KR100731215B1 - 클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템 - Google Patents

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Abstract

초음파 진단 시스템의 각 부분의 기능을 개별적으로 업그레이드 할 수 있으며, 복수의 초음파 진단부를 하나의 프로세서로써 제어할 수 있는 서버/클라이언트 기반의 초음파 진단 시스템을 제공한다. 클라이언트는 전기 신호를 초음파 신호로, 초음파 신호를 전기 신호로 변환하는 프로브와, 프로브로부터 전기 신호를 수신/프로브로 전기 신호를 송신하는 빔 포머와, 디스플레이부를 포함한다. 서버는 프로브와 빔 포머를 제어하며, 클라이언트로부터 수신된 전기 신호에 기초하여 초음파 이미지 신호를 생성하고, 생성된 초음파 이미지 신호를 디스플레이부로 전송한다.
초음파 진단 시스템, 서버, 클라이언트, 프로브, 빔포머, 제어부, 이미지 프로세서

Description

클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템{CLIENT/SERVER-BASED ULTRASOUND DIAGNOSIS SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라이언트/서버 기판 초음파 진단 시스템의 구성을 보이는 개략도.
도 2는 도 1의 초음파 진단시스템의 클라이언트에 구비되는 빔포머의 구성을 보이는 개략도.
본 발명은 초음파 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서버/클라이언트 기반의 초음파 진단 시스템에 관한 것이다.
초음파 진단 시스템은 초음파 펄스 반사에 의해, 피검체의 체표로부터 체내의 특정 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 그 부위로부터 반사되는 반사파(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층상이나 혈류정보를 무침습으로 얻기 위한 장치이다. 이러한 초음파 진단 시스템은 X선 진단장치, X선 CT(computer tomography) 스캐너, MRI(magnetic resonance imaging) 시스템, 핵의학 진단장치 등의 다른 화상 진단장치에 비교하여, 소형이고, 저렴하며, 실시가 표시가 가능하고, X 선 등의 피폭이 없어 안정성이 높아 혈류의 이미지를 얻을 수 있는 등의 특징을 갖고 있다.
종래 초음파 진단 시스템은, 초음파의 신호를 받아들이는 전단부(front end)와 초음파 신호를 처리하는 후단부(back end) 및 사용자의 입력을 받아 시스템을 제어하고 그 결과를 표시하는 중앙 처리부(host processor)를 포함한다.
사용자는 전술한, 전단부, 후단부 및 중앙 처리부를 모두 구비하는 초음파 진단 시스템을 구비하여야 한다. 따라서, 초음파 진단 시스템을 구성하는 각 부분 중 어느 하나의 기능이 향상될 경우, 향상된 기능을 이용하고자 하는 사용자는 전체 초음파 시스템을 새롭게 구비하여야 한다. 예를 들어, 초음파 신호를 처리하는 후단부의 기능이 향상되고, 전단부 및 중앙 처리부의 종전과 동일한 기능을 갖는다 하더라도, 전단부, 후단부 및 중앙 처리부로 이루어지는 새로운 초음파 진단 시스템을 구입하여야 한다. 아울러, 중앙 처리부에 채용되는 프로세서(processor)의 발전이 급격하게 이루어지는 상황에서, 향상된 중앙처리부의 기능을 얻고자 하는 경우에도 전체 초음파 진단 시스템을 새롭게 장만해야 하는 단점이 있다.
또한, 의료분야마다 각기 다른 초음파 진단 시스템의 기능을 요구하고 있어, 개발자의 입장에서는 의료분야마다 기능이 조금씩 다른 초음파 진단장치를 개발하여야하는 번거로움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 초음파 진단 시스템의 각 부분의 기능을 개별적으로 업그레이드 할 수 있으며, 복수의 초음파 진단부를 하나의 프로세서로써 제어할 수 있는 서버/클라이언트 기반의 초음파 진단 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템은 전기적 송신신호를 초음파 송신신호로 변환하여 대상체로 송신하고 상기 대상체로부터 반사된 초음파 수신신호를 전기적 수신신호로 변환하는 프로브와, 상기 프로브로 상기 전기적 송신신호를 송신하고 상기 프로브로부터 상기 전기적 수신신호를 수신하는 빔 포머와, 디스플레이부를 포함하는 적어도 하나의 클라이언트; 및 상기 프로브와 상기 빔 포머를 제어하며, 상기 클라이언트로부터 수신된 상기 전기적 수신신호에 기초하여 초음파 영상신호를 생성하고, 상기 생성된 초음파 영상신호를 상기 디스플레이부로 전송하는 서버를 포함한다.
상기 서버는, 상기 프로브와 상기 빔 포머를 제어하기 위한 제어부; 및 상기 클라이언트로부터 수신된 상기 전기적 수신신호에 기초하여 상기 초음파 영상신호를 생성하기 위한 이미지 프로세서를 포함한다.
도 1에 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 진단 시스템(100)은 서버(10), 상기 서버(10)에 연결된 적어도 하나의 클라이언트(20A, 20B, 20C, 20D)를 포함한다. 상기 서버(10)와 클라이언트(20A, 20B, 20C, 20D) 사이의 전송은 TCP/UP, UDP/IP 등에 기반하여 이루어질 수 있다. 상기 클라이언트(20A, 20B, 20C, 20D)는 동일 병원 내의 각기 다른 진료과, 예를 들어, 산부인과, 내과 등에 설치된 것일 수 있다.
상기 서버(10)는 제어부(11), 스캔 컨버터(12), 메모리부(13) 및 이미지 프로세서(14)를 포함한다. 각 클라이언트(20A, 20B, 20C, 20D)는 프로브(21), 빔 포머(22) 및 디스플레이부(23)를 포함한다.
상기 프로브(21)는, 변환자, 매칭 레이어(matching layer) 및 백킹 레이어(backing layer)를 포함한다. 상기 변환자는 1개일 수 있다. 또는 복수개의 변환자가 선형으로 배열되어 선형 변환자 어레이(Array), 즉, 1차원 변환자 어레이를 이루고 있을 수도 있다. 변환자는 전기적인 신호를 초음파 신호로, 초음파 신호를 전기적으로 변환시킨다. 매칭 레이어는 인체와 진동자의 음향 임피던스 차이를 보정해준다. 백킹 레이어는 진동자의 음향 에너지를 흡수하여 짧은 펄스를 만들어준다.
도 2에 보이는 바와 같이 상기 빔 포머(22)는 펄스 신호 생성부(22a), 송신(Tx) 빔 형성부(22b), 송신 증폭부(22c), 송/수신 스위치(22d), 수신 증폭부(22e) 및 수신(Rx) 빔 형성부(22f)를 포함한다.
상기 서버(10)에 구비된 제어부(11)의 제어에 따라, 상기 펄스 신호 생성부(22a)는 복수개의 송신 펄스 신호(Tx Pulse)를 생성하여 송신(Tx) 빔 형성부(22b)로 전송한다. 상기 송신 빔 형성부(22b)는 송신 펄스 신호를 전송받아 송신 패턴을 형성한다. 즉, 상기 송신 빔 형성부(22b)는 원하는 송신 패턴을 형성하기 위해 제어부(11)의 제어에 따라서 각 송신 펄스 신호를 지연시킬 수 있다. 송신 증폭부(22c)는 상기 송심 빔 형성부(21b)로부터 전달된 송신 펄스 신호를 증폭시킨다. 상기 증폭된 송신 펄스 신호는 송/수신 스위치(22d)를 통해서 프로브(21)로 전달된다. 이어서, 송신 펄스 신호는 프로브(21)에 구비된 변환자에 의해서 초음파 신호로 변환되고, 초음파 신호는 대상체에 전달된다.
대상체로부터 반산된 에코신호(echo signal)는 상기 프로브(21) 내의 변환자에 의해서 전기적 신호로 변환되고 송/수신 스위치(22d) 및 수신 증폭부(22e)를 통하여 수신(Rx) 빔 형성부(22f)에 전달된다. 상기 수신 빔 형성부(22f)에서는 수신 신호가 상기 변환자들과 집속점 거리 차에 따라 위상이 다른 것을 고려하여, 각 수신 신호에 지연을 주어 수신 신호의 위상을 동일하게 만들고 상기 동일 위상의 수신 신호를 결합시켜 수신 빔을 형성한다.
상기 수신빔은 아날로그/디지탈 컨버터(anlaog/digital converter)(24)에서 디지털 수신신호로 변환되어 서버(10)로 전달된다.
서버(10)에 구비된 디지탈 스캔 컨버터(13)는 상기 디지털 수신신호를 입력받아 변환자의 위치에 해당하는 이미지를 순차적으로 스캔한 후 이에 상응하는 이미지 데이터를 메모리부(13)에 저장한다. 아울러, 상기 제어부(11)의 제어에 따라 디지털 스캔 컨버터가 상기 메모리부(13)에 저장된 이미지 데이터를 독출하여 이미지 프로세서(14)로 전송한다. 상기 이미지 프로세서(14)는 디지털 스캔 컨버터로부터 전송된 이미지 데이터를 영상처리하여 초음파 영상신호를 생성하고, 클라이언트(22)에 구비된 디스플레이부(22)에 전송한다.
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 프로브, 빔포머 및 디스플레이부를 구비하는 다수의 클라이언트가 제어부, 영상처리부 및 메모리부를 구비하는 서버에 연결되는 클라이언트/서버 기반의 초음파 시스템을 제공함으로써, 클라이언트와 서버의 별도 개발, 교체가 가능하다.

Claims (4)

  1. 클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템에 있어서,
    전기적 송신신호를 초음파 송신신호로 변환하여 대상체로 송신하고 상기 대상체로부터 반사된 초음파 수신신호를 전기적 수신신호로 변환하는 프로브와, 상기 프로브로 상기 전기적 송신신호를 송신하고 상기 프로브로부터 상기 전기적 수신신호를 수신하는 빔 포머와, 디스플레이부를 포함하는 적어도 하나의 클라이언트; 및
    상기 프로브와 상기 빔 포머를 제어하며, 상기 클라이언트로부터 수신된 상기 전기적 수신신호에 기초하여 초음파 영상신호를 생성하고, 상기 생성된 초음파 영상신호를 상기 디스플레이부로 전송하는 서버를 포함하는 클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서버는,
    상기 프로브와 상기 빔 포머를 제어하기 위한 제어부; 및
    상기 클라이언트로부터 수신된 상기 전기적 수신신호에 기초하여 상기 초음파 영상신호를 생성하기 위한 이미지 프로세서를 포함하는, 클라이언트/서버 기반 초음파 진단 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
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