Estimation of accurate blood volume flow in ultrasound Doppler blood flow spectrograms is extremely important for clinical diagnostic purposes. Blood volume flow measurements require the assessment of both the velocity distribution and the cross-sectional area of the vessel. Unfortunately, the existing volume flow estimation algorithms by ultrasound lack the velocity space distribution information in cross-sections of a vessel and have the problems of low accuracy and poor stability. In this paper, a new robust ultrasound volume flow estimation method based on multigate (RMG) is proposed and the multigate technology provides detail information on the local velocity distribution. In this method, an accurate double iterative flow velocity estimation algorithm (DIV) is used to estimate the mean velocity and it has been tested on in vivo data from carotid. The results from experiments indicate a mean standard deviation of less than 6% in flow velocities when estimated for a range of SNR levels. The RMG method is validated in a custom-designed experimental setup, Doppler phantom and imitation blood flow control system. In vitro experimental results show that the mean error of the RMG algorithm is 4.81%. Low errors in blood volume flow estimation make the prospect of using the RMG algorithm for real-time blood volume flow estimation possible.
본 논문에서는 폴리머/ 금속 다층 공정 기술 (polymer/metal multi layer processing techniques)을 이용한 실시간 혈압 감지를 위한 유연한 생체 삽입형 센서를 새로이 제안한다. 제안되는 방식의 센서는 기계적으로 유연하기 때문에 혈관의 외벽에 대한 침습성을 감소시켜 부착할 수 있다. 즉, 혈압 측정을 위해 센서를 혈관 내에 설치하던 기존의 방법들에 비해서 혈관 자체에 상처를 주지 않고 혈압의 상대적인 변화를 지속적으로 감지할 수 있다. 성인에게 발생하는 급사의 주된 원인은 협심증, 심근 경색과 같은 혈관 관련 질환이다. 플라크 (plaque)의 생성 등과 관계된 순환계 관련 질환들은 지속적인 혈압 감지를 통해서 예방할 수 있으며 발병 초기에 치료할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 혈압감지 방법의 과정은 다음과 같다. 우선, 집적된 센서를 혈관 외벽에 부착한다. 둘째, 실장된 센서가 혈관의 기계적인 수축과 확장을 인식한다. 마지막으로, 센서에 의해 인식된 혈압의 변화를 원격 감지 방법을 통해서 외부 안테나에서 감지하게 된다. 센서 시스템에는 어떠한 능동 소자도 존재하지 않기 때문에 에너지와 혈압 변화 정보는 LC 공진기와 외부 안테나 사이에 발생하는 상호 인덕턴스 원리에 의해서 전달되게 된다. 이러한 측정 원리의 가능성을 확인하기 위해서 실리콘 고무관과 혈액을 이용하여 시험관 실험 (In vitro test)을 진행하였다. 우선, 혈액으로 채운 실리콘 고무관에 센서를 감은 후 피스톤으로 압력을 가하였다. 그리고 이를 통해 가해진 압력 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 측정하였다. 가해진 압력이 0부터 213.3 KPa까지 변화하는 동안 2.4 MHz의 공진 주파수가 변했다. 그러므로 생체 삽입형 혈압 센서의 감도는 11.25 KHz/KPa이다.
인체의 생리기관의 운동은 매우 복잡하고 불규칙적인 운동을 보이고 있다. 특히 말초 혈관의 운동은 매우 민감하고 복잡한 운동특성을 보이고 있다. 그중에서도 당 (glucose)에 의한 운동은 매우 민감한 변화의 운동을 반응한다. 이런 운동을 분석하기에는 기존의 선형적인 분석방법으로 복잡한 혈류운동을 분석하고 예측하기에는 많은 문제점을 가지고 있다. 그래서 비선형적 운동계의 분석방법인 카오스이론의 시계열분석방법으로 분석하는 것이 적합하다. 이런 맥락으로 본 연구는 당의 주입에 의한 토끼의 말초혈류량의 스칼라적 데이터를 획득하여 시계열분석방법으로 다차원의 벡터로 재정의하여 말초혈관의 혈류운동이 카오스적 운동임을 재확인하고 비선형적분석방법의 적합성을 확인하고자 하였다. 그 결과 당 주입에 따른 혈당치의 변화에 따라 기존의 주파수분석 및 평균치분석에서 차이가 나타나지 않았지만 비선형적분석방법으로 분석한 결과 그 차이를 확인할수 있었고, 말초 혈류의운동이 카오스적현상을 보임을 확인하였다.
Aebaegeum has been widely used in the treatment of epistaxis, as based on Oriental Medical 1iteratures. In order to investigate experimentally the clinical effects of Aebaegeum, hemostatic time, plasma recalcification time and prothrombin time of hypoprothrombinemia induced by warfarin injection, action on isolated ileum, action on blood vessel, action on blood pressure and respiration and action on heart were observed. The result of the studies were obtained as follows: 1. Hemostatic time of vein ruptured mice was significantly shortened. 2. Plasma recalification time and prothrombin time of hypoprothrombinemic rats induced by warfarin injection were significantly shortened. 3. Spontaneous mobilities in the isolated ileum of mice were significantly suppressed, and contraction by acetylcholine chloride and barium chloride were inhibited. 4. Dilatation of blood vessel and downing of blood pressure of rabbit were noted. 5. Contraction of heart in the original position and isolated heart of frog were significantly shortened. According to the above result, it is expected that Aebaegeum can be widely applicable to the treatment of epistaxis.
Steady and physiological flows of a Newtonian fluid and blood in the abdominal gorta/iliac artery bifurcation are numerically simulated to understand the etiology and pathogenesis of atherosclerosis. Distributions of velocity, pressure, and wall shear stress in the bifurcated arterial vessel model are calculated to investigate the differences of flow characteristics between steady and physiological flows and to compare flow characteristics of blood with that of a Newtonian fluid For the given Reynolds number the flow characteristics of physiological flows for a Newtonian fluid and blood in the bifurcated arterial vessel are quite different from thcse of steady flows. No flow separation or flow reversal in the bifurcated region appears downstream of a stenosis during the acceleration phase. However, during the deceleration phase the flow exhibits flow separation in the outer walls of daugtlter branches, which extends to the entire wall region.
Trinh, Tan Dat;Tran, Thieu Bao;Thuy, Le Nhi Lam;Shimizu, Ikuko;Kim, Jin Young;Bao, Pham The
전기전자학회논문지
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제23권2호
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pp.557-570
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2019
In this study, a novel hierarchical approach is investigated to extract coronary vessel from X-ray angiogram. First, we propose to combine Decimation-free Directional Filter Bank (DDFB) and Homographic Filtering (HF) in order to enhance X-ray coronary angiographic image for segmentation purposes. Because the blood vessel ensures that blood flows in only one direction on vessel branch, the DDFB filter is suitable to be used to enhance the vessels at different orientations and radius. In the combination with HF filter, our method can simultaneously normalize the brightness across the image and increases contrast. Next, a coarse-to-fine strategy for iterative segmentation based on Otsu algorithm is applied to extract the main coronary vessels in different sizes. Furthermore, we also propose a new approach to segment very small vessels. Specifically, based on information of the main extracted vessels, we introduce a new method to extract junctions on the vascular tree and level of nodes on the tree. Then, the window based segmentation is applied to locate and extract the small vessels. Experimental results on our coronary X-ray angiography dataset demonstrate that the proposed approach can outperform standard method and attain the accuracy of 71.34%.
In lower extremity reconstruction, the recipient vessel often requires long-range mechanical dilation because of extensive vasospasm or plaque formation induced by concomitant atherosclerosis. While a forceps dilator can be used to manipulate and dilate vessels approximately 1 cm from their end, a DeBakey vascular dilator can dilate long-range vessels. The authors successfully performed free flap reconstruction of the lower extremity using the DeBakey vascular dilator. Of the two patients who underwent lower extremity reconstruction, one had extensive vasospasm, and the other had plaques in the recipient arteries. Irrigation with 4% lidocaine and dilation of the lumen with a forceps dilator were insufficient to restore the normal arterial blood flow. Instead, a DeBakey vascular dilator with a 1-mm diameter tip was gently inserted into the lumen. Then, to overcome vessel resistance, the dilator gently advanced approximately 10 cm to dilate the recipient artery. Normal arterial blood flow was gushed out after dilating the vessel lumen using a DeBakey vascular dilator. The vascular anastomosis was performed, and intravenous heparin 5000 IU was administered immediately after anastomosis. Prophylactic low-molecular-weight-heparin (Clexane, 1 mg/kg) was administered subcutaneously to both patients for 14 days. The reconstructed flap survived without necrosis in either patient.
Objective : Blood disease is common these days due to modern man's excessiveness in Yang heat (陽熱) and vulnerability of the Eum blood(陰血). This exposes them to warmheat/ dampness-heat diseases, where pathogenic heat easily penetrates the blood dimension(血分) creating stagnated blood(瘀血). Consequently, pathogenic symptoms in the collateral vessels increase, making it crucial to understand the pathogenic mechanism of the disease. Method : This paper examines the condition and region of the collateral vessel diseases(CVD) according to the blood diseases of Onbyeong, by analyzing each prescription's matching symptom. The disease in question in this paper is 'stagnated blood fixated in the collateral vessels'. Therefore diseases with stagnated blood in the Yang collaterals and Viscera collaterals or viscera themselves from the chapter of "On-Yeok-Ron(溫疫論)", and < Dry Blood-DaeWhangJaChungWhan(大黃蟅蟲丸) > chapter of "Geum-Gue-Yo-Rak(金匱要略)", were examined respectively. Result & Conclusion : The process of CVD according to the blood diseases of Onbyeong can be summarized as follows. First, bleeding in the Yang and Bowel collaterals, then stagnation in the Yang and Bowel collaterals, and finally stagnation in the viscera collaterals or Liver itself. The refractory nature of blood stagnation symptoms of the collateral vessels is mainly due to the characteristics of the collateral vessel itself. In structure, they are very narrow and small, situated at the most terminal part of the body where it is difficult for the Jeong Gi(精氣) to reach. Also, as they are symptomatic of degeneration of Jeong Gi, the root of the disease is very deep. Therefore to resolve blood stagnation in the cases of Ju-Gaek-Gyo and Dry Blood, general approaches using 'Gi communication(行氣)' or 'Blood vitalizing(活血)' medicinals will not suffice. Special medicinals such as crustacean and insects need to be appropriately applied.
본 논문에서는 미소혈관내 백혈구 운동을 검출하기 위한 시공간 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 백혈구는 혈관벽의 윤곽선을 따라 움직인다는 구속조건을 사용하여 백혈구 운동을 검출하고 시공간 영상을 생성한다. 우선, 생체내의 운동에 의해 발생한 평행운동을 템플레이트 정합법으로 제거한다. 다음으로, 시간 분산 영상을 이진화하기 위한 자동 문턱값 선정법에 기초하여 혈관 영역을 검출하고 그 다음, 혈관벽 윤곽선을 B-스플라인 함수로 나타낸다. 최종적으로, 검출된 혈관벽 윤곽선을 초기곡선으로하여 가장 정확한 위치의 혈장층을 스네이크에 의한 공간축으로 결정하고 시공간 영상을 생성한다. 실험 결과, 제안방법은 세개 영상 계열의 각 단계별 비교를 통해 시공간 영상을 양호하게 생성함을 보여준다.
관상동맥 중재술은 관상동맥 조영술과 동시에 치료를 시행하는 방법으로 심도관 검사의 핵심으로 자리잡았다. 관상동맥중재술 시에는 혈관의 협착지점에 스텐트를 삽입하여야 하기 때문에 혈관의 손상이나 파열에 주의하여야 한다. 이에 시술자는 혈관의 손상이나 파열의 문제를 해결하기 위해 혈관의 경로를 정확하게 인식하여야 한다. 하지만 영상의 화질에 따른 문제들로 인하여 혈관의 경로추출에 오류를 범할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 영상의 화질에 영향을 미치는 영상잡음에 대한 성능평가를 위하여 전처리 과정으로 미디언 필터링을 실시하였고 비교 실험을 위해 소벨 에지 추출 기법을 이용하여 퍼지 에지 추출 기법의 성능을 실험하였다. 그 결과 미디언 필터링을 적용한 퍼지 에지추출 기법의 영상이 잡음 제거와 신호의 검출 성능이 우수하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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