• 제목/요약/키워드: 의료용 초음파

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가상 3D 그래픽을 이용한 집속형 초음파 탐촉자 성능평가 방법 (New Performance Evaluation Method of Focused Ultrasonic Transducers By Using Virtual 3D Graphic)

  • 이순흠;최관순;김동식
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권6호
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    • pp.407-412
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    • 2007
  • 초음파 의료 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능은 초음파 탐촉자의 성능에 의해 크게 좌우된다. 탐촉자의 성능 특성 정보는 보통 제작자가 제공하는 반사원의 초음파 R/F 신호와 주파수 특성에 의해 기술된다. 그러나 집속형 초음파 탐촉자의 경우, 두 자료로는 선명한 C-Scan 이미지를 얻을 수 있다는 것을 보증할 수는 없다. 그래서 집속형 초음파 탐촉자의 성능 평가를 위한 새로운 척도로 상대 초점크기 및 상대 유효초점영역의 모양을 제안한다. 상대 초점의 크기와 상대 유효초점영역의 모양은 쇠구슬로부터 획득된 초음파 R/F 신호를 가상 3차원 영상 복원 프로그램으로 처리하여 얻는다. 제시된 방법은 기존 자료로는 알 수 없었던 탐촉자 성능을 정확히 평가할 수 있었으며, 방법도 간단하여 실제 탐촉자 제작시 불/양품을 쉽게 가려 낼 수 있으며, 탐촉자 경년열화에 따른 성능 저하도 검출할 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로 초음파 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능을 담보할 수 있다.

위상배열 초음파기법을 이용한 강구조물의 비파괴 탐상 (Nondestructive Inspection of Steel Structures Using Phased Array Ultrasonic Technique)

  • 신현재;송성진;장유현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.538-544
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    • 2000
  • 강구조물의 내부를 영상화 하여 비파괴 평가를 할 수 있는 위상배열 초음파 탐상 시스템을 의료용 영상진단기를 개조함으로 개발하였다. 선택된 의료용 시스템은 64개의 독립된 송수신채널로 이루어져있으며 최고 128개의 배열초음파 탐촉자를 구동하여 초음파영상을 획득할 수 있도록 되어있다. 개조를 위해 주되게 고려된 사항은 속도의 변화로 인한 시스템의 개조와 강구조물에 적합한 탐촉자의 제작 그리고 비파괴 탐상에서 필요한 A-scan 신호를 획득하는 것이었다. 강구조물에 적합한 배열탐촉자를 설계하고 제작하기위해 경계회절파모델(Boundary Diffraction Wave Model)을 이용하여 초음파의 방사되는 음장을 시뮬레이션 하였다. 그리고 A-scan신호를 획득하기위한 장치를 제작하여 주어진 영상에서 선택된 주사선(scan line)의 RF신호를 획득하도록 하였다. 또한 강구조물에서 적절하게 송수신집속이 될 수 있도록 지연시간을 조절하였다. 개발된 시스템과 제작된 배열 탐촉자의 성능평가를 위해 인위결함 시험편에서 실험한 결과, 시험편의 내부의 영상과 선택한 주사선에 대한 A-scan신호를 실시간으로 획득할 수 있었다.

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바이몰프형 밴딩 엑츄에이터를 이용한 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점 거리 제어 (Focal length control of line-focus ultrasonic transducer using bimorph-type bending actuator)

  • 채민구;김무준;하강열
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.361-364
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    • 2002
  • 의료용 초음파 진단기는 음축 방향 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소의 전기단자에 전기회로를 이용한 가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 단일 PVDF로 구성된 트랜스듀서에 바이몰프 타입의 엑츄에이터를 부가하여 진동요소의 배열이나 전기적 가중치의 부가없이 기계적으로 곡률 반경(R.O.C. : Radius Of Curvature)을 제어하는 방법을 제안하였고, 바이몰프 타입 엑츄에이터에 인가한 전압 변화에 따른 트랜스듀서의 곡률 반경 변화를 측정하여 이에 따른 수중에서의 음장 분포 변화를 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

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디지털 이동형 X선 장비의 교육용 보조 시스템 개발 (Development of Educational Training Assistance System on Digital Mobile X-ray Equipment)

  • 김지수;윤주희;이지원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.1305-1307
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    • 2021
  • 이동형 X선 장비를 이용하는 초보자들이 운전에 대한 부담감을 줄이고 손쉽게 훈련하면서도 장비의 손상을 방지하면서 교육할 수 있도록 안전한 X선 검사를 통한 국민보건향상을 위해 디지털 이동형 X선 장비의 교육용 보조 시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템은 교육 훈련을 위한 전용 코스 환경 개발, 장애물 인식을 위한 라인트레이서 탐색 및 초음파 센서 개발로 구성되어 있다. 학생들을 위한 이동형 X선 장비 교육을 위한 보조 시스템 개발로 이동형 X선 장비 전용 코스 환경은 교육을 위해 ㄷ형, T형, S형 등의 다양한 형태이다. 이 기능을 이용하여 각각의 코스에서 교육생들이 운전의 오류를 화면에 점수화하여 실무능력을 높일 수 있으리라 기대된다.

파쇄 골절환자의 치료를 위한 임베디드 기반의 무자극, 무침습 초음파 시스템의 설계 및 제작(II) (Design and manufacture of supersonic waves system that there is no invasion that there is no stimulation of embedded base for crush bone fracture patient's treatment (II))

  • 김휘영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.583-590
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    • 2006
  • BT기술, 의료공학 기술은 중추적인 역할을 제공하고 창조적 기술로 성장하고 있다. 특히, 골절치료는 임상에서 환자의 진단 및 치료에서 매우 유용하며, 뼈의 연구, 뼈의 생리학 및 역학에서 매우 중요한 역할을 수행 할 수가 있다. 여러가지 골절치료중 가장 경제적으로 시행할 수 있는 것이 초음파 치료방식이라고 본다. <중략>본 연구에서는 임베디드 기반의 골절치료용 초음파치료기를 통해 작동주파수가 1mHz, 1.2mHz, 1.3mHz, 1.4mHz, 1.5mHz의 tranducer등을 가지는 초음파 발생원을 설계하고 제작하였으며, PDA기반에서 프로토콜을 구현하였고, 일반 PC에도 인터페이스가 되도록 하였다. 시중에는 진단용으로 사용하고 있으나 본 연구물을 임상적으로 보완을 하면 골절환자의 치료 및 예방에도 편리한 의료 보조장비가 될 것으로 보아진다. 특히, 추후 에는 물리치료, 정형외과 환자에도 다양하게 적용이 될 수 있을 것이며, 비정형화 특성을 좀더 연구하면 기본적인 형태를 모델링 처리 후 접근하고자 노력하였다.

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초음파 볼륨 렌더링을 위한 3차원 양방향 적응 필터 (3D Adaptive Bilateral Filter for Ultrasound Volume Rendering)

  • 김민수;권구주;신병석
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.159-168
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    • 2015
  • 이 논문에서는 의료용 초음파 볼륨 데이터의 잡음을 효과적으로 제거하기 위한 방법을 제안한다. 초음파 영상은 잡음이 심하여 필터링이 필요하다. 기존의 2차원 필터링은 인접한 슬라이스 간 정보를 무시하고 기존의 3차원 필터링은 속도가 느리거나 잡음 제거 효과가 떨어지는 필터를 적용하였고 또한 초음파 데이터의 샘플링 특성을 고려치 않아 균등하게 필터링 하지 않았다. 이를 해결하기 위해 잡음제거에 효과적인 양방향 필터를 병렬로 빠르게 처리하고 필터 영역에 따라 윈도우 크기를 달리하는 기법을 제안한다. 공간 필터의 합산영역 테이블을 이용하여 병렬로 빠르게 필터링하고 윈도우 크기는 필터 영역에 따라 비례적으로 결정한다. 실험은 평균 필터와 양방향 필터, 양방향 적응 필터를 적용한 초음파 볼륨 렌더링 영상에서 잡음 제거와 원본 손실 정도를 비교한다. 이렇게 하여 양방향 필터링을 빠르게 수행하면서 기존 보다 균등하게 필터링하여 잡음을 효과적으로 정확하게 제거할 수 있다.

액정의 상전이 측정에 대한 초음파 spectroscopy 시스템의 적용 (The Application of Ultrasonic Spectroscopy System for Phase Transition of Liquid Crystal)

  • 김정구;임청환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제27권4호
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    • pp.31-35
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    • 2004
  • PVDF[poly(vinylidene fluoride)] 압전소자로 제작된 초음파 변환기를 이용하여 초음파 spectroscopy 측정시스템을 제작하였다. 이 장치를 이용하여 MBBA(p-methoxy benzylidene-p-n-butylaniline) 액정의 nematic-isotropic 상전이 현상을 관측한 결과 상전이 온도가 $47^{\circ}C$임을 확인하였으며, 기존의 광학적 방법에 의해 관측된 값과 잘 일치하였다. 한편으로 상전이 점의 주파수 의존성을 확인하였으나 이는 관측되지 않았으며, 단지 PVDF 압전소자의 공진주파수인 2 MHz에서 초음파의 진폭이 최대로 나타났으며, 다른 주파수에서는 진폭이 감소함을 알 수 있었다. 이와 같이 온도의 변화에 따른 액정의 상전이 현상을 초음파 감쇠의 변화로 확인하여 보았다. 이것은 액정의 상전이 메카니즘을 해석함에 있어 PVDF 초음파 변환기를 이용한 spectroscopy 측정 시스템은 매우 유용한 도구로 이용될 수 있음을 확인하였으며, 의료용으로 이용할 경우 겸상세포 빈혈증이나 동맥 경화증과 같은 질병 진단에 이용 가능하리라 여겨진다.

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의료용 초음파 영상 시스템에서 부엽과 격자엽의 억제 (Suppression of side lobe and grating lobe in ultrasound medical imaging system)

  • 정목근
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.525-533
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    • 2022
  • 초음파 영상 시스템의 수신 집속 과정에서, 채널 데이터를 2차원 푸리에 변환하여 부엽과 격자엽을 억제하는 방법을 제안하였다. 영상점에서 온 신호를 집속하면 모든 채널의 신호는 같은 위상을 가지는 직류로 나타난다. 그러나 영상점 밖에서 오는 신호를 집속하면 입사각에 따라서 다른 공간 주파수를 가지는 채널 신호로 나타난다. 따라서 집속 후의 채널 신호를 2차원 푸리에변환을 하면 입사각을 가지는 신호를 주파수 영역에서 효과적으로 분리할 수 있다. 수신 집속 지연 시간이 인가된 시간-채널 데이터를 2차원 푸리에변환을 하여 주파수 영역에서 직류 성분과 그 밖의 주파수 성분으로 분리하고, 두 값의 비율을 이용하여 가중치를 정의하였다. 초음파 영상에 가중치를 곱함으로써 부엽과 격자엽을 억제하였다. 64채널 선형 어레이에서 5 MHz의 주파수의 초음파 영상을 계산하였다. 초음파 영상에서 나타나는 격자엽은 제안한 방법을 적용하여 완전히 제거되었다. 또한 부엽이 줄어들어 측방향 해상도가 크게 증가되었다. 인체모사 영상의 시뮬레이션에서 대조도가 증가하여 병변의 진단에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.

유한요소 해석법을 이용한 1-3형 압전복합체 초음파 트랜스듀서의 개발 (Development of 1-3 Piezocomposite Ultrasonic Transducers by means of the Finite Element Method)

  • 이수성;김동현;한진호;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.274-281
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    • 2004
  • 본 연구에서는 상용 유한 요소 해석 프로그램인 PZflex를 이용하여 1-3형 압전 복합체를 설계하고 이를 바탕으로 단일소자 의료용 초음파 트랜스듀서를 개발하였다. 유한요소 해석법을 이용하면 기존의 이론적 방법에 의한 압전 복합체 설계의 여러 제약 사항을 극복하고, 실용적인 해석이 가능함을 확인하였다. 또한 유한요소법에 의한 설계 결과를 바탕으로 실제 제작된 압전 복합체와 탐촉자의 성능을 비교함으로써 그 설계법의 타당성을 검증하였으며, 이론적 방법에 의한 특성과도 비교함으로써 유한요소 해석법의 우수성도 확인하였다.

한의사의 초음파 진단기기 사용은 무면허의료행위인가? -대법원 2022. 12. 22. 선고 2016도21314 전원합의체 판결- (The Use of Diagnostic Ultrasound Devise by Oriental Medical Doctors)

  • 이동진
    • 의료법학
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    • 제24권1호
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    • pp.3-42
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    • 2023
  • 대법원 2022. 12. 22. 선고 2016도21314 전원합의체 판결은 한의사가 진단용 초음파기기를 사용하여 자궁내막증식증을 진단한 것이 무면허의료행위가 아니라고 판단하였다. 이 판결은 서양의학에 속하는 영상의학적 방법을 사용한 특정 의료행위가 무면허의료행위가 아니라고 판단한 것이 아니라 진단용 초음파기기 사용만으로 서양의학에 속하는 영상의학적 진단행위가 있었다고 단정할 수 없고 그러한 사정은 검사가 구체적으로 특정하여 기소하고 증명하여야 함을 분명히 하는 취지라고 할 수 있고, 그러한 한 타당하다. 한의학계에서 주장해온 바와 같이 특정 기기 사용 자체를 금지하는 규정은 없는 것이다. 그러나 당해 사안에서 실제로 서양의학에 속하는 영상의학적 진단방법을 사용하였을 가능성이 상당하고 그러한 경우 무면허의료행위임 또한 분명하다. 지금까지 의료와 한방의료의 경계획정이 문제된 사안 중 상당수가 시험적 성격을 띤 반면, 위 사건의 의료행위는 다수의 한의원에서 널리 행해지고 있다고 의심된다는 점에서 일정한 대응이 필요하다. 나아가 실제로 서양의학에 속하는 영상의학적 진단방법을 쓴 것이 아니라 하더라도 여전히 문제가 있다. 다수의 한의원이 전체적으로 진단에 관한 한 서양의학에 속하는 영상진단을 하는 것처럼 오인하기 쉽게 하고 있는바, 이는 부정경쟁행위이자 의료 소비자의 실질적 선택권을 침해하는 행위이기 때문이다. 현행법상 무면허의료행위만으로 이 문제에 대응하는 데는 한계가 있을 뿐 아니라 장차 무면허의료행위 규율을 개선하는 방법으로 대응하는 것도 쉽지 아니하다. 별도의 규율장치를 도입할 필요가 있다.