| 버전 | 일자 | 변경내용 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 1.1 | 2024-10-30 | 데이터 최종 개방 | |
| 1.0 | 2024-06-28 | 데이터 개방 | Beta Version |
| 일자 | 변경내용 | 비고 |
|---|---|---|
| 2025-01-06 | 데이터셋 변경 | 메타데이터 데이터 구축량 정보 수정 |
| 2024-06-28 | 산출물 공개 | Beta Version |
- Weight bearingCT에서 얻어지는 영상 획득 - Polygon 세그멘테이션 정보에서 골성 지표를 추출하여 뼈를 구분 - Bounding box를 통한 족부 족관절 질환 구분 - Key point(Poly line)을 통한 족부질환 예측 및 구분
- 진단 보조 목적으로 발과 발목 병변을 구분하고 족부 및 족부 질환의 진단 보조가 가능한 AI model (SaMD)를 개발
| 데이터 영역 | 헬스케어 | 데이터 유형 | 이미지 |
|---|---|---|---|
| 데이터 형식 | txt | 데이터 출처 | 각 수집기관 병원 |
| 라벨링 유형 | 세그멘테이션 바운딩박스 키 포인트 | 라벨링 형식 | json |
| 데이터 활용 서비스 | 족부 및 족부 질환의 진단 보조가 가능한 AI model (SaMD)를 개발 | 데이터 구축년도/ 데이터 구축량 |
2023년/5,988,354 |
- 질환별 통계현황
| NO | 질환분류 | 질환명 |
|---|---|---|
| 1 | 족부질환 (40%) | 평발 |
| 요족 | ||
| 무지 외반증 | ||
| 2 | 족관절질환 (40%) | 발목 관절염 |
| 거골 연골 병변 | ||
| 부주상골 증후군 | ||
| 족근골 유합 | ||
| 3 | 정상 (20%) | 정상 |
- 남/녀 및 연령별 비율
| NO | 연령대 | 비율 |
|---|---|---|
| 1 | 0 ~ 20 세 | 25% |
| 2 | 20 ~40 세 | 25% |
| 3 | 40 ~ 60 세 | 25% |
| 4 | 60세 이상 | 25% |
- 데이터 통계
| 품질지표 | 검사항목 | 측정지표 | 정량목표 | 검사대상 | 검사 방법 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 산출물 | 데이터 종류 | 내용 | ||||||
| 다양성 (통계) |
성별 분포 | 구성비 | 1:1 | 라벨링 데이터 | 이미지 (dcm) |
값 | 인공지능 학습용 데이터 구축 시 정의한 분류체계(카테고리)를 기준으로 어노테이션 데이터에 포함된 클래스 정보를 추출하여 통계치 산출 | |
| 나이 분포 | 구성비 | 소아,청년 : 중장년, 노인 =3:7 | 라벨링 데이터 | 이미지 (dcm) |
값 | |||
| 다양성 (요건) |
질환별 분포 | 구성비 중첩률 | 구성비 | 라벨링 데이터 | 이미지 (dcm) |
값 | ||
| 정상 | 20% | |||||||
| 족부 질환 | 40% | |||||||
| 발목 질환 | 40% | |||||||
- AI 모델 1
- 족부 및 족관절 뼈의 세부 위치를 파악하기 위한 골성 구조 데이터 2차원 세그멘테이션 모델 개발
- 딥러닝 모델 학습
- Tibia, Fibula, Talus, Midfoot, Calcaneus 등을 포함한 10종의 세그멘테이션 예측모델 개발
- U-Net 기반의 모델에 원본 의료 이미지, 클래스별 세그멘테이션 데이터를 학습 데이터 셋으로 활용하며, 최종적으로 이미지를 넣었을 때 각 클래스별 세그멘테이션 값 출력
- 의료 영상 데이터를 활용한 여러 세그멘테이션 Task에선 상대적으로 적은 데이터 셋으로도 좋은 성능을 내는 U-Net 기반의 모델이 활용되며 때문에 본 제안에선 U-Net을 Baseline 모델로 선정

- 학습 모델 검증 및 평가
- 성능 평가는 세그멘테이션 분야에서 주로 활용되는 IoU 기반 mAP(Mean Average Precision)를 평가지표로 선정
- IoU는 객체 검출의 정확도를 평가하는 지표로서, 객체 감지에서 개별 객체에 대한 검출이 성공하였는지 결과를 0~1 사이로 평가되며 AP에 활용 가능
- mAP는 정밀도(Precision)와 재현율(Recall)의 조합으로 이루어진 평균 정밀도(Average Precision)를 평균하여 계산
- 객체 감지 작업에서는 모델이 이미지 내에서 객체의 위치를 예측하고, 그 예측 결과와 실제 객체의 위치 간의 정확도를 측정하는데, 이러한 정확도를 평가하는 지표로 사용

- AI 모델 2
- 질환 진단 보조에 활용할 족부 각도 추정을 위한 랜드마크 포인트 데이터 예측 모델 개발
- 딥러닝 모델 학습
- 평발, 요족 등의 족부 질환과 발목 관절염등의 족관절 질환 진단과정에서, Talo-1st metatarsal angle 등 아래에 명시한 특정 각도들을 이용하여 이를 보조할 수 있음
- 족부 각도 추정을 위해선 각도를 측정하는 기준인 랜드마크 포인트가 필요하며 이를 위해 각도 추정을 위한 랜드마크 포인트 예측 모델을 개발
- 주요 병변들과 연관된 각도들(calcaneal pitch angle, Talo-1st metatarsal angle (TMA), Talo-calcaneal angle (TCA), Hindfoot alignment angle (HAA), Medial talar articular surface angle (MTASA) 등)을 추정하기 위한 랜드마크 포인트 예측 모델 개발
- GU2Net 기반 모델에 원본 이미지, 랜드마크 포인트를 학습 데이터 셋으로 활용하며, 최종적으로 이미지를 넣었을 때 랜드마크 포인트를 출력하는 인공지능 모델 개발
- 공개된 연구 중 제안하는 task와 완전히 동일한 데이터와 모델은 없으며 이에 따라 유사한 task를 수행하는 연구를 기준으로 모델을 선정
- GU2Net은 U-Net기반의 모델로 최근 손, 폐, 머리 등의 Xray 데이터셋에서의 랜드마크 포인트 추정연구에서 좋은 성능을 내고 있어 해당 모델을 Baseline 모델로 선정

- 학습 모델 검증 및 평가
- 모델을 통해 예측된 랜드마크 포인트의 정확도 평가를 위해 mAP(Mean Average Precision)을 활용하며, 정확도 기준은 2차원 관절인식 분야에서 주로 활용되는 OKS값을 기준으로 함
- OKS는 랜드마크 포인트(Key Point)를 예측하기 위해 객체검출에서 사용된 IoU와 유사하지만 다른 지표이며, Ground Truth 객체와 예측된 객체 사이의 유사성을 측정하는 지표로 AP 계산 역시 가능
- mAP는 정밀도(Precision)와 재현율(Recall)의 조합으로 이루어진 평균 정밀도(Average Precision)를 평균하여 계산
- 객체 감지 작업에서는 모델이 이미지 내에서 객체의 위치를 예측하고, 그 예측 결과와 실제 객체의 위치 간의 정확도를 측정하는데, 이러한 정확도를 평가하는 지표로 사용

,
- AI 모델 3
- 질환 진단 보조를 위해 병변 위치를 추정할 병변 위치 데이터 기반 경계 박스 예측 모델 개발
- 딥러닝 모델 학습
- 병변 위치 데이터를 이용한 병변 위치 추정 모델 개발
- 거골 연골 병변, 무지외반증, 부주상골 증후군, 족근졸 유합 등의 병변 클래스와 이에 해당하는 경계박스를 예측하여 출력
- YOLO 기반 모델에 원본 이미지와 각 병변 클래스에 해당하는 위치가 레이블링 된 데이터(경계박스 좌표(x,y,w,h),)를 학습 데이터 셋으로 활용
- 빠른 속도와 안정적인 정확도를 보여, 다양한 도메인의 경계박스 추정 Task에서 많이 활용되는 YOLO 모델을 Baseline 모델로 선정

- 데이터 설명
| AI 모델 Task | 어노테이션 방법 | 어노테이션 속성 | 속성 설명 | 라벨링 데이터 포맷 |
|---|---|---|---|---|
| 족부족관절 2차원 segmetation 모델 |
Polygon | Segmentation bone | 10개의 뼈 분할 | json |
| 족부족관절 각도 추정 모델 |
Line, Angle | Talo-1st metatarsal angle | 거골-제1중족골간 각도 : 평발, 요족 진단 | json |
| 족부족관절 질환 병변 위치 탐지 모델 |
BBox | Hallux valgus | 무지외반증 유무 | json |
| Osteochondral lession of talus (OLT) | 골연골병변 유무 | |||
| Prehallux syndrome | 부주상골 유무 | |||
| Tarsal coalition | 족근골 유합 유무 |
- 데이터 예시
![]() |
|
| 데이터 수집/정제 | Bone segmentation |
|---|---|
![]() |
![]() |
| 질환 bounding box | 4 key-point angle 추정 |
- 데이터 저장방법
| 폴더 규칙 | |
|---|---|
![]() |
상위폴더 : (Cone-Beam CT) 하위폴더 : (진단코드) 하위폴더 : (기관코드-Case식별ID) - Case 임상 정보 파일 목록(json) - 각도 라벨링 정보 파일(json) - 영상 원천 데이터 파일(DICOM) - 영상 원천데이터 라벨링 파일(json) (2D Bone Segmentation 및 Bounding Box) |
| 책임자명 | 전화번호 | 대표이메일 | 담당업무 |
|---|---|---|---|
| 정준용 | 02-2258-6254 | jjdragon112@gmail.com | 데이터 수집, 추출 및 정제, 가공 및 검수, 주관 행정 |
| 기관명 | 담당업무 |
|---|---|
| ㈜엠에이아이티 | 데이터가공 / 추출 및 정제 / |
| 계명대학교 산학협력단 | 데이터 수집 / 데이터 전처리 및 분류 / 교육 및 검수 |
| ㈜인피티트 헬스케어 | 저작도구제공 / 데이터 품질 관리 |
| ㈜어반데이터랩 | 데이터 품질 관리 / AI 모델 개발 |
| 담당자명 | 전화번호 | 이메일 |
|---|---|---|
| 연창진 | 053-258-4773 | poweryon@dsmc.or.kr |
| 이시욱 | 053-258-5925 | jacob@mait.healthcare |
| 담당자명 | 전화번호 | 이메일 |
|---|---|---|
| 안치성 | 02-515-1152 | nia@urbancorp.co.kr |
| 임정환 | 02-515-1152 | jacob@mait.healthcare |
| 담당자명 | 전화번호 | 이메일 |
|---|---|---|
| 김용석 | 02-2194-1621 | ys_kim@infinitt.com |
| 김한영 | 02-2194-1621 | hanyoung@infinitt.com |