KR101009779B1 - 삼출성 중이염 진단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 삼출성 중이염(渗出性中耳炎, otitis media with effusion) 진단장치로, 초음파의 발생과 그 반사파를 이용하여 삼출성 중이염을 진단하되, 염증의 위치를 2차원 또는 3차원 진단 영상(이미지)으로 정확하게 확인할 수 있음은 물론 검사 시 통증이 전혀 없는 삼출성 중이염 진단 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명 구성은 귓속에 매개물을 채우고 이 매개물에 센서부가 투입되며, 상기 센서부를 통해 일정한 주파수를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하는 초음파프로브와, 상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파의 형태를 이용하여 삼출성 중이염을 판단하는 제어부를 포함한다.
삼출성, 중이염, 진단, 초음파, 영상, 좌표, 검사

Description

삼출성 중이염 진단장치{Diagnosis device for otitis media with effusion}
본 발명은 삼출성 중이염(渗出性中耳炎, otitis media with effusion) 진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파의 발생과 그 반사파를 이용하여 삼출성 중이염을 진단하되, 염증의 위치를 좌표를 통한 2차원 또는 3차원 영상(이미지)으로 정확하게 확인할 수 있음은 물론 검사 시 통증이 전혀 없는 삼출성 중이염 진단 장치에 관한 것이다.
주지한 바와 같은, 삼출성 중이염이란 이관을 통하여 귀의 고막 뒷부분(중이강)에 물(삼출액: 일반적으로 물의 점성보다 높음)이차 염증으로 전이되는 것을 말한다.
일반적인 중이염은 고막 바깥쪽에 생기는 염증을 말하지만 삼출성 중이염은 고막 뒤쪽이기 때문에 진단과 치료가 상당히 힘든 질병이다.
현재 상기 삼출성 중이염의 진단방법으로는 임피던스를 이용한 청력검사 방법과 주사기를 사용하여 고막을 직접 천공하여 검사하는 방법이 있다.
그러나 상기 청력검사방법은 측정이 까다로울 뿐 아니라 환자의 나이나 성별에 따라 오류가 많이 발생되는 문제점이 있다.
또한 상기 고막 천공 방법은 통증이 매우 심할 뿐 아니라 유아에게는 검사할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 귀속으로 초음파의 발생하고 이에 반응하는 반사파를 이용하여 삼출성 중이염을 진단하되, 염증의 위치를 좌표를 이용한 2차원 또는 3차원 영상(이미지)으로 정확하게 확인할 수 있도록 한 삼출성 중이염 진단장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 삼출성 중이염의 검사 시 통증이 전혀 없는 삼출성 중이염 진단장치를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 귓속에 매개물을 채우고 이 매개물에 센서부가 투입되며, 상기 센서부를 통해 일정한 주파수를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하는 초음파프로브; 및
상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파의 형태를 이용하여 삼출성 중이염을 판단하는 제어부를 포함하여 된 특징을 가진다.
또한 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 이미지 또는 3차원 입체 이미지(영상) 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 매개물은 물 또는 증류수 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파인 아날로그 신호에 대한 x,y,z 좌표를 판독하고, 판독된 좌표를 디지털신호로 변환하여주는 좌표 판독 및 변환부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 좌표 판독 및 변환부를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표에 시간(t) 변수를 더 이용하여 4차원 입체 이미지인 실시간 동영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 귓속에 매개물을 채우고 이 매개물에 센서부가 투입되며, 상기 센서부를 통해 일정한 주파수를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하는 초음파프로브;
절환 동작되어 상기 초음파프로브로 초음파 발생을 위한 펄스신호를 전송하거나 상기 초음파프로브로부터 입력되는 초음파 반사파를 수신하여 전송하는 송수전환부;
상기 송수전환부로 초음파 발생을 위한 펄스신호를 발생하여 출력하는 펄스발생부;
상기 송수전환부를 통해 출력되는 미약한 초음파 반사파를 일정크기로 증폭하여 출력하는 전치증폭부;
상기 전치증폭부로부터 출력된 초음파 반사파의 이득을 조절하여 출력하는 이득조절부;
상기 이득조절부로부터 출력된 초음파 반사파인 아날로그 신호에 대한 x,y,z 좌표를 판독하고, 판독된 좌표를 디지털신호로 변환하여주는 좌표 판독 및 변환부;
상기 송수전화부를 절환 제어하여 상기 초음파프로브로 초음파 발생신호를 출력하거나 상기 초음파프로브로 수신된 초음파 반사파를 수신하며, 상기 펄스발생부로는 초음파 발진을 위한 펄스신호 출력명령을 수행하고, 상기 좌표 판독 및 변환부를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 이미지 또는 3차원 입체 이미지(영상) 정보를 생성하는 제어부;
상기 제어부의 출력에 의해 삼출성 중이염 진단에 따른 2차원 또는 3차원 진단 이미지를 디스플레이 하여주는 표시부; 및
상기 제어부의 출력에 의해 삼출성 중이염 진단에 따른 2차원 또는 3차원 진단 이미지를 저장하는 저장부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 귀속으로 초음파의 발생하고 이에 반응하는 반사파를 이용하여 삼출성 중이염을 진단하되, 염증의 위치를 좌표를 이용한 2차원 또는 3차원 영상(이미지)으로 정확하게 확인할 수 있는 유용한 발명이다.
또한 본 발명은 삼출성 중이염의 검사 시 통증이 전혀 없어, 환자가 고통 없이 진단받을 수 있는 유용한 발명이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 프로브와 귓속 구조를 보여주는 구성도이다.
도시된 바와 같이, 귓속의 구조를 간단하게 살펴보면 귓바퀴(11)와 외이도(12), 그리고 상기 외이도(12)의 일측 단부에 형성되는 고막(13)과, 상기 고막(13)의 뒷부분에 형성되는 추골(14), 침골(15), 평형기관(16) 및 달팽이관(18)과, 중이강(17)과 이관(19)으로 구성된다.
여기서 삼출성 중이염은 상기 중이강(17)에서 유양돌기의 함기봉소(含氣蜂巢)에 걸쳐 있는 조직에서 나온 삼출액이 고여서 생기는 질환이다.
본 발명에 따르자면 외이도(12)에 초음파프로브(100)를 삽입하여 삼출성 중이염을 진단하는 방식이다.
이러한 구조 및 기능을 도 3을 참조하여 보다 상세히 알아본다.
본 발명에 따른 초음파프로브(100)는 일정한 주파수를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하도록 구성된다.
또한 본 발명에 따르자면 귓속, 즉 외이도(12)에 물이나 증류수와 같은 매개물(A)을 채운다. 이때 상기 귓속에 매개물(A)을 채우더라도 삼출성 중이염과는 무 관함으로 진단에 영향을 주지 않는다.
그리고 상기 외이도(12)에 채워진 매개물(A)에 초음파프로브(100)의 센서부(101)를 투입하고 초음파를 발생시킨다.
상기 초음파프로브(100)로부터 발생된 초음파(Sg)는 매개물(A)을 진동하게 되고, 이 진동은 고막(13)을 거쳐 중이강(17)으로 전달된다.
상기 삼출성중이염이란 주지한 바와 같이 중이강(17)에 삼출액(B)이 고여 염증이 발생되는 것으로, 이때 상기 삼출액(B)은 물이나 증류수와 같은 매개물(A) 보다 점도가 높다.
따라서 상기 중이강(17)에 매개물(A) 보다 점도가 높은 삼출액(B)이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에 따라 상기 초음파 반사파(Sr)의 형태(주파수 또는 파장)가 다르게 되며, 보다 구체적으로는 염증이 생긴 부위로부터 발생되는 반사파(Sr)의 형태(주파수나 파장)와 그렇지 않는 부위로부터 발생되는 반사파(Sr)의 형태(주파수나 파장)가 다르게 되어, 이 신호를 수신하여 삼출성 중이염을 진단하게 된다.
이후 이러한 반사파(Sr)를 분석하여 x,y,z 좌표를 이용한 2차원 평면 데이터 또는 3차원 공간 데이터로 변환함으로써, 고막(13) 뒤에 발생한 염증의 위치를 귓속형상 진단 이미지(영상)로 표시할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 삼출성 중이염 진단 장치의 제어 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 삼출성 중이염 진단 장치는 초음파프로브(100), 송수전환부(110), 펄스발생부(120), 전치증폭부(130), 이득조절부(140), 좌표 판독 및 변환부(150), 제어부(210), 표시부(220), 저장부(230) 및 설정부(240)를 포함한다.
상기 초음파프로브(100)는 전단부의 센서부(101)를 통해 일정한 주파수(예: 5MHz~10MHz)를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하여 출력한다.
상기 송수전환부(110)는 듀플렉서(Duplexer)로, 절환 동작되어 상기 초음파프로브(100)로 초음파 발생을 위한 펄스신호를 전송하거나 상기 초음파프로브(100)로부터 입력되는 초음파 반사파를 수신하여 전송한다.
상기 펄스발생부(120)는 상기 송수전환부(110)로 초음파 발생을 위한 펄스신호를 발생하여 출력한다.
상기 전치증폭부(130)는 상기 송수전환부(110)를 통해 출력되는 미약한 초음파 반사파를 일정크기로 증폭하여 출력한다.
상기 이득조절부(140)는 상기 전치증폭부(130)로부터 출력된 초음파 반사파의 이득을 조절하여 출력한다.
상기 좌표 판독 및 변환부(150)는 상기 이득조절부(140)로부터 출력된 초음파 반사파인 아날로그 신호에 대한 x,y,z 좌표를 판독하고, 판독된 좌표를 디지털신호로 변환하여 준다.
상기 제어부(210)는 본 발명에 따른 소정의 삼출성 중이염 진단 프로그램을 내장하고, 상기 송수전화부(110)를 절환 제어하여 상기 초음파프로브(100)로 초음파 발생신호를 출력하거나 상기 초음파프로브(100)로 수신된 초음파 반사파를 수신하며, 상기 펄스발생부(120)로는 초음파 발진을 위한 펄스신호 출력명령을 수행하고, 상기 좌표 판독 및 변환부(150)를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 이미지 또는 3차원 입체 이미지(영상) 데이터를 산출하고, 이를 저장한 후 디스플레이하여준다.
상기 표시부(220)는 상기 제어부(210)의 출력에 의해 삼출성 중이염 진단에 따른 2차원 또는 3차원 진단 이미지를 디스플레이 하여 준다.
상기 저장부(230)는 상기 제어부(210)의 출력에 의해 삼출성 중이염 진단에 따른 2차원 또는 3차원 진단 이미지를 저장한다.
상기 설정부(240)는 다수의 기능키를 구비하고, 상기 제어부(210)로 특정 제어 수행을 위한 키신호를 입력하여 준다.
본 발명에 따르자면 상기 제어부(210), 표시부(220), 저장부(230) 및 설정부(240)는 퍼스널 컴퓨터(PC)(200)로 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따르자면 상기 제어부(210)는 상기 좌표 판독 및 변환부(150)를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표에 시간(t) 변수를 더 이용하여 4차원 입체 이미지(영상), 즉 실시간 동영상을 산출할 수 도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 삼출성 중이염 진단 장치의 제어 수순이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 삼출성 중이염 진단 장치의 제어 수순은,
초음파프로브(100)가 초음파신호를 발생할 수 있는 초음파 발생모드로 송수전환부(110)를 전환 하여 주는 과정(S11)과, 상기 초음파 발생모드 전환 후 펄스신호를 발생하여 상기 초음파프로브(100)로 전송하여 주는 과정(S12)과, 상기 초음파프로브(100)가 초음파를 출력하는 과정(S13)과, 상기 초음파프로브(100)를 통한 초음파 출력이 수행 후, 상기 초음파프로브(100)가 수신한 초음파 반사파를 전송할 수 있도록 송수전환부(110)를 전환 하여 주는 초음파 수신 모드 설정 과정(S11)과, 상기 송수전환부(110)를 통해 수신된 초음파 반사파를 일정크기로 증폭하여 주고 이득을 조절하여 주는 과정(S15)과, 아날로그 신호인 상기 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 판독하고 이를 디지털 신호로 변환하여 주는 과정(S16)과, 상기 디지털 신호로 변환된 디지털 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 또는 3차원 입체 이미지 정보를 생성하는 과정(S17)과, 상기 생성된 이미지 정보를 저장 및 표시하는 과정(S18)을 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명 삼출성 중이염 진단장치의 전체 동작을 이하 설명한다.
먼저, 삼출성 중이염을 진단하기 위하여 환자의 귓속에 매개물(A), 즉 물이나 증류수를 주입한다. 따라서 외이도(12)에는 일정 높이 매개물(A)이 채어진다.
그리고 초음파프로브(100)를 귓속에 외이도(12)에 삽입하여 초음파프로브(100)의 센서부(101)가 매개물(A)에 투입되도록 하여준다.
그리고 설정부(240)를 통해 삼출성 중이염 진단작업의 개시가 명령되면, 제어부(210)는 초음파 발생모드로 송수전환부(110)를 전환시켜주고, 동시에 펄스발생부(120)로 초음파 발생을 위한 펄스신호를 발진시켜준다.
상기 펄스발생부(120)로부터 발생된 펄스신호는 송수전환부(110)를 거쳐 초음파프로브(100)로 전송되어, 상기 초음파프로브(100)는 센서부(101)로 초음파(Sg)를 발생시킨다.
따라서 상기 초음파프로브(100)로부터 발생된 초음파(Sg)는 외이도(12)의 매개물(A)을 진동하게 되고, 이 진동은 고막(13)을 거쳐 중이강(17)으로 전달된다.
그리고 제어부(210)는 초음파 수신모드로 송수전환부(110)를 전환하여 준다.
따라서 상기 초음파(Sg)의 발진에 대응하여 발생된 초음파 반사파(Sr)가 초음파프로부(100)의 센서부(101)로 수신되고, 이 반사파(Sr)는 송수전환부(110)를 통해 전치증폭부(130)에 전송된다.
상기 전치증폭부(130)는 상기 송수전환부(110)를 통해 출력되는 미약한 초음파 반사파(Sr)를 일정크기로 증폭하여 이득조절부(140)로 출력한다.
상기 이득조절부(140)는 상기 전치증폭부(130)로부터 출력된 초음파 반사파의 이득을 조절하여 좌표 판독 및 변환부(150)로 출력하여 준다.
상기 좌표 판독 및 변환부(150)는 상기 이득조절부(140)로부터 출력된 초음파 반사파(Sr)인 아날로그 신호에 대한 x,y,z 좌표를 판독하고, 판독된 좌표를 디지털신호로 변환한 후 상기 제어부(150)로 출력하여 준다.
상기 제어부(210)는 상기 좌표 판독 및 변환부(150)를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 이미지 또는 3차원 입체 이미지(영상)를 산출하고, 이 정보를 저장부(230)에 저장하고, 표시부(220)에 디스플레이 해준다.
따라서 상기 표시부(220)에 디스플레이된 2차원 또는 3차원 진단 이미지, 즉 귓속의 구조 그래픽과, 그 그래픽에 표시되는 염증의 위치 및 크기를 확인할 수 있게 된다.
이러한 진단 이미지는, 중이강(17)에 삼출액(B)이 고여 염증이 발생된 경우, 삼출액(B)의 점도가 외이도의 매개물(A) 보다 점도가 높기 때문에 초음파 반사파(Sr)의 형태(주파수나 진폭)가 달라지는 현상을 x,y,z좌표 데이터로 환산하여 귓속 구조 그래픽을 생성함으로써 가능하게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 프로브와 귓속 구조를 보여주는 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 삼출성 중이염 진단 장치의 제어 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 초음파 프로브의 진단시 귓속의 주요부 확대 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 삼출성 중이염 진단 장치의 제어 수순이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 귓바퀴 12: 외이도,
13: 고막 14: 중이강
19: 이관 100: 초음파프로브
110: 송수전환부 120: 펄스발생부
130: 전치증폭부 140: 이득조절부
150: 좌표판독 및 변환부 200: PC
210: 제어부 220: 표시부
230: 저장부 240: 설정부

Claims (6)

  1. 귓속에 매개물을 채우고 이 매개물에 센서부가 투입되며, 상기 센서부를 통해 일정한 주파수를 가지는 초음파를 발생하고 이에 대응하여 반사되는 반사파를 수신하는 초음파프로브; 및
    상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파의 형태를 이용하여 삼출성 중이염을 판단하는 제어부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 삼출성 중이염 진단장치에 있어서,
    상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파인 아날로그 신호에 대한 x,y,z 좌표를 판독하고, 판독된 좌표를 디지털신호로 변환하여주는 좌표 판독 및 변환부가 더 포함되고,
    상기 제어부는 상기 초음파프로브로부터 수신된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표를 이용하여 2차원 평면 이미지 또는 3차원 입체 이미지 정보를 생성하여 염증의 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 삼출성 중이염 진단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 좌표 판독 및 변환부를 통해 입력된 초음파 반사파의 x,y,z 좌표에 시간(t) 변수를 더 이용하여 4차원 입체 이미지인 실시간 동영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 삼출성 중이염 진단장치.
  6. 삭제
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