전체 192개의 압전소자 중 64개를 동시 구동하여 빔을 형성하는 중심주파수 3.5 MHz인 선형배열 의료용 초음파프로브를 대상으로 일부의 압전소자가 결함으로 인해 동작하지 않을 때의 과도음장 및 점 표적에 대한 초음파 B-모드 영상을 시뮬레이션하여 정상 초음파프로브의 것과 비교 분석하였다. 그 결과, 결함소자의 수가 한 개에서 네 개로 증가함에 따라 주엽이 만드는 음장의 최대음압준위 및 그 -3 dB 폭은 정상일 때에 비해 선형적으로 감소하나, 초점심도는 거의 변화가 없고, 부엽에 의한 음장의 음압준위 상승으로 인해 주엽과 부엽과의 음압 차이는 감소하는 경향을 보였다. 이와 같은 음압준위의 변화는 점 표적에 대한 B-모드 영상에 영향을 주어 표적의 좌우에 허상을 만들며, 축 방향의 공간분해능은 거의 일정하나 측 방향으로는 다소 감소하는 경향을 나타내었다.
기본적으로 초음파 영상 시스템은 반사 계수를 보는 B-모드와 혈류의 속도를 구하는 도플러 영상 모드를 구비하고 있다. 본 논문에서는 도플러 영상 모드에서 혈류의 속도를 나타내는 도플러 주파수가 펄스반복주파수의 1/2을 초과하는 경우 발생하는 에일리어싱 현상을 검출해 보상하는 새로운 방법을 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 보여준다. 본 논문에서 제안하는 방법은 추정 가능한 도플러 주파수를 확장시켜 줄 뿐만 아니라 잡음에 대해서도 강인한 특성을 가진다. 시뮬레이션 결과 신호 대 잡음비가 약 20dB로 낮은 경우에도 에일리어싱을 제대로 보상할 수 있음을 알 수 있었다.
원격진료를 요하는 응급현장에서 사용을 위하여 1차원 배열 탐촉자를 손으로 조작하는 동안 변하는 방사빔의 위치를 추적하여 정적인 3차원 초음파영상을 구성하였다. 탐촉자에 고정된 모션센서의 병진운동 및 회전운동에 대한 정보를 기준직교좌표계로 변환하는 이론적 모델을 제시하였으며, 신호 증폭과 시리얼 통신을 위한 인터페이스 용도의 모듈을 상용의 센서를 사용하여 제작하였다. 실리콘 퍼티로 제작된 시험용 팬텀에 대한 B-모드의 동영상과 센서의 신호를 동기화하여 기록하였다. 동영상으로부터 주기적으로 추출한 B-모드 영상과 각 영상내의 픽셀 각각의 그레이 레벨을 이용하여 3차원 복셀의 그레이 레벨을 재구성하였다. 이 복셀의 데이터를 이용하여 3차원 영상과 임의단면의 B-모드 방식의 2차원 영상을 구성하였으며, 이 영상들은 시험용 팬텀의 형상과 잘 일치하였다.
비침습적 치료 효과에 대한 기대로 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 정맥류 정맥 치료 효과 평가에 적용할 수 있는 생체 조직 팬텀과 조직 등가 팬텀을 제시 하였다. 제작된 팬텀은 음향학적 특징과 초음파 조사에 따른 수축률을 평가함으로써 유용성을 평가하였다. 하지정맥류가 발생하는 조직의 구조를 고려하여 피부, 지방, 근육의 세 층으로 된 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 각 층을 구성하는 물질은 인체와 유사한 특성을 갖도록 제작하였다. 또한 혈관 유사물질을 매식한 다층 구조 팬텀과 동물 혈관을 이용한 다층 구조 팬텀, 동물 조직을 이용한 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 초음파 조사에 따른 혈관 유사 물질 및 혈관 조직의 수축 정도를 B-mode 영상을 이용하여 평가하였다. 본 연구의 결과를 통하여 제시된 팬텀이 초음파 하지정맥류 치료 평가에 유효하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료 장비 개발 및 치료 효과 검증에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.
"본 논문은 대한내과학회지 2006년 제70권 제3호에 실렸던 논문으로 대한내과학회 편집위원회의 승인을 득하고 본 협회지에 게재함.
Background : Diabetes mellitus is a major independent risk factor for atherosclerosis. In recent years non-invasive high resolution B-mode ultrasound methods have been developed to measure the intima-media thickness(IMT) of the carotid artery as an indicator for early atherosclerosis. Itis known that obesity plays a role in the development of type 2 diabetes and cardiovascular disease, and it has also been reported that not only the amount but also the distribution of body fat is important. This study investigated the relationship between obesity and the development of carotid atherosclerosis in type 2 diabetic patients. Methods: Carotid IMT was measured by ultrasound B-mode imaging in 144 patients with type 2diabetes mellitus. All subjects underwent assessment for the degree and distribution of obesity, the presence of coronary artery disease risk factors, and the presence of diabetic complications. Resuts: Carotid IMT was increased in the abdominal obese group defined by waist circurference. However, there was no significant difference in carotid TMT between the non-obese group and obese group as defined by body mass index, waist to hip ratio, and total body fat percent measured by bio electrical impedance analysis. There were positive correlations between carotid IMT and age, duration of diabetes, systolic blood pressure, and waist circumference. Multiple linear regression analysis revealed the variable that interacted independently with carotid IMT was age in type 2 diabetic patients. Carotid IMT was significantly increased in type 2 diabetic patients with macrovascular complications and microvascvlar complications .Conclusion: This study suggested that abdominal obesity rather than general obesity was associated with carotid atherosclerosis reflected by increment of carotid IMT in type 2 diabetic subjects.
Ultrasonography is non-invasive and can give useful clues in the diagnosis of cervical lymphadenopathy, However, differential diagnosis is difficult in some situations even combined with color Doppler imaging. The present study was conducted to evaluate the clinical value of real time elastography in patients with unexplained cervical lymphadenopathy using a quantitative method. From May 2011 to February 2012, 39 enlarged lymph nodes from 39 patients with unexplained cervical lymphadenopathy were assessed. All the patients were examined by both B-mode ultrasound, color Doppler flow imaging and elastography. The method of analyzing elasto-graphic data was the calculation of the 10 parametres ("mean", "sd", "area%", "com", "kur", "ske", "con", "ent", "idm", "asm") offered by the software integrated into the Hitachi system. The findings were then correlated with the definitive tissue diagnosis obtained by lymph node dissection or biopsy. Final histology revealed 10 cases of metastatic lymph nodes, 11 cases of lymphoma, 12 cases of tuberculosis and 6 cases of nonspecific lymphadenitis. The significant distinguishing features for conventional ultrasound were the maximum short diameter (p=0.007) and absent of echogenic hilum (p=0.0293). The diagnostic accuracy was 43.6% (17/39 cases) and there were 17 patients with equivocal diagnosis. For elastography, "mean" (p=0.003), "area%" (p=0.009), "kurt" (p=0.0291), "skew" (p=0.014) and "cont" (p=0.012) demonstrated significant differences between groups. With 9 of the 17 patients with previous equivocal diagnoses (52.9%) definite and correct diagnoses could be obtained. The diagnostic accuracy for conventional ultrasound combined elastography was 69.2% (27/39 cases). There were differences in the diagnostic sensitivity of the two methods (p=0.0224). Ultrasound combined with elastography demonstrated higher rates of conclusive and accurate diagnoses in patients with unexplained cervical lymphadenopathy than conventional ultrasound. The quantitative program showed good correlation with the pathology of different lymph node diseases.
초음파 프로브는 초음파 진단기에서 성능 결함이 발생할 빈도가 매우 높으면서 도플러 영상에 미치는 영향이 크다. 본 연구는 초음파 프로브의 소자 결함이 파워 및 칼러 도플러 영상에 미치는 영향을 실험적으로 살펴 본 것이다. 실험 결과 초음파 프로브 소자 결함은 그 크기가 클수록 도플러 활동 소자군 중심부에 위치할수록 도플러 영상의 밝기 및 도플러 속도를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 컬러 및 파워 도플러 영상에서 소자 결함이 증가할수록 혈관의 주변 부위에서부터 혈관 플라그로 오인할 수 있는 허상이 생기고 있음을 보여 주었다. 따라서 소자결함이 의심될 때는 B-모드에서 확인과정이 필요하다. 이를 볼 때 초음파 검사에 있어서는 우선적으로 프로브에 관심을 가지고 지속적인 초음파프로브 QA가 중요하다.
Clinical ultrasound (US) is a widely used imaging modality with various clinical applications. However, capturing a large field of view often requires specialized transducers which have limitations for specific clinical scenarios. Panoramic imaging offers an alternative approach by sequentially aligning image sections acquired from freehand sweeps using a standard transducer. To reconstruct a 3D volume from these 2D sections, an external device can be employed to track the transducer's motion accurately. However, the presence of optical or electrical interferences in a clinical setting often leads to incorrect measurements from such sensors. In this paper, we propose a deep learning (DL) framework that enables the prediction of scan trajectories using only US data, eliminating the need for an external tracking device. Our approach incorporates diverse data types, including correlation volume, optical flow, B-mode images, and rawer data (IQ data). We develop a DL network capable of effectively handling these data types and introduce an attention technique to emphasize crucial local areas for precise trajectory prediction. Through extensive experimentation, we demonstrate the superiority of our proposed method over other DL-based approaches in terms of long trajectory prediction performance. Our findings highlight the potential of employing DL techniques for trajectory estimation in clinical ultrasound, offering a promising alternative for panoramic imaging.
본 연구에서 피부계통의 진단에 이용될 수 있는 고해상도 영상진단기를 개발하였으며 개발된 영상진단기는 sector scanning 방식으로서 A-mode, B-mode, M-mode의 80${\mu}m$ 축방향, 250${\mu}m$ 축방향 해상도로 $5mm {\times} 5mm$의 인체 단면 영상을 초당 20frame으로 나타낸다. 이 영상장치는 대부분의 피부학(dermatology) 계통의 질환에 그 병리학적인 연구에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 안과(ophthalmology)나 치과(odontology) 계통의 병리학적인 판단에도 도움을 줄 수 있다고 생각되며 또한 피부미용(dermato-cosmetology)을 위한 분야에도 응용 가능하다.
Terahertz waves (T-ray) was extensively studied for the NDE (nondestructive evaluation) of characterization of trailing edges for a use of turbines composed with composite materials. The used NDE system were consisted of both CW(Continuous wave) and TDS (Time domain spectroscopy). The FRP composites were utilized for two kinds of both trailing edges of wind energy (non-conducting polymeric composites) and carbon fiber composites with conducting properties. The signals of T-ray in the TDS (Time domain spectroscopy) mode resembles almost that of ultrasound waves; however, a terahertz pulse could not penetrate a material with conductivity unlike ultrasound. Also, a method was suggested to obtain the "n" in the materials, which is called the refractive index (n). The data of refractive index (n) could be solved for the trailing edges. The trailing edges were scanned for characterization and inspection. C-scan and B-scan images were obtained and best optimal NDE techniques were suggested for complicated geometry samples by terahertz radiation. Especially, it is found that the defect image of T-ray corresponded with defect locations for the trailing edges of wind mill.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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