20HH4700, Medical Digital Twin Generation and 3D Simulation Technology for Prediction and Computer Aided Diagnosis of Musculoskeletal Disease,
Lee Ki Suk
Abstract
□ 연구의 목적 및 내용 ○ 최종 목표 개인 건강 기록(PHR)으로부터 가상 인체(메디컬 디지털 트윈)를 생성하여 근골격계 질환에 대한 시뮬레이션 기반 변화 예측과 지능형 분석 및 3차원 정보 제공을 통해 진단 조력에 활용하는 융합형 의료 콘텐츠 서비스를 개발함
○ 전체 내용 디지털 3D 가상 인체(메디컬 디지털 트윈)를 이용하여 관절염, 자세이상 질환의 시뮬레이션 기반 변화 예측과 지능형 분석 및 3차원 정보 제공을 통한 진단 조력에 활용하는 융합형 의료 콘텐츠 서비스 개발 ① 개인 건강 기록과 동작 측정 데이터를 기반으로 근골격계에 대한 해부학적/동역학적 정보를 반영하는 가상 인체 모델 생성 기술 개발 ② 대상 질환 분석에 적합한 사용자 동작의 운동형상학적(Kinematic), 운동역학적 (Kinetic) 정보를 획득하기 위한 다종 센싱 모델의 구성 최적화 기술 개발 ③ 실제 사용자 트윈과 동작 측정 정보를 통해 질환이 빈번한 관절의 움직임과 응력(stress) 변화 등을 3차원 시뮬레이션 기반으로 해석하는 근골격계 변화 예측 기술개발 ④ 트윈 모델과 시뮬레이션 결과 및 센싱 정보를 종합한 지능형 분석 결과를 의사 및 환자에게 증강 가시화하여 질환에 대한 직관적 근골격계 정보 제공 기술 개발
□ 연구개발성과 o 학습 기반 근골격 메디컬 디지털 트윈 생성 솔루션 (SW) o 신체 외형 데이터/의료영상 연계 기반 개인 맞춤형 메디컬 트윈 추출 솔루션 (SW) o 다중 비전 센서 기반의 질환 예측/분석용 자세 인식 시스템 (HW+SW) o 메디컬 디지털 트윈 기반 생체역학 시뮬레이션 분석 도구(SW) o 개인화된 메디컬 디지털 트윈 연계 데이터 증강 가시화 툴(SW) o 메디컬 디지털 트윈 기반 질환 진단 조력 서비스 (HW+SW) o 메디컬 디지털 트윈을 이용한 시뮬레이션 분석 정보 제공 서비스 (HW+SW)
□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) o (근골격계 질환 진단 조력 서비스) 고령화와 운동 부족 등으로 수요가 확대되는 근골격계 질환 진단 시 다양한 분석 정보를 결합한 증강 가시화로 진단을 보조하는 콘텐츠 서비스 o (근골격계 질환 위험도 사전 예측 서비스) 대표적인 질환군에 대한 발병 가능성을 제시하여 질환에 대비할 수 있도록, 메디컬 디지털 트윈 기반 근골격계질환 사전 예측 콘텐츠로 활용 o (개인 맞춤형 건강관리 서비스 활용) 개인 건강 기록(PHR)과 연계해서 사용자 근골격계 상태를 분석하고 최적화된 운동을 제공하는 버추얼 건강 증진 장비와 체력 측정 장비로 활용 o (개인 맞춤형 인체 가시화 앱) 지속적으로 확보되는 개인 건강 기록(PHR)을 이용하여 메디컬 디지털 트윈 기반 치료 설명용 환자 인체 가시화 콘텐츠로 활용 o (메디컬 트윈 기반 3D 프린팅 서비스) 학습기반 근골격계 분할 기술을 이용한 3D프린팅 을 통해 사전 수술계획(Pre-Operation Plan) 등에 활용
(출처 : 요약문 5p)
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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