• 제목/요약/키워드: PACS (Picture Archiving and Communication System)

검색결과 83건 처리시간 0.035초

유방촬영검사에서 선량지표분석에 대한 모니터링 (Monitoring on Dose Index Analyzed in the Mammography)

  • 조지환;이효영;임인철
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제10권7호
    • /
    • pp.477-482
    • /
    • 2016
  • 유방촬영검사(Mammography)에서 선량지표를 분석하여 한국식품의약품안전처(Korea Food & Drug Administ ration)에서 제시하는 가이드라인과 비교분석하여 의료방사선의 관리가 잘 이루어지고 있는지 파악하고자 하였다. 방법으로는 유방촬영검사를 시행한 후 의료영상저장정보시스템(Picture Archiving Communication System, PACS)으로 전송되어진 선량 보고서(dose report)와 의료전자차트(Electronic Medical Record, EMR)를 참고하여 양쪽 유방 상하방향촬영(cranio-caudal, CC), 내외 사방향 촬영(medio-lateral oblique, MLO)검사에서 관전압(kVp), 조사시간(exposure time), 관전류량(mAs), 유방압박두께(compressed breast thickness), 평균유선선량(average glandular dose), 체질량지수(Body Mass Index, BMI)를 분류하여 분석하였다. 결과적으로 연령별에 따른 검사부위 CC, MLO에서 유방압박두께는 50-59세에서 45.6 mm, 49.6 mm로 가장 두껍게 나타났으며 전체적인 평균유방압박두께는 CC에서 44.2 mm, MLO 48.9 mm로 MLO가 4.7 mm 더 두껍게 나타났다. 평균유선선량은 CC에서 1.05 mGy, MLO에서 1.14 mGy로 CC보다 MLO에서 0.09 mGy가 더 높게 나타났으며 유방압박두께가 10 mm 증가할수록 CC와 MLO에서는 0.15 mGy, 0.17 mGy가 증가하는 것으로 나타났다. 한국식품의약품안전처에서 제시하는 유방 CC에서 1매 촬영 시 환자가 받는 평균유선선량 1.16 mGy 평가와 비교했을 시 1.05 mGy로 나타났으나 60 mm이상에서는 1.30 mGy로 초과하는 것으로 나타났다. 또한 유방압박두께가 높을수록 체질량지수가 높게 나타났으며 체질량지수에 따른 비만기준 25이상인 경우는 유방압박두께가 50 mm 이상일 경우에 비만인 것으로 나타났다.

Laser 방식 및 CCD 방식 Film Digitizer의 균일도 비교평가

  • 강원석;정해조;민덕기;김새롬;이상호;김희중
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
    • /
    • pp.80-80
    • /
    • 2003
  • 디지털 의료영상 획득기술과 컴퓨터 및 네트워크 기술의 발달로 현재 각 병원에서는 PACS(Picture Archiving and Communication System)를 설치하여 필름을 사용하지 않고 진단과 진료를 하는 병원이 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 필름상태의 의료영상은 필름디지타이저로 디지털 영상화한 후 모니터를 통하여 판독과 진료에 이용하고 있다. 본 연구에서는 현재 세브란스병원에서 사용되고 있는 CCD 방식 필름디지타이저와 레이저 스캐너방식 필름디지타이저의 픽셀값 균일도에 대해 중점적으로 비교, 분석하고자 한다. 픽셀값 균일도 측정을 위해 필름프린터를 이용하여 균일한 광학밀도를 가진 필름을 출력하였다. 그 테스트 필름은 각 사분면에 각기 다른 광학밀도를 가지고 있었으며, 그 광학밀도 값은 각각 0.19, 0.71, 1.41, 그리고 3.10 이었다. 제작된 필름은 레이저 (Model 2905, Array Corp., Japan) 방식과 CCD 방식 (SEDAS Media Film Scanner, Kodak, japan) 디지타이저에 의해 디지털화 되었다. 그 영상들은 다시 분석을 위해 PACS를 통해 PC로 전송되어졌고 자체 제작된 소프트웨어를 이용하여 균일도에 대한 분석을 수행하였다. 하나의 사분면 영상에 대하여 일정한 간격과 크기로 20개의 ROI를 만들고, 그 내부의 픽셀값들의 평균값을 구하여 그 영역의 대푯값으로 하였다. 그 대푯값들 중 최대값과 최소값의 차이에 대한 백분율로써 균일도를 표시하였다. 그 결과 광학밀도가 0.19인 사분변의 영상에서의 균일도는 레이저 방식 및 CCD 방식 각각에서 99.8%, 94.3%였으며, 0.71인 사분면에서는 99.4%, 75.6%, 1.41 일때는 97.9%, 62.96%, 그리고 3.1인 사분면에서는 82.7%, 53.7%였다. 같은 광학밀도를 가진 사분면에서는 레이저방식의 균일도가 CCD 방식에 비해 더 우수함을 알 수 있었으며, 같은 방식에서 얻은 영상이라 할지라도 광학 밀도값이 높은 사분변에서 얻은 영상일수록 균일도가 떨어짐을 알 수 있었다. 결론적으로, 레이저 방식 필름 디지타이저는 균일도 면에서도 CCD 방식에 비해 우수함을 알 수 있었으며 CCD 방식은 백라이트의 균일도가 영상의 균일도에 영향을 미칠수도 있는 만큼 향후 거기에 대한 연구도 이루어져야 할 것으로 생각된다.

  • PDF

진단용 X-선 촬영시 부가 필터 및 노출의 변화에 따른 피폭선량 및 영상 화질 비교 연구 (A Comparative Study of Image Quality and Radiation Dose according to Variable Added Filter and Radiation Exposure in Diagnostic X-Ray Radiography)

  • 최남길;성호진;전주섭;김윤현;성동욱
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제37권1호
    • /
    • pp.25-34
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 진단용 X-선 촬영에서 부가필터 두께에 따라 피폭 선량 및 의료영상저장전송시스템에 저장된 영상을 비교 평가하여 환자에게 가장 적은 방사선 피폭을 주면서 진단에 적절한 영상을 얻을 수 있는 촬영 조건을 알아보고자 하였다. 그 결과 면적선량($mGy{\cdot}cm^2$)과 입사표면선량($mGy$)은 1 mmAl+0.2 mmCu의 부가필터에서 가장 낮은 피폭 선량값을, 그리고 0 mmAl (No Filter)에서 가장 높은 피폭 선량 값을 보였다. 그러나 의료영상저장전송시스템으로 전송된 영상을 수치 해석 소프트웨어(MATLAB)로 구현한 히스토그램 결과 영상의 질에는 크게 영향을 미치지 않았다. 따라서 진단용 X-선 촬영 장치를 이용한 영상의학적 검사에서 영상의 질에 영향을 미치지 않고 피폭선량을 경감할 수 있는 최적의 부가필터를 사용함으로서 환자의 피폭 선량을 예측하고 검사 조건을 조절하는 데 있어 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.

복부 자기공명영상에서 영상의 질 평가: 1.5 T 와 3.0 T 비교 (Assesment Of Image Quality in the Abdominal Magnetic Resonance Imaging: Comparison with 1.5 T and 3.0 T)

  • 구은회
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제10권5호
    • /
    • pp.367-373
    • /
    • 2016
  • 본 연구의 목적은 복부 자기공명영상에서 주로 적용되고 있는 4 종류의 펄스시퀀스를 중심으로 1.5 T 와 3.0 T 기기의 자기장의 차이로 나타나는 자기장의 속성 및 인공물 발생 차이를 비교하기 위해 분석을 하였다. PACS network로 전송된 총 500 명의 데이터를 정량적으로 SNR 값을 분석하였고, MSA, CSA, DA을 3 단계로 구분하여 정성적 평가를 하였다. 정량적 평가에서 SNR 값은 1.5 T 값 보다 의미 있는 결과로 높은 값을 얻었지만(p<0.05), 영상의 인공물이 발생하여 영상의 질을 저하시키는 요인도 있었다(p<0.05). 1.5 T는 3.0 T 보다 인공물 발생이 적어 3.0 T 만큼에 영상의 질을 보상 할 수가 있었다(0.05). 결론적으로, 이러한 결과를 토대로 자기장의 차이에 따라 발생되는 자기장의 속성 및 인공물 발생 차이를 파악 할 수 있었으며 이에 따른 대처방안을 제공할 수 있었다. 향후 임상현장에서 두 기기를 이용하여 복부 자기공명영상을 검사 할 때 환자를 직접 검사하는 MRI 사용자에게 가이드라인이 될 것이다.

병원 등급에 따른 X선조사야와 광조사야 간의 면적 및 중심점 오차 비교 (Comparison of Center Error or X-ray Field and Light Field Size of Diagnostic Digital X-ray Unit according to the Hospital Grade)

  • 이원정;송규리;신현이
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.245-252
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 병원 등급에 따른 X선조사야와 광조사야 간의 면적 차이와 중심점 오차를 측정하여 비교함으로써 피폭을 낮추고 화질 향상을 위해 정도관리의 중요성을 인식하고자 하였다. 00광역시에 소재한 10개 병원의 디지털 일반촬영장치 12대를 대상으로 X선조사야와 광조사야의 중심점을 측정하였다. 병원 등급별로는 대학병원(university hospital) 3대, 종합병원(general hospital) 3대, 병원(hospital) 4대, 의원(clinic)에서 2대를 실시하였다. 표준화된 모눈종이 위에 투명 플라스틱판을 붙인 후 철사(0.8mm)를 이용하여 각각 다른 넓이로 팬텀을 제작하였고, 팬텀 중앙에 철사로 중심을 표시하였다. 디지털 일반촬영장치 테이블 위에 팬텀을 위치시킨 후 수직으로 각 조사야 별로 노출 시킨 후 영상을 얻었다. 모든 영상은 SSD 100cm에서 동일한 노출 조건으로 획득하였고, 의료영상저장전송시스템(PACS, picture archiving communication system)을 이용하여 조사야 및 오차 길이를 측정하고 비교하였다. 측정 데이터는 평균과 표준오차로 나타낸 후 SPSS ver. 22.0을 이용하여 분석하였다. 의원이 X선조사야와 광조사야 간에 면적차이가 가장 적었고, 그다음 대학병원, 병원, 종합병원이 가장 컸다. 중심점 오차가 가장 적은 대학병원을 기준으로 의원 간에 통계학적인 유의한 중심점 오차 차이를 보였다(p=0.024). 중심점 오차는 36개월 미만 그룹이 36개월 그룹보다 통계학적으로 유의하게 적은 오차를 보였다(0.26 vs. 0.88, p=0.036). X선조사야와 광조사야 간에 면적 차이는 의원이 가장 적었고, 중심점 오차는 대학병원이 가장 적었다. 또한, 정도관리 후 사용기간이 짧은 병원이 중심점 오차가 적은 것으로 나타나 정도관리 항목에 따른 수시정도관리 도입이 필요하였다.

Machine Learning Model to Predict Osteoporotic Spine with Hounsfield Units on Lumbar Computed Tomography

  • Nam, Kyoung Hyup;Seo, Il;Kim, Dong Hwan;Lee, Jae Il;Choi, Byung Kwan;Han, In Ho
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
    • /
    • 제62권4호
    • /
    • pp.442-449
    • /
    • 2019
  • Objective : Bone mineral density (BMD) is an important consideration during fusion surgery. Although dual X-ray absorptiometry is considered as the gold standard for assessing BMD, quantitative computed tomography (QCT) provides more accurate data in spine osteoporosis. However, QCT has the disadvantage of additional radiation hazard and cost. The present study was to demonstrate the utility of artificial intelligence and machine learning algorithm for assessing osteoporosis using Hounsfield units (HU) of preoperative lumbar CT coupling with data of QCT. Methods : We reviewed 70 patients undergoing both QCT and conventional lumbar CT for spine surgery. The T-scores of 198 lumbar vertebra was assessed in QCT and the HU of vertebral body at the same level were measured in conventional CT by the picture archiving and communication system (PACS) system. A multiple regression algorithm was applied to predict the T-score using three independent variables (age, sex, and HU of vertebral body on conventional CT) coupling with T-score of QCT. Next, a logistic regression algorithm was applied to predict osteoporotic or non-osteoporotic vertebra. The Tensor flow and Python were used as the machine learning tools. The Tensor flow user interface developed in our institute was used for easy code generation. Results : The predictive model with multiple regression algorithm estimated similar T-scores with data of QCT. HU demonstrates the similar results as QCT without the discordance in only one non-osteoporotic vertebra that indicated osteoporosis. From the training set, the predictive model classified the lumbar vertebra into two groups (osteoporotic vs. non-osteoporotic spine) with 88.0% accuracy. In a test set of 40 vertebrae, classification accuracy was 92.5% when the learning rate was 0.0001 (precision, 0.939; recall, 0.969; F1 score, 0.954; area under the curve, 0.900). Conclusion : This study is a simple machine learning model applicable in the spine research field. The machine learning model can predict the T-score and osteoporotic vertebrae solely by measuring the HU of conventional CT, and this would help spine surgeons not to under-estimate the osteoporotic spine preoperatively. If applied to a bigger data set, we believe the predictive accuracy of our model will further increase. We propose that machine learning is an important modality of the medical research field.

흉부 외상 환자에서 일반흉부촬영과 비교한 흉부단층촬영의 진단적 유용성 (Diagnostic Usefulness of Computed Tomography Compared to Conventional Chest X-Ray for Chest Trauma Patients)

  • 최규일;서강석;류현욱;박정배;정제명;안재윤;강성원;이재혁
    • Journal of Trauma and Injury
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.142-147
    • /
    • 2009
  • Purpose: Early diagnosis and management of therapeutic interventions are very important in chest trauma. Conventional chest X-rays (CXR) and computed tomography (CT) are the diagnostic tools that can be quickly implemented for chest trauma patients in the emergency department. In this study, the usefulness of the CT as a diagnostic measurement was examined by analyzing the ability to detect thoracic injuries in trauma patients who had visited the emergency department and undergone CXR and CT. Methods: This study involved 84 patients who had visited the emergency department due to chest trauma and who had undergone both CXR and CT during their diagnostic process. The patients' characteristics and early vital signs were examined through a retrospective analysis of their medical records, and the CXR and the CT saved in the Picture Archiving Communication System (PACS) were examined by a radiologist and an emergency physician to verify whether or not a lesion was present. Results: Pneumothoraxes, hemothoraxes, pneumomediastina, pulmonary lacerations, rib fractures, vertebral fractures, chest wall contusions, and subcutaneous emphysema were prevalently found in a statistically meaningful way (p<0.05) on the CT. Even though their statistical significance couldn' be verified, other disorders, including aortic injury, were more prevalently found by CT than by CXR. Conclusion: CT implemented for chest trauma patients visiting the emergency department allowed disorders that couldn' be found on CXR to be verified, which helped us to could accurately evaluate patients.

진단용방사선발생장치의 안전관리에 관한 규칙 개정에 따른 이동형 방사선검사의 개선방안 (Improvement Way for Mobile X-ray Examinations by Rule Revision about Safety Management of Diagnosis Radiation Occurrence System)

  • 최준구;김경수;김병기;안남준;김형선;김상건;임시은
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.53-59
    • /
    • 2007
  • 방사선종사자와 환자 및 보호자의 안전을 위해 개정된 진단용방사선발생장치의 안전관리 규칙이 2006년 2월 10일 공포되었다. 이 규칙에는 중환자실, 수술실, 응급실을 제외한 곳의 방사선검사 시 반드시 방사선방어 용칸막이를 설치하도록 하고 있다. 이 연구의 목적은 이동형 진단용방사선발생장치를 안전하게 관리하여, 방사선으로 인한 위해를 방지하고, 환자 및 보호자들로부터 발생될 수 있는 고객 불만사항들을 최소화 하는데 있다. 조사대상은 병실 이동형 방사선검사환경과 본원의 의료정보시스템(KIS) 및 의료영상전송시스템(PACS)의 통계 데이터를 조사하였다. 그리고 병실 이동형 방사선검사 시 환자 상태 및 감염 등 관련 정보를 조사하여 자료화 하였다. 자료 분석을 통한 이동형 방사선검사에 대한 개정된 규칙을 적용할 경우 고려되는 문제점은 공간적인 측면에서의 제약, 운영적인 측면에서의 인력 및 비용, 업무적인 측면에서 환자 및 보호자 만족도저하 등의 문제가 예상되었다. 따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위해 다인병실의 검사를 제한하고, 각 병동에 있는 치료실을 이용하여 검사하도록 하였다. 그 결과 전체 병실 이동형 방사선검사율이 50% 가까이 감소하였고, 거동이 양호한 환자의 병실 이동형 방사선검사율도 85% 이상 감소하였다. 이 결과는 새로운 법 규정에 따라 예상되는 인력, 비용, 고객만족도 저하의 문제들을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있었다. 또한 병실 이동형 방사선검사로 인한 환자 및 보호자를 방사선노출로부터 보호하고, 검사로 인한 주위 환자 및 보호자의 불편을 최소화하는데 의의가 있다.다. 6. 성별에 따른 질환의 종류는 남자가 여자보다 pulmonary nodule이 많았고, 여자는 남자보다 cardiomegaly와 tortous aorta, scoliosis가 더 많았다. 7. 연령에 따른 질환의 종류는 35세 미만이 다른 연령대보다 scoliosis가 많았고, $40{\sim}49$세는 CP angle blunting, $35{\sim}39$세는 pulmonary nodule, 50세 이상은 cardiomegaly와 tortous aorta가 많았다. 수 있으리라고 사료된다.이었고(p<0.01) 포장에 대해서는 주택형태에 따라 농가나 아파트에 거주하는 주부가 단독주택이나 연립주택에 거주하는 주부보다 더 나쁘게 평가하는 경향이었다. (p<0.05) (9) 조사대상주부들은 시판제품의 가장 개선해야 할 점으로 위생성(37.0%), 가격(23.8%), 포장(15.6%), 맛(11.1%), 저장성(10.1%) 및 색(2.4%) 등의 순으로 지적하였고 주부의 거주지에 따라 대도시에 거주할수록 위생성을, 농어촌에 거주할수록 가격을 가장 개선해야 할 점으로 보는 경향이었다. (p<0.05)3.2%는 채소에는 cholesterol이 함유되어 있지 않으므로 채식이 건강에 좋다고 하였다. 또한 질병치료에 유효한 채소는 당근 등 42가지, 질병을 유발시키는 채소는 고사리 등 10종을 지적하였으며 이들은 과학적 증명이 가능하거나 민간요법으로 전해지고 있는 내용이다. 이상과 같이 덕성여자대학교 평생교육원에 다니는 주부의 채소 소비 형태에 대하여 살펴보았는데

  • PDF

소장 용적 측정을 통한 직장암의 수술 후 방사선치료 시 사용하는 소장 전위 장치(Small Bowel Displacement System : SBDS) 의 효용성 검토 (Efficacy of Small Bowel Displacement System in Post-Operative Pelvic Radiation Therapy of Rectal Cancer)

  • 안용찬;임도훈;김문경;우홍균;김대용;허승재
    • Radiation Oncology Journal
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.63-69
    • /
    • 1998
  • 목적 : 본 연구는 치료 선량의 방사선 조사역 내에 포함되는 소장의 용적을 전산화 단층 촬영을 통하여 측정함으로써 직장암의 수술 후 방사선치료 시 사용하는 소장 전위 장치의 효용성을 검토해보고자 하였다. 대상 및 방법 1997년 5월에 삼성서울병원 치료방사선과에서 방사선치료를 시작하게 된 10명의 직장암 환자들을 대상으로 하였다. 소장의 확인 및 구별을 용이하게 하기 위해 모의 치료 시작 전에 환자들에게 $Gastrographln^(R)$ 을 마시게 하였으며, 모의치료 시에는 환자들을 복와위로 엎드리게 하여 소장 전위 장치를 사용하지 않은 상태와 사용한 상태에서 방사선 조사역을 각각 결정하여 후전 및 측방 X-ray 영상을 얻었고, 같은 조건으로 전산화 단층 촬영을 각각 시행하였다. 전산화 단층 촬영 영상에서 조영제로 구별이 되는 소장 중에서 치료 선량의 방사선 조사역 내에 포함되는 소장의 용적을 영상 저장 및 전송 시스템(PACS) 을 이용하여 측정하였다. 결과 : 소장 전위 장치의 사용 전 및 사용 후의 측정된 소장의 평균 용적은 185.1ml(54.5-434.2ml) 및 176.0ml(5.2-415.6ml) 이었다. 소장 전위 장치의 사용 전과 비교한 사용 후의 소장 용적의 증감은 $10\%$ 이상 감소가 3명, $10\%$ 이하의 감소가 2명, $10\%$ 이하의 증가가 3명, $10\%$ 이상의 증가가 2명씩 이었다. 결론 : 직장암의 수술 후 방사선치료 시 사용하는 소장 전위 장치의 효용성을 소장 용적의 측정을 통하여 검토하여 본 결과 이 장치의 제작 및 사용에 소요되는 추가적인 시간과 노련을 감안하여 볼때 큰 이득이 없을 것으로 판단된다. 대한 반응이었으며, 병리학적 종류와 자궁 주변 침범의 정도는 경계의 의미가 있었다. 57명의 치료 실패가 있었으며 국소 재발은 2년 이내가 대부분 이었고 원격 전이는 3년 이후도 $29\%$를 보였다. 만성 합병증은 28명(16.8%) 38건에서 보였으며 발생률과 심한 정도가 총 선량과 1회당 선량에 유의한 상관관계가 있었다. 결론 : 국소적으로 진행된 자궁경부암은 종양의 크기와 치료에 대한 반응이 생존율과 국소재발에 가장 영향을 주는 요소이므로 방사선 치료를 할 때 종양의 크기에 따라 세분화하고 종양이 큰 경우 기존의 방법으로는 실패율이 비교적 높으므로 방사선 치료 기간의 단축이나 항암제의 추가 등을 고려하여 치료의 효과를 높여야 하며, 환자의 추적 관찰은 2년 이내 국소재발과 원격 전이가 많으므로 2년 이내는 적극적 추적 관찰의 중요성과 원격 전이의 경우 3년 이후 5년 이내에도 재발이 많기 때문에 종양표지자나 방사선학적 추적 관찰이 중요하다. 그리고 만성 합병증을 최소화하기 위해 적절한 질 packing 등으로 주위 조직의 방사선 피폭량을 줄여야 할 것으로 생각된다. 환자의 2년 생존을과 5년 생존율은 $29.9\%$$13.3\%$로 나타났으며, 병기가 낮고, 임상수행능력이 높을수록 생존율이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 근치적 절제술후 방사선 치료를 받은 환자와 항암화학요법을 병행한 군의 치료성적이 비교적 높은 것으로 볼 때, 담낭 및 간외담도계 악성종양환자중 일부에서 적극적인 병합치료요법이 생존율의 향상에 도움을 줄 것으로 기대된다.술후 방사선치료 단독시행한 치료군보다 국소제어율을 높여주는 것을 알 수 있었으나($50.3\%\;vs.\;65.8\%,\;p=0.04$),

  • PDF

THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.27-47
    • /
    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

  • PDF