• 한국융합학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.75-80
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• 2019

학교에서 의료용 초음파 실습 시 초음파 장치의 Freeze 및 Print Button, 프로브의 Lens, 손잡이, Line 부분 그리고 복부 Phantom에서 가장 접촉이 많은 부위를 임의로 선정하여 프로브에 상제하고 있는 세균을 검출하여 병원균의 수를 알아보고자 한다. 실험 방법으로는 실험 대상 위치에 균채집용 멸균된 면봉으로 검사 대상 부위를 20번 문지른 후 Lysogeny broth(LB) agar에 도말을 실시한 후 배양기에 넣어 48시간 동안 배양하고 colony forming unit (CFU) 수를 평가하여 프로브 손잡이, 복부 Phantom의 세균 분포정도를 알아보았다. 그 결과 CFU 값은 Lens는 $3.0{\pm}0.87$, Print button는 $5.5{\pm}1.06$, Freeze button은 $8.0{\pm}4.95$, Phantom은 $20.0{\pm}2.78$, Line은 $23.5{\pm}2.50$, 그리고 Probe handle의 값은 $35.3{\pm}10.75$로 측정되었다. 본 연구에서는 의료용 초음파 실습 시 실습 시 장비의 감염관리에 대한 주의를 부각시키고, 나아가서 초음파 장치의 세균 감염률 감소에 확실하게 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권2호
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• pp.97-105
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• 2024

The examination needle used in ultrasound biopsy is a medical device used to determine whether there is an abnormality in the tissue. Typically, stainless steel is the standard material used for such needles; however, this study wanted to identify a material that could better enhance sound compared to traditional stainless steel. In this study, six types of needle materials available with the biopsy gun were inserted into pork and ultrasound images according to the curved probe and linear probe were evaluated using ultrasound equipment. The findings revealed significant improvements in ultrasound acoustic enhancement with alternative materials compared to stainless steel (p<0.05). The results regarding the depth of each ultrasound image using the curved probe showed that tungsten and brass had high sound enhancement(p<0.05), while with the linear probe, sound enhancement was high in brass, pla, aluminum, and copper(p<0.05). Due to these results, the previously used stainless needle showed lower ultrasound acoustic enhancement than the five types of materials being compared. Consequently, the outcomes of this study provide valuable insights for the development of new needle technologies aimed at minimizing patient risks and improving diagnostic accuracy.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.87-93
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• 2005

Three-dimensional ultrasonic probes being applied to the medical imaging can be grouped into three depending on the scanning methods, which are a mechanical type system, a free-hand system, and 2D phased arrays system. A mechanical type scanner uses a mechanically driven transducer to acquire series of 2D plane images. By integrating these images, a 3-D medical image can be constructed. A motor driving mechanism is a conventional choice for mechanically driving a transducer assembly which picks the raw ultrasonic images up. In this paper we attempt to design a 3D ultrasonic probe which has a operating mechanism of s tilting 3-D scanning. The motion of a transducer assembly of the ultrasonic probe is analytically modelled. We propose a selection procedure for the diameter of a wire rope driving the transducer assembly and the size of torsional spring which gives an initial tension to wire ropes.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.175-184
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• 2016

본 논문에서는 기존의 LCR 미터에 의한 측정방식이 아니라 C/V(capacitance to voltage) 변환 방식을 이용하여 커패시턴스를 측정하는 방법을 제안하였다. 그리고 다중채널용 초음파 프로브 진단장치를 구현하기 위해 192채널들을 6개의 MUX(multiplexer) 채널로 변환하는 아날로그 MUX 회로를 설계하였다. 각각의 MUX 채널 회로별 전압을 다시 커패시턴스로 변환하는 회로특성이 다르기 때문에 각각의 MUX 채널별 디지털전압을 커패시턴스로 변환하는 변환함수를 최소 자승법을 이용하여 유도하였다. 개발된 시제품의 성능시험결과로 1회 측정시간이 4초 이내로 측정되었고, 192개 채널들의 반복적인 측정에서 최대값, 최소값, 평균값에 대한 측정 오차값이 5% 이내의 시험결과가 제시되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1067-1073
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• 2023

유방암은 현대 여성들에게 가장 많이 발생하는 3대 암 중 하나로, 발생률이 급격하게 증가하고 있다. 가족력이 높고, 15% 정도의 사망률이 있어 고위험군에 속하므로 조기 검진 후 꾸준한 관리가 필요하다. 암을 진단할 수 있는 여러 장비 중 초음파는 위험성이 적고, 실시간으로 진단할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 초음파 검사는 검사자의 기술에 따라 결과가 크게 달라진다. 이를 보완하기 위해 모션트래킹 기술을 접목하고자 한다. 모션트래킹은 삼차원의 공간에서 대상의 움직임에 따라 위치를 특정하고 분석하는 기술이다. 그렇기에 실시간 제어가 가능하고, 복잡하고 빠른 움직임도 실시간으로 기록할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점을 활용한 초음파 검사용 이미지 가이드 시스템 제작을 목표로 하였다. 이를 위해서 초음파스캐너의 위치를 3차원적으로 추정할 수 있는 자체 제작 완드(wand)를 설계하였고, 제작된 완드를 기반으로 초음파 영상의 위치를 추정하는 벡터 연산 알고리즘을 개발하였다. 이후, 연속 촬영을 통하여 3차원 공간에서 프로브의 위치와 초음파 영상의 위치를 나타내는 것까지 완료하였다. 이러한 실험은 Optitrack 사의 Primex 41 카메라를 초당 120 frame (Hz)으로 영상을 획득하며, 성공적으로 초음파 영상의 3차원 위치를 추정할 수 있었다. 이 실험 과정을 통해 초음파 검사와 모션트래킹의 접목으로 가이드 제작의 가능성을 확인하였다. 차후 추가적인 연구를 통해 초음파 검사 가이드를 제작하여 검사자의 기술과 상관없이 질 좋은 영상을 획득할 수 있기를 바란다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.277-283
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• 2009

임상에서 정확한 진단을 위해 양질의 초음파 영상을 얻는 것은 중요하다. 본 연구에서는 초음파 진단기의 주파수와 동적 영역(dynamic range, DR) 설정 및 프로브 유형에 따른 초음파 영상의 변화를 관찰하였다. 실험에서 고형 및 낭성 종괴 병변과 유사한 초음파 평가 팬텀(539,551, ATS, USA)의 6가지 LCS(low contrast sensitivity) 표적(-15, -6, -3, +3, +6, +15 dB)에 대한 영상을 대상으로 평가하였다. 초음파 영상은 볼록형(convex, C3-7IM) 및 선형(linear probe, L5-12IM) 두 가지 탐촉자(Probe)에 대해 SA-9900(Medison Ltd, Korea)을 이용하여 얻었다. 주파수는 4가지 방식(gen, pen, res, harmonic), 동적영역은 $40{\sim}100\;dB$ 범위에서 설정을 변화하면서 영상을 취득하였다. 취득한 영상의 질은 표적의 명목상 LCS 값과 영상에서 측정된 LCS을 비교하여 평가 하였다. 실험 결과 볼록형 탐촉자의 경우, 각 LCS 표적에 대해 주파수 방식 별로 동적영역 값을 40, 60, 80, 100 dB로 변화할 때, 초음파 영상의 질은 유의한 변화가 없었다. 그러나 낭종성 병변에 가까운 LCS 표적 -15 dB에서는 동적영역 60 dB과 하모닉 주파수 방식에서 LCS 값이 높게 나타났다. 선형 프로브에서는 -15 dB LCS 표적에서 동적영역 40 dB, 하모닉 방식에서 명목상 값에 근접하였다. LCS관점에서 정량화된 영상의 평가의 한계와 주관적인 평가 즉 심리적인 관점에서의 ROC(Receiver Operating Characteristic) 평가의 필요성에 대해 토의하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권8B호
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• pp.1152-1160
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• 2001

본 논문에서는 수동주사로 얻은 2차원 연속 프레임으로 3차원 초음파 영상 재구성을 위한 연속 프레임의 프레임간 거리 추정 방법을 제안하였다. 수동주사로 얻은 연속 프레임은 프레임간 거리가 불균일하기 때문에 이를 그대로 3차원 영상으로 재구성하면 실제 인체 장기의 형태와 다른 영상을 얻게 된다. 제안한 알고리듬에서는 연속 프레임의 프레임간 거리를 추정하기 위하여 매 프레임의 블록별 측면거리 상관함수를 얻고, 측면거리 상관함수들이 프로브의 진행축과 초음파 센서의 배열축이 이루는 평면상에서 등방성을 가진다는 가정 하에 인접 프레임 내의 각 블록간의 프레임간 거리를 추정하였다. 인접 프레임간 추정거리는 프레임 내에서 블록단위로 추정된 프레임간 거리를 평균하여 얻었다. 실험 결과, 제안한 알고리듬의 프레임간 추정거리 곡선은 기준 진행거리 상관함수를 이용한 방법의 추정거리 곡선에 비해서 실제 프레임간 거리 곡선에 가까웠고, SNR 비교에서 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 좋은 결과를 보였다. 그리고, 기존의 알고리듬에 비해 제안한 알고리듬으로 재구성한 3차원 영상이 원영상에 더 흡사한 것을 볼 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권5호
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• pp.187-194
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• 2014

전립선암은 전립선에 나타나는 악성 종양이다. 현재 그 발병률이 높아지고 있다. 전립선암의 구조를 가장 정확하게 확인할 수 있는 검사 방법은 MRI를 이용하는 것이나, 그 비용 때문에 모든 환자에게 적용하기는 어려운 실정이다. 그래서 많은 환자들은 가격이 저렴한 초음파검사를 이용하여 전립선암을 진단하고 있다. 전통적으로 의사들은 영상을 눈으로 확인하여 전립선의 경계를 수동으로 분할하였다. 그러나 수동으로 분할하는 과정은 시간이 많이 소요되며, 의사에 따라서 그 경계가 일정하지 않게 얻어진다. 이 문제를 해결하기 위하여 전립선의 자동 분할에 관한 연구가 되었고, 환자들에게 신뢰를 줄 수 있었다. 본 연구는 초음파 전립선 영상에서 전립선의 경계를 분할하는데 평균 형상 모델을 적용하는 것이다. 먼저, 에지 분포를 이용하여 프로브를 찾고, 프로브와 연결된 두 직선을 찾는다. 이 후에 이 정보를 이용하여 전립선 영상 위에 평균 형상을 위치시킨다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5427-5433
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• 2012

본 논문에서는 자동차 변속기 오일레벨을 정확하고 손쉽게 측정할 수 있는 초음파 오일레벨 측정기를 개발하고 실험을 통하여 유용성을 보였다. 초음파 프로브 구동 펄스 생성과 오일레벨 연산을 비롯한 모든 디지털 신호 처리가 하나의 FPGA에 의해서 이루어지도록 하여 측정기의 단순화와 고성능화를 이루었고, 모든 프로그램을 FPGA 프로젝트 IDE상에서 제작하여 측정기 개발 시간을 줄일 수 있었다. 또한, 저-레벨의 초음파 에코 신호를 처리하기 위한 송수신 스위치회로, 다단 능동 필터회로 및 포락선 검출회로 등을 설계하였고, 실험을 통하여 설계된 측정기가 약 1mm 이내의 측정 정확도를 가짐을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.895-900
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• 2019

초음파는 인체에 무해하다고 알려져 산부인과에서 태아의 진단 및 발육상태 확인을 위해 널리 이용되고 있다. 진단 초음파의 장시간 사용은 체온 변화를 야기할 수 있지만 초음파로 인한 임신부의 자궁온도 변화에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 자체 제작한 자궁모형팬텀을 이용하여 초음파 주사시간에 따른 온도 변화를 알아보고자 하였다. 조직등가 물질인 아크릴과 돼지 자궁을 이용하여 인체 자궁과 유사한 자궁모형팬텀을 자체 제작하였으며 초음파 장비와 4MHz convex probe를 사용하였다. 아크릴 수조 내부, 자궁내부, 대기온도 측정을 위해 3개의 탐침형 온도계를 설치하였고 측정대상의 온도를 분단위로 6시간, 총 361회 측정 한 결과 자궁모형팬텀의 온도가 상승되었음을 확인하였다. 본 연구를 통해 초음파로 인한 인체 체온 상승의 가능성을 확인 할 수 있었고 본 연구가 초음파 열 흡수효과 연구의 기초자료로 활용 될 것이라 사료된다.