• 대한물리의학회지
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• 제18권3호
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• pp.73-84
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• 2023

PURPOSE: This study analyzed the impact of AI and biosensors on physical therapy, identifying the stage of customized technology development and future prospects. AI and biosensors improve the efficiency, establish customized treatment plans, and expand patient treatment opportunities. The study employed a literature review by searching databases and collecting research. METHODS: This study searched various databases related to the topic, collected existing research, papers, and reports, evaluated the literature, and summarize the results. RESULTS: Exercise therapy utilizing artificial intelligence can provide personalized and optimal exercise plans while monitoring rehabilitation progress. In addition, biosensors such as EMG sensors and accelerometers can monitor the individual progress in physical therapy, particularly in stroke patients, which can help improve physical therapy strategy and promote patient recovery. CONCLUSION: This study suggested that artificial intelligence can be applied in many areas of physical therapy, such as exercise therapy, customized treatment plans, rehabilitation and management, pain management, neuro rehabilitation, and auxiliary devices. Using AI technology, it is possible to analyze and improve exercise and posture, retrain the central nervous system, establish customized treatment plans for individual patients, predict and compare patient progress before and after treatment, and provide customized pain analysis and treatment methods. In addition, AI can provide neuro rehabilitation programs and customized auxiliary devices.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.98-104
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• 2016

본 연구는 고선량으로 인한 광자극발광선량계의 방사선 민감도 변화에 관하여 분석하기 위하여 60-Co 감마선에서 상용화된 광자극발광선량계(Landauer, Inc., Glenwood, IL)를 이용하였다. 고선량으로 인한 방사선 민감도 변화를 분석하기 위하여 한번도 사용하지 않은 소자들을 이용하여 상대적 방사선 민감도 변화 경향을 확인하였으며, 7번째까지 3% 정도 증가하다가 그 이후 1 Gy의 조사 횟수에 따라 0.35%씩 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 30회까지 조사하였을 때 7% 감소하였다. 고 선량을 받은 소자들의 경우, 15 Gy가 조사된 그룹은 한번도 사용하지 않은 소자들의 방사선 민감도에 비해 6% 감소하였으며, 30 Gy가 조사된 그룹은 12% 감소하였다. 감소되는 경향은 지수함수에 곡선 맞춤 하였다. 고선량을 받은 소자들을 다시 재 사용할 경우 측정에 대한 큰 불확도를 가지고 있으며, 이를 인지 하고 소자에 대한 조사 이력 관리를 하면서 사용해야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.191-197
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• 2013

방사선 치료 시 방사선이 조사되는 동안 환자의 움직임을 모니터링하는 것은 치료의 성공을 결정 하는 중요한 요인이다. 따라서 방사선이 조사되는 동안 환자의 움직임을 실시간으로 감시하고 움직인 치료위치를 자동으로 보정 할 수 있는 시스템을 개발 하였다. 원점을 중심으로 직교하게 위치한 2개의 CCD 카메라를 이용하여 3차원적 환자의 위치를 확인 하고, 틀 맞춘 상호교차 비교법(normalized cross-correlation method)을 이용한 영상 본 맞춤(image pattern matching) 방법을 이용한 환자위치 모니터링 시스템을 개발하였다. CCD카메라로부터 촬영된 영상을 컴퓨터로 전달하여 위치 변화를 정량적으로 분석 하여 빔 켜고 끔(beam on and off)를 위한 방아쇠신호(trigger signal)를 발생시키고, 이동치료대(moving couch)의 모터를 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 0.5 mm 이하의 분해능으로 환자의 위치를 자동으로 보정할 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권2호
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• pp.217-230
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• 2023

본 연구는 성인영양지수 조사지를 바탕으로 북한이탈주민의 전반적인 식사의 질을 평가하고자 진행되었다. 특히 연령대별 식품 섭취 빈도와 식습관 및 식행동, 영양 지수의 차이를 분석하였다. 대상자는 서울 및 경기 일부 지역의 만 19-64세 성인 166명을 대상으로 진행되었으며 각 연령대별로 20대 41명, 30대 41명, 40대 41명, 50대이상 43명으로 연령대를 평준화하였다. 연령대가 낮을수록 라면, 패스트푸드, 과자 (초콜릿, 사탕 포함), 달거나 기름진 빵 (케이크, 도넛, 단팥빵 등), 가당 음료 등 고에너지 식품 섭취 빈도와 외식, 야식 섭취 비율이 높은 것으로 나타났다. 또한 20대 연령대에서 총점 NQ, 절제 영역 총 점수가 낮고 등급은 '하'로 판정된 비율이 높았다. 50대 연령대에서 절제영역의 점수가 높게 나타난 원인은 라면, 패스트푸드, 과자, 달거나 기름진 빵, 가당 음료 등과 같은 고에너지 식품 섭취 빈도도 낮기 때문인데, 이는 이 집단이 절제력있는 식사를 하고 있는 것으로 비춰질 수도 있으나 중년층에서 패스트푸드, 라면과 같은 식품의 기호도가 낮아 아예 섭취 고려 대상이 아니라는 점에 주목해야 한다. 본 연구에서 주목해야 할 점은 연령이 낮을수록 식사의 질이 매우 열악하게 나타나 식사의 질 개선을 위한 맞춤형 영양 교육 프로그램 개발 및 보급의 필요성을 시사한다. 이에 본 연구의 결과와 시사점이 북한이탈주민의 건강 증진을 위한 영양 교육과 이를 위한 정책 마련의 기초자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.64-71
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• 2016

삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제8권2호
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• pp.89-99
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• 2011

유전상담이 왜 국내 의료 현장에서는 필요한 의료서비스로 제공되고 잇지 않은 지에 대한 문제점과 해결책을 모색하고자 미국과 일본에서 유전상담이 필요한 유전 의료 서비스의 일환으로 정착되는 배경과 과정을 비교 고찰하였다. 동시에 국내 유전의료서비스의 현황과 유전상담 서비스 제공에 있어서 장애가 되는 요인들을 고찰하였다. 미국의 경우에는 1970년대 초에 산전 진단이 보편화되면서 유전상담의 수요가 늘게 되어 새로운 직종의 전문 유전상담사를 양성하게 되는 계기가 되었으며, 현재 29개의 양성과정의 교육을 통해서 3,000명에 가까운 전문유전상담사가 배출되어 임상유전 의료팀의 일원으로 임상유전학 전문의의 감독 하에 유전상담을 제공하고 있으며, 21세기 유전의료시대에 요구되는 생명유전정보관리를 위해서 유전상담의 필요성과 그 역할이 확대되고 있다. 일본에서는 정부주도하에 HGP 유전체 연구사업 이후 21세기 유전의료시대의 도래를 준비하는 밀레니엄 프로젝트 차원에서 <유전의료시스템의 구축과 운영> 및 <유전 카운슬링 체제의 구축>을 위한 대규모의 연구단을 구성하여 임상유전 전문의의 제도화와 본격적인 임상유전 전문 분야의 서비스가 의료기관에 개설되는 동시에 비의사를 위한 인정 유전카운슬러의 양성과 자격에 대한 연구를 거쳐서 2003년 7개의 대학원에서 유전상담사 양성 과정이 인정되어 2012년까지 110명의 유전카운슬러 배출을 목표로 현재 100명이 넘는 유전상담사가 인증되었다. 사회적 의료 수요에 부응하는 의학유전 유관학회와 교육기관의 전문가 그룹이 선도한 미국의 유전상담사 양성 프로그램과 정부 주도 하의 시대적 의료 변화에 부응하는 연구에 전문가들의 참여로 체계적인 유전상담 프로그램개발을 정착시킨 일본의 경우, 모두 비의사 유전상담사에 의한 유전상담 서비스에 대한 보험급여 등의 제도적인 보완 없이 선행되었다는 점은 우리에게 시사하는 점이 크다고 본다. 한국의료 현장에서 유전상담 서비스가 시도되지 않는 주 장애요소로는 유전상담에 대한 이해 부족과 무관심, 국내 의료 제도 하에서 의사의 진료 수가가 너무 낮아서 그 결과 외래에서 한 환자의 진료에 할애할 수 있는 시간은 10분을 초가 할 수 없는데, 유전상담 서비스는 장시간이 소요되기 때문이다(최소30분이상). 또한, 건강보험 급여제도에서 '유전상담'을 필요한 의료 행위로 인정하지 않고 있어서 아직 code 조차 생성되어 있지 않기 때문이다. 또한, 무엇보다도 근본적인 요인으로 유전상담 서비스를 제공할 수 있는 임상유전 전문의가 절대 부족하고, 최근까지도 국내 의과대학 교육 curriculum에 유전상담을 실제적으로 이해하고 습득할 기회가 없었기 때문에 일반 의료인에게는 유전상담에 대한 이해 부족과 무관심 등이 유전상담 서비스의 걸림돌로 파악되었다. 그러나, 대한의학유전학회에서 2007년 전문가들을 대상으로 실시한 유전상담과 전문 유전상담사 수요에 대한 전국 조사 연구에서 유전의료 현장과 연구 부분에서 유전상담과 전문 유전상담사가 매우 필요하다는 것이 확인되었다. 또한, 정부는 희귀난치성질환센터 Help Line의 유전질환 정보 제공을 통해서 유전상담을 받을 것을 권고하고 있지만, 실제로 의료 현장에서는 유전상담이 제공되고 있지 않기 때문에, 한국근육장애인협회, 저신장장애인협회, 코헴회등, 유전성환자들로 구성된 국내 자조회 등에서는 유전상담의 필요성을 제기하며, 서비스를 요구해오고 있다. 최근 한국희귀질환재단에서 유전성 희귀질환 환자와 가족들에게 유전상담 교육 강좌를 제공한 후 설문조사에 응한 283명의 81%가 이전에 유전상담에 대해서 접해 본 적이 없었고, 96%에서 유전상담이 희귀난치성질환 환자에게 도움이 될 것이라고 응답했다. 한편, 2009년 실시한 국내 실정에 맞는 유전상담사 양성을 위한 교육 프로그램과 교육기관의 인정 및 전문 자격 인증제도 수립에 대한 연구에서 관련 업무 전문 종사자 총 117명(의사52명, 전문 연구원30명, 간호대학 교수 26명 포함) 중 설문조사에 응한 88%가 대한의학유전학회에서 주관하고 유전상담위원회를 구성하여 교육 프로그램 개발과 인증제도를 구체화 할 것을 촉구하였다. 전문 인력의 양성을 위한 교육 수련 및 인증 프로그램을 개발하고 수행하는 것은 전문학회의 역할인 동시에 "사회적책임"이라고 생각한다. 새로운 분야(신기술)의 전문 임상 인력을 양성하는 데는 시간이 걸리기 때문에(유전상담사의경우, 2년의 대학원 과정과1년의clerkship, 임상수련과정 등으로 적어도 3년) 대한의학유전학회에서는 전문 유전상담사 양성을 위한 선 교육, 후 제도적 보완을 추진하는 것이 바람직한 방향이다. UNESCO에서는 이미 1995년 Report에서 유전상담은 유전자 검사의 보급이 증가하고 있는(21세기 유전의료시대) 의료현장에서 가장 빠르게 성장하고 있는 전문 분야로서 유전정보와 기법을 환자 진료에 연결하는 것을 돕는다고 하였다. 유전상담은 21세기 post-genome의 맞춤의료시대에서 그 역할과 적응범위가 확대되어가는 유전의료서비스의 일환이라는 것을 국내 의료계와 정부 의료 정책 부서에서 인지할 필요가 있다. 특히, 국내 저진료 수가의 의료정책 제도 하에서는 의사가 환자를 위해 충분한 진료시간을 확보하기 힘든데, 비의사전문유전상담사를유전의료팀의일원으로 유전상담에 참여하게 함으로써 환자와 가족들에게 정확한 유전정보에 대한 충분한 이해를 통해서 맞춤 유전 의료 서비스를 원활하고 효율적으로 제공하는데 도움이 될 것이다. 이를 위해서는 국내에서도 종합적인 유전의료 서비스의 구축 사업의 일환으로 유전상담 서비스 공급을 위한 전문 인력(유전상담사포함) 수급에 대한 지원 사업과 유전상담에 대한 건강보험 급여 인정 등 제도적인 뒷받침이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.720-726
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• 2010

Haplotype은 연관성을 띠면서 함께 유전하는 SNP (Single Nucleotide Polymorphism) 집단을 반영하고 있기 때문에 맞춤의학 분야에서 haplotype기반의 연구 중요성이 지속적으로 급증하고 있다. in silico 방법을 바탕으로 Haplotype 재조합을 위해 현재 가장 널리 사용되는 공개용 리소스 응용소프트웨어로는 PL-EM, Haplotyper, PHASE 및 HAP 등이 있다. PL-EM, Haplotyper 및 PHASE 등은 리눅스와 유닉스 시스템에서 구동되는 명령라인 응용 소프트웨어이고, HAP는 클라이언트-서버 환경에서 웹기반으로 구동되는 소프트웨어이다. 본 논문에서는 실험적으로 검증된 데이터들을 이용하여 공개용 리소스 소프트웨어들의 정확성을 검증하고, 그러한 검증결과를 토대로 선별된 Haplotyper와 PL-EM 등으로 개발한 통합 haplotye 재조합 시스템에 대해 소개하고자 한다. 개발된 통합 시스템은 사용자 친화적 웹 인터페이스를 갖는 클라이언트-서버 시스템으로 최종 사용자들에게 양질의 haplotype 분석 결과를 제공할 수 있다. Haplotyper의 경우 5명의 개체로부터 얻은 길이가 5인 SNP 유전자형 데이터를 가지고 결과를 분석하였고, PL-EM의 경우 15명의 개체로부터 얻은 길이가 13인 SNP 유전자형 데이터를 가지고 결과를 분석하였다. 그 결과 본 시스템은 두 부분으로 나누어 개개인의 haplotype 정보와 haplotype 집단 정보를 이해하기 쉽게 체계적으로 제공하는 것을 확인하였다. 이러한 측면에서 본 시스템은 haplotype 지도 작성을 통한 질병 유전자 발굴 및 맞춤의약 개발 연구에 매우 유용한 도구로 사용될 수 있으리라 여겨진다.

• 정신신체의학
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• 제30권2호
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• pp.155-164
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• 2022

연구목적 많은 선행 연구들은 제2형 당뇨병과 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 단일의 신경퇴행성 질환과의 연관성을 보고하고 있다. 본 연구는 다양한 신경퇴행성 질환을 가진 집단(ND군)과 대조군 간에 제2형 당뇨병의 발생률을 조사하여 신경퇴행성 질환과 제2형 당뇨병 발생의 연관성을 조사하고자 한다. 방 법 국민건강보험공단 맞춤형 데이터베이스 자료를 이용하여 60-84세의 노인 인구집단을 ND군과 대조군으로 분류한 뒤 이들을 후향적으로 10년간 추적관찰 하면서 제2형 당뇨병의 발생 빈도와 발생 시까지 생존시간을 평가하였다. 연구 대상자는 ND군 8,814명과 대조군 37,970명이었다. 카플란-마이어 생존 분석과 다변량 콕스 비례 위험 모형을 이용하여 생존 곡선과 위험비를 구하였다. 결 과 ND군에서 제2형 당뇨병의 발생 비율(53.6%)이 대조군(44.7%)에 비해 유의하게 높았다. ND군은 대조군과 비교하여 제2형 당뇨병의 발생 위험성이 1.4배 증가하였다(HR, 1.43; 95% CI, 1.38-1.47). 연구 대상자 중 약 1/3은 10년의 추적 기간 동안에 제2형 당뇨병이 발생하기 전에 다른 신경퇴행성 질환들이 추가로 진단되었다. 두 군 모두에서, 추적 기간 동안에 다른 신경퇴행성 질환이 추가로 진단된 경우에 그렇지 않은 경우보다 제2형 당뇨병의 발생률이 더 높았다. 결 론 ND군은 대조군에 비해 제2형 당뇨병의 발생 위험도가 약 1.4배 높았으며 신경퇴행성 질환과 제2형 당뇨병 발생은 정적인 상관관계를 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.101-109
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• 2014

의학기술의 발전과 소득수준의 증가로 "건강하게 오래살기"에 관심이 높아지면서 적극적으로 건강을 증진하고 유지하는 웰니스가 확대되고 있다. 또한 맞춤형 의료서비스에 대한 수요가 증가하고 방대한 의료 빅 데이터를 이용한 질병 예방의 움직임도 나타나고 있다. 이 논문에서는, 의료 시장에서 주요 관심분야로 부각되고 있는 웰니스를 지원하기위해 빅 데이터 기반의 의료 질 향상을 통한 환자중심의 의료서비스를 목적으로 한다. 환자를 약물에 의존적으로 치료만 하는 것이 아니라 식생활 개선을 기반으로 질병예방과 치료를 위해 빅데이터를 분석한다. 개인 트윗터를 분석해서 일상생활정보를 획득하고 웰니스 사전을 기반으로 질병예방과 치료를 목적으로 한다. 효율적인 빅데이터 분석을 위해 하둡노드를 증가하면서 데이터 처리시간을 실험하였다. 실험결과 저장시간의 경우 63%, 데이터 통합의 경우 18%, 전체 테스트 시간을 기준으로 26%로 하나의 노드로 처리하는 경우보다 세 개의 노드로 처리하는 것이 효율적임을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.537-543
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• 2020

현대사회의 노인 인구는 첨단 의료기술과 최소 침습 수술로 인해 빠르게 성장하고 있다. 따라서 의료기기를 사용하는 경향이 증가하기 때문에 병원성 감염이 우려된다. 따라서 현대 의학의 최우선 목표는 감염예방이다. 최근 3D 프린팅을 이용하여 환자 맞춤형 임플란트 이식술이 늘고 있다. 대표적 재료로 이용되는 것이 수산화인회석이다. 현재 HA 디스크 멸균을 위한 흡수선량 기준이 없으므로, HA 디스크 표면에 오염된 대장균과 충치균을 감마선 코발트와 선형 가속기를 이용하여 각 흡수선량 0, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0 kGy로 조사 후, 십진 희석법으로 검체에서 균 수를 측정하였다. 멸균 후 대장균, 충치균의 생존 비교분석을 위해 비모수 검정법을 시행하였으며, 그 결과 대장균은 1 kGy 이상, 충치균은 3 kGy 이상에서 멸균되었다. 방사선 멸균 흡수선량 권고사항보다 낮은 수치에서 멸균을 시행하는 것도 가능할 것으로 생각된다.