• 제목/요약/키워드: 부정맥예측

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다변량 시계열 자료를 이용한 부정맥 예측 (Prediction of arrhythmia using multivariate time series data)

  • 이민혜;노호석
    • 응용통계연구
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    • 제32권5호
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    • pp.671-681
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    • 2019
  • 최근에 부정맥 환자가 증가하면서 머신러닝을 이용한 부정맥을 예측하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존의 많은 연구들은 특정한 시점의 RR 간격 데이터에서 추출한 특징변수 다변량 데이터에 기반하여 부정맥을 예측하였다. 본 연구에서는 심장 상태가 시간에 따라 변해가는 패턴도 부정맥 예측에 중요한 정보가 될 수 있다고 생각하여 일정한 시간 간격을 두고 특징변수의 다변량 벡터를 추출하여 쌓음으써 얻어지는 다변량 시계열 데이터로 부정맥을 예측하는 것의 유용성에 대해 살펴보았다. 1-Nearest Neighbor 방법과 그것을 앙상블(ensemble)한 learner를 중심으로 비교했을 경우 시계열의 특징을 고려한 적절한 시계열 거리함수를 선택하여 시계열 정보를 활용한 다변량 시계열 데이터 기반 방법의 분류 성능이 더 좋게 나오는 것을 확인하였다.

R 피크 검출 정확도를 개선한 홀터 심전도 모니터의 개발 (Development of Holter ECG Monitor with Improved ECG R-peak Detection Accuracy)

  • 최정현;강민호;박준호;권기구;배태욱;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • 의료현장에서는 최근 디지털 헬스케어의 중요성이 대두되면서, 다양한 형태의 생체신호 측정 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 생체신호 중 가장 중요한 신호로 심전도를 들 수 있으며, 특히 부정맥 환자에 있어 심전도 신호의 연속 모니터링은 매우 중요하다. 부정맥은 동결절(sinus node), 동빈맥(sinus tachycardia), 심방조기수축(atrial premature beat, APB), 심실세동 (ventricular fibrillation) 등으로 그 발병원에 따른 형태가 다양하며, 발병 이후의 예후가 좋지 않으므로 일상 중 연속 모니터링은 부정맥의 조기 진단과 치료방향 설정에서 매우 중요하다. 부정맥 환자의 심전도 신호는 매우 불안정하며, 부정맥을 자동 검출하기 위한 주요 특징점으로 작용하는 정확한 R-peak 포인트의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 연속 측정하는 홀터 심전도 모니터링 기기와 분석용 소프트웨어를 개발하였으며, 부정맥 데이터베이스를 통해 심전도 신호의 R-peak 효용성을 확인하였다. 향후 연구에서는 다양한 발병원인으로 인한 부정맥의 형태적 구분 및 예측을 위한 알고리즘과 임상 데이터에 근거한 유효성 검증에 관한 추가 연구가 필요하다.

KCNH2 돌연변이 L532P와 N588K가 심실세동에 미치는 영향에 대한 심장의 3 차원 전기생리역학 시뮬레이션 연구

  • 김창현;임기무
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.708-711
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    • 2017
  • 전기적 신호의 이상으로 발생하는 심방 부정맥은 심방세동으로 발전하는 대표적 심장 질환이다. 이러한 원인에는 세포 내 이온 채널의 유전적 결함으로 인한 기전이 알려져 있다. 지속적인 연구로 밝혀진 대표적인 유전적 질환 중 하나로서 KCNH2 유전자 돌연변이가 있다. 본 연구에서는 KCNH2 유전자 돌연변이가 심방부정맥을 유발하는 연관성연구를 기반으로 심실에서의 심장 질환 발현 연관성을 확인하고 심실부정맥과 심실세동 가능성을 예측하였다. 이를 위해 Ten tusscher 세포 모델에 KCNH2 유전자의 N588K, L532P 변이를 적용하여 2차원과 3차원 시뮬레이션을 진행하였다. wild-type(WT)과 mutant-type(MT)의 전기전도 패턴을 비교했다. 그 결과 WT의 전도파형이 일찍 자가소멸(self-termination) 되는 것과 대조적으로 MT는 회귀성 파형이 유지되었다(WT : 3.6초간 유지, MT : 지속적). 따라서 본 연구를 통해 KCNH2 유전자 돌연변이가 심실 조직의 취약성 (Action Potential Duration 감소, WT : 270 ms, N588K : 130 ms, L532P : 100 ms)을 증가시켜 부정맥의 요인이 됨을 확인하였다.

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사이버물리시스템 응용사례: 지능형 원격심전도 모니터링

  • 박주영;이구연;강경태
    • 정보와 통신
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    • 제30권10호
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    • pp.70-78
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    • 2013
  • 최근 고령화 사회로 진입함에 따라 건강 상태 상시 모니터링에 대한 관심이 높아졌으며, 이에 편승하여 부정맥을 탐지하는 기법에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 원격심전도 모니터링을 통해 병원 방문 없이도 진료 및 진단이 가능해 질 것으로 예측된다. 이러한 원격심전도 모니터링은 사이버물리시스템의 대표적인 응용사례에 해당된다. 본 고를 통해 우리는 원격심전도 모니터링 응용 사례를 물리시스템과 사이버시스템의 상호작용 관점에서 살펴보고, 이를 통하여 효율적인 시스템 설계 방안에 대하여 논한다.

급성 심근 경색후 관상 동맥 우회술의 조기 적용 (Early Surgical Revascularization for Acute Myocardial Infarction)

  • 지현근;이원용
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권11호
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    • pp.1077-1082
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    • 1997
  • 1967년 Killip 등은 급성 심근 경색의 내과적 치료 결과 27%의 높은 사망률을 발표하였으며 급성 심근경색은 내과적 치료만으로는 사망를이 10%에 달하는 질환으로서 특히 급성 심근경색후 협심증의 경우 이것이 심실성 부정 맥이나 심근경색의 확대 및 좌심실 기능 부전의 전조증상인 경우가 많으며 따라서 적극적인 치료가 필요하다 하겠다. 그러나 과거에는 심근경색환자에 대한 수술 사망률이 높아 심근경색 후 조기에 수술하는 것을 회피하는 경향이 있었으나 최근 심근보호벌 및 수술 수기의 발달로 좋은 성적이 발표되고 있다. 한림대학교 강동성심병원에서는 1994년 6월부터 1996년 10월까지 내원한 급성 심근 경색 환자중 19명을 대상으로 급성 심근경색후 1개월 이내에 조기 관상동맥 우회술을 실시하였다. 환자는 남자가 14명, 여자가 5 명이었으며 이들의 평균 연령은 60.6세였다. 급성 심근 경색후 관상동맥 우회술까지의 기간은 8시간부터 24 일까지로 평균 10.6일이었다. 심근 경색은 전층 경색이 11명, 심내막하 경색이 8 명이었다. 한편 경색 부위는 하벽부가 11예, 전벽 및 중격 부위가 8 예였다. 수술중 원위부 문합은 모두 대동맥을 차단한 후 쳬璿臼느만\ulcorner심근보호는 온혈 심정저택과 냉혈 심정지액을 병행하여 시행하였다. 평균 대동맥 차단시간은 101.7분이었으며 체외순환시간은 225.6분이었으며 환자당 평균 3.6 개의 원위부 문합을 시행하였다. 수술전 IABP를 삽입한 경우는 3예였으며 수술중에는 심폐기 이탈 을 위해서 4명에게 IABP를 사용하였다. 1명의 환자가 수술후 21일째 급작스러운 폐렴 및 호흡부전으로 사망하여 사망률은 5.3%(1/19)였다. 수술후 합병증은 수술주기 심근 경색이 2례, 상심실성 부정맥이 2예있었으며 심실성 부정맥과 폐렴이 각 1례였다. 심실성 부정맥을 보인 환자가 술후 77일째 사망하여 말기 사망률은 5.5%(1/18)이었다. 수술후 추적 기간은 평균 13.4개월로 모두 외래에서 추적 진료 중이며 2년 생존율은 89.5%로 예측되었다. 수술후 사망과 관련된 위험요소로서는 수술전 심박출 계수가 30% 이하인 경우와 수술중 인공 심폐기의 이탈을 위하여 IABP(intra-aortic balloon pump, 대동맥내 풍선 펌프)를 사용한 경우 통계학적 의미를 찾을 수 있었다. 결론적으로 진행성 심근 경색 환자들이나, 지속적인 협심증 또는 심각한 관상동맥 경화증이 의 경우 급성 심근 경색이 발생\ulcorner 직후라도 술전 심박출 계수가 30% 이상 유지될 수 있는 심장 있는 환자에서 선택수술 (elective coronary artery bypass graft)에 비하여 특별한 위험 요소의 증가 관상 동맥 우회술을 적용하여 좋은 결과를 얻을 수 있었으며 이들에 대한 장기 추적이 릴요할 된다.

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시간-주파수 공간 분석법을 이용한 심실세동의 자동 검출에 관한 연구 (Detection of Ventricular Fibrillation using Time-Frequency Analysis)

  • 이승하;황성오;윤영로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.561-571
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    • 1999
  • 심실세동은 환자의 생명을 위협하는 가장 치명적인 부정맥으로서, 심실세동의 발견즉시 특별한 조치를 취하지 못할 경우 환자는 급사한다. 심실세동을 정지시키는 유일한 방법은 전기적 제세동이며 이는 환자의 심장 부위에 전기적 에너지를 가해 정상 심장 리듬을 되찾도록 하는 방법이다. 심실세동의 발생은 예측할 수 없고, 이를 진단하기 위한 심전도 교육을 모든 의료인에게 할 수 없으므로 심전도를 자동 분석하여 심실세동을 조기에 검출하는 자동 분석장치의 개발은 심실세동에 의한 급사를 줄이는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 교차간섭성분의 제거 능력이 뛰어나며 쉽게 구사할 수 있는 Choi-Williams distriguteion (CWD) 방법을 이용하여 급사를 초래할 수 있는 심실세동을 자동 검출하는 알고리즘을 개발하였다. 그리고 개발된 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 본 논문에서는 두 그룹의 심실세동 데이터를 사용하였다. 검출 알고리즘은 심실세동의 시간 및 주파수 특성을 일곱가지 조건들에 대한 만족 여부를 이용하여 심실세동을 판정하였고, 실험의 민감도와 선택도는 각각 92.1%, 97 .2% 이다.

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ECG 신호에 기반한 효과적인 알고리즘의 연구 (A study on an effective algorithms based on ECG signal)

  • 이현주;신동일;신동규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(C)
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    • pp.230-234
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    • 2010
  • 심전도는 가장 일반화되어 있는 생체신호의 하나이다. 심전도를 측정하여 심장병의 유무와 여러 질환들을 예측하고 예방할 수 있다. 심전도 신호를 추출 하는 방법에는 여러 방법이 있는데, 본 논문에서 활용한 두 논문은 계층적인 분류로 HOS, HBF, HMH 세 방법으로 실험을 하였고, 적응가변형 윈도우를 이용한 R파 추출을 실행하였다. 두 논문은 공통적으로 MIT-BIH Arrhythmias Database(MIT-BIT 부정맥 데이터베이스)를 데이터로 실험 하였으며, 알고리즘으로는 SVM, Cross-Validation등을 사용하였다. 마지막으로 두 논문의 실험결과를 바탕으로 정확도를 높일 수 있는 효과적인 알고리즘 연구를 제안하였다.

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급성 심장사와 관련된 구조적 심질환의 전산화단층촬영과 자기공명영상 소견 (CT and MR Imaging Findings of Structural Heart Diseases Associated with Sudden Cardiac Death)

  • 이종선;고성민;문희정;안지현;김현중;차승환
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권5호
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    • pp.1163-1185
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    • 2021
  • 급성 심장사는 증상이 시작된 후 한 시간 이내에 발생하는 심장 원인으로 인한 사망이다. 급성 심장사의 원인은 주로 부정맥이지만 동반할 수 있는 기저 심질환들을 사전에 진단하는 것은 장기적 위험을 예측하는 데 중요하다. 심장 CT와 심장 MR은 구조적 심질환을 진단하고 평가하는데 중요한 정보를 제공하여 급성 심장사의 위험을 예측하고 대비할 수 있게 한다. 따라서 임상적으로 중요한 급성 심장사의 위험을 증가시키는 다양한 원인과 영상 소견의 중요성에 대하여 중점적으로 살펴보고자 한다.

만성 심방세동에 대한 Cox-maze III 수술의 임상경험 (An Experience of Cox-maze III Procedure for Chronic Atrial Fibrillation)

  • 김삼현;박이태;서필원;박성식;류재욱;최창휴;김명아;이명용;김영권
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권7호
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    • pp.668-673
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    • 1998
  • 최근 수년간에 Maze 수술은 만성 심방세동의 가장 효과적인 치료법이 되었다. 그러나 승모판질환 등 타 심질환의 수술에 병행하여 시행할 때 대동맥 차단시간의 연장, 술후 과다출혈 가능성, 그리고 술후 제세동 결과예측의 불확실성 등, 다소의 우려가 있는 것이 사실이다. 단국대학교 흉부외과에서는 1996년 9월부터 1997년 8월까지 6례에서 Cox-maze III 수술을 시행하여 양호한 결과를 얻었기에 초기 성적을 보고한다. 남녀 각각 3명으로 환자의 연령은 평균 49.6세이었다. 심방세동을 동반한 심질환은 승모판협착 또는 협착 및 폐쇄부전의 승모판질환 4례, 승모판과 대동맥판의 협착 및 폐쇄부전 1례, 관상동맥 협착 1례로서, 수술은 Cox-maze III 술식과 동시에 개방성 승모판교련절개술 3례, 승모판대치술 1례, 대동맥판 및 승모판대치술 1례, 그리고 관상동맥우회술 1례를 시행하였다. 대동맥 차단시간은 122~233분(평균 182.4), 체외순환시간은 202~346분(평균 273.8)으로 비교적 길었으나 술후 심장회복은 순조로우며 술후 출혈로인한 재개흉예는 없었다. 술후 전 예에서 수술직후 또는 술후 2~20일 사이에 동율동으로 전환되었으며 그 기간사이에 일시적인 상심실성 부정맥이 나타나기도 하였으나 약제에 잘 치료되었다. 추적검사상 모든 예가 동율동의 심전도 소견을 보였으며 심초음파검사상 우심방의 수축은 전 예에서, 좌심방의 수축은 가장 최근에 수술한 1례를 제외하고는 모든 예에서 확인되었다. 이상의 경험으로 Cox-maze III 술식은 큰 추가 수술위험성없이 시행될 수 있었으며 만성 심방세동의 제세동에 효과적이었다.

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단열체계 및 수리전도도의 해석신뢰도 향상을 위한 평가방법 연구 (The Study on the Confidence Building for Evaluation Methods of a Fracture System and Its Hydraulic Conductivity)

  • 조성일;김천수;배대석;김경수;송무영
    • 지질공학
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    • 제15권2호
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    • pp.213-227
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    • 2005
  • 본 연구는 지하시험시설을 이용한 수리 지질환경 연구의 대안으로, 지하유류저장시설 건설과정 중 조사된 자료를 이용하여 지표조사단계에서 예측된 자료와 저장공동 굴착 시 확인된 자료의 대비를 통해 불확실성이 높은 단열 및 수리 인자의 지하분포특성을 해석하여 조사방법의 문제점을 도출하고 보완방안을 모색해 보고자 하였다. 지표조사단계에서 예측된 6개 단열대 중 지하공동 심도에서 그 위치와 방향이 비교적 일치하는 단열대는 WE-1 단 하나로 예측신뢰도는 매우 낮다. 본 연구에서는 지하공동 내 NE-1 단열대의 분포특성을 토대로 지표조사단계에서 BHTV 이미지를 이용한 정량적인 분류기준을 제시하였다. 암반단열은 심 도가 깊어짐에 따라 단열의 주 방향이 바뀌고 길이 및 빈도는 감소하는 경향을 보이고 있다. 조사대상의 경사변화와 조사방향 및 조사규모 등에 따라 오차가 발생될 수 있으므로 조사에 따른 편의 (investigation bias)를 가능한 한 최소화하여야 할 것이다. 지표조사단계에서 수리적 연결성에 대한 해석은 시추공 내에서 주입이나 양수를 통한 지하수체의 교란 시 구간에 따른 수리지질학적 특성파악이 가능한 이중수위측정시설이나 다중패커시스템을 통하여 수위 변화 및 지하수의 지화학특성에 대한 구간별 정밀계측이 요구된다. 수직 및 수평 수벽공에 의해 계측된 공동주변 수리 전도도의 기하평균은 지표조사 시 지표부 파쇄대 및 풍화대 영역을 제외한 평균값보다 약 $2\~3$배 작은 값을 나타내며, 수평수벽공의 기하평균 역시 수직수벽공보다 약 6배정도 작게 나타났다. 수리 전도도 역시 신뢰도 향상을 위해서는 시험공의 경사방향이 편중되지 않도록 조사편의를 최소화하고, 매질의 특성 및 시험목적을 고려하여 시험방법 및 해석식이 적용되어야 할 것으로 판단된다. tazanowskii), 쉬리 (Coreleuciscus splendidus). 새코미꾸리 (Koreocobitis rotundicaudata), 퉁가리 (Liobagrus andersoni) 등 8종이었고, 반대로 영동수계에서 영서수계로 도입된 종은 산천어 (O. masou masou) 1종이었다. 또한 각 지점간 출현종을 근거로 하여 유사거리를 측정하여 집괴 분석을 실시한 결과 크게 4집단으로 나누어 졌으며 특히 몇몇 지점에서 지리적인 분포보다는 인위적 분포양상에 의한 어류교란이 발견되었다. 수술합병증으로 수술 전후의 심근경색증 9예$(5.8\%)$, 저심박출증 17예$(11\%)$, 부정맥 30예$(19.5\%)$등이었다. 결론: 국립의료원 흉부외과에서는 관상동맥 우회술을 시작한 이래 수술경험의 축적, 비체외순환하 관상동맥 우회술의 도입, 내흉동맥 및 요골동맥으로의 이식편 이용 변화에 따라 수술성적이 향상되었음을 알 수 있으며, 향후 더 많은 임상경험의 축적 및 장기 추적 관찰이 필요하다고 사료된다.보였으며, 난중, 난황색, 난백고 및 Haugh unit는 처리 간 차이(p>0.05)가 없었다.이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은