본 논문은 치아 OCT영상에 웨이블릿 계수를 적용하여 영상을 향상한 연구이다. 처리 과정은 치아 OCT영상을 전처리하여 그래이 영상으로 만들고 웨이블릿 변환하여 상세계수들을 획득한 후 상세계수들로부터 고주파 성분을 추출하고 입력영상에 적용시켜 에지를 강조한다. 실험 결과 치아 OCT영상의 명암 대비가 강화되었으며, 화질이 개선되었다.
최근 영상처리 기법과 하드웨어의 발달로 의학 분야에서는 질병의 진단에 다양한 영상 시스템을 활용하고 있다. 특히 OCT 기술은 인체조직의 고해상도 이미지 획득과 혈류속도 측정을 동시에 할 수 있어 의료분야에 다양하게 적용이 가능하여 많은 관심을 받고 있다. 이에 더욱더 선명한 OCT 영상을 획득하기 위해 다양한 알고리즘과 필터를 사용함에 따라 빠른 프로세스 처리가 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 듀얼 코어 이상급의 CPU 를 탑재한 시스템에서 데이터 처리 모듈과 렌더링 모듈을 트리플 버퍼를 통해 비동기식으로 멀티스레드화 하였고, GPU 기반의 병렬처리를 통한 데이터 처리를 하여 속도를 향상시켰다. 이에 광학 카메라 촬영 시 선명한 실시간 OCT 영상을 확인할 수 있었다.
Segmenting OCT retinal images into layers is important to diagnose and understand the progression of retinal diseases or identify potential symptoms. The task of manually identifying these layers is a difficult task that requires a lot of time and effort even for medical professionals, and therefore, various studies are being conducted to automate this using deep learning technologies. In this paper, we use cGAN-based neural network to automatically segmenting OCT retinal images into seven terrain-type regions defined by six layer boundaries. The network is composed of a Segnet-based generator model and a discriminator model. We also proposed a dynamic programming algorithm for refining the outputs of the network. We performed experiments using public OCT image data set and compared its performance with the Segnet-only version of the network. The experimental results show that the cGAN-based network outperforms Segnet-only version.
Optical coherence tomography (OCT) is the most common medical imaging device with the ability to image the retina in eyes at micrometer resolution and to visualize the pathological indicators of many retinal diseases such as Age-Related Macular Degeneration (AMD) and diabetic retinopathy. Accordingly, there have been research activities to analyze and process OCT images to identify those indicators and make medical decisions based on the findings. In this paper, we use a deep convolutional neural network for analysis of OCT volume data to distinguish AMD from normal patients. We propose a novel approach where images in each OCT volume are grouped together into sub-volumes and the network is trained by those sub-volumes instead of individual images. We conducted an experiment using public data set to evaluate the performance of the proposed approach. The experiment confirmed performance improvement of our approach over the traditional image-by-image training approach.
기존 OCT 시스템의 Michelson 간섭계와 다르게 간섭신호가 프로브 끝단에서 유도되어 기준신호와 샘플신호가 동일한 경로를 통해 진행하는 공통경로 OCT 시스템을 제작하였다. 최적의 기준신호가 생성되도록 하기 위해 부분반사 프로브(Probe)의 굴절률을 최적화하였고 생체 샘플의 이미지 획득이 가능하도록 프로브의 끝단에서 초점이 맺히도록 볼록 렌즈형 프로브를 제작하였다. 이를 통해서 실제 샘플의 2차원 이미지의 획득이 가능하였다.
We have developed a high-performance signal-processing and image-rendering heterogeneous computation system for optical coherence tomography (OCT) on mobile processor. In this paper, we reveal it by demonstrating real-time OCT image processing using a Snapdragon 800 mobile processor, with the introduction of a heterogeneous image visualization architecture (HIVA) to accelerate the signal-processing and image-visualization procedures. HIVA has been designed to maximize the computational performances of a mobile processor by using a native language compiler, which targets mobile processor, to directly access mobile-processor computing resources and the open computing language (OpenCL) for heterogeneous computation. The developed mobile image processing platform requires only 25 ms to produce an OCT image from $512{\times}1024$ OCT data. This is 617 times faster than the naïve approach without HIVA, which requires more than 15 s. The developed platform can produce 40 OCT images per second, to facilitate real-time mobile OCT image visualization. We believe this study would facilitate the development of portable diagnostic image visualization with medical imaging modality, which requires computationally expensive procedures, using a mobile processor.
Purpose: Optical coherence tomography (OCT) has been investigated as a novel diagnostic imaging tool. The utilisation of this equipment has been evaluated through several studies in the field of dentistry. The aim of this preliminary study was to determine through basic experiments the effectiveness of OCT in implant dentistry. Materials and Methods: To assess detection ability, we captured OCT images of implants in each of the following situations: (1) implants covered with mucosae of various thicknesses that were harvested from the mandibles of pigs; (2) implants installed in the mandibles of pigs; and (3) implants with abutments and crowns fixed with temporary cement. The OCT images were captured before cementation, after cementation, and after removing the excess submucosal cement. Results: If the thickness of the mucosa covering the implant body was less than 1 mm, the images of the implants were clearly detected by OCT. In the implants were installed in pigs' mandibles, it was difficult to capture clear images of the implant and alveolar bone in most of the samples. Remnants of excess cement around the implants were visible in most samples that had a mucosa thickness of less than 3 mm. Conclusion: Currently, OCT imaging of implants is limited. Cement remnants at the submucosal area can be detected in some cases, which can be helpful in preventing peri-implant diseases. Still, though there are some restrictions to its application, OCT could have potential as an effective diagnostic instrument in the field of implant dentistry as well.
Kim, Sulhee;Kang, Se-Ryong;Park, Hee-Jung;Kim, Bome;Kim, Tae-Il;Yi, Won-Jin
Journal of Periodontal and Implant Science
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제48권2호
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pp.84-91
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2018
Purpose: The purpose of this study was to visualize and identify peri-implant bone defects in optical coherence tomography (OCT) images and to obtain quantitative measurements of the defect depth. Methods: Dehiscence defects were intentionally formed in porcine mandibles and implants were simultaneously placed without flap elevation. Only the threads of the fixture could be seen at the bone defect site in the OCT images, so the depth of the peri-implant bone defect could be measured through the length of the visible threads. To analyze the reliability of the OCT measurements, the flaps were elevated and the depth of the dehiscence defects was measured with a digital caliper. Results: The average defect depth measured by a digital caliper was $4.88{\pm}1.28mm$, and the corresponding OCT measurement was $5.11{\pm}1.33mm$. Very thin bone areas that were sufficiently transparent in the coronal portion were penetrated by the optical beam in OCT imaging and regarded as bone loss. The intraclass correlation coefficient between the 2 methods was high, with a 95% confidence interval (CI) close to 1. In the Bland-Altman analysis, most measured values were within the threshold of the 95% CI, suggesting close agreement of the OCT measurements with the caliper measurements. Conclusions: OCT images can be used to visualize the peri-implant bone level and to identify bone defects. The potential of quantitative non-invasive measurements of the amount of bone loss was also confirmed.
Kim, Hui Dong;Kim, Dong Kyu;Chae, Yu-Gyeong;Park, Seok Gyo;Kim, Ghi Chan;Jeong, Ho Joong;Sim, Young-Joo;Ahn, Yeh-Chan
Current Optics and Photonics
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제1권2호
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pp.132-137
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2017
To investigate the usefulness of optical coherence tomography (OCT) for imaging lymphedema, we directly compared it to other histological methods in a mouse model of lymphedema. We performed detailed imaging of the lymphedema lesion on a mouse tail. We imaged the mouse tail in vivo with OCT and created histopathological samples. We constructed a spectrometer-based OCT system using a fiber-optic Michelson interferometer. The light was directed to 50:50 couplers that split the light into reference and sample arms. Backscattered light from a reference mirror and the sample produced an interference fringe. An OCT image of the lymphedema model revealed an inflammatory reaction of the skin that was accompanied by edema, leading to an increase in the light attenuation in the dermal and subcutaneous layers. Similar to OCT image findings, histological biopsy showed an inflammatory response that involved edema, increased neutrophils in epidermis and subdermis, and lymphatic microvascular dilatation. Furthermore, the lymphedema model showed an increase in thickness of the dermis in both diagnostic studies. In the mouse tail model of lymphedema, OCT imaging showed very similar results to other histological examinations. OCT provides a quick and useful diagnostic imaging technique for lymphedema and is a valuable addition or complement to other noninvasive imaging tools.
Objective: Optical Coherence Tomography (OCT) has emerged as an important optical imaging modality in non-invasive medical diagnostics. Hence, the aim of this study is to measure the similarity of the diagnosis by a traditional method using doctor's hand for feeling of pulse and by the non-contact/non-invasive pulse analyzing system using OCT on Chon(寸), Kwan(關), Chuk(尺). Method: Four korean medical doctors and the non-contact/non-invasive pulse analyzing system using OCT have measured the rapidity, the dimension, and the power of pulse waves of 25 volunteers. First, four korean medical doctors measured pulse waves of volunteers. During measuring, four doctors were separated from each other and so were volunteers. And then, the pulse waves of volunteers were measured by OCT. This was performed on the right Chon(寸), Kwan(關), Chuk(尺). Results: The study showed that the traditional method and the OCT based method had the 88% matches on the values of the slow and rapid pulse condition (遲數), 64% matches on the values of the small and big pulse condition(微細弱緩大[洪]), and 72% matches on the values of the weak and strong pulse condition(虛實). Conclusions: Based on the high similarities of the measurements of two approaches, we suggest that the OCT based pulse diagnosis method is useful for compensating the traditional method for the pulse diagnosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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