🩻 MEDI-KNEE

무릎 MRI 진단 보조 서비스

서비스 데모영상

• 서비스 링크: mediknee.site
• 발표 영상: 발표 영상 링크

---

프로젝트 소개

의료진을 위한 MRI 영상 분석 서비스 MEDI-KNEE는 무릎 질병 진단을 보조하는 서비스로, 질병 진단 확률, MRI 슬라이드 중요도 그래프, 이상 부위 검출을 보조 및 제공합니다.

기획 배경

• 무릎 통증을 호소하는 무릎 관절증 환자의 지속적인 증가
• OECD 평균보다 적은 의사 수 → 의사 1인 당 업무 부담 증가
• 복잡한 관절 중 하나인 무릎 관절의 MRI 진단을 보조할 수 있는 서비스 개발

데이터셋

• 무릎 질병 진단 모형 학습을 위해 스탠포드 대학교에서 제작한 Knee MRI 데이터셋을 활용했습니다.
• MRNet 데이터셋 링크

모델

• MRI 데이터는 Axial, Coronal, Sagittal 3개의 축으로 구성되어 있습니다. 따라서 질병이 있는지 없는지 판단하기 위해서는 각 축별로 한 개의 모델, 총 3개의 모델이 필요합니다.

• 저희는 총 3가지 질병 (Abnormal, ACL, Meniscus)에 대한 진단을 제공하는 것을 목적으로 하고, 각 질병 별 3개의 축이 있으므로 총 9개의 모델이 필요합니다.

  • Task: Abnormal(비정상), ACL(전방십자인대 파열), Meniscus(반월상 연골 파열)
  • Plane: Axial, Coronal, Sagittal

• 또한, 각각의 질병에 대하여, 3개의 모델이 예측한 결과값을 Fusion하여 하나의 확률값을 도출하는 과정이 필요합니다. 따라서 3개의 Fusion Model이 추가로 필요합니다.

• 이 과정을 그림으로 표현하면 아래 사진과 같습니다.

XAI: GradCAM, CAM-Score

• XAI를 위해 Grad-CAM, CAM-Score를 활용하여 모델의 판단 과정을 설명할 수 있습니다.

Grad-CAM

• MRI 이미지에서 병변이 있는 부위, 이상 부위를 표현하여 진단을 보조합니다

CAM-Score

• CAM-Score란?​

  • MRI 슬라이드별로 중요한 정도를 의미합니다.​
  • 질병이 보이는 슬라이드, 혹은 질병과 연관이 있는 슬라이드의 경우 CAM-Score가 높습니다.​

• 왜 CAM-Score가 필요한가요?​

  • CAM-score가 높은 슬라이드를 우선적으로 보여줌으로써, MRI 판독의 시간을 줄이고 모델의 판독 이유를 설명할 수 있습니다.

서비스 파이프라인

서비스 구성

• File upload
  • DICOM 파일을 업로드하거나 샘플 데이터를 업로드할 수 있는 화면입니다.
• Result
  • 환자의 질병 진단 결과, 그리고 Abnormal / ACL / Meniscus일 확률이 얼마나 되는지 결과를 보여주는 화면입니다.
  • 3개의 축별로 모델이 가장 중요하다고 생각한 슬라이드를 보여줍니다.
  • Grad-CAM을 시각화하여 모델이 중요하다고 생각한 부분을 확인할 수 있습니다.
• Plane 별 전체 data 확인
  • 슬라이드 별 중요도를 확인할 수 있습니다.
• 결과에 따른 report 생성
  • 환자의 진단 결과를 한눈에 알 수 있는 리포트를 다운로드할 수 있습니다.

Team SMiLE

	김영일_T6030	안세희_T6094	유한준_T6106	윤일호_T6110	이재혁_T6132
Github
E-mail