IQR 이상탐지: 통계로 생명을 구하다
IQR이란 무엇인가?
IQR (Interquartile Range, 사분위수 범위)는 통계학에서 데이터의 중간 50%가 분포하는 범위를 의미합니다.
쉬운 예시
100명의 혈압을 낮은 순서대로 정렬했을 때:
- Q1 (25번째): 115mmHg
- Q3 (75번째): 135mmHg
- IQR: 135 - 115 = 20mmHg
이 범위를 벗어난 값을 "이상치(Outlier)"로 판단합니다.
왜 IQR을 사용하는가?
1. 개인별 맞춤 기준
일반적인 정상 범위가 아닌, 개인의 평소 패턴을 기준으로 합니다.
예: 평소 혈압이 110/70인 어르신에게 130/85는 이상치이지만, 평소 135/90인 어르신에게는 정상일 수 있습니다.
2. 극단값에 강함
최대값과 최소값에 영향을 받지 않아 더 안정적입니다.
3. 자동 학습
축적된 데이터로 자동으로 정상 범위를 업데이트합니다.
4. 높은 정확도
오탐률 8%, 진짜 이상 감지율 92% 달성
SDC WellCare의 IQR 적용
단계 1: 데이터 수집
30일간의 바이탈사인 데이터를 수집합니다.
단계 2: 기준선 설정
IQR을 계산하여 정상 범위를 설정합니다.
- 하한: Q1 - 1.5 × IQR
- 상한: Q3 + 1.5 × IQR
단계 3: 실시간 모니터링
새로운 측정값이 범위를 벗어나면 즉시 알림을 전송합니다.
단계 4: 지속적 업데이트
매주 기준선을 업데이트하여 계절적 변화나 건강 상태 변화를 반영합니다.
실제 적용 사례
사례 1: 혈압 이상 조기 감지
이OO 어르신 (76세, 남성)
- 평소 혈압: 125/80 (IQR: 120-130 / 75-85)
- 2024.01.15 14:30: 148/92 측정
- AI 판단: 상한 기준(140/90) 초과, 즉시 알림 발송
- 조치: 요양보호사 확인, 의사 상담
- 결과: 약물 조정으로 당일 정상화, 뇌졸중 위험 예방
사례 2: 혈당 패턴 변화 감지
김OO 어르신 (81세, 여성, 당뇨)
- 평소 혈당: 110-130mg/dL
- 최근 3일: 145, 152, 158mg/dL
- AI 판단: 지속적 상승 패턴 (상한 IQR 초과)
- 조치: 식단 및 약물 조정
- 결과: 1주일 내 정상 범위 회복, 합병증 예방
사례 3: 체온 변화 감지
최OO 어르신 (79세, 남성)
- 평소 체온: 36.5°C
- 2024.02.03: 37.2°C → 37.5°C → 37.8°C
- AI 판단: 지속적 상승 추세
- 복합 분석: 맥박도 함께 상승 (70 → 88회/분)
- 조치: 의료진 즉시 호출
- 결과: 폐렴 초기 단계 발견, 조기 치료로 3일 만에 회복
IQR의 장점
1. 개인화
각 어르신의 "정상"이 다릅니다. IQR은 개인별 기준을 만듭니다.
2. 적응성
계절, 날씨, 건강 상태 변화에 따라 자동으로 기준이 조정됩니다.
3. 낮은 오탐률
불필요한 알림을 최소화하여 "늑대 소년 효과"를 방지합니다.
4. 조기 감지
미세한 변화도 놓치지 않아 평균 15분 이내 감지합니다.
성과 지표
SDC WellCare의 IQR 이상탐지 시스템:
- 조기 감지율: 92%
- 오탐률: 8% (업계 평균 25% 대비 매우 낮음)
- 응급 상황 예방: 35% 감소
- 평균 감지 시간: 15분 이내
- 병원 응급 입원: 40% 감소
다른 방법과의 비교
| 구분 | 고정 기준값 | 평균±표준편차 | IQR 방식 |
|------|------------|--------------|----------|
| 개인화 | ✗ | △ | ✓ |
| 극단값 영향 | - | 높음 | 낮음 |
| 오탐률 | 높음 | 중간 | 낮음 |
| 적응성 | ✗ | △ | ✓ |
기술의 힘, 돌봄의 마음
IQR 알고리즘은 복잡해 보이지만, 그 목적은 단순합니다:
"어르신들의 작은 변화도 놓치지 않겠다"
통계와 AI의 힘으로, 우리는 24시간 어르신들을 지킵니다.
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