초음파영상 진단장치의 성능을 평가할 때, 초음파장비에서 제공하는 음속변화 파라메타를 변화시킴에 따른 공간분해능의 변화를 알아보고자 하였다. 익산 소재 A기관에서 사용중인 초음파 진단장치에서 3.0 ~ 5.0 MHz 볼록형 탐촉자를 이용하여 초음파팬텀영상를 얻었다. N-365 다목적 초음파팬텀으로 종거리 측정정확도, 종 횡 해상도를 측정하였다. 같은 방법으로 초음파장치의 음속을1580 m/sec부터 1400 m/sec 까지 6단계로 변화시켜 측정 값의 차이가 있는지 image J 프로그램을 이용하여 반치폭을 측정하였다. 측정 결과, 횡측해상도는 속도변화에 따라 1.91 mm ~ 5.3 mm까지 측정되었으며, 음속 1420 m/sec 일 때 반치폭 1.91 mm로 가장 작게 측정되었다. 종측해상도는 1.03 mm ~ 1.14 mm까지 측정되었으며, 음속 1400 m/sec 일 때 반치폭 1.03 mm 로 가장 작게 측정되었다. 초음파장치의 음속이 느려질수록 종측정 길이가 짧아지는 상관관계를 보였다.
초음파영상 진단장치의 성능을 평가할 때, 초음파장비에서 제공하는 음속변화 파라메타를 변화시킴에 따른 공간분해능의 변화를 알아보고자 하였다. 익산 소재 A기관에서 사용중인 초음파 진단장치에서 3.0 ~ 5.0 MHz 볼록형 탐촉자를 이용하여 초음파팬텀영상를 얻었다. N-365 다목적 초음파팬텀으로 종거리 측정정확도, 종 횡 해상도를 측정하였다. 같은 방법으로 초음파장치의 음속을1580 m/sec부터 1400 m/sec 까지 6단계로 변화시켜 측정 값의 차이가 있는지 image J 프로그램을 이용하여 반치폭을 측정하였다. 측정 결과, 횡측해상도는 속도변화에 따라 1.91 mm ~ 5.3 mm까지 측정되었으며, 음속 1420 m/sec 일 때 반치폭 1.91 mm로 가장 작게 측정되었다. 종측해상도는 1.03 mm ~ 1.14 mm까지 측정되었으며, 음속 1400 m/sec 일 때 반치폭 1.03 mm 로 가장 작게 측정되었다. 초음파장치의 음속이 느려질수록 종측정 길이가 짧아지는 상관관계를 보였다.
To evaluate the performance of ultrasound imaging system, we investigated the change of spatial resolution according to changing sonic velocity change parameter provided by ultrasound equipment. Ultrasound phantom images were obtained using a 3.0 ~ 5.0 MHz convex transducer in an ultrasound diagnost...
To evaluate the performance of ultrasound imaging system, we investigated the change of spatial resolution according to changing sonic velocity change parameter provided by ultrasound equipment. Ultrasound phantom images were obtained using a 3.0 ~ 5.0 MHz convex transducer in an ultrasound diagnostic device used at a medical institution located at Iksan. N-365 multi-purpose ultrasound phantom was used to measure longitudinal distance measurement accuracy and longitudinal and transverse resolution. In the same manner, the sonic velocity of the ultrasound equipment was changed from 1580 m/sec to 1400 m/sec in six steps, and the full width at half maximum(FWHM) was measured using the image J program to determine whether the measured values were different. As a result, lateral resolution was measured from 1.91 mm to 5.3 mm according to the speed change, and the smallest FWHM was 1.91 mm at 1420 m/sec. The axial resolution was measured from 1.03 mm to 1.14 mm according to the speed change, and the smallest FWHM was 1.03 mm at 1400 m/sec. The slower the sound velocity of the ultrasound equipment, the shorter the length of longitudinal measurement.
To evaluate the performance of ultrasound imaging system, we investigated the change of spatial resolution according to changing sonic velocity change parameter provided by ultrasound equipment. Ultrasound phantom images were obtained using a 3.0 ~ 5.0 MHz convex transducer in an ultrasound diagnostic device used at a medical institution located at Iksan. N-365 multi-purpose ultrasound phantom was used to measure longitudinal distance measurement accuracy and longitudinal and transverse resolution. In the same manner, the sonic velocity of the ultrasound equipment was changed from 1580 m/sec to 1400 m/sec in six steps, and the full width at half maximum(FWHM) was measured using the image J program to determine whether the measured values were different. As a result, lateral resolution was measured from 1.91 mm to 5.3 mm according to the speed change, and the smallest FWHM was 1.91 mm at 1420 m/sec. The axial resolution was measured from 1.03 mm to 1.14 mm according to the speed change, and the smallest FWHM was 1.03 mm at 1400 m/sec. The slower the sound velocity of the ultrasound equipment, the shorter the length of longitudinal measurement.
이처럼 인체조직마다 고유의 음속을 가지고 있으나 정도관리 시에 장비의 음속 파라메타에 대한 가이드라인은 없는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 N-365 다목적 팬텀을 이용하여 음속 파라메타 변화에 따른 정도관리 평가의 기준을 재설정하여야 하는지 필요성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
같은 방법으로 7단계의 음속을 변화시키면서 축분해능(axial resolution)과, 측 분해능(lateral resolutio n)을 측정하였다. 이때 분해능은 반치폭(Full width at half-maximum; FWHM)을 측정하여 비교하였다.
실험 방법으로는 초음파 장비의 속도를 1580m/ s, 1540m/s, 1500m/s, 1460m/s, 1420 m/s, 1400 m/s 까지 6단계로 변화를 적용시켜 종 측정 거리정확도를 측정하였다. 초음파 빔에 수직으로 위치해 있는 1 ~ 7 cm 까지 거리를 측정하는 것으로, image J 프로그램을 이용하여 정해진 관심영역 안에서 두 필라멘트의 최대 밝기 값을 가지는 좌표의 행과 열을 구하여, 식 1과 같이 화소의 크기에 측정점 간의 화소수를 곱하여 거리를 측정 하였다.
대상 데이터
익산 소재 A기관에서 사용 중인 초음파 진단장 치인 GE LOGIQ E9(GE Healthcare, USA)을 사용하였고, 3 ~ 5 MHz의 볼록형 탐촉자를 이용하여 복부검사용 프로토콜로 팬텀영상을 얻었다. 픽셀수는 72 0 x 960을 사용 하였고, 실험 영상의 깊이가 12 cm 일 때 픽셀 사이즈는 0.
1은 본 실험에 사용된 N-365 다목적 팬텀 영상이다. 재질은 우레탄 엘라스토머, 아크릴, 나일론 (Urethane elastomer, acryl, nylon) 등으로 되어 있으며, sonic velocity가 섭씨 25℃ 에서 1432m/s, 감쇄계수는 0.59dB/cm/MHz (25℃)이고, 음향저항은 1.38 R ayl(25℃)이다.
성능/효과
61 mm로 측정되었다. 음속파라메타 변화에 따른 측정거리는 장비의 음속이 증가할수록 측정거리가 길게 측정되는 양의 상관관계를 보였다.
초음파정도관리 항목 중에서 거리측정 정확도는 초음파팬텀의 음속과 초음파장치의 음속 차이에 따라 다른 측정값을 나타냈다. 최근의 장비는 초음파의 음속을 변화시킬 수 있는 장비가 있어서, 음속 파라메터를 변화시키면 측정거리의 변화와 점퍼짐의 왜곡이 발생하는 것을 본 연구를 통하여 확인하였다.
초음파정도관리 항목 중에서 거리측정 정확도는 초음파팬텀의 음속과 초음파장치의 음속 차이에 따라 다른 측정값을 나타냈다. 최근의 장비는 초음파의 음속을 변화시킬 수 있는 장비가 있어서, 음속 파라메터를 변화시키면 측정거리의 변화와 점퍼짐의 왜곡이 발생하는 것을 본 연구를 통하여 확인하였다. 따라서 초음파 장치의 정도관리 시에 적합, 부적합 여부를 결정할 때 범위의 재설정이 필요하다는 것을 알 수 있었으며, 항상 일관된 셋팅으로 정도관리를 진행해야 그 의미가 있을 것으로 사료된다.
후속연구
Harmonic 영상은 공간 분해능의 개선 효과가 있는 반면에 투과 깊이가 감소하는 단점이 있고, Sono CT는 측 방향 공간 분해능이 낮은 반면에 낭성구조물의 검출과 대조도 분해능이 개선되는 장점이 있다고 하였다. 본 연구에서는 음속 변화만을 단일 인자로 측정하였으므로 다른 파라메타의 변화를 적용하지 못하였으며 향후에 추가적인 연구를 통하여 분해능 측정에 영향인자 비교가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대한영상의학회와 대한초음파의학회는 ATS-539 다목적 초음파팬텀을 어떻게 정의하였는가?
A.)을 초음파표준팬텀으로 정하였으며, 2008년 김 등[3]은 ATS-539 다목적 초음파팬텀으로 측정할 수 있는 불응영역, 종 측정, 횡 측정, 종·횡해상도, 초점, 예민도, 기능적 해상도, 회색도 등 8개 항목을 측정항목으로 선정하고 측정 방법을 제시하였다. 외국의 경우는 초음파 정도관리를 위하여 많은 조직등가(Tissue mimicking material, TMM) 팬텀이 개발되어 있고[4-6], 미국의학물리학회(AAPM)[7-10], 미국초음파의학회(American Institute of Ultrasou nd in Medicine, AIUM)[11]등 국제적인 조직들은 초음파장치의 정도관리에 대하여 기준을 정하여 시행하고 있다.
N-365 다목적 팬텀을 이용하여 음속 파라메타 변화에 따른 정도관리 평가의 기준을 재설정하여야 하는지 필요성을 알아보고자 하는 이유는?
최근의 일부 장치에서는 지방 조직을 검사할 때 검사부위에 맞는 음속 파라메타를 사용하므로서 영상의 질을 개선하는 효과를 입증하고 있다. 이처럼 인체조직마다 고유의 음속을 가지고 있으나 정도관리 시에 장비의 음속 파라메타에 대한 가이드라인은 없는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 N-365 다목적 팬텀을 이용하여 음속 파라메타 변화에 따른 정도관리 평가의 기준을 재설정하여야 하는지 필요성을 알아보고자 하였다.
지방 조직에서의 음속은?
인체는 조직마다 고유의 음속을 가지고 있다. 지방 조직은 1480 m/s, 혈액 1520 m/s, 연부조직 1540m/s, 간 1560 m/s, 근육 1580 m/s 등으로 검사 부위에 따라서 다른 속도를 가진다. 최근의 일부 장치에서는 지방 조직을 검사할 때 검사부위에 맞는 음속 파라메타를 사용하므로서 영상의 질을 개선하는 효과를 입증하고 있다.
참고문헌 (15)
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