당뇨병환자의 주요 사망원인은 동맥경화성 관상동맥질환이다. 당뇨를 가지고 있으면 협심증 심근경색 등과 같은 심장질환에 걸릴 위험이 더욱 증가해, 재발 및 사망률이 높아진다. 사망원인의 가장 많은 부분을 차지할 만큼 매우 위험한 질환이지만 대부분의 당뇨병환자가 심장질환에 관해 부주의한 경우가 많고 심각하게 생각하지 않고 있다.
심장질환과 뇌일혈은 미국에서의 중요한 사망원이다. 관상동맥질환의 위험인자들 - 가족력, 고혈압, 당뇨병, 지질대사 이상, 흡현 - 은 단지 이 질환의 일부분 만을 설명할 수 있다. 스트레스 또는 작업장이나 대기중에 존재하는 독성물질의 노출과 같은 인자들은, 그것의 위험정도에 대해서는 확실히 알려지지 않지만, 심장질환의 유발인자라고 생각된다. 이 장은 작업장내에 존재하는 여러가지 독성물질로 인한 심장혈관질환에 대하여 서술하였다.
본 논문에서는 심장질환의 진단 알고리즘의 개발에 있어서 필수적으로 요구되는 심장질환별 ECG 데이터의 수집에 관하여 기술한다. 또한, 진단 알고리즘을 개발하기 위한 전단계로서 심전도 신호에서 각 특징들을 검출하는 알고리즘에 관하여 설명하고, 이를 MITDB와 수집한 ECG 신호에 적용한 결과를 보인다. QRS-complex의 검출은 99% 이상의 정확도를 보이나, P-wave와 T-wave의 검출에서는 아직까지 보완할 점이 많은 것으로 나타난다. 심장질환별 12-채널 ECG 데이터베이스의 구축은 보다 정확하고 현실적인 진단 알고리즘을 개발하는 데 크게 기여할 것으로 기대한다.
수도관을 오래 세월 사용하다보면 파이프에 녹이슬고 물때가 끼면서 막히게 되고 결국에는 터지는 사태까지 발생하게 된다. 사람의 혈관도 마찬가지로 시간이 지날수록 이물질이 침착하면서 점차 좁아져 문제를 발생시킨다. 특히 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막히면 협심증이나 심근경색증 등의 심장질환이 발병한다.
소아의 심장질환을 진단하는데 필수적인 진단도구로 자리를 잡아가고 있는 심초유파 검사는 신속한 확진과 그 방법의 비침습성으로 인하여, 소아 심장 클리닉에 심장질환 검사에 대한 의뢰가 증가되고 있는 실정이다. 그러나 심장질환이 의심되어 소아 심장 클리닉에 진단을 위하여 의뢰된 환아들에 대한 자료의 분석이 거의 없는 상태이므로, 심장질환의 진단을 위해 의뢰된 환아들의 특생에 대한 기초자료로 활용하고자 이들에 대한 자료를 비교 분석하였다. 대상 및 방법으로는 1998년 10월 1일부터 1999년 7월 10일까지 심장 질환이 의심되어 소아 심장 클리닉에 심장 검사를 위하여 의뢰되어 심초음파 검사를 시행한 428명을 대상으로 하였다. 이들 환아들의 자세한 병력, 흉부 방사선 검사, 심전도 검사의 결과와 필요한 경우에 추가 시행한 운동 부하 심전도, 24시간 심전도 및 심혈관조영술의 결과를 병력지를 이용한 후향적 조사룰 하였다. 의뢰 당시 환아의 성별 및 연령별 분포는 남아가 261례(61.0%), 여아가 167례(39.0%)로 남녀 비는 1.6:1이였으며, 1세 미만이 268례로 의뢰된 전체 환아 중 62.6%를 차지하였다. 의뢰된 이유로는 심잡음이 248례(57.9%)로 가장 많았으며 그 다음이 발열이 52례(12.1%), 심전도 이상이 43례(10.0%), 청색층이 33례(7.7%) 등의 순이었다. 의뢰 당시 의심된 심장질환 중 선천성 심장질환이 의심되어 의뢰된 경우는 302례(70.6%)였으며, 후천성 심장질환이 의심된 경우는 76례(17.8%), 부정맥이 의심되어 의뢰된 경우는 50례(11.6%) 로 나타나, 선천성 심장질환이 의심되어 의뢰된 경우가 가장 많았다. 의뢰 당시 의심되는 심장 질환별 임상적 양상 비교에서 선천성 심장질환이 의심된 경우는 심잡음이 248례(57.9%)로 가장 많았으며, 후천성 심장 질환이 의심된 경우는 발열이 52례(12.1%), 부정맥으로 의뢰된 경우는 심전도 검사의 이상 소견이 43례(10.0%)로 가장 많았다. 최종 진단 결과 선천성 심장병이 212례로 49,5%이었으며, 후천성 심장병이 59례로 13.9% 이었고, 부정맥이 13례로 3.0%를 차지하였고, 정상인 경우도 144례로 33.6%나 되었다. 결론적으로 신생아기에는 선천성 심장질환이 많았고, 유아기 이후에는 후천성 심장질환과 부정맥이 증가하는 추세를 보였다. 그러나 심초음파검사를 위해 의뢰된 환아 중 144례 (33.6%)가 심초음파검사에서 정상 소견을 나타내었으므로, 심음 청진에 대한 확신보다는 심초음파검사에 대한 의존도가 지나치게 높은 것으로 나타났다. 따라서, 선천성 심장질환의 감별을 위한 올바른 심음 청진에 대한 훈련이 다시 한번 강조되어야 할 것으로 사료된다.
당뇨병은 당뇨병 자체의 문제뿐 아니라 동맥경화성 심장질환(협심증, 심근경색 등) 및 뇌혈관질환(중풍)을 일으키는 중요한 위험인자가 되므로 그 치료가 중요시되고 있다. 동맥경화성 심장질환과 뇌혈관질환은 우리 나라 뿐 아니라 대부분의 산업화된 현대 사회에서 사망의 가장 중요한 원인으로 꼽히는데 당뇨병뿐 아니라 고혈압, 고지혈증, 흡연 등과도 연관된 것으로 잘 알려져 있다.
뇌졸중, 심근경색 등의 심혈관질환은 암과 더불어 우리나라의 주요 사망원인이다. 2002년 통계청이 발표한 2001년 사망원인통계를 보면 인구 10만명 당 암이 123.5명으로 1위, 뇌졸중 등 뇌혈관 질환이 73.8명으로 2위, 심장질환(허혈성 심장질환과 기타 심장질환 포함)이 34.2명으로 3위였다. 이러한 심혈관질환의 예방을 위해서는 평소 뇌혈관질환을 일으킬 수 있는 위험인자들을 잘 관리할 필요가 있다. 사망률이 높은 심혈관질환의 주요 위험요인은 성별, 연령 등 선천적으로 타고나는 고정요인과 흡연, 비만 등 본인의 노력에 따라 생활습관을 바꿔 위험을 낮출 수 있는 변동요인으로 나눌 수 있다. 성별, 연령은 바꿀수 없지만 생활습관은 바꿀 수 있다. 심혈관 질환 예방에 있어서 가장 중요한 것은 기본적인 건강관리 수칙인 금연, 과음하지 않기, 균형있는 올바른 식생활, 규칙적인 운동, 표준체중 유지하기, 정기검진 등이다.특히 심혈관 질환은 채소류와 식물성 단백질, 식물성 지방 등을 위주로 한 식이요법이 도움을 줄 수 있고 튼튼한 혈관을 가지기 위해서 질 좋은 단백질과 비타민ㆍ무기질을 충분히 섭취해야 하며 콜레스테롤의 배설을 돕기 위해 섬유소가 충분한 식사를 한다. 갑자기 추워진 날씨로 생명을 다투는 뇌졸중이나 협심증, 심근경색 등 심혈관 관련 질병이 발생하기 쉬운 겨울철이다. 행사가 많은 연말에 과음을 삼가며 금연하고, 평소 담백한 한식 위주의 식사, 꾸준한 운동 등으로 건강관리에 힘써서 치명적인 심혈관 질환에 미리미리 대비하도록 한다.
심장의 활동을 기록한 심전도는 심장의 상태에 대한 가치 있는 임상 정보를 제공한다. 지금까지 심전도를 이용한 심장 질환 진단 알고리즘에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으나, 심장 질환에 대한 진단 결과의 부 정확성으로 인해 외국의 진단 알고리즘을 사용하고 있다. 이 논문에서는 원시 심전도 데이터로부터 심장 질환 진단의 파라미터인 ST-segment 추출 방법을 제안한다. ST-segment는 관상동맥질환 예측에 활용되므로 데이터마이닝의 분류기법을 적용하여 질환을 예측한다. 또한 연관규칙 마이닝을 통해 환자들의 임상 데이터로부터 심장 질환자들의 임상적 특징을 예측한다.
본 논문은 support vector machine (SVM)을 사용하여 은닉 마코프 모델 (HMM)과 심잡음 존재 정보를 결합한 새로운 심장질환 분류 방법을 제안한다. 켑스트럼 특징과 HMM 비터비 (Viterbi) 알고리듬을 이용하여 입력 신호를 모든 심장질환 모델에 대하여 상태 단위로 분할하여 상태별로 로그우도 (점수)를 계산한다. 심잡음 신호의 시간적 위치 특성을 이용하기 위하여 입력신호를 두 개의 부대역으로 나누고 부대역별로 프레임 단위의 심잡음 점수를 계산한 다음, 비터비 알고리듬으로부터 구한 상태 분할 정보를 이용하여 상태단위의 심잡음 점수를 구한다. SVM은 모든 심장질환 종류에 대한 상태 단위의 HMM과 심잡음 점수를 입력으로 하여 최종적으로 심장질환을 판정한다. 심장질환 분류 실험결과, 제안한 방법은 기존의 켑스트럼 특징과 HMM 분류기를 이용한 방법에 비하여 20.4 %의 상대적 개선율을 보여준다.
흡연, 당뇨, 비만 및 스트레스 등에 의한 심장 질환이 증가됨에 따라 이로 인한 사망률이 늘어나면서 심장 질환은 현대 사회에서 조기 진단의 필요성을 제시하고 있는 실정이다. 특히 심장 질환에 대한 사람들의 무지와 무관심 때문에 발병율이 급격히 증가하고 있다. 따라서 이와 같은 심장 질환에 대한 사회적 현상을 해결하기 위해 본 논문에서는 동의보감에서 제시하고 있는 심장 상태에 대한 진단 이론을 기반으로 심장 질환의 조기 진단에 필요한 객관적 출력 변수를 설계하였다. 특히 심장 질환에 따른 발음의 부정확성을 입증하기 위해 성대의 진동 변화율을 추출하여 실험 집단간의 비교, 분석을 수행하였다. 이를 위해 본 논문에서는 표준어를 구사하는 성인 남성 중에서 심장 질환을 앓고 있는 환자들과 심장에 이상이 없는 정상인들로 피실험자 집단을 구성하고 이들의 음성을 수집하여 성대 진동의 변화율에 대한 비교, 분석을 통해 심장 질환에 대한 조기 진단 방법을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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