• 제목/요약/키워드: 전염병 모델

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스마트 헬스케어: 미래 병원을 위한 AI, 블록체인, VR/AR 및 디지털 솔루션 구현 (Smart Healthcare: Enabling AI, Blockchain, VR/AR and Digital Solutions for Future Hospitals)

  • ;;;김희철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.406-409
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    • 2022
  • 최근 몇 년 동안, AI 시스템, 블록체인, VR/AR, 3D 프린팅, 로봇 공학, 나노 기술과 같은 기술의 발전은 바로 우리 눈앞에서 건강 관리의 미래를 재편하고 있습니다. 또한, 의료는 소비자의 요구에 초점을 맞춘 예방 중심의 의학으로 패러다임이 전환되었습니다. Covid-19와 같은 전염병의 확산으로 의료 및 치료 시설의 정의가 변경되어 병원의 물리적 환경을 재설계하고 사회적 거리 두기 요구사항을 해결하도록 통신 모델을 조정하고 가상 의료 솔루션을 구현하고 새로운 임상 프로토콜을 수립하기 위한 즉각적인 조치가 필요하게 되었습니다. 전통적으로 의료 시스템의 허브 역할을 해 온 병원은 이러한 환경에 맞서 스스로를 재정립하는 것을 추구하거나 강요당하고 있습니다. 미래의 건강관리는 질병을 치료하는 것뿐만 아니라 건강과 예방에 초점을 맞출 것으로 예상됩니다. 개인화된 진료에서는 장기적인 예방 전략, 원격 모니터링, 조기 진단 및 탐지가 매우 중요합니다. 이러한 현대 기술로 정의되는 스마트 헬스케어에 대한 관심이 높아짐에 따라, 본 연구는 스마트 헬스케어의 정의와 서비스 종류를 조사했습니다. 스마트 병원의 배경과 기술적 측면도 문헌 검토를 통해 탐구했습니다.

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대상객체 맥락 기반 생체정보 분석방법 (Method of Biological Information Analysis Based-on Object Contextual)

  • 김경준;김주연
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.41-43
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    • 2022
  • 최근 코로나-19의 유행에 따른 전염병 예방 및 차단을 위해 비접촉 생체 정보 취득 및 분석 기술이 주목을 받고 있다. 습식 및 부착형 생체정보 취득 방법은 정확하게 생체정보를 측정 할 수 있는 장점이 있지 만 밀 접촉에 따른 전염이 높아지는 위험성을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 사람의 지문, 얼굴, 홍채, 정맥, 음성, 서명 등의 생체 정보를 자동화된 장치로 추출하는 비접촉 방식은 빅데이터와 AI 기술 적용으로 데이터 처리 속도가 빨라지고 인식 정확도가 높아지면서 다양한 산업에서 활용이 증가하고 있다. 그러나, 비접촉식 생체 데이터 취득 기술의 정확도가 개선되었지만, 비접촉 방법은 측정 대상 객체를 둘러싸고 있는 외부 온도, 습도, 조도 등의 주위 환경에 많은 영향을 받아 측정정보가 왜곡되는 현상이 발생하고 또한 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 생체정보 분석을 위한 개인화 정보(이미지, 신호 등)의 해석을 위한 맥락기반 생체신호 모델링 기법을 제안 한다. 맥락기반 생체정보 모델링 기법은 성능 개선을 위해 생체정보 측정의 정황 정보와 사용자 정보를 복합적으로 고려하는 모델을 제시한다. 제안 모델은 예측 값 확률을 최대화할 수 있는 맥락기반 신호 해석을 통한 특징 확률분포를 기반으로 신호 정보를 분석한다.

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빅데이터와 딥러닝을 활용한 동물 감염병 확산 차단 (Animal Infectious Diseases Prevention through Big Data and Deep Learning)

  • 김성현;최준기;김재석;장아름;이재호;차경진;이상원
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.137-154
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    • 2018
  • 조류인플루엔자와 구제역 같은 동물감염병은 거의 매년 발생하며 국가에 막대한 경제적 사회적 손실을 일으키고 있다. 이를 예방하기 위해서 그간 방역당국은 다양한 인적, 물적 노력을 기울였지만 감염병은 지속적으로 발생해 왔다. 최근 빅데이터와 딥러닝 기술을 활용하여 감염병의 예측모델을 개발하고자 하는 시도가 시작되고 있지만, 실제로 활용가능한 모델구축 연구와 사례보고는 활발히 진행되고 있지 않은 실정이다. KT와 과학기술정보통신부는 2014년부터 국가 R&D사업의 일환으로 축산관련 차량의 이동경로를 분석하여 예측하는 빅데이터 사업을 수행하고 있다. 동물감염병 예방을 위하여 연구진은 최초에는 차량이동 데이터를 활용한 회귀분석모델을 기반으로 한 예측모델을 개발하였다. 이후에는 기계학습을 활용하여 좀 더 정확한 예측 모델을 구성하였다. 특히, 2017년 예측모델에서는 시설물에 대한 확산 위험도를 추가하였고 모델링의 하이퍼 파라미터를 다양하게 고려하여 모델의 성능을 높였다. 정오분류표와 ROC 커브를 확인한 결과, 기계 학습 모델보다 2017년 구성된 모형이 우수함을 확인 할 수 있었다. 또한 2017에는 결과에 대한 설명을 추가하여 방역당국의 의사결정을 돕고 이해관계자를 설득할 수 있는 근거를 확보하였다. 본 연구는 빅데이터를 활용하여 동물감염병예방시스템을 구축한 사례연구로 모델주요변수값, 이에따른 실제예측성능결과, 그리고 상세하게 기술된 시스템구축 프로세스는 향후 감염병예방 영역의 지속적인 빅데이터활용 및 분석 모델 개발에 기여할 수 있을 것이다. 또한 본 연구에서 구축한 시스템을 통해 보다 사전적이고 효과적인 방역을 할 수 있을 것으로 기대한다.

간호대학생의 표준주의 태도에 미치는 영향 요인에 관한 융합적 연구 : 건강신념모델 기반 (A Convergence Study on the Factors Influencing Nursing Students' Attitudes toward Standard Precautions: Focusing on the Health Belief Model)

  • 김미자;윤선진
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.77-88
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    • 2018
  • 신종 감염병에 직면하고 있는 의료종사자들을 보호하고, 모든 의료 환경에서 전염병 전파를 막기 위한 표준주의는 미래의 간호사가 될 간호대학생들에게 감염병 전파를 예방하기 위해 중요하다. 이에 간호대학생들의 표준주의에 대한 태도에 미치는 영향을 조사하였다. 연구시기는 2016년 5월부터 6월까지이며, 연구대상자는 D시에 소재한 대학의 간호대학생 291명이다. 연구결과는 간호대학생의 건강신념 하위요인 중 지각된 이익(4.26)이 가장 높게 나타났고, 표준주의 지식점수는 정답률 78.9%이었고, 태도 수준(4점 척도)은 평균 3.63점 이었다. 지각된 민감성, 지각된 이익, 지각된 장애, 자기효능감, 표준주의에 대한 지식이 표준주의에 대한 태도와 유의한 상관관계를 보였다. 건강신념의 하위요인 중 지각된 민감성(${\beta}=.152$, p<.05)과 지각된 장애(${\beta}=-.125$, p<.05)가 간호대학생의 표준주의에 대한 태도(F= 5.680, p<.001)에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이에 따라 간호대학생의 표준주의에 대한 태도 수준을 높이기 위해 간호대학생에게 건강신념을 향상 시킬 수 있는 융합적 교육프로그램이 필요하다.

구속 스트레스 모델에서 석결명의 간손상 및 우울증 관련 인자에 미치는 영향 (Effect of Nardotidis seu Sulculii Concha water extract (NSCE) on liver damage and depression in restraint-induced stress model)

  • 김민정;오태우;도현주;김광연;양주혜;손재동;양예진;유영주;김우현;강승호;이동호;기승희;김영우;박광일
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.85-93
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    • 2022
  • Objectives : This study investigated anti-inflammatory effects of Nardotidis seu Sulculii Concha water extract (NSCE) against restraint-induced stress. Methods : In vivo, NSCE was orally administered to male white mice at concentrations of 250 mg/kg and 500 mg/kg for 3 days, and then restraint-induced stress was induced for 6 hours. The level of liver damage was measured by serum aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and lactate dehydrogenase (LDH). The stress-related hormones such as cortisol and corticosterone were measured by ELISA assay. Also, western blot analysis was performed to detect expression of mitogen-activated protein kinase (MAPK) and cyclooxygenase-2 (COX-2) proteins. Pathological changes were observed by hematoxylin and eosin (H&E) staining of the liver tissue, and Immunohistochemical (IHC) staining was performed to examine liver inflammation through macrophage infiltration. Results : The AST, ALT, LDH and the stress related hormones such as cortisol and corticosterone were significantly decreased in the NSCE treated group compared with stress group. In histological analysis, H&E staining of liver tissues did not detect the hepatic injury or damage in all groups. As a result of IHC staining, it was confirmed that infiltration of macrophages was increased in the stress-induced group, but decreased in the group treated with NSCE. The COX-2 and MAPK proteins expression was significantly increased by restraint-induced stress, but these proteins were decreased in the NSCE treated group. Conclusions : These results suggest that NSCE has the anti-inflammatory activity in restraint-induced stress model, and it is believed that NSCE can be used for the prevention of liver inflammation.

운동 과정 추적의 자동화를 위한 전이 규칙 모델의 구현 (Implementation of a Transition Rule Model for Automation of Tracking Exercise Progression)

  • 정다니엘;고일주
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권5호
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    • pp.157-166
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    • 2022
  • 운동은 건강한 삶의 영위에 필요하지만 코로나19와 같은 전염병 유행 상황에서 비대면 환경에서 진행되는 것이 권장된다. 그러나 기존의 비대면 방식의 운동 콘텐츠에서는 운동 동작의 인식은 가능하지만 이를 해석해서 피드백 정보를 제공해주는 과정이 자동화되지 않았기 때문에 피드백이 트레이너의 눈대중으로 이루어지는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 운동 내용 및 이를 구성하는 동작을 추적하기 위해 공식화된 규칙을 만드는 방법을 제안한다. 이러한 규칙을 만들기 위해서는 전체적인 운동 내용의 진행 규칙을 먼저 만들고, 운동을 구성하는 동작의 추적 규칙을 만든다. 동작의 추적 규칙은 동작을 여러 단계로 나누고 단계를 나누는 키 프레임 자세를 정의하는 것에서 출발하여 키 프레임 자세로 대표되는 상태와 상태 간의 전이 규칙을 만듦으로써 생성될 수 있다. 이렇게 생성한 규칙은 모션 캡쳐 장비를 이용한 자세 및 동작 인식기술의 사용을 전제로 하며 이러한 기술 적용의 자동화를 위한 논리적인 전개에 사용된다. 본 논문에서 제안한 규칙을 사용하면 운동 과정에서 나타나는 동작을 인식하는 것뿐만 아니라 동작의 전 과정에 대한 해석의 자동화가 가능하여 인공지능 트레이닝 시스템 등 보다 진보된 콘텐츠 제작이 가능해진다. 이에 따라 운동 과정에 대한 피드백의 질을 높일 수 있다.

One-health 관점에서 본 Post-COVID-19 시대의 동물 감염 (One-health Approach in the Post-COVID-19 Era: Focusing on Animal Infection)

  • 장혜정;유선녕;권오유;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.199-207
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    • 2023
  • Post-COVID-19 시대에 다가올 전염병의 위협에 대비하기 위해 인간, 동물, 환경의 건강이 하나라는 One-health 개념에 기반한 연구가 필수적이다. 현재 인간의 SARS-CoV-2의 높은 감염률과 바이러스 부하로 인해 종을 뛰어넘는 감염이 확인되고 있다. 대표적으로 사람에서 밍크로의 전파 가능성이 확인되었고, 밀접 접촉 중에 사람에서 고양이로 전파가 가능할 것으로 추정되고 있다. 현재까지의 자료를 통해 가축류, 가금류에서의 감염 가능성이 낮은 것으로 보여지나 새로운 변이로 인해 감염이 확립된다면 인간의 식량 안보, 경제, 무역 등 다양한 분야에 파급 효과가 클 것으로 예측된다. 또한 SARS-CoV-2의 풍토화 전망과 반려동물로의 접근성이 높다는 점 등이 우려되는 상황이다. 바이러스의 진화는 동물 숙주에서 발생할 가능성이 높고, 다른 종에서 SARS-CoV-2가 확립되면 인간 집단에 바이러스가 다시 출현할 수 있는 중간 숙주 역할을 할 수도 있기 때문이다. SARS-CoV-2의 동물 감염에 대한 연구 데이터를 지속적으로 축적하여 빠른 대응이 필요하다고 생각된다. 또한 동물 감염에 대한 연구는 SARS-CoV-2 백신 및 치료제 연구에 사용되는 동물 모델의 개발 등을 포함한 다방면에서 중요하다. 따라서 본 연구에서는 SARS-CoV-2의 동물 감염에 대해 역학 검토 및 대응 전략을 One-health 관점에서 접근하여 분석하였다.

국내 조류인플루엔자 발생 지역의 모델 패턴을 활용한 고병원성조류인플루엔자(HPAI)의 감염가능 지역 분석 (Analysis of Potential Infection Site by Highly Pathogenic Avian Influenza Using Model Patterns of Avian Influenza Outbreak Area in Republic of Korea)

  • 엄치호;박선일;배선학
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.60-74
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    • 2017
  • 지리정보시스템(Geographic Information System: 이하 GIS)은 고병원성조류인플루엔자(Highly Pathogenic Avian Influenza: 이하 HPAI)의 예찰, 역학조사, 감염농장 관리, 예방적 살처분 실시, 청정화 진행 등 질병관리를 위한 전 과정에서 공간 위치정보의 관리와 표현 그리고 의사결정을 위한 도구로 활용될 수 있다. 우리나라에서도 2010-2011년 구제역 발생으로 큰 피해를 본 이후, GIS와 연계된 국가동물방역통합시스템(Korea Animal Health Integrated System: 이하 KAHIS)를 구축하여 가축전염병 관리를 시행하고 있다. 그러나 농장 및 축산관련 시설과 차량에 대한 관리 및 모니터링 수준의 KAHIS 방역통합시스템은 HPAI 예찰 및 방역에 역부족이다. 따라서 KAHIS시스템과 더불어 효율적 가축질병(HPAI) 관리를 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 2014년 기준 HPAI 감염농장의 특성을 바탕으로 차후 HPAI 감염 가능 농장을 예측하였다. HPAI 감염농장 특징 분석을 위하여 권역별 HPAI-양성농장의 개수와 밀도 및 가금사육 두수를 조사하였다. 조사결과 HPAI-양성농장의 82.4%가 전라지역과 충청지역에 분포하고 있었다. 위 두 지역에 위치한 HPAI-양성농장(충청지역: $4.2{\pm}5.6$, 전라지역: $2.2{\pm}1.1$)은 HPAI-음성농장(충청지역: $1.8{\pm}1.5$, 전라지역: $1.7{\pm}0.7$)에 비하여 통계적으로 높은 밀도값을 보여주었다. 또한 HPAI-양성농장의 92.4%에서 가금두수 최소 6,537에서 최대 24,250를 사육하고 있었다. 위의 HPAI 감염농장 특징은 GIS Multiple Ring Butter(MRB) 기능을 이용하여 차후 HPAI 감염 가능 농장을 예측하는데 사용되었다. 분석결과 철새도래지 반경 30km(386개)와 35km(407개) 내 위치한 HPAI-양성농장의 수는 HPAI 확산 후 전국 감염농장(429개)과 유사한 값을 보여주었다. 또한 철새도래지 반경 30km 내 위치한 일반가금농장 중 하천 반경 1-1.5km와 지방도로 반경 1km에 중첩되는 지역에 위치한 일반가금농장의 개수(324-409개) 및 지리적 위치는 2014년 HPAI-양성농장의 개수(386개)와 90.0% 그리고 지리적 위치와 54.8%의 유사성을 보였다. 본 연구는 철새도래지의 위치정보와 가금농장의 위치 및 사육가금두수의 정보를 토대로 GIS분석을 통하여 앞으로 발생할 HPAI 발생농장에 대한 추이를 판단할 수 있을 것으로 기대된다.

1997-2000년 부산지역 호흡기계 바이러스의 탐색 (Detection of Respiratoiry Tract Viruses in Busan, 1997-2000)

  • 조경순;김영희
    • 미생물학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.284-288
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    • 2001
  • 호흡기 바이러스는 인간에게 가장 강한 감염력을 지닌 병원체의 하나이다. 1997년-2000년 부산지역에서 시행된 바이러스성 전염병 유행예측사업 과정 중에 호흡기계 바이러스를 분리하여 확인하였다. 지정 의뢰된 검체에서 분리된 바이러스의 평균 분리율은 8.4%이었으며 확인된 바이러스의 종류에는 인플루엔자 바이러스 A, B형, 파라인플루엔자 바이러스, 아데노바이러스, 유행성이하선염 바이러스, 홍역 바이러스이었다. 분리된 인플루엔자 바이러스의 주요 항원형은 인플루엔자 A/Sydney/05/97(H3N2)-like 및 A/Johanesburg/33/94(H3N2)-like, A/Beijing/262/95(H1N1)-like, 그리고 인플루엔자 B/Beijing/262/95-like와 B/Harbin/07/94-like, B/Guangdong/08/93-like형이었다. 주요 혈청형으로는 아데노 바이러스는 1, 2, 3, 5 혈청형이 관찰되었고, 유행성 이하선염과 홍역 바이러스는 IgN 과 IgG 항체가로 확인하고 유행성 이하선염 바이러스도 분리하였다. 연도별 발생에서는 인플루엔자 바이러스는 항원형은 달랐으나 매년 나타났으며 파라인플루엔자 바이러스는 1999년에 확인되었다. 1999년과 2000년에는 유행성 이하선염 바이러스가, 2000년도엔 홍역바이러스가 집중적으로 검출되었다. 분리월별로는 인플루엔자 바이러스는 11월에서 다음해 3월 사이, 아데노바이러스는 1월에서 6월 사이, 유행성 이하선염은 2월에서 5월 그리고 12월에, 홍역은 4월에서 8월, 11월과 12월에 각각 확인되었고, 파라인플루엔자는 12월에 분리되었다. 분리된 바이러스는 외피가 없는 70 nm의 아데노바이러스를 제외하고 모든 구형을 나타내었으며, 크기는 인플루엔자바이러스 B형이 130 nm, 유행성 이하선염과 파라인플루엔자 바이러스는 외피가 있는 170-180nm 이었다.TEX>$\pm$0.10(100분), 0.46$\pm$0.11(120분), 0.52$\pm$0.15(심폐기 재가동 30분), 0.62$\pm$0.15(60분), 0.76$\pm$0.17(심폐기이탈 30분), 0.81$\pm$0.20(60분), 0.84$\pm$0.23(90분) and 0.94$\pm$0.33(120분)를 보였고 이는 역행성 뇌관류 전에 비해 유의하게 증가된 소견이었다(p<0.05). 뇌신피질, 기저핵, 해마에서 전자현미경 조직 소견을 관찰하였으며 마이토콘드리아의 부종을 관찰할 수 있었다. 결론 : 역행성 뇌관류 120분 후에 S100 베타 단백의 유의한 증가를 관찰할 수 있었으며 뇌조직 손상과의 관련성은 좀 더 연구되어야 할 부분으로 생각된다. 장기 생존 모델을 통한 재평가가 필요하다고 사료되며 심폐바이패스 시행 등의 교란 인자도 고려해야 할 것이다.비해 Progenitor II의 형질전환 효율이 현저히 떨어졌다. L. acidophilus HY7008과 HY7001은 두 기기 모두 형질전환이 이루어졌으나, L. acidophilus WEISBY와 NCFM은 Progeni-tor II에서 전이가 일어나지 않았으며, Gene Pulser에서 전이균주를 얻어 두 electroporator간에 형질전환 효율의 차이를 보였다. 11. L. casei 102S에 pLZ12를 electroporation시 낮은 전압에서 형질전환 효율이 비교적 좋았으며, 배양 시기를 달리하여 전이시켰을 때 대수생장 말기의 세포가 형질전환 효율이 좋았다. 12. L. casei 102S세포를 각각 10% glycerol, EB, 2차 증류수 등에 녹여 electroporation을 실시하였을 때 각각 $3.

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