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Biomedical & AI51

퍼지 집합 (1) 퍼지 집합 (Fuzzy sets) 퍼지 집합은 표준 집합의 확장이며 집합의 소속 등급으로 이해할 수 있다. 다양한 집합 구성원 자격을 가진 요소를 포함하기 때문에 가능하다. 표준 집합은 0 또는 1의 값을 포함하는 반면 퍼지 집합은 0 ~ 1 범위의 값을 포함한다. 퍼지 집합의 수학적 정의 IR에서 퍼지 집합 Ã는 순서쌍의 집합이다. 퍼지 집합의 표현 퍼지 집합은 이산 및 연속 사례로 설명할 수 있다. 각 요소의 컬렉션은 기호의 합계로 표시된다. 여기서 U는 정보의 공간이다. 퍼지 집합에 대한 기본 연산 다음 관계는 퍼지 집합에 대한 합집합, 교집합 및 보수 연산을 나타낸다. Membership function 퍼지 논리는 퍼지 논리가 아니라 퍼지를 설명하는 데 사용되는 논리 (합리적)라는 것이 입증되었.. 2022. 5. 9.
의학의 퍼지 논리 의학의 퍼지 논리 (Fuzzy logic in medicine) 퍼지 논리, 퍼지 선형 계획법 (FLP), 퍼지 다중 기준 결정 분석 (MCDA)은 의학에서 응용이 된다. 퍼지 논리는 진실과 거짓의 개념이 차등 방식으로 고려되는 추론 시스템을 연구하는 소프트 컴퓨팅 기술이다. 퍼지 논리는 의학에서 지식 기반 시스템을 개발하는 데 적합하며 질병 진단, 치료 선택 및 환자 데이터의 실시간 모니터링과 같은 작업에도 적합하다. 퍼지 논리에는 선형 계획법, 비선형 계획법, 기하 계획법, 동적 계획법 및 정수 계획법과 같은 여러 모델링 접근 방식이 있다. 퍼지 논리는 참과 거짓의 개념이 차등적으로 고려되는 추론 시스템을 연구하는 기술이다. 퍼지 논리는 자연어 및 기타 여러 응용 분야의 모호성을 분석한다. 퍼지 논리.. 2022. 5. 9.
의학에서 신경망 응용 의학에서 신경망 응용 (Neural network applications in medicine) 알츠하이머병, 파킨슨병, 자폐 스펙트럼 장애, 주의력 결핍 과잉행동장애 등의 신경계 질환은 중추신경계의 손상과 퇴화로 인해 발생하는 질환이다. 질병의 초기 단계에서는 다양한 치료를 통해 증상을 중화시킬 수 있지만 데이터의 이질성과 다양한 인적 입력으로 인해 초기 단계의 정확한 진단이 어렵다. 이러한 경우 인공 신경망 (ANN)을 적용하여 조기에 보다 정확한 진단을 제공하여 보다 우수하고 효과적인 치료를 제공할 수 있다. ANN은 데이터 볼륨과 다양성이 뛰어난 이종 데이터 세트의 바이오마커를 추출하는 데 더 나은 성능을 발휘하는 것으로 입증되었다. 따라서, 보다 정확한 검출을 위해서는 자동 검출 방법을 사용하는.. 2022. 5. 9.
호흡 관련 소음 음향 분석 (2) Pitch 음성 신호 분석에서 피치는 초과 시간의 기본 주파수의 과정을 나타낸다. 따라서 피치는 코골이 이벤트 기간 동안 기본 주파수의 과정을 설명하는 데 사용할 수 있다. 원발성 코골이와 OSA 관련 코골이를 구별하기 위한 피치 분석은 여러 출판물에 설명되어 있다. OSA가 있는 코골이와 없는 코골이의 구별은 코골이 소리의 기본 주파수의 안정성을 기반으로 입증되었다. 피치 불연속성 (코골이 이벤트 내에서 기본 주파수의 점프)도 OSA 관련 코골이를 나타낸다. 음압 레벨 (Sound pressure level) 음압 레벨 (SPL)은 코골이를 정량화하기 위해 수많은 연구에서 사용되었다. 예를 들어, SPL과 RDI 사이의 관계는 1000명 이상의 대상으로 구성된 대규모 집단에서 나타났다. 코골이의 절대 .. 2022. 5. 6.
호흡 관련 소음 음향 분석 (1) 호흡 관련 소음 음향 분석 (Acoustic analysis of breathing-related noise) 기계 학습 방법을 적용한 음향 호흡 및 코골이 소음 분석은 최근 몇 년 동안 인기 있는 과학 연구 분야가 되었다. 출판된 연구의 많은 부분이 OSA 진단을 ​​다룬다. 여기에서 두 가지 주요 목표를 구별할 수 있다. 비폐쇄성 (일차) 코골이와 폐쇄성 수면 무호흡증의 구분 또는 OSA 중증도의 분류. 데이터의 검증은 일반적으로 AHI 또는 RDI를 객관적인 기준 (실제)으로 사용하여 수면다원검사 결과를 기반으로 한다. 무호흡 사건의 감지. 객관적인 기준으로 전문가가 표시한 수면다원검사 평가를 사용하여 위양성 및 위음성 이벤트 감지를 직접 식별할 수 있으며 결과적으로 방법의 민감도와 특이성을 검증할.. 2022. 5. 6.
수면 데이터 분석을 위한 진단 기준 (2) 수면다원 데이터의 자동 분석 최근까지 수면다원검사 기록을 기반으로 한 수면 병기 및 사지 움직임 및 수면 관련 호흡 장애 진단은 반자동 PSG 모니터링 시스템의 도움으로 수면 단계, 움직임, 및 수면 기록으로부터의 호흡 사건 수면 전문가에 의해 대부분 수동으로 수행된다. 그러나 궁극적인 채점은 여전히 ​​인간 전문가에 의해 이루어진다. 최근에는 PSG 분석의 자동화 및 아티팩트 감지와 같은 데이터 전처리를 위한 머신 러닝 접근 방식이 평가되었다. 다양한 기능 세트와 분류기의 조합을 사용하면 유망한 결과를 얻을 수 있다. 기능 기반 기계 학습 접근 방식은 종종 분석할 신호에 대한 다음과 같은 시간적 설명을 사용한다. 선 길이는 30초 에포크동안 파생된 기록된 그래프의 총 길이이다. 이 시간적 특성은 진폭 .. 2022. 5. 6.
수면 데이터 분석을 위한 진단 기준 (1) 수면다원검사 (Polysomnography) 수면 구조와 수면 이벤트는 다양한 매개변수를 통해 모니터링할 수 있는 생리적 활동의 특징적인 패턴과 일치한다. 가장 포괄적인 수면 모니터링 방법은 수면다원검사 (PSG)이다. PSG 기록은 1960년대에 처음으로 문서화되었으며 수면 진단의 표준이 되었다. 전체 PSG는 밤새 수면 중 환자의 생리학적 매개변수를 기록할 수 있는 시설이 완비된 하나 또는 여러 개의 침실로 구성된 수면 실험실에서 수행된다. 밤새도록 자는 것에 대한 정의는 다르지만 일반적으로 최소 6시간의 수면 시간으로 간주된다. 생리학적 데이터는 야간에 환자를 모니터링하는 중앙 병동으로 전송되고, somnogram 후속 평가를 위해 기록된다. 수면다원검사 중 측정된 생리학적 매개변수 (Physiol.. 2022. 5. 2.
수면의 구조 (2) 수면 관련 이벤트 (Sleep-related events) 수면 방추 (Sleep spindles)는 11-16Hz의 주파수를 갖는 일련의 별개의 파동으로 정의되며 대부분 0.5초에서 1.5초 동안 지속된다. 그것들은 시상에서 생성되며 수면 중 기억 강화에 중요한 것으로 간주된다. 수면 방추는 시그마파 또는 시그마 밴드라고도 한다. K-복합파 (K-complexes)는 명확하게 묘사된 초기 음의 날카로운 파동이 특징이며, 그 뒤에 0.5초 이상 지속되는 양의 구성요소가 있다. 수면 중 그들의 기능은 여전히 ​​논쟁의 여지가 있다. 그것은 짧은 수면 방추와 K-복합체를 포함하는 EEG 기록을 보여준다. 각성 (Arousals)은 3초 이상 15초 미만의 짧은 각성 후 정상 수면이 이어진다. 각성은 일반적으.. 2022. 4. 29.
수면의 구조 (1) 거시구조, 수면 단계 (Macrostructure, sleep phases) 수면의 거시구조는 성별에 따른 큰 차이 없이 인간 간에 유사한 뚜렷한 특징을 가지고 있다. 1960년대부터 모든 연령대의 건강한 개인을 대상으로 수면다원검사 데이터를 체계적으로 수집하고 분석하여 정상으로 간주되는 평균 수면 특성을 정리함으로써 규범적 수면 데이터에 대한 주요 연구가 수행되었다. 수면은 다양한 수면 단계에 따라 점수가 매겨진다. 한 수면 단계에서 다른 수면 단계로의 전환은 생체의학적 신호가 점진적으로 변화하는 지속적인 과정이다. 생리학적 데이터의 분석을 비교 가능하고 표준화할 수 있도록 수면 데이터를 해석하기 위한 명확하고 엄격한 규칙이 개발되었다. 채점 규칙은 수면 실험실 간의 획일성을 허용하고 엄격한 프레임워크.. 2022. 4. 29.
수면 장애 수면 장애 (Sleep disorders) 수면 이상에 대한 설명에 대한 오늘의 주요 참고 자료는 미국 수면 의학 아카데미 (AASM)에서 발행하고 정기적으로 업데이트하는 국제 수면 장애 분류 (ICSD)이다. 불면증 (Insomnia)은 수면을 시작하거나 유지하는 데 문제가 있고 적절한 환경이나 수면 기회가 부족한 것이 특징이다. 이것은 또한 이 장애의 주간 결과를 포함한다. 만성 불면증은 단기 불면증과 달리 일주일에 3번 이상 나타나며 3개월 이상 지속된다. 중추 과수면 (Central hypersomnolence)은 과도한 주간 졸음에 대한 주관적인 호소가 특징이다. 이 증상이 다른 유형의 수면 장애와 관련이 없는 경우 중추 과수면으로 진단된다. 이것은 강한 긍정적 또는 부정적인 감정에 의해 종종 .. 2022. 4. 29.
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