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[국내논문] 의료기기의 특성 분석을 통한 임상 빅데이터 기반 검증 가능성 식별 프로세스 설계
Design of Clinical Big data-based Verifiability Identification Process through Characterization of Medical Device 원문보기

한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회, 2017 Nov. 01, 2017년, pp.753 - 756  

최유림 (아주대학교 전자공학과) ,  박예슬 (아주대학교 전자공학과) ,  이정원 (아주대학교 전자공학과)

초록
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의료기기는 사람의 생명과 직접적으로 연관되어 있기 때문에 다른 분야의 기기보다 안전성에 대한 검증이 필수적이다. 의료 분야에서는 안전성 검증을 위해 기기의 허가 심사 조건으로서 소수의 피험자를 대상으로 수행되는 임상 시험이 존재한다. 그러나 임상 시험의 경우 의료기기를 직접 사람에게 적용하여 검증을 진행하기 때문에, 인체에 미칠 위해성을 고려하여 전임상 시험을 수행하고 있다. 하지만 전임상 시험은 동물이나 가상의 물체를 대상으로 수행하여 실제 사람에 대한 적용이 아니기 때문에, 임상 시험에 비해 검증에 대한 효력을 갖지 못한다. 따라서 본 연구에서는 피험자의 안전을 보장할 수 있고, 임상 빅데이터에 축적된 실제 환자의 사례를 활용한 신뢰성 있는 검증 방안을 제안하고자 한다. 그러나 현재 식품의약품안전처에서 제공되고 있는 의료기기 품목군은 개발하고자 하는 의료기기의 임상 빅데이터 기반 검증 가능성을 식별하기 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 의료기기에 대한 다양한 특성 분석을 통해 임상 빅데이터 기반 검증 가능성을 식별하기 위한 프로세스를 제안한다. 제안하는 프로세스에서는 의료기기의 검증에 요구되는 데이터의 식별을 통해 임상 빅데이터를 이용한 테스트 데이터 수집 및 이를 활용한 신뢰성 높은 검증을 가능케 한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 하지만 전임상 시험은 사람을 대상으로 수행된 것이 아니기 때문에, 임상 시험에 비해 효력이 적다. 따라서 본 연구에서는 피험자의 안전을 보장할 수 있고, 임상 빅데이터에 축적된 실제 환자의 사례를 활용한 신뢰성 있는 검증 방안을 제안하고자 한다.
  • 예를 들면, 제품의 동작 과정에서 기계학습 방식의 학습 데이터가 사용되었는지, 생체데이터를 활용하였는지 등 임상 빅데이터를 활용하기 위한 구체적인 판단 기준 및 절차가 명시되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 논문에서는 식품의약품안전처에 등록되어 있는 의료기기에 대한 특성 분석을 통해 의료제품에 대한 통합 분류 모델을 제시하고, 이를 기반으로 검증 가능성을 판단하기 위한 기준(데이터 활용성)을 적용하여 빅데이터를 활용한 검증 기법의 적용 가능성을 식별하는 프로세스를 제안하고자 한다.
  • 먼저 본 절에서는 의료기기에 대한 식별을 수행하기 위해, 식품의약품안전처에 등록되어 있는 의료 제품에 대해 분석한다. 배포한 문헌에 따르면, 의료기기와 개인용 건강관리 제품은 사용목적과 위해도에 따라 분류된다(의료기기 4가지, 개인용 건강관리 제품은 2가지)[6,8].
  • 그러나 식품의약품안전처에서 제공하는 제품군은 개별적인 분류 기준을 적용하여, 의료기기에 대한 전체적인 분류를 식별하기 어렵다. 따라서 본 절에서는 그림 1과 같이 의료기기와 개인용 건강관리제품에 대한 기존 분류 기준에 빅데이터 및 인공지능 기술이 적용된 제품을 적용해보았다.
  • 본 절에서는 3.1절에서 정의한 데이터 활용성과 이를 가진 의료제품 분류군을 식별하기 위한 프로세스를 제안한다. 식별 프로세스는 그림 3과 같다(4단계).
  • 본 논문에서는 임상 빅데이터 기반 검증 기법의 적용을 위한 의료기기 식별 프로세스를 제안하였다. 제안하는 프로세스는 식품의약품안전처에 등록된 의료기기에 대한 통합 분류 모델 정의를 통해, 임상 빅데이터 기반의 검증 가능 기준(데이터 활용성)을 도출하고, 식별 가능한 의료 기기에 대해 판단하는 절차를 체계화하는 방식이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
임상 데이터란 무엇인가? 현재 많은 병원정보시스템(HIS, Hospital Information System)에서는 임상 데이터가 방대하게 축적되어 임상 빅데이터를 이루고 있다. 임상 데이터(Clinical Data)란 환자의 건강상태를 나타내기 위한 모든 데이터로, 대표적으로는 전자의무기록(EMR, Electronic Medical Record)에 등록되어 있는 개인 건강 정보 기록, 의료영상저장전송시스 템(PACS, Picture Archiving and Communicating System)에 저장되어 있는 의료 영상 데이터 등이 있다. 최근 수행된 [1]의 연구에서는 임상 빅데이터의 효용성을 인정하고, 이가 활용될 수 있는 많은 분야(연구, 데이터 분석, 정책 및 규제)에 대해 조사한 바 있다.
의료기기의 검증에 임상 빅데이터를 적용하기 어려운 이유는 무엇인가? 그러나 이와 같은 임상 빅데이터의 활용을 위한 시도에도 불구하고, 의료기기의 검증에 임상 빅데이터를 적용하기에는 다음과 같은 한계점이 존재한다. 첫 번째, 식품의약품안전처에서 발간한 문헌에 따른 분류군은 개괄적이 고, 각 품목에 대한 개별적인 분류 기준을 적용하여 의료 기기의 특성을 파악하기 힘들다. 임상 빅데이터를 활용하여 의료기기를 검증하기 위해서는, 단순히 채혈과 단순 처치를 위한 제품이 아닌 제품의 동작과정에서 임상 데이터를 생성하거나 활용해야 하는 특성을 가져야만 한다. 그러나 현재의 분류군에서는 이와 같은 특성을 확인하기 어렵다. 두 번째, 임상 빅데이터를 활용한 검증 기법이 적용될 수 있는 의료기기가 어떤 방식과 절차로 식별될 수 있는지에 대해 구체적인 프로세스가 정립되어 있지 않다. 예를 들면, 제품의 동작 과정에서 기계학습 방식의 학습 데이터가 사용되었는지, 생체데이터를 활용하였는지 등 임상 빅데이터를 활용하기 위한 구체적인 판단 기준 및 절차가 명시되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 논문에서는 식품의약품안전처에 등록되어 있는 의료기기에 대한 특성 분석을 통해 의료제품에 대한 통합 분류 모델을 제시하고, 이를 기반으로 검증 가능성을 판단하기 위한 기준(데이터 활용성)을 적용하여 빅데이터를 활용한 검증 기법의 적용 가능성을 식별하는 프로세스를 제안하고자 한다.
의료기기가 다른 분야의 기기보다 안전성에 대한 검증이 필수적인 이유는 무엇인가? 의료기기는 사람의 생명과 직접적으로 연관되어 있기 때문에 다른 분야의 기기보다 안전성에 대한 검증이 필수적이다. 의료 분야에서는 안전성 검증을 위해 기기의 허가 심사 조건으로서 소수의 피험자를 대상으로 수행되는 임상 시험이 존재한다.
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