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경추 CT 데이터

##헬스케어 의료
- 인공 디스크 치환술을 위한 bone segmentation 모델개발을 진행하기 위해 필요한 경추 CT 동영상으로부터 추출된 이미지에 라벨링 된 DICOM 데이터와 임상정보 데이터
분야
헬스케어
유형
이미지
생성 방식
안심존(온라인)
  • 구축년도 : 2023
  • 버전 : 1.1
AI-HUB

데이터 변경이력

데이터 변경이력
버전 일자 변경내용 비고
1.1 2024-10-30 데이터 최종 개방
1.0 2024-06-28 데이터 개방 Beta Version

데이터 히스토리

데이터 히스토리
일자 변경내용 비고
2025-01-06 데이터셋 변경 메타데이터 데이터 구축량 정보 수정
2024-06-28 산출물 공개 Beta Version

소개

- 인공 디스크 치환술을 위한 bone segmentation 모델개발을 진행하기 위해 필요한 경추 CT 동영상으로부터 추출된 이미지에 라벨링 된 DICOM 데이터와 임상정보 데이터

구축목적

- 경추 인공디스크 치환술의 정확도 확보를 위한 경추 CT 데이터 구축

- 원천 데이터 

원천 데이터
1차 경로  2차 경로 3차 경로 4차 경로 파일 포맷 제출 수량
사전 최종
C N 환자 가명 ID 획득방향
(SAG
COR
AXL
RSA
LSA)
.dcm 7,984 2,979,625
D
F
T
I
T N THN    4,339,369
D
F
T
I
총 수량 7,934 7,318,994

 

- 라벨링 데이터

라벨링 데이터
1차 경로  2차 경로 3차 경로 4차 경로 파일 포맷 제출 수량
사전 최종
C N 환자 가명 ID 획득방향
(SAG)
.json 1,251 112,405
D 4,769 449,917
F 714 46,286
T 799 18,839
I 401 6,900
총 수량 7,934 634,347

 

- 데이터 분포

데이터 분포
No. 분류 데이터 수 비율
1 N 112,405 17.72%
2 D 449,917 70.93%
3 F 46,286 7.30%
4 T 18,839 2.97%
5 I 6,900 1.09%

- 경추체 영역 분할 모델
● 모델학습
   ● 입력 데이터는 Sagittal view의 경추 CT 영상과 경추체 영역 polygon data 를 사용
   ● 딥러닝에서 주로 의료 이미지 분할 및 세그멘테이션 작업에 사용되는 신경망 아키텍처 중 하나로 
       2015년에 영상 분할을 위해 처음으로 소개되었으며, 특히 의료 영상에서 부종, 종양, 기관 등을 세분화하는 작업에 많이 활용되고 있는 UNet 모델을 사용함.

경추체 영역 분할 모델 UNet 이미지

 

- 경추 질환 영역 검출 모델
● 모델학습
   ● 입력 데이터는 Sagittal view의 경추 CT 영상과 골극, 후종인대골화증, 추간공 협착증 영역에 대한 bounding box 좌표를 사용
   ● 객체의 클래스와 경계 상자를 동시에 예측 가능하며, 빠른 추론 속도와 높은 정확도를 가지는 YOLOv5 모델을 사용함

경추 질환 영역 검출 모델 YOLOv5 이미지

 

● 서비스 활용 시나리오
   ● 자동 분할 및 측정
       - 딥러닝 모델을 사용하여 경추 CT 영상에서 경추체를 자동으로 분할함으로써 의료 전문가는 환자의 해부학적 특성을 빠르게 평가하는데 도움을 줌.
       - 경추체의 크기, 형태 및 위치와 같은 정보를 자동으로 추출하여 이를 기반으로 환자의 건강 상태를 평가하고 치료 계획을 수립할 수 있음.

   ● 진단 보조 도구
       - 딥러닝을 통한 자동 분할은 의료 전문가들에게 정확한 해부학적 정보를 제공하여 진단의 정확성을 향상시킬 수 있음.
       - 병변, 이상 소견, 혹은 진단적으로 중요한 특징들을 시각적으로 강조하고 확인하는 데 도움이 될 수 있음.

   ● 치료 계획과 감시
       - 경추 CT 영상을 기반으로 한 경추체 분할은 수술 전 치료 계획을 수립하거나 수술 중에 실시간 감시에 도움을 줄 수 있음.
       - 치료 후에는 환자의 회복 상태를 추적하고, 필요한 경우 추가 치료 계획을 수정하는 데 사용할 수 있음.

   ● 경추질환 탐지에 대한 자동화와 정확성 향상
       - 경추 질환을 치료하기 위해서는 인공 디스크 치환술이 필요하며, 이를 위해서는 경추 CT 이미지에서 질환 영역을 식별하고 분할하는 기술이 필요함
       - AI 기반으로 경추 CT 이미지에서 자동으로 질환 영역을 식별하고 분할하여 수동적인 진단 방법에 비해 시간과 비용을 절감하여 의료진의 효율성을 향상시킬 수 있음
       - 경추 질환 영역에 대해 위치와 크기를 정확하게 분석하여 전문가 수준의 정확성과 일관성을 제공

   ● 개인 맞춤형 치료 계획 수립
       - 다양한 질환 패턴을 탐지하고 분류하여 환자마다 다른 척추 모양과 크기, 질환을 탐지할 수 있음 
       - AI 기반의 경추 질환 탐지 모델을 통해 정확한 진단 결과를 얻어 개인에게 맞춤형 치료 계획 수립에 활용될 수 있음

- 데이터 구성

데이터 구성
Key Description Type
annotation - array
area 바운딩박스 크기 number
vMax 바운딩박스 좌표값 object
x 바운딩박스 시작점 x좌표 number
y 바운딩박스 시작점 y좌표 number
vMin 바운딩박스 좌표값 object
x 바운딩박스 시작점 x좌표 number
y 바운딩박스 시작점 y좌표 number
width 바운딩박스 가로 길이 number
height 바운딩박스 세로 길이 number
label 라벨 string
type 타입 string
bbox_id 바운딩박스 식별ID number
m_isClosed 폴리곤 개방여부 boolean
m_area 폴리곤 크기 number
m_points 폴리곤 객체 좌표 array
x 폴리곤 n번째점 x좌표 number
y 폴리곤 n번째점 y좌표 number
polygon_id 폴리곤 식별ID number
images 이미지 object
width 이미지 가로크기 string
dataCaptured 이미지 생성일자 string
height 이미지 세로크기 string
dataInfo 데이터카테고리 array
slice_thickness  절편두께(mm) number
slice_interval  절편간격(mm) number
reconstruction  재구성 알고리즘/커널 number
Series  획득방향 number
Clinic_info 임상정보 object
PatientID 식별ID 정보 string
Age 나이 number
Sex 성별 number
Diagnosis 진단명 string
Institution 기관 string
Channel 채널 string

 

- 어노테이션 포맷

어노테이션 포맷
구분 속성명 타입 필수 여부 설명 범위
1 annotation array    -   
1-1 area number    바운딩박스 크기 123.123
1-2 vMax object    바운딩박스 좌표값   
1-2-1 x number    바운딩박스 시작점 x좌표 1
1-2-2 y number    바운딩박스 시작점 y좌표 1
1-3 vMin object    바운딩박스 좌표값   
1-3-1 x number    바운딩박스 시작점 x좌표 1
1-3-2 y number    바운딩박스 시작점 y좌표 1
1-4 width number    바운딩박스 가로 길이 3
1-5 height number    바운딩박스 세로 길이 3
1-6 label string    라벨 C1
1-7 type string    타입 rect
1-8 bbox_id number    바운딩박스 식별ID   
1-9 m_isClosed boolean    폴리곤 개방여부 true
false
1-10 m_area number    폴리곤 크기 123.123
1-11 m_points array    폴리곤 객체 좌표   
1-11-1 x number    폴리곤 n번째점 x좌표 1
1-11-2 y number    폴리곤 n번째점 y좌표 1
1-12 polygon_id nubmber    폴리곤 식별ID   
2 images object y 이미지 -
2-1 width string y 이미지 가로크기 512
2-2 dataCaptured string y 이미지 생성일자 20200101
2-3 height string y 이미지 세로크기 512
3 dataInfo array    데이터카테고리   
3-1 slice_thickness number     절편두께(mm) 1, 2, 3
3-2 slice_interval number     절편간격(mm) 1, 2, 3
3-3 reconstruction number     재구성 알고리즘/커널 0=Bone
3-4 Series number    획득방향 1=sagittal  
4 Clinic_info object y 임상정보  
4-1 PatientID string y 식별ID 정보 100001
4-2 Age number y 나이 40
4-3 Sex number y 성별 1=남
2=여
4-4 Diagnosis string y 진단명 N
D
F
T
I
4-5 Institution string y 기관 01=서울성모병원
02=은평성모병원
03=성빈센트병원
04=분당차병원
05=보라매병원
06=고대안암병원
4-6 Channel string y 채널 CH01=64
CH02=128
CH03=192
CH04=16
CH05=256

 

- 데이터 포맷

데이터 포맷
데이터 포맷 임상 데이터 : 텍스트
영상 이미지 : DICOM
임상 데이터 : 텍스트
영상 이미지 : DICOM
임상 데이터 : txt
영상 이미지 : DICOM
라벨링 : json
*CSV,
DCM
json

 

- 실제예시

실제 예시 이미지

데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : 가톨릭대학교 산학협력단
수행기관(주관)
책임자명 전화번호 대표이메일 담당업무
정준용 02-2258-6254 jjdragon112@gmail.com 데이터 수집, 추출 및 정제, 가공 및 검수, 주관 행정
수행기관(참여)
수행기관(참여)
기관명 담당업무
㈜미소정보기술 데이터 가공/검수, 저작도구 툴 제공
(의료) 길의료재단 AI 모델 개발
데이터 관련 문의처
데이터 관련 문의처
담당자명 전화번호 이메일
정준용 02-2258-6254 jjdragon112@gmail.com
AI모델 관련 문의처
AI모델 관련 문의처
담당자명 전화번호 이메일
김광기 032-458-2879 kimkg@gachon.ac.kr
저작도구 관련 문의처
저작도구 관련 문의처
담당자명 전화번호 이메일
박원형 02-2205-0552 pwh0928@misoinfo.co.kr