실시간 하모닉 영상 가이드를 위한 특이값 분해기반의 HIFU 간섭신호 제거 기법에 관한 연구
Singular Value Decomposition-based HIFU Interference Canceling for Real-time Harmonic Imaging-guided Therapy
- 주제어 (키워드) 초음파 , 집속초음파치료 , 하모닉 영상 , 특이값 분해 , ultrasound , high intensity focused ultrasound , harmonic imaging , singular value decomposition
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 송태경
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000066436
- UCI I804:11029-000000066436
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
High intensity focused ultrasound (HIFU) 치료는 초음파 에너지를 특정 위치에 집중시켰을 때 높은 강도와 열이 발생하는 원리를 이용하여, 주변조직의 손상 없이 암, 종양과 같은 이상조직을 제거하는 비 침습적인 수술방법 중 하나이다. 하지만 정상적인 조직에 HIFU 에너지가 집중된다면 환자에게 치료가 아닌 역효과가 발생하기 때문에 치료 과정을 모니터링하는 것이 필수적이며, 이를 위한 방법 중 하나는 상대적으로 값이 저렴하고 실시간으로 인체 내부를 진단할 수 있는 초음파 장비를 사용하는 것이다. 하지만 HIFU 신호가 초음파 영상신호보다 훨씬 크기 때문에 영상에 큰 왜곡이 발생하게 되어 정상적인 초음파 가이드 영상 획득을 얻을 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 singular value decomposition이라는 알고리즘을 적용하여 HIFU 신호와 영상신호가 혼합된 데이터를 여러 개의 성분으로 분해한 뒤, 각 성분들의 특징을 시간 및 주파수 평면에서 분석하여 영상성분의 손실을 최소화하며 HIFU 신호에 해당하는 성분들만 제거하는 알고리즘을 제안한다. 추가적으로 기존의 초음파 영상보다 해상도, 대조도 및 아티펙트 관점에서 성능을 향상시키기 위해 pulse-inversion기법의 harmonic 영상을 적용하여 진단의 정확도까지 향상시키기 위한 방법을 제안하며, 이를 in-vitro 실험을 통해 검증하였다.
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