초록 ▼

연구의 목적 및 내용
연구의 목적: 본 연구의 최종목표는 dermoscopy와 autofluorescence 영상 분석을 사용한 노화 및 피부암 자동화 진단기법 연구임. 본 연구를 통해 기존에 의학계에서 쓰이고 있으나 의료진의 숙련도에 의해 진단에 큰 차이를 보이는 dermoscopy와 기술적인 한계로 초보적인 수준에 있었던 autofluorescence 영상을 보정하고 표준화 및 정량화하는 방법을 연구하여, 영상 정합을 통해 진단의 정확도를 높이며 진단의 기준을 객관화하여 조작자 독립적인 피부암의 자동진단보조 기술을 개발하여

연구의 목적 및 내용
연구의 목적: 본 연구의 최종목표는 dermoscopy와 autofluorescence 영상 분석을 사용한 노화 및 피부암 자동화 진단기법 연구임. 본 연구를 통해 기존에 의학계에서 쓰이고 있으나 의료진의 숙련도에 의해 진단에 큰 차이를 보이는 dermoscopy와 기술적인 한계로 초보적인 수준에 있었던 autofluorescence 영상을 보정하고 표준화 및 정량화하는 방법을 연구하여, 영상 정합을 통해 진단의 정확도를 높이며 진단의 기준을 객관화하여 조작자 독립적인 피부암의 자동진단보조 기술을 개발하여 피부암의 조기진단 및 암환자 관리에 기여하고자 함.
연구의 내용:
<1차년: dermoscopy 영상의 색상 보정 및 피부암 영역 추출>
피부병변의 dermoscopy 영상을 획득하고 autofluorescence 영상 획득 시스템을 구축 획득한 dermoscopy 영상의 색상과 white balance를 보정하여 표준화하고 혈관 검출 및 영상분할 기법을 통한 피부암 영역 추출
<2차년: autofluorescence 분석 및 영상화>
지속적으로 피부 병변의 dermoscopy 및 autofluorescence 영상을 획득하고 노화지표 정량화를 위해 피부성분별 autofluorescence 분석 및 측정, 후보물질에 대해 정량화하고 노화지표 가능성 검토. 경계선의 불규칙성과 색소의 변화율을 이용하여 피부암의 형태를 파악. 피부에서의 빛의 침투, 산란 모델링을 이용하고 잡음을 모델링하여 효과적인 잡음제거 기법 적용 또한 unmixing 등을 이용 detection 기법을 개선하여 autofluorescence 영상 개선
<3차년: dermoscopy 와 autofluorescence 영상정합 및 특징추출을 통한 자동분석기법 개발>
개선된 dermoscopy 영상과 autofluorescence 영상을 서로 다른 모달리티 간에 정합하고 또한 영상의 경시적으로 변화된 특성을 고려한 영상 정합 기법을 수행
정합영상에서 형태의 불규칙성을 정량화하고 색상의 변화와 비대칭성을 수치화하여 피부암 특징을 추출하여 자동분석 능력 향상. 전문가의 진단평가 및 개선요구를 통해 개선된 피부암 자동진단 보조 기술 개발

연구결과
1. Dermoscopy 임상 영상 확보 및 임상 자료 database 구축
2. 영상 보정 기법을 이용한 Dermoscopy 영상 표준화
3. Autofluorescence 영상 획득 및 분석
4. 미토콘드리아를 사용하여 노화 지표 정량화 시도
5. 분산 안정화 및 잡음 제거 기법을 사용하여 autofluorescence 영상 개선
6. 피부암 영상 분할 및 추출 자동화 알고리즘 개발
7. 말단흑색점흑색종 피부암 패턴 분류 알고리즘 개발
8. 개발한 알고리즘을 임상 적용하여 그 유용성 검증

연구결과의 활용계획
피부영상처리를 이용한 피부암자동진단 시스템을 구축하여 육안으로 감별하기 어려운 피부암을 조기진단하는데 기여하고, 효율적인 암환자 관리 및 원격진료의 시대를 여는 초석이 됨. 본 연구를 통해 마련될 피부노화평가지표는 일부분이 아닌 피부전체부위에 대한 객관적인 평가가 가능하므로 항노화 제품 및 치료방법의 효능성에 대한 국가표준기준을 마련하는 기반이 됨. 의학과 공학의 융합연구를 통해 관련 의공학분야의 인재를 양성하며, 피부암 진단 및 노화측정기기 개발 및 상품화가 이어질 경우 피부암이 빈번한 서양국가로의 수출도 기대할 수 있음.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose& contents
Ultraviolet radiation from sun exposure and aging are the primary causes of skin cancer. Early diagnosis is thought to be very important for improving the prognosis of patients with skin cancer. Dermoscopy is a non-invasive, in vivo technique for the microscopic examination with

Purpose& contents
Ultraviolet radiation from sun exposure and aging are the primary causes of skin cancer. Early diagnosis is thought to be very important for improving the prognosis of patients with skin cancer. Dermoscopy is a non-invasive, in vivo technique for the microscopic examination with a microscope that uses incident light and oil immersion to make surface structures of the skin accessible to visual examination. However, the diagnostic accuracy vary significantly between examiners, partly because it depends on the amount of training, the diagnostic difficulty of the lesions, and the type of algorithm used for the assessment. Therefore, the aim of our study is to develop an automated computerized diagnosis modality for skin cancer by combining data achieved from dermoscopy and autofluorescence through image processing and analysis. We aim to establish a standardized database for skin lesions and develop an automated diagnostic modality to contribute in early diagnosis and development of a consistent follow-up modality for cancer patients.

Result
1. Acquisition of Dermoscopy images and organization of a database of clinical resources
2. Standardization of Dermoscopy images using image correction methods
3. Acquisition and analysis of Autofluorescence images
4. attempt to construct quantitative aging index model using mitochondria
5. enhancement of Autofluorescence images using variance stabilizing and noise removal methods
6. development of an automatic diagnosis algorithm for segmentation and feature extraction of skin cancer images
7. Developing the algorithm for classifying the patterns of Acral Lentiginous Melanoma
8. Usefulness verification of the algorithms we developed through clinical application

Expected Contribution
Our study can contribute to early diagnosis of skin cancer hardly distinguishable to the naked eye and be the basis of remote medical treatment support system for efficient management of cancer patients.
Our skin aging index model objectively evaluate whole skin area, therefore, can be a foundation of the standard for effectiveness of anti-aging products and treatment methods.
we raise up competent people in the medical engineering field through the convergence of medicine and engineering, and, we can expect export to the west which has high incidence rate of skin cancer, if our study on the automated computerized diagnosis modality for skin cancer and quantitative aging index model is commercialized,

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 92 5. 연구결과의 활용계획 ... 104 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 106 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 108 8. 참고문헌 ... 108 9. 연구성과 ... 112 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 112 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 112 12. 기타사항 ... 114[별첨1] 대 표 연 구 성 과 ... 115[별첨2] 대표적 연구실적 사본 ... 120끝페이지 ... 133