연구개발

차별화된 진단플랫폼으로 새로운 가치를 창출하는 혁신기업, (주)켈스를 소개합니다.

SMARTAI : 객체찾기와 분류

Lateral Flow assay 기반 래피드키트의 진단결과를 위치 분석과 시계열 분석기술을 통해 학습시킴으로써 높은 민감도와 정확도를 나타낼 수 있는 딥러닝 기반의 면역분석용 소프트웨어 기술입니다. 객체 찾기 및 분류를 위한 두 단계의 CNN 모델 알고리즘 (YOLOv3ResNet-18)으로 구성되어 있으며, 다양한 훈련 데이터 확보, 데이터 증강 및 알고리즘 최적화된 기술입니다.

SMARTAIYOLOv3을 통하여 스마트폰 이미지에서 키트를 찾은 후, 양/음성에 대한 정보를 담고 있는 테스트 라인 영역을 획득하고, 획득한 이미지를 ResNet-18에 전달하여 양/음성 판단 결과를 얻을 수 있습니다.

SMARTAI 의 우수한 기능 중 하나는 키트 전체가 아닌 테스트 라인만을 입력값으로 사용하는데 있으며 반복적인 학습을 통해 colorbrightness에 따른 보정 및 주변환경에 따른 결과 variation을 최소화하여 15초이내의 짧은 시간에 정확한 결과를 제공합니다.
이를 통해 사용자가 진단시약을 사용함에 있어 높은 정확도로 일정한 결과를 제시할 수 있습니다.

TIMESAVER 기술 : POCT 기술의 혁명

현장진단(POCT)에서 신속한 진단을 제공하기 위해 래피드키트의 색변화를 딥러닝을 통해 학습하고, 색변화가 발생하는 초기에 최종반응을 예측하는 알고리즘을 개발하였습니다. 핵심 딥러닝 알고리즘은 YOLO, CNN-LSTM 및 완전 연결(FC) 계층으로 구성된 아키텍처이고, 스마트 AI 기반 검증을 통해 진단시간을 획기적으로 줄이는 기술을 구현하였습니다.

기술 장점

  • 알고리즘 최적화

    다양한 환경에서 촬영된 2만여개 이상의 이미지 학습으로 일정한 결과 제시

  • 간편성

    별도의 외부장치 없이 스마트폰으로 촬영하는 것으로 초감도 진단 가능

  • 높은 정확도

    객관적이고 일관된 결과 제공

  • 적용 확장성

    스마트폰 기반 진단 및 병원용 소형장비에 적용가능

  • 획기적인 시간 단축

    시계열 딥러닝 아키텍처 적용으로 몇 분 이내 결과 확인

활용분야

  • · LFA 진단키트의 정성검사 및 정량검사

  • · 모바일앱 기반 개인용 자가검사/자가 모니터링

  • · 개인별 Health Database 구축

특허

순번 특허명 등록(출원)번호
1 머신러닝과 이미지 프로세싱을 이용한 진단 키트 영상의 위치 및 색상 보정장치 및 방법 10-2629904
2 영상 정보를 기반으로 감염 상태 정보를 생성하는 장치 및 방법 10-2022-0134365
3 영상 정보를 기반으로 감염 상태 정보를 생성하는 장치 및 방법 PCT/KR2022/095142

논문

1. Sample-to-answer platform for the clinical evaluation of COVID-19 using a deep learning-assisted smartphone-based assay, Nat Commun.2023, 14:2361

자세히 보기

2. Rapid deep learning-assisted predictive diagnostics for point-of-care testing
 

자세히 보기