그레이스케일 (Grayscale)
초음파 영상은 반사되어 돌아오는 신호의 강도에 따라 흑백으로 표현되며 어두운 색부터 밝은 색까지 연속적으로 배열된 형태로 나타납니다. 이러한 영상의 밝기 차이를 ‘그레이스케일(gray scale)’ 이라고 부릅니다.
그레이스케일은 단순하게 회색조가 나열된 것이 아닙니다. 인체 조직의 물리적 특성과 밀도를 반영하는 영상화 도구입니다.
B-mode 초음파 영상에서는 반사 신호가 점(point) 형태로 모니터에 표시됩니다.
각각의 점은 산란체(우리 몸의 다양한 밀도를 가진 장기들)에서 발생한 다양한 신호가 합성된 결과이고 이때 간섭이 일어나는 방식에 따라 강도가 달라집니다.
신호가 보강 간섭을 하게되면 밝은 점으로 나타나고 상쇄 간섭을 하면 어두운 점으로 나타납니다. 이렇게 작은 점들이 하나둘 모여 하나의 큰 영상을 구성하게 됩니다.
이러한 영상은 그레이스케일을 기반으로 하며, 집합적으로 배열된 무늬는 texture라고 불립니다. 임상에서 texture는 조직의 표면이나 내부 구조의 특성을 설명할 때 자주 사용됩니다.
예를 들어 거친 표면은 coarse echo, 균일한 표면은 homogeneous echo, 불균일한 표면은 heterogeneous echo로 나타냅니다. 이처럼 texture는 조직의 특성을 영상으로 나타내는데 매우 유용한 정보입니다.
표면 (texture) 을 나타낼때
| coarse echo | 표면이 거친 echo |
| homogenous echo | 표면이 균일한 echo |
| heterogenous echo | 표면이 불균일한 echo |
Echogenicity (에코도)
| 무에코 | |
| anechoic | echo-free |
| 어두운 에코 | |
| hypoechoic | low echoic |
| 등에코 | |
| isoechoic | |
| 밝은 에코 | |
| hyperechoic | echogenic |
texture를 표현하기 위해서는 다양한 echogenicity (에코도)를 알아야합니다. 다양한 명암이 있어야 거칠고 불균일한 표면인지 균일한 표면인지 알 수 있기 때문입니다.
저에코는 신호가 약하게 돌아와서 영상으로 어둡게 표출되어 어두운 에코로 나타나고 무에코는 돌아온 반사파가 아예 없어 에코가 없어 까맣게 보이는 것입니다. 아래의 그림을 봐주세요.
제일 처음 까만 점이 무에코, 두번째가 어두운 에코인 hypoechoic, 세번째가 등에코인 isoecho, 네번째가 밝은 에코인 hyperecho입니다.
1. Anechoic
'anechoic하다'라는 건 probe가 음파를 쏴서 장기에 부딪혔지만 반사된게 없어서 영상상으로 까맣게 표출된단 뜻으로 즉 초음파가 그대로 통과하는 액체 구조물에서 잘 관찰된다는 얘기입니다.
특히 무에코는 kidney cyst나 liver simple cyst에서 뚜렷하게 관찰됩니다. 내부가 액체로만 차 있기 때문에 초음파 신호가 거의 반사되지 않고 그대로 통과하여 영상에서는 완전한 검정색으로 나타납니다.
2. Hypoechoic
'hypoechoic하다' 라는건 probe가 음파를 쏴서 장기에 부딪혔지만 anechoic한것 보다는 약한 반사가 있어 신호를 받았긴 하지만 영상에서 어둡게 보이는걸 뜻합니다.
3. Isoechoic
‘isoechoic하다’는 특정 구조물이 주변 조직과 비슷한 정도의 반사를 보여 영상에서 거의 같은 밝기로 보이는 것을 뜻합니다.
대표적으로 간 안에 있는 작은 병변이 주변 간 실질과 비슷한 에코도를 보일 때 isoechoic하다고 표현하며 이런 경우 병변이 배경 조직과 구분되지 않아 발견이 쉽지 않습니다.
4. Hyperehoic
‘hyperechoic하다’는 probe가 쏜 음파가 강하게 반사되어 영상에서 밝게 보이는 경우를 의미합니다. 주로 지방조직, 석회화 병변, 섬유화된 조직, 또는 담석 같은 고체 구조물에서 잘 관찰됩니다.
내부 반사체가 많아 강한 반사 신호를 만들어내기 때문에 영상에서는 하얀색 또는 매우 밝은 점으로 나타납니다.
이렇게 섞여서 보이는 echogenicity들을 mixed echoic하다라고 표현하기도 합니다. 이렇듯 종양성 병변은 주위와 대비되는 등에코 또는 불균일한 texture로 보이는 경우가 많습니다.
이처럼 초음파 영상의 가장 큰 장점은 조직의 내부 특성을 실시간으로 확인할 수 있다는 점입니다. 단순히 흑백의 영상처럼 보이지만 실제로는 grayscale과 에코도가 조직의 성질, 밀도, 병리적 변화를 반영하는 중요한 단서가 됩니다. 따라서 임상에서는 에코도의 차이를 정밀하게 구분하고, 이를 질환 진단에 연결하는 것이 필수적입니다.