Scientific Computing & Data Science

이번 글에서는 초음파 영상 기술 중의 하나인 Elastography에 대하여 알아보도록 하겠다.1. Elastography▶ Medical Imaging Modaility의 한 종류▶ Tissue의 단단함(Hard)과 부드러움(Soft)을 감지 → 진단 정보로 활용▶ 유방암, 갑상선암, 전립선암 등의 진단에 활용됨▶ Elasticity Imaging이라고도 함 1.1. 동작원리▶ 일반적인 Elastography의 처리 순서 (1) Distortion 유도▶ 신체의 표면을 누르거나 변형시키거나 진동시킴▶ 집속초음파(Focused Ultrasound)를 이용하여 신체 내부(Tissue)를 압축▶ 맥박, 심장박동에 의한 정상적인 생리작용에 의한 Distortion (2) Tissue 반응 관찰▶ 관찰에 이용할..

지난 글(Mass Conservation)에 이어서 이번 글에서는 유체역학 관점에서 운동량 보존(Momentum Conservation)에 대하여 다뤄 보겠다.보존 법칙의 미분 방정식은 다음과 같다: (1-1) (1-2) 식(1-1)은 보존 법칙 미분방정식의 Vector 형태이며, 식(1-2)는 Tensor Notation이다.각 변수에 다음과 같이 대입하면,u ← ρvq ← P + ρvvS ← f + mv다음과 같이 운동량 보존 식을 얻을 수 있다: (2-1) (2-1) 질량 보존식, (3) 을 식(2-1)에 대입하면, (4) 식(4)를 풀어쓰면 다음과 같다: (5-1) (5-2) 식(5-1) = 식(5-2)이므로, (6) 를 얻을 수 있다.한편, (7-1) (7-2) 이므로, 식(7)을 식(6)에 대..

이번 글에서는 Acoustics의 기본 이론을 remind하는 차원에서 유체역학 관점에서 질량보존(Mass Conservation)에 대하여 다뤄 보겠다. Integral Form of Conservation Law보존법칙은 다음과 같이 서술할 수 있다:"볼륨 V 내의 물리량 u(x,t)의 변화량과 경계 A를 통한 u의 유량(flux)의 합은 S(u,x,t)로 표현되는 u의 생성률과 같다." 이를 수식으로 풀어쓰면, (1) 여기서, f는 u의 유량(flux)이다.식(1)을 보존 법칙의 적분형태(Integral Form)이라고 하며, 이를 Tensor Notation으로 표현하면, (2) 가우스 법칙(Gauss' Theorem)에 의하면, 경계를 통해 유입되거나(flux in) 빠져나가는(flux out)..

IntroductionDr.Karl Theo Dussik, an Austrian neurologist, was the first to apply ultrasound as a medical diagnostic tool to image the brainAdvantagesPortableFree of radiation riskRelatively inexpensive compared with other imaging modalities such as MRI, CT, etc.Tomographic (cross-sectional view of anatomical structures)Images can be acquired in real-time B-Mode UltrasoundPulse-echo approach with..

[Definition of plane waves] Waves in which any acoustic variable at a given time is a constant on any plane perpendicular to the direction of propagation [One-dimensional wave equation]General solution: [Harmonic plane progressive waves]Harmonic plane wave propagating in x-direction:where : angular frequency : angular wavenumber Wavelength λ: [Complex exponential representation of sound pressure..

[Characteristics of fluids] Fluids: gases, liquids, etc.Lack of constraints to deformationUnable to transmit shearing forcesReact against a change of shape only because of inertiaReact against a change in volume with a change of the pressure [Sound waves]Compressional oscillatory disturbances that propagate in a fluidInvolve molecular of the fluid moving back and forth in the direction of propag..

[HIFU란?] 초음파 에너지를 국부적으로 고도로 집중시켜 좁은 범위에 열을 발생시켜 이 열을 이용하여 손상된 조직(tissue)를 파괴시키는 정밀한 의료 과정을 의미함.발열 요법(hyperthermia therapy)에 속하며, 이는 질병 치료에 있어 온도를 이용하는 진료법임.환자의 몸으로 최소 침투 또는 비침투 방법으로서 체내로 직접 음파 에너지를 주입하는 방법임.본 치료법을 승인하는 국가는 다음과 같음 - 자궁 유종 치료를 위한 MRgHIFU(Magnetic Resonance guided HIFU): 호주, 캐나다, 유럽, 이스라엘, 미국. - USgHIFU(Ultra Sound guided HIFU): 불가리아, 중국, 홍콩, 이탈리아, 일본, 한국, 말레이시아, 멕시코, 폴란드, 러시아, 루마니..