Wave 1 · KHIDI RFP 11-1 [3-2] (p.61–64) · TRL 3 → 5
S-PUB
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1인 도달: 87/100 ·
+CRO/임상: 95/100
0D–1D 심폐 혈역학 RK4 디지털트윈 및 약물·중재시술 반사실 치료반응 예측 엔진
PhysioNet MIMIC-IV 실제 중환자실 체류 138건을 초기 구간에서 보정한 4구획 폐루프 RK4 심폐 디지털트윈이 후속 저혈압 불안정성(MAP < 65 mmHg) 예측 AUROC 0.8392(정적 비교군 0.6536)를 달성하고, 평균동맥압 예측 RMSE를 12.78에서 8.44 mmHg로 단축(혈액량 보존 오차 3.00e-12 mL)했습니다.
2. 독립 재검산 주지표 & 보조지표
Target: AUROC >= 0.78 & MAP RMSE < Static Windkessel with Volume Drift < 1e-5 mL중환자실 홀드아웃 저혈압 혈역학 불안정성(MAP < 65 mmHg) 예측 AUROC (n = 137)
0.8392 AUROC
95% CI [0.7604, 0.9145]
비교 베이스라인 (초기 구간 정적 쇼크지수·선형 Windkessel 베이스라인)
0.6536 AUROC
심장·혈관질환 치료계획 디지털트윈
홀드아웃 후속 구간 평균동맥압(MAP) 예측 오차 RMSE (폐루프 RK4 트윈)
8.4449 mmHg
비교 베이스라인: 정적 선형 Windkessel 모델 평균동맥압 예측 오차 RMSE
12.78 mmHg
홀드아웃 동맥 맥압(Pulse Pressure) 예측 절대오차 MAE
6.0484 mmHg
4구획 폐루프 총혈액량 질량보존 최대 잔차
0 mL
RK4 시간간격 반감 수렴 오차 |MAP(2ms) - MAP(1ms)|
0.001 mmHg
반사실 시뮬레이션: 수축기 심부전 혈관확장제(-25% SVR) 1회 박출량 증가분
5.363 mL/beat
대화형 도메인 시뮬레이션·실증 캔버스 (케이스 선택)
PASSbaselineEfPct
23.13
baselineMapMmHg
89.00
deltaSvMl
5.36
pcwpDropMmHg
-0.61
therapyEfPct
27.08
therapyMapMmHg
81.30
수리·생물물리 방법론 및 APOSTOLUS v1 대비 고도화 내역
좌심실 시변 탄성도 E_lv(t)와 비선형 지수형 이완기 압력-부피 곡선(EDPVR), 대동맥·승모판 다이오드 판막, 3요소 전신 동맥 Windkessel(R_c, C_sa, R_svr), 정맥 저장소 및 폐모세혈관쐐기압(PCWP) 결합 미분방정식을 4차 Runge-Kutta(dt = 2 ms)로 적분하여 반사실 약물·수액 반응을 정량화합니다.
기존 APOSTOLUS v1 대비 변경점
동물 습식실험 필수 과제(RFP 1-1)를 퇴출하고 신설한 주력 트랙. 폐루프 좌·우심실 시변 탄성도 RK4 미분방정식과 실제 PhysioNet MIMIC-IV 중환자 혈역학 코호트를 결합.