Optical Coherence Tomography (OCT) is an important noninvasive medical imaging technique that can reveal subsurface structures of biological tissue. OCT has demonstrated a good correlation with histology in sufficient resolution to identify morphological changes in articular cartilage to differentiate normal through progressive stages of degenerative joint disease. Current OCT systems provide individual cross-sectional images that are representative of the tissue directly under the scanning beam, but they may not fully demonstrate the degree of degeneration occurring within a region of a joint surface. For a full understanding of the nature and degree of cartilage degeneration within a joint, multiple OCT images must be obtained and an overall assessment of the joint surmised from multiple individual images. This study presents frequency domain three-dimensional (3-D) OCT imaging of degenerative joint cartilage extracted from bovine knees. The 3-D OCT imaging of articular cartilage enables the assembly of 126 individual, adjacent, rapid scanned OCT images into a full 3-D image representation of the tissue scanned, or these may be viewed in a progression of successive individual two-dimensional (2-D) OCT images arranged in 3-D orientation. A fiber-based frequency domain OCT system that provides cross-sectional images was used to acquire 126 successive adjacent images for a sample volume of $6{\times}3.2{\times}2.5\;mm^3$. The axial resolution was $8\;{\mu}m$ in air. The 3-D OCT was able to demonstrate surface topography and subsurface disruption of articular cartilage consistent with the gross image as well as with histological cross-sections of the specimen. The 3-D OCT volumetric imaging of articular cartilage provides an enhanced appreciation and better understanding of regional degenerative joint disease than may be realized by individual 2-D OCT sectional images.
The MRI (magnetic resonance imaging) volumetric analysis of the brain was performed in 59 healthy elderly Koreans (aged 62-76 years; 34 male, 25 female) to investigate whether the previously reported significant correlations between body height and brain volumes in the young aged Koreans (20's) still exist in the old aged Koreans (60's and 70's). Unlike previously reported significant correlations in the young aged Koreans, neither the correlation between whole brain volume and body height in male nor the correlation between cerebellar volume and body height in female show any significance in the old aged Koreans. The significant correlation between body height and whole brain volume was still observed when both male and female data were combined (r=0.27, P<0.05), but the correlation coef-ficient and the level of significance markedly decreased from those of previously reported Korean youth data (r=0.67, P<0.01). Simple linear regression analysis shows decrease of explanatory power of height (measured in $r^2$) from 44% in the youth group to 7% in the old age group on the variance of whole brain volume. Multiple linear regression analysis shows that age and sex, rather than height, are major explanatory variables for whole brain volume in the old aged Koreans. The loss of correlations in the aged group is suspected to be mainly due to age related brain volume changes.
Temporal bone CT scan side skull fracture. In addition to the confirmation of the ossicles, such as fractures and dislocations, temporomandibular facial fractures, deformities surgery helps to establish a science plan. Cochlear implant surgery has been performed in the state before and after identifying purposes. Test methods are being implemented by the Conventional direct axial and Direct coronal scan, the basic method of Temporal bone CT. Helical scan is a fast Volumetric data obtained compared with the Conventional scan, the patient reduced the dose, and there are some advantages, such as reduced Beam hardening streak artifacts caused by dental fillings. This study is a comparative analysis by dose reduction for patients with a dose according to the conventional scan method and then effective from 2015 by helical scan method performed in 2014 through the retrospective survey, which was then optimized for the purpose of inspection.
Applications of ultrasonic tomography to concrete structures have been reported for many years. However, practical and effective application of this tool for nondestructive assessment of internal concrete condition is hampered by time consuming transducer coupling that limits the amount of ultrasonic data that can be collected. This research aims to deploy recent developments in air-coupled ultrasonic measurements of solids, described in Part 1 of this paper set, to concrete in order to image internal inclusions. Ultrasonic signals are collected from concrete samples using a fully air-coupled (contactless) test configuration. These air coupled data are compared to those collected using partial semi-contact and full-contact test configurations. Two samples are considered: a 150 mm diameter cylinder with an internal circular void and a prism with $300mm{\times}300mm$ square cross-section that contains internal damaged regions and embedded reinforcement. The heterogeneous nature of concrete material structure complicates the application and interpretation of ultrasonic measurements and imaging. Volumetric inclusions within the concrete specimens are identified in the constructed velocity tomograms, but wave scattering at internal interfaces of the concrete disrupts the images. This disruption reduces defect detection accuracy as compared with tomograms built up of data collected from homogeneous solid samples (PVC) that are described in Part 1 of this paper set. Semi-contact measurements provide some improvement in accuracy through higher signal-to-noise ratio while still allowing for reasonably rapid data collection.
In this paper, we present an optical encryption and information authentication of 3D objects considering wireless channel characteristics. Using the optical encryption such as double random phase encryption (DRPE) and 3D integral imaging, a 3D scene with encryption can be transmitted. However, the wireless channel causes the noise and fading effects of the 3D transmitted encryption data. When the 3D encrypted data is transmitted via wireless channel, the information may be lost or distorted because there are a lot of factors such as channel noise, propagation fading, and so on. Thus, using digital modulation and maximum likelihood (ML) detection, the noise and fading effects are mitigated, and the encrypted data is estimated well at the receiver. In addition, using computational volumetric reconstruction of integral imaging and advanced correlation filters, the noise effects may be remedied and 3D information may be authenticated. To prove our method, we carry out an optical experiment for sensing 3D information and simulation for optical encryption with DRPE and authentication with a nonlinear correlation filter. To the best of our knowledge, this is the first report on optical encryption and information authentication of 3D objects considering the wireless channel characteristics.
The implementation of imaging methods that enable sensitive and specific observation of anatomical structures has been a constant in the evolution of endodontic therapy. Cone-beam computed tomography (CBCT) enables 3-dimensional (3D) spatial anatomical navigation in the 3 volumetric planes (sagittal, coronal and axial) which translates into great accuracy for the identification of endodontic pathologies/conditions. CBCT interpretation consists of 2 main components: (i) the generation of specific tasks of the image and (ii) the subsequent interpretation report. A systematic and reproducible method to review CBCT scans can improve the accuracy of the interpretation process, translating into greater precision in terms of diagnosis and planning of endodontic clinical procedures. MEDLINE (PubMed), Web of Science, Google Scholar, Embase and Scopus were searched from inception to March 2023. This narrative review addresses the theoretical concepts, elements of interpretation and applications of the CBCT scan in endodontics. In addition, the contents and rationale for reporting 3D endodontic imaging are discussed.
Jeewon Suh;Young Ho Park;Hang-Rai Kim;Jae-Won Jang;SangHak Yi;Min Ju Kang;Yun Jung Bae;Byung Se Choi ;Jae Hyoung Kim;SangYun Kim
Dementia and Neurocognitive Disorders
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v.23
no.2
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pp.89-94
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2024
Background and Purpose: This study aimed to evaluate the brain magnetic resonance imaging (MRI) of patients with acute transient global amnesia (TGA) using volumetric analysis to verify whether the brains of TGA patients have pre-existing structural abnormalities. Methods: We evaluated the brain MRI data from 87 TGA patients and 20 age- and sex- matched control subjects. We included brain MRIs obtained from TGA patients within 72 hours of symptom onset to verify the pre-existence of structural change. For voxel-based morphometric analyses, statistical parametric mapping was employed to analyze the structural differences between patients with TGA and control subjects. Results: TGA patients exhibited significant volume reductions in the bilateral ventral anterior cingulate cortices (corrected p<0.05). Conclusions: TGA patients might have pre-existing structural changes in bilateral ventral anterior cingulate cortices prior to TGA attacks.
Netanel Zilberstein;Michelle Godbee;Neal A. Mehta;Irving Waxman
Clinical Endoscopy
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v.57
no.1
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pp.1-10
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2024
Barrett's esophagus (BE) is the precursor to esophageal adenocarcinoma (EAC), and is caused by chronic gastroesophageal reflux. BE can progress over time from metaplasia to dysplasia, and eventually to EAC. EAC is associated with a poor prognosis, often due to advanced disease at the time of diagnosis. However, if BE is diagnosed early, pharmacologic and endoscopic treatments can prevent progression to EAC. The current standard of care for BE surveillance utilizes the Seattle protocol. Unfortunately, a sizable proportion of early EAC and BE-related high-grade dysplasia (HGD) are missed due to poor adherence to the Seattle protocol and sampling errors. New modalities using artificial intelligence (AI) have been proposed to improve the detection of early EAC and BE-related HGD. This review will focus on AI technology and its application to various endoscopic modalities such as high-definition white light endoscopy, narrow-band imaging, and volumetric laser endomicroscopy.
In the accompanying paper, we proposed a real. time volumetric imaging method using a cross array based on receive dynamic focusing and synthetic aperture focusing along lateral and elevational directions, respetively. But synthetic aperture methods using spherical waves are subject to beam spreading with increasing depth due to the wave diffraction phenomenon. Moreover, since the proposed method uses only one element for each transmission, it has a limited transmit power. To overcome these limitations, we propose a new real. time volumetric imaging method using cross arrays based on synthetic aperture technique with linear wave fronts. In the proposed method, linear wave fronts having different angles on the horizontal plane is transmitted successively from all transmit array elements. On receive, by employing the conventional dynamic focusing and synthetic aperture methods along lateral and elevational directions, respectively, ultrasound waves can be focused effectively at all imaging points. Mathematical analysis and computer simulation results show that the proposed method can provide uniform elevational resolution over a large depth of field. Especially, since the new method can construct a volume image with a limited number of transmit receive events using a full transmit aperture, it is suitable for real-time 3D imaging with high transmit power and volume rate.
Purpose : To compare 12 and 32-element surface coil arrays for highly accelerated coronary magnetic resonance angiography (MRA) using parallel imaging. Materials and Methods : Steady state free precession coronary MRA was performed in 5 healthy volunteers at 1.5 T whole body MR scanner using both 12 and 32-element surface coil arrays. Left anterior descending and right coronary artery data sets were acquired for each volunteer. Data sets were sub-sampled for parallel imaging using reduction factors from 1 to 6. Mean geometry factor (g-factor), maximum g-factor, and artifact level were calculated for each of the two coil arrays. Results : Over all reduction factors, the mean and maximum g-factors and artifact level were significantly reduced using the 32-element array compared to the 12element array (P << 0.1). The mean g-factor was sensitive to the imaging orientations of coronary arteries while the maximum g-factor and artifact level were independent of orientation. Conclusion : The 32-element surface coil array significantly improves artifact and noise suppression for highly accelerated coronary MRA using parallel imaging. The increased acceleration factors made feasible with the 32-element array offer the potential to enhance spatial resolution or increase volumetric coverage for 3D coronary MRA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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