인공지능(AI)을 사용하여 흉부 엑스레이 이미지에서 이물질을 탐지하는 방법을 탐구하였다. 의료영상학, 특히 흉부 엑스레이는 폐렴이나 폐암과 같은 질병을 진단하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 영상의학 검사가 증가함에 따라 AI는 효율적이고 빠른 진단을 위한 중요한 도구가 되었다. 하지만 이미지에는 단추나 브래지어 와이어와 같은 일상적인 장신구를 포함한 이물질이 포함될 수 있어 정확한 판독을 방해할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 이물질을 정확하게 식별하는 AI 알고리즘을 개발하였고, 미국 국립보건원 흉부 엑스레이 데이터셋을 가공하여 YOLOv8 모델을 기반으로 처리하였다. 그 결과 정확도, 정밀도, 리콜, F1-score가 모두 0.91에 가까울 정도로 높은 탐지 성능을 보였다. 이번 연구는 AI의 뛰어난 성능에도 불구하고 이미지 내 이물질로 인해 판독 결과가 왜곡될 수 있는 문제점을 해결함으로써 영상의학 분야에서 AI의 혁신적인 역할과 함께, 임상 구현에 필수적인 정확성에 기반하여 신뢰성을 강조하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.73-74
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• 2021

코로나로 인해 X-ray, CT, MRI와 같은 의료영상 분야에서 딥러닝을 많이 접목시키고 있다. 간단히 접할 수 있는 X-ray 영상으로 코로나 진단을 위해 CNN, R-CNN 등과 같은 영상 딥러닝 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 의료영상 기반 딥러닝 학습은 바이오마커를 정확히 찾아내고, 최소한의 손실률과 높은 정확도를 필요로한다, 따라서 본 논문에서는 높은 정확도를 위한 학습 모델을 선정하고 실험을 진행하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.105-114
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• 2015

본 논문은 흉부 엑스레이 영상에서 배경 제거 및 관심 영역을 분할하는 기법을 제안한다. 일반적으로 화질 개선 기법을 적용할 때 영상의 밝기 정보나 주파수 정보를 이용하여 영상 선명도와 대비를 개선하는 방법을 사용한다. 이러한 기법을 엑스레이 영상 전체에 적용하는 경우 배경과 같은 영상의 불필요한 정보 때문에 좋은 성능을 얻기 어렵다. 그래서 본 논문은 사용자가 원하는 영역에만 화질 개선 기법을 적용할 수 있도록 배경 제거 및 관심 영역 (ROI)을 분할하는 방법을 제안한다. 배경 제거를 위해 먼저 원본 영상의 히스토그램 분포를 분석하고 문턱치 처리로 몸체와 배경을 일차적으로 분리한다. 다음으로 유도 필터 (guided filter)를 이용하여 몸체 경계 혹은 배경 경계를 보정한다. 관심 영역 분할을 위해서는 먼저 폐의 위치 정보를 이용하여 폐의 주 밝기 값을 찾는다. 이를 이용하여 문턱치 처리를 한 후 번호 매김과 상기 배경 정보를 이용하여 분류 이외의 것을 제거한다. 마지막으로 폐만 검출된 이진영상을 통해 경계 상자 영역을 생성한다. 모의실험을 통해 제안하는 기법의 우수성을 검증하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.5-10
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• 2007

배 경: 국내 결핵관리지침은 결핵 집단발병시 접촉자에 대하여 투베르쿨린 검사와 흉부단순촬영을 이용하여 활동성 결핵을 찾아내고 나머지 접촉자 중 HIV 양성자와 투베르쿨린 검사 양성인 6세 미만의 소아에 한하여 잠복결핵 치료를 시행하도록 되어있다. 국내외 연구에서 20대 초반의 젊은 연령층은 다른 연령대에 비하여 결핵 발병률과 잠복결핵으로 진행시 추후 활동성 결핵 발병률이 높다고 알려져 있어 이 집단에서의 결핵 집단발병시 현재의 지침이 적절한지는 의문이다. 본 연구는 한 부대에서 일어난 결핵유행에 대하여 국내 결핵관리지침에 따라 대응하고 잠복결핵이 포함된 나머지 접촉자들을 6개월간 추적 관찰한 결과이다. 방 법: 2005년 12월 총원 464명인 경기도 한 부대에서 결핵유행이 발생하여 연구 대상으로 선정하였다. 간접 흉부엑스레이촬영은 전 인원에 대하여 실시하여 활동성 여부를 판정하였고 투베르쿨린 검사는 408명에 시행하여 48-72시간 사이에 판독하였다. 투베르쿨린 검사는 환자당 1회 실시하였고 간접 흉부엑스레이촬영이나 투베르쿨린 검사가 음성이라도 결핵에 합당한 증상이 있으면 직접 흉부엑스선촬영과 객담 도말검사를 시행하였다. 결 과: 간접 흉부엑스레이촬영을 통하여 2명의 활동성 결핵환자를 발견하여 치료를 시작하였으나 2006년 4월에 신환 1명이 발생하고 이후 2006년 8월까지 3명의 환자가 추가로 발생하여 2005년 12월부터 8개월 동안 총 9명의 환자가 발병하였으며 이들은 모두 활동성 폐결핵이나 결핵성 흉막염 형태를 보였다. 밀접 접촉자와 기타 접촉자 사이의 투베르쿨린 검사결과를 비교할 때 경결의 절대적인 크기와 ($9.70{\pm}7.50mm$ vs. $6.26{\pm}7.02mm$, p= <0.001) 각각 10mm(50.0% vs. 32.0%, p= <0.001), 15mm(33.2% vs. 20.9%, p= 0.005) 이상인 환자 비율에서 의미 있는 차이를 보였다. 결 론: 20대 젊은 연령층이 집단으로 생활하는 공간에서 결핵유행이 발생하여 이를 국가 결핵관리지침에 따라 대응 하였지만 계속되는 환자 발생이 인지되어 현재의 국내지침 외에 추가적인 대책이 필요하리라 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권1호
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• pp.124-128
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• 2009

폐동정맥루는 폐동맥과 폐정맥이 모세혈관 없이 바로 연결된 것으로서 우좌 단락을 형성하여 청색증, 호흡곤란과 곤봉지를 일으키는 질환이다. 또한 뇌혈전에 의하여 뇌출혈이나 뇌농양 등의 신경학적인 합병증을 일으킬 수 있다. 대부분의 경우 청소년기 후기까지 증상이 나타나지 않는 경우가 많다. 본 증례는 입주위의 청색증과 곤봉지 및 호흡곤란을 보인 6세된 남아였다. 흉부 엑스레이에서 우측하엽에 국소적인 결절의 음영이 발견되었고 흉부 단층 촬영을 통해 우측 하엽의 큰 폐동정맥루를 확진하였다. 우측 하엽의 폐절제술로 합병증 없이 성공적으로 치료하였다. 영유아시기에 폐동정맥루의 발생 빈도는 드물긴 하지만, 심혈관계 질환 없이 청색증과 호흡곤란을 보이는 드문 원인으로 폐동정맥루의 가능성을 염두에 두고 일찍 진단하고 치료함으로써 신경학적인 합병증의 발생을 예방하여야 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.939-945
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• 2023

본 연구는 영상의학 분야에서 인공지능(AI) 기술 기반의 판독 보조 시스템의 'Time Behavior(시간반응성)' 속성을 측정하여 '성능 효율성'을 분석하였다. 의료 영상의 증가와 영상의학 전문의 수의 한계로 인해 인공지능(AI) 기술 기반의 솔루션이 증가하고 있으며, 관련된 연구가 많이 수행되고 있다. 하지만 대부분의 선행 연구가 인공지능의 진단 정확도에 초점을 맞췄다면, 본 연구는 Time Behavior의 중요성을 강조하여 수행하였다. 50개의 흉부 엑스레이 PA 이미지를 사용하여 측정한 결과, 평균 15.24초 만에 영상을 처리하여 높은 일관성과 안정성을 보여주었고, 이 처리 속도는 유명 글로벌 AI 플랫폼과 동등한 수준으로 영상의학과 워크플로우 효율성 부분에 크게 개선될 수 있는 가능성을 제시하였다. 앞으로 인공지능 기술이 영상의학 분야에서 큰 역할을 담당하여, 전반적인 의료 품질 향상과 효율성을 개선하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권9호
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• pp.331-339
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• 2016

경제성장과 함께 생활습관 변화로 인한 만성질환이 지속적으로 증가하고 있다. 그 중 심뇌혈관질환은 사망원인의 약 20%를 차지하는 우리나라의 주요 사망원인이다. 심장의 이상을 측정하는 검사는 심전도검사로, 심장의 리듬을 전기적으로 측정하여 평가하는 방법이다. 심전도 검사에서 가장 영향을 미치는 것은 전극의 부착 위치인데, 간호사를 대상으로 연구한 결과에 따르면 모두 정확하게 부착한 것은 2.6%로 나타났다. 따라서 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 프로젝션 기반의 증강현실 기술을 사용하여 환자 본인의 Chest X-ray 사진을 흉부에 중첩시켜 투영시킴으로써 정확한 전극 부착위치를 쉽게 알 수 있는 시스템을 개발하였다. 기존의 방법으로 측정한 결과와 개발한 시스템으로 측정한 결과를 비교하였더니 2.6cm의 오차를 보였다. 그에 따른 심전도 결과에서도 V1, V2, V3위치에서 눈에 띄는 파형의 차이가 있었다. 본 시스템으로 정확하게 측정된 심전도는 의료진들의 환자관리 및 임상적 의사결정에 크게 도움이 될 것이다.