이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고 비용의 매우 복잡한 빔집속부를 사용하여야 한다. 또한 각 주사선에 대해 초음파를 매번 송수신해야 하므로 볼륨 레이트 또한 낮게 된다. 이를 해결하기 위해 기존에 제안된 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법은 실시간 3차원 영상을 위한 고속 주사가 가능하고 측방향으로는 동적집속이 가능하지만, 고도방향으로는 송신집속깊이를 제외하고는 고도방향의 해상도가 저하된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 합성구경 기반의 교차 어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 고도방향으로 놓인 일차원 송신어레이의 각 변환소자를 한번에 하나씩 순차적으로 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차원 수신어레이의 모든 변환소자를 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제안한 방법은 고도방향으로 합성구경 기법을 이용함으로써 송신어레이 변화소자 개수만큼의 초음파 송수신 과정을 통해 관심 영역의 입제영상을 임의의 요구되는 단면영상 수를 이용하여 구성할 수 있다. 제안한 방법을 통해 기존의 고정집속 기반의 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법과 비교하여 측방향으로는 동일하고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 점증하였다. 또한 동반논문에서는 제안한 방법에 비해 송신전력과 고도방향 해상도를 더욱 향상시킬 수 있는 선형파면 기반의 합성구경 기법을 제안한다.
레이저 유도 초음파 시스템은 놀은 공간분해능으로 스캐닝 하면서 광대역 범위에서 검사를 할 수 있는 비접촉식 검사 장치이다. 유도되는 초음파 신호의 크기는 펄스레이저의 출력에 의해서도 변화하지만, 연속발진 레이저빔이 위치하는 표면 상태에 따라서도 측정되는 초음파 세기는 크게 변화한다. 본 논문에서는 안정된 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위하여 펄스 레이저빔의 출력을 측정하여 초음파 발생 오차를 보정하였으며, 대상체 표면의 상태에 따라 크게 변화하는 측정용 레이저 간섭계의 측정 이득 변화를 매순간 측정하여 측정 오차를 보정하였다. 본 논문에서는 대상체 표면을 스캐닝 할 수 있도록 다이나믹 안정기가 부착된 레이저 유도 초음파 시스템을 개발하였다. 개발한 레이저 초음파 시스템은 스캐닝 과정에서 간섭계의 이득이 최대가 되는 순간을 적응적으로 포착하여 초음파를 발생시키고, 유도된 초음파 신호를 고속으로 샘플링 한 후에 실시간으로 신호처리를 한다. 본 논문에서는 안정적인 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위한 전체 시스템의 하드웨어 구성 방법과 제어 알고리듬에 대하여 기술한다. 또한 본 논문에서 제안한 발생오차 보정방법과 측정오차 보정 방법이 시스템의 성능 향상에 유효함을 실험을 통하여 확인하였다.
경동맥 B 모드 초음파영상에서 내막 중막 두께(IMT: Intima-Media Thickness)는 죽상경화증의 조기 표식자로 뇌졸중과 심혈관 질환의 예측을 위해 널리 사용되고 있으며 대부분 수동측정에 의존한다. 그러나 잡음의 제약성을 가진 초음파영상에서 내막 중막 경계선의 수동추적을 통한 측정은 관찰자 간, 동일 관찰자 내 그 결과가 달라지는 변이성과 비효율성의 문제점을 갖는다. 본 연구에서는 초음파영상이 갖는 잡음의 제약성을 극복하고 전형적인 스네이크의 초기 윤곽선 의존성 문제를 해결하기 위해 다이나믹 프로그래밍을 결합한 다해상도 스네이크 자동추출기법을 제안한다. 제안한 방법은 우선 잡음을 제거하면서 영상의 전역적인 형태정보 유지가 가능한 가우시안 피라미드를 이용하여 영상 피라미드를 구축한다. 다음으로 가장 낮은 해상도 영역에서 다이나믹 프로그래밍을 기반으로 경계선의 다중영상특징 및 연속성을 고려한 평가항을 포함하는 평가함수 최소화 과정을 수행함으로써 경계선을 자동으로 추출한다. 자동으로 추출된 경계선은 다음 레벨 영상에서 수행되는 스네이크의 초기 윤곽선으로 지정됨으로써 초기 윤곽선의 의존성 문제를 해결한다. 또한, 스네이크 수행 시 잡음에 민감하여 실제 경계가 아닌 지역적 최소점(local minima)에 수렴할 수 있는 문제를 개선하기 위해 다중 영상특성을 고려한 외부에너지를 정의하였다. 본 연구에서는 제안분할기법의 정확도 검증을 위해 자동 추출된 경계선 두께측정과 임상 전문가에 의한 수동측정 결과의 상관관계(correlation)를 계산한다. 제안된 자동추출 알고리즘은 일반적인 에지 추출알고리즘보다 더욱 정확하고 재생산 가능한 결과를 제공함으로써 효율적인 자동측정이 가능하게 한다.
Ye, Zi;Kumar, Yogan J.;Sing, Goh O.;Song, Fengyan;Ni, Xianda;Wang, Jin
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권2호
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pp.500-521
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2021
Echocardiography, an ultrasound scan of the heart, is regarded as the primary physiological test for heart disease diagnoses. How an echocardiogram is interpreted also relies intensively on the determination of the view. Some of such views are identified as standard views because of the presentation and ease of the evaluations of the major cardiac structures of them. However, finding valid cardiac views has traditionally been time-consuming, and a laborious process because medical imaging is interpreted manually by the specialist. Therefore, this study aims to speed up the diagnosis process and reduce diagnostic error by providing an automated identification of standard cardiac views based on deep learning technology. More importantly, based on a brand-new echocardiogram dataset of the Asian race, our research considers and assesses some new neural network architectures driven by action recognition in video. Finally, the research concludes and verifies that these methods aggregating dynamic information will receive a stronger classification effect.
This research has been focused upon and analyzing Medison, once a leading New Technology-Based Firm (NTBF) in Korea with exceptionally advanced technology in 3D ultrasound diagnostic imaging devices (UDIDs) (armored with 23 subsidiaries at its peak expansion), from the perspective if Dynamic Firm Capability(DFC). The underlying hypothesis is that the various problems from its pointless pursuit of the business styles or precedents of the existing large firms might be traced to its specific characteristics as an NTBF, which should have more preferably been based upon the distinctive competences such as differentiated technologies, institutional linkages, organizational routines, and complementary assets, etc. In conclusion, for the NTBFs with different DFC domains from those of the large firms, the optimal external linkages and comprehensive integration efforts (Process) under their specific organizational characteristics and constraints (Path) are highly recommended for the continuous accumulation of their core capabilities based upon the technological assets (Position).
기존의 널리 사용되는 초음파 영상진단기에서는 수신집속은 모든 점에 대해 행하는 것이 가능하지만 송신접속은 미리 정해진 수 개의 점에 대해서만 행하는 한계가 있다. 본 논문에서는 영상화할 대상이 정지해 있거나 매우 느리게 움직이는 경우에 한하여, 송신음장 의 집속은 합성집속방법(synthetic focusing)을 사용하고, 수신집속은 동적 집속(dynamic receive focusing)을 이용함으로써 모든 영상점에서 송수신 집속하여 측방향 해상도를 향상 시키는 방법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 초점깊이에서와 같은 해상도를 유지하 는 음장거리(fields of depth)가 기존의 방법에 비하여 월등히 우수하였으며, 3.5MHz의 선형 배열변환기를 이용하여 펜텀 영상에 대한 실험 결과도 모든 영상 깊이에서 측방향 해상도가 기존의 B-mode의 영상보다 우수하였다.
This research has been focused upon and analyzing Medison, once a leading New Technology-Based Finn (N1BF) in Korea with exceptionally advanced technology in 3D ultrasound diagnostic imaging devices (UDIDs) (armored with 23 subsidiaries at its peak expansion), from the perspective of Dynamic Finn Capability(DFC). The underlying hypothesis is that the various problems from its pointless pursuit of the business styles or precedents of the existing large firms might be traced to its specific characteristics as an NTBF, which should have more preferably been based upon the distinctive competences such as differentiated technologies, institutional linkages, organizational routines, and complementary assets, etc. In conclusion, for the NTBFs with different DFC domains from those of the large firms, the optimal external linkages and comprehensive integration efforts (Process) under their specific organizational characteristics and constraints (path) are highly recommended for the continuous accumulation of their core capabilities based upon the technological assets (Position).
The objective of this paper is to present a digital method for improving the lateral resolution of the B-scan images in the medical applications of ultrasound. The method is based upon a mathematical model of the lateral blurring caused by the finite beam width of the transducers. This model provides a simple method of applying a recursive scheme for image restoration with fast computation time. The point spread function (P.S.F.) can be measured by the reflective signals after scanning the small pins located along the depth of interest. From the measured P.S.F., one can compute the coefficient matrices of the inverse discrete-time dynamic state variable equation of the blurring process. Then, a recursive scheme for deblurring is applied to the recorded B-scan to improve the lateral resolution. One major advantage of the present recursive scheme over the transform method is in its applicability for the space-variant imaging, such as in the case of the rotational movement of transducer.
Nanomachines can be pretty helpful in curing diseases. Nanomototors, thanks to their self-propelled feature, are one of the best structures to be utilized as drug delivery devices. These devices have been employed in biomedical application as they can improve the efficiency of drug delivery. In this study stability of a designed nanomotor in the bloodstream is investigated when the physical activities have been done considering the physical activities. Sports training, as well as exercise enhance the bloodstream, and this factor can significantly impact the drug-delivery quality. The mathematical simulation of nanomotor movement in the condition of the sports is done based on the mechanical sciences, and the impact of various essential parameters is discussed in detail.
정형외과적 영역에서 족부 족관절 부의의 손상은 흔한 문제이다. 비록 손상들이 생명을 위협하지는 않지만 정확한 진단이나 치료가 지연됐을 시에는 하지의 기능에 장애를 유발 할 수 있으므로 정확한 진단이 장기간의 합병증을 예방 할 수 있다. 초음파는 비용-효과면에서 우수하고 방사선 피폭의 염려가 없으며 연부 조직의 검사에 유용하고 역동적 검사를 시행할 수 있어서 아킬레스건 파열에서 그 유용성이 증가하고 있다. 초음파 영상은 아킬레스건 파열의 진단적 도구이다. 영상의학적 검사 없이 아킬레스건 파열을 진단하기 위해서는 신체 검사와 환자의 병력에 필요하지만 개인 의원에서는 약 20%에서 파열을 놓지는 것으로 알려져 있다. 초음파 영상 하에서 정상적인 섬유 구조의 단절이 아킬레스건 파열의 진단이 되며 실시간으로 족배 굴곡 및 족저 굴곡을 함으로써 단절이 더 확대되는 것을 관찰 할 수 있다. 그리고 수술 후나 보존적인 치료를 시행하는 경우에도 추시 관찰 기간 동안 지속적으로 초음파를 통해 건의 상태를 관찰할 수 있는 유용한 도구이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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