• 제목/요약/키워드: quantitative ultrasound analysis

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Ultrasound Attenuation in the Assessment of Bone Mineral Density and Elastic Modulus of Human Trabecular Bone

  • Han, S.M.;Kim, M.S.
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.171-176
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    • 1998
  • 본 연구에서는 뼈의 특성을 파악하는 초음파감쇠 파라미터를 재평가하였다. 초음파 속도, 특정 주파수(0.5MHz)에서의 초음파감쇠 및 광역 밴드 초음파감쇠와 같은 초음파 파라미터들을 해면골 입방체 시편의 세 직교방향(전/후, 내/외, 상/하)에서 측정하였다. 그리고 컴퓨터 영상장치를 사용하여 골밀도를 측정했으며, 골 시편의 무게와 부피를 이용하여 외형밀도도 함께얻었다. 이와같이 구해진 외형밀도와 초음파 속도로부터 초음파 탄성영률을 계산하였다. 주파수 0.5MHz에서의 초음파감쇠와 광역밴드감쇠는 골밀도 및 세 직교방향의 초음파 영률과 서로 관련시켜 연관성을 조사하였다. 그 결과 특정 주파수 초음파감쇠가 골밀도 및 탄성영률을 평가하는 능력에 있어서 광역밴드 감쇠보다 우수함을 알 수 있었다. 따라서 광역밴드 초음파감쇠를 측정하여 골의 상태를 평가하는 형행 초음파 진단 기법이 재검토 되어야 하며 본 연구에서 증명된 특정주파수(0.5MHz) 초음파감쇠를 이용하여 골 다공증 진단 예측율을 향상시킬 수 있다.

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근근막 발통점의 활성도에 따른 초음파 영상구조 및 전기생리학적 특성 (Ultrasound Imaging and Electrophysiological Characteristic According to Activity Levels of Myofascial Trigger Point)

  • 김현진;김수현;박영현;오석;최지호;김태열
    • 대한임상전기생리학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.23-29
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    • 2010
  • Purpose : This study is to offer clinical primary data that examines the change of imaging structure and the quantitative evaluation of muscle activity on myofascial trigger points. This study examines neuromuscular physiological characteristic by comparing the differences in physical findings, pressure pain threshold, imaging, and electrophysiological characteristics in latent and active myofascial trigger points muscle and normal muscle through the following experimental procedures. Methods : The participants for the study were thirty-three adults in their twenties. We divided three groups into normal, latent and active myofascial trigger points groups by physical findings. We analyzed the results of measured pressure pain, threshold for pain, ultrasound imaging perform for structure characteristic of muscle, surface EMG according to type of muscle contraction for function of muscle contraction. Results : Significant differences were indicated in pressure pain threshold (p<0.05). Significant differences were discovered in the ultrasound imaging analysis. There were increases in muscle Echogenicity white area index (p<0.001). There were significant differences that decrease in %MVIC (p<0.05), increase in MDF (p<0.05). Conclusion : From these results, active rnyotascial trigger points muscle showed quality deterioration on ultrasound imaging and decreased function of muscle contraction, increased motor unit action potential of II type fiber, and electrophysiologically. Imaging structure and neuromuscular physiological characteristic can be diagnostic and quantitative analytical techniques for myofascial pain syndrome and a primary factor that reflected in physical therapy intervention.

Quantitative Ultrasound Radiofrequency Data Analysis for the Assessment of Hepatic Steatosis in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Using Magnetic Resonance Imaging Proton Density Fat Fraction as the Reference Standard

  • Sun Kyung Jeon;Jeong Min Lee;Ijin Joo;Sae-Jin Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권7호
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    • pp.1077-1086
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    • 2021
  • Objective: To investigate the diagnostic performance of quantitative ultrasound (US) parameters for the assessment of hepatic steatosis in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) using magnetic resonance imaging proton density fat fraction (MRI-PDFF) as the reference standard. Materials and Methods: In this single-center prospective study, 120 patients with clinically suspected NAFLD were enrolled between March 2019 and January 2020. The participants underwent US examination for radiofrequency (RF) data acquisition and chemical shift-encoded liver MRI for PDFF measurement. Using the RF data analysis, the attenuation coefficient (AC) based on tissue attenuation imaging (TAI) (AC-TAI) and scatter-distribution coefficient (SC) based on tissue scatter-distribution imaging (TSI) (SC-TSI) were measured. The correlations between the quantitative US parameters (AC and SC) and MRI-PDFF were evaluated using Pearson correlation coefficients. The diagnostic performance of AC-TAI and SC-TSI for detecting hepatic fat contents of ≥ 5% (MRI-PDFF ≥ 5%) and ≥ 10% (MRI-PDFF ≥ 10%) were assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis. The significant clinical or imaging factors associated with AC and SC were analyzed using linear regression analysis. Results: The participants were classified based on MRI-PDFF: < 5% (n = 38), 5-10% (n = 23), and ≥ 10% (n = 59). AC-TAI and SC-TSI were significantly correlated with MRI-PDFF (r = 0.659 and 0.727, p < 0.001 for both). For detecting hepatic fat contents of ≥ 5% and ≥ 10%, the areas under the ROC curves of AC-TAI were 0.861 (95% confidence interval [CI]: 0.786-0.918) and 0.835 (95% CI: 0.757-0.897), and those of SC-TSI were 0.964 (95% CI: 0.913-0.989) and 0.935 (95% CI: 0.875-0.972), respectively. Multivariable linear regression analysis showed that MRI-PDFF was an independent determinant of AC-TAI and SC-TSI. Conclusion: AC-TAI and SC-TSI derived from quantitative US RF data analysis yielded a good correlation with MRI-PDFF and provided good performance for detecting hepatic steatosis and assessing its severity in NAFLD.

적응 대역필터를 이용한 의료 초음파 감쇠 예측 (Estimation of Medical Ultrasound Attenuation using Adaptive Bandpass Filters)

  • 허서원;이준환;김형석
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권5호
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    • pp.43-51
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    • 2010
  • 의료 초음파 신호의 인체내 감쇠지수는 검사대상 조직의 병리학적 특성을 반영할 뿐 아니라 다른 여러 의료 초음파 지수들의 정확한 예측을 위해 선행하여 측정해야 하는 중요한 정량적 정보 중 하나이다. 그러나 초음파 감쇠지수의 주파수 선택적 감쇠특성을 이용한 주파수 영역에서의 정량적 감쇠지수 예측 방법은 계산량이 많아 실시간 적용에 많은 어려움이 있고, 상대적으로 계산량이 적은 시간 영역의 감쇠지수 예측 방법은 전송 펄스의 회절효과를 잘 보상하지 못하는 단점이 있다. 표준 반향신호를 이용하여 전송 펄스의 회절효과를 보상하는 시간 영역의 예측 알고리듬인 VSA(Video Signal Analysis) 방법은 광대역 펄스를 이용하는 경우, 원거리에서 반향된 신호의 왜곡이 발생하여 예측 정확도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 그 단점을 해결하기 위해 적응 대역필터를 이용한 초음파 감쇠지수 예측 알고리듬을 제안한다. 제안된 방식은 반향 경로를 따라 누적된 신호 감쇠를 고려하여 적응 대역필터의 중심 주파수를 이동시킴으로써, 기존의 고정 대역필터를 사용하는 방법보다 예측 정확도와 정밀도를 높인다. 인체 조직의 초음파 반향특성을 모방한 컴퓨터 모의실험과 실제 TM(tissue-mimicking) phantom을 이용한 실험에서, 광대역 전송 펄스를 사용하는 경우보다 반향 깊이에 따른 상대적 echogenicity의 왜곡이 크게 감소하여 평균적으로 예측 감쇠지수의 정확도가 5.1% 향상되었고, 예측 편차도 기존의 방법에 비해 46.9% 감소되었다.

TEXTURE 분석을 이용한 초음파 화상의 진단 (Ultrasound Image Diagnosis using Texture Analysis)

  • 최광철;김선일;이두수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.33-38
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    • 1992
  • A new approach to texture classification for quantitative ultrasound liver diagnosis using run difference matrix was developed. The run difference matrix comprised the gray level difference along with a distances. From this run difference matrix, we defined several vectors and parameters such as DOD, DGD, DAD vector, SHP, SMO, SMG, LDE, LDEL etc. Each parameter values calculated in fatty, cirrhotic, normal and chronic hepatitic liver images were plotted in a plane and we found that RDM method was more sensitive to small structural changes than the conventional run length method and showed improved classification ability between the diseases.

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3차원 음장 분석법을 이용한 진단용 초음파 프로브의 정량적 성능평가 (Quantitative evaluating method for diagnostic ultrasound probe using 3-dimensional acoustic field analysis)

  • 노시철;김주영;박재현;김진수;강정훈;최흥호
    • 센서학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.490-496
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    • 2010
  • In this study, in order to overcome the weakness of acoustic field analysis which is generally used for ultrasonic probe performance evaluation, automatic acoustic field measurement system and evaluation parameters were proposed. The comparisons between acoustic field simulation and measured acoustic distribution data of normal and abnormal channels were conducted to evaluate the availability of proposed system and evaluation parameters. First, the impulse response characteristic of sample probe was investigated to classify the normal elements and abnormal elements. And then, normal channels and abnormal channels with abnormal element were chosen. The suggested 12 evaluation parameters were calculated using the acoustic fields of these channels. The availability of proposed automatic acoustic field measurement system and evaluation parameters was confirmed. And the performance evaluation of ultrasonic probe using acoustic field analysis could be easier and faster.

갑상샘 악성결절의 초음파영상에서 GLCM 알고리즘을 이용한 세포병리 진단의 후향적 분석 (Retrospective Analysis of Cytopathology using Gray Level Co-occurrence Matrix Algorithm for Thyroid Malignant Nodules in the Ultrasound Imaging)

  • 김영주;이진수;강세식;김창수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.237-243
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    • 2017
  • 본 연구는 갑상샘 초음파 영상에서 정상 및 악성결절의 세포병리 진단결과를 바탕으로 GLCM 알고리즘분석을 통한 후향적 연구를 시행하여 컴퓨터보조진단의 적용 가능성을 평가하였다. GLCM 알고리즘의 6가지 파라미터를 이용한 갑상샘 악성결절의 인식률 평가와 ROC 곡선을 분석하였다. 실험 결과는 에너지 97%, 대조도 93%, 상관관계 92%, 동질성 92%, 엔트로피 100%, 분산 100%의 높은 질환인식률을 나타내었다. ROC 곡선 분석에서 각 파라미터의 곡선아래면적이 0.947(p=0.001) 이상을 나타내어 갑상샘 악성결절의 인식에 의미가 있는 결과로 나타났다. 또한 GLCM에서 각 파라미터의 cut-off값 결정으로 정량적인 컴퓨터보조진단의 분석을 통한 질환예측이 가능할 것으로 판단된다.

지역사회 코호트 여성의 요골과 경골에서의 골다공증 유병률과 관련 요인 분석 (Osteoporosis Prevalence of Radius and Tibia and Related Factors Using Multiple Bone Sites Quantitative Ultrasound Measurement of the Korean Health and Genome Study Cohort Women)

  • 박선주;안윤진;민해숙;오경수;박찬;조남한;김규찬
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.536-545
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    • 2005
  • This study was conducted to investigate osteopenia and osteoporosis prevalence of radius and tibia using Quantitative Ultrasound (QUS) and to identify affecting factors of osteoporosis. A total of 4,340 women aged 40 - 69 years, living in Ansung (rural) and Ansan (mid-sized) area, and free of illnesses affecting bone metabolism participated in the community-based cohort study. Among them 4,059 subjects measured radius bone density and 4,089 measured tibia. The T-score threshold, defined as < -1.0 and $\le$-2.5, was used to identify subjects with osteopenia and osteoporosis by WHO criteria. The crude prevalence of osteoporosis in radius and tibia was $8.4\%$ and $23.3\%$ respectively; after adjustment for age, it changed $6.3\%$ and $18.8\%$. In simple logistic regression analysis, the prevalence of osteoporosis increased by aging, non-marital status, low education, low income. Otherwise, high intakes of Ca/P, thiamin, riboflavin, vitamin B6, and vitamin E were decreased osteoporosis prevalence. Compared to the normal BMI (body mass index) group 08.5 $\le$ BMI < 23), the odds ratio (ORs) of the low BMI group (BMI < 18.5), and high BMI groups (BMl25-30, BMI $\ge$ 30) were significantly increased. The OR of osteoporosis decreased across increasing quartiles of intakes of Ca, P and Ca/P. Therefore, maintaining normal BMI and increasing Ca intake and Ca/P ratio may have a beneficial effect on bone health of Korean women.

개 복부초음파영상의 프랙탈 분석과 히스토그램 분석의 비교평가 (Comparative Assessment of Fractal Analysis and Histogram in Canine Abdominal Ultrasonographic Images)

  • 최호정;이영원;정인조;왕지완;이경우;연성찬;이효종;이희천
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.568-572
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    • 2007
  • This study was carried out to show at the fractal analysis complements the practical disadvantage of gray level histogram which is designed to measure the quantitative classification of echo patterns in ultrasonographic image of parenchymal organs such as spleen and kidney and it is a practical method of measurement for quantitative classification. By using ultrasonographs, kidney and spleen of 21 healthy Beagles were fixed under different gain settings to be scanned for echo patterns and results were analyzed with body gray level histogram and fractal analysis. Then it was compared based on the statistical data obtained. Although there was a proportionate increase in histogram along with gain settings, there were consistencies in the fractal dimension. In terms of quantitative analysis in ultrasonographic images, fractal analysis is concluded to complement the practical disadvantage of gray level histogram.

ATS-539 초음파 팬텀을 이용한 경질 초음파 검사용 탐촉자의 정도관리에 대한 연구 (A Study on the Quality Control of Transvaginal Ultrasound Transducer using ATS-539 Ultrasound Phantom)

  • 박지혜;허영철;김연민;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.463-472
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    • 2021
  • 산부인과 초음파 검사에서 골반 장기를 관찰하기 위해 고주파수의 경질 탐촉자를 이용한 검사의 수요가 증가하고 있다. 하지만 임상에서는 경질 탐촉자의 정도관리가 제대로 시행되고 있지 않으며 평가 기준이 확립되지 않은 실정이다. 따라서 현재 사용되고 있는 산부인과용 초음파 장치 20대를 대상으로 58개의 경질 탐촉자와 20개의 곡면 탐촉자를 ATS-539 표준팬텀에 적용하여 각각의 영상을 획득 한 후 정량과 정성적으로 측정하였다. 정량측정은 종측정, 횡측정, 국소영역, 정성측정은 불응영역, 축방향/외측방향 분해능, 예민도, 기능적 해상도, 회색조와 동적범위를 실시하였다. 정량적 통계 분석 결과 횡측정, 국소영역에서 두 탐촉자 간 유의한 차이가 있었으며,(p<0.05) 정성적 비교 분석 결과 예민도, 기능적 해상도에서 차이점을 확인 할 수 있었다. 이는 탐촉자 간 갖는 주파수의 차이와 탐촉자의 주사 기하학의 차이로 발생 한 것으로 사료된다. 위와 같은 실험 결과를 토대로 횡 거리 평가의 허용 범위는 10%(±8 mm)으로 상향, 예민도의 허용 범위는 삼사분위(75%) 수준인 12 cm깊이인 6개까지 관찰, 기능적 해상도의 평가의 허용 범위는 삼사분위(75%) 수준인 6개(12cm), 6개(12cm), 11개(11cm), 9개(9cm), 6개(6cm)까지 관찰, 회색조와 동적범위의 표적의 깊이를 4cm 깊이의 50%인 2 cm 깊이에서도 측정이 가능하게 표적을 추가하는 것이 타당하다고 사료된다. 연구 결과를 통해 산부인과용 경질 탐촉자의 정도관리 평가 기준을 제시하였으며 본 연구가 향후 경질 탐촉자 전용 팬텀 제작을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.