초록 ▼

□ 연구개요
급성콩팥손상은 입원환자에서 흔하게 발생 질환으로, 입원기간 및 의료비용을 증가시킬 뿐 아니라 사망률 증가와 연관되어 있음. 본 연구자들은 입원환자를 대상으로 급성콩팥손상 발생을 조기 예측하는 인공지능 모델을 개발하고 실시간으로 급성콩팥 손상의 위험도를 제시하도록 하여 입원환자의 예후를 개선하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 입원환자 데이터 획득 과정: 연구 전에 이미 확보된 IRB 동의를 통해 병원 전산과에 입원환자 목록과 급성콩팥손상에 영향을 줄 수 있는 항목들에 대한 데이터를 요청하여

□ 연구개요
급성콩팥손상은 입원환자에서 흔하게 발생 질환으로, 입원기간 및 의료비용을 증가시킬 뿐 아니라 사망률 증가와 연관되어 있음. 본 연구자들은 입원환자를 대상으로 급성콩팥손상 발생을 조기 예측하는 인공지능 모델을 개발하고 실시간으로 급성콩팥 손상의 위험도를 제시하도록 하여 입원환자의 예후를 개선하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 입원환자 데이터 획득 과정: 연구 전에 이미 확보된 IRB 동의를 통해 병원 전산과에 입원환자 목록과 급성콩팥손상에 영향을 줄 수 있는 항목들에 대한 데이터를 요청하여 확보함.
2. 데이터 기본 전처리 과정: 포함/제외 기준을 설정하여 입원환자 목록을 정리함. 데이터 입력 오류 및 이상치를 탐색하는 과정을 자동화함. 결측치 처리는 missing indicator 방법이나 MICE 방법을 이용하여 가능한 많은 데이터를 사용하도록 함.
3. 특정 환자군 대상으로 예측 모델 개발 과정: 전체 환자를 대상으로 예측 모델을 만들기 전, 일부 환자군(농약중독환자군)만을 추출하여 급성호흡부전을 예측하는 모델을 개발함.
4. 급성콩팥손상 예측 모델 개발 과정: 상관분석, 결측치 확인, SHAP 값을 통해 변수선택을 수행함. 다양한 알고리즘(XGBoost, Randomforest, LSTM, GRU 등)을 적용하면서 각 알고리즘의 성능을 비교하고 각 알고리즘의 파라미터 튜닝을 시행함. 개발된 모델을 논문 형태로 작성 중이고, 아직 실제 병원 데이터에 실시간으로 적용하지는 못한 상태임.
5. 입원환자 데이터 시뮬레이션 구현 과정: 실제 병원 데이터베이스에 접근이 어려운 상황으로 시뮬레이션 데이터베이스를 개발하여 모델을 적용함.
6. 대시보드 구현 과정: 시뮬레이션 데이터에 개발된 급성콩팥손상 예측 모델을 적용하여 급성콩팥손상 발생 위험도, 위험 알람, 위험 환자 목록 등을 제시함. 대시보드 구현 초기단계로 좀 더 완성도를 높여야 하는 상황임.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
활용계획
● 입원환자 예측모델 개발 후 이를 병원 전산과 연동하여 대시보드의 형태로 구현할 수 있고 이를 신속대응팀에서 모니터링하도록 함.
● 예측 모델 평가 및 개선 과정을 하나의 플랫폼으로 구성하여, 급성콩팥손상 외에 다른 결과변수(호흡부전, 급성악화, 사망 등)에 쉽게 적용할 수 있도록 함.
● 연구 과정에서 확보된 데이터를 단회성으로 사용하는 것이 아니라 다른 연구자와의 협업 및 공유를 통해서 다양한 결과물을 얻을 수 있도록 함.
기대효과
● 입원 중 급성콩팥손상이 발생이 예측되는 환자를 빠르게 선별해내어 조기에 중재가 이루어지도록 함.
● 신속대응팀에게 급성콩팥손상 및 급성악화가 발생 가능한 환자를 미리 알람하여 갑작스러운 환자의 상태악화로 발생할 수 있는 의료 분쟁을 줄일 수 있음.
● 결과적으로 급성신손상으로 유발되는 장기 손상이나 급성 악화, 사망의 위험을 줄여 전체적인 환자 위험이나 의료비 상승을 억제할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1. 연구의 목적 ... 4
• 2. 연구의 필요성 ... 4
• 3. 가설 및 최종목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1. 입원환자 데이터 획득 과정 (제 1차년도) ... 5
• 2. 데이터 기본 전처리 과정 (제 1차년도 & 제 2차년도) ... 5
• 3. 특정 환자군 대상으로 예측 모델 개발 과정 (제 2차년도) ... 6
• 4. 급성콩팥손상 예측 모델 개발 과정 (제 2차년도 & 제 3차년도) ... 6
• 5. 입원환자 데이터 시뮬레이션 구현 과정 (제 2차년도 & 제 3차년도) ... 7
• 6. 대시보드 구현 과정 (제 3차년도) ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 11
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 19