• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제20권3호
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• pp.174-180
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• 2022

Emotion recognition is an essential component of complete interaction between human and machine. The issues related to emotion recognition are a result of the different types of emotions expressed in several forms such as visual, sound, and physiological signal. Recent advancements in the field show that combined modalities, such as visual, voice and electroencephalography signals, lead to better result compared to the use of single modalities separately. Previous studies have explored the use of multiple modalities for accurate predictions of emotion; however the number of studies regarding real-time implementation is limited because of the difficulty in simultaneously implementing multiple modalities of emotion recognition. In this study, we proposed an emotion recognition system for real-time emotion recognition implementation. Our model was built with a multithreading block that enables the implementation of each modality using separate threads for continuous synchronization. First, we separately achieved emotion recognition for each modality before enabling the use of the multithreaded system. To verify the correctness of the results, we compared the performance accuracy of unimodal and multimodal emotion recognitions in real-time. The experimental results showed real-time user emotion recognition of the proposed model. In addition, the effectiveness of the multimodalities for emotion recognition was observed. Our multimodal model was able to obtain an accuracy of 80.1% as compared to the unimodality, which obtained accuracies of 70.9, 54.3, and 63.1%.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권3호
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• pp.89-103
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• 2023

Obstructive sleep apnea (OSA) is one of the most prevalent sleep disorders that can lead to serious consequences, including hypertension and/or cardiovascular diseases, if not treated promptly. Continuous positive airway pressure (CPAP) is widely recognized as the most effective treatment for OSA, which needs the proper titration of airway pressure to achieve the most effective treatment results. However, the process of CPAP titration can be time-consuming and cumbersome. There is a growing importance in predicting personalized CPAP pressure before CPAP treatment. The primary objective of this study was to optimize the CPAP titration process for obstructive sleep apnea patients through EEG feature engineering with machine learning techniques. We aimed to identify and utilize the most critical EEG features to forecast key OSA predictive indicators, ultimately facilitating more precise and personalized CPAP treatment strategies. Here, we analyzed 126 OSA patients' PSG datasets before and after the CPAP treatment. We extracted 29 EEG features to predict the features that have high importance on the OSA prediction index which are AHI and SpO2 by applying the Shapley Additive exPlanation (SHAP) method. Through extracted EEG features, we confirmed the six EEG features that had high importance in predicting AHI and SpO2 using XGBoost, Support Vector Machine regression, and Random Forest Regression. By utilizing the predictive capabilities of EEG-derived features for AHI and SpO2, we can better understand and evaluate the condition of patients undergoing CPAP treatment. The ability to predict these key indicators accurately provides more immediate insight into the patient's sleep quality and potential disturbances. This not only ensures the efficiency of the diagnostic process but also provides more tailored and effective treatment approach. Consequently, the integration of EEG analysis into the sleep study protocol has the potential to revolutionize sleep diagnostics, offering a time-saving, and ultimately more effective evaluation for patients with sleep-related disorders.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.752-759
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• 1997

복합 심장질환이나 대동맥궁 수술시 뇌손상을 보호하기 위하여 오래전부터 초저체온하 완전순환정지법 을 이용하고 있다. 수술후 뇌손상을 예방하기 위하여 여러 방법들을 이용하여 왔으며, 1994년이후 저자들은 뇌대사를 감시하기 위한 방법으로 수술중 뇌파감시를 하고 있다. 저자들은 심장수술실에 사용이 편리한 뇌 파 압축 스펙트럼 정렬(compressed spectral array; CSA) 시스템을 개발하여 이를 대동맥수술시 초저체온 및 설 전순환차단하에 뇌파감시에 적용하여 이의 유용성을 검증하고, 초저체온하 뇌파를 연속감시하여 뇌파가 소 실되고 다시 나타나는 온도를 확인하여 순환정지의 안전한 온도와 시간을 연구하였다. 급성 대동맥박리증 3 례와 대동맥궁 대동맥류 3례(2례는 가성)의 대동맥질환 환자를 연구대상으로 하였다. 직장과 식도체온을 연 속 감시하였으며,마취후 뇌파를 연속감시하였다. 대상환자들중 3례는 초저체온하 완전순환차단하에 수술을 하였으며, 3례는 초저체온하 선택적 뇌관류하에(500 700Ml분) 수술을 하였다. 환자의 체온을 하강하여 뇌 파가 소실된 후 약 3분 후에 순환정지나 선택적 뇌관류를 하였다. 뇌파가 소실된 체온은 직장\ulcorner온이 $16.1^{\circ}C-22.1^{\circ}C(평균:$ $18.4\pm2.0),$ 식도체온이 $12.7^{\circ}C~16.4^{\circ}C(평균:$ $14.7\pm1.6)였다.$ 완전순환차단 환자의 경우 뇌 허혈 시간은 각각 30, 36, 및 56분이었으며, 뇌관류 환자의 경우 각각 41, 56, 92분이었다. 수술중 뇌파가 다시 나 타난 시간 및 체온은(증례 3~6) 5~23분후에 직장체온이 $14.1^{\circ}C~20.3^{\circ}C,$ 식도체온이 $11.7^{\circ}C~15.4^{\circ}C에서$ 나타났다. 수술후 뇌손상의 증상은 없었으며,수술과 관련된 사망은 없었다. 이상의 결과로 식도체온이 $16^{\circ}C이하에서도$ 뇌파가 23분이내에 다시 나타난 것으로 보아 식도체온이 $15^{\circ}C이하는$ 되어야 약 30분간의 완전순환 차단에 안전하리라 생각되었으며, 대동맥 수술시 CSA를 이용한 뇌파감시는 전기뇌활동을 감시하는데 유용 한 방법으로 생각되었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권10호
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• pp.983-988
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• 2003

목 적 : 실신은 소아에서 가장 흔한 증상이지만 기전은 잘 알려져 있지 않다. 증가된 미주신경의 활동과 감소된 교감신경의 자극이 저혈압, 서맥을 일으키고 마침내는 의식 소실을 초래한다. 이 연구의 목적은 혈관미주 신경성 실신으로 진단된 소아에서 기립경사 검사를 하는 동안 뇌 도플러 초음파를 실시하여 실신 전후의 뇌혈류 속도와 혈압, 심박동수 변화를 측정하고자 하였다. 방 법 : 실신의 과거력을 갖고 있는 64명의 소아를 대상으로 혈압을 10분간 안정 후와 15분 동안 기립 후에 측정하였고, 기립 경사 검사는 $80^{\circ}$에서 45분간 시행하였다. $80^{\circ}$ 각도의 경사 테이블에서 소아를 5분 간격으로 45분 동안 혈압, 심박동수, 산소 포화도를 측정하였다. 기립경사 검사를 하는 동안 실신이나 실신 전 증상이 나타난 소아에서는 검사를 중단하였다. 12-유도 심전도, 뇌파 검사, 심장 초음파를 시행하였다. 기립경사 검사에서 양성으로 나온 10명의 소아에서 Acouson 128XP/10 model 초음파 기기를 이용하여 중 대뇌동맥 혈류 속도, pulsatility 지수, time velocity integral, 혈압, 심박동수, 산소포화도 등을 측정하였다. 결 과 : 기립경사 검사에서 31.3%(20/64)의 양성률을 보였다. 검사 동안에 혈압과 맥박은 감소되지 않았고 뇌혈류 속도와 integral은 유의하게 감소되었다. 결 론: 뇌혈류 속도는 혈압이나 심박동수가 감소하기 전에 미리 감소하므로 실신 전 증상을 미리 예측할 수 있다. 뇌혈류의 자율 조절의 장애가 혈관미주 신경성 실신의 병인론에 중요한 역할을 하리라 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제26권7호
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• pp.513-520
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• 1993

Surgical treatment of aneurysm or dissection involving the ascending aorta and aortic arch still poses one of the most complicated technical and tactical challenges in surgery. The use of total circulatory arrest[TCA] with profound hypothermia in the surgical treatment of aneurysmal dissection involving the ascending aorta and aortic arch has been reported as popular surgical methods. However, the safe period of prolonged circulatory arrest with hypothermia remains controversial and ischemic damage to the central nervous system and uncontrollable perioperative bleeding have been the major problem. We have found profound hypothermic circulatory arrest with retrograde cerebral perfusion via the superior vena cava to achieve cerebral protection. We experiment the aortic anastomosis in 7 adult mongrel dogs, using profound hypothermic circulatory arrest with continuous retrograde cerebral perfusion[RGCP] via superior vena cava. We also studied the extent of cerebral protection using above surgical methods, by gas analysis of retrograde cerebral perfusion blood and returned blood of aortic arch, preoperative, intraoperative and postoperative electroencephalography and microscopic findings of brain tissue. The results were as follows: 1. The cooling time ranged from 15 minutes to 24 minutes[19.71$\pm$ 3.20 minutes] ; Aorta cross clamp time ranged from 70 minutes to 89 minutes[79.86 $\pm$ 7.54 minutes] ; Rewarming time ranged from 35 minutes to 47 minutes[42.86$\pm$ 4.30 minutes] ; The extracorporeal circulation time ranged from 118 minutes to 140 minutes[128.43$\pm$ 8.98 minutes] [Table 2]. 2. The oxygen content in the oxygenated blood after RGCP was 12.66$\pm$ 1.25 ml/dl. At 5 minutes after the initiation of RGCP, the oxygen content of returnedlood was 7.58$\pm$ 0.21 ml/dl, and at 15 minutes 7.35$\pm$ 0.17 ml/dl, at 30 minutes 7.20$\pm$ 0.19 ml/dl, at 60 minutes 6.63$\pm$ 0.14 ml/dl [Table 3]. 3. Intraoperative electroencephalographic finding revealed low amplitude potential during hypothermia, and no electrical impulse throughout the period of circulatory arrest and RGCP. Electrical activity appeared after reperfusion, and the electroencephalographic reading also recovered rapidly as body temperature returned to normal [Fig. 2]. 4. The microscopic finding of brain tissue showed widening of the interfibrillar spaces. But there was no evidence of tissue necrosis or hemorrhage [Fig. 3]. We concluded the retrograde cerebral perfusion during hypothermic circulatory arrest is a simplified technique that may have a excellent brain protection.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권3호
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• pp.286-292
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• 2008

목 적 : FDG-PET에서 발작기와 발작간기에 따라 뇌혈류량에 따른 대사의 변화는 다양하게 나타날 수 있다. 이에 저자들은 뇌파를 통해 발작기와 발작간기를 구분하고 발작간기의 간질파와 비간질파가 포도당 대사에 어떤 영향을 미치는지를 분석하기 위해 PET과 동시에 뇌파를 시행하여 PET의 결과와 뇌파를 비교 분석하고자 한다. 방 법 : 우리는 소아 간질 환아 중에서 PET과 동시에 뇌파를 시행한 73명을 대상으로 임상적 발작 및 발작간기의 간질파와 비간질파의 빈도, 심각도 정도를 분류하여 PET의 결과와 비교 분석하였다. 그리고 수술을 시행한 환자에서 PET과 뇌파 결과의 일치 유무에 따른 조직병리의 연관성에 대해서도 분석하였다. 결 과 : 간질파의 빈도는 없음/드뭄, 간헐성, 빈발성 그룹으로 분류하였으며 PET의 포도당 대사 증가 또는 감소의 병변과의 일치율은 각각 없음/드뭄은 0%, 간헐성은 42.9%, 빈발성은 67.9 % 이었다(P<0.05, r=0.491). 비간질파의 심한 정도는 없음, 드뭄, 중등도, 지속성 그룹으로 분류하였으며 PET 결과와의 일치율은 13.3%, 52.0%, 64.7%, 68.8%로 각 변수들의 빈도 차이는 의미 있게 분석되었다(P<0.05, r=0.365). FDG 추적자가 흡수되는 동안 임상적 발작이 있었던 환아는 3명 이었으며 모두 발작기의 PET 영상소견인 대사 증가소견을 보였다. 무증상의 발작이 있었던 2명의 환아 중 1명은 간질 발작기와 발작간기의 대사가 혼합되는 소견을 보였다. 수술을 시행한 환아는 10명으로 6명은 PET 결과와 뇌파의 병변이 일치하였으며 6명 중에서 4명은 비디오 뇌파, 뇌 자기공명영상과도 일치 소견을 보였다. 이들 모두 수술 후 발작은 멈추었으며 조직검사상 뇌피질 이형성증 소견 또는 미세반응 소견을 보였다. 결 론 : PET과 동시에 뇌파를 시행함으로써 발작기의 경우 무증상의 경련, 임상적 경련을 명확히 구분할 수 있었으며 국소 서파의 심각도와 다극파나 높은 빈도의 극파 또는 예파를 정확히 파악하여 false lateralization의 판독을 최소화할 수 있었다.