조직 하모닉 영상 (Tissue Harmonic Imaging)
한 줄 정의: 조직을 지나며 비선형으로 생긴 두 배 주파수(2차 고조파) 신호만 골라 영상을 만드는 초음파 기법입니다.
쉽게 풀면
초음파가 조직을 통과할 때, 압력이 높은 부분이 낮은 부분보다 조금 더 빨리 전파되어 파형이 점점 일그러집니다. 이렇게 일그러진 파에는 보낸 주파수의 두 배 같은 고조파 성분이 새로 생깁니다. 조직 하모닉 영상은 되돌아온 신호 중 이 고조파 성분만 골라 영상을 만들어, 흐릿한 잡음과 허상을 줄이고 경계를 더 선명하게 보여 줍니다.
왜 중요한가
피하지방이 두꺼운 환자나 심장·복부 검사처럼 영상 화질이 떨어지기 쉬운 상황에서 화질을 크게 개선하므로, 현대 진단 초음파 장비에서 기본적으로 쓰이는 모드입니다. 영상 화질 비교 논문에서 기본 B모드와 대조군으로 자주 비교됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
""조직 하모닉 영상은 기본파 영상에 비해 간 병변의 대조대잡음비를 유의하게 향상시켰다.""
고조파 모드가 병변을 주변 조직과 더 잘 구별하게 해 준다는 화질 비교 결과입니다.
조금 더 깊게 보면
고조파는 피부 가까이에서는 거의 생기지 않고 깊이 들어가며 점점 커지기 때문에, 복벽 근처에서 생기는 반향 허상이 적게 섞입니다. 또 고조파 빔은 주 빔이 강한 중심부에서 주로 생겨 빔 폭이 좁고 부엽(side lobe)이 작아 해상도가 좋아집니다. 기본파와 고조파를 분리하는 방법으로는 필터링 외에 위상을 반대로 한 두 펄스를 더해 기본파를 상쇄하는 펄스 반전(pulse inversion) 기법이 널리 쓰입니다.
주의할 점
기본 B모드 초음파영상은 보낸 주파수 그대로 돌아온 반사파의 세기로 밝기를 표시하는 방식이고, 조직 하모닉 영상은 조직의 비선형성으로 새로 생긴 고조파를 수신한다는 점에서 신호원이 다릅니다. 미세기포 조영제의 강한 비선형 진동을 이용하는 조영 하모닉 영상과도 구별해야 합니다.