방광 용적의 정확한 측정은 요로 질환의 효과적인 관리에 있어 중요하다. 사용 가능한 여러 양식 중 초음파 영상은 비용 효율성, 비(非)방사화(비이온화) 특성, 그리고 실시간 방광 용적 측정을 제공할 수 있다는 점 때문에 선호된다. 임상 현장에서의 편의성을 높이기 위해 초음파 방광 스캐너가 개발되어 다양한 환경에서 채택되어 왔다. 그러나 흔들림(바퀴 흔들림) 프로브 장치는 실시간 영상을 제공할 수 없다는 점, 정확한 프로브 위치 지정을 위해 사전 스캔 정렬이 필요하다는 점, 그리고 측정 정확도를 달성하기 위해 여러 차례의 용적 추정이 필요하다는 점 등 중대한 한계를 지닌다. 또한 표준 초음파 기기 또는 최근 개발된 방광 스캐너를 활용한 기존의 영상 기반 추정법은 형상 계수(shape coefficients)를 사용하는 데 따른 어려움에 직면해 있다. 이러한 방법들은 일반적으로 두 개의 영상 평면에 의존하며, 방광의 형상을 충분히 반영하지 못해 형상을 계수로 보정하는 과정에서 용적 추정에 상당한 오차가 발생한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구는 T자형 교차 어레이(cross-array) 초음파 프로브와 자유 손(Free-hand) 동작 기반 3D 재구성을 결합하는 새로운 자동 방광 용적 측정 기법을 제안한다. T자형 교차 어레이는 방광의 시상(sagittal) 및 횡단(transverse) 뷰 영상을 동시에 획득할 수 있게 한다. 프로브를 치골상(suprapubic) 부위에서 이동시키면 연속적으로 획득된 시상 영상을 3D 용적으로 결합할 수 있으며, 횡단 이미지를 통해 운동 보상이 수행된다. 그 결과, 제안된 방법은 형상 보정 계수 없이 방광 전체를 정확히 재구성하고 그 용적을 측정할 수 있을 뿐 아니라 초음파 프로브 위치 설정과 관련된 오차를 감소시킬 수 있다. 제안된 방법론은 구형 및 불규칙한 방광 형상을 시뮬레이션하는 팬텀 실험을 통해 검증되었다. 그 결과, 기준 진실(ground truth)에 비해 -8.8%에서 +5.6% 범위의 오차율이 관찰되어 높은 정확도를 보여주었다. 이러한 결과는 개발된 어레이와 시스템과 함께 제안된 방법이 임상 환경에서 도뇨(catheterization)의 필요성을 줄이고 임상적 의사결정을 향상시킬 잠재력이 있음을 시사한다.

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