KR100248359B1 - 초음파 진단 장치 - Google Patents

초음파 진단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100248359B1
KR100248359B1 KR1019980005244A KR19980005244A KR100248359B1 KR 100248359 B1 KR100248359 B1 KR 100248359B1 KR 1019980005244 A KR1019980005244 A KR 1019980005244A KR 19980005244 A KR19980005244 A KR 19980005244A KR 100248359 B1 KR100248359 B1 KR 100248359B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image data
image processing
initial
image
pixel
Prior art date
Application number
KR1019980005244A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980079747A (ko
Inventor
마스미 오치
Original Assignee
니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니시무로 타이죠, 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 니시무로 타이죠
Publication of KR19980079747A publication Critical patent/KR19980079747A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100248359B1 publication Critical patent/KR100248359B1/ko

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053Display arrangements
    • G01S7/52057Cathode ray tube displays
    • G01S7/52068Stereoscopic displays; Three-dimensional displays; Pseudo 3D displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52034Data rate converters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053Display arrangements
    • G01S7/52057Cathode ray tube displays
    • G01S7/5206Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
    • G01S7/52066Time-position or time-motion displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053Display arrangements
    • G01S7/52057Cathode ray tube displays
    • G01S7/52071Multicolour displays; using colour coding; Optimising colour or information content in displays, e.g. parametric imaging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 검사되는 피술자에 초음파를 송신하고, 그 피술자로부터의 반사를 수신하며, 그 반사 신호에 기초하여 초음파 이미지를 형성하는 초음파 진단 장치에 관한 것으로서, 검사되는 피술자의 내부는 초음파 프로브를 통해 초음파로 스캔되고, 얻어진 신호에 기초하여 최초 이미지 데이터가 형성되고, 이 최초 이미지 데이터는 이미지 처리되고, 이미지 처리된 이미지 데이터는 표시되고, 이미지 처리에 있어서, 최초 이미지 데이터는 각 픽셀에서 지정된 임계값과 비교되고, 임계값보다 높으면 각 픽셀에서 최초 데이터가 선택되고, 반면에 최초 이미지 데이터가 임계값보다 낮으면 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터가 각 픽셀에서 선택되고, 각 픽셀에서 선택된 이미지는 새로 이미지 처리된 이미지 데이터로서 표시되고, 따라서 최초 이미지 데이터가 임계값보다 낮으면 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터가 선택되고, 물체가 지정된 운동중일 때 잔상이 운동 궤적에 표시되는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 진단 장치
본 발명은 검사되는 피술자에 초음파를 송신하고, 그 피술자로부터의 반사를 수신하며, 그 반사 신호에 기초하여 초음파 이미지를 형성하는 초음파 진단 장치에 관한 것이다.
최근, 피술자의 단면으로 조직 구조를 나타내는 B 모드와 혈류 상태를 피술자 단면으로 칼라(color) 표시하는 칼라 도퍼(Dopper) 모드와는 다른 모드가 초음파 진단 분야에서 개발되어왔다. 조직 도퍼 이미지 처리 모드에서는 보다 낮은 도퍼 주파수만을 추출할 수 있고, 예를 들어 심근의 느린 움직임만을 이미지 처리할 수 있다. 그리고, 칼라 동작 모드에서는 심장내 계면을 추출하고, 서로 다른 칼라로 서로 다른 시간위상에서 그런 경계들을 오버레이함으로써 포착하기 쉬운 조직 운동을 제공한다.
3차원 모드 이미지는 3-D 이미지를 피술자의 다중 박편에서 얻어진 복수의 이미지로 구성되도록 할 수 있다.
이중 3D 모드는 임상적으로 매우 중요하고, 최근 관심을 끌고 있다. 3D 모드는 많은 양의 데이터를 포함하고, 회로 크기가 증가하는 문제가 있고, 비용이 증가하며, 실시간에서 약간의 손실이 있다.
최근 몇몇 초음파 진단 장치는 50프레임/초 정도로 높은 프레임율(높은 시간 분해능)을 얻고 있다. 반면에 사람 눈의 동적 능력은 초당 10 내지 15 프레임으로 제한되어 있다. 이 때문에 관찰자는 단순히 상기한 높은 시간 분해능이 제공하는 풍부한 정보중 일부분을 얻는다.
따라서 본 발명의 목적은 해당 분야에서 아직까지 얻어지지 않은 새로운 이미지를 형성할 수 있는 초음파 진단 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 보여주는 기능블럭도,
도 2는 디지털 스캔 변환기를 보여주는 기능블럭도,
도 3은 도 2의 처리장치를 보여주는 기능블럭도,
도 4는 도 2의 다른 처리장치를 보여주는 기능블럭도,
도 5는 도 3의 비교기, AND 회로 및 선택기의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 6은 잔상 처리된 심장의 단면 이미지를 보여주는 도면,
도 7a는 물속에 놓인 동물(악어)의 잔상 처리된 이미지(1시 시간위상)를 보여주는 도면,
도 7b는 물속에 놓인 동물(악어)의 잔상 처리된 이미지(2시 시간위상)를 보여주는 도면,
도 7c는 물속에 놓인 동물(악어)의 잔상 처리된 이미지를 보여주는 도면 및
도 8은 잔상 처리된 이미지를 칼라로 나타내는 칼라 막대눈금을 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프로브(probe) 2 : 송수신 회로장치
3 : 디지털 스캔 변환기(DSC) 4 : 표시장치
5 : 이미지 처리장치 6 : 프레임 메모리
7 : DSC 제어기 8 : 속도 처리기
10, 11 : 비교기 12 : 임계 발생기
13 : AND 회로 14 : 선택기
15 : 승산기 16 : 승산기 인자 발생기
17 : 콘솔 18 : 가산기
19 : 가수 발생기
본 발명에 따르면 피술자의 내부는 초음파 프로브(Probe)를 사용하여 초음파로 주사된다. 얻어진 신호에 기초한 최초의 이미지 데이터가 형성되고, 이미지 처리된다. 이렇게 이미지 처리된 이미지 데이터는 표시된다. 이미지 처리에 있어서 최초의 이미지 데이터는 지정된 픽셀간 임계값과 비교되고, 최초 데이터가 임계값보다 높을 때 각 픽셀에 대하여 선택된다. 최초 이미지 데이터가 임계값보다 적을 때, 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 그런 이미지 데이터는 각 픽셀에서 선택된다. 각 픽셀에서 선택된 이미지 데이터는 새로 이미지 처리된 이미지 데이터로 표시된다. 따라서 최초의 이미지 데이터가 임계값보다 적을 때, 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 그런 이미지 데이터가 선택되고, 그 결과로 피술자가 움직일 때 피술자의 운동 궤적에 잔상이 표시된다. 그 결과로서 관찰자는 예를 들어 심근의 동작을 정확히 관찰할 수 있거나 피술자의 표면 이미지에 근사한 이미지를 관찰할 수 있다.
본 발명의 부가적인 목적과 이점들은 다음 설명에서 설명되고, 부분적으로는 그 설명에서 명백해지거나 본 발명의 실시에 의해 알려질 것이다. 본 발명의 목적과 이점들은 특히 첨부된 특허청구범위에 기술된 수단과 조합에 의해 구현되고 얻어질 것이다.
본 명세서에 포함되고, 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 현재 본 발명의 실시예를 도시하고 있고, 상기한 일반적인 설명과 후술되는 실시예에 대한 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다.
이하에 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 대해 설명한다. 초음파 프로브(1)에는 발진 소자가 배열되어 있다. 이 발진 소자는 양면에 형성된 전극을 갖는 압전 소자로 구성되어 있다. 배열 형태는 선형 스캔, 섹터 스캔, 철면(凸面) 스캔 등을 허용하도록 형성될 수 있다. 여기서는 섹터 스캔을 한다고 가정된다.
송수신 회로장치(T/R)(2)는 송신부, 수신부 및 이미지 형성부를 포함한다. 송신장치는 클럭, 레이트(rate) 펄스 발생기, 지연회로 및 펄서(pulser)를 포함한다. 레이트 펄스 발생기는 예를 들면 5㎑의 레이트 펄스를 얻기 위해 클럭 신호를 주파수 분할한다. 레이트 펄스는 채널에 대응하도록 분산된다. 복수의 지연회로는 각각 채널에 대응하는 레이트 펄스를 지연한다. 이 지연으로 초음파의 포커싱과 편향이 달성된다. 복수의 펄서는 각각 대응하는 레이트 펄스에 의해 구동되고, 대응하는 발진 소자에 적용된다. 이와 같이 하여 발진 소자는 기계적으로 발진되고, 초음파 펄스가 피술자에 전송된다.
초음파는 피술자의 음향적인 방해물의 경계에서 반사되고, 이 반사는 기계적으로 프로브의 압전소자를 발진시키고, 그 결과 발진 소자의 전극에 걸쳐서 전위차가 형성된다. 이 전위차는 전기신호로서 취해진다. 수신부내에서 이런 전기신호들은 증폭, 지연(위상 정합) 및 합산되고, 그 결과 반사는 제어된 방향으로부터 강해진다.
반사 신호에 기초한 이미지 형성부는 B 모드 이미지(조직 박편 이미지)와, 피술자내 혈류와 조직의 공간 운동을 나타내는 도퍼 이미지에 대한 데이터를 형성한다. 여기서는 B 모드 이미지가 가정된다.
B 모드 데이터는 디지털 스캔 변환기(DSC)(3)에 의해 이미지 처리되고, 디지털 스캔 변환기(DSC)(3)에 의해 출력된다. 발생되는 B 모드 이미지 데이터는 표시장치(4)에 표시된다. 이 이미지 처리는 아래에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이 B 모드 이미지에 인위적으로 잔상효과를 첨가하도록 행해진다.
여기서 송수신 회로장치(2)로부터 직접 출력된 최초의 이미지 데이터, 즉 이미지 처리가 되지 않은 데이터는 "I"로 표시되고, 이미지 처리된 이미지 데이터는 "I'"로 표시된다. 이미지 데이터의 프레임 수는 "I"와 "I'"에 첨부된다. 현재의 프레임 수는 "n"으로 표시되어 있다. 기호 "I'n"은 n번째의 최초 이미지 데이터에 대응하는 "이미지 처리된" 이미지 데이터를 의미한다. "In-1"는 1 프레임 이전의 이미지 데이터에 대응하는 n-1번째 이미지 데이터, "I'n-1"은 n-1번째의 최초 이미지에 대응하는 "이미지 처리된" 이미지 데이터를 의미한다.
도 2는 도 1의 디지털 스캔 변환기(3)의 구성을 도시하고 있다. 디지털 스캔 변환기(3)는 초음파 스캔 시스템의 이미지 데이터를 TV 스캔 시스템의 하나로 변환하는 프레임 메모리(6)뿐만 아니라 본 발명의 이미지 처리 특성을 실행하는 이미지 처리장치(5)를 포함한다. DSC(3)의 동작을 제어하기 위해 DSC 제어기(7)가 제공된다.
이미지 처리장치(5)의 이미지 처리는 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 구현된다. 실시간 처리가 더 중요하다면 하드웨어 구현이 바람직하다.
도 3은 이미지 처리장치(5)의 기능블럭도이다. 이미지 처리는 이미지 처리된 이미지 데이터 I'가 이미지 처리 경로로 다시 공급되도록 피드백 형태로 구성된다. 이미지 처리장치(5)는 2개의 비교기(10, 11)를 포함한다.
비교기(10)는 각 픽셀에서 송수신 회로장치(2)로부터 발생하는 최초의 이미지 데이터 In과 임계 발생기(12)로부터 발생하는 임계 전압(TH≥0)을 비교한다. 비교기(10)는 출력단자에서 In>TH일 때 플래그를 "1"로 세트하고, In<TH일 때 플래그를 "0"으로 세트한다.
임계 발생기(12)로부터 비교기(10)에 제공된 임계값 TH는 콘솔(17)의 적절한 동작을 통해서 자유롭게 변경될 수 있다. 반면에 비교기(11)에는 송수신 회로장치(2)로부터 발생하는 최초의 이미지 데이터 In가 제공되고, 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1는 비교기(11)로 다시 공급된다. 비교기(11)는 각 픽셀에서 송수신 회로장치(2)로부터 발생하는 최초의 이미지 데이터 In와 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1를 비교한다. 비교기(11)는 출력 단자에서 In>I'n-1일 때 플래그를 "1"로, In<I'n-1일 때 플래그를 "0"으로 세트한다.
AND 회로(13)는 비교기(10, 11)의 출력이 각각 "1"일 때 출력단자에서 "1"을 발생하고, 2개의 비교기(10, 11)의 출력중 적어도 하나가 "0"일 때 "0"을 발생한다.
선택기(14)에는 송수신 회로장치(2)로부터 발생하는 최초의 이미지 데이터 In이 제공되고, 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1이 다시 선택기(14)에 공급된다. AND 회로(13)의 출력 상태에 따라 각 픽셀에서 최초 이미지 데이터 In과 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1 중 하나가 선택된다.
승산기(15)는 각 픽셀에서 선택기(14)에 의해 선택된 이미지 데이터 In 또는 I'n-1와 승산기 인자 발생기(16)로부터 발생하는 인자를 곱한다. 승산기 인자 발생기(16)는 AND 회로(13)가 출력 "1"을 발생할 때 승산기 인자 α(α≥1)를 승산기(15)에 제공하고, AND 회로(13)가 출력 "0"를 발생할 때 승산기 인자 β(β<1)를 승산기(15)에 제공한다. 승산기(15)의 출력은 각 픽셀에서 "α·In" 또는 "β·I'n-1"이 된다.
승산기 인자 발생기(16)로부터 승산기(15)에 제공된 승산기 인자 α, β는 각각 조작자가 콘솔(17)을 적절히 조작함으로써 자유롭게 변경될 수 있다.
프레임 메모리(6)를 통해 승산기(15)는 현재 프레임의 최초 이미지 데이터에 대으하는 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n로서 출력을 발생한다. 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n는 표시장치(4)에 의해 그레이 스케일(gray scale)에 따라 소정 휘도 레벨로 변환되고, 농도 계조가 제공된 후 표시장치(4)에 표시된다. 그렇지 않으면 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n는 칼라 막대눈금에 따라 칼라 변환되고, 칼라 계조가 제공된 후 표시장치에 표시된다.
상기한 처리는 요약하면 다음과 같다.
(1) 현재 프레임의 최초 이미지 데이터 In의 픽셀값이 임계값 TH보다 높고, 한 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1의 픽셀값보다 클 때 현재 프레임의 최초 이미지 데이터 In의 픽셀값은 1 또는 1보다 큰 승산기 인자 α와 곱해진다.
(2) 현재 프레임의 최초 이미지 데이터 In의 픽셀값이 임계값 TH보다 낮거나 한 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1의 픽셀값보다 낮을 때 한 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터 I'n-1의 픽셀값은 1보다 적은 승산기 인자 β와 곱해진다.
도 5에 도시된 바와 같이 현재 프레임의 최초 이미지 데이터의 픽셀값이 임계값보다 높고, 한 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터의 픽셀값보다 클 때, 현재 프레임의 최초 이미지 데이터의 픽셀값이 선택되고, 이 픽셀값은 증가하고, 그렇지 않으면 한 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터의 픽셀값은 저하한다.
픽셀값이 증가하고 저하하는 동작은 승산 처리뿐만 아니라 가산 처리를 통해서도 달성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 승산기(15)는 가산기(18)로 대체될 수 있고, 승산기 인자 발생기(16)는 가수 발생기(19)에 의해 대체될 수 있다. 가수 발생기(19)는 AND 회로가 출력 "1"을 발생할 때 가산기(18)에 가수 a(a≥0)를 제공하고, AND 회로(13)가 출력 "0"을 발생할 때 가산기(18)에 가수 b(b<0)를 제공한다. 가산기(18)는 각 픽셀에서 "In+a" 또는 "I'n-1+b"를 출력한다. 가수 발생기(19)로부터 가산기(18)에 제공된 가수 a와 b는 각각 조작자가 콘솔(17)을 적절히 조작함으로써 자유롭게 변경될 수 있다.
상기한 이미지 처리가 피술자와 초음파 스캐닝 표면 사이의 위치 관계가 변화하고 있는 경우에 행해지면, 현재 프레임의 이미지와 함께 약하게 현재 프레임 이전의 이미지 정보가 표시되기 때문에 잔상효과가 나타난다. 상기한 경우는 예를 들면 실질적으로 피술자의 몸 표면에 고정된 프로브(1)로 피술자의 심장을 스캐닝하는 것과 물속에 놓인 물체에 따라 초음파 스캐닝 표면을 이동하는 것이 있다.
도 6의 전자의 경우에 심근이 현 위치에서 높은 휘도 레벨, 이전 위치에서 낮은 휘도 레벨로 표시되고 있기 때문에 몇 개전의 프레임에 대응하는 심근 이미지를 잔상으로 표시할 수 있다. 그런 잔상으로부터 심근 운동에 대응하는 궤적을 쉽게 알아볼 수 있다. 루프(loop)와 같은 움직임으로 이동되는 심근의 각 영역에 대한 특징은 도 6의 단면 이미지로부터 쉽게 알아볼 수 있다.
잔상의 길이, 즉 현재의 이미지가 몇 개전의 프레임에 대응하는 이미지와 연관하여 얼마나 다시 표시되어야 하는지는 실질적으로 승산기 인자 β와 가수 b에 의존한다. 이것은 관련된 이미지를 검토하면서 자유롭게 조정할 수 있다.
게다가, 현재 프레임의 심근의 이미지의 증가 레벨은 승산기 인자 α에 따라 정해지고, 조작자는 이 레벨을 표시장치상의 이미지를 검토하면서 자유롭게 조정할 수 있다. 승산기 인자 α가 매우 높게 구성될 때, α·In은 그레이 스케일 또는 칼라 막대눈금에 비례하여 포화된다. 즉, 임계값을 초과하는 최초의 이미지 데이터, 즉 현재 프레임에 대응하는 심근의 이미지는 항상 최대 휘도 레벨이나 순적조 레벨로 표시된다. 이와 같이 함으로써 관찰자는 현재의 심장 이미지에 대한 이미지를 용이하게 관찰할 수 있다.
초음파 스캔 표면이 물속에 놓인 물체에 따라 이동되는 후자의 경우에 여기서는 표면 이미지에 근사한 이미지인 의사 3차원 이미지를 형성할 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 물속에 놓인 악어가 본 발명의 이미지 처리에 의해 이미지화될 때 "3시" 시간위상 이미지를 보여준다. 악어의 표면과 물 사이의 음향 임피던스는 매우 크고, 따라서 악어의 표면으로부터의 반사의 세기는 악어의 표면 이외의 부분으로부터의 반사의 그것보다 훨씬 크다. 따라서 최초 이미지는 악어 표면의 윤곽을 나타낸다. 이 윤곽은 잔상효과로 남기 때문에 표면 이미지와 근사한 이미지를 형성할 수 있다.
지금까지의 설명에서 이미지 처리는 새로운 최초 이미지가 형성될 때마다 반복된다. 이미지 처리는 한 번에 몇 개의 프레임씩 간헐적으로 실행될 수 있다. 이와 같이 함으로써 스트로보스코프의 동작처럼 동일한 부분에 대한 운동 궤적은 이산적인 도트 배열로서 표시될 수 있다. 그런 동작은 이미지 처리장치(5)와 프레임 메모리(6)에 비례하여 DSC 제어기(7)의 제어 패턴을 변화시킴으로써 구현될 수 있다. 즉, 이미지 처리장치(5)는 몇 개의 프레임에서 하나씩 최초 이미지 데이터를 취하고, 다른 최초 이미지 데이터는 버린다(부분적으로 차단한다). 이미지 처리장치(5)는 이때 취한 최초 이미지 데이터와 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터로부터 새로운 이미지 데이터를 형성한다. 게다가 이미지 처리된 이미지 데이터는 주어진 기간에 프레임 메모리(6)로부터 판독된다. 그러나, 부분적인 차단 기간 동안, 동일한 이미지 데이터가 반복적으로 판독된다(고정 동작). 그런 동작에 의해 스트로보스코프의 동작과 같은 운동 궤적이 이산적인 도트 배열로서 표시된다.
그런 이산적인 도트 배열에 기초하여 속도 처리기(8)는 운동 속도와 각도에 좌우되지 않는 절대 속도를 근사적으로 인지할 수 있다. 즉, 동일한 부분에서 인접한 쌍의 두 위치 사이의 거리는 운동 속도에 대응하고, 이것을 취해진 기간에 따라 대응하는 시간 또는 초 속도로 변환함으로써 운동 속도를 용이하게 계산할 수 있다.
본 발명에 따르면 심장과 같은 움직이는 물체의 궤적을 관찰할 수 있고, 관찰자는 그 궤적으로부터 물체의 운동을 완전히 파악할 수 있다. 게다가 회로 크기가 증가하고, 비용이 증가하며, 실시간에서 약간의 손실이 발생하는 문제를 해결함과 동시에 물체의 표면 이미지에 근사한 이미지를 얻을 수 있다.
본 발명의 여러 가지 변형 또는 수정이 상기한 실시예에 제한되지 않고 이루어질 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 이미지 처리된 이미지 데이터를 개별적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라 디지털 스캔 변환기(3)를 통해 프레임을 현 프레임의 이미지 처리된 이미지 데이터에 현 프레임의 최초 이미지 데이터의 합성으로 교환할 수 있다.
당업자라면 부가적인 이점과 수정을 용이하게 발견할 수 있을 것이다. 따라서 넓은 의미에서 본 발명은 본 명세서에 도시되고 기술된 구체적인 설명과 대표 실시예에 한정되지 않는다. 따라서 첨부한 특허청구범위 등에 의해 한정된 바와 같은 일반적인 진보성의 취지 또는 범위에서 벗어나지 않고 여러 가지 수정이 행해질 수 있다.
본 발명에 따르면 심장과 같은 움직이는 물체의 궤적을 관찰할 수 있고, 관찰자는 그 궤적으로부터 물체의 운동을 완전히 파악할 수 있다. 게다가 회로 크기가 증가하고, 비용이 증가하며, 실시간에서 약간의 손실이 발생하는 문제를 해결함과 동시에 물체의 표면 이미지에 근사한 이미지를 얻을 수 있다.

Claims (44)

  1. 초음파 프로브, 상기 초음파 프로브에 의해 검사할 피술자의 내부를 스캔하고, 얻어진 신호에 기초하여 최초 이미지 데이터를 형성하는 수단, 상기 최초 이미지 데이터를 이미지 처리하는 이미지 처리수단 및 이미지 처리된 이미지 데이터를 표시하는 수단을 포함하고, 상기 이미지 처리수단은 각 픽셀에서 지정된 임계값과 최초 이미지 데이터를 비교하는 수단 및 최초 이미지 데이터가 임계값보다 높을 때 각 픽셀에서 최초 이미지 데이터를 선택하고, 최초 이미지 데이터가 임계값보다 낮을 때 각 픽셀에서 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터와 승산기 인자 α(α≥1)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터와 승산기 인자 β(β<1)를 곱하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 승산기 인자 α와 β를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 승산기 인자 α는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터에 가수 a(a≥0)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터에 가수 b(b<0)를 더하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 가수 a와 b를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 가수 a는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 임계값을 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 최초 이미지 데이터에 이미지 처리된 이미지 데이터를 합성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리 수단은 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 최초 이미지 데이터를 취하고, 취해진 최초 이미지 데이터만을 물체로서 이미지 처리하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 이미지 처리된 이미지 데이터에 기재된 동일한 영역의 한 쌍의 위치들 사이의 거리와 이미지 처리 실행 기간에 기초하여 영역의 운동 속도를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  12. 초음파 프로브, 초음파 프로브로 검사할 피술자의 내부를 스캔하고, 얻어진 신호에 기초하여 최초 이미지 데이터를 형성하는 수단, 상기 최초 이미지 데이터를 이미지 처리하는 이미지 처리수단 및 이미지 처리된 이미지 데이터를 표시하는 수단을 포함하고, 상기 이미지 처리수단은 각 픽셀에서 지정된 임계값과 상기 최초 이미지 데이터를 비교하는 수단, 각 픽셀에서 상기 최초 이미지 데이터와 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터를 비교하는 수단 및 상기 최초 이미지 데이터가 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터보다 높을 때 각 픽셀에서 최초 이미지 데이터를 선택하고, 그렇지 않은 경우 각 픽셀에서 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터와 승산기 인자 α(α≥1)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터와 승산기 인자 β(β<1)를 곱하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 승산기 인자 α와 β를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 승산기 인자 α는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 이미지 데이터에 가수 a(a≥0)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터에 가수 b(b<0)를 더하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 가수 a와 b를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 가수 a는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 임계값을 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  20. 제 12 항에 있어서, 최초 이미지 데이터에 이미지 처리된 이미지 데이터를 합성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  21. 제 21 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 최초 이미지 데이터를 취하고, 취해진 최초 이미지 데이터만을 물체로서 이미지 처리하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 이미지 처리된 이미지 데이터에 기재된 동일한 영역의 한 쌍의 위치들 사이의 거리와 이미지 처리 실행 기간에 기초하여 영역의 운동 속도를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  23. 최초 이미지 데이터를 입력하는 수단, 상기 최초 이미지 데이터를 이미지 처리하는 이미지 처리수단 및 이미지 처리된 이미지 데이터를 표시하는 수단을 포함하고, 상기 이미지 처리수단은 각 픽셀에서 지정된 임계값과 최초 이미지 데이터를 비교하는 수단 및 최초 이미지 데이터가 임계값보다 높을 때 각 픽셀에서 최초 데이터를 선택하고, 최초 이미지 데이터가 임계값보다 낮을 때 각 픽셀에서 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터와 승산기 인자 α(α≥1)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터와 승산기 인자 β(β<1)를 곱하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 승산기 인자 α와 β를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 승산기 인자 α는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터에 가수 a(a≥0)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터에 가수 b(b<0)를 더하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 가수 a와 b를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 가수 a는 선택된 최초 이미지 데이터가 최소 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  30. 제 23 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 임계값을 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  31. 제 23 항에 있어서, 최초 이미지 데이터에 이미지 처리된 이미지 데이터를 합성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  32. 제 23 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 최초 이미지 데이터를 취하고, 취해진 최초 이미지 데이터를 물체로서 이미지 처리하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 이미지 처리된 이미지 데이터에 기재된 동일한 영역의 한 쌍의 위치들 사이의 거리와 이미지 처리 실행 기간에 기초하여 영역의 운동 속도를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  34. 최초 이미지 데이터를 입력하는 수단, 상기 최초 이미지 데이터를 이미지 처리하는 이미지 처리수단 및 이미지 처리된 데이터를 표시하는 수단을 포함하고, 상기 이미지 처리수단은 각 픽셀에서 지정된 임계값과 최초 이미지 데이터를 비교하는 수단, 각 픽셀에서 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터와 최초 이미지 데이터를 비교하는 수단 및 최초 이미지 데이터가 임계값보다 높고, 한 프레임 또는 몇 프레임 이전에 이미지 처리된 이미지 데이터보다 높을 때 각 픽셀에서 최초 이미지 데이터를 선택하고, 그렇지 않은 경우에 한 프레임 또는 몇 프레임 전에 이미지 처리된 이미지 데이터를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터와 승산기 인자 α(α≥1)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터와 승산기 인자 β(β<1)를 곱하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 승산기 인자 α와 β를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 승산기 인자 α는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  38. 제 34 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 선택된 최초 이미지 데이터에 가수 a(a≥0)를, 선택된 이미지 처리된 이미지 데이터에 가수 b(b<0)를 가산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 가수 a와 b를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 가수 a는 선택된 최초 이미지 데이터가 최대 휘도 레벨 또는 순색조 레벨로 표시되도록 세트되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  41. 제 34 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 임계값을 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  42. 제 34 항에 있어서, 최초 이미지 데이터에 이미지 처리된 이미지 데이터를 합성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  43. 제 34 항에 있어서, 상기 이미지 처리수단은 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 최초 이미지 데이터를 취하고, 취해진 최초 이미지 데이터만을 물체로서 이미지 처리하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  44. 제 43 항에 있어서, 복수의 프레임에 대해 하나의 비율로 이미지 처리된 이미지 데이터에 기재된 동일한 영역의 한 쌍의 위치들 사이의 거리와 이미지 처리 실행 기간에 기초하여 영역의 운동 속도를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
KR1019980005244A 1997-03-10 1998-02-20 초음파 진단 장치 KR100248359B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09-054737 1997-03-10
JP05473797A JP3825524B2 (ja) 1997-03-10 1997-03-10 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980079747A KR19980079747A (ko) 1998-11-25
KR100248359B1 true KR100248359B1 (ko) 2000-03-15

Family

ID=12979110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980005244A KR100248359B1 (ko) 1997-03-10 1998-02-20 초음파 진단 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5971924A (ko)
JP (1) JP3825524B2 (ko)
KR (1) KR100248359B1 (ko)
CN (1) CN1267058C (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6491636B2 (en) * 2000-12-07 2002-12-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automated border detection in ultrasonic diagnostic images
JP4712980B2 (ja) * 2001-01-18 2011-06-29 株式会社日立メディコ 超音波装置
US7347821B2 (en) * 2003-06-26 2008-03-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adaptive processing of contrast enhanced ultrasonic diagnostic images
EP3214478B1 (en) * 2007-09-21 2018-12-26 Leica Biosystems Imaging Inc. Improved image quality for diagnostic resolution digital slide images
JP5404141B2 (ja) * 2008-06-13 2014-01-29 キヤノン株式会社 超音波装置及びその制御方法
WO2010135653A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Imacor Inc. Tee-assisted cardiac resynchronization therapy with mechanical activation mapping
CN108464845A (zh) * 2018-01-22 2018-08-31 苏州佳世达电通有限公司 一种超声波探头的异常侦测方法和超声波诊断系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH069556B2 (ja) * 1988-11-28 1994-02-09 横河メディカルシステム株式会社 血流速度表示装置
US5215094A (en) * 1990-11-14 1993-06-01 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic flow velocity imaging systems with velocity image presistence
US5503153A (en) * 1995-06-30 1996-04-02 Siemens Medical Systems, Inc. Noise suppression method utilizing motion compensation for ultrasound images
US5718229A (en) * 1996-05-30 1998-02-17 Advanced Technology Laboratories, Inc. Medical ultrasonic power motion imaging

Also Published As

Publication number Publication date
US5971924A (en) 1999-10-26
JPH10248840A (ja) 1998-09-22
CN1267058C (zh) 2006-08-02
CN1192883A (zh) 1998-09-16
JP3825524B2 (ja) 2006-09-27
KR19980079747A (ko) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6537217B1 (en) Method and apparatus for improved spatial and temporal resolution in ultrasound imaging
KR101511083B1 (ko) 합성 영상을 이용한 조직 도플러 영상 생성 장치 및 방법
US5016641A (en) Spectral interpolation of ultrasound Doppler signal
KR19990014883A (ko) 초음파진단장치
US6911008B2 (en) Compound ultrasound imaging method
JP2003164451A (ja) ビーム合成方法及びシステム
JPH0352034B2 (ko)
JP2856858B2 (ja) 超音波診断装置
KR100248359B1 (ko) 초음파 진단 장치
US20210378626A1 (en) Ultrasonic imaging system and blood flow imaging method
US5718230A (en) Method and apparatus for creating ultrasound images using a reduced number of transmit beam lines
JP3911379B2 (ja) 超音波診断装置
CN109996499B (zh) 超声波诊断装置和存储介质
CN110575198A (zh) 解析装置及解析方法
US11832993B2 (en) Ultrasound diagnostic device and ultrasound signal processing method
JP7343342B2 (ja) 超音波診断装置、及び画像処理装置
JP4599208B2 (ja) 超音波診断装置
JP2021058583A (ja) 超音波診断装置、及び検査方法
JP4580490B2 (ja) 超音波診断装置
JP3695807B2 (ja) 2次元ドプラ超音波診断装置
USRE38971E1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method
KR100362001B1 (ko) 초음파 영상 시스템용 인터레이싱 다중 빔 집속 장치 및집속 방법
JP7449879B2 (ja) 超音波診断装置及びその制御方法
JP2714101B2 (ja) 超音波診断装置
JP7297485B2 (ja) 超音波診断装置、医用画像処理装置および医用画像処理プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131119

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 17

LAPS Lapse due to unpaid annual fee