The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.60
no.10
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pp.1959-1965
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2011
Measuring the movement of joint angle of human body is very important clinically. Human joint angle displacement can be used to evaluate the degree of disease and disability. Also, we can determine the rehabilitation process with angular information. Conventional methods for measuring angular displacement are many weakness. The purpose of this study is to overcome the limitations of existing equipments by using optical method. For this reason, optical sensor system was used to correlate detected light signal with joint angle. Experimental results of the applied joint model in this study showed that joint angular displacement can be measured by optical signals. The suggested method is simple, durable, small, lightweight, convenient, and cost effective.
Due to their high degree of freedom to transfer and acquire light, fiber optics can be used in the presence of strong magnetic fields. Hence, optical sensing and imaging based on fiber optics can be integrated with magnetic resonance imaging (MRI) diagnostic systems to acquire valuable information on biological tissues and organs based on a magnetic field. In this article, we explored the combination of MRI and optical sensing/imaging techniques by classifying them into the following topics: 1) functional near-infrared spectroscopy with functional MRI for brain studies and brain disease diagnoses, 2) integration of fiber-optic molecular imaging and optogenetic stimulation with MRI, and 3) optical therapeutic applications with an MRI guidance system. Through these investigations, we believe that a combination of MRI and optical sensing/imaging techniques can be employed as both research methods for multidisciplinary studies and clinical diagnostic/therapeutic devices.
The most common cause of a heart attack is known as coronary artery disease, which narrows the arteries and reduces the blood flow to the heart. To treat coronary artery stenosis, percutaneous coronary intervention (PCI) (a nonsurgical procedure to install a stent, which holds the artery wall open) is performed. Intracoronary optical coherence tomography (OCT) is a catheter-based, invasive optical imaging system. To determine whether PCI is appropriate, and to perform stent evaluation in a catheterization laboratory, OCT examinations are carried out. This review details the fundamental principles and technological status of intracoronary OCT imaging, and discusses the ongoing clinical applications to determine the benefits of OCT-guided PCI.
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.
In this study we investigate the use of 2D and 3D scanning optical coherence tomography (OCT) technology for use in apple blotch diagnosis. In order to test the possible application of OCT as a detection tool for apple trees affected by Marssonina coronaria, we conducted several experiments and compared the results from both healthy and infected leaves. Using OCT, we found several distinctive features in the subsurface boundary regions of both the diseased and healthy leaves. Our results indicate that leaves from diseased trees, while still appearing healthy, can be affected by M. coronaria. The A-scan analysis method confirmed that the boundaries found under the subsurface layers can be faint. This shows that M. coronaria can exert its influence on entire apple trees (as opposed to only on leaves with lesions) once it infects healthy trees. Our results indicate that OCT can be used as a noninvasive tool for the diagnosis of fungal disease in apple trees. Microscopic imaging results, performed as a histological study for comparison, correlated well with the OCT results.
In this paper, basic study of diagnostic device development for early detection of cancer, we present the optical property measurements of 12 histologically classified biological tissue and blood specimens in order to determine whether significant optical contrast exists for detection of disease(cancer). In vitro, optical properties of each 630nm, 660nm, 780n, 880nm and 940nm shows consistent changes in effective absorbtion coefficients, ${\mu}$$\_$${\alpha}$/ with tissue classification of pig an chicken and human blood according to the 27.3%, 35.4%, 45.6% and 59.1% of HCT. We found differences in optical properties at each of specific wavelengths and histologically classified biological tissue.
The pulmonary function test (PFT) is an essential data source for evaluating the effect of drugs on the lungs or the status of lung function. However, the numeric values of PFT cannot be easily used for clinical studies without labor-intensive manual efforts, because PFTs are usually recorded as image files. This study was aimed at constructing a de-identified, open-access PFT database with various clinical information. For constructing the PFT database, optical character recognition (OCR), regular expression, and the parsing technique were used to extract alphanumeric data from the PFT images in a Korean tertiary teaching hospital. This longitudinal observational database contains 413,000 measurements of PFT from 183,000 patients.
In inflammatory bowel disease (IBD), chronic inflammation leads to unfavorable clinical outcomes and increases the risk of developing colorectal neoplasm (CRN); thereby highlighting the importance of endoscopically evaluating disease activity as well as detecting and characterizing CRN in patients with IBD. With recent advances in image-enhanced endoscopic (IEE) technologies, especially virtual chromoendoscopy (VCE) platforms, this review discusses state-of-the-art IEE techniques and their applicability in assessing disease activity and surveillance colonoscopy in patients with IBD. Among various IEE, VCE demonstrated the capacity to identify quiescent disease activity. And endoscopic remission defined by the new scoring system using VCE platform better predicted clinical outcomes, which may benefit the tailoring of therapeutic strategies in patients with IBD. High-definition dye-chromoendoscopy (HD-DCE) is numerically superior to high-definition white light endoscopy (HD-WLE) in detecting CRN in IBD; however, discrepancy is observed in the statistical significance. VCE showed comparable performance in detecting dysplasia to HD-WLE or DCE and potential for optical diagnosis to differentiate neoplastic from nonneoplastic lesions during surveillance colonoscopy. Applying these novel advanced IEE technologies would provide opportunities for personalized medicine in IBD and optimal treatment of CRN in patients with IBD.
Lee, You Hyun;Shim, Kyu Young;Park, Sung Bae;Kim, Yu Cheol
Journal of Yeungnam Medical Science
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v.35
no.2
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pp.232-235
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2018
Fabry disease (FD) is an X-linked, recessively inherited, rare, progressive, disorder of glycosphingolipid metabolism affecting multiple organs resulting in organ dysfunction. It is rare to find only one FD affected subject with a de novo mutation. Here we report a case of a 41-year-old Asian male diagnosed with de novo FD. Comprehensive ophthalmological evaluation was performed using slit lamp, color fundus photography, optical coherence tomography, fluorescein angiography, and indocyanine green angiography. On slit lamp examination, cornea verticillata and slightly tortuous, and aneurysmal dilatation of inferior bulbar conjunctival vessels were observed. Other imaging modalities showed unremarkable findings. Cornea verticillata and inferior bulbar conjunctival vascular abnormalities may be detected earlier than other ocular abnormalities in de novo FDs like hereditary FDs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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