• 제목/요약/키워드: Quantitative ultrasound

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피질골판이 해면질골의 초음파 특성에 미치는 영향 (Influence of Cortical Endplates on Ultrasonic Properties of Trabecular Bone)

  • 김윤미;이강일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.103-111
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    • 2015
  • 본 연구에서는 골절 위험도가 높은 대퇴골의 두꺼운 피질골판이 해면질골의 초음파 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 소의 대퇴골을 이용하여 12개의 해면질골을 제작하였으며, 피질골과 유사한 밀도 및 음속을 갖는 아크릴을 이용하여 피질골판을 모사하는 1.25, 1.80, 및 2.75 mm의 두께를 갖는 아크릴판을 제작하였다. 해면질골 양면에 부착된 아크릴판의 두께가 증가하더라도 음속과 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.80-0.86의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 0.5 MHz에서 측정된 감쇠계수와 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.84-0.91의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로부터 종골에 비해 상대적으로 더 두꺼운 피질골판을 갖는 대퇴골에서 측정된 음속 및 특정 주파수에서의 감쇠계수는 대퇴골의 골밀도를 예측하기 위한 지표로서 이용될 수 있음을 알 수 있다.

후방복사를 이용한 램파의 위상속도 분산과 군속도의 측정 (Determination of Phase Velocity Dispersion Curve and Group Velocity of lamb Waves Using Backward Radiation)

  • 송성진;권성덕;정용무;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-68
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    • 2003
  • 유도초음파는 얇은 판재와 다층재료를 평가하는데 널리 사용되는데, 이를 정량적으로 이용하기 위해서는 위상 및 군속도의 분산 곡선은 필수적이다. 본 연구에서는 누수 램파의 후방복사 신호를 측정하기 위한 측정장치를 개발하였다. 시험편을 회전시켜서 입사각을 변화시켰으며, 2차원 평면에서 움직이면서 입사 위치를 바꾸었다. 광대역 초음파 탐촉자를 사용하여 탄성판에서 발생하는 누수 램파 후방복사 신호를 측정하였다. 입사각으로부터 위상속도가 결정되며, 이에 해당하는 램파의 특정모드가 판재 내에 강하게 발생되고, 이 램파는 시험편의 앞뒤로 진행하면서 물속으로 에너지를 방출한다. 동일한 탐촉자를 사용하여 누수 램파의 후방복사 신호를 검출하고, 이 신호의 주파수 성분은 분산곡선에 대한 정보를 지닌다. 입사각도와 수신된 파형의 주파수 분석을 통하여 램파의 위상속도 분산곡선을 구하였다. 또한 특정한 입사각에서 입사점을 변화시키면서 초음파 신호의 시간대역 이동으로부터 군속도를 측정하였다.

초음파 도플러 신호를 이용한 음성 합성 (Speech synthesis using acoustic Doppler signal)

  • 이기승
    • 한국음향학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.134-142
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    • 2016
  • 본 논문에서는 40 kHz 초음파 신호를 입 주변에 쏘고, 되돌아오는 초음파 신호를 이용해 음성신호를 합성하는 방법을 소개하고 성능을 평가하였다. 발성하고 있는 입주변에 초음파를 방사하게 되면, 입술, 턱, 뺨 등의 움직임으로 인한 변위로 도플러 현상이 발생하고, 이에 따라 반사 신호에는 본래의 주파수 성분과는 다른 도플러 주파수가 관찰되는데, 본 논문에서는 이러한 도플러 주파수를 이용하여 음성 파라메터를 추정하도록 하였다. 음성합성에 앞서서 초음파 도플러 신호와 음성 신호 간의 상관관계를 각 주파수 별로 분석하였으며, 이로부터 초음파 도플러 신호를 이용한 음성 신호의 합성 가능성을 살펴보았다. 변환에는 초음파 도플러의 정적, 동적 특성을 함께 반영한 특징 변수를 사용하였으며 결합-혼합 가우시안 기법을 이용하여 음성 파라메터로 변환하였다. 5명의 피 실험자를 이용한 음성 합성 실험에서 필터뱅크 에너지 값을 초음파신호의 특징변수로, LPC(Linear Predictive Coefficient) 켑스트럼 계수를 음성 변수로 사용하는 경우 가장 우수한 변환 성능을 나타내었다. 음성신호에서 추출한 여기신호를 이용하여 합성음을 생성하고, 이를 청취하였을 때 72.2 %의 평균 인식율이 얻어짐을 확인할 수 있었다.

Diagnostic values of abdominal muscles thickness and sterno-costal angle for young adults with rounded shoulders

  • Lee, Chan-hee;Hwang, Sujin
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제9권1호
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    • pp.49-54
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    • 2020
  • Objective: The purposes of this study was to evaluate the diagnostic values of abdominal muscles thickness and sterno-costal angle as the quantitative diagnostic indicators for young adults with rounded shoulders. Design: A observational, cross-sectional study. Methods: This study included thirty-three male participants in order to examine the relationship among thoracic kyphosis, sternocostal angle, and abdominal muscle thickness. We used ultrasound imaging to measure the muscle thickness, two gravity-dependent inclinometers to measure the kyphosis angle, and Image J to measure the sterno-costal angle. Results: There was a significant positive correlation between the amount of thoracic kyphosis angle and muscle thickness of the external oblique (EO) on the right side (r=0.931), and on the left side (r=0.432), and the transverse abdominis (TrA) (r=0.649). There was also a significant negative correlation between the thoracic kyphosis angle and the sterno-costal angle at the right side (r=-0.942) and at the left side (r=-0.860). There was a significant positive relationship with muscle thickness of the EO and TrA on the right side with the thoracic kyphosis angle, and was significant negative relationship with the sterno-costal angle on both sides. Conclusions: The results of the study suggest that the thoracic kyphosis angle is related to muscle thickness of the EO and TrA on the dominant side and the sterno-costal angle. We also suggest that future studies are needed to determine how strengthening the abdominal muscles may contribute to preventing excessive thoracic kyphosis in young adults.

기포군 영상분석을 통한 초음파 캐비테이션 현상의 변화 관찰 (Ultrasonic Cavitation Effect Observation Using Bubble Cloud Image Analysis)

  • 노시철;김주영;김진수;강정훈;최흥호
    • 센서학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.124-130
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    • 2011
  • In this study, in order to evaluate the yield of bubble by ultrasonic cavitation in HIFU sonication, the bubble image analysis was performed. The changing phenomenon of cavitation effect according to the sonication condition was discussed by analyzing the bubble image. Especially the appearance of bubble cloud, the size of micro-bubble, and the yield of bubble were considered. The 500 KHz and 1.1 MHz concave type ultrasonic transducers were used for HIFU sonication. Computer controlled digital camera was used to obtain the bubble image, and the binary image processing(binarization coefficient : 0.15) was performed to analyze them. In results of 500 KHz and 1.1 MHz transducer, the area of bubble cloud was increased in proportion to the rise in sonication intensity($R^2$ : 0.7031 and 0.811). The mean size of single microbubble was measured as 98.18 um in 500 KHz sonication, and 63.38 um in 1.1 MHz sonication. In addition, the amount of produced bubble was increased in proportion to sonication intensity. Through the result of this study and further study for variable image processing method, the quantitative evaluation of ultrasonic cavitation effects in HIFU operation could be possible with the linearity associated with the sonication conditions.

The Use of qNMR for Quality Control of Coumarin-based Pharmaceuticals and Plant Medicines

  • Crocoli, Luana C.;Molon, Vinicius B.;Moura, Sidnei
    • Natural Product Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.128-133
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    • 2021
  • The Coumarin (1,2-benzopyrone) is the main secondary metabolite of Mikania laevigata Sch. Beep ex Baker and Mikania glomerata Spreng., which are popularly known as guaco. These plants have been used mainly in traditional medicine in the treatment of respiratory diseases because their bronchodilator effect. However, there are around 200 species of Mikania, which are quite similar in appearance. From these, only M. leavigata and M. glomerata have high concentrations of coumarins. In this line, the falsification of products Mikania based has been frequent. In this sense, this work demonstrated the application of the easy, fast, e not destructive method based in Nuclear Magnetic Resonance in quantitative mode (qNMR) for the determination of coumarin in both commercial and homemade guaco products. Thus, in the first step the compounds were extract from guaco leaves and syrups using chloroform (CHCl3), with or without ultrasound. About the method, was linear with a R2 = 0.9947 for 1,2-benzopyrone, with detection and quantification limits with were 0.11 and 0.36 mg mL-1 respectively. In the same line, the method was safe with RSD <0.3% and with recovery ranging from 93-101%. To confirm the applicability of the method, in the last step was applied to 10 real samples (6 from leaves and 4 from syrups). The content of the coumarin in the leaf extract ranged from 0.62 to 1.30 mg mL-1. For syrups I, II and IV, the content of coumarin was in accordance with the manufacturers. However, for de Syrup III, the concentration was 155% higher. In summary, the qNMR is a rapid method with minimal sample preparation that can be used to quantify coumarin in home-made plant extracts as well as in commercial samples as syrup for instance. This method is applicable for quality control of different plants-based products.

뼈 모사체에서 다공율 및 구조에 대한 음속 및 감쇠계수의 변화 (Variations of Speed of Sound and Attenuation Coefficient with Porosity and Structure in Bone Mimics)

  • 김성일;최민주;이강일
    • 한국음향학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.388-394
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    • 2010
  • 본 연구에서는 뼈에서 다공율 및 골미세구조에 대한 음속 및 감쇠계수의 변화를 살펴보기 위하여 원통형 다공을 갖는 폴리아세틸로 제작된 뼈 모사체가 이용되었다. 0 %부터 65.9 %까지의 다공율을 갖는 6개 뼈 모사체의 음속 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 몇 1.0 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 트랜스듀서를 이용하여 수중에서 투과법에 의하여 측정되었다. 음속은 뼈 모사체의 구조적 특성에 상관없이 다공율이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였다. 1.0 MHz에서 측정된 감쇠계수는 뼈 모사체의 구조적 특성에 따라 다공율에 대하여 선형적인 또는 비선형적인 상관관계를 나타냈다. 이와 같은 결과는 뼈 샘플 및 뼈 모사체를 이용하여 다른 연구자들에 의하여 발표된 결과와 잘 일치하며, 사람의 뼈에서 골다공증 진단을 위한 초음파 변수와 골밀도 및 골미세구조 사이에 존재하는 상관관계를 이해하는데 도움이 된다.

신경망을 이용한 구순열로 인한 코변형의 정량적 평가 (Quantitative Evaluation of Nose Deformity of Cleft Lips Using a Neural Network)

  • 김수찬;남기창;김진태;홍현기;차은종;김덕원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권3호
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    • pp.78-84
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    • 2006
  • 구순열 비변형 환자의 상태, 수술결과 등을 객관적으로 평가할 수 있는 방법의 개발은 구순열의 수술의 술기 등의 평가 및 발전에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각되나 아직은 미진하다. 이에 본 논문은 구순열 환자의 사진을 이용해 다음과 같은 요인들을 분석하여 구순열 비변형 정도를 정량적으로 평가하고자 하였다. (1) 비공의 각도 (2) 비공의 중심점 및 중심점사이의 거리 (3) 중첩된 비공의 면적 (4) 비공의 중첩된 면적의 비 등을 각각 비교하였다. 먼저, 8개의 분석요인을 이용하여 임상의 평가점수에 대한 회귀분석을 통하여 회귀식을 획득하였다. 구순열 환자의 수술 경험이 많은 성형외과 의사 세 사람이 상기 대상 환자의 수술 후의 결과를 100 점 만점과 10점 간격으로 판정하였다. 세 명의 성형외과 의사와 개발된 프로그램을 이용한 세 명의 일반인으로부터 얻어진 평가점수의 재현성은 각각 $10.8{\pm}4.6%,\;7.4{\pm}1.8%$로 개발된 프로그램을 이용한 분석이 더 높은 재현성을 보였다. 일치도를 나타내는 kappa 통계량은 세 명의 성형외과 의사에서는 0.43, 세 명의 일반인에서는 0.83으로 프로그램을 이용한 일반인의 일치도가 훨씬 더 높게 나타났다. 회귀분석을 통한 평가와 임상의의 평가점수에서의 상관관계는 0.642이었으며, 신경회로망을 통한 평가와 임상의의 평가점수에서의 상관관계는 0.798로 신경회로망을 통한 분석이 임상의의 평가점수와 상관관계가 더 높은 것으로 나타났다. 결론적으로, 개발된 신경회로망 모델은 의사의 주관적인 평가보다 더 높은 재현성, 일치도, 상관관계를 보여주며 이는 임상의에서 구순열 비변형의 정도를 객관적이고 손쉽게 적용할 수 있을 것이라 사료된다.

GLCM알고리즘을 이용한 경직장 초음파 영상의 정량적 평가 (Quantitative assessment of Endorectal Ultrasonography by using GLCM Algorithm)

  • 노다정;강민지;김유경;서아름;이인호;정희성;조진영;고성진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.383-387
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    • 2015
  • 현대인들의 불규칙한 생활과 서구화된 식습관에 의해 대장 및 직장 질환이 증가하고 있는 추세로, 특히 직장암은 전체 대장암의 50%를 차지하고 있다. 초기 직장암의 경우 표면으로 돌출되는 부분이 없으므로 초음파로 조직 내부를 보지 않으면 직장 농양으로 오진하는 오류를 범하기도 한다. 그러나 초음파 진단을 하더라도 직장암의 병기에 따라 농양과 육안으로 구별이 어려운 경우가 있기 때문에 보다 정확한 진단이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 직장암과 농양 영상에 대한 컴퓨터 알고리즘을 이용하여 정량적인 분석을 하였다. GLCM을 적용하여 정상 20증례와 농양, 직장암 각 20증례를 분석영역($50{\times}50$ 픽셀)으로 설정하고, 각 영상에서 Autocorrelation, Max probability, Sum average, Sum variance 4가지 파라미터를 비교하여 분석하였다. 결과적으로 Autocorrelation, Max probability, Sum variance 3개의 파라미터에서는 100%, Sum average 파라미터에서는 암 95%, 농양에서 90% 이상의 높은 병변 질감 검출 효율이 나타났다. 이러한 파라미터들이 직장에서의 정상조직, 농양조직, 암조직 간의 판별의 기준으로 가치가 있다고 사료된다. 임상에서의 활용정도에 따라 컴퓨터 보조진단으로서의 충분한 유용성을 볼 수 있을 것이다.

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정량적 전산화단층촬영법(QCT)과 정량적 초음파법(QUS)에 의한 골밀도측정 비교 (The Comparative Study on Bone Mineral Density Accessed by Quantitative Computed Tomography and Quantitative Ultrasound)

  • 김기범;안성민;이귀원;김성철
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.198-203
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    • 2011
  • 24~69세의 일반검진대상자 106명을 대상으로 골밀도 검사시 최근 사용이 많이 증가하고 있는 QCT와 QUS에 따른 BMD의 차이를 알아본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. QCT와 QUS에 의한 골밀도의 측정값은 전체적으로 유의한 상관관계를 나타냈다(p>0.05). 성별에 따른 측정방법간의 차이에서 여성에서는 QUS에 의한 검사방법에서 T-score가 유의하게 낮았고(p<0.05). 나이에 따라서는 40세 이상에서는 유의한 범위(p<0.05)에서 T-score의 차이가 있었다. 키 및 몸무게에 따른 차이에서는 특징적인 차이가 없었으며, BMI값이 22.9이하 그룹에서는 QCT로 검사시 T-score가 유의하게(p<0.05) 낮게 측정되었고 나머지 그룹에서는 검사방법에 따라 영향을 미치지 않았다. 이와 같이 골밀도의 측정에 있어서는 환자의 성별, 나이, 키 및 BMI에 따라서 측정방법에 따른 차이가 있을 수 있으므로 특별한 경우에는 여러 검사방법 등을 통하여 정확한 자료를 얻을 필요가 있을 것으로 사료된다.