본 과제는 4차원 호흡운동 추적용 6축 동적 팬텀을 개선해 호흡 움직임을 정밀하게 재현·추적·검증하는 장치 기술 고도화 연구임.
연구목표는 4차원 호흡운동 추적용 6축 동적 팬텀의 디자인 및 외형, 제어 및 검증 프로그램, 4차원 호흡운동 데이터 추출 및 변환 알고리즘 성능을 업그레이드하고 선량측정을 통한 성능 검증을 수행하는 데 있음. 핵심 연구내용은 기구부 진동·노이즈 최소화를 위한 기구 구성 및 부품 교체, 리니어액츄에어터·모터 성능 검증 및 정밀제어 정확도·정밀도 향상, 제어 알고리즘 점검 및 유틸리티 기능 반영, 호흡운동 데이터 변환 알고리즘 개선, 선량측정 기반 검증임. 기대효과는 제품화시기 가늠, 인증·품질관리 등 완성도 향상 및 사업연계 영업 확대를 통한 회사 성장·유지에 기여함.
본 과제는 선량적응방사선치료에서 3차원 방사선량을 영상으로 평가하는 시스템을 소형화하고 임상 검증을 통해 신뢰성을 확보하는 연구임.
연구 목표는 소형화 완료, 임상 검증을 통한 정확성·신뢰성 확보, 의료기기 허가를 위한 기술문서 심사 접수임. 핵심 연구 내용은 카메라-GEL object 거리 최소화를 위한 카메라·백라이트·S/W 필터 재설계 및 영상 왜곡 증가 극복 재구성 알고리듬 개발, 3차원 방사선량 검출기(GEL) 크기 최적화, 방사선량분포 비교 분석 UI 프로그램 개발, GEL 합성 프로토콜 매뉴얼화 및 기술문서 제작임. 기대 효과는 방사선 치료 계획 검증의 3차원화로 치료 정확도 향상 기여 및 의료기기 인증을 통한 시장 창출 가능함.
① Cloud 기반 병원정보시스템(Cloud HIS) 개발
- 진료, 진료지원, 원무 등 범용적인 의료 업무 프로세스 구축
- 클라우드 환경 하에서 SaaS 플랫폼 적용
- 수요병원 특성에 따라 선택적으로 적용 가능하도록 모듈화 구성
- Cloud HIS과 연계된 CDM 호환 기능 기본 탑재
- 수요병원별 임상데이터를 CDM 표준으로 변환
② 클라우드 환경 구성
- 퍼블릭 클라우드(IaaS) 환경을 기반으로 병원정보시스템을 운영
- PaaS 환경 구성을 통해 부가기능/분석서비스 개발 확대를 지원하고,
특정 IaaS에 대한 종속 현상 방지
③ Cloud HIS 연계 부가기능 모듈 개발
- 의료 서비스 효율 제고를 위한 특화 기능 모듈 개발
- 확장 서비스 제공을 통해 Cloud HIS의 편의성 제고
④ 정밀의료 데이터 연구센터 구축
- 정밀의료 데이터 연구 플랫폼 설계 및 개발
- 공개된 생명의료 지식 베이스 수집 및 지식 베이스 프로토타입 설계/구축
- Interactive 군집 데이터 추출 프로토타입 모듈 설계 및 개발
- 서드파티 의료데이터 분석 모델 서비스 지원
⑤ 정밀의료 실증 분석서비스(분석테스팅) 개발
- 임상데이터, 생체신호 등을 활용한 환자 맞춤형 서비스 기반 마련
- 환자 질환별 예방 진단과 치료를 지원하는 분석시스템 구축
⑥ P-HIS 부가기능/분석서비스 개발 플랫폼 구축
- 본 사업 종료 후에도 P-HIS 데이터를 이용하는 부가기능 및 분석서비스를
지속적으로 개발하여 추가할 수 있는 플랫폼 역할 수행
■ 클라우드 환경의 정보보호 체계 구축
- 클라우드 기반 정밀의료시스템에 대한 거버넌스 관점의 정보보호
및 개인정보보호 관리
■ 국내·외 보급 및 확산
- P-HIS에 대한 사업화 방안 수립
- 국내 병원 지역별 보급·확산 및 해외 병원 수출
① Cloud 기반 병원정보시스템(Cloud HIS) 개발
- 진료, 진료지원, 원무 등 범용적인 의료 업무 프로세스 구축
- 클라우드 환경 하에서 SaaS 플랫폼 적용
- 수요병원 특성에 따라 선택적으로 적용 가능하도록 모듈화 구성
- Cloud HIS과 연계된 CDM 호환 기능 기본 탑재
- 수요병원별 임상데이터를 CDM 표준으로 변환
② 클라우드 환경 구성
- 퍼블릭 클라우드(IaaS) 환경을 기반으로 병원정보시스템을 운영
- PaaS 환경 구성을 통해 부가기능/분석서비스 개발 확대를 지원하고,
특정 IaaS에 대한 종속 현상 방지
③ Cloud HIS 연계 부가기능 모듈 개발
- 의료 서비스 효율 제고를 위한 특화 기능 모듈 개발
- 확장 서비스 제공을 통해 Cloud HIS의 편의성 제고
④ 정밀의료 데이터 연구센터 구축
- 정밀의료 데이터 연구 플랫폼 설계 및 개발
- 공개된 생명의료 지식 베이스 수집 및 지식 베이스 프로토타입 설계/구축
- Interactive 군집 데이터 추출 프로토타입 모듈 설계 및 개발
- 서드파티 의료데이터 분석 모델 서비스 지원
⑤ 정밀의료 실증 분석서비스(분석테스팅) 개발
- 임상데이터, 생체신호 등을 활용한 환자 맞춤형 서비스 기반 마련
- 환자 질환별 예방 진단과 치료를 지원하는 분석시스템 구축
⑥ P-HIS 부가기능/분석서비스 개발 플랫폼 구축
- 본 사업 종료 후에도 P-HIS 데이터를 이용하는 부가기능 및 분석서비스를
지속적으로 개발하여 추가할 수 있는 플랫폼 역할 수행
■ 클라우드 환경의 정보보호 체계 구축
- 클라우드 기반 정밀의료시스템에 대한 거버넌스 관점의 정보보호
및 개인정보보호 관리
■ 국내·외 보급 및 확산
- P-HIS에 대한 사업화 방안 수립
- 국내 병원 지역별 보급·확산 및 해외 병원 수출
■ 1차년도 (2017년): 방사선치료계획 예측 솔루션과 정형/비정형 임상데이터 기술 획득
- 정형 임상데이터 획득 : DICOM RT 취합 (질환별/부작용별 환자 데이터, 두경부암, 폐암, 전립선암 1,000례), 방사선부작용 프로토콜 취합, 선량제한인자 프로토콜 취합
- 비정형 임상데이터 획득 : 질환별, 부작용별 임상 논문 및 문헌 (5,000례)
- 데이터 변환 : 텍스트 추출 및 패턴인식, 규격화 데이터베이스 구축
■ 2차년도 (2018년): 방사선치료계획 예측 솔루션과 데이터 마이닝 및 머신 러닝 예측모델링 기술 획득
- 데이터 분석 모듈 개발 : 방사선부작용 프로토콜 적용, 선량제한인자 프로토콜 적용, 치료계획 평가 인자 적용, 분석 UI 구현
- 데이터 마이닝 : 방사선부작용 DB 사전 제작, 방사선부작용 예측 DB 구축
- 머신 러닝/딥 러닝 : 데이터의 Training, 방사선부작용 예측 DB 완성, 예후인자 결정
■ 3차년도 (2019년): 방사선치료계획 예측 솔루션의 밸리데이션과 임상 적용
- 예측 솔루션 기술 개발 : Data Validation, AI 성능 Validation, Web 기반 다기관 임상테스트
- 웹 기반 다기관 임상테스트 : 10개 기관 임상 테스트 수행, 커뮤니티 사이트 운영