모사 지방간 팬텀을 활용한 초음파영상에서 지방간 정량화 진단 기술 개발을 위한 연구

• 영문명: A Study of the Development for Fatty Liver Quantification Diagnostic Technology from Ultrasound Images using a Simulated Fatty Liver Phantom
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 임예지(Yei-Ji Lim) 유승만(Seung-Man Yu)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제18권 제2호, 135~144쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.04.30

국문 초록

초음파 영상 검사는 지방간 정량화에 제한점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 가상 지방간 팬텀을 통해 지방간 함량을 초음파 주행 과정에서의 신호 감쇠 변화가 정량화가 가능한지를 실험적으로 입증하고자 하고자 하였다. 또한 초음파 영상에서의 지방 함량과 신호 강도의 관계를 분석하여 초음파를 통한 지방간 진단에 대한 가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 물과 기름을 균질하게 혼합하여 총 5개의 가상 지방간 팬텀을 개발했다. 자기공명영상과 초음파 영상을 사용하여 팬텀의 지방 함량을 확인하고 초음파 영상에서 거리에 따른 신호 강도를 측정하였다. 이후 지방 함량과 신호 강도 간의 상관관계를 분석과 평균비교를 수행하였다. 초음파 영상에서는 지방의 함량이 높아짐에 따라 초음파의 투과 강도가 감소하는 현상을 확인하였으며, 이를 통해 초음파를 사용하여 지방간의 함량을 정량화할 가능성을 확인하였다. 또한 자기공명영상으로 측정한 지방 함량과 초음파 영상에서 측정한 신호 강도 간 높은 상관관계를 보였다. 본 연구에서는 지방의 함량이 높아질수록 초음파 영상의 초음파 주행 과정에서 신호를 표현한 기울기(US-GRE)값이 점점 작아지는 것을 통계적으로 확인하였으며 US-GRE는 지방간 함량을 표현하는 생체 마커(biomarker)로서 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

영문 초록

Ultrasonography examination has limitations in quantifying hepatic fat quantification. Therefore, this study aimed to experimentally demonstrate whether changes in signal attenuation during ultrasound imaging can be quantified using simulated hepatic phantoms to assess hepatic fat content. Additionally, we aimed to evaluate the potential of ultrasound imaging for diagnosing hepatic fatty liver by analyzing the relationship between hepatic fat content and signal intensity in ultrasound images. In this study, we developed a total of five stimulated hepatic phantoms by homogeneously mixing water and oil. We confirmed the fat content of the phantoms using magnetic resonance imaging (MRI) and ultrasound imaging, and measured signal intensity according to distance in ultrasound images to analyze the correlation and mean comparison between fat content and signal intensity. We observed that as the fat content increased, the ultrasound penetration intensity decreased, confirming the potential for quantifying hepatic fat content using ultrasound. Additionally, the analysis of the correlation between the measured fat content using MRI and the signal intensity measured in ultrasound images showed a high correlation. Statistical analysis in our study confirmed that as the fat content increased, the slope representing signal during ultrasound imaging (US-GRE) decreased. In this study, it was statistically confirmed that the US-GRE value of ultrasound images gradually decreases as the fat content increases, and it is believed that US-GRE can serve as a biomarker expressing fatty liver content.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

Acknowledgemen

Reference

키워드

지방간 정량화 초음파영상 통계적 분석 자기공명영상 Fatty Liver Quantification Ultrasonography Statistical Analysis Magnetic Resonance Imaging