• 제목/요약/키워드: 질환예측

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복합 질환 관련 SNP 상호작용 예측을 위한 국소탐색 알고리즘 (A local search algorithm for predicting epistatic interactions of SNPs)

  • 홍원표;위규범
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1395-1398
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    • 2010
  • 최근 GWAS(Genome-wide association study)로 인해 수십만 개의 SNP들이 사용 가능하게 되었다. 그러나 SNP 정보의 양이 방대하여 모든 SNP 조합을 검토하는 방식은 계산 비용이 클 뿐 아니라 오버피팅의 위험이 따른다. 본 논문에서는 필터링 기반 알고리즘인 SNPHarvester의 속도를 개선하고 평가함수를 상호정보량으로 대체하여 실험한다. 기존 SNPHarvester와 비교해 속도면에서 50%가 향상되었고 평가함수 면에서는 기존 SNPHarvester와 동일한 성능을 보였다.

Cepstrum 방법과 신경회로망을 이용한 정상, 양성종양, 악성종양 상태의 식별에 관한 연구 (On the Classification of Normal, Benign, Malignant Speech Using Neural Network and Cepstral Method)

  • 조철우
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.399-402
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    • 1998
  • 본 논문에서는 환자의 음성을 정상, 양성종양, 악성종양으로 분류하는 실험을 켑스트럼 파라미터를 통한 음원분리와 신경회로망을 이용하여 수행하고 그 결과를 보고한다. 기존의 장애음성 데이터베이스에는 정상음성과 양성종양의 경우만 수록되어 있었고 외국의 환자들을 대상으로 한 경우만 있었기 때문에 국내의 환자들에게 직접 적용할 경우 어떠한 결과가 나올지 예측하기가 어려웠다. 최근 부산대학교 이비인후과팀에서 수집한 국내의 정상, 양성, 악성종양의 경우에 대한 데이터베이스를 분석하고 신경회로망에 의해 분류함으로써 사람의 음성신호만에 의한 후두질환이 식별이 가능하였다. 본 실험에서는 식별 파라미터로 음성신호의 선형예측오차신호에 관한 켑스트럼으로부터 음원비인 HNRR을 구하여 Jitter, Shimmer와 함께 사용하였다. 신경회로망은 입, 출력 층과 한 개의 은닉층을 갖는 다층신경망을 이용하였으며, 식별은 두단계로 나누어 정상과 비정상을 분류한 후 다시 비정상을 양성과 악성으로 분류하였다[1].

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생물정보학기반 치쿤구니아 바이러스 항원결정부위의 예측 (Prediction of Epitope for Chikungunya Virus based on Bioinformatics)

  • 이지후;김학용
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.55-56
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    • 2014
  • 치쿤구니아열은 치쿤구니아 바이러스(chikungu- nya virus)에 감염된 매개 모기(열대숲모기 및 흰줄숲모기)에 물려 감염되는 급성 열성 질환으로 잠복기가 짧고 치료제가 없기 때문에 조기 진단이 매우 중요한 급성전염병이다. 아열대기후로 진입하는 우리나라에서도 흰줄숲모기가 자주 발견되기 때문에 이 질병으로부터 결코 자유롭지가 않다. 치쿤구니아 바이러스 감염을 진단하기 위한 진단키트를 개발하기 위해 먼저 타깃 유전자 부위 선정이 매우 중요하다. 본 연구에서는 생명정보학을 기반으로 이 바이러스 만을 검출할 수 있는 epitope를 예측하고자 한다. 이 바이러스의 capsid 유전자를 찾고 유사한 바이러스의 유전자들과 multiple alignment를 수행하여 이 바이러스만이 가지고 있는 독특한 부위를 추출하였다. 이후 ProtScale Tool 프로그램으로 선택한 단백질의 친수성(hydrophilicity), 접근성(accessi- bility), 유연성(flexibility), 회전(${\beta}$-turns) 등의 특성을 모두 만족하는 부위를 선별하여 진단키트 제작을 위한 epitope를 제시하고자 한다.

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Decision Tree와 SNP정보를 이용한 간경화 환자의 감수성 예측 (Pridict of Liver cirrhosis susceptibility using Decision tree with SNP)

  • 김동회;엄상용;조성원;함기백;김진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.63-66
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    • 2006
  • 본 논문에서는 SNP데이터를 이용하여 간경화에 대한 감수성을 예측하기 위해 의사결정 트리를 이용하였다. 데이터는 간경화 환자와 정상환자 총 116명의 데이터를 사용하였으며, Feature 값으로는 간질환과 밀접한 연관성을 갖는 28개의 SNP데이터를 사용하였다. 실험방법은 각각의 SNP에 대하여 의사결정트리로 분류율을 측정한 후 가장 높은 분류율을 가지는 SNP부터 조합해 나가는 방식으로 C4.5 의사결정트리를 이용 leave-one-out cross validation으로 간경화와 정상을 구분하는 정확도를 측정하였다. 실험결과 간 질환 관련 SNP중 IL1RN-S130S, IRNGR2-Q64R, IL-10(-592), IL1B_S35S 4개의 SNP조합에서 65.52%의 정확도를 얻을 수 있었다.

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응급의료센터에 내원한 비외상성 흉통환자의 임상 양상 (Clinical Presentation of the Patients with Non-traumatic Chest Pain in Emergency Department)

  • 정준영;이삼범;도병수;박종선;신동구;김영조
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제16권2호
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    • pp.283-295
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    • 1999
  • 1997년 1월 1일부터 12월 31일까지 영남대학교 의과대학 부속병원 응급의료센터에 내원한 비외상성 흉통 환자에 대한 임상적 연구를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 응급의료센터를 내원한 총환자 25,583명 중 비외상성 흉통을 주소로 내원한 경우는 488례였으며 남녀비는 1.9:1로 남자에게서 많이 발생하는 것으로 조사되었다. 흉통의 원인별 분류를 보면 심인성인 경우가 320례(65.6%)로 가장 많이 발생하였으며 심인성의 경우를 다시 나누어 보면 협심증이 140례(28.7%), 심근경색증이 128례(26.2%)였다. 흉통의 발생시간별 비교에서 심인성군이 비심인성군에 비해 오전에 더 많이 발생하는 것으로 나타났다(p<0.05). 내원 시간별 비교에서는 6시간내 도착한 경우가 심인성에서 60.0%, 비심인성에서 45.2%로 가장 많았으며, 6시간 이후에 도착한 경우는 심인성 40.0%, 비심인성 54.8%였다. 평균 소요시간은 비심인성군에서 $1,848.9{\pm}4,384.6$분, 심인성군에서 $1,454.5{\pm}3,219.1$분, 심근경색증군에서 $1,230{\pm}2780.6$분으로 심인성군, 심근경색증 환자군에서 소요시간이 짧은 것으로 나타났다. 흉통의 양상은 쥐어짜는 듯한 양상이 256(52.5%)례로 가장 많았고, 다음이 둔한 양상의 순으로 나타났으며, 심인성의 경우 쥐어짜는 듯한 양상이, 비심인성의 경우 둔한 양상이 가장 많이 나타났다. 연관된 증상의 경우, 호흡 곤란이 가장 많았으며, 증상의 평균개수는 비심인성군에서 $1.1{\pm}0.9$개, 심인성군에서 $1.4{\pm}1.1$개, 심근경색증군에서 $1.7{\pm}1.1$개로 나타나 심근경색증의 연관 개수가 의의있게 많았다(p<0.05). 심효소 검사에서 troponin-T rapid assay의 심근경색증 진단에 대한 민감도(sensitivity)는 59.2%, 특이도(specificity)가 95.0%, 양성 예측도86.0%, 음성 예측도 81.9%였으며. CK-MB 검사는 민감도 46.4%, 특이도 95.4%, 양성 예측도 84.1%, 음성 예측도 77.1%였으며 myoglobin 검사는 민감도 45.1%, 특이도 92.1%, 양성 예측도 74.3%, 음성 예측도 76.7%로 나타났다. 급성심근경색증군을 대상으로 한 경우 모두 90% 이상에서 시행되었으나 민감도는 45-59%에 불과했지만 심전도 검사의 경우 민감도가 96.1%로 나타났다. 입원율은 심인성군에서 229례(71.6%)로 비심인성군의 85례(50.6%)에 비해 높게 나타났으며 전체 응급의료센터의 입원율 35.2%에 비해서도 높았다(p<0.01). 사망률은 심인성군에서 13.8%로 전체 흉통환자의 8.8%보다 더 높았으며 비심인성군의 0.6%에 비해 20배 이상의 높은 수치를 보였다(p<0.01). 심인성군중에서도 특히 심근경색증이 원인인 경우에는 사망률이 28.1%에 달했다. 결론적으로 비외상성 흉통을 호소하는 환자의 경우 심인성 질환에 의한 경우가 가장 많고 이중 허혈성 심질환이나 심근경색증이 그 원인인 경우가 많은 것으로 나타났고, 임상양상을 비교해 볼 때 심인성질환 특히 심근경색증의 경우 연관 증상이 더 많은 것으로 나타났으며 쥐어짜는 듯한 양상이 가장 많았고 사망률 또한 가장 높았다. 그러나 정확한 진단이 되지 못한 상태에서 퇴원되는 경우도 있어 초기에 자세한 병력 청취를 통해 연관증상이 많은 경우 심질환을 의심하고, 심전도 검사를 시행하여 이를 통한 환자의 분류를 통해 조기에 심인성 질환을 감별하고 처치할 수 있는 방법이 모색되어야 할 것이며 특히 흉통진료실과 같은 특수한 제도를 도입함으로써 심근경색증 환자에 대한 집중적인 관리와 아울러 저위험군의 진료에도 좀 더 개선된 결과를 가져올 수 있도록 하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

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한국 성인의 비타민 D와 치주질환의 관계 (Association of Periodontitis with Serum Vitamin D Level among Korean Adults)

  • 김재민;황희진
    • 치위생과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.210-217
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    • 2018
  • 치주질환은 광범위한 만성 염증질환으로 삶의 질, 영양섭취에 큰 영향을 준다. 몇몇의 연구에서 치주질환과 골밀도가 낮은 사람과의 연관성이 보고되고 있으며 비타민 D는 골밀도뿐 아니라 항염증효과도 있기 때문에 치주질환에도 좋은 영향을 줄 것으로 예측된다. 하지만 연구에 따라 다른 결과를 보이고 한국에서는 이에 대한 연구가 부족하므로, 한국인에서 비타민 D와 치주질환의 관계를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 본 연구는 대한민국에서 실시한 국민건강영양조사 2012~2014년의 3개년도 23,626명 중 20세 이상, 비타민 D 혈중농도, 치주질환의 유무가 있는 8,783명을 대상으로 다중선형회귀분석을 시행하여 연령별, 성별 비타민 D 혈중농도와 치주질환이 관계가 있는지 살펴보았다. 치아 상실과 비타민 D의 농도는 음의 상관관계를 가졌다(${\beta}=-0.028$, p=0.008). 또한 대상군 중 50세 이하의 남성에서 비타민 D의 농도가 낮을수록 치주질환의 유병률이 높은 것으로 나타났다(Q1: 1.769 [1.125~2.782], Q2: 1.182 [0.743~1.881], Q3: 0.676 [0.400~1.881]; p=0.001). 비타민 D의 결핍과 치주질환은 진료현장에서 흔히 볼 수 있는 질환이다. 비타민 D의 보충으로 치주질환 및 낙상, 골다공증, 골관절염, 암 등에서 좋은 영향을 미칠 것으로 기대되므로 치주질환이 있는 환자에게는 치주질환의 관리뿐만 아니라 삶의 질 향상을 위해 비타민 D 농도의 일정수준 유지가 도움이 될 수 있겠다. 따라서 본 연구에서와 같이 노인뿐만 아니라 50세 이하 성인남성에서도 연관이 있으므로, 성인에서도 비타민 D 농도의 일정수준 유지에 관심을 가져야 할 것이다.

한국인 폐확산능 정상예측식의 임상적 유용성과 정확성 (Clinical Usefulness and the Accuracy of Korean Reference Equation for Diffusing Capacity)

  • 나승원;박태선;홍윤기;홍상범;심태선;임채만;이상도;고윤석;김우성;김동순;김원동;오연목
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제64권2호
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    • pp.80-86
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    • 2008
  • 연구배경: 폐확산능을 해석하는 데 필요한 정상예측식으로는 한국인을 대상으로 하여 박 등이 개발한 식(박 식)이 있으나 아직 외국 정상예측식을 많이 사용하고 있다. 이에 국내에서 많이 사용하는 외국 정상예측식인 Burrows 식과 박 식의 임상적 유용성과 정확성을 비교하고자 하였다. 방법: 1. 임상적 유용성 연구; 2006년 7월부터 12월까지 6개월간 폐확산능검사를 시행한 환자 중 두 식을 각각 정상예측식으로 적용하였을 때 폐확산능 해석이 다른 276명(대상군 A)을 대상으로 하였다. 대상군 A에게 두 식을 각각 적용하였을 때 폐확산능 해석과 임상적 판단과의 일치도를 비교하여 임상적 유용성을 평가하였다. 2. 간질성폐질환 진단의 정확성 비교; 2001년부터 2006년까지 폐조직검사를 시행하여 확진된 간질성폐질환군과 서울아산병원에서 모집한 정상군을 대상으로 하여 정상예측식으로 두 식을 각각 적용하였을 때 폐확산능 해석의 정확도를 비교하였고, 두 식이 차이가 나는지 맥니머의 카이스퀘어 검정을 하였다. 결과: 1. 임상적 판단과의 일치도 비교; 276명을 임상정보를 토대로 폐확산능을 예측하여 분류한 결과 정상 54명, 감소 220명, 불분명이 2명이었다. 예측식으로 박 식과 Burrows 식을 적용하였을 때 임상적 판단과 일치하는 환자는 각각 78%와 22%이었다(p<0.001). 2. 간질성폐질환 진단의 정확성 비교; 박 식은 민감도 90.1%, 특이도 100%이었고 Burrows 식은 민감도 64.2%, 특이도 100%로 민감도가 통계학적으로 유의하게 박 식이 높았다(p<0.001). 결론: 우리나라 정상예측식인 박 식이 외국 정상예측식인 Burrows 식을 정상예측식으로 적용하는 것보다 임상적 유용성이나 간질성폐질환 진단의 민감도에서 더 우월하였다. 향후 폐확산능검사의 정상예측식으로 박 식을 사용해야 할 것으로 사료된다.

디피리다몰 부하 심근관류 SPECT의 장기예후 예측능 (Long-term Prognostic Value of Dipyridamole Stress Myocardial SPECT)

  • 이동수;천기정;장명진;강원준;정준기;이명묵;이명철;강위창;이영조
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.39-54
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    • 2000
  • 목적: 디피리다몰 부하 심근 관류 SPECT 를 관동맥질환 환자의 예후 예측에 이용하여 장기간 추적하였을 때 정상 심근 SPECT 소견의 비례위험도가 달라지는지를 조사하여 정상 SPECT로 언제까지 예후가 양호하다고 예측할 수 있는지 보았다. 대상 및 방법: 관동맥질환이 의심되어 심근 관류 SPECT를 시행한 환자 1,169명을 대상으로 심장원인 사망이나 심근 경색이 발생한 중한 사건과 관동맥우회로술이나 관동맥성형술을 시행한 경한 사건을 합한 전체 심장사건의 발생률과 예측성능을 분석하였다. 비례위험도의 시간의존성을 분석하는 통계적 방법을 개발하고 적용하여 추적기간에 따른 예측도 차이를 조사하였다. 결과: 다변량 Cox 비례위험도 모델에서 전체 심장 사건을 예측하는데 심근 관류 SPECT의 가역성관류 감소가 독립적인 예후 예측 성능을 보였으며 관동맥조영술 소견에 더하여 부가효용을 나타냈다. 심근 SPECT의 가역성관류감소는 중한 사건을 예측하는 독립적 예측성능을 보였으나 관동맥조영술에 더하여 부가효용을 나타내지는 않았다. SPECT 소견의 비례위험도는 추적기간이 경과하면서 증가하였다. 전체 심장사건을 예측하는 비례위험도가 심근 SPECT 정상군에서 추적기간 말기에 유의하게 달라졌으며(p<0.001) 정상심근 SPECT의 위험률의 변이점은 4.4년이었다. 결론: 심근 SPECT에 나타난 가역성 관류 감소는 전체심장 사건을 예측하는 독립적이고 부가적인 성능을 보였다. 심근 관류 SPECT에서 정상일 때 장기추적 중 4.4년 후에는 예후 예측 위험도가 유의하게 증가하였다.

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베이지안 알고리즘을 이용한 유방암 진단 예측모델 (Prediction Model for Breast Cancer Diagnosis using Baysian Algorithm)

  • 정용규;이연주;원재강
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.175-180
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    • 2012
  • 데이터 마이닝은 특정분야에서만 관심을 갖는 분야가 아니라 현재 우리주변 여러 분야에서 많이 사용되고 응용되고 있다. 수많은 데이터 가운데 숨겨져 있는 유용한 상관관계를 발견하여, 미래에 실행 가능한 정보를 예측하여 추출해 내고 추후에 의사 결정에 이용하는 과정을 말한다. 따라서 데이터를 다양한 관점으로 해석하기 위해 데이터를 변환할 수 있다. 의료분야에서의 예를 들면 간단한 질환도 분석의 결과에서 큰 차이를 발견할 수 있다. 유방암에 관련된 속성들에 대해 베이즈 이론을 적용하여 유방암 발병 확률을 예측한다. 이를 통하여 과거 환자진찰 데이터로 얻은 자료를 적용하여 증거기반의 의료서비스를 제공하며, 또한 진찰결과에 대한 신빙성을 증가시킬 수 있다.

알츠하이머병(Alzheimer's disease)의 신약개발을 위한 5-HT6 serotonin 수용체의 구조 예측 및 리간드 다킹(docking) 연구

  • 김현경;조은성
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.46-53
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    • 2017
  • 알츠하이머병은 치매를 유발하는 가장 주된 원인 질환으로 환자들은 인지장애를 겪게 된다. 현재 치료약으로 사용되는 약으로는 acetylcholinesterase 저해재가 있지만 이 약들의 효과는 미비하다. 그래서 인지기능에 영향을 미친다고 알려진 신경전달물질인 GABA, Glutamate, acetylcholine의 수치를 조절 할 수 있는 $5-HT_6$ receptor antagonist가 현재 개발되고 있다. 현재 여러 antagonist들이 임상실험 되었고, 인지 능력향상에 효과를 보이고 있다. 그러나, $5-HT_6$ receptor의 구조가 밝혀지지 않아 아직 원자적 수준의 결합 분석이 이루어지지 않았으므로 이 부분에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Homology modeling을 통해 receptor의 구조를 예측하고, 현재 임상실험 중인 antagonist들 중 7개를 docking을 통해 단백질과 리간드의 결합을 예측하였다. Edison에서 Galaxy TBM과 Galaxy Refine을 사용하여 Homology modeling 한 결과 GPCR의 전형적인 모델에 특징적으로 긴 cterminal을 가졌다는 것을 확인 할 수 있었다. 생성된 구조를 가지고 Edison의 Dock 프로그램으로 7개의 antagonist가 어떠한 결합을 하는지 분석하였다. 그 결과, binding pose에 공통적으로 Trp102, Asp106, Val107, Pro177, Phe188, Val189, Ala192, Phe284, Phe285, Asn288, Thr306, Tyr310이 관여하는 것을 docking을 통해 알 수 있었다. 특히, Phe285는 7개의 antagonist 중에 4개와의 interaction을 하고 있는 것을 관찰하였다. 이 연구를 통하여 $5-HT_6$에 효과적으로 결합하여 치료효과를 낼 수 있는 신약을 개발할 수 있다.

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