• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권1호
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• pp.7-15
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• 2015

초음파 진단기에서 프로브는 화질에 차지하는 비중이 크면서도 결함 발생 빈도가 높다. 그러므로 초음파 QA에 있어서는 프로브 관리를 중심으로 수립되어야 한다. 이를 위해서는 초음파 프로브의 성능이나 결함이 초음파 화질에 미치는 영향에 대한 선행 연구가 요구된다. 본 연구는 초음파 프로브 소자의 결함이 도플러 영상에 미치는 영향을 평가하고자 한 것이다. 프로브 소자 결함이 발생하는 여러 유형 중에서 본 연구에서는 동시에 단선된 일정 단위의 인접한 프로브 소자군(a set of adjacent elements: SAE)의 결함이 도플러 영상에 미치는 효과를 평가하였다. 실험 결과를 보면 프로브 소자 결함은 그 크기가 클수록 도플러 활동 소자군 중심부에 위치할수록 도플러 영상의 밝기 및 도플러 속도를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 결함이 증가할수록 도플러 속도와 영상의 밝기의 분산이 더 커지는 것으로 나타났다. 결함 소자의 수와 위치에 따라 스펙트럼에서 강도와 속도는 일치하지 않은 것을 알 수 있었다. 그리고 일정 수준 이상의 프로브 소자의 결함은 도플러 모드에서 활성화 되는 소자군 부근에서 도플러 속도에 영향을 주고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권4호
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• pp.443-449
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• 2015

초음파 프로브는 초음파 진단기에서 성능 결함이 발생할 빈도가 매우 높으면서 도플러 영상에 미치는 영향이 크다. 본 연구는 초음파 프로브의 소자 결함이 파워 및 칼러 도플러 영상에 미치는 영향을 실험적으로 살펴 본 것이다. 실험 결과 초음파 프로브 소자 결함은 그 크기가 클수록 도플러 활동 소자군 중심부에 위치할수록 도플러 영상의 밝기 및 도플러 속도를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 컬러 및 파워 도플러 영상에서 소자 결함이 증가할수록 혈관의 주변 부위에서부터 혈관 플라그로 오인할 수 있는 허상이 생기고 있음을 보여 주었다. 따라서 소자결함이 의심될 때는 B-모드에서 확인과정이 필요하다. 이를 볼 때 초음파 검사에 있어서는 우선적으로 프로브에 관심을 가지고 지속적인 초음파프로브 QA가 중요하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.71-73
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• 2017

본 논문에서는 4 방향 윤곽선 추적 기법과 히스토그램 분석 기법을 기반으로 한 개선된 FCM 알고리즘을 적용하여 색조 도플러 초음파 영상에서 상완 동맥의 혈류를 추출하고 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 상완 동맥의 혈류를 정확히 추출하기 위해 전처리 과정으로 색조 도플러 초음파 영상 이외의 환자 정보가 있는 영역을 제거한 후, ROI 영역을 추출한다. 추출된 ROI 영역에서 영상의 최대 명암도를 임계치로 설정한 이진화 기법을 적용하여 ROI 영역을 이진화한다. 이진화된 ROI 영역에서 4 방향 윤곽선 추적 기법을 적용하여 상완 동맥이 존재하는 사다리꼴 형태의 영역을 추출한다. 색 정보를 분석한 히스토그램을 이용하여 특징점의 개수를 계산하고 계산된 특징점의 개수를 FCM 알고리즘의 초기 클러스터의 개수로 설정한 후, 추출된 사다리꼴 형태의 영역에 적용하여 양자화 한다. 양자화된 영역 중에서 빨간색으로 분류된 영역을 고혈압 영역으로 추출한다. 제안된 추출 방법을 20개의 색조 도플러 초음파 영상을 대상으로 실험한 결과, 20개의 색조 도플러 초음파 영상에서 18개의 색조 도플러 초음파 영상이 정확히 추출되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권2호
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• pp.117-124
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• 2014

본 연구는 초음파 진단 장치에서 초음파 프로브 소자의 결함이 도플러 영상에 미치는 영향을 평가한 것이다. 초음파 프로브 소자결함의 여러 유형 중에서 동일한 방식으로 단선된 초음파 프로브 소자 수를 변화하면서, 도플러 모드 영상에 미치는 영향을 실험으로 살펴보았다. 실험 결과는 첫째, 소자 결함에 따른 도플러 속도는 도플러 소자군 부분에서 급격히 변화하고 있으며, 혈류 속도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 둘째, 도플러 소자군 주변에서 결함 있을 때 소자의 번호가 높은 쪽 소자의 결함에 의한 효과가 작은 것을 알 수 있었다. 셋째, 팬텀의 혈류 속도가 높을수록 도플러 속도 스펙트럼의 폭은 커지지만 크기는 감소하고 있다. 그리고 결함이 증가할수록 도플러 속도와 영상의 밝기의 분산이 더 커지는 것으로 나타났다. 이는 프로브 소자의 결함이 증가하면 전체적으로 시간 평균 도플러 속도 프로파일(TADVP)의 크기가 감소하며 고주파수 영역에서 더 빨리 떨어지는 것으로 알 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.366-368
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• 2018

본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 상완 동맥 영역에 대한 RGB 채널을 HSV 채널로 변환한다. 변환된 HSV 채널에 대해 고혈압 영역의 특징을 강조하게 하기 위해 밝기 값을 나타내는 V값을 조절한다. 조절된 HSV 채널을 다시 RGB 채널로 변환한 후, Fuzzy C_Means 기반 무게중심과 Possibilistc C_Means 기반 무게 중심을 기반으로 새로운 무게 중심을 구하여 픽셀들을 클러스터링하여 상완동맥 영역의 고혈압 영역을 추출한다. 추출된 상완 동맥의 고혈압 영역에 대해 헤모글로빈 색소 정보를 나타내는 IHb 값을 이용하여 상완 동맥의 고혈압 영역에서 유사한 헤모글로빈 색소 정보를 가지는 영역을 분할한다. 분할된 영역들을 혈류의 속도를 나타내는 색상표와 대조하여 고혈압의 진행에 대해 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 색조 도플러 초음파 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 고혈압의 진행에 대한 분석 결과와 색조 도플러 초음파 영상 장비에 나타난 고혈압 진행 결과와 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1047-1056
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• 2007

기본적으로 초음파 영상 시스템은 반사 계수를 보는 B-모드와 혈류의 속도를 구하는 도플러 영상 모드를 구비하고 있다. 본 논문에서는 도플러 영상 모드에서 혈류의 속도를 나타내는 도플러 주파수가 펄스반복주파수의 1/2을 초과하는 경우 발생하는 에일리어싱 현상을 검출해 보상하는 새로운 방법을 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 보여준다. 본 논문에서 제안하는 방법은 추정 가능한 도플러 주파수를 확장시켜 줄 뿐만 아니라 잡음에 대해서도 강인한 특성을 가진다. 시뮬레이션 결과 신호 대 잡음비가 약 20dB로 낮은 경우에도 에일리어싱을 제대로 보상할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.19-22
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• 2019

상완동맥은 어깨에서부터 팔꿈치까지 내려오는 상완골의 내측부에 존재하며 혈압을 측정할 때 사용되는 혈관이다. 이 혈관은 골절로 인해 찢어지거나, 또는 혈액순환에 문제가 생겨 혈관이 막히는 경우가 발생한다. 이러한 경우 혈관의 상태를 확인하기 위하여 색조 도플러 초음파 검사를 사용하지만, 사용자에 따라 영상을 통한 판단 기준이 다르다는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 FCM과 Fuzzy Decision Tree를 이용한 영상 처리를 통해 일관성 있는 판단기준을 세우기 위한 혈류의 속도를 제안한다. 색조 도플러 초음파 영상에서의 상완 동맥을 추출하여 기울기를 이용한 FCM 알고리즘을 통해 소속도를 추출한 뒤 퍼지 룰에 적용하여 의사 결정 트리로 등급을 분류하고 결과적으로 혈류 속도를 추출한다. 색조 도플러 초음파 영상에서 환자의 개인 정보를 보호하기 위해 개인 정보 영역을 제거하여 ROI 영역을 추출하고 ROI 영역을 이진화를 통하여 상완동맥이 있는 영역을 추출한다. 이진화 된 ROI 영역에서 혈관 영상의 혈류 방향으로의 무게중심을 설정하고 각각의 픽셀과 무게중심 선과의 거리를 이용하여 소속도를 추출한 후 FCM을 사용하여 최적의 기울기를 선정한다. FCM을 통해 추출한 최종 소속도를 이용하여 퍼지 룰에 적용한 뒤 계산된 T-norm과 소속도의 분산을 이용하여 의사 결정 트리를 형성 트리의 단말 노드들은 각 픽셀을 분류한다. 분류되어진 데이터들의 노드별 소속도 평균을 구한 뒤 디퍼지화를 통해 COG(Center of Gravity)를 계산한다. 마지막으로 그 값을 이용하여 혈류 속도에 영향을 미치는 정도를 계산한 뒤 최종 혈류의 속도를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1411-1416
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• 2020

본 논문에서는 색조 도플러 초음파 영상에서 K-Means 알고리즘을 적용하여 혈류 영역을 추출하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 ROI 영역을 추출하고, 추출된 ROI 영역에서 최대 명암도를 임계치로 설정한 이진화 기법을 적용하여 ROI 영역을 이진화한다. 이진화된 ROI 영역에서 4 방향 윤곽선 추적 기법을 적용하여 상완 동맥의 혈류 영역이 존재하는 사다리꼴 형태의 영역을 추출한다. 추출된 사다리꼴 형태의 영역에서 상완동맥의 혈류영역을 정확히 추출하기 위하여 K-Means 기반 양자화 기법을 적용한다. 실험에서 제안 된 방법은 현장 전문가의 검증을 거쳐 30건 중 28건 (93.3%)에서 혈류 영역을 성공적으로 추출하였다. 그리고 제안된 K-Means 기반 혈류 영역 추출 방법을 30개의 색조 도플러 초음파 영상에 적용하여 전문의가 제공한 상완동맥 혈류 영역과 제안된 방법을 비교 분석한 결과, 정확도가 평균적으로 94.27%로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.516-519
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• 2001

환자를 진단하는데 있어 중풍, 고혈압, 동맥경화, 고지혈증 등 혈관 질환에 대해서 혈류에 관한 정보는 매우 중요하다. 초음파를 이용하여 혈류 속도를 측정하는 방법에는 연속 도플러 시스템과 펄스 도플러 시스템으로 나뉘어진다. 펄스 도플러 시스템은 혈류의 위치정보를 얻을 수 있지만, 연속 도플러 시스템에 비해 하드웨어적으로 복잡하고 신호대 잡음비가 낮으므로 본 연구에서는 신뢰적인 정보를 얻을 수 있는 연속 도플러 시스템을 이용하였다. 본 시스템은 크게 아날로그 부와 디지털 부로 나뉘어진다. 아날로그 부는 초음파 신호의 발생부, 초음파 센서로 수신된 신호를 증폭하는 증폭부와 혈류의 도플러 신호를 검출하는 복조부, 잡음 제거를 위한 필터부분으로 구성되어 있다. 디지털 부는 검출된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 부분, 디지털 신호처리 부분 그리고 개인용 컴퓨터(Personal Computer)와 통신하는 부분으로 구성된다. 본 연구에서는 효율적인 초음파 혈류 속도 측정 시스템을 구현함으로써 환자의 혈류 정보를 실시간으로 인을 수 있으므로 뇌혈류 측정 등에 사용되는 전산화 단층 환영장치(Computered Tomography), 자기 공명 영상 촬영장치(Magnetic Resonance Imaging)와 같은 장비와 더불어 보다 정확한 진단을 하는데 유용하다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.291-298
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• 2016

연구의 목적은 컬러 도플러 초음파를 이용하여 twinkling artifact(AT)의 발생 강도를 비교함으로서 요로결석 진단에 twinkling artifact의 유용성을 알아보고자 In vitro와 In vivo로 진행되었다. In vitro 실험은 수조에 도토리묵을 넣고 도토리묵의 표면에 물질을 올려놓고 컬러 도플러 초음파를 시행하여 twinkling artifact의 발생 정도를 실험하였다. In vivo 실험은 요로결석 환자 31명(신장결석 ; 16명, 요관결석: 15명)을 대상으로 하였다. In vitro 및 In vivo 검사에서 twinkling artifact 발생 강도는 0에서 3등급으로 분류하였다. In vitro 검사에서 표면이 거친 소금, 나사, 큐빅 물질에서 높은 등급의 twinkling artifact가 발생하였다. 회색도(B-mode) 영상에서 요로결석 검출률은 신장에서 37%, 요관에서 60%로 나타났다. 모든 요로결석 환자에서 twinkling artifact 발생하였다. 컬러 도플러 초음파에서 twinkling artifact 발생 정도는 물질의 표면의 거칠기와 관계가 있었다. 회색도 영상에서 요로결석이 분명하게 검출이 되지 않고 twinkling artifact가 발생한다면 요로결석 확진할 수 있다.