KR101232012B1 - Belt-type probe and method for forming an ultrasound image by using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 벨트형 초음파 프로브는 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치되며 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부; 상기 벨트에 내장되며 상기 각 초음파 송수신부에 신호를 송수신하기 위한 신호 전달부; 및 상기 벨트의 양 끝단에 형성된 체결부를 포함한다.The belt-type ultrasonic probe according to the present invention includes a plurality of ultrasonic transceiver units disposed at predetermined intervals on a belt having flexibility and each including a transducer array; A signal transmission unit embedded in the belt for transmitting and receiving a signal to each of the ultrasonic transceiver units; And fastening portions formed at both ends of the belt.

벨트형 프로브, 변환자 어레이, 영역 분할, 영상 합성, 단층 영상 Belt Probes, Transducer Arrays, Region Segmentation, Image Synthesis, Tomography

Description

벨트형 프로브 및 그를 이용한 초음파 영상 형성 방법{Belt-type probe and method for forming an ultrasound image by using the same}Belt-type probe and method for forming an ultrasound image by using the same}

도 1은 종래의 초음파 프로브를 개략적으로 보여주는 예시도.1 is a schematic view showing a conventional ultrasonic probe.

도 2는 초음파 프로브에서 송신된 초음파 신호가 반사 및 산란되는 예를 개략적으로 보여주는 예시도.Figure 2 is an exemplary view schematically showing an example in which the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic probe is reflected and scattered.

도 3은 본 발명에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 보여주는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 벨트형 프로브의 사시도.4 is a perspective view of a belt-type probe according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 벨트형 프로브의 단면도.5 is a cross-sectional view of the belt-shaped probe according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 벨트형 프로브에서 초음파 신호를 송수신하는 과정을 보여주는 예시도.6 is an exemplary view showing a process of transmitting and receiving an ultrasonic signal in the belt-type probe according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 벨트형 프로브를 이용하여 초음파 영상을 형성하는 과정을 보여주는 예시도.7 is an exemplary view showing a process of forming an ultrasound image using a belt-type probe according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 벨트형 프로브를 인체의 복부영역에 착용한 예를 보여주는 예시도.8 is an exemplary view showing an example of wearing a belt-type probe according to the present invention in the abdominal region of the human body.

본 발명은 초음파 진단 장치에 관한 것으로, 특히 다수개의 변환자 어레이가 부착된 밴드형 프로브 및 그를 이용한 초음파 영상 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus, and more particularly, to a band-type probe with a plurality of transducer arrays and an ultrasound image forming method using the same.

초음파 진단 장치는 다양하게 응용되고 있는 중요한 진단 장치 중의 하나이다. 특히, 무침습 및 비파괴 특성을 갖는 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에 널리 이용되고 있다. 초음파 진단 장치는 외과 수술과 같은 인체 조직을 침습하는 관찰 기술의 필요 없이 고해상도의 인체 내부 조직의 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있으므로 의료분야에 매우 중요하게 사용되고 있다. 근래의 고특성 초음파 진단 시스템은 대상체의 내부 형상(예를 들어, 환자의 내장 기관들)의 2차원 또는 3차원 진단 영상을 생성하는데 이용되고 있다.The ultrasonic diagnostic apparatus is one of important diagnostic apparatuses that have been applied in various applications. In particular, an ultrasound diagnostic apparatus having non-invasive and non-destructive characteristics is widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasonic diagnostic devices are very important in the medical field because they can provide a high-resolution image of the internal tissue of the human body to a doctor in real time without the need for an observation technique that invades human tissue such as a surgical operation. Modern high-frequency ultrasound diagnostic systems have been used to generate two-dimensional or three-dimensional diagnostic images of the internal shape of a subject (eg, internal organs of a patient).

초음파 진단 장치는 초음파 신호를 송신 및 수신하기 위해서 일반적으로 압전(piezoelectric) 물질로 형성되는 변환 소자를 사용한다. 초음파 진단 장치는 음향 변환 소자를 전기적으로 자극하여 인체에 전해지는 초음파 신호를 생성하여 인체에 송신한다. 인체에 송신된 초음파 신호는 불연속적인 인체 조직의 경계에서 반사되고, 인체 조직의 경계로부터 변환 소자에 전달되는 초음파 에코 신호는 전기적 신호로 변환된다. 변환된 전기적 신호를 증폭 및 신호 처리하여 조직에 대한 초음파 영상 데이터를 생성한다.Ultrasonic diagnostic devices generally use a conversion element formed of a piezoelectric material for transmitting and receiving ultrasonic signals. The ultrasonic diagnostic apparatus electrically stimulates the acoustic transducer to generate an ultrasonic signal transmitted to the human body and transmit the ultrasonic signal to the human body. The ultrasonic signal transmitted to the human body is reflected at the boundary of discontinuous human tissue, and the ultrasonic echo signal transmitted from the boundary of the human tissue to the conversion element is converted into an electrical signal. The converted electrical signal is amplified and signal processed to generate ultrasonic image data about the tissue.

이와 같이, 초음파 진단 장치는 초음파 영상을 얻기 위해 초음파 신호와 전기적인 신호를 상호 변환시키는 프로브를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 초음파 진단 장치에 사용되는 종래의 프로브(10)는 몸체(11) 및 대상체에 초음파를 송수신하기 위한 변환자 어레이를 포함하는 초음파 송수신부(12)를 포함한다. 몸 체(11)는 사용자가 용이하게 잡을 수 있도록 설계되며, 초음파 송수신부(12)는 압전물질이 진동하면서 전기적인 신호와 초음파 신호를 상호 변환시키는 압전층과, 압전층에서 발생된 초음파 신호가 인체의 목표지점에 최대한 전달될 수 있도록 압전층과 인체 사이의 음향 임피던스 차이를 감소시키는 정합층과, 압전층의 전방으로 진행하는 초음파를 특정 지점에 집속시키는 렌즈층과, 초음파가 압전층의 후방으로 진행되는 것을 차단시켜 영상 왜곡을 방지하는 흡음층으로 구성된다. 프로브(10)의 초음파 송수신부(12)로부터 송신된 초음파 신호가 대상체 내의 조직을 통과할 때 발생하는 초음파의 반사, 산란 등의 특성을 이용하여 생체 조직의 초음파 이미지를 획득한다. 도 1에 표시된 도면 부호 "13"은 프로브(10)와 초음파 진단 장치의 몸체(도시하지 않음)를 연결하는 케이블이다.As such, the ultrasound diagnosis apparatus may include a probe for converting the ultrasound signal and the electrical signal to obtain an ultrasound image. As shown in FIG. 1, the conventional probe 10 used in the ultrasound diagnosis apparatus includes an ultrasound transceiver 12 including a body 11 and a transducer array for transmitting and receiving ultrasound to and from an object. The body 11 is designed to be easily grasped by the user, and the ultrasonic transceiver 12 has a piezoelectric layer for converting an electrical signal and an ultrasonic signal while the piezoelectric material vibrates, and an ultrasonic signal generated from the piezoelectric layer. Matching layer to reduce the difference in acoustic impedance between the piezoelectric layer and the human body so as to be delivered to the target point of the human body as much as possible, a lens layer that focuses the ultrasonic waves traveling in front of the piezoelectric layer to a specific point, and the ultrasonic wave is behind the piezoelectric layer It is composed of a sound absorbing layer to block the progression to prevent image distortion. An ultrasound image of the biological tissue is obtained by using characteristics such as reflection and scattering of the ultrasound generated when the ultrasound signal transmitted from the ultrasound transceiver 12 of the probe 10 passes through the tissue in the object. Reference numeral "13" shown in Figure 1 is a cable connecting the probe 10 and the body (not shown) of the ultrasound diagnostic apparatus.

한편, 종래의 프로브는 도 2에 도시된 바와 같이 초음파 신호가 조직을 통과할 때 반사된 초음파 신호들 중에서 프로브(10) 방향으로 반사된 초음파 신호만을 이용하여 초음파 영상을 형성한다. 따라서, 종래의 프로브를 이용하는 초음파 진단 장치는 대상체의 제한된 영역에 대해서만 초음파 영상을 획득할 수밖에 없으며 초음파 영상의 화질 개선에 제약이 따르는 문제점이 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the conventional probe forms an ultrasound image using only the ultrasound signal reflected toward the probe 10 among the ultrasound signals reflected when the ultrasound signal passes through the tissue. Therefore, the ultrasound diagnosis apparatus using the conventional probe has a problem in that it is necessary to acquire an ultrasound image only for a limited area of the object, and there is a limitation in improving the image quality of the ultrasound image.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 다수의 변환자 어레이를 포함하는 벨트형 프로브를 이용하여 대상체의 초음파 단층 영상뿐만 아니라 개선된 초음파 영상을 획득할 수 있는 초음파 진단 장치를 제공한다.The present invention is to solve the above problems, the present invention provides an ultrasound diagnostic apparatus that can obtain an improved ultrasound image as well as ultrasound tomography image of the object using a belt-type probe including a plurality of transducer array. .

본 발명에 따른 벨트형 초음파 프로브는 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으 로 배치되며 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부; 상기 벨트에 내장되며 상기 각 초음파 송수신부에 신호를 송수신하기 위한 신호 전달부; 및 상기 벨트의 양끝단에 형성된 체결부를 포함한다.The belt-type ultrasonic probe according to the present invention includes a plurality of ultrasonic transceiver units disposed at predetermined intervals on a belt having flexibility and each including a transducer array; A signal transmission unit embedded in the belt for transmitting and receiving a signal to each of the ultrasonic transceiver units; And fastening portions formed at both ends of the belt.

본 발명에 따른 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치된 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부로 구성된 벨트형 초음파 프로브-상기 벨트형 초음파 프로브의 양끝단에 체결수단이 구비됨-를 이용한 초음파 진단 시스템에서 초음파 영상의 형성 방법은, a) 상기 벨트형 초음파 프로브에 구비된 상기 체결 수단을 이용하여 대상체에 착용하는 단계; b) 임의의 초음파 송수신부에서 대상체로 초음파 신호를 송신하는 단계; c) 모든 초음파 송수신부에서 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호를 수신하는 단계; d) 상기 모든 초음파 에코신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; e) 상기 다수의 초음파 송수신부에 대해서 순차적으로 상기 단계 a) 내지 c)단계를 일방향으로 실시하여 복수의 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 및 f) 상기 복수의 초음파 영상 데이터를 합성하여 초음파 영상을 형성하는 단계를 포함한다.Ultrasound using a belt-type ultrasonic probe consisting of a plurality of ultrasonic transceivers each comprising a transducer array disposed at predetermined intervals on a belt with flexibility according to the present invention, the fastening means are provided at both ends of the belt-type ultrasonic probe Method for forming an ultrasound image in a diagnostic system, the method comprising the steps of: wearing on the object using the fastening means provided in the belt-type ultrasound probe; b) transmitting an ultrasound signal from an ultrasound transceiver to an object; c) receiving ultrasonic echo signals reflected from the object in all ultrasonic transceivers; d) obtaining ultrasonic image data based on all the ultrasonic echo signals; e) acquiring a plurality of ultrasound image data by sequentially performing steps a) to c) in one direction with respect to the plurality of ultrasound transceivers; And f) synthesizing the plurality of ultrasound image data to form an ultrasound image.

본 발명에 따른 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치된 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부로 구성된 벨트형 초음파 프로브-상기 벨트형 초음파 프로브의 양끝단에 체결수단이 구비됨-를 이용한 초음파 진단 시스템에서 초음파 영상의 형성 방법은, a) 상기 벨트형 초음파 프로브에 구비된 상기 체결 수단을 이용하여 대상체에 착용하는 단계; b) 상기 체결된 상기 벨트형 초음파 프로브 내에 있는 상기 대상체를 상기 초음파 송수신부를 각각 포함하도록 다수의 영역으로 분할하는 단계; c) 임의의 초음파 송수신부에서 대상체로 초음파 신호를 송신하는 단계; d) 모든 초음파 송수신부에서 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호를 수신하는 단계; e) 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 초음파 신호를 송신한 초음파 송수신부가 포함된 영역에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; f) 상기 다수의 초음파 송수신부에 대해서 순차적으로 상기 단계 c) 내지 e)단계를 일방향으로 실시하여 복수의 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 및 g) 상기 복수의 초음파 영상 데이터를 합성하여 초음파 영상을 형성하는 단계를 포함한다.Ultrasound using a belt-type ultrasonic probe consisting of a plurality of ultrasonic transceivers each comprising a transducer array disposed at predetermined intervals on a belt with flexibility according to the present invention, the fastening means are provided at both ends of the belt-type ultrasonic probe Method for forming an ultrasound image in a diagnostic system, the method comprising the steps of: wearing on the object using the fastening means provided in the belt-type ultrasound probe; b) dividing the object in the fastened belt-shaped ultrasound probe into a plurality of areas to each include the ultrasound transceiver; c) transmitting an ultrasound signal from the ultrasound transceiver to the object; d) receiving ultrasonic echo signals reflected from the object in all ultrasonic transceivers; e) acquiring ultrasound image data of an area including an ultrasound transceiver which transmits the ultrasound signal based on the ultrasound echo signal; f) acquiring a plurality of ultrasound image data by sequentially performing steps c) to e) in one direction with respect to the plurality of ultrasound transceivers; And g) synthesizing the plurality of ultrasound image data to form an ultrasound image.

도 3은 본 발명에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이, 초음파 진단 장치(300)는 벨트형 프로브(310), 빔포머(beamformer, 320), 영상 프로세서(330) 및 디스플레이부(340)를 포함한다. 본 발명에 따른 벨트형 프로브(310)는 유연성을 가진 벨트에 소정 간격으로 이격되어 배치된 다수의 변환자 어레이를 포함한다. 각 변환자 어레이는 다수의 변환 소자를 포함한다. 밴드형 프로브(310)는 각 변환자 어레이로부터 송신된 초음파 신호가 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 전기적 신호(이하, 수신신호)로 변환하여 빔포머(320)로 출력한다.As illustrated, the ultrasound diagnosis apparatus 300 includes a belt probe 310, a beamformer 320, an image processor 330, and a display unit 340. The belt-type probe 310 according to the present invention includes a plurality of transducer arrays spaced at predetermined intervals on a flexible belt. Each transducer array includes a plurality of transducer elements. The band-type probe 310 receives an ultrasonic signal reflected from an object of an ultrasonic signal transmitted from each transducer array, converts the ultrasonic signal into an electrical signal (hereinafter, referred to as a received signal), and outputs the converted ultrasonic signal to the beamformer 320.

빔포머(320)는 각 변환자 어레이의 각 변환 소자로부터 출력된 수신 신호를 집속점에서 변환 소자까지의 거리를 고려하여 적절하게 지연시킨 후 합하여 대상체의 집속점으로부터 반사된 초음파 신호의 에너지 레벨을 나타내는 수신 집속빔을 형성하여 출력한다.The beamformer 320 appropriately delays the received signal output from each conversion element of each transducer array in consideration of the distance from the focusing point to the conversion element, and sums the energy levels of the ultrasonic signals reflected from the focus point of the object. A receiving focused focusing beam is formed and output.

영상 프로세서(330)는 빔포머(320)에서 출력된 수신 집속빔을 신호 처리하여 대상체의 초음파 영상 데이터를 형성하고, 디스플레이부(340)는 초음파 영상 데이터에 대한 대상체의 초음파 영상을 화면에 디스플레이한다.The image processor 330 processes the received focused beam output from the beamformer 320 to form ultrasound image data of the object, and the display unit 340 displays the ultrasound image of the object with respect to the ultrasound image data on the screen. .

도 4는 본 발명에 따른 벨트형 프로브의 사시도이다. 본 발명에 따른 벨트형 프로브(310)는 다수의 초음파 송수신부(311_1~311_5)를 포함한다. 초음파 송수신부(311_1~311_5)는 대상체의 표면에 접촉하여 대상체로 초음파를 송신하기 위한 초음파 입출력부(312)를 포함하고, 각 초음파 송수신부는 유연성을 갖는 벨트(313)에 소정의 간격으로 배치되어 고정된다. 벨트(313)의 양 끝단을 서로 체결하기 위한 체결부(314)가 제공된다. 체결부(314)는 본 발명에 따른 벨트형 프로브(310)를 대상체, 예를 들어 인체의 복부에 착용하였을 때 벨트형 프로브(310)를 복부에 고정시킬 뿐만 아니라 초음파 송수신부(311_1~311_5)의 초음파 입출력부(312)를 복부 표면에 접촉시키기 위해서 사용된다. 본 발명에 따른 체결부(314)는 대상체의 둘레에 따라서 체결된 벨트형 프로브(310)의 둘레를 조절할 수 있는 체결수단이 이용된다. 본 발명의 실시예에 따른 체결부(314)로 벨트(313)의 일단에 제공된 암 벨크로(velcro) 테이프(314A)와 타단에 제공된 수 벨크로 테이프(314B)를 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 벨트형 프로브(310)는 케이블(315)을 통하여 초음파 진단 장치의 본체(도시하지 않음)와 연결된다.4 is a perspective view of a belt probe according to the present invention. The belt probe 310 according to the present invention includes a plurality of ultrasonic transceiver units 311_1 to 311_5. The ultrasonic transceiver unit 311_1 to 311_5 includes an ultrasonic input / output unit 312 for transmitting ultrasonic waves to the object in contact with the surface of the object, and each ultrasonic transceiver unit is disposed at predetermined intervals on the flexible belt 313. It is fixed. A fastening portion 314 is provided for fastening both ends of the belt 313 to each other. The fastening part 314 not only secures the belt-type probe 310 to the abdomen when the belt-type probe 310 according to the present invention is worn on an object, for example, the abdomen of the human body, and also the ultrasonic transceiver unit 311_1 to 311_5. Ultrasonic input / output unit 312 is used to contact the abdominal surface. Fastening unit 314 according to the present invention is used to fasten the means for adjusting the circumference of the belt-type probe 310 fastened in accordance with the circumference of the object. As the fastening part 314 according to the embodiment of the present invention, a female velcro tape 314A provided at one end of the belt 313 and a male velcro tape 314B provided at the other end may be used. The belt probe 310 according to the present invention is connected to a main body (not shown) of the ultrasound diagnostic apparatus through a cable 315.

도 5는 본 발명에 따른 벨트형 프로브의 구조를 보여주는 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 송수신부(311_1~311_5)는 송신 펄스 신호를 수신하여 초음파 신호를 생성하고 초음파 에코 신호를 수신하여 전기적 신호를 생성하는 다 수의 변환소자로 구성된 변환자 어레이(316) 및 변환자 어레이(316)를 벨트에 고정하기 위한 변환자 어레이 고정부(317)를 포함한다. 또한, 초음파 송수신부(311_1~311_5)는 각 초음파 송수신부의 위치를 확인하기 위한 위치센서(319)를 포함한다. 각 초음파 송수신부에 위치센서(319)에서 획득한 각 초음파 송수신부의 위치 정보를 이용하여 각 초음파 송수신부에 수신된 초음파 에코신호에 근거하여 형성된 초음파 영상들을 합성하는데 이용된다. 도 5에 도시된 바와 같이 각 초음파 송수신부에 포함된 변환자 어레이(316)은 본체와 연결된 케이블(315)을 통해 제공되는 신호 연결선(318)에 연결되어 있다.5 is a cross-sectional view showing the structure of a belt probe according to the present invention. As shown in FIG. 5, the ultrasonic transceiver unit 311_1 to 311_5 includes an array of transducers including a plurality of converters for generating an ultrasonic signal by receiving a transmission pulse signal and generating an electrical signal by receiving an ultrasonic echo signal ( 316 and transducer array fixture 317 for securing the transducer array 316 to the belt. In addition, the ultrasonic transceiver unit 311_1 to 311_5 includes a position sensor 319 for checking the position of each ultrasonic transceiver unit. It is used to synthesize ultrasound images formed based on the ultrasound echo signals received by each ultrasound transceiver by using the location information of each ultrasound transceiver of the ultrasound sensor obtained by the position sensor 319 in each ultrasound transceiver. As shown in FIG. 5, the transducer array 316 included in each ultrasonic transceiver unit is connected to a signal connection line 318 provided through a cable 315 connected to a main body.

도 6은 본 발명에 따른 벨트형 프로브를 이용하여 대상체의 초음파 영상을 얻기 위한 초음파 신호의 송수신과정을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 초음파 송수신부(311_1)에서 초음파 신호를 송신하면(Tx), 제 1 초음파 송수신부(311_1)를 포함 모든 초음파 송수신부에서 초음파 에코 신호를 수신한다(Rx). 이렇게 모든 초음파 송수신부(311_1~311_5)에서 수신된 초음파 에코 신호에 근거하여 제 1 초음파 영상을 형성한다. 여기서 제 1 초음파 영상은 각 초음파 송수신부에서 수신한 초음파 에코신호에 근거하여 생성된 초음파 데이터를 초음파 송수신부의 위치 정보를 이용하여 합성하여 형성된다. 이후, 제 2 초음파 송수신부(311_2)에서 초음파 신호를 송신하면, 제 2 초음파 송수신부(311_2)를 포함한 모든 초음파 송수신부에서 초음파 에코 신호를 수신한다. 이렇게 각 초음파 송수신부에 수신된 초음파 에코 신호에 기초하여 제 2 초음파 영상을 형성한다. 앞에서 언급한 방법으로 초음파 신호의 송신을 모든 초음파 송수신부에 대해서 실시 하여 초음파 송수신부의 개수만큼의 초음파 영상을 형성하고 이를 합성하여 대상체의 초음파 영상을 생성한다.6 is a diagram schematically illustrating a process of transmitting and receiving an ultrasonic signal for obtaining an ultrasound image of an object using a belt-type probe according to the present invention. As illustrated in FIG. 6, when the first ultrasound transceiver 311_1 transmits an ultrasound signal (Tx), all ultrasound transceivers including the first ultrasound transceiver 311_1 receive an ultrasound echo signal (Rx). . Thus, the first ultrasound image is formed based on the ultrasound echo signals received by all the ultrasound transceivers 311_1 to 311_5. Here, the first ultrasound image is formed by synthesizing the ultrasound data generated based on the ultrasound echo signals received by each ultrasound transceiver by using location information of the ultrasound transceiver. Thereafter, when the second ultrasound transceiver 311_2 transmits an ultrasound signal, all ultrasound transceivers including the second ultrasound transceiver 311_2 receive an ultrasound echo signal. In this way, a second ultrasound image is formed based on the ultrasound echo signals received from each ultrasound transceiver. In the above-described method, the ultrasonic signal is transmitted to all the ultrasonic transceivers to form the ultrasonic images as many as the ultrasonic transceivers, and synthesize the ultrasonic images to generate the ultrasonic images of the object.

한편, 대상체를 구성하는 요소들의 종류에 따라서 어느 한 초음파 송수신부에서 송신된 초음파 신호의 초음파 에코 신호가 도달하지 못하는 초음파 송수신부가 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 대상체를 다수 개의 영역으로 나누고 각 영역에 대한 초음파 영상을 획득하고 이를 합성하여 대상체의 초음파 영상을 생성할 수 있다.Meanwhile, depending on the type of elements constituting the object, there may be an ultrasonic transceiver that the ultrasonic echo signal of the ultrasonic signal transmitted from one ultrasonic transceiver does not reach. Therefore, in another embodiment of the present invention, an ultrasound image of the object may be generated by dividing the object into a plurality of areas, obtaining an ultrasound image of each area, and synthesizing the ultrasound image.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상체의 초음파 영상을 형성하는 방법을 보여주는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벨트형 프로브(310)을 착용한 대상체를 다수의 영역(710~750)으로 분할하고, 각 영역에 대응하는 초음파 영상을 형성한다. 다수의 영역(710)은 초음파 송수신부를 기준으로 분할하는 것이 바람직하며, 영역 분할은 각 초음파 송수신부에 포함된 위치센서(319)에서 센싱된 각 초음파 송수신부의 위치를 이용하여 실시된다. 이후, 제 1 초음파 송수신부(311_1)에서 초음파 신호를 송신하고 이에 대한 각 초음파 송수신부에 수신된 초음파 에코 신호에 근거하여 제 1 영역(710)에 대한 제 1 초음파 영상을 형성한다. 계속해서, 제 2 초음파 송수신부(311_2)에서 초음파 신호를 송신하고 이에 대한 각 초음파 송수신부에 수신된 초음파 에코 신호에 근거하여 제 2 영역(720)에 대한 제 2 초음파 영상을 형성한다. 이와 같은 방법으로 모든 영역에 대해서 초음파 영상을 형성한 후 이를 합성하여 대상체의 초음파 영상을 형성한다.7 is a diagram illustrating a method of forming an ultrasound image of an object according to another exemplary embodiment. As shown in FIG. 7, an object wearing the belt-shaped probe 310 according to the present invention is divided into a plurality of areas 710 to 750, and an ultrasound image corresponding to each area is formed. Preferably, the plurality of regions 710 are divided based on the ultrasonic transceiver, and the region division is performed by using the positions of the ultrasonic transceivers sensed by the position sensor 319 included in each ultrasonic transceiver. Thereafter, the first ultrasound transceiver 311_1 transmits an ultrasound signal and forms a first ultrasound image of the first region 710 based on the ultrasound echo signal received from each ultrasound transceiver. Subsequently, the second ultrasound transceiver 311_2 transmits an ultrasound signal and forms a second ultrasound image of the second area 720 based on the ultrasound echo signal received from each ultrasound transceiver. In this way, an ultrasound image is formed on all regions, and then synthesized to form an ultrasound image of the object.

계속해서, 제 1 초음파 송수신부(311_1)에서 초음파 신호를 송신하여 제 1 영역(710)에 대한 초음파 영상을 형성한다. 이렇게 제 1 영역(710)에 대한 초음파 영상으로 합성된 초음파 영상에서 제 1 영역에 해당하는 영상을 갱신하여 갱신된 초음파 영상을 얻을 수 있다. 이렇게 부분 영역만을 갱신하여 초음파 영상을 얻음으로써 초음파 영상의 프레임 레이트 저하없이 초음파 영상을 획득할 수 있다.Subsequently, the first ultrasound transceiver 311_1 transmits an ultrasound signal to form an ultrasound image of the first region 710. The updated ultrasound image may be obtained by updating an image corresponding to the first area in the ultrasound image synthesized as the ultrasound image of the first area 710. In this way, the ultrasound image may be obtained without updating the frame rate of the ultrasound image by obtaining only the partial region.

한편, 분할된 각 영역에 대한 초음파 영상은 인접한 영역에 대한 초음파 영상과 소정부분 서로 겹쳐지도록 획득하여 겹쳐지는 부분 영상에서 영상 블록 매칭(image block matching) 등의 방법을 이용하여 각 영역에 대한 초음파 영상들을 합성할 수 있다.Meanwhile, an ultrasound image of each divided region is obtained to overlap an ultrasound image of an adjacent region with a predetermined portion, and an ultrasound image of each region using a method such as image block matching in the overlapping partial image. Can be synthesized.

도 8은 본 발명에 따른 벨트형 프로브를 인체의 복부영역에 착용한 예를 보여주는 예시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 인체의 복부영역에 벨트형 프로브를 착용한 후 다수의 초음파 송수신부를 이용하여 초음파 영상 데이터를 얻을 수 있으므로 프로브의 이동 없이 인체 복부의 단층 초음파 영상을 획득할 수 있다.8 is an exemplary view showing an example of wearing a belt-type probe according to the present invention in the abdominal region of the human body. As shown in FIG. 8, since the ultrasound image data may be obtained using a plurality of ultrasound transceivers after wearing a belt-type probe in the abdomen area of the human body, a tomography ultrasound image of the human abdomen may be obtained without moving the probe.

본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the present invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 초음파 송수신부를 포함하는 벨트형 초음파 프로브를 이용함으로써 개선된 초음파 영상을 얻을 수 있다. 또한, 대상체에 벨트형 프로브를 착용하여 다수의 초음파 송수신부를 이용하여 초음파 데이터를 얻을 수 있으므로 프로브의 이동 없이 벨트형 프로브 내에 있는 대상체의 전영 역에 대한 단층 초음파 영상을 얻을 수 있다.As described above, an improved ultrasound image may be obtained by using a belt type ultrasound probe including a plurality of ultrasound transceivers according to the present invention. In addition, since the ultrasound data may be obtained using a plurality of ultrasound transceivers by wearing a belt probe on the object, a tomography ultrasound image of the entire area of the object in the belt probe may be obtained without moving the probe.

Claims (12)

유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치되며 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부;A plurality of ultrasonic transceivers disposed at predetermined intervals on the belt having flexibility and each including a transducer array; 상기 벨트에 내장되며 상기 각 초음파 송수신부에 신호를 송수신하기 위한 신호 전달부; 및A signal transmission unit embedded in the belt for transmitting and receiving a signal to each of the ultrasonic transceiver units; And 상기 벨트의 양끝단에 형성된 체결부를 포함하되, Including fastening portions formed at both ends of the belt, 상기 다수의 초음파 송수신부를 통해 획득된 복수의 초음파 영상 데이터를 합성하여 대상체의 초음파 영상을 형성하는 벨트형 초음파 프로브.And a plurality of ultrasound image data obtained through the plurality of ultrasound transceivers to form an ultrasound image of the object. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 초음파 송수신부는 상기 변환자 어레이를 상기 벨트에 지지하기 위한 변환자 어레이 지지부; 및Each of the ultrasonic transceiver unit includes a transducer array support for supporting the transducer array on the belt; And 대상체의 표면과 접촉하면서 초음파 신호를 입출하기 위한 초음파 입출력부Ultrasonic input / output unit for inputting an ultrasonic signal while contacting the surface of the object 를 더 포함하는 벨트형 초음파 프로브.Belt type ultrasonic probe further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 초음파 송수신부는 초음파 송수신부 각각의 위치 정보를 제공하기 위한 위치 센서를 더 포함하는 벨트형 초음파 프로브.Wherein each of the ultrasonic transceivers further comprises a position sensor for providing position information of each of the ultrasonic transceivers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 체결부를 통하여 체결된 벨트의 둘레를 조절할 수 있는 벨트형 초음파 프로브.Belt type ultrasonic probe that can adjust the circumference of the belt fastened through the fastening portion. 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치된 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부로 구성된 벨트형 초음파 프로브-상기 벨트형 초음파 프로브의 양끝단에 체결수단이 구비됨-를 이용한 초음파 진단 시스템에서 초음파 영상의 형성 방법은,Ultrasound in an ultrasonic diagnostic system using a belt-type ultrasonic probe composed of a plurality of ultrasonic transceivers each including transducer arrays arranged at predetermined intervals on a belt having flexibility, wherein fastening means are provided at both ends of the belt-type ultrasonic probe. The formation method of the image, a) 상기 벨트형 초음파 프로브에 구비된 상기 체결 수단을 이용하여 대상체에 착용하는 단계;a) wearing on the object by using the fastening means provided in the belt type ultrasonic probe; b) 임의의 초음파 송수신부에서 대상체로 초음파 신호를 송신하는 단계;b) transmitting an ultrasound signal from an ultrasound transceiver to an object; c) 모든 초음파 송수신부에서 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호를 수신하는 단계;c) receiving ultrasonic echo signals reflected from the object in all ultrasonic transceivers; d) 상기 모든 초음파 에코신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계;d) obtaining ultrasonic image data based on all the ultrasonic echo signals; e) 상기 다수의 초음파 송수신부에 대해서 순차적으로 상기 단계 a) 내지 c)단계를 일방향으로 실시하여 복수의 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 및e) acquiring a plurality of ultrasound image data by sequentially performing steps a) to c) in one direction with respect to the plurality of ultrasound transceivers; And f) 상기 복수의 초음파 영상 데이터를 합성하여 초음파 영상을 형성하는 단계f) synthesizing the plurality of ultrasound image data to form an ultrasound image 를 포함하는 초음파 영상의 형성 방법.Method of forming an ultrasound image comprising a. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 복수의 초음파 영상 데이터는 상기 초음파 송수신부의 개수만큼 획득하는 초음파 영상의 형성 방법.And a plurality of ultrasound image data obtained by the number of the ultrasound transceiver. 유연성을 갖는 벨트에 소정 간격으로 배치된 변환자 어레이를 각각 포함하는 다수의 초음파 송수신부로 구성된 벨트형 초음파 프로브-상기 벨트형 초음파 프로브의 양끝단에 체결수단이 구비됨-를 이용한 초음파 진단 시스템에서 초음파 영상의 형성 방법은,Ultrasound in an ultrasonic diagnostic system using a belt-type ultrasonic probe composed of a plurality of ultrasonic transceivers each including transducer arrays arranged at predetermined intervals on a belt having flexibility, wherein fastening means are provided at both ends of the belt-type ultrasonic probe. The formation method of the image, a) 상기 벨트형 초음파 프로브에 구비된 상기 체결 수단을 이용하여 대상체에 착용하는 단계;a) wearing on the object by using the fastening means provided in the belt type ultrasonic probe; b) 상기 체결된 상기 벨트형 초음파 프로브 내에 있는 상기 대상체를 상기 초음파 송수신부를 각각 포함하도록 다수의 영역으로 분할하는 단계;b) dividing the object in the fastened belt-shaped ultrasound probe into a plurality of areas to each include the ultrasound transceiver; c) 임의의 초음파 송수신부에서 대상체로 초음파 신호를 송신하는 단계;c) transmitting an ultrasound signal from the ultrasound transceiver to the object; d) 모든 초음파 송수신부에서 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호를 수신하는 단계;d) receiving ultrasonic echo signals reflected from the object in all ultrasonic transceivers; e) 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 초음파 신호를 송신한 초음파 송수신부가 포함된 영역에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계;e) acquiring ultrasound image data of an area including an ultrasound transceiver which transmits the ultrasound signal based on the ultrasound echo signal; f) 상기 다수의 초음파 송수신부에 대해서 순차적으로 상기 단계 c) 내지 e)단계를 일방향으로 실시하여 복수의 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 및f) acquiring a plurality of ultrasound image data by sequentially performing steps c) to e) in one direction with respect to the plurality of ultrasound transceivers; And g) 상기 복수의 초음파 영상 데이터를 합성하여 초음파 영상을 형성하는 단 계g) synthesizing the plurality of ultrasound image data to form an ultrasound image 를 포함하는 초음파 영상 형성방법.Ultrasonic image forming method comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 초음파 송수신부는 위치정보를 제공하기 위한 위치센서를 각각 포함하는 초음파 영상 형성방법.And the ultrasonic transceiver unit comprising a position sensor for providing position information, respectively. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 단계 b)는 상기 위치센서에 제공된 상기 위치정보를 이용하여 분할하는 초음파 영상 형성 방법.The step b) is the ultrasonic image forming method using the position information provided to the position sensor. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 각 분할된 영역의 데이터는 인접한 영역과 소정부분 중첩되는 초음파 영상 형성 방법.And the data of each of the divided regions overlap a predetermined portion of the adjacent region. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 초음파 영상 데이터의 합성은 상기 소정부분 중첩된 데이터에 대해서 영상 블록 매칭(image block matching) 방법을 이용하는 초음파 영상 형성 방법.And synthesizing the ultrasound image data using an image block matching method for the data partially overlapping the predetermined portion. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 합성된 초음파 영상을 상기 분할된 영역에 대한 초음파 영상별로 갱신하는 초음파 영상 형성 방법.The ultrasound image forming method of updating the synthesized ultrasound image for each ultrasound image of the divided region.
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