초음파 연구 인터페이스

초음파 연구 인터페이스(URI)는 진단 임상 초음파 장치에 탑재된 소프트웨어 도구로 일반적인 임상 작동 모드를 넘어서는 기능을 제공한다.

일반 임상 초음파 사용자는 최종 처리된 형태(일반적으로 B-Mode 영상)의 초음파 데이터에만 DICOM 형식으로 접근할 수 있다. 기기 사용성 때문에 수정 가능한 처리 매개변수에 대한 접근도 제한된다.^[1]^[2]^[3]

URI는 연구자가 프로세싱 체인을 통해 다양한 간격으로 이미지를 획득하거나 처리 매개 변수를 변경하여 다른 결과를 얻을 수 있도록 한다.

일반적인 B-모드 수신 처리 체인

B-Mode 영상촬영을 위한 일반적인 디지털 초음파 처리 체인은 다음과 같이 보일 수 있다.

초음파 변환기(환자에 적용되는 송신기/수신기)에서 복수의 아날로그 신호가 획득됨
아날로그 신호는 하나 이상의 아날로그 노치 필터와 가변 게인 증폭기(VCA)를 통과할 수 있음
여러 개의 아날로그-디지털 변환기가 아날로그 무선 주파수(RF) 신호를 미리 정해진 속도(일반적인 범위는 20MHz ~ 160MHz)와 미리 정해진 비트 수로 샘플링한 디지털 RF 신호로 변환(일반적인 범위는 10비트 ~ 16비트)
빔포밍은 시간 지연 및 합산을 시간의 함수로 적용하여 개별 RF 신호에 적용되며 단일 RF 신호로 변환됨
RF 신호는 하나 이상의 디지털 FIR 또는 IIR 필터를 통해 실행되어 임상 작동 시 신호에서 가장 흥미로운 부분을 추출함
필터링된 RF 신호가 외피 검출기를 통과하여 그레이스케일 형식으로 압축된 로그

이러한 방식으로 처리된 여러 신호가 함께 정렬되어 보간 및 래스터화 되어 판독 가능한 영상으로 표시된다.

URI는 다음과 같은 프로세싱 체인의 다양한 단계에서 데이터 액세스를 제공할 수 있다.

많은 진단 초음파 장치가 혈류 측정을 위한 도플러 영상 모드가 있는 경우 URI는 다음을 포함할 수 있는 도플러 관련 신호 데이터에 대한 액세스를 제공할 수도 있다.

URI는 연구원이 장치와 캡처한 데이터를 더 잘 활용할 수 있도록 다양한 도구를 포함할 수 있으며, 이러한 도구 중 일부는 다음과 같다.

^ Dickie K, Leung C, Zahiri R, Peliesser L. 임상 초음파 영상 수집을 위한 유연한 연구 인터페이스. SPIE 다중 스펙트럼 이미지 획득. 2009년 10월 7494년(02)
^ Rohling R, Fung W, Lajevardi P. INERT: 프로그램 가능한 초음파 플랫폼 및 인터페이스 라이브러리 MICCAI. 2003년 11월; (2879);424-431
^ 샴다사니 V, 배우, 식다르 S, YM, 카라다이 K, 마나눌리 R, 김 Y. 프로그램 가능한 초음파 스캐너의 연구 인터페이스. 초음파 검사. 2008년 7월;48(03);159-168.

다음의 비배출 연구실 목록은 초음파 연구 인터페이스를 사용하여 실험을 수행하고 데이터를 수집하는 전형적인 후보들이다.