초록 ▼

□ 연구개요
○ 현재 4차 산업혁명의 핵심이 되는 인공지능(AI), 증강현실(AR) 기술을 융합하여 외과수술 분야, 특히 안면골/신경/정형수술 분야에서 혁신을 이루고자 하는 연구임
○ 인공지능(AI) 딥러닝(deep learning)을 이용하여 환자구조물/수술기구/수기동작을 자율적으로 인식/추출하고, 마커 없이 3차원적으로 추적하여, 정확도와 편리성 높은 지능형 증강현실(AR) 수술 시스템 기술을 연구함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 환자구조물/수술기구/수기동작의 자동적 인식을 위한 딥러닝 모델 설계 및

□ 연구개요
○ 현재 4차 산업혁명의 핵심이 되는 인공지능(AI), 증강현실(AR) 기술을 융합하여 외과수술 분야, 특히 안면골/신경/정형수술 분야에서 혁신을 이루고자 하는 연구임
○ 인공지능(AI) 딥러닝(deep learning)을 이용하여 환자구조물/수술기구/수기동작을 자율적으로 인식/추출하고, 마커 없이 3차원적으로 추적하여, 정확도와 편리성 높은 지능형 증강현실(AR) 수술 시스템 기술을 연구함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 환자구조물/수술기구/수기동작의 자동적 인식을 위한 딥러닝 모델 설계 및 각각 0.99,0.93 그리고 0.78의 검출 정확도 달성
○ 깊이영상을 이용한 환자구조물/수술기구/수기동작의 3차원 위치추적 방법 개발 및 2mm 이하의 오차율 달성
○ 깊이 영상을 이용한 3차원 마커리스 정합 방법 개발 및 1.30mm의 오차
○ 포터블 모니터 기반 마커리스 증강현실 시스템 개발
○ 환자구조물/수술기구/수기동작의 영상분할을 위한 딥러닝 모델 설계 및 각각 0.95,0.94 및 0.94의 영상분할 정확도 달성
○ 깊이 영상을 이용한 환자구조물/수술기구/수기동작의 3차원 재구성 및 기하학적 위치관계 인지 기술 개발
○ 환자구조물/수술기구 간 거리 기반 컬러맵 맵핑 및 증강현실 기술 개발
○ 가상범퍼를 통한 환자구조물/수술기구/수기동작의 근접성 예측 기술 개발
○ 최근접접 거리 측정을 통한 근접 위험성 예측 기술 개발
○ 중요한 해부학적 구조물 접근 시 위험성 증강현실 및 경고음 출력 기술 개발
○ 술자의 부주의한 동작 감지 시 위험성 증강현실 및 경고음 출력 기술 개발

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 인공지능 기반 지능형 증강현실은 기존의 증강현실에 비해 술자의 편리성, 정확성과 안전성을 향상시켜서, 결과적으로 수술 결과에 대한 정확도와 만족도 향상
○ 증강현실 기술을 통해 해부학적 구조물과 위험성에 대한 정보를 시각적으로 가시화하여, 술자에게 직관적으로 정보를 제공하여 수술의 전반적인 안정성 향상
○ 수술 내비게이션이 적용되는 다양한 수술분야에 적용할 수 있는 잠재적인 기술 가치
○ 이 기술은 아직 세계적으로 임상수술에 구현되어 활용된 적이 없는 기술로서 처음 시도하는 것임. 따라서 원천기술을 확보하고 특허를 선점하여 세계시장에서 우위를 점할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 19
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 26
• 끝페이지 ... 36