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인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법 및 이를 이용한 초음파 치료 장치

  • 기술번호 : KST2022017696
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 초음파 치료 장치에 적용하기 위해 인공지능 기계학습 모델을 이용하여 MRI 영상을 CT 영상으로 변환하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 기계학습을 위한 MRI 영상 및 CT 영상을 포함하는 학습 데이터를 획득하는 단계; 상기 학습 데이터에 대해 전처리를 수행하는 단계; 상기 학습 데이터를 이용하여, 상기 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하고, 생성된 CT 영상을 학습 데이터에 포함된 원본 CT 영상과 비교하는 인공신경망 모델을 학습시키는 단계; CT 영상으로 변환하고자 하는 MRI 영상을 입력 받는 단계; 상기 입력된 MRI 영상을 복수의 패치들로 분할하는 단계; 학습된 인공신경망 모델을 이용하여, 상기 입력된 MRI 영상의 패치들에 대응하는 CT 영상의 패치들을 생성하는 단계; 및 상기 CT 영상의 패치들을 융합하여 출력 CT 영상을 생성하는 단계를 포함한다. 인공신경망 모델은 생성자와 판별자의 적대적 학습을 통해 합성 CT 영상과 원본 CT 영상 간의 오차를 최소화하도록 구성된다.
Int. CL G16H 30/40 (2018.01.01) G16H 30/20 (2018.01.01) G16H 50/70 (2018.01.01) G16H 50/20 (2018.01.01) G06N 20/00 (2019.01.01) G06N 3/08 (2006.01.01) A61N 7/02 (2006.01.01) A61B 5/00 (2021.01.01) A61B 5/055 (2006.01.01) A61N 7/00 (2006.01.01) G16H 30/00 (2018.01.01)
CPC G16H 30/40(2013.01) G16H 30/20(2013.01) G16H 50/70(2013.01) G16H 50/20(2013.01) G06N 20/00(2013.01) G06N 3/08(2013.01) A61N 7/02(2013.01) A61B 5/0036(2013.01) A61B 5/055(2013.01) A61B 5/4836(2013.01) A61N 2007/0095(2013.01) A61N 2007/0026(2013.01) G16H 30/00(2013.01)
출원번호/일자 1020210031884 (2021.03.11)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0128505 (2022.09.21) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.03.11)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김형민 서울특별시 성북구
2 윤경호 서울특별시 성북구
3 박태영 서울특별시 성북구
4 고희경 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 (수송동, 석탄회관빌딩)(케이씨엘특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
최종권리자 정보가 없습니다
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.03.11 수리 (Accepted) 1-1-2021-0287305-35
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2022.03.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
프로세서에 의해 실행되는 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법으로서,기계학습을 위한 MRI 영상 및 CT 영상을 포함하는 학습 데이터를 획득하는 단계;상기 학습 데이터에 대해 전처리를 수행하는 단계;상기 학습 데이터를 이용하여, 상기 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하고, 생성된 CT 영상을 학습 데이터에 포함된 원본 CT 영상과 비교하는 인공신경망 모델을 학습시키는 단계;CT 영상으로 변환하고자 하는 MRI 영상을 입력 받는 단계;상기 입력된 MRI 영상을 복수의 패치들로 분할하는 단계;학습된 인공신경망 모델을 이용하여, 상기 입력된 MRI 영상의 패치들에 대응하는 CT 영상의 패치들을 생성하는 단계; 및상기 CT 영상의 패치들을 융합하여 출력 CT 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 인공신경망 모델을 학습시키는 단계는,생성자를 이용하여 상기 학습 데이터에 포함된 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하는 제1 프로세스; 판별자를 이용하여 상기 생성된 CT 영상과 학습 데이터에 포함된 원본 CT 영상을 비교하여 오차 데이터를 획득하는 제2 프로세스; 및상기 오차 데이터를 이용하여 상기 생성자를 학습시키는 제3 프로세스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
3 3
제2항에 있어서,상기 인공신경망 모델은, 상기 제1 내지 제3 프로세스를 반복적으로 수행함으로써 원본 CT 영상과 생성된 CT 영상 간의 오차를 줄이도록 학습되는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
4 4
제2항에 있어서,상기 생성자는,MRI 영상 데이터를 입력 받아 관심영역의 특징을 강조하는 특징맵을 출력하기 위한 적어도 하나의 합성곱층; 및상기 특징맵에 기초하여 상기 입력된 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하기 위한 적어도 하나의 전치합성곱층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
5 5
제2항에 있어서,상기 판별자는,상기 생성자에 의해 생성된 CT 영상 데이터를 입력 받아 관심영역의 특징을 강조하는 특징맵을 출력하기 위한 적어도 하나의 합성곱층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 인공신경망 모델은 학습된 비선형 매핑을 통해 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
7 7
제1항에 있어서,상기 학습 데이터에 대해 전처리를 수행하는 단계는, 상기 학습 데이터에 포함된 MRI 영상 및 CT 영상에서 관심영역에 마스크를 적용하여 학습에 불필요한 부분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
8 8
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
9 9
촬영된 환자의 MRI 영상을 획득하기 위한 MRI 영상 획득부;상기 MRI 영상에 기초하여 초음파 치료 대상 조직을 디스플레이에 표시하기 위한 표시부;제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법을 이용하여, 상기 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하기 위한 CT 영상 생성부;상기 CT 영상에 기초하여 대상 조직의 초음파 치료와 관련된 인자 정보 및 변수 정보를 획득하기 위한 처리부; 및상기 인자 정보 및 변수 정보에 기초하여 설정된 초음파를 대상 조직에 출력하기 위한 초음파 출력부를 포함하는, 자기공명영상 유도 초음파 치료 장치
10 10
제9항에 있어서,상기 초음파 출력부는, 대상 조직을 열적 또는 기계적으로 제거할 수 있는 고강도 집속초음파, 또는 대상 조직을 손상시키지 않고 자극하기 위한 저강도 집속초음파를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 자기공명영상 유도 초음파 치료 장치
11 11
프로세서에 의해 실행되는 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법으로서,CT 영상으로 변환하고자 하는 MRI 영상을 입력 받는 단계;상기 입력된 MRI 영상을 복수의 패치들로 분할하는 단계;입력된 임의의 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하도록 학습된 인공신경망 모델을 이용하여, 상기 입력된 MRI 영상의 패치들에 대응하는 CT 영상의 패치들을 생성하는 단계; 및상기 CT 영상의 패치들을 융합하여 출력 CT 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 인공신경망 모델은, 입력된 학습 데이터에 포함된 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하고, 생성된 상기 CT 영상을 상기 학습 데이터에 포함된 원본 CT 영상과 비교하여 학습되는 것을 특징으로 하는, 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법
13 13
촬영된 환자의 MRI 영상을 획득하기 위한 MRI 영상 획득부;상기 MRI 영상에 기초하여 초음파 치료 대상 조직을 디스플레이에 표시하기 위한 표시부;제11항 또는 제12항에 따른 인공지능 기반 MRI-CT 영상 변환 방법을 이용하여, 상기 MRI 영상에 대응하는 CT 영상을 생성하기 위한 CT 영상 생성부;상기 CT 영상에 기초하여 대상 조직의 초음파 치료와 관련된 인자 정보 및 변수 정보를 획득하기 위한 처리부; 및상기 인자 정보 및 변수 정보에 기초하여 설정된 초음파를 대상 조직에 출력하기 위한 초음파 출력부를 포함하는, 자기공명영상 유도 초음파 치료 장치
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국과학기술연구원 산업기술알키미스트프로젝트(R&D) 고해상도 비침습 양방향 신경인터페이스 기반의 개인맞춤형 B2B (Brain to Brain) 인지증강 기술 개발
2 과학기술정보통신부 KIST 국가과학기술연구회연구운영비지원(R&D) 맞춤형 신경 가소성(Neural Plasticity)평가 및 증진 기반 뇌졸중 환자 장애극복 기술 개발