방법 논문

FoCUS 이미지 획득 문제 해결: 환자 위치 지정, 변환기 조작 및 이미지 최적화

DOI:

10.3791/64547

⸱

2023년 3월 3일

 ,  ,  , 
1Department of Anesthesiology, Division of Critical Care, University of Michigan, Ann Arbor, 2Department of Emergency Medicine, University of Michigan, Ann Arbor, 3Max Harry Weil Institute for Critical Care Research and Innovation, University of Michigan, Ann Arbor

이 논문에서

요약

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

여기에서 우리는 제공자가 임상 환경에서 집중 심장 초음파(FoCUS)를 수행할 수 있도록 하는 프로토콜을 제시합니다. 트랜스듀서 조작 방법을 설명하고, 트랜스듀서 움직임의 일반적인 함정을 검토하고, 위상 배열 트랜스듀서 사용을 최적화하기 위한 팁을 제안합니다.

초록

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집속 심장 초음파(FoCUS)는 환자 치료에 실시간 정보를 추가하기 위해 임상의가 수행하는 제한된 심초음파 응용 프로그램입니다. 이러한 병상 검사는 문제 지향적이고 신속하고 반복적으로 수행되며 본질적으로 대체로 질적입니다. FoCUS의 역량에는 변환기 조작 및 이미지 획득에 필요한 정위 및 정신 운동 기술의 숙달이 포함됩니다. 또한 역량을 갖추려면 설정을 최적화하고, 이미지 획득 문제를 해결하고, 복잡한 임상 환경과 환자 병리로 인한 초음파 한계를 이해할 수 있는 능력이 필요합니다. 이 기사에서는 FoCUS에서 성공적인 고품질 2차원(B 모드) 이미지 획득을 위한 개념을 제시합니다.

고품질 이미지 획득의 개념은 FoCUS 검사의 모든 확립된 초음파 창에 적용할 수 있습니다: 흉골주위 장축(PLAX), 흉골주위 단축(PSAX), 정점 4실(A4C), 늑골하 4실(SC4C) 및 하대정맥(IVC). 정점 5 챔버 (A5C) 및 늑골 하 단축 (SCSA) 견해가 언급되었지만 심층적으로 논의되지는 않았습니다. 위상 배열 변환기의 움직임을 보여주는 실용적인 그림도 FoCUS 이미지 획득 중 인지 보조 장치 역할을 하기 위해 제공됩니다.

서론

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집속 심장 초음파(FoCUS)는 환자 치료에 즉각적인 해부학적, 생리학적 및 기능적 정보를 제공하는 심초음파의 제한된 임상의가 수행하는 응용 프로그램입니다. 5 가지 고전적인보기로 구성된이 검사는 문제 지향적이며 침대 옆에서 실시간으로 수행되며 포괄적 인 심 초음파 검사 1,2를 대체하지 않습니다. 이러한 검사의 집중적인 특성을 감안할 때 임상 상태 변경 또는 연속 모니터링이 필요할 때 반복적으로 수행되는 경우가 많습니다. 일부 보기는 개별 환자 및 병리에 따라 제한된 정보를 제공할 수 있으므로 가능하면 표준화된 교육을 받고 5가지 보기 모두에 대한 적절한 이미지를 얻는 것이 중요합니다.

FoCUS의 사용은 빠르게 확대되고 있습니다. 수술 전후 마취과, 중환자 치료 및 응급 의학 1,2,3과 같은 많은 임상 환경에서 이제 일상적으로 FoCUS를 사용합니다. 입원 환자 병동 및 외래 환자 임상 치료 환경에서도 임상 실습을 향상시키기 위해 이 도구를 채택하고 있습니다 4,5,6. 그 결과, 미국 심초음파학회(American Society of Echocardiography), 중환자의학회(Society of Critical Care Medicine), 미국응급의학회(American College of Emergency Physicians)와 같은 여러 사회 단체에서 FoCUS 역량 및 진료 범위에 대한 지침과 권장 사항을 발표했습니다 7,8,9. 이러한 지침과 권장 사항은 성문화되어 있지 않지만 대부분의 내용은 일관성이 있으며 FoCUS 교육 커리큘럼10에 영향을 미칩니다.

교훈 및 이미지 해석 외에도 FoCUS의 역량에는 정위 및 정신 운동 기술 세트의 숙달이 포함됩니다. 정위 기술은 3차원 해부학적 특징을 기반으로 신체에 초음파 변환기를 정확하게 배치하는 것을 말합니다. 정신 운동 기술은 조정, 손재주 및 조작에 영향을 미치는 인지 기능과 신체 움직임 사이의 관계를 설명합니다. 이러한 기술에 대한 지식과 인식을 확대하면 FoCUS 연수생 개발을 지원합니다.

이 기사에서는 FoCUS에서 고품질 이미지 획득을 위한 개념을 실용적인 고려 사항과 정위 및 정신 운동 기술 세트에 대한 관심과 함께 제시합니다. 특히, 최적의 환자 포지셔닝, 트랜스듀서 조작에 대해 논의하고 위상 배열 트랜스듀서 사용을 최적화하기 위한 팁을 제안합니다. 마지막으로 2차원(B 모드 또는 2D 모드) 및 모션 모드(M 모드)에 대한 이미지 최적화를 검사합니다.

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프로토콜

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이 자료는 이전에 다른 곳에서 출판되지 않은 저자의 원본 저작물입니다. 설명된 프로토콜은 연구 목적이 아닌 임상용입니다. 비식별화된 이미지는 비임상 환경의 자원 봉사자 모델에서 얻었습니다. 저자는 활동이 인간 대상 연구에 대한 공통 규칙 및 FDA 정의를 벗어나기 때문에 기관 정책에 따라 IRB로부터 공식적인 "규제되지 않음" 결정을 구하지 않았습니다.

1. 변환기

  1. 위상 배열 변환기를 사용합니다. 이것은 다른 초음파 변환기에 비해 주파수가 낮기 때문에 흉부 공간 깊숙이 침투하는 4-12MHz 변환기입니다.
    1. 기계의 검사 버튼을 사용하여 위상 배열 변환기를 선택하고 심장 검사 또는 이에 상응하는 사용 가능한 검사를 선택합니다.
  2. 다양한 공급업체의 트랜스듀서로 연습하여 경험을 쌓고 트랜스듀서 조작을 위한 인지 기술을 연마하십시오.
  3. 제한된 임상 환경에서 작업할 때 필요할 수 있는 양손잡이를 개발하기 위해 양손으로 변환기 조작을 연습합니다.
  4. 초음파 변환기를 환자에게 잡고 있는 동안 주로 사용하는 손을 손의 내측 측면의 지방 패드로 고정합니다.
    알림: 이것은 추가적인 안정성을 제공하고 큰 움직임으로 인한 오류를 줄입니다. 앵커링 없이 베이스로 트랜스듀서를 잡으면 의도하지 않은 움직임이 발생하여 이미지 축과 방향을 유지할 수 없습니다.
  5. 트랜스듀서 조작을 위해 두 손을 사용하여 최적의 보기에 필요한 초미세 조정을 개선합니다. 주로 사용하는 손을 트랜스듀서 바닥에 놓고 주로 사용하지 않는 손을 트랜스듀서의 꼬리에 놓아 추가적인 안정성과 유도된 움직임을 제공합니다.

2. 환자 포지셔닝

  1. 누운 자세에서 PLAX, PSAX, A4C, SC4C 및 IVC 보기를 얻습니다.
  2. 환자에게 왼팔을 머리 위로 뻗어 왼쪽으로 눕도록 지시하고, 누운 자세에서 이미지를 얻을 수 없는 경우 이 위치에서 이미지를 얻습니다.
    참고: 이로 인해 더 큰 이미징 창을 위한 늑간 공간이 확장됩니다.
    1. 환자가 45°로 쉽게 회전할 수 없는 경우 환자의 오른쪽 상체 뒤에 쐐기 또는 담요 롤을 놓거나 팔다리의 위치를 변경합니다. 수술 후 및 중환자실 환자는 종종 FoCUS 검사를 위한 적절한 위치를 유지하기 위해 지원이 필요합니다.
  3. 환자가 원하는 대로 유방을 드레이프하고 검사를 시작하기 전에 환자가 변환기를 배치할 위치를 알고 있는지 확인하십시오.
  4. 최적의 이미지 획득을 위해 유방 조직을 조작합니다.
    1. 가능하면 환자에게 오른손으로 유방 조직을 움직이는 것을 돕도록 지시하십시오.
  5. 침대 옆 간호사 및 기타 관련 제공자와 사전에 모니터 제거 또는 재배치의 적절성에 대해 논의하십시오.
  6. 이미징 목적으로 튜브, 라인 또는 배수구를 변경하거나 제거하지 마십시오. 관련 제공자와 장치의 지속 시간에 대해 논의하고 제거 후 환자를 다시 이미징하는 것을 고려하십시오.

3. 변환기 조작

  1. 최적의 이미지 획득을 허용하기 위해 트랜스듀서 움직임의 정의를 이해하고 이해하며, 특히 교육 중에 제공자 간의 커뮤니케이션을 위한 일관된 용어를 제공합니다(그림 1 및 표 1).

4. 2D 이미지 최적화

  1. 깊이(보기에 따라 약 12-16cm)를 조정하여 관심 있는 구조를 확인합니다.
  2. 게인을 조정하여 이미지의 밝기를 최적화합니다.
  3. 해상도를 향상시키기 위해 관심 구조의 깊이에 초점을 맞춥니다.

5. 모션 모드(M 모드)

  1. M 모드를 사용하여 시간(X축)에 대한 B 모드 이미지(Y축)의 단일 스캔 라인(커서가 있는 모든 위치)을 표시합니다.
    알림: 이 모드는 작업자가 시간 경과에 따른 다양한 구조의 동적 관계를 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 IVC 크기 및 가변성, E-point 중격 분리(EPSS)를 포함한 다양한 평가에 유용합니다.
  2. 문자 "M"이 있는 버튼을 사용하여 M 모드를 켭니다.
    알림: M 모드는 각 기계에 고유한 켜기/끄기 버튼입니다.

6. 흉골주위 장축(PLAX)

참고: PLAX는 심장의 장축을 따라 이미지를 얻는 것을 말합니다(그림 2).

  1. 환자를 앙와위 자세로 눕히십시오. PLAX 이미지를 얻는 데 어려움이 있는 경우 환자를 왼쪽에 눕히고 가능하면 팔을 머리 위로 뻗습니다.
  2. 변환기 마커가 환자의 오른쪽 어깨를 가리키도록 하여 왼쪽 흉골주위 영역의 세 번째와 다섯 번째 늑간 공간 사이의 비스듬한 각도로 변환기를 배치합니다.
    1. 이 이미지에서 우심실, 좌심실, 좌심방, 승모판막, 좌심실 유출로, 대동맥판막 및 하행 흉부 대동맥을 시각화합니다.
    2. 승모판막과 대동맥판막이 함께 열리고 닫히는 것을 시각화하여 이미지가 단축되지 않도록 합니다. 단축법은 초음파 평면이 구조의 실제 정점을 절단하지 않아 인지된 이미지를 변경하는 경우입니다.
  3. 2D 이미지 최적화
    1. 약 15-20cm의 초기 깊이로 시작하십시오. 승모판막의 끝이 이미지 중앙에 있고 하행 흉부 대동맥(좌심방 깊숙한 곳)이 보이도록 깊이를 조정합니다.
    2. 심근과 승모판막의 가시성을 최대화하기 위해 게인을 조정합니다.
    3. 승모판의 깊이에 가장 초점을 맞춘 관심 영역으로 초점을 이동합니다.
    4. EPSS 또는 부분 단축에 M 모드를 사용합니다.

7. 흉골주위 단축(PSAX; 그림 3)

  1. 환자를 PLAX에 사용된 것과 동일한 PSAX의 위치에 놓습니다.
  2. PLAX의 트랜스듀서에 대해 트랜스듀서를 약 90° 배치합니다.
    1. 최적의 PLAX를 얻고 트랜스듀서가 흉골주위 부위의 세 번째에서 다섯 번째 늑간 공간을 가로질러 비스듬히 기울어지고 트랜스듀서 마커가 환자의 왼쪽 어깨를 가리킬 때까지 트랜스듀서를 환자의 가슴에서 들어 올리지 않고 시계 방향으로 천천히 회전합니다.
      알림: 90°를 초과하는 과회전은 심실 중격 평탄화로 이어질 수 있으며 우심실 용적 또는 압력 과부하로 잘못 나타날 수 있습니다.
    2. FoCUS 평가를 위해 중간 유두 근육이 시각화될 때까지 변환기를 기울입니다.
      참고: 유두 근육은 좌심실 벽과 동시에 움직여야 합니다. 유두 근육이 좌심실 벽과 독립적으로 튀거나 펄럭이는 것처럼 보이면 이미지가 축을 벗어난 결과로 승모판 첨판을 포착하고 있음을 의미할 수 있습니다.
    3. 변환기를 심장 기저부 쪽으로 기울여 처음에는 이중 소엽 승모판막과 삼엽 대동맥 판막을 시각화합니다.
  3. 2D 이미지 최적화
    1. 흉막 삼출액을 식별하기 위해 더 깊은 이미지 (약 16cm)로 시작하십시오.
    2. 심낭 삼출액이 완전히 시각화되도록 좌심실의 전체 깊이와 몇 센티미터 이상을 포함하도록 깊이를 조정합니다.
    3. 게인을 조정하여 중격 및 유두 근육의 시각화를 최대화합니다.
    4. 유두 근육에 초점을 맞춥니다.

8. 정점 4 챔버 뷰 (A4C; 그림 4)

참고: 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 및 기타 염증이 있는 흉강이 있는 환자의 이미지는 내측에서 더 많이 얻을 수 있으며 좌심실 비대증(LVH) 또는 박출률 감소가 있는 심부전(HFrEF) 환자의 이미지는 더 측면으로 볼 수 있습니다.

  1. 왼팔을 머리 위로 뻗고 왼쪽으로 눕도록 환자를 배치합니다. 상당한 인공물이 있는 경우 환자가 숨을 내쉬고 숨을 참아 폐 인공물을 최소화하도록 합니다.
  2. 변환기 마커가 왼쪽 겨드랑이를 향하도록 하여 왼쪽 전방 겨드랑이 라인(왼쪽 가슴 근육의 하외측)을 따라 네 번째에서 여섯 번째 늑간 공간에 변환기를 배치합니다. 최적의 A4C를 얻기 위해 필요에 따라 변환기를 측면, 중간 또는 꼬리로 이동하십시오.
    1. 유방 조직을 들어 올리고 필요에 따라 유방하 주름을 따라 위쪽으로 밉니다.
    2. 좌심실 정점이 완전히 시각화되지 않은 경우 변환기를 오른쪽 어깨 쪽으로 향하게 하면서 변환기를 옆으로 이동합니다.
    3. 위상 배열 변환기의 마커를 2시와 3시 위치 사이에 놓습니다. 정상적인 심장에서 좌심실의 정점은 섹터의 상단과 중앙에 있고 우심실은 삼각형이고 작으며 심근은 정점에서 방실 판막까지 균일해야합니다. 그렇지 않은 경우 이미지가 단축될 수 있으며 더 낮은 늑간 공간에서 최적화하고 획득해야 합니다.
    4. 변환기 두부를 약 60° 기울여 A4C view심방, 심실, 심실 중격, 삼첨판 및 승모판 고리의 측면 부분을 모두 포함하는 A4C 심장 이미지를 캡처할 수 있습니다. 대동맥 판막과 좌심실 유출관은 A4C 보기에 있어서는 안 되며 정점 5개 챔버 보기에만 존재해야 합니다.
    5. 승모판막, 삼첨판 판막 및 심실 중격을 A4C 이미지에 시각화합니다. 판막과 심실 중격이 모두 시각화되지 않으면 이미지를 더욱 최적화해야 합니다.
    6. 변환기를 리브 공간 위 또는 아래로 밀고 변환기 바닥을 아래로(두개골 방향으로) 기울여 밸브 이미지를 개선합니다. 트랜스듀서의 바닥이 너무 아래로(두개골로) 기울어지면 정점 5개의 챔버 view대동맥 판막을 포함하여 나타나고 A4C를 최적화하기 위해 트랜스듀서를 다시 위로(꼬리 방향으로) 기울여야 합니다. 트랜스듀서의 바닥이 너무 위로(꼬리 방향으로) 기울어지면 관상동이 나타나고 트랜스듀서를 다시 아래로(두개골로) 기울여야 합니다.
    7. 변환기의 베이스를 환자의 정중선 쪽으로 돌려 이미지 중앙에 수직으로 존재해야 하는 심실 중격 위치를 최적화합니다. 최소한의 회전이 필요합니다. 과도하게 회전하면 두 개의 챔버 보기가 관찰됩니다.
  3. 2D 이미지 최적화
    1. 왼쪽과 오른쪽 심실 자유 벽(약 20cm의 초기 깊이)을 수용하는 것 외에도 이미지의 가장 깊은 지점에 두 심방을 포함하도록 깊이를 늘립니다.
    2. 가시성을 최대화하기 위해 게인을 조정하여 종종 심근, 승모판 고리 및 삼첨판 판막 고리의 에코 발생을 증가시킵니다.
    3. 판막 고리의 깊이에 초점을 맞춥니다(삼첨판 고리가 가장 일반적으로 사용됨). 이 깊이는 원하는 경우 정점 5 뷰로 전환할 때도 적합합니다.

9. 늑골하 4챔버 뷰(SC4C; 그림 5)

  1. 늑골하 4개의 챔버 보기를 위해 환자를 앙와위 위치에 놓습니다. 환자의 무릎을 구부리고 구부러진 자세를 유지하도록 지지하여 복부 근육의 긴장도를 줄여 트랜스듀서 압박을 더 쉽게 합니다.
  2. 트랜스듀서를 환자의 하검피성 복부에 거의 평평하게 놓고 시술자 손이 트랜스듀서 위에 올려져 두부 압력을 제공합니다. 간을 찾은 다음 트랜스듀서 마커를 환자의 왼쪽에 두고 대략 3시 방향을 가리키도록 두부 방식으로 환자 복부의 하비염 부분에 대해 변환기를 더 얕은 각도(종종 30° 미만)로 떨어뜨립니다. 이 이미지를 얻기 위한 음향 창으로 활용할 수 있도록 이미지에 간을 포함합니다.
    1. 트랜스듀서 아래가 아닌 손가락으로 트랜스듀서의 측면을 잡고 트랜스듀서를 적절하게 평평하게 합니다. 집게 손가락을 사용하여 아래쪽 압력을 가합니다.
  3. 2D 이미지 최적화
    1. 18-24cm의 초기 깊이로 시작하십시오. 간을 초음파의 초음파 창으로 포함하도록 깊이를 조정하십시오. 최적의 깊이는 환자의 신체 습관과 간 크기에 따라 환자마다 다릅니다.
    2. 간은 종종 음파를 전송하는 좋은 매체를 제공하므로 이득을 줄이십시오.
    3. 간 아래의 관심 심장 구조에 초점을 맞추기 위해 초점을 높입니다.
    4. 삽관되지 않은 환자에게 흡기 홀드를 수행하도록 지시하면 종종 이미지 품질이 향상됩니다.

10. 하대정맥(IVC; 그림 6)

  1. IVC 보기를 위해 환자를 앙와위 자세로 놓습니다.
  2. 늑골하 보기로 시작한 다음 우심방과 IVC가 합류할 때까지 변환기를 시계 반대 방향으로 돌리고 변환기가 환자의 정중선 오른쪽에 있는 상복부에 세로로 배치됩니다. IVC가 완전히 시각화될 때까지 트랜스듀서를 기울인 다음 IVC와 우심방이 완전히 시각화될 때까지 트랜스듀서 두족류를 흔들어 이미지를 최적화합니다. IVC가 전체 화면에서 시각화될 때까지 변환기를 조정합니다(가장 자주 최소 회전으로).
    1. 우심방, IVC, 간 및 간정맥을 최적의 시야로 시각화합니다.
    2. IVC와 대동맥을 혼동하지 마십시오. 대동맥은 IVC의 왼쪽 측면에 있으며 간을 만지지 않습니다. IVC는 항상 간과 접촉하며 종종 양쪽의 간으로 둘러싸여 있습니다.
      1. 간정맥이 종종 IVC로 들어오는 것을 볼 수 있으며, 이미지화되는 구조가 IVC임을 증명하는 또 다른 방법을 제공합니다.
      2. 맥파 속도를 사용하여 정맥(대 동맥) 파형을 시각화하고 이미징되는 혈관이 대동맥이 아닌 IVC인지 확인합니다.
  3. 정중선 및 호기 중간에 IVC 직경을 측정합니다. IVC의 직경을 과소평가할 수 있는 측면까지 IVC의 직경을 측정하지 마십시오.
  4. 2D 이미지 최적화
    1. IVC만 포함하도록 깊이를 최소화합니다. 이미지에 척추를 포함하지 마십시오.
    2. 게인을 늑골하 뷰와 동일하게 조정합니다.
    3. IVC의 깊이에 맞게 초점을 조정합니다.
    4. IVC와 우심방이 합류하는 지점에서 1-3cm 떨어진 곳에 커서를 놓고 M-모드를 적용하여 IVC의 호흡 변화를 평가합니다.

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결과

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위에 제시된 집속 심장 초음파 프로토콜에서 얻은 대표 이미지는 그림 2, 그림 3, 그림 4, 그림 5 및 그림 6에 제시되어 설명된 기술의 타당성을 보여줍니다. 이 이미지는 위상 배열 5-1MHz 변환기로 캡처되었습니다. 프로토콜 섹션 7에서 얻은 흉골주위 장축(PLAX) 이미지가 그림 2에 표시됩니다. 프로토콜 섹션 8에서 얻은 흉골주위 단축(PSAX) 이미지가 그림 3에 표시됩니다. 프로토콜 섹션 9로부터 획득된 정점 4개의 챔버(A4C) 이미지가 도 4에 표시...

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토론

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이 간행물의 목적은 까다로운 임상 환경에서 최적의 FoCUS 이미지를 얻기 위한 실용적인 권장 사항과 모범 사례를 제공하는 것입니다. 공식적인 초음파 세미나, 임상 경험 및 실습 교육 중 학습자 관찰은 함정과 최적이 아닌 경향에 대한 통찰력을 제공했습니다. 결과적으로 정위 및 정신 운동 기술에 영향을 미치는 많은 요인이 분명해졌습니다. 이 자료는 FoCUS 검사와 관련하여 설명되지만 많은 원칙이 다른 현장 진료 초음파 검사 및 초음파 변환기 유형에 적용될 수 있습니다. 학습자에게 영향을 미치는 것 외에도 강사는 이러한 개념을 교육 자료 및 방법론에 통합할 수 있습니다.

최적의 이미지를 얻기 위해 고려해야 하는 초음파 검사의 많은 기본 원리가 있습니다. 적절한 트랜스듀서 선택은 최적의 이미지 획득을 위해 매우 중요합니다. 흉부 깊숙이 침투하는 4-12MHz 변환기인 위상 배열 변환기는 FoCUS 검사에 사용해야 합니다. 위상 배열 트랜스듀서를 사용하려면 이미지를 최적화하기 위해 손...

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공개 사항

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바로 아래에 이름이 나열된 저자는 재정적 이해관계(예: 명예, 교육 보조금, 연사국 참여, 회원 자격, 고용, 컨설팅, 주식 소유권 또는 기타 지분, 전문가 증언 또는 특허 라이선스 계약) 또는 비금전적 이해관계(예: 개인적 또는 직업적 관계, 소속, 지식 또는 신념)을 이 원고에서 논의된 주제 또는 자료에 포함시킵니다.

감사의 글

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

관리 및 그래픽 디자인 지원에 대해 University of Michigan Department of Anesthesia, Max Harry Weil Institute for Critical Care Research and Innovation, Katelyn Murphy에게 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Aquasonic 초음파 젤Parker30592052https://dr.graphiccontrols.com/en/catalog/ultrasound-gel/parker-laboratories-01-50-aquasonic-100-gel-5l-1332e66e/
Philips Sparq 초음파 기계필립스https://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC795090CC/sparq-ultrasound-system#documents

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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