• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.1490-1499
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• 2022

부정맥이란 심장이 불규칙한 리듬이나 비정상적인 심박동수를 갖는 것을 말하며, 뇌졸중, 심정지 등을 유발하거나 사망에도 이를 수 있는 만큼, 조기 진단과 관리가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 심전도 신호의 QRS 특징 추출에 적합한 CNN과 기존 LSTM의 직전 패턴의 수렴 한계를 해결할 수 있는 BLSTM을 연결한 CNN-BLSTM 결합 모델을 이용한 부정맥 분류 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 전처리 과정을 통해 잡음을 제거한 심전도 신호에서 QRS 특징점을 검출하고 단일 비트 세그먼트를 추출하였다. 이때 데이터의 불균형 문제를 해결하기 위해 GAN 오버샘플링 기법을 적용하였다. 이 후 합성곱 계층을 통해 부정맥 신호의 패턴을 정밀하게 추출하도록 구성하고 이를 BLSTM의 입력으로 사용한 후 매개변수를 학습시키고 검증 데이터로 학습 모델을 평가한 후 부정맥 분류의 정확도를 확인하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스를 이용하여 분류의 정확도, 정밀도, 재현율, F1-score를 비교하였다. 성능평가 결과 각각 99.30%, 98.70%, 97.50%, 98.06%로 우수한 분류율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• 생물정신의학
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• 제8권1호
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• pp.20-36
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• 2001

우울증으로 고통받는 많은 환자들에서 보이는 다양항 양상과 다양한 경과를 자주 접하면서 분류를 어떻게 하여야 임상적으로 유용한가 의문을 가지게 된다. 이에 저자들은 우울증의 아형 평가의 필요성과 평가도구들을 문헌을 통하여 고찰하였다. 원래부터 이들이 이질적인 집단으로 구성되어 있는지, 하나의 유전적 소인이 있어 개인에 따라서 병의 진행 시기에 따라서 여러 우울증의 spectrum으로 표현되는 것인지 문제가 제기되어 왔지만, 현재로서는 분명히 알 수 없다. 저자들은 먼저 "우울증 스펙트럼" "양극성 우울과 단극성 우울이 공통의 하나의 유전적 인자를 가지는가" "양극성 스펙트럼 장애"등 강한 주장들이 있어 문헌 고찰을 통해서 알아보았다. 그리고, 최근 생물학적인 연구로부터 나온 세로토닌 관련 우울증 가설을 알아보았다. 이 우울증 가설(SeCA depression)은 조기 모성 분리 혹은 모성 박탈 같은 유년시절의 부정적 경험, 불안, 공격성, co-rtisol 증가, cortisol flattening, DST 양성, 스트레스 사건, CRF 상승, 5HIAA저하 등을 연결하여 우울증의 역동을 쉽게 설명하였고 생물-심리-사회적 접근을 가능하게끔 하는 우울증의 모델이다. 둘째로 고전적인 생물학적 지표 즉 DST, TRH 자극 검사, 및 뇨 MHPG 검사 결과에 따르는 우울증 아형을 구분하고 특징을 살펴보았고 이들의 역사적이고 임상적인 의미를 알아보았다. 그밖에 APOE epsilon 4 allele, 기질-성격이론(Temperament Character Inventory : TCI) 심박동 변이도(heart rate variability : HRV) 같은 요인들을 비롯하여 잘 알려진 증상이나 진단으로 분류된 아형들을 조사하여 임상적인 의미를 찾아보았다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.65-74
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• 2010

본 연구에서는 비행슈팅게임을 플레이하는 피험자의 긴장 또는 이완상태를 자동으로 인식하는 시스템을 제안한다. 기존 연구에서는 피험자에게 자극원을 제시하여 나타난 변화 값을 비교하기 때문에 자동으로 분류하는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 피험자의 상태 변화를 자동으로 분류하여 인식할 수 있도록 비지도학습의 SOM을 적용한다. 긴장과 이완상태의 자동인식을 위한 SOM의 적용은 두 가지 단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 ECG측정 및 분석으로 피험자에게 게임을 플레이하게 한 후 ECG를 측정하여 HRV 분석으로 특징벡터를 추출한다. 두 번째 단계는 SOM 학습 및 인식으로 특징이 추출된 심박신호의 입력벡터들을 SOM으로 학습하여 피험자의 긴장과 이완상태를 분류하여 인식 한다. 실험 결과는 세 가지로 나누어진다. 첫 번째, HRV의 주파수변화와 두 번째 심박신호의 SOM 학습결과를 나타냈다. 세 번째 단계는 SOM학습의 성능을 알기 위해서 매칭율을 분석했다. HRV의 주파수분석의 LF/HF 비율을 1.5 기준으로 SOM의 승자뉴런 거리와 매칭한 결과 평균 72%의 매칭율을 보였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권6호
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• pp.507-516
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• 2008

최근 연구 결과에 따르면 여러가지 질환 중에 심장 질환으로 인한 사망률이 가장 높은 것으로 나타났다. 임상 실습에서 심장 기능은 좌심실을 수동윤곽검출하여 혈류량이나 심박구출률을 계산하여 분석하지만, 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 심장을 촬영한 단축 자기공명영상을 사용하여 자동 좌심실 분할 알고리즘을 제안한다. 코일 위치에 따른 왜곡을 보상하고, 에지 정보를 검출하고 특성에 따라 분류한후에, 영역 확장 기법을 사용하여 좌심실을 분할하였다. 또한 부분 복셀소(voxel)의 영향을 고려하였다. 코넬대학교 IRB의 승인하에 38 명의 심장 자기공명영상을 사용하여 제안한 알고리즘을 수동윤곽검출 및 GE MASS 소프트웨어와 비교하였다. 심장의 이완기와 수축기에 혈류량은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않을 경우 각각 $3.3mL{\pm}5.8$(표준편차)와 $3.2mL{\pm}4.3$, 부분 복셀소 영향을 고려한 경우 각각 $19.1mL{\pm}8.8$와 $10.3mL{\pm}6.1$의 정확도를 보였다. 심박구출률은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우에 대해서 각각 $-1.3%{\pm}2.6$ 와 $-2.1%{\pm}2.4$의 정확도를 보였다. 이를 통해 제안한 알고리즘이 정확하고 정기적인 임상 실습에 유용함을 확인할 수 있다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1995년도 추계학술대회논문집
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• pp.37-37
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• 1995

CNS의 인간공학적 실험 평가 항목중 중요 요소의 하나인 운전원의 인지적 작업부하(정보입력, 의사결정, 및 정서적 부하)를 평가하기 위해 인지적부하를 부과할 수 있는 사건 시나리오 구성방법, 피실험자에 대한 훈련 방법, 실험과 디브리핑을 통한 운전원 행위 및 사건 경위 기록 체계를 개발하였다. 운전원 행위자료 데이타베이스에는 특정 요소행위 시점, 관측행위 분류, 사용된 표시장치, 의사결정내용, 사용된 조종장치, 조종행위분류, 운전원간 의사소통 내용, 정서상태, 표시장치 및 조종장치의 사용편의성 여부 및 불편이유, 주요사건 발생시점에 관한 정보가 기록되었다. 운전중 CNS 운전원에 제시되는 자극의 변화에 수반되는 운전원의 생리적 변화를 측정하여 이로부터 운전원이 받는 정신부하를 측정하는 체계를 개발하였다. 이를 위해 ECG, EEG, 호흡패턴,피부온도, 수평EOG, 수직EOG, 심박률, 및 호흡률의 생리변수에 대한 측정이 이루 어졌으며 각각의 신호를 초당 100개씩 샘플링하여 A/D 변환하고 정신부하 추정 알고리즘을 거쳐 정신부하 여부를 판정하는 점수를 구하였다. 다차원의 정신부하 판정 점수는 OR gate에 의해 통합되어 정신부하 발생시점과 함께 정신부하데이터베이스에 기록되었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.712-714
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• 2017

미병의 예방과 관리의 중요성이 거론되고 있으나, 미병에 대한 분류나 진단을 위한 확고한 근거가 미약한 상황으로서 미병 진단 인자 분류를 위한 생리시스템 모델 개발이 필요한 시점이다. 본 연구의 목적은 개발한 생리학적 모델이 미병 단계를 구별하는데 효과 및 유용성이 있는지를 임상 검증하기 위하여 생리학적 모델 인공지능 시뮬레이션을 개발하고자 함이다. 인공지능 계산은 3층으로 구성된 네트워크를 이용하였으며 각 층은 30개의 neuron들로 구성하였다. 인공지능망의 입력 값은 나이, 수축기 혈압, 이완기 혈압, 심박수 값 (입력 값 4개)이고 출력 값은 혈관 저항값인 Ra이다. 머신러닝 차수를 높이면서 인공지능을 사용하지 않은 생리적 모델로부터 도출된 결과와 인공지능을 통하여 계산된 결과를 비교하였다. 개발된 인공지능계산을 이용한 생리시스템 모델은 대량의 표본집단에서 임상 검증에 기여할 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권12호
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• pp.1337-1341
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• 1996

계명대학교 의과대학 흉부외과학교실에서는 1989년 9월부터 1996년 3월까지 13명의 판막혈전증환자에서 16례의 재수술을 시행하였다. 연령분포는 32세부터 63세까지로 평균연령은 45.2세였으며 남여비는 1:2.3이었다. 판막치 환술후 재수술까지 걸린 기간은 평균 27.8개월이었으며 입원후 수술시까지 걸린 시간은 평균 33.5시간이 있다. 술전 UYHA 기능분류 4도가 12례(75%)였으며 이중 6례가 쇽상태 였다. 재수술은 판막치 환술이 15례, 혈전제거술만 시행한 경우가 1례있었다. 수술사망은 4례(25%)였으며 사망원인은 패혈증이 2례. 저심박출증이 2례였다. 술후 평균 30.3개월 추적조사하였고 술후 UYHA기능분류는 평균 1.2로 양호하였으며 만기 사망례는 없었다. 판막혈전증에 대한 재수술요법은 조기 진단하여 환자상태가 비교적 안정적일때 수술하는 것이 수술사망을 줄이는 방법으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제12권3호
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• pp.222-228
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• 2008

목적 : 게이트심장혈액풀 스캔의 각 단위 영상에서 심실내 방사능치를 측정하여 좌심실의 시간-방사능 곡선을 구하여 심박출계수를 구하고 있다. 이를 위하여 좌심실과 배후방사능 관심영역을 정해야 하는데 올바른 관심영역 설정은 심박출계수의 정확도와 밀접한 관련이 있다. 관찰자에 의한 수동 관심영역을 설정 시 시간이 많이 걸리고 많은 경험을 필요로 하며 주관적인 측면이 포함되어 관찰자간의 오차가 발생하는 이유로 대부분의 컴퓨터에는 자동 및 반자동으로 각 단위영상 내 좌심실 외형을 그릴 수 있는 방법이 있다. 본 연구에서는 자동 관심영역 설정과 수동 관심영역 설정에 따른 좌심실 심박출계수를 비교 분석하여 컴퓨터 자동 관심영역 설정 방법이 수동 관심영역 설정보다 객관적이고 재현성이 높은 방법으로 이용될 수 있는지를 알아보고자 하였다. 실험재료 및 방법 : 항암화학요법 치료 대상 환자 33명을 대상으로 PHILIPS사의 ADAC laboratories, Argus Single head Gamma Camera를 이용하여 영상을 획득하였으며, 사용된 방사성 의약품은 체내 표지법을 이용하여 $^{99m}Tc$-RBC를 사용하였다. 영상획득 조건은 다중 게이트 획득 방식으로 매 R-R간격마다 서로 상응하는 단위 영상을 600초 동안 계수치를 얻어 24개의 단위영상을 획득하였다. 앙와위 자세에서 좌전사위 30~45도, 10~20도의 미측경사(caudal tilt) 조건으로 영상 획득 한 후 방사선사 3명이 각각 1회씩 컴퓨터 자동관심영역 설정 모드와 수동 관심영역 설정 모드를 이용하여 좌심실의 심박출계수를 구하여 비교 분석하였다. 결과 : 컴퓨터 자동 관심영역 설정과 수동 관심영역 설정 방법에서의 좌심실 심박출계수 평균은 각각 $65.8{\pm}5.9%$와 $71.4{\pm}12.4%$였다. 두 평균 간의 차이는 $5.5{\pm}9.9%$로 두 관심영역 설정 방법 간의 유의한 차이가 있었다(p=0.003). 또한 관찰자간의 신뢰도 검정에서는 수동 관심영역 설정 방법으로 분석하였을 때 보다 자동 관심영역 설정 방법이 관찰자간 일관성이 높은 것으로 나타났다($\gamma^{MROI}=0.793$, Cronbach's $\alpha$ $M^{ROI}=0.911$ Vs $\gamma^{AROI}=0.964$, Cronbach's $\alpha^{AROI}=0.986$). 영상분류에 따른 분석에서는 최적 중격상에서 두 관심영역 방법에 따른 좌심실 심박출계수는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(${\Delta}LVEF^{BSV}=0.7{\pm}2.3%$, p=0.233), 좌심실 분리가 잘 안 된 영상에서는 좌심실 심박출계수가 자동 관심영역 설정방법에서 더 높게 나타나는 차이를 보였다(${\Delta}LVEF=10.9{\pm}11.4%$, p=0.001). 또한 신뢰도 검정에서는 두 관심영역 설정 방법 모두 좌심실 분리가 잘 안 된 영상보다 최적 중격상에서 일관성이 높게 나타났다(수동 관심영역 설정 방법 $\gamma^{BSV}=0.836$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.936$ Vs $\gamma=0.748$, Cronbach's $\alpha=0.888$ / 자동 관심영역 설정 방법 $\gamma^{BSV}=0.939$, Cronbach's $\alpha^{BSV}=0.978$ Vs $\gamma=0.948$, Cronbach's $\alpha=0.981$). 결론 : 최적 중격상을 획득하여 분석한다면 수동과 자동 관심영역 설정 방법 따른 좌심실 심박출계수가 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 수동과 자동 관심영역 설정 방법에 대한 일관성을 비교하였을 때 자동 관심영역 설정 방법에서 높은 일관성을 나타냈다. 결국 영상획득 시 좌심실 최적 중격상의 좌전 사위상을 획득하여 관심영역을 설정한다면 수동 관심영역 설정 방법보다 자동 관심영역 설정 방법이 객관적이고, 재현성이 높은 방법으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권12호
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• pp.1205-1213
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• 1997

가톨릭대학교 의과대학 부속 성바오로 병원에서 1996년 1월부터 7월까지 개심술시 경식도심초음파를 이용하여 수술 중 관찰한 61명의 증례를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 61명의 환자 중 질병 분류는 심장 판막 질환 25명, 관상동맥 질환 22명, 선천성 심질환 13명, 심장 판막 질환과 관상동맥 질환이 병발한 경우가 1명 이었다. 1. 경식도심초음파를 이용하여 선천성 심질환 1예(심실중격결손증 재수술)와 대동맥 판막 치환술을 시행한 환자 1예에서 일차 심정지에 의한 수술 후 잔존 단락과 판막 주위 누출이 확인되어 재심정지를 유도하여 수술을 완료하였다 2. 공기색전증의 발생을 전 예에서 방지할 수 있었다. 3. 경식도심초음파로 측정한 심박출량과 온도희석법으로 측정한 심박출량은 통계학적으로 의미있는 상관관계를 보여 경식도 초음파를 이용한 심박출량 감시가 의미 있음을 시사하였다(Linear regression analysis, p<0.001). 4. 관상동맥우회로술을 시행한 23명의 환자에서 수술 중 경식도 초음파도상 이상 벽운동을 보이는 분절의 도부타민 투여 전후와 관상동맥우회로술 후의 반응을 비교 관찰하였다. 저 용량 도부타민 검사는 통계적으 \ulcorner유의하였다(민감도 76%, 특이도 94.7%, 양성 예측율 95%, 음성 예측율 75%).

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권1호
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• pp.103-112
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• 2018

본 논문에서는 감정에 따라 변화하는 혈류량을 측정하는 PPG 센서를 사용하여 감정을 인식하는 방법을 제안한다. 기존의 PPG 신호로부터 전력스펙트럼밀도(PSD; Power Spectrum Density)를 통해 주파수 영역에서 긍정적인 감정과 부정적인 감정을 판단하는 방법을 활용한다. 제임스 러셀의 이차원 원형 모델에 기반을 두어 감정을 기쁨, 슬픔, 짜증, 평온으로 분류하여 주파수 영역에 따른 에너지의 크기와의 연관성을 살펴본다. 본 연구는 웨어러블 디바이스에서 사용되는 동일한 PPG 센서를 사용하여 상위 네 종류의 감정을 영상 실험을 통해 주파수 영역에서 측정하였다는 것에 의의가 있다. 설문 조사를 통해 정확도와 개인에 따른 몰입 정도와 감정 변화 및 영상에 대한 바이오피드백을 수집하였다. 제안하는 방법은 앞으로 PPG 센서를 사용하는 상용화된 웨어러블 디바이스와 기존에 사용하는 스마트폰의 상황정보와 융합되어 모바일 어플리케이션 예측 서비스 등 다양한 개발이 될 것으로 기대된다.