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흰쥐의 출혈성 쇼크에 따른 젖산 농도와 관류의 변화에 대한 예비연구
최재림(Jae Lim Choi),양동인(Dong In Yang),장경환(Kyung Hwan Jang),남기창(Ki Chang Nam),김덕원(Deok Won Kim) 대한전기학회 2010 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2010 No.10
쇼크란 조직에 필요한 산소 요구량과 공급 간의 불균형에 의해 유발되는 임상 증후군을 말한다. 쇼크를 진단하기 위해 맥박, 혈압 등의 생체 징후 (vital sign)들의 정보를 이용하는 연구들이 진행되어 왔으나 만족스러운 결과를 얻지 못 하였다. 최근에 젖산 농도 또는 관류가 쇼크를 판단하는데 유용한 지표임이 많은 연구들을 통해 입증 된 바 있다. 이를 바탕으로 본 연구는 출혈에 따른 젖산 농도와 관류의 변화 양상을 동시에 관찰 하였다. 흰쥐의 꼬리에서 채혈하여 젖산 농도를 측정하였고 laser Doppler를 이용해 앞 발등에서 관류를 측정하였다. 출혈균(2 ㎖. 2.5 ㎖. 3 ㎖/ 100 g/ 15 min)에 대하여 전체 150분을 안정기 15분, 출혈 구간 15분, 출혈 종료 후 120분으로 구분하여 젖산 농도와 관류를 측정하였다. 그 결과 출혈에 따른 젖산 농도와 관류 변화가 생존과 사망을 나타내는 유용한 지표임을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 출혈성 쇼크에서 젖산 농도와 관류 측정 연구를 위한 동물 모델을 제안하고자 한다. 추후 연구에서 관류 측정치를 통해 젖산 농도를 예측하는 방법을 모색하여, 궁극적으로 혈액 채취가 필요한 침습적인 방법인 젖산 농도 측정을 비 침습적이고 실시간 확인이 가능한 관류 측정으로 대체하는 것이 추후연구의 목적이다.
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흰쥐의 출혈성 쇼크에서 관류와 젖산 농도 비를 이용한 새로운 생존 예측 지표 개발
최재림(Jae Lim Choi),남기창(Ki Chang Nam),권민경(Min Kyung Kwon),장경환(Kyung Hwan Jang),김덕원(Deok Won Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.48 No.4
쇼크(shock)란 조직에 필요한 산소 요구량과 공급 간의 불균형에 의해 유발되는 임상증후군을 말한다. 환자의 치료효과와 생존율 향상을 위해서 쇼크의 조기 진단은 매우 중요하다. 그러나 현재 쇼크 진단에 사용되는 맥박, 혈압 등 생체 징후의 경우 출혈 정도를 제대로 반영하지 못하여 환자에 대한 처치가 늦어질 수 있다. 따라서 쇼크의 조기 진단을 위한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 조직의 저산소증, 대사성 산증을 반영해주는 지표인 젖산 농도와 관류 측정의 유용성이 입증된 바 있다. 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 정량적 출혈을 유도한 후, 젖산 농도 측정과 laser Doppler flowmeter를 통해 관류를 측정 하였으며, 지혈 후 젖산 농도/관류의 비(ratio)를 생존 예측을 위한 새로운 지표로써 제안하였다. 새로 제안된 지표를 통한 생존예측을 ROC 커브 방법에 적용한 결과, 민감도 90.0%, 특이도 96.7%, 정확도 94.0%를 보였으며, 생존군과 사망군 간 새로운 지표의 유의한 차이도 가장 조기에 보여주었다. 향후 임상 적용 연구를 통해 새롭게 제안한 지표의 임상 적용이 가능하다면, 쇼크 환자를 조기 진단하고 치료효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다. Hemorrhagic shock is a clinically widespread syndrome characterized by inadequate oxygenation and supply. It is important to diagnose hemorrhagic shock in its early stage for improving treatment effects and survival rate. However, an accurate diagnosis and treatment could be delayed in the early stage of hemorrhagic shock by evaluating only vital signs such as heart rate and blood pressure. There have been many studies for the early diagnosis of hemorrhagic shock, reporting that lactate concentration and perfusion were useful variables for tissue hypoxia and metabolic acidosis. In this study, we measured both perfusion using a laser Doppler flowmeter and lactate concentration from the volume controlled hemorrhagic shock using rats. We also proposed a new shock index which was calculated by dividing lactate concentration by perfusion for early diagnosis. As a result of the survival prediction by the proposed index with the receiver operating characteristic curve method, the sensitivity, specificity, and accuracy of survival were 90.0, 96.7 and 94.0%, respectively. The proposed index showed the fastest significant difference among the other parameters such as blood pressure and heart rate. It could offer early diagnosis and effective treatment for human hemorrhagic shock if it is applicable to humans.
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유태근(Tae Keun Yoo),최재림(Jae Lim Choi),김덕원(Deok Won Kim) 대한전자공학회 2012 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.49 No.1
보행을 관찰하고 객관적인 정보를 추출하여 그 기능을 평가하는 것을 보행 분석이라고 한다. 최근 사용되는 보행 측정 장비들은 다수의 카메라, 지면 반력 측정 장치로 구성되어 고가이며, 이를 설치할 넓은 장소를 필요로 한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 카메라를 통해 얻은 영상에서 마커 없이 인체의 3차원 보행 동작을 측정하는 기법을 제안한다. 파티클 필터를 사용하여 훈련 데이터와 보행에 관한 사전 정보 없이 사람의 동작을 추적한다. 인체와 지면에 관한 동역학을 통해 물리적으로 합당한 인체의 동작들을 생성하였다. 보행 영상에서 계산한 모든 관절의 평균 에러는 제안한 방법에서 12.4°로, 기존 파티클 필터의 에러 34.6°보다 작았다. 이러한 결과를 바탕으로 단일 카메라만으로 보행을 정량적으로 측정하여 기존 복잡한 장비를 대체할 수 있는 가능성을 제시하였다. Gait analysis is an examination which extracts objective information from observing human gait and assesses the function. The equipments used recently for gait analysis are expensive due to multiple cameras and force plates, and require the large space to set up the system. In this paper, we proposed a method to measure human gait motions in 3D from a monocular video. Our approach was based on particle filtering to track human motion without training data and previous information about a gait. We used dynamics to make physics-based motions with the consideration of contacts between feet and base. In a walking sequence, our approach showed the mean angular error of 12.4° over all joints, which was much smaller than the error of 34.6° with the conventional particle filter. These results showed that a monocular camera is able to replace the existing complicated system for measuring human gait quantitatively.
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