• 제목/요약/키워드: Diagnostic Model

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내구성 예측식의 제안 및 현장적용을 통한 효율적인 터널 유지관리 기법의 개발 (A Proposal of Durability Prediction Models and Development of Effective Tunnel Maintenance Method Through Field Application)

  • 조성우;이창수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.148-160
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    • 2012
  • 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 합리적인 압축강도 및 탄산화 예측식을 제안하고, 이 제안식의 현장적용을 통한 보다 효율적인 터널 진단 및 유지관리 기법을 개발하였다. 이를 위하여 공용연수가 약 30년 이상 경과하였으며, 약 15년 동안 수회에 걸친 진단 및 점검으로 무수히 많은 현장 내구성 측정 데이터가 축적된 서울메트로를 대상 시설물로 선정하였다. 압축강도 및 탄산화 분석결과 80% 이상의 정확도를 확보하는 각각의 예측식을 도출하였으며, 기존 제안식과의 비교분석을 통하여 본 연구 제안식의 신뢰도를 확인하였다. 또한 제안식의 현장적용 결과 압축강도 및 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20%내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 현장적용의 적합성을 확인하였다. 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 진단기술자 및 시설물 담당자는 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효과적으로 터널 조사 및 유지관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

확장 베이지안망을 적용한 고위험성 HRCT 영상 분류 (Classification of Very High Concerns HRCT Images using Extended Bayesian Networks)

  • 임채균;정용규
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권2호
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    • pp.7-12
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    • 2012
  • 최근 의료분야에서는 방대한 양의 정보를 효과적으로 처리하기 위하여 의사결정트리, 신경망, 베이지안망 등을 비롯한 각종 데이터마이닝 기법의 적용 방안을 연구하고 있다. 또한 환자의 기본적인 신상정보나 과거력, 가족력과 같은 정보 이외에도 MRI, HRCT 등의 영상정보를 추가적으로 수집하고 진단에 활용함으로써 질병진단의 정확도 향상을 도모하는 것이 일반적인 현황이다. 하지만 실제 상황에서는 결과에 영향을 미치는 다량의 변수가 존재하므로 특정 데이터마이닝 기법을 통하여 얻을 수 있는 정보가 상당히 제한적이라고 볼 수 있다. 그뿐만 아니라 촬영된 의료영상도 부수적으로 진단에 긍정적인 영향을 줄 수는 있지만, 주관적인 판단 비중이 높아 자동화된 시스템으로 처리하기가 난해한 문제이다. 이에 따라 현실의 복잡한 상황에서 상대적으로 대처가 유리하고 다변량 확률적인 모델을 기반으로 하는 베이지안망에서 K2나 TAN 등으로 탐색 알고리즘을 개선한 확장 모델이 제안되었다. 이 때, 적용되는 탐색 알고리즘의 종류에 따라 그 성능이 크게 좌우되는 확장 베이지안망의 특성상, 각 기법에 대한 성능과 적합성의 사실적인 평가가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 확장 베이지안망에서 질병 진단에 대한 동일한 데이터를 이용하여 실험을 수행하였으며, K2, TAN과 같은 탐색 알고리즘에 변화를 주며 분류 정확도를 측정하였다. 실험에서는 10-fold 교차검증을 수행한 결과분석을 기반으로 성능을 비교평가하고, 발병 위험성이 높은 환자에 대한 HRCT 영상을 분류하여 고위험성의 데이터를 식별 가능하도록 하였다.

영양관리과정(NCP)을 적용한 건강증진센터 고객의 영양진단분석 (Nutrition Diagnostic Analysis for Nutrition Care Process Model in Adults of a Health Screening & Promotion Center)

  • 이혜승;장지호;이현정;박소정;강은희
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.61-72
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    • 2015
  • Objectives: This study was performed to examine nutrition problems and causes/contributing risk factors. Methods: This study was conducted using data 1,863 adults visited Asan health screening & promotion center located in Seoul, Korea during May to June of 2013. We used Nutrition Care Process Model developed by the International Dietetics & Nutrition Terminology (IDNT). Results: The most frequent nutrition problem in male subjects was excessive alcohol intake. Men in fifties showed the highest rate of excessive alcohol intake among the age groups examined (22.4%). By comparison, the most frequent nutrition problem in women was inadequate protein intake. Women in fifties exhibited the highest rate of inadequate protein intake (22.5%). The most common contributing factors for these observations were a low preference for dairy products followed by high preference for alcohol and a deficit in food-and nutrition-related knowledge, regardless of the sex and age. The most common nutrition problem observed among the group diagnosed with hyperglycemia or hypertriglyceridemia or hyperuricemia or fatty liver was excessive alcohol intake (p < 0.001), whereas the group diagnosed with hyperglycemia or hypercholesterolemia showed significantly higher rate of inappropriate intake of carbohydrate (fructose) compared to the group not diagnosed with such disease conditions (p < 0.05). The group diagnosed with hypercholesterolemia, hyperuricemia and fatty liver showed significantly higher occurrence of inappropriate intake of fat (saturated fat) than the group free of such diseases (p < 0.001). The osteopenia group showed higher rate of inadequate protein intake (p < 0.001) and the fatty liver group with excessive energy intake (p < 0.001). Overall, the results suggest that there is a significant relationship between nutrition problems and health conditions found in groups diagnosed with a diverse array of medical conditions. Conclusions: Therefore, we strongly suggest that dieticians should implement nutrition interventions with people visiting health screening & promotion center based on nutrition problems and the contributing factors diagnosed by dietitions in order to prevent chronic diseases in this population.

PRECEDE 모형을 이용한 일부 초등학교 안전교육의 진단적 연구 (A Diagnostic Study of safety education in elementary schools based on PRECEDE Model)

  • 백경원;이명선
    • 보건교육건강증진학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.35-47
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    • 2001
  • As the complexity of the our environment is further complicated by advancements in industry and increase in vehicle traffic flow, the incidents of injury causing accidents are on the rise. Consequently, there is increasing emphasis on the importance of systematic and continual safety education for injury preventive behaviors. This study investigates safety related problems of elementary school students based on the PRECEDE model, proposed by Green et al.(1980 Green), to comprehensively identify the requirements of school safety education. The identified requirements were used to diagnose the current state of elementary school safety education through the analysis of multidimensional factors. A questionnaire survey was conducted on 594 sixth grade students from randomly selected 4 schools in Seoul to examine their injury preventive behaviors and to determine the educational diagnosis variables that affect it. The duration of the survey was 3 weeks starting from April 12, 1999 to May 8, 1999. A summary of the survey results are presented below; 1. Situations in which accidents have occurred were, in their order of frequency, ‘during play or sports activities within the school grounds’ was most frequent at 59.6%, ‘during play on local streets’ at 49.5%, and ‘traffic accidents’ at 41.6%. 2. Categorization of the injury preventive behavior showed that ‘not playing at high traffic flow locations such as streets and construction sites’ had the higher level of observance, while ‘wearing of helmets and joint protection devices during playing’ was least observed. 3. Considering injury preventive behaviors in relation to educational diagnosis variables indicated, for predisposing factors, lower ‘perception to injury accidents’ (p〈0.001) combined with higher ‘concerns for injury accidents’(p〈0.001), ‘practice of preventive behavior’(p〈0.001), and ‘the level of safety knowledge’(p〈0.001) resulted in significantly higher observance of injury preventive behaviors. For enabling factors, higher ‘perceived level of the school safety education’ (p〈0.001) and ‘availability of safety education resources’(p〈0.01) indicated significantly higher observance of injury preventive behaviors. For the reinforcing factor, frequent exposure to ‘safety education brochure’ (p〈0.01) and ‘audio-visual material for safety education’(p〈0.01) combined with more ‘regional safety education’ (p〈0.01), ‘home safety education’ (p〈0.01), ‘school safety education’(p〈0.001), and, ‘parents’ observance of preventive behaviors' (p〈0.001) showed significantly higher observance of injury preventive behaviors. 4. An analysis of the factors that affect injury preventive behaviors showed that the enabling factor ‘awareness of school safety education’ had the highest correlation with injury preventive behaviors followed by factors, in their order of significance, ‘practice of preventive behavior’, ‘perception to injury accidents’, ‘level of safety knowledge’, ‘parents’ observances of preventive behaviors', and ‘concerns for injury accidents.’

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센서네트워크 데이터를 이용하여 독성물질 누출속도를 예측하기 위한 신경망 기반의 역추적방법 연구 (A Neural Network-Based Tracking Method for the Estimation of Hazardous Gas Release Rate Using Sensor Network Data)

  • 소원;신동일;이창준;한종훈;윤인섭
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.38-41
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    • 2008
  • 본 연구에서는 독성가스 중 가장 널리 이용되는 염소와 암모니아 가스 누출에 대한 누출속도 추정 방법을 제안하고자 한다. 우선, 독성 가스 누출이 자주 발생하는 위험 지역 주변에 펜스 형태의 광센서 네트워크를 설치한다. 센서가 규정 농도 이상의 위험물질을 감지하게 되면, 자동적으로 물질을 분석하고 그 물질의 농도정보를 얻게 된다. 기존의 역추적 모델들은 3개 이상의 센서 정보로부터 결과물을 요구하기 때문에, 하나의 센서정보로 누출속도를 구해야 하는 이 시스템에는 적합하지 않다. 이 연구에서 제안한 신경망을 기반으로 한 역추적 알고리즘과 농도정보 및 기상정보를 이용하여 누출원에서 누출속도를 구하게 된다. 관련 위험물 저장 설비의 공정정보, 물질정보, 기상정보 그리고 센서로부터 얻은 농도데이터 등 14개의 입력 데이터를 넣어 출력값인 누출속도를 구하게 된다. 이는 독성가스 저장시설 주변에 사는 주민들에게 위험시설에 대한 신뢰감을 향상시키며, 독성 가스 누출시 주변 지역 주민들에게 긴급상황을 신속히 전달할 수 있는 비상대응의 일환으로 활용 할 수 있을 것이다.

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CT영상에서의 AlexNet과 VggNet을 이용한 간암 병변 분류 연구 (Malignant and Benign Classification of Liver Tumor in CT according to Data pre-processing and Deep running model)

  • 최보혜;김영재;최승준;김광기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.229-236
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    • 2018
  • Liver cancer is one of the highest incidents in the world, and the mortality rate is the second most common disease after lung cancer. The purpose of this study is to evaluate the diagnostic ability of deep learning in the classification of malignant and benign tumors in CT images of patients with liver tumors. We also tried to identify the best data processing methods and deep learning models for classifying malignant and benign tumors in the liver. In this study, CT data were collected from 92 patients (benign liver tumors: 44, malignant liver tumors: 48) at the Gil Medical Center. The CT data of each patient were used for cross-sectional images of 3,024 liver tumors. In AlexNet and VggNet, the average of the overall accuracy at each image size was calculated: the average of the overall accuracy of the $200{\times}200$ image size is 69.58% (AlexNet), 69.4% (VggNet), $150{\times}150$ image size is 71.54%, 67%, $100{\times}100$ image size is 68.79%, 66.2%. In conclusion, the overall accuracy of each does not exceed 80%, so it does not have a high level of accuracy. In addition, the average accuracy in benign was 90.3% and the accuracy in malignant was 46.2%, which is a significant difference between benign and malignant. Also, the time it takes for AlexNet to learn is about 1.6 times faster than VggNet but statistically no different (p > 0.05). Since both models are less than 90% of the overall accuracy, more research and development are needed, such as learning the liver tumor data using a new model, or the process of pre-processing the data images in other methods. In the future, it will be useful to use specialists for image reading using deep learning.

클라우드기반 의료영상 라벨링 시스템 개발 및 근감소증 정량 분석 (Development of Cloud-Based Medical Image Labeling System and It's Quantitative Analysis of Sarcopenia)

  • 이충섭;임동욱;김지언;노시형;유영주;김태훈;윤권하;정창원
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권7호
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    • pp.233-240
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    • 2022
  • 최근 대부분의 인공지능 연구는 AI 모델 개발에 중점을 두고 있다. 하지만 최근 인공지능 연구가 모델 중심에서 데이터 중심으로 점차 변경되고 이런 추세를 바탕으로 학습데이터의 중요성이 크게 주목 받고 있다. 그러나 학습데이터의 준비과정이 전체 과정의 상당 부분을 차지하고 라벨링 데이터 생성 또한 개발 목적에 따라 다르기 때문에 많은 시간과 노력이 필요하다. 따라서 기존의 미충족을 해결하기 위한 다양한 라벨링 기능을 갖는 도구 개발이 필요하다. 본 논문에서는 의료영상의 라벨링 데이터를 정교하고 빠르게 생성하기 위한 라벨링 시스템에 대해서 기술한다. 이를 구현하기 위해서 Back Projection, GrabCut 기법을 이용한 반자동 방식과 기계학습 모델을 통해서 예측한 자동 방식의 라벨링 기능을 구현하였다. 우리는 제안한 시스템의 라벨링 데이터 생성에 대한 수행시간의 장점을 보였을뿐만 아니라 정확성에 대한 비교평가를 통해 우수성을 보였다. 또한 1,000여명의 환자 영상 데이터셋을 분석하여 근감소증 진단에 남성과 여성에 의미있는 진단지표를 제시하였다.

X-ray 및 초음파 영상을 활용한 고관절 이형성증 진단을 위한 특징점 검출 딥러닝 모델 비교 연구 (A comparative study on keypoint detection for developmental dysplasia of hip diagnosis using deep learning models in X-ray and ultrasound images)

  • 김성현;이경수;이시욱;장진호;황재윤;김지훈
    • 한국음향학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.460-468
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    • 2023
  • 고관절 이형성증(Developmental Dysplasia of Hip, DDH)은 영유아 성장기에 흔히 발생하는 병리학적 상태로, 영유아의 성장을 방해하고 잠재적인 합병증을 유발하는 원인 중 하나이며 이를 조기에 발견하고 치료하는 것은 매우 중요하다. 기존의 DDH 진단 방법으로는 촉진법과 X-ray 또는 초음파 영상 기반 고관절에서의 특징점 검출을 이용한 진단 방법이 있지만 특징점 검출 시 객관성과 생산성에 제한점이 존재한다. 본 연구에서는 X-ray 및 초음파 영상을 이용한 딥러닝 모델 기반 특징점 검출 방법을 제시하고, 다양한 딥러닝 모델을 이용하여 특징점 검출의 성능을 비교 분석하였다. 또한, 부족한 의료 데이터를 보완하는 방법인 다양한 데이터 증강 기법을 제시하고 비교 평가하였다. 본 연구에서는 Residual Network 152(ResNet152) 및 Simple & Complex augmentation 기법을 적용하였을 때 가장 높은 특징점 검출 성능을 보여주었으며, X-ray 영상에서 평균 Object Keypoint Similarity(OKS)가 약 95.33 %, 초음파 영상에서는 약 81.21 %로 각각 측정되었다. 이러한 결과는 고관절 초음파 및 X-ray 영상에서 딥러닝 모델을 적용함으로써 DDH 진단 시 특징점 검출에 관한 객관성과 생산성을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

Evaluation of Therapeutic Monitoring of Prostate Cancer (PCa) using [18F]Florastamin, Diagnostic Radiopharmaceutical for PCa: Non-clinical Ex vivo Whole-body Autoradiographic Analysis

  • Min Hwan Kim;Kyongkyu Lee;Hee Seup Kil;Soon Jeong Kwon;Yong Jin Lee;Kyo Chul Lee;Dae Yoon Chi
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.17-21
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    • 2023
  • In this study, we evaluated the targeting of prostate cancer (PCa) using [18F]Florastamin in non-clinical study, for the purpose of therapeutic monitoring of [177Lu]Ludotadipep, a therapeutic radiopharmaceutical for PCa, [18F]Florastamin/[177Lu]Ludotadipep was co-administered to a single-individual prostate tumor bearing mouse model, mimicking clinical condition. Considering the difference in half-life of the two isotopes (18F or 177Lu), image scan of whole-body autoradiography was performed at 24 or 48 h after preparation of frozen section, respectively. Then, it was confirmed whether they showed the same targeting efficiency for the area of tumor. A tumor xenograft model was prepared using PSMA-overexpressing PC3-PIP prostate cancer cells. [18F]Florastamin [111 MBq (3 mCi) in 100 µL]/177Lu]Ludotadipep [3.7 MBq (100 µCi) in 100 µL] was co-administered through the tail vein, and 2 hours after administration, the mice were frozen, and after freezing for 24 hours, whole-body cryosection was performed at 24 h after freezing. Image scanning using cryosection was performed after 24 or 48 hours after freezing, respectively. In the scan image after 24 hours, tumor uptake of [18F] Florastamin/[177Lu]Ludotadipep were simultaneously observed specific uptake in the tumor. In the scan image after 48 hours in the same section, signal of 18F was lost by decay of radioisotope, and specific uptake image for [177Lu]Ludotadipep was observed in the tumor. Uptake of [177Lu]Ludotadipep was specific to the same tumor region where [18F]Florastamin/[177Lu]Ludotadipep was uptake. These results suggested that [18F]Florastamin showed the same tumor uptake efficiency to PCa as [177Lu]Ludotadipep, and effective therapeutic monitoring is expected to be enable using [18F]Florastamin during [177Lu]Ludotadipep therapy for PCa.

Development and Validation of 18F-FDG PET/CT-Based Multivariable Clinical Prediction Models for the Identification of Malignancy-Associated Hemophagocytic Lymphohistiocytosis

  • Xu Yang;Xia Lu;Jun Liu;Ying Kan;Wei Wang;Shuxin Zhang;Lei Liu;Jixia Li;Jigang Yang
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권4호
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    • pp.466-478
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    • 2022
  • Objective: 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT is often used for detecting malignancy in patients with newly diagnosed hemophagocytic lymphohistiocytosis (HLH), with acceptable sensitivity but relatively low specificity. The aim of this study was to improve the diagnostic ability of 18F-FDG PET/CT in identifying malignancy in patients with HLH by combining 18F-FDG PET/CT and clinical parameters. Materials and Methods: Ninety-seven patients (age ≥ 14 years) with secondary HLH were retrospectively reviewed and divided into the derivation (n = 71) and validation (n = 26) cohorts according to admission time. In the derivation cohort, 22 patients had malignancy-associated HLH (M-HLH) and 49 patients had non-malignancy-associated HLH (NM-HLH). Data on pretreatment 18F-FDG PET/CT and laboratory results were collected. The variables were analyzed using the Mann-Whitney U test or Pearson's chi-square test, and a nomogram for predicting M-HLH was constructed using multivariable binary logistic regression. The predictors were also ranked using decision-tree analysis. The nomogram and decision tree were validated in the validation cohort (10 patients with M-HLH and 16 patients with NM-HLH). Results: The ratio of the maximal standardized uptake value (SUVmax) of the lymph nodes to that of the mediastinum, the ratio of the SUVmax of bone lesions or bone marrow to that of the mediastinum, and age were selected for constructing the model. The nomogram showed good performance in predicting M-HLH in the validation cohort, with an area under the receiver operating characteristic curve of 0.875 (95% confidence interval, 0.686-0.971). At an appropriate cutoff value, the sensitivity and specificity for identifying M-HLH were 90% (9/10) and 68.8% (11/16), respectively. The decision tree integrating the same variables showed 70% (7/10) sensitivity and 93.8% (15/16) specificity for identifying M-HLH. In comparison, visual analysis of 18F-FDG PET/CT images demonstrated 100% (10/10) sensitivity and 12.5% (2/16) specificity. Conclusion: 18F-FDG PET/CT may be a practical technique for identifying M-HLH. The model constructed using 18F-FDG PET/CT features and age was able to detect malignancy with better accuracy than visual analysis of 18F-FDG PET/CT images.