초음속 전단 이미징: 연조직 탄성 매핑을 위한 새로운 기술

초음속 전단 이미징(SSI)은 연조직의 점탄성 특성을 실시간으로 시각화하기 위한 새로운 초음파 기반 기술입니다. 초음파 집중 빔을 사용하여 조직 내부에 저주파 전단파를 방사하는 기계적 진동원을 원거리에서 생성하는 것이 가능합니다. 이 개념에 의존하여 SSI는 이러한 소스를 생성하고 초음속 속도로 이동하게 만드는 것을 제안합니다. 초음속 비행기에 의해 생성되는 "소닉 붐"에 비유하자면, 결과적으로 생성된 전단파는 마하 원뿔을 따라 구조적으로 간섭을 일으켜 두 개의 강력한 평면 전단파를 생성합니다. 이러한 파동은 매체를 통해 전파되고 조직 이질성에 의해 점차 왜곡됩니다. 초고속 스캐너 프로토타입은 이 초음속 소스를 생성하고 결과적으로 생성된 전단파의 전파를 이미징(초당 5000 프레임)할 수 있습니다. 역상 알고리즘을 사용하여 매체의 전단 탄성을 정량적으로 매핑할 수 있습니다. SSI는 유방과 같은 강한 점성을 가진 매체에서도 20ms 이하의 시간 안에 조직 탄성 매핑을 가능하게 합니다. 전단파를 다양한 방향으로 기울이고 탄성 추정을 개선함으로써 전단 복합과 같은 조작이 구현 가능합니다. 이질적인 팬텀에서 SSI를 검증하는 결과가 제시됩니다. 건강한 자원봉사자에서 수행된 최초의 인체 실험은 유방암 탐지를 위한 SSI의 잠재적인 임상 적용 가능성을 강조합니다.