목차 일부

1장. 진단 초음파 물리(Physics of Diagnostic Ultrasound) ... 1
   1.1 음(Sound)의 성질 ... 1
      1.1.1. 음(Sound)의 정의 ... 1
      1.1.2. 음원(Sound Sources) ... 2
      1.1.3. 파(Wave)의 움직임 ... 4
      1.1.4. 종파(Lon...

더보기

목차 전체

1장. 진단 초음파 물리(Physics of Diagnostic Ultrasound) ... 1
   1.1 음(Sound)의 성질 ... 1
      1.1.1. 음(Sound)의 정의 ... 1
      1.1.2. 음원(Sound Sources) ... 2
      1.1.3. 파(Wave)의 움직임 ... 4
      1.1.4. 종파(Longitudinal Waves)와 횡파(Transverse Waves) ... 5
      1.1.5. 압축(Compressions)과 이완(Rarefactions) ... 6
      1.1.6. 음압(Acoustic Pressure) ... 7
      1.1.7. 주기(Period)와 주파수(Frequency) ... 9
   1.2 초음파(Ultrasound) ... 10
   1.3 음속(Speed of Sound) ... 11
      1.3.1. 속도는 무엇으로 결정하나? ... 11
      1.3.2. 비생물학적 매질내에서의 속도 ... 12
      1.3.3. 조직에서의 음속 ... 12
   1.4 파장(Wavelength) ... 13
   1.5 진폭(AMPLITUDE)과 강도(INTENSITY) ... 16
   1.6 경계면에서의 반사와 투과 ... 17
      1.6.1. 음향 임피던스(Acoustic Impedance) ... 17
      1.6.2. 수직입사에서의 반사 ... 18
      1.6.3. 사입사에서의 빈사 ... 22
      1.6.4. 거친면 반사(Diffuse Reflection) ... 26
      1.6.5. 거울면 반사체와 거친면 반사체의 예 ... 28
      1.6.6. 산란 반사 ... 28
   1.7 데시벨(dB) 표현 ... 32
      1.7.1. 3-dB 법칙 ... 35
   1.8 조직에서 초음파 빔의 감쇠 ... 35
      1.8.1. 감쇠(Attenuation)의 원인 ... 36
      1.8.2. 감쇠계수(Attenuation Coefflcient) ... 37
      1.8.3. 감쇠의 주파수 의존성 ... 38
      1.8.4. 감쇠계수의 계산 ... 39
   1.9 초음파 간섭(Wave Interference) ... 40
   References ... 42
   Questions for Review ... 42
2장. 초음파 트랜스듀서의 특성 ... 49
   2.1 압전형 트랜스듀서 ... 50
      2.1.1. 압전효과 ... 50
      2.1.2. 세라믹 소자 ... 52
      2.1.3. 복합(Composite) 압전 물질 ... 52
   2.2 트랜스듀서의 구조 ... 54
      2.2.1. 기본 구성 요소 ... 54
      2.2.2. 공진 주파수 ... 55
      2.2.3. 흡음층(Backing Material) ... 56
      2.2.4. 1／4 파장 임피던스 결합층 ... 58
      2.2.5. 트랜스듀서의 주파수특성 ... 60
   2.3 트랜스듀서와 공간분해능(Spatial Resolution) ... 63
      2.3.1. 초음파의 공간 세분화 ... 63
      2.3.2. 초음파 주파수의 선택 ... 64
      2.3.3. 축방향 분해능(Axial Resolution) ... 64
      2.3.4. 측방향 분해능(Lateral Resolution) ... 69
   2.4 트랜스듀서 빔의 특성 ... 70
      2.4.1. 빔의 지향성(Directivity) ... 70
      2.4.2. Huygen 웨이블렛(Wavelets) ... 71
      2.4.3. 근거리 음장(Near Field) 대 원거리 음장(Far Field) ... 72
      2.4.4. 트랜스듀서 주파수와 크기의 의존성 ... 76
      2.4.5. 사이드 로보(Side lobe) ... 79
   2.5 접속형 트랜스듀서(FOCUSED TRANSDUCERS) ... 80
   2.6 배열형 트랜스듀서(Transducer Array) ... 82
      2.6.1. 배열형 트랜스듀서의 일반적인 특성 ... 82
      2.6.2. 배열(Array)의 형태 ... 83
      2.6.3. 배열형 진동자의 이점 ... 85
      2.6.4. 배열형 진동자에서의 빔 포밍 ... 87
      2.6.5. 송신 초점(Transmit Focus) ... 88
      2.6.6. 동적 수신 초점(Dynamic Receive Focus) ... 90
      2.6.7. 동적 구경(Dynamic Aperture) ... 91
      2.6.8. 배열형 트랜스듀서의 Apodization ... 92
      2.6.9. 배열형 진동자로부터의 비 축방향 발사 ... 93
      2.6.10. 채널 수 ... 94
   2.7 단면두께(SLICE THICKNESS), 입면 분해능(ELEVATIONAL RESOLUTION) ... 96
      2.7.1. 단면두께와 입면 분해능과의 관계 ... 96
      2.7.2. 단면 두께는 어떻게 결정되는가? ... 97
      2.7.3. 큰 단면 두께의 결과 ... 98
      2.7.4. 동심원 배열(Annular Array)의 이점 ... 100
      2.7.5. 배열형 진동자 집속(Array Focusing)의 요약 ... 101
      2.7.6. 이차원(또는-SD) 선형, 곡선형 그리고 위상 배열 ... 101
   2.8 트랜스듀서의 손상 ... 102
   References ... 104
   Questions for Review ... 104
3장. 펄스-에코(PULSE-ECHO)초음파 장비 ... 111
   3.1 펄스-에코(Pulse-Echo) 초음파 ... 111
   3.2 펄스 특성과 충격 계수 ... 113
   3.3 초음파 영상장치(Instrumentation) ... 115
      3.3.1. 빔 포머(Beam Former) ... 116
      3.3.2. 펄스 송신기(Pulse Transmitter) ... 118
      3.3.3. 수신기(Receiver) ... 120
      3.3.4. 반사신호 표시 모드(Echo display mode)의 원리 ... 133
   3.4 초음파 B-모드 주사 ... 138
      3.4.1. 영상 구축 ... 138
      3.4.2. 주사 기법 : 제 1세대 ... 139
      3.4.3. 실시간 주사 장치 ... 142
      3.4.4. 특수한 목적을 가진 자동 주사 장치 ... 148
   3.5 주사율(Frame rate)과 주사 속도의 한계 ... 150
   References ... 156
   Questions for Review ... 156
4장. 영상 저장과 디스플레이 ... 165
   4.1 주사 변환기(Scan Converter) 메모리 ... 165
      4.1.1. 주사 변환기의 역할 ... 165
      4.1.2. 디지털 장비 ... 167
      4.1.3. 아날로그-디지털 변환기(A／D Converter) ... 173
      4.1.4. 주사 변환기의 배열(matrix) ... 175
      4.1.5. 쓰기(Writing), 읽기(Reading)와 영상 정지(Image Freeze) ... 177
      4.1.6. 그레이 스케일(Gray Scale)과 반사신호의 진폭 분해능 ... 177
      4.1.7. 기록하는 동안의 보간(Interpolation) ... 178
      4.1.8. 출력확대와 입력확대(Read Zoom VS Write Zoom) ... 181
   4.2 전처리와 후처리 ... 184
      4.2.1. 전처리(Preprocessing) ... 184
      4.2.2. 후처리(Postprocessing) ... 185
   4.3 디스플레이 장치(DISPLAY DEVICES) ... 186
      4.3.1. 오실로스코프(CRT) 디스플레이 ... 186
      4.3.2. TV(비디오) 모니터 ... 187
   4.4 영상기록(IMAGE RECORDING) ... 189
      4.4.1. 사진 필름 ... 189
      4.4.2. 다중영상카메라(Multiimage Cameras) ... 192
      4.4.3. 레이저(Laser) 영상 장치 ... 193
      4.4.4. 컬러 열 프린터(Color Thermal Printers) ... 195
      4.4.5. 광섬유 기록계(Fiber-optic Recorders) ... 196
      4.4.6. 비디오 열 프린터(Video Thermal Printers) ... 196
      4.4.7. 비디오 테이프(Video Tape Recording) ... 197
      4.4.8. VHS, Super VHS, 그리고 RGB ... 199
      4.4.9. 컴퓨터의 저장장치 ... 201
      4.4.10. MO(Magneto-Optical) 디스크 ... 203
   References ... 205
   Questions for Review ... 205
5장. 도플러 장비(Doppler Instrument) ... 209
   5.1 도플러 편향(Doppler Shift)의 본질 ... 209
      5.1.1. 가청음에 대한 도플러 편향 ... 209
      5.1.2. 의료용 초음파에서의 도플러 편향 ... 211
      5.1.3. 도플러 방정식 ... 213
      5.1.4. 도플러 각도 ... 215
      5.1.5. 도플러 주파수 계산 ... 221
   5.2 연속파(Continuous Wave) 도플러 장비 ... 222
      5.2.1. CW 도플러 시스템의 개요 ... 222
      5.2.2. 연속파 도플러 트랜스듀서 ... 225
      5.2.3. 도플러 초음파 주파수의 선택 ... 226
   5.3 방향성 도플러(Directional Doppler) ... 227
   5.4 펄스 도플러(Pulsed Doppler) ... 230
      5.4.1. 펄스 도플러 회로 ... 230
      5.4.2. 도플러 신호의 형성 ... 231
      5.4.3. 펄스 도플러 샘플 볼륨(Sample Volume)의 크기 ... 232
      5.4.4. 펄스 도플러 조절 ... 233
      5.4.5. 이중주사장치 ... 234
      5.4.6. 이중 주사 트랜스듀서 ... 235
   5.5 도플러 스펙트럴 분석 ... 236
      5.5.1. 혈관에서 혈류의 특성 ... 236
      5.5.2. 스펙트럴 분석 ... 237
      5.5.3. 스펙트럴 디스플레이상에서의 정보 ... 239
      5.5.4. 영 교차(Zero-Crossing) 검출기 ... 243
   5.6 Aliasing과 Nyquist 주파수 ... 244
      5.6.1. 도플러 신호의 샘플링(Sampling) ... 244
      5.6.2. Aliasing ... 245
      5.6.3. Aliasing 제거 ... 246
   5.7 펄스 도플러에서 검출 가능한 최대 속도 ... 248
   5.8 HIGH PRE MODE ... 250
   5.9 요약 ... 252
   References ... 253
   Questions for Review ... 253
6장. 컬러 도플러(Color Doppler)와 컬러 플로우 영상(Color Flow Imaging) ... 259
   6.1 도플러 신호 처리된 반사 신호들로부터의 컬러 플로우 영상 ... 260
      6.1.1. 신호의 수집과 처리 ... 260
      6.1.2. 컬러 디스플레이의 특성 ... 268
      6.1.3. 혈류의 방향과 관련된 특성 ... 270
      6.1.4. 컬러 엘리어싱(Color Aliasing) ... 272
      6.1.5. 컬러 플로우 영상을 위한 트랜스듀서 ... 275
      6.1.6. 도플러 파워(또는 에너지) 모드 ... 275
   6.2 TDC를 사용하여 반사체의 움직임을 측정하는 컬러 ... 280
      6.2.1. 반사체 변위 대 반사체 속도 ... 280
      6.2.2. 시간 영역 상관법(Time domain correlation) ... 282
   References ... 284
   Questions for Review ... 284
7장. 영상 특성과 아티펙트(Artifact) ... 291
   7.1 거울반사 대 발산 반사 그리고 산란 ... 291
   7.2 초음파 B-모드 영상에서의 텍스처(SPECKLE) ... 293
   7.3 영상 아티펙트(Artifact) ... 296
      7.3.1. 초음파 진단 장치에서의 가정 ... 296
      7.3.2. 아티펙트(Artifact)의 정의 ... 297
      7.3.3. 다중반사 아티펙트(Reverberation Artifact) ... 297
      7.3.4. 금속 물체 내에서 다중반사(혜성 꼬리 아티펙트) ... 299
      7.3.5. 가스나 기포가 많은 재료에서의 다중 반사 링 다운 아티펙트 ... 302
      7.3.6. 거울 영상 아티펙트(Mirror Image Artifact) ... 303
      7.3.7. 도플러 스펙트럼의 거울 현상(Doppler Spectral Mirroring) ... 305
      7.3.8. 빔 폭 아티펙트(Beam Width Artifact) ... 308
      7.3.9. 사이드 로브에 의한 아티펙트(Side Lobe Artifact) ... 311
      7.3.10. 그레이팅 로브(Grating Lobe Artifact) ... 313
      7.3.11. 단면 두께(Slice Thickness) 아티펙트 ... 314
      7.3.12. 음영(Shadowing)과 증강(Enhencement : 유용한 아티펙트) ... 318
      7.3.13. 굴절(Refraction) ... 322
      7.3.14. 음속 아티펙트 ... 327
   7.4 거리, 면적, 그리고 체적 계산 ... 328
      7.4.1. 거리(Distance) ... 328
      7.4.2. 면적(Area) ... 332
      7.4.3. 부피(Volume) ... 333
   7.5 요약(SUMMARY) ... 336
   References ... 337
   Questions for Review ... 338
8장. 초음파 장비의 품질보증(Ultrasound Equipment Quality Assurance) ... 343
   8.1 품질보증 프로그램의 구성 ... 344
      8.1.1. 품질보증과 PM ... 344
      8.1.2. 생체조직을 모방한 팬텀들 ... 344
      8.1.3. 전형적인 QA 팬텀 설계 ... 346
      8.1.4. 분리된 반사체 ... 347
   8.2 기본 품질보증 검사 ... 348
      8.2.1. 트랜스듀서의 선택 ... 348
      8.2.2. 시스템 감도 ... 348
      8.2.3. 영상촬영과 그레이 스케일의 하드 카피 ... 351
      8.2.4. 탐상된 영상의 일관성 ... 353
      8.2.5. 거리측정의 정확도 ... 355
      8.2.6. 기타 중요한 장비들의 QA작업들 ... 357
   8.3 기록(DOCUMENTATION) ... 357
      8.3.1. 성능 검사 용지(Performance Test Worksheet) ... 357
      8.3.2. 품질 보증 노트(Quality Assurance Notebook) ... 358
   8.4 공간 분해능 검사(SPATIAL RESOLUTION TESTS) ... 359
      8.4.1. 축방향 분해능 ... 359
      8.4.2. 측방향 분해능 ... 360
      8.4.3. 분해능 검사에서의 주의사항 ... 361
      8.4.4. 단면 두께(Slice Thickness) ... 362
      8.4.5. 구형 물체 팬텀(Spherical Object Phantom) ... 363
   8.5 도플러 검사(DOPPLER TESTING) ... 365
      8.5.1. 스트링 검사체(String Test Object) ... 365
      8.5.2. 도플러 플로우 팬텀(Doppler Flow Phantom) ... 366
   8.6 요약(SUMMARY) ... 370
   References ... 372
   Questions for Review ... 373
9장. 생물학적 효과(bioeffect)와 안정성 ... 379
   9.1 음향 파워, 음향 강도, 음압 ... 380
      9.1.1. 음향 파워(Acoustica Power) ... 380
      9.1.2. 음향 강도(Acoustical Intensity) ... 381
      9.1.3. 음압 진폭(Pressure Amplitude) ... 381
      9.1.4. 음향 파워의 측정 ... 381
      9.1.5. 음압 진폭의 측정 ... 383
      9.1.6. 음향 강도(Acoustical Intensity)에 대한 기술 ... 385
      9.1.7. 진단장치에 대한 음향 출력레벨 ... 388
   9.2 실시간 음향출력 레벨 ... 391
      9.2.1. 온도 지표(Thermal index) ... 392
      9.2.2. 기계적 지표(Mechanical Index) ... 394
      9.2.3. 지표(Index)들의 장점 ... 394
      9.2.4. 지표(Index)들이 온도나 MI를 과소 평가한 적은 있는가? ... 395
   9.3 생물학적 효과(biological effect)의 발생기전 ... 396
      9.3.1. 열(Heating) ... 396
      9.3.2. 기계적 효과 : 공동 현상(Cavitation) ... 396
      9.3.3. 비공동 현상의 기계적 효과 ... 398
   9.4 위험은 있는가? ... 398
      9.4.1. 역학(Epidemiology) ... 399
      9.4.2. In vitro 세포 연구 ... 400
      9.4.3. 동물 연구 ... 402
      9.4.4. 1992년 10월에 승인된 인간을 제외한 포유류의 in viv 생물학적 효과에 관한 AIUM의 발표문 ... 405
   9.5 합리적인 접근, 신중한 사용 그리고 ALARA(As Low As Reasonably Achievable) ... 407
   9.6 AIUM 안전 성명서 ... 409
   References ... 410
   Questions for Review ... 411
부록 ... 417
찾아보기 ... 447

더보기 닫기