• 제목/요약/키워드: Quantitative ultrasound

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Auto-Correlation을 이용한 펄스 도플러 시스템에 관한 연구 (A study on the development of Pulsed Doppler System using Auto-Correlation)

  • 임춘성;강충신;이행세;김영길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.705-708
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    • 1988
  • Ultrasound Doppler Diagnostic System utilizes the Doppler effect for measurement of blood velocity. The sign of the Doppler frequency shift represents blood flow direction. Pulsed Doppler System uses Phase detector and zerocrossing method to produce simultaneous independent audio and velocity signals for forward and reverse blood flow direction in the time domain, had been fabricated. But time-domain analyzing such as audio evaluation and zerocrossing detection for instantaneous and mean frequency measurement doesn't, provide both an accurate and quantitative result. Therefore, it is necessary to adopt frequency domain technique to improve system performance. In this paper, we describe a unit which is composed of Pulsed Doppler System and real-time spectrum analyzer (installed TMS 32010 DSP Chip). This unit shows time-dependent spectrum variation and mean velocity of blood Signal.

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초음파 영상에서 다열근 측정 (The quantitative assessment of lumbar multifidus using ultrasound imaging)

  • 김준우;이해정;신상호;김광백
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.413-416
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    • 2010
  • 본 논문에서는 요부 영상에서 근육을 추출하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 초음파 영상에서 왜곡이 존재하지 않는 영역을 측정 할 근육 영역을 설정한 후, 초기 초음파 영상에서 불필요한 잡음을 제거하고 Ends-in Search Stretching 기법을 적용하여 근육 영역의 명암 대비를 강조한다. 그리고 형태학적 특징을 이용하여 등뼈 영역과 피하지방을 분리한 후, 4 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 피하지방의 하단 부분을 추출한다. 또한 최대 및 최소 명암도를 조정하여 얻어진 등뼈의 후보 영역에서 형태학적 특징을 이용하여 잡음을 제거하고 최종적으로 등뼈 영역을 추출한다. 추출된 등뼈 영역에 대해 피하지방층과 등뼈 사이를 근육의 두께로 측정한다. 본 연구에서 제안된 방법을 요부의 초음파 영상에 적용하여 근육 영역을 추출한 결과, 제안된 방법이 초음파 영상에서 근육 영역들의 두께를 측정하는데 기존의 근육 측정 방법보다 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

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상지의 압박성 신경병증의 초음파 검사 (Ultrasonographic Examination of Compression Neuropathy in the Upper Extremity)

  • 정양국;김배균
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.64-72
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    • 2008
  • 주관절, 완관절 주변의 압박성 신경병증은 일상생활의 불편을 초래하는 상지에서의 흔한 신경병증의 하나로 이에 대한 초음파 검사 소견을 바르게 해석하는 데는 정상적인 신경의 구조와 압박성 신경병증의 병리적 변화를 이해하는 것이 중요하다. 압박성 신경병증에서는 특징적인 초음파 소견을 보이는데 압박부위의 신경은 눌려서 편평한 모양으로 나타나고 근위부에서는 고신호강도의 부종성 변화와 신경속 양상의 소실을 보인다. 기본적인 횡주사 및 종주사 영상 외에 관절이나 근육을 동적으로 움직이면서 시행한 초음파 검사는 척골신경이 주관절 굴곡시 삼두박건 내측두와 함께 내상과위로 아탈구 되는 탄발성 삼두박근 증후군이나 능동적 회내근의 수축시 신경압박이 일어나는 원형 회내근 증후군 등에서 신경의 아탈구나 압박소견을 보여준다. 수근관 증후군이나 주관 증후군 등에서는 신경 단면적의 정량적인 계측이나 압박비의 평가가 진단에 도움이 된다. 임상적 검사 및 전기생리적 검사와 병행하여 사용할 경우 초음파 영상은 상지에서의 압박성 신경병증을 진단하는데 있어 매우 유용한 검사방법의 하나이다.

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해면질골에서 다공율, 주파수 및 전파각에 대한 초음파 위상속도의 의존성 연구 (Study on the Dependence of Ultrasonic Phase Velocity on Porosity, Frequency and Propagation Angle in Cancellous Bone)

  • 이강일;김용태;최민주
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.112-118
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유체에 포화된 다공성 매질에 적용되는 Biot 모델 및 modified Biot-Attenborough (MBA) 모델을 이용하여 해면질골에서 다공율 및 주파수에 대한 초음파 위상속도의 의존성을 예측하였다. 또한 선행 연구자들에 의하여 사람 및 소의 해면질골에서 측정된 값과 비교하였다. 해면질골에서 위상속도는 다공율 및 주파수가 증가함에 따라 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 전파각 효과를 포함하도록 수정된 Biot 모델 및 MBA 모델뿐만 아니라 Schoenberg 모델을 이용하여 해면질골에서 전파각에 대한 위상속도의 의존성을 예측하였다. 본 논문에서 이용된 이론적인 모델들은 초음파와 해면질골의 상호작용에 대한 물리학적인 이해를 증진시키는데 기여할 뿐만 아니라 골다공증을 진단하기 위하여 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Indirect Detection of Internal Defects in Wooden Rafter with Ultrasound

  • Lee, Sang-Joon;Lee, Sangdae;Pang, Sung-Jun;Kim, Chul-Ki;Kim, Kwang-Mo;Kim, Ki-Bok;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권2호
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    • pp.164-172
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    • 2013
  • The purpose of this research was development of quantitative ultrasonic test methodology for detecting internal defects in members of ancient wooden building. Connection part between wooden members and/or contacted or hidden part by wall of ceiling or other construction materials make it hard to apply direct way of ultrasonic test. So indirect way of ultrasonic test needed to be applied. Test methodology with newly developed prototype of ultrasonic system was proposed. Homogeneous material with polypropylene was also tested for establishing the criterion. Results showed that TOF(time of flight)-energy and pulse length were found out to be proper ultrasonic parameters for predicting depth of defect in wood different from polypropylene. It was not possible to directly apply prediction equation derived from polypropylene. Newly established prediction equation shows coefficient of determination of 0.73 for wood. Finally, defect of replaced rafter members was predicted with the coefficient of determination of 0.32. Various aspects of ultrasound propagation in wood including anisotropy need to be carefully considered to raise up the prediction accuracy.

Concurrent Validity and Test-retest Reliability of the Core Stability Test Using Ultrasound Imaging and Electromyography Measurements

  • Yoo, Seungju;Lee, Nam-Gi;Park, Chanhee;You, Joshua (Sung) Hyun
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.186-193
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    • 2021
  • Background: While the formal test has been used to provide a quantitative measurement of core stability, studies have reported inconsistent results regarding its test-retest and intraobserver reliabilities. Furthermore, the validity of the formal test has never been established. Objects: This study aimed to establish the concurrent validity and test-retest reliability of the formal test. Methods: Twenty-two young adults with and without core instability (23.1 ± 2.0 years) were recruited. Concurrent validity was determined by comparing the muscle thickness changes of the external oblique, internal oblique, and transverse abdominal muscle to changes in core stability pressure during the formal test using ultrasound (US) imaging and pressure biofeedback, respectively. For the test-retest reliability, muscle thickness and pressure changes were repeatedly measured approximately 24 hours apart. Electromyography (EMG) was used to monitor trunk muscle activity during the formal test. Results: The Pearson's correlation analysis showed an excellent correlation between transverse abdominal thickness and pressure biofeedback unit (PBU) pressure as well as internal oblique thickness and PBU pressure, ranging from r = 0.856-0.980, p < 0.05. The test-retest reliability was good, intraclass correlation coefficient (ICC1,2) = 0.876 for the core stability pressure measure and ICC1,2 = 0.939 to 0.989 for the abdominal muscle thickness measure. Conclusion: Our results provide clinical evidence that the formal test is valid and reliable, when concurrently incorporated into EMG and US measurements.

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.

Quantitative Analysis of Microperfusion in Contrast-Induced Nephropathy Using Contrast-Enhanced Ultrasound: An Animal Study

  • Nieun Seo;Hyewon Oh;Hyung Jung Oh;Yong Eun Chung
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.801-810
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    • 2021
  • Objective: To investigate imaging biomarkers of microperfusion in contrast-induced nephropathy (CIN) using contrast-enhanced ultrasound (CEUS). Materials and Methods: The CIN model was fabricated by administering indomethacin (10 mg/kg), L-NAME (15 mg/kg), and iopamidol (10 mL/kg) to Sprague-Dawley rats. After 24 hours, CEUS was performed on CIN (n = 6) and control (n = 6) rats with sulphur hexafluoride microbubbles (SonoVue). From time-intensity curves obtained from the kidney arriving time (AT), acceleration time (AC), time to peak (TTP), and peak enhancement (PE) were measured and compared between the groups. After CEUS, the rats were sacrificed, and cell apoptosis markers were evaluated to confirm the development of CIN. Results: Among CEUS parameters, AT (7.8 ± 1.6 vs. 4.2 ± 0.5 s, p = 0.002), AC (4.7 ± 1.4 vs. 2.0 ± 0.4 s, p = 0.002), and TTP (12.5 ± 2.9 vs. 6.2 ± 0.6 s, p = 0.002) were significantly prolonged in the CIN group compared to controls. PE was significantly higher in the control group than in the CIN group (17.1 ± 1.9 vs. 12.2 ± 2.0 dB, p = 0.004). In kidney tissue, mRNA and protein levels of the apoptotic makers were significantly higher in the CIN group than in the control group (p = 0.003 and p = 0.002). Conclusion: CEUS parameters can be used as imaging biomarkers for microperfusion in CIN. In rats with CIN, AT, AC, and TTP were significantly prolonged, while PE was significantly lower compared to controls.

ATS-539 다목적 팬텀과 SNR을 이용한 초음파 영상평가 (Evaluation of Image Quality using ATS-539 Phantom and SNR in the Ultrasonographic Equipment)

  • 김민주;이진수;고성진;강세식;김정훈;김동현;김창수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.284-291
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    • 2013
  • 영상의학 분야에서 초음파 검사의 중요성이 강조되며 영상평가에 대한 관심이 고조되고 있다. 또한 표준화 되지 않은 기준과 방법으로 영상평가를 시행하고 있어 법적규정과 객관적인 평가기준마련이 시급한 실정이다. 이에 본 연구는 기존의 초음파 영상평가의 한계와 제한적 방법을 보완하고 정량적인 방법을 제시하고자 SNR의 영상평가 실험을 실시하였다. ATS-539 다목적 초음파팬텀을 이용해 획득된 8가지 팬텀영상방법과 예민도, 회색조와 역학범위 두 항목의 SNR 결과를 비교 및 분석하였다. 실험결과 기존의 영상평가결과에서의 우수한 장비는 G1 S1, G2의 순으로 나타났다. 논문에서 제안하는 실험으로 예민도의 SNR 결과는 G1, S1, G2 순으로, 회색조와 역학범위 항목의 SNR 결과는 S1, G1, G2의 순으로 나타났다. 결과에서 기존의 초음파 영상평가 방법과 제시하는 정량적 영상평가 방법이 큰 차이를 보이지도, 일치하지도 않게 나타났다. 객관적이고 정량적인 초음파영상장치의 평가를 위해서는 기존의 팬텀을 이용한 영상평가방법과 SNR을 이용한 영상평가의 측정방법도 함께 평가되어야 할 것으로 사료된다.