다목적 초음파 팬텀을 이용한 고정형 초음파장비와 휴대용 초음파장비의 성능평가 = Performance Evaluation of Fixed Ultrasonic Equipment and Portable Ultrasonic Equipment Using Multipurpose Ultrasonic Phantom

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 대한영상의학회와 대한초음파의학회에서 표준 팬텀으로 지정한 다목적 초음파 팬텀(ATS-539, N-365)을 이용하여 고정형 초음파장비와 휴대용 초음파장비의 성능을 체계적으로 비교·평가하고, 휴대용 초음파장비의 임상 적용 가능성을 검증하여 안전하고 효율적인 의료 현장 활용을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 고정형 초음파장비 1대와 휴대용 초음파장비 3대를 대상으로 국립암센터의 국가 암검진 질 향상 교육에서 제시한 6가지 평가 항목(불응영역, 수직거리 정확성, 수평거리 정확성, 축·측방향 해상도, 민감도, 회색조 및 동적 범위)을 기준으로 성능을 비교하였다. 볼록형 및 직선형 탐촉자를 이용하여 간과 갑상선 조건으로 영상을 획득하였으며, 평가위원 3명 중 2명 이상의 합의로 결과를 판정하였다. ATS-539와 N-365 팬텀을 이용한 평가에서 모든 장비가 6개 측정 항목의 합격 기준을 100% 충족하였다. 불응영역은 10±1.0 mm 기준을 만족하였고, 수직거리 정확성은 10±0.5 cm, 수평거리 정확성은 8±0.6 cm (ATS-539) 및 10±1.0 mm (N-365) 오차 범위 내에서 측정되었으며,해상도, 민감도, 회색조 등 모든 항목에서 허용 기준 내의 성능을 보였다. 고정형 장비 대비 휴대용 장비는 근거리 해상도 및 투과 깊이 증가 시 약간의 영상 품질 차이를 보였다. 휴대용 초음파장비는 고정형 장비와 동등한 수준의 성능을 확보하고 있으며, 응급의료 및 현장 진료 등에서 높은 이동성과 접근성을 제공하는 유용한 진단 도구로 평가된다. 다만, 현재 초음파장비에 대한 제도적 품질관리 체계가 부재하므로, 법적 기준 마련과 함께 정기적인 성능 점검 및 사용자 교육이 필요하다. 본 연구는 국내 휴대용 초음파장비의 성능 수준을 객관적으로 제시한 기초자료로서 향후 기술 발전과 제도 개선의 근거를 제공할 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to systematically compare and evaluate the performance of stationary and portable ultrasound systems using multipurpose ultrasound phantoms (ATS-539 and N-365) designated as standard phantoms by the Korean Society of Radiology and the Korean Society of Ultrasound in Medicine. The purpose was to verify the clinical applicability of portable ultrasound systems and to provide fundamental data for their safe and efficient utilization in medical practice. One stationary ultrasound system and three portable ultrasound systems were evaluated based on six assessment criteria suggested by the National Cancer Center's Quality Improvement Program for National Cancer Screening: dead zone, vertical distance accuracy, horizontal distance accuracy, axial and lateral resolution, sensitivity, and gray scale/dynamic range. Using convex and linear probes, images were obtained under optimized conditions for liver and thyroid scanning, and results were determined by the consensus of at least two of three reviewers. In evaluations using the ATS-539 and N-365 phantoms, all systems met 100% of the acceptance criteria for all six parameters. The dead zone satisfied the criterion of 10±1.0 mm, vertical distance accuracy was measured within 10±0.5 cm, and horizontal distance accuracy was within 8±0.6 cm (ATS-539) and 10±1.0 mm (N-365).All devices demonstrated performance within the acceptable range for resolution, sensitivity, and gray scale. However, compared with the stationary system, the portable systems showed minor differences in image quality, particularly in near-field resolution and at greater penetration depths. Portable ultrasound systems demonstrated performance equivalent to that of stationary systems and were identified as useful diagnostic tools providing high mobility and accessibility in emergency and point-of-care medical settings. However, as there is currently no institutional quality control framework for ultrasound equipment in Korea, it is necessary to establish legal quality assurance standards along with regular performance inspections and user training programs. This study provides objective baseline data on the performance level of portable ultrasound systems in Korea and is expected to serve as foundational evidence for future technological advancements and policy development.