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의료정보학교실
계명대학교 의료정보학교실 이승보 교수
의료인공지능
생체신호분석
임상예측모델
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

의료정보학교실

계명대학교 의료정보학교실 이승보 교수

이승보 교수의 연구실은 의료 데이터 기반 정밀의료 실현을 목표로, 인공지능과 기계학습 기술을 활용한 임상 예측 모델 개발 및 해석 가능한 알고리즘 설계에 주력하고 있습니다. 연구실은 EEG, 혈압, 심전도 등 다양한 생체 신호 데이터와 임상 데이터를 활용하여, 뇌전증, 파킨슨병, 폐색전증, 수술 중 대량 수혈, 노인 낙상, COVID-19 악화 등과 관련된 예측 모델을 개발하고 있으며, 이 과정에서 시계열 분석, 딥러닝, 딥 메트릭 러닝, 비선형 계산 기법 등을 활용한 융합 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 환자 개별 맞춤형 진단 및 치료 의사결정을 지원할 수 있는 해석 가능한 모델 개발에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 상위 20% 이내의 SCIE 저널에 연평균 10편 이상의 논문을 발표하며 활발한 연구 성과를 내고 있으며, 다양한 의료 분야의 AI 기술 개발을 중심으로 연구를 확장하고 있습니다. 또한, 의료 AI 기업과의 협업을 통해 실제 임상시험에 적용된 AI 소프트웨어 개발 경험을 보유하고 있어, 연구의 실용성과 임상 연계성을 동시에 강화하고 있습니다.

의료인공지능생체신호분석임상예측모델의료영상Machine Learning
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
EEG 기반 신경질환 진단과 뇌-컴퓨터 인터페이스 개인화 thumbnail
EEG 기반 신경질환 진단과 뇌-컴퓨터 인터페이스 개인화
EEG-based Neurodiagnosis and Personalization for Brain–Computer Interfaces
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

45총합

5개년 연도별 피인용 수

256총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 6
·
2024
Machine Learning–Based Explainable Automated Nonlinear Computation Scoring System for Health Score and an Application for Prediction of Perioperative Stroke: Retrospective Study
Mi‐Young Oh, Hee‐Soo Kim, Young Mi Jung, Hyung‐Chul Lee, Seung-Bo Lee, Seung Mi Lee
IF 6 (2024)
Journal of Medical Internet Research
배경: 머신러닝(ML)은 비선형 상호작용을 포착함으로써 성능을 향상시킬 잠재력이 있다. 그러나 ML 기반 모델에는 해석 가능성 측면에서 몇 가지 한계가 있다. 목적: 본 연구는 SHapley Additive exPlanations(SHAP) 값을 사용하여 보다 이해 가능하고 효율적인 ML 기반 채점(스코어링) 시스템을 개발하고 검증하고자 하였다. 방법: 우리는 Health를 위한 Explainable Automated nonlinear Computation(EACH) 프레임워크 점수(스코어)를 개발하고 검증하였다. CatBoost 기반 예측 모델을 개발하고 핵심 변수를 확인했으며, SHAP 플롯을 기반으로 기울기의 변화가 가장 가파른 지점(top 5)을 자동으로 탐지하였다. 이어서 EACH 채점 시스템(EACH)을 개발하고 점수를 정규화하였다. 마지막으로 EACH 점수를 수술 전후(perioperative) 뇌졸중을 예측하는 데 사용하였다. EACH 점수는 서울대학교병원 코호트 자료를 이용해 개발하고, 개발 세트와 지리적·시간적으로 다른 보라매병원 자료로 외부 검증하였다. 결과: 비심장 수술을 받는 38,737명의 환자에서 수술 전후 뇌졸중 예측에 적용했을 때, EACH 점수는 곡선하면적(area under the curve, AUC) 0.829 (95% CI 0.753-0.892)를 달성하였다. 외부 검증에서 EACH 점수는 전통적 점수(AUC=0.528, 95% CI 0.457-0.619) 및 다른 ML 기반 채점 생성기(AUC=0.564, 95% CI 0.516-0.612)와 비교하여 AUC 0.784 (95% CI 0.694-0.871)로 더 우수한 예측 성능을 보였다. 결론: EACH 점수는 실제 데이터에서 효과가 입증된 보다 정밀하고 설명 가능한 ML 기반 위험 도구이다. EACH 점수는 수술 전후 뇌졸중 예측에서 전통적 채점 시스템 및 서로 다른 ML 기법을 기반으로 한 다른 예측 모델들보다 우수한 성능을 보였다.
https://doi.org/10.2196/58021
Preprint
Artificial intelligence
Computation
Computer science
Machine learning
Stroke (engine)
Engineering
Algorithm
2
article
|
·
인용수 1
·
2024
PRISM: Deep metric learning based personal grouping method to reduce intersubject variability for motor imagery brain–computer interface
Kyungdo Kim, Kwangsoo Kim, Seung-Bo Lee
IF 6.5 (2024)
Neurocomputing
http://dx.doi.org/10.1016/j.neucom.2024.127805
Brain–computer interface
Metric (unit)
Computer science
Artificial intelligence
Electroencephalography
Motor imagery
Deep learning
Machine learning
Task (project management)
Motor learning
3
article
|
인용수 0
·
2023
Real-time prediction of massive transfusion during cesarean section using intraoperative hemodynamic monitoring data
Do Yun Kwon, Young‐Mi Jung, Seung-Bo Lee, Taekyoung Kim, Kwangsoo Kim, garam Lee, Jihye Bae, Jeesun Lee, Chan‐Wook Park, Joong Shin Park, Jong Kwan Jun, Dokyoon Kim, Hyung‐Chul Lee
IF 8.7 (2023)
American Journal of Obstetrics and Gynecology
https://doi.org/10.1016/j.ajog.2022.11.295
Medicine
Hemodynamics
Section (typography)
Anesthesia
Computer science
최신 정부 과제
2
과제 전체보기
1
2025년 3월-2029년 12월
|1,113,374,000
산모와 태아의 안전한 분만을 위한 혁신적인 의료기기 개발 및 K-MFDB 구축을 통한 다기관 실증
[산모와 태아의 안전한 분만을 위한 혁신적인 의료기기 개발 및 임상적용]본 연구는 분만 진통 중/ 분만 중/ 분만 후에 산모와 태아의 안전한 분만을 위해 - 인공지능 기반으로 한 분만 전후 합병증 위험을 미리 알리는 조기경보시스템을 개발하여 고위험군에 대한 대응 전략을 구축하고,- 성공적인 분만 및 안전한 산모의 예후를 위한 의료기기를 개발하여 임상 현장에...
분만
의료기기
다기관 데이터
합병증
예측
2
협동|
2022년 12월-2026년 12월
|130,000,000
기계학습 알고리즘 기반 데이터 유효성 및 유용성 검증
본 과제는 웨어러블 및 의료기기에서 나오는 생체신호 데이터를 모아, 표준화된 방식으로 정제·품질평가해 공개 가능한 빅데이터 플랫폼을 구축하는 연구임. 연구목표는 생체신호 빅데이터 큐레이션 플랫폼 개발 및 검증으로, (1) 생체신호 데이터 수집 tool, (2) 스마트 데이터 큐레이션 및 품질평가 알고리즘, (3) 생체신호 정제 데이터 큐레이션(50,000건 이상), (4) 플랫폼 서비스 상용화를 수행하는 데 있음. 연구내용은 기관윤리위원회 승인, 장비 설치·프로토콜 확립, 가명화 및 익명화를 위한 비식별화 모듈 개발, annotation 표준 규칙 기반 curation tool, 유효성 검증 task 및 모델 성능 고도화, 실제 임상 적용을 통한 기능 추가와 최종 공개를 포함함. 기대효과는 의료 서비스 자동화로 비용 절감, 웹 기반 뷰어·원격 감시 및 다기관 가상 임상시험 지원, 인공지능 학습용 대규모 생체신호 데이터셋 제공, 표준화된 보안·수집 프로세스로 연구·개발 확산에 기여함.
생체신호
빅데이터
데이터 큐레이션
인공지능
플랫폼
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2025수술 중 스파이로메트리 신호의 실시간 분석을 통한 수술 후 저산소증 예측 시스템1020250156697
공개2024인공지능 기반 방사선 족부질환 판단 시스템 및 방법1020240082145
공개2024인공지능 기반 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템 및 방법1020240082144
전체 특허

수술 중 스파이로메트리 신호의 실시간 분석을 통한 수술 후 저산소증 예측 시스템

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250156697

인공지능 기반 방사선 족부질환 판단 시스템 및 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240082145

인공지능 기반 발달성 고관절 이형성증 진단 보조 시스템 및 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240082144
연구실 하이라이트
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해석가능AI
의료진이 신뢰하는 설명가능 AI(XAI) 임상 예측 모델
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실시간예측
실시간 생체신호 분석 기반 수술 중 위험 예측 AI
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SCIE논문
세계적 수준의 연구 생산성: 연평균 10편 이상 Top 저널 논문
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기업협력
연구에서 임상시험까지: 검증된 상용화 연계 역량
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신경과학AI
뇌신경질환 정복을 위한 AI 솔루션
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독보적기술
AI 모델 성능을 극대화하는 생체신호 정제 기술
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