University of Ulsan Open Access Korea
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Prognostic and Predictive Roles of Tumor-Associated Macrophages and Tumor-Infiltrating Lymphocytes Based on Type and Location in Clear Cell Renal Cell Carcinoma
No full text본 연구는 신세포암의 가장 흔한 아형인 투명세포 신세포암(clear cell renal cell carcinoma, CCRCC)의 종양 미세환경에서 종양 연관 대식세포(Tumor-associated macrophages, TAMs)와 종양 침윤 림프구(Tumor-infiltrating lymphocytes, TILs)의 위치와 표현형이 예후와 치료 반응에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. CCRCC는 예후가 불량한 질환으로, 그 미세환경은 매우 이질적이며, TAMs와 TILs는 중요한 역할을 담당하고 있다.
본 연구에서는 CCRCC로 수술을 받은 643명의 환자를 대상으로 하였다. 종양 중심부와 주변부의 조직에서 다중 면역 형광 염색을 사용하여 M2형 대식세포(M2-like TAMs), M1형 대식세포(M1-like TAMs), 및 TILs의 밀도를 계산하였다.
연구 결과, 종양 위치에 상관없이 M2형 대식세포가 M1형 대식세포보다 더 많이 분포되어 있었으며(p <0.001), 종양 중심부의 M2형 대식세포 밀도가 높을수록 전체 생존기간, 무전이 생존기간 및 무진행 생존기간이 낮아지는 경향을 보였다(Hazard ratio [HR] = 2.236, p = 0.010; HR = 2.401, p = 0.002; HR = 2.311, p = 0.006). 반면, 종양 주심부의 M1형 대식세포 밀도가 높을수록 무진행 생존기간이 좋았으며(HR = 0.0497, p = 0.034), 종양 주변부의 M1형 대식세포 밀도가 높을수록 무전이 생존기간이 좋지 않았다(HR = 1.626, p = 0.030).
또한, CD3+ TILs은 종양의 주변부에서 더 높은 밀도를 보였으나, 전체 생존기간, 무전이 생존기간 및 무진행 생존기간와 관련된 예후적 중요성은 없었다. 그러나 CD3+PD-L1+ TILs 및 특정 TAM 아형(CD68+CD86+, CD68+CD86+iNOS+)의 높은 밀도는 티로신 키나제 억제제(tyrosine kinase inhibitors)의 객관적 반응률과 유의한 연관성을 보였다(p = 0.048; p = 0.041; p = 0.041).
결론적으로, CCRCC의 TME 내 TAM의 표현형과 공간적 분포는 중요한 예후적 지표로 작용할 수 있으며, 특히 종양 중심부의 M2형 대식세포는 불량한 예후와 관련이 있고 M1형 대식세포는 긍정적인 결과와 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 CCRCC의 TME에서 면역세포의 표현형과 공간적 분포를 고려하는 것이 예후 예측 및 치료 전략에 중요함을 시사한다.
주제어: 투명세포 신세포암, 종양 미세환경, 종양 연관 대식세포, 종양 침윤 림프구, 공간적 분석|Background: Clear cell renal cell carcinoma (CCRCC) is the most common subtype of renal cell carcinoma and is associated with a poor prognosis. The tumor microenvironment of CCRCC is highly heterogeneous, with tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) and tumor-associated macrophages (TAMs) playing crucial roles.
Patients and methods: A total of 643 patients who underwent surgery for CCRCC were selected for the study. Tissue microarrays consisting of the tumor center and periphery were stained using multiplex immunofluorescence staining. The densities of M2-like TAMs, M1-like TAMs, and TILs were calculated.
Results: M2-like TAMs were more prevalent than M1-like TAMs across all tumor regions (p <0.001). Central M2-like TAMs (CD68+CD206+) were significantly associated with poor overall survival (OS), metastasis-free survival (MFS), and progression-free survival (PFS) (Hazard ratio [HR] = 2.236, p = 0.010; HR = 2.401, p = 0.002; HR = 2.311, p = 0.006). In contrast, M1-like TAMs (CD68+iNOS) were linked to favorable PFS in the tumor center (HR = 0.497, p = 0.034) but poor MFS in the tumor periphery (HR = 1.626, p = 0.030). Although CD3+ TILs were denser in the tumor periphery, they lacked prognostic significance for OS, MFS, and PFS. Higher densities of central CD3+PD-L1+ TILs, CD68+CD86+ and CD68+CD86+iNOS+ TAMs were significantly associated with ORR of TKI (p = 0.048; p = 0.041; p = 0.041).
Conclusions: The study highlights the prognostic significance of TAM phenotypes and their spatial distribution within CCRCC. M2-like TAMs in the tumor center were identified as critical markers of poor prognosis, while M1-like TAMs in the tumor center were associated with favorable outcome. These findings underscore the necessity of considering both the spatial distribution and phenotype of immune cells within TME to enhance prognostic precision and therapeutic strategies for CCRCC.
Keywords: clear cell renal cell carcinoma, tumor microenvironment, tumor-associated macrophage, tumor-infiltrating lymphocyte, spatial analysisMaste
Development of Machine Learning-Based Algorithms for rPPG Heart Rate Estimation
No full textRemote photoplethysmography (rPPG) is an innovative technique for non-invasive and contactless monitoring of heart rate (HR) and other physiological signals. Despite its advantages, including ease of use and compatibility with camera-based systems, rPPG faces significant challenges such as motion artifacts, illumination variability, and low signal-to-noise ratio (SNR), which hinder its accuracy and reliability in real-world applications. This study aims to overcome these limitations by enhancing rPPG-based HR estimation for clinical and home healthcare settings, with a target mean absolute error (MAE) below 3 bpm and real-time processing latency under 16 milliseconds. To achieve these objectives, two advanced algorithms—the Machine Learning Filter Bank (MLFB) and the Multi-Stage Pipeline (MSP)—were developed, combining machine learning with traditional signal processing techniques. It is hypothesized that these algorithms, by integrating the adaptability of machine learning with the stability of rule-based methods, will achieve superior heart rate estimation accuracy compared to existing rPPG algorithms.
In Chapter Ⅱ, the MLFB algorithm is presented as a novel approach to improving the SNR of pulse signals. This algorithm employs a machine learning-guided filter bank to dynamically identify and extract sub-band signals most relevant to pulse characteristics. Validation using an open dataset demonstrated that the MLFB algorithm achieved an MAE of 2.53 bpm in static conditions, meeting the study's quantitative goal. However, its performance declined in dynamic conditions, with the MAE exceeding 3 bpm due to motion artifacts. This limitation arises from two key factors: first, the inability of the filter bank framework to effectively handle non-periodic or complex noise; second, the MLFB algorithm's reliance solely on pulse signal characteristics for processing, which limits its ability to address noise without a deeper understanding of noise characteristics. These issues highlight the need for more robust methods to address dynamic and non-stationary noise.
In Chapter Ⅲ, the Multi-Stage Pipeline (MSP) algorithm is introduced as a comprehensive framework that addresses the limitations of the MLFB algorithm by integrating advanced pre-processing, pulse transformation, and post-processing techniques. Unlike the MLFB algorithm, which relies solely on pulse signal characteristics, the MSP algorithm incorporates additional mechanisms, such as luminance normalization and regression-based motion artifact removal, during pre-processing to mitigate non-periodic and complex noise at the signal acquisition stage. This approach directly addresses the MLFB's inability to fully handle dynamic noise. Furthermore, the MSP leverages a machine learning-based signal quality estimator to guide pulse signal fusion and spectral tracking in the post-processing stage, enabling it to evaluate and refine the extracted signals based on both pulse and noise characteristics. Validation with open datasets demonstrated that the MSP algorithm achieved an MAE of less than 2 bpm in both static and dynamic conditions, outperforming not only the MLFB but also state-of-the-art methods. Additionally, the MSP algorithm maintained real-time processing latency under 10 milliseconds per frame, meeting the requirements for practical applications. However, its higher computational complexity compared to the MLFB poses challenges for deployment in resource-constrained environments. Nevertheless, the significant improvements of MSP in handling complex noise and achieving higher accuracy underscore its robustness and suitability for clinical and home healthcare use.
The main contributions of this thesis include the development of two innovative algorithms that address key limitations of existing rPPG systems, achieving significant improvements in SNR, accuracy, and robustness to dynamic noise. By reaching an MAE of less than 2 bpm in challenging scenarios, this study sets a new benchmark for rPPG performance and advances the state of the art. The comparative evaluation of the MLFB and MSP algorithms highlights the importance of integrating machine learning with traditional signal processing to address the challenges of noise and motion artifacts. While the MSP algorithm offers a robust solution, this study emphasizes the need for further optimization to reduce computational demands and extend its scalability. Future research should focus on enhancing motion compensation techniques, improving computational efficiency, and validating these methods across more diverse and challenging datasets. The contributions of this thesis advance the reliability and applicability of rPPG technology, bringing it closer to practical deployment in real-world settings.Docto
Factors Influencing the Possibility of Speaking Up About Colleagues’ Hand Hygiene Among Nurses Caring for Pediatric Patients
No full text목적: 본 연구는 소아청소년을 돌보는 간호사의 손위생 스피크업 가능성에 영향 을 미치는 요인을 파악하고, 이를 통해 손위생 스피크업 문화 조성과 의료관련 감염 예방을 위한 기초 자료를 마련하고자 수행되었다. 방법: 본 연구는 상관관계 조사 연구로, 서울 소재 종합병원급 이상 3 개 의료기 관에서 근무하는 임상 경력 1 년 이상의 소아청소년을 돌보는 간호사 152 명을 대상으로 온라인 설문을 통해 자료를 수집하였다. 연구 도구는 손위생 인식, 손 위생 발언 조직 풍토, 조직 침묵, 손위생 스피크업 가능성을 포함하였으며, 수 집된 자료는 SPSS 28.0 프로그램을 이용하여 기술통계, t-test, ANOVA, Pearson 상관분석, 다중회귀분석을 통해 분석하였다. 결과: 손위생 스피크업 가능성은 손위생 인식(r=.349, p<.001), 손위생 발언 조 직 풍토(r=.578, p<.001)와 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 방어적 침묵 (r=-.263, p=.001), 체념적 침묵(r=-.189, p=.019)과는 유의한 음의 상관관계를 나타냈다. 다중회귀분석 결과, 손위생 스피크업 가능성에 유의한 영향을 미치는 요인은 30~34 세 연령(β=.213, p=.013), 근무부서 중 신생아중환자실 및 소아중 환자실(β=.241, p=.012), 교육 방법 중 집단강의(β=.145, p=.029), 손위생 발 언 조직 풍토(β=.448, p<.001)였으며, 모형의 설명력은 43.0% (F=9.128, p<.001) 였다. 결론: 본 연구는 손위생 발언 조직 풍토가 스피크업 가능성에 가장 큰 영향을 미치는 요인임을 확인하였으며, 연령, 근무부서, 교육방법 또한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 손위생 스피크업 문화를 조성하고 의료관련감염 예방을 위한 전략 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 주요어: 소아청소년 간호사, 손위생, 풍토, 조직Maste
Localized Photodynamic Therapy Using a Photosensitizer-Integrated Silicone-Covered Self-Expanding Catheter in Rabbit Esophagus Model
No full textBackground: This study aimed to investigate the mechanical properties of aluminum (III)- phthalocyanine chloride tetrasulfonic acid (Al-PcS4)-integrated silicone-covered self-expanding metal stent (SEMS) and evaluate the efficacy and safety of localized photodynamic therapy (PDT) using an Al-PcS4-integrated silicone-covered self-expanding catheter in an in vivo rabbit esophageal model.
Methods: An Al-PcS4 integrated silicone covered self-expanding catheter was fabricated, and assessed mechanical properties of SEMS. The localized PDT procedure was performed in 24 rabbits using the catheter system, and 6 sham controls underwent no PDT treatment. Follow-up endoscopic and esophagographic examinations, along with histological and immunohistochemical evaluation, were performed at 1, 7, 14, and 28 days post-procedure.
Results: The Al-PcS4-integrated silicone-covered SEMS exhibited the highest radial and axial forces compared to uncovered and silicone-covered SEMS. PDT-treated groups showed significant mucosal changes and mild luminal narrowing on day 1, but these effects gradually resolved by day 28. Histological analysis revealed acute tissue damage, including reduced epithelial thickness and increased submucosal fibrosis, which showed progressive recovery by day 28. Immunohistochemical findings confirmed increased TUNEL, caspase-3, indicating apoptosis, as well as HSP70, and FGFR1 overexpression associated with wound healing and tissue remodeling.
Conclusion: Localized PDT using the Al-PcS4-integrated silicone-covered self-expanding catheter effectively induced targeted tissue damage and triggered dynamic wound healing processes in the rabbit esophagus without severe complications. This suggests the substantial potential for this minimally invasive local therapy in treating obstructive diseases in the endoluminal organs.Docto
A study on the bonding of Al-Sn alloy and steel plate by roll bonding process
No full textAl-Sn 합금은 고하중·고속용 베어링으로서 많이 사용되고 있으며, 소재 강화 기술이 발달함에 따라 선박 등 큰 디젤기관용 부품에 적용되고 있다. 선박용 슬 라이딩 베어링 소재로 사용되는 Al-Sn 합금의 미세조직은 용해, 용탕처리, 주입 온도, 주조품의 두께 등의 주조 공정 변수에 의해 큰 영향을 받는다. 미세조직 제어를 통해 강도와 내마모성을 향상시켜 고기능성 베어링에 적용하기 위한 연 구가 진행 중이다. Al-Sn 합금의 주방상태의 주석은 초정 알루미늄 사이에 망상형태로 존재하여 소재의 기계적 성질을 감소시키므로 주석의 분포를 미세하게 분산시키는 연구가 진행되고 있다. 한편, 활주층인 Al-Sn과 백메탈인 강판의 접합, 즉 이종 금속소재를 적층하여 접합하는 다층금속 판재의 제조 공정은 특성에 따라 용융기반, 고상 접합 두가지 로 구분할 수 있다. 이 중 고상 접합 공정이 공정 변수의 조절이 용이하며, 롤 본딩, 폭발 압접, 확산 접합, 마찰 교반 접합 등이 있다. 본 연구에서 채택한 롤 본딩 공정은 대면적 접합 양산이 가능하고, 편의성, 경제성이 우수한 측면에서 널리 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 활주층인 Al-Sn 주조재와 백메탈인 강판을 롤 본딩 공 정으로 접합하였으며, 다양한 표면처리와 압연 및 열처리를 포함한 열기계적처리 를 통하여 활주층 내의 주석의 분포를 개선하고자 하였다. 활주층으로는 Al-25Sn-1Cu 주조 시편을 방전가공한 후 주조 응력 제거 열처 리를 거친 시편을 사용하였다. 중간층으로 Al 1050 판재를 사용하였으며, 백메 탈로는 0.1%C 탄소강을 사용하였다. 준비된 판재는 주석 분산압연 및 열처리, 1차 압연으로 활주층과 중간층의 압연, 1차 압연된 판재와 백메탈의 압연을 위 한 2차 압연 공정을 거쳤다. 압연 공정의 전에는 디그리징, 와이어 브러싱, 초음 파 세척, 건조 등의 전처리 공정을 시행하였으며, 모든 압연 공정의 후에는 응력 제거 열처리를 시행하였다. 각 압연 공정 이후에 시행되는 응력제거 열처리에 의해 응력의 제거와 함께 주석이 미세하게 분포하였는데, 이는 압연에 의해 초정 알루미늄 사이의 최종 응고 영역에 존재하는 망상 형태의 주석이 압연을 통해 길게 늘어나고, 알루미늄 기지의 재결정 구동력이 부가됨에 따라, 응력제거 열처리 시에 재결정이 발생하 여 주석의 분포가 개선된 것으로 판단된다. 주석의 분포는 압하량, 열처리 온도, 열처리 시간에 따라 다양한 크기로 분산됨이 관찰되었다. 접합 계면에는 다양한 형태의 석출물과 주석 편석 등이 관찰되고 있으며, Al/ 강의 파단면에서 압연변형에 의해 강의 표면에 형성된 균열에 알루미늄 침투현 상이 관찰되었다. 또한, 2차 압연 후의 응력제거 열처리 시에 열처리 시간과 온 도가 증가할수록 접합계면의 Fe 쪽에 금속간화합물층의 형성 깊이가 증가하였는 데, 이 FeAl 금속간화합물층은 취약하여 접합강도에 나쁜 영향을 미치기 때문에 형성량을 제어할 필요가 있다. 주요어 : Al-Sn alloy, cold roll bonding, sliding bearing, tin distributionMaste
A Study on the Prevention of Electric Shock Accidents in Industrial Sites - Focusing on the effect on workers‘ safety consciousness and safety behavior -
No full text현대사회에서 전기에너지는 삶의 편리함을 보장하는 핵심적인 요소로 인정받고 있으며, 가정에서부터 산업현장에 이르기까지 우리의 생활에 매우 밀접하게 응용되고 있다. 기술의 발전과 함께 전기기기의 활용 및 전력사용량 등은 지속적으로 증가하고 있는 상황이며, 전기설비의 노후화 등에 따라 필연적으로 감전재해 및 전기화재 등은 끊임없이 발생하고 있다. 전기에너지의 특성상 무색무미무취의 형태로 인해 많은 재해가 사람들의 방심 또는 실수에 의해 발생하고 있으며, 특히 감전재해의 경우 직접적으로 사람에게 큰 영향을 미친다는 점에서 더욱 철저한 주의가 필요하다. 또한, 감전재해는 사고 발생에 따른 관계가 작업자와 높은 연관성이 있고, 떨어짐, 부딪힘 등으로 인한 2차적인 재해를 유발하는 등 사고의 파급효과가 크게 나타나는 특징을 갖고 있다. 본 연구의 기초자료로서 최근 6년간(2017~2022년) 발생한 감전재해 2,031건을 분석하였다. 특히, 감전재해 발생에 대한 다각적인 분석이 필요하여 기술통계분석과 함께 근본원인을 파악하기 위해 HFACS 분석기법을 활용하였다. 이를 통해 감전사망재해 124건의 원인을 조직 영향, 불안전한 감독, 불안전한 행동의 전제조건, 불안전한 행동 등 4가지 요소로 분석·분류한 결과는 다음과 같다. 조직 영향에서는 조직 프로세스 관련 사항이 다수 발견되었는데 전기작업에 관한 안전관 리 절차서 미작성, 전기기계·기구 유지·보수 매뉴얼 등에 안전기준이 없거나 미흡하였으며, 전기작업에 대한 적절한 안전교육 및 훈련이 불충분하거나 적합하지 않았다. 또한, 위험성 평가, 작업절차서 등 전기작업 안전절차 등이 마련되지 않은 것 등이 공통적으로 확인되었 다. 불안전한 감독에서는 부적절한 운영 관련 사항이 매우 취약한데 충전전로 또는 충전전 로 인근에서 작업 시 작업지휘자를 배치하지 않은 것, 정전작업 시 작업절차를 준수할 수 있도록 관리 감독하여야 하나 미실시한 것, 전기설비 누전에 관한 문제점을 감독하지 않은 점 등 전반적으로 산업현장에서 관리감독자의 업무수행 미흡이 가장 큰 문제를 보이고 있 는 것으로 확인되었다. 불안전한 행동의 전제조건에서는 물리적·기술적 요인 관련 사항이 다수 확인되었는데 충전전로 또는 충전전로 인근에서 작업 시 정전작업 미실시, 충전부가 노출되어 있으나 방호조치 미실시, 절연용 방호구 및 활선작업용 기구 미사용, 전기기계·기 구의 절연파괴로 인한 문제점 등이 공통적으로 확인되었다. 불안전한 행동에서는 작업자의 의사결정오류와 위반행위가 주로 확인되었는데, 의사결정오류에서는 작업 시 해당 전로를 정전상태로 착각하거나, 누전 상태임을 인지하지 못하고 안전하다고 판단한 것 등 상황을 오해하거나 오인한 내용이 발견되었다. 위반행위에서는 작업시간 단축 또는 작업 편의성을 위해 안전조치 없이 활선상태로 작업을 수행하는 등 작업자의 절차 위반이 주요 원인으로 분석되었다. 따라서, 감전재해 발생원인의 가장 직접적인 요소로 분류되는 인적오류, 즉 불안전한 행동을 예방하기 위해서는 무엇보다도 전기작업 시 의사결정과정에서 발생하는 오류 및 작업절차, 안전수칙 등의 위반을 근절하고, 근로자의 안전의식 고취 및 불안전한 행동 개선에 기여할 수 있는 전기안전교육 및 훈련 프로그램을 적극적으로 실행할 필요가 있다. 다음으로, 전기안전교육이 안전의식과 안전행동에 미치는 영향을 실증분석하고, 안전의식이 전기안전교육과 안전행동 간에 매개효과를 나타내는지를 검증하고자 하였다. 이를 위해 사업장 관리자 및 근로자 등 총 390명을 대상으로 설문조사하였고, 회수된 343부의 결과를 SPSS 24.0 통계프로그램을 사용하여 빈도분석, 요인분석, 신뢰도분석, 상관관계분석, 회귀분석 등을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 개인특성 중 연령대가 높고 근속기간이 많음에 따라 안전의식 및 안전행동이 높은 것으로 나타났다. 둘째, 재해경험이 많음에 따라 안전의식 및 안전행동이 높은 것으로 나타났다. 이는 직·간 접적인 재해경험이 누적됨에 따라 전기안전에 대한 인식수준이 높아지고 안전의식 및 안전행동에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 전기안전교육은 안전의식에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉 전기 안전교육이 높아질수록 안전의식이 높아지는 것으로 평가되었다. 넷째, 전기안전교육은 안전행동에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉 전기 안전교육이 높아질수록 안전행동이 높아지는 것으로 평가되었다. 다섯째, 안전의식은 안전행동에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉 안전의 식이 높아질수록 안전행동이 높아지는 것으로 평가되었다. 여섯째, 전기안전교육이 안전행동에 영향을 미치는 데 있어서 안전의식은 부분 매개 역할 을 하는 것으로 분석되었다. 따라서, 전기안전교육은 근로자 안전의식과 안전행동에 영향을 미치는 효과가 뚜렷하고 더 나아가 감전재해를 예방하는데 있어 효과적이라는 것을 증명하고 있다. 향후 전기안전교육 의 효과성을 제고하기 위해서는 재해경험을 느끼는 차원과 유사하게 전기안전교육을 실행 할 필요가 있으며, 이를 위해서는 실습·체험 중심의 교육방법 및 내용의 개발·적용으로 근 로자의 안전의식 및 안전행동을 향상할 수 있도록 노력하여야 한다. 본 연구의 주요변수인 개인특성, 재해경험 및 전기안전교육이 근로자의 안전의식 및 안전 행동에 영향을 미치는 연구를 통해 산업현장에서 감전재해예방에 기여하고, 더불어 전기안 전 교육발전에 조금이나마 도움이 되었으면 한다. 다만, 본 연구의 한계점은 다음과 같다. 첫째, 산업현장에서 이루어지는 전기안전교육과 근 로자의 안전의식 및 안전행동에 관한 연구이지만, 한국산업안전보건공단에 신청한 전기안전 교육 참가자를 중심으로 연구대상을 선정하여 수집된 자료의 다양성과 양적인 측면에서 전 체 근로자를 대표하기에는 다소 부족하다. 둘째, 근로자의 안전의식, 안전행동에 영향을 미 치는 다양한 변수들이 존재함에도 일부의 변수들로 구성되어 도출한 결과이므로 본 연구결 과를 일반화하기에는 미흡함이 있다. 그럼에도 전기안전교육이 근로자의 안전의식을 고취하 고 나아가 안전행동을 강화하는 결과를 실증적으로 확인한 점에 의의가 있다. 향후 연구로서 연구대상을 교육 참가자에서 전기공사 작업자 및 사업장 근로자 등을 중심 으로 확장하고 집단별 표본을 할당 추출하여 그들의 교육환경, 교육실태 등에 관한 현황을 파악하는 동시에 안전의식 및 안전행동에 어떠한 차이가 있는지, 개선점이 무엇인지 찾아보 는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 마지막으로, 전기안전 교육방법 및 교육내 용뿐만 아니라 근로자의 안전의식 및 안전행동에 영향을 미칠 수 있는 변수들을 다양화하 여 산업현장에서 감전재해를 예방할 수 있는 중요한 요소들을 도출할 수 있는 후속 연구들 이 진행되어야 할 것이며, 이를 통해 전기 작업자 및 사용자들의 안전수준 향상 및 안전문 화 정착으로 감전재해가 근절되기를 기대한다.Docto
Enhancing Automated Otitis Media Diagnosis via Uncertainty-aware Monte Carlo Dropout
No full textRecent advances in deep learning have demonstrated significant success in medical image analysis, including the diagnosis of otitis media. This study aimed to further improve the accuracy of otitis media diagnosis by combining a deep learning model with uncertainty estimation techniques. We trained an EfficientNet-B4 model on 7,335 endoscopic images to distinguish between three primary classes—chronic otitis media, otitis media with effusion, and “None” (indicating the absence of these conditions while potentially having secondary findings)—as well as four secondary conditions, including attic retraction, myringitis, otomycosis, and the presence of a ventilation tube. In deep learning models, particularly those applied to medical diagnostics, achieving high accuracy is essential, yet some cases remain challenging for the model to classify with confidence. This is especially critical when ambiguous or boundary cases arise—where images may share visual features across different classes, leading to lower confidence in predictions. To address this, we employed Monte Carlo dropout sampling, which involves performing multiple forward passes through the model with dropout layers activated during inference. Specifically, we ran 100 iterations with varying dropout levels, which allowed the model to generate diverse outputs for the same input image. By analyzing the consistency of predicted classes across these iterations, we assessed the degree of agreement among predictions. Cases with low agreement were identified as uncertain, enabling us to isolate confident predictions from uncertain ones through a filtering mechanism. The performance of the trained model was validated through training sets for 5-fold cross- validation and holdout datasets of 100 images for evaluation. In the primary classification task, both the training and evaluation sets achieved accuracy and F1-scores exceeding 95%. While up to 18.34% of images were classified as uncertain when all sample predictions matched, the classification accuracy for certain cases reached as high as 98.18%. Additionally, our proposed ensemble approach demonstrated higher reliability and accuracy than individual models. These findings suggest that combining deep learning with disagreement-based uncertainty estimation can effectively enhance the accuracy and reliability of deep learning-based otitis media diagnosis and accurately identify uncertain cases that may require additional clinical decision-making.Maste
A Study on the Effectiveness of Occupational Health Risk Assessment Methods on Safety Behaviors
No full text우리나라는 1981년 산업안전보건법을 제정한 이후 정부에서 다양한 방법으로 산 업재해를 감소시키기 위한 노력을 전개하였다. 그러나 아직도 우리나라의 사고사망 만인율은 OECD평균 사고사망만인율(0.29‱) 보다 높은 수준(0.43‱)이다. 영국 등 유럽 주요 선진국과 비교할 때 매우 높은 사고사망만인율을 보여주고 있는 것이다. 또한 최근 10년간 국내 직업성 질병자 및 질병사망자는 지속적으로 증가하는 추세 를 보이고, 2017년부터는 전체 사망자 중 질병사망자가 사고사망자를 앞질러 그 추 세가 지금까지 지속되고 있다(2022년 질병 사망자수 1,349명, 사고 사망자수 874명). 정부에서는 산업재해 선진국을 달성하기 위하여 산업안전보건정책을 점검·감독 위주에서 위험성평가 제도 도입 이후 (점검·감독 + 자율관리)체계로 전환하였으며 중대재해처벌법 및 중대재해감축로드맵을 수립(2022년)하면서 자기규율 재해예방체 계로 산업안전보건정책을 대전환하였다. 따라서 위험성평가가 사업장의 재해예방을 위한 핵심수단으로 자리매김하고 있다. 위험성평가는 사업장에서 자기규율 재해예방체계를 구축하기 위한 핵심적인 활동 이다. 2013년 산업안전보건법 개정을 통해 위험성평가가 법제화되어 시행된지 약 10년이 되었으나, 지금까지 제대로 정착되지 못하고 있었지만 정부에서는 중대재해 감축로드맵 발표 이후 2023년 “사업장 위험성평가에 관한 지침(고용노동부 고시)” 을 개정하면서 위험성평가 제도의 활성화를 유도하고 있다. 또한, 동 지침에 위험성 평가를 위한 다양한 기법을 제시하고 있으며 인센티브도 부여하고 있다. 그러나 산업보건에 대한 위험성평가 기법에 대한 연구·개발은 아직 부족한 실정 이다. 선행연구에서는 산업보건 위험성평가 기법으로 화학물질 위험성평가(CHARM) 와 기업건강증진지수(EHP) 등을 산업보건의 위험성을 평가할 수 있는 기법으로 제 시하고 있지만 이 두가지 기법은 특정 분야에 대한 위험성평가 기법으로는 우수하 지만, 산업보건의 전반적인 위험성을 평가하기에는 한계가 있기 때문에 산업보건 전반에 대한 위험성평가 기법이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 사업장의 산업보건 위험성평가를 위한 새로운 기법(Occupational Health Risk Assessment, OHRA)에 대해 소개하고 동 기법을 사업장에 적용한 결과 를 토대로 사업장의 보건관리활동이 산업보건 위험성에 미치는 영향을 실증, 확인 하였다. 그리고 사업장에서 실제 사용할 수 있는 산업보건 분야의 위험성을 결정하 는 기법으로 적용 가능성을 평가하고 산업보건 위험성평가가 사고재해 뿐만 아니라 질병재해를 예방하는 기법으로서의 활용 가능성을 확인하고자 한다. 또한 산업보건 위험성평가(OHRA) 기법을 적용한 사업장을 대상으로 산업보건 위 험성평가가 근로자의 안전행동에 미치는 영향을 연구함으로써 산업보건 위험성평가 가 근로자의 안전행동을 향상시키는 안전성과를 창출하는데 기여할 수 있음을 확인 하고자 하였다. 연구결과 산업보건 위험성평가(OHRA) 기법을 제조업 3,172개소를 대상으로 적용 한 결과 잠재위험성 대비 보건관리수준이 비교적 양호한 수준으로 나타났다. 이러 한 경향성은 기업은 산업보건 잠재위험성의 정도에 따라 산업보건 관리활동에 차이 를 두고 있음을 보여준다. 업무상질병 발생은 잠재위험성 대비 보건관리수준과 역(negative)의 관계를 가지 는 것으로 나타났다. 업무상질병이 발생한 사업장은 보건위험성 관리수준, 산업보건 체계, 작업환경관리, 근로자 건강관리 점수가 낮은 반면, 업무상 질병이 발생하지 않은 사업장은 상대적으로 높았다. 이러한 경향성은 산업보건 위험성 관리활동을 잘하는 기업일수록 업무상질병의 발생을 낮출 수 있다고 해석될 수 있다. 잠재위험성 요인(뇌심혈관 및 직무스트레스위험, 보건관리위험, 근골격계위험)은 직업병 발병의 위험을 높이는 것으로 나타났다. 이는 잠재위험성이 높은 기업은 직 업병 예방을 위해 보다 적극적인 산업보건 관리활동이 필요하다는 것을 나타낸다. 작업환경관리와 산업보건제도이행은 직업병 발병의 위험을 낮추는 것으로 나타난 반면, 건강관리활동은 직업병 발병의 위험을 유의하게 높이는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 직무스트레스 예방활동 등 건강관리활동이 잠재 위험근로자를 조기 에 발굴하기 때문에 직업병 발병 위험은 높아지지만, 이는 조기에 발견된 질병이 더 위험한 질병으로 이환되지 않도록 하는 역할을 하므로 직업성 질병으로 인한 사 망자를 줄일 수 있는 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 그리고 산업보건 위험성평가가 근로자 안전행동에 미치는 영향을 분석하기 위하 여 산업보건 위험성평가(OHRA)를 실시한 제조업 사업장을 대상으로 문자발송 형태 의 설문조사를 실시하였다. 설문지는 개인특성 2개문항, 사업장특성 3개문항, 사업 장 안전보건수준 3개문항, 산업보건 위험성평가 효과 3개문항, 근로자의 안전행동 2 개문항으로 구성하였고 설문조사 결과를 바탕으로 다음과 같이 4가지 가설을 설정 하였다. ① 제조업 사업장의 안전보건수준은 산업보건 위험성평가 효과에 정(+)의 영향을 미칠 것이다. ② 제조업 사업장의 안전보건수준은 근로자의 안전행동에 정 (+)의 영향을 미칠 것이다. ③ 제조업 사업장의 산업보건 위험성평가 효과는 근로자 의 안전행동에 정(+)의 영향을 미칠 것이다. ④ 제조업 사업장의 산업보건 위험성평 가 효과는 사업장의 안전보건수준과 근로자의 안전행동의 관계에서 매개효과가 나 타날 것이다. 위 가설에 대한 검정결과 첫째, 사업장의 안전보건수준은 제조업의 산업보건 위 험성평가 효과에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 안전보건수준의 하위 요인 중 안전보건 인식수준은 산업보건 위험성평가 효과의 하위요인인 안전보 건실천, 안전보건관리, 안전보건개선에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 러한 결과는 안전보건의 중요성 인식이나 이해도보다 안전보건에 대해 얼마나 잘 알고 있는지가 산업보건 위험성평가 효과에 더 큰 영향을 미친다는 것을 의미한다. 둘째, 사업장의 안전보건수준은 제조업 근로자의 안전행동에 정(+)의 영향을 미치 는 것으로 나타났다. 안전보건수준의 하위 요인인 안전보건 이해도와 안전보건 인 식수준은 안전행동의 하위 요인인 행동변화에 유의한 영향을 미치는 반면, 안전보 건수준의 하위 요인인 안전보건 인식수준은 안전행동의 하위 요인인 안전보건점검 에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 경향성은 안전보건의 중요성 인 식이나 이해도가 안전행동 변화를 촉발할 수 있지만, 효과적인 안전보건점검은 안 전보건에 대한 구체적인 지식이 필요함을 시사한다. 셋째, 제조업 산업보건 위험성평가 효과는 근로자의 안전행동에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 산업보건 위험성평가 효과의 하위 요인인 안전보건관리와 안전보건개선은 안전행동의 하위 요인인 행동변화와 안전보건점검에 유의한 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 이러한 결과는 산업보건 위험성평가 효과의 안전보건실 천 자체가 안전행동에 영향을 주지는 않지만, 산업보건 위험성평가 효과의 안전보 건관리와 안전보건개선은 안전행동 변화에 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다. 넷째, 사업장의 안전보건수준과 근로자의 안전행동 간 관계에서 산업보건 위험성 평가 효과는 부분매개효과를 발생하는 것으로 나타났다. 이는 산업보건 위험성평가 가 근로자의 안전행동 변화를 일으키는 매우 중요한 요소임을 시사한다. 결론적으로 본 연구는 사업장 자기규율 재해예방체계 구축을 위해 위험성평가의 한 축으로 산업보건 위험성평가(OHRA) 기법의 실효성을 확인하였고 산업보건 위험 성평가가 근로자의 안전행동에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만, 산업보건 위험성평가(OHRA) 기법이 산업현장에 활발히 적용되기 위해서는 산업현 장의 실무자 또는 근로자가 보다 쉽게 접근 및 활용할 수 있는 평가프로그램이 필 요하고 산업보건 위험성평가의 일반화를 위해서는 제조업 뿐만 아니라 다양한 산업 에 대해 위험성평가 결과를 분석하고 위험성평가 실시 전후의 산업재해 발생 현황 등과 같은 질적 분석 뿐만 아니라 정량적인 분석에 대한 연구와 안전문화(안전분위 기, 안전풍토, 안전절차, 안전소통 등)가 위험성평가를 통해 근로자의 안전행동에 미 치는 영향분석 등과 같은 추가적인 후속연구가 필요하다. ※ Keywords : 자기규율 재해예방체계, 위험성평가, 산업보건 위험성평가(OHRA) 기법, 안전문화, 안전보건수준, 안전행동Docto
Impact of Successful Separation Surgery on Postoperative Outcomes : A Comparative Analysis Using MRI Evaluation at Postoperative 3- Weeks
No full text분리 수술은 최근 척수 압박을 동반한 척추 전이암의 치료에 있어 중요한 치료법으로 자리 잡았습니다. 그러나 그 중요성에도 불구하고, 분리 수술의 성공률 및 임상적·영상학적 결과에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적입니다. 본 연구는 분리 수술의 성공률을 수술 후 척추의 자기공명영상을 통해 확인하고, 이와 임상적 및 영상학적 결과 사이의 연관성을 평가하며, 방사선 치료의 역할을 조사하는 것을 목표로 했습니다. 2020년부터 2023년까지 척수 압박을 동반한 척추 전이암으로 분리 수술을 받은 59명의 환자를 연구에 포함했습니다. 모든 환자는 금속 아티팩트 감소 프로토콜을 적용한 수술 후 자기공명영상 촬영을 통해 수술 후 3주 후에 평가되었습니다. 자기공명영상 평가에 따라 환자들은 분리 성공 집단(n=26)과 분리 실패 집단(n=33)으로 나뉘었습니다. 환자들의 인구학적 및 영상학적 데이터를 수집하고 비교했으며, 하지 운동 등급, 보행 상태, 병원 입원 기간, 추적 관찰 기간, 최종 상태와 같은 임상적 결과도 평가했습니다. 분리 실패 진단의 하위 분석에서는 수술 후 방사선 치료 여부에 따른 결과를 분석했습니다. 분리 실패 집단에서는 더 심각한 Bilsky 등급(28/33)이 나타났으며, 이는 분리 성공 집단(16/26) 보다 유의하게 높았습니다(P=0.041). 다른 인구학적 및 영상학적 변수에서는 유의미한 차이가 없었습니다. 수술 후 운동 기능 등급(4.54±0.91 vs 3.67±1.71, p=0.015)과 보행 상태(92.3% vs 69.7%, p=0.032)는 분리 성공 집단에서 유의하게 더 좋았습니다. 또한, 분리 성공 집단은 더 높은 수술 후 방사선 치료의 비율(76.9% vs 48.5%, p=0.026)과 짧은 입원 기간 (15.81±9.46 vs 23.94±19.65일, p=0.042)을 보였습니다. 추적 관찰 기간도 분리 성공 집단에서 더 길었습니다. (13.31±9.55 vs 6.02±4.81개월, P=0.001). 분리 실패 집단의 하위 분석에서는, 고령 환자가 방사선 치료를 받지 않을 가능성이 유의미하게 높았습니다(60.81 ± 9.50 vs 67.88 ± 8.60세, P=0.032). 하지만 두 하위 집단 간의 임상적 결과에는 차이가 없었습니다. 분리 성공 및 방사선 치료의 시행은 생존율 차이와 유의미한 연관성을 보였습니다. (22.33±2.94 vs 9.03±1.37, p=0.004 & 18.70±2.37 vs 9.88±2.38, p=0.031). 본 연구는 분리 수술의 성공이 운동 회복과 보행 상태와 같은 즉각적인 임상적 개선과 강하게 연관되어 있음을 보여줍니다. 또한, 분리 성공이 더 나은 생존 결과와 관련이 있으며, 수술 후 3주 내 종양의 빠른 진행은 분리 실패와 관련이 있을 가능성을 시사합니다. 수술 후 3주에 시행한 MRI 평가는 생존 예측 요인으로 활용될 수 있으며, 적시에 정확한 수술 후 평가의 임상적 중요성을 더욱 잘 이해할 수 있게 합니다. 핵 심 단 어: 척추 전이암, 분리 수술, 자기공명영상 촬영, 방사선 치료, 생존율|Separation surgery has become a pivotal intervention in the recent management of metastatic spinal cord compression (MSCC). Despite its importance, data on the success rate of separation surgery and its impact on clinical and radiological outcomes remain limited. This study aimed to evaluate the success rate of separation surgery confirmed by postoperative Magnetic Resonance Imaging (MRI) and investigate its association with clinical and radiological outcomes, including the role of radiotherapy (RTx) in improving outcomes. Fifty-nine patients who underwent separation surgery for MSCC between 2020 and 2023 were included. All patients were evaluated 3 weeks after surgery using a postoperative MRI with a metal artifact reduction protocol. According to MRI evaluation, patients were divided into separation (group S, n=26) and non-separation (group NS, n=33) groups. Demographic and radiological data were collected and compared. Clinical outcomes, including motor grade, ambulation status, hospital stay, duration of follow-up, and final status were also assessed. A subgroup analysis of the NS group based on postoperative RTx was conducted. More severe Bilsky grade was found in group NS (28/33) compared to group S (16/26, P=0.041). Other demographic and radiological parameters showed no differences. Postoperative motor grade (4.54±0.91 vs 3.67±1.71, p=0.015) and ambulation status (92.3% vs 69.7%, p=0.032) were significantly better in group S. Group S also had a higher rate of postoperative RTx (76.9% vs 48.5%, p=0.026) and shorter hospital stay (15.81±9.46 vs 23.94±19.65 days, p=0.042). Follow-up duration was also longer in group S (13.31±9.55 vs. 6.02±4.81 months, P=0.001). In subgroup analysis of NS group, older patients did not receive RTx significantly patients (60.81 ± 9.50 vs 67.88 ± 8.60, P=0.032) although clinical outcomes showed similar between 2 subgroups. The success of separation and the administration of RTx were both significantly associated with differences in survival rates (22.33±2.94 vs 9.03±1.37, p=0.004 & 18.70±2.37 vs 9.88±2.38, p=0.031). Successful separation surgery is strongly associated with immediate clinical improvements, particularly in motor recovery and ambulation. Our study demonstrates that separation success is linked to better survival outcomes, suggesting that rapid tumor progression within the 3 weeks following surgery is likely related to separation failure. Furthermore, MRI evaluations conducted 3 weeks postoperatively can serve as a predictive factor for survival, enhancing our understanding of the clinical significance of timely and accurate postoperative assessments. Keywords: MSCC, Separation surgery, MRI, Radiotherapy, Survival rateMaste
Study for basic technology to produce PGMEA and Energy efficient process
No full textPropylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) serves as a crucial solvent in semiconductor and display material processes, demanding high purity and low acidity. Despite its significance, its conventional synthesis method using homogeneous catalysts requires energy extensive purification. Our study explores the use of Amberlyst-15, a stable solid catalyst, to streamline this process. Through batch reactions at various temperatures and modeling using an integrated reaction rate equation, we obtained kinetic parameters. These parameters enabled successful predictions of behavior under different reactant ratios and catalyst amounts. Furthermore, we integrated these parameters into process simulations to determine the length of a plug flow reactor. Our findings suggest Am-berlyst-15's potential in simplifying PGMEA synthesis, promising advancements in industrial applications. In this study, we utilized Amberlyst-15, with the aim of investigating its applicability in industrial processes and determining its reaction kinetics. The catalyst was used in its commercially available form without any additional chemical treatment, mirroring com-mon industrial practices. Our experimental approach involved studying the reaction kinetics of the process described in Eq. (1) across a range of temperatures (60 to 100℃) using a 1:1 ratio of PGME to AA and a fixed amount of Amberlyst-15 in a batch system. We developed an integrated reaction rate model and extracted kinetic model parameters, including Arrhenius parameters, from the experimental data. Subsequently, we conducted additional experiments with different PGME to AA ratios and varied amounts of Amber-lyst-15, comparing the resulting data with model predictions based on the earlier deter-mined kinetic parameters. Finally, we employed the determined kinetic parameters to simulate the behavior of a plug flow reactor, informing the design process for reactor systems in potential industrial applications. Our study pro-vides insights into the reaction kinetics of the PGME and AA synthesis process and high-lights the potential utility of Amberlyst-15 as a catalyst in industrial settings. Future re-search directions may involve further validation of the proposed kinetic model and exploration of alternative catalyst formulations for enhanced reaction efficiency.Docto