1. 모델링 활용

2. 모델 정의
   [인공호흡기 이탈 성공 예측 모델]
   환자가 인공호흡기를 뗀 이후 48시간 동안 인공호흡기 이탈이 성공할지를 예측함
   이진 분류(Binary classification)
[인공호흡기 파형 노이즈 및 부조화 감지 모델]
   기계환기 중 비정상 파형과 인공호흡기와 환자의 호흡 주기 비동시성을 감지함
   이상치 탐지(Anomaly detection) 및 이진 분류(Binary classification)

3. 모델 유형 

[인공호흡기 이탈 성공 예측 모델]

[인공호흡기 파형 노이즈 및 부조화 감지 모델]

4. 서비스활용 시나리오
    [인공호흡기 이탈 성공 예측 모델]
   인공호흡기로부터의 이탈이 지연될 경우 여러 합병증을 초래하며 이는 치료의 효율성을 저하시키고 입원기간을 연장시키는 부작용이 발생함
   이탈 성공 예측은 기계환기 사용일, 인공호흡기 이탈 과정 소요 시간과 중환자실 재실 기간을 낮출 수 있음 
 [인공호흡기 파형 노이즈 및 부조화 감지 모델]
  환자와 인공호흡기의 호흡 주기가 맞지 않으면 환자의 불편감이 초래되며, 폐손상의 악화로 인해 예후가 좋지 않음. 따라서 지속적으로 기계환기 그래프 파형을 관찰하여 비동시성을 감시해야 함
  그러나 이에 따라 전문의료인의 노동력이 소모되므로 호흡 주기 부조화를 자동적으로 감지하는 모델은 불필요한 의료 비용을 감소시킬 수 있음
   부착 오류, 기기 이동에 따라 발생하는 인공호흡기의 파형의 노이즈와 환자-인공호흡기의 부조화는 정상 파형에 비해 다른 형태를 띤다는 공통점이 있지만, 각기 다른 원인에 의한 것으로 이를 구분하는 알고리즘 개발이 필요함

1. 데이터 포맷

 1) 구축 데이터 명세
- 인공호흡기 수집장비를 적용하여 인공호흡기 파형 데이터를 구축함.
- 유관데이터로 전자의무기록에서 추출 가능한 데이터를 모두 수집함 
인공호흡기 원시데이터 수집 기준
● 최소 24시간 이상 인공호흡기 데이터가 있어야 함
● 인공호흡기 적용시간 전체 데이터의 60% 이상이 파형(waveform) 데이터이어야 함
● 인공호흡기 적용 시 환자의 위치는 중환자실 외부여도 되지만 이탈 시 환자의 위치는 중환자실 이내여야 함
인공호흡기관련 유관데이터 수집 기준
● 인공호흡기 적용 시간 전 48시간 유관데이터 와 이탈 후 48시간 유관데이터 추출해야함
● 인공호흡기 관련 유관데이터는 활력기록정보(혈압, 맥박, 체온, 호흡수, 산소포화도), 투약정보(주사제-강심제, 수액, 진정제, 진통제), 검사결과정보(혈액검사), 간호기록정보 (의식상태 등) 포함해야함
● 단, 성별, 연령, 주진단명, 기저진단명, 체중, 몸무게, 입원정보, 수술/시술정보, 퇴원정보, 입실정보, 퇴실정보, 사망정보는 관련 인공호흡기 적용 시관과 관계 없이 추출해야 함

2) 구축 데이터 포맷 및 규모

2. 데이터 예시

2. 데이터 예시

원시 데이터 종류			데이터 예
호흡기계	인공호흡기	파형데이터
	유관	투약정보
	데이터	검사결과
		간호기록
		활력징후

[호흡기계] 인공호흡기 라벨링 데이터 파일형식

[호흡기계] 인공호흡기 라벨링 데이터 파일형식
원천데이터 (인공호흡기 파형 데이터)				인공호흡기 라벨링
인공호흡기 파형 데이터				label:
				- 인공호흡기 이탈 및 부조화 관련
				(인공호흡기 이벤트)
				1) 인공호흡기 이탈 성공
				2) 인공호흡기 이탈 실패
				3) 환자-인공호흡기 조화
				4) 환자-인공호흡기 부조화 (거짓값)
				5) 환자-인공호흡기 부조화 (참값)
.json 파일 구조
{
"patient_id": 1234567,
"study_date": 20220218,
"event_ventilator": 1,
"vent_files.id": "vw_00001_01_vent",
"vent_files.filename": "vw_00001_01_vent_pre.wav",
"vent_files.filename": "vw_00001_01_vent_flo.wav",
"vent_files.filename": "vw_00001_01_vent_vol.wav",
"vent_files.location": "vent",
"patient_status": "intensive_care_unit",
"start_time": 41.55778,
"end_time": 46.965
"ventilator weaning": "success",
"ventilator status": “ventilator harmony”
}
속성 설명
No.	속성명		속성 설명		Type	예시
1	patient_id		환자 ID (비식별화)		number	1234567
2	study_date		데이터 생성일자		number	yyyy-mm-dd
3	event_ventilator		인공호흡기 이벤트 카테고리		number	1
4	vent_files.id		인공호흡기 파일 식별자		number	vw_00001_01_vent
5	vent_files.filename		인공호흡기 파일 이름 (유속)		number	vw_00001_01_vent_flo.wav
6	vent_files.filename		인공호흡기 파일 이름 (압력)		number	vw_00001_01_vent_pre.wav
7	vent_files.filename		인공호흡기 파일 이름 (용적)		number	vw_00001_01_vent_vol.wav
8	vent_files.location		인공호흡기 수집 위치		number	vent
9	patient_status		환자 상태		string	intensive_care_unit
10	start_time		이벤트 발생시간		number	41.55778
11	end_time		이벤트 종료시간		number	46.965
12	ventilator weaning		인공호흡기 이탈 여부		string	성공
13	ventilator status		인공호흡기 조화 여부		string	환자 인공호흡기 조화