• 제목/요약/키워드: Quantitative ultrasound

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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.

중.장년기 여성의 식사패턴과 골밀도간의 연관성 연구: 한국인유전체역학조사사업 예방유전체 지역사회 코호트 (The Association of Dietary Patterns with Bone Mineral Density in Middle-aged Women: A Cohort of Korean Genome Epidemiology Study)

  • 박선주;안윤진;김효미;주성은;오경수;박찬
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.352-360
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    • 2007
  • Several nutrients are known to affect bone mineral density (BMD). However, these nutrients are combined with food intake and dietary patterns and little is known about the association of dietary patterns and BMD. The objective of this study was to investigate the association of dietary patterns with BMD in Korea Genome Epidemiology Study subjects. Among 2,884 women (40-69 yr) recruited at baseline study (2001), 861 subjects with BMD measurements at baseline and a 4-year follow up study (2005) completed the semi-quantitative food frequency questionnaire. BMD was measured by the Quantitative Ultrasound method. One hundred three food items were combined into 17 food groups and 4 dietary patterns were identified by factor analysis. Cluster analysis using factor score classified each subject into one of three dietary pattern groups named 'Rice and kimchi eating' (n = 617), 'Contented eating' (n = 124), and 'Healthy and light eating' (n = 120). The 'Healthy and light eating' group, characterized by higher intake of fruit, vegetables, fish, milk and dairy products, and younger age, more exercise, higher education, and higher income than other groups. The tibia BMD of the 'Healthy and light eating' group was higher than the other groups after adjusting for the age. After the adjustment for the age BMI and exercise, the 'Healthy and light eating' group showed significantly lower odds of tibia osteopenia/osteoporosis risk compared to the 'Rice and kimchi eating' group both at the baseline [OR(95% CI) : 0.50(0.30-0.84)] and follow-up [OR(95% CI) : 0.59(0.36-0.97)] examinations. The dietary pattern with low calorie and high intakes of fruit, vegetables, fish, milk and dairy products may have beneficial effects on BMD in middle-aged women.

원전 저압케이블 열화도 평가를 위한 초음파 음속계측에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Ultrasound Velocity to Evaluate Degradation of Low Voltage Cables for Nuclear Power Plants)

  • 김경조;강석철;구철수;김진호;박재석;주금종;박치승
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.325-330
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    • 2004
  • 원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

해면질골 팬텀으로서 개포된 구조를 갖는 구리폼 및 니켈폼에서 구조적 특성에 대한 군속도 및 감쇠계수의 의존성 (Dependencies of Group Velocity and Attenuation Coefficient on Structural Properties in Copper and Nickel Foams with an Open-Celled Structure as Trabecular-Bone-Mimicking Phantoms)

  • 김성일;이강일
    • 한국음향학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.158-166
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    • 2011
  • 본 연구에서는 해면질골에서 해면소주 두께 (Tb.Th) 및 해면소주 간격 (Tb.Sp)과 같은 구조적 특성에 대한 군속도 및 감쇠계수의 의존성을 살펴보기 위하여 해면질골 팬텀으로서 개포된 구조를 갖는 8개의 구리폼 및 니켈폼이 이용되었다. 구리폼 및 니켈폼의 군속도 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 및 1.0 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 변환기와 함께 수중에서 투과법을 이용하여 측정되었다. 구리폼 및 니켈폼을 투과한 초음파 신호에서 Biot의 fast wave 및 slow wave가 분리되어 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 구리폼 및 니켈폼의 군속도는 Tb.Th 및 Tb.Sp와 모두 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 구리폼의 감쇠계수는 Tb.Th 및 Tb.Sp와 높은 음의 상관관계를 나타내는 반면에 니켈폼의 감쇠계수는 Tb.Th 및 Tb.Sp와 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 이와 같은 결과는 해면질골 샘플 또는 팬텀을 이용한 다른 연구자들에 의하여 보고된 결과를 이해하는데 도움이 된다.

Association of Insulin-like growth factor binding protein 2 genotypes with growth, carcass and meat quality traits in pigs

  • Prasongsook, Sombat;Choi, Igseo;Bates, Ronald O.;Raney, Nancy E.;Ernst, Catherine W.;Tumwasorn, Sornthep
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제57권9호
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    • pp.31.1-31.11
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    • 2015
  • Background: This study was conducted to investigate the potential association of variation in the insulin-like growth factor binding protein 2 (IGFBP2) gene with growth, carcass and meat quality traits in pigs. IGFBP2 is a member of the insulin-like growth factor binding protein family that is involved in regulating growth, and it maps to a region of pig chromosome 15 containing significant quantitative trait loci that affect economically important trait phenotypes. Results: An IGFBP2 polymorphism was identified in the Michigan State University (MSU) Duroc ${\times}$ Pietrain $F_2$ resource population (n = 408), and pigs were genotyped by MspI PCR-RFLP. Subsequently, a Duroc pig population from the National Swine Registry, USA, (n = 326) was genotyped using an Illumina Golden Gate assay. The IGFBP2 genotypic frequencies among the MSU resource population pigs were 3.43, 47.06 and 49.51 % for the AA, AB and BB genotypes, respectively. The genotypic frequencies for the Duroc pigs were 9.82, 47.85, and 42.33 % for the AA, AB and BB genotypes, respectively. Genotype effects (P < 0.05) were found in the MSU resource population for backfat thickness at $10^{th}$ rib and last rib as determined by ultrasound at 10, 13, 16 and 19 weeks of age, ADG from 10 to 22 weeks of age, and age to reach 105 kg. A genotype effect (P < 0.05) was also found for off test Longissimus muscle area in the Duroc population. Significant effects of IGFBP2 genotype (P < 0.05) were found for drip loss, 24 h postmortem pH, pH decline from 45 min to 24 h postmortem, subjective color score, CIE $L^*$ and $b^*$, Warner-Bratzler shear force, and sensory panel scores for juiciness, tenderness, connective tissue and overall tenderness in MSU resource population pigs. Genotype effects (P < 0.05) were found for 45-min pH, CIE $L^*$ and color score in the Duroc population. Conclusions: Results of this study revealed associations of the IGFBP2 genotypes with growth, carcass and meat quality traits in pigs. The results indicate IGFBP2 as a potential candidate gene for growth rate, backfat thickness, loin muscle area and some pork quality traits.

비만아동의 식습관 및 영양섭취상태와 골밀도와의 관련성 연구 (Relation among Dietary Habits, Nutrient Intakes and Bone Mineral Density in Korean Normal and Obese Elementary Students)

  • 배윤정;김은영;조혜경;김미현;최미경;성미경;승정자
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.14-24
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    • 2006
  • The purpose of this study was to investigate the relation between bone mineral density and nutrient intake among normal and obese elementary students. Each subject was assigned to one of such as normal (n = 69) and obese groups (n = 94) according to their obesity indices. And they were asked for general characteristics, dietary habits and nutrient intakes using questionnaires and 24-hr recall method. They measured the sound of speed (SOS) of calcaneus using quantitative ultrasound. The averages age of the subjects were 10.6 years in normal and 10.7 years in obese group. The averages weight (p < 0.001) and obesity index (p < 0.001) of the normal group were significantly lower than those of the obese group. In dietary habits, the obese group in boys was the higher skipped breakfast than normal group (p < 0.01). The plant calcium intake of obesity in girls was lower than those of normal group (p < 0.05). The SOS in the calcaneus was 1697.6 m/s in the obese group and 1763.7 m/s in the normal group (p < 0.01). The SOS in the calcaneus was negatively correlated to weight (p < 0.01), obesity index (p < 0.001) and percent of body fat (p < 0.01). Also the SOS in the calcaneus was positively correlated plant calcium intake (p < 0.05). In conclusion, the excessive increase of weight and percent of body fat in elementary students appeared to have negative impact to bone health. And based on these results, further studies on the effects on bone mineral density of obese and nutrient intakes in needed for proper bone health.

전립선비대증 초음파 영상에서 GLCM을 이용한 컴퓨터보조진단의 영상분석 (Image Analysis of Computer Aided Diagnosis using Gray Level Co-occurrence Matrix in the Ultrasonography for Benign Prostate Hyperplasia)

  • 조진영;김창수;강세식;고성진;예수영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.184-191
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    • 2015
  • 전립선 초음파영상은 전립선암, 전립선비대증, 전립선염을 진단하고 전립선암의 생검과 전립선비대에서 전립선 크기 확인 등을 위해서 사용된다. 전립선비대증은 노인 남성의 가장 흔한 질병 중의 하나이다. 전립선은 주변구역, 중심구역, 이행구역과 전방 섬유근 간질부분 4개 구획으로 나누어진다. 전립선비대증은 조직학적으로 전립선 이행구역에서 결절성 증식을 동반한 요도주위의 진행성 과증식이 특징으로 이 결절로 인한 요도 폐쇄를 야기함에 따라 하부요로 증상을 유발한다. 그러므로 본 연구에서는 정상 전립선 이행구역 영상과 전립선비대 이행구역 영상에 대한 컴퓨터 알고리즘을 이용하여 정량적인 분석을 하였다. GLCM을 적용하여 정상영상 60증례와 전립선비대증영상 60증례을 분석영역($50{\times}50$ 픽셀)으로 설정하고, 각 영상에서 Autocorrelation, Contrast, Cluster Prominence, Entropy, Max Probability, Sum average 6가지 파라미터를 비교하여 분석하였다. 결과적으로 Autocorrelation, Cluster Prominence, Entropy, Sum Average 4개의 파라미터에서는 병변의 질감 검출 효율이 92-98%로 높게 나왔다. 이에 전립선 이행구역의 결절성 증식 변화를 정량적인 영상분석으로 확인 할 수 있었다. 향후 전립선비대증 진단에 있어 2차적인 수단으로 가능할 것으로 기대되며, 다양한 전립선 초음파 영상에 있어 기초 자료가 될 것으로 사료된다.