KR101028353B1 - Ultrasound system and method for optimizing of image - Google Patents

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KR101028353B1
KR101028353B1 KR1020090121606A KR20090121606A KR101028353B1 KR 101028353 B1 KR101028353 B1 KR 101028353B1 KR 1020090121606 A KR1020090121606 A KR 1020090121606A KR 20090121606 A KR20090121606 A KR 20090121606A KR 101028353 B1 KR101028353 B1 KR 101028353B1
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image
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KR1020090121606A
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신수환
이윤희
양은호
김정
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주식회사 메디슨
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Abstract

PURPOSE: An ultrasonic wave system and method for optimizing an image are provided to remove a need of separate scan setup according to a part of a human body to be diagnosed, thereby shortening ultrasonic wave diagnosing time. CONSTITUTION: An ultrasonic wave system(100) comprises an ultrasonic wave data obtaining unit(110), a storage unit(120), a user input unit(130), a processor(140), and a display unit(150). The ultrasonic wave data obtaining unit comprises a transmission signal generating unit, an ultrasonic wave probe with transducer elements, a beam former, and an ultrasonic wave data forming unit. The processor extracts 2D and 3D scan setup sets. A display unit displays 2D and 3D ultrasonic wave images optimized by the processor.

Description

영상 최적화를 수행하는 초음파 시스템 및 방법{ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR OPTIMIZING OF IMAGE}ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR OPTIMIZING OF IMAGE}

본 발명은 초음파 영상 최적화를 수행하는 방법 및 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 3차원 초음파 영상 스캔 환경에 대한 정보를 저장하여 사용자의 오퍼레이션을 감소시킬 수 있는 영상 최적화를 수행하는 방법 및 초음파 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an ultrasonic system for performing ultrasound image optimization, and more particularly, to a method and an ultrasound system for performing image optimization that can reduce the operation of the user by storing information about the 3D ultrasound image scanning environment. .

일반적으로, 초음파 시스템은 피검체의 체표로부터 체내의 소망 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 영상을 무침습으로 얻는 장치이다. 이 장치는 X선 진단장치, X선 CT 스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI(Magnetic Resonance Image), 핵의학 진단장치 등의 다른 화상 진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점을 갖고 있어, 심장, 복부, 비뇨기 및 산부인과 진단을 위해 널리 이용되고 있다.In general, an ultrasound system irradiates an ultrasound signal from a body surface of a subject toward a desired part of the body, and uses the information of the reflected ultrasound signal (ultrasound echo signal) to make an image of soft tissue tomography or blood flow non-invasive. It is a device to get. Compared with other imaging devices such as X-ray diagnostics, X-ray CT scanners, magnetic resonance images, nuclear medicine diagnostics, etc. Since there is no exposure to X-rays and the like, it has high safety and is widely used for diagnosing the heart, abdomen, urinary gynecology and gynecology.

기존 초음파 시스템의 3D 모드(mode)에서는 동일한 ROI(region of interest), 스캔 각도(scan angle), 영상 품질(scan quality) 등의 스캔 환경으로 초기화되어 있어서 사용자가 진단하고자 하는 위치에 따라서 스캔 환경을 각 신체 부위에 맞게 조절해야 한다. 이로 인해 사용자는 서로 다른 신체 부위의 3차원 초음파 영상을 획득하고자 하는 경우 스캔 환경을 일일이 변경해주어야 하므로 불필요한 오퍼레이션(operation)이 반복적으로 수행되는 문제점이 있다.In the 3D mode of the existing ultrasound system, the scan environment is initialized to the same region of interest (ROI), scan angle, and scan quality. Adjust for each part of your body. As a result, when the user wants to acquire 3D ultrasound images of different body parts, the user needs to change the scanning environment one by one, thereby causing unnecessary operation (operation) repeatedly.

본 발명은 2차원 초음파 영상의 스캔 환경에 대응하는 3차원 초음파 영상 스캔 환경에 대한 정보를 저장하여 사용자의 오퍼레이션을 감소시킬 수 있는 영상 최적화 수행 방법 및 초음파 시스템을 제공한다.The present invention provides an image optimization performing method and an ultrasound system capable of reducing a user's operation by storing information about a 3D ultrasound image scanning environment corresponding to a scan environment of a 2D ultrasound image.

본 발명의 초음파 시스템은, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득하는 초음파 데이터 획득부; 어플리케이션(application)별로 복수의 2차원 스캔 환경 세트 각각에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 제공하는 매핑 테이블을 저장하는 저장부; 복수의 어플리케이션 중에서 어느 하나의 어플리케이션을 선택하는 제1 입력정보 및 3차원 초음파 영상의 형성을 요청하는 제2 입력정보를 포함하는 사용자의 입력정보를 수신하는 사용자 입력부; 상기 사용자의 입력정보에 해당하는 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트를 추출하고, 상기 추출된 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트에 따라 상기 초음파 데이터에 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 및 3차원 초음 파 영상을 형성하는 프로세서; 및 상기 최적화된 2차원 초음파 영상 및 3차원 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.The ultrasound system of the present invention includes: an ultrasound data acquisition unit configured to obtain ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object and receiving an ultrasound signal (ie, an ultrasound echo signal) reflected from the object; A storage unit for storing a mapping table for providing a 3D scan environment set corresponding to each of the plurality of 2D scan environment sets for each application; A user input unit configured to receive user input information including first input information for selecting one of a plurality of applications and second input information for requesting formation of a 3D ultrasound image; Extracting a set of two-dimensional and three-dimensional scanning environment corresponding to the input information of the user and performing an optimization process on the ultrasonic data according to the extracted two-dimensional and three-dimensional scanning environment set A processor for forming a wave image; And a display configured to display the optimized 2D ultrasound image and 3D ultrasound image.

또한 본 발명의 영상 최적화 방법은, a) 사용자의 제1 입력정보를 수신하는 단계; b) 상기 제1 입력정보에 기초하여 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계; c) 제1 입력정보에 해당하는 2차원 스캔 환경 세트를 추출하는 단계; d) 상기 2차원 스캔 환경 세트를 이용하여 상기 제1 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계; e) 상기 2차원 초음파 영상을 디스플레이하는 단계; f) 제2 입력정보가 수신되면, 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계; g) 상기 제1 입력정보에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 추출하는 단계; 및 h) 상기 추출된 3차원 스캔 환경 세트에 기초하여 상기 복수의 제2 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 3차원 초음파 영상을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the image optimization method of the present invention, a) receiving the first input information of the user; b) acquiring first ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object based on the first input information and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; c) extracting a two-dimensional scan environment set corresponding to the first input information; d) performing an image optimization process on the first ultrasound data using the two-dimensional scan environment set to form an optimized two-dimensional ultrasound image; e) displaying the two-dimensional ultrasound image; f) when the second input information is received, transmitting an ultrasound signal to the object, receiving an ultrasound echo signal reflected from the object, and obtaining a plurality of second ultrasound data; g) extracting a three-dimensional scan environment set corresponding to the first input information; And h) performing an image optimization process on the plurality of second ultrasound data based on the extracted 3D scan environment set to form an optimized 3D ultrasound image.

본 발명에 따르면, 진단하고자 하는 신체 부위에 따라서 매번 다르게 설정해야 했던 스캔 환경을 사용자가 조절하지 않아도 되므로 불필요한 오퍼레이션(operation)을 감소시켜 초음파 진단 시간을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, since the user does not need to adjust the scan environment, which has to be set differently each time, according to the body part to be diagnosed, unnecessary ultrasound operation time can be reduced by reducing unnecessary operations.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions will not be described in detail if they obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도이다. 본 발명의 초음파 시스템(100)은, 초음파 데이터 획득부(110), 저장부(120), 사용자 입력부(130), 프로세서(140) 및 디스플레이부(150)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to an embodiment of the present invention. The ultrasound system 100 of the present invention includes an ultrasound data acquisition unit 110, a storage unit 120, a user input unit 130, a processor 140, and a display unit 150.

초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득한다. 초음파 데이터 획득부(110)에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. The ultrasound data obtaining unit 110 transmits an ultrasound signal to the object and receives the ultrasound signal (that is, the ultrasound echo signal) reflected from the object to obtain the ultrasound data. The ultrasound data acquisition unit 110 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 데이터 획득부(110)는 송신신호 형성부(111), 다수의 변환소자(transducer element)(도시하지 않음)를 포함하는 초음파 프로브(112), 빔 포머(113) 및 초음파 데이터 형성부(114)를 포함한다.2 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic data acquisition unit according to an exemplary embodiment of the present invention. The ultrasonic data acquiring unit 110 includes an ultrasonic probe 112 including a transmission signal forming unit 111, a plurality of transducer elements (not shown), a beam former 113, and an ultrasonic data forming unit 114. ).

송신신호 형성부(111)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 초음파 영상을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 본 실시예에서, 송신신호는 2차원 초음파 영상에 대한 프레임을 얻기 위한 제1 송신신호 및 3차원 초음파 영상에 대한 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각을 얻기 위한 제2 송신신호를 포함한다.The transmission signal forming unit 111 forms a transmission signal for obtaining an ultrasound image in consideration of the position and focusing point of the conversion element. In the present embodiment, the transmission signal is a first transmission signal for obtaining a frame for the two-dimensional ultrasound image and a second transmission signal for obtaining each of the frame Pi (1 i = N) for the three-dimensional ultrasound image. Include.

초음파 프로브(112)는 송신신호 형성부(111)로부터 제공되는 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호 를 수신하여 수신신호를 형성한다. 수신신호는 아날로그 신호이다. 본 실시예에서, 초음파 프로브(112)는 송신신호 형성부(111)로부터 제1 송신신호가 제공되면, 제1 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 수신신호를 형성한다. 또한, 초음파 프로브(112)는 송신신호 형성부(111)로부터 제2 송신신호가 제공되면, 제2 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제2 수신신호를 형성한다. 초음파 프로브(112)는 송신신호 형성부(111)로부터 순차적으로 제공되는 제2 송신신호에 따라 초음파 신호의 송수신을 순차적 및 반복적으로 수행하여 복수의 제2 수신신호를 형성한다. 초음파 프로브(112)는 3D 메커니컬 프로브(three-dimensional mechanical probe), 2D 어레이 프로브(two-dimensional array probe) 등을 포함할 수 있다.The ultrasound probe 112 converts a transmission signal provided from the transmission signal forming unit 111 into an ultrasound signal and transmits the ultrasound signal to an object, and receives an ultrasound echo signal reflected from the object to form a reception signal. The received signal is an analog signal. In the present embodiment, when the first transmission signal is provided from the transmission signal forming unit 111, the ultrasound probe 112 converts the first transmission signal into an ultrasound signal and transmits the ultrasound signal to the object and receives the ultrasound echo signal reflected from the object. To form a first received signal. In addition, when the second transmission signal is provided from the transmission signal forming unit 111, the ultrasound probe 112 converts the second transmission signal into an ultrasound signal, transmits the ultrasound signal to the object, and receives the ultrasound echo signal reflected from the object. Form a receive signal. The ultrasonic probe 112 sequentially and repeatedly transmits and receives an ultrasonic signal according to a second transmission signal sequentially provided from the transmission signal forming unit 111 to form a plurality of second reception signals. The ultrasonic probe 112 may include a three-dimensional mechanical probe, a two-dimensional array probe, or the like.

빔 포머(113)는 초음파 프로브(112)로부터 제공되는 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성하고, 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호를 수신 집속시켜 수신 집속 신호를 형성한다. 본 실시예에서, 빔 포머(113)는 초음파 프로브(112)로부터 제1 수신신호가 제공되면, 제1 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 제1 디지털 신호를 형성하고, 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 제1 디지털 신호를 수신집속시켜 제1 수신집속신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(113)는 초음파 프로브(112)로부터 제2 수신신호가 제공되면, 제2 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 제2 디지털 신호를 형성하고, 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 제2 디지털 신호를 수신 집속시켜 수신집속신호를 형성한다. 빔 포머(113)는 초음파 프로브(112)로부터 순차적으로 제공되는 제2 수신신호에 따라 아날로그 디지털 변환 및 수신 집속을 순차적 및 반복적으로 수행하여 복수의 제2 수신집속신호를 형성한다.The beam former 113 forms a digital signal by analog-to-digital converting the received signal provided from the ultrasonic probe 112, and receives and focuses the digital signal in consideration of the position and the focusing point of the conversion element to form the received focus signal. In the present embodiment, when the first received signal is provided from the ultrasonic probe 112, the beam former 113 forms the first digital signal by analog-to-digital converting the first received signal and sets the position and focus point of the conversion element. In consideration, the first digital signal is focused to form a first focused signal. In addition, when the second receive signal is provided from the ultrasonic probe 112, the beam former 113 forms a second digital signal by analog-to-digital converting the second received signal, and takes into consideration the position and focus point of the conversion element. 2 A digital signal is focused to form a reception focus signal. The beam former 113 sequentially and repeatedly performs analog to digital conversion and reception focusing according to the second reception signals sequentially provided from the ultrasonic probe 112 to form a plurality of second reception focusing signals.

초음파 데이터 형성부(114)는 빔 포머(113)로부터 제공되는 수신집속신호를 이용하여 초음파 데이터를 형성한다. 본 실시예에서, 초음파 데이터 형성부(114)는 빔 포머(113)로부터 제1 수신집속신호가 제공되면, 제1 수신집속신호를 이용하여 제1 초음파 데이터를 형성한다. 또한, 초음파 데이터 형성부(114)는 빔 포머(113)로부터 제2 수신집속신호가 제공되면, 제2 수신집속신호를 이용하여 제2 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터 형성부(114)는 빔 포머(113)로부터 순차적으로 제공되는 제2 수신집속신호에 따라 초음파 데이터의 형성을 순차적 및 반복적으로 수행하여 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각에 해당하는 제2 초음파 데이터를 형성한다.The ultrasonic data forming unit 114 forms ultrasonic data by using the reception focus signal provided from the beam former 113. In the present embodiment, the ultrasound data forming unit 114 forms the first ultrasound data by using the first focused signal when the first focused signal is provided from the beamformer 113. In addition, when the second reception focusing signal is provided from the beam former 113, the ultrasound data forming unit 114 forms second ultrasound data by using the second reception focusing signal. The ultrasonic data forming unit 114 sequentially and repeatedly forms ultrasonic data according to the second focusing signal sequentially provided from the beamformer 113 to each frame P i (1 ≦ i ≦ N). Corresponding second ultrasound data is formed.

다시 도 1을 참조하면, 저장부(120)는 어플리케이션(application)별로 복수의 2차원 스캔 환경 세트 각각에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다. 여기서, 2차원 스캔 환경 세트는 스캔하고자 하는 대상체의 2차원 초음파 영상을 최적화하기 위한 영상 최적화 파라미터들에 대한 정보를 포함하고, 3차원 스캔 환경 세트는 스캔하고자 하는 대상체의 3차원 초음파 영상을 최적화하기 위한 영상 최적화 파라미터들에 대한 정보를 포함한다. 예를 들어, 2차원 초음파 영상 파라미터는 초음파 영상의 밝기 조절을 위한 Gain, 스페클 잡음(speckle noise)의 영향을 줄이기 위해 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 평균하여 화면에 표시할 수 있는 Frame Average, 초음파 영상의 주파수 특성 조절을 위한 Frequency, 초음파 영상의 스페클 잡음 제거와 형태학적 정확성을 높일 수 있도록 하는 SRF, 초음파 영상의 가장 높은 진폭에서부터 가장 낮은 진폭까지를 샘플링해서 얻은 레벨의 범위를 나타내는 Dynamic Range, 집속점(focal point)을 초음파 영상 중에서 특정 지점에 위치시키기 위한 Focus, 1회의 초음파 송수신에서 그 다음회의 초음파 송수신까지의 지연(delay) 시간 조절을 위한 Frame Rate, 초음파 영상의 해상도 조절을 위한 Line Density, 환자의 체형에 맞게 초음파의 속도를 조절하기 위한 Tissue, 그레이 레벨(Gray level)의 초음파 영상 정보를 임의의 컬러 맵으로 변환하기 위한 Chroma Map, 프로브로부터 읽은 초음파 영상 정보를 256 레벨의 그레이 스케일 정보를 포함하는 Map으로 변경하기 위한 Gray Map 등을 포함할 수 있다. 또한, 3차원 초음파 영상 파라미터는 초음파 영상을 스캔하는 각도 조절을 위한 Scan Angle, 초음파 영상의 품질 조절을 위한 Scan Quality, 화면 구성 변경을 위한 Display Format, 참조하는 초음파 영상의 단면 설정을 위한 Ref. Image, 초음파 이미지의 방향 조절을 위한 3D Orientation, 렌더링 방식 설정을 위한 Rendering Setting, 초음파 영상의 투명도 조절을 위한 Transparency, 초음파 영상의 굴곡(curve) 조절을 위한 Bias, 초음파 영상의 색상 조절을 위한 Palette 등을 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the storage unit 120 stores a mapping table that provides a 3D scan environment set corresponding to each of a plurality of 2D scan environment sets for each application. Here, the 2D scanning environment set includes information about image optimization parameters for optimizing the 2D ultrasound image of the object to be scanned, and the 3D scanning environment set is to optimize the 3D ultrasound image of the object to be scanned Information about the image optimization parameters. For example, the 2D ultrasound image parameter may be a gain for adjusting the brightness of the ultrasound image, a frame average that displays an average of the previous image frame and the current image frame on the screen in order to reduce the influence of speckle noise, Frequency for controlling the frequency characteristics of ultrasound images, SRF for removing speckle noise and increasing morphological accuracy of ultrasound images, and Dynamic Range indicating the range of levels obtained by sampling the highest to lowest amplitude of an ultrasound image. Focus for positioning the focal point at a specific point in the ultrasound image, Frame Rate for adjusting the delay time from one ultrasound transmission to the next ultrasound transmission, Line for adjusting the resolution of the ultrasound image Density, Tissue for adjusting the speed of ultrasound to fit the patient's body type, Gray level and a chroma map for converting the ultrasound image information of the vel into an arbitrary color map, and a gray map for changing the ultrasound image information read from the probe into a map including 256 levels of gray scale information. In addition, the three-dimensional ultrasound image parameter is a Scan Angle for adjusting the angle to scan the ultrasound image, Scan Quality for adjusting the quality of the ultrasound image, Display Format for changing the screen configuration, Ref. Image, 3D Orientation to adjust the direction of the ultrasound image, Rendering Setting to set the rendering method, Transparency to adjust the transparency of the ultrasound image, Bias to adjust the curve of the ultrasound image, Palette to adjust the color of the ultrasound image, etc. It may include.

본 실시예에서, 저장부(120)는 도 3에 보인 바와 같은 매핑 테이블을 저장할 수 있다. 도 3에 있어서, "Early OB" 및 "1st Surface"는 임신 주수가 12주 이하인 태아의 표면 관찰을 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "General OB" 및 "2nd Surface"는 임신 주수가 12주 이상인 태아의 얼굴 부위 관찰을 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "Fetal Heart" 및 "STIC"은 임신 주수가 12주 이상인 태아의 심장 관찰을 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "All preset(Convex)" 및 "General"은 컨벡스 프로브(convex probe)로 부인과(Gynecology) 어플리케이션을 관찰하기 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "All preset(EV)" 및 "General"은 엔도 버지널(endo virginal) 프로브로 부인과 어플리케이션을 관찰하기 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "All preset" 및 "General"은 인체의 복부를 관찰하기 위한 스캔 환경 세트를 나타내고, "Kidney"는 신장 관찰을 위한 스캔 환경 세트를 나타낸다. In the present embodiment, the storage 120 may store a mapping table as shown in FIG. 3. In Figure 3, "Early OB" and "1st Surface" represent a set of scan environments for observation of the surface of a fetus whose gestational weeks are 12 weeks or less, and "General OB" and "2nd Surface" represent fetuses having a gestational week of 12 or more weeks. Represents a set of scan environments for observing the facial area of the patient, "Fetal Heart" and "STIC" represent a set of scan environments for cardiac observation of the fetus whose gestational age is 12 weeks or more, and "All preset (Convex)" and "General" Represents a set of scan environments for observing Gynecology applications with convex probes, "All preset (EV)" and "General" for observing gynecological applications with endo virginal probes. Represents a set of scan environments, “All preset” and “General” represent a set of scan environments for observing the abdomen of the human body, and “Kidney” represents a set of scan environments for kidney observation.

또한, 저장부(120)는 어플리케이션별로 복수의 3차원 스캔 환경 세트를 저장할 수 있다. 일례로서, 3차원 스캔 환경 세트는 임신 주수가 12주 이상인 태아의 머리 부분 관찰을 위한 스캔 환경 세트(Brain), 12주 이상 태아의 척추 부분 관찰을 위한 스캔 환경 세트(Skeleton) 등을 포함할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 영상 변경 정보를 저장한다. 영상 변경 정보는 2차원 초음파 영상의 줌(zoom) 변경, 깊이(depth) 조절 등에 대한 정보를 포함한다.In addition, the storage unit 120 may store a plurality of sets of 3D scan environments for each application. As one example, the three-dimensional scan environment set may include a scan environment set for observing a head of a fetus having a gestational age of 12 weeks or more, a scan environment set for observing a spine of a fetus of 12 weeks or more, and the like. have. In addition, the storage unit 120 stores image change information. The image change information includes information about a zoom change, a depth control, and the like of the 2D ultrasound image.

사용자 입력부(130)는 사용자의 입력정보를 수신한다. 본 실시예에서, 입력정보는 복수의 어플리케이션 중에서 어느 하나의 어플리케이션을 선택하는 제1 입력정보 및 3차원 초음파 영상의 형성을 요청하는 제2 입력정보를 포함한다. 또한, 입력정보는 2차원 초음파 영상을 변경(즉, 줌 변경, 깊이 조절 등)하는 제3 입력정보 및 복수의 3차원 스캔 환경 세트에서 어느 하나의 3차원 스캔 환경 세트를 선택하는 제4 입력정보를 더 포함할 수 있다. 사용자 입력부(130)는 터치 스크린(touch screen), 트랙볼(track ball), 키보드(keyboard) 및 각종 버튼(button) 등을 포함할 수 있다.The user input unit 130 receives user input information. In the present embodiment, the input information includes first input information for selecting one application among a plurality of applications and second input information for requesting formation of a 3D ultrasound image. In addition, the input information may include third input information for changing a 2D ultrasound image (ie, changing a zoom, adjusting a depth, etc.) and fourth input information for selecting one set of 3D scanning environments from a plurality of sets of 3D scanning environments. It may further include. The user input unit 130 may include a touch screen, a track ball, a keyboard, various buttons, and the like.

프로세서(140)는 저장부(120)에서 사용자 입력부(130)로부터 제공되는 입력정보에 해당하는 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트를 추출하고, 추출된 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트에 따라 초음파 데이터 획득부(110)로부터 제공되는 초음파 데이터에 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 및 3차원 초음파 영상을 형성한다.The processor 140 extracts a two-dimensional and three-dimensional scan environment set corresponding to the input information provided from the user input unit 130 in the storage unit 120, and ultrasound data according to the extracted two-dimensional and three-dimensional scan environment set. An optimization process is performed on the ultrasound data provided from the acquirer 110 to form optimized 2D and 3D ultrasound images.

디스플레이부(150)는 프로세서(140)에서 최적화 처리된 2차원 초음파 영상 및 3차원 초음파 영상을 디스플레이한다.The display unit 150 displays the 2D ultrasound image and the 3D ultrasound image optimized by the processor 140.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 매핑 테이블을 이용하여 영상 최적화를 수행하는 절차를 설명한다. Hereinafter, a procedure of performing image optimization using a mapping table will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 매핑 테이블을 이용하여 영상 최적화를 수행하는 절차를 보이는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 사용자의 입력정보(즉, 제1 입력정보)가 사용자 입력부(130)를 통해 수신되면(S402), 초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 초음파 데이터를 획득한다(S404). 프로세서(140)는 저장부(120)에서 제1 입력정보에 해당하는 2차원 스캔 환경 세트를 추출하고(S406), 추출된 2차원 스캔 환경 세트를 이용하여 초음파 데이터 획득부(110)로부터 제공되는 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 초음파 영상을 형성한다(S408). 디스플레이부(150)는 프로세서(140)에서 형성된 2차원 초음파 영상을 디스플레이한다(S410).4 is a flowchart illustrating a procedure of performing image optimization using a mapping table according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, when the user's input information (ie, the first input information) is received through the user input unit 130 (S402), the ultrasound data acquisition unit 110 transmits an ultrasound signal to the object and reflects it from the object. The first ultrasound data is acquired by receiving the ultrasound echo signal, in step S404. The processor 140 extracts a two-dimensional scan environment set corresponding to the first input information from the storage 120 (S406), and is provided from the ultrasound data acquisition unit 110 using the extracted two-dimensional scan environment set. An image optimization process is performed on the ultrasound data to form an optimized two-dimensional ultrasound image (S408). The display unit 150 displays the 2D ultrasound image formed by the processor 140 (S410).

프로세서(140)는 사용자 입력부(130)를 통해 제2 입력정보가 수신되는지, 제3 입력정보가 수신되는지 또는 제4 입력정보가 수신되는지를 판단한다(S412). 단계 S412에서 제3 입력정보가 수신된 것으로 판단되면, 프로세서(140)는 제3 입력정보에 기초하여 2차원 초음파 영상을 변경하는 영상 변경 처리를 수행하고(S414), 영상 변경 처리에 해당하는 영상 변경 정보를 형성하며(S416), 영상 변경 정보를 저장부(120)에 저장한다(S418).The processor 140 determines whether the second input information is received, the third input information, or the fourth input information is received through the user input unit 130 (S412). If it is determined in step S412 that the third input information is received, the processor 140 performs an image change process of changing the 2D ultrasound image based on the third input information (S414), and the image corresponding to the image change process. The change information is formed (S416) and the image change information is stored in the storage 120 (S418).

일례로서, 프로세서(140)는 2차원 초음파 영상에서 줌(zoom) 변경 여부, 깊이(depth) 조절 여부 등의 영상 변경 처리가 수행되었을 경우 추출한 영상 변경 정보를 반영하여 3차원 초음파 영상에 적용될 관심영역(ROI; region of interest)을 설정한다. 예를 들어, 2차원 초음파 영상에서 깊이 조절 및 줌 변경이 되지 않은 경우 미리 설정되어 있는 ROI를 3차원 초음파 영상에 적용하고, 2차원 초음파 영상에서 줌이 변경되었을 경우 줌의 배율만큼 ROI의 크기를 조절한다. 그리고, 2차원 초음파 영상에서 깊이가 조절되었을 경우 조절된 깊이를 3차원 초음파 영상에 적용될 ROI에 반영한다.As an example, the processor 140 may apply the region of interest to be applied to the 3D ultrasound image by reflecting the extracted image change information when the image change processing such as zoom change or depth control is performed in the 2D ultrasound image. (ROI; region of interest). For example, if depth adjustment and zoom change are not performed on a 2D ultrasound image, a preset ROI is applied to the 3D ultrasound image, and when the zoom is changed on the 2D ultrasound image, the size of the ROI is increased by the zoom factor. Adjust. When the depth is adjusted in the 2D ultrasound image, the adjusted depth is reflected in the ROI to be applied to the 3D ultrasound image.

단계 S412에서 제2 입력정보가 수신된 것으로 판단되면, 초음파 데이터 획득부(110)는 프로세서(140)의 제어에 따라 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제2 초음파 데이터를 획득한다(S420). 프로세서(140)는 저장부(120)를 조회하여 제1 입력정보에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트, 즉 단계 S406에 추출된 2차원 스캔 환경 세트에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 추출한다(S422). 이때, 프로세서(140)는 저장부(120)에 제3 입력정보에 대응하는 영상 변경 정보가 저장되어 있으면, 저장된 영상 변경 정보도 추출한다. 프로세서(140)는 추출된 3차원 스캔 환경 세트(또는, 추출된 3차원 스캔 환경 세트 및 영상 변경 정보)에 기초하여 복수의 제2 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 3차원 초음파 영상을 형성한다(S424). 형성된 3차원 초음파 영상은 디스플레이부(150)를 통해 디스플레이 될 수 있다(S426).If it is determined in step S412 that the second input information has been received, the ultrasound data acquisition unit 110 transmits an ultrasound signal to the object under the control of the processor 140, and receives a plurality of ultrasound echo signals reflected from the object. The second ultrasound data is obtained (S420). The processor 140 queries the storage unit 120 to extract a three-dimensional scan environment set corresponding to the first input information, that is, a three-dimensional scan environment set corresponding to the two-dimensional scan environment set extracted in step S406 (S422). ). At this time, if the image change information corresponding to the third input information is stored in the storage unit 120, the processor 140 also extracts the stored image change information. The processor 140 performs an image optimization process on the plurality of second ultrasound data based on the extracted three-dimensional scan environment set (or the extracted three-dimensional scan environment set and the image change information) to generate an optimized three-dimensional ultrasound image. It forms (S424). The formed 3D ultrasound image may be displayed through the display unit 150 (S426).

한편, 단계 S412에서 제4 입력정보가 수신된 것으로 판단되면, 초음파 데이터 획득부(110)는 프로세서(140)의 제어에 따라 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제2 초음파 데이터를 획득한다(S420). 프로세서(140)는 저장부(120)를 조회하여 제4 입력정보에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 추출한다(S422). 이때, 프로세서(140)는 저장부(120)에 제3 입력정보에 대응하는 영상 변경 정보가 저장되어 있으면, 저장된 영상 변경 정보도 추출한다. 프로세서(140)는 추출된 3차원 스캔 환경 세트(또는, 추출된 3차원 스캔 환경 세트 및 영상 변경 정보)에 기초하여 복수의 제2 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 3차원 초음파 영상을 형성한다(S424). 형성된 3차원 초음파 영상은 디스플레이부(150)를 통해 디스플레이될 수 있다(S426).On the other hand, if it is determined in step S412 that the fourth input information is received, the ultrasound data acquisition unit 110 transmits an ultrasound signal to the object under the control of the processor 140, and receives the ultrasound echo signal reflected from the object A plurality of second ultrasound data is obtained (S420). The processor 140 queries the storage unit 120 to extract a three-dimensional scan environment set corresponding to the fourth input information (S422). At this time, if the image change information corresponding to the third input information is stored in the storage unit 120, the processor 140 also extracts the stored image change information. The processor 140 performs an image optimization process on the plurality of second ultrasound data based on the extracted three-dimensional scan environment set (or the extracted three-dimensional scan environment set and the image change information) to generate an optimized three-dimensional ultrasound image. It forms (S424). The formed 3D ultrasound image may be displayed on the display unit 150 (S426).

상기 방법들은 특정 실시예들을 통하여 설명하였지만, 상기 방법들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.Although the methods have been described through specific embodiments, the methods may also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above embodiments can be easily deduced by programmers of the present invention.

또한, 본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.In addition, while the present invention has been described in connection with some embodiments, it is to be understood that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as will be understood by those skilled in the art. You will need to know It is also contemplated that such variations and modifications are within the scope of the claims appended hereto.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시에에 따른 2차원 스캔 환경 세트와 그에 대응하는 3차원 스캔 환경 세트를 보이는 예시도.3 is an exemplary view showing a two-dimensional scan environment set and a corresponding three-dimensional scan environment set according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상 최적화를 수행하기 위한 순서를 보이는 플로우챠트.4 is a flowchart showing a procedure for performing image optimization according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

초음파 시스템으로서,As an ultrasonic system, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득하는 초음파 데이터 획득부;An ultrasound data acquisition unit for transmitting ultrasound signals to the object and receiving ultrasound signals reflected from the object (ie, ultrasound echo signals) to obtain ultrasound data; 어플리케이션(application)별로 복수의 2차원 스캔 환경 세트 각각에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 제공하는 매핑 테이블을 저장하는 저장부;A storage unit for storing a mapping table for providing a 3D scan environment set corresponding to each of the plurality of 2D scan environment sets for each application; 복수의 어플리케이션 중에서 어느 하나의 어플리케이션을 선택하는 제1 입력정보 및 3차원 초음파 영상의 형성을 요청하는 제2 입력정보를 포함하는 사용자의 입력정보를 수신하는 사용자 입력부;A user input unit configured to receive user input information including first input information for selecting one of a plurality of applications and second input information for requesting formation of a 3D ultrasound image; 상기 사용자의 입력정보에 해당하는 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트를 추출하고, 상기 추출된 2차원 및 3차원 스캔 환경 세트에 따라 상기 초음파 데이터에 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 및 3차원 초음파 영상을 형성하는 프로세서; 및Extracting a two-dimensional and three-dimensional scanning environment set corresponding to the user's input information, and performing an optimization process on the ultrasonic data according to the extracted two-dimensional and three-dimensional scanning environment set optimized two-dimensional and three-dimensional ultrasound A processor for forming an image; And 상기 최적화된 2차원 초음파 영상 및 3차원 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부A display unit for displaying the optimized 2D ultrasound image and 3D ultrasound image 를 포함하는 초음파 시스템.Ultrasound system comprising a. 제1항에 있어서, 상기 사용자 입력정보는,The method of claim 1, wherein the user input information, 상기 2차원 초음파 영상을 변경 하기 위한 제3 입력정보 및 상기 어플리케이 션별 복수의 3차원 스캔 환경 세트에서 어느 하나의 3차원 스캔 환경 세트를 선택하는 제4 입력정보를 더 포함하는 초음파 시스템.And third input information for changing the two-dimensional ultrasound image and fourth input information for selecting one set of three-dimensional scan environments from a plurality of sets of three-dimensional scan environments for each application. 제2항에 있어서, 상기 저장부는,The method of claim 2, wherein the storage unit, 상기 어플리케이션별 복수의 3차원 스캔 환경 세트 및 상기 2차원 초음파 영상의 영상 변경 정보를 더 저장하는 초음파 시스템.And a plurality of sets of 3D scanning environments for each application and image change information of the 2D ultrasound image. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는, The processor of claim 3, wherein the processor comprises: 상기 제3 입력정보에 근거하여 상기 저장부에 상기 영상 변경 정보가 저장되어 있을 경우 상기 영상 변경 정보를 반영하여 상기 3차원 초음파 영상에 적용될 관심영역(ROI; region of interest)을 설정하는 초음파 시스템.And a region of interest (ROI) to be applied to the 3D ultrasound image by reflecting the image change information when the image change information is stored in the storage unit based on the third input information. 제4항에 있어서, 상기 영상 변경 정보는,The method of claim 4, wherein the image change information, 상기 2차원 초음파 영상의 줌(zoom) 변경에 대한 정보 및 깊이(depth) 조절에 대한 정보를 포함하는 초음파 시스템.An ultrasound system comprising information about the zoom (change) and depth control of the two-dimensional ultrasound image. 제5항에 있어서, 상기 초음파 데이터 획득부는,The method of claim 5, wherein the ultrasonic data acquisition unit, 다수의 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 상기 다수의 변환소자 각각에 인가될 송신신호를 형성하는 송신신호 형성부;A transmission signal forming unit for forming a transmission signal to be applied to each of the plurality of conversion elements in consideration of positions and focus points of the plurality of conversion elements; 상기 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성하는 초음파 프로브;An ultrasonic probe which converts the transmitted signal into an ultrasonic signal and transmits the ultrasonic signal to an object and receives an ultrasonic echo signal reflected from the object to form a received signal; 상기 수신신호를 아날로그 디지털 변환하고, 상기 다수의 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 변환된 수신신호를 수신 집속시켜 수신 집속 신호를 형성하는 빔포머; 및A beamformer for analog-to-digital converting the received signal and receiving and focusing the digitally converted received signal in consideration of the positions and focal points of the plurality of conversion elements to form a received focused signal; And 상기 수신 집속 신호를 이용하여 초음파 데이터를 형성하는 초음파 데이터 획득부Ultrasonic data acquisition unit for forming ultrasonic data by using the received focus signal 를 포함하는 초음파 시스템.Ultrasound system comprising a. 영상 최적화 수행 방법으로서,As a method of performing image optimization, a) 사용자의 제1 입력정보를 수신하는 단계;a) receiving first input information of a user; b) 상기 제1 입력정보에 기초하여 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계;b) acquiring first ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object based on the first input information and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; c) 제1 입력정보에 해당하는 2차원 스캔 환경 세트를 추출하는 단계;c) extracting a two-dimensional scan environment set corresponding to the first input information; d) 상기 2차원 스캔 환경 세트를 이용하여 상기 제1 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계;d) performing an image optimization process on the first ultrasound data using the two-dimensional scan environment set to form an optimized two-dimensional ultrasound image; e) 상기 2차원 초음파 영상을 디스플레이하는 단계;e) displaying the two-dimensional ultrasound image; f) 제2 입력정보가 수신되면, 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계;f) when the second input information is received, transmitting an ultrasound signal to the object, receiving an ultrasound echo signal reflected from the object, and obtaining a plurality of second ultrasound data; g) 상기 제1 입력정보에 해당하는 3차원 스캔 환경 세트를 추출하는 단계; 및g) extracting a three-dimensional scan environment set corresponding to the first input information; And h) 상기 추출된 3차원 스캔 환경 세트에 기초하여 상기 복수의 제2 초음파 데이터에 영상 최적화 처리를 수행하여 최적화된 3차원 초음파 영상을 형성하는 단계를 포함하는 영상 최적화 수행 방법.h) performing an image optimization process on the plurality of second ultrasound data based on the extracted three-dimensional scan environment set to form an optimized three-dimensional ultrasound image. 제7항에 있어서, 상기 단계 f) 이전에,The method of claim 7, wherein prior to step f), 제3 입력정보가 수신되면, 상기 제3 입력정보에 기초하여 상기 2차원 초음파 영상을 변경하는 영상 변경 처리를 수행하고, 영상 변경 처리에 해당하는 영상 변경 정보를 형성하여, 영상 변경 정보를 저장하는 영상 최적화 수행 방법.When the third input information is received, perform image change processing to change the 2D ultrasound image based on the third input information, form image change information corresponding to the image change process, and store the image change information. How to perform image optimization. 제8항에 있어서, 상기 영상 변경 정보는,The method of claim 8, wherein the image change information, 상기 2차원 초음파 영상의 줌(zoom) 변경에 대한 정보 및 깊이(depth) 조절에 대한 정보를 포함하는 영상 최적화 수행 방법.And performing information on a zoom change and information on a depth control of the 2D ultrasound image. 제9항에 있어서, 상기 단계 h)는,The method of claim 9, wherein step h) 상기 제3 입력정보가 수신되면 상기 영상 변경 정보를 반영하여 상기 3차원 초음파 영상에 적용될 관심영역(ROI; region of interest)을 설정하는 영상 최적화 수행 방법.And a region of interest (ROI) to be applied to the 3D ultrasound image by reflecting the image change information when the third input information is received.
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