• 제목/요약/키워드: breathing

검색결과 1,537건 처리시간 0.026초

방사선수술에서 종양 움직임을 재현시킨 움직이는 팬텀을 이용하여 선량 분포의 왜곡에 대한 연구 (Distortion of the Dose Profile in a Three-dimensional Moving Phantom to Simulate Tumor Motion during Image-guided Radiosurgery)

  • 김미숙;하성환;이동한;지영훈;류성렬;조철구;양광모;유형준;서영석;박찬일;김일한;예성준;박재홍;김금배
    • Radiation Oncology Journal
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.268-277
    • /
    • 2007
  • 목적: 호흡에 의한 종양의 움직임은 사이버나이프를 이용한 정위적 방사선수술과 같은 정확한 치료에 있어 고려할 만한 방해 요인이다 이 연구에서는 사이버나이프를 이용한 방사선 수술의 Interplay현상을 보고자 팬텀을 움직이게 하고 또한 움직이지 않게 하여 선량 분포의 왜곡을 조사하였다. 대상 및 방법: 팬텀은 $2.5{\times}2.5{\times}5.0$ 인치의 4개의 직육면체로 구성된 폴리에틸렌과 2장의 Gafchromic 필름으로 구성되었다. 치료 계획은 20, 30, 40, 50 mm지름을 가진 구를 가상하여 사이버나이프 치료기를 이용하여 104개의 빔 방향과 single center mode의 치료 계획 하에 총 30 Gy를 조사하였다. 특별히 제작된 로봇은 팬텀을 좌우, 전후, 두미쪽으로 각각 5, 10, 20 mm 움직이도록 고안되었다. 필름의 optical density을 이용하여 정적인 상태의 팬텀과 로봇에 의해 움직일 때의 팬텀의 선량 분포를 구하였다. 결 과: 정적인 상태에서 종양을 모두 포함할 수 있는 최소의 등선량은 20 mm 종양의 경우 80%, 30 mm에 84%, 40 mm에 83%이며 50 mm 종양에 80%였다. 정적인 상태와 움직일 때의 팬텀 사이에서 발생한 선량 분포의 차이(gap)는 20 mm 종양에서 두미방향으로 각각 3.2, 3.3 cm이며 오른쪽 3.5 mm, 왼쪽 1.1 mm였다. 30 mm 종양의 경우는 각각 3.9, 4.2, 2.8과 0 mm였고 40 mm 종양은 각각 4.0, 4.8, 1.1, 0 mm였다. 50 mm 종양의 경우 각각 3.9, 3.9, 0.0 mm였다. 결 론: 20 mm의 적은 종양을 치료할 때 80%의 등선량이 계획되더라도 움직이는 실제 치료에 있어 종양 움직임을 보완하기 위하여 60% 등선량으로 처방할 필요가 있다. 이때 두 등선량 곡선의 차이는 5 mm정도이다. 또한 30, 40과 50 mm의 종양에서는 움직임을 보완하기 위하여 등선량 곡선을 70%정도로 처방할 필요가 있다. 이때의 차이도 약 5 mm 미만이다. 이는 사이버나이프를 이용한 방사선수술 시 움직임 그 차체 보다 여유폭을 적게 줄 수 있다는 의미이며 이는 일반 방사선치료와 다른 점이라 할 수 있다.

만성신부전 환자에서 혈액투석 유지요법이 수면구조 및 수면 무호흡에 미치는 영향 (The Influences of Maintenance Hemodialysis on Sleep Architecture and Sleep Apnea in the Patients with Chronic Renal Failure)

  • 박용근;이상학;최영미;안석주;권순석;김영균;김관형;송정섭;박성학;문화식
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제47권6호
    • /
    • pp.824-835
    • /
    • 1999
  • 연구배경: 만성신부전 환자들은 수면과 관련된 호흡장애가 흔히 동반되는데 특히 수면 무호흡은 이들 환자의 심혈관계 기능부전을 더욱 악화시켜 장기 사망률에 영향을 미칠 것으로 생각된다. 혈액투석 유지요법은 만성신부전에 의한 대사장애를 교정하기 위하여 시행되는 가장 보편적인 내과적 치료법이지만, 이 방법이 수면 무호흡을 포함한 수면장애를 개선시킬 수 있는지 여부는 명확하지 않다. 저자들은 혈액투석 유지요법이 수면의 질과 수면과 관련된 호흡장애, 특히 수면 무호흡에 미치는 영향에 대해 관찰하고자 하였다. 방 법: 혈액투석 유지요법을 받고 있는 만성신부전 환자 47명을 대상으로 수면설문지검사를 시행하여 수면장애와 관련된 임상증상을 조사하였고, 이들 중 15명을 대상으로 혈액투석 전과 후에 수면다원검사, 혈중 신기능검사 및 전해질검사, 동맥혈가스분석을 시행하여 비교하였다. 결 과: 수면설문지검사를 시행한 47명중 40명(85.1%)이 수면-각성 주기의 장애와 관련된 임상증상을 호소하였으며. 55.3%가 코골음이 있다고 답변하였고, 27.7%의 환자는 수면 중 타인에 의해 무호흡이 관찰된 적이 있다고 답변하였다. 급속안구운동수면 시간이 혈액투석 전에 비하여 혈액투석 후에 증가하였다(p<0.05). 비급속안구운동수면 시간이 전체 수면시간에서 차지하는 백분율은 혈액투석 후에 감소하였고(p<0.05), 1단계 및 2단계 비급속안구운동수면이 전체 수면시간에서 차지히는 백분율은 혈액투석 후에 짧아지는 경향을 보였으나(p=0.051), 3단계 및 4단계 비급속안구운동수면은 혈액 투석 전후에 차이가 없었다. 수면 무호흡의 유형은 혈액투석 전과 후 모두에서 폐쇄성이 중추성에 비하여 우세하였으며, 혈액투석후의 무호흡지수 및 무호흡-저호흡지수는 혈액투석 전에 비하여 유의한 차이가 없었다. 혈액투석 후에 혈액뇨질소(BUN), 혈중 creatinine, potassium 및 phosphorus 농도는 유의하게 감소하였으나(p<0.05), 혈중 sodium 및 chloride 농도는 변화가 없었으며, 혈액투석 전과 후의 이들 검사 결과와 수면구조를 포함한 수면다원검사 각 지표와는 상호관련성이 없었다. 동맥혈가스분석에서 pH는 혈액투석 전에 비하여 혈액투석 후에 감소하였으나(p<0.05). $PaO_2$, $PaCO_2$$HCO_3^-$는 변화가 없었고, 혈액투석 전과후의 동맥혈가스분석 결과와 수면구조를 포함한 수면다원검사 각 지표와는 상호 관련성이 없었다. 결 론: 만성신부전은 수면장애를 유발할 수 있는 중요한 전신질환이다. 혈액투석 유지요법은 만성신부전 환자에서 시행되는 가장 보편적인 치료법이지만 수면구조 및 수면 무호흡을 효과적으로 개선시키지 못하였다. 따라서 만성신부전 환자를 치료함에 있어서는 혈액투석에 의한 대사장애의 적절한 교정과 더불어 수면장애의 치료에 대한 적극적인 고려가 필요하다고 생각한다.

  • PDF

기관내 관 제거 후 발생한 급성 호흡부전에서 비침습적 양압 환기법의 유용성 (The Usefulness of Noninvasive Positive Pressure Ventilation in Patients With Acute Respiratory Failure after Extubation)

  • 나주옥;임채만;심태선;박주헌;이기만;아상도;김우성;김동순;김원동;고윤석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제46권3호
    • /
    • pp.350-362
    • /
    • 1999
  • 연구배경: 침습적 기계 호흡 이탈에 성공하여 기관내 관을 제거하였으나 48시간 이내에 급성 호흡 부전이 경우 또는 환자 스스로 기관내 관을 제거한 후 발생된 급성 호흡 부전은 이탈 실패의 중요한 원인이며, 발생시 기관내 관의 재삽관을 통한 호흡 보조가 표준적 치료이다. 비침습적 양압 환기법(noninvasive positive pressure ventilation이하 NIPPV)은 비 혹은 안면마스크를 통해 양압 환기를 시행하므로 기관내 삽관을 회피할 수 있다. 본 연구는 기계 호흡 이탈 후 기관내 관을 제거한 환자들에게 발생된 급성 호흡 부전 시 NIPPV 적용이 기관내 삽관을 통한 양압 환기 치료를 대체할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 방 법: 대상은 아산 재단 서울 중앙병원 내과계 중환자실에 입원하여 기계적 환기 치료를 받고 이탈 과정에서 기관내 관 제거 후 48시간 이내에 급성 호흡 부전이 발생한 환자 21명 및 스스로 기관내 관을 제거한 후 급성 호흡 부전이 발생한 환자 7명과 기관내 관이 기도내 분비물로 막혀 기관내 관을 제거한 환자 2명등 총 31명에게 NIPPV를 적용하였다. NIPPV는 환자 상태에 따라 기계 환기 양식, 압력 보조 수준 및 흡입 산소의 양이 조절 되어졌으며, 압력 보조 8cm $H_2O$미만에서 임상적으로 안정된 상태를 유지하는 경우 완전히 NIPPV에서 이탈하였다. 성공군은 NIPPV 이탈후 48 시간 이상 자발 호흡을 유지한 경우로 정의하였고, 실패군은 NIPPV 시행 후 호흡 부전 소견이나 동맥혈 가스검사의 호전이 없어 다시 기관내 삽관을 시행하여 기계호흡을 시행한 환자로 정의하였다. 각 군에서 NIPPV적용 직전, 적용 후 30분, 6시간, 24시간, NIPPV 이탈 작전 또는 실패하여 기관내 재삽관으로 전환 직전의 심박동수, 분당 호흡수, 동맥혈 가스검사, 압력 보조 수준 및 호기말 양압등을 비교하였다. 결 과: 총 31명에서 NIPPV를 적용하였고, 이 중 성공군은 14명(45%)이었다. 성공군과 실패군을 비교 시 나이, 중환자실 입원 당시의 APACHE III 점수, 기관 내 삽관 기간, 기관내 관 제거 후 NIPPV적용시까지의 시간 및 NIPPV 시행 직전의 분당 호흡수, 심박동수, 동맥혈 가스검사, $PaO_2/FiO_2$ 등은 양군간에 유의한 차이가 없었다. 모든 환자에서 NIPPV적용 30분후부터 분당 호흡수 및 심박동수는 감소하였고 동맥혈 산소 포화도는 증가하였다.(p<0.05) 그러나, 실패군에서는 NIPPV 시행중에 상태가 악화되어 기관내 재삽관을 시행하였고, 재삽관 작전의 분당 호흡수 및 심박동수는 다시 증가하였으며 동맥혈 산소포화도는 감소하였다(p<0.05). 기저 질환이 COPD 이면서 기관내 관 제거 후 급성 호흡부전이 발생한 환자 8명에게 NIPPV 적용 시 COPD가 아닌 다른 환자들에 비해 NIPPV의 성공률이 의미 있게 높았다(62% 대 39%)(p=0.007). NIPPV를 이용한 이탈 시 실패의 원인으로는 기저 질환의 악화 없이 동맥혈 가스 소견이 악화되었던 예가 9예, 그 외 기저 질환 악화 5예, 마스크 부적응이 2예, 기도내 분비물 축적이 1예였다. 결 론: NIPPV는 침습적 기계 호흡이탈과정에서 특히 기저질환이 COPD인 환자들의 경우 기관내 관 제거 후 발생한 급성 호흡 부전 시 기관내 관의 재삽관을 피할 수 있는 유용한 치료적인 방법으로 사료된다.

  • PDF

폐암절제술후 발생하는 사망 및 합병증의 예측인자 평가에 관한 전향적 연구 (Prospective Study on Preoperative Evaluation for the Prediction of Mortality and Morbidity after Lung Cancer Resection)

  • 박정웅;서지영;김호철;천은미;정만표;김호중;권오정;김관민;김진국;심영목;이종헌;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.57-67
    • /
    • 1998
  • 연구목적: 폐암은 근치적 폐절제술이 가장 효과적인 치료법이지만 폐암 환자들은 흔히 고령이면서 흡연으로 인한 폐기능저하가 동반된 경우가 많고 정상 폐조직을 광범위하게 절제하게 되므로 다른 수술보다 수술 후 사망율 및 폐합병증이 더욱 문제시 되고 있다. 이에 저자들은 폐암환자의 폐절제술 후 사망 및 합병증과 관련된 수술전 인자를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1995년 10월부터 1996년 8월까지 삼성서울병원에서 폐절제술을 시행받는 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였고 수술후 최종진단이 폐암이 아니거나 폐절제가 시행되지 않았던 환자는 최종대상에서 제외하였다. 수술전에 대상환자의 성별, 연령, 체중감소의 정도, 동반질환, 폐쇄성폐렴여부를 조사하였고, 헤마토크릿, 혈청알부민, 심전도, 안정시동맥혈가스, $FEV_1$, DLco를 비롯한 폐활량검사, 운동부하 폐기능 검사를 시행하였으며 폐관류주사률 이용하여 수술후 폐기능예측지표를 산출하였다. 수술시 집도의, 폐절제범위, 수술시간, 수술후 병기, 수술후 중환자실 체류 시간을 기록하였고 사망 및 합병증은 수술후 30 일내의 사망, 폐렴이나 호흡부전 등과 같은 폐합병증, 48시간 이상의 중환자실 입원, 심장계합병증, 농흉, 출혈, 반회후두신경손상 등 기타 합병증으로 분류하여 수술후 발생여부를 확인하였다. 결 과: 최종 대상환자는 92명이었고 연령은 42~82세로 중앙값은 62세였으며 $FEV_1$$2.37{\pm}0.06L$으로 2.0L 이하인 환자는 29명이었다. 수술은 54예가 엽절제술, 12예가 이엽절제술, 26예가 전폐절제술을 시행받았다. 수술후 사망이 3예에서 있었고 폐합병증이 10예, 48시간이상의 중환자실 입원이 16예, 심장 합병증이 9예, 기타 합병증이 11예에서 각각 발생하였으며 사망과 관련된 수술전 인자로는 연령, 혈청알부민, DLco, ppo-DLco, postoperative predicted product(PPP), Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max이었고(p<0.05), ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min이하인 환자 3명은 모두 사망한 반면 10ml/kg/min아상인 환자에서는 사망이 없었다(p<0.01). 수술후 폐합병증은 수술전 체중감소, 체적인자, 흡연량, 호흡곤란의 정도, 혈청알부민, FVC, $FEV_1$, MVV, DLco, ppo-$FEV_1$, ppo-DLco, PPP, Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max, 폐절제술 범위와 밀접한 관련이 있었다 (p<0.05). 그러나 다변량분석에 의해 사망과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도이며 (p<0.05), 폐합병증과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도, 호흡곤란지수, 혈청알부민, ppo-DLco, 폐절제범위정도이었다 (p<0.05). 결 론: 폐암환자의 수술후 사망 및 폐합병증과 관련하여 유용한 예견지표는 체중감소정도, 호흡곤란정도, 폐절제범위 등 폐기능검사와 관련되지 않은 지표들이 중요한 예견지표였으나 운동부하폐기능검사지표들은 수술후 사망 및 합병증을 예측하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 생각되며, 특히 ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/mm이하인 환자는 수술후 사망율이 높을 것으로 추정된다.

  • PDF

폐기능이 저하된 폐암환자에서 폐절제술후 합병증의 예측 인자 평가에 관한 전향적 연구 (Preoperative Evaluation for the Prediction of Postoperative Mortality and Morbidity in Lung Cancer Candidates with Impaired Lung Function)

  • 박정웅;장성환;남귀현;김호철;서지영;정만표;김호중;권오정;이종헌
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.14-23
    • /
    • 2000
  • 연구배경: 폐암은 근치적 폐절제술이 가장 효과적인 치료법이지만 폐암 환자들은 흔히 고령이면서 흡연으로 인한 폐 기능저하가 동반된 경우가 많고 정상 폐조직을 광범위하게 절제하게 되므로 다른 수술보다 수술후 사망률 및 폐합병증이 더욱 문제시되고 있다. 이에 저자들은 폐기능이 저하된 폐암환자에서 폐절제술후 사망 및 합병증과 관련된 수술전 인자를 일아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1995년 10월부터 1997년 8월까지 삼성서울병원에서 폐절제술을 시행받는 환자중에 $FEV_1$ 이 2L 이하이거나 예측치의 60% 이하인 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였고 수술후 최종진단이 폐암이 아니거나 폐절제가 시행되지 않았던 환자는 최종대상에서 제외하였다. 수술 전에 대상환자의 성별, 연령, 체중 감소의 정도, 동반질환, 폐쇄성 폐렴여부를 조사하였고, 헤마토크릿, 혈청알부민, 심전도, 안정시동맥혈가스, $FEV_1$, DLco를 비롯한 폐활량검사, 운동부하 폐 기능검사를 시행하였으며 폐관류주사를 이용하여 수술후 폐기능예측지표를 산출하였다. 수술시 집도의, 폐절제술범위, 수술시간, 수술후 병기, 수술후 중환자실 체류시간을 기록하였고 사망 및 합병증은 수술후 30 일내의 사망, 폐렴이나 호흡부전 등과 같은 폐합병증, 48시간 이상의 중환자실 입원, 심장계 합병증, 농흉, 출혈, 반회후두신경손상 등 기타 합병증으로 분류하여 수술 후 발생여부를 확인하였다. 결 과: 최종 대상환자는 36명이었고 연령은 44-82세로 중앙값은 65세였으며 $FEV_1$$1.78\pm0.06L$이었다. 수술은 14예가 엽절제술, 8예가 이엽절제술, 14예가 전폐절제술을 시행 받았다. 수술후 사망이 2예에서 있었고 폐합병증이 10예, 48 시간이상의 중환자실 입원이 12예, 심장합병증이 3예, 기타 합병증이 4예에서 각각 발생하였으며 사망과 관련된 수술전 인자로는 혈청 알부민, DLco, 체중감소정도, ppo-DLco, ppo-DLco%, Wmax, 폐절제 정도, ppo-$VO_2$max등 이었고(p<0.05), ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min 이하인 환자 2명은 모두 사망한 반면 10ml/kg/min 이상인 환자에서는 사망이 없었다(p<0.01). 수술 후폐합병증은 체중감소정도, 호흡곤란정도, DLco, ppo-DLco, Wmax, MVV와 밀접한 관련이 있었다(p<0.05). 그러나 다변량분석에 의해 사망과 관련하여 유의한 지표는 없었으며 폐합병증과 관련하여 유의한 지표는 MVV(p<0.05) 였다. 결 론: 폐기능이 저하된 폐암환자의 수술후 사망 및 폐합병증과 관련하여 유용한 예견지표는 체중감소 정도, 호흡곤란 정도, 폐절제범위 등 폐기능검사와 관련되지 않은 지표들이 중요한 예견지표였고 운동부하폐기능검사지표들은 수술후 사망 및 합병증을 예측하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 생각되며, 특히 ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min 이하인 환자는 수술후 사망률이 높을 것으로 추정된다.

  • PDF

자발적 호흡정지 및 재개시 동맥혈 산소포화도와 심박수의 변동양상과 이에 영향을 미치는 인자 (The Patterns of Change in Arterial Oxygen Saturation and Heart Rate and Their Related Factors during Voluntary Breath holding and Rebreathing)

  • 임채만;김우성;최강현;고윤석;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.379-388
    • /
    • 1994
  • 연구배경 : 수면 무호흡증후군은 수면시 반복적인 무호흡이 발생하여 일련의 심폐계통의 변화가 초래되는 질환으로 이중 동맥혈 산소포화도(arterial oxygen saturation, 이하 $SaO_2$)의 감소와 심부정맥의 발생이 임상적으로 중요한 소견이다. 무호흡시 $SaO_2$의 감소양상은 환자마다 다양하며 이는 호흡정지 기간, 호흡정지시의 산소공급원인 폐용량 및 개체의 산소소모율에 따라 결정될 것으로 예상된다. 방법 : 호흡정지와 재개시에 수반되는 $SaO_2$ 및 심박수(heart rate, 이하 HR)의 변동양상을 관찰하고, 그 변동에 관련되는 생리학적 인자들을 알아보고자 정상 남자 8명 및 정상 여자 9명 등 총 17명을 대상을 폐용량 측정, 동맥혈 가스분석을 시행하고 Harris-Benedict 식에 의거한 기초대사율을 산출한 뒤 총폐용량(total lung capacity, 이하 TLC), 기능적 잔기량(functional residual capacity, 이하 FRC) 및 잔기량(residual volume, 이하 RV) 상태에서 호흡정지를 시킨 후, $SaO_2$의 변동과 심전도를 측정기록하였다. 결과 : 호흡정지시 $SaO_2$가 기저치로부터 2% 감소하는데 걸린 시간(T2%)은 TLC, FRC 및 RV 에서 각각 $70.1{\pm}14.2$$44.0{\pm}11.6$초 및 $33.2{\pm}11.1$초로 TLC보다는 FRC 에서(p<0.05), FRC보다는 RV에서(p<0.05) 유의하게 단축되었다. T2%까지 호흡정지한 뒤 호흡재개시 $SaO_2$의 추가 감소는 RV에서 $4.3{\pm}2.1%$로서, TLC의 $1.4{\pm}1.0%$나 FRC의 $1.9{\pm}1.4%$ 보다 감소량이 컸고(각각 p<0.05), 최저 $SaO_2$치에서 기저치로의 회복에 걸린 시간은 TLC, FRC 및 RV에서 유의한 차이가 없었다. T2%는 각각의 폐용량 혹은 기초대사율과 유의한 상관관계는 없었으나, TLC/BMR(r=0.693, p<0.001) 및 FRC/BMR(r=0.615, p<0.025)과는 각각 유의한 상관관계를 보였고, RV/BMR(r=0.027, p>0.05)과는 유의한 상관관계가 없었다. 호흡정지와 재개의 전 과정에서 생긴 최대심박수와 최초심박수의 차이는 TLC에서 $27.5{\pm}9.2$회/분, FRC 에서 $19.1{\pm}6.0$회/분, RV에서 $26.4{\pm}14.0$회/분으로 FRC에서의 심박수 변화량이 TLC나 RV에서의 변화량보다 유의하게 적었고(각각 p<0.05), 기록상 호흡재개 시점을 전후한 5개씩의 p-p간격의 평균치는 TLC에서 $0.84{\pm}0.10$초와 $0.72{\pm}0.09$초(p<0.025), FRC에서 $0.82{\pm}0.11$초와 $0.73{\pm}0.09$초(p<0.025), RV에서 $0.77{\pm}0.09$초와 $0.72{\pm}0.09$초(p<0.05)로 모두 유의한 차이가 있었다. 결론 : 정상인에서 FRC이상에서 호흡정지시 $SaO_2$의 감소속도는 폐용량/기초대사율과 밀접한 상관관계를 보이고, 호흡정지-재개의 과정에서 생기는 동성부정맥은 FRC상태가 제일 작고 미주신경활성도의 변화가 관여하는 것으로 추정되며, RV에서의 실험결과로 미루어 수면 무호흡증후군 환자들에서 체위, 혹은 복부비만에 기인하는 기능적 잔기량의 감소가 저산소혈증의 정도나 심부정맥의 발생에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하고, 수면시의 기능적잔기량을 증가시키는 것이 치료적 유용성이 있는지에 대한 검증도 필요하리라고 사료된다.

  • PDF

전염병의 경로 추적 및 예측을 위한 통합 정보 시스템 구현 (Implementation of integrated monitoring system for trace and path prediction of infectious disease)

  • 김은경;이석;변영태;이혁재;이택진
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.69-76
    • /
    • 2013
  • 세계적으로 전파력과 병원성이 높은 신종인플루엔자, 조류독감 등과 같은 전염병이 증가하고 있다. 전염병이란 특정 병원체(pathogen)로 인하여 발생하는 질병으로 감염된 사람으로부터 감수성이 있는 숙주(사람)에게 감염되는 질환을 의미한다. 전염병의 병원체는 세균, 스피로헤타, 리케차, 바이러스, 진균, 기생충 등이 있으며, 호흡기계 질환, 위장관 질환, 간질환, 급성 열성 질환 등을 일으킨다. 전파 방법은 식품이나 식수, 곤충 매개, 호흡에 의한 병원체의 흡입, 다른 사람과의 접촉 등 다양한 경로를 통해 발생한다. 전 세계의 대부분 국가들은 전염병의 전파를 예측하고 대비하기 위해서 수학적 모델을 사용하고 있다. 하지만 과거와 달리 현대 사회는 지상과 지하 교통수단의 발달로 전염병의 전파 속도가 매우 복잡하고 빨라졌기 때문에 우리는 이를 예방하기 위한 대책 마련의 시간이 부족하다. 그러므로 전염병의 확산을 막기 위해서는 전염병의 전파 경로를 예측할 수 있는 시스템이 필요하다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해서 전염병의 실시간 감시 및 관리를 위한 전염병의 감염 경로 추적 및 예측이 가능한 통합정보 시스템을 구현하였다. 이 논문에서는 전염병의 전파경로 예측에 관한 부분을 다루며, 이 시스템은 기존의 수학적 모델인 Susceptible - Infectious - Recovered (SIR) 모델을 기반으로 하였다. 이 모델의 특징은 교통수단인 버스, 기차, 승용차, 비행기를 포함시킴으로써, 도시내 뿐만 아니라 도시간의 교통수단을 이용한 이동으로 사람간의 접촉을 표현할 수 있다. 그리고 한국의 지리적 특성에 맞도록 실제 자료를 수정하였기 때문에 한국의 현실을 잘 반영할 수 있다. 또한 백신은 시간에 따라서 투여 지역과 양을 조절할 수 있기 때문에 사용자가 시뮬레이션을 통해서 어느 시점에서 어느 지역에 우선적으로 투여할지 백신을 컨트롤할 수 있다. 시뮬레이션은 몇가지 가정과 시나리오를 기반으로 한다. 그리고 통계청의 자료를 이용해서 인구 이동이 많은 주요 5개 도시인 서울, 인천국제공항, 강릉, 평창, 원주를 선정했다. 상기 도시들은 네트워크로 연결되어있으며 4가지의 교통수단들만 이용하여 전파된다고 가정하였다. 교통량은 국가통계포털에서 일일 교통량 자료를 입수하였으며, 각도시의 인구수는 통계청에서 통계자료를 입수하였다. 그리고 질병관리본부에서는 신종인플루엔자 A의 자료를 입수하였으며, 항공포털시스템에서는 항공 통계자료를 입수하였다. 이처럼 일일 교통량, 인구 통계, 신종인플루엔자 A 그리고 항공 통계자료는 한국의 지리적 특성에 맞도록 수정하여 현실에 가까운 가정과 시나리오를 바탕으로 하였다. 시뮬레이션은 신종인플루엔자 A가 인천공항에 발생하였을 때, 백신이 투여되지 않은 경우, 서울과 평창에 각각 백신이 투여된 경우의 3가지 시나리오에 대해서, 감염자가 피크인 날짜와 I (infectious)의 비율을 비교하였다. 그 결과 백신이 투여되지 않은 경우, 감염자가 피크인 날짜는 교통량이 가장 많은 서울에서 37일로 가장 빠르고, 교통량이 가장 적은 평창에서 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 서울에서 가장 높았고, 평창에서 가장 낮았다. 서울에 백신이 투여된 경우, 감염자가 피크인 날짜는 서울이 37일로 가장 빨랐으며, 평창은 43일로 가장 느렸다. 그리고 I의 비율은 강릉에서 가장 높으며, 평창에서 가장 낮았다. 평창에 백신을 투여한 경우, 감염자가 피크인 날짜는 37일로 서울이 가장 빠르고 평창은 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 강릉에서 가장 높았고, 평창에서는 가장 낮았다. 이 결과로부터 신종인플루엔자 A가 발생하면 각 도시는 교통량에 의해 영향을 받아 확산된다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 전염병 발생시 전파 경로는 각 도시의 교통량에 따라서 달라지므로, 교통량의 분석을 통해서 전염병의 전파 경로를 추적하고 예측함으로써 전염병에 대한 대책이 가능할 것이다.