• Title/Summary/Keyword: AI 의료영상 진단

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Quality Evaluation of Chest X-ray Images using Region Segmentation based on 3D Histogram (3D 히스토그램 기반 영역분할을 이용한 흉부 X선 영상 품질 평가)

  • Choi, Hyeon-Jin;Bea, Su-Bin;Park, Ye-Seul;Lee, Jung-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.903-906
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    • 2021
  • 인공지능 기술 발전으로, 의료영상 분야에서도 딥러닝 기반 질병 진단 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 모델 개발 시, 학습 데이터 품질은 모델의 성능과 신뢰성에 매우 큰 영향을 미친다. 그러나 의료 분야의 경우 도메인 지식에 대한 진입 장벽이 높아 개발자가 학습에 사용되는 의료영상 데이터의 품질을 평가하기 어렵다. 이로 인해, 많은 의료영상 분야에서는 각 분야의 특성(질병의 종류, 관찰 아나토미 등)에 따른 영상 품질 평가 방법을 제시해왔다. 그러나 기존의 방법은 특정 질병에 초점이 맞춰져, 일반화된 품질 평가 기준을 제시하고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 대부분의 흉부 질환을 진단하기 위한 흉부 X선 영상의 품질을 평가할 수 있는 기준을 제안한다. 우선, 흉부 X선 영상을 대상으로 관찰된 영역인 심장, 횡격막, 견갑골, 폐 등을 분할하여, 3D 히스토그램을 기반으로 각 영역별 통계적인 정밀 품질 평가 기준을 제안한다. 본 연구에서는 JSRT, Chest 14의 오픈 데이터셋을 활용하여 적용 실험을 수행하였으며, 민감도는 97.6%, 특이도는 92.8%의 우수한 성능을 확인하였다.

The Impact of Network Closure and Structural Holes on Research Performance in Collaboration Networks (공동연구 네트워크의 폐쇄와 구조적 공백이 연구성과에 미치는 영향)

  • Nari Lee;Ji-Hong Park
    • Journal of the Korean Society for information Management
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    • v.41 no.3
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    • pp.289-308
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    • 2024
  • This study investigates the collaboration networks in the field of AI-driven diagnostic medical imaging, focusing on the influence of two social capital concepts-network closure and structural holes-on research performance. The analysis reveals a highly fragmented network structure with one dominant component, while individual clusters exhibit strong internal cohesion. Both network closure, measured by density, and structural holes, assessed through efficiency, positively impact research performance, as demonstrated by QAP regression analysis. The findings highlight that, in the integration of AI into diagnostic medical imaging, robust connections among researchers are vital, and the presence of structural holes, which enable the assimilation of diverse knowledge, also significantly enhances research outcomes. This underscores the importance of fostering a well-balanced network to optimize collaboration and knowledge production in this emerging interdisciplinary field.

Construction of Web-Based Medical Imgage Standard Dataset Conversion and Management System (웹기반 의료영상 표준 데이터셋 변환 및 관리 시스템 구축)

  • Kim, Ji-Eon;Lim, Dong Wook;Yu, Yeong Ju;Noh, Si-Hyeong;Lee, ChungSub;Kim, Tae-Hoon;Jeong, Chang-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.05a
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    • pp.282-284
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    • 2021
  • 최근 4차 산업혁명으로 의료빅데이터 기반으로 한 AI 기술이 급속도로 발전하고 있다. 특히, 의료영상을 기반으로 병변을 탐색, 분활 및 정량화 그리고 자동진단 및 예측 관련된 기술이 AI 제품으로 출시되고 있다. AI 기술개발은 많은 학습데이터가 요구되며, 임상검증에 단일기관에서 2개 이상 기관의 검증이 요구되고 있다. 그러나 아직까지도 단일기관에서 학습용 데이터와 테스트, 검증용 데이터를 달리하여 기술개발에 활용하고 있다. 본 논문은 AI 기술개발에 필요한 영상데이터에 대한 표준화된 데이터셋 변환 및 관리를 위한 시스템에 대해 기술한다. 다기관 데이터를 수집하기 위해서는 각 기관의 의료영상 데이터 수집 및 저장하는 기준이 명확하지 않아 표준화 작업이 필요하다. 제안한 시스템은 기관 또는 다기관 연구 그룹의 의료영상데이터를 표준화하여 저장할 수 있을 뿐만 아니라 의료영상 뷰어 및 의료영상 리스트를 통해 연구자가 원하는 의료영상 데이터 셋을 검색하여 다양한 데이터셋으로 제공할 수 있기 때문에 수집 및 변환 그리고 관리까지 지원할 수 있는 시스템으로 영상기반의 머신러닝 연구에 활력을 불어넣을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

Construction of Medical Image-Based Learning Data Support Platform for Machine Learning and Its Application of Sarcopenia Data AI (머신러닝을 위한 의료영상기반 학습 데이터 지원 플랫폼 구축 및 근감소증 데이터 AI 응용)

  • Kim, Ji-Eon;Lim, Dong Wook;Yu, Yeong Ju;Noh, Si-Hyeong;Lee, ChungSub;Kim, Tae-Hoon;Jeong, Chang-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.434-436
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    • 2021
  • 의료산업은 진단 및 치료 위주의 기술개발이 진행되어왔다. 최근 의료 빅데이터를 기반으로 진단, 치료 및 재활뿐만 아니라 예방과 예후관리까지 지원하는 의료서비스에 대한 패러다임이 변화되고 있다. 특히, 여러 의료 중심의 플랫폼 기술 가운데 객관적인 진단지표를 가지고 있는 의료영상을 기반으로 인공지능 학습에 적용하여 진단 및 예측을 중심으로 한 플랫폼 개발이 진행되고 있다. 하지만, 인공지능 연구에는 많은 학습 데이터가 요구될 뿐만 아니라 학습에 적용하기 위해서는 데이터 특성에 따른 전처리 기술과 분류 작업에 많은 시간 소요되어 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 방법들이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문은 인공지능 학습까지 적용하기 위한 의료영상 데이터에 대한 확장 모델을 개발하여 공통적인 조건에 따라 의료영상 데이터가 표준화되어 변환하며, 자동화 시스템 구조에 따라 데이터가 분류·저장되어 인공지능 학습까지 지원할 수 있는 플랫폼을 제안하고자 한다. 그리고 근감소증 학습데이터 관리 및 적용 결과를 통해 플랫폼의 수행성을 검증하였다. 향후 제안한 플랫폼을 통해 의료데이터에 대한 전처리, 분류, 관리까지 지원함으로써 CDM 확장 표준 의료데이터 플랫폼으로 활용 가능성을 보였다.

Efficient Multi-Disease Diagnosis in AI Medical Imaging Through Minimal Preprocessing Without Segmentation Labeling (세그멘테이션 라벨링 없는 최소 전처리를 통한 AI 의료 영상에서의 다 질병 진단 효율화)

  • Dong-Jun Seo;Seung-Chan Lee;Yoon-Jung Heo;Il-Yong Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.424-425
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    • 2023
  • AI 의료 영상 분석 기술은 의료 분야의 인력 부족 문제를 해결하는 방법으로 주목받고 있다. 이전 연구들은 세그멘테이션 라벨링과 질병 유무를 결합하여 판단하는데, 이 방법은 큰 비용과 시간이 소요된다. 본 논문은 의료 전문가의 세그멘테이션 라벨링 없이 병명 라벨만의 학습으로 질병을 어느 정도 진단할 수 있음을 보인다. 실험에 따르면 의미있는 결과를 확인할 수 있었다.

An Efficiency Analysis of an Artificial Intelligence Medical Image Analysis Software System : Focusing on the Time Behavior of ISO/IEC 25023 Software Quality Requirements (인공지능 기술 기반의 의료영상 판독 보조 시스템의 효율성 분석 : ISO/IEC 25023 소프트웨어 품질 요구사항의 Time Behavior를 중심으로)

  • Chang-Hwa Han;Young-Hwang Jeon;Jae-Bok Han;Jong-Nam Song
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.17 no.6
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    • pp.939-945
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    • 2023
  • This study analyzes the 'performance efficiency' of AI-based reading assistance systems in the field of radiology by measuring their 'time behavior' properties. Due to the increase in medical images and the limited number of radiologists, the adoption of AI-based solutions is escalating, stimulating a multitude of studies in this area. Contrary to the majority of past research which centered on AI's diagnostic precision, this study underlines the significance of time behavior. Using 50 chest X-ray PA images, the system processed images in an average of 15.24 seconds, demonstrating high consistency and reliability, which is on par with leading global AI platforms, suggesting the potential for significant improvements in radiology workflow efficiency. We expect AI technology to play a large role in the field of radiology and help improve overall healthcare quality and efficiency.

Quality Evaluation of Chest X-ray Open Dataset through Pixel Value Analysis by Region (영역별 화소값 분석을 통한 흉부 X선 오픈 데이터셋 품질 평가)

  • Choi, Hyeon-Jin;Bea, Su-Bin;Sun, Joo-Sung;Lee, Jung-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.614-617
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    • 2022
  • 인공지능의 발전으로 의료영상 분야에서 딥러닝 기반 질병 진단 연구가 활발하다. 그러나 모델 개발 시 학습 데이터의 개수와 품질은 매우 중요한데, 의료 분야 특성상 접근 가능한 데이터셋이 적으며 오픈 데이터셋은 서로 다른 기관에서 배포되거나 웹상에서 수집된 것으로 진단에 적합한 품질을 기대하기 어렵다. 또한, 기존 연구는 데이터셋이 학습에 적합한지에 대한 품질검증 없이 사용한다. 따라서 본 논문에서는 임상에서 사용하는 화질 평가 요소에 근거를 두고 영역별 화소값 분석을 통한 흉부 X선 영상 품질 평가 기법을 제안한다. 오픈 데이터셋 JSRT, Chest14와 국내 A 병원 데이터셋 AUH에 제안한 기법을 적용한 결과 민감도 91.5%, 특이도 96.1%의 우수한 성능을 확인하였다.

Development and Validation of AI Image Segmentation Model for CT Image-Based Sarcopenia Diagnosis (CT 영상 기반 근감소증 진단을 위한 AI 영상분할 모델 개발 및 검증)

  • Lee Chung-Sub;Lim Dong-Wook;Noh Si-Hyeong;Kim Tae-Hoon;Ko Yousun;Kim Kyung Won;Jeong Chang-Won
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • Sarcopenia is not well known enough to be classified as a disease in 2021 in Korea, but it is recognized as a social problem in developed countries that have entered an aging society. The diagnosis of sarcopenia follows the international standard guidelines presented by the European Working Group for Sarcopenia in Older People (EWGSOP) and the d Asian Working Group for Sarcopenia (AWGS). Recently, it is recommended to evaluate muscle function by using physical performance evaluation, walking speed measurement, and standing test in addition to absolute muscle mass as a diagnostic method. As a representative method for measuring muscle mass, the body composition analysis method using DEXA has been formally implemented in clinical practice. In addition, various studies for measuring muscle mass using abdominal images of MRI or CT are being actively conducted. In this paper, we develop an AI image segmentation model based on abdominal images of CT with a relatively short imaging time for the diagnosis of sarcopenia and describe the multicenter validation. We developed an artificial intelligence model using U-Net that can automatically segment muscle, subcutaneous fat, and visceral fat by selecting the L3 region from the CT image. Also, to evaluate the performance of the model, internal verification was performed by calculating the intersection over union (IOU) of the partitioned area, and the results of external verification using data from other hospitals are shown. Based on the verification results, we tried to review and supplement the problems and solutions.

Construction of Artificial Intelligence Training Platform for Multi-Center Clinical Research (다기관 임상연구를 위한 인공지능 학습 플랫폼 구축)

  • Lee, Chung-Sub;Kim, Ji-Eon;No, Si-Hyeong;Kim, Tae-Hoon;Yoon, Kwon-Ha;Jeong, Chang-Won
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.9 no.10
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    • pp.239-246
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    • 2020
  • In the medical field where artificial intelligence technology is introduced, research related to clinical decision support system(CDSS) in relation to diagnosis and prediction is actively being conducted. In particular, medical imaging-based disease diagnosis area applied AI technologies at various products. However, medical imaging data consists of inconsistent data, and it is a reality that it takes considerable time to prepare and use it for research. This paper describes a one-stop AI learning platform for converting to medical image standard R_CDM(Radiology Common Data Model) and supporting AI algorithm development research based on the dataset. To this, the focus is on linking with the existing CDM(common data model) and model the system, including the schema of the medical imaging standard model and report information for multi-center research based on DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) tag information. And also, we show the execution results based on generated datasets through the AI learning platform. As a proposed platform, it is expected to be used for various image-based artificial intelligence researches.

Construction of CT Image data Automatic Recognition System for Diagnosis of Urinary Stone Based on AI Plaform (인공지능 플랫폼기반 요로결석진단을 위한 CT 영상 데이터 자동판독 시스템 구축)

  • Noh, Si-Hyeong;Lee, Chungsub;Kim, Tae-Hoon;Lee, Yun Oh;Park, Sung Bin;Yoon, Kwon-Ha;Jeong, Chang-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.928-930
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    • 2020
  • 본 논문은 인공지능 플랫폼 기반의 요로결석 진단을 위한 CT 영상 데이터 자동판독 시스템에 대해 기술하고자 한다. 제안한 시스템은 웹 기반의 플랫폼을 기반으로 하며, 인공지능 기반의 진단 알고리즘을 장착하여 빠르게 요로결석 환자의 스크리닝에 목적을 두고 있다. 병원정보시스템의 PACS와 EMR과 연계와 Deep learning 진단 알고리즘을 적용한 요로결석 자동판독 시스템을 개발하였다. 특히, 기 구축된 인공지능 플랫폼을 통해 추출한 데이터셋을 기반으로 진단 알고리즘 개발 방법과 수행 결과를 보인다. 제안한 시스템은 요로결석 진단과 수술여부에 의사결정지원 시스템으로 임상에서 활용될 것으로 기대하고 있다.