• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.470-473
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• 2021

본 연구에서는 인공 관절치환술 시 삽입되는 라이너의 잔존 두께 측정과 비구컵과의 결합 상태를 판별 할 수 있는 생체 삽입형 보철물 두께 측정 시스템 개발을 위한 생체 삽입형 초음파 변환자의 개발, 잔존 두께측정 알고리즘 및 최적화된 초음파 운용 방법에 대한 연구를 진행했다. 세부적으로, 비슷한 민감도와 대역폭을 갖는 8MHz 와 20MHz의 중심주파수를 갖는 초음파 변환자를 제작하여 상용 폴리에틸렌 재질의 인공 고관절 라이너의 다양한 두께를 측정함으로써 신호대잡음비와 축방향 해상도 비교 분석을 진행하여 체내 초음파 운용 방식 최적화 연구를 진행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권3호
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• pp.210-218
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• 2015

초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.53-58
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• 2001

In this paper, a low price ultrasound image processing system is developed using DSP and PC. Ultrasound for image is generated by the 32-channel transducer. Ultrasound image is captured by DSP instead of the private image grabber board. Display of image and image processing algorithms are performed by PC. The image processing algorithms based on GUI are realized by software. So users without knowledge of image processing can perform the image enhancement more easily.

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

• 한국음향학회지
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• 제39권1호
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• pp.16-23
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• 2020

고강도 집중 초음파(High-Intensity Focused Ultrasound, HIFU) 치료에서 HIFU 초점의 효과적인 위치 파악은 안전한 치료 계획을 개발하는 데 중요하다. 자기 공명 영상 유도 HIFU(Magnetic Resonance Imaging guided HIFU, MRIgHIFU)는 HIFU 초점을 영상화하여 치료 중에 초음파 경로를 시각화 할 수 있지만 초음파 이미징 유도 HIFU(Ultrasound imaging guided HIFU, USIgHIFU)에서는 어려움이 있다. 본 연구에서는 USIgHIFU에 대해 HIFU 초점을 영상화할 수 있는 실시간 초음파 빔 시각화 기법을 제시 하였다. 제안 된 방법에서, 음향 강도(Ispta < 720 mW/㎠) 아래의 이미징 초음파 변환자의 동일한 중심 주파수를 갖는 짧은 펄스가 HIFU 변환기를 통해 전송되고, HIFU 빔 경로를 시각화하기 위해 수신 신호는 동적 수신 포커싱 및 후속 에코 처리를 거쳤다. 소 혈청 알부민 젤 팬텀을 이용한 생체외 실험으로부터, HIFU 빔 경로는 낮은 음향 강도 (Ispta = 94.8 mW/㎠)에서도 명확히 영상화 할 수 있었고 HIFU 초점은 손상이 생성되기 전에 성공적으로 시각화하였다. 이 결과는 제안 된 초음파 빔 경로 시각화 방법이 USIgHIFU 치료에서 원치 않는 조직 손상을 최소화하면서 실시간으로 HIFU 초점을 영상화하는 데 사용될 수 있음을 나타낸다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1022-1037
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• 2022

It is important to develop a transducer that generates uniform output power through frequency control of the HIFU at 4 MHz frequency for the high intensity focused ultrasound (HIFU) skin diseases treatment. In this paper, a 4 MHz frequency band HIFU system for skin disease treatment was designed, manufactured and developed. In HIFU, even for the ultrasonic vibrator in the 4 MHz frequency band, the characteristics of the output power of the HIFU are different depending on the difference in the thickness of the PZT material. Through the development of a system amplifier, the sound output of the HIFU transducer was improved to more than 48 W and uniform output power control was possible. And, it is possible to control the output power even in a frequency band of 4.0 to 4.7 MHz, which is wider than 4.0 MHz, and shows the resonance frequency of the transducer. The maximum output power for each frequency was 49.969 W and the minimum value was 48.018 W. The maximum output power compared to the minimum output power is 49.969 W, which is uniform within 4.1%. It was confirmed that the output power of the HIFU through the amplifier can be uniformly controlled in the 4 MHz frequency band.

• Radiation Oncology Journal
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• 제2권1호
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• pp.21-23
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• 1984

Temperature homogeniety and stationary temperature is the most important thermometric considerations for the clinical use of hyperthermia. A thermal mapping was done in a phantom with thermocouple during hyperthermia which was induced by 1.0MHz,$0.7\~0.8watts/cm^2$ ultrasound and unfocused 2.5cm-diameter transducer. The results were as follows 1. Effective heating range$(42.5^{|circ}C\pm0.5^{\circ}C)$ were obtained 3cm in width and 4cm in depth from surface of phantom and temperature distribution was relatively uniform. 2. There was little heating effect more than 2cm away from transducer axis and more than 5cm in depth. 3. There was hot spots(more than $43^{\circ}C$) in $2.0\pm0.5cm$ depth from transducer along tranducer axis.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.441-451
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• 2023

초음파 변환기는 광음향 및 초음파 영상 조합과 영상 평가에 있어 필수 구성 요소이다. 그러나 기존의 초음파 변환기는 불투명하여 광음향 영상을 획득하기 위해서는 광이 초음파 변환기를 우회 해야한다. 동축 정렬이 없다면 광 도달 영역이 제한되고 이를 해결하기 위해 복잡한 구성으로 시스템의 부피가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 광학적으로 투명한 초음파 변환기를 개발하기 위해 다양한 접근 방법이 연구되었다. 기존의 불투명한 초음파 변환기와 다르게 광학적으로 투명한 초음파 변환기는 특정 압전소자와 용도에 맞는 다양한 제작 방법이 존재한다. 본 연구에서 압전소자 기반의 투명 초음파 변환기에 사용되는 재료로 Lithium Niobate(LNO), Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate(PMN-PT), Polyvinylidene Difluoride(PVDF)를 사용한 결과를 비교하였다. LNO는 투명 초음파 변환기에서 많이 사용되는 압전소자이고, PMN-PT는 LNO보다 높은 송수신율로 최근 활발히 연구되고 있다. 기존 투명 변환기는 광음향 해상도보다 초음파 해상도가 낮지만, 최근 PVDF를 사용하여 높은 초음파 해상도의 투명 집속초음파 변환기를 제작하고 있다. 이러한 투명 초음파 변환기 제작 결과에 대한 비교 분석을 수행하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제2권1호
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• pp.15-20
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• 1981

In this study, the scattering of ultrasound by blood is theoretically studied. At first, the Chernow equation which represents acoustic propagation inside the region of inhomogenieties is modified to be fitted for blood. Then, scattering amplitude and scattering Cross-section at the far-field region are obtained from this equation. In this case, hemotocrit is assumed to be less than 26 per cent, and the red blood cell is modeled as independent scatterer. This study also develops a practical approximation for the backscattering of periodic sinewave bursts by a volume of randomly distributed scatterers, i.e., whole red blood cells. This expression for the received backscattering ultrasound pressure after the n-th burst of narrowband transducer is obtained from an ideal continuous wave transducer's response.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.559-567
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• 2015

The paper deals with an ultrasonic transducer invented for measuring both flow velocity and pipe thickness. The structure of the transducer is based on the conventional transducers for measuring flow velocity by obliquely transmitting ultrasonic waves to the flow direction. The transducer additionally generates ultrasonic waves transmitting vertically to a pipe for measuring pipe thickness. By measuring flow velocity with the invented transducer and a conventional oblique-incidence transducer and comparing their results, the accuracy of the flow velocity measurement of the invented one was evaluated. By measuring specimen thickness with the invented transducer and a conventional normal-incidence transducer and comparing their results, the accuracy of the thickness measurement of the invented one was evaluated.