KR101797042B1 - 의료 영상 합성 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따르면, 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계, 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 생성하는 단계, 상기 제1 의료 영상 프레임 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 제2 의료 영상 프레임을 추출하는 단계, 상기 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 단계 및 상기 파노라마 영상을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 의료 영상 합성 방법을 개시한다.

Description

의료 영상 합성 방법 및 장치{Method and apparatus for synthesizing medical images}
개시된 실시 예들은 대상체의 신체 활동과 대응되는 생체 신호 정보를 고려하여 의료 영상들을 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 대상체의 심전도 신호 정보를 고려하여 의료 영상들을 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위 (예를 들면, 연조직 또는 혈류) 에 대한 적어도 하나의 영상을 얻는다. 특히, 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 관찰, 이물질 검출, 및 상해 측정 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 진단 장치는 X선을 이용하는 진단 장치에 비하여 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 방사능 피폭이 없어 안전하다는 장점이 있다. 따라서, 초음파 진단 장치는, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 장치, 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치 등을 포함하는 다른 영상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
초음파 시스템은 초음파 프로브를 대상체의 표면을 따라 이동시키면서 연속적으로 획득한 초음파 영상에 기초하여 파노라마 영상(panoramic image)을 제공하고 있다. 즉, 초음파 시스템은 초음파 프로브를 대상체의 표면을 따라 이동시키면서 연속적으로 초음파 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상을 합성하여 파노라마 영상을 형성한다.
일 실시 예들은 대상체의 신체 활동과 대응되는 생체 신호 정보를 고려하여, 연속적으로 획득된 의료 영상 프레임 중에 일부만을 선택하여 파노라마 영상을 합성하도록 함으로써, 정확도 높은 파노라마 영상을 출력할 수 있는 의료 영상 합성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
더욱 자세하게는, 연속적으로 획득된 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 일부 영상 프레임을 선택하고, 선택된 영상 프레임들을 합성하여 파노라마 영상을 합성하는 의료 영상 합성 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 합성 방법은 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계, 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 생성하는 단계, 상기 제1 의료 영상 프레임 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 제2 의료 영상 프레임을 추출하는 단계, 상기 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 단계 및 상기 파노라마 영상을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계는 상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 송신된 초음파 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신한 응답 신호에 기초하여, 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계는 상기 대상체에 RF신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 방출되는 MR신호를 수신하는 단계 및 상기 수신한 MR 신호에 기초하여, MR 영상 데이터를 획득하는 단계; 를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계는 상기 대상체에 X-ray신호를 송신하고, 상기 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출하는 단계 및 상기 검출된 X-ray신호에 기초하여, CT 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 합성 방법은 상기 대상체의 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 저장하는 단계 및 상기 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 상기 디스플레이부에 함께 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 심전도 신호 정보에서의 동일 지점은, 심전도 영상에서 추출된 특이점이 동일한 지점일 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 합성 방법은 상기 제1 의료 영상 프레임 중에서 상기 심전도 신호 정보가 복수의 시점에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임을 선택하는 단계; 상기 제2 의료 영상 프레임 중에서 상기 심전도 신호 정보가 동일 시점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임을 생성하는 단계 및 상기 복수개의 파노라마 영상 프레임을 연속하여 상기 디스플레이부에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 합성 장치는 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제 1 의료 영상 프레임을 생성하고, 상기 제1 의료 영상 프레임 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 복수의 제2 의료 영상 프레임을 추출하며, 추출된 상기 제 2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 영상 처리부 및 상기 파노라마 영상을 출력하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 상기 초음파 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 초음파 송수신부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 상기 대상체에 RF신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 방출되는 MR신호를 수신하여 MR 영상 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 상기 대상체에 X-ray신호를 송신하고, 상기 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출하여 CT 영상 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 의료 영상 합성 장치는 상기 대상체의 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는 상기 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 함께 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부는 상기 제1 의료 영상 프레임 중에서 상기 심전도 신호 정보가 복수의 시점에 해당하는 제2 의료 영상 프레임을 선택하고, 상기 제2 의료 영상 프레임 중에서 상기 심전도 신호 정보가 동일 시점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임을 생성하고, 상기 디스플레이부는 상기 복수개의 파노라마 영상 프레임을 연속하여 출력할 수 있다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 영상 합성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 는 일 실시 예에 따른 영상 합성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 은 일 실시 예에 따른 파노라마 영상을 합성하는 의료 영상 합성 방법의 흐름도이다.
도 4 는 일 실시 예에 따른 복수 개의 파노라마 영상을 합성하는 의료 영상 합성 방법의 흐름도이다.
도 5 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 연속적으로 획득한 제1 의료 영상 프레임을 도시한 도면이다.
도 6 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 대상체의 심전도 신호 정보를 포함한 의료 영상으로부터 동일 시점을 획득하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 7 는 일 실시 예에 따른 대상체의 심전도 신호 정보와제1 의료 영상 프레임간의 상관 관계를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도9 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 정제2 의료 영상 프레임을 선택하고, 제 2 의료 영상 프레임들을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 10 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일한 지점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여복수의 파노라마 영상을 생성하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11 내지 도14는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 생성한 파노라마 영상을 표시하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 17 은 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 대상체의 심전도 신호 정보와 함께 파노라마 영상을 표시하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 "영상"이란 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 초음파 장치, CT 장치, MRI 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상(초음파 영상, CT 영상, MR 영상) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
초음파 영상은 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 획득한 영상을 의미할 수 있다. 또한, 초음파 영상은 다양하게 구현될 수 있으며, 예를 들어, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode) 영상, B 모드(brightness mode) 영상, C 모드(color mode) 영상, D 모드(Doppler mode) 영상 중 적어도 하나일 수 있다.
CT 영상은 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.
자기 공명 영상은 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미할 수 있다.
또한, 대상체는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 대상체는 팬텀(phantom)일 수도 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사하고 생물의 부피와 아주 근사한 물질을 의미할 수 있다. 예를 들어, 팬텀은, 인체와 유사한 특성을 갖는 구형 팬텀일 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예 들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 합성 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 의료 영상 합성 장치(100)는 데이터 획득부(110), 영상 처리부(120) 및 디스플레이부(130)를 포함할 수 있다.
데이터 획득부(110)는 대상체에 대한 영상 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득부(110)는 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호를 수신할 수 있다. 데이터 획득부(110)는 수신한 에코 신호를 처리하여, 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 데이터 획득부(110)는 대상체에 RF신호를 송신하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. 데이터 획득부(110)는 수신한 MR신호를 처리하여, 대상체에 대한 MR 영상 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 데이터 획득부(110)는 대상체에 X-ray를 송신하고, 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출할 수 있다. 검출된 X-ray 신호를 처리하여, 대상체에 대한 CT 영상 데이터를 생성할 수 있다.
다만, 데이터 획득부(110)는 대상체로부터 초음파 신호, MR 신호, X-ray 신호 등을 수신하여, 대상체에 대한 영상 데이터를 직접 생성하지 않고, 외부의 초음파 진단 장치, MR 장치, CT 장치 등에서 생성된 영상 데이터를 수신할 수도 있다.
영상 처리부(120)는 데이터 획득부(110)에서 수신한 영상 데이터에 기초하여, 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 생성할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 제1 의료 영상 프레임은 시간적으로 인접한 복수 개의 영상 프레임일 수 있다.
또한, 영상 처리부(120)는 복수 개의 제1 의료 영상 프레임에 기초하여, 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(120)는 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 생체 신호 정보에 기초하여 선택된 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 대상체의 생체 신호 정보는 제 1 의료 영상 프레임을 생성하는 소정의 시간 동안 대상체의 신체 활동에 대응되는 생체 움직임과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임을 촬영한 적어도 하나 이상의 의료 영상으로부터 획득될 수 있다. 이때, 의료 영상은 혈관 영상, 근골격계 영상, 심전도 영상 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따른 영상 처리부(120)는 복수 개의 제1 의료 영상 프레임들 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일한 시점에 해당되는 제2 의료 영상 프레임을 선택하고, 제2 의료 영상 프레임만을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이부(130)는, 영상 처리부(120)에서 생성된 파노라마 영상을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 디스플레이부(130)는, 파노라마 영상뿐 아니라 의료 영상 합성 장치(100)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 의료 영상 합성 장치(100)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(130)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 합성 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 의료 영상 합성 장치(1000)는 초음파 진단 장치일 수 있으며, 초음파 진단 장치(1000)는 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이(1400), 메모리(1500), 입력 디바이스(1600), 및 제어부(1700)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(1800)를 통해 서로 연결될 수 있다.
한편, 도 1의 데이터 획득부(110)는 도 2의 초음파 송수신부(210)에 대응되는 구성일 수 있으며, 도 1의 영상 처리부(120)는 도 2의 영상 처리부(1200)에 대응되는 구성일 수 있고, 도 1의 디스플레이부(130)는 도 2의 디스플레이부(1400)에 대응되는 구성일 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS, Picture Archiving and Communication System viewer), 스마트 폰(smartphone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프로브(20)는, 초음파 송수신부(1100)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(20)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(20)는 초음파 진단 장치(1000)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로브(20)는 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 연속적으로 수신할 수 있다.
송신부(1110)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(1112), 송신 지연부(1114), 및 펄서(1116)를 포함한다. 펄스 생성부(1112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(1pulse)를 생성하며, 송신 지연부(1114)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(20)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(1116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(1120)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(1122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(1124), 수신 지연부(1126), 및 합산부(1128)를 포함할 수 있다. 증폭기(1122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(1124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(1126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(1128)는 수신 지연부(1166)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(1120)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(1122)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(20)의 감도가 향상되거나 ADC(1124)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(1122)는 생략될 수도 있다.
일 실시 예에 따른 초음파 송수신부(1100)는, 대상체에 연속적으로 초음파 신호를 송신하고, 송신된 초음파 신호에 대한 응답 신호를 연속적으로 수신하여 초음파 영상 데이터를 생성할 수 있다. 영상 처리부(1200)는 초음파 송수신부(1100)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성하고 디스플레이한다. 한편, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상일 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 또는 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상일 수 있다.
B 모드 처리부(1212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(1220)는, B 모드 처리부(1212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(1brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(1214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(1220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(1220)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(10)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(1220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(1500)에 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따른 영상 처리부(1200)는, 초음파 송수신부(1100)로부터 수신한 초음파 영상 데이터에 기초하여 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 생성할 수 있다.
예를 들면, 복수 개의 제1 의료 영상 프레임은 시간적으로 인접한 복수 개의 영상 프레임일 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 영상 처리부(1200)는 복수 개의 제1 의료 영상 프레임에 기초하여, 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
특히, 일 실시 예에 따른 영상 처리부(1200)는 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 생체 신호 정보에 기초하여 선택된 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 대상체의 생체 신호 정보는 제 1 의료 영상 프레임을 생성하는 소정의 시간 동안 대상체의 신체 활동에 대응되는 생체 움직임과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임을 촬영한 적어도 하나 이상의 의료 영상으로부터 획득될 수 있는데, 일 실시 예에 따른 의료 영상은 제 1 의료 영상 프레임과 다른 의료 영상을 포함한다.
예를 들면, 대상체의 생체 신호 정보는 의료 영상 획득 장치로부터 수신된 적어도 하나 이상의 의료 영상에 기초하여 제어부(1700)에서 직접 획득될 수 있다.
또한, 생체 신호 정보는 의료 영상 획득 장치로부터 직접 획득되어 통신부(1300)를 통하여 수신될 수 있다.
예를 들면, 영상 획득 장치 (미도시) 는, 대상체에 관한 의료 영상을 획득하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치 (미도시) 는, 컴퓨터 단층 촬영 장치 (이하 'CT 장치'), 자기 공명 영상 장치 (이하 'MRI 장치'), 혈관 조영 검사 (Angiography) 장치, 초음파 장치 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 영상 획득 장치는 복수의 영상 획득 장치를 포함할 수 있는데 서로 다른 영상 획득 방식을 이용하는 상이한 종류의 영상 획득 장치일 수도 있고, 동일한 영상 획득 방식을 이용하는 동종의 영상 획득 장치일 수도 있다.
예를 들면, 의료 영상은 혈관 영상, 근골격계 영상, 심전도 영상 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있는 것이나, 대상체의 생체 움직임을 촬영한 의료 영상이면 되는 것이지 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따른 통신부(1300)는, 네트워크를 통해서 의료 영상 획득 장치로부터 대상체의 생체 움직임을 촬영한 적어도 하나 이상의 의료 영상을 수신할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 통신부(1300)는 영상 획득 장치로부터 직접 생체 신호 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 일 실시 예에 따른 영상 처리부(1200)는 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일한 시점에 해당되는 제2 의료 영상 프레임을 선택하고, 제2 의료 영상 프레임만을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
디스플레이부(1400)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(1400)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(1400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이부(1400)는, 영상 처리부(1200)에서 생성된 파노라마 영상을 출력할 수 있다.
통신부(1300)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(1300)는 의료 영상 정보 시스템(PACS)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한, 통신부(1300)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(1300)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT 장치, MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(1300)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(1300)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(1300)는 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 서버(32), 의료 장치(34), 또는 휴대용 단말(36)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(1300)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(1310), 유선 통신 모듈(1320), 및 이동 통신 모듈(1330)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(1310)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(ZigBee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(1320)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시 예에 의한 유선 통신 기술에는 트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 있을 수 있다.
이동 통신 모듈(1330)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터일 수 있다.
메모리(1500)는 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(1500)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 진단 장치(1000) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(1500)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 웹 상에서 메모리(1500)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(1600)는, 사용자로부터 초음파 진단 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(1600)의 예로는 키 패드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
제어부(1700)는 초음파 진단 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(1700)는 도 1에 도시된 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 및 입력 디바이스(1600) 간의 동작을 제어할 수 있다.
프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 입력 디바이스(1600) 및 제어부(1700) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 및 통신부(1300) 중 적어도 일부는 제어부(1600)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
도 3 은 일 실시 예에 따른 파노라마 영상을 합성하는 의료 영상 합성 방법의 흐름도이다.
단계 100(S100) 에서 의료 영상 합성 장치(100)는 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 수신한다.
의료 영상 합성 장치(100)는 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하고, 획득한 영상 데이터에 기초하여, 복수개의 제1 영상 프레임을 생성할 수 있다.
예를 들어, 의료 영상 합성 장치(100)는 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 송신된 초음파 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 획득된 초음파 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 프레임을 생성할 수 있다.
또는, 의료 영상 합성 장치(100)는 대상체에 RF신호를 송신하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. 의료 영상 합성 장치(100)는 수신한 MR신호를 처리하여, 대상체에 대한 MR 영상 데이터를 획득하고, 획득된 MR 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 프레임을 생성할 수 있다.
또한, 의료 영상 합성 장치(100)는 대상체에 X-ray를 송신하고, 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출할 수 있다. 의료 영상 합성 장치(100)는 검출된 X-ray 신호를 처리하여, 대상체에 대한 CT 영상 데이터를 획득하고, 획득된 MR 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 프레임을 생성할 수 있다.또한,복수개의 제1 의료 영상 프레임은 프로브(20)가 소정의 시간 동안 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 획득된 영상 프레임으로, 의료 시술 동안 발생하는 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임이 반영될 수 있다. 예를 들면, 대상체의 심전도 신호 정보가 획득되는 동안 시간적으로 인접한 복수개의 제1 의료 영상 프레임들이 획득될 수 있다.
단계 110 (S110)에서 의료 영상 합성 장치(100)는 단계 100 (S100)에서 생성한 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는제2 의료 영상 프레임을 선택한다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치는 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 생체 신호 정보에 기초하여, 제2 의료 영상 프레임을 선택할 수 있다.
예를 들면, 생체 신호 정보는 제1 의료 영상 프레임이 생성되는 동안 발생하는 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임일 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)를 이용하여 의료 시술을 하기 이전에 미리 결정된 값일 수 있다.
예를 들면, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 의료 영상은, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 제1 의료 영상 프레임을 생성하기 이전에 미리 대상체의 생체 움직임을 촬영한 의료 영상일 수 있다.
예를 들면, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 의료 영상은 혈관 영상, 근골격계 영상, 심전도 영상 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임에는 대상체의 심장 박동에 따른 혈관 두께의 변화, 근육 형태의 변화 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보로써, 일 실시 예에 따른 제1 의료 영상 프레임이 아니라, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 적어도 하나 이상의 의료 영상에 기초하여 획득될 수 있다.
예를 들면, 생체 신호 정보는 의료 영상에 포함된 대상체의 심장 박동 주기, 혈관 두께의 변화의 주기 및 근육 형태의 변화의 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임에 대응되는 상태 정보로써, 일 실시 예에 따른 제1 의료 영상 프레임이 아니라, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 적어도 하나 이상의 의료 영상에 기초하여 획득될 수 있다.
예를 들면, 생체 신호 정보는 의료 영상에 포함된 대상체의 심장 박동 상태, 혈관 두께의 상태 및 근육 형태의 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 초음파 촬영 전에 미리 생성된 의료 영상에 기초하여 획득된 생체 신호 정보와, 초음파 촬영 중에 실시간으로 생성되는 제1 의료 영상 프레임을 관련시킬 수 있다.
예를 들면, 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 대상체의 주기적인 생체 움직임은, 미리 결정된 생체 신호 정보에 기초하여 유추될 수 있다.
한편, 의료 영상에 포함된 대상체의 생체 움직임은 주기적인 움직임이고, 이 때 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보가 T(sec)라고 한다면, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 적어도 2T(sec) 이상의 촬영 시간을 가지고 복수의 제 1 의료 영상 프레임을 획득하여야 한다.
일 실시 예에 따른 대상체의 생체 신호 정보는 대상체의 심전도 신호 정보를 포함하는 것으로, 대상체의 심전도 신호 정보가 발생하는 동안, 제 1 의료 영상 프레임이 획득될 수 있다. 이 경우, 초음파 촬영 중에 실시간으로 생성되는 제 1 의료 영상 프레임은, 초음파 촬영 중에 실시간으로 획득되는 대상체의 심전도 신호 정보와 연관될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 의료 영상 프레임을 대상체의 심전도신호 정보와 관련시키는 일 예는 도 7 에서 자세하게 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따른 제 2 의료 영상 프레임은 제 1 의료 영상 프레임 중에서 동일한 생체 신호 정보를 갖는 복수개의 영상 프레임일 수 있다.
이 경우, 생체 신호 정보는 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임에 관련된 정보로써, 예를 들면 두 의료 영상 프레임 간에 생체 신호 정보가 동일하다는 것은, 두 의료 영상 프레임에 포함되는 대상체의 생체 움직임이 동일하다는 것을 의미할 수 있다.
한편, 생체 신호 정보에 기초하여 유추된 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 대상체의 움직임도 주기적이므로, 대상체의 움직임이 동일한 시점에 대응되는 의료 영상 프레임은 각 주기마다 존재할 수 밖에 없게 된다. 따라서, 복수의 제 1 의료 영상 프레임 중에서 생체 움직임이 소정의 시점에 대응되는 일부의 의료 영상 프레임만이 제 2 의료 영상 프레임으로써 선택될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따른 제 2 의료 영상 프레임은 제1 의료 영상 프레임 중에서 복수의 생체 신호 정보에 대응되는 복수개의 영상 프레임일 수 있다.
예를 들면, 대상체의 생체 신호 정보는 대상체의 심전도 신호 정보를 포함하는 것으로, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일한 지점에 해당하는 제2 의료 영상 프레임만이 선택될 수 있다. 이에 대해서는 도 4 및 도 10 에 기초하여 자세하게 설명하기로 한다.
단계 120 (S120)에서 의료 영상 합성 장치(100)는 단계 110 에서 선택한 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성한다.
일 실시 예에 따른 제1 의료 영상 프레임 중에서 동일한 생체 신호 정보를 갖는 복수의 제 2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 생체 신호 정보는 심전도 신호 정보를 포함하는 것으로, 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 복수의 제 2 의료 영상 프레임만을 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
단계 130 (S130)에서 의료 영상 합성 장치(100)는 단계 120 에서 생성한 파노라마 영상을 디스플레이부(1400)에 표시한다.
도 4 는 일 실시 예에 따른 복수 개의 파노라마 영상을 합성하는 의료 영상 합성 방법의 흐름도이다.
단계 200(S200) 은 도3 의 단계 100(S100) 과 대응하므로 구체적인 설명은 생략한다.
단계 210(S210) 에서 의료 영상 합성 장치(100)는 단계 200 (S200)에서 생성한 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 복수의 지점에 해당하는 제2 의료 영상 프레임을 선택한다.
단계 220(S220)에서 초음파 진단 장치(1000)는 단계 210에서 선택된 제2 의료 영상 프레임 중에서, 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임을 생성한다. 이에 대해서는 도 10 을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.
단계 230 (S230)에서 초음파 진단 장치(1000)는 단계 220(S220) 에서 생성된 복수개의 파노라마 영상 프레임을 연속하여 디스플레이부(1400)에 출력한다. 이에 관하여는 도 11 내지 도 14를 참조하여 자세하게 설명하기로 한다,
도 5 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 연속적으로 획득한 제1 의료 영상 프레임을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 초음파 진단 장치(1000)는 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 연속적으로 수신하여 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(1000)는 연속적으로 획득된 초음파 영상 데이터에 기초하여, 도 5 에서 도시한 바와 같이 복수개의 제1 의료 영상 프레임을 생성할 수 있다.
예를 들면, 복수개의 제1 의료 영상 프레임(200, 201, 202, 210, 211, 212, 220을 포함하는 복수의 의료 영상 프레임)은 프로브(20)가 소정의 시간 동안 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 획득된 영상 프레임으로, 의료 시술 동안 발생하는 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임이 반영될 수 있다.
예를 들면, 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임에는 대상체의 심장 박동에 따른 혈관 두께의 변화, 근육 형태의 변화 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 일 실시 예에 따른 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임은 대상체의 심장의 수축 및 이완의 움직임을 포함하며, 대상체의 생체 신호 정보는 대상체의 심전도 신호 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 대상체의 심전도 신호 정보가 발생하는 동안, 제 1 의료 영상 프레임이 획득될 수 있다.
종래의 초음파 진단 장치(1000)에서는 도 5 에서 도시한 바와 같이 실시간으로 연속적으로 획득된 복수의 의료 영상 프레임을 시간의 순서대로 합성하여 파노라마 영상을 생성하였다.
일반적으로 파노라마 영상화(panoramic imaging) 는 하나의 변환기로부터 생성되는 독립적 프레임보다 넓은 영역의 영상을 생성하는 처리 과정으로, 일반적으로 제한된 트랜스듀서의 시야 이상으로 영상을 확장시킨다.
예를 들면, 파노라마 영상화는 수동으로 주사면에 평행하게 변환기를 이동시킴으로써 주사면을 확장시킬 수 있는데, 동일한 시간에 이전 프레임의 낡은 반사 신호 정보는 주사면이 움직이는 방향의 영상을 생성하기 위해 새로운 반사 신호가 합해 지는 동안 유지될 수 있다. 이러한 처리 결과를 통해 생성된 넓은 영역의 시야는 큰 장기나 넓은 해부학적 영역을 하나의 영상으로 나타낼 수 있다. 변환기가 이동하면서 획득되는 새로운 반사 신호를 합하는 동안, 새로운 반사 신호를 존재하는 영상에 정확하게 위치시키는 것이 매우 중요하다. 이러한 작업은 새로운 프레임에서의 새로운 정보가 정확하게 위치되도록 하기 위해 인접한 프레임의 각 위치에서 반사 신호들을 대응시킴으로써 수행된다.
그러나, 상술한 바와 같이 의료 시술 중에 연속적으로 획득된 초음파 영상 프레임들은 대상체의 신체 활동 예를 들면, 대상체의 심장 박동에 따른 혈관 두께의 변화, 근육 형태의 변화 등이 반영되어 있기 때문에, 연속적으로 획득된 초음파 영상 프레임을 시간의 순서대로 합성하여 생성되는 파노라마 영상에서는 관심 영역의 연결성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 파노라마 영상은 넓은 관심 부위를 보여주기는 하지만 관심 영역 내의 움직임이 반영된 동영상 기능이 제공되지 않아, 시간이 따른 관심 영역의 움직임의 파악이 어렵다는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 대상체의 신체 활동과 대응되는 생체 신호 정보를 고려하여, 연속적으로 획득된 복수 개의 의료 영상 프레임 중에 일부만을 선택하여 파노라마 영상을 합성하도록 함으로써, 정확도 높은 파노라마 영상을 출력할 수 있다.
예를 들면, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 연속적으로 획득된 복수 개의 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 의료 영상 프레임만을 선택하고 합성하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
예를 들면, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당한다는 것은 대상체의 심장의 수축 및 이완의 움직임이 동일 지점에 해당한다는 것이다.
이 경우, 대상체의 심장의 수축 및 이완의 움직임이 동일 지점에 해당하는 의료 영상 프레임들에 포함된 대상체의 관찰 조직의 상태는 일관성이 유지될 수 있다. 예를 들면, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 의료 영상 프레임에 포함된 혈관의 두께 또는 근육 형태의 모양 등은 일관성이 유지될 수 있다.
이에 따라, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 의료 영상 프레임들만을 합성하면, 관심 영역의 연결성이 향상된 파노라마 영상이 생성될 수 있다.
즉, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 도 5에서 도시한 제1 의료 영상 프레임 중에서, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 복수의 제 2 의료 영상 프레임만(200,210,220)을 합성하여 파노라마 영상을 생성함으로써, 관심 영역의 연결성이 향상된 파노라마 영상을 제공할 수 있다.
도 6 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 대상체의 심전도 신호 정보를 포함한 의료 영상으로부터 동일 시점을 획득하는 다양한 예를 도시한 도면이다. 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 제1 의료 영상 프레임이 생성되는 동안 발생하는 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임일 수 있다.
일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 의료 시술을 하기 수행하기 전에, 다른 의료 영상 획득 장치에서 생성된 의료 영상에 기초하여 결정될 수 있다. 이는, 대상체의 생체 움직임은 초음파 의료 시술을 하기 이전과 이후에도 유사하게 유지된다는 가정하에서 가능한 것이다.
예를 들면, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 의료 영상은, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 제1 의료 영상 프레임을 생성하기 이전에 미리 대상체의 주기적인 생체 움직임을 촬영한 의료 영상일 수 있다.
예를 들면, 의료 영상 획득 장치로부터 생성된 의료 영상은 혈관 영상, 근골격계 영상, 심전도 영상 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 프로브(20)가 소정의 시간 동안 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 획득된 제 1 의료 영상 프레임을 생성하는 동안, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보를 획득할 수 있다.
즉, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 대상체의 초음파 영상을 획득하는 동안, 별도의 의료 영상 획득 장치를 통하여 대상체의 생체 신호 정보를 포함하는 의료 영상이 획득될 수 있다.
예를 들면, 대상체의 신체 활동과 관련된 생체 움직임은 대상체의 심장의 수축 및 이완에 관한 것으로, 대상체의 생체 신호 정보는 대상체의 심전도 신호 정보를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6 은 대상체의 심장 박동과 관련된 생체 움직임을 포함하는 의료 영상의 일 예인 심전도 영상을 도시한 도면이다.
도 6 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 대상체의 심전도 신호 정보를 포함한 의료 영상으로부터 동일 시점을 획득하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 6 에서 도시한 바와 같이 심전도 영상은 대상체에 부착된 복수의 전극을 통해 수신되는 심전도 신호로부터 측정된 심전도를 도시한다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 도 6 에서 도시된 심전도 영상에 기초하여, 대상체의 생체 신호 정보를 획득할 수 있다.
이 경우, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보 일 수 있다. 예를 들면, 생체 신호 정보는 심전도 영상에서 산출될 수 있는 대상체의 심장 박동 주기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 대상체의 심전도 신호 정보를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(1700)는 수신된 심전도 신호로부터 심전도 신호 정보가 동일한 지점을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(1700)는 의료 영상으로부터 심전도 신호의 구간별 길이, 전압이 최대가 되는 지점, 및 파형의 기울기 등 중 적어도 하나 이상의 정보를 산출하여, 심전도 영상으로부터 심전도 신호 정보가 동일한 지점을 추출할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따른 심전도 신호 정보에서의 동일 지점은 심전도 영상에서 추출된 특이점이 동일한 지점을 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따른 제어부(1700)는 도 6 에서 QRS군의 전압(voltage)가 최대가 되는 R 지점(400) 및 다음 주기 심박의 QRS군의 전압이 최대가 되는 R 지점(410)을 특이점으로 추출할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따른 제어부(1700)는 T 파가 시작되는 지점(402) 및 다음 주기 심박의 T 파가 시작되는 지점(412)을 특이점으로 추출할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 제어부(1700)는 수신된 심전도 신호로부터 심박 주기를 산출하기 위한 적어도 하나의 특이점을 추출할 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고, 심박 주기를 산출하기 위한 다양한 지점 또는 구간이 특이점으로서 추출될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어부(1700)는 추출된 특이점에 기반하여, 심박 주기를 산출할 수 있다. 예를 들어, 특이점으로서 R 지점(400) 및 R 지점(410)이 추출되는 경우, 제어부(1700)는 R 지점(400) 및 R 지점(410) 사이의 구간(RR interval)에 해당되는 시간 T1을 측정하고, 측정된 시간에 기반하여 심박 주기를 산출할 수 있다. 예를 들어, RR interval이 T1 = 0.6초인 경우, 심박 주기는 0.6 초로 산출할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따라 특이점이 RR interval 외 다른 지점 또는 구간인 T 파가 시작되는 지점(402) 및 다음 주기 심박의 T 파가 시작되는 지점(412)으로 추출되는 경우, 제어부(1700)는 T 파가 시작되는 지점(402) 및 다음 주기 심박의 T 파가 시작되는 지점(412) 사이의 구간(TT interval) 에 해당되는 시간 T2 를 측정하고, 측정된 시간에 기반하여 심박 주기를 산출할 수 있다.
도 7 는 일 실시 예에 따른 대상체의 심전도 신호 정보와제1 의료 영상 프레임간의 상관 관계를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따른 복수개의 제1 의료 영상 프레임은 프로브(20)가 소정의 시간 동안 대상체의 표면을 따라 이동되면서 연속적으로 획득된 영상 프레임으로, 소정의 시간 동안 대상체의 신체 활동은 계속 일어나고 있으므로, 제1 의료 영상 프레임에는 대상체의 주기적인 생체 움직임과 관련된 정보가 포함되어 있을 수 있다.
그러나, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 파노라마 영상을 합성하는 영상 처리는 데이터들이 메모리에 저장되기 전에 이루어 지는 전처리 과정의 일부이므로, 복수의 제 1 의료 영상 프레임을 분석하여 대상체의 주기적인 생체 움직임을 파악하는 것은 어려울 수 있다.
따라서, 대상체의 주기적인 생체 움직임은 초음파 의료 시술을 하기 전이나 후나 항상성이 유지된다는 가정 아래, 일 실시 예에 따른 생체 신호 정보는 일 실시 예에 따른 제1 의료 영상 프레임이 아니라, 의료 영상 획득 장치로부터 미리 생성된 적어도 하나 이상의 의료 영상으로부터 획득될 수 있다. 예를 들면, 의료 영상은 대상체의 주기적인 생체 움직임이 반영된 것으로, 혈관 영상, 근골격계 영상, 심전도 영상 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 초음파 촬영 전에 미리 생성된 의료 영상에 기초하여 획득된 생체 신호 정보와, 초음파 촬영 중에 실시간으로 생성되는 제1 의료 영상 프레임을 서로 관련시킬 수 있다.
예를 들면, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 제 1 의료 영상 프레임을 생성하는 시기와, 일 실시 예에 따른 의료 영상 획득 장치가 생체 신호 정보를 추출할 수 있는 의료 영상을 생성하는 시기는 서로 상이하나, 촬영의 시기와 상관없이 대상체의 주기적인 생체 움직임은 항상성이 유지되므로, 도 7 에서 도시한 바와 같이, 의료 영상과 제 1 의료 영상 프레임을 대상체의 신체 활동인 주기적인 생체 움직임과 관련하여 서로 대응시킬 수 있다. 이에 따라, 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 대상체의 주기적인 생체 움직임은, 의료 영상으로부터 산출된 대상체의 주기적인 생체 움직임에 기초하여 유추될 수 있다.
한편, 도 6 에서 도시한 바와 같이, 의료 영상에 포함된 대상체의 생체 움직임은 주기적인 움직임이고, 이 때 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보가 T(sec)라고 한다면, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 도 7 에서 도시한 바와 같이 적어도 2T(sec) 이상의 촬영 시간을 가지고 복수의 제 1 의료 영상 프레임을 획득하여야 파노라마 영상을 합성할 수 있게 된다.
도 7 에서 도시한 바와 같이, 도 6 의 심전도 영상인 의료 영상에서 각 주기마다 전압(voltage)가 최대가 되는 R 지점(400, 410, 420) 에서의 대상체의 움직임과,도 5 의 제 1 의료 영상 프레임에서 일부인 의료 영상 프레임(300,310,320)에서의 대상체의 움직임이 대응된다고 유추될 수 있다.
예를 들면, 대상체의 심장 박동의 신체 활동과 관련하여, 혈액을 전신으로 공급해주는 심장의 펌프 작용에 대응되는 심장의 수축 및 이완의 주기적인 움직임에 따라, 대상체의 혈관의 두께의 변화가 주기적으로 수반된다.
도 7 에서 도시한 바와 같이, 심전도 영상에서 추출된 특이점 R 지점(400) 및 R 지점(410)에 기초하여 산출된 심박 주기인 T1 이, 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보를 포함하는 생체 신호 정보로써 획득될 수 있다.
이 경우, 심전도 영상에서 QRS군의 전압(voltage)가 최대가 되는 R지점(400,410,420) 에 대응되는 생체의 움직임은 심장의 수축 상태이고, 이에 따라 혈액이 전신으로 공급됨으로써 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 혈관의 두께는 평소보다 굵어질 수 있다.
즉, 일 실시 예에 따른 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 혈관 영상의 두께는, 일 실시 예에 따른 심전도 영상에서의 대상체의 심박 주기와 대응되어 변화될 수 있다. 또한, 심장의 펌프 작용에 수반되는 혈관의 두께 변화도 심박 주기와 마찬가지로 주기적인 움직임을 가지는 데, 심전도 영상에서 이미 획득된 심박 주기 T1을 이용하여, 제 1 의료 영상 프레임이 포함된 혈관의 두께 변화 주기를 유추할 수 있다.
예를 들면, 심전도 영상에서 QRS군의 전압(voltage)가 최대가 되는 R지점(400) 에 대응되는 제 2 의료 영상 프레임(300) 이 결정되면, 심박 주기 T1 에 기초하여 다른 주기에서의 제 2 의료 영상 프레임들(310,320)도 결정될 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 심전도 영상에서 획득된 생체 신호 정보를 이용하여, 서로 다른 주기에 속하는 복수의 R지점(400, 410, 420)에 대응되는 복수의 제2 의료 영상 프레임(300,310,320)을 선택할 수 있다.
반면, 심전도 영상에서 T 파가 시작되는 지점(402,412,422) 에 대응되는 생체의 움직임은 심장의 이완 상태이고, 이에 따라 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 혈관의 두께는 평소보다 얇아질 수 있다. 예를 들면, 심전도 영상에서 T파가 시작되는 지점(402) 에 대응되는 제 2 의료 영상 프레임(302) 이 결정되면, 심박 주기 T2 에 기초하여 다른 주기에서의 제 2 의료 영상 프레임들(312,322)도 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 연속적으로 획득된 제 1 의료 영상 프레임에 포함된 대상체의 주기적인 생체 움직임은, 다른 의료 영상에서 획득된 생체 신호 정보에 기초하여 유추될 수 있다. 이 경우, 생체 신호 정보는 대상체의 생체 움직임의 주기에 대응되는 시간 정보 예를 들면, 심박 주기 및 대상체의 생체 움직임에 대응되는 상태 정보 예를 들면, 혈관의 두께의 상태 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 제 1 의료 영상 프레임 중에서 동일한 생체 움직임을 가진다고 유추된 제 2 의료 영상 프레임들만을 합성하여 파노라마 영상을 생성함으로써, 대상체의 신체 활동이 고려된 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 이와 관련해서는 도 8 내지 도 10 에서 후술하기로 한다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)에서 도 7 에서 도시한 바와 같이 대상체의 제 1 의료 영상 프레임을 획득하는 동안, 별도의 의료 영상 획득 장치를 통하여 대상체의 심전도 신호 정보를 포함하는 심전도 영상이 획득될 수 있다.
이 경우, 도7 에서 도시한 바와 같이 심전도 영상의 심전도 신호 정보와 제 1 의료 영상 프레임을 연관시킬 수 있다.
예를 들면, 심전도 영상의 심전도 신호 정보는 심전도 신호의 구간별 길이, 전압이 최대가 되는 지점, 및 파형의 기울기 등 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 도 7 에서 도시한 바와 같이 심전도 영상으로부터 심전도 신호 정보가 동일한 지점을 추출할 수 있다.
예를 들면, 일 실시 예에 따른 심전도 신호 정보에서의 동일 지점은 심전도 영상에서 추출된 특이점이 동일한 지점을 포함할 수 있다.
도 7 에서 도시한 바와 같이, 심전도 영상에서 QRS군의 전압(voltage)이 최대가 되는 R지점(400,410,420) 들이 심전도 신호 정보에서의 동일 지점에 해당될 수 있다. 이 경우, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 심전도 영상에서 R 지점(400,410,420) 에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임(300,310,320)들이 선택될 수 있다.
또한, 심전도 영상에서 T 파가 시작되는 지점(402,412,422) 들이 심전도 신호 정보에서의 동일 지점에 해당될 수 있다. 이 경우, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 심전도 영상에서 T 파가 시작되는 지점(402,412,422) 에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임(302,312,322)들이 선택될 수 있다.
도 8 내지 도9 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당되는 제2 의료 영상 프레임을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 7 에서 도시한 바와 같이, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 심전도 영상에서 R 지점(400,410,420)에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임(300,310,320)들이 선택될 수 있다. 이 경우, 제 2 의료 영상 프레임(300,310,320)에 포함된 대상체의 생체 움직임은,혈관이 상대적으로 확장되어 혈관의 넓어진 상태를 포함한다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 제 1 의료 영상 프레임에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하여 혈관의 두께가 동일하다고 유추되는 제 2 의료 영상 프레임(A1, B1, C1)만을 선택하고 합성하여, 파노라마 영상 D1 (500)을 생성할 수 있다. 이 경우, 도 8 에서 도시한 바와 같이 파노라마 영상 D1 (500)은 대상체의 주기적인 생체 움직임 중에서 혈관이 확장된 상태(혈관의 두께가 d1) 에 대응되는 영상 프레임만을 선택하여 합성한 것으로, 혈관이 확장된 상태에서의 파노라마 영상만을 표시함으로써, 관심 영역의 연결성이 향상될 수 있다.
또한, 도 7 에서 도시한 바와 같이, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 심전도 영상에서 T 파가 시작되는 지점(402, 412, 422)에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임(302,312,322)들이 선택될 수 있다. 이 경우, 제 2 의료 영상 프레임(302,312,322)에 포함된 대상체의 생체 움직임은, 혈관이 상대적으로 수축되어 혈관의 좁아진 상태를 포함한다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 제 1 의료 영상 프레임에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하여 혈관의 두께가 동일하다고 유추되는 제 2 의료 영상 프레임(A2, B2, C2)만을 선택하고 합성하여, 파노라마 영상 D2 (510)을 생성할 수 있다. 이 경우, 도9 에서 도시한 바와 같이 파노라마 영상 D2 (510)은 대상체의 주기적인 생체 움직임 중에서 혈관이 수축된 상태(혈관의 두께가 d2) 에 대응되는 영상 프레임만을 선택하여 합성한 것으로, 혈관이 수축된 상태에서의 파노라마 영상만을 표시함으로써, 관심 영역의 연결성이 향상될 수 있다.
도 10 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 제1 의료 영상 프레임 중에서 대상체의 심전도 신호 정보가 동일한 지점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여복수의 파노라마 영상을 생성하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10 에서 도시한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 심전도 신호정보를 가지는 복수의 제2 의료 영상 프레임을 선택하여, 복수의 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 이 경우, 일 실시 예에 따른 파노라마 영상은 심전더 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임들끼리 합성하여 생성될 수 있다.
도 10 에서 도시한 바와 같이, 제 1 의료 영상 프레임 중에서 심전도 영상에서 R 지점(400,410,420)에 해당하는제 2 의료 영상 프레임(304,314,324) 및 심전도 영상에서 T 파가 시작되는 지점(402, 412, 422)에 해당하는제 2 의료 영상 프레임(306,316,326)이 선택될 수 있다.
이 경우, 혈관이 확장된 상태(혈관의 두께가 d3)에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임 (A3, B3, C3) 만을 합성하여 파노라마 영상 D3 (520)을 생성할 수 있다. 또한, 혈관이 수축된 상태(혈관의 두께가 d4)에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임 (A4, B4, C4) 만을 합성하여 파노라마 영상 D4 (530)을 생성할 수 있다.
이 경우, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 동일한 제 1 의료 영상 프레임으로부터, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는제 2 의료 영상 프레임끼리 합성하여 복수의 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 대상체의 다양한 생체 움직임의 시점에 대응되는 복수의 파노라마 영상을 연속적으로 출력함으로써, 파노라마 동영상 기능을 제공할 수 있다.
도 11 내지 도14 는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)가 생성한 파노라마 영상을 표시하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 12 에서 도시한 바와 같이, 초음파 진단 장치(1000)의 디스플레이부(1400)에는 파노마라 영상의 B모드 영상(700,710) 및/또는 혈류의 움직임을 다양한 색으로 나타낼 수 있는 도플러 영상(800,810)을 표시할 수 있다.
도 11 에 도시된 파노라마 영상들(700,800)은 도 10 에서 혈관이 확장된 상태(혈관의 두께가 d3)에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임 (A3, B3, C3) 만을 합성하여 생성된 파노라마 영상 D3 (520)을 표시한 도면이다.
또한, 도 12 에서 도시된 영상들(710,810)은 도 10 에서 혈관이 수축된 상태(혈관의 두께가 d4)에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임 (A4, B4, C4) 만을 합성하여 생성된 파노라마 영상 D4 (530)을 표시한 도면이다.
예를 들면, 도 13 에서 도시된 영상들(720,820)은 손목 혈관이 수축된 상태에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임만을 합성하여 생성된 파노라마 영상 D4 (530)을 표시한 도면이다.
또한, 도 14 에서 도시된 영상들(730,830)은 종아리 뒷부분의 혈관이 수축된 상태에 대응되는 생체 신호 정보를 가진 2 의료 영상 프레임만을 합성하여 생성된 파노라마 영상 D4 (530)을 표시한 도면이다.
도 15 내지 도 17 은 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치가 대상체의 심전도 신호 정보와 함께 파노라마 영상을 표시하는 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 17 에서는 파노라마 영상을 생성하고 메모리에 저장한 이후에 대상체의 심전도 신호 정보를 이용하여 파노라마 영상을 처리하는 후처리에 관한 부분이다. 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 상기 대상체의 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 메모리에 저장하고, 일 실시 예에 따른 디스플레이부는 심전도 신호 정보와 파노라마 영상을 함께 표시할 수 있다.
이 경우, 일 실시 예에 따른 복수개의 파노라마 영상은 대상체의 심전도 신호 정보와 연관되어 동영상 파일의 형식으로 메모리에 저장될 수 있다.
예를 들면, 도 15 에서 도시한 바와 같이 대상체의 심전도 영상(900)과 함께, 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임만을 합성하여 생성한 파노라마 영상(840)을 디스플레이부에 표시할 수 있다.
이 경우, 디스플레이부에는 파노라마 동영상을 재생하는 기능과 관련된 GUI 가 함께 출력될 수 있다.
예를 들면, 파노라마 동영상을 재생하는 기능과 관련된 GUI 에는 파노라마 영상의 재생, 파노라마 영상의 편집 또는 재저장 등을 하기 위한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 15 에서 도시한 바와 같이 디스플레이부는 메모리에 저장된 파노라마 영상(840)을 출력함에 있어서, 파노라마 영상(840)과 연관된 심전도 영상(900), 현재 디스플레이부에 출력되는 파노라마 영상(840) 에 대응되는 심전도 영상의 구간 표식(901) 및 프로세서 바(910)를 함께 표시할 수 있다.
또한, 도 16 에서 도시한 바와 같이 디스플레이부는 메모리에 저장된 파노라마 영상(850)을 출력함에 있어서, 파노라마 영상(850)과 연관된 심전도 영상(920), 현재 디스플레이부에 출력되는 파노라마 영상(850) 에 대응되는 심전도 영상의 구간 표식(921) 및 프로세서 바(930)를 함께 표시할 수 있다.
또한, 도 17 에서 도시한 바와 같이 디스플레이부는 파노라마 영상(860)과 연관된 복수의 심전도 영상(940a, 940b, 940c) 도 함께 출력할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 파노라마 동영상 재생과 관련된 사용자 인터페이스를 통하여 사용자가 원하는 구간의 파노라마 영상의 재생, 파노라마 영상의 편집 또는 재저장을 할 수 있다.
예를 들면, 도 15 내지 도17 에서 도시한 바와 같이 프로세서 바(910,930,950) 를 통한 사용자 입력에 기초하여, 사용자가 원하는 구간의 파노라마 영상만을 디스플레이부에 출력할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 메모리에 저장된 파노라마 동영상 파일 중에서, 사용자 입력에 기초하여 선택된 파노라마 영상만을 별도의 파일로 메모리에 저장할 수 있다. 이 경우, 선택된 파노라마 영상은 이에 대응되는 심전도 신호 정보와 연관되어 메모리에 저장될 수 있다.
예를 들면, 사용자가 디스플레이부에 출력되는 심전도 영상에서 이상이 있다고 판단되는 구간을 선택하면, 이 구간에 대응되는 파노라마 영상이 함께 출력될 수 있다. 또한, 심전도 신호가 이상이 있다고 판단되는 구간에 해당하는 파노라마 영상만이 사용자의 입력에 기초하여 메모리에 재저장될 수 있다.
이에 따라, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 대상체의 주기적인 생체 움직임을 고려한 파노라마 동영상을 제공함으로써, 기존의 정지 영상으로만 제공되던 파노라마 영상을 이용하는 것보다 추가적인 신체 정보들이 획득될 수 있으므로, 다양한 의료 검사들에 활용될 수 있다.
예를 들면, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 파노라마 동영상 기능에 의하여 혈전의 위치 및 양을 파악 또는 혈관의 수축 및 이완의 움직임을 파악할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 경동맥의 혈류를 평가하거나 대동맥류를 검사하는데 이용될 수 있으며, 혈관 우회 수술 후에 혈관의 접목 상태를 평가하는 데 파노라마 동영상 기능을 사용할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(1000)는 파노라마 동영상 재생과 관련된 사용자 인터페이스를 통하여 사용자가 원하는 구간의 파노라마 영상의 재생, 파노라마 영상의 편집 또는 재저장 기능을 제공함으로써, 사용자에게 직관적이고 활용도가 높은 파노라마 동영상 기능을 제공할 수 있다.
본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 영상 데이터에 기초하여 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제1 의료 영상 프레임들을 생성하는 단계;
    상기 복수개의 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계;
    상기 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 디스플레이부에 표시하는 단계; 를 포함하는 의료 영상 합성 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;는
    상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 송신된 초음파 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 응답 신호에 기초하여, 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;는
    상기 대상체에 RF신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 방출되는 MR신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 MR 신호에 기초하여, MR 영상 데이터를 획득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;는
    상기 대상체에 X-ray신호를 송신하고, 상기 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 X-ray신호에 기초하여, CT 영상 데이터를 획득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 의료 영상 합성 방법은
    상기 대상체의 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 저장하는 단계를 더 포함하는 의료 영상 합성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 심전도 신호 정보에서의 동일 지점은 심전도 영상에서 추출된 특이점이 동일한 지점인 것을 특징으로 하는 의료 영상 합성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계는,
    상기 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보에 대한 복수의 시점들 각각에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 파노라마 영상을 생성하는 단계는,
    상기 제2 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보가 상기 복수의 시점들 중 동일 시점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 의료 영상 합성 방법은,
    상기 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 연속하여 상기 디스플레이부에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 방법.
  8. 대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제 1 의료 영상 프레임들을 생성하고, 상기 복수개의 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 선택하고, 상기 적어도 둘 이상의 제 2 의료 영상 프레임들을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 영상 처리부; 및
    상기 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 출력하는 디스플레이부; 를 포함하는 의료 영상 합성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 획득부는
    상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 상기 초음파 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 초음파 송수신부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 획득부는
    상기 대상체에 RF신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 방출되는 MR신호를 수신하여 MR 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 획득부는
    상기 대상체에 X-ray신호를 송신하고, 상기 대상체를 통하여 전송된 X-ray를 검출하여 CT 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 의료 영상 합성 장치는 상기 대상체의 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 저장하는 메모리를 더 포함하는, 의료 영상 합성 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 심전도 신호 정보에서의 동일 지점은 심전도 영상에서 추출된 특이점이 동일한 지점인 것을 특징으로 하는 의료 영상 합성 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 영상 처리부는
    상기 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보에 대한 복수의 시점들 각각에 해당하는 제2 의료 영상 프레임들을 선택하고,
    상기 제2 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보가 상기 복수의 시점들 중 동일 시점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 생성하고,
    상기 디스플레이부는 상기 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 연속하여 출력하는 것을 특징으로 하는, 의료 영상 합성 장치.
  15. 프로세서에 의해 도출되어 실행되었을 때, 의료 영상 합성 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체에 있어서, 상기 의료 영상 합성 방법은,
    대상체에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 영상 데이터에 기초하여 상기 대상체에 대한 동영상을 구성하는 복수개의 제1 의료 영상 프레임들을 생성하는 단계;
    상기 복수개의 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 대상체의 심전도 신호 정보가 동일 지점에 해당하는 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계;
    상기 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 합성하여 파노라마 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 심전도 신호 정보와 상기 파노라마 영상을 연관시켜 디스플레이부에 표시하는 단계; 를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 제2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계는,
    상기 제1 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보에 대한 복수의 시점들 각각에 해당하는 제 2 의료 영상 프레임들을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 파노라마 영상을 생성하는 단계는,
    상기 제2 의료 영상 프레임들 중에서 상기 심전도 신호 정보가 상기 복수의 시점들 중 동일 시점에 해당하는 영상 프레임끼리 합성하여 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 의료 영상 합성 방법은,
    상기 복수개의 파노라마 영상 프레임들을 연속하여 상기 디스플레이부에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 저장매체.
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