초록 ▼

연구개요
본 연구는 신경영상의학에 대해 딥러닝을 활용하여 다음과 같은 실험 및 검증을 해 보고자 하였다.
1) 부비동 단순촬영 영상에서 상악동 부비동염의 진단 정확도를 향상시킬 수 있는지 검증하고,
2) 급성 허혈증 뇌졸중 환자의 MRI 영상에서 최종 뇌경색 병변을 정확하게 구획화 할 수 있는지를 실험하고, 나아가 이 결과를 이용하여 CT에서도 뇌경색 병변의 발견 정확도를 높일 수 있는지 확인해보고자 하며,
3) MRI 촬영시간을 줄이도록 고안되어 최근 각광을 받고 있는 compressed sensing 기법에

연구개요
본 연구는 신경영상의학에 대해 딥러닝을 활용하여 다음과 같은 실험 및 검증을 해 보고자 하였다.
1) 부비동 단순촬영 영상에서 상악동 부비동염의 진단 정확도를 향상시킬 수 있는지 검증하고,
2) 급성 허혈증 뇌졸중 환자의 MRI 영상에서 최종 뇌경색 병변을 정확하게 구획화 할 수 있는지를 실험하고, 나아가 이 결과를 이용하여 CT에서도 뇌경색 병변의 발견 정확도를 높일 수 있는지 확인해보고자 하며,
3) MRI 촬영시간을 줄이도록 고안되어 최근 각광을 받고 있는 compressed sensing 기법에 딥러닝을 적용하는 것이 영상의 화질 개선에 얼마나 효과적인지를 평가해보고자 하였다.

연구 목표대비 연구결과
1) 부비동 단순촬영 딥러닝 분석
부비동 단순촬영에서 부비동염의 진단하기 위한 딥러닝 알고리즘은 당초 계획보다 앞당겨서 1차연도 중 개발이 완료되었으며, 이에 대한 검증 결과를 Investigative Radiology 2019년 1월호에 게재하였으며, 이에 대한 기사가 여러 언론매체에 보도되었다. 이후 그 후속 연구로서 상악동에 국한되지 않고 전두동 및 사골동 부비동염의 진단이 가능한 딥러닝 알고리즘을 성공적으로 개발하였으며, 이는 Diagnostics에 2021년 2월에 게재되었다.
2) 허혈성 뇌경색 MRI 영상구획
2개 병원의 허혈성 뇌경색 영상 데이터를 통하여, 최초 MRI를 이용하여 최종 뇌경색 병변을 구획화할 수 있는 알고리즘을 개발하였으며, 이를 통해 뇌관류영상이 최종 뇌경색을 더 정확하게 구획화하는데 도움이 됨을 확인하였다. 이 논문은 현재 Korean Journal of Radiology에 투고하여 리뷰중이다. 또, 이에 대한 후속연구로서 뇌경색 증상 발생 후 뇌 MRI 촬영시각까지의 경과시간을 예측하는 알고리즘 개발을 진행중이다.
3) Compressed sensing 영상 분석
Compressed sensing 기법을 이용하여 촬영시간을 단축시켜 촬영한 MRA 영상에서도 성공적으로 화질이 개선된 복원 알고리즘을 개발하였다. 그 방법론에 대한 논문을 Medical Image Analysis에 투고하여 현재 게재확정 (accepted) 상태이다. 현재 그 후속연구로서 병변을 포함한 MRA 영상에 대한 유용성을 검증하는 연구를 수행중이다.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
위에 언급한 연구성과들은 딥러닝을 이용하여 신경영상의학 분야에서 판독의 정확도를 높이고, 병변의 발생을 예측하고, 영상의 화질을 개선하는데 각각 기여할 수 있음을 확인하는 것들이다. 따라서 본 과제를 통하여 딥러닝이 신경영상 분야에서 중요한 역할을 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 추후 이 성과들을 활용하여 여러 가지 후속 연구를 할 수 있을 것으로 보인다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 부비동 단순촬영 딥러닝 분석 ... 4
• 2) 허혈성 뇌경색 MRI 영상구획 ... 4
• 3) Compressed sensing 영상 분석 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 5
• 3) 목표 달성 수준 ... 5
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 6
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 6
• 6. 참고문헌 ... 6
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 7
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 11
• 끝페이지 ... 19