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Attenuation coefficients of medical ultrasound not only reflect the pathological information of tissues scanned but also

provide the quantitative information to compensate the decay of backscattered signals for other medical ultrasound

parameters. Based on the frequency-selective attenuation property of human tissues, attenuation estimation methods in

spectral domain have difficulties for real-time implementation due to the complexicity while estimation methods in time

domain do not achieve the compensation for the diffraction effect effectively. In this paper, we propose the modified VSA

method, which compensates the diffraction with reference phantom in time domain, using adaptive bandpass filters with

decreasing center frequencies along depths. The adaptive bandpass filtering technique minimizes the distortion of relative

echogenicity of wideband transmit pulses and maximizes the signal-to-noise ratio due to the random scattering, especially

at deeper depths. Since the filtering center frequencies change according to the accumulated attenuation, the proposed

algorithm improves estimation accuracy and precision comparing to the fixed filtering method. Computer simulation and

experimental results using tissue-mimicking phantoms demonstrate that the distortion of relative echogenicity is decreased

at deeper depths, and the accuracy of attenuation estimation is improved by 5.1% and the standard deviation is decreased

by 46.9% for the entire scan depth.

의료 초음파 신호의 인체내 감쇠지수는 검사대상 조직의 병리학적 특성을 반영할 뿐 아니라 다른 여러 의료 초음파 지수들

의 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, 상대

적으로 계산량이 적은 시간 영역의 감쇠지수 예측 방법은 전송 펄스의 회절효과를 잘 보상하지 못하는 단점이 있다. 표준 반

향신호를 이용하여 전송 펄스의 회절효과를 보상하는 시간 영역의 예측 알고리듬인 VSA(Video Signal Analysis) 방법은 광대

역 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 따

라 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 감

소하여 평균적으로 예측 감쇠지수의 정확도가 5.1% 향상되었고, 예측 편차도 기존의 방법에 비해 46.9% 감소되었다.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
고속 사출물 취출을 위한 제어기 개발 송화정 ;류경식 ;김용득 pp.1-8

교정 제어를 이용한 비동기 순차 머신의 영구 고장 극복 양정민 pp.9-17

P300 뇌파를 이용한 뇌-기계 인터페이스 기술에 대한 연구 차갑문 ;신현출 pp.18-23

초음파 영상에서의 Optical Flow 추적 성능 향상을 위한 전처리 알고리즘 개발 연구 김성민 ;이주환 ;노승규 ;박성윤 pp.24-32

에어쿠션 및 주파수 영역 필터를 이용한 호흡 및 심박 신호 검출 김주한 ;조성필 ;신재연 ;이전 ;이경중 pp.33-42

적응 대역필터를 이용한 의료 초음파 감쇠 예측 허서원 ;이준환 ;김형석 pp.43-51

Constitutional classification between Tae-eumin and Soyangin types by measurement of the friction coefficient on the skin of the human hand Han Wook Song ;Yon-Kyu Park pp.52-61

적외선영상에서 질감 특징과 신경회로망을 이용한 표적탐지 선선구 pp.62-68

참고문헌 (18건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Ultrasonic attenuation tomography of soft tissues 네이버 미소장
2 Optimal precision in ultrasound attenuation estimation and application to the detection of Duchenne Muscular Dystrophy carriers 네이버 미소장
3 On the Frequency Dependence of Attenuation in Normal and Fatty Liver 네이버 미소장
4 Ultrasound attenuation and texture analysis of diffuse liver disease: methods and preliminary results. 네이버 미소장
5 Global breast attenuation: Control group and benign breast diseases 네이버 미소장
6 Spectral characterization and attenuation measurements in ultrasound 네이버 미소장
7 Ultrasound attenuation estimation in soft tissue using the entropy difference of pulsed echoes between two adjacent envelope segments 네이버 미소장
8 Ultrasonic signal processing for in vivo attenuation measurement: short time Fourier analysis. 네이버 미소장
9 H. Kim and T. Varghese, “Attenuation estimation using spectral cross-correlation,” IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec. and Freq. Control, vol. 54, no. 3, pp. 510-519, 2007. 미소장
10 Backscatter coefficient measurements using a reference phantom to extract depth-dependent instrumentation factors 네이버 미소장
11 Spectral characterization and attenuation measurements in ultrasound 네이버 미소장
12 Application of stochastic analysis to ultrasonic echoes--estimation of attenuation and tissue heterogeneity from peaks of echo envelope. 네이버 미소장
13 Ultrasound attenuation estimation in soft tissue using the entropy difference of pulsed echoes between two adjacent envelope segments 네이버 미소장
14 Attenuation and backscatter estimation using video signal analysis applied to B-mode images. 네이버 미소장
15 H. Kim, J. A. Zagzebski, and T. Varghese, “Estimation of ultrasound attenuation from broadband echo-signals using bandpass filtering,” IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec. and Freq. Control, vol. 55, no. 5, pp. 1153-1159, 2008. 미소장
16 Frequency domain processing for ultrasonic attenuation measurement in liver 네이버 미소장
17 C. Kasai, K. Namekawa, A. Koyano, and R. Omoto, “Real-time two-dimensional blood flow imaging using an autocorrelation technique,” IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics, vol. 32, no. 3, pp. 458-464, 1985. 미소장
18 Y. Li and J. A. Zagzebski, “A frequency domain model for generating B-mode images with array transducers,” IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec. and Freq. Control, vol. 46, no. 3, pp. 690-699, 1999. 미소장

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