KR100412011B1 - Needle-like tool used in interventional ultrasound application - Google Patents

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KR100412011B1
KR100412011B1 KR10-2001-0055415A KR20010055415A KR100412011B1 KR 100412011 B1 KR100412011 B1 KR 100412011B1 KR 20010055415 A KR20010055415 A KR 20010055415A KR 100412011 B1 KR100412011 B1 KR 100412011B1
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    • G01S15/8993Three dimensional imaging systems

Abstract

본 발명은 중재적 초음파 분야에서 이용되며, 초음파 진단 장치(200)에 의해 실시간으로 제공되는 2차원 또는 3차원 초음파 영상에서 오퍼레이터(operator)에 의한 위치 파악이 보다 용이하도록 표면 처리된 침상 도구(101)에 관한 것이다. 이 침상 도구(101)는 인체(110) 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 내부층(104)과, 이 내부층(104)의 표면에 형성되는 초음파 반사성 재료의 외부층(102)을 포함한다. 또한, 본 발명은 인체(110) 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 내부층(104)과, 이 내부층(104)의 인체(110) 내로의 투입시, 오퍼레이터의 조작에 의해 내부층(104)의 선단부상에서 형성되는 미세 지체(300)와, 내부층(104)의 한측 단부에 마련되며, 미세 지체(300)의 움직임을 실시간으로 측정하는 엔코딩 유닛(330)을 포함하는 침상 도구가 제공된다.The present invention is used in the field of interventional ultrasound, the surface-treated needle tool 101 to facilitate the positioning by the operator in the two-dimensional or three-dimensional ultrasound image provided in real time by the ultrasonic diagnostic apparatus 200 ). The needle tool 101 includes a pipe-shaped inner layer 104 formed to be easily introduced into the human body 110, and an outer layer 102 of ultrasonic reflective material formed on the surface of the inner layer 104. . In addition, the present invention is a pipe-shaped inner layer 104 formed to be easily introduced into the human body 110, and the inner layer 104 by the operation of the operator when the inner layer 104 is introduced into the human body 110. There is provided a couch tool including a micro-retardation 300 formed on the leading end of the) and an encoding unit 330 provided at one end of the inner layer 104 and measuring the movement of the micro-retardation 300 in real time. .

Description

중재적 초음파 분야에서 사용되는 침상 도구{NEEDLE-LIKE TOOL USED IN INTERVENTIONAL ULTRASOUND APPLICATION}NEEDLE-LIKE TOOL USED IN INTERVENTIONAL ULTRASOUND APPLICATION}

본 발명은 초음파 진단 분야에 관한 것으로서, 특히 중재적 초음파(interventional ultrasound) 분야에 있어서 초음파 진단 장치에 의해 실시간으로 제공되는 2차원 또는 3차원 초음파 영상 내에서 사용된 침상 도구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of ultrasound diagnostics, and more particularly to the couch tool used in two-dimensional or three-dimensional ultrasound images provided in real time by an ultrasound diagnostic apparatus in the field of interventional ultrasound.

널리 알려진 바와 같이, 초음파 진단 장치는 초음파 에너지의 송수신 기능을 갖는 트랜스듀서를 구비하고 있다. 이러한 초음파 진단 장치에 있어서, 트랜스듀서를 환자의 소정 피부에 재치시키고 환자의 체내에 초음파 에너지를 송신하면, 송신된 초음파 에너지의 일부는 체내 구조에 의해서 반사되고, 반사된 초음파 신호는 트랜스듀서를 통해서 수신된다. 트랜스듀서에 의해 수신된 반사 초음파 신호는 전기 신호로 변환되어 신호 처리 장치에 전송되고, 신호 처리 장치는 입력 신호를 처리하여 초음파 에너지를 반사한 체내 장기의 비디오 영상을 모니터 상에 실시간으로 디스플레이하게 된다.As is widely known, the ultrasonic diagnostic apparatus includes a transducer having a function of transmitting and receiving ultrasonic energy. In such an ultrasonic diagnostic apparatus, when the transducer is placed on a predetermined skin of a patient and ultrasound energy is transmitted into the patient's body, part of the transmitted ultrasound energy is reflected by the internal structure, and the reflected ultrasound signal is transmitted through the transducer. Is received. The reflected ultrasonic signal received by the transducer is converted into an electrical signal and transmitted to the signal processing device, which processes the input signal and displays a video image of the organs in the body reflecting the ultrasonic energy in real time on a monitor. .

중재적 초음파 분야는 이러한 초음파 진단 장치를 사용하여 환자를 실시간으로 관찰하면서 체내의 특정 부위 내로 생체 검침과 같은 의료 기구를 삽입하여, 조직의 표본을 채취하는 등의 질병 진단 및 치료를 하는 의료 행위를 의미한다.The interventional ultrasound field uses such an ultrasound diagnostic device to observe a patient in real time and insert a medical device such as a biometric meter into a specific part of the body to diagnose and treat a disease such as taking a sample of a tissue. it means.

종래, 중재적 초음파 분야에서 사용되는 생체 검침의 위치를 검출하기 위하여, 예를 들면, 생체 검침의 표면에 에코 증강(echogeniticy) 물질을 코팅하는 방법과 생체 검침 자체를 진동시키는 방법이 사용되고 있다. 에코 증강 물질 코팅 방법은 미국특허번호 제 6,110,483 호 및 6,106,473 호에 게시되어 있는 바와 같이, 바이오폴리머(bioploymer) 코팅 기술을 이용하여 생체 검침의 표면을 코팅하는 것으로, 생체 검침의 재질에 양호하게 접착되며, 주위의 미세 기포를 포획할 수 있도록 반구 형상의 움푹한 구멍을 형성하는 데에 적합한 코팅 물질을 이용한다. 그러나, 이러한 종래 방법에 의한 생체 검침에 있어서는, 코팅된 부분의 기포가 인체 내에서 각 부위에 따라 효과적인 음향 임피던스의 차이를 유지하는 시간이 불균일하고 짧기 때문에, 그의 사용 시간 및 횟수에 따라 성능이 크게 저하되어, 생체 검침의 충분한 조작 시간을 확보할 수 없다고 하는 단점이 있다.Conventionally, in order to detect the position of a biometer used in the field of interventional ultrasound, for example, a method of coating an echo enhancer on the surface of the biometer and a method of vibrating the biometer itself are used. The method of coating the eco-enhancer material is to coat the surface of the biometer using biopolymer coating technology, as disclosed in US Pat. Nos. 6,110,483 and 6,106,473, and adheres well to the material of the biometer. For example, a coating material suitable for forming a hemispherical hollow hole to capture the surrounding microbubbles is used. However, in the biometric meter reading by this conventional method, since the time for maintaining the difference in the effective acoustic impedance of each bubble in the coated part in the human body is uneven and short, the performance is greatly increased depending on the use time and the number of times. There is a disadvantage that it is lowered and sufficient operating time of the biometric meter cannot be secured.

한편, 생체 검침을 진동시키는 방법은 미국특허번호 제 5,967,991 호에 게시되어 있는 바와 같이, 압전 구동 어셈블리(piezo driver assembly)를 이용하여 생체 검침을 진동시키고, 진동에 의해서 반사되는 초음파 에너지를 도플러 효과(Doppler effect)에 기초한 컬러 도플러 이미징(color doppler imaging)으로 처리함으로써, 생체 검침의 위치를 검출한다. 널리 알려진 바와 같이, 컬러 도플러 이미징은 흑백 단층 화상을 얻을 때와 마찬가지로 진동자에서 펄스 모양으로 초음파를 송신하여 이를 수신한다. 이때, 수신 빔 상의 다수의 점에서의 각각의 혈류의 속도를 색으로 표시해서 단층 화상에 중첩하여 표시한다. 그러나, 이러한 진동 방법도 도플러 이미징에서의 고유한 문제인 해상도의 저하 및 송신 초음파 빔과 진동의 방향 사이의 각도 의존성에 의해 충분한 생체 검침의 구별 영상을 얻을 수 없다. 더욱이, 주변 혈관이 있는 경우 생체 검침의 판별이 더욱 곤란하게 될 우려가 있다.On the other hand, the method for vibrating the biometric meter, as disclosed in US Patent No. 5,967,991, by vibrating the biometer meter using a piezo driver assembly (pizo driver assembly), the ultrasonic energy reflected by the vibration Doppler effect ( By processing with color doppler imaging based on the Doppler effect, the position of the biometric meter is detected. As is well known, color Doppler imaging transmits and receives ultrasonic waves in the form of pulses on a vibrator, just as it does when a monochrome tomographic image is obtained. At this time, the velocity of each blood flow at a plurality of points on the reception beam is displayed in color and superimposed on the tomographic image. However, such a vibration method also cannot obtain sufficient biometric distinguishing images due to the degradation of resolution, which is an inherent problem in Doppler imaging, and the angular dependence between the transmitting ultrasound beam and the direction of vibration. Moreover, there is a fear that the determination of the biometric meter becomes more difficult when there is a peripheral blood vessel.

따라서, 본 발명의 주된 목적은, 중재적 초음파 분야에서 이용되며, 초음파 진단 장치에 의해 실시간으로 제공되는 2차원 또는 3차원 초음파 영상에서 오퍼레이터에 의한 위치 파악이 보다 용이하도록 표면 처리된 침상 도구를 제공하는 데에 있다.Accordingly, a main object of the present invention is to provide a couch-like tool that is used in the field of interventional ultrasound and is surface-treated for easier positioning by an operator in a two-dimensional or three-dimensional ultrasound image provided in real time by an ultrasound diagnostic apparatus. It's there.

도 1은 본 발명의 침상 도구와 초음파 진단 장치에서 송수신 기능을 하는 초음파 트랜스듀서의 동작을 설명하기 위한 개략적인 모식도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of the ultrasound transducer having a transmission and reception function in the couch tool and the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 제조되는 침상 도구로서의 생체 검침(biopsy needle)을 도시한 모식도.2-6 are schematic diagrams illustrating biopsy needles as a needle-tool produced in accordance with various embodiments of the present invention.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 침상 도구로서의 RF 절제 바늘(RF ablation needle)의 모식도.7 is a schematic diagram of an RF ablation needle as a needle tool in accordance with another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101: 침상 도구(생체 검침 또는 절제 바늘)101: needle tool (biopsy or ablation needle)

102, 105, 107: 외부층102, 105, and 107: outer layer

103: 침상 도구의 내부103: inside of the couch tool

104: 내부층104: inner layer

106: 기포106: bubble

108: 홈108: home

110: 조직 표면110: tissue surface

115: 목표 부위115: target area

120: 초음파 트랜스듀서120: ultrasonic transducer

130: 신호 처리부130: signal processing unit

140: 모니터140: monitor

200: 초음파 영상 시스템200: ultrasonic imaging system

300: 절제 바늘의 갈퀴300: Extractor of Ablation Needles

310: 절제 바늘310: ablation needle

330: 엔코딩 유닛330: encoding unit

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중재적 초음파 분야에서 이용되는 침상 도구에 있어서, 인체 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 미세 본체와, 상기 미세 본체의 표면에 형성되는 초음파 반사성 재료의 외부층을 포함하는 것을 특징으로 하는 침상 도구가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, in the needle tool used in the field of the interventional ultrasound, a pipe-shaped micro main body formed to be easily introduced into the human body, and formed on the surface of the micro main body A needle tool is provided comprising an outer layer of ultrasonic reflective material.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중재적 초음파 분야에서 이용되는 침상 도구에 있어서, 인체 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 미세 본체와,오퍼레이터의 조작에 의해 상기 미세 본체의 선단부상에서 형성되며 전극으로서 기능하는 전극 형성부와, 상기 미세 본체의 한측 단부에 마련되며, 상기 전극 형성부의 움직임을 실시간으로 측정하는 측정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 침상 도구가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, in the needle bed tool used in the field of interventional ultrasound, a pipe-shaped micro main body formed to be easily introduced into a human body, and formed on the tip of the micro main body by an operator and used as an electrode. A needle tool is provided, which comprises a functioning electrode forming portion and measuring means provided at one end of the fine body and measuring the movement of the electrode forming portion in real time.

상기 전극 형성부는 갈퀴 형상 또는 파이프 형상의 미세 지체 형상으로 구성되며, 온도에 따라 전기적인 임피던스가 변하는 온도 감지 소자를 갖는다. 상기 온도 감지 소자는 바람직하게는 사이리스터(thyristor)이다.The electrode forming portion is configured in the shape of a rake or a pipe-like fine retardation, and has a temperature sensing element whose electrical impedance changes with temperature. The temperature sensing element is preferably a thyristor.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 생체 검침(101)과 초음파 진단 장치(200)에서 송수신 기능을 하는 초음파 트랜스듀서(120)의 동작을 설명하기 위한 개략적인 모식도이다. 도 2 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 제조되는 생체 검침을 도시한 모식도이다.1 is a schematic diagram for explaining the operation of the ultrasonic transducer 120 to perform the transmission and reception function in the biological meter reading 101 and the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to the present invention. 2 to 6 is a schematic diagram showing a biometer reading prepared according to various embodiments of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 생체 검침(101)은 도 2에 도시한 바와 같이 원통형으로 형성되는 것으로, 내부(103), 내부층(104) 및 내부층(104)의 선단부에 피착되는 외부층(102)을 갖는다. 생체 검침(101)의 선단부에 피착된 외부층(102)은 전술한 종래의 바이오폴리머 코팅 기술을 사용하는 대신에, 다양한 송신 주파수의 초음파 에코의 반사, 회절 또는 산란을 촉진하기 위하여 표면이 불균일 또는 불규칙한 형태로 처리된다(후술함). 이하에서는, 생체 검침(101)과 초음파 진단 장치(200)를 사용하여 환자의 특정 부위에 대한 중재적 초음파 치료의 과정에 관하여 설명한다.The biometric meter 101 of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 2, and is deposited on the tip of the inner 103, the inner layer 104, and the inner layer 104. Has an outer layer 102. The outer layer 102 deposited on the tip of the biometer meter 101 has a non-uniform surface to facilitate reflection, diffraction or scattering of ultrasonic echoes of various transmission frequencies, instead of using the conventional biopolymer coating techniques described above. Treated in irregular form (described below). Hereinafter, the procedure of the interventional ultrasound treatment for a specific part of the patient using the biometer meter 101 and the ultrasound diagnosis apparatus 200 will be described.

먼저, 오퍼레이터는 생체 검침(101)을 환자의 피부(110) 내의 종양 등의 치료 목표 부위(115)를 향하여 투입한다. 그 다음, 오퍼레이터는 도 1에 도시한 바와 같이 초음파 진단 장치(200)의 초음파 트랜스듀서(120)를 치료 목표 부위(115)에 해당하는 피부(110) 상에 맞대고, 초음파 트랜스듀서(120)가 초음파 에너지를 치료 목표 부위(115)의 방향으로 발사하도록 한다. 그 후, 오퍼레이터는 생체 검침(101)으로부터 반사되는 초음파 에너지 신호를 검출하기 위하여 초음파 트랜스듀서(120)를 사방으로 조금씩 이동시킨다. 생체 검침(101)을 향하여 발사된 초음파 에너지 신호는 생체 검침(101)의 선단부에 형성된 외부층(102)에 의해서 반사된다.First, the operator inserts the biometer reading 101 toward the target treatment site 115 such as a tumor in the patient's skin 110. Next, the operator abuts the ultrasound transducer 120 of the ultrasound diagnosis apparatus 200 on the skin 110 corresponding to the treatment target region 115, as shown in FIG. Ultrasound energy is emitted in the direction of the treatment target region 115. Thereafter, the operator moves the ultrasonic transducer 120 little by little in all directions in order to detect the ultrasonic energy signal reflected from the biological meter reading 101. The ultrasonic energy signal emitted toward the biometric meter 101 is reflected by the outer layer 102 formed at the tip of the biometer meter 101.

초음파 트랜스듀서(120)는 생체 검침(101)으로부터 반사된 초음파 신호를 신호 처리부(130)에 전송한다. 신호 처리부(130)는 초음파 트랜스듀서(120)로부터의 반사 초음파 신호를 모니터(140) 상에서 초음파 영상을 형성하는 데에 적합한 전기 신호로 변환하여 모니터(140)에 출력한다. 모니터(140)는 환자의 치료 목표 부위(115)에 대응하는 변환된 전기 신호를 이용하여 생체 검침(101)의 선단부 영상을 실시간으로 디스플레이한다. 또한, 모니터(140) 상에는 통상의 초음파 촬상 과정으로부터 얻어지는 초음파 영상, 즉 목표 부위(115) 및 그 주위의 영역에 대한 초음파 영상이 디스플레이된다.The ultrasonic transducer 120 transmits the ultrasonic signal reflected from the biometric meter 101 to the signal processor 130. The signal processor 130 converts the reflected ultrasound signal from the ultrasound transducer 120 into an electric signal suitable for forming an ultrasound image on the monitor 140 and outputs the converted ultrasound signal to the monitor 140. The monitor 140 displays the tip image of the biometric meter 101 in real time using the converted electrical signal corresponding to the treatment target area 115 of the patient. In addition, on the monitor 140, an ultrasound image obtained from a normal ultrasound imaging process, that is, an ultrasound image of the target portion 115 and the area around the display is displayed.

이것에 의해서, 오퍼레이터는 모니터(140) 상에 디스플레이되는 영상을 통해서 생체 검침(101)의 위치를 판정하면서, 환자의 종양 등의 치료 목표 부위(115)에 대한 시료 채취나 시술을 안전하게 수행할 수 있게 된다.As a result, the operator can safely perform the sampling or the procedure for the treatment target region 115 such as the tumor of the patient while determining the position of the biometric meter 101 through the image displayed on the monitor 140. Will be.

본 발명의 일 실시예에서는, 외부층(102)이 생체 검침(101)의 선단부에 형성된 것으로 설명하였는데, 생체 검침(101)의 전체에 걸쳐서 형성되거나, 일정 간격을 두고 간헐적으로 형성될 수 있음은 물론이다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시한 바와 같이, 오퍼레이터가 생체 검침(101)의 위치를 보다 명확하게 판정할 수 있도록, 그의 선단부에 다수의 기포(106)가 봉입된 외부층(105)이 마련된 생체 검침(101)이 제공된다. 주지하는 바와 같이, 기포(106)는 초음파 반사성이 양호하므로, 생체 검침(101)의 초음파 화상에 대한 시인성(visibility)을 높이는 데에 유용하다. 외부층(105)은 예를 들면, 다수의 기포(106)를 사전에 봉입하여 형성한 다공질 재료로 형성될 수 있다. 또한, 다공질 재료의 외부층(105)이 생체 검침(101)의 전체에 걸쳐서 형성되거나, 일정 간격을 두고 간헐적으로 형성될 수 있음은 물론이다.In an embodiment of the present invention, the outer layer 102 has been described as being formed at the tip of the biometric meter 101, it may be formed over the whole of the biometer meter 101, or may be formed intermittently at regular intervals Of course. According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the outer layer (which is filled with a plurality of bubbles 106 at the distal end thereof) can be more clearly determined by the operator. A biometric meter 101 provided with 105 is provided. As will be appreciated, the bubbles 106 have good ultrasonic reflectivity, which is useful for increasing the visibility of the biometric meter 101 with respect to the ultrasound image. The outer layer 105 may be formed of, for example, a porous material formed by encapsulating a plurality of bubbles 106 in advance. In addition, the outer layer 105 of the porous material may be formed over the whole of the biometer meter 101, or may be formed intermittently at regular intervals.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 검침의 형상을 도시한 모식도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 생체 검침(101)의 선단부에는 복수의 반구 형상의 홈(108)이 표면 상에 형성된 외부층(107)이 피착되어 있다. 이들 복수의 반구 형상의 홈(108)에는 목표 부위(115) 주위의 수 마이크론 크기의 미세 기포가 포획됨으로써, 전술한 바와 같은 초음파 반사성이 양호하게 되어, 생체 검침(101)의 초음파 화상에 대한 시인성을 높이는 데에 유용하다. 이 경우, 홈(108)에 포획되는 미세 기포의 예로서는 조영 증강제(contrast agent)가 있다. 또한, 이러한 홈(108)은 초음파 트랜스듀서(120)로부터 송신되는 초음파 송신 중심 주파수의 파형 형태 등을 고려하여, 홈의 직경과 형태를 변경함으로써 생체 검침(101)의 시인성을 보다 높일 수 있다.Figure 4 is a schematic diagram showing the shape of a biometric meter according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the outer layer 107 in which the some hemispherical groove 108 was formed on the surface is deposited in the front-end | tip part of the biopsy meter 101. As shown in FIG. By capturing a few micron-sized microbubbles around the target region 115 in the plurality of hemispherical grooves 108, the ultrasonic reflectivity as described above is good, and the visibility of the ultrasonic image of the biological meter 101 is visible. Useful for raising In this case, an example of the fine bubbles trapped in the groove 108 is a contrast agent. In addition, the groove 108 may further increase the visibility of the biometer meter 101 by changing the diameter and shape of the groove in consideration of the waveform shape of the ultrasound transmission center frequency transmitted from the ultrasound transducer 120.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 표면상에 불균일한 복수의 홈이 형성된 외부층을 갖는 생체 검침의 모식도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 외부층(107)의 표면상에는 홈의 크기 및 간격이 상이한 복수의 홈(108)이 형성되어 있다. 이와 같은 홈(108)의 크기 및 간격이 초음파 송신 주파수의 조건에 부합하게 조절되어 있으면, 송신 주파수를 변경할 때마다 홈(108)에 의한 빔의 산란, 반사, 회절에 의해서 생체 검침(101)의 보이는 부위가 상이하게 된다. 이 경우, 초음파 송신에 있어서 다중 주파수 프로브를 이용하면, 각 주파수마다 얻어지는 흑백 단면 영상(B-mode image)을 합성함으로써 생체 검침(101)의 전체적인 영상을 보다 명확하게 구성할 수 있다. 또한, 이러한 홈(108)에 의해서, 송신 빔과 생체 검침(101)의 각도 의존성이 크게 개선됨으로써, 각도에 관계없이 생체 검침의 영상을 획득할 수 있다.FIG. 5 is a schematic diagram of a biometric meter having an outer layer in which a plurality of non-uniform grooves are formed on a surface according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a plurality of grooves 108 having different sizes and intervals of grooves are formed on the surface of the outer layer 107. When the size and spacing of the grooves 108 are adjusted in accordance with the conditions of the ultrasonic transmission frequency, the biometric meter 101 may be scattered, reflected, or diffracted by the beams 108 by the grooves 108 whenever the transmission frequency is changed. The visible part will be different. In this case, when the multi-frequency probe is used in the ultrasonic transmission, the whole image of the biometric meter 101 can be more clearly formed by synthesizing the B-mode image obtained for each frequency. In addition, by the groove 108, the angle dependence of the transmission beam and the biometric meter 101 is greatly improved, so that an image of the biometer meter can be obtained regardless of the angle.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 검침의 모식도로서, 그의 표면 자체에 크기 및 간격이 상이한 복수의 홈(108)이 형성된 생체 검침(101)의 모식도이다.FIG. 6 is a schematic diagram of a biometric meter according to still another embodiment of the present invention, in which a plurality of grooves 108 having different sizes and intervals are formed on a surface thereof.

또한, 본 발명에 따르면, 생체 검침(101), 특히 선단부에 형성된 외부층(107)과 주위 물질의 음향 임피던스의 정합을 위하여, 외부층(107)의 재료를 주위의 물질(예를 들면, 인체의 조직)의 음향 임피던스와 동일하거나 근사한 것으로 선택함으로써. 이들 물질 사이의 계면에서의 초음파 반사를 줄여 초음파와 기포 사이의 상호 작용을 증가시킬 수 있다.Further, according to the present invention, in order to match the acoustic impedance of the biometer meter 101, in particular, the outer layer 107 formed at the tip portion with the acoustic impedance of the surrounding material, the material of the outer layer 107 is made of a surrounding material (eg, a human body). By selecting the same or approximate acoustic impedance). Ultrasonic reflection at the interface between these materials can be reduced to increase the interaction between ultrasound and bubbles.

이러한 상호 작용의 증가에 의해, 반사 초음파 신호의 품질이 개선되어, 생체 검침(101)에 대한 화상의 시인성이 증대될 수 있다. 외부층(107)과 주위 물질(즉, 조직(110))의 정합 임피던스는 하기 식과 같이 구해질 수 있다.By this increase in the interaction, the quality of the reflected ultrasonic signal can be improved, so that the visibility of the image to the biometric meter 101 can be increased. The matching impedance of the outer layer 107 and the surrounding material (ie, the tissue 110) can be calculated as follows.

여기서, Zml은 정합 임피던스이고, Zt는 조직(110)의 음향 임피던스이며, Zm은 생체 검침(101)에서의 외부층(107)의 음향 임피던스이다.Where Zml is the matching impedance, Zt is the acoustic impedance of the tissue 110, and Zm is the acoustic impedance of the outer layer 107 in the biometer meter 101.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 생체 검침(101) 자체 또는 그 선단부를 일반적인 자성 물질로 제작하여 자기 감지(magnetic sensing)로서 생체 검침(101)의 위치를 판정할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the position of the biometer meter 101 may be determined by magnetic sensing by manufacturing the biometer meter 101 itself or its front end part with a general magnetic material.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RF 절제 바늘( RF ablation needle)의 모식도이다. 도 7에 있어서, (300)은 통상의 절제 바늘(310)에서의 갈퀴(prong)로서 전극을 형성하며, 이에 대한 설명은 생략한다. 일반적으로, 종양 등의 이상 상태의 부위는 주변의 정상 조직보다 온도가 높으므로, 온도 매핑에서의 해상도가 충분히 확보될 수 있다면 종양 부위를 촬상하는 것이 가능하다. 이를 위해서, 본 발명에 따르면, 갈퀴(300)의 표면을 온도에 따라 전기적인 임피던스가 변하는 온도 감지 소자(예를 들면, 사이리스터(thyristor))로 피복한다. 이와 같은 온도 감지 소자를 갖는 갈퀴(300)와 인체 내부의 온도 맵핑 모드를 이용함으로써, 인체 내부의 종양 조직 등의 이상 상태 위치를 검출할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 인체 내부의 종양 조직 등의 이상 상태 위치를 보다 정확하게 검출하기 위하여, 도 7에 도시한 바와 같이 절제 바늘(310)의 한측 단부에 엔코딩 유닛(330)을 마련한다. 엔코딩 유닛(330)은 절제 바늘(300)의 갈퀴(310)의 전개 정도(deployment)를 실시간으로 계산하여 그 계산값을 초음파 진단 장치를 통해 오퍼레이터에게 유선 또는 무선 방식으로 제공함으로써, 오퍼레이터의 시술을 용이하게 지원할 수 있다. 이와 같은 온도 감지 소자를 갖는 갈퀴(300) 및 엔코딩 유닛(330)을 이용함으로써, 오퍼레이터는 인체의 해당 조직에서 갈퀴의 전개 정도를 정확하게 파악할 수 있어, 보다 정확하고 안전한 시술을 가능하게 한다.7 is a schematic diagram of an RF ablation needle according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 300 designates an electrode as a prong in a conventional ablation needle 310, and a description thereof will be omitted. In general, the site of the abnormal state such as the tumor is higher in temperature than the surrounding normal tissue, so that it is possible to image the tumor site if the resolution in the temperature mapping can be sufficiently secured. To this end, according to the present invention, the surface of the rake 300 is coated with a temperature sensing element (eg, a thyristor) whose electrical impedance changes with temperature. By using the rake 300 having such a temperature sensing element and the temperature mapping mode inside the human body, an abnormal state position such as tumor tissue in the human body can be detected. In addition, according to the present invention, in order to more accurately detect abnormal state positions, such as tumor tissue in the human body, as shown in FIG. 7, an encoding unit 330 is provided at one end of the ablation needle 310. The encoding unit 330 calculates the deployment degree of the rake 310 of the ablation needle 300 in real time and provides the calculated value to the operator in a wired or wireless manner through an ultrasonic diagnostic apparatus, thereby performing the operation of the operator. It can be easily supported. By using the rake 300 and the encoding unit 330 having such a temperature sensing element, the operator can accurately grasp the degree of development of the rake in the tissue of the human body, enabling a more accurate and safe procedure.

도 7에 있어서는, 갈퀴를 구비한 절제 바늘에 대하여 설명하였는데, 갈퀴를 구비하지 않은 절제 바늘 그 자체에 온도 감지 소자를 적용할 수 있고, 또한 그의 단부에 바늘의 진행 정도를 실시간으로 파악하기 위하여 전술한 엔코딩 유닛을 장착할 수 있음은 물론이다.In FIG. 7, the ablation needle with a rake was described, but the temperature sensing element can be applied to the ablation needle itself without the rake, and in order to grasp the progress of the needle at its end in real time, It is of course possible to mount one encoding unit.

상기에 있어서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였는데, 본 발명의 특허 청구 범위를 이탈하지 않으면서 당업자는 다양한 변경을 행할 수 있음은 물론이다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, those skilled in the art can change variously, without deviating from the claim of this invention.

따라서, 본 발명에 따르면, 생체 검침 또는 절제 바늘의 정확한 위치를 초음파 영상에서 보여줌으로써, 정확한 목표지점에서의 생체 조직 검사 및 종양 치료에 대한 에러를 줄일 수 있고, 수술 또는 검사 시간을 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, by showing the exact position of the biopsy or ablation needle on the ultrasound image, it is possible to reduce errors for biopsy and tumor treatment at the exact target point, and to reduce the operation or examination time.

Claims (17)

중재적 초음파 분야에서 이용되는 침상 도구에 있어서,In the bed tool used in the field of interventional ultrasound, 인체 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 미세 본체와,A pipe-shaped fine body formed to be easily introduced into a human body, 상기 미세 본체의 표면에 형성되는 초음파 반사성 재료의 외부층Outer layer of ultrasonic reflective material formed on the surface of the fine body 을 포함하되,Including, 상기 미세 본체는 다중 주파수 프로브를 이용한 초음파 송신시, 각각의 주파수에 대응하는 각 단면 영상의 합성 영상을 얻을 수 있도록, 상기 초음파 송신의 중심 주파수에 대응하는 초음파 파장에 해당하는 직경과 형태를 갖는 복수의 홈에 의해서 형성되는 표면을 가지며,The micro-body has a plurality of diameters and shapes corresponding to the ultrasonic wavelength corresponding to the center frequency of the ultrasonic transmission, so that when the ultrasonic transmission using the multi-frequency probe, to obtain a composite image of each cross-sectional image corresponding to each frequency Has a surface formed by the groove of 상기 외부층의 초음파 반사성 재료는 다수의 기포가 사전에 형성된 다공질 재료인 것을 특징으로 하는 침상 도구.And the ultrasonic reflective material of the outer layer is a porous material in which a plurality of bubbles are formed in advance. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부층은 상기 미세 본체의 선단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The outer layer is a needle tool, characterized in that formed on the tip of the fine body. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 외부층은 상기 미세 본체의 전길이에 걸쳐서 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The outer layer is a needle tool, characterized in that formed over the entire length of the fine body. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 외부층은 상기 미세 본체 상에서 일정 간격을 두고 간헐적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The outer layer is a needle tool, characterized in that intermittently formed on the fine body at regular intervals. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부층의 초음파 반사성 재료는 초음파 송신 중심 주파수의 파형에 대응하는 직경과 형태를 갖는 복수의 홈에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.And the ultrasonic reflective material of the outer layer is formed by a plurality of grooves having a diameter and a shape corresponding to the waveform of the ultrasonic transmission center frequency. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 홈은 크기가 서로 다르며, 상기 외부층 상에서 불규칙하게 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The plurality of grooves are different in size, the needle tool, characterized in that formed irregularly on the outer layer. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 홈은 크기가 서로 다르며, 상기 미세 본체의 상기 표면 상에서 불규칙하게 형성되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The plurality of grooves are different in size, the needle tool, characterized in that formed irregularly on the surface of the fine body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부층의 초음파 반사성 재료는, 송신 초음파와 상기 기포 사이의 상호 작용의 증가를 위하여, 상기 인체 내의 주위 조직의 음향 임피던스와 정합되는 재료인 것을 특징으로 하는 침상 도구.And the ultrasonic reflective material of the outer layer is a material that matches the acoustic impedance of the surrounding tissue in the human body to increase the interaction between the transmitting ultrasonic waves and the bubbles. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 외부층과 상기 주위 조직의 정합 임피던스는, 상기 주위 조직의 음향 임피던스와 상기 외부층의 음향 임피던스의 근(root)에 의해서 구해지는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The matching impedance of the outer layer and the surrounding tissue is obtained by the root of the acoustic impedance of the surrounding tissue and the acoustic impedance of the outer layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세 본체는 자성 물질로 제작되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The fine tool is characterized in that the fine body is made of a magnetic material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부층은 자성 물질로 제작되는 것을 특징으로 하는 침상 도구.And the outer layer is made of a magnetic material. 중재적 초음파 분야에서 이용되는 침상 도구에 있어서,In the bed tool used in the field of interventional ultrasound, 인체 내에 용이하게 투입되도록 형성된 파이프 형상의 미세 본체와,A pipe-shaped fine body formed to be easily introduced into a human body, 상기 미세 본체의 상기 인체 내로의 투입시, 오퍼레이터의 조작에 의해 상기 미세 본체의 선단부상에서 형성되며 전극으로서 기능하는 전극 형성부와,An electrode forming portion formed on the tip end of the micro main body by operation of an operator when the micro main body is introduced into the human body, and functioning as an electrode; 상기 미세 본체의 한측 단부에 마련되며, 상기 전극 형성부의 움직임을 실시간으로 측정하는 측정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 침상 도구.A needle tool provided at one end of the fine body, the measuring means for measuring the movement of the electrode forming portion in real time. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 전극 형성부는 갈퀴 형상으로 구성되며, 온도에 따라 전기적인 임피던스가 변하는 온도 감지 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The electrode forming portion is formed in the shape of a rake, the needle tool, characterized in that it has a temperature sensing element whose electrical impedance changes with temperature. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전극 형성부는 파이프 형상의 미세 지체 형상으로 구성되며, 온도에 따라 전기적인 임피던스가 변하는 온도 감지 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 침상 도구.The electrode forming unit is configured in the shape of a pipe-like fine retardation, the needle tool, characterized in that it has a temperature sensing element whose electrical impedance changes with temperature. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,The method according to claim 15 or 16, 상기 온도 감지 소자는 사이리스터(thyristor)인 것을 특징으로 하는 침상 도구.The temperature sensing element is a needle tool, characterized in that the thyristor (thyristor).
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