• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제11권5호
• /
• pp.1486-1491
• /
• 2016

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제23권2호
• /
• pp.237-245
• /
• 2022

Objective: Viscoelasticity is an essential feature of nerves, although little is known about their viscous properties. The discovery of shear wave dispersion (SWD) imaging has presented a new approach for the non-invasive evaluation of tissue viscosity. The present study investigated the feasibility of using SWD imaging to evaluate diabetic neuropathy using the sciatic nerve in a diabetic rat model. Materials and Methods: This study included 11 diabetic rats in the diabetic group and 12 healthy rats in the control group. Bilateral sciatic nerves were evaluated 3 months after treatment with streptozotocin. We measured the nerve cross-sectional area (CSA), nerve stiffness using shear wave elastography (SWE), and nerve viscosity using SWD imaging. The motor nerve conduction velocity (MNCV) was also measured. These four indicators and the histology of the sciatic nerves were then compared between the two groups. The performance of CSA, SWE, and SWD imaging in distinguishing the two groups was assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis. Results: Nerve CSA, stiffness, and viscosity in the diabetic group was significantly higher than those in the control group (all p < 0.05). The results also revealed a significantly lower MNCV in the diabetic group (p = 0.005). Additionally, the density of myelinated fibers was significantly lower in the diabetic group (p = 0.004). The average thickness of the myelin sheath was also lower in the diabetic group (p = 0.012). The area under the ROC curve for distinguishing the diabetic neuropathy group from the control group was 0.876 for SWD imaging, which was significantly greater than 0.677 for CSA (p = 0.030) and 0.705 for SWE (p = 0.035). Conclusion: Sciatic nerve viscosity measured using SWD imaging was significantly higher in diabetic rats. The viscosity measured using SWD imaging performed well in distinguishing the diabetic neuropathy group from the control group. Therefore, SWD imaging may be a promising method for the evaluation of diabetic neuropathy.

• 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.

• 한국음향학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.403-411
• /
• 2023

탄성 영상과 미세 혈류 도플러 영상과 같은 기능성 초음파 영상은 조직의 기계적, 기능적 정보를 제공함으로써 진단 성능을 향상시킨다. 그러나 기능성 초음파 영상의 구현은 데이터 획득 및 처리 시 대용량 데이터 저장과 같은 한계를 야기한다. 본 논문에서는 효율적인 횡탄성 영상 기법을 위해 데이터 획득 양을 절감시키는 서브 나이퀴스트 접근법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 나이퀴스트 샘플링 속도보다 1/3배 낮은 샘플링 속도로 데이터를 획득하고, 주파수 스펙트럼의 주기성을 이용하여 대역 통과 필터링 기반의 보간을 통해 재구성된 Radio Frequency(RF) 신호를 사용하여 횡파 신호를 추적한다. 이때 RF 신호는 67 % 미만의 비대역폭으로 제한된다. 제안하는 접근법을 검증하기 위해 기존 샘플링 속도로 획득한 횡파 추적 데이터를 이용하여 서브 나이퀴스트 샘플링된 RF 신호를 재현하고, 기존 접근법과 횡파 속도 영상을 재구성한다. 정량적 평가를 위해 재구성한 횡파 속도 영상의 군속도, 대조도 잡음 비, 그리고 구조적 유사성 지수를 비교하였다. 우리는 서브 나이퀴스트 샘플링 기반 횡탄성 영상의 가능성을 정성적, 정량적으로 입증하였고, 향후 실시간 3차원 횡탄성 영상 기술에 유용하게 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.32-38
• /
• 2012

Recently, several ultrasound imaging techniques for tissue characterization have been developed. Among them, ultrasound elastography is regarded as the most promising modality and has been rapidly developed. One of ultrasound elastography techniques is shear modulus imaging. Normal and cancerous tissues show big difference of shear moduli and they have good image contrast. However shear wave elastography requires more complicated hardware and more computations for image reconstruction algorithm. Therefore new efficient techniques are being developed. In this paper, we have developed a very flexible ultrasound system for elastography experiments. The developed system has capabilities to acquire ultrasound RF data of all channels and generate arbitrary ultrasound pulse sequences. It has a huge amount of memories for RF data acquisition and a simple and flexible pulse generator. We have verified the performance of the system showing conventional B-mode images and preliminary results of elastography. The developed system will be used to verify our own reconstruction algorithm and to develop more efficient elastography techniques.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.573-584
• /
• 2012

유방이나 전립선과 같은 연조직에서 발생하는 암이나 종양은 주위 조직보다 단단한 경향을 가진다. 하지만 초음파 B-mode 영상을 보면 암은 주위 조직과 거의 비슷하여 구별하기 어렵다. 따라서 조직의 단단한 정도를 영상화하면 더 정량적인 정보를 제공해 진단에 도움을 줄 수 있다. 초음파탄성영상은 측정하고자 하는 연조직에 기계적인 힘을 가하고 변형된 정도를 측정하여 영상화 한다. 탄성영상은 기존의 초음파 영상 진단기법과 더불어 종양을 진단하는 유용한 방법으로 자리매김하고 있다. 본 논문에서는 지금까지 발표된 다양한 탄성영상 방법을 분류하고 각 방법의 원리, 특성 등을 살펴본다.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제23권1호
• /
• pp.13-29
• /
• 2022

Nonalcoholic fatty liver disease, characterized by excessive accumulation of fat in the liver, is the most common chronic liver disease worldwide. The current standard for the detection of hepatic steatosis is liver biopsy; however, it is limited by invasiveness and sampling errors. Accordingly, MR spectroscopy and proton density fat fraction obtained with MRI have been accepted as non-invasive modalities for quantifying hepatic steatosis. Recently, various quantitative ultrasonography techniques have been developed and validated for the quantification of hepatic steatosis. These techniques measure various acoustic parameters, including attenuation coefficient, backscatter coefficient and speckle statistics, speed of sound, and shear wave elastography metrics. In this article, we introduce several representative quantitative ultrasonography techniques and their diagnostic value for the detection of hepatic steatosis.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.883-889
• /
• 2021

본 연구는 2020년 5월부터 2020년 12월까지 복부초음파 검사를 위해 내원한 101명의 환자를 대상으로 하였다. 횡파탄성측정검사법을 이용하여 초음파 검사 시 초음파 영상(에코 패턴, 비장비대, 간염) 소견에 따른 탄성도를 알아 알아보고자 하였다. 에코 패턴의 정상 그룹의 횡파탄성측정값은 5.75±1.58 kPa였으며, 에코 패턴의 비정상 그룹은 8.84±4.94 kPa로 에코 패턴 비정상 그룹에서 횡파탄성측정값이 높게 나타났다(p<0.05). 정상 비장 크기에서 간 탄성도 값은 6.33±2.54 kPa였으며, 비장비대의 간 탄성도 값은 13.73±5.48 kPa로 나타났다. 비장비대일 경우 간 탄성도 값이 높게 나타났으며, 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p<0.05). 비장 크기가 증가할수록 간 탄성도 값이 1.485배, 간염이 진행될수록 간 탄성도 값이 1.573배 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 초음파 영상 소견과 횡파탄성측정법 간 일치도 분석 결과 Kappa 값이 0.922(p<0.05)로 높게 나타났으며, 두 검사 방법 간에 높은 일치도를 보였다. 간 초음파 소견과 함께 횡파탄성측정법 검사의 간 탄성도 값을 추가적으로 비교한다면 간 섬유화 진단에 있어 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.422-428
• /
• 2023

초고속 초음파 영상은 탄성 영상, 초고속 도플러, 초해상도 영상과 같은 다양한 초음파 기반의 기능성 영상기술에 폭넓게 적용되고 있다. 하지만, 획득하는 데이터의 양이 많아 실시간 영상 재구성이나 3차원 또는 모바일 초음파 영상 응용으로의 확장이 제한된다. 본 논문은 적응 양자화 기법을 통해 초고속 초음파 영상으로 획득되는 대용량 Radio frequency(RF) 데이터의 전송 효율을 높이는 방법을 제안한다. 인체에서 반사된 초음파 신호는 높은 동적 범위를 가져 대부분의 현재 시스템에서 사용되는 고정 양자화 기법은 10 bits ~ 14 bits 이상의 높은 양자화 단계를 가진다. 양자화 단계 저감에 대한 화질 저하의 한계를 극복하기 위해, 본 연구는 영상 깊이에 따라 구간을 설정하고, 각 영역별 RF 데이터를 정규화하고 양자화하는 방안을 제안한다. 정량적인 검증을 위해, Field II 컴퓨터 모사 실험을 활용하여, 고정 양자화 방법과 제안하는 방법의 대조도 대 잡음 비, 공간 해상도 및 원본 대비 유사도를 비교하였다. 또한, 연구용 초음파 장비를 활용한 인체 모사 실험 및 인체 실험을 통해 최종 3-bit로 재구성한 영상에서도 제안하는 방법이 효과적으로 적용되는 것을 입증하였다.

• 한방재활의학과학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.11-22
• /
• 2024

Objectives This study aims to comprehensively review research utilizing ultrasonography for assessing manipulative treatment on spinal diseases, with the goal of promoting the wider integration of ultrasound imaging into clinical practice. Methods A systematic search was conducted on three international databases (Embase, PubMed, Cochrane) up to July 23, 2023. The search included key terms such as ultrasonography, manipulation, and skeletal muscle. The inclusion criteria narrowed down the selection to studies specifically related to lumbar and cervical vertebrae. Results Eleven studies were included in the review, with 10 focusing on lumbar vertebrae and one on cervical vertebrae, all employing spinal manipulation treatment. Among the 11 selected studies, nine primarily focused on ultrasound imaging to measure muscle thickness, while two utilized shear wave elastography to assess muscle stiffness. Also, rigorous measures were taken to ensure the reliability of the ultrasonography data. Conclusions This scoping review highlights the limited but growing evidence supporting the use of ultrasonography to assess manipulative treatment for spinal diseases. Despite a scarcity of studies in South Korea, it is crucial to recognize the potential of ultrasonography in becoming a widely used and practical tool for evaluating the effectiveness of manipulative treatments in the near future.