팬텀 기반 초음파영상에서 니들 종류·삽입각도·깊이에 따른 가시성의 정량적 비교
Quantitative Comparison of Visibility According to Needle Type, Insertion Angle, and Depth in Phantom-Based Ultrasound Imaging
Needle visibility in ultrasound-guided procedures directly affects accuracy and safety. However, objective comparisons according to needle type and insertion conditions remain limited. This phantom study aimed to provide basic data for needle selection and imaging optimization. A standard needle and a surface-processed echogenic needle were inserted in-plane at insertion angles of 25°, 37°, and 45° and depths of 1 and 3 cm, and the acquired images were analyzed using ImageJ. Regions of interest were placed on the needle tip and body to calculate the contrast-to-noise ratio(CNR) and signal-to-noise ratio(SNR), and depth sensitivity was assessed using their change with depth(Δ). As insertion depth increased, CNR and SNR increased for the standard needle but decreased for the echogenic needle under all conditions; the interaction between needle type and insertion depth was significant at both the tip and body(p<.001). The tip showed higher CNR and SNR than the body. In conclusion, although CNR and SNR are useful for evaluating the contrast between the needle signal and the surrounding background, complementary indices reflecting spatial sharpness are needed to evaluate actual needle visibility.
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초음파 유도하 시술에서 니들의 가시성은 시술의 정확성과 안전성에 직접적인 영향을 미치지만, 니들 종류와 삽입조건에 따른 가기성 변화를 객관적으로 비교한 연구는 제한적이다. 이에 본 연구는 팬텀 기반 초음파영상에서 삽입 조건, 니들 종류에 따라 니들 선택 및 영상 최적화 조건설정을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 일반 니들과 표면 가공 에코제닉 니들을 삽입각도 25°, 37°, 45° 및 깊이 1, 3 cm 조건에서 in-plane 방식으로 삽입하고, 획득한 영상을 ImageJ로 분석하였다. 니들의 Tip과 Body 영역에 ROI를 설정하여 대조대잡음비(CNR)와 신호대잡음비(SNR)를 산출하고, 깊이 증가에 따른 변화량(Δ)으로 깊이 민감도를 평가하였다. 분석 결과, 깊이가 증가할수록 일반 니들은 CNR과 SNR이 증가한 반면, 에코제닉 니들은 모든 조건에서 감소하여, 니들 종류와 삽입깊이 간 상호작용은 Tip과 Body 모두 유의하였다(p<.001). Tip은 Body 영역보다 높은 CNR 및 SNR을 보였다. 결론적으로 CNR과 SNR은 니들 신호와 주변 배경 간 대비를 평가하는 데 유용하나, 실제 가시성 평가를 위해 공간적 선명도를 반영하는 보조 지표의 병행이 필요할 것으로 판단된다.
목차
요약 Abstract Ⅰ. 서론 Ⅱ. 실험대상 및 방법 2.1 실험재료 2.2 초음파영상 획득 2.3 영상분석 및 정량 지표 2.4 통계분석 Ⅲ. 연구결과 3.1 변수에 따른 CNR 및 SNR 측정 결과 3.2 깊이에 따른 CNR 및 SNR 변화량 3.3 니들 종류와 삽입깊이의 상호작용 Ⅳ. 고찰 Ⅴ. 결론 REFERENCES
Ever since next generation convergence technology became one of the most important industries in the nation, computing professionals have encountered a growing number of challenges. Along with scholars and colleagues in related fields, they have gathered in avariety of forums and meetings over the last few decades to share their knowledge, experiences and the outcome of their research. These exchanges have led to the founding of the International Next-generation Convergence technology (INCA) on December 1, 2015. INCA was registered as an incorporated association under the Ministry of Information and Communications. The main purpose of the organization is to improve our society by achieving the highest capability possible in next generation convergence technology.
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차세대융합기술학회논문지 [The Journal of Next-generation Convergence Technology Association]