• 제목/요약/키워드: Diffuse ultrasound

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GLCM과 인공신경망을 이용한 미만성 갑상샘 질환 초음파 영상 분류 (Ultrasound Image Classification of Diffuse Thyroid Disease using GLCM and Artificial Neural Network)

  • 엄상희;남재현;예수영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.956-962
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    • 2022
  • 미만성 갑상샘 질환은 그 진단 기준이 모호하고 숙련자의 주관적인 진단에 따라 오류가 많이 발생한다. 초음파 영상에 영상처리기술을 적용하고 정량적 데이터를 추출하여 컴퓨터 보조 진단 시스템에 적용하게 되면 보다 정확하고 정략적인 진단이 가능하다. 본 논문에서는 갑상샘 질환 환자를 정상, 경도, 중등도로 분류된 초음파 영상에 GLCM 알고리즘을 적용하여 19개의 파라미터를 추출하였다. 이들 파라미터를 이용하여 인공신경망을 적용하여 미만성 갑상샘 초음파 영상을 분류하여 최종 96.9%의 분류율을 얻었다. 본 연구의 결과를 이용하여 갑상샘 질환의 진단에 있어 육안 판독에 따른 오류를 감소시키고, 미만성 갑상샘 질환 진단의 2차적인 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

확산초음파의 콘크리트 함수율에 대한 의존성 (Effects of Moisture Content in Concrete on Diffuse Ultrasound)

  • 안은종;신명수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.142-147
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가에 활용되고 있는 확산초음파 기법의 적용 가능성을 검토하는데 있다. 이를 위한 첫 단계로 외부 환경에 따라 변화하는 콘크리트의 수분 함유량 변화를 묘사하여, 확산초음파 파라미터와 콘크리트 수분 함유량 사이의 상관관계 분석을 수행하였다. 실험실 환경에서 완전 건조된 실험체를 수중에서 포화시켜가며 콘크리트 함수율의 차이를 묘사하였으며, 콘크리트 내부에서 초음파의 산란 현상이 충분히 발생하는 500 kHz 주파수 대역대의 신호를 가진 및 분석하여 확산초음파 파라미터인 초음파 확산계수와 초음파 에너지 소산계수를 산정하였다. 콘크리트의 수분 함유량은 확산초음파 실험 시 실험체의 무게 변화를 통해 추정하였으며, 수분 함유량 증가에 따라 실험체에서 무게가 약 2.5 % 가량 증가한 것으로 나타났다. 콘크리트 실험체의 포화정도에 따라 초음파 확산계수는 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 변화율은 확산초음파 기법의 계측 오차 범위 내에 있었다. 반면에, 초음파 에너지 소산계수는 완전 포화된 콘크리트에서 완전 건조된 콘크리트 대비 약 120 % 증가하여, 수분함유량에 대해 민감한 것으로 나타났다. 따라서, 추후 확산초음파 기법을 활용하여 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가 시 함수율에 대한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

미만성 갑상샘 질환에서 GLCM을 이용한 초음파 영상 분석 (Ultrasonic Image Analysis Using GLCM in Diffuse Thyroid Disease)

  • 예수영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.473-479
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    • 2021
  • 미만성 갑상샘질환은 그 진단 기준이 모호하고 숙련자의 주관적인 진단에 따라 오류가 많이 발생한다. 또한 갑상샘 결절의 초음파 영상에 관한 연구는 활발히 이루어졌지만 미만성 갑상샘질환에 관한 연구 사례는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 정상과 미만성 갑상샘질환의 영상에 GLCM 알고리즘을 적용하여 영상의 특징을 추출하고 추출된 특징값을 파라미터를 이용하여 정량적인 분석을 하였다. W 병원에서 진단한 환자의 갑상샘 초음파 영상을 대상으로 GLCM 알고리즘을 이용하여 정상 199증례, 경도 132증례, 중등도 99증례 총 영상 430증례에 관심영역(50×50 pixel)을 설정하고, 각 영상에서 Autocorrelation, Sum of squares, Sum average, Sum variance, Cluster prominence, Energy 6가지 파라미터를 이용하여 분석하였다. Autocorrelation, Sum of squares, Sum average, Sum variance 4가지 파라미터에서 Normal, Mild, Moderate를 구분하는데 90%이상의 높은 인식률을 보였다. 미만성 갑상샙질환의 초음파영상에서 GLCM 알고리즘을 이용하여 미만성 갑상샘질환의 심각도 정도를 분류하는 기준으로서 가치가 있다. 이러한 파라미터를 적용하여 갑상샘질환의 진단에 있어 육안 판독에 따른 오류를 감소시키고 미만성 갑상샘질환 진단의 2차적인 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

인체간 조직의 비선형 초음파 감쇄상수 추정 (Estimation of Ultrasound Attenuation Coefficients with Nonlinear Frequency Dependency for Human Liver)

  • 이노성;우광방;유형식
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.121-130
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    • 1990
  • In this study, the coefficients of ultrasound attenuation for human liver were determined in 6 normal humans and in 38 patients with diffuse liver disease. The coefficients with linear frequency dependency as well as nonlinear frequency dependency were evaluated. Gaussian pulse propagating in a lossy medium suffers downshifting of a center frequency and decreasing in the bandwidth. Such changes in frequency domain spectrum were quantified in terms of changes in the attenuation coefficients with nonlinear dependency, which in turn improve clinical Implications of the coefficients. Statistical analysis shows that the attenuation coefficients evaluated with nonlinear dependency reflect an improved accuracy for the diffuse liver disease than those with linear dependency. The discriminant analysis also indicate the improved classification with nonlinear dependency(75%) than with linear dependency(61%).

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프랙탈 차원과 퓨리에 파워스펙트럼을 이용한 간조직 분류 (The Texture Classification of Liver Parenchyma Using the Fractal Dimension and the Fourier Power Spectrum)

  • 정정원;김동윤
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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    • pp.37-41
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    • 1995
  • In this paper, we proposed the 2-stage ultrasound liver image classifier which uses the fractal dimensions obtained from the original image and its 1/2 subsampled image, and the Normalized Fourier Power Spectrum. The fractal dimension based on Fractional Brownian Motion (FBM) is calculated from the variance of the same scale pixels instead of the mean of them. Since the actual ultrasound. liver images does not fully match the FBM, to get the fractal dimension, we use the scale vectors which satisfy the FBM model. In 2-stage classifier, we first classified normal and diffuse liver and then classified the fat liver and cirrhosis from the diffuse liver. For the test liver images. 70% of normal liver and 80% of fat liver and 90% of cirrhosis is classified classified with our 2-stage classifier.

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Multi-vessel intractable coronary spasm development in a patient with aborted sudden cardiac death: a case study with intravascular ultrasound findings

  • Cho, Sungsoo;Kang, Tae Soo
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제35권1호
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    • pp.121-126
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    • 2018
  • Coronary spasm generally occurs in patients with minimal atherosclerotic plaque lesion, and it has a rather favorable prognosis. However, in some cases, coronary spasm may induce myocardial infarction and even sudden cardiac death (SCD). Here, we report a case in which multi-vessel intractable coronary vasospasm suddenly occurred in a diffuse atherosclerotic lesion after percutaneous coronary intervention (PCI) in a patient with aborted SCD. We identified the characteristics of the spasm portion in intravascular ultrasound (IVUS) images and conducted percutaneous cardiopulmonary bypass support-PCI with stenting as treatment. Intima and media thickening and a large attenuated plaque burden with rupture were identified in IVUS images at the obstructive spasm portion.

초음파영상을 이용한 간탄력도 검사의 유용성 (The Usefulness of Liver Fibroscan Test Using Ultrasound Image)

  • 안현;이진수;임인철;양성희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.205-212
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    • 2017
  • 만성간질환(Chronic diffuse hepatopathy)의 진단은 간경화, 간부전, 간암으로 인한 사망률과 유병율을 감소시키는 중요한 임상과제 중 하나이다. 이에 본 연구에서는 초음파진단 영상을 바탕으로 간탄력도검사(Fibroscan)를 통해 지방간, 만성간질환을 예측할 수 있는 기준을 알아보고자 하였다. 280명의 환자를 대상으로 혈청학적 검사, 간탄력도 검사 측정값(kPa)을 분석하였으며 ROC 곡선분석을 이용하여 지방간 및 만성간질환을 예측을 위한 간탄력도 측정값의 cut-off value를 결정하였다. 혈청학적 검사에서 Bililubin, PT(prothrombin time)은 질병예측에 관련성이 없었으며(p=0.243, p=0.115), 혈당과 중성지방수치는 지방간에서 의미 있는 차이를 보이며 높게 나타났다(p<0.05). 간탄력도 측정값은 정상 대조군, 지방간, 만성간질환 순으로 높게 측정되었으며 만성간질환 예측을 위한 cut-off value는 10.3 kPa(AUC 0.98, Sensitivity 94.94%, Specificity 94.93%)로 결정하였다. 따라서 정량적인 평가로 만성간질환 환자의 진단에 일차적인 도구로 활용될 것으로 사료된다.

Ultrasonographic Evaluation of Diffuse Thyroid Disease: a Study Comparing Grayscale US and Texture Analysis of Real-Time Elastography (RTE) and Grayscale US

  • Yoon, Jung Hyun;Lee, Eunjung;Lee, Hye Sun;Kim, Eun-Kyung;Moon, Hee Jung;Kwak, Jin Young
    • International journal of thyroidology
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    • 제10권1호
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    • pp.14-23
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    • 2017
  • Background and Objectives: To evaluate and compare the diagnostic performances of grayscale ultrasound (US) and quantitative parameters obtained from texture analysis of grayscale US and elastography images in evaluating patients with diffuse thyroid disease (DTD). Materials and Methods: From September to December 2012, 113 patients (mean age, $43.4{\pm}10.7years$) who had undergone preoperative staging US and elastography were included in this study. Assessment of the thyroid parenchyma for the diagnosis of DTD was made if US features suggestive of DTD were present. Nine histogram parameters were obtained from the grayscale US and elastography images, from which 'grayscale index' and 'elastography index' were calculated. Diagnostic performances of grayscale US, texture analysis using grayscale US and elastography were calculated and compared. Results: Of the 113 patients, 85 (75.2%) patients were negative for DTD and 28 (24.8%) were positive for DTD on pathology. The presence of US features suggestive of DTD showed significantly higher rates of DTD on pathology, 60.7% to 8.2% (p<0.001). Specificity, accuracy, and positive predictive value was highest in US features, 91.8%, 84.1%, and 87.6%, respectively (all ps<0.05). Grayscale index showed higher sensitivity and negative predictive value (NPV) than US features. All diagnostic performances were higher for grayscale index than the elastography index. Area under the curve of US features was the highest, 0.762, but without significant differences to grayscale index or mean of elastography (all ps>0.05). Conclusion: Diagnostic performances were the highest for grayscale US features in diagnosis of DTD. Grayscale index may be used as a complementary tool to US features for improving sensitivity and NPV.

우슬과 초음파가 퇴행성관절염 백서의 관절 연골에 미치는 영향 (Effect of Achyrantis Radixs and Ultrasound in Osteoarthritis Rats Articular Cartilage)

  • 김은정;정현우;김계엽
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.390-396
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    • 2008
  • Osteoarthritis(OA) diseases are characterized by joint pain, tenderness, limitation of movement, crepitus, occasional effusion, and variable degrees of inflammation without systemic effects. We investigated the effects of Achyrantis radixs cream treatment and low intensity ultrasound in monosodium iodoacetate(MIA) induced experimental osteoarthritis rat. Sprague-Dawley 40 rats of 7-8 weeks, weight $250\;{\pm}\;50$ g were divided into four groups including the control group and ostoarthritis group(30 rats). Histopathological examination, Mankin's score, and immunohistochemical were performed. Histological findings in control group that are similar to those observed in human osteoarthritis, such as disorganization of chondrocytes, erosion and fibrillation of cartilage surface, and subchondral bone exposure. Safranin O-fast green staining revealed that marked diffuse reduction of proteoglycans and chondrocyte treated with MIA. The Mankin's score were closely correlated to the grade of histological findings. The level of Bax and caspase-3 expression decreased experimental groups. This study shows that a Acyranthes Radix cream treatment and low intensity ultrasound exerts a beneficial influence on the severity of chondral lesion in osteoarthritis rats. This treatments could related to a reduced level of chondrocyte apoptosis through anti-apoptotoc capacities of MIA-induced apoptotic protein overexpression.

Diffuse Intrinsic Pontine Glioma : Clinical Features, Molecular Genetics, and Novel Targeted Therapeutics

  • Mathew, Ryan K.;Rutka, James T.
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제61권3호
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    • pp.343-351
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    • 2018
  • Diffuse intrinsic pontine glioma (DIPG) is a deadly paediatric brain cancer. Transient response to radiation, ineffective chemotherapeutic agents and aggressive biology result in rapid progression of symptoms and a dismal prognosis. Increased availability of tumour tissue has enabled the identification of histone gene aberrations, genetic driver mutations and methylation changes, which have resulted in molecular and phenotypic subgrouping. However, many of the underlying mechanisms of DIPG oncogenesis remain unexplained. It is hoped that more representative in vitro and preclinical models-using both xenografted material and genetically engineered mice-will enable the development of novel chemotherapeutic agents and strategies for targeted drug delivery. This review provides a clinical overview of DIPG, the barriers to progress in developing effective treatment, updates on drug development and preclinical models, and an introduction to new technologies aimed at enhancing drug delivery.