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장의 작용을 이해하는 것은 얼마나 신비로운가? 초음파에서 반점 추적 기술이 어떻게 심장 내부의 비밀을 밝혀내는지 확인해 보세요
심장학과 의료 영상 분야에서 스펙클 추적 심장 초음파(STE)는 독특한 심장 영상 기술입니다. 이 기술은 심장 근육에서 자연적으로 발생하는 반점 패턴을 분석하여 심장 조직의 움직임을 검사함으로써 심장의 내부 작용을 연구하는 비침습적 방법을 제공합니다. 반점 추적은 비침습적으로 허혈을 정의하려는 다른 기술에 비해 가치가 있는 것으로 입증되었습니다.
반점 패턴은 간섭 패턴과 점 또는 표시로 설명되는 자연스러운 음향 반사의 혼합입니다.
반점 패턴의 무작위적 특성은 심근의 각 영역이 고유한 반점 패턴을 가진다는 것을 의미하며, 이를 통해 반점 추적 기술이 여러 이미지 프레임 간의 동작을 추적할 수 있습니다. 이 기술은 '최상의 일치' 검색 알고리즘을 사용하여 특정 영역의 '커널'을 정의한 다음 연속된 프레임을 통해 커널의 움직임을 분석합니다.
기본 원칙
이미지에 커널이 정의되면 다음 프레임에서 식별하여 이미지에서의 동작을 추적할 수 있습니다. 절대 차이의 합과 같은 다양한 검색 알고리즘은 정확도 면에서 교차 상관법과 비슷한 것으로 나타났습니다. 이런 종류의 동작 추적을 통해 우리는 더욱 포괄적인 심장 동작 데이터를 얻고 다양한 각도에서 평가할 수 있습니다.
반점 추적 기술은 조직의 변형과 움직임에 대한 정량적, 정성적 정보를 제공할 수 있습니다.
STE에서 생성된 데이터에는 운동의 변위 곡선이 포함되고, 변형률(변형)은 거리 변화를 통해 계산됩니다. 상업적 응용 분야에서 이러한 음향 마커는 더욱 독립적으로 추적되어 초음파 빔의 방향에 제한되지 않는 속도장을 생성하며, 이를 통해 변형률과 변형률을 계산할 수 있습니다.
스트레인의 개념
변형률은 물체의 크기 변화량을 원래 크기에 대한 비율로 정의하고, 변형률은 변형이 발생하는 속도를 나타냅니다. 좌심실에 적용했을 때, 좌심실의 변형은 세 가지 정상 변형률(세로, 원주, 방사형)과 세 가지 전단 변형률(원주-세로, 원주-방사형, 세로-방사형)로 설명할 수 있습니다. LV 전단 변형률은 심근 섬유가 15% 단축되는 것부터 심방 벽 두께가 40% 증가하는 것까지 다양할 수 있고, 궁극적으로는 LV 박출률에 60% 이상의 변화를 가져올 수 있으므로 특히 중요합니다.
적용 및 제한 사항
반점 추적 기술의 유용성은 점점 더 인정받고 있습니다. 변형 결과는 음향 측정과 태그 MRI를 통해 검증되었으며 조직 도플러로 얻은 측정값과 상당한 상관 관계가 있는 것으로 나타났습니다. 하지만 스페클 추적 기술에도 한계가 있습니다. 예를 들어, 높은 심박수에서 제한된 프레임 속도는 추적 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
상업적 응용 분야에서 반점 추적 기술은 측정 정확도에 영향을 줄 수 있는 다양한 알고리즘의 과제를 극복해야 합니다.
임상 응용 분야에서 STE 기술은 관상 동맥 질환, 심근 경색, 압력 초음파, 판막 질환 등 일련의 질병을 진단하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 스펙클 추적 기술의 표준화가 부족한 것이 여전히 큰 문제로 남아 있다. 각 초음파 장비 공급업체나 분석 소프트웨어에서 사용하는 알고리즘이 다르고, 분석 결과의 비교성에 영향을 미치기 때문이다.
미래 전망
기술의 발전으로 스펙클 추적 기술의 적용 범위는 계속해서 확대될 것입니다. 앞으로는 더욱 통일된 기준을 확립하여 임상 진단에 있어서 반점 추적 기술의 신뢰성과 효과성을 더욱 개선해 나갈 수 있기를 기대합니다. 반점 추적이 심장학의 표준 도구가 될까요? 그리고 지역사회는 어떻게 준비해야 할까요?
