부류 불균형 문제(class imbalance problem)는 데이터셋에서 부류가 불균등하게 분포할 때 발생하며, 다양한 인공지능 응용에서 중요한 문제이다. 본 연구는 장애인을 위한 재활 운동에서의 인간 활동 인식(human activity recognition)에 나타나는 심각한 다중 부류 불균형 문제에 초점을 맞춘다. 이 문제를 극복하기 위해, 인간 골격 기반 자세 추정(human skeleton-based pose estimation)을 위한 새로운 인간 행동 중심(인간 동작 중심) 증강 방법을 제시한다. 본 연구는 반복되는 운동에서의 동작 패턴(action patterns)을 포착하기 위해 상태 전이(state transition) 지향 조건부 변분 오토인코더(state transition-oriented conditional variational autoencoder; STO-CVAE)를 제안한다. 제안된 접근법은 인간 골격의 시간 정보를 포착하여 소수 장애 부류(minority disability classes)의 식별을 개선하는 방식으로 동작 샘플을 생성한다. 본 연구는 재활 운동으로부터 수집한 실제 세계 데이터셋을 사용하여 실험 연구를 수행하였고, 제안된 방법이 우수하며 효과적임을 확인하였다. 구체적으로, 제안된 증강 방법으로 학습된 모든 조사된 분류기(즉, random forest, support vector machine, extreme gradient boosting, light gradient boosting machine, TabNet)는 F 1-score와 정확도 측면에서 증강 없이 학습된 모델을 능가하였으며, F 1-score가 가장 큰 개선을 보였다. 전반적으로 대부분의 부류에 대한 예측 정확도가 향상되었고, 특히 소수 부류의 예측 정확도는 크게 향상되었다. 따라서 제안된 STO-CVAE는 물리의학 및 재활 분야에서 장애 분류(disability classification)의 정확도를 향상시키고, 적절한 개인 맞춤 훈련 및 재활 운동 프로그램을 제공하는 데 활용될 수 있다.

부류 불균형 문제(class imbalance problem)는 데이터셋에서 부류가 불균등하게 분포할 때 발생하며, 다양한 인공지능 응용에서 중요한 문제이다. 본 연구는 장애인을 위한 재활 운동에서의 인간 활동 인식(human activity recognition)에 나타나는 심각한 다중 부류 불균형 문제에 초점을 맞춘다. 이 문제를 극복하기 위해, 인간 골격 기반 자세 추정(human skeleton-based pose estimation)을 위한 새로운 인간 행동 중심(인간 동작 중심) 증강 방법을 제시한다. 본 연구는 반복되는 운동에서의 동작 패턴(action patterns)을 포착하기 위해 상태 전이(state transition) 지향 조건부 변분 오토인코더(state transition-oriented conditional variational autoencoder; STO-CVAE)를 제안한다. 제안된 접근법은 인간 골격의 시간 정보를 포착하여 소수 장애 부류(minority disability classes)의 식별을 개선하는 방식으로 동작 샘플을 생성한다. 본 연구는 재활 운동으로부터 수집한 실제 세계 데이터셋을 사용하여 실험 연구를 수행하였고, 제안된 방법이 우수하며 효과적임을 확인하였다. 구체적으로, 제안된 증강 방법으로 학습된 모든 조사된 분류기(즉, random forest, support vector machine, extreme gradient boosting, light gradient boosting machine, TabNet)는 F 1-score와 정확도 측면에서 증강 없이 학습된 모델을 능가하였으며, F 1-score가 가장 큰 개선을 보였다. 전반적으로 대부분의 부류에 대한 예측 정확도가 향상되었고, 특히 소수 부류의 예측 정확도는 크게 향상되었다. 따라서 제안된 STO-CVAE는 물리의학 및 재활 분야에서 장애 분류(disability classification)의 정확도를 향상시키고, 적절한 개인 맞춤 훈련 및 재활 운동 프로그램을 제공하는 데 활용될 수 있다.

본 연구는 경도 인지장애(MCI)를 가진 노인에서 산림 치유 항노화 프로그램이 심리적, 생리적, 신체적 건강에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 도시 거주 MCI 노인 22명이 산림 치유 항노화 프로그램에 참여하였다. 심리적 지표에는 간이정신상태검사(mini-mental state examination, MMSE), 벡 우울 척도(Beck depression inventory, BDI), 기분 상태 프로필(profile of mood states, POMS), 세계보건기구 삶의 질 척도(World Health Organization Quality of Life instrument, WHOQOL), 그리고 피츠버그 수면의 질 지수(Pittsburgh sleep quality index, PSQI)가 포함되었다. 생리적 지표에는 활력징후, 체성분, 혈액 분석이 포함되었다. 신체적 지표에는 시니어 체력검사(senior fitness test, SFT), 근력, 보행의 시공간적 매개변수, 정적 균형, 동적 균형이 포함되었다. 심리적, 생리적, 신체적 지표는 1차 및 2차 사전측정, 사후측정, 그리고 1개월 추적조사에서 평가하였다. MMSE, BDI, POMS, WHOQOL, 체성분, 혈액 분석, SFT, 근력, 보행의 시공간적 매개변수, 동적 균형은 사전측정과 사후측정 간에 유의한 차이를 보였다. BDI, POMS, WHOQOL, PSQI, SFT, 근력(팔꿈치 굴곡근, 무릎 신전근), 보행의 시공간적 매개변수는 1개월 추적조사까지 유의하게 지속적으로 향상되었다. 결론적으로, 산림 치유 프로그램은 MCI 노인의 심리적, 생리적, 신체적 건강에 긍정적인 영향을 미쳤다.

뇌성마비(Cerebral palsy, CP)는 일상생활에서의 신체 움직임을 심각하게 제한하는 신경학적 질환이다. CP를 가진 개인에게는 신체 능력을 향상시키기 위해 정밀한 움직임 양상이 필수적이다. 그러나 소요되는 시간과 비용 때문에 자격을 갖춘 재활 전문가로부터 피드백을 얻는 것이 어려울 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 CP를 가진 개인의 상지 운동을 대상으로 골격의 시계열 데이터와 각도 데이터를 통합하는 다중모달 인간 행위 인식(HAR) 프레임워크를 제안한다. 선행 연구에서는 일반적으로 골격 데이터를 HAR의 입력으로 사용하였다. 하지만 반복적인 동작 시퀀스에서는 각도 또한 중요한 요소이다. 본 연구에서는 상지 운동의 비디오 데이터를 생성하고, 이를 바탕으로 인간 자세 추정(HPE) 알고리즘인 BlazePose를 이용해 골격을 추정한 뒤, 추정된 골격으로부터 핵심 각도를 계산한다. 제안하는 프레임워크는 골격에 대해서는 그래프 기반 모델을, 각도에 대해서는 주의(attention) 메커니즘을 갖춘 순환 기반 모델을 포함하여 중요한 시간적 정보를 식별할 수 있도록 한다. 그 결과, 본 프레임워크는 단일모달 HAR 모델보다 더 우수한 성능을 보이는 것으로 나타났다. 운동 피드백과 관련된 비용을 낮춤으로써, 궁극적으로 CP를 가진 개인의 신체 건강을 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

COVID-19 팬데믹이 지속됨에 따라 사회적 만남, 교육, 여가, 신체 활동을 위한 많은 온라인 프로그램이 개발되어 제공되고 있다. 그러나 뇌성마비(CP) 아동은 장애가 없는 아동과 동일한 방식으로 온라인 프로그램을 즐기지 못한다. 본 연구의 목적은 게임 기반 온라인−오프라인 하이브리드 그룹 운동 프로그램에 참여한 학령기 뇌성마비 아동에서 정상생활 재통합(RNL), 사회적 상호작용 및 삶의 질의 차이를 조사하는 데 있다. 본 연구는 하이브리드 운동 프로그램에 참여한 뇌성마비 아동 26명을 대상으로 수행되었다. 정상생활 재통합, 사회적 상호작용 및 삶의 질은 6주 프로그램 전과 후에 측정하였다. 프로그램 참여 후 정상생활 재통합과 삶의 질 점수가 향상되었다(p < 0.05). 경쟁과 협동과 같은 상호작용적 방법을 포함한 온라인 또는 하이브리드 운동 프로그램은 뇌성마비 아동의 정상생활 재통합과 삶의 질을 향상시킬 수 있다. 따라서 팬데믹 기간 동안 뇌성마비 아동의 전반적인 삶의 질을 높이기 위해 잘 설계된 온라인 또는 하이브리드 운동 프로그램을 개발하고 제공해야 한다.

우리는 카바페넴 내성 Acinetobacter baumannii(CRAB) 균주에 대해 여러 항균제 병합의 시험관 내 활성을 조사하였다. 혈류감염 환자의 혈액 샘플에서 수집된 CRAB 균주에 대해 2제 병합 6종의 시험관 내 활성을 평가하기 위해, 체커보드 방법과 타임킬 검사(time-kill assay)를 사용하였다 [최소억제농도(MIC)의 0.5배, 1배 및 2배 농도(0.5 ×, 1 ×, and 2 × MIC)]. 이를 통해 CRAB 균주에 대한 잠재적 상승작용(synergistic) 및 살균성(bactericidal) 2제 병합을 확인하고자 하였다. 메로페넴, 콜리스틴, 티게사이클린, 리팜핀, 그리고 세프트올로잔/타조박탐의 조합 효과를 조사하였다. 본 연구에 포함된 10개 CRAB 균주는 모두 OXA-58형 및 OXA-23형 카바페넴 가수분해 옥사실리나아제(carbapenem-hydrolyzing oxacillinases)를 생성하였다. 콜리스틴-세프트올로잔/타조박탐 병합은 타임킬 검사(항생제 농도 1 × MIC 사용)와 체커보드 방법 모두에서 상승작용을 보였다. 또한 타임킬 검사에서 살균성 효과도 나타냈다. 10개 모든 CRAB 균주에 대해, 타임킬 곡선은 0.5 × MIC에서 콜리스틴-세프트올로잔/타조박탐 병합의 상승작용적 살균 활성을 보여주었다. 전반적으로, 체커보드 미세희석법과 타임킬 검사 간의 상승작용 결과에는 상당한 불일치가 있었으며, 일치도(concordance)는 31.7%였다. 본 연구는 콜리스틴과 세프트올로잔/타조박탐의 2제 병합이 CRAB 감염의 치료 대안으로 유용할 수 있음을 보여주었다. 이러한 항생제 병합의 효과는 생체 내(in vivo) 실험 모델을 사용하여 평가되어야 한다.

배경: 자연살해(NK) 세포는 간세포암종(HCC)의 감시 및 조절에 기여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 HCC에서 NK 세포 활성과 병기 및 재발 위험 사이의 연관성은 충분히 평가되지 않았다. 방법: 새로 진단된 HCC 환자 중 치료를 받지 않은 환자를 전향적으로 등록하였다. 진단 시점에 말초혈액 단핵세포를 분리하였다. 수술 또는 고주파 절제술을 받은 환자를 근치적 치료군으로 분류하였으며, 치료 후 1개월 시점에 혈액 샘플을 다시 채취하였다. 결과: 총 80명의 HCC 환자가 등록되었다. 평균 연령은 62.5세였다. 기저 상태에서 인터페론(IFN)-γ를 생성하는 NK 세포 비율은 BCLC 병기 B, C, 또는 D 환자에서 BCLC 병기 0 환자에 비해 유의하게 낮았다(42.9% vs. 56.8%, P = 0.045). 전체 환자 중 56명이 근치적 치료를 받았고, 그중 42명이 근치적 치료 후 1개월에 재방문하였다. 치료 전 기저 상태와 치료 후 1개월 사이에 전체 NK 세포 및 IFN-γ를 생성하는 NK 세포 비율은 유의한 변화가 없었다(모두 P > 0.05). 중앙 추적관찰기간 12.4개월 동안 14명(33.3%)에서 HCC가 재발하였다. IFN-γ를 생성하는 NK 세포 비율에 따라 환자를 두 군(1군, ≥ 45%; 2군, < 45%)으로 분류했을 때, 기저 IFN-γ를 생성하는 NK 세포 비율에 따른 HCC 재발률은 차이를 보이지 않았다(로그순위 검정, P = 0.835). 그러나 치료 후 1개월 시점에 IFN-γ를 생성하는 NK 세포 비율이 < 45%인 환자는 ≥ 45%인 환자보다 HCC 재발률이 유의하게 더 높았다(로그순위 검정, P < 0.001). 다변량 분석 결과 BCLC 병기 B(위험비 [HR] = 3.412, P = 0.045)와 치료 후 1개월 시점의 < 45% IFN-γ를 생성하는 NK 세포 비율(HR = 6.934, P = 0.001)은 HCC 재발 위험의 증가를 독립적으로 예측하였다. 결론: NK 세포 활성의 감소는 HCC의 진행된 병기와 유의하게 연관되며, 근치적 치료 후 HCC 재발 위험이 증가한다.

배경: 요통(LBP)은 고령자에서 흔하게 나타나며, 요통 관리를 위한 적절한 중재가 조사되어야 한다. 본 연구의 목적은 비특이성 만성 요통 환자에서 통증 완화와 운동 기능 개선을 위한 대안적 중재로, 머드-열(mud-heat) 중재와 코어 운동을 결합한 중재의 잠재력을 탐색하는 것이다. 방법: = 15). 중재군은 머드 팩을 30분 동안 적용하고 하루 2회, 4일 동안(총 8회) 50분간 코어 운동 프로그램을 수행하였다. 대조군은 중재군과 동일한 시점에서 코어 운동 프로그램만 수행하였다. 통증 강도는 100mm 시각 아날로그 척도와 통증 압력 역치(PPT)를 일차 결과로 평가하였다. 이차 결과는 LBP에 의한 기능 장애(Oswestry Disability Index), 근육 특성, 정적/동적 균형을 포함하였다. 결과: =0.019). 결론: 코어 운동과 결합된 머드 치료는 만성 비특이성 요통 환자에서 통증을 완화하고 운동 기능을 개선하는 데 효과적이다. 이러한 예비 결과를 뒷받침하기 위해 추가 연구가 필요하다.

신체적 장애가 있는 아동의 대부분은 일상생활에서 중대한 제한을 경험한다. 특히, 이들은 중요한 삶의 영역에서 활동과 참여 수준이 더 낮아질 위험이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 행동 활성화(BA)가 동력보조기기(PAD)의 장착과 함께 제공될 때, 신체적 장애가 있는 아동의 활동 수준, 삶의 영역 전반에 대한 참여, 이동성 및 우울 증상에 유익한 효과를 가져오는지 여부를 조사하였다. 동력 없는 휠체어 기기를 사용하는 6-13세 신체적 장애 아동 123명 중, 선정 및 제외 기준을 충족한 40명을 PAD-only 집단 또는 BA + PAD 집단에 무작위 배정하였다. 참가자들은 3회 시점(처치 전, 4주, 8주)에서 표준화된 자기보고 척도와 디지털 만보기(digital odometers)를 사용하여 평가하였다. 두 집단 모두 이동한 거리가 증가하였다. BA + PAD는 이동 거리와 우울 증상 개선에서 PAD-only와 비교해 추가적인 이점이 없었으나, BA + PAD 집단은 PAD-only 집단보다 활동 수준 및 삶의 영역 전반에 대한 참여 수준이 유의하게 더 높았다. 이러한 결과는 신체적 장애가 있는 아동에게 BA를 제공하는 것에 대한 예비적 지지를 제공한다. (PsycInfo Database Record (c) 2021 APA, all rights reserved).

이러한 이점의 장기적 지속 여부와 적절한 대조군에서의 존재 여부, 그리고 치료 기간의 차이에 따른 존재 여부를 입증하기 위해 추가 연구가 필요하다.