보고서 정보
주관연구기관 |
삼성서울병원 Samsung Seoul Hospital |
연구책임자 |
서상원
|
참여연구자 |
김영수
,
성준경
,
박창욱
,
이성훈
,
이태경
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2023-02 |
과제시작연도 |
2021 |
주관부처 |
보건복지부 [Ministry of Health & Welfare(MW)(MW) |
연구관리전문기관 |
한국보건산업진흥원 Korea Health Industry Development Institute |
등록번호 |
TRKO202400001209 |
과제고유번호 |
1465033818 |
사업명 |
의료기기기술개발(R&D) |
DB 구축일자 |
2024-07-03
|
초록
▼
1. 연구개발 목표 및 내용
1) 최종목표 및 내용
※ 정밀의학 기반 경도인 지장애 서비스 플랫폼: PREMIER Consortium
□ 최종 목표
지역사회 치매안심센터 중심 서비스 플랫폼 기반 실증을 위한 ‘경도인지장애 및 치매환자의 개인맞춤 정밀의료 구현”을 최종목표로 함. 이를 달성하기 위해서 1. 표준융합데이터베이스 구축 및 고도화된 자원 모집을 통한 경도인지장애 진단기기 개발의 전주기적 Research and Business Development Platform 구축, 2. 경도인지장애 특이적 혈액 바
1. 연구개발 목표 및 내용
1) 최종목표 및 내용
※ 정밀의학 기반 경도인 지장애 서비스 플랫폼: PREMIER Consortium
□ 최종 목표
지역사회 치매안심센터 중심 서비스 플랫폼 기반 실증을 위한 ‘경도인지장애 및 치매환자의 개인맞춤 정밀의료 구현”을 최종목표로 함. 이를 달성하기 위해서 1. 표준융합데이터베이스 구축 및 고도화된 자원 모집을 통한 경도인지장애 진단기기 개발의 전주기적 Research and Business Development Platform 구축, 2. 경도인지장애 특이적 혈액 바이오마커 발굴, 진단 키드 개발 연구 및 사업화, 3. 경도인지장애 진단 예측 시스템 구축 및 뇌 영상 기반 치매 예측 소프트웨어 개발 및 사업화 4. 선행연구 경도인지장애 노모그램 알고리즘의 고도화 및 인공지능 소프트웨어를 사업화 5. 인지장애 위험도 예측을 위한 유전체/후성유전체 해독 및 AI 분석 SW 개발, Multi-Omics 기반 통합 분석 알고리즘 개발 및 플랫폼 구축, 6. 지역사회 치매안심센터중심의 정밀의료 서비스 제공 및 플랫폼 실증 을 세부목표로 함
□ 전체 내용
정밀의학 플랫폼 구축을 위한 데이터 표준화 및 표준융합 데이터베이스를 구축, Research and Business Development Platform을 구축, 서비스 플랫폼을 구축함.
기 발굴 전주기 뇌 아밀로이드 축적 예측 바이오마커를 이용한 진단키트의 실증 플랫폼 구축, 경도인지장애 특이적 뇌 아밀로이드 축적 예측 의료 제품 개발, 경도인지장애의 혈액 면역 마커 발굴 및 유효성 평가, 경도인지장애 진단기기 실증 플랫폼 구축.
뇌영상자료(MRI/CT/PET)의 표준화, 뇌영상자료을 이용한 AI 알고리듬개발, 임상 빅데이터를 이용한 AI 알고리듬개발
신경심리검사 예측모델 노모그램 알고리즘, 신경심리검사 알고리즘 개발, 웹호스팅 방식 SW 시제품 제작, SW 의료기기 사업화 서비스
유전체 분석 및 알고리즘 개발, 후성유전체 데이터 분석 및 알고리즘 개발, Multi-Omics 통합 분석 개발
지역사회 치매안심센터와 병원을 통한 대상자를 모집하여 치매진행위험도예측 서비스, 조기 진단 서비스, 예후예측서비스, 치매유형감별진단 서비스, 치매진행예방 서비스를 제공함
※ (연구개발과제1) 정밀의학 기반 경도인지장애 의료기기 Research and Business Development 플랫폼 구축
□ 최종 목표
고도화된 자원 모집 및 데이터 표준화를 기반으로 한 융합데이터베이스(임상 빅데이터, 뇌영상 정보, 멀티-오믹스 등)를 만들고 이를 바탕으로 경도인지장애 진단기기 개발의 전주기적 Research and Business Development Platform을 구축함
□ 전체 내용
데이터 표준화 및 정밀의료 플랫폼 연계 방안을 수립하고 데이터수집을 위한 웹기반의 eCRF시스템(연구데이터 관리 시스템) 을 구축함. 연구데이터 익명화 관리 시스템 및 데이터 관리시스템 고도화 및 데이터 연동 기능 및 연구 데이터관리 시스템을 고도화 함.
통합솔루션 개발을 위한 전향적 고도화한 자원을 모집. 경도인지장애 진단기기 Research and Business Development 단계 별 품목 맞춤형 one-stop 지원 서비스 제공함. 모바일서비스 및 추가 개발되는 서비스의 통합 시스템 연계 및 기 개발된 진단 소프트웨어 및 키트를 구축된 플랫폼 시스템과 연계
※ (연구개발과제2) Proteomics기반 경도인지장애 진단키트 개발 및 사업화
□ 최종 목표
프로테오믹스 및 멀티 오믹스를 이용하여 경도인지장애 특이적 혈액 바이오마커를 발굴하고 유효성을 확인하며 최적의 마커 조합을 구성함. 이를 이용하여 진단 키트를 개발하고 실증 플랫폼을 구축하며 식약처 승인 신청, 시범사업 실시 및 사업화를 달성함.
□ 전체 내용
프로테오믹스 기반 기발굴된 전주기를 타겟하는 뇌 아밀로이드 축적 예측 바이오마커 진단키트의 유효성을 새로운 validation cohort로 검증하고 코호트별 진단 효율성을 비교 분석함. 진단키트의 시제품 생산, 성능 평가를 실시하여 유효성을 평가하고 신의료기술 허가 획득하여 지역 기반 혈액 샘플을 이용한 시범사업을 실시함. 선행 프로테오믹스 결과 분석을 통해 경도인지장애 특이적 뇌 아밀로이드 축적 예측 바이오마커를 발굴하고 발굴 마커의 최적 조합 구성 및 유효성을 평가하여 신의료기술 허가를 획득함. APOE subtype의 연관성을 포함하는 알고리즘 개발하고 lmaging 에 근거한 각 진단 마커와의 연관성을 도출함. 또한 경도인지장애에서 변화하는 혈액 면역/염증 인자를 탐색하고 이를 혈액 면역 마커로 발굴하여 유효성 검증을 실시함. 이와같이 발굴된 바이오마커 및 진단기술을 통합한 Total solution을 구축함.
※ (연구개발과제3) 융합 의료 데이터기반 다차원 치매예측 AI 알고리즘 개발
□ 최종 목표
경도인지장애 의심 환자에 대해서 촬영한 치매 영상 데이터를 사용하여, 멀티센터 이슈들을 보완한 표준화 전처리 플랫폼을 사용하여 센터간 노이즈를 최소화함으로써, MR 및 영상정보에서 획득한 환자들의 특징정보들을 기계학습 알고리즘을 사용하여 구축된 인공지능 모델을 통해 영상 기반의 치매를 예측할 수 있는 통합적 기술을 개발 함.
□ 전체 내용
각 년차별로 다음의 목표를 가지고 연구를 진행할 예정임
1차년도 목표
• 뇌 영상 표준화 전처리 플랫폼 구축 및 검증
• 경도인지장애 원천기술 사업화
• 경도인지장애 예측모델 개발
2차년도 목표
• 인공지능 기반 치매 예측 소프트웨어 개발
• 치매 유형 분류 및 예측
• 경도인지장애 예측모델 개발
3차년도 목표
• 뇌영상 알고리즘 지역사회 코흐트 적용
• 경도인지장애 예측모델 개발
각차년도별 목표 달성을위해 다음과 같은 세부 연구 개발 내용을 기반으로 연구를 진행할 예정임
1차년도 주요 연구개발내용
• 멀티센터 영상정보 표준화 전처리 기술 개발
• 전처리 플랫폼 적용 병원 DB검증
• 선행연구 원천기술 S/W 개발
-아밀로이드베타 예측 모노그램 S/W 개발
• 타우단백질 예측모델 개발
2차년도 주요 연구개발 내용
• 영상정보 뇌 수축 정량화 인공지능 모델 개발
• 경도인지장애대상 알츠하이머성 치매타입 분류 모델 개발
• 경도인지장애대상 치매전환 가능성 및 위험성 예측 모델 개발
• 머신러닝 기반 아밀로이드베타 진단 시스템 개발
• 멀티센터 데이터 이용하여 모델 검증 시스템 구축
• 치매진행 속도 관련 바이오 마커 발굴
• 다양한 치매군 진단 예측 시스템 개발
3차년도 주요 연구개발 내용
• 지역사회 신규 코흐트를 통한 뇌 영상 알고리즘 임상 검증
• Feedback을 통한 뇌 영상 치매 예측 모델 고도화
• 전임상 치매단계 정립 및 지단 시스템 개발
연구개발의 달성을 위해 다음과 같은 전략으로 개발을 진행함
○ 삼성병원과의 임상 연구 검증 및 분석 협업을 통해 데이터 수령 - 결과 도출 - 임상 검증까지의 치매 관련 알고리즘 개발을 진행함
○ 기계학습을 위한 정답에 사용 되는 score는 삼성병원의 전문가와의 협업을 통해 도출하고, 인공지능 모델의 입력으로 사용함
○ 개발될 모델에 대하여, 사업화 파트 세부에서 임상시험을 받을 수 있도록 코드 및 실험 과정에 대한 내용을 전달해 줌
○ 경도인지장애 진단 및 예측을 위한 검증된 알고리즘을 보유하고 있으며 이를 구체화 최적화 하기 위한 체계적이고 융합적인 연구전략을 보유하고 있음
○ 경도인지장애 관련하여 다년간의 우수 연구 성과를 창출한 신뢰성 있는 우수 연구 인력 확보
○ 경도인지장애 진단 및 예측 알고리즘의 개발은 그 성공적 기능에 대한 검증을 수행하기가 어려운 면이 있음. 이러한 개발 알고리즘의 유효성 및 재현성을 검증하기 위해서 다기관 센터 DB 및 통합 플랫폼의 활용이 필수적임
※ (연구개발과제4) 다차원 인공지능 소프트웨어 의료기기 개발 및 사업화
□ 최종 목표
선행연구를 통하여 개발된 경도인지장애 노모그램 알고리즘의 성능을 고도화하여 치매의 예후예측이 가능한 성능을 향상시키며 다차원 인공지능 소프트웨어를 적용한 의료기기에 대한 임상 적용 및 지역사회 시범 사업화 진행
□ 전체 내용
- 경도인지장애에서 치매 진행 예측 노모그램의 소프트웨어 제작 및 유효성 평가
- 경도인지장애에서 3년 뒤 치매 진행 예측 노모그램의 소프트웨어 개발
- 경도인지장애에서 치매 진행 예측 노모그램의 인공지능 알고리즘 고도화
- 고도화 예측 모델 소프트웨어의 설계 및 코드 구현
- 데이터 웹서비스 방식 전산화 작업
- 소프트웨어 서비스 및 관리를 위한 플랫폼 인터페이스 통일
- 웹기반 서비스 유저 인터페이스 디자인 설계 및 코딩 개발
- 노모그램 기반 개발 소프트웨어 임상적용
- 의료기기 개발 및 제품화 시설 내 소프트웨어 밸리데이션 검증
- 웹기반 서비스 의료기기 사이버 보안의 위험관리 프로토콜 적용
- 서비스 확대를 위한 데이터베이스 및 네트워크 안정성 확보 고도화
- 의료기기 서비스를 위한 임상시험계획 승인서 신청
※ (연구개발과제5) Multi-Omics 기반 통합 분석 알고리즘 개발 및 플랫폼 구축
□ 최종 목표
5세부과제 개발 목표
○ 인지장애 위험도 예측을 위한 유전체/후성유전체 해독 및 AI 분석 SW 개발
○ Multi-omics 통합 분석 알고리즘 개발
○ Omics 데이터 저장 및 활용 플랫폼
1차년도
표준샘플에 대한 유전체/후성유전체 데이터 확보
Multi-omics 통합분석 알고리즘 설계
Omics 데이터 저장 및 활용 플랫폼 설계
2차년도
유전체/후성유전체분석 및 알고리즘개발 및 유전체 실증샘플 데이터확보
멀티오믹스 통합분석 알고리즘 개발
Omics 데이터 저장 및 활용 플랫폼 구축
3차년도
유전체/후성유전체분석 및 알고리즘 활용
멀티오믹스 통합분석 알고리즘 개발 및 탑재
□ 전체 내용
Ⅰ. 유전체 분석 및 알고리즘 개발
□ 연구개발 내용 1
○ SNP MicroArray를 이용한 유전체 데이터 확보
- Illumina GSA (Global Screening Array)기반의 MGA chip 활용
가장 최신의 유전체정보를 포괄한 Infinium 방식의 약 70만 SNP microarray
현재까지 알려진 치매 유전체 관련 마커중 EBI의 GWAS catalog에 등록된 1440개 마커 중에서 MGA 칩에서는 251개, 그리고 surrogate 마커를 포함하면 687개가 존재
NCBI Clinvar DB에 등록된 17개의 monogenic 마커 모두 MGA chip에서 분석 가능
표준샘플 1000건과 실증샘플 4000건 분석
□ 연구개발 내용 2
○ 표준샘플을 통한 AI 알고리즘 개발 및 정확도 검증
- 마커별 significant value를 계산하여 feature selection 실시
- 샘플을 k개 fold로 나누어 교차검증 데이터셋을 준비
- Logistic Regression, SVM, Decision Tree, Random Forest 방법을 통해 예측 모델을 생성
- 앙상블 Voting 기법을 활용하여 정확도 높은 모델을 완성
- 5-fold Cross Validation을 통해 분석 모델의 정확도(Accuracy) 산출
□ 연구개발 내용 3
○ 서비스 플랫폼에 유전체기반 예측 알고리즘 탑재
- 서비스 플랫폼과 알고리즘의 인터페이스 표준화 및 알고리즘 탑재 운영
○ 플랫폼을 활용하여 DB, Algorithm 연동 확인 및 결과 산출
- 개별 모델 검증과 플랫폼 모델 검증을 비교하여 결과의 데이터 일치성 확인
Ⅱ. 후성유전체 데이터 분석 및 알고리즘 개발
□ 연구개발 내용 1
○ Methylation Array를 이용한 후성유전체 데이터 확보
- Methylation profiling microarray (Infinium MethylationEPIC chip)을 이용해 혈액의 buffy coat으로부터 혈구 유전체 분리 후 메틸레이션 패턴 분석
- 주관적기억감소 (SCD), 경도인지 장애(MCI), 알츠하이머 치매 (AD)에서 각각 100명씩, 총 300 샘플 분석
□ 연구개발 내용 2
○ 표준샘플을 통한 AI 알고리즘 개발
- 마커별 significant value를 계산하여 feature selection 실시 (APOE, Presenilin-1, LMF2 등의 마커 포함)
- 5-fold Cross Validation을 통해 분석 모델의 정확도(Accuracy) 산출
- 파이프라인의 첫 단계에서 M-value 인지장애와 연관된 바이오마커 발굴
- 파이프라인의 두 번째 단계 분석된 마커를 사용하여 샘플의 인지장애 위험도 계산 알고리즘 개발
Ⅲ. Multi-Omics 통합 분석 알고리즘 개발
□ 연구개발 내용 1
○ 단일 오믹스 분석 파이프라인 개발 및 마커 발굴 모델 개발
- 유전체, 후성유전체, 단백체, 환경적 요인 등 한 샘플의 다양한 오믹스 데이터를 통합 분석함으로써 상호 보완적이며 예측의 정확도를 향상시키고자 함
- 서로 관련도가 높은 오믹스 데이터들을 연관지어 통합적으로 분석하는 방법을 통해 정확도와 정밀도를 높일 수 있음
○ 비지도 학습 (Clustering)
- 비지도 학습(Unsupervised learning)을 통해 데이터의 각 특성(Feature)이 서로 다른 샘플군에서 얼마나 유의하게 차이가 나는지 확인하며, 이 과정을 통해 오믹스 별로 특이적인 마커를 선별할 수 있음
※ (연구개발과제6) 지역사회 안심센터 중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축
□ 최종 목표
○ 최종목표: 지역사회 안심센터중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축으로 지역사회 건강 불평등 해소
- 지역사회 안심센터 중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축
- 치매진행예방 서비스 제공
- 치매진행위험도예측 서비스 제공
- 조기진단 서비스 제공
- 예후예측 서비스 제공
□ 전체 내용
연구내용
○ 지역사회 안심센터 중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축
- 경도 인지장애 대상자들의 관리를 위한 표준화 방안 수립
- 데이터베이스 및 샘플 관리를 위한 인력 및 공간 확보
○ 연구 대상자 모집
- 지역사회 치매안심센터와 병원을 통한 대상자 모집
- 신경 심리 검사 및 표준 설문 서식을 통한 인지 평가
- 유전체 바이오마커 검사 시행
○ 치매진행예방 서비스 제공
- 이미 개발완료 된 인지건강을 위한 예방지침 "진인사대천명"과 스마트폰기반 InbrainTrainer 앱을 활용한 치매진행예방서비스 제공
○ 치매진행위험도예측 서비스 제공
- 신경심리검사 기반의 Nomogram을 활용한 치매진행위험도예측 서비스 제공
- 신경영상 기반의 Nomogram을 활용한 치매진행위험도예측 서비스 제공
○ 조기진단 서비스
- 오믹스자료, 임상빅데이터를 기반으로 한 AI로 알츠하이머병성 경도인지장애 조기진단서비스 제공
○ 예후예측 서비스
- 오믹스자료, 임상빅데이터를 기반으로 한 AI로 타우 양성을 예측, 이를 통한 임상예후예측 서비스 제공
○ 치매유형감별진단 서비스
- AI 소프트웨어를 이용하여 치매유형 감별진단 서비스 제공
3) 연구개발 성과 및 기대효과
※ 정밀의학 기반 경도인 지장애 서비스 플랫폼: PREMIER Consortium
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
정밀의학플랫폼 구축 및 기존 DB를 분양하며 고도화된 연구자원 수집 및 등록하며, 이를 바탕으로 Research and Business Development 지원, 서비스플랫폼 구축
치매 전주기 및 경도인지장애 특이적 뇌아밀로이드 축적예측 진단키트 개발허가 및 사업화, 멀티오믹스를 이용한 진단 알고리즘 개발
인공지능기반 경도인지장애/치매 예측 소프트웨어 개발하며, 임상 빅데이터 기반 AI 알고리듬을 이용하여 치매 위험도 예측 서비스 제공
5단계로 구성된 경도인지장애 예측 진단 노모그램 소프트웨어 구축 및 신경심리검사 AI 알고리듬 개발 및 웹방식 소프트웨어 시제품 제작
유전체, 후성유전체, 단백질체, EMR 데이터의 다양한 조합의 분석 알고리즘 개발 및 통합플랫폼 탑재 및 실증 활용, 상용서비스를 위한 데이터 및 실용화 표준 프로토콜 개발
경도인지장애 선별 및 관리를 위한 기반 구축, 조기진단 서비스, 치매위험예측 서비스, 치매 예방 서비스 제공지속적인 기술연구 및 임상시험지원을 하며 글로벌 원천기술 분야 Research and Business Development 성과창출을 함.
경도인지장애 영상 알고리즘 사업화에 따른 검증된 치매기술 확보하며 뇌영상관련 진단기기 활용, 유전체 및 후성유전체 관련 진단기기를 활용, 인지장애 진단 통합 서비스 플랫폼 구축 및 활용을 통해 지역사회 건강증진에 기여함.
국민건강 및 삶의 질 증진 측면 - 정밀 의료서비스 플랫폼 구축을 통한 선제적이고 능동적인 조기 진단 관련 의료기기를 개발하여 초고령화 시대 진입 이전에 국민 건강과 삶의 질 확보의 기반 마련 가능
학문적기술적 측면 - 개방형 데이터베이스 공개 및 활용 증진을 통해, 다양한 이용자의 참여, 상호간의 협력과 건전한 경쟁을 통해 연구 및 기술 개발 성과의 품질 향상이 기대됨
경제적산업적 측면 - 치매 및 경도인지장애의 조기진단으로 치매의 유병률 및 중등도를 낮추고 이를 통하여 사회경제적 비용을 절감할 수 있음
※ (연구개발과제1) 정밀의학 기반 경도인지장애 의료기기 Research and Business Development 플랫폼 구축
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
데이터 표준화 및 표준융합 데이터 베이스 구축, 병원 기반 1000명의 임상정보, 뇌영상 정보(Amyloid-PET, MRI, Tau PET 등), 혈액 수집. 개발된 진단 소프트웨어 및 바이오마커 키트의 비임상/임상승인계획서/사업화 지원. 개발된 자가인지기능 검사 및 치매예방인지기능훈련 소프트웨어 서비스플랫폼에 탑재구축한 표준융합 DB 플랫폼의 분양시스템 확대 및 수요자 친화적 인터페이스를 통해 이용자를 증가시킴
국내외 광범위한 관련 연구자, 기업의 공동 연구 기반을 제공함으로써, 지속적인 진단기기 관련 기술개발 및 임상시험에 대한 지원 가능
치매 예측모델 개발 등 원천기술 분야의 논문 및 특허 출원을 위한 기반 데이터 인프라로 활용함으로써 타 경쟁국 대비 앞선 Research and Business Development 성과창출 효과 도모
치매 조기 진단 및 진행의 악화 요인과 억제 요인 규명으로 관련 의료비 증가폭을 감소시킬 수 있는 기술 혁신에 이바지하는 Research and Business Development 선도
※ (연구개발과제2) Proteomics기반 경도인지장애 진단키트 개발 및 사업화
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
프로테오믹스 기반 전주기 및 경도인지장애 특이적 뇌 아밀로이드 축적 예측 바이오마커 진단키트 개발, 유효성 분석 결과, 식약서 승인 신청, 신의료기술 허가 및 시범사업을 통한 사업화 실현.
멀티오믹스를 이용한 유전자 아형 및 뇌 영상 자료를 포함한 진단 알고리즘 개발.
경도 인지장애 특이적 혈액 면역/염증 마커 발굴 및 최적 조합 구성 및 유효성 분석 결과.
이들을 통합 분석한 토탈 솔루션 구축* 경도인지장애의 새로운 진단 방법으로 활용될 수 있으며, 이를 이용한 진단 플랫폼은 조기진단 및 치료법의 개발에 중요한 밑거름이 가능할 것으로 예상됨.
* 기존의 치매환자의 혈중 표지 인자에 대한 상반된 다양한 의견 및 의문에 대한 명확한 답을 제시할 수 있고, 이를 통한 논문 발표 및 특허 획득을 이루어 타 경쟁국 대비 앞선 원천기술의 선점.
* 치매의 진단의 first screening kit으로서의 활용성 검증
* 경도인지장애 진단을 위한 새로운 접근방법이 가능할 것임
* 초기 알츠하이머성 치매의 보다 정확한 검진기술의 확보 및 치료의 효율을 높임
* 치매 치료제의 유효성 검증기준 확보 가능
* 국내 제약사 및 다국적 제약사의 관심 집중에 따른 기술이전 가능성 상승
* 정확한 경도인지장애 초기 검진을 통해 알츠하이머성 치매에 투여되는 막대한 사회적 비용의 감소유도
※ (연구개발과제3) 융합 의료 데이터기반 다차원 치매예측 AI 알고리즘 개발
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
다음의 방향을 목표로 연구개발 성과를 달성할 예정임
○ 연구개발은 크게 1차년도-표준화전처리 과정, 2차년도-인공지능 알고리즘 개발, 3차년도-지역사회 검증으로 나누어져 있음
○ 진행되는 연구에 대한 데이터는 크게 2개의 축(임상정보, 영상정보)으로 이루어져 있으며, 병렬적으로 연구개발을 추진할 예정임
○ 경도인지장애 및 전임상 치매 단계 분류 및 예측 알고리즘 최적화 및 개발 알고리즘의 유효성/ 안정성 확인 예정
예상되는 연구성과는 다음과 같음
○ 경도인지장애 환자 DB 구축 - 멀티센터, 전주기적 데이터베이스 구축 -> 다양한 진단 마커의 유효성 검증, 뇌영상 정밀 데이터 확보.
○ 연구개발을 통한 예측모델 알고리즘 및 결과를 기반으로 한 논문 및 특허
○ 기존 논문 특허들을 기반으로 한 제안한 경도인지장애 실용화 도구들
○ 실용화 도구들 실증검증, 유효성 평과 및 상용화에 가까운 결과물
○ 경도인지장애 영상 알고리즘 사업화에 따른 검증된 치매기술 확보 - 국내외 치매 기반 서비스들 대부분이 치매 위험도와 같은 정량화된 수치를 제공하는 반면, 인지경도 장애의 데이터 확보 및 검증의 어려움으로 다양한 타입의 감별, 치매 전환가능성과 같은 다양한 정보는 제공하지 못하고 있으나, 해당 사업을 통해 연구의 실험화 기술을 사업화과정을 통해 실증검증까지 마무리 한다면 국외에도 뒤지지 않는 검증된 (서비스 가능한) 기술을 확보할 수 있음
○ 뇌 영상 알고리즘의 인지경도장애를 넘어선 전주기적 후속연구 확장용이 - 현재는 MR을 기반으로 한 영상정보의 실증검증을 기반으로 한 서비스지만, 실증연구 이후 version numbering을 올리는 형태로 S/W의 확장을 꾀한다면 국내 뇌영상 알고리즘 개발팀들의 후속 연구(영상 모달리티 및 알고리즘의 추가 및 고도화)의 결과의 반영이 용이해질 수 있음
○ ‘기억성 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성률 예측 노모그램’의 소프트웨어 시제품을 개발하여 전국대학병원에서 상용화 시킬 예정임.
○ 임상에서 경도인지장애 환자가 내원하였을때, 신경심리검사 및 간단한 기본정보만으로 3년뒤 치매 진행 여부를 쉽고 빠르게 예측할 수 있음.
※ (연구개발과제4) 다차원 인공지능 소프트웨어 의료기기 개발 및 사업화
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
치매 환자는 폭발적으로 증가 있으나 아직까지 치매진단 방법은 병원내에서만 가능하고 진단 과정의 불편함과 고비용 등으로 일반으로 확산되지 못함. 본 사업을 통해 개발될 노모그램을 통한 “다차원 인공지능 소프트웨어 의료기기”은 간편한 현장진단 및 저비용 구조로 성능만 확보된다면 전세계 치매조기 진단시장에 대한 선점이 가능함.- 치매 진단에 있어 비용과 신뢰성 문제를 갖고 있는 주요 병원의 의료진에게 저비용과 높은 신뢰도로 치매를 조기 진단할 수 있는 솔루션을 제공함으로써 치매 환자의 사전적, 사후적 관리를 획기적으로 개선시키는 가치 제공
- 본 진단 솔루션의 성공적인 시장진입과 지속가능한 성장 동력 확보, 안정적인 운영을 위한 수익원 창출에 대한 내용을 도출할 수 있는 사업구조 설계 및 수익창출에 대한 전략 고도화
※ (연구개발과제5) Multi-Omics 기반 통합 분석 알고리즘 개발 및 플랫폼 구축
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
연구개발 성과
- 인지장애 위험도 예측을 위한 유전체/후성유전체 해독 및 AI 분석 SW
- Multi-omics (유전체, 후성유전체, 단백질체, 뇌영상이미지, 신경심리검사, 임상혈액검사 등)통합 분석 알고리즘
- Omics 데이터 저장 및 활용 플랫폼
연구과제 성과 목표치
○ 인지장애 위험도 예측을 위한 유전체/후성유전체 해독 및 AI 분석 SW 개발 (시제품 1건)
○ Multi-omics 통합 분석 알고리즘 개발 및 활용플랫폼 (플랫폼 1건)
○ 인지장애 위험도 예측을 위한 유전체 AI 알고리즘 개발을 통하여 개인별 특성을 파악하고 개인별 예방 프로그램을 제안하는 것이 가능
○ 후성 유전체를 이용하여 인지장애의 마커를 발견하고, 인지장애의 발전 단계를 파악할 수 있는지 가능성 검토
○ 유전체, 후성유전체, 단백질체, 뇌영상분석, 임상혈액검사, 신경심리검사 등 통합적인 분석을 통하여 개인별, 단계별 인지 장애에 대한 예측과 진단을 제시할 수 있음
○ 현 국가 차원의 치매조기검진 사업에 서비스의 고도화를 이룰 수 있으며, 예방을 통한 치매발병률을 낮출 수 있을 것으로 기대함
※ (연구개발과제6) 지역사회 안심센터 중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
○ 지역사회 안심센터 중심의 경도인지장애 서비스 플랫폼 구축 및 서비스 제공
○ 치매진행예방, 치매진행위험도예측, 조기진단, 예후예측, 치매유형감별진단 서비스
○ 지역사회안심센터 기반으로 모집된 경도인지장애, 치매, 정상인 임상데이터를 포함한 멀티오믹스 자료 생성
○ 연구인프라 개방, 공유: 경도인지장애 서비스 플랫폼을 지역안심센터에 공유함으로써 보건의로 R&D 중점추진방 향 “기술혁신을 가속화하는 연구자원·인프라 개방·공유 R&D”에 기여
○ 지역사회 건강 불평등 해소: 지역사회 주민에게 경동인지장에 서비스 플랫폼을 통한 서비스 제공으로 보건의료 R&D 중점추진방향 “의료·건강불평등 해소에 기여하는 국민보건 증진 R&D”에 기여
(출처 : 요약문 3p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요약문 ... 3
- 목차 ... 9
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
- 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 12
- 1) 총괄연구개발과제 ... 12
- 2) 제 1 세부 과제 ... 13
- 3) 제 2 세부 과제 ... 67
- 4) 제 3 세부 과제 ... 133
- 5) 제 4 세부 과제 ... 149
- 6) 제 5 세부 과제 ... 153
- 7) 제 6 세부 과제 ... 172
- 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 177
- 1) 연구수행 결과 ... 177
- 2) 목표 달성 수준 ... 210
- 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 211
- 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 211
- 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 213
- 7. 참고문헌 ... 215
- 끝페이지 ... 216
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