본 연구에서는 소화기암 환자의 ①식사의 질 및 섭취 동기 강화를 위한 감각 기호성 요인 을 규명하고 기호 최적화 요인을 도출하며, ②소화기암 환자의 수술 후 다빈도 질환인 악성 빈혈 개선을 위한 효율적 전달체를 개발하여 메디푸드의 소재로 활용하며, ③영양개선 관련 관찰연구를 통해 소화기암 환자의 식단 및 제품 기준 설정과, ④식단 개발, ⑤관능 및 임상 효...
딥러닝을 이용한 내시경 영상에서 비정상조직 검출 및 크기측정이 가능한 임베디드 시스템 개발
본 과제는 병원에서 바로 쓰는 내시경 기반 Embedded System을 완성하기 위한 2차 년도 개발 연구임.
연구목표는 1차 년도 시스템을 병원에 설치해 문제점을 피드백받고 업그레이드하여 H/W 단품 제품으로 판매 가능한 솔루션으로 제작하는 데 있음. 핵심 연구내용은 통합모니터 시스템 구성, 20개 case 기반 Training Dataset 200,000개(총 400,000개) 생성, 내시경 Video Signal + AI 결과 통합 H/W 개발, 임상 실험용 UI/UX 업데이트, 2등급 의료기기 인증 완료(평균 6개월~1년)임. 기대효과는 실시간 AI 디스플레이로 비정상조직 검출 및 사용자의 크기 측정 기능 검증을 통해 임상 집중도와 제품 효용가치 확인이 가능함.
장협착 조기진단을 위한 소화관운동 Sonoeletrogram 기반 CDAI 진단 의료기기 개발
본 과제는 복부에서 발생하는 소화 음향을 전극으로 측정해 장 협착을 돕는 웨어러블 디바이스와 AI+신호처리 플랫폼을 개발하는 연구임.
연구 목표는 2차 시제품(Sono-Electrogram) 제작과 Sono-Electrogram 기반 장 협착 진단용 웨어러블 디바이스의 EGG 신호 측정 회로, 회로 기술, Firmware 고도화, 기구 설계 및 저전력 BLE 기반 신호처리 알고리즘 개발 및 AI+신호처리 플랫폼 구축에 있음. 핵심 연구 내용은 다채널 Cortex-M4 기반 고속 샘플링, 저전력 소형화, 사용자 식별 및 센서 데이터 보정기술, 딥 러닝 학습용 서버 플랫폼(중계서버·처리서버·백업서버) 구성, IRB 제출 후 prototype 이용 복부 signal DATA·라이프로그 수집 및 시제품 사용성 평가 수행임. 기대 효과는 장 협착음 기반 기존 PROTOTYPE 대비 Sono-Electrogram 기반 H/W·F/W 업그레이드와 AI 신호처리 적용을 통해 전자청진기 및 PROTOTYPE로 소화 음향 수집 성능 향상에 있음.
본 과제는 DICOM 의료 영상을 바탕으로 비정상조직(용종)을 자동으로 찾고 길이를 추정하는 내시경 보조 S/W를 개발하는 연구임.
연구목표는 비정상조직 ROI가 포함된 10,000개 DICOM 데이터를 이용해 빅데이터 DB를 구축하고, 이를 활용해 CNN(SSD, DSSD)을 포함한 딥러닝 커널을 생성한 뒤, 내시경 비디오에서 ROI를 인식하고 Barrel Distortion 제거 후 길이를 추정평가하는 임상용 시스템을 구현하는 데 있음. 기대효과는 비정상조직 인지·크기 측정의 기술 혁신 및 경험 부족 의사의 누락 감소로 재 검사 비율 저감 및 의료 스트레스 경감에 기여함.
본 과제는 인공지능(AI) 기술을 다중 영상 내시현미경에 융합하여 환자 진료 현장에서 즉시 진단이 가능한 의료 기기를 실용화하는 연구임. 다양한 영상 기술을 결합하고 AI로 분석하여 질병을 더욱 정확하게 파악하고자 함.
연구 목표는 유저 인터페이스와 임상결정지원 시스템(UI & CDSS) 통합 S/W 사용자 시험, 시술 프로토콜 확립, 임상 시험 수행 및 생산 기술을 확립하는 데 있음. 또한, 통합 시스템 소프트웨어 업그레이드 및 AI 기반 진단 성능 고도화, 식약처 허가를 위한 자문 및 전임상 시험 고도화, 그리고 두 종류의 공초점 내시현미경 제품 라인업 구축을 포함함.
핵심 연구 내용은 UI & CDSS 통합 S/W 사용자 시험 및 베타 테스트, 임상 시험 계획 수립 및 추진, 의사 임상 피드백 기반 CDSS 고도화 및 AI 기반 상용 소프트웨어 수정 보완임. 더불어 식약처 허가 조건 준비 지원, 다양한 부품 공급원 확보 및 성능 시험, 제품 라인업에 따른 조립 및 시험 절차서 완료, 그리고 시제품 시험 평가 지원 및 기존 상용 제품과의 성능 비교 평가를 진행함.
기대 효과는 TRL 7,8단계 개발을 통해 상용화 시제품 및 제품 신뢰성 검증이 이루어지며, 의생명과학 연구자들을 위한 다중 레이저 현미경과 다양한 임상용 내시경 제품 개발이 가능함. 진단-치료 융합 내시경 시술의 혁신을 가져오고, 비침습 또는 최소 침습으로 세포 수준의 생리현상 직접 관찰을 통해 새로운 의학 출현이 예상됨. 국내 영상진단 의료기기 산업에서 중요한 아이템으로 정착하고, 국내외 시장 선점을 통한 의료기기 수출입 적자 해소 및 조기 암 진료와 즉시 치료로 환자의 삶의 질 향상 및 건강 보험 재정 건전화에 기여할 것으로 전망됨.