• Genomics & Informatics
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• 제19권1호
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• pp.2.1-2.10
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• 2021

BRAF inhibitors (e.g., vemurafenib) are widely used to treat metastatic melanoma with the BRAF V600E mutation. The initial response is often dramatic, but treatment resistance leads to disease progression in the majority of cases. Although secondary mutations in the mitogen-activated protein kinase signaling pathway are known to be responsible for this phenomenon, the molecular mechanisms governing acquired resistance are not known in more than half of patients. Here we report a genome- and transcriptome-wide study investigating the molecular mechanisms of acquired resistance to BRAF inhibitors. A microfluidic chip with a concentration gradient of vemurafenib was utilized to rapidly obtain therapy-resistant clones from two melanoma cell lines with the BRAF V600E mutation (A375 and SK-MEL-28). Exome and transcriptome data were produced from 13 resistant clones and analyzed to identify secondary mutations and gene expression changes. Various mechanisms, including phenotype switching and metabolic reprogramming, have been determined to contribute to resistance development differently for each clone. The roles of microphthalmia-associated transcription factor, the master transcription factor in melanocyte differentiation/dedifferentiation, were highlighted in terms of phenotype switching. Our study provides an omics-based comprehensive overview of the molecular mechanisms governing acquired resistance to BRAF inhibitor therapy.

• 방송공학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.275-284
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• 2023

유전자 발현 데이터는 질병의 예후 예측, 약물 반응성 예측 등 질병에 대한 이해와 정밀 의료 실현을 위한 연구들에 활용될 수 있지만 충분한 양의 데이터를 수집하는 데 많은 비용적 문제가 있다. 본 논문에서는 Conditional VAE에 기반한 유전자 발현 데이터 생성 모델을 제안하였다. 이전 연구인 WGAN-GP기반의 유전자 발현 생성 모델과 정형 데이터 생성 모델인 CTGAN, TVAE와 비교하여 본 논문의 Conditional VAE기반 모델이 생물학적, 통계학적으로 더 유의미한 합성 데이터를 생성할 수 있음을 보였다.

• Korean Circulation Journal
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• 제53권11호
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• pp.775-786
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• 2023

Background and Objectives: Tricuspid valve (TV) repair techniques other than annuloplasty remain challenging and frequently end in tricuspid valve replacement (TVR) in complicated cases. However, the results of TVR are suboptimal compared with TV repair. This study aimed to evaluate the clinical effectiveness of TV edge-to-edge repair (E2E) compared to TVR for severe tricuspid regurgitation (TR). Methods: We retrospectively reviewed 230 patients with severe TR who underwent E2E (n=139) or TVR (n=91) from 2001 to 2020. Clinical and echocardiographic results were analyzed using inverse probability of treatment weighting analysis and propensity score matching. Results: The two groups showed no significant differences in early mortality and morbidities. During the mean follow-up of 106.2±68.8 months, late severe TR and TV reoperation rates were not significantly different between groups. E2E group, however, showed better outcomes in overall survival (p=0.023), freedom from significant tricuspid stenosis (TS) (trans-tricuspid pressure gradient ≥5 mmHg, p=0.021), and freedom from TV-related events (p<0.001). Matched analysis showed consistent results. Conclusions: E2E for severe TR presented more favorable clinical outcomes than TVR. Our study supports that E2E might be a valuable option in severe TR surgery, avoiding TVR.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권5호
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• pp.770-781
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• 2021

Objective: Chemical exchange-dependent saturation transfer (CEST) MRI is sensitive for detecting solid-like proteins and may detect changes in the levels of mobile proteins and peptides in tissues. The objective of this study was to evaluate the characteristics of chemical exchange proton pools using the CEST MRI technique in patients with dementia. Materials and Methods: Our institutional review board approved this cross-sectional prospective study and informed consent was obtained from all participants. This study included 41 subjects (19 with dementia and 22 without dementia). Complete CEST data of the brain were obtained using a three-dimensional gradient and spin-echo sequence to map CEST indices, such as amide, amine, hydroxyl, and magnetization transfer ratio asymmetry (MTR_asym) values, using six-pool Lorentzian fitting. Statistical analyses of CEST indices were performed to evaluate group comparisons, their correlations with gray matter volume (GMV) and Mini-Mental State Examination (MMSE) scores, and receiver operating characteristic (ROC) curves. Results: Amine signals (0.029 for non-dementia, 0.046 for dementia, p = 0.011 at hippocampus) and MTR_asym values at 3 ppm (0.748 for non-dementia, 1.138 for dementia, p = 0.022 at hippocampus), and 3.5 ppm (0.463 for non-dementia, 0.875 for dementia, p = 0.029 at hippocampus) were significantly higher in the dementia group than in the non-dementia group. Most CEST indices were not significantly correlated with GMV; however, except amide, most indices were significantly correlated with the MMSE scores. The classification power of most CEST indices was lower than that of GMV but adding one of the CEST indices in GMV improved the classification between the subject groups. The largest improvement was seen in the MTR_asym values at 2 ppm in the anterior cingulate (area under the ROC curve = 0.981), with a sensitivity of 100 and a specificity of 90.91. Conclusion: CEST MRI potentially allows noninvasive image alterations in the Alzheimer's disease brain without injecting isotopes for monitoring different disease states and may provide a new imaging biomarker in the future.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권4호
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• pp.320-328
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• 2004

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환의 경과 중 조기에 나타나는 폐혈관의 변화는 이후 만성폐쇄성폐질환의 불량한 예후 인자인 폐고혈압증의 원인이 된다. Beraprost sodium (BPS)은 경구투여가 가능한 prostacyclin 유사 약제이며, 원발성폐고혈압 환자에서 생존율을 향상시킨다고 알려져 있다. 본 연구는 만성폐쇄성폐질환 환자에 대한 BPS의 효과에 대해 알아보고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 이중맹검, 무작위, 무효약대조, 2기관 임상시험이다. 2003년 6월부터 2004년 6월까지 만성폐쇄성폐질환 환자 21명이 선정되었다(이중 BPS를 3개월간 복용한 BPS군은 11명, 무효약을 복용한 무효약군은 10명). 기초평가, 폐기능검사, 혈역학적 지표에서 두 군간 통계적 차이는 없었다. 연구결과 : 심장초음파검사에서 Trans Tricuspid valve Pressure Gradient(TTPG) 측정값이 BPS군에서 BPS 복용 전보다 복용 3개월 후 현저한 감소를 보였다[17.7(${\pm}11.4$)에서 8.2(${\pm}8.9$) mm Hg, p-value<0.05]. 한편 무효약군 에서는 통계학적 차이가 없었다. 6분 도보거리는 무효약군에서는 감소를 보였고 BPS군에서는 증가된 결과를 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 결 론 : 만성폐쇄성폐질환 환자에서 BPS의 경구복용은 폐동맥압을 감소하게 하였다. 이런 결과의 임상적 중요 성인 증상 및 질병의 자연경과의 개선을 조사하기 위한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.235-243
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• 2009

다양한 간 질환에 Ferucarbotran (SPIO)과 Gd-EOB-DTPA (Primovist) 조영제를 사용하여 자기공명영상 상에서 비교하여 간 질환의 특성 및 검출 과 그 질환에 따른 조영제 흡수관계를 알아보고자 한다. 실험대상은 국소 간 병변을 가진 50명의 환자 중 남자 25명, 여자 25명으로 평균나이는 50세이었다. 사용된 장비와 코일은 3.0T (General Electric Medical System, Excite HD) 자기공명영상장치와 8채널 채부코일이었다. 질환과 조영제 흡수관계를 비교하기 위하여 사용된 펄스 시퀀스는 Liver aquisition with volume acceleration (LAVA)와 Multi-Gradient rapid Echo (MGRE)이었다. 모든 검사기법은 일정한 데이터를 획득하기 위하여 Ferucarbotran (SPIO) 및 Gd-EOB-DTPA (Primovist) 조영제를 주입 전 후에 같은 위치를 선정하여 검사를 시행했다(p<0.05). 검사 결과는 Ferucarbotran와 Gd-EOB-DTPA의 대조도대 잡음비는 간세포암(HCC, 16 cases)이 $3.08{\pm}0.12$과 $7.00{\pm}0.27$이었다. 과다형성결절(Hyperplastic Nodule, 7 cases) 질환은 $3.62{\pm}0.13$, $2.60{\pm}0.23$, 전이(Metastasis, 13 cases)는 $1.70{\pm}0.09$, $2.60{\pm}0.23$, 초점성 결절성 과증식(Focal Nodular Hyperplasia, 6 cases)질환은 $2.12{\pm}0.28$, $5.86{\pm}0.28$, 농양(Abscess, 8 cases)은 $4.45{\pm}0.28$, $1.73{\pm}0.02$이었다. 또한, 각 질환에 대한 진단적 수행을 위해 ANOVA 검증을 하였다(p<0.05). 결론적으로, 두 조영제 효과로 2개 검사기법 모두가 간질환의 특성 및 검출과 그 질환에 따른 조영제 특성을 잘 보여주었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.999-1005
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• 2021

본 연구에서는 검사시간을 단축시키면서 해상도를 증가시키는 Compressed SENSE를 TOF에 적용하여 SENSE와 CS 기법에 대한 영상의 질을 비교하고 SNR, CNR을 평가하여 최적의 기법을 알아보고 이러한 정보를 토대로 임상적 기초자료로 제공하고자 한다. 충청도 소재 한 대학병원에서 TOF MRA 검사를 시행한 환자 32명(남자 15명, 여자 17명, ICA stenosis:10, M1 aneurysm:10, 평균나이 53 ± 4.15)을 대상으로 데이터를 분석하였다. 검사에 적용된 장비는 Ingenia CX 3.0T, Archieva 3.0 T 두 기기를 이용하였고 데이터 획득을 위한 방법으로 32 Channel Head Coil과 3D Gradient echo 이었다. 정량적 분석으로 각 영상의 SNR과 CNR을 측정하고 정성적 평가를 위해 관찰자의 시각적 견해에 대하여 5등급으로 나누어 영상의 질을 평가하였다. 영상평가는 paired t-test와 Wilcoxon 검정을 하였으며 p 값이 0.05 이하 일 때 유의성이 있는 것으로 간주하였다. TOF MRA 영상에서 SNR과 CNR에 대한 정량적 분석 결과 SENSE 기법에 비해 CS 기법이 높게 측정되었다(p<0.05). 관찰자의 시각적 평가로서 혈관의 선예도: CS(4.45 ± 0.41), 전반적인 영상의질: CS(4.77 ± 0.18), 영상의 배경소거: CS(4.57 ± 0.18)는 모두 CS 기법이 높은 결과를 얻었다(p=0.000). 결론적으로, 유속증가 자기공명혈관 조영술에서 SENSE 와 Compressed SENSE 기법을 비교하여 평가했을 때 Compressed SENSE TOF MRA 기법이 우위의 결과를 보여주었다. 이러한 결과는 뇌 질환 3D TOF MRA 검사에서 향후 임상적 기초자료가 될 것이라고 생각한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.1-9
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• 2023

유방암 관련 기존 AI 연구는 보조적인 진단 예측이나 임상적 요인에 따른 진료 결과를 예측하는 주제가 많았다. 또한 연구기관의 코호트 자료나 일부 환자 자료를 이용하는 경우가 대부분이었다. 본 논문에서는 건강보험심사평가원이 보유하고 있는 전 국민 유방암 환자의 전수 데이터를 활용하여 유방암 환자의 40~50대와 다른 연령대 간의 생존 여부 예측과 생존 여부에 미치는 요인의 차이점을 분석했다. 그 결과, 환자들의 생존 여부 예측 정밀도는 40~50대가 평균 0.93으로 60~80대 0.86 보다 높았으며, 요인에 있어서도 40~50대는 치료횟수(46%)가, 60~80대는 나이(32%)의 변수 중요도가 제일 높았다. 기존 연구와 성능 비교 결과, 평균 정밀도가 0.90으로 기존 논문의 정밀도 0.81보다 높았다. 적용 알고리즘별 성능 비교 결과, 의사결정나무(Decision Tree), 랜덤포레스트(Random Forest) 및 그래디언트부스팅(Gradient Boosting)의 전체 평균 정밀도는 0.90, 재현율은 1.0으로 연령대 그룹 내에서 동일하였으며, 다층퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron)의 정밀도는 0.89, 재현율은 1.0 이었다. 심평원의 전 국민 심사청구 빅데이터 가치 활용을 제고하기 위해 비전문가용 머신러닝 자동화(Auto ML) 도구를 사용한 더 많은 연구가 진행되기를 바란다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제86권3호
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• pp.203-215
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• 2023

Background: Surgical resection is the standard treatment for early-stage lung cancer. Since postoperative lung function is related to mortality, predicted postoperative lung function is used to determine the treatment modality. The aim of this study was to evaluate the predictive performance of linear regression and machine learning models. Methods: We extracted data from the Clinical Data Warehouse and developed three sets: set I, the linear regression model; set II, machine learning models omitting the missing data: and set III, machine learning models imputing the missing data. Six machine learning models, the least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), Ridge regression, ElasticNet, Random Forest, eXtreme gradient boosting (XGBoost), and the light gradient boosting machine (LightGBM) were implemented. The forced expiratory volume in 1 second measured 6 months after surgery was defined as the outcome. Five-fold cross-validation was performed for hyperparameter tuning of the machine learning models. The dataset was split into training and test datasets at a 70:30 ratio. Implementation was done after dataset splitting in set III. Predictive performance was evaluated by R² and mean squared error (MSE) in the three sets. Results: A total of 1,487 patients were included in sets I and III and 896 patients were included in set II. In set I, the R² value was 0.27 and in set II, LightGBM was the best model with the highest R² value of 0.5 and the lowest MSE of 154.95. In set III, LightGBM was the best model with the highest R² value of 0.56 and the lowest MSE of 174.07. Conclusion: The LightGBM model showed the best performance in predicting postoperative lung function.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권6호
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• pp.846-855
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• 1999

연구배경 : 만성 저산소성 폐질환 환자의 폐동맥고혈압은 폐혈류 장애에 따른 악화에 이르는 주요 합병증이다. 폐동맥 고혈압과 이에 수반되는 폐성심의 임상적 진단은 때로 모호하여 폐동맥압의 비관혈적인 심초음파 검사의 중요성이 대두되고 있다. 최근 도플러 심초음파는 기존의 M모드 검사법에 비해 측정치의 정확도, 재생산성과 좋은 창을 얻을 수 있는 상대적인 장점이 있어 폐기종성 환자에서 보다 적용하기 용이한 검사법이다. 본 연구는 만성 저산소성 폐질환의 폐동맥 고혈압 예상 환자에서 도플러 검사법이 갖는 유의한 지표를 확인함에 목적이 있다. 방 법 : 대상환자는 만성 저산소성 폐질환을 보이며 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되어 심초음파 검사를 시행받은 19명의 환자들을 대상으로 의의있는 폐동맥 고혈압 지표에 대해 조사하였다. 대상 환자들은 와위에서 좌흉골연이나 늑골하에 2.5MHz 진동자를 두고 도플러 및 M모드 심초음파를 시행하였고 특히, 삼첨판 역류시는 도플러 모드로 예측되는 우심실 수축기압(RVSP)이 40mmHg 이상인 군을 그 미만이거나 삼첨판 역류가 없었던 경우와 구분하여 다른 임상지표들에 대하여 비교, 분석하였다. 결 과 : 1) M모드 심초음파의 늑골하 사방관찰에서 RVSP 상승군이 대조군에 비해 수축기말 우심실 직경은 증가하였지만 그외 이완기말 우심실 직경, 수축기 및 이완기말 면적, 우심실 지유벽의 두께, 우심실 출구의 직경과 심실 중벽 두께 등은 두군간 차이가 없었다. 2) 도플러 모드에서 RVSP 상승군의 우심실 출구 수축기 가속기간(AT)은 $82{\pm}9msec$로 대조군 $96{\pm}16msec$에 비해 유의하게 단축되어 있었다. 3) 동맥혈 검사상 RVSP 상승군은 대조군에 비해 산소분압이 감소되어 있었으나 유의한 차이는 없었고 폐기능검사의 노력성 폐활량 및 1초 노력성호기량도 상승군에서 저하되었으나 두군간 유의한 차이는 없었다. 4) AT는 RVSP와 통계학적으로 유의한 역상관관계를 보여주었다. 결 론 : 만성 저산소성 폐질환에서 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되는 경우 이를 규명하기 위해 심초음파 검사를 하여 컬러도플러로 삼첨판 역류가 확인되면 연속파 도플러로 RVSP를 예측할 수 있으며 이는 간헐파 도플러의 AT의 단축과 관련되어 있음을 확인하였다. 도플러 모드하의 RVSP 및 AT의 측정은 폐동맥 고혈압의 좋은 지표가 될 수 있을 것으로 예상된다.