• 제목/요약/키워드: digital healthcare

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Ensemble Deep Learning Model using Random Forest for Patient Shock Detection

  • Minsu Jeong;Namhwa Lee;Byuk Sung Ko;Inwhee Joe
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권4호
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    • pp.1080-1099
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    • 2023
  • Digital healthcare combined with telemedicine services in the form of convergence with digital technology and AI is developing rapidly. Digital healthcare research is being conducted on many conditions including shock. However, the causes of shock are diverse, and the treatment is very complicated, requiring a high level of medical knowledge. In this paper, we propose a shock detection method based on the correlation between shock and data extracted from hemodynamic monitoring equipment. From the various parameters expressed by this equipment, four parameters closely related to patient shock were used as the input data for a machine learning model in order to detect the shock. Using the four parameters as input data, that is, feature values, a random forest-based ensemble machine learning model was constructed. The value of the mean arterial pressure was used as the correct answer value, the so called label value, to detect the patient's shock state. The performance was then compared with the decision tree and logistic regression model using a confusion matrix. The average accuracy of the random forest model was 92.80%, which shows superior performance compared to other models. We look forward to our work playing a role in helping medical staff by making recommendations for the diagnosis and treatment of complex and difficult cases of shock.

M2M 기반 유헬스케어 데이터의 효율적인 전송 방안 연구 (Research on a Method for Efficient u-Healthcare Data Transmission in M2M Environment)

  • 조균연
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권4호
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    • pp.251-257
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    • 2014
  • 유헬스케어 환경에서는 M2M 기반에서 중요한 생체정보가 처리된다. M2M은 주로 무선네트워크를 기반으로 하는데, 무선네트워크는 제한된 대역폭과 낮은 신뢰성 등 극복해야할 과제가 많이 있다. 본 논문에서는 이 과제를 데이터 전송효율을 높여 해결하고자 하였으며, 생체정보에 대한 높은 압축특성을 갖는 uHLZW(u-Healthcare LZW) 압축 알고리즘을 제안하였다. 실험결과 기존의 압축알고리즘에 비해 1.6배에서 4배정도 압축효율이 개선됨을 알 수 있었다.

U-Healthcare 환경에서 환자정보보호를 위한 전자차트 부분 암호화 기법 설계 (A Design of Electronic Health Records Partial Encryption Method for Protecting Patient's Information on the U-Healthcare Environment)

  • 신선희;김현철;박찬길;전문석
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.91-101
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    • 2010
  • By using the U-Healthcare environment, it is possible to receive the health care services anywhere anytime. However, since the user's personal information can be easily exposed in the U-Healthcare environment, it is necessary to strengthen the security system. This thesis proposes the technique which can be used to protect the personal medical records at hospital safely, in order to avoid the exposure of the user's personal information which can occur due to the frequent usage of the electronic chart according to the computerization process of medical records. In the proposed system, the following two strategies are used: i) In order to reduce the amount of the system load, it is necessary to apply the partial encryption process for electronic charts. ii) Regarding the user's authentication process for each patient, the authentication number for each electronic chart, which is in the encrypted form, is transmitted through the patient's mobile device by the National Health Insurance Corporation, when the patient register his or her application at hospital. Regarding the modern health care services, it is important to protect the user's personal information. The proposed technique will be an important method of protecting the user's information.

MBAN(Medical Body Area Network)에서의 온톨로지 기반 상황인지 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Ontology-Based Context Aware System for MBAN)

  • 왕종수;이동호
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.19-29
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    • 2011
  • The u-Healthcare system, a new paradigm, provides healthcare and medical service anytime, anywhere in daily life using wired and wireless networks. It only doesn't reach u-Hospital at home, to manage efficient personal health in fitness space, it is essential to feedback process through measuring and analyzing a personal vital signs. MBAN(Medical Body Area Network) is a core of this technology. MBAN, a new paradigm of the u-Healthcare system, can provide healthcare and medical service anytime, anywhere on real time in daily life using u-sensor networks. In this paper, an ontology-based context-awareness in MBAN proposed system development methodology. Accordingly, ontology-based context awareness system on MBAN to Elderly/severe patients/aged/, with measured respiratory rate/temperature/pulse and vital signs having small variables through u-sensor network in real-time, discovered abnormal signs and emergency situations which may happen to people at sleep or activity, alarmed and connected with members of a family or medical emergency alarm(Emergency Call) and 119 system to avoid sudden accidents for early detection. Therefore, We have proposed that accuracy of biological signal sensing and the confidence of ontology should be inspected.

스마트 헬스케어 환경에서 복잡도를 고려한 R파 검출 및 QRS 패턴을 통한 향상된 부정맥 분류 방법 (R Wave Detection and Advanced Arrhythmia Classification Method through QRS Pattern Considering Complexity in Smart Healthcare Environments)

  • 조익성
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-14
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    • 2021
  • With the increased attention about healthcare and management of heart diseases, smart healthcare services and related devices have been actively developed recently. R wave is the largest representative signal among ECG signals. R wave detection is very important because it detects QRS pattern and classifies arrhythmia. Several R wave detection algorithms have been proposed with different features, but the remaining problem is their implementation in low-cost portable platforms for real-time applications. In this paper, we propose R wave detection based on optimal threshold and arrhythmia classification through QRS pattern considering complexity in smart healthcare environments. For this purpose, we detected R wave from noise-free ECG signal through the preprocessing method. Also, we classify premature ventricular contraction arrhythmia in realtime through QRS pattern. The performance of R wave detection and premature ventricular contraction arrhythmia classification is evaluated by using 9 record of MIT-BIH arrhythmia database that included over 30 premature ventricular contraction. The achieved scores indicate the average of 98.72% in R wave detection and the rate of 94.28% in PVC classification.

학제간 접근법을 통한 헬스케어 디자인 프로젝트: 협업 환경에서 디자이너의 역할에 대한 연구 (Interdisciplinary Approach to Healthcare Design Project: Exploring Designer's Role in Collaborative Settings)

  • 김서영;나건
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권3호
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    • pp.353-361
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    • 2021
  • 고령화 사회에서 건강과 웰빙에 대한 요구 수준이 높아짐에 따라 의료 환경에서는 다양한 이해관계자가 얽힌 복잡한 문제가 발생한다. 본 논문의 목적은 여러 분야의 전문가들이 의료 환경에서 공동의 목표를 달성하기 위하여 협업하는 상황에서 디자이너의 역할과 능력을 알아내는 것이다. 학제간 접근법을 도입한 헬스케어 디자인 프로젝트에서의 효과적인 방법과 프로세스를 파악하기 위해 사례 연구를 진행하였다. 결과는 세 가지 연구 질문을 기반으로 프로세스 퍼실리테이션, 관계 관리, 시각화, 상상력과 같은 디자이너의 다면적인 역할을 분석하였다.

디지털 헬스케어와 정보보호에 관한 연구 (A Study on Research on digital health care and information security)

  • 김기환;김일환;신용태
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.219-220
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    • 2021
  • 본 논문에서는 디지털헬스케어의 정의와 핵심기술, 그리고 정보보호 방안을 제안하고자 한다. 디지털 헬스케어 기기·서비스를 대상으로 하여 다양한 취약점에 대하여 사이버공격이 가능하다. 본제안의 경우 인프라공격에 대한 대응뿐만아니라 관리적인 정보보호체계수립을 통하여 보다 효과적이며, 지속적으로 대응할 수 있을 것으로 전망된다.

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ECG와 호흡 측정이 가능한 모바일 헬스케어 의류 시스템 (The Mobile Health-Care Garment System for Measurement of Cardiorespiratory Signal)

  • 김정도;김갑진;정기수;이정환;안진호;이상국
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권3호
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    • pp.145-152
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    • 2010
  • 대부분의 모바일 웨어러블 헬스케어 모니터링 의류 시스템은 생체신호를 측정할 수 있는 센서와 데이터 취득과 무선 통신 및 제어를 담당하는 회로부, 이들을 내장하는 의복으로 구성된다. 기존의 의복형 헬스케어 시스템은 센서를 의복에 장시간 내장하기가 어렵고, 피부 접촉 시 시간에 따라 저항 값이 변화하기 때문에 장기적인 생체 신호 모니터링이 쉽지 않으며, 센서 전극과 회로 사이에 존재하는 신호선의 물리적 장애 요인도 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, PVDF에 PEDOT 재료를 코팅하여 만든 패브릭 나노웹 ECG 전극과 PVDF 필름을 사용한 호흡 센서를 $10\;{\mu}m$ 두께의 디지털 실을 이용하여 사용자의 의류와 일체화하였다. 탈부착이 가능한 무선 블루투스(Bluetooth) 내장 스테이션과 디지털실로 기존 의류와 일체화한 생체 신호 측정용 의류 제작을 통해, 휴대폰에서 손쉽게 심전도(ECG)와 맥박신호를 표시 할 수 있었다.

특허 데이터 분석을 통한 헬스케어 기술 트렌드 연구 (A Study On the Healthcare Technology Trends through Patent Data Analysis)

  • 한정현;현영근;채우리;이기현;이주연
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권3호
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    • pp.179-187
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    • 2020
  • 지속적인 인구 증가율 하락에도 불구하고 평균 수명 상승에 따라 인구 고령화가 빠르게 진행되고 있는 사회환경에서 기술의 진화 및 소득 수준의 상승을 기반으로 건강과 삶의 질에 대한 관심이 증가하며 헬스케어 서비스 시장은 급속히 성장하고 있는 현실이다. 이에 본 연구에서는 2000년부터 2019년 10월까지 특허정보넷(KIPRIS)에 게재된 헬스케어 관련 한국과 미국의 특허데이터를 대상으로 Keyword를 추출한 후 빈도 분석, 시계열 분석, Keyword Network 분석을 수행하였으며, 이를 통하여 헬스케어 분야의 핵심 Keyword가 전통적인 의료 관련 Keyword에서 ICT관련 Keyword로 변화하고 있는 기술 트렌드가 파악되었다. 또한 미국과 비교하여 핵심 Keyword들이 55% 유사한 분포를 보이지만 특허생산량 면에서 절대적인 격차를 확인하였다. 향후에는 핵심 Keyword에 대하여 국내외 연구동향 등 다양한 자료를 분석하여 글로벌 시장에서 유의미한 시사점을 얻을 수 있는 연구를 진행하고자 한다.