• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• 제27권3E호
• /
• pp.84-94
• /
• 2008

Displacement estimation is a crucial step in ultrasonic strain imaging. The displacement between a pre- and postcompression signal in the current data window is estimated by first shifting the postcompression signal by the displacement obtained in the previous data window to reduce their decorrelation and then determining the remaining part of the displacement through autocorrelation and conversion of phase difference into time delay. However, since strain image quality tends to vary with the amount of compression applied, we propose two new methods for enhancing strain image quality, i.e., displacement normalization and adaptive persistence. Both in vitro and in vivo experiments are carried out to acquire ultrasound data and produce strain images in real time under the application of quasi static compression. The experimental results demonstrate that the methods are quite effective in improving strain image quality and thus can be applied to implementing an ultrasound elasticity imaging system that operates in real time.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.141-149
• /
• 2003

본 논문에서는 초음파 의용 영상시스템의 B-모드 영상으로 잘 관찰되지 않는 암이나 종양을 진단하기 위하여 인체 연조직의 탄성계수를 측정하여 영상화하는 방법을 제안하였다. 연조직의 단단함을 측정하기 위하여 조직에 정현파 진동을 인가하고 연조직의 기계적인 진동의 크기를 초음파 영상의 스페클 밝기의 시간적 변화를 추정하여 구하였다. 제안한 방법은 B-모드 영상에서 비교적 적은 계산량으로 쉽게 조직의 단단함을 추정할 수 있음을 시뮬레이션과 실험으로 검증하였다

• International Journal of Reliability and Applications
• /
• 제5권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2004

It is recently well recognized that the technique for the one-sided stress wave velocity measurement in structural materials provides measurement in structural materials provides valuable information on the state of the material such as quality, uniformity, location of cracked or damaged area. This technique is especially effective to measure velocities of longitudinal and Rayleigh waves when access to only one surface of structure is possible. However, one of problems for one-sided stress wave velocity measurement is to get consistent and reliable source for the generation of elastic wave. In this study, the laser based surface elastic wave was used to provide consistent and reliable source for the generation of elastic wave into the materials. The velocities of creeping wave and Rayleigh wave in materials were measured by the one-sided technique using laser based surface elastic wave. These wave velocities were compared with bulk wave velocities such as longitudinal wave and shear wave velocities to certify accuracy of measurement. In addition, the mechanical properties such as poisson's ratio and specific modulus(E/p) were calculated with the velocities of surface elastic waves.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.290-298
• /
• 2014

초음파 두께 측정 방법은 초음파가 표면에서 되돌아오는 시간을 측정하여 두께를 측정하는 비파괴검사 방법이다. 이때 초음파 진행 시간은 펄스의 최대값을 이용하여 측정하기 때문에, 물체의 두께가 얇을 경우 펄스 신호가 서로 중첩이 되어 기존의 초음파 방법으로 측정하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 논문에서는 파워켑스트럼과 최소분산켑스트럼을 사용하여 두께를 측정하는 방법을 제안하고자 한다. 켑스트럼 신호 처리는 초음파 신호를 임펄스 트레인과 전달함수(초음파 펄스 신호)로 분리하기 때문에 표면에서 돌아오는 초음파 신호의 시간을 임펄스 트레인의 주기로 정확하게 측정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 다양한 두께를 가진 철, 아크릴 시편에 대해 실험을 수행하였다. 두께가 얇은 시편에 대해서는 펄스가 중첩이 되기 때문에 기존방법으로 측정이 어려움을 알 수 있었다. 하지만 제안된 방법인 켑스트럼 초음파 신호 처리를 적용한 결과 임펄스 신호로 분리하기 때문에 두께를 정확히 측정함을 알 수 있었다.

• 대한물리의학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.319-327
• /
• 2012

Purpose : This study aimed to identify the asymmetry observed in the rehabilitative ultrasound imaging of lateral abdominal muscle thickness and performance between the affected and unaffected side during the abdominal drawing-in maneuver (ADIM), an exercise used to facilitate activation of selectively TrA to stabilize the trunk prior to limb movement. Methods : The Participants were twenty one patients with post-stroke hemiplegia in this study. Ultrasound imaging was used to measure amount of changes in thickness of the external oblique (EO), internal oblique (IO), transversus abdominis (TrA). A Paired t-test was used to compare relaxed muscle thickness to contracted muscle thickness of all 3 muscles between the affected and unaffected sides. Results : The outcome measures included side to side differences of absolute thickness, contraction ratio among the lateral abdominal muscles. There was no significantly difference in between the affected and unaffected side at rest. But, there was a significantly difference in absolute muscle thickness between the affected and unaffected side of only TrA muscle. Also contraction ratio was a significantly difference between the affected and unaffected TrA muscle. Conclusion : These findings support the asymmetrical activation of TrA muscle during abdominal muscle contraction in patients with post-stroke hemiplegia. Further studies are warranted for confirming this outcome.

• Journal of Veterinary Science
• /
• 제22권1호
• /
• pp.3.1-3.13
• /
• 2021

Background: Multifidus muscle stiffness decreases in patients with lumbar intervertebral disk herniation; however, age-related changes in humans have not been reported. Objectives: The reliability of ultrasound shear wave elastography in dogs, and changes in the shear elastic modulus of the thoracolumbar multifidus muscle with aging in dogs, were investigated. Methods: Twelve beagle dogs were divided into 2 groups based on the age of onset of intervertebral disk herniation: young (aged not exceeding 2 years; 1.3 ± 0.6 years old, n = 5) and adult (4.9 ± 1.2 years old, n = 7). The shear elastic modulus of the multifidus muscle, from the thirteenth thoracic spine to the fourth lumbar spine, was measured using ultrasound shear wave elastography. The length, cross-sectional area and muscle to fat ratio of the multifidus muscle, and the grade of intervertebral disk degeneration, were assessed using radiographic and magnetic resonance imaging examinations. Results: The length and cross-sectional area of the multifidus muscle increased caudally. In the young group, the shear elastic modulus of the multifidus muscle of the thirteenth thoracic spine was less than that of the third lumbar spine. In the adult group, the shear elastic modulus of the multifidus muscle of first and third lumbar spine was lower than that of the same site in the young group. Conclusions: Ultrasound can be used to measure shear wave elastography of the thoracolumbar multifidus in dogs. If the multifidus muscle stiffness decreases, we should consider age-related change.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.100-106
• /
• 2021

Measuring Intima-media thickness (IMT) with ultrasound images can help early detection of coronary artery disease. As a result, numerous machine learning studies have been conducted to measure IMT. However, most of these studies require several steps of pre-treatment to extract the boundary, and some require manual intervention, so they are not suitable for on-site treatment in urgent situations. in this paper, we propose to use deep learning networks U-Net, Attention U-Net, and Pretrained U-Net to automatically segment the intima-media complex. This study also applied the HE, HS, and CLAHE preprocessing technique to wireless portable ultrasound diagnostic device images. As a result, The average dice coefficient of HE applied Models is 71% and CLAHE applied Models is 70%, while the HS applied Models have improved as 72% dice coefficient. Among them, Pretrained U-Net showed the highest performance with an average of 74%. When comparing this with the mean value of IMT measured by Conventional wired ultrasound equipment, the highest correlation coefficient value was shown in the HS applied pretrained U-Net.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.551-556
• /
• 2004

본 연구에서는 진단 방법의 정확성이 아직까지 구체적으로 규명되지 않고 있는 어린이의 성장 발육을 체계적이고 과학적으로 측정할 수 있는 방법을 제시하고자 시도하였다. 현재 많이 이용되고 있는 성장 진단 방법은 X-ray 영상을 이용한 각 관절 부위의 성장판의 개폐 분석이다. 그러나 X-ray 방식은 성장 진단에서 요구되는 주기적이고 반복적인 측정을 하지 못함과 동시에 방사선 노출이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 인체에 무해한 초음파 영상을 이용한 성장판 개폐 분석 대체 가능성을 평가하기 위해 종골의 초음파 광역 감쇄 영상을 이용한 프로파일 분석 및 성장판 영상 분석 알고리즘을 제시하였다. 본 연구에서는 7세～16세의 어린이 269명에 대해서 X-ray를 이용하여 무릎, 손가락, 종골에서의 성장판 영상을 얻었다. 또한 초음파 방식을 이용하여 종골의 성장판 영상을 얻었다. 각 관절에서의 성장판 개폐 유무 시기는 각 개인별로 측정 방법에 따라 조금의 차이는 있으나 전반적으로 일치하였다. 또한. X-ray방식과 초음파 방식에 의한 성장판 영상을 비교한 결과 상호 높은 연관성을 나타내었다. 이와 같이 성장판을 정확하게 측정하기 위해 도입된 초음파 프로파일 분석 알고리즘은 기존의 X-ray 영상 방식에 의한 성장판의 측정을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.880-890
• /
• 2010

뇌졸중 등의 혈관 질병을 진단하기 위해서 혈관 내 초음파(Intravascular Ultrasound:IVUS)영상 기법이 사용되고 있다. 최근에는 혈관 내벽에 붙은 혈전을 탄성 영상법을 이용하여 진단하는 방법들이 연구되고 있다. 그러나 혈관 내 초음파는 혈관 내에 트랜스듀서를 삽입하여야 하므로 진단 방법에 위험성이 있다. 본 논문은 선형 트랜스듀서를 이용하여 혈관 외부에서 데이터를 획득하여 혈관 내벽에 붙은 혈전의 변형률 영상을 얻었다. 혈관 벽의 움직임을 정확하게 측정하기 위하여, 혈관 벽과 수직이 되도록 주사선의 방향을 조향하면서 초음파 데이터를 획득하였다. 초음파 데이터는 기저대역의 복소수 신호로 복조한 뒤 자기상관(autocorrelation)을 이용하여 혈관 벽의 움직임을 계산하여 변형률 영상을 얻었다. 제안한 방법을 플라스틱 기반의 혈관 모사 팬텀을 제작하여 검증하였다. 혈관 모사 팬텀은 혈관에 해당하는 직경 6mm의 실린더 공간에 물을 채우고 벽을 따라 2mm 두께의 부드러운 혈전을 혈관 벽의 내부에 배치하였다. RF 데이터는 상용 초음파 진단기에서 7.5MHz 선형 트랜스듀서를 사용하여 -40도부터 40도까지 1도 간격으로 조향시킨 81개의 스캔라인 데이터를 얻었다. 실험 결과 단단한 배경 팬텀에 인접한 혈전 영역이 더 무른 것으로 관찰되었다. 제안한 방법의 탄성 영상법이 비록 주사선이 혈관 벽에 수직으로 입사하는 영역으로 제한되지만 혈관 변형률 영상법의 유용함을 실험으로 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.433-438
• /
• 2016

본 논문에서는 한우의 근내 지방 부분을 초음파 기기를 이용하여 촬영한 초음파 영상의 특징 분석을 통해 classification 알고리즘을 이용하여 한우의 도체육질 등급을 예측하는 방법을 제안하며, 인체의 초음파 영상을 이용하여 진단 및 치료 검증 과제에 있어 사전 연구로 진행된 연구로, 차후에는 초음파 영상의 분석 범위를 확대할 예정이다. 한우의 초음파 영상을 활용한 경우에는 생체 정보를 한우 개량의 측면에서 생체 육질 정보를 조기에 획득하여 활용함으로써, 도축하지 않고도 육질 및 육량을 측정하여 개량의 속도를 배가시킬 수 있고, 농가 경영 측면에서 출하시기 및 방법의 조절로 농가 수익향상에 일조할 수 있는 중요한 핵심 기술이다. 이에 대한 많은 연구가 미국과 일본을 중심으로 이루어져 왔으며, 특히 기기에 의한 객관적인 측정방법들이 다양하게 연구되고 있지만 정확도가 낮다. 따라서 제안된 연구에서는 한우의 근내 지방 초음파 영상에 특징점 추출 알고리즘과 classification 알고리즘을 적용하여 한우의 도체 육질을 예측하였다. 실험 결과 제안하는 방법을 적용하였을 경우, 기존의 방법에 비해 효율적인 것을 확인할 수 있었다.