초록 ▼

□ 연구개요
딥러닝의 시대가 도래함에 따라 X-ray, CT 등 다양한 메디컬 이미지에 딥러닝을 적용하는 것이 크게 유행함. 하지만 그 중에서도 OCTA 영상에 대한 딥러닝 활용은 아직 부족했었음. 본 연구진은 임상에서 획득한 빛간섭단층촬영혈관조영 영상에 대해 딥러닝 기술을 적용해봄으로써, 모든 이미지 기술에 적용 가능한 기존의 비젼 쪽 기술이 아닌 OCT-A(Optical coherence tomography angiography)에 최적화된 알고리즘에 대해 연구하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구

□ 연구개요
딥러닝의 시대가 도래함에 따라 X-ray, CT 등 다양한 메디컬 이미지에 딥러닝을 적용하는 것이 크게 유행함. 하지만 그 중에서도 OCTA 영상에 대한 딥러닝 활용은 아직 부족했었음. 본 연구진은 임상에서 획득한 빛간섭단층촬영혈관조영 영상에 대해 딥러닝 기술을 적용해봄으로써, 모든 이미지 기술에 적용 가능한 기존의 비젼 쪽 기술이 아닌 OCT-A(Optical coherence tomography angiography)에 최적화된 알고리즘에 대해 연구하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구 목표에 따라 과제 종료 시까지 임상에서의 OCTA 영상을 획득하여 딥러닝을 적용해볼 이미지 데이터셋을 확보하였음. 하지만 일반적으로 공개된 모범적인 데이터셋과 달리 실제 임상에서의 데이터는 AI를 바로 적용하기엔 매우 하자가 많았음. 이에 본 연구진은 실제 임상에서의 데이터를 관찰하며 딥러닝이 적용 가능한 수준으로 이미지 개선(이미지 프리프로세싱)을 어떻게 할지에 대해 고안하였음. OCTA 영상에서 특히 발생하는 결정적인 문제점으로 Motion Artifact, speckle noise, bias 등의 다양한 왜곡을 실질적으로 확인하였으며, 이를 개선하기 위한 전통적 기법부터 딥러닝 기법까지 전반적으로 점검하였음. 특히 본 임상 데이터에서 심각한 Motion artifact는 딥러닝에 있어선 매우 심각한 방해요소로 작용하는 바, 이를 개선하는 최근의 딥러닝 기법들을 점검함. 전반적인 이러한 점검에 대해 “State of the art for the software based detection and recovery of artifacts(motion) in Optical Coherence Tomography Angiography”라는 주제로 논문을 작성하여, 대한의용생체공학회 주관의 SCI(E)급 저널인 BMEL(Biomedical Engineering Letters)에 제출 예정 중에 있음. 또한 이를 기반으로 Low resolution to high resolution Generator를 기반으로한 저품질의 OCTA 영상을 고품질의 OCTA 영상으로 일괄적으로 개선하는 GAN 혹은 VAE 기반의 딥러닝 방법 등 다양한 방법에 대한 가능성을 확인함.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
OCT-A(Optical coherence tomography angiography)는 비교적 최근에 안과를 중심으로 활용되고 있는 광학 장치로서, 기존에는 추구하지 못했던 수준의 기능성과 효율성을 도모할 수 있게 함. 하지만 최근 대두된 만큼 초고가가 아닌 장비로는 해석 가능한 높은 수준의 이미지를 얻는 것이 쉽지 않음. 본 연구는 당뇨병 환자 등 실제 임상에서 획득할 OCTA 이미지를 하드웨어적으로가 아닌 소프트웨어적으로 개선할 방법에 대해 딥러닝 관점에서 고찰해봄으로써 해당 연구 분야의 방향성을 제시했음. 딥러닝이 활용되기 위해선 단순히 딥러닝만이 아닌, 그 기반의 다양한 사전 지식이 필요한만큼, 전반적인 프로세스를 모두 검토한 본 연구는 향후 OCTA의 딥러닝 적용 연구의 가이드를 제공할 수 있을 것이라 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 9
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 9
• 6. 참고문헌 ... 11
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 12
• 끝페이지 ... 16