• 제목/요약/키워드: 호흡음 분류

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Parallel Network Model of Abnormal Respiratory Sound Classification with Stacking Ensemble

  • Nam, Myung-woo;Choi, Young-Jin;Choi, Hoe-Ryeon;Lee, Hong-Chul
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.21-31
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    • 2021
  • 최근 코로나(Covid-19)의 영향으로 스마트 헬스케어 관련 산업과 비대면 방식의 원격 진단을 통한 질환 분류 예측 연구의 필요성이 증가하고 있다. 일반적으로 호흡기 질환의 진단은 비용이 많이 들고 숙련된 의료 전문가를 필요로 하여 현실적으로 조기 진단 및 모니터링에 한계가 있다. 따라서, 간단하고 편리한 청진기로부터 수집된 호흡음을 딥러닝 기반 모델을 활용하여 높은 정확도로 분류하고 조기 진단이 필요하다. 본 연구에서는 청진을 통해 수집된 폐음 데이터를 이용하여 이상 호흡음 분류모델을 제안한다. 데이터 전처리로는 대역통과필터(BandPassFilter)방법론을 적용하고 로그 멜 스펙트로그램(Log-Mel Spectrogram)과 Mel Frequency Cepstral Coefficient(MFCC)을 이용하여 폐음의 특징적인 정보를 추출하였다. 추출된 폐음의 특징에 대해서 효과적으로 분류할 수 있는 병렬 합성곱 신경망 네트워크(Parallel CNN network)모델을 제안하고 다양한 머신러닝 분류기(Classifiers)와 결합한 스태킹 앙상블(Stacking Ensemble) 방법론을 이용하여 이상 호흡음을 높은 정확도로 분류하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 96.9%의 정확도로 이상 호흡음을 분류하였으며, 기본모델의 결과 대비 정확도가 약 6.1% 향상되었다.

기관 호흡음 검출 시스템을 이용한 정상인과 폐기능 질환자의 분류 (Classification of Normal Subjects and Pulmonary Function Disease Patients using Tracheal Respiratory Sound Detection System)

  • 임재중;이영주;전영주
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권4호
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    • pp.220-224
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    • 2000
  • A new auscultation system for the detection of breath sound form trachea was developed in house. Small size microphone(panasonic pin microphone) was encapsuled in a housing for resonant effect, and hardware for the sound detection was fabricated. Pulmonary function test results were compared with the parameters extracted from frequency spectrum of breath sound obtained from the developed system. Results showed that the peak frequency and relative ratio of integral values between low(80∼400Hz) and high(400∼800Hz) frequency ranges revealed the significant differences. Developed system could be used for distinguishing normal subject and the patients who have pulmonary disease.

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2009 신종 인플루엔자 A (H1N1) 폐렴 환아에서 아토피 소견이 폐렴의 중증도에 미치는 영향 (The Influence of Atopic Findings on Severity of Pneumonia in Children with 2009 Pandemic Influenza A (H1N1) Infection)

  • 김종희;김현정;강임주
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제18권2호
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    • pp.182-192
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    • 2011
  • 목 적:신종 인플루엔자 A (H1N1)는 2009년 4월 멕시코, 미국 등에서 확진환자가 처음 보고된 이후, 국내에서도 5월 첫 환자가 보고된 이후 전 세계적으로 급격하게 증가하였다. 미국의 한 보고에 의하면 폐렴이 입원의 가장 흔한 원인이고 입원환자 중 천식이 가장 흔한 기저질환으로 보고된 바 있다. 따라서 저자들은 2009 신종 인플루엔자 A (H1N1) 감염에 의한 폐렴 환아에서 천식을 포함한 아토피 소견이 폐렴의 중증도에 미치는 영향을 알고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 2009년 10월부터 2010년 3월까지 발열, 기침, 호흡곤란, 빈호흡, 저산소증 등의 호흡기 증상과 함께 흉부 방사선상 폐침윤이 있고 청진상 수포음을 가진 폐렴으로 입원한 환아 중 비인두 분비물 도말을 이용하여 실시간 유전자 증폭검사법(real-time polymerase chain reaction)에 의해 신종 인플루엔자 감염으로 확진된 환아 74명을 대상으로 2005년 WHO의 폐렴의 중증도 분류에 따라 중증군과 비중증군으로 분류, 각 군에서 천식병력을 포함한 아토피 소견 및 검사실 소견 등을 비교하였다. 항원감작은 Pharmacia UniCAP system을 이용 집먼지진드기(D. pteronyss, D. farinae), Cat fur, Dog hair, Ragweed, Alternaria, Egg white, Soybean 등 8종의 흡입 및 음식 항원에 대한 특이 IgE를 검사하여 1가지 이상의 항원에 양성일 때 아토피 소견 양성으로 하였다.결 과:대상 환아 74명의 평균 연령은 $5.8{\pm}2.4$세로 나타났고, 중증군이 34례(45.9%), 비중증군이 40례(54.1%)를 차지하였고, 남녀 비는 양 군에서 의미 있는 차이가 없었다. 증상은 발열과 기침이 가장 흔하였고, 구토, 설사, 비루, 호흡곤란 순으로 나타났다. 징후로는 천명이 가장 흔하였고 중증군에서 의미 있게 높게 나타났다. 방사선학적 소견으로 기관지 폐렴이 가장 흔하였고 두 군간의 의미 있는 차이는 없었다. 검사학적 소견 중 림프구감소증(<1,000/mm3 ), CRP의증가 및 CPK (>240 U/L), D-dimer (>500 mcg/L)의 증가가 중증 폐렴군에서 각각 의미 있게 높게 나타났다. 비만(BMI >95 percentile)이 중증 폐렴군에서 의미 있게 높게 나타났다. 기관지 천식의 과거력은 36례(48.6%)에서 있었고 입원 당시 천명의 동반은 58례(78.4%)에서 볼 수 있었으며 천식 과거력 및 천명의 동반이 각각 중증 폐렴군에서 각각 의미있게 높게 나타났다. 혈중 호산구 및 항원 감작 빈도 역시 중증 폐렴군에서 각각 의미 있게 높게 나타났으나, 혈중 IgE의 의미 있는 증가는 볼 수 없었다. 중증 폐렴을 일으킬 위험도, OR (95% CI)는 비만(BMI >95 percentile)이 6.8 (1.4-34.3), 호산구증가증이 11.3 (3.3-38.1), 림프구의 감소가 10.9 (3.6-33.1), 환아의 천식병력이 3.41 (1.3-8.9), 알레르기 비염 병력이 OR 3.6 (1.4-9.5), 부모의 천식이 OR 5.8 (1.1-29.8), 부모의 알레르기 비염이 OR 3.0 (1.1-7.8), 청진 상 천명음 19.8 (2.5-160.1), 흡입 항원 감작시 4.2 (1.4-12.4)로 나타났다. 결 론:신종 인플루엔자 A (H1N1) 감염에 의한 폐렴 환아에서 천식과 알레르기 비염의 과거력과 가족력, 흡입 항원의 감작을 포함한 아토피 소견이 폐렴의 중증도에 상당한 영향을 미치는 것으로 생각된다.

수면무호흡증과 단순 코골이 환자의 증상과 질환 인식도 비교 (Comparison of Awareness of Symptoms and Illness Between Patients with Obstructive Sleep Apnea and Simple Snoring)

  • 이세영;강재명;조윤수;윤현진;김지언;신승헌;박기형;김선태;강승걸
    • 수면정신생리
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    • 제23권1호
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    • pp.16-24
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    • 2016
  • 목 적 : 폐쇄성 수면무호흡증 (obstructive sleep apnea, OSA)은 비록 그 진단율이 낮지만 개인의 건강에 미칠 수 있는 위험은 상당하다. 그러나 OSA 환자가 실제 증상을 느끼는 정도는 예상보다 적으며, 질병의 심한 정도와 상관이 없는 경우가 많다. 이 연구는 OSA군과 단순코골이군 사이의 OSA 증상 인식 정도를 비교하기 위해 시행되었다. 방 법 : 임상적으로 OSA가 의심되는 282명의 피험자들이 연구에 포함되었다. 모든 피험자들은 수면다원검사를 받았고, 무호흡저호흡지수(apnea-hypopnea index, AHI)에 따라 5 이상이면 OSA군, 5 미만인 경우는 단순코골이군으로 분류되었다. 모든 피험자와 그 배우자(또는 같이 자는 사람)에 대하여 수면 장애와 질병의 인식도에 대한 설문조사를 수행하였다. 결 과 : OSA군에 비해서 단순코골이군이 코골이, 불규칙적 호흡, 무호흡 등의 수면 장애 증상을 더 잘 인식하였다. 또한 배우자(또는 같이 자는 사람)의 경우도 단순코골이군에서 피험자의 증상을 더욱 잘 인지하였다. 그렇지만 증상을 느낀 기간은 OSA군에서 유의하게 더 길었다. 상관분석에서 OSA의 증상 인식 정도는 나이, AHI, BMI, ESS 점수와 음의 상관관계를 보였다. 수면 설문과 수면다원검사 결과 중에서 오직 피츠버그수면질평가척도(Pittsburgh Sleep Quality Index)만이 OSA의 증상 인식도와 양의 상관관계를 보였다. 또한 치료 방법에 있어서 양압기, 구강내 장치에 대해 알고 있는 피험자의 비율과 선호도가 낮게 나타났다. 결 론 : 본 연구 결과에서 단순코골이 환자가 OSA 환자보다 수면 장애를 더 잘 인식하였다. AHI가 높을수록 오히려 환자의 증상에 대한 인식은 낮아졌다.

기관지결핵의 임상상 및 폐기능검사에 관한 연구 (Study about the clinical features and Pulmonary function Tst of Endobronchial Tuberculosis)

  • 정희순;이재호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권2호
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    • pp.147-158
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    • 1996
  • 연구배경 : 기관지결핵은 종종 젊은 여성들을 주로 침범하는 질환으로 조기진단 및 치료가 빨리 이루어지지 않으면 기관지협착등 심각한 후유증에 시달리게된다. 그러나 기관지결핵환자의 약 10%에서 흉부방사선이 정상소견이며 병력 및 이학적 검사상 기침, 호흡곤란, 천명음 등의 임상상을 보이기 때문에 기관지천식과 지주 혼동된다. 기관지 결핵의 폐기능소견에 대해서는 잘 알려지지 않았는데, 기관지결핵이 천식과는 다른 병태생리를 가진 질환이란 점을 생각해보면 만약 기관지결핵에 특징적인 폐기능소견이 있고 그것을 안다면 폐기능검사는 기관지결핵의 진단 및 추적에 매우 도움이 될 것이다. 방법 : 보라매병원에서 1991년 11월부터 1995년 3월까지 기관지경에 의한 조직검사상 결핵으로 확진된 68명의 환자들을 대상으로 전향적으로 폐기능검사 및 기관지경검사를 시행하였다. 병력청취 및 이학적검사후 흉부방사선, 일반혈액검사, 객담 항산균 도말 및 배양검사를 하고 항결핵제 치료 전에 폐기능검사를 시행하였다. 폐기능검사의 분류는 노력성폐활량만이 예측치의 80% 미만으로 감소시 제한성장애로, 1초간 노력성 호기량만이 예측치의 75% 미만으로 감소시 폐쇄성장애로 분류하였고 두지표 모두가 감소 시에는 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비 75를 기준으로 75% 이상일시는 제한성장애로, 75% 미만일 시에는 혼합형장애로 구분하였다. 68명의 환자를 대상으로 치료 1개월째 및 6개월 째에 폐기능검사 및 기관지경검시를 반복시행하여서 기관지결핵의 폐기능에 어떤 특징이 있는지 및 변화가 있는지의 여부와 기관지경소견과의 연관성에 대하여 알아보았다. 결과 : 1. 남자환자가 12명, 여자환자가 56명이었고 평균 연령은 35.4세(17-74세) 였으며 임상증상은 기침(86.8%), 호흡곤란(63.2%), 발열(17.6%), 각혈(10.3%) 순이었으며 이학적검사상 천명 및 천음은 40명(58.4%)에서 들렸다. 2. 혈중 헤모글로빈 치는 12g/dl 미만이 25명(36.8%) 이었고 백혈구 수는 10,000/mm3 이상이 9명(13.2%) 이었다. 적혈구침강속도는 20mm/hr 이상이 46명(67.6%) 이었고 객담 항산균 도말 및 배양 양성은 50명(73.5%) 이었다. 3. 기관지결핵환자의 주된 흉부방사선소견은 섬유성결절형이 35명(51.5%), 폐렴양상이 14명(20.6%), 폐엽허탈소견이 11명(16.2%), 종양형태가 3명(4.4%), 공동이 3명(4.4%)이었고 2명(2.9%)은 정상소견을 보였다. 4. 진단당시의 기관지결핵의 폐기능소견은 정상이 16명(23.5%), 제한성이 32명(47%), 폐쇄성이 4명(5.8%), 혼합형이 16명(23.5%) 이어서 제한성 장애가 주된 특징이었다. 5. 폐기능소견과 육안적 기관지경소견간에는 연관관계가 좋지 않았지만 기관지결핵의 치료경과에 따른 폐기능의 변화와 기관지경소견의 변화간에는 좋은 상관관계를 보였다. 6. 치료시작 1개월째에 노력성폐활량 및 1초간노력성호기량은 의미있게 증가하였으나 1초간노력성 호기량의 노력성폐활량에 대한 비 및 최대호기유속은 변화가 없었으며 치료 1개월과 6개월 째에는 모든 폐기능 지표에서 의미 있는 변화가 없었다. 결론: 폐기능검사는 기관지결핵의 진단 및 치료후의 추시에 유용할 것으로 생각되며 추후 확인을 위한 연구가 더 필요할 것으로 보인다.

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기관지 결핵 치료에 있어서 스테로이드의 효과 (The Effect of Steroid on the Treatment of Endobronchial Tuberculosis)

  • 성윤업;김상훈;신종욱;임성용;강윤정;고형기;박인원;최병휘;허성호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권2호
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    • pp.130-141
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    • 1995
  • 연구배경: 기관지 결핵은 조기 진단하여 유효적절한 치료를 시행하지 않을시 기관지 협착증이 병발하며, 일단 기관지 협착증이 발생되면 이에대한 치료가 어려울 뿐만아니라 원위부 폐의 허탈로 지속적인 호흡 곤란, 기침, 객혈 및 천명음을 초래하며 무기폐, 기관지 확장증, 이차적 폐렴과 같은 합병증을 유발한다. 따라서 기관지 결핵 치료시 기관지 협착의 예방을 위해 스테로이드 병용 투여가 시도되어 왔는데, 지금까지의 연구 결과에 의하면 스테로이드의 유용성은 확실하지 않다. 이에 저자 등은 스테로이드 사용의 유용성을 판단하고 기관지 결핵 치료에 따른 기관지 내시경 경과 관찰 소견, 폐기능 검사 및 흉부 방사선 호전 소견을 관찰하여 기관지 결핵에 의한 기관지 협착증의 예방 및 치료에 도움이 되고자하였다. 방법: 1988년부터 1992년까지 중앙대학교 부속병원에서 기관지 결핵을 진단 받은 환자 58명을 대상으로 하여 항결핵 요법만을 시행한 군(control group, n=39)과 스테로이드 병용 요법을 시행한 군(steroid group, n=19) 사이의 기관지 내시경 추적 관찰 소견, 폐기능 검사 및 흉부 방사선 촬영상 호전 소견을 비교 분석하였다. 결과: 1) 기관지 결핵은 20대 젊은 여성에서 호발하였다. 2) 치료전 양 군간 기관지 내시경에 의한 형태학적 분포상 가장 많은 형태는 건락성 괴사형과 섬유화를 동반하지 않은 협착형이었다. 3) 기관지 내시경에 의한 육안적 경과 관찰 소견상 양군 모두에서 호전 소견을 관찰할 수 있었으며 행태학적 분류에 따른 호전 소견 빈도에 있어서도 양 군간 유의한 차이는 없었다. 4) 흉부 방사선 및 폐기능 검사 경과 관찰 소견상 양군에서 모두 호전소견을 관찰할 수 있었으며 양군간 유의한 차이는 없었다. 5) 스테로이드 사용을 중단할 만한 부작용은 관찰되지 않았다. 결론: 이상의 결과로 기관지 결핵 치료에 있어서 스테로이드 병용 요법은 질환의 치료 경과에 커다한 영향을 미치지는 않는 것으로 판단된다.

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기관지결핵의 임상상-201예에 대한 후향적 고찰 (The Clinical Features of Endobronchial Tuberculosis - A Retrospective Study on 201 Patients for 6 years)

  • 이재영;김정미;문두섭;이창화;이경상;양석철;윤호주;신동호;박성수;이정희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권5호
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    • pp.671-682
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    • 1996
  • 연구배경: 결핵은 아직 우리나라에서 중요한 질병중 하나이고, 기관지결핵은 진단이 용이하지 않고, 기도협착등 합병증을 초래하여 임상적으로 중요성이 인식되어 왔으나 적절한 치료법이 확립되어 있지 않고, 각 보고자마다 내시경적 분류를 다르게 하고 있다. 이에 저자들은 1991년1월 부터 1996년 4월간 한양대학교 부속병원에서 기관지결핵으로 진단된 201예를 대상으로 기관지결핵의 임상상을 알아보고자 하였다. 방법: 1991년 1월 부터 1996년 4월 까지 한양대학교 부속병원에서 기관지내시경으로 기관지결핵으로 진단된 201예를 대상으로 임상상에 대한 후향적 분석을 하여 다음의 결과를 얻었다. 결과: 1) 총 기관지내시경을 실시한 1031예 중 기관지결핵으로 진단된 환자는 201예 (19.5%)였고, 이중 남자 55예, 여자 146예로 여자가 남자에 비해 2.7배 많았다. 연령분포는 20-29세가 61예(30.3%)로 가장 많았으며, 30-39세가 40예(19.9%), 50-59세가 27예(13.4%), 40-49세가 21예(10.4%), 15-19세가 19예(9.5%), 60-69세가 19예(9.5%), 70세 이상이 14예(7.0 %) 순이었다. 2) 증상 및 증후로는 기침 74.5%과 객담 55.2%이 가장 많았으며, 호흡곤란 28.6%, 흉통 19.8%, 발열감 17.2%, 천명음 15.6% 객혈 11.5%순이었다. 3) 방사선 소견으로는 침윤 67.7%, 허탈 43.9%, 동공형성 11.6%, 흉막삼출 7.4% 순이었고, 정상인 예도 6예(3.2%)이었다. 침범부위는 좌상폐야 39.7%, 우상폐야 36.0%, 우중폐야 24.3%, 좌하폐야 21.2%, 좌중폐야 18.5%, 우하폐야 14.8% 순이었다. 4) 폐기능 검사를 실시한 76예의 결과는 정상소견이 44.7%, 제한성 양상이 39.5%, 폐쇄성 양상이 11.8%, 혼합형 양상이 3.9% 순이었다. 5) 기관지내시경 소견으로는 건락성 물질인 백색의 가막형성의 건락성 가막형이 70예 (34.8%)로 가장 많았으며, 점막의 발적 및 부종의 점막형이 54예(26.9%), 과형성성 소견의 파형성형이 52예(25.9%), 섬유화에 의한 협착소견의 섭유화 협착형이 22예(10.9%), 그리고 미란이나 궤양의 궤양형이 3예(1.5%) 순이었다. 6) 각 검사별 양성률은 기관지세척액에서 도말항산균 양성률이 51.2%, 배양양성이 27.4%, 기관지정 조직검사에서 항산균 양성률이 36.4% 항산균이 없는 육아종소견이 13.1%, 만성 염증소견이 36.4%, 확진을 못한 경우가 14.1%였다. 건락성 가막형의 조직검사 검체에서 항산균의 발현과 기관지 세척액에서 결핵군 배양양성률이 각각 44예 중 24예(54.5%; P=0.013), 70예 중 29예(41.4 %; P=0.009)로 높게 나타났다. 결론: 젊은 여성에 있어서 일반 진해제에 잘 반응하지 않는 기침이 오랫동안 지속될시 흉부 액스선 검사가 정상이고, 객담 도말항산균 검사가 음성이더라도 기관지결핵을 의심해야 하고, 확진을 위한 기관지내시경을 실시하여야 한다. 그리고 치료에 반응이 좋지 않은 천식이나, 폐암의 발생이 높은 노년층에 있어서도 감별진단을 위하여 또한 기관지내시경을 실시하여야 한다. 향후 기관지내시경에 의한 기관지결핵의 통일된 분류 및 스테로이드의 항결핵제와의 병용이 기도협착에 미치는 효과에 대한 잘 설계된 대조군 설정의 전향적 연구가 필요하리라 생각된다.

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