• 제목/요약/키워드: Ultrasound focusing

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초음파 센싱 방식을 이용한 이동형 호흡량 측정 진단기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile ]Respiration Detection Diagnostic System using Ultrasound Sensing Method fficient Multicasting Environment)

  • 김동학;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.509-515
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    • 2004
  • 폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.

수신 채널 신호의 무게중심과 평탄도를 이용한 초음파 수동 공동 영상의 화질 개선 (Image enhancement in ultrasound passive cavitation imaging using centroid and flatness of received channel data)

  • 정목근;권성재;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.450-458
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    • 2019
  • 기포군이 파열하면서 발생하는 초음파를 관찰하기 위하여 수동 공동 영상법을 이용한다. 수동 공동 영상은 낮은 해상도와 큰 부엽이 문제이다. 수동 공동에서 발생하는 초음파 신호는 펄스 형태를 가지므로, 수신 어레이에 수신된 신호는 입사 방향에 따라서 트랜스듀서 배열 소자에 나타나는 신호의 크기 분포가 달라진다. 영상점에서 수신된 채널 데이터 신호의 크기 분포로부터 주엽과 부엽 신호의 유무를 판단하고 부엽을 줄이기 위하여 무게중심과 평탄도를 계산하여 영상점에서 가중값을 정의하였다. 무게중심은 수신 채널에서 신호의 분포가 집중된 위치를 수치화하며 평탄도는 채널 신호의 분산을 측정한다. 지연 후 더해주는 집속 방식과 최소 분산 빔포밍을 사용하여 구현된 수동 공동 영상에서 무게중심과 평탄도를 이용한 가중값을 적용하여 영상의 화질 개선에 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험에서 지연 후 더해주는 방법과 최소 분산 빔포밍 방법에 가중값을 적용하여 영상에서 부엽이 줄어듦을 확인하였다. 고출력 초음파를 이용한 수조 실험에서도 부엽이 나타나는 영역이 줄어들어 수동 공동의 변별력이 증가함을 확인하였다.

The applications of ozone-based advanced oxidation processes for wastewater treatment: A review

  • Hussain, Mujtaba;Mahtab, Mohd Salim;Farooqi, Izharul Haq
    • Advances in environmental research
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    • 제9권3호
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    • pp.191-214
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    • 2020
  • The rise in population and industrialization accounts for the generation of a huge amount of wastewaters. The treatment of this wastewater is obligatory to safeguard the environment and various life forms. Conventional methods for high strength wastewater treatment coming out to be ineffective. Advanced oxidation processes (AOPs) for such wastewater treatment proved to be very effective particularly for the removal of various refractory compounds present in the wastewater. Ozone based AOPs with its high oxidizing power and excellent disinfectant properties is considered to be an attractive choice for the elimination of a large spectrum of refractory compounds. Furthermore, it enhances the biodegradability of wastewaters after treatment which favors subsequent biological treatments. In this review, a detailed overview of the AOPs (like the Fenton process, photocatalysis, Electrochemical oxidation, wet air oxidation, and Supercritical water oxidation process) has been discussed explicitly focusing on ozone-based AOPs (like O3, O3/H2O2, O3/UV, Ozone/Activated carbon process, Ozone/Ultrasound process, O3/UV/H2O2 process). This review also comprises the involved mechanisms and applications of various ozone-based AOPs for effective municipal/industrial wastewaters and landfill leachate treatment. Process limitations and rough economical analysis were also introduced. The conclusive remarks with future research directions also underlined. It was found that ozonation in combination with other effective AOPs and biological methods enhances treatment efficacies. This review will serve as a reference document for the researchers working in the AOPs field particularly focusing on ozone-based AOPs for wastewater treatment and management systems.

Clinical Utility of Chest Sonography in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients Focusing on Diaphragmatic Measurements

  • Hend M. Esmaeel;Kamal A. Atta;Safiya Khalaf;Doaa Gadallah
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제87권1호
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    • pp.80-90
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    • 2024
  • Background: There are many methods of evaluating diaphragmatic function, including trans-diaphragmatic pressure measurements, which are considered the key rule of diagnosis. We studied the clinical usefulness of chest ultrasonography in evaluating stable chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients and those in exacerbation, focusing on diaphragmatic measurements and their correlation with spirometry and other clinical parameters. Methods: In a prospective case-control study, we enrolled 100 COPD patients divided into 40 stable COPD patients and 60 patients with exacerbation. The analysis included 20 age-matched controls. In addition to the clinical assessment of the study population, radiological evaluation included chest radiographs and chest computed tomography. Transthoracic ultrasonography (TUS) was performed for all included subjects. Results: Multiple A lines (more than 3) were more frequent in COPD exacerbation than in stable patients, as was the case for B-lines. TUS significantly showed high specificity, negative predictive value, positive predictive value, and accuracy in detecting pleural effusion, consolidation, pneumothorax, and lung mass. Diaphragmatic measurements were significantly lower among stable COPD subjects than healthy controls. Diaphragmatic thickness and excursion displayed a significant negative correlation with body mass index and the dyspnea scale, and a positive correlation with spirometry measures. Patients in Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) group D showed lower diaphragmatic measurements (thickness and excursion). Conclusion: The TUS of COPD patients both in stable and exacerbated conditions and the assessment of diaphragm excursion and thickness by TUS in COPD patients and their correlations to disease-related factors proved informative and paved the way for the better management of COPD patients.

초음파 영상 장치에서 직교 쳐프 신호를 이용한 동시 다중 송신집속 기법 (Simultaneous Multiple Transmit Focusing Method with Orthogonal Chirp Signal for Ultrasound Imaging System)

  • 정영관;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • 본 논문에서는 프레임율의 저하없이 개선된 해상도를 얻을 수 있는 동시 다중 송신집속 기법을 제안한다. 제안한 기법은 짧은 펄스를 사용하여 한 영역에 고정 송신 집속하는 기존의 방법과는 달리 여러 송신 집속점에 서로 독립적으로 집속된 쳐프 신호들을 동시에 송신한다. 수신된 신호는 정합 과정을 통하여 송신 집속 위치에 따라 각 쳐프 신호로 분리되고 짧은 펄스로 압축된다. 이렇게 압축되고 분리된 신호들은 각각 수신 동적 집속된 후 거리에 따라 집속 위치별로 선택되고 하나의 신호로 결합되어 개선된 측방향 해상도의 영상을 구성한다. 송신시 동시에 여러 위치에 초음파를 집속하고 수신시 이를 분리하기 위해서 사용된 터프 신호들은 주파수 대역에서 분할되어 서로 직교 특성을 갖도록 설계되었는데 변환자의 제한된 대역폭내에 많은 수의 의미있는 쳐프 신호를 설계하기 위해서 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 대역 겹침을 허용하였다. 이때 대역 겹침으로 발생한 상호상관값의 상승을 억제하기 위해 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 변화 방향을 엇갈리게 하는 밥법을 제안하였다. 특히 대역분할로 설계된 쳐프 신호중 낮은 주파수 성분의 신호를 변환자로부터 가까운 지역에 집속하고 높은 주파수 성분의 쳐프 신호를 먼 지역에 집속함으로써 깊이에 따라 영상의 해상도의 질을 일정하게 유지시켰다 더욱이 상관기를 이용한 정합 과정에서 신호가 압축되기 때문에 펄스 압축 기법에서 얻는 SNR를 증가시키는 이점이 있다 이때 상관기를 통한 압축 과정에서 쳐프 신호의 첨두값이 쳐프 신호의 길이에 따라 증가하기 때문에 깊이에 따를 높은 주파수 성분의 감쇄에도 불구하고 이렇게 높은 주파수 성분의 터프 신호를 깊은 지역에 사용할 수 있었다. 제안한 동시 다중 송신집속 기반의 시스템을 상관기의 위치에 따라 이상적인 구조와 현실적인 구조로 나타냈으며, 모사 실험을 통하여 기존의 펄스 집속 기법과 비교하여 그 성능을 검증하였다.hrough the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$). public transportation, and availability of locally grown food were the important factors for deciding the place compared to those who had higher education. The price was the factor which

Challenges in neuro-machine interaction based active robotic rehabilitation of stroke patients

  • Song, Aiguo;Yang, Renhuan;Xu, Baoguo;Pan, Lizheng;Li, Huijun
    • Advances in robotics research
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    • 제1권2호
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    • pp.155-169
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    • 2014
  • Study results in the last decades show that amount and quality of physical exercises, then the active participation, and now the cognitive involvement of patient in rehabilitation training are known of crux to enhance recovery outcome of motor dysfunction patients after stroke. Rehabilitation robots mainly have been developing along this direction to satisfy requirements of recovery therapy, or focusing on one or more of the above three points. Therefore, neuro-machine interaction based active rehabilitation robot has been proposed for assisting paralyzed limb performing designed tasks, which utilizes motor related EEG, UCSDI (Ultrasound Current Source Density Imaging), EMG for rehabilitation robot control and feeds back the multi-sensory interaction information such as visual, auditory, force, haptic sensation to the patient simultaneously. This neuro-controlled and perceptual rehabilitation robot will bring great benefits to post-stroke patients. In order to develop such kind of robot, some key technologies such as noninvasive precise detection of neural signal and realistic sensation feedback need to be solved. There are still some grand challenges in solving the fundamental questions to develop and optimize such kind of neuro-machine interaction based active rehabilitation robot.

전이성 유방 악성 섬유성 조직구종의 영상 소견: 증례 보고 (Imaging Findings of Metastatic Breast Malignant Fibrous Histiocytoma: A Case Report)

  • 이현실;강봉주;김성헌;이아원
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권4호
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    • pp.316-320
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    • 2013
  • 유방의 악성 섬유성 조직구종은 극히 드문 질환으로 이전에 보고된 대부분의 증례들은 임상병리학적 특성에 초점을 맞추어 이 질환의 영상소견에 대한 분석은 제한적이었다. 우리는 좌측 전완부로 부터 전이된 좌측 유방과 좌측 액와부의 악성 섬유성 조직구종 1예를 유방촬영, 유방 초음파 및 유방 자기공명영상 등의 영상의학적 소견에 초점을 맞추어 보고 하고자 한다.

Ultrasonic Targeting of NK Cell in Vessel Bifurcation for Immunotherapy: Simulation and Experimental Validation

  • Saqib Sharif;Hyeong-Woo Song;Daewon Jung;Hiep Xuan Cao;Jong-Oh Park;Byungjeon Kang;Eunpyo Choi
    • 센서학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.418-424
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    • 2023
  • Natural killer (NK) cells play a crucial role in combating infections and tumors. However, their therapeutic application in solid tumors is hindered by challenges, such as limited lifespan, tumor penetration, and delivery precision. Our research introduces a novel ultrasonic actuation technique to navigate NK cells more effectively in the vascular system, particularly at vessel bifurcations where targeted delivery is most problematic. We use a hemispherical ultrasonic transducer array that generates phase-modulated traveling waves, focusing on an ultrasound beam to steer NK cells using blood-flow dynamics and a focused acoustic field. This method enables the precise obstruction of non-target vessels and efficiently directs NK cells toward the tumor site. The simulation results offer insights into the behavior of NK cells under various conditions of cell size, radiation pressure, and fluid velocity, which inform the optimization of their trajectories and increase targeting efficiency. The experimental results demonstrate the feasibility of this ultrasonic approach for enhancing NK cell targeting, suggesting a potential leap forward in solid tumor immunotherapy. This study represents a significant step in NK cell therapeutic strategies, offering a viable solution to the existing limitations and promising enhancement of the efficacy of cancer treatments.

청소년 다낭성 난소증후군 한약치료에 대한 중의학 임상연구 동향 -무작위 대조군 임상연구를 중심으로- (Trends in Chinese Clinical Research on Herbal Medicine Treatment in Adolescent Polycystic Ovary Syndrome - Focusing on Randomized Controlled Clinical Trials -)

  • 김효은;장수비;김기봉;천진홍
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.53-67
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    • 2024
  • Objective This study aimed to assess the trend of randomized clinical trials conducted in China involving oral herbal medicine for treating adolescent polycystic ovary syndrome (PCOS). Methods We used the China National Knowledge Infrastructure as our primary resource and conducted a search using keywords such as "PCOS", "多囊卵巢" and "多囊卵巢综合征". We identified and analyzed seven RCTs. Results 1. The group receiving herbal medicine treatment demonstrated significant improvements in total efficiency, sex hormone levels, and ultrasound-measurable values compared to the control group. 2. Epimedii Herba (淫羊藿), Alviae Miltiorrhizae Radix (丹參), and Angelicae Gigantis et Acutilobae Radix (當歸) were among the most used herbs in Traditional Chinese medicine decoctions for treating PCOS. Conclusions The findings suggest that oral herbal medicine is an effective treatment for patients with PCOS. This study provides a foundation for future research on the use of oral herbal medicine in PCOS treatment.

대화식 의사결정나무를 이용한 보건의료 데이터 질 관리 알고리즘 개발: 당뇨환자의 고혈압 동반을 중심으로 (Development of Healthcare Data Quality Control Algorithm Using Interactive Decision Tree: Focusing on Hypertension in Diabetes Mellitus Patients)

  • 황규연;이은숙;김고원;홍성옥;박정선;곽미숙;이예진;임채혁;박태현;박종호;강성홍
    • 보건의료산업학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.63-74
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    • 2016
  • Objectives : There is a need to develop a data quality management algorithm to improve the quality of healthcare data using a data quality management system. In this study, we developed a data quality control algorithms associated with diseases related to hypertension in patients with diabetes mellitus. Methods : To make a data quality algorithm, we extracted the 2011 and 2012 discharge damage survey data from diabetes mellitus patients. Derived variables were created using the primary diagnosis, diagnostic unit, primary surgery and treatment, minor surgery and treatment items. Results : Significant factors in diabetes mellitus patients with hypertension were sex, age, ischemic heart disease, and diagnostic ultrasound of the heart. Depending on the decision tree results, we found four groups with extreme values for diabetes accompanying hypertension patients. Conclusions : There is a need to check the actual data contained in the Outlier (extreme value) groups to improve the quality of the data.