KR102599132B1 - System for providing disease risk prediction based on bigdata, method, and program for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템에 관한 것으로, 하나 이상의 컴퓨터로 구성되고, 대사 증후군의 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성하고, 상기 빅데이터를 분석하여, 특정 질환의 질환 발병 위험도는 예측하는 분석 서버; 및 상기 분석 서버와 연결된 클라이언트;를 포함하고, 상기 클라이언트는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 입력받아, 상기 분석 서버에 제공하고, 상기 분석 서버로부터 상기 질환 발병 위험도를 제공받아 출력하고, 상기 대사 증후군 발병 요인은 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL(High-Density Lipoprotein) 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함하고, 상기 분석 서버는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 상기 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 예측한다.The present invention relates to a big data-based disease onset risk prediction system, which consists of one or more computers, collects input metabolic syndrome onset factor values for metabolic syndrome onset factors over time to form big data, and forms big data. An analysis server that analyzes data and predicts the risk of developing a specific disease; and a client connected to the analysis server, wherein the client receives the input metabolic syndrome onset factor value, provides the value to the analysis server, receives the risk of developing the disease from the analysis server, and outputs the metabolic syndrome onset factor value. The onset factors include abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL (high-density lipoprotein) cholesterol, and triglycerides, and the analysis server determines that at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on the big data. In this case, the risk of developing the specific disease is predicted.

Description

빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램{SYSTEM FOR PROVIDING DISEASE RISK PREDICTION BASED ON BIGDATA, METHOD, AND PROGRAM FOR THE SAME}Big data-based disease onset risk prediction system, prediction method, and program {SYSTEM FOR PROVIDING DISEASE RISK PREDICTION BASED ON BIGDATA, METHOD, AND PROGRAM FOR THE SAME}

본 발명은 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a big data-based disease onset risk prediction system, prediction method, and program.

전 세계적으로 가장 빠른 속도로 초고령화 시대에 접어들면서 기대수명은 늘어나고 있지만 건강수명은 오히려 조금씩 줄어드는 추세로서 "건강한 백세시대”를 위해서는 둘의 간극을 줄이는 것이 최대 관건이다,As we enter the era of super-aging at the fastest rate around the world, life expectancy is increasing, but healthy life expectancy is decreasing little by little. For a “healthy age of centenarians,” the biggest key is to narrow the gap between the two.

성인병의 집합체로 표현할 수 있는 대사 증후군은 지난 10년간 꾸준히 증가추세로 1998년 성인 4명 중 1명꼴이었던 대사 증후군 유병률은 최근 3명 중 1명꼴로 증가한 상태이다.Metabolic syndrome, which can be expressed as a collection of adult diseases, has been steadily increasing over the past 10 years, and the prevalence of metabolic syndrome has recently increased from 1 in 4 adults in 1998 to 1 in 3.

건강 수명을 늘리기 위한 방안은 대사 증후군 중 핵심 3개 만성 대사 질환인 고혈압, 이상지질혈증 및 당뇨병을 예방하고 관리하는 것이 관상 동맥 질환(CAD: Coronary Artery Disease), 뇌졸중(CVA: Cerebral Vascular Accident) 및 만성 신장 질환(CKD: Chronic Kidney Disease)의 발생을 막고 이들에 의한 사망을 줄일 수 있는 최선이다.A way to increase healthy lifespan is to prevent and manage the three core chronic metabolic diseases of metabolic syndrome: hypertension, dyslipidemia, and diabetes, as well as coronary artery disease (CAD), stroke (Cerebral Vascular Accident), and It is the best way to prevent the occurrence of chronic kidney disease (CKD) and reduce deaths from it.

다만, 성별, 연령별로 대사 증후군의 발생 현황이 매우 상이하며 서구인과도 다른 한국형 대사 증후군 예방 및 관리를 위한 적정관리지표가 필요하다.However, the occurrence status of metabolic syndrome is very different depending on gender and age, and appropriate management indicators are needed to prevent and manage Korean metabolic syndrome, which is different from that of Westerners.

만성 대사 질환의 예방 및 관리 지침을 수립하기 위한 가장 높은 근거 수준의 연구는 무작위 대조 임상 연구 (RCT: Randomized Control Trial)이다. 다만 무작위 대조 임상 연구는 많은 연구 대상자와 오랜 추적 기간을 필요로 하는 문제점이 있다.The highest level of evidence for establishing guidelines for the prevention and management of chronic metabolic diseases is the randomized controlled trial (RCT). However, randomized controlled clinical studies have the problem of requiring a large number of study subjects and a long follow-up period.

한국 등록특허공보 제10-2124249호, 2020.06.11.Korean Patent Publication No. 10-2124249, 2020.06.11.

시간에 따라 누적된 대사 증후군의 발병 요인들을 기반으로 빅데이터를 생성 및 분석하여, 특정한 질환에 대한 발생 및 위험도를 인식 또는 예측함에 따라, 위험 상황을 사전에 예방할 수 있는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램을 제공하고자 한다.Big data-based disease development risk that can prevent dangerous situations in advance by generating and analyzing big data based on the onset factors of metabolic syndrome accumulated over time and recognizing or predicting the occurrence and risk of specific diseases. It is intended to provide prediction systems, prediction methods, and programs.

본 발명의 목적은 하나 이상의 컴퓨터로 구성되고, 대사 증후군의 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성하고, 상기 빅데이터를 분석하여, 특정 질환의 질환 발병 위험도는 예측하는 분석 서버, 및 상기 분석 서버와 연결된 클라이언트;를 포함하고, 상기 클라이언트는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 입력받아, 상기 분석 서버에 제공하고, 상기 분석 서버로부터 상기 질환 발병 위험도를 제공받아 출력하고, 상기 대사 증후군 발병 요인은 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함하고, 상기 분석 서버는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 상기 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 예측하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템에 의해 달성될 수 있다.The purpose of the present invention is to collect the input metabolic syndrome onset factor values for metabolic syndrome onset factors over time, which consists of one or more computers, to form big data, and to analyze the big data to determine the risk of developing a specific disease. includes a prediction analysis server, and a client connected to the analysis server; wherein the client receives the input metabolic syndrome onset factor value, provides the value to the analysis server, and receives the risk of developing the disease from the analysis server. Output, the metabolic syndrome onset factors include abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL cholesterol, and triglycerides, and the analysis server determines that at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on the big data. In this case, it can be achieved by a big data-based disease onset risk prediction system that predicts the disease onset risk of the specific disease.

본 발명의 목적은 대사 증후군의 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 입력하는 단계, 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성하는 빅데이터 수집 단계, 및 상기 빅데이터를 분석하여, 특정 질환의 질환 발병 위험도를 예측하는 질환 발병 위험도 예측 단계;를 포함하고, 상기 대사 증후군 발병 요인은 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함하고, 상기 질환 발병 위험도 예측 단계는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 상기 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 예측하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법에 의해 달성될 수 있다.The purpose of the present invention is to input an input metabolic syndrome onset factor value for the onset factor of metabolic syndrome, a big data collection step of collecting the input metabolic syndrome onset factor value over time to form big data, and the big data. A disease onset risk prediction step of predicting the risk of developing a specific disease by analyzing the disease onset risk, wherein the metabolic syndrome onset factors include abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL cholesterol, and triglycerides, and predicting the risk of developing the disease. The step is achieved by a big data-based disease onset risk prediction method that predicts the disease onset risk of the specific disease when at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on the big data. You can.

본 발명의 목적은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템에 의해 달성될 수 있다.The purpose of the present invention can be achieved by a big data-based disease onset risk prediction system that is combined with hardware, a computer, and stored in a medium to execute the big data-based disease onset risk prediction method.

본 발명에 따르면, 시간에 따라 누적된 대사 증후군 발병 요인들을 기반으로 빅데이터를 생성 및 분석하여, 특정한 질환에 대한 발생 및 위험도를 인식 또는 예측함에 따라, 위험 상황을 사전에 예방할 수 있는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램을 제공할 수 있다.According to the present invention, big data is generated and analyzed based on metabolic syndrome onset factors accumulated over time to recognize or predict the occurrence and risk of a specific disease, thereby preventing dangerous situations in advance. A disease onset risk prediction system, prediction method, and program can be provided.

본 발명에 따르면, 무작위 대조 임상 연구 결과에 버금가고, 한국인의 대사 증후군을 관리할 수 있는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a big data-based disease development risk prediction system, prediction method, and program that is comparable to the results of randomized controlled clinical studies and can manage metabolic syndrome in Koreans.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
Figure 1 is a block diagram schematically showing a big data-based disease onset risk prediction system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart schematically showing a big data-based disease onset risk prediction method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로, 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to make the disclosure of the present invention complete and to provide a general understanding of the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the mentioned elements. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the referenced elements. Although “first”, “second”, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may also be a second component within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 컴퓨터는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 시각적으로 제시할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 컴퓨터는 데스크 탑 PC, 노트북(Note Book) 뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), 태블릿 PC, 셀룰러폰(Cellular phone), 피씨에스폰(PCS phone; Personal Communication Service phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)의 이동 단말기, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA; Personal Digital Assistant) 등도 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 의료영상을 획득하거나 관찰하는 의료장비도 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 다양한 클라이언트 컴퓨터와 연결되는 서버 컴퓨터가 해당될 수 있다.In this specification, a computer includes all various devices that can perform computational processing and visually present the results to the user. For example, computers include not only desktop PCs and laptops (Note Books), but also smart phones, tablet PCs, cellular phones, PCS phones (Personal Communication Service phones), and synchronous/asynchronous computers. This may also include IMT-2000 (International Mobile Telecommunication-2000) mobile terminals, Palm Personal Computers (Palm PCs), and personal digital assistants (PDAs). Additionally, computers may also refer to medical equipment that acquires or observes medical images. Additionally, the computer may be a server computer connected to various client computers.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템를 개략적으로 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a block diagram schematically showing a big data-based disease onset risk prediction system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템(10)은 분석 서버(100), 및 클라이언트(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the big data-based disease onset risk prediction system 10 according to an embodiment of the present invention includes an analysis server 100 and a client 200.

분석 서버(100)는 하나 이상의 컴퓨터로 구성된다. 분석 서버(100)는 대사 증후군의 발병 요인에 따른 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여, 빅데이터(110)를 형성한다. 분석 서버(100)는 빅데이터(110)를 분석하여, 특정 질환의 질환 발병 위험도를 예측한다.The analysis server 100 consists of one or more computers. The analysis server 100 collects input metabolic syndrome onset factor values over time according to the metabolic syndrome onset factors, and forms big data 110. The analysis server 100 analyzes the big data 110 and predicts the risk of developing a specific disease.

본 명세서에서 대사 증후군의 발병 요인에서 "대사 증후군"이란 예를 들어, 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the present specification, the term “metabolic syndrome” in the pathogenesis of metabolic syndrome may include, for example, at least one of hypertension, dyslipidemia, and diabetes.

본 명세서에서 "시간에 따라 수집"은 예를 들어, 적어도 1회 이상, 현재 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 제공 받기 전에 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 제공받은 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 시간에 따른 수집은 과거 3년간에 제공된 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 수집한 것을 의미하는 것일 수 있다.In this specification, “collection over time” may mean, for example, that the input metabolic syndrome onset factor value is provided at least once before the current input metabolic syndrome onset factor value is provided. For example, collection over time may mean collecting input metabolic syndrome predisposition factor values provided over the past three years.

일 실시예로, 빅데이터(110)는 국민건강보험공단 빅데이터일 수 있다.In one embodiment, the big data 110 may be National Health Insurance Corporation big data.

대사 증후군 발병 요인은 예를 들어, 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL 콜레스테롤, 및 중성 지방을 포함한다.Factors contributing to metabolic syndrome include, for example, abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL cholesterol, and triglycerides.

분석 서버(100)는 특정 기간동안 입력 대사 증후군 발병 요인들의 값을 누적하여 수집할 수 있다. 예를 들어, 분석 서버(100)는 5년동안 입력 대사 증후군 발병 요인들의 값을 누적하여 수집할 수 있다. 예를 들어, 분석 서버(100)는 과거 3년동안 입력 대사 증후군 발병 요인들의 값을 누적하여 수집할 수 있다. 예를 들어, 분석 서버(100)는 과거 5년동안 입력 대사 증후군 발병 요인들의 값을 누적하여 수집할 수 있다.The analysis server 100 may accumulate and collect the values of input metabolic syndrome onset factors over a specific period of time. For example, the analysis server 100 may accumulate and collect the values of input metabolic syndrome onset factors over a period of 5 years. For example, the analysis server 100 may accumulate and collect values of input metabolic syndrome onset factors over the past three years. For example, the analysis server 100 may accumulate and collect values of input metabolic syndrome onset factors over the past five years.

분석 서버(100)는 빅데이터(110)를 분석한다. 분석 서버(100)는 예를 들어, 로지스틱 회귀 분석으로 빅데이터(110)를 분석할 수 있다.The analysis server 100 analyzes big data 110. The analysis server 100 may analyze the big data 110 using, for example, logistic regression analysis.

분석 서버(100)는 입력 대사 증후군 발병 요인 값들 중 적어도 세 개가 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하면, 질환 발병 위험도를 예측할 수 있다. The analysis server 100 can predict the risk of developing the disease if at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on big data.

기준값은 예를 들어, 입력 대사 증후군 발병 요인 값의 절대값을 평가할 수 있는 기준일 수도 있고, 입력 대사 증후군 발병 요인 값과 빅데이터 기반으로 설정된 정상값과의 차이값을 평가할 수 있는 기준일 수도 있다.For example, the reference value may be a standard that can evaluate the absolute value of the input metabolic syndrome onset factor value, or it may be a standard that can evaluate the difference between the input metabolic syndrome onset factor value and a normal value set based on big data.

일 실시예로, 분석 서버(100)는 입력 대사 증후군 발병 요인 값이, 예를 들어, 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL 콜레스테롤, 및 중성 지방 중 적어도 세 개가 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하였는지 여부를 초과 또는 초과하지 않음으로 판단하여, 질환 발병 위험도를 예측할 수 있다.In one embodiment, the analysis server 100 determines whether the input metabolic syndrome onset factor values, for example, at least three of abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL cholesterol, and neutral fat, exceed the reference value set based on big data. By determining whether it is exceeded or not exceeded, the risk of developing a disease can be predicted.

질환 발병 위험도에서 위험도가 예측되는 특정 질환은 예를 들어, 고혈압, 이상지질혈증, 당뇨병, 관상 동맥 질환, 뇌졸증, 및 만성 신장 질환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specific diseases whose risk is predicted from the disease onset risk may include, for example, at least one of hypertension, dyslipidemia, diabetes, coronary artery disease, stroke, and chronic kidney disease.

일 실시예로, 분석 서버(100)는 빅데이터(110)를 기반으로 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병 중 적어도 하나를 포함하는 대사 증후군의 위험도를 예측할 수 있다. 예를 들어, 분석 서버(100)는 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 빅데이터(110) 기반으로 설정된 기준값을 초과할 경우, 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병 중 적어도 하나를 포함하는 대사 증후군의 위험도를 예측할 수 있다.In one embodiment, the analysis server 100 may predict the risk of metabolic syndrome including at least one of high blood pressure, dyslipidemia, and diabetes based on the big data 110. For example, if at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on the big data 110, the analysis server 100 determines the metabolic syndrome including at least one of hypertension, dyslipidemia, and diabetes. The risk can be predicted.

일 실시예로, 분석 서버(100)는 빅데이터(110) 및 대사 증후군의 위험도를 기반으로, 관상 동맥 질환, 뇌졸증, 및 만성 신장 질환 중 적어도 하나를 포함하는 만성 대사 질환의 위험도를 예측할 수 있다. 예를 들어, 위험도가 예측된 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병 중 적어도 하나가, 빅데이터(110) 기반으로 설정된 기준값을 초과할 경우, 대사 증후군이 발전한, 만성 대사 질환의 발병 위험도를 예측할 수 있다.In one embodiment, the analysis server 100 can predict the risk of chronic metabolic disease, including at least one of coronary artery disease, stroke, and chronic kidney disease, based on the big data 110 and the risk of metabolic syndrome. . For example, if at least one of the predicted risks of hypertension, dyslipidemia, and diabetes exceeds the reference value set based on big data (110), the risk of developing chronic metabolic disease, in which metabolic syndrome has developed, can be predicted. .

일 실시예로, 고혈압 및 당뇨병의 위험도가 예측되면, 뇌졸증의 위험도가 예측될 수 있다.In one embodiment, if the risk of high blood pressure and diabetes is predicted, the risk of stroke can be predicted.

일 실시예로, 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병의 위험도가 예측되면 관상 동맥 질환의 위험도가 예측될 수 있다.In one embodiment, if the risk of hypertension, dyslipidemia, and diabetes is predicted, the risk of coronary artery disease can be predicted.

일 실시예로, 이상지질혈증 및 당뇨병의 위험도가 예측되면, 만성 신장 질환의 위험도가 예측될 수 있다.In one embodiment, if the risk of dyslipidemia and diabetes is predicted, the risk of chronic kidney disease can be predicted.

일 실시예로, 이상지질혈증의 위험도가 예측되면, 관상 동맥 질환의 위험도가 예측될 수 있다.In one embodiment, if the risk of dyslipidemia is predicted, the risk of coronary artery disease can be predicted.

질환 발병 위험도는 예를 들어, 특정 질환의 발병 시기 및 특정 질환의 발병률 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The risk of developing a disease may include, for example, at least one of the onset time of a specific disease and the incidence of a specific disease.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템(10)은 하나 이상의 컴퓨터에 의해, 딥러닝 학습 모델(120)을 이용하여, 질환 발병 위험도를 예측할 수 있다.The big data-based disease onset risk prediction system 10 according to an embodiment of the present invention can predict the disease onset risk using a deep learning learning model 120 by one or more computers.

이하에서는 딥러닝 학습 모델(120)에 대하여 설명한다.Below, the deep learning learning model 120 will be described.

분석 서버(100)는 하나 이상의 컴퓨터로 구성되어 딥러닝 학습 모델(120)을 형성하여, 입력 대사 증후군 발병 요인 값이 질환 발병 위험도가 어느 정도인지 판단하는 역할을 수행한다.The analysis server 100 is composed of one or more computers to form a deep learning model 120, and serves to determine the degree of risk of developing the disease based on the input metabolic syndrome onset factor value.

본 발명의 실시예들에 따른 딥러닝 학습 모델(120)은, 하나 이상의 컴퓨터 내에 하나 이상의 레이어(Layer)를 구축하여 복수의 데이터를 바탕으로 판단을 수행하는 시스템 또는 네트워크를 의미한다. 예를 들어, 딥러닝 학습 모델(120)은 컨볼루션 풀링층(Convolutional Pooling Layer), 로컬 접속층(a locally-connected layer) 및 완전 연결층(fully-connected layer)을 포함하는 층들의 세트로 구현될 수 있다. 컨볼루션 풀링층 또는 로컬 접속층은 영상 내 특징들을 추출하도록 구성 될 수 있다. 완전 연결층은 영상의 특징 간의 상관 관계를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 딥러닝 학습 모델(120)의 전체적인 구조는 컨볼루션 풀링층에 로컬 접속층이 이어지고, 로컬 접속층에 완전 연결층이 이러지는 형태로 이루어질 수 있다. 딥러닝 학습 모델(120)은 다양한 판단 기준(즉, 파라미터(Parameter))를 포함할 수 있고, 입력되는 영상 분석을 통해 새로운 판단 기준(즉, 파라미터)를 추가할 수 있다. 파라미터들은 예를 들어, 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL (High-Density Lipoprotein) 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함할 수 있다. 파라미터들은 음주 여부, 흡연 여부, 운동 여부, 가족력, 과거 병력, 현재 병력, , BMI, 나이, 키, 체중, 및 거주 환경 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The deep learning learning model 120 according to embodiments of the present invention refers to a system or network that builds one or more layers in one or more computers and makes decisions based on a plurality of data. For example, the deep learning learning model 120 is implemented as a set of layers including a convolutional pooling layer, a locally-connected layer, and a fully-connected layer. It can be. A convolutional pooling layer or local connection layer can be configured to extract features within the image. The fully connected layer can determine correlations between features of the image. In some embodiments, the overall structure of the deep learning model 120 may be a convolutional pooling layer followed by a local connection layer, and a local connection layer followed by a fully connected layer. The deep learning learning model 120 may include various judgment standards (i.e., parameters), and new judgment standards (i.e., parameters) may be added through analysis of input images. Parameters may include, for example, abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, and triglycerides. The parameters may further include at least one of drinking status, smoking status, exercise status, family history, past medical history, current medical history, BMI, age, height, weight, and living environment.

일 실시예로, 파라미터가 복부 둘레 및 성별을 포함하면, 남성일 경우 예를 들어, 복부 둘레가 90 cm 이상, 여성일 경우 예를 들어, 복부 둘레가 85 cm 이상일 경우, 대사 증후군 위험일 수 있고, 미만이면 정상일 수 있다.In one embodiment, if the parameters include abdominal circumference and gender, if you are a man, for example, if your abdominal circumference is greater than 90 cm, if you are a woman, for example, if your abdominal circumference is greater than 85 cm, you may be at risk for metabolic syndrome; If it is less than , it may be normal.

일 실시예로, 파라미터가 혈압을 포함하면, 수축기 혈압(SBP: Systolic blood pressure)값이 예를 들어 130mmHg 이상 또는 확장기 혈압(DBP: Diastolic blood pressure)값이 예를 들어 80 mmHg 이상이면 대사 증후군 위험일 수 있고, 상기 범위를 벗어나면 정상일 수 있다.In one embodiment, if the parameter includes blood pressure, if the systolic blood pressure (SBP) value is, for example, 130 mmHg or higher or the diastolic blood pressure (DBP: Diastolic blood pressure) value is, for example, 80 mmHg or higher, there is a risk of metabolic syndrome. It may be normal, and if it is outside the above range, it may be normal.

일 실시예로, 파라미터가 혈당을 포함하면, 혈당값이 예를 들어, 100 mg/dL 이상이면, 대사 증후군 위험일 수 있고, 미만이면 정상일 수 있다.In one embodiment, if the parameter includes blood sugar, for example, if the blood sugar value is above 100 mg/dL, there may be a risk of metabolic syndrome, and if it is below 100 mg/dL, it may be normal.

일 실시예로, 파라미터가 HDL 콜레스테롤을 포함하면, HDL 콜레스테롤 값이 예를 들어, 240 mg/dL 이상이면, 대사 증후군 위험일 수 있고, 미만이면 정상일 수 있다.In one embodiment, if the parameter includes HDL cholesterol, for example, if the HDL cholesterol value is above 240 mg/dL, it may be at risk for metabolic syndrome, and if it is below, it may be normal.

일 실시예로, 파라미터가 중성 지방을 포함하면, 중성 지방값이 예를 들어 150 mg/dL 이상이면, 대사 증후군 위험일 수 있고, 미만이면 정상일 수 있다.In one embodiment, if the parameter includes triglycerides, for example, if the triglyceride value is more than 150 mg/dL, it may be at risk for metabolic syndrome, and if it is less than 150 mg/dL, it may be normal.

본 발명의 실시예들에 따른 딥러닝 학습 모델(120)은 영상 분석에 적합한 콘볼루셔널 신경망이라고 부르는 구조로서, 주어진 영상 데이터들로부터 가장 분별력(Discriminative Power)가 큰 특징을 스스로 학습하는 특징 추출층(Feature Extraction Layer)와 추출된 특징을 기반으로 가장 높은 예측 성능을 내도록 예측 모델을 학습하는 예측층(Prediction Layer)이 통합된 구조로 구성될 수 있다. The deep learning learning model 120 according to embodiments of the present invention is a structure called a convolutional neural network suitable for image analysis, and is a feature extraction layer that automatically learns the feature with the greatest discriminative power from the given image data. It can be composed of an integrated structure of the Feature Extraction Layer and the Prediction Layer, which learns a prediction model to produce the highest prediction performance based on the extracted features.

특징 추출층은 영상의 각 영역에 대해 복수의 필터를 적용하여 특징 지도(Feature Map)를 만들어 내는 콘볼루션층(Convolution Layer)과 특징 지도를 공간적으로 통합함으로써 위치나 회전의 변화에 불변하는 특징을 추출할 수 있도록 하는 통합층(Pooling Layer)을 번갈아 수 차례 반복하는 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해, 점, 선, 면 등의 낮은 수준의 특징에서부터 복잡하고 의미 있는 높은 수준의 특징까지 다양한 수준의 특징을 추출해낼 수 있다. The feature extraction layer is a convolution layer that creates a feature map by applying multiple filters to each area of the image and spatially integrates the feature map to extract features that are invariant to changes in position or rotation. It can be formed in a structure in which the pooling layer that allows extraction is alternately repeated several times. Through this, various levels of features can be extracted, from low-level features such as points, lines, and surfaces to complex and meaningful high-level features.

콘볼루션층은 입력 영상의 각 패치에 대하여 필터와 국지 수용장(Local Receptive Field)의 내적에 비선형 활성 함수(Activation Function)을 취함으로 서 특징 지도(Feature Map)를 구하게 되는데, 다른 네트워크 구조와 비교하여, CNN은 희소한 연결성 (Sparse Connectivity)과 공유된 가중치(Shared Weights)를 가진 필터를 사용하는 특징이 있다. 이러한 연결 구조는 학습할 모수의 개수를 줄여주고, 역전파 알고리즘을 통한 학습을 효율적으로 만들어 결과적으로 예측 성능을 향상 시킨다. The convolution layer obtains a feature map by taking a non-linear activation function as the inner product of the filter and the local receptive field for each patch of the input image, and compares it with other network structures. Therefore, CNN is characterized by using filters with sparse connectivity and shared weights. This connection structure reduces the number of parameters to learn, makes learning through the backpropagation algorithm efficient, and ultimately improves prediction performance.

통합층(Pooling Layer 또는 Sub-sampling Layer)은 이전 콘볼루션층에서 구해진 특징 지도의 지역 정보를 활용하여 새로운 특징 지도를 생성한다. 일반적으로 통합층에 의해 새로 생성된 특징 지도는 원래의 특징 지도보다 작은 크기로 줄어드는데, 대표적인 통합 방법으로는 특징 지도 내 해당 영역의 최대값을 선택하는 최대 통합(Max Pooling)과 특징 지도 내 해당 영역의 평균값을 구하는 평균 통합(Average Pooling) 등이 있다. 통합층의 특징 지도는 일반적으로 이전층의 특징 지도보다 입력 영상에 존재하는 임의의 구조나 패턴의 위치에 영향을 적게 받을 수 있다. 즉, 통합층은 입력 영상 혹은 이전 특징 지도에서의 노이즈나 왜곡과 같은 지역적 변화에 보다 강인한 특징을 추출할 수 있게 되고, 이러한 특징은 분류 성능에 중요한 역할을 할 수 있다. 또 다른 통합층의 역할은, 깊은 구조상에서 상위의 학습층으로 올라갈수록 더 넓은 영역의 특징을 반영할 수 있게 하는 것으로서, 특징 추출층이 쌓이면서, 하위층에서는 지역적인 특징을 반영하고 상위층으로 올라 갈수록 보다 추상적인 전체 영상의 특징을 반영하는 특징 생성할 수 있다.The integration layer (Pooling Layer or Sub-sampling Layer) creates a new feature map using the local information of the feature map obtained from the previous convolution layer. In general, the feature map newly created by the integration layer is reduced to a smaller size than the original feature map. Representative integration methods include max pooling, which selects the maximum value of the corresponding area within the feature map, and There is average pooling, which calculates the average value of an area. The feature map of the integrated layer is generally less affected by the location of arbitrary structures or patterns present in the input image than the feature map of the previous layer. In other words, the integration layer can extract features that are more robust to local changes such as noise or distortion in the input image or previous feature map, and these features can play an important role in classification performance. Another role of the integration layer is to reflect the characteristics of a wider area as you go up to the higher learning layer in the deep structure. As the feature extraction layer accumulates, local characteristics are reflected in the lower layers, and as you go up to the upper layer, you can reflect the characteristics of a wider area. Features that reflect the characteristics of the entire abstract image can be generated.

이와 같이, 콘볼루션층과 통합층의 반복을 통해 최종적으로 추출된 특징은 다중 신경망(MLP: Multi-layer Perception)이나 서포트 벡터 머신(SVM: Support Vector Machine)과 같은 분류 모델이 완전 연결층(Fully-connected Layer)의 형태로 결합되어 분류 모델 학습 및 예측에 사용될 수 있다.In this way, the features finally extracted through repetition of the convolutional layer and the integration layer are classified into fully connected layers such as a classification model such as a multi-layer perception (MLP) or a support vector machine (SVM). -connected layer) and can be used for classification model learning and prediction.

다만, 본 발명의 실시예들에 따른 딥러닝 학습 모델(120)의 구조는 이에 한정되지 아니하고, 다양한 구조의 신경망으로 형성될 수 있다.However, the structure of the deep learning model 120 according to embodiments of the present invention is not limited to this, and may be formed of a neural network of various structures.

클라이언트(200)는 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 입력받아, 분석 서버(100)에 제공한다. 클라이언트(200)는 분석 서버(100)로부터 질환 발병 위험도를 제공받아 출력한다.The client 200 receives the input metabolic syndrome onset factor value and provides it to the analysis server 100. The client 200 receives the risk of developing a disease from the analysis server 100 and outputs it.

클라이언트(200)는 입력 장치(210) 및 출력 장치(220)를 포함할 수 있다. 입력 장치(210) 및 출력 장치(220)는 하나의 장치로 구현될 수도 있고, 서로 별개의 장치로 구현될 수도 있다. The client 200 may include an input device 210 and an output device 220. The input device 210 and the output device 220 may be implemented as one device or as separate devices.

입력 장치(210)는 대사 증후군 발병 요인을 입력받아, 이에 대응하는 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 분석 서버(100)로 전송하는 장치일 수 있다.The input device 210 may be a device that receives metabolic syndrome onset factors and transmits the corresponding input metabolic syndrome onset factor values to the analysis server 100 .

일 실시예로 입력 장치(210)는 질환 발병 위험도를 분석해야하는 사용자의 혈액을 제공받아, 대사 증후군 발병 요인들을 산출할 수도 있다.In one embodiment, the input device 210 may receive blood from a user whose risk of developing a disease needs to be analyzed and calculate metabolic syndrome onset factors.

입력 장치(210)는 한 개일 수도 있고, 복수 개일 수도 있다.There may be one input device 210 or there may be multiple input devices 210.

출력 장치(220)는 분석 서버(100)로부터 질환 발병 위험도 결과를 수신하여, 다양한 방식으로 사용자에게 판단 결과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치(220)는 디스플레이부를 구비하여, 질환 발병 위험도를 시각적으로 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 질환 발병 위험도가 높다는 판단 결과를 수신하는 경우, 출력 장치(220)는 진동을 발생하여 사용자에게 질환 발병 위험도가 높음을 알릴 수도 있다. 다만, 출력 장치(220)가 사용자에게 질환 발병 위험도의 판단 결과를 제공하는 방식은 이에 한정되지 아니하고, 음향 출력 등의 사용자에게 제공할 수 있는 다양한 출력 방식을 활용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 출력 장치(220)는 이동 단말기를 포함할 수 있다.The output device 220 may receive the disease development risk result from the analysis server 100 and provide the decision result to the user in various ways. For example, the output device 220 may include a display unit to visually display the risk of developing a disease and provide it to the user. Additionally, when receiving a determination result that the risk of developing a disease is high, the output device 220 may generate vibration to inform the user that the risk of developing a disease is high. However, the method by which the output device 220 provides the user with the determination result of the risk of developing a disease is not limited to this, and various output methods that can be provided to the user, such as audio output, can be utilized. Additionally, the output device 220 according to an embodiment of the present invention may include a mobile terminal.

출력 장치(220)는 한 개일 수도 있고, 복수 개일 수도 있다.There may be one output device 220 or there may be multiple output devices 220.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법에 대하여 설명한다. 이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템와의 차이점에 대하여 구체적으로 설명하고, 설명하지 않은 부분은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템와 동일할 수 있다.Hereinafter, a method for predicting the risk of developing a disease based on big data according to an embodiment of the present invention will be described. Below, the differences from the big data-based disease onset risk prediction system according to an embodiment of the present invention mentioned above will be described in detail, and parts not described will be explained in detail. It may be the same as the risk prediction system.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a flowchart schematically showing a big data-based disease onset risk prediction method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법은 대사 증후군의 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 획득하는 단계(S100), 빅데이터 수집 단계(S200), 및 질환 발병 위험도 예측 단계(S300)를 포함한다.1 and 2, the big data-based disease onset risk prediction method according to an embodiment of the present invention includes the step of acquiring the input metabolic syndrome onset factor value for the metabolic syndrome onset factor (S100), big data It includes a collection step (S200) and a disease onset risk prediction step (S300).

대사 증후군의 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 획득한다(S100). 입력 대사 증후군 발병 요인 값은 클라이언트(200)에서 입력되어, 분석 서버(100)로 제공될 수 있다. 입력 대사 증후군 발병 요인 값은 입력 장치(210)에 입력되어, 분석 서버(100)로 제공될 수 있다.Obtain the input metabolic syndrome onset factor value for the metabolic syndrome onset factor (S100). The input metabolic syndrome onset factor value may be input from the client 200 and provided to the analysis server 100. The input metabolic syndrome onset factor value may be input into the input device 210 and provided to the analysis server 100.

입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성한다(S200). 빅데이터 수집 단계(S200)는 분석 서버(100)에서 수행될 수 있다.Big data is formed by collecting input metabolic syndrome onset factor values over time (S200). The big data collection step (S200) may be performed in the analysis server 100.

빅데이터를 분석하여, 특정 질환의 질환 발병 위험도를 예측한다(S300). 질환 발병 위험도는 분석 장치(100)에서 출력 장치(220)로 제공될 수 있다. 출력 장치(220)는 입력 장치(210)와 하나의 장치로 구현될 수도 있고, 서로 별개의 장치로 구현될 수도 있다.By analyzing big data, the risk of developing a specific disease is predicted (S300). The risk of developing a disease may be provided from the analysis device 100 to the output device 220. The output device 220 and the input device 210 may be implemented as one device or may be implemented as separate devices.

일 실시예로, 질환 발병 위험도 예측 단계(S300)는 하나 이상의 컴퓨터에 의해, 딥러닝 학습 모델을 이용하여, 입력 대사 증후군 발병 요인 값 및 특정 질환의 질환 발병 위험도를 데이터셋으로 학습하는 학습 단계, 및 딥러닝 학습 모델(120)로 질환 발병 위험도를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the disease onset risk prediction step (S300) is a learning step in which the input metabolic syndrome onset factor value and the disease onset risk of a specific disease are learned from a dataset by one or more computers using a deep learning learning model; And it may include predicting the risk of developing a disease using a deep learning model 120.

일 실시예로, 질환 발병 위험도 예측 단계(S300)는 빅데이터(110)를 기반으로, 고혈압, 이상지질혈증, 및 당뇨병 중 적어도 하나를 포함하는 대사 증후군의 위험도를 예측하는 단계, 및 빅데이터(110) 및 예측된 대사 증후군의 위험도를 기반으로, 관상 동맥 질환, 뇌졸증, 및 만성 신장 질환 중 적어도 하나를 포함하는 만성 대사 질환의 위험도를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the disease onset risk prediction step (S300) is a step of predicting the risk of metabolic syndrome including at least one of hypertension, dyslipidemia, and diabetes based on big data 110, and big data ( 110) and may include predicting the risk of chronic metabolic disease, including at least one of coronary artery disease, stroke, and chronic kidney disease, based on the predicted risk of metabolic syndrome.

일 실시예로, 질환 발병 위험도 예측 단계(S300)는 하나 이상의 컴퓨터에 의해, 딥러닝 학습 모델을 이용하여, 입력 대사 증후군 발병 요인 값, 대사 증후군 발병 위험도, 및 특정 질환의 질환 발병 위험도를 데이터셋으로 학습하는 학습 단계, 및 딥러닝 학습 모델(120)로 대상 증후군 발병 위험도 및 질환 발병 위험도를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the disease onset risk prediction step (S300) is performed by one or more computers using a deep learning model to input metabolic syndrome onset factor values, metabolic syndrome onset risk, and disease onset risk of a specific disease into a dataset. It may include a learning step of learning, and a step of predicting the risk of developing the target syndrome and the risk of developing the disease using the deep learning learning model 120.

질환 발병 위험도는 앞서 언급한 딥러닝 학습 모델(120)의 파라미터들로 판단될 수 있다.The risk of developing a disease can be determined by the parameters of the deep learning model 120 mentioned above.

일 실시예로, 학습 단계는 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 학습 데이터의 분석을 통해 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 산출한다. 입력 대사 증후군 발병 요인 값이 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 기준으로 형성된 특정 범위를 초과하였는지 판단할 수 있다.In one embodiment, the learning step may include generating learning data by accumulating input metabolic syndrome onset factor values. Through analysis of learning data, normal metabolic syndrome onset factor values are calculated. It can be determined whether the input metabolic syndrome onset factor value exceeds a specific range formed based on the normal metabolic syndrome onset factor value.

일 실시예로, 학습 단계는 하나 이상의 조직 분석 장치(200)로부터 제공받은 조직에 대응하는 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 학습 데이터에서 이상 특징 정보를 추출할 수 있다.In one embodiment, the learning step may include generating learning data by accumulating input metabolic syndrome onset factor values corresponding to tissues provided from one or more tissue analysis devices 200. Abnormal feature information can be extracted from learning data.

일 실시예로, 학습 단계는 특정한 상황 데이터를 이상 특징 정보에 매칭하여 누적하는 단계를 포함할 수 있다. 이상 특징 정보란 예를 들어, 복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL 콜레스테롤 및 중성 지방 등을 기준으로 정상의 범위에 미치지 못하는 값을 갖는 것을 의미할 수 있다. 입력 대사 증후군 발병 요인 값 내에서 특정한 이상 특징 정보를 인식할 수 있다. 인식된 이상 특징 정보에 상응하는 상황 데이터를 클라이언트로 전송할 수 있다. 이상 특징 정보에 상응하는 상황 데이터는 예를 들어, 질환 발병 위험도일 수 있다.In one embodiment, the learning step may include matching specific situation data to abnormal feature information and accumulating it. Abnormal characteristic information may mean, for example, values that fall below the normal range based on abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, HDL cholesterol, and triglyceride. Specific abnormal characteristic information can be recognized within the input metabolic syndrome onset factor value. Situation data corresponding to the recognized abnormal feature information can be transmitted to the client. For example, situational data corresponding to abnormal characteristic information may be the risk of developing a disease.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템에 포함되는 매체에 저장될 수 있다.The big data-based disease onset risk prediction method according to an embodiment of the present invention is implemented as a program (or application) to be executed in conjunction with a computer, which is hardware, and is stored on a medium included in the big data-based disease onset risk prediction system. It can be saved.

프로그램은, 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 방법들을 실행시키기 위하여, 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터의 프로세서가 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다. A program is a code coded in a computer language such as C, C++, JAVA, or machine language that the computer's processor (CPU) can read through the computer's device interface in order for the computer to read the program and execute the methods implemented in the program. (Code) may be included. These codes may include functional codes related to functions that define the necessary functions for executing methods, and may include control codes related to execution procedures necessary for the computer's processor to execute the functions according to predetermined procedures. . In addition, these codes may further include memory reference-related codes that indicate from which location (address address) in the computer's internal or external memory additional information or media required for the computer's processor to execute functions should be referenced. Additionally, if the computer's processor needs to communicate with any other remote computer or server to execute functions, how should the code communicate with any other remote computer or server using the computer's communication module? , It may further include communication-related codes regarding what information or media should be transmitted and received during communication.

저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 프로그램은 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.A storage medium is not a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. Specifically, examples of storage media include, but are not limited to, ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. That is, the program can be stored in various recording media on various servers that the computer can access or in various recording media on the user's computer. Additionally, the medium may be distributed across computer systems connected to a network, and computer-readable code may be stored in a distributed manner.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램은 시간에 따라 누적된 대사 증후군 발병 요인들을 기반으로 빅데이터를 생성 및 분석하여, 특정한 질환에 대한 발생 및 위험도를 인식 또는 예측함에 따라, 위험 상황을 사전에 예방할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템, 예측 방법, 및 프로그램은 시간에 따라 누적된 대사 증후군 발병 요인들을 기반으로 생성된 빅데이터를 바탕으로, 특정한 질환에 대한 발생 및 위험도를 딥러닝 기술로 인식 또는 예측할 수 있다.The big data-based disease onset risk prediction system, prediction method, and program according to an embodiment of the present invention generate and analyze big data based on metabolic syndrome onset factors accumulated over time, By recognizing or predicting the level of risk, dangerous situations can be prevented in advance. The big data-based disease onset risk prediction system, prediction method, and program according to an embodiment of the present invention are based on big data generated based on metabolic syndrome onset factors accumulated over time, Risk can be recognized or predicted using deep learning technology.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로, 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

10: 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템
100: 분석 서버
110: 빅데이터
120: 딥러닝 학습 모델
200: 클라이언트
210: 입력 장치
220: 출력 장치
10: Big data-based disease onset risk prediction system
100: Analysis server
110: Big data
120: Deep learning learning model
200: Client
210: input device
220: output device

Claims (20)

하나 이상의 컴퓨터로 구성되고, 대사 증후군 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성하고, 상기 빅데이터를 분석하여, 고혈압, 이상지질혈증, 당뇨병, 관상 동맥 질환, 뇌졸증, 및 만성 신장 질환을 포함하는 특정 질환의 질환 발병 위험도는 예측하는 분석 서버; 및
상기 분석 서버와 연결된 클라이언트;를 포함하고,
상기 클라이언트는
입력 장치를 통해 입력받은 상기 대사 증후군 발병 요인 및 상기 입력 장치를 통해 제공받은 질환 발병 위험도를 분석해야하는 사용자의 혈액을 통해 산출된 상기 대사 증후군 발병 요인에 대응하는 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 상기 분석 서버에 제공하고,
상기 분석 서버로부터 상기 질환 발병 위험도를 제공받아 출력하고,
상기 대사 증후군 발병 요인은
복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL(High-Density Lipoprotein) 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함하고,
상기 분석 서버는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 상기 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 예측하고,
상기 빅데이터를 기반으로, 상기 고혈압, 상기 이상지질혈증, 및 상기 당뇨병을 포함하는 대사 증후군의 위험도를 예측하며, 및
상기 빅데이터 및 상기 예측된 대사 증후군의 위험도를 기반으로, 상기 관상 동맥 질환, 상기 뇌졸증, 및 상기 만성 신장 질환을 포함하는 만성 대사 질환의 위험도를 예측하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
It consists of one or more computers, collects input metabolic syndrome onset factor values for metabolic syndrome onset factors over time to form big data, and analyzes the big data to determine high blood pressure, dyslipidemia, diabetes, coronary artery disease, An analysis server that predicts the risk of developing certain diseases, including stroke and chronic kidney disease; and
Includes a client connected to the analysis server,
The client is
The analysis of the input metabolic syndrome onset factor value corresponding to the metabolic syndrome onset factor calculated through the blood of the user who needs to analyze the metabolic syndrome onset factor input through the input device and the disease onset risk provided through the input device. provided to the server,
Receiving the risk of developing the disease from the analysis server and printing it out,
The factors causing the metabolic syndrome are
Includes abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, and triglycerides;
The analysis server is
If at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed the reference value set based on the big data, predicting the risk of developing the disease for the specific disease,
Based on the big data, predict the risk of metabolic syndrome including the hypertension, dyslipidemia, and diabetes, and
A big data-based disease onset risk prediction system that predicts the risk of chronic metabolic diseases including the coronary artery disease, the stroke, and the chronic kidney disease, based on the big data and the predicted risk of metabolic syndrome.
제1항에 있어서,
상기 분석 서버는
딥러닝 학습 모델을 이용하여, 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 및 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 데이터셋으로 학습하고,
상기 딥러닝 학습 모델로 상기 질환 발병 위험도를 예측하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 1,
The analysis server is
Using a deep learning learning model, the input metabolic syndrome onset factor value and the disease onset risk of the specific disease are learned as a dataset,
A big data-based disease risk prediction system that predicts the risk of developing the disease using the deep learning model.
제2항에 있어서,
상기 분석 서버는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하고,
상기 학습 데이터의 분석을 통해 정상 범위의 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 산출하고,
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값이 상기 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 기준으로 형성된 특정 범위를 초과하였는지 판단하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 2,
The analysis server is
Generating learning data by accumulating the input metabolic syndrome onset factor values,
Through analysis of the learning data, the normal metabolic syndrome onset factor value in the normal range is calculated,
A big data-based disease onset risk prediction system that determines whether the input metabolic syndrome onset factor value exceeds a specific range formed based on the normal metabolic syndrome onset factor value.
제2항에 있어서,
상기 분석 서버는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하고,
상기 학습 데이터에서 상기 질환 발병 위험도를 추출하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 2,
The analysis server is
Generating learning data by accumulating the input metabolic syndrome onset factor values,
A big data-based disease risk prediction system that extracts the disease risk from the learning data.
제4항에 있어서,
상기 분석 서버는
특정한 상황 데이터를 이상 특징 정보에 매칭하여 누적하고,
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 내에서 특정한 이상 특징 정보를 인식하고,
상기 인식된 이상 특징 정보에 상응하는 상황 데이터를 상기 클라이언트로 전송하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 4,
The analysis server is
Accumulate specific situation data by matching it with abnormal feature information,
Recognize specific abnormal characteristic information within the input metabolic syndrome onset factor value,
A big data-based disease onset risk prediction system that transmits situational data corresponding to the recognized abnormal characteristic information to the client.
제1항에 있어서,
상기 분석 서버는
상기 빅데이터를 로지스틱 회귀 분석으로 분석하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 1,
The analysis server is
A big data-based disease risk prediction system that analyzes the big data using logistic regression analysis.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 질환 발병 위험도는
상기 특정 질환의 발병 시기 및 상기 특정 질환의 발병률 중 적어도 하나를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 1,
The risk of developing the disease is
A big data-based disease onset risk prediction system that includes at least one of the onset time of the specific disease and the incidence of the specific disease.
제1항에 있어서,
상기 클라이언트는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 입력받아, 상기 분석 서버에 제공하는 입력 장치; 및
상기 분석 서버로부터 상기 질환 발병 위험도를 제공받아 출력하는 출력 장치를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 시스템.
According to paragraph 1,
The client is
an input device that receives the input metabolic syndrome onset factor values and provides them to the analysis server; and
A big data-based disease onset risk prediction system including an output device that receives the disease onset risk from the analysis server and outputs it.
입력 장치를 통해 입력받은 대사 증후군의 발병 요인 및 상기 입력 장치를 통해 제공받은 질환 발병 위험도를 분석해야하는 사용자의 혈액을 통해 산출된 대사 증후군 발병 요인에 대한 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 획득하는 단계;
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 시간에 따라 수집하여 빅데이터를 형성하는 빅데이터 수집 단계; 및
상기 빅데이터를 분석하여, 고혈압, 이상지질혈증, 당뇨병, 관상 동맥 질환, 뇌졸증, 및 만성 신장 질환을 포함하는 특정 질환의 질환 발병 위험도를 예측하는 질환 발병 위험도 예측 단계;를 포함하고,
상기 대사 증후군 발병 요인은
복부 둘레, 혈압, 혈당, HDL(High-Density Lipoprotein) 콜레스테롤 및 중성 지방을 포함하고,
상기 질환 발병 위험도 예측 단계는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 중 적어도 세 개가 상기 빅데이터를 기반으로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 예측하는 단계;
상기 빅데이터를 기반으로, 상기 고혈압, 상기 이상지질혈증, 및 상기 당뇨병을 포함하는 대사 증후군의 위험도를 예측하는 단계; 및
상기 빅데이터 및 상기 예측된 대사 증후군의 위험도를 기반으로, 상기 관상 동맥 질환, 상기 뇌졸증, 및 상기 만성 신장 질환을 포함하는 만성 대사 질환의 위험도를 예측하는 단계를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
Obtaining input metabolic syndrome onset factor values for metabolic syndrome onset factors input through an input device and metabolic syndrome onset factors calculated through the blood of a user who needs to analyze disease onset risk provided through the input device;
A big data collection step of collecting the input metabolic syndrome onset factor values over time to form big data; and
A disease onset risk prediction step of analyzing the big data to predict the risk of developing specific diseases including high blood pressure, dyslipidemia, diabetes, coronary artery disease, stroke, and chronic kidney disease,
The factors causing the metabolic syndrome are
Includes abdominal circumference, blood pressure, blood sugar, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, and triglycerides;
The stage of predicting the risk of developing the disease is
predicting the disease onset risk of the specific disease when at least three of the input metabolic syndrome onset factor values exceed a reference value set based on the big data;
Predicting the risk of metabolic syndrome including the high blood pressure, dyslipidemia, and diabetes based on the big data; and
Based on the big data and the predicted risk of metabolic syndrome, a big data-based disease development risk including predicting the risk of chronic metabolic diseases including the coronary artery disease, the stroke, and the chronic kidney disease. Prediction method.
제11항에 있어서,
상기 질환 발병 위험도 예측 단계는
하나 이상의 컴퓨터에 의해, 딥러닝 학습 모델을 이용하여, 상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 및 상기 특정 질환의 상기 질환 발병 위험도를 데이터셋으로 학습하는 학습 단계; 및
상기 딥러닝 학습 모델로 상기 질환 발병 위험도를 예측하는 단계;를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 11,
The stage of predicting the risk of developing the disease is
A learning step of learning the input metabolic syndrome onset factor value and the disease onset risk of the specific disease as a dataset using a deep learning learning model by one or more computers; and
A method for predicting the risk of developing a disease based on big data, including predicting the risk of developing the disease using the deep learning model.
제12항에 있어서,
상기 학습 단계는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하는 단계;
상기 학습 데이터의 분석을 통해 정상 범위의 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 산출하는 단계; 및
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값이 상기 정상 대사 증후군 발병 요인 값을 기준으로 형성된 특정 범위를 초과하였는지 판단하는 단계;를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 12,
The learning step is
generating learning data by accumulating the input metabolic syndrome onset factor values;
calculating a normal metabolic syndrome onset factor value in a normal range through analysis of the learning data; and
A big data-based disease onset risk prediction method including; determining whether the input metabolic syndrome onset factor value exceeds a specific range formed based on the normal metabolic syndrome onset factor value.
제12항에 있어서,
상기 학습 단계는
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값을 누적하여, 학습 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 학습 데이터에서 상기 질환 발병 위험도를 추출하는 단계;를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 12,
The learning step is
generating learning data by accumulating the input metabolic syndrome onset factor values; and
A big data-based disease onset risk prediction method comprising: extracting the disease onset risk from the learning data.
제14항에 있어서,
상기 학습 단계는
특정한 상황 데이터를 이상 특징 정보에 매칭하여 누적하는 단계;
상기 입력 대사 증후군 발병 요인 값 내에서 특정한 이상 특징 정보를 인식하는 단계; 및
상기 인식된 이상 특징 정보에 상응하는 상황 데이터를 클라이언트로 전송하는 단계;를 더 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 14,
The learning step is
A step of accumulating specific situation data by matching it with abnormal feature information;
Recognizing specific abnormal characteristic information within the input metabolic syndrome onset factor value; and
A big data-based disease onset risk prediction method further comprising: transmitting situation data corresponding to the recognized abnormal characteristic information to a client.
제12항에 있어서,
상기 질환 발병 위험도 예측 단계는
상기 빅데이터를 로지스틱 회귀 분석으로 분석하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 12,
The stage of predicting the risk of developing the disease is
A big data-based disease risk prediction method that analyzes the big data using logistic regression analysis.
삭제delete 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 질환 발병 위험도는
상기 특정 질환의 발병 시기 및 상기 특정 질환의 발병률 중 적어도 하나를 포함하는 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법.
According to clause 12,
The risk of developing the disease is
A big data-based disease onset risk prediction method including at least one of the onset time of the specific disease and the incidence of the specific disease.
하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제11항 내지 제16항 및 제19항 중 어느 한 항의 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 빅데이터 기반의 질환 발병 위험도 예측 프로그램.A big data-based disease onset risk prediction program combined with a hardware computer and stored in a medium to execute the big data-based disease onset risk prediction method of any one of claims 11 to 16 and 19.
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