Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
인터넷정보학회논문지
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제21권2호
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pp.19-26
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2020
This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.
Obstructive sleep apnea is a common disorder in which respiratory flow decreases or disappears despite respiratory effort due to occlusion of the upper respiratory tract during sleep. Oxidative stress and systemic inflammatory reaction induced by the obstruction cause complications such as hypertension, coronary artery disease, and diabetes and increase cancer incidence. Furthermore, in patients with interstitial lung disease, obstructive sleep apnea has a very high prevalence and is thought to have a close pathophysiological and clinical correlation. In other words, obstructive sleep apnea could be the cause or a complication of interstitial lung disease ; when these two afflictions coexist, the prognosis of the patient is worse. In patients with interstitial lung disease with obstructive sleep apnea, CPAP treatment significantly improved sleep and quality of life, as well as improved morbidity and mortality in a recent study. Therefore, early diagnosis and treatment of obstructive sleep apnea in patients with interstitial lung disease are very important, and additional studies designed to include patients with idiopathic pulmonary fibrosis as well as patients with advanced interstitial lung disease should be performed.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권12호
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pp.101-106
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2023
Chronic illnesses are among the most common serious problems affecting human health. Early diagnosis of chronic diseases can assist to avoid or mitigate their consequences, potentially decreasing mortality rates. Using machine learning algorithms to identify risk factors is an exciting strategy. The issue with existing feature selection approaches is that each method provides a distinct set of properties that affect model correctness, and present methods cannot perform well on huge multidimensional datasets. We would like to introduce a novel model that contains a feature selection approach that selects optimal characteristics from big multidimensional data sets to provide reliable predictions of chronic illnesses without sacrificing data uniqueness.[1] To ensure the success of our proposed model, we employed balanced classes by employing hybrid balanced class sampling methods on the original dataset, as well as methods for data pre-processing and data transformation, to provide credible data for the training model. We ran and assessed our model on datasets with binary and multivalued classifications. We have used multiple datasets (Parkinson, arrythmia, breast cancer, kidney, diabetes). Suitable features are selected by using the Hybrid feature model consists of Lassocv, decision tree, random forest, gradient boosting,Adaboost, stochastic gradient descent and done voting of attributes which are common output from these methods.Accuracy of original dataset before applying framework is recorded and evaluated against reduced data set of attributes accuracy. The results are shown separately to provide comparisons. Based on the result analysis, we can conclude that our proposed model produced the highest accuracy on multi valued class datasets than on binary class attributes.[1]
Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) is a major bacterial pathogen that causes periodontitis, a chronic inflammatory disease of tissues around the teeth. Periodontitis is known to be related to other diseases, such as oral cancer, Alzheimer's disease, and rheumatism. Thus, a precise and sensitive test to detect P. gingivalis is necessary for the early diagnosis of periodontitis. The objective of this study was to optimize a rapid visual detection system for P. gingivalis. First, we performed a visual membrane immunoassay using 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB; blue) and coating and detection antibodies that could bind to the host laboratory strain, ATCC 33277. Antibodies against the P. gingivalis surface adhesion molecules RgpB (arginine proteinase) and Kgp (lysine proteinase) were determined to be the most specific coating and detection antibodies, respectively. Using these two selected antibodies, the streptavidin-horseradish peroxidase (HRP) reaction was performed using a nitrocellulose membrane and visualized with a detection range of 103-105 bacterial cells/ml following incubation for 15 min. These selected conditions were applied to test other oral bacteria, and the results showed that P. gingivalis could be detected without cross-reactivity to other bacteria, including Streptococcus mutans and Escherichia fergusonii. Furthermore, three clinical strains of P. gingivalis, KCOM 2880, KCOM 2803, and KCOM 3190, were also recognized using this optimized enzyme immunoassay (EIA) system. To conclude, we established optimized conditions for P. gingivalis detection with specificity, accuracy, and sensitivity. These results could be utilized to manufacture economical and rapid detection kits for P. gingivalis.
유방암의 조기 진단에는 X선을 이용한 유방 촬영이 현재 가장 많이 이용되고 있다. X선 장치의 사용 빈도가 증가함에 따라 유방 X선 촬영에서 기인하는 방사선의 위해해 대한 관심이 고조되고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 고 대조도 및 고해상력을 요구하는 X선 유방촬영에서 유선의 피폭선량을 측정하기 위하여 International Atomic Energy Agency (IAEA)에서 규정한 검사 기준에 대해 IEC 62220-1-2에서 제시하는 국제 권고안의 beam quality 기준을 바탕으로 평균 유선 선량을 평가하는 가이드라인을 제시 하고자 하였다. 그 결과 4.5 cm PMMA 팬톰의 평균 유선선량 값은 30 kV 범위 이내에서 최대 2.3 mGy였으며, 28 kV를 기준으로 1.19 mGy로 평가되었다.
본 논문에서는 환자의 대장 내에서 자율적으로 이동이 가능한 자율주행 형 대장 내시경의 주행 메커니즘으로서 회전관성을 이용하여 환자의 장내 주행이 가능한 새로운 주행메커니즘의 설계 방법에 대해 제안한다. 상업용 대장 내시경은 시술할 때 환자에게 장시간의 고통과 불쾌감을 제공하여 환자들이 시술을 꺼리게 되어 내시경 검사가 필요한 대장 암 등의 조기 진단에 차질을 빚고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 환자의 장관 내에서 자율적으로 이동함으로써 불쾌감이나 고통을 줄일 수 있는 로봇 형 차세대 내시경에 대한 연구가 진행되어 왔다. 회전관성을 이용하는 주행 메커니즘에서는 회전관성을 일으키기 위하여 flywheel을 모터로 구동하여 에너지를 저장한다. flywheel에 의한 에너지 저장과 방출에 의하여 장내에서 로봇이 주행할 때 일어나는 stick-slip 현상을 효율적으로 극복할 수 있다. 이를 위해 flywheel의 속도제어가 가능하고 고주파 노이즈에 강건한 제어기를 설계하고 구현하였다. 여기서 제시하는 회전관성을 이용한 주행 메커니즘은 다른 메커니즘에 비해 구조가 간단할 뿐 아니라 주행도 효율적임을 실험을 통하여 증명하였다.
디지털 맘모그램은 유방암의 초기 증상중 하나인 미세 석회화 발견에 장점을 가지고 있다. 디지털 맘모그램에서 미세석회화 병변의 정확한 진단과 효율적인 치료를 위하여 많은 영상처리 기술들이 연구되어 졌다. 특히 영상의 대비향상을 위하여 웨이블렛 기반 멀티스케일 방법이 주로 사용되었다. 본 논문은 웨이블렛 영역에서 밝기와 대비향상을 기반으로 한 디지털 맘모그램의 향상 방법을 제안한다. 제안한 방법은 영상의 히스토그램을 이용하여 동적 범위를 정규화 한다. 영상의 밝기는 저주파수 성분의 계수들을 수정하여 향상시키고, 대비는 대비척도를 기반으로 고주파수 성분의 계수들을 수정하여 향상시킨다. 제안된 방법은 실험결과에서 기존 방법에 비해 우수한 향상 성능을 보였다.
상용 PET사이클로트론의 기술적인 변화는 PET의 수요와 밀접한 관계가 있다. PET활용이 일반화 되어 미국을 중심으로 PET의 수요가 급증하게 됨에 따라 사이클로트론의 수요도 증가 하였다. 기존의 사이클로트론은 크기와 무게로 병원에 설치에 공간과 전원 공급 등 여러 문제가 있어 각 사이클로트론 제작사들은 새로운 모델을 출시하게 되었다. 새로운 모델의 특징은 다음과 같다. 첫째 기존의 모델이 양성자와 중양자 등의 2가지 이온을 인출 하였으나 시스템의 복잡성 등의 문제와 양성자로 O-15 생산이 가능하여 양성자 빔만을 인출 하거나 중양자는 선택 사양으로 전환 하였다. 둘째 기존 모델의 경우 양성자의 빔 에너지는 약 16 MeV 이상 가속 시킬 수 있으나 신 모델은 13 MeV 이내로 대폭 낮추어 PET 용 Rl생산에 최적화하였다. 셋째 전자석, RF 장치등의 최적화를 이룩하여 전력소모를 대폭 개선하였으며 외양도 대폭 작아져 무게를 20톤 이내로 대폭 낮추었다. 넷째 새로운 모델 사이클로트론들은 자체 차폐기능이 일반화 되었으나 IBA제품이나 삼영유니텍 제품은 사용자의 견지에 따라 선택 사양이 가능하다.
식도암 .수술후 발생한 bronchiolitis obliterans organizing pneumonia환자 1례를 보고하고자 한다. 이 환자는 수술후 4일째부터 미열, 마른기침, 경미한 호흡곤란을 호소하였다 이때 촬영한 단순 흉부 사진과 흉부 컴퓨터 촬영상 폐양측에 반성(Patchy)침습소견이 나타났다. 고식적 치료에도 불구하고 경도의 백혈구 증다증과 함께 호흡기 증상은 더욱 악화되어 호흡부전의 소견을 보였다. 개흉적 폐생검을 실시하였으며, 병리조직검사 상 BOOP라는 진단을 얻었다. 수주간에 걸친 부신피질호르몬치료후 임상적, 생리학적, 그리고 방사선검사에서 많은 호전을 보였다. 이에 우리는 개흉술후 발생될 수 있는 급성호흡부전증에서 BOOP도 그 원인이 될 수 있음을 알았다. 이 경우 부신피질호르몬치료로 좋은 효과를 얻을 수 있으므로 개흉술후 발생되는 급성호 흡부전의 경우 가능한 조속히 조직검사를 시행할 팔요가 있음을 알 수 있었다.
섬망은 완화치료를 받는 말기암환자에서 흔히 나타나는 증상으로 임종기에 접어들수록 빈도는 증가한다. 섬망은 환자와 가족의 삶의 질에 부정적인 영향을 줄 뿐 아니라, 높은 사망률과 관련되어 있으나 실제 임상에서 의료진들이 적절히 인지하지 못하고 있다는 연구들이 보고되고 있다. 이는 우울이나 치매와 같은 정신질환과의 중복되는 특성, 섬망에 대한 평가 및 진단에 대한 지식의 부족 등이 원인으로 생각되고 있다. 이를 개선하기 위해 현재까지 알려진 섬망 선별검사를 통해 섬망환자를 정확히 인지하고, 진단하는 것이 완화의료 영역에서 섬망 증상 관리에 우선되어야 할 분야로 생각된다. 섬망이 진단되었을 때는 유발요인을 확인하고 약물이나 탈수, 감염 등의 가역적인 원인에 대해서는 이를 교정하는 것이 섬망을 조절에 가장 중요한 부분이다. 이와 함께 소음을 줄이거나, 적절한 조명을 유지하는 등의 환자의 주변 환경을 안정적으로 유지하는 등의 비약물적 치료가 병행되어야 한다. 비약물적 치료로 효과가 없거나, 증상이 심한 경우에 항정신병 약물과 벤조디아제핀과 같은 진정효과가 있는 약물을 사용할 수 있으며, 현재까지는 저용량의 할로페리돌 투여가 가장 효과적인 치료 약제로 인정되고 있다. 비정형적 항정신병 약물로는 Olanzapine, Quetiapine, Risperidone 등이 있으며 현재까지 보고된 바로는 할로페리돌과 비교하여 섬망 개선 효과는 비슷하나 추체외로 증상이 드물고 진정 효과가 있어 경구 섭취가 가능한 경우 고려해 볼 수 있는 약제로 생각된다. 현재까지 완화의료 영역에서의 섬망에 사용할 수 있는 약물에 대한 연구 결과는 근거가 충분하지 않은 상태이며, 이로 인해 임상에서 활용할 수 있는 임상진료 지침 또한 부족한 상태이다. 현재까지는 중환자실, 노인 환자에서의 연구 결과를 바탕으로 한 결과를 토대로 완화의료 영역에서의 섬망 치료에 이용하였지만 추후 말기암환자에서의 섬망에 대한 연구를 바탕으로 한 임상진료지침의 개발도 필요할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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