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| ▲ 정미리 대표원장, 인공지능 신경망에 입력중인 디메르지안 모델 발육단계 분석 도면 (사진=더케이365치과병원 제공) |
[mdtoday=박성하 기자] 인천 더케이365치과병원 정미리 대표원장이 최근 ‘치과 방사선 영상으로부터 치아의 발육단계를 자동으로 검출하는 기술’에 대해 특허 등록(제10-2868340호)을 완료했다고 밝혔다.
이번 특허의 정식 명칭은 ‘치과 방사선 영상으로부터 치아 발육단계를 검출하는 방법 및 이를 이용한 장치’로, 파노라마 X-ray 등 치과 방사선 영상에서 어린이들의 치아별 발육 단계와 발육 이상을 인공지능(AI)을 통해 자동 분석하는 기술이다.
정 대표원장이 개발한 이번 기술은 병·의원 PACS 내 저장된 방사선 영상을 기반으로 YOLO v4 객체 탐지와 Mask R-CNN 인스턴스 세그멘테이션 알고리즘을 적용해 영상에 포함된 여러 치아를 개별적으로 자동 분리한다. 이후 분리된 치아 이미지를 디메르지안(Demirjian) 모델을 포함한 인공지능 신경망에 입력해 치관·치근의 형성 정도를 정량적으로 분석하고, 해당 치아가 어느 발육 단계에 속하는지 판정하도록 설계됐다.
이렇게 산출된 발육단계 정보는 동일 연령대 표준 데이터와 비교되어 소아·청소년의 치아의 발육지연 여부, 선천적 치아 결손, MIH/MIM 등의 발육 이상 가능성 평가에 활용된다. 데이터 분석 결과는 리포트·표·시각화 이미지 형태로 제공되어 치과의사가 교정치료 시기 결정, 발치·보철 계획 수립 등 임상 의사결정에 활용할 수 있는 유용한 도구가 된다.
특허 관계자는 “이번 기술은 기존의 수작업 기반 치아 발육평가 방식이 가진 한계를 보완하고, 판독자 숙련도에 따라 달라질 수 있는 결과를 AI 기반의 객관적·재현성 높은 지표로 표준화할 수 있다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다. 또한 “최근 소아·청소년의 치과 내원이 전반적으로 감소하는 상황에서, 추적된 파노라마 영상을 후향적으로 분석함으로써 국내 영구치 발육 표준곡선 연구, 발육 이상 유병률 조사, 치과 교육 및 임상시험 등 다양한 연구 분야에 기여할 수 있을 것”이라고 전망했다.
정미리 대표원장은 “이번 특허는 AI 분석을 통해 치아의 기형이나 석회화 정도, 뿌리 끝 성장정도 및 제3대구치의 발육까지 조기에 예측하고 객관적 기준을 마련함으로써, 소아의 발달 단계에 맞춘 맞춤형 교정·보철 치료 및 장기 구강관리 계획을 초기 단계부터 체계적으로 수립할 수 있다”며 “특히, 치과 방사선 영상 전체를 대상으로, 치아 검출부터 발육단계 매칭, 발육부전·치아손실 판정까지 검출된 데이터로 치아 문제를 예측 가능하다는 점에서 큰 의미가 있다”고 밝혔다.
또한, “치과병원에서 임상실습 중인 학생 및 전공의 교육 과정에서도 본 기술을 활용해 발육 단계 분석 교육의 객관화·표준화가 가능할 것, 향후 의료기기 허가 및 제품화, 클라우드 서비스 연동, 국내외 추가 특허 출원 등을 통해 치과 인공지능 진단 시장을 선도해 나가겠다”고 전했다.
메디컬투데이 박성하 기자(applek99@mdtoday.co.kr)
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