안심존 - 한국전기연구원

데이터 개요

데이터 변경이력

데이터 변경이력
버전	일자	변경내용	비고
1.1	2023-01-09	데이터 제공방식 변경	안심존 온라인으로 수정
1.0	2022-07-13	데이터 개방	데이터 최초 개방

데이터 히스토리

데이터 히스토리
일자	변경내용	비고
2025-01-06	데이터셋 변경	메타데이터 데이터 구축량 정보 수정
2023-10-06	기타	저작도구 설명서 수정, 저작도구 등록
2022-07-13	산출물 공개	콘텐츠 최초 등록

소개

인체 내 식립된 임플란트 픽스처 제조사 및 종류를 찾는 AI기술 개발을 위한 치과용 의료영상 데이터

구축목적

인체 내 식립된 임플란트픽스처 분류 기록이 없어 불필요하게 임플란트 픽스처 제거수술 등을 피하기위해 인공지능에 의해 인체 내 식립된 임플란트 종류를 판별하는 솔루션

메타데이터 구조표

메타데이터 구조표
데이터 영역	헬스케어	데이터 유형	이미지
데이터 형식	bmp	데이터 출처	서울대학교치과병원, 신촌세브란스치과병원, 강남세브란스치과병원, 단국대학교치과병원, 원광대학교치과병원, 이월치과의원, 보스톤스마트치과의원, 서울뿌리깊은치과의원, 보아치과의원, 에스플란트치과병원, 원치과의원, 고운미소치과의원, 해담치과의원, 서울탑치과병원, 연세삼성치과의원
라벨링 유형	바운딩박스	라벨링 형식	JSON
데이터 활용 서비스	임플란트 제조사 및 모델 분별 서비스	데이터 구축년도/ 데이터 구축량	2021년/149,130

데이터 통계

번호
번호	제조사	모델명	국내/해외		데이터수
번호	제조사	모델명	국내	해외	파노라마	치근단	총계
1	오스템	GS II	¡		1,530	270	1,800
2	오스템	GS III	¡		2,550	450	3,000
3	오스템	SS II	¡		680	120	800
4	오스템	TS III	¡		18,207	3,213	21,420
5	오스템	US II	¡		8,500	1,500	10,000
6	오스템	SS III	¡		128	23	150
7	오스템	US III	¡		808	143	950
8	덴티움	implantium	¡		17,000	3,000	20,000
9	덴티움	Superline	¡		25,500	4,500	30,000
10	덴티움	Simpleline	¡		85	15	100
11	네오바이오텍	IS I	¡		5,950	1,050	7,000
12	네오바이오텍	IS II	¡		2,465	435	2,900
13	네오바이오텍	IS III	¡		6,800	1,200	8,000
14	네오바이오텍	EB	¡		1,998	353	2,350
15	신흥	Iuna1	¡		3,145	555	3,700
16	디오임플란트	SM submerged	¡		17	3	20
17	디오임플란트	SM	¡		17	3	20
18	디오임플란트	UF	¡		621	110	730
19	디오임플란트	UF2	¡		621	110	730
20	메가젠임플란트	any ridge	¡		298	53	350
21	메가젠임플란트	exfeel internal	¡		510	90	600
22	메가젠임플란트	exfeel external	¡		850	150	1,000
23	메가젠임플란트	Anyone external(aoe)	¡		2,159	381	2,540
24	메가젠임플란트	Anyone internal(aoi)	¡		3,060	540	3,600
25	덴티스	S clean tapered	¡		85	15	100
26	코웰메디	atlas internal	¡		60	11	70
27	코웰메디	atlas external	¡		34	6	40
28	워렌텍	explant	¡		2,550	450	3,000
29	워렌텍	internal	¡		1,445	255	1,700
30	Cybermed	core1	¡		357	63	420
31	스트라우만	TS standard		¡	4,165	735	4,900
32	스트라우만	TS standard plus		¡	1,615	285	1,900
33	스트라우만	Bone level		¡	4,250	750	5,000
34	노벨바이오케어	branemark		¡	6,800	1,200	8,000
35	노벨바이오케어	Replace select		¡	1,785	315	2,100
36	덴츠플라이	astra		¡	12,750	2,250	15,000
37	덴츠플라이	Xive		¡	935	165	1,100
38	짐머	swissplus		¡	85	15	100
39	짐머	screw vent		¡	85	15	100
40	짐머	TSV		¡	153	27	180
41	바이오멧	3i		¡	187	33	220
42	Biohorizon	Biohorizon external		¡	9	2	10
합계					140,845	24,855	165,700

교육활용 동영상

활용 AI 모델 및 코드

1. 활용 AI 모델

이미지 분류를 위한 대부분의 기존 딥러닝 모델들에서 핵심 컴포넌트 중 하나인 배치 정규화(batch normalization)는 배치의 크기와 그것들 간의 상호작용으로 인해 모델의 성능을 저하시키는 경우가 종종 발생함.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 최근에는 배치 정규화 과정을 거치지 않고 심층 ResNet을 훈련하는 것을 목적으로 하는 모델들이 제시되고 있으나, 성능적인 측면에서 불안정한 결과를 보여줌.
본 프로젝트에서 활요한 AI 모델인 NFNet* 모형은 대표적인 AI 모델 연구그룹 중 하나인 구글 딥마인드 팀에서 2021년에 발표한 모형으로서 위 문제를 해결하기 위하여 적응형 그라디언트 클리핑(adaptive gradient clipping) 기술을 이용함.
여기서 적응형 그라디언트 클리핑 기술은 벡터의 기울기와 크기의 비율을 기반으로 그라디언트를 클리핑하는 것을 의미함.
NFNet 모형은 대표적인 이미지 분류 성능 검증을 위한 데이터셋 중 하나인 ImageNet을 기준으로 86.5%의 매우 뛰어난 Top-1 정확도를 보여줌.

* A. Brock, S. De, S. L. Smith, K. Simonyan, “High-Performance Large-Scale Image Recognition Without Normalization”, arXiv:2102.06171

2. 학습방법

NFNet 모형 학습을 위하여 시중에 시판 중인 총 42가지 임플란트 제품('3i', 'ank', 'aoe', 'aoi', 'ar', 'ast', 'ati', 'bio', 'bl', 'bra', 'co1', 'eb', 'ex', 'gs2', 'gs3', 'im', 'is', 'is2', 'is3', 'it', 'iu', 'lu', 'lu2', 'mii', 'rep', 'scl', 'sl', 'ss2', 'ss3', 'su', 'sv', 'ts', 'ts3', 'tspl', 'tsv', 'uf', 'uf2', 'us2', 'us3', 'xex', 'xi', 'xin')을 대상으로 수집된 전체 이미지 데이터셋을 8:1:1의 비율로 학습, 검증, 그리고 시험 데이터로 분할함.
학습 및 검증 데이터 이용하여 NFNet 모형을 학습함. 이 때, 반복수행횟수(epoch)는 8회로 정의함.
반복학습을 수행하며 각 단계에서 가장 우수한 성능을 보여주는 모형을 선택함으로써 최적의 임플란트 분류 모델을 도출함.
최종적으로 도출된 최적의 임플란트 분류 모델을 대상으로 시험 데이터를 이용하여 성능(Top-1 정확도) 평가를 수행함.

3. 서비스 활용 시나리오

기존에 식립된 임플란트 제품을 식별하기 위하여 오로지 전문가의 식견에 의지할 수 밖에 없었던 문제를 극복하기 위한 도구로서 본 모형을 활용 가능함.
임플란트 제품 식별을 위한 연구의 기반 자료로 활용 가능함.

어노테이션 포맷 및 데이터 구조

1. 특성 분류 정의

1. 특성 분류 정의

데이터 유형 라벨링 기능 어노테이션 방식

정적 영상 이미지 분류(Image Classification) 클래스 라벨(단일, 다중)

1. 특성 분류 정의
데이터 유형	라벨링 기능	어노테이션 방식
정적 영상	이미지 분류(Image Classification)	클래스 라벨(단일, 다중)

2. 샘플데이터–원천데이터 및 라벨데이터

원천데이터 예시
- 원본데이터(개인정보 포함)에서 개인정보 식별이 불가한 임플란트 픽스쳐 영역만 크롭하여 JPG로 저장된 파일
라벨데이터 예시
- 원천데이터 라벨링 정보를 json 형태로 결합한 데이터

3. json 형식

4. 라벨링 및 어노테이션 구조 정의

4. 라벨링 및 어노테이션 구조 정의
구분	항목설명	타입	길이	필수여부	설명	범위
1	일련번호	String	10	Y	병원별로 부여 된 일련번호	숫자형식으로 표현
2	촬영방법	String	1	Y	이미지를 촬용한 방법	치근단/파노라마
3	제조사	String	20	Y	임플란트 제조사	오스템
						덴티움
						네오바이오텍
						신흥
						디오임플란트
						메가젠임플란트
						덴티스
						코웰메디
						워렌텍
						사이버메드
						스트라우만
						노벨바이오케어
						덴츠플라이
						짐머
						바이오멧
						바이오호라이즌
4	모델명	String	20	Y	임플란트 모델명	TS lll,
						SS ll, SS lll
						GS ll, GS lll
						US ll, US lll
						implantium
						Superline
						Simpleline
						IS l, IS ll, IS lll
						EB
						IT
						luna, luna2
						SM submerged
						SM
						UF, UF2
						any ridge
						any ridge octa 1
						Anyone external
						Anyone internal
						exfeel external
						exfeel internal
						Megagen Mini fixture
						S clean tapered
						atlas internal
						atlas external
						explant
						core1
						TS standard
						TS standard plus
						Bone level
						branemark
						Replace select
						astra
						Xive
						ankylos
						swissplus
						screw vent
						TSV
						3i
						Biohorizon external
5	직경	Decimal	10,1	Y	임플란트 직경	단위:mm
6	길이	Decimal	10,1	Y	임플란트 길이	단위:mm
7	식립위치	String	20	Y	임플란트 식립 위치	11,12,13,14,15,16,17
						(좌측 상단)
						21,22,23,24,25,26,27
						(우측 상단)
						31,32,33,34,35,36,37
						(우측 하단)
						41,42,43,44,45,46,47
						(촤측 하단)
						위치를 가르키는 숫자로
						표현
8	식립일자	String	8	Y	임플란트 식립 일자	YYYYMMDD 형식
9	촬영일자	String	8	Y	이미지 촬영일자	YYYYMMDD 형식
10	촬영병원	String	20	Y	이미지 촬영병원	연세대병원(신촌)
						연세대병원(강남)
						단국대병원
						원광대병원
						서울대치과병원
						이월치과
						보스톤치과
						서울뿌리깊은치과
						보아치과
						에스플란트치과
						원치과
						고운미소치과
						해담치과
						서울탑치과
						연세삼성치과

구축 업체

데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : ㈜비씨앤컴퍼니

수행기관(주관)
책임자명	전화번호	대표이메일	담당업무
장혜지 연구원	02-518-9688	hj.jang@doctorkeeper.com	· 데이터 문의 총괄

수행기관(참여)

수행기관(참여)
기관명	담당업무
대한구강악안면임플란트학회	· 데이터 활용 사전 검토 및 의학적 지원
㈜벨텍소프트	· 저작도구 관련 기술적 지원
에아이이티스토리(주)	· 인공지능 모델 관련 기술적 지원

DSM - Korea Design System

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