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고재철 연구실
고려대학교 의학과 고재철 교수
증강현실(AR) 내비게이션
가상현실(VR) 의료교육
척추 중재술
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고재철 연구실

고려대학교 의학과 고재철 교수

고재철 연구실은 척추 중재술과 통증 치료에서 영상 기반 교육·유도 및 임상 평가를 수행합니다. 환자 CT DICOM을 활용해 가상 X-ray, 가상 C-arm, 공간 정합을 포함한 VR 시뮬레이터를 개발하고, LTFEB와 SCS trial 등 절차 교육 효과를 미경험자 평가로 검증합니다. 또한 CT 영상과 바늘 경로를 실시간 추적 정보에 연동하여 HMD에 AR 내비게이션을 제공하고, 팬텀 및 임상 무작위대조연구로 안전성과 효율을 확인합니다. 이와 함께 흉부 X-ray에서 rib fracture를 탐지하는 Convolutional neural network 기반 AI 모델을 개발하여 영상 진단 보조 연구도 병행합니다.

증강현실(AR) 내비게이션가상현실(VR) 의료교육척추 중재술방사선 노출 저감통증의학
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
증강현실(AR) 기반 척추 중재 내비게이션 및 영상유도 보조 thumbnail
증강현실(AR) 기반 척추 중재 내비게이션 및 영상유도 보조
Augmented Reality (AR) assisted navigation for spine interventions
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가상현실(VR) 기반 척추 시술 사전 시뮬레이션 및 교육 thumbnail
가상현실(VR) 기반 척추 시술 사전 시뮬레이션 및 교육
Virtual reality (VR) simulator for spinal procedure training
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통증의학 임상 진통 전략 비교와 의료영상 AI 기반 진단 보조 thumbnail
통증의학 임상 진통 전략 비교와 의료영상 AI 기반 진단 보조
Clinical evaluation of pain interventions and AI-based diagnostic imaging support
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 1
·
2024
Development and Evaluation of a Virtual Reality Simulator for Spinal Cord Stimulation: A Randomized Controlled Trial
Ji Yeong Kim, Yookyung Jang, Eun Jang Yoon, Wootaek Lee, Jae-Woo Kim, Jae Chul Koh
IF 2.5 (2024)
Journal of Pain Research
목적: 본 전향적 연구의 목적은 척수자극(spinal cord stimulation, SCS) 시험을 위한 가상현실 시뮬레이터(virtual reality simulator, VRS)를 개발하고 그 효과를 확립하는 것이었다. 방법: 우리는 환자 영상 데이터 분석을 통합하고 인공 X선 영상을 생성하며 공간 정렬(spatial alignment) 기법과 가상현실 기술을 사용하여 SCS 훈련용 VRS를 개발하였다. 본 시뮬레이터는 SCS를 시행한 경험이 상당한 의사가 제작하였으며, 가상 환경에서 시술의 감각을 시뮬레이션할 수 있다. SCS 시험에서 시뮬레이터의 효능은 초보 연수자 20명으로 구성된 코호트를 통해 평가하였다. 주요 결과는 시술 소요 시간, 체크리스트 점수, 획득한 C-arm 영상의 수, 전체 연수자 만족도였다. 결과: VRS를 활용한 코호트는 Zwisch 척도 점수가 더 높았고(P <0.001), 더 짧은 시간에 시술을 완료했으며(P <0.001), C-arm 영상을 더 적게 촬영했고(P <0.001), 전체 만족도 역시 더 높게 보고하였다(P = 0.011). 이러한 결과는 VRS를 사용하지 않은 코호트와 비교했을 때의 차이였다. 결론: 본 연구에서는 초보 연수자에게 SCS 시험을 교육하기 위한 현실적이고 효율적인 VRS를 개발하였으며, 이로써 사체(cadaver) 훈련과 관련된 방사선 노출 위험을 제거하였다. 본 연구의 결과는 우리의 VRS가 SCS 시험 교육 체계에 통합될 수 있는 유용한 도구로서 잠재력을 지님을 시사한다.
https://doi.org/10.2147/jpr.s443909
Medicine
Virtual reality
Checklist
Cohort
Randomized controlled trial
Simulation
Physical therapy
Medical physics
Physical medicine and rehabilitation
Human–computer interaction
2
Article
|
인용수 10
·
2024
Clinical Application of an Augmented Reality Navigation System for Transforaminal Epidural Injection: A Randomized Controlled Trial
Yookyung Jang, Sunghwan Lim, Sun Hee Lee, Lee Gyeong Je, Taesan Kim, Subin Joo, Joonho Seo, Deukhee Lee, Jae Chul Koh
IF 2.9 (2024)
Journal of Clinical Medicine
AR 내비게이션 시스템의 사용은 시술의 효율성과 안전성을 유의미하게 향상시켰으며, 이는 시술 시간과 방사선 노출을 감소시켰기 때문인 것으로 나타났다. 이는 향후 개선 및 검증을 위한 유망한 방향을 시사한다.
https://doi.org/10.3390/jcm13071992
Medicine
Augmented reality
Randomized controlled trial
Navigation system
Lumbosacral joint
Surgery
Artificial intelligence
3
Article
|
인용수 8
·
2024
Development and Validation of an Artificial Intelligence Model for Detecting Rib Fractures on Chest Radiographs
Kaehong Lee, Sunhee Lee, Ji Soo Kwak, Heechan Park, Hoonji Oh, Jae Chul Koh
IF 2.9 (2024)
Journal of Clinical Medicine
: 우리는 제한된 데이터셋으로 학습된 AI 모델을 개발하였으며, 해당 모델은 숙련된 의사와 비교 가능한 수준의 늑골 골절 분류 및 검출 성능을 보였다.
https://doi.org/10.3390/jcm13133850
Medicine
Receiver operating characteristic
Radiography
Radiology
Convolutional neural network
Artificial intelligence
Nuclear medicine
Internal medicine
Computer science
최신 정부 과제
2
과제 전체보기
1
주관|
2020년 9월-2022년 12월
|615,000,000원
무릎 퇴행성 관절염의 통증조절을 위해서 사용되는 고주파 자극기의 유효성 및 안전성을 평가하기 위한 확정 임상시험
[주관기관 : 제이에스온] ㅇ임상시험 기반 구축 - 임상시험 실시기관(참여기관)에 고주파 치료기기 제공 및 분석환경/장비 구축 - 임상시험계획서 작성 [공동기관 : 고려대학교 안암병원, 아주대학교 병원] ㅇ임상시험 기반 구축 - 임상시험계획서 검토 및 보완 - 기관 IRB 신청 및 승인 ㅇ대상자 수 산출 - 본 임상시험에서 필요한 표본수는 각 군당 최소 37명씩(총 74명)이며, 예상 중도 탈락률 20%를 고려해 각 군당 최소 47명씩(총 94명)의 대상자들을 모집하는 것으로 계획 ㅇ대상자 모집 ㅇ대상자 선별
고주파자극기
2
주관|
2018년 5월-2023년 6월
|5,537,396,000원
경추간공 4mm급 경막외내시경 수술의 정확성 및 효율성 향상을 위한 척추 영상유도수술용 증강현실 및 인공지능 기반 진단/치료 통합형 내비게이션 플러스 시스템 개발
본 과제는 [AI 수술 계획], [IoT 내비게이터], [AR 수술유도]를 통합한 수술용 정밀 내비게이션·유도 플랫폼을 개발하는 연구임. 연구 목표는 전임상/허가용 임상시험 지원을 통해 시험결과 반영 인공지능·추적·정합 성능을 개선하고 통합SW를 고도화하여 식약처 제조 허가 획득과 안전성·유효성 검증을 수행하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 IRB용 임상연구계획서 지원, multi-target 최적경로 연산 고도화, 패치형 광학-방사선 듀얼 환자 기준마커 기반 3차원 위치 추적 내구성·신뢰성 확보, 증강 3D 모델 정합 및 실시간 보정 검증, 시제품 Test 및 전임상(팬텀/동물)·필요시 허가용 임상시험 수행임. 기대 효과는 양산 시제품 기술 완성, 성능 검증 및 안전성·유효성 입증, 제조허가 확보 및 사업화 확장임.
최소침습수술
영상유도수술
인공지능수술계획
수술 내비게이션
증강현실 수술유도
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023가상의 시술 시뮬레이션을 위한 데이터 처리 방법 및 장치1020230092430
공개2022가상 현실 기반의 시술 시뮬레이션 방법 및 장치1020220173794
등록2022AR 영상 제공 방법 및 AR 영상 제공 장치1020220065660
전체 특허

가상의 시술 시뮬레이션을 위한 데이터 처리 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230092430

가상 현실 기반의 시술 시뮬레이션 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2022
출원번호
1020220173794

AR 영상 제공 방법 및 AR 영상 제공 장치

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220065660