• 제목/요약/키워드: disease prediction

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국가 감염병 공동R&D전략 수립을 위한 분류체계 및 정보서비스에 대한 연구: 해외 코로나바이러스 R&D과제의 분류모델을 중심으로 (The Classification System and Information Service for Establishing a National Collaborative R&D Strategy in Infectious Diseases: Focusing on the Classification Model for Overseas Coronavirus R&D Projects)

  • 이도연;이재성;전승표;김근환
    • 지능정보연구
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    • 제26권3호
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    • pp.127-147
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    • 2020
  • 세계는 신형 코로나바이러스 감염증(COVID-19)으로 수 많은 인명 피해와 경제적 손실을 기록하고 있는 상황이다. 우리나라 정부는 연구개발(Research & Development)을 통해 국가 감염병 위기를 극복하려는 전략을 수립하고 실행하기 위한 투자방향을 수립하였다. 기존 기술분류나 과학기술 표준분류에 따른 통계를 활용하면 특정 R&D 분야의 특이점 및 변화를 발견하기 어렵다는 한계가 존재해왔다. 최근 우리나라 감염병 연구개발 과제를 대상으로 수요자의 목적에 맞게 분류체계를 수립하고 연구비 비교 분석을 통해 투자가 요구되는 연구 분야를 제시하는 연구들이 진행되었다. 하지만 현재 국가 보건 안보와 신성장 산업육성이라는 목표를 달성하기 위한 실행방안으로 요구되고 있는 전염병 연구분야의 국가간 협력전략 수립에 필요한 정보를 체계적으로 제공하고 있지 못한 상황이다. 따라서 국가 공동 연구개발 전략 수립을 위한 분류체계와 분류모델기반의 정보서비스에 대한 연구가 요구되고 있다. 우선 감염병관련 NTIS 과제데이터를 기반으로 정성분석을 통해 7개의 분류체계를 도출하였다. 스코퍼스(Scopus) 데이터와 양방향 RNN모델을 사용하여, 분류체계 모델을 학습시켰다. 최종적인 모델의 분류 성능은 90%이상의 높은 정확도와 강건성을 확보하였다. 실증연구를 위해 주요 국가의 코로나바이러스 연구개발 과제를 대상으로 전염병 분류체계를 적용하였다. 주요 국가의 감염병(코로나바이러스) 연구개발 과제를 분류체계별로 분석한 결과, 세계적으로 유행하는 바이러스의 예상치 못한 창궐이 확산되는 속도에 비해 백신과 치료제 개발이 제대로 이뤄지지 않는 원인의 배경을 간접적으로 확인할 수 있었다. 국가별 비교분석을 통해 미국과 일본은 상대적으로 모든 영역에 골고루 연구개발 투자를 하고 있는 것으로 나타난 반면, 유럽은 상대적으로 특정 연구분야에 많은 투자를 하는 집중화 전략을 취하는 것으로 나타났다. 동시에 주요 국가의 코로나 바이러스 주요 연구조직에 대한 정보를 분류체계별로 제공하여 국제 공동R&D 전략의 기초정보를 제공하였다. 본 연구 결과를 통해 세 가지 정책적 의미를 도출할 수 있다. 첫째, 데이터기반 과학기술정책 관점에서 수요자 관심분야에 대한 국가 R&D사업의 정보를 글로벌 기준으로 문서를 분류하는 방안을 제시하였다. 둘째, 감염병관련 국가 R&D사업 영역에 대한 정보분석 서비스 기획의 기반을 마련하였다. 마지막으로 국가 감염병 R&D 분류체계 수립을 통해 분류 체계의 궁극적 목표인 산업, 기업, 정책 정보를 제공할 수 있는 기반을 마련한 것이다.

심장 관상동맥 외과 (The Clinical Summary of the Coronary Bypass Surgery)

  • 정황규
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제13권3호
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    • pp.174-185
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    • 1980
  • It was my great nohour that I can be exposed to such plenty materials of the coronary bypass surgery. Here, I am summarizing the xoronary bypass surgery, clinically. The material is serial 101 patients who underwent coronary bypass surgery between July 17, 1979 to November 30, 1979 in Shadyside Hospital, University of Pittsburgh. 1. Incidence of the Atherosclerosis is frequent in white, male, fiftieth who are living in industrialized country. It has been told the etiologic factor of the atherosclerosis is hereditary, hyperlipidemia, hypertension, smoking, drinking, diabetes, obesity, stress, etc. 2. The main and most frequent complication of the coronary atherosclerosis is angina pectoris. Angina pectoris is the chief cause of coronary bypass surgery and the other causes of coronary bypass surgery are obstruction of the left main coronary artery, unstable angina, papillary muscle disruption or malfunction and ventricular aneurysm complicated by coronary artery disease. 3. The preoperative clinical laboratory examination shows abnormal elevation of plasma lipid in 82 patint, plasma glucose in 40 patient, total CPK-MB in 24 patient stotal LDH in 22 patient out of 101 patient. 4. Abnormal ECG findings in preoperative examine were 29.1% myocardial infarction, 25.8% ischemia and injury, 14.6T conduction defect. 5. Also we had done Echocardiography, Tread Mill Test, Myocardial Scanning, Vectorcardiography and Lung function test to get adjunctive benefit in prediction of prognosis and accurate diagnosis. 6. The frequency of coronary atherosclerosis in main coronary arteries were LAD, RCA and Circumflex in that order. 7. The patients' main complaints which were became as etiologic factor undergoing coronary bypass surgery were angina, dyspnea, diaphoresis, dizziness, nausea and etc. 8. For the coronary bypass surgery, we used cardiopulmonary bypass machine, non-blood, diluting prime, cold cardioplegic solution and moderate cooling for the myocardial protection. 9. We got the grafted veins from Saphenous and Cephalic vein. Reversed and anastomosed between aorta and distal coronary A. using 5-0 and 7-0 prolene continuous suture. Occasionally we used internal mammary A. as an arterial blood source and anastomosed to the distal coronary A. and to side fashion. 10. The average cardiopulmonary bypass time for every graft was 43.9 min. and aortic clamp time was 23 minute. We could Rt. coronary A. bypass surgery only by stand by the cardiopulmonary machine and in the state of pumping heart. 11. Rates by the noumbers of graft were as follow : 21.8% single, 33.7% double, 26.7% triple, 13.9% quadruple, 3% quintuple and 1% was sixtuple graft. 12. combined procedures with coronary bypass surgery were 6% aneurysmectomy, 3% AVR, 1% MVR, 13% pacer implantation and 1% intraaortic ballon setting. 13. We could see the complete abolition of anginal pain after operation in 68% of patient, improvement 25.8%, no change in 3.1%, and there was unknown in 3%. 14. There were 4% immediate postoperative deaths, 13.5% some kinds of heart complication, 51.3% lung complications 33.3% pleural complications as prognosis.

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다기관 임상연구를 위한 인공지능 학습 플랫폼 구축 (Construction of Artificial Intelligence Training Platform for Multi-Center Clinical Research)

  • 이충섭;김지언;노시형;김태훈;윤권하;정창원
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권10호
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    • pp.239-246
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    • 2020
  • 인공지능 기술을 도입한 의료분야에서 진단 및 예측과 연계한 임상의사결정지원 시스템(CDSS)에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 인공지능 기술 적용에 가장 많은 이슈를 일으키고 있는 의료영상기반의 질환진단연구가 다양한 제품으로 출시되고 있는 실정이다. 그러나 의료영상 데이터는 일관되지 않은 데이터들로 이루어져 있으며, 그것을 정제하여 연구에 사용하기 위해서는 상당한 시간이 필요한 것이 현실이다. 본 논문은 의료영상 표준인 R_CDM(Radiology Common Data Model)으로 변환하고, 그 데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘 개발 연구를 지원하기위한 원스톱 인공지능학습 플랫폼에 대하여 기술한다. 이를 위해 기존 공통데이터모델(CDM : Common Data Model)과 연계에 중점을 두어 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) 태그정보를 기반으로 의료영상 표준 모델의 스키마와 다기관 연구를 위한 Report 정보를 포함하여 시스템을 모델링하였다. 이렇게 변환된 데이터 집합을 기반으로 인공지능 학습 플랫폼에서 수행 과정을 결과로 보인다. 제안한 플랫폼을 통해 다양한 영상기반 인공지능 연구에 활용될 것으로 기대하고 있다.

박동 혈액 순환 모의 시스템에서 시간 동기화된 혈압 및 혈액의 초음파 영상 측정 및 주기적 분석 (Time-synchronized measurement and cyclic analysis of ultrasound imaging from blood with blood pressure in the mock pulsatile blood circulation system)

  • 민수홍;김창수;팽동국
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.361-369
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    • 2017
  • 뇌혈관 질환의 발생 및 진행 기작을 이해하고 그 질환의 조기진단과 진행예측을 위해서는 경동맥 분지에서의 혈류역학 정보가 매우 중요하다. 본 논문에서는 정상인 경동맥 분지 탄성 모형 혈관과 생체 외 돼지혈액을 이용하여 모의박동 혈액 순환 시스템을 구축하여 혈류를 조절하면서 혈관과 혈액의 초음파 영상을 내부 압력과 시간 동기화하여 측정하였다. 박동 펌프의 박동률이 분당 20회, 40회, 60회(r/min)일 때의 초음파 영상의 에코 값, 혈류속도, 혈관 벽의 움직임, 혈압을 펌프의 5주기 동안 평균하여 한 주기의 데이터를 추출하였다. 결과로 박동률이 20 r/min, 40 r/min, 60 r/min일때 수축기 최고 혈류 속도는 각각 20 cm/s, 25 cm/s, 40 cm/s, 혈압 차는 각각 30 mmHg, 70 mmHg, 85 mmHg, 동맥벽은 각각 0.05 mm, 0.15 mm, 0.25 mm로 확장 하였다. 에코의 주기적 변화는 혈류속도와 압력과는 시간 지연이 있었으며 20 r/min에서는 변화량이 최소였다. 이러한 시간 동기화된 인자들의 주기적 변화는 전산혈류역학 실험의 정확한 입력정보와 검증을 위한 중요한 정보이며 경동맥 협착 질환의 발생 및 진행 기작을 밝히는데도 유용한 정보를 제공할 것이다.

염증세포주를 이용한 생체재료 용출물의 체외 생체적합성 평가 (In vitro Biocompatibility Evaluation of Biomaterial-elution Using Inflammatory Cell Lines)

  • 신연호;송계용;서민지;김성민;박정극;김동섭;박기정;허찬희;차지훈;서영권
    • KSBB Journal
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    • 제26권3호
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    • pp.248-254
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    • 2011
  • Various biometerials have been researched and have been developed for treatment of some disease through transplantation to body. They have been evaluated by in vitro cytotoxicity test using some skin-derived cell lines for prediction of their biocompatibility in vivo. However, the results of experiments using mesenchymal or epithelial cells could not be considered in vivo immune reaction. In this study, we evaluated the biomaterial-elution (elute from high density polyethylene film) using some cell lines (L929, Jurkat, U937) in vitro, and then that results were compared with in vivo results from guinea pig sensitization test. In sensitization test, saline and elution of syringe could not induce erythema, but only DNCB (hypersensitive chemical) induce erythema at guinea pig sensitization test. In cell experiment, the cytotoxicity results of inflammatory cells (Jurkat; T lymphocyte, U937; monocyte) was no difference with L929 (fibroblast) in the overall trend. However, inflammatory cell lines were only secreted inflammatory cytokine (TNF-${\alpha}$, INF-${\gamma}$) in some materials (biomateriallution, FAC, DNCB). And the biomaterial-elution did not have toxicity to the cells, but it induced the inflammatory cytokines in inflammatory cell lines only. So, we were predicted inflammatory reaction through the cytokine resultes of inflammatory cell lines, and it was more correlated with in vivo results than cytotoxicity test. Therefore, we suggested that the inflammatory cytokine assay using inflammatory cell lines are more effective method in vitro for evaluation of biocompatibility of biomaterials or chemicals.

CHANGING THE ANIMAL WORLD WITH NIR : SMALL STEPS OR GIANT LEAPS\ulcorner

  • Flinn, Peter C.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1062-1062
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    • 2001
  • The concept of “precision agriculture” or “site-specific farming” is usually confined to the fields of soil science, crop science and agronomy. However, because plants grow in soil, animals eat plants, and humans eat animal products, it could be argued (perhaps with some poetic licence) that the fields of feed quality, animal nutrition and animal production should also be considered in this context. NIR spectroscopy has proved over the last 20 years that it can provide a firm foundation for quality measurement across all of these fields, and with the continuing developments in instrumentation, computer capacity and software, is now a major cog in the wheel of precision agriculture. There have been a few giant leaps and a lot of small steps in the impact of NIR on the animal world. These have not been confined to the amazing advances in hardware and software, although would not have occurred without them. Rapid testing of forages, grains and mixed feeds by NIR for nutritional value to livestock is now commonplace in commercial laboratories world-wide. This would never have been possible without the pioneering work done by the USDA NIR Forage Research Network in the 1980's, following the landmark paper of Norris et al. in 1976. The advent of calibration transfer between instruments, algorithms which utilize huge databases for calibration and prediction, and the ability to directly scan whole grains and fresh forages can also be considered as major steps, if not leaps. More adventurous NIR applications have emerged in animal nutrition, with emphasis on estimating the functional properties of feeds, such as in vivo digestibility, voluntary intake, protein degradability and in vitro assays to simulate starch digestion. The potential to monitor the diets of grazing animals by using faecal NIR spectra is also now being realized. NIR measurements on animal carcasses and even live animals have also been attempted, with varying degrees of success, The use of discriminant analysis in these fields is proving a useful tool. The latest giant leap is likely to be the advent of relatively low-cost, portable and ultra-fast diode array NIR instruments, which can be used “on-site” and also be fitted to forage or grain harvesters. The fodder and livestock industries are no longer satisfied with what we once thought was revolutionary: a 2-3 day laboratory turnaround for fred quality testing. This means that the instrument needs to be taken to the samples rather than vice versa. Considerable research is underway in this area, but the challenge of calibration transfer and maintenance of instrument networks of this type remains. The animal world is currently facing its biggest challenges ever; animal welfare, alleged effects of animal products on human health, environmental and economic issues are difficult enough, but the current calamities of BSE and foot and mouth disease are “the last straw” NIR will not of course solve all these problems, but is already proving useful in some of these areas and will continue to do so.

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전산화 폐관류주사를 이용한 폐절제술후 폐기능의 예측

  • 오덕진;이영;임승평;유재현;나명훈
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권8호
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    • pp.897-904
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    • 1996
  • 폐절제술후 발생할 수 있는 호흡부전증을 예방하고 수술후 사망율을 줄이기 위해 수술범 위를 조정하 는 것이 필요하며 이를 위해서는 수술전에,수술후의 폐기능을 예측할 수 있어야 한다 술후 폐기능을 예측하는 방법은 여러 가지가 .있으나 폐관류주사법이 편리하고 환자에게도 위 험도가 작으며 또한 비교 적 정확하고 비용이 적게드는 방법으로 알려져 있다. 충남대 학교병 원 흉부외과에서 폐절제술을 시행한 34명을 대상으로 수술전 폐관류주사법을 이용하여 수술후 폐기능 예측치를 계산하고 수술후 평균20일에 폐기능검사를 실시하여 예측치와실측치의 관계 를 비교분석하였다. 폐엽절제술후 폐기능 예측치가 일측전폐절제술후 폐기능 예측치보다 훨신 더 좋은 상관관계를 보였으며 그 중에서도 1초내 강제호기량이 상관계수 R=0.693으로 가장 높은 상관관계를 나 타내었다. 폐실질의 손실없이 개흉술만 시 행한 대조군에서 수술전후의 상관관계는 1초내 강제호기 량이 상관계수 R=0.871 이 었으며 강제폐활량이 R=0.896으로 폐 절제수술을 시 행한군에 비해 매우 높은 상관 관계를 보이는 것으로보아 수술후 폐기능검사치는 개흉술 자체만으로도 영향을 받 嗤\ulcorner폐절제수술을 시행한군에서 휠신 더 영향을 받는것을 알수 있었다.

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정규상호정보와 지지벡터기계를 이용한 천식 관련 단일염기다형성 유전형 자료 분석 (Analysis of Asthma Related SNP Genotype Data Using Normalized Mutual Information and Support Vector Machines)

  • 이중섭;김승현;신기섭;임규철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권9호
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    • pp.691-696
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    • 2009
  • 서론: 천식에는 아스피린 과민증 (aspirin hypersensitivity)에 따라 아스피린 불내성 (aspirin intolerant asthma, AIA)과 내성 천식 (aspirin tolerant asthma, ATA) 두 가지 유형이 있다. 천식과 관련된 유전적 위험 요인들은 집중적으로 또한 광범위하게 연구되고 있다. 그러나 단일염기다형성들의 조합의 효과에 대해서는 거의 평가되지 않았다. 본 논문에서는 두 유형의 천식 진단에 유용한 단일염기다형성의 최상의 조합을 찾는다. 방법: 본 논문에서는 246명의 천식환자들을 조사하였다. (94명은 아스피린 불내성 천식을 152명은 아스피린 내성 천식을 가지고 있다) 그리고 천식과 관련된 것으로 추측되는 25개의 단일염기다형성들을 분석하였다. 단일염기다형성의 조합의 정규상호정보 값을 계산하여 높은 정규상호정보 값을 갖는 단일염기다형성들의 조합을 선택하고 선택된 조합들의 예측 정확도를 지지벡터기계를 사용하여 계산하였다. 결과: 최상의 조합은 4개짜리이고 ALOX5_p1_1708, B2ADR_q1_46, CCR3_p1_520, CysLTR1_p1_534로 구성된 모델이다. 이것은 0.053의 정규상호정보 값과 71.14%의 ATA 질병에 대한 예측 정확도를 갖는다.

원격탐사 자료를 이용한 말라리아 연구 : 보건지리학적 과제와 전망 (Remote Sensing Applications for Malaria Research : Emerging Agenda of Medical Geography)

  • 박선엽
    • 한국지역지리학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.473-493
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    • 2012
  • 지구온난화로 대표되는 전반적인 기후변화 속에서도 지역적인 기상조건에 따라 말라리아 감염 사례의 증감이 비교적 민감하게 영향 받는 것으로 사료된다. 말라리아를 매개하는 모기의 서식환경에 직접적인 영향을 주는 기후환경적인 인자, 즉 강수, 기온, 지표수 분포, 토양수분, 토지이용에 대한 광범위한 관측과 추정에 원격탐사 자료의 적용이 매우 중요한 수단이 되었다. 다국적 원격탐사 센서의 개발이 이어지고 있고, 공간 및 분광해상도 면에서 기술적인 진화를 보이고 있으며, 자료 획득에 필요한 비용도 크게 줄어드는 등 말라리아를 비롯한 모기매개 감염병 연구에 원격탐사 기법의 적용이 크게 각광받을 전망이다. 우리나라의 경우, 1980년대에 퇴치되었던 것으로 보고된 말라리아는 1990년대 중반부터 크게 증가하여 2000년 이후 증감을 거듭하고 있어 보건관리의 주요 대상으로 떠올랐다. 감염자수로 볼 때, 휴전선 인근 지역에서 큰 비중을 차지하고 있기 때문에 말라리아 보균 모기의 북방 유입설 등 지리적인 특성에 주목할 필요가 있다. 말라리아 매개모기의 환경적인 서식조건은 모기 개체수 규모를 추정하는 데에 중요한 역할을 하지만, 말라리아 감염과 전파는 환경조건 외에도 인간의 활동, 인구구성, 경관의 구조, 거주지와 매개모기 서식처간의 공간적 관계 등 매우 복합적인 보건지리학적 메카니즘의 산물이라는 점을 이해해야 한다.

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Evaluation of Biochemical Recurrence-free Survival after Radical Prostatectomy by Cancer of the Prostate Risk Assessment Post-Surgical (CAPRA-S) Score

  • Aktas, Binhan Kagan;Ozden, Cuneyt;Bulut, Suleyman;Tagci, Suleyman;Erbay, Guven;Gokkaya, Cevdet Serkan;Baykam, Mehmet Murat;Memis, Ali
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권6호
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    • pp.2527-2530
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    • 2015
  • Background: The cancer of the prostate risk assessment (CAPRA) score has been defined to predict prostate cancer recurrence based on the pre-clinical data, then pathological data have also been incorporated. Thus, CAPRA post-surgical (CAPRA-S) score has been developed based on six criteria (prostate specific antigen (PSA) at diagnosis, pathological Gleason score, and information on surgical margin, seminal vesicle invasion, extracapsular extension and lymph node involvement) for the prediction of post-surgical recurrences. In the present study, biochemical recurrence (BCR)-free probabilities after open retropubic radical prostatectomy (RP) were evaluated by the CAPRA-S scoring system and its three-risk level model. Materials and Methods: CAPRA-S scores (0-12) of our 240 radical prostatectomies performed between January 2000-May 2011 were calculated. Patients were distributed into CAPRA-S score groups and also into three-risk groups as low, intermediate and high. BCR-free probabilities were assessed and compared using Kaplan-Meier analysis and Cox proportional hazards regression. Ability of CAPRA-S in BCR detection was evaluated by concordance index (c-index). Results: BCR was present in 41 of total 240 patients (17.1%) and the mean follow-up time was $51.7{\pm}33.0$ months. Mean BCR-free survival time was 98.3 months (95% CI: 92.3-104.2). Of the patients in low, intermediate and high risk groups, 5.4%, 22.0% and 58.8% had BCR, respectively and the difference among the three groups was significant (P = 0.0001). C-indices of CAPRA-S score and three-risk groups for detecting BCR-free probabilities in 5-yr were 0.87 and 0.81, respectively. Conclusions: Both CAPRA-S score and its three-risk level model well predicted BCR after RP with high c-index levels in our center. Therefore, it is a clinically reliable post-operative risk stratifier and disease recurrence predictor for prostate cancer.