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최병민 연구실
고려대학교 의학과 최병민 교수
신생아 호흡기 질환
흉부 X-ray 딥러닝
대규모 코호트 연구
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최병민 연구실

고려대학교 의학과 최병민 교수

최병민 연구실은 신생아 중환자실에서의 주산기 합병증을 대상으로, 전국 단위 코호트 자료와 의료영상 데이터를 기반으로 진단 및 예후 예측 모델을 개발하는 연구를 수행합니다. 특히 흉부 X-ray에서 신생아 호흡기 질환을 다중 분류하는 딥러닝 알고리즘과 임상 문맥을 결합한 정밀 진단 네트워크를 연구하고, 재태기간·출생체중 같은 비영상 변수를 함께 고려합니다. 또한 초저체중 출생아에서의 거대 폐출혈 위험 요인과 예후를 규칙형 결정트리로 모델링하며, 증상성 PDA에서는 치료 전략 비교와 BNP 바이오마커 기반 재치료 필요성 예측을 수행합니다.

신생아 호흡기 질환흉부 X-ray 딥러닝대규모 코호트 연구거대 폐출혈 예측결정트리(C5.0) 모델
대표 연구 분야
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흉부 X-ray 기반 신생아 호흡기 질환 정밀 진단 AI 연구 thumbnail
흉부 X-ray 기반 신생아 호흡기 질환 정밀 진단 AI 연구
AI-based Precision Diagnosis of Neonatal Respiratory Diseases Using Chest X-rays
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초저체중 출생아 거대 폐출혈 예측 및 예후 모델 연구 thumbnail
초저체중 출생아 거대 폐출혈 예측 및 예후 모델 연구
Prediction Models for Massive Pulmonary Hemorrhage and Outcomes in Extremely Low Birth Weight Infant
연구 분야 상세보기
동맥관 개존증(PDA) 치료 전략 및 BNP 기반 개인맞춤 재치료 예측 연구 thumbnail
동맥관 개존증(PDA) 치료 전략 및 BNP 기반 개인맞춤 재치료 예측 연구
Treatment Strategies for Patent Ductus Arteriosus and BNP-guided Retreatment Prediction
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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
·
2025
A decision tree analysis to predict massive pulmonary hemorrhage in extremely low birth weight infants: a nationwide large cohort database
Kyu Hee Park, Eun Yeob Kim, Hye Won Cho, Jong Ki Jung, Yu Seon Kim, Byung Min Choi
IF 2.2 (2025)
Frontiers in Pediatrics
목적: 임상적 위험 인자를 이용하여 초극소출생체중아(ELBWI)에서 대량 폐출혈(MPH) 및 MPH 관련 사망을 예측하는 의사결정나무 모형을 개발한다. 방법: 2013년 1월부터 2020년 12월까지 참여 신생아중환자실(NICU)에 입원한 ELBWI에서 MPH 및 MPH 관련 사망에 대한 임상 예측 규칙을 개발하기 위해, 기계학습 알고리즘과 C5.0 의사결정나무 모형을 사용하여 국가 다기관의 전향적 웹 기반 레지스트리 자료를 후향적으로 분석하였다. 이 C5.0 모형은 과적합을 최소화하기 위해 자료 전처리, 분할 기준에 따른 속성 선택, 그리고 가지치기(pruning) 기법을 통해 개발되었다. 결과: "첫 번째 판별자로 ", 이어서 "5분 APGAR 점수 ≤2"가 뒤를 이었다. C5.0 MPH 모형의 예측 정확도는 훈련 세트에서 ROC 곡선 아래 면적(AUC) 88.2%, 검정 세트에서 89.0%를 달성하였으며, MPH 관련 사망 모형은 훈련 세트에서 AUC 97.7%, 검정 세트에서 AUC 97.4%를 나타냈다. 결론: ELBWI에서 MPH 및 MPH 관련 사망을 예측하기 위해 임상적 위험 인자를 이용한 C5.0 의사결정나무 모형을 개발하였고, 이를 통해 고위험 영아를 조기에 식별하여 신생아 예후를 개선하기 위한 적시에 개입할 수 있도록 하였다. 이 의사결정 기반 위험 계층화 도구는 NICU에서의 일상적 임상 적용에 앞서 실제 적용 가능성과 임상적 유효성을 평가하기 위해 더 큰 규모의 다기관 코호트를 이용한 추가 검증이 필요하다.
https://doi.org/10.3389/fped.2025.1529712
Medicine
Decision tree
Receiver operating characteristic
Apgar score
Gestational age
Overfitting
Birth weight
Intensive care
Pediatrics
Decision tree model
2
Article
|
·
인용수 0
·
2025
Recent short-term and long-term outcomes of massive pulmonary hemorrhage in extremely low birth weight infants: A nationwide cohort study
Y Kim, Eun Yeob Kim, Hye Jin Cho, Hye Won Cho, Eun Hee Lee, Byung Min Choi
IF 2.1 (2025)
Early Human Development
https://doi.org/10.1016/j.earlhumdev.2025.106460
Low birth weight
Incidence (geometry)
Cohort study
Pulmonary hemorrhage
Adverse effect
Cohort
Birth weight
3
Article
|
인용수 4
·
2025
Deep-Learning-Based Multi-Class Classification for Neonatal Respiratory Diseases on Chest Radiographs in Neonatal Intensive Care Units
Hye Won Cho, Sumin Jung, Kyu Hee Park, Jin Wha Choi, Ju Sun Heo, Jae‐Young Kim, Heerim Yun, I. Yu. Deulin, Jin A Son, Byung Min Choi
IF 3.8 (2025)
Neonatology
서론: 흉부 X선 촬영 영상을 정확하고 적시에 판독하는 일은 호흡곤란을 평가하고 중증 신생아의 예후를 개선하기 위한 임상적 의사결정을 안내하는 데 필수적이다. 본 연구는 신생아 중환자실에서 확보한 고품질의 다중 분류 라벨 흉부 X선 이미지 대규모 데이터셋을 활용하여 다양한 신생아 호흡기 질환과 건강한 폐를 분류하도록 설계된 딥러닝 기반 자동화 알고리즘을 소개하고자 하였다. 방법: 한국의 10개 대학병원에서 6가지 흔한 상태(건강한 폐, 호흡곤란 증후군[respiratory distress syndrome, RDS], 신생아 일과성 빈호흡[transient tachypnea of the newborn, TTN], 공기 누출 증후군[air leak syndrome, ALS], 무기폐(atelectasis), 기관지폐이형성증[bronchopulmonary dysplasia, BPD])에 대한 휴대용 앙와위 흉부 X선 영상과 인구통계학적 변수(재태연령과 출생체중)를 후향적으로 수집하였다. 이러한 상태에 대한 수동 분류의 정답(ground truth)은 20명의 신생아 전문의가 생성하였고, 다른 병원의 의료진이 이를 검증하였다. 학습에는 34,598건, 검증에는 4,370건, 시험에는 4,370건으로 구성된 데이터셋을 사용하여 자동 분류를 위한 수정된 ResNet50 기반 딥러닝 모델을 학습하였다. 결과: 자동 분류 알고리즘은 사람의 주석을 단 분류와 높은 일치도를 보였으며, 전체 시험 정확도 83.96%와 F1 점수 83.68%를 달성하였다. 각 상태별 F1 점수는 ‘건강한 폐’ 87.38%, ‘BPD’ 92.19%, ‘ALS’ 90.65%, ‘RDS’ 90.30%, ‘무기폐(atelectasis)’ 86.56%, ‘TTN’ 70.84%였다. 결론: 본 연구에서는 비영상 데이터(non-imaging data)를 함께 반영하여 고품질의 다중 분류 라벨 흉부 X선 이미지 대규모 데이터셋을 기반으로 신생아 호흡기 질환을 분류하는 딥러닝 기반 자동화 알고리즘을 도입하였으며, 이는 중증 신생아에서 신생아 전문의의 적시적이고 정확한 의사결정을 지원할 수 있을 것이다.
https://doi.org/10.1159/000545107
Medicine
Intensive care
Radiography
Neonatal intensive care unit
Intensive care medicine
Respiratory system
Pediatrics
Radiology
Internal medicine
최신 정부 과제
3
과제 전체보기
1
2024년 9월-2027년 8월
|126,866,000원
소아 호흡곤란 진단 및 치료를 위한 흉부 X-ray 인공지능 알고리즘 개발 및 검증
신생아 중환자실에 호흡곤란으로 입원한 고위험 신생아 및 호흡곤란이 없는 정상 신생아의 흉부 X-ray 영상과 임상 의료 정보를 활용하여 호흡곤란의 진단과 치료 계획을 위한 인공지능 기반의 기계 학습 및 딥러닝 알고리즘을 개발 및 적용 하고자 함.
흉부 X-ray 영상
딥러닝
신생아
호흡곤란
진단
2
주관|
2020년 9월-2022년 12월
|398,111,000원
생애주기별 '레이저 천자 채혈기'의 임상적 활용
- ‘레이저 천자 채혈기’는 성인뿐만 아니라 신생아를 비롯한 소아와 노년에 이르기까지 전생애주기에 활용이 가능하며, 그 임상적 유효성과 안정성을 검증하여 향후 활용 범위가 확대될 것임- 비대면 진료 현장에서 ‘레이저 천자 채혈기’로 채혈을 하고 혈액 검사를 통해, 자택에서의 만성질환의 관리를 증진시킬 수 있음- 국내에서 새로이 개발된 Biosensor를 장착한 향상된 혈액 검사용 POCT 장비의 활용을 극대화 하는데 큰 역할을 할 것임. 소량의 혈액을 사용할 수 있는 최대의 장점이 있는 POCT 장비의 활용을 위해서는 먼저 채혈을 하는 방법의 용이성과 안전성 그리고 유효성이 검증이 되어야만 함- 이번 과제를 통하여 ‘레이저 천자 채혈기’로 얻은 소량의 혈액으로 혈액 검사용 POCT 장비로 측정된 검사값을 의료기관의 의료인에게 전달하여 IT를 이용한 비대면 진료 현장에서의 one-stop 진료에 활용을 기대할 수 있음
레이저 천자 기구
모세혈관 채혈
임상적 활용
바늘
바이오센서
3
주관|
2019년 4월-2019년 12월
|50,000,000원
미숙아 장애 예방을 위한 개인-환경 밀착형 보건환경 플랫폼 및 서비스산업 모델 개발
본 과제는 미숙아의 장애를 예방해 올바른 성장·발달을 돕고, 양육자 부담을 줄이며 지역사회 케어 서비스를 표준화하는 개인-환경 밀착형 보건 환경 플랫폼과 서비스 산업 모델을 개발하는 연구임. 연구 목표는 상시 모니터링·지역 의료기관 연계 플랫폼을 구축하고, 실내외 환경 위험 인자와 성장발달·질환을 수용자 중심 노출 평가로 예측-평가하는 관리 시스템 모델을 만드는 데 있음. 또한 거점형·방문형 서비스 방안과 사업화 방향을 제시하는 데 있음. 기대 효과는 NICU 퇴원 후 홈케어를 포함한 통합관리 체계 마련, 미숙아 장애 예방을 위한 빅데이터 축적, 통합 홈케어 유료사업화로 전문 일자리 창출과 특수식품·환경 관리 서비스 시장 확대임.
미숙아
장애예방
개별맞춤형
환경위해요소
상시모니터링체계