본 논문에서는 현재 임상에서 널리 쓰이고 있는 초음파 영상 진단 장치의 전송펄스의 에너지를 Coded Excitation을 이용하여 증가시킴으로써 원거리이미지(far field image)의 투과성(penetration)을 향상시켰다. 초음파 영상 진단 장치는 탐촉자(probe)를 통하여 나간 초음파 신호가 인간의 신체를 투과, 반사, 굴절되면서 이제 반사되는 신호를 다시 탐촉자가 받아서 이를 영상화 하는 장치이다. 일반적으로 탐촉자를 통해 고주파 초음파 신호를 발사하면 그 이미지는 높은 ...
본 논문에서는 현재 임상에서 널리 쓰이고 있는 초음파 영상 진단 장치의 전송펄스의 에너지를 Coded Excitation을 이용하여 증가시킴으로써 원거리이미지(far field image)의 투과성(penetration)을 향상시켰다. 초음파 영상 진단 장치는 탐촉자(probe)를 통하여 나간 초음파 신호가 인간의 신체를 투과, 반사, 굴절되면서 이제 반사되는 신호를 다시 탐촉자가 받아서 이를 영상화 하는 장치이다. 일반적으로 탐촉자를 통해 고주파 초음파 신호를 발사하면 그 이미지는 높은 분해능을 갖고, 상대적으로 낮은 투과성을 가지며, 저주파 초음파 신호를 발사하면 그 이미지는 높은 투과성을 가지나, 상대적으로 낮은 분해능을 갖게 된다. 또한 하드웨어 구현의 문제와 미국의 대정부 기관(FDA)의 기준(regulatory)문제로, 높은 투과성을 갖기 위하여 전송펄스의 진폭은 제한될 수 밖에 없다. Coded Excitation은 기본펄스를 코드화 된 시퀀스에 변조하는 방식으로, 전송펄스의 진폭에 관계없이 수신 단의 신호를 향상시켜 환자의 영상의 질을 높이는 기법이다. 먼저 코드화 된 신호에 zero padding 을 통해 오버샘플링을 실시하고, 기본펄스를 이 신호에 변조하여, 변조된 신호를 인체에 발사하게 되며, 이 반사파를 beamsumming 한 다음 이를 복호화 과정을 통하여, 전송펄스에 진폭만을 향상시킨 신호를 얻을 수 있으며, 영상신호처리 과정을 거쳐서, 환자의 인체내부를 영상화 할 수 있다. 이를 통하여 신호대잡음비(SNR)을 극대화 시켰으며, 다양한 코드화 된 시퀀스를 적용함으로써, 우수한 성능의 전송부를 구성하였다. 영상의 질적 향상은 임상평가를 거쳐 그 투과성을 확인 하였으며, coded excitation 통하여 B-mode 이미지 뿐만 아니라, 도플러 모드나 칼라 모드에서도 전송파의 FDA 기준을 유지하면서, 높은 투과성을 기대할 수 있다.
본 논문에서는 현재 임상에서 널리 쓰이고 있는 초음파 영상 진단 장치의 전송펄스의 에너지를 Coded Excitation을 이용하여 증가시킴으로써 원거리이미지(far field image)의 투과성(penetration)을 향상시켰다. 초음파 영상 진단 장치는 탐촉자(probe)를 통하여 나간 초음파 신호가 인간의 신체를 투과, 반사, 굴절되면서 이제 반사되는 신호를 다시 탐촉자가 받아서 이를 영상화 하는 장치이다. 일반적으로 탐촉자를 통해 고주파 초음파 신호를 발사하면 그 이미지는 높은 분해능을 갖고, 상대적으로 낮은 투과성을 가지며, 저주파 초음파 신호를 발사하면 그 이미지는 높은 투과성을 가지나, 상대적으로 낮은 분해능을 갖게 된다. 또한 하드웨어 구현의 문제와 미국의 대정부 기관(FDA)의 기준(regulatory)문제로, 높은 투과성을 갖기 위하여 전송펄스의 진폭은 제한될 수 밖에 없다. Coded Excitation은 기본펄스를 코드화 된 시퀀스에 변조하는 방식으로, 전송펄스의 진폭에 관계없이 수신 단의 신호를 향상시켜 환자의 영상의 질을 높이는 기법이다. 먼저 코드화 된 신호에 zero padding 을 통해 오버샘플링을 실시하고, 기본펄스를 이 신호에 변조하여, 변조된 신호를 인체에 발사하게 되며, 이 반사파를 beamsumming 한 다음 이를 복호화 과정을 통하여, 전송펄스에 진폭만을 향상시킨 신호를 얻을 수 있으며, 영상신호처리 과정을 거쳐서, 환자의 인체내부를 영상화 할 수 있다. 이를 통하여 신호대잡음비(SNR)을 극대화 시켰으며, 다양한 코드화 된 시퀀스를 적용함으로써, 우수한 성능의 전송부를 구성하였다. 영상의 질적 향상은 임상평가를 거쳐 그 투과성을 확인 하였으며, coded excitation 통하여 B-mode 이미지 뿐만 아니라, 도플러 모드나 칼라 모드에서도 전송파의 FDA 기준을 유지하면서, 높은 투과성을 기대할 수 있다.
Improvement in penetration depth is achieved in medical ultrasound systems by using long coded waveforms. So we can get better images in far field. Image quality in diagnostic B-mode ultrasound is determined primarily by resolution and penetration. As a pulse propagates from the transducer into the ...
Improvement in penetration depth is achieved in medical ultrasound systems by using long coded waveforms. So we can get better images in far field. Image quality in diagnostic B-mode ultrasound is determined primarily by resolution and penetration. As a pulse propagates from the transducer into the body, it loses amplitude due to attenuation, with higher frequency components attenuating more than lower frequency components. Thus, the farfield of an image always has lower penetration than the nearfield. Eventually, the resolution degrades to a level that is no longer clinically useful which is the penetration limit, and it also constrains the pulse energy due to the limited amplitude that may be transmitted for regulatory or hardware reasons. Coded excitation in B-mode is to increase the transmitted pulse duration for increased energy while retaining the resolution of a short pulse with appropriate coding and decoding. Using Golay coded excitation, the base sequence is modulated and transmitted into the body, and its echo signal is decoded by filtering. And orthogonal Golay coded excitation can reduce frame-rate loss. Improvement of image quality in penetration was validated through clinical evaluation. We can expect better image in penetration keeping regulatory in not only B-mode image but pulse doppler mode and CFM mode.
Improvement in penetration depth is achieved in medical ultrasound systems by using long coded waveforms. So we can get better images in far field. Image quality in diagnostic B-mode ultrasound is determined primarily by resolution and penetration. As a pulse propagates from the transducer into the body, it loses amplitude due to attenuation, with higher frequency components attenuating more than lower frequency components. Thus, the farfield of an image always has lower penetration than the nearfield. Eventually, the resolution degrades to a level that is no longer clinically useful which is the penetration limit, and it also constrains the pulse energy due to the limited amplitude that may be transmitted for regulatory or hardware reasons. Coded excitation in B-mode is to increase the transmitted pulse duration for increased energy while retaining the resolution of a short pulse with appropriate coding and decoding. Using Golay coded excitation, the base sequence is modulated and transmitted into the body, and its echo signal is decoded by filtering. And orthogonal Golay coded excitation can reduce frame-rate loss. Improvement of image quality in penetration was validated through clinical evaluation. We can expect better image in penetration keeping regulatory in not only B-mode image but pulse doppler mode and CFM mode.
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