초음파) Tissue harmonic image

초음파를 이용하여 몸속에 초음파를 쏘게되면 

1.트랜스듀서에서 발생하는 부분과

2.초음파가 인체 조직을 통과는 부분

에서 신호의 변조가 발생하게 된다. 이러한 것은 두 개의 경우 완전 이상적인 경우가 아니라

비선형적인 시스템이기 때문에 신호의 변형이 발생하게 되는데,

이때 second harmonic과 third harmonic 등 fundamental wave의 정수배에 해당하는 harmonic wave가 섞여서 들어오게 된다.

이렇게 신호가 섞여서 들어오게 되는데, 이러한 신호중 harmonic 성분을 통하여 초음파 영상을 복원하는 것을

Tissue harmonic Imaging 또는 Harmonic Imaging이라고 한다.

그냥 섞여 들어온 신호로 영상을 복원하지 않고 harmonic wave를 분리하여 영상을 복원하는 것은

harmonic wave의 경우 영상의 contrast가 좋아지며, 노이즈가 제거 된 영상을 얻을수 있기 때문이다.

따라서 Harmonic Imaging을 얻기 위해서는

1. band pass filter Tissue Harmonic Imaging(fTHI)

2. Pulse Inversion Tissue Harmonic Imaging(pTHI)

두가지의 방법이 있다.

먼저 fTHI를 살펴보면

그림과 같이 주파수 상에서 보게 되면 fundamental wave와 harmonic wave가 섞여서 들어오는 것을 확인 할수 있다.

이상적인 harmonic wave를 포함한 신호는 fundamental wave의 중심주파수의 2배가 되는 harmonic wave가 있어야 되지만,

실제로는 그렇지 않고 다음과 같이 f0와 2f0의 주파수가 겹쳐지는 것을 볼수 있다.

이러한 fundamental wave의 주파수를 band pass filter 또는 high pass filter를 통하여 얼마나 잘 분리되는지가

fTHI 기술의 관건이라고 볼수 있다.

다음은 pTHI를 살펴보도록 하겠다.

먼저 +의 신호를 쏘게되어 신호를 수신하고 다음으로 동일한 파형을 -한 신호를 쏘게 된다면, 

2개의 신호가 들어오게 이때 각 신호에서 발생되는 harmonic wave는 ideal 한 상황에서는 완벽하게 동일한 위상을 갖게

발생되지만, 그렇지 않기 때문에,거의 비슷하게 들어온다고 한다.

이러한 fundamental wave와 harmonic wave가 섞인 신호를 더하게 되면

fundamental wave는 부호가 서로 반대였기 때문에 0가 되며

harmonic wave는 거의 2배가 되게 된다.