환자의 심전도, 맥박산소포화도 등 생체 신호 데이터는 환자 모니터링 및 진단에 중요한 역할을 담당한다. 서울대학교병원 마취통증의학과 생체 신호 연구실(정철우, 이형철 교수팀)은 이러한 생체 신호 데이터와 관련한 세계 최대 빅데이터 플랫폼 (VitalDB, htttps://vitaldb.net)을 2016년부터 운영 중이다. 이 플랫폼은 현재 전 세계 500여 연구자들이 이용 중이다. 

VitalDB 플랫폼 상에서 연구자들은 다양한 의료장비로부터 실시간 데이터 취득이 가능하도록 해주는 IoT 장비인 Vital Recorder를 이용하여 생체 신호 데이터를 수집하고 이를 서버에서 처리한 후 웹브라우저를 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 플랫폼 상에서 수집된 빅데이터는 인공지능 알고리즘을 위한 학습 데이터로 사용하기에 적합하다.

대표적인 연구로 VitalDB 에서 수집된 마취제 농도로부터 마취 심도를 예측하는 딥러닝 모델은 마취과학 분야의 최고 저널인 Anesthesiology에 게재되었으며 (PMID 28953500) 에디토리얼에서 (PMID: 30080689) 마취과학 분야 연구의 이정표가 되는 논문이라는 평가를 받았다.

현재 이 연구팀은 60,000례 가량의 수술 중 생체 신호 데이터셋을 구축하여 학계뿐 아니라 국내외 의료기기 개발 업체 등과 함께 생체 신호 데이터를 이용한 연구를 진행하고 있다. 뿐만 아니라 VitalDB 데이터 중 일부 (6,388례)를 공개 데이터셋으로 오픈하여 교육 및 연구 목적으로 사용할 수 있도록 하였다. 이 공개 데이터는 2019년 시행된 Korea Clinical Datathon 및 보건산업인력개발원 인공지능전문가 양성과정 등의 교육에 사용되기도 했으며 올해는 임상적으로 해결이 필요한 문제를 직접 출제하여 경쟁을 통해 해결하는 챌린지도 개최 예정이다.

이상에서 소개한 바와 같이 현재 마취통증의학과 생체 신호 연구실은 인공지능 알고리즘을 통한 환자 감시 및 예후 예측, 임상적으로 유용한 인공지능 지표 개발, 자동 약물 투여 알고리즘 개발, 웨어러블 장비를 이용한 환자 모니터링 등을 통해 빅데이터 및 AI 시대에 맞는 스마트한 수술장 환경을 만들어가는 연구를 진행 중이다.