KR101439684B1 - Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image - Google Patents
Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image Download PDFInfo
- Publication number
- KR101439684B1 KR101439684B1 KR1020120153367A KR20120153367A KR101439684B1 KR 101439684 B1 KR101439684 B1 KR 101439684B1 KR 1020120153367 A KR1020120153367 A KR 1020120153367A KR 20120153367 A KR20120153367 A KR 20120153367A KR 101439684 B1 KR101439684 B1 KR 101439684B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signals
- ultrasonic
- ultrasound
- signal
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4477—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device using several separate ultrasound transducers or probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
본 발명은 초점 심도 확장 방법, 초음파 영상 표시 방법 및 이를 수행하는 초음파 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 초음파 시스템은 초음파 유도를 위해 입력되는 전기 신호를 위상이 서로 다른 복수의 신호로 변환하고, 위상이 서로 다른 신호를 서로 다른 초음파 변환자로 나누어 인가함으로써, 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호를 송신한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a depth-of-focus enlargement method, an ultrasound image display method, and an ultrasound system for performing the method.
According to the present invention, an ultrasound system converts an electric signal inputted for ultrasonic wave induction into a plurality of signals having different phases, and applies signals different in phase to each other by applying different ultrasonic transducers, .
Description
본 발명은 초점 심도 확장 방법, 초음파 영상 표시 방법 및 이를 수행하는 초음파 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
초음파(ultrasound)란 인간의 가청범위 이상의 음향파로서 대략 20kHz ~ 100kHz 사이의 주파수를 갖는 음파를 말한다. 초음파에서 초점 심도(Depth of focus)란 초음파 송신 과정에서 초음파의 강도가 최대가 되는 초점을 전후로 해서 초음파 강도가 최고값의 -3dB 또는 -6dB에 이르는 영역을 나타낸다. Ultrasound refers to a sound wave having a frequency between about 20 kHz and 100 kHz, which is an acoustic wave over a human audible range. Depth of focus in ultrasound refers to the area of ultrasound intensity reaching the maximum value of -3 dB or -6 dB before and after the focus at which the intensity of the ultrasound is maximized in the course of transmitting the ultrasound.
치료용 초음파의 경우 초음파 송신 시마다 치료되는 영역이 초점 심도에 의해 결정된다. 즉, 초음파의 초점 심도가 증가할수록 치료 영역 또한 증가한다. In the case of therapeutic ultrasound, the area treated by each ultrasonic transmission is determined by the depth of focus. That is, as the depth of focus of ultrasound increases, the treatment area also increases.
또한, 진단용 초음파 영상의 경우 초점 심도에 의해 신호대 잡음비 및 대조도가 결정된다. 즉, 초음파의 초점 심도가 증가할수록 영상의 질이 높아진다. 한편, 초점 심도는 F-값(F-number=초점거리/구경)의 제곱과 파장에 비례한다. 이에 따라, 초점 거리 및 구경이 일정한 상황에서 초음파의 주파수가 높아지면 초점 심도가 짧아지는 현상이 발생한다. 따라서, 고주파 초음파 영상을 진단용으로 사용하는 경우, 초점 심도가 짧아져 초점 거리 근방을 제외하고는 신호대 잡음비 및 대조도가 크게 저하되는 문제가 있다.In the case of diagnostic ultrasound images, the signal-to-noise ratio and contrast are determined by the depth of focus. That is, as the depth of focus of the ultrasonic wave increases, the quality of the image increases. On the other hand, the depth of focus is proportional to the square of the F-number (F-number = focal length / aperture) and the wavelength. Accordingly, when the frequency of the ultrasonic wave is increased in a state where the focal length and the aperture are constant, the depth of focus becomes shorter. Therefore, when a high-frequency ultrasound image is used for diagnosis, the depth of focus is shortened, so that the signal-to-noise ratio and the contrast are greatly reduced except for the vicinity of the focal length.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 초음파 치료 영역 확장과 초음파 영상의 화질 개선을 위한 초점 심도 확장 방법, 초음파 영상 표시 방법 및 이를 수행하는 시스템을 제공하는 것이다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a method of expanding a depth of focus, an ultrasound image display method, and a system for performing the method, which are used for expanding an ultrasound therapy region and improving an image quality of an ultrasound image.
본 발명의 일 양태에 따르면 초음파 시스템은, 복수의 초음파 변환자, 위상이 서로 다른 복수의 신호를 서로 다른 초음파 변환자로 각각 인가함으로써, 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호를 대상체에게 송신하는 송신 장치, 그리고 상기 복수의 초음파 변환자를 이용하여 상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 반사파 신호를 수신하고, 상기 제1 반사파 신호를 제1 이미지 데이터로 변환하여 초음파 영상을 표시하는 수신 장치를 포함한다. According to one aspect of the present invention, an ultrasound system includes a plurality of ultrasound transducers, a plurality of ultrasound transducers having different phases, and a plurality of ultrasound transducers, And a receiving device for receiving the first reflected wave signal corresponding to the first ultrasonic signal using the plurality of ultrasonic transducers and converting the first reflected wave signal to first image data to display the ultrasonic image.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면 초음파 시스템은, 복수의 초음파 변환자, 초음파 발생을 유도하는 전기신호를 위상이 서로 다른 복수의 신호로 변환하여 출력하는 위상 제어부, 그리고 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 서로 다른 초음파 변환자에 각각 인가하여 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호를 대상체에게 송신하는 복수의 송신부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an ultrasound system including: a plurality of ultrasound transducers; a phase controller for converting an electric signal for inducing generation of ultrasonic waves into a plurality of signals having different phases; And a plurality of transmitters for transmitting ultrasound signals having different depths of focus to the target by applying signals to different ultrasound transducers.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면 초음파 시스템의 초음파 영상 표시 방법은, 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 위상이 동일한 복수의 신호를 순차적으로 발생시키는 단계, 복수의 초음파 변환자에 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 상기 위상이 동일한 복수의 신호를 순차적으로 인가함으로써, 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호와 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 순차적으로 대상체에게 송신하는 단계, 상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 반사파 신호 및 상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 반사파 신호를 순차적으로 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 및 제2 반사파 신호를 각각 제1 및 제2 이미지 데이터로 변환하는 단계, 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 결합하는 단계, 그리고 상기 제3 이미지 데이터를 이용하여 초음파 영상을 표시하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of displaying an ultrasound image of an ultrasound system, the method comprising sequentially generating a plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase, Sequentially transmitting a first ultrasonic signal having a multiple depth of focus and a second ultrasonic signal having a single depth of focus by sequentially applying a plurality of signals and a plurality of signals having the same phase to each other, Sequentially receiving a first reflected wave signal corresponding to the first ultrasonic signal and a second reflected wave signal corresponding to the second ultrasonic signal, converting the received first and second reflected wave signals into first and second image data, respectively , Combining the first and second image data into third image data, and combining the third image data And displaying the ultrasound image using the ultrasound image.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면 초음파 시스템의 초점 심도 확장 방법은, 초음파 발생을 유도하는 전기신호를 위상이 서로 다른 복수의 신호로 변환하는 단계, 그리고 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 서로 다른 초음파 변환자에 각각 인가함으로써, 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호를 대상체에게 송신하는 단계 를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of extending depth of focus of an ultrasound system, the method comprising: converting an electric signal for inducing ultrasonic wave generation into a plurality of signals having different phases; And transmitting the ultrasonic signal having the multi-focal depth to the object by applying the ultrasonic signal to each of the ultrasonic transducers.
본 문서에 개시된 초점 심도 확장 방법, 초음파 영상 표시 방법 및 이를 수행하는 시스템은, 초점 심도의 확장을 통해 치료용 초음파의 치료 영역을 증가시키는 효과가 있다. The focus depth enhancement method, the ultrasound image display method, and the system for performing the method disclosed in this document have the effect of increasing the treatment area of the therapeutic ultrasound through the expansion of the depth of focus.
또한, 초점 심도의 확장을 통해 진단용 초음파 영상의 화질을 개선하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving the image quality of the diagnostic ultrasound image by extending the depth of focus.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송/수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송/수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 치료용 초음파 시스템에 의해 다중 초점 심도가 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 치료용 초음파 시스템의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 진단용 초음파 시스템에 의해 다중 초점 심도가 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 진단용 초음파 시스템의 효과를 설명하기 위한 도면들이다. 1 is a structural view showing an ultrasonic system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of transmitting an ultrasonic signal in the ultrasonic system according to the first embodiment of the present invention.
1 is a structural view showing an ultrasonic system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of transmitting an ultrasonic signal in the ultrasonic system according to the first embodiment of the present invention.
3 is a structural view illustrating an ultrasonic system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an ultrasonic signal transmission / reception method of the ultrasonic system according to the second embodiment of the present invention.
5 is a structural view showing an ultrasonic system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of transmitting an ultrasonic signal in the ultrasonic system according to the third embodiment of the present invention.
7 is a structural view showing an ultrasonic system according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an ultrasonic signal transmitting / receiving method of the ultrasonic system according to the fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the principle of generating multiple depth of focus by the therapeutic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
11 is a view for explaining the effect of the therapeutic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
FIGS. 12 and 14 are diagrams for explaining the principle of generating multiple depth of focus by the diagnostic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
15 and 16 are views for explaining the effect of the diagnostic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffix "module" and " part "for constituent elements used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템 및 초음파 시스템의 초음파 발생 방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the ultrasonic wave generation method of the ultrasonic wave system and the ultrasonic wave system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도로서, 기계식 스캐닝(meganical scanning) 방식의 치료용 초음파 시스템을 도시한 것이다. FIG. 1 is a structural view illustrating an ultrasound system according to a first embodiment of the present invention, showing a therapeutic ultrasound system of a meganical scanning method.
도 1을 참조하면, 초음파 시스템은 다중 소자(50), 다중 소자(50)를 이용하여 초음파 신호를 송신하는 송신장치(10) 등을 포함할수 있다. 또한, 송신장치(10)는 위상 제어부(11), 파형 발생기(12, 13), 증폭기(16, 17), 송신부(18, 19) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 필수적인 것은 아니어서, 초음파 시스템은 그보다 더 많거나 더 적은 구성요소들을 가지도록 구현될 수 있다. Referring to FIG. 1, an ultrasound system may include a multi-element 50, a
위상 제어부(11)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호를 입력 받는다. 또한, 위상 제어부(11)는 입력되는 전기신호를 위상이 서로 다른 두 개의 신호들로 변환하여 출력한다. 본 발명의 제1 실시 예에 따르면 위상 제어부(11)는 위상이 반전된 즉, 180도의 위상차를 가지는 신호들을 출력한다.The
각 파형 발생기(12, 13)는 위상 제어부(11)의 출력단에 연결되며, 위상 제어부(11)로부터 출력되는 신호들을 각각 입력 받는다. 또한, 각 파형 발생기(12, 13)는 입력되는 신호를 연속파 또는 펄스파로 변환하여 출력한다. Each of the
각 증폭기(16, 17)는 파형 발생기(12, 13)의 출력단에 연결되며, 파형 발생기(12, 13)로부터 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 입력 받는다. 또한, 각 증폭기(16, 17)는 입력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 증폭하여 출력한다. Each of the
각 송신부(18, 19)는 증폭기(16, 17)의 출력단에 연결되며, 다중 소자(50)를 이용하여 각 증폭기(16, 17)로부터 출력되는 신호를 초음파 신호로 변환한다. 또한, 변환된 초음파 신호는 대상체의 치료를 위해 대상체의 소정 부위로 송신된다. Each of the
다중 소자(50)는 복수의 초음파 변환자(51, 52)를 포함하며, 초음파 변환자(51, 52)는 서로 다른 직경(diameter)의 원형 단소자(element)로 구성된다. 각 초음파 변환자(51, 52)는 서로 다른 송신부(18, 19)에서 출력되는 신호를 입력 받는다. The
한편, 각 송신부(18, 19)에서 출력되는 신호는 위상 제어부(11)에 의해 서로 위상이 반전된 신호들이며, 이에 따라, 각 초음파 변환자(51, 52)에는 위상이 상호 반전된 신호가 각각 입력된다. Signals output from the
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of transmitting an ultrasonic signal in the ultrasonic system according to the first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 위상 제어부(11)는 초음파 발생을 유도하기 위해 입력되는 전기 신호를 서로 다른 위상을 가지는 두 개의 신호들로 변환하여 출력한다(S101). Referring to FIG. 2, the
각 파형 발생기(12, 13)는 위상 제어부(11)를 통해 출력되는 신호들을 각각 연속파 또는 펄스파 신호로 변환하여 출력한다(S102). Each of the
각 증폭기(16, 17)는 파형 발생기(12, 13)를 통해 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 각각 입력받아 증폭시켜 출력한다(S103). Each of the
각 송신부(18, 19)는 다중 소자(50)를 이용하여 증폭기(16, 17)를 통해 증폭되어 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호들을 초음파 신호로 변환한다. 또한, 초음파 변환자들에 의해 변환된 초음파 신호들은 대상체의 치료를 위해 대상체의 소정 부위로 송신한다(S104). Each of the transmitting
전술한 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 초음파 시스템은 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 직경이 서로 다른 복수의 원형 단소자(51, 52)로 구성되는 다중 소자(50)에 인가함으로써 두 개의 피크 값을 가지는 다중 초점 심도를 발생시킨다. 이에 따라, 초음파 신호의 치료 영역이 증가하는 효과가 있다.
According to the first embodiment of the present invention described above, the ultrasonic system can apply the signals having different phases to the
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템 및 초음파 시스템의 초음파 발생 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, an ultrasonic wave generating method of the ultrasonic wave system and the ultrasonic wave system according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 to FIG.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도로서, 기계식 스캐닝 방식의 진단용 초음파 시스템을 도시한 것이다. FIG. 3 is a structural view illustrating an ultrasonic system according to a second embodiment of the present invention, showing a diagnostic ultrasonic system of a mechanical scanning type.
도 3을 참조하면, 초음파 시스템은 다중 소자(50), 다중 소자(50)를 이용하여초음파 신호를 송신하는 송신장치(20), 다중 소자(50)를 통해 대상체로 송신된 초음파 신호의 반사파 신호를 수신하는 수신장치(30), 송신장치(20)와 수신장치(30) 간의 스위칭 기능을 수행하는 송수신 스위치(40)를 포함할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 도시된 구성요소들을 필수적인 것은 아니어서, 초음파 시스템은 그보다 더 많거나 더 적은 구성요소를 가지도록 구현될 수도 있다. 3, an ultrasound system includes a
송신장치(20)는 위상 제어부(21), 파형 발생기(22, 23), 증폭기(26, 27), 송신부(28, 29) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 송신장치(20)의 파형 발생기(22, 23), 증폭기(26, 27), 송신부(28, 29)는 전술한 도 1을 참조하여 설명한 초음파 시스템의 각 구성요소들의 동작과 유사하게 동작하므로 아래에서는 상세한 설명을 생략한다. The transmitting
위상 제어부(21)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호를 입력 받는다. 또한, 입력 받은 전기신호를 위상차가 있는 두 개의 신호들과, 위상차가 없는 두 개의 신호들로 번갈아가며 변환하여 출력한다. 즉, 소정의 시간 동안은 180도의 위상차가 있는 두 개의 신호들을 출력하고, 소정의 시간 동안은 위상차가 없는 두 개의 신호들을 출력한다. The
아래에서는 설명의 편의를 위해, 위상 제어부(21)에서 제1 구간 동안에는 위상차를 가지는 두 개의 신호를 출력하고, 이후 제2 구간에서는 위상차가 없이 동일한 두 개의 신호를 출력하는 경우를 예로 들어 설명하다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다. 본 발명의 실시예에 따르면, 위상 제어부(21)는 제1 구간에는 위상차가 없는 동일한 두 개의 신호를 출력하고, 이후 제2 구간에는 위상차를 가지는 두 개의 신호를 출력할 수도 있다. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where two signals having a phase difference are output in the first section in the
각 파형 발생기(22, 23)는 위상 제어부(21)로부터 출력되는 각각의 신호를 펄스파 신호로 변환하여 출력한다. Each of the
각 증폭기(26, 27)는 각 파형 발생기(22, 23)로부터 출력되는 펄스파 신호를 증폭하여 출력한다. Each of the
각 송신부(28, 29)는 다중 소자(50)를 이용하여, 증폭기(26, 27)로부터 출력되는 각각의 펄스파 신호를 초음파 신호로 변환한다. 변환된 초음파 신호는 대상체의 영상화를 위해 대상체의 소정 부위로 송신된다. Each of the transmitting
다중 소자(50)는 전술한 바와 같이, 서로 다른 직경의 원형 단소자로 구성되는 복수의 초음파 변환자(51, 52)를 포함한다. 각 초음파 변환자(51, 52)는 서로 다른 송신부(28, 29)에서 출력되는 신호를 입력 받는다. The multi-element 50 includes a plurality of
한편, 송신부(28, 29)는 제1 구간에서는 위상 제어부(21)에 의해 서로 위상이 반전된 신호를 각각 출력하고, 제2 구간에서는 위상이 동일한 신호를 각각 출력한다. 이에 따라, 각 초음파 변환자(51, 52)에는 제1 구간 동안 상호 위상이 반전된 신호들이 각각 입력되고, 제2 구간 동안 상호 위상이 동일한 신호들이 각각 입력된다. On the other hand, the
수신 장치(30)는 수신부(31), 증폭기(32), 신호처리부(34), 메모리(35), 결합부(36), 디스플레이(37) 등을 포함한다. The receiving
수신부(31)는 다중 소자(50)를 이용하여 대상체로부터 반사되는 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 출력한다. The receiving
증폭기(32)는 수신부(31)의 출력단에 연결되며, 수신부(31)를 통해 전기신호로 변환된 반사파 신호를 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 소정의 크기로 증폭하여 출력한다. The
신호 처리부(34)는 증폭기(32)의 출력단에 연결되며, 증폭기(32)에 의해 증폭된 반사파 신호를 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 이용하여 이미지 데이터를 생성한다. 또한, 생성된 이미지 데이터를 메모리(35)에 저장한다. The
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 송신장치(20)는 다중 소자(50)에 위상 반전된 신호들과 동일한 위상의 신호들을 순차적으로 인가한다. 이에 따라, 송신장치(20)는 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호와 하나의 초점 심도를 가지는 초음파 신호를 순차적으로 송신한다. 이 두가지 신호의 송신 순서는 서로 바뀌어도 상관없다.According to the second embodiment of the present invention, the transmitting
신호 처리부(34)는 이미지 데이터 저장 시 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터와, 단일 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터를 구분하여 저장한다.The
결합부(36)는 메모리(35)로부터 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터와, 단일 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터를 순차적으로 읽어온다. 또한, 두 이미지 데이터를 결합하여 하나의 이미지 데이터로 출력한다. The combining
한편, 결합부(36)는 스캔라인 단위로 두 이미지 데이터를 결합할 수 있다. 이 경우, 메모리(35)는 각 이미지 데이터를 스캔라인 단위로 저장하고, 결합부(36)는 이미지 데이터를 스캔라인 단위로 순차적으로 읽어와 결합한다. On the other hand, the combining
또한, 결합부(36)는 프레임(frame) 단위로 두 이미지 데이터를 결합할 수 있다. 이 경우, 메모리(35)는 각 이미지 데이터를 프레임 단위로 저장하고, 결합부(36)는 이미지 데이터를 프레임 단위로 순차적으로 읽어와 결합한다.In addition, the combining
디스플레이(37)는 결합부(36)에서 출력되는 이미지 데이터를 이용하여 진단용 초음파 영상을 화면 상에 표시한다. The
송수신 스위치(40)는 초음파 시스템이 대상체에 대해 초음파 신호를 송신하는 송신 모드와, 송신된 초음파 신호의 반사파 신호를 수신하는 수신 모드로 번갈아가며 동작하도록 송신부(28, 29) 및 수신부(31)를 스위칭한다. The transmission /
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 영상 표시 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an ultrasound image displaying method of an ultrasound system according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 송신장치(20)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호가 입력되면, 위상 제어부(21)를 통해 서로 다른 위상을 가지는 복수의 신호와, 동일한 위상의 복수의 신호를 순차적으로 발생시킨다(S201). Referring to FIG. 4, when an electric signal for inducing generation of ultrasonic waves is input, the
이후, 송신장치(20)는 파형 발생기(22, 23)를 이용하여 위상 제어부(21)를 통해 출력되는 각각의 신호를 펄스파 신호로 변환하여 출력한다(S202). Thereafter, the transmitting
또한, 증폭기(26, 27)를 이용하여 위상 제어부(21)를 통해 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 송신부(28, 29)를 이용하여 복수의 원형 단소자(51, 52)로 이루어진 다중 소자(50)에 인가한다. 이에 따라, 송신장치(20)는 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호와 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 순차적으로 대상체로 송신한다(S203). The
상기 S202 단계에서, 송신장치(20)의 초음파 송신 방법은 전술한 도 2의 S103 단계 내지 S104 단계와 유사하게 수행되므로, 상세한 설명은 생략한다. In step S202, the ultrasonic transmission method of the transmitting
한편, 상기 S202 단계에서, 송신장치(20)는 위상이 서로 다른 복수의 신호가 다중 소자(50)로 인가되는 경우, 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호를 대상체로 송신한다. 반면에, 동일한 위상을 가지는 복수의 신호가 다중 소자(50)로 인가되는 경우, 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 대상체로 송신한다. In step S202, when a plurality of signals having different phases are applied to the multi-element 50, the transmitting
다시, 도 4를 보면, 수신장치(30)는 다중 소자(50)를 이용하여 제1 및 제2 초음파 신호에 대응하는 제1 및 제2 반사파 신호를 순차적으로 수신한다. 또한, 순차적으로 수신되는 제1 및 제2 반사파 신호를 전기신호로 변환한다(S204). 또한, 증폭기(32)를 이용하여 수신부(31)에서 출력되는 전기신호를 증폭하여 출력한다(S205). Referring again to FIG. 4, the receiving
또한, 수신장치(30)는 신호 처리부(34)를 이용하여 증폭기(32)에서 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호로부터 제1 및 제2 이미지 데이터를 획득한다(S206). 또한, 획득한 제1 및 제2 이미지 데이터는 스캔라인 또는 프레임 단위로 메모리(35)에 저장한다. The receiving
상기 S206 단계에서, 상기 제1 및 제2 이미지 데이터는 각각 제1 및 제2 반사파 신호에 대응한다. In step S206, the first and second image data correspond to the first and second reflected wave signals, respectively.
수신 장치(30)는 결합부(36)를 이용하여 상기 S206 단계에서 획득한 제1 및 제2 이미지 데이터를 메모리(35)로부터 읽어오고, 읽어온 이미지 데이터들을 스캔라인 또는 프레임 단위로 결합하여 제3 이미지 데이터를 획득한다(S207). The receiving
또한, 디스플레이(37)를 이용하여 제3 이미지 데이터를 진단용 초음파 영상을 화면 상에 표시한다(S208). Further, the ultrasound diagnostic image for the third image data is displayed on the screen using the display 37 (S208).
전술한 본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 초음파 시스템은 송신장치(20)를 이용하여 확장된 초점 심도를 가지는 초음파 영상을 대상체에게 송신함으로써, 수신장치(40)를 통해 화면에 표시되는 초음파 영상의 화질을 개선하는 효과가 있다. According to the second embodiment of the present invention, the ultrasound system transmits an ultrasound image having the extended depth of focus to the target using the transmitting
또한, 하나의 피크값을 가지는 단일 초점 심도의 초음파 신호를 이용하여 획득한 초음파 영상을, 두 개의 피크값을 가지는 다중 초점 심도의 초음파 신호를 이용하여 획득한 초음파 영상과 결합함으로써, 다중 초점 심도로 인해 피크값들 사이의 일부 초음파 강도가 낮아지는 것을 보완할 수도 있다.
Further, by combining the ultrasound image acquired using the ultrasound signal having a single peak depth and the ultrasound image acquired using the ultrasound signal having the multiple peak depths having the two peak values, May compensate for the lowering of some sonic intensity between peak values.
한편, 전술한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에서는, 위상 제어 기술을 이용하여 다중 초점 심도를 발생킴으로써 초점 심도를 확장하는 방법을 다중 소자를 이용한 기계식 스캐닝 방식의 초음파 시스템에 적용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. Meanwhile, in the first and second embodiments of the present invention, when the method of extending the depth of focus by generating the multi-focal depth by using the phase control technique is applied to a mechanical scanning type ultrasonic system using multiple elements The embodiment of the present invention is not limited to this.
이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템(60) 및 초음파 시스템(60)의 초음파 발생 방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the ultrasonic wave generating method of the
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도로서, 전자식 스캐닝(electrical scanning) 방식의 치료용 초음파 시스템을 도시한 것이다. FIG. 5 is a structural view illustrating an ultrasound system according to a third embodiment of the present invention, and shows an ultrasound system for treating an electrical scanning type.
도 5를 참조하면, 초음파 시스템은 초음파 변환자 배열(100), 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여 초음파 신호를 대상체에 송신하는 송신장치(30) 등을 포함한다. 또한, 송신장치(30)는 위상 제어부(61), 파형 발생기(62, 63), 송신 빔포머(64, 65), 증폭기(66, 67), 송신부(68, 69) 등을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 구성요소들은 필수적인 것은 아니어서, 초음파 시스템(60)은 그보다 더 많거나 더 적은 구성요소들을 가지도록 구현될 수 있다. Referring to FIG. 5, the ultrasound system includes an
위상 제어부(61)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호가 입력되면, 이를 위상이 상호 반전된 두 개의 신호로 변환하여 출력한다. When an electric signal for inducing the generation of ultrasonic waves is inputted, the
각 파형 발생기(62, 63)는 위상 제어부(61)로부터 출력되는 위상이 반전된 두 개의 신호를 각각 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 연속파 또는 펄스파 신호로 변환하여 출력한다. Each of the
각 송신 빔 포머(64, 65)는 파형 발생기(62, 63)의 출력단에 연결되며, 파형 발생기(62, 63)로부터 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 입력 받는다. Each of the
또한, 각 송신 빔 포머(64, 65)는 송신 패턴을 형성하는 송신 빔 포밍 기능을 수행한다. 즉, 대상체로 송신되는 초음파 신호가 원하는 지점에 집속되도록 송신 패턴을 형성하기 위해, 입력되는 연속파 또는 펄스파 신호에 시간지연을 발생시켜 출력한다. 이에 따라, 후술하는 각 초음파 변환자(transducer)(101)에는 시간차를 가지는 신호들이 각각 입력되고, 이로 인해 출력되는 초음파 신호는 소정의 지점으로 집속될 수 있다. In addition, each of the transmission beamformers 64 and 65 performs a transmission beamforming function of forming a transmission pattern. That is, in order to form a transmission pattern so that the ultrasonic signal transmitted to the object is focused at a desired point, a time delay is generated in the input continuous wave or pulsed wave signal to be output. Accordingly, signals having a time difference are input to the
각 증폭기(66, 67)는 송신 빔 포머(64, 65)의 출력단에 연결되며, 각 송신 빔 포머(64, 65)를 통해 빔 포밍되어 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 입력 받는다. 또한, 각 증폭기(66, 67)는 입력되는 신호를 증폭하여 출력한다. Each of the
각 송신부(68, 69)는 증폭기(66, 67)의 출력단에 연결되며, 초음파 변환자배열(100)을 이용하여, 각 증폭기(66, 67)로부터 출력되는 신호를 초음파 신호로 변환한다. 또한, 변환된 초음파 신호는 대상체의 치료를 위해 대상체의 소정 부위로 송신된다. Each of the
초음파 변환자 배열(100)은 복수의 초음파 변환자(101)를 소정 형태로 배열한 초음파 변환자 그룹을 나타낸다. 예를 들어, 초음파 변환자 배열(100)은 각각의 초음파 변환자(101)를 선형, 환형, 곡면형 등으로 배열한 것일 수 있다. 각 초음파 변환자(101)는 입력되는 연속파 또는 펄스파 전기신호를 음파진동으로 변환하여 출력하는 진동자로서 동작한다. The
초음파 변환자 배열(100)을 형성하는 초음파 변환자(101)들은 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 그룹으로 구별되며, 각 초음파 변환자 그룹은 서로 다른 송신부(68, 69)에서 출력되는 신호를 입력 받는다. The
한편, 각 송신부(68, 69)에서 출력되는 신호는 위상 제어부(61)에 의해 서로 위상이 반전된 신호들이며, 이에 따라, 각 초음파 변환자 그룹에는 위상이 상호 반전된 신호가 각각 입력된다. The signals output from the
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of transmitting an ultrasonic signal in the ultrasonic system according to the third embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 위상 제어부(61)는 초음파 발생을 유도하기 위해 입력되는 전기 신호를 서로 다른 위상을 가지는 두 개의 신호들로 변환하여 출력한다(S301). Referring to FIG. 6, the
각 파형 발생기(62, 63)는 위상 제어부(61)를 통해 출력되는 신호들을 각각 연속파 또는 펄스파 신호로 변환하여 출력한다(S302). Each of the
각 송신 빔 포머(64, 65)는 파형 발생기(62, 63)를 통해 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 입력받아 송신패턴을 형성하기 위한 송신 빔 포밍을 수행한다(S303). Each of the
각 증폭기(66, 67)는 송신 빔 포머(64, 65)를 통해 송신 빔 포밍되어 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호들을 각각 증폭시켜 출력한다(S304). Each of the
각 송신부(68, 69)는 소정 형태로 배열되는 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여, 증폭기(66, 67)에서 출력되는 연속파 또는 펄스파 신호를 초음파 신호로 변환한다. 초음파 변환자 배열(100)에 의해 변환된 초음파 신호를 대상체의 치료를 위해 대상체의 소정 부위로 송신한다(S305). Each of the
전술한 본 발명의 제3 실시 예에 따르면, 초음파 시스템은 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자 배열(100) 내 서로 다른 위치의 초음파 변환자(101)로 인가함으로써, 두 개의 피크 값을 가지는 다중 초점 심도를 발생시킨다. 이에 따라, 초음파 신호의 치료 영역이 증가하는 효과가 있다.
According to the third embodiment of the present invention, the ultrasonic system applies signals having different phases to the
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 시스템 및 초음파 시스템의 초음파 발생 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the ultrasonic wave generation method of the ultrasonic wave system and the ultrasonic wave system according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7 to FIG.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 시스템을 도시한 구조도로서, 전자식 스캐닝 방식의 진단용 초음파 시스템을 도시한 것이다. FIG. 7 is a structural view illustrating an ultrasonic system according to a second embodiment of the present invention, and shows an ultrasonic diagnostic system for an electronic scanning method.
도 7을 참조하면, 초음파 시스템은 초음파 변환자 배열(100), 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여 초음파 신호를 대상체로 송신하는 송신장치(70), 대상체로 송신된 초음파 신호의 반사파 신호를 수신하는 수신장치(80), 송신장치(70)와 수신장치(80) 간의 스위칭 기능을 수행하는 송수신 스위치(90)를 포함할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 도시된 구성요소들을 필수적인 것은 아니어서, 초음파 시스템은 그보다 더 많거나 더 적은 구성요소를 가지도록 구현될 수도 있다. Referring to FIG. 7, the ultrasound system includes a
송신장치(70)는 위상 제어부(71), 파형 발생기(72, 73), 송신 빔포머(74, 75), 증폭기(76, 77), 송신부(78, 79) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 송신장치(70)의 파형 발생기(72, 73), 송신 빔포머(74, 75), 증폭기(76, 77), 송신부(78, 79)는 전술한 도 5를 참조하여 설명한 초음파 시스템의 각 구성요소들의 동작과 유사하게 동작하므로 아래에서는 상세한 설명을 생략한다. The
위상 제어부(71)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호를 입력 받는다. 또한, 입력 받은 전기신호를 위상차가 있는 두 개의 신호들과, 위상차가 없는 두 개의 신호들로 번갈아가며 변환하여 출력한다. 즉, 소정의 시간 동안은 180도의 위상차가 있는 두 개의 신호들을 출력하고, 소정의 시간 동안은 위상차가 없는 두 개의 신호들을 출력한다. The
아래에서는 설명의 편의를 위해, 위상 제어부(21)에서 제1 구간 동안에는 위상차를 가지는 두 개의 신호를 출력하고, 이후 제2 구간에서는 위상차가 없이 동일한 두 개의 신호를 출력하는 경우를 예로 들어 설명하다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다. 본 발명의 실시예에 따르면, 위상 제어부(71)는 제1 구간에는 위상차가 없는 동일한 두 개의 신호를 출력하고, 이후 제2 구간에는 위상차를 가지는 두 개의 신호를 출력할 수도 있다. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where two signals having a phase difference are output in the first section in the
각 파형 발생기(72, 73)는 위상 제어부(71)로부터 출력되는 각각의 신호를 펄스파 신호로 변환하여 출력한다. Each of the
각 송신 빔 포머(74, 75)는 원하는 송신 패턴을 획득하기 위해 파형 발생기(72, 73)로부터 출력되는 각각의 펄스파 신호를 송신 빔 포밍하여 출력한다. Each of the transmission beamformers 74 and 75 forms a transmission beamformer for each of the pulse wave signals output from the
각 증폭기(76, 77)는 송신 빔 포머(74, 75)로부터 출력되는 각각의 펄스파형 신호를 증폭하여 출력한다. The
각 송신부(78, 79)는 소정 형태의 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여, 증폭기(76, 77)로부터 출력되는 각각의 펄스파형 신호를 초음파 신호로 변환하고, 대상체의 영상화를 위해 초음파 신호를 대상체의 소정 부위로 송신한다. Each of the
초음파 변환자 배열(100)은 전술한 바와 같이, 복수의 초음파 변환자(101)를 특정 형태로 배열한 초음파 변환자 그룹을 나타낸다. 예를 들어, 초음파 변환자 배열(100)은 각각의 초음파 변환자(101)를 선형, 환형, 곡면형 등으로 배열한 것일 수 있다. 각 초음파 변환자(101)는 입력되는 펄스파 전기신호를 음파진동으로 변환하여 출력하는 진동자로서 동작한다. The
초음파 변환자 배열(100)을 형성하는 초음파 변환자(101)들은 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 그룹으로 구별되며, 각 초음파 변환자 그룹은 서로 다른 송신부(78, 79)에서 출력되는 신호를 입력 받는다. The
한편, 각 송신부(78, 79)는 위상이 서로 반전된 신호들과, 위상이 서로 동일한 신호들을 순차적으로 출력한다. 이에 따라, 이에 따라, 각 초음파 변환자 그룹에는 위상이 상호 반전된 신호와, 위상이 상호 동일한 신호가 순차적으로 입력된다. Meanwhile, the transmitting
수신 장치(80)는 수신부(81), 증폭기(82), 수신 빔포머(83), 신호처리부(84), 메모리(85), 결합부(86), 디스플레이(87) 등을 포함한다. The receiving
수신부(81)는 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여 대상체에서 반사되는 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 출력한다. The receiving
증폭기(82)는 수신부(81)의 출력단에 연결되며, 수신부(81)를 통해 전기신호로 변환된 반사파 신호를 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 소정의 크기로 증폭하여 출력한다. The
수신 빔포머(83)는 증폭기(82)의 출력단에 연결되며, 증폭기(82)를 통해 증폭된 신호를 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 수신집속하여 출력한다. 즉, 수신부(81)의 각 초음파 변환자(101)와 집속점 간의 거리차에 의해 각 초음파 변환자로 입력되는 반사파 신호의 위상차가 발생하는 것을 고려하여, 각 초음파 변환자를 통해 수신되는 초음파 신호에 시간 지연을 주어 위상을 동일하게 만들고, 동일한 위상의 신호들을 결합하는 수신 빔포밍을 수행한다. The reception beam former 83 is connected to the output terminal of the
신호 처리부(84)는 수신 빔포머(83)의 출력단에 연결되며, 수신 빔포머(83)에 의해 수신 집속된 신호를 입력 받는다. 또한, 입력되는 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 수신부(81)의 각 변환자의 위치에 해당하는 이미지를 순차적으로 스캔함으로써 이미지 데이터를 생성한다. 또한, 생성된 이미지 데이터를 메모리(85)에 저장한다. The
본 발명의 제4 실시 예에 따르면, 송신장치(70)는 특정 형태로 배열되는 복수의 초음파 변환자(101)에 위상 반전된 신호들과 동일한 위상의 신호들을 순차적으로 인가한다. 이에 따라, 송신장치(70)는 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호와 하나의 초점 심도를 가지는 초음파 신호를 순차적으로 송신한다. According to the fourth embodiment of the present invention, the
신호 처리부(84)는 이미지 데이터 저장 시 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터와, 단일 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터를 구분하여 저장한다.The
결합부(86)는 메모리(85)로부터 다중 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터와, 단일 초점 심도를 가지는 초음파 신호의 반사파 신호에 해당하는 이미지 데이터를 순차적으로 읽어온다. 또한, 두 이미지 데이터를 결합하여 하나의 이미지 데이터로 출력한다. The combining
한편, 결합부(86)는 스캔라인 단위로 두 이미지 데이터를 결합할 수 있다. 이 경우, 메모리(85)는 각 이미지 데이터를 스캔라인 단위로 저장하고, 결합부(86)는 이미지 데이터를 스캔라인 단위로 순차적으로 읽어와 결합한다. Meanwhile, the combining
또한, 결합부(86)는 프레임(frame) 단위로 두 이미지 데이터를 결합할 수 있다. 이 경우, 메모리(85)는 각 이미지 데이터를 프레임 단위로 저장하고, 결합부(86)는 이미지 데이터를 프레임 단위로 순차적으로 읽어와 결합한다.Further, the combining
디스플레이(87)는 결합부(86)에서 출력되는 이미지 데이터를 이용하여 진단용 초음파 영상을 화면 상에 표시한다. The
송수신 스위치(90)는 초음파 시스템이 대상체에 대해 초음파 신호를 송신하는 송신 모드와, 송신된 초음파 신호의 반사파 신호를 수신하는 수신 모드로 번갈아가며 동작하도록 송신부(78, 79) 및 수신부(81)를 스위칭한다. The transmission /
한편, 본 발명의 제4 실시 예에서는, 수신부(81)에서 출력되는 아날로그 신호가 증폭기(82) 및 수신 빔포머(83)를 거쳐 처리된 후 신호 처리부(84)를 통해 디지털 신호로 변환되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다. 본 발명에 따르면, 증폭기(82)를 통해 증폭된 아날로그 신호가 별도의 아날로그-디지털 변환기를 통해 디지털 신호로 변환된 후에, 수신 빔포머(83)로 입력되는 것 또한 가능하다. On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, when the analog signal output from the receiving
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 초음파 시스템의 초음파 영상 표시 방법을 도시한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating an ultrasound image displaying method of an ultrasound system according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 송신장치(70)는 초음파 발생을 유도하는 전기신호가 입력되면, 위상 제어부(71)를 통해 서로 다른 위상을 가지는 복수의 신호와, 동일한 위상의 복수의 신호를 순차적으로 발생시킨다(S401). 8, when an electric signal for inducing the generation of ultrasonic waves is input, the
이후, 송신장치(70)는 파형 발생기(72, 73)를 이용하여 위상 제어부(21)를 통해 출력되는 각각의 신호를 펄스파 신호로 변환하여 출력한다(S402). Thereafter, the transmitting
또한, 송신 빔포머(74, 75), 증폭기(76, 77) 등을 이용하여 펄스파형 신호를 송신 빔포밍하고 증폭하여 배열형 초음파 변환자로 인가한다. 이에 따라, 송신장치(70)는 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호와 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 순차적으로 대상체로 송신한다(S403). Further, the transmission beamformers 74 and 75, the
상기 S402 단계에서, 송신장치(70)의 초음파 송신 방법은 전술한 도 6의 S303 단계 내지 S305 단계와 유사하게 수행되므로, 상세한 설명은 생략한다. In step S402, the ultrasonic transmission method of the transmitting
한편, 상기 S402 단계에서, 송신장치(70)는 위상이 서로 다른 복수의 신호가 초음파 변환자 배열(100)로 인가되는 경우, 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호를 대상체로 송신한다. 반면에, 동일한 위상을 가지는 복수의 신호가 초음파 변환자 배열(100)로 인가되는 경우, 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 대상체로 송신한다. On the other hand, in step S402, when a plurality of signals having different phases are applied to the
다시, 도 8을 보면, 수신장치(80)는 초음파 변환자 배열(100)을 이용하여 제1 및 제2 초음파 신호에 대응하는 제1 및 제2 반사파 신호를 순차적으로 수신한다. 또한, 순차적으로 수신되는 제1 및 제2 반사파 신호를 전기신호로 변환한다(S404). 또한, 증폭기(82)를 이용하여 수신부(81)에서 출력되는 전기신호를 증폭하여 출력한다(S405). Referring to FIG. 8 again, the receiving
수신장치(80)는 수신 빔포머(83)를 이용하여 증폭기(82)에 의해 증폭된 신호를 수신 빔포밍하여 출력한다(S406). The receiving
또한, 수신장치(80)는 신호 처리부(84)를 이용하여 수신 빔포머(83)에서 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호로부터 제1 및 제2 이미지 데이터를 획득한다(S407). 또한, 획득한 제1 및 제2 이미지 데이터는 스캔라인 또는 프레임 단위로 메모리(85)에 저장한다. The receiving
상기 S407 단계에서, 상기 제1 및 제2 이미지 데이터는 각각 제1 및 제2 반사파 신호에 대응한다. In step S407, the first and second image data correspond to the first and second reflected wave signals, respectively.
수신 장치(80)는 결합부(86)를 이용하여 상기 S207 단계에서 획득한 제1 및 제2 이미지 데이터를 메모리(85)로부터 읽어오고, 읽어온 이미지 데이터들을 스캔라인 또는 프레임 단위로 결합하여 제3 이미지 데이터를 획득한다(S408). The receiving
또한, 디스플레이(87)를 이용하여 제3 이미지 데이터를 진단용 초음파 영상을 화면 상에 표시한다(S409). Further, the ultrasound diagnostic image for the third image data is displayed on the screen using the display 87 (S409).
전술한 본 발명의 제4 실시 예에 따르면, 초음파 시스템은 송신장치(70)를 이용하여 확장된 초점 심도를 가지는 초음파 영상을 대상체에게 송신함으로써, 수신장치(80)를 통해 화면에 표시되는 초음파 영상의 화질을 개선하는 효과가 있다. 또한, 하나의 피크값을 가지는 단일 초점 심도의 초음파 신호를 이용하여 획득한 초음파 영상을, 두 개의 피크값을 가지는 다중 초점 심도의 초음파 신호를 이용하여 획득한 초음파 영상과 결합함으로써, 다중 초점 심도로 인해 피크값들 사이의 일부 초음파 강도가 낮아지는 것을 보완하는 효과도 있다.
According to the fourth embodiment of the present invention, the ultrasound system transmits an ultrasound image having the extended depth of focus to the target using the transmitting
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 치료용 초음파 시스템에 의해 다중 초점 심도가 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다. FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the principle of generating multiple depth of focus by the therapeutic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
도 9는 동일한 위상을 가지는 신호들을 인가하는 경우의 초음파 강도 분포도의 일 예를 도시한 것이다. 도 9의 (A)는 초음파 강도를 2차원 분포도로 표시한 것이고, 도 9의 (B)는 초음파 강도를 측방향 분포도로 표시한 것이고, 도 3의 (C) 및 (D)는 초음파 강도를 축방향 분포도로 표시한 것이다. FIG. 9 shows an example of an ultrasonic intensity distribution diagram when signals having the same phase are applied. Fig. 9A is a graph showing the ultrasonic intensity in a two-dimensional distribution diagram, Fig. 9B is a graph showing the ultrasonic wave intensity in a lateral distribution diagram, and Figs. 3C and 3D are graphs showing ultrasonic wave intensity Axis direction.
도 9를 참조하면, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 동일한 위상을 가지는 신호를 인가하는 경우, 초음파 강도 분포도는 하나의 피크값을 가지는 초점 심도가 발생한다. Referring to FIG. 9, when a signal having the same phase is applied to the
도 10은 본 발명의 실시 예들에 도시된 위상 제어 기술을 이용하는 경우 즉, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 위상 반전되는 신호들을 인가하는 경우의 초음파 강도 분포도의 일 예를 도시한 것이다. 도 10의 (A)는 초음파 강도를 2차원 분포도로 표시한 것이고, 도 10의 (B)는 초음파 강도를 측방향 분포도로 표시한 것이고, 도 3의 (C) 및 (D)는 초음파 강도를 축방향 분포도로 표시한 것이다. 10 shows an example of an ultrasonic intensity distribution diagram when applying the signals that are phase-inverted to the multi-element 50 or the
도 10을 참조하면, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 서로 위상이 반전되는 두 신호를 각각 인가하는 경우, 초음파 강도 분포도는 두 개의 피크 값을 가지는 다중 초점 심도가 발생한다. 또한, 이에 따라, 초점 심도가 확장됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 10, when two signals having phases inverted from each other are applied to the
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 치료용 초음파 시스템의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 11 is a view for explaining the effect of the therapeutic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
도 11의 (a) 및 (b)는 각각 종래 기술에 따른 초음파 치료 영역과, 본 발명의 실시 예들에 따른 치료용 초음파 시스템에 의해 초음파 치료되는 영역의 예들을 도시한 것이다. FIGS. 11A and 11B show examples of regions to be ultrasonically treated by the ultrasonic treatment region according to the prior art and the therapeutic ultrasound system according to the embodiments of the present invention, respectively.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 위상 제어 기술이 적용된 치료용 초음파 시스템을 이용하여 대상체를 초음파 치료하는 경우, 종래 기술을 이용하여 초음파 치료를 하는 경우에 비해 초음파 치료 영역이 대략 70% 이상 증가됨을 알 수 있다. 다중 초점 심도로 인해 피크값들 사이의 일부 초음파 강도가 낮아지는 것은 치료시 발생하는 비선형(nonlinear) 현상에 의해 보완될 수 있다.Referring to FIG. 11, when the object is ultrasonically treated using the ultrasonic treatment system using the phase control technique according to the embodiments of the present invention, the ultrasonic treatment area is approximately 70 % Increase. The lowering of some ultrasound intensity between peak values due to multiple focus depths can be compensated for by nonlinear phenomena occurring during treatment.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 진단용 초음파 시스템에 의해 다중 초점 심도가 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다. 12 to 14 are views for explaining the principle of generating multiple depth of focus by the diagnostic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
도 12는 동일한 위상을 가지는 신호들을 인가하는 경우에 송수신되는 초음파 신호의 강도 분포도의 일 예를 도시한 것이다. FIG. 12 shows an example of intensity distribution diagram of ultrasonic signals transmitted and received when signals having the same phase are applied.
도 12의 (A)는 초음파 강도를 2차원 분포도로 표시한 것이고, 도 12의 (B)는 초음파 강도를 측방향 분포도로 표시한 것이고, 도 12의 (C) 및 (D)는 초음파 강도를 축방향 분포도로 표시한 것이다. Fig. 12 (A) shows the ultrasonic intensity in a two-dimensional distribution diagram, Fig. 12 (B) shows the ultrasonic intensity in a lateral distribution diagram, Axis direction.
도 12를 참조하면, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 동일한 위상을 가지는 신호를 인가하는 경우, 초음파 강도 분포도는 하나의 피크값을 가지는 초점 심도가 발생한다. Referring to FIG. 12, when a signal having the same phase is applied to the
도 13은 위상이 서로 다른 신호들을 인가하는 경우에 송수신되는 초음파 신호의 강도 분포도의 일 예를 도시한 것이다. FIG. 13 shows an example of intensity distribution diagram of ultrasonic signals transmitted and received when signals having different phases are applied.
도 13의 (A)는 초음파 강도를 2차원 분포도로 표시한 것이고, 도 13의 (B)는 초음파 강도를 측방향 분포도로 표시한 것이고, 도 13의 (C) 및 (D)는 초음파 강도를 축방향 분포도로 표시한 것이다. Fig. 13A is a diagram showing the ultrasonic intensity in a two-dimensional distribution diagram, Fig. 13B is a diagram showing the ultrasonic intensity in a lateral distribution diagram, Figs. 13C and 13D are diagrams showing ultrasonic intensity Axis direction.
도 13을 참조하면, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 서로 위상이 반전되는 두 신호를 각각 인가하는 경우, 초음파 강도 분포도는 두 개의 피크 값을 가지는 다중 초점 심도가 발생한다. 또한, 이에 따라, 초점 심도가 확장됨을 알 수 있다. 그러나, 다중 초점 심도로 인해 피크값들 사이의 일부 초음파 강도가 낮아지는 문제점이 있다.Referring to FIG. 13, when two signals whose phases are inverted from each other are applied to the
도 14는 위상이 서로 다른 신호와, 동일한 위상을 가지는 신호들을 순차적으로 인가하는 경우에 송수신되는 초음파 신호의 강도 분포도의 일 예를 도시한 것이다. FIG. 14 shows an example of intensity distribution of an ultrasonic signal transmitted and received when signals having different phases and signals having the same phase are sequentially applied.
도 14의 (A)는 초음파 강도를 2차원 분포도로 표시한 것이고, 도 14의 (B)는 초음파 강도를 측방향 분포도로 표시한 것이고, 도 14의 (C) 및 (D)는 초음파 강도를 축방향 분포도로 표시한 것이다. Fig. 14 (A) shows the ultrasonic intensity in a two-dimensional distribution diagram, Fig. 14 (B) shows the ultrasonic intensity in a lateral distribution diagram, Fig. 14 (C) Axis direction.
도 14를 참조하면, 다중 소자(50) 또는 초음파 변환자 배열(100)로 위상이 반전되는 두 신호와 위상이 동일한 두 신호를 순차적으로 각각 인가하는 경우, 초음파 강도 분포도는 두 개의 피크 값을 가지는 다중 초점 심도가 발생하고, 이에 따라, 초점 심도가 확장된다. 또한, 다중 초점 심도로 인해 피크값들 사이의 일부 초음파 강도가 낮아지는 것을 보완하는 효과도 있다.14, when two signals having the same phase as those of two signals whose phases are inverted by the multi-element 50 or the
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 진단용 초음파 시스템의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 15 and 16 are views for explaining the effect of the diagnostic ultrasound system according to the embodiments of the present invention.
도 15의 (a), (b) 및 (c)는 각각 동일한 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에 인가한 경우, 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에 인가한 경우 및 (a) 및 (b)의 초음파 영상을 결합한 경우의 초음파 영상들의 예를 도시한 것이다. (A), (b) and (c) show the case where signals having the same phase are applied to the ultrasonic transducers, signals having different phases are applied to the ultrasonic transducers, and (a) And (b) are combined with each other to show an example of ultrasound images.
또한, 도 16은 도 15의 (a), (b) 및 (c)에서 중심 스캔라인을 대상으로 하는 최대 신호 크기 변화를 비교한 그래프로서, 각각 동일한 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에 인가한 경우(comventional), 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에 인가한 경우(Dual-Concentric) 및 (a) 및 (b)의 초음파 영상을 결합한 경우(Compound)를 도시한 것이다. 16A and 16B are graphs showing changes in the maximum signal size for the center scan lines in FIGS. 15A, 15B, and 15C, in which signals having the same phase are applied to the ultrasonic transducers (Dual-Concentric) in which signals having different phases are applied to the ultrasound transducers and a case in which ultrasound images of (a) and (b) are combined.
도 15 및 도 16을 참조하면, 동일한 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에게 인가한 경우(a)에 비해 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에게 인가한 경우(b)에 획득되는 초음파 영상의 신호대 잡음비 및 대조도가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 두 영상을 결합한 경우, 서로 다른 위상을 가지는 신호들을 초음파 변환자들에 인가한 경우(b)에 발생하는 일부 왜곡을 개선하는 효과가 있음을 알 수 있다.
15 and 16, when signals having the same phase are applied to the ultrasound transducers, signals having different phases as compared to (a) are applied to the ultrasound transducers, The signal-to-noise ratio and the contrast of the image are improved. Also, when two images are combined, it can be seen that there is an effect of improving some distortion occurring in the case (b) when signals having different phases are applied to the ultrasonic transducers.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.As used in this embodiment, the term " portion " refers to a hardware component such as software or an FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'part' is not meant to be limited to software or hardware. &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, by way of example, 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and components may be further combined with a smaller number of components and components or further components and components. In addition, the components and components may be implemented to play back one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
Claims (25)
공초점을 갖는 복수의 초음파 변환자,
위상이 서로 다른 복수의 전기신호를 동시에 상기 복수의 초음파 변환자에 각각 인가함으로써 발생된 위상이 서로 다른 복수의 초음파가 한 지점에 동시에 집속 시 발생하는 다중 초점 심도를 갖는 제1 초음파 신호,
위상이 동일한 복수의 전기신호를 동시에 상기 복수의 초음파 변환자에 각각 인가함으로써 발생된 위상이 동일한 복수의 초음파가 한 지점에 동시에 집속 시 발생하는 단일 초점 심도를 갖는 제2 초음파 신호,
상기 제1 및 제2 초음파 신호를 동일하게 한 지점에 집속되도록 대상체에게 송신하는 송신 장치, 그리고
상기 복수의 초음파 변환자를 이용하여 상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 반사파 신호를 수신하고, 상기 제1 반사파 신호를 제1 이미지 데이터로 변환하여 초음파 영상을 표시하는 수신 장치
를 포함하는 초음파 시스템.In an ultrasound system,
A plurality of ultrasound transducers having confocal,
A first ultrasonic signal having a multiple focal depth in which a plurality of ultrasonic waves generated by simultaneously applying a plurality of electric signals having different phases to the plurality of ultrasonic transducers at the same time,
A second ultrasonic signal having a single depth of focus at which a plurality of ultrasonic waves generated by simultaneously applying a plurality of electric signals having the same phase to the plurality of ultrasonic transducers at the same time,
A transmitting device for transmitting the first and second ultrasound signals to a target so as to be converged to a same point; and
A receiver for receiving the first reflected wave signal corresponding to the first ultrasonic signal using the plurality of ultrasonic transducers and for converting the first reflected wave signal into first image data to display an ultrasonic image,
.
상기 수신 장치는 상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 반사파 신호를 더 수신하고, 상기 제2 반사파 신호를 제2 이미지 데이터로 변환하며, 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하여 상기 초음파 영상을 표시하는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
The receiving apparatus further receives a second reflected wave signal corresponding to the second ultrasonic signal, converts the second reflected wave signal into second image data, and combines the first and second image data to generate the ultrasonic image Ultrasonic system to display.
상기 수신 장치는 스캔라인 또는 프레임 단위로 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템. 3. The method of claim 2,
Wherein the receiving device combines the first and second image data on a scan line or frame basis.
상기 송신 장치는,
초음파 발생을 유도하는 전기신호를 위상 변환하여 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 상기 위상이 동일한 복수의 신호를 순차적으로 출력하는 위상 제어부,
상기 위상 제어부에서 출력되는 각각의 신호를 펄스파 신호로 변환하여 출력하는 복수의 파형 발생기,
상기 복수의 파형 발생기에서 출력되는 각각의 신호를 증폭하여 출력하는 복수의 증폭기, 그리고
상기 복수의 초음파 변환자를 이용하여 상기 복수의 증폭기로부터 출력되는 각각의 신호를 상기 제1 및 제2 초음파 신호로 변환하여 상기 대상체에게 송신하는 복수의 송신부
를 포함하는 초음파 시스템.3. The method of claim 2,
The transmitting apparatus includes:
A phase controller for sequentially converting a plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase by phase-converting an electric signal for inducing generation of ultrasonic waves,
A plurality of waveform generators for converting each of the signals output from the phase controller into pulsed waves and outputting the pulsed waves,
A plurality of amplifiers for amplifying and outputting respective signals output from the plurality of waveform generators, and
A plurality of transmitters for converting the signals output from the plurality of amplifiers into the first and second ultrasonic signals using the plurality of ultrasonic transducers and transmitting the signals to the object,
.
상기 송신장치는 상기 복수의 파형 발생기 각각의 출력단에 연결되며, 각 파형 발생기에서 출력되는 신호를 송신 빔포밍하여 각 증폭기로 출력하는 복수의 송신 빔포머를 더 포함하는 초음파 시스템. 5. The method of claim 4,
Wherein the transmission apparatus further comprises a plurality of transmission beamformers connected to output ends of the plurality of waveform generators, each of which outputs a signal output from each of the waveform generators to a transmission beamformer and outputs the signal to each of the amplifiers.
상기 복수의 초음파 변환자를 이용하여 상기 제1 및 제2 반사파 신호를 순차적으로 수신하고, 상기 제1 및 제2 신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 수신부,
상기 수신부에서 출력되는 전기 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기,
상기 증폭기에서 출력되는 신호로부터 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 획득하는 신호 처리부,
상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 결합하여 제3 이미지 데이터를 획득하는 결합부, 그리고
상기 제3 이미지 데이터를 이용하여 상기 초음파 영상을 출력하는 디스플레이
를 포함하는 초음파 시스템. 3. The method of claim 2,
A receiving unit sequentially receiving the first and second reflected wave signals using the plurality of ultrasonic transducers, converting the first and second signals into electric signals, and outputting the electric signals,
An amplifier for amplifying and outputting an electric signal output from the receiver,
A signal processor for obtaining the first and second image data from a signal output from the amplifier,
A combining unit for combining the first and second image data to obtain third image data, and
A display for outputting the ultrasound image using the third image data,
.
상기 수신장치는 상기 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 증폭기로부터 출력되는 신호를 수신 빔포밍하여 상기 신호 처리부로 출력하는 수신 빔포머를 더 포함하는 초음파 시스템. The method according to claim 6,
Wherein the receiving apparatus further comprises a reception beam former connected to an output terminal of the amplifier and configured to receive beamforming a signal output from the amplifier and output the signal to the signal processing unit.
상기 복수의 초음파 변환자는 직경이 서로 다른 복수의 원형 단소자인 초음파 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are a plurality of circular small antennas having different diameters.
상기 송신장치는 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호 각각을 각 원형 단소자에 인가하는 초음파 시스템. 9. The method of claim 8,
Wherein the transmitting device applies each of a plurality of signals having different phases to each circular stray element.
상기 복수의 초음파 변환자는 특정 형태로 배열되는 초음파 변환자 배열인초음파 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are arranged in a specific form.
상기 복수의 초음파 변환자는 복수의 그룹으로 구별되며,
상기 송신장치는 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 각각을 서로 다른 초음파 변환자 그룹에 인가하는 초음파 시스템. 11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are divided into a plurality of groups,
Wherein the transmitting apparatus applies a plurality of signals having different phases to ultrasonic transducer groups different from each other.
초음파 발생을 유도하는 전기신호를 위상이 서로 다른 복수의 전기신호 및 위상이 동일한 복수의 전기신호로 변환하여 출력하는 위상 제어부,
상기 위상이 서로 다른 복수의 전기신호를 동시에 상기 복수의 초음파 변환자에 각각 인가하여 발생된 위상이 서로 다른 복수의 초음파가 한 지점에 동시에 집속 시 발생되는 다중 초점 심도를 가지게 된 제1 초음파 신호,
상기 위상이 동일한 복수의 전기신호를 동시에 상기 복수의 초음파 변환자에 각각 인가하여 발생된 위상이 동일한 복수의 초음파가 한 지점에 동시에 집속 시 발생되는 단일 초점 심도를 가지게 된 제2 초음파 신호, 그리고
상기 제1 및 제2 초음파 신호를 동일하게 한 지점에 집속되도록 대상체에게 송신하는 복수의 송신부
를 포함하는 초음파 시스템.A plurality of ultrasound transducers having confocal,
A phase control unit for converting an electric signal for inducing the generation of ultrasonic waves into a plurality of electric signals having different phases and a plurality of electric signals having the same phase,
A first ultrasonic signal having a multiple focal depth in which a plurality of electric signals having different phases are applied to the plurality of ultrasonic transducers at the same time and a plurality of ultrasonic waves having different phases are generated at the same time,
A second ultrasonic signal in which a plurality of electric signals having the same phase are simultaneously applied to the plurality of ultrasonic transducers and a plurality of ultrasonic waves having the same phase are generated at the same time on a single point,
A plurality of transmission units for transmitting the first and second ultrasound signals to a target so as to be focused at the same point,
.
상기 초음파 변환자는 원형 단소자인 초음파 시스템. 13. The method of claim 12,
Wherein the ultrasonic transducer is a circular ultrasonic transducer.
각 송신부로부터 출력되는 신호는 서로 다른 원형 단소자로 인가되는 초음파 시스템. 14. The method of claim 13,
And the signals output from the respective transmitting sections are applied as different circular singletons.
상기 복수의 초음파 변환자는 특정 형태로 배열되는 초음파 변환자 배열인 초음파 시스템. 14. The method of claim 13,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are arranged in a specific form.
상기 복수의 초음파 변환자는 복수의 그룹으로 구분되며,
각 송신부로부터 출력되는 신호는 서로 다른 초음파 변환자 그룹으로 인가되는 초음파 시스템. 16. The method of claim 15,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are divided into a plurality of groups,
And the signals output from the respective transmitting sections are applied to different ultrasonic transducer groups.
상기 위상이 서로 다른 복수의 전기신호는 서로 위상 반전된 신호인 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the plurality of electrical signals having different phases are signals inverted in phase with respect to each other.
상기 위상 제어부의 출력단에 각각 연결되며, 상기 위상 제어부에서 출력되는 각각의 신호를 연속파 또는 펄스파 신호로 변환하여 출력하는 복수의 펄스 발생기,
상기 복수의 펄스 발생기의 출력단에 각각 연결되며, 상기 복수의 펄스 발생기로부터 출력되는 각각의 신호에 대해 송신 빔포밍하여 출력하는 복수의 송신 빔포머, 그리고
상기 복수의 송신 빔포머에서 출력되는 각각의 신호를 증폭하여 상기 복수의 송신부로 출력하는 복수의 증폭기를 더 포함하는 초음파 시스템.13. The method of claim 12,
A plurality of pulse generators connected respectively to the output terminals of the phase control unit and converting the signals output from the phase control unit into a continuous wave or a pulse wave signal,
A plurality of transmission beamformers connected to the output terminals of the plurality of pulse generators, respectively, for forming transmission beams and outputting the respective signals output from the plurality of pulse generators, and
Further comprising a plurality of amplifiers for amplifying respective signals output from the plurality of transmission beamformers and outputting the amplified signals to the plurality of transmission units.
위상이 서로 다른 복수의 신호 및 위상이 동일한 복수의 신호를 순차적으로 발생시키는 단계,
복수의 초음파 변환자에 상기 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 상기 위상이 동일한 복수의 신호를 순차적으로 인가함으로써, 다중 초점 심도를 가지는 제1 초음파 신호와 단일 초점 심도를 가지는 제2 초음파 신호를 순차적으로 대상체에게 송신하는 단계,
상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 반사파 신호 및 상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 반사파 신호를 순차적으로 수신하는 단계,
상기 수신된 제1 및 제2 반사파 신호를 각각 제1 및 제2 이미지 데이터로 변환하는 단계,
상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 결합하는 단계, 그리고
상기 제3 이미지 데이터를 이용하여 초음파 영상을 표시하는 단계
를 포함하는 초음파 영상 표시 방법. A method of displaying an ultrasound image in an ultrasound system,
Sequentially generating a plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase;
A plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase are sequentially applied to the plurality of ultrasonic transducers to successively apply a first ultrasonic signal having a multiple focal depth and a second ultrasonic signal having a single focal depth sequentially Transmitting to the object,
Sequentially receiving a first reflected wave signal corresponding to the first ultrasonic signal and a second reflected wave signal corresponding to the second ultrasonic signal,
Converting the received first and second reflected wave signals into first and second image data, respectively,
Combining the first and second image data into third image data, and
Displaying the ultrasound image using the third image data
And displaying the ultrasound image.
상기 복수의 초음파 변환자는 직경이 서로 다른 복수의 원형 단소자이고,
상기 송신하는 단계는,
상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 서로 다른 원형 단소자로 각각 인가하여 상기 대상체에 상기 제1 초음파 신호를 송신하는 단계, 그리고
상기 위상이 동일한 복수의 신호를 서로 다른 원형 단소자로 각각 인가하여 상기 대상체에 상기 제2 초음파 신호를 송신하는 단계
를 포함하는 초음파 영상 표시 방법. 20. The method of claim 19,
Wherein the plurality of ultrasonic transducers are a plurality of circular short elements having different diameters,
Wherein the transmitting comprises:
Transmitting the first ultrasonic signal to the object by applying a plurality of signals having different phases to each other with different circular singlets; and
And transmitting the second ultrasonic signal to the object by applying a plurality of signals having the same phase to each other with different circular singlets
And displaying the ultrasound image.
상기 복수의 초음파 변환자는 특정 형태로 배열되는 초음파 변환자 배열로서, 복수의 그룹으로 구분되며,
상기 송신하는 단계는,
상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 서로 다른 초음파 변환자 그룹에 각각 인가하여 상기 대상체에 상기 제1 초음파 신호를 송신하는 단계, 그리고
상기 위상이 동일한 복수의 신호를 서로 다른 초음파 변환자 그룹에 각각 인가하여 상기 대상체에 상기 제2 초음파 신호를 송신하는 단계
를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.20. The method of claim 19,
Wherein the plurality of ultrasound transducers are arranged in a specific form and are divided into a plurality of groups,
Wherein the transmitting comprises:
Transmitting the first ultrasound signals to the object by applying a plurality of signals having different phases to different ultrasound transducer groups, and
And transmitting the second ultrasound signals to the object by applying a plurality of signals having the same phase to different ultrasound transducer groups
And displaying the ultrasound image.
상기 결합하는 단계는,
상기 제1 및 제2 이미지를 스캔라인 또는 프레임 단위로 결합하는 단계인 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법. 20. The method of claim 19,
Wherein the combining comprises:
And combining the first and second images in units of scan lines or frames.
초음파 발생을 유도하는 전기신호를 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 위상이 동일한 복수의 신호로 변환하는 단계,
상기 위상이 서로 다른 복수의 신호 및 상기 위상이 동일한 복수의 신호를 공초점을 갖는 복수의 초음파 변환자에 각각 인가함으로써 다중 초점 심도를 갖는 제1 초음파 신호 및 단일 초점 심도를 갖는 제2 초음파 신호를 발생시키는 단계, 그리고
상기 제1 및 제2 초음파 신호를 동일하게 한 지점에 집속되도록 대상체에게 송신하는 단계
를 포함하는 초점 심도 확장 방법.A method of extending the depth of focus of an ultrasound system,
Converting an electric signal for inducing ultrasonic wave generation into a plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase;
A first ultrasonic signal having a multiple depth of focus and a second ultrasonic signal having a single depth of focus are generated by applying a plurality of signals having different phases and a plurality of signals having the same phase to a plurality of confocal ultrasonic transducers, Generating, and
Transmitting the first and second ultrasound signals to a target so as to be focused at the same point
/ RTI >
상기 초음파 변환자는 원형 단소자이고,
상기 제1 및 제2 초음파 신호를 발생시키는 단계는,
상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 직경이 서로 다른 복수의 원형 단소자로 각각 인가하는 초점 심도 확장 방법.24. The method of claim 23,
Wherein the ultrasonic transducer is a circular short element,
Wherein the generating the first and second ultrasound signals comprises:
Wherein a plurality of signals having different phases are respectively applied to a plurality of circular singlets whose diameters are different from each other.
상기 초음파 시스템은 특정 형태로 배열되는 초음파 변환자 배열을 포함하며,
상기 제1 및 제2 초음파 신호를 발생시키는 단계는,
상기 위상이 서로 다른 복수의 신호를 상기 초음파 변환자 배열에 포함되는 제1 및 제2 초음파 변환자 그룹에 각각 인가하는 초점 심도 확장 방법.24. The method of claim 23,
The ultrasound system includes an ultrasound transducer array arranged in a specific form,
Wherein the generating the first and second ultrasound signals comprises:
Wherein a plurality of signals having different phases are applied to first and second ultrasound transducer groups included in the ultrasound transducer array, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120153367A KR101439684B1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120153367A KR101439684B1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140083508A KR20140083508A (en) | 2014-07-04 |
KR101439684B1 true KR101439684B1 (en) | 2014-09-12 |
Family
ID=51733933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120153367A KR101439684B1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101439684B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101962039B1 (en) | 2017-11-22 | 2019-03-25 | 동국대학교 산학협력단 | The ultrasound transducer, system and method to extend depth-of-field |
WO2024080511A1 (en) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 동국대학교 산학협력단 | Apparatus for improving ultrasound compounding image by using phase and frequency control technique |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102470241B1 (en) * | 2020-08-07 | 2022-11-25 | 동국대학교 산학협력단 | Ultrasound testing apparatus for cataract diagnosis |
KR102571779B1 (en) * | 2021-08-20 | 2023-08-29 | 동국대학교 산학협력단 | Ultrasound transducer for precise diagnosis of ophthalmic disease and ultrasound system using the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2735266B2 (en) | 1989-02-15 | 1998-04-02 | 株式会社日立製作所 | Pulse echo type ultrasonic device |
WO2006121034A1 (en) | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonograph |
JP4551524B2 (en) * | 2000-03-06 | 2010-09-29 | 株式会社東芝 | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
-
2012
- 2012-12-26 KR KR1020120153367A patent/KR101439684B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2735266B2 (en) | 1989-02-15 | 1998-04-02 | 株式会社日立製作所 | Pulse echo type ultrasonic device |
JP4551524B2 (en) * | 2000-03-06 | 2010-09-29 | 株式会社東芝 | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
WO2006121034A1 (en) | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonograph |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101962039B1 (en) | 2017-11-22 | 2019-03-25 | 동국대학교 산학협력단 | The ultrasound transducer, system and method to extend depth-of-field |
WO2024080511A1 (en) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 동국대학교 산학협력단 | Apparatus for improving ultrasound compounding image by using phase and frequency control technique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140083508A (en) | 2014-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5355924B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
EP1762181B1 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonographic device | |
US20160100822A1 (en) | Beamforming apparatus and ultrasound diagnostic apparatus having the same | |
US10123765B2 (en) | Ultrasound probe and ultrasound diagnostic apparatus | |
JP5829680B2 (en) | Ultrasonic imaging device | |
JP5931195B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and method of operating ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP2010029374A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP5702326B2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus including the same | |
KR101439684B1 (en) | Method and ultrasound system for extending of depth of focus and displaying of ultrasound image | |
JP2012239813A (en) | Signal processing apparatus, signal processing system, probe, signal processing method and program | |
JP2005087576A (en) | Ultrasonic transmitting/receiving apparatus | |
JP2014168555A (en) | Ultrasound diagnostic imaging apparatus | |
JP5325502B2 (en) | Ultrasonic image forming apparatus and ultrasonic image forming method | |
JP2013063157A (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image generating method | |
JP6838174B2 (en) | Ultrasonic probe and processing method | |
JP2007185529A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
US9291601B2 (en) | Ambient sound velocity obtaining method and apparatus | |
JP6175569B2 (en) | Acoustic wave image generation apparatus and control method thereof | |
JP2016202355A (en) | Ultrasonic inspection device and control method of ultrasonic inspection device | |
JP2006346161A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
JP2007190045A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
JP6459743B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus and control method of ultrasonic inspection apparatus | |
US20170311928A1 (en) | Ultrasonic imaging apparatus and method of controlling the same | |
JP4579632B2 (en) | Ultrasonic transceiver | |
JP2009090129A (en) | Ultrasonic diagnostic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170904 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180904 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190903 Year of fee payment: 6 |