Effect of instrument settings on liquid-containing lesion images characterized by radiofrequency ultrasound local estimators

The purpose of this study was to investigate the effects of ultrasonic instrument gain, transducer frequency, and depth on the color variety and color filling of radiofrequency ultrasonic local estimators (RULES) images which indicated specific physical representation of liquid-containing lesions in order to find the optimal settings for the clinical application of RULES in liquid-containing lesions. Changing the ultrasonic instrument gain, transducer frequency, and depth affected the color filling and color variety of 21 pathologically-confirmed liquid-containing lesion images analyzed by RULES. Blue colored fill dominated the RULES images to represent the liquid-containing lesions. A frequency of 12.5 MHz led to red and green colors along the inner edges of the liquid-containing lesions. Changing the gain resulted in significantly different blue colored filling that was highest when the gain was 90 to 100. Changing the frequency also significantly changed the blue color filling, with the highest filling occurring at 12.5 MHz. Changing the depth did not affect the blue color filling. The liquid components of the lesions may be identified by their characteristic manifestations in RULES, where color variety is affected by transducer frequency and blue color filling which represent liquid-containing lesions in RULES images is affected by frequency and gain.

ZusammenfassungZiel der Studie war die Untersuchung der Auswirkung verschiedener Ultraschallsystemeinstellungen wie Verstärkung, Schallfrequenz und Eindringtiefe auf die Farbwiedergabe (Farbvariation, Farbfülllung) von Ultraschallbildern, die mit Hilfe der RULES-Methode (RULES – Radiofrequency Ultrasonic Local Estimators) prozessiert wurden und spezifische physikalische Gewebeeigenschaften von flüssigkeitsgefüllten Läsionen wiedergeben. Dabei sollten die idealen Systemeinstellungen für die klinische Anwendung von RULES in flüssigkeitshaltigen Läsionen gefunden werden. Variation der Verstärkung, der Schallfrequenz und Eindringtiefe beeinflusste die Farbfüllung und Farbwiedergabeskala bei 21 pathologisch gesicherten, flüssigkeitsgefüllten Läsionen. Färbungen im Blaubereich dominierten die RULES-Bilder bei flüssigkeitsgefüllten Läsionen. Eine Schallfrequenz von 12,5 MHz führte zu Farbdarstellungen der inneren Läsionsberandungen im Rot- und Grünbereich. Änderung der Verstärkung führte zu signifikant unterschiedlichen Blaufüllungen, die sich am besten bei Verstärkungsfaktoren zwischen 90 und 100 darstellten. Die Modulation der Schallfrequenz veränderte ebenfalls signifikant die Blautönung mit einer optimalen Abstufung bei einer Schallfrequenz von 12,5 MHz. Dagegen hatte die Eindringtiefe keinen Einfluss auf die Farbwiedergabe im Blaubereich. Flüssigkeitsanteile in Läsionen können durch eine charakteristische Wiedergabe auf RULES-basierten Ultraschallbildern identifiziert werden, wobei die Farbwiedergabe durch die Schallfrequenz und die Blautonwiedergabe, welche die Flüssigkeitsfüllung in Läsionen repräsentiert, durch die Schallfrequenz und die Verstärkung beeinflusst werden.