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박철구,최상기 한국디지털정책학회 2022 디지털정책학회지 Vol.1 No.2
논문은 광용적맥파(photoplethysmography, PPG) 센서에서 획득한 생체 신호, ICT 기술 및 데이터 기반의 혈당수치 예측 모델을 개발하고 검증하는 연구이다. 혈당 예측은 기계학습의 MLP 아키텍처를 이용하였 다. 기계학습 모델의 입력층은 심박수, 심박변이도, 나이, 성별, VLF, LF, HF, SDNN, RMSSD, PNN50의 10개의 입력노드와 은닉층은 5개로 구성된다. 예측모델의 결과는 MSE=0.0724, MAE=1.1022 및 RMSE=1.0285이며, 결정계수(R²)는 0.9985이다. 비채혈방식으로 디지털기기에서 수집한 생체신호 데이터와 기계학습을 활용한 혈당 예측 모델을 수립하고 검증하였다. 일상에 적용하기 위해 다양한 디지털 기기의 기계학습 데이터셋 표준화와 정 확성을 높이는 연구가 이어진다면 개인의 혈당 관리에 대안적 방법이 될 수 있을 것이다. The paper is a study to develop and verify a blood glucose level prediction model based on biosignals obtained from photoplethysmography (PPG) sensors, ICT technology and data. Blood glucose prediction used the MLP architecture of machine learning. The input layer of the machine learning model consists of 10 input nodes and 5 hidden layers: heart rate, heart rate variability, age, gender, VLF, LF, HF, SDNN, RMSSD, and PNN50. The results of the predictive model are MSE=0.0724, MAE=1.1022 and RMSE=1.0285, and the coefficient of determination (R²) is 0.9985. A blood glucose prediction model using bio-signal data collected from digital devices and machine learning was established and verified. If research to standardize and increase accuracy of machine learning datasets for various digital devices continues, it could be an alternative method for individual blood glucose management.
PPG 혈당 모니터링 시스템의 분석적 평가 – 연구자 임상
박철구,최상기,조성근,김권민 한국디지털정책학회 2023 디지털융복합연구 Vol.21 No.3
본 연구는 모세관 혈당의 혈당값을 대조군으로 연구 참가자의 혈액 포도당을 모니티링할 때 PPG 센서와 DNN 예측알고리즘이 융합된 혈당모니터링 시스템(PPG-BGMS)의 성능을 평가하는 것이다. 연구는 2023년 9월부터 2023년 11월까지 참가자를 대상으로 실시된 연구자 임상시험이다. PPG-BGMS는 1분간의 심박수, 심박변이도 정보와 DNN 예측알고리즘을 활용한 예측된 혈당수치와 개인용혈당관리시스템의 혈당측정기로 측정한 모세관혈당 수치와 비교했 다. 총 100명의 참가자 중 제2형 당뇨(T2DM) 유병인은 50명이며, 평균연령은 67세(28세~89세)이다. PPG-BGMS의 예측혈당의 100%가 Clarke 오류그리드 및 Parker(Consensus) 오류그리드의 A+B 영역에 분포하는 것으로 나타났다. PPG-BGMS 예측 혈당의 MARD 값은 5.3 ± 4.0 %이다. 결과에 의하면 비채혈식 PPG-BGMS는 임상표준의 채혈식 개인용 혈당측정시스템의 순간 혈당수치와 비교하여 열등하지 않는 것으로 분석되었다. This study is a performance evaluation of a blood sugar monitoring system that combines a PPG sensor, which is an evaluation device for blood glucose monitoring, and a DNN algorithm when monitoring capillary blood glucose. The study is a researcher-led clinical trial conducted on participants from September 2023 to November 2023. PPG-BGMS compared predicted blood sugar levels for evaluation using 1-minute heart rate and heart rate variability information and the DNN prediction algorithm with capillary blood glucose levels measured with a blood glucose meter of the standard personal blood sugar management system. Of the 100 participants, 50 had type 2 diabetes (T2DM), and the average age was 67 years (range, 28 to 89 years). It was found that 100% of the predicted blood sugar level of PPG-BGMS was distributed in the A+B area of the Clarke error grid and Parker(Consensus) error grid. The MARD value of PPG-BGMS predicted blood glucose is 5.3 ± 4.0%. Consequentially, the non-blood-based PPG-BGMS was found to be non-inferior to the instantaneous blood sugar level of the clinical standard blood-based personal blood glucose measurement system.
cANCA와 연관된 신장에 국한된 사구체신염을 가진 환자에서 전격성 폐출혈을 보인 1예
박철구,한성훈,박원도,한성민 인제대학교 백병원 2002 仁濟醫學 Vol.23 No.2
About one third of patients with pauci-immune necrotizing crescentic glomerulonephritis and ANCAs are clinically limited to the kidney. About two thirds of patients with pauci-immune necrotizing crescentic glomerulonephritis without clinical evidence of systemic vasculitis will have pANCA, and approximately 30% will have cANCA. A 66-year-old woman was transferred because of cough, fever, microscopic hematuria and rapid deterioration of renal function. On admission, blood pressure was 110/90 ㎜Hg and body temperature was 38.3℃. The laboratory investigation showed hemoglobin 7.5g/dL, hematocrit 23%, leucocyte 15,400/㎣, platelet 190,000/㎣, Bun 56 ㎎/dL, Cr 9.5㎎/dL, and cANCA (+). Chest CT did not show specific findings. Renal biopsy demonstrated pauci-immune necrotizing crescentic glomerulonephritis. The patient suffered from sudden massive hemoptysis and dyspnea. Therefore she was intubated by the trachea and mechanical ventilator was applied. She was died of continuous arterial hypoxemia and metabolic acidosis.
크롬친화세포종의 진단 및 병소 부위 결정에 있어서 MIBG스캔의 유용성에 대한 연구
박철구,김경원,김도희,김재현,강준구,김상완,조영민,박도준,신찬수,박경수,조보연,이홍규,김성연 대한내분비학회 2005 Endocrinology and metabolism Vol.20 No.1
Background: Computed tomography(CT) is currently considered as the initial imaging procedure of choice for the localization of pheochromocytomas in most of the cases. 131I-or 123I-Metaiodobenzylguanidine scintigraphy(MIBG scan) was proven to be a highly specific tool for the detection of adrenal and extra-adrenal pheochromocytomas, but was less sensitive than CT. The present study is aimed to evaluate the usefulness of a MIBG scan in diagnosis and localization of pheochromocytoma when compared to CT. Methods: We retrospectively evaluated 27 patients who underwent a MIBG scan for a pheochromocytoma at the Seoul National University Hospital from the year 2000 and 2002. According to the pathological and clinical findings, in 16 the patients pheochromocytoma was confirmed to be positive and the rest 11 of the patients were excluded from the study. Results: Pheochromocytomas was identified in 16 patients. Eleven of them were localized in adrenal gland and 5 were extra-adrenal lesions. The sensitivity to MIBG scan in adrenal lesions and extra-adrenal lesions, was 72%(8/11) and 40%(2/5) respectively. In our study, the overall sensitivity to MIBG scan was 62%(10/16), and overall specificity was 90.9%(10/11). By CT four were identified to have equivocal biochemical abnormalities, but were definite and extraadrenal tumors by MIBG scan showed abnormal uptakes in two of them. Conclusion: The MIBG scan was especially useful in 2 of the 27 patients but we had no experienced about the additional benefits of a MIBG scan in the other 25 cases. Our results reveal that a MIBG scan should be performed carefully for the diagnosis and localization of a pheochromocytoma, while considering cost and time of operation 연구배경: 임상에서 CT는 크롬친화세포종의 병소 부위의 결정을 위한 우선적인 영상검사로 이용되나 특이도가 낮다. 이에 반해 MIBG 스캔은 민감도는 낮으나 높은 특이도로 진단 및 병소 부위 결정에 유용한 것으로 알려져 있다. 저자들은 본원에서 크롬친화세포종이 의심되어 MIBG 스캔을 시행 받은 환자들을 대상으로 MIBG스캔의 유용성을 알아보고자 하였다. 방법: 2000년 1월부터 2002년 12월까지 크롬친화세포종이 의심되어 MIBG 스캔을 시행 받은 환자 27명의 의무기록지를 후향적으로 분석하였다. 조직학적 임상적으로 16명은 크롬친화세포종으로 진단되었으며, 11명은 배제되었다. 결과: MIBG스캔의 민감도는 전체적으로 62.5% (10/16)였으며, 부신 종양에서는 72.2%(8/11), 부신 외 종양에서는 40%(2/5)로 부신 외 종양에서 더 낮은 민감도를 보였다. 특이도는 전체적으로 90.9%(10/11)였다. 수술 후 폐에 전이된 다발성 종양과 제2형 다발성 내분비선종 환자에서 MIBG 스캔은 크롬친화세포종의 진단에 일부 도움이 되었다. 결론: 비록 본 연구가 환자의 수와 증례 등으로 인해 한계가 있으나, MIBG 스캔은 전체적으로 부신 종양과 부신 외 종양에서 복부CT에 추가적인 도움을 주지는 못하였지만, 폐에 전이된 다발성 종양 환자와 제 2형 다발성 내분비선종 환자에서는 도움이 되었다. 이상의 결과는 환자의 비용과 시간적인 측면을 고려하여 MIBG스캔을 시행할 때는 보다 선택된 환자들에서 신중한 고려가 필요함을 시사한다.