The fabrication process of fiber placement system of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) requires real time process control and reliable inspection to ensure quality by preventing defects such as delamination and void. Therefore, novel non-contact inspection technique is required during the non-destructive evaluation in a fiber placement system. For the inspection of delamination in CFRP, various methods to receive laser-generated ultrasound were applied by using piezoelectric transducer, air-coupled transducer, wavelet transform and scanning laser ultrasonic technique. Laser-generated ultrasound was received with a conventional piezoelectric sensor in contacting manner. Then signal characteristics due to defects were analyzed to find a factor for detecting defects. Air-coupled transducer was used for reception of laser-generated guided wave using linear slit array in order to generate high frequency guided wave. And line scan technique was used to confirm the capability of on-line application. The high frequency component of laser-generated guided wave received with piezoelectric sensor disappeared after propagating through delamination region. Nevertheless, it was failed to receive high frequency guided wave in using air-coupled transducer. The first peak of the frequency spectrum under 100kHz in the delamination region is higher than in the sound region. By using this feature, the line scanned frequency data were acquired in fully non-contact generation and reception of ultrasound. This method was proved as useful technique for detecting delamination in CFRP.
The objective of this research is to estimate the crack location and size of a carbon steel pipe by using a laser ultrasound guided wave for the wall thinning evaluation of an elbow. The wall thinning of the carbon steel pipe is one of the most serious problems in nuclear power plants, especially the wall thinning of the carbon steel elbow caused by Flow-Accelerated Corrosion (FAC). Therefore, a non-destructive inspection method of elbow is essential for the nuclear power plants to operate safely. The specimens used in this study were carbon steel elbows, which represented the main elements of real nuclear power plants. The shape of the wall thinning was an oval with a width of 120mm, a length of 80mm, and a depth of 5mm. The L(0,1) and L(0,2) modes variation of the ultrasound guided wave signal is obtained from the response of the laser generation/air-coupled detection ultrasonic hybrid system represent the characteristics of the defect. The trends of these characteristics and signal processing were used to estimate the size and location of wall thinning.
Myofascial pain syndrome (MPS) is a common musculoskeletal disorder characterized by muscle pain, tenderness, and trigger points. Ultrasonography has emerged as a key tool for diagnosing and treating MPS owing to its ability to provide precise, minimally invasive guidance. This review discusses the use of ultrasonography in various approaches to evaluate and manage MPS. Studies have shown that shear-wave sonoelastography can effectively assess muscle elasticity and offer insights into trapezius stiffness in patients with MPS. Ultrasound-guided interfascial hydrodissection, especially with visual feedback, has demonstrated effectiveness in treating trapezius MPS. Similarly, ultrasound-guided rhomboid interfascial plane blocks and perimysium dissection for posterior shoulder MPS have significantly reduced pain and improved quality of life. The combination of extracorporeal shockwave therapy with ultrasound-guided lidocaine injections has been particularly successful in reducing pain and stiffness in trapezius MPS. Research regarding various guided injections, including dry needling, interfascial plane blocks, and fascial hydrodissection, emphasizes the importance of ultrasonography for accuracy and safety. Additionally, ultrasound-guided delivery of local anesthetics and steroids to the quadratus lumborum muscle has shown lasting pain relief over a 6-month period. Overall, these findings highlight the pivotal role of ultrasonography in the assessment and treatment of MPS.
As a result of the medium coupling, propagation characteristics of ultrasonic waves guided by a multi-phase medium can be different from those in a homogeneous system. This phenomenon becomes prominent for a medium consisting of phases with considerably distinct material and physical properties (e.g., submerged structures or human bones covered with soft tissues). In this study, the coupling effect arising from both fluid and soft tissues on wave propagation in engineering structures and human bone phantoms, respectively, was explored and calibrated quantitatively, with a purpose of enhancing the precision of ultrasonic-wave-based non-destructive evaluation (NDE) and clinical quantitative ultrasound (QUS). Calibration results were used to rectify conventional NDE during evaluation of corrosion in a submerged aluminium plate, and QUS during prediction of simulated healing status of a mimicked bone fracture. The results demonstrated that with the coupling effect being appropriately taken into account, the precision of NDE and QUS could be improved.
Lateral epicondylopathy represents pain in the lateral (radial aspect) of the elbow caused by degeneration in the common extensor tendon. Calcium deposit frequently developes in lateral epicondylopathy, with the prevalence up to 46%. There are considerable debates on its treatment protocols for lateral epicondylopathy so far, likewise, the effective treatment method for calcific lateral epicondylopathy has not been established. We report here a case of chronic intractable calcific lateral epicondylopathy treated with ultrasound-guided barbotage and focused type extracorporeal shock wave therapy (ESWT). To our knowledge, this is the first report of calcific lateral epicondylopathy treated by ultrasound-guided barbotage combined with ESWT.
석회화 건염은 건-골 부착부에 침착된 칼슘 수산화 인회석 결정 주위로 염증이 생기는 질환인데 체외충격파치료가 석회화 건염에 대한 비침습적 치료로써 효과적으로 많이 사용되고 있다. 실제 임상에서는 병변 부위에 정확히 체외충격파를 시행하기보다는 주로 촉진과 압통 부위 확인만으로 충격파 시행범위를 정하고 있다. 방사선 투시하에 석회 침착부위에 정확히 체외충격파를 시행하는 것이 임상 결과가 월등히 우수하다는 것은 알려져 있다. 초음파는 간편하고 비싸지 않으며 방사선 피폭이 없으면서 건 질환을 진단하는데 아주 효과적인 진단 기기이지만 체외충격파 치료의 조준에 있어서의 역할은 확립되어 있지 않다. 저자들은 중둔건에 발생한 거대 석회화 건염을 초음파를 이용하여 병변 부위의 위치를 정확히 조준하면서 체외충격파치료를 시행함으로써 석회 침착의 완전 소실을 얻은 증례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.
본 연구에서는 유도초음파를 이용하여 다양한 온도에서 사용되어지는 항공기 복합재료의 건전성에 대하여 평가하였다. 항공기가 지상과 비행고도에서 운행할 때의 온도편차나, 반복되어지는 열주기 횟수와 같이, 항공기가 운행되어지는 온도와 관련하여 복합재료의 건전성에 결정적인 영향을 미치는 요소에 관한 연구는 항공기 안전에 있어서 매우 중요한 요소가 되고 있다. 본 연구에서는 유도초음파를 이용하여 항공기의 운행환경과 유사한 환경 하에서 열피로가 가해진 항공기의 복합재료 시편을 평가하였다. 유도초음파의 분산선도 곡선은 서로 다른 열피로가 가해진 시편에 대한 민감성을 나타내기 위해 최적의 모드를 선택하는데 사용되었다. 현재 제시된 접근법 또한 항공기의 건전성을 평가하는데 있어서 하나의 도구로 구현될 수 있다.
증기발생기 세관에서의 유도초음파 전파 특성에 관한 연구를 수행하였다. 증기 발생기 세관의 분산선도 및 특정 모드에 대응하는 초음파 입사각을 계산하였다. 수신된 유도초음파에 대하여 short time Fourier transform을 이용한 시간-주파수 분석을 통하여 유도초음파 모드를 확인하였다. 실험적으로 유도 초음파가 증기발생기 세관의 곡관 부분을 통과할 때 뚜렷한 모드 변환을 관측할 수 없었다. 유도 초음파를 이용한 증기발생기 세관의 최적 검사 모드를 제안하고 실험에 의하여 이를 확인하였다.
유도초음파의 현장적응에 있어 전파모드를 규명하는 것은 매우 어렵지만 중요한 과제이다. 본 연구에서는 분산성이 적은 단일모드를 발생시키고 검출할 수 있는 기법에 대해 다루고 있으며, 현장 적용성과 자동화를 위해 비접촉식의 기법을 적용하였다. 모드 선택성을 강화한 비접촉식의 유도초음파 기법으로는 선배열 슬릿을 이용한 레이저빔을 이용하였으며, 에어커플 변환기를 수신자로 사용하였다. 선배열의 레이저 조명은 파장과 일치하여 특정한 모드를 발생시킬 수 있다 또한, 에어커플 변환기는 공기 중으로 누설되는 유도초음파를 수신각도를 조절하여 선택적으로 모드를 수신할 수 있다. 1mm 두께의 알루미늄 판에 덕 기법을 적용한 실험결과로부터 제안하는 기법의 유용성을 검증하였고, 특히 단일한 $a_0$모드의 발생 및 수신에 효과적인 기법으로 나타났다.
Apart from thinning of cortical layers, the local bone curvature, varying along bone periphery, modulates ultrasound waves as well, which is however often underestimated or overlooked in clinical quantitative ultrasound (QUS). A dedicated three-dimensional finite element modelling technique for cortical bones was established, for quantitatively exploring and calibrating the effect of local curvature of cortical bone on ultrasound. Using a correlation-based mode extraction technique, high-velocity group (HVG) and low-velocity group (LVG) wave modes in a human radius were examined. Experimental verification using acrylic cylinders and in vitro testing using a porcine femur were accomplished. Results coherently unravelled the cortical curvature exerts evident influence on bone-guided ultrasound when RoC/${\lambda}$ <1 for HVG mode and RoC/${\lambda}$ <2 for LVG mode (RoC/${\lambda}$: the ratio of local bone curvature radius to wavelength); the sensitivity of LVG mode to bone curvature is higher than HVG mode. It has also been demonstrated the local group velocity of an HVG or LVG mode at a particular skeletal site is equivalent to the velocity when propagating in a uniform cylinder having an outer radius identical to the radius of curvature at that site. This study provides a rule of thumb to compensate for the effect of bone curvature in QUS.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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