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[[파일:Sonographer doing pediatric echocardiography.JPG|섬네일|250px|아기의 초음파 검사를 하는 모습]]

'''의료 초음파'''(醫療超音波, {{llang|en|medical ultrasonography/sonography}})는 [[초음파]]를 이용해 근육, 힘줄, 그리고 많은 내부 장기들, 이들의 크기, 구조와 병리학적 손상을 실시간으로 단층 영상으로 가시화하는 진단 [[의학촬영]]([[:en:medical imaging|medical imaging]]) 기술이다. 이는 주기적 또는 응급 상황에서 태아를 가시화하는 데도 사용된다. 초음파를 이용한 진단은 [[소노그라퍼]]라고 불리는 의료 전문가에 의해 수행된다. [[산과]]용 초음파([[:en:Obstetric ultrasonography|Obstetric ultrasonography]])는 일반적으로 [[임신]]기간 동안에만 사용된다. 초음파는 적어도 50년 동안 인간의 몸속을 영상화하는 데 사용되었다. 이는 현대 의학에서 가장 널리 사용되는 진단 기술 중 하나이다. 이 기술은 [[자기공명영상]](MRI)이나 [[엑스선 전산화 단층 촬영]](CT)에 비해 가격이 저렴하고 이동이 용이하다.

== 원리 ==
대상물에 탐촉자를 대고 초음파를 발생시켜 반사된 초음파를 수신하여 영상을 구성한다. 초음파를 발생 시키면 매우 짧은 시간 안에, 음파가 매질 속을 지나가고, [[음향 임피던스]]가 다른 두 매질 사이를 지날 때에는 반사파가 발생한다. 그 반사파를 측정해 반사음이 되돌아 올 때까지의 시간을 통해 거리를 역산함으로써 영상을 구성한다.

개발 초기 초음파 검사는 초음파를 한쪽 방향으로만 발사할 수 있었지만 그 후 개량되어 부채꼴의 음파를 이용해 대상물의 단면 이미지를 실시간으로 볼 수 있게 되었다. 단단한 뼈에 둘러싸인 [[두개골]] 내부를 제외하면 사실 상체의 대부분을 초음파 영상으로 볼 수 있다.

== 영상의 종류 ==
=== A 모드 ===
반사된 신호를 표현하기 위한 방법은 여러가지가 있지만, A(amplitude; 진폭) 모드와 B(brightness; 밝기) 모드가 주로 쓰인다. 초음파는 직진성이 뛰어나 [[음향 임피던스]]가 다른 두 물질 사이의 경계면에서 반사가 일어나 그 반사파를 수신할 때까지의 시간을 바탕으로 물질까지 위치를 계산할 수 있다. 물질까지의 거리를 가로축에 두고 반사 된 에코의 진폭을 세로축에 둔 그래프가 A 모드 영상이다. 원리는 중요하지만, A 모드는 실제 검사에는 별로 사용되지 않는다.
=== B 모드 ===
A 모드는 반사된 신호의 진폭과 위치를 표시하지만,이 진폭을 점의 밝기로 표시한 것이 B 모드이다. 1개의 초음파 빔은 1차원 영상 밖에 구성할 수 없지만, 여러 초음파 빔을 발생 시키면 2차원 그림을 만들 수있다. 단순히 초음파 검사라고 하면 B 모드를 가리키는 경우가 많다.
=== M 모드 ===
M (Motion : 움직임) 모드는 초음파 반사의 신호가 변화하는 것을 영상화하는 검사이다. 심장 밸브 나 심근의 움직임 등 움직임이 있는 부위가 변하는 모습을 실시간으로 관찰 할 수 있기 때문에 도플러 초음파와 마찬가지로 심장 초음파에 많이 쓰인다.
=== 도플러 영상 ===
[[도플러 효과]]에 의해 반사된 음파의 주파수가 변화하는 것을 이용하여 물체가 프로브에 접근하고 있는지 멀어지고 있는지를 판정해 이미지 상에 나타낼 수 있다.

도플러 영상에는 특정 위치의 초음파 빔의 주파수 변화를 교류로 변환해 그래프로 나타내는 도플러 모드와 B 모드 이미지에 지정된 영역에서의 유속 변화를 색으로 표현하는 컬러 도플러 모드가있다. 특히 심장 초음파에서 심장의 혈류를 평가하는 데 유용하다.

물리학에서는 [[적색 이동]], [[청색 이동]]이 각각 멀어지고 가까워지는 도플러 효과를 나타내지만, 의료용 기기에서는 반대로 적색이 가까워지는 것, 청색이 멀어지는 것을 표시한다.

== 인체에 미치는 영향 ==
초음파 영상은 [[암]] 발병이나 [[유전자]] 파괴와 같은 위험을 야기하는 [[이온 방출]](Ionizing radiation)을 이용하지 않기 때문에 위험이 전혀 없는 영상기법으로 알려져 있다. 그러나, 초음파 에너지는 두 가지 잠재적인 생리학적 영향을 줄 수 있다. 첫째, 초음파는 체내에서 [[염증]] 반응을 증대시킬 수 있고, 둘째, 초음파는 연부조직을 가열할 수 있다. 초음파 에너지는 연부조직을 통해 기계적 [[압력파]]를 전달한다. 이 압력파는 조직 속의 [[이온]]의 흐름 및 세포 활동에 영향을 줘 살아있는 조직에 극소 기포 (Microscopic bubble)를 발생시킬 수 있고, 세포조직의 왜곡을 일으킬 수 있다.{{출처|날짜=2013-08-23}}

초음파가 인체에 들어갈 때, 분자 간 마찰을 발생시키고 조직을 약간 가열할 수 있다. 이 영향은 정상 조직으로 방출되어 열이 분산될 경우에는 미미하지만, 큰 강도일 경우, 공동화(cavitation) 현상으로 인해 인체의 수액 또는 조직을 확장 및 수축시켜 작은 가스 주머니를 만든다. 이는 현대의 진단용 초음파 장비를 사용해서는 어느 강도에서 발생하는지는 알려지지 않았다. 인체 조직의 가열과 공동화로 인한 장기적인 영향은 알려지지 않았다. 임신한 포유류에 초음파 장비를 사용했을 때 동물 태아에 유해성을 관찰한 연구가 있다.{{출처|날짜=2013-08-23}}

2006년에 발표된 연구에 의하면 초음파에 노출될 경우 쥐 태아의 뇌 성장에 영향을 줄 수 있다. 해당 논문에 따르면 뇌의 성장 동안 뇌 조직에 발생하는 부작용은 "[[정신 지체]]나 유아기 [[뇌전증]]에서부터 [[난독증]] 진전, [[자폐증]] 양상과 [[편집증적 조현증]]"과 같은 질환과 관련된다.<ref>{{저널 인용
 | title = Prenatal exposure to ultrasound waves impacts neuronal migration in mice
 | url = http://www.pnas.org/content/103/34/12903.short
 | year = 2006
 | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences
 | pages = 12903–12910
 | volume = 103
 | issue = 34
 | doi = 10.1073/pnas.0605294103
 | pmid = 16901978
 | pmc = 1538990
 | bibcode = 2006PNAS..10312903A
 | last1 = Ang  | first1 =  E.S.B.C
 | last2 =  Gluncic  | first2 =  V.
 | last3 =  Duque  | first3 =  A.
 | last4 =  Schafer  | first4 =  M.E.
 | last5 =  Rakic  | first5 =  P.}}</ref>

쥐 등의 동물 실험 결과와 인간에 대한 결과 사이에 연결고리가 있는지에 대한 연구결과는 없다.

최근 연구에 따르면 8865명의 어린이들을 대상으로 한 연구에서 태내 초음파 검사와 산후 아이의 왼손잡이·오른손잡이 결과에 약하지만 통계적으로 유의미한 상관관계가 관찰되었다.
<ref>{{저널 인용
 | title = Ultrasound in pregnancy and non-right handedness: meta-analysis of randomized trials
 | doi = 10.1002/uog.9055
 | year = 2011
 | author =Salvesen K.
 | journal = Ultrasound in Obstetrics & Gynecology
 | pages = 267–271
 | volume = 38
 | issue = 3
}}</ref>

== 용도 ==
생물학적인 영향은 향후 확인될 것이며, 현재까지 알려진 정보를 바탕으로 환자가 누리는 이익이 위험을 능가한다.

=== 산과용 초음파 ===
[[산과]]용 초음파는 어떤 조건이 산모와 태아에게 유해한지를 확인하는 데 이용된다. 건강관리 전문가들은 이러한 상황을 진단하지 않았을 때의 위험이 초음파 영상 검사의 위험보다 훨씬 큰 것으로 판단한다. Cochrane Review에 따르면, 조기 임신 기간(24주 이전)에 주기적인 초음파 진단이 임신 기간 판단, 다중 임신과 임상학적으로 알려지지 않은 태아 기형을 조기에 발견하는데 도움이 되는 것으로 나타났다.

초음파 진단은 [[임신]]기간 동안 산과 진료에 정기적으로 사용되는데, 초음파 영상을 이용해 다음 사항을 확인할 수 있다.
* 임신기간 확인
* 태아의 생육 상태
* 태아 위치 확인
* 자궁 경상부에 관련한 태반 위치의 확인
* 배아의 수 확인 (다중 임신여부 확인)
* 주요 신체적 이상 유무 확인
* 태아의 성장 판단
* 태아의 움직임과 심장박동 확인
* 태아의 성별 판단
[[미국 식품의약국]](FDA)은 기념용 비디오 및 사진 기록을 위해 병원에서 이용하는 것과 같은 초음파 영상기술을 사용하는 것을 금지하고 있다.{{출처|날짜=2013-08-23}}

== 단점 ==
[[두개골]]은 단단한 고체로서 내부의 [[음속]]이 주위에 비해 높기 때문에 주위 조직에 비해 [[음향 임피던스]]가 높다. 따라서 두개골 전·후면에서 높은 음향 임피던스 차이가 발생하기 때문에 대부분의 음파가 반사되어 두개골 내부의 영상화는 거의 불가능하다.

== 그 밖의 초음파 영상기법 ==
;초음파 조영술<ref>Lindner, J.R. 2004. Microbubbles in medical imaging: current applications and future directions. Nat Rev Drug Discov. 3: 527-32.</ref>
초음파 조영술은 환부에 조영제를 주입해 일반 초음파 영상에서 보이지 않는 조직을 영상화하는 기술이다.
;초음파 분자 영상<ref>Frinking, Peter J.A.; Tardy, Isabelle; Théraulaz, Martine; Arditi, Marcel; Powers, Jeffry; Pochon, Sibylle; Tranquart, François (2012). "Effects of Acoustic Radiation Force on the Binding Efficiency of BR55, a VEGFR2-Specific Ultrasound Contrast Agent". Ultrasound in Medicine & Biology 38 (8): 1460–9. doi:10.1016/j.ultrasmedbio.2012.03.018. PMID 22579540.</ref>
초음파 분자 영상은 특정 분자나 종양내 모세혈관 등에 미세기포를 부착해 종양을 영상화하는 기슬이다.
;초음파 [[탄성 영상]]<ref>Ganne-Carrié N, Ziol M, de Ledinghen V et al. (2006). "Accuracy of liver stiffness measurement for the diagnosis of cirrhosis in patients with chronic liver diseases". Hepatology 44 (6): 1511–7. doi:10.1002/hep.21420. PMID 17133503.</ref>
초음파 탄성 영상은 외력을 가했을 때 일어나는 조직의 변위를 측정해 조직의 [[탄성 계수]]를 역산하고 영상화하는 기술이다. 종양 조직이 정상 조직보다 탄성이 높게 나타나는 점을 이용해 암 진단 등에 이용된다.
;[[음향 복사력 임펄스 영상]]<ref>최승민, 박정만, 권성재, 정목근, 초음파 의료 영상에서 비집속 송신을 이용한 고속 음향 복사력 임펄스 영상법, 한국음향학회지 13(3) 151--160, 2012.</ref>
음향 복사력 임펄스 영상은 음파가 조직에 입사될 때 음압이 발생하는 원리를 이용해 탄성 영상을 별도의 외력 장치를 이용하지 않고 얻는 기술이다.
;초음파 압축 영상<ref>Cogo, A.; Lensing, A. W A; Koopman, M. M W; Piovella, F.; Siragusa, S.; Wells, P. S; Villalta, S.; Büller, H. R; Turpie, A. G G; Prandoni, P. (1998). "Compression ultrasonography for diagnostic management of patients with clinically suspected deep vein thrombosis: Prospective cohort study". BMJ 316 (7124): 17–20. doi:10.1136/bmj.316.7124.17. PMC 2665362. PMID 9451260.</ref>
초음파 압축 영상은 [[심부정맥 혈전증]]을 진단하는 기술로, 혈관의 압축 정도를 통해 혈전 유무를 진단한다.

== 참고 문헌 ==
{{위키공용분류}}
<references/>

== 같이 보기 ==
* {{임시링크|복부 초음파 검사|en|Abdominal ultrasonography}}
* [[방광 초음파 검사]]
* [[유방 초음파 검사]]
* [[갑상선 초음파 검사]]
* [[전립선 초음파 검사]]
* [[ALARP]]
{{전거 통제}}

[[분류:의료 초음파| ]]
[[분류:의학 영상]]