보고서 정보
주관연구기관 |
엠텍글로벌 |
연구책임자 |
권수범
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참여연구자 |
차정원
,
윤지욱
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보고서유형 | 2단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2019-06 |
과제시작연도 |
2019 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO202100006906 |
과제고유번호 |
1711094118 |
사업명 |
ICT혁신기업기술개발지원사업(R&D) |
DB 구축일자 |
2021-07-17
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키워드 |
마취.인공지능.딥러닝.생체정보.OCS키오스크.Anesthesia.Vital Sign.Deep Learning.Vital Sign.OCS KIOSK.
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초록
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과제목표
- 현재 수술실에서의 마취분야 전문의는 해당 그림과 같이 4~5종의 환자모니터링 또는 마취정도측정 장치에서 도출되는 Vital-Sign(BIS, TOF, BP, HR, ECG, SpO2, CO, SVV, PPV, SvO2, CVP, PAP 등)을 많은 종류의 모니터링 장치에서 동시복합적으로 분석하여 마취에 대한 진단, 처치, 투약을 결정하게 되는데 이러한 어려움에 따라 마취분야 전문의들의 미세한 진단 결정 차이가 일어날 수 있음.
- 당 컨소시엄에서는 해당 과제의 목표인 마취분야의 가칭‘ANES AI' 시스템을
과제목표
- 현재 수술실에서의 마취분야 전문의는 해당 그림과 같이 4~5종의 환자모니터링 또는 마취정도측정 장치에서 도출되는 Vital-Sign(BIS, TOF, BP, HR, ECG, SpO2, CO, SVV, PPV, SvO2, CVP, PAP 등)을 많은 종류의 모니터링 장치에서 동시복합적으로 분석하여 마취에 대한 진단, 처치, 투약을 결정하게 되는데 이러한 어려움에 따라 마취분야 전문의들의 미세한 진단 결정 차이가 일어날 수 있음.
- 당 컨소시엄에서는 해당 과제의 목표인 마취분야의 가칭‘ANES AI' 시스템을 개발하여 Vitalsign을 통합적으로 Gathering하고 보다 정형화된 진단 및 처치를 통해 높은 의료의 질을 제공할 수 있도록 하는 기술개발을 목표로 함.
- 이를 위해 사전기획단계에서는 기존 병원 내의 환자의 후향적 의료데이터(2만건의 마취기록지)를 전산화 하였으며, 해당 데이터의 활용을 위해 IRB(임상시험심사위원회)를 통해 심의신청서 및 승인서를 획득완료하였고, 매월 새롭게 발생하는 1,500여건의 수술 중 마취기록데이터인 전향적 의료데이터 활용을 위해 1차년도 2단계부터 전향적 의료데이터 IRB를 심의신청 및 승인획득 할 것이며, 후향적, 전향적 의료데이터의 지속적인 전산화 작업과 Agent G/W 및 ANES AI기초설계를 진행 할 것임.
과제내용
o 마취분야의 투약 및 처치의 정형화를 위한 딥러닝 ANES AI 및 Interactive OCS KIOSK 개발
o End Product
중계 Agent G/W(HW), 서버탑재용 ANES AI(SW), AI 딥러닝 알고리즘(SW), Interactive OCS KIOSK(HW), KIOSK Doctor User Interface
o 연차별 개발목표치의 최종목표
- 1차년도 1단계 : 후향적 의료데이터 축적 및 사용을 위한 IRB 승인 획득 완료 및 후향적 의료데이터 2만여건 전산화 작업 완료
- 1차년도 2단계 : 신규 발생하는 Vital-sign Gathering을 위한 전향적 의료데이터 심의신청 및 IRB 승인 획득과 중계 Agent G/W 개발 및 ANES AI 기초 설계실시
- 2차년도 1단계 : Interactive OCS(Order communication system) KIOSK개발 및 ANES AI 최적화
과제수행방법
1차년도 2단계 과제 추진방법
기관명 1차년도 2단계 추진범위
엠텍글로벌(주)
Vital-sign Gathering을 위한 Agent G/W 및 멀티커넥터 개발
창원대학교 ANES AI 개발을 위한 기초 설계
양산부산대학교병원 전향적 의료데이터 활용을 위한 IRB 신청 및 승인
1차년도 2단계, 2차년도 2단계 과제 추진방법
최종결과물 (예상성과)
*최종 결과물
(1차년도 2단계)
- Vital Sign 통합 Gathering을 위한 중계 Agent Gateway
·Agent G/W 및 환자모니터링 장치 멀티커넥터 개발(메인PCB, 펌웨어, 외장기구물, 시제품)
- 마취통증의학 전용 Deep Learning 'ANES' AI 기초설계
·Convolutional Layer 등 ANES AI 기초설계 (데이터 정제, 레이어설계, 모델 구축, 파라미터 최적화)
- 전향적 의료데이터 사용을 위한 IRB
·매 수술 시 발생하는 신규 마취기록데이터 활용을 위한 전향적 의료데이터 IRB 심의신청 및 승인
(2차년도 2단계)
- 의료진에게 정보제공 및 피드백을 위한 Interactive OCS KIOSK
·KIOSK to Agent 펌웨어 및 마취과전문의 전용 UI 개발(최적화, 연동 펌웨어, 외장기구물, 통합시제)
- 마취통증의학 전용 Deep Learning 'ANES' AI 최적화 개발
·Feedback 모델 학습 및 ANES AI 최적화 (모델 설계 및 구축, 파라미터 최적화)
- 전향적, 후향적 의료데이터 지속제공 및 전산화작업수행, 통합시제 테스트필드 제공
·전,후향적 의료데이터에 대한 이미지 파일의 전산화 수행 및 통합시제 테스트 필드 제공
결과활용계획
- 현재 기존에는 마취분야 전용의 AI가 존재하지 않기 때문에 당 컨소시엄에 있는 양산부산대학교병원의 적용을 필두로 지역대학병원 등 대학병원 1~2곳의 의료데이터를 축적한다면 ANES AI의 정형화된 진단, 처치, 투약에 대한 제안이 가능 할 것이며, 해당 레퍼런스를 바탕으로 전국 대학병원의 마취과 전문의에게 적용이 가능 할 것으로 예상됨.
기대효과
- 마취 중 약물 투여 및 처치는 혈중 산소 함량, 심장박동 수 등 환자의 신체 징후에 따라 결정됨. 의료인은 이러한 환자의 바이탈 사인를 비롯한 많은 데이터를 판독하고 종합하여 진단을 내려야하는데, 한 번에 살펴야 하는 데이터의 양이 많아 판독 효율성이 떨어짐. 또한 모니터링 해야 하는 기기가 많기 때문에 판독 과정에서 누락되는 신호가 발생할 수 있음. 본 시스템은 딥러닝 방식을 이용해 환자의 상태를 분석하고 처치 방법을 제안하는 것은 진단 과정의 생산성을 높이며, 인과관계가 뚜렷하지 않은 데이터로부터 새로운 경향성을 발견하는데 중요한 역할을 할 수 있음.
(출처 : 요약서 2p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요 약 서 ... 2
- 목차 ... 5
- I. 1단계(사전기획) 추진결과 ... 6
- 1 추진일정 및 실적 ... 6
- 2 1단계(사전기획) 추진결과 및 결론 ... 8
- 3 1단계(사전기획) 수행전 대비 비교표 ... 38
- II. 2단계(기술개발 및 사업화) 추진계획 ... 40
- 1 추진 필요성 ... 40
- 2 추진목표 ... 44
- 3 기술개발 추진계획 ... 51
- 4 사업화 추진계획 ... 73
- III. 과제 기본정보 ... 78
- 1 수행기관 현황 ... 78
- 2 주관 및 참여기관 정부출연 과제 수행실적(최근 3년간) ... 86
- 3 참여연구원 현황 ... 89
- 4 연구시설/장비 보유 현황 및 연구실 안전조치 이행계획 ... 92
- 5 최근 3년간 7대 산업 분야 사업화 실적(계약, 매출 발생 등) ... 93
- IV. 사업비 ... 94
- 1 1단계 사업비 집행 현황 ... 94
- 2 2단계 사업비 집행 계획 ... 96
- 첨부1 기술준비도 목표 ... 111
- 첨부3 7대 산업분야 사업화 실적증빙(계약서 등 매출발생 실적증빙) ... 113
- 첨부4 추가 제출서류 및 증빙 ... 114
- 끝페이지 ... 114
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