KR101239583B1 - A diagnostic device by ultrasonic reflection monitoring and a method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 및 방법을 공개한다. 이 방법은 (a) 송수신용 초음파 변환기가 입력 전기 신호를 초음파로 변환시켜 대상 조직의 한쪽 면에 조사한 후에 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 수신하여 출력 전기 신호로 변환하는 단계; (b) 신호처리 모듈이 상기 출력 전기 신호를 인가받아 주파수 함수로 변환하는 단계; 및 (c) 계산 및 진단 모듈이 상기 주파수 함수를 이용하여 반사 초음파 음향감쇠 값 및 상대적 음향감쇠지표 값을 계산하여 상기 대상 조직의 이상 유무를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 의할 경우, 인체에 유해한 방사선 조사를 받지 않으면서도 측정 방법이 간단하고, 비침습 시술과 동시에 조직을 진단할 수 있어 기기의 소형화가 가능하고 시설의 유지 및 보수비용이 절감되며, 시술 의사에게는 환자에 대한 과잉시술 및 시술 시행착오를 최대한 줄일 수 있어 시간 및 노력의 낭비를 최소화할 수 있다.The present invention discloses a diagnostic apparatus and method by ultrasonic reflection monitoring. The method includes the steps of: (a) the ultrasonic transducer for transmitting and receiving converts the input electrical signal into an ultrasonic wave and irradiates one side of the target tissue, and then receives and converts the ultrasonic wave reflected from the opposite side of the target tissue into an output electrical signal; (b) a signal processing module receiving the output electrical signal and converting it into a frequency function; And (c) calculating and diagnosing abnormality of the target tissue by calculating, by the calculation and diagnostic module, the reflected ultrasonic acoustic attenuation value and the relative acoustic attenuation index value using the frequency function. Therefore, according to the present invention, the measurement method is simple without receiving harmful radiation to the human body, and the tissue can be diagnosed at the same time as the non-invasive procedure, so that the device can be miniaturized and the maintenance and repair cost of the facility is reduced, The surgeon can minimize the excessive procedure and trial and error for the patient to minimize the waste of time and effort.
Description
본 발명은 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 시스템에 관한 것으로서, 특히 집속 초음파 수술 또는 고강도 집속 초음파 수술을 포함한 비침습적 외과적 수술에 대하여 음향감쇠를 이용하여 인체 조직 괴사 판단 및 체내 조직의 이상 유무를 판단하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a diagnostic system by ultrasonic reflection monitoring, in particular for non-invasive surgical operation including focused ultrasound surgery or high-intensity focused ultrasound surgery using acoustic attenuation to determine human tissue necrosis and abnormal body tissues A diagnostic apparatus and method by ultrasonic reflection monitoring.
일반적으로, 비침습적 외과적 수술은 환자의 피부를 절개하지 않고 외과적 수술을 하는 방법으로서, 집속 초음파 수술(Focused Ultrasound Surgery: FUS) 또는 고강도 집속 초음파 수술(High Intensity Focused Ultrasound Surgery: HIFUs)이 대표적인 예가 될 수 있다. In general, non-invasive surgical surgery is a method of surgery without incision of the patient's skin, such as Focused Ultrasound Surgery (FUS) or High Intensity Focused Ultrasound Surgery (HIFUs) This can be an example.
1950년대에 개발되고 제안된 이 수술법은 대상조직 이외의 주변조직에 부작용이 거의 없으며 환자에 대한 마취의 부담이 없다는 장점이 있지만, 개발 초기에는 비침습적 수술에 대한 비침습 모니터링 방법의 부재로 연구 및 개발이 미진했던 것이 사실이다.Although developed and proposed in the 1950s, it has the advantage that there is little side effect on the surrounding tissues other than the target tissue and there is no burden of anesthesia on the patient. It is true that the development is poor.
그러나, 최근 시술방법과 진단기술의 발전으로 비침습적 수술에 대한 비침습 모니터링 방법에 대한 연구 및 개발이 가속화 되고 있는 상황이다.However, research and development of non-invasive monitoring method for non-invasive surgery is accelerating with the recent development of surgical methods and diagnostic techniques.
현재 비침습 시술에 사용되는 진단장치는 대부분 시술 후에 조직의 괴사 유무를 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging, MRI), X-선, CT등을 이용하여 판단한다. Most diagnostic devices used for non-invasive procedures currently determine the necrosis of tissue after the procedure using magnetic resonance imaging (MRI), X-rays, and CT.
또한, 초음파 영상장비를 이용한 진단장치가 있는데, 이는 비침습치료시 실시간으로 대상조직의 정보를 제공하는 장점이 있는 반면, 대부분의 경우 전문의의 경험에 의존해 조직의 상태를 판단하는 실정이기 때문에 대상조직의 정확하고 객관적인 괴사 및 이상 판정에는 다소 어려움이 있다. In addition, there is a diagnostic apparatus using ultrasonic imaging equipment, which has the advantage of providing information on the target tissue in real time during non-invasive treatment, while in most cases it is determined to determine the state of the tissue based on the experience of the specialist, the target tissue There is some difficulty in determining accurate and objective necrosis and abnormalities.
따라서, 현재 비침습 시술에 사용되는 진단장치들은 실시간으로 이용할 수 없거나 대상조직에 대한 정확한 정보를 제공하지 못하고 있는 실정이므로, 현재 비침습 치료의 정확성과 과잉시술 예방을 위해 비침습 치료시 치료결과와 과정을 즉각적으로 진단하고 대상조직의 상태를 판정하는 방법이 절실한 상황이다.
Therefore, the current diagnostic devices used for non-invasive procedures are not available in real time or do not provide accurate information on the target tissue. There is an urgent need for a method of immediately diagnosing the process and determining the state of the target tissue.
본 발명의 목적은 대상조직에 초음파를 입사하여 반사 초음파 음향감쇠를 측정하고 대상조직 내 정상조직과 이상조직을 비교하여 대상조직의 괴사 및 이상 유무를 실시간으로 진단할 수 있는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to measure the ultrasonic echo attenuation by the ultrasonic wave incident on the target tissue and to compare the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue to diagnose the necrosis and abnormality of the target tissue in real time diagnosis by ultrasonic reflection monitoring To provide a device.
본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치를 이용한 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring using the diagnostic apparatus by the ultrasonic reflection monitoring of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치는 입력 전기 신호를 초음파로 변환시켜 대상 조직의 한쪽 면에 조사한 후에 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 수신하여 출력 전기 신호로 변환하는 송수신용 초음파 변환기; 상기 출력 전기 신호를 인가받아 주파수 함수로 변환하는 신호처리 모듈; 및 상기 주파수 함수를 이용하여 반사 초음파 음향감쇠 값 및 상대적 음향감쇠지표 값을 계산하여 상기 대상 조직의 이상 유무를 진단하는 계산 및 진단 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object converts an input electrical signal into an ultrasonic wave and irradiates it to one side of the target tissue, and then receives an ultrasonic wave reflected from the opposite side of the target tissue as an output electrical signal. Ultrasonic transducer for transmitting and receiving; A signal processing module which receives the output electrical signal and converts it into a frequency function; And a calculation and diagnostic module for diagnosing abnormality of the target tissue by calculating a reflected ultrasonic acoustic attenuation value and a relative acoustic attenuation index value using the frequency function.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 상기 신호처리 모듈은 상기 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 각각 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 변환한 상기 출력 전기 신호를 인가받아 시간 함수로 변환한 후에 푸리에르 변환 알고리즘을 이용하여 주파수 함수로 변환하는 것을 특징으로 한다.The signal processing module of the diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object is the output through the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue, respectively, and converts the ultrasonic wave reflected from the opposite side of the target tissue After receiving the electrical signal is converted into a function of time characterized in that the conversion to a frequency function using a Fourier transform algorithm.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 상기 계산 및 진단 모듈은 상기 주파수 함수에서 상기 출력 전기 신호의 기준신호의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 실제 신호의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 반사 초음파 음향감쇠 값을 산출하고, 상기 출력 전기 신호의 상기 정상조직의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 이상조직의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 상대적 음향감쇠지표 값을 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculation and diagnosis module of the diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object is an actual signal reflected from the opposite side of the target tissue and the amplitude power spectrum of the reference signal of the output electrical signal in the frequency function Calculates the ratio between the amplitude power spectrum of the reflected ultrasound attenuation value and calculates the ratio between the amplitude power spectrum of the normal tissue and the amplitude power spectrum of the abnormal tissue of the output electrical signal and calculates the relative acoustic attenuation value. Calculating an index value.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 상기 계산 및 진단 모듈은 시술시 반사 초음파 음향감쇠 변화 여부를 1차적으로 판단하고, 시술 후 시간경과에 따라 상기 반사 초음파 음향감쇠의 회귀 여부를 2차적으로 판단하여 상기 대상 조직의 괴사 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.The calculation and diagnostic module of the diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object primarily determines whether the reflected ultrasonic acoustic attenuation changes during the procedure, and according to the time elapsed after the procedure. It is characterized by diagnosing whether the target tissue necrosis by determining whether the regression secondary.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 상기 계산 및 진단 모듈은 상기 반사 초음파 음향감쇠가 본래의 값으로 회귀되는 경우 상기 대상 조직의 괴사가 단기적인 것으로 진단하고, 상기 반사 초음파 음향감쇠가 본래의 값으로 회귀되지 않고 상기 본래의 값과 다른 값을 갖게 되는 경우 상기 대상 조직의 괴사가 장기적인 것으로 진단하는 것을 특징으로 한다.The calculation and diagnosis module of the diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object is diagnosed that the necrosis of the target tissue is short-term when the reflected ultrasonic acoustic attenuation is returned to the original value, the reflected ultrasound When the acoustic attenuation does not return to the original value but has a value different from the original value, the necrosis of the target tissue is diagnosed as long term.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치는 상기 대상 조직을 포함하는 대상의 표피 상에 하나 이상의 방향으로 스캐닝하도록 상기 송수신용 초음파 변환기를 구동하는 초음파 송수신 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object further includes an ultrasonic transmission and reception drive unit for driving the transmission and reception ultrasonic transducer to scan in one or more directions on the skin of the target including the target tissue. It is characterized by.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치는 상기 출력 전기 신호의 기준신호, 상기 정상 조직 및 상기 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파가 변환된 출력 전기 신호의 시간-도메인 파형들 및 주파수-도메인 파형들을 비교하여 디스플레이하고, 상기 계산된 반사 초음파 음향감쇠 값, 상대적 음향감쇠지표 값 및 상기 대상 조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Diagnostic apparatus according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above object is the output electrical signal is transmitted through the reference signal of the output electrical signal, the normal tissue and the abnormal tissue and the ultrasonic wave reflected from the opposite side of the target tissue A display unit for comparing and displaying time-domain waveforms and frequency-domain waveforms of a signal, and displaying the calculated reflected ultrasound attenuation value, relative attenuation index value, and a diagnosis result for abnormality of the target tissue; It further comprises.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은 (a) 송수신용 초음파 변환기가 입력 전기 신호를 초음파로 변환시켜 대상 조직의 한쪽 면에 조사한 후에 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 수신하여 출력 전기 신호로 변환하는 단계; (b) 신호처리 모듈이 상기 출력 전기 신호를 인가받아 주파수 함수로 변환하는 단계; 및 (c) 계산 및 진단 모듈이 상기 주파수 함수를 이용하여 반사 초음파 음향감쇠 값 및 상대적 음향감쇠지표 값을 계산하여 상기 대상 조직의 이상 유무를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The diagnostic method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above another object is (a) the ultrasonic transducer for transmission and reception converts the input electrical signal into ultrasonic waves and irradiates on one side of the target tissue and then reflected from the opposite side of the target tissue Receiving the converted ultrasonic waves and converting them into output electrical signals; (b) a signal processing module receiving the output electrical signal and converting it into a frequency function; And (c) calculating and diagnosing abnormality of the target tissue by calculating, by the calculation and diagnostic module, the reflected ultrasonic acoustic attenuation value and the relative acoustic attenuation index value using the frequency function.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법의 상기 (b) 단계는 상기 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 각각 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 변환한 상기 출력 전기 신호를 인가받아 시간 함수로 변환하는 단계; 및 상기 시간함수를 인가받아 푸리에르 변환 알고리즘을 이용하여 주파수 함수로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Step (b) of the diagnostic method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above another object is to transmit the normal and abnormal tissue in the target tissue and convert the ultrasonic waves reflected from the opposite side of the target tissue, respectively Receiving the output electrical signal and converting it into a time function; And receiving the time function and converting the frequency function to a frequency function using a Fourier transform algorithm.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법의 상기 (d) 단계는 상기 주파수 함수에서 상기 출력 전기 신호의 기준신호의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 실제 신호의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 반사 초음파 음향감쇠 값을 산출하는 단계; 상기 출력 전기 신호의 상기 정상조직의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 이상조직의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 상대적 음향감쇠지표 값을 산출하는 단계; 및 상기 상대적 음향감쇠지표 값을 분석하여 상기 대상 조직의 이상 유무를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (d) of the diagnostic method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above another object is the actual reflection of the amplitude power spectrum of the reference signal of the output electrical signal and the opposite side of the target tissue in the frequency function Calculating the reflected ultrasonic attenuation value by calculating a ratio between the amplitude power spectra of the signal; Calculating a ratio between the amplitude power spectrum of the normal tissue and the amplitude power spectrum of the abnormal tissue of the output electrical signal to calculate the relative acoustic attenuation index values; And diagnosing abnormality of the target tissue by analyzing the relative acoustic attenuation index values.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은 (d) 시술시 반사 초음파 음향감쇠 변화 여부를 1차적으로 판단하고, 시술 후 시간경과에 따라 상기 반사 초음파 음향감쇠의 회귀 여부를 2차적으로 판단하여 상기 대상 조직의 괴사 여부를 진단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The diagnostic method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above another object is (d) primarily determining whether the reflected ultrasonic acoustic attenuation changes during the procedure, and whether the reflected ultrasonic acoustic attenuation returns according to the time elapsed after the procedure. Diagnosing whether or not the target tissue is necrotic;
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법의 상기 (d) 단계는 상기 반사 초음파 음향감쇠가 본래의 값으로 회귀되는 경우 상기 대상 조직의 괴사가 단기적인 것으로 진단하고, 상기 반사 초음파 음향감쇠가 본래의 값으로 회귀되지 않고 상기 본래의 값과 다른 값을 갖게 되는 경우 상기 대상 조직의 괴사가 장기적인 것으로 진단하는 것을 특징으로 한다.Step (d) of the diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the another object is to diagnose that the necrosis of the target tissue is short-term when the reflected ultrasonic acoustic attenuation is returned to the original value, the reflection When the ultrasonic attenuation does not return to the original value but has a value different from the original value, necrosis of the target tissue is diagnosed as long term.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은 상기 대상 조직을 포함하는 대상의 표피 상에 하나 이상의 방향으로 스캐닝하도록 상기 송수신용 초음파 변환기를 구동하는 초음파 송수신 구동 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing ultrasound by ultrasonic reflection, the method comprising: transmitting and receiving an ultrasonic transducer for transmitting and receiving an ultrasonic transducer for scanning in one or more directions on an epidermis of an object including the target tissue; It is characterized by including.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은 상기 출력 전기 신호의 기준신호, 상기 정상 조직 및 상기 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파가 변환된 출력 전기 신호의 시간-도메인 파형들 및 주파수-도메인 파형들을 비교하여 디스플레이부에 디스플레이하는 단계; 및 상기 계산된 반사 초음파 음향감쇠 값, 상대적 음향감쇠지표 값 및 상기 대상 조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 상기 디스플레이부에 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The diagnostic method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention for achieving the above another object is the output of the ultrasonic wave transmitted through the reference signal, the normal tissue and the abnormal tissue of the output electrical signal and reflected from the opposite side of the target tissue is converted Comparing the time-domain waveforms and the frequency-domain waveforms of the electrical signal and displaying them on the display unit; And displaying the calculated reflected ultrasonic acoustic attenuation value, the relative acoustic attenuation index value, and a diagnosis result for the abnormality of the target tissue on the display unit.
본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 및 방법은 비침습적인 반사 초음파 음향감쇠를 이용하여 대상조직의 이상여부를 실시간으로 측정 할 수 있어 인체에 유해한 방사선 조사를 받지 않으면서도 측정 방법이 간단하고, 비침습 시술과 동시에 조직을 진단할 수 있어 기기의 소형화가 가능하고 시설의 유지 및 보수비용이 절감된다.Diagnosis apparatus and method according to the ultrasonic reflection monitoring of the present invention can measure the abnormality of the target tissue in real time using non-invasive reflective ultrasonic acoustic attenuation, the measurement method is simple without receiving harmful radiation to the human body, Diagnosis of tissues at the same time as non-invasive procedures enables the miniaturization of equipment and reduces the cost of maintenance and repair of the facility.
또한, 시술 의사에게는 환자에 대한 과잉시술 및 시술 시행착오를 최대한 줄일 수 있어 시간 및 노력의 낭비를 최소화할 수 있다.
In addition, the surgeon can minimize the excessive procedure and trial and error for the patient to minimize the waste of time and effort.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에 따른 동작을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에서 초음파를 변환한 출력 전기 신호의 기준신호 및 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호의 시간함수로서의 파형도이다.
도 4는 도 3에 도시한 시간 함수에 푸리에르 변환을 거친 주파수 함수로서의 진폭 파워 스펙트럼 파형도이다.
도 5는 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에 따라 초음파 시술시 음향감쇠 특성 변화를 이용한 1차 실시간 평가와 시술 후 2차 평가의 실시예를 나타내는 그래프이다.1 is a block diagram of a diagnostic apparatus by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating an operation according to a diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention.
Figure 3 is a time function of the signal transmitted through the reference signal and the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue and the reflected signal from the opposite side of the target tissue in the ultrasound-converted output electrical signal diagnostic method according to the present invention This is a waveform diagram as.
4 is an amplitude power spectral waveform diagram as a frequency function subjected to Fourier transform to a time function shown in FIG.
5 is a graph showing an embodiment of the first real-time evaluation and the second evaluation after the procedure using the acoustic attenuation characteristics during the ultrasound procedure in accordance with the diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.
이하에서 설명되는 "이상조직"은 대상 조직 내에 발육하는 정상 조직과 다른 병변 조직 등의 비정상 조직을 의미한다.Hereinafter, a diagnosis apparatus and method by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
"Abnormal tissue" described below means abnormal tissues such as normal tissues and other lesion tissues that develop within the target tissues.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치의 블록도로서, 송수신용 초음파 변환기(100), 초음파 송수신 구동부(300), 신호처리 모듈(400), 계산 및 진단 모듈(500) 및 디스플레이부(600)를 구비한다.1 is a block diagram of a diagnostic apparatus by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention, the
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 각 블록의 기능을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 will be described the function of each block diagnostic apparatus by the ultrasonic reflection monitoring according to the present invention.
송수신용 초음파 변환기(100)는 외부로부터 입력 전기 신호를 인가받아 소정의 진폭과 주파수를 가지는 초음파로 변환시켜 송신하고, 대상 조직으로부터 반사된 초음파를 수신받아 출력 전기 신호로 변환시킨다. The
초음파 송수신 구동부(300)는 대상 조직을 포함하는 대상(200)의 표피 한쪽 표면 상에 하나 이상의 방향으로 스캐닝하도록 송수신용 초음파 변환기(100)를 구동시킨다.The ultrasound transmission /
신호처리 모듈(400)은 송수신용 초음파 변환기(100)에 의해 변환된 출력 전기 신호를 인가받아 시간함수 및 주파수 함수로 변환시킨다.The
계산 및 진단 모듈(500)은 상기 신호처리 모듈(400)에서 변환된 주파수 함수를 분석하여 대상조직의 감쇠된 음향 및 음속 데이터를 통해 반사 초음파 음향감쇠 및 상대적 음향감쇠지표를 계산함으로써 대상 조직의 이상 유무를 진단한다. 또한, 시술시 급격하게 변화하는 반사 초음파 음향감쇠 여부를 1차적으로 판단하고, 시술 후 시간경과에 따라 반사 초음파 음향감쇠의 회귀 여부를 2차적으로 판단하여 대상 조직의 괴사 여부를 진단한다.The calculation and
디스플레이부(600)는 반사 초음파 스캔을 통해 얻어진 대상 조직의 감쇠된 음향 및 음속 데이터를 정상조직 및 이상조직과 비교하여 음향감쇠 차이를 시간-도메인 파형들 및 주파수-도메인 파형들을 통하여 디스플레이하고, 계산 및 진단 모듈(500)에서 얻어진 반사 초음파 음향감쇠 값, 상대적 음향감쇠지표 값 및 상기 대상 조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 디스플레이한다.
The
도 2는 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에 따른 동작을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating an operation according to a diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에서 초음파를 변환한 출력 전기 신호의 기준신호 및 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호의 시간함수로서의 파형도로서, (A)는 기준신호, (B)는 정상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호, (C)는 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호를 나타낸다.Figure 3 is a time function of the signal transmitted through the reference signal and the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue and the reflected signal from the opposite side of the target tissue in the ultrasound-converted output electrical signal diagnostic method according to the present invention (A) is a reference signal, (B) is a signal transmitted through the normal tissue and reflected from the opposite side of the target tissue, (C) is a signal transmitted through the abnormal tissue and reflected from the opposite side of the target tissue Indicates a signal.
도 4는 도 3에 도시한 시간 함수에 푸리에르 변환을 거친 주파수 함수로서의 진폭 파워 스펙트럼 파형도로서, (A') 는 기준신호의 주파수 함수, (B')는 정상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호의 주파수 함수, (C')는 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호의 주파수 함수를 나타낸다.4 is an amplitude power spectral waveform diagram as a frequency function subjected to Fourier transform to a time function shown in FIG. 3, wherein (A ') is a frequency function of a reference signal, (B') is a normal tissue and the target tissue The frequency function of the signal reflected at the opposite side of, (C ′) represents the frequency function of the signal penetrating the abnormal tissue and reflected at the opposite side of the target tissue.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring according to the present invention with reference to Figures 1 to 4 as follows.
먼저, 초음파 반사 모니터링 대상(200)의 피하에 대상 조직 내 정상 조직과 비정상 부위인 이상 조직이 함께 존재하고 있다고 가정한다.First, it is assumed that the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue are present together under the ultrasound
송수신용 초음파 변환기(100)가 외부로부터 입력 전기 신호를 인가받아 소정의 진폭과 주파수를 가지는 초음파로 변환시켜 송신하면, 초음파 송수신 구동부(300)는 대상 조직을 포함하는 대상(200)에 초음파를 조사하도록 송수신용 초음파 변환기(100)를 구동시켜 하나 이상의 방향으로 스캐닝하게 한다(S100).When the
이때, 대상조직에 초음파를 에너지 손실 없이 입사하기 위해 송수신용 초음파 변환기(100)와 직접 접촉되는 대상(200)의 피부조직 사이에 초음파 젤 등의 커플링 매질(150)과 같은 매개체가 이용될 수도 있다.In this case, a medium such as a
한 쪽 피부상에서 송수신용 초음파 변환기(100)의 스캐닝을 통해 대상(200)에 조사된 초음파는 대상 조직 내 정상 조직과 비정상 부위인 이상 조직 모두에 인가되어 각 조직들을 투과한 후에 대상조직의 반대쪽 면에서 반사되어(S200) 상기 한 쪽 피부상에서 스캐닝하는 송수신용 초음파 변환기(100)에 궤환된다. 이때, 초음파 송수신 구동부(300)는 송수신용 초음파 변환기(100)를 구동시켜 초음파를 수신하도록 한다.Ultrasound irradiated to the
송수신용 초음파 변환기(100)는 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 투과한 후에 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 전달받아 출력 전기 신호로 변환시키고(S300), 신호처리 모듈(400)은 송수신용 초음파 변환기(100)에 의해 변환된 출력 전기 신호를 인가받아 시간함수 및 주파수 함수로 변환시킨다.
디스플레이부(600)는 신호처리 모듈(400)에서 변환된 시간함수를 도 3에서 보는 바와 같이, 기준신호(A), 대상 조직 내 정상 조직(B) 및 이상 조직(C)으로부터 반사된 출력 전기 신호의 시간-도메인 (domain) 파형들을 비교하여 디스플레이한다. As shown in FIG. 3, the
또한, 상기 출력 전기 신호의 파형들의 차이를 좀 더 명확하게 분석하기 위하여 시간함수를 소정의 알고리즘에 의해 주파수 함수로 푸리에르 변환하여 도 4에서 보는 바와 같이, 기준신호(A'), 대상 조직 내 정상 조직(B') 및 이상 조직(C')으로부터 반사된 출력 전기 신호의 주파수-도메인 파형들을 비교하여 디스플레이한다(S400).In addition, in order to more clearly analyze the difference between the waveforms of the output electrical signal, the time function is Fourier transformed into a frequency function by a predetermined algorithm, as shown in FIG. The frequency-domain waveforms of the output electrical signal reflected from the normal tissue B ′ and the abnormal tissue C ′ are compared and displayed (S400).
도 4에서, 기준신호 및 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 투과한 후에 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 신호의 진폭 파워 스펙트럼은 공진주파수를 중심으로 기준신호(A'), 대상 조직 내 정상 조직(B'), 이상 조직(C')의 순서로 진폭 크기의 차이를 보이는 주파수 응답특성을 보이고 있다. In FIG. 4, the amplitude power spectrum of the reference signal and the signal reflected from the opposite side of the target tissue after passing through normal tissue and abnormal tissue in the target tissue are the reference signal A ′ and the normal tissue in the target tissue based on the resonance frequency. (B '), the abnormal structure (C') shows the frequency response characteristic showing a difference in amplitude magnitude.
한편, 계산 및 진단 모듈(500)은 상기 신호처리 모듈(400)에서 변환된 시간함수 및 주파수 함수를 분석하여 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직에서 감쇠된 음향 및 음속 데이터를 통해 반사 초음파 음향감쇠 값 및 상대적 음향감쇠지표 값을 계산한다.Meanwhile, the calculation and
즉, 대상조직의 반사 초음파 음향감쇠 
여기에서, 
이 때, 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은 송수신용 초음파 변환기(100)로부터 측정하고자 하는 대상 조직에 입사된 초음파가 대상조직의 한쪽 면, 대상조직의 내부를 투과한 후 대상조직의 반대쪽 면에서 반사되어 수신되므로 대상조직의 상기 초음파 음향감쇠 는 대상조직 내부의 구조변화에 대한 정보를 반영하는 변수가 된다.At this time, the diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring according to the present invention is the ultrasonic wave incident on the target tissue to be measured from the
또한, 대상조직의 이상 유무를 판단하는 상대적 음향감쇠지표(Relative Acoustic Attenuation Index) 
또는 
여기에서, 
이 때, 상대적 음향감쇠지표(
디스플레이부(600)는 계산 및 진단 모듈(500)에서 산출한 반사 초음파 음향감쇠 값 및 상대적 음향감쇠지표 값을 디스플레이한다(S500).The
그후에, 계산 및 진단 모듈(500)은 이상조직에서 측정된 초음파 음향감쇠와 데이터베이스화된 평균 정상조직에서 측정된 초음파 음향감쇠와 비교하여 상관관계를 분석한다(S600).Thereafter, the calculation and
이에 따라, 계산 및 진단 모듈(500)은 분석된 상관관계를 기초로 하여 대상 조직의 이상 유무를 진단하고, 디스플레이부(600)는 상기 대상 조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 디스플레이한다(S700).
Accordingly, the calculation and
도 5는 본 발명의 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에 따라 초음파 시술시 음향감쇠 특성 변화를 이용한 1차 실시간 평가와 시술 후 2차 평가의 실시예를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing an embodiment of the first real-time evaluation and the second evaluation after the procedure using the acoustic attenuation characteristics during the ultrasound procedure in accordance with the diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring of the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법에 따라 초음파 시술시 1차 실시간 평가와 시술 후 2차 평가의 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 1 to 5, the operation of the embodiment of the first real-time evaluation and the second evaluation after the ultrasound procedure according to the diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring according to the present invention will be described.
도 5에서, 대상조직의 온도에 따른 초음파 음향감쇠는 상기 식(1)을 이용하여 산출하고, 온도에 따른 대상조직의 상대적 초음파 음향감쇠는 상기 식(2) 또는 식(3)을 이용하여 산출한다.In Figure 5, the ultrasonic acoustic attenuation according to the temperature of the target tissue is calculated using the equation (1), the relative ultrasonic acoustic attenuation of the target tissue according to the temperature is calculated using the equation (2) or equation (3) do.
일반적으로, 초음파를 이용한 비침습 시술의 경우, 초음파 흡수에 의한 온도 상승 효과와 입사 음압과 초음파 진동수에 따른 공동 현상을 이용하여 시술한다.In general, in the case of non-invasive procedures using ultrasonic waves, the procedure is performed using the effect of temperature rise by ultrasonic absorption and the cavitation according to the incident sound pressure and the ultrasonic frequency.
이 경우 온도 상승과 공동 현상에 의해 변한 조직은 정상조직에 비하여 큰 초음파 음향감쇠 특성을 가지며, 도 5에서 보는 바와 같이, 조직의 이상 판정은 음향감쇠 특성의 급격한 변화에 의한 1차 판정과 시술 후 음향특성의 회귀 여부에 따른 2차 판정을 통해 조직의 완전 혹은 부분괴사에 대한 정보를 제공한다. In this case, the tissue changed by the temperature rise and the cavity phenomenon has a larger ultrasonic acoustic attenuation characteristic than the normal tissue, and as shown in FIG. 5, the abnormality determination of the tissue is performed after the first judgment and the procedure by the rapid change of the acoustic attenuation characteristic. Secondary judgment based on regression of acoustic characteristics provides information on complete or partial necrosis of tissue.
조직의 2차 판단시 완전 괴사 또는 부분 괴사의 판정은 시술 후 회귀 정도에 기인한다. 예를 들어, 조직의 변화가 단기적인 경우 2차 판단시 조직의 초음파 음향감쇠는 본래의 값, 즉, 시술 전 음향특성으로 회귀되며, 조직의 변화가 영구적인 경우 2차 판단시 본래의 값으로 회귀되지 않고 다른 일정한 값을 갖게 된다. The determination of complete necrosis or partial necrosis in the second judgment of the tissue is due to the degree of regression after the procedure. For example, if the tissue change is short-term, the ultrasonic acoustic attenuation of the tissue in the second judgment is returned to its original value, that is, the acoustic characteristics before the procedure, and if the tissue change is permanent, it is returned to the original value in the second judgment. Instead, they have different constant values.
또한, 초음파에 의한 시술은 초음파 흡수에 의한 열적 효과와 함께 입사 음압과 주파수에 의해 공동 현상이 일어난다.In addition, the ultrasound-based procedure causes the cavitation due to the incident sound pressure and frequency together with the thermal effect of the ultrasonic absorption.
이러한 열적 효과와 공동 현상은 조직의 형태를 완전히 변화시키며, 이러한 변화는 음향감쇠 특성을 급격히 변화시킨다. These thermal effects and cavitation completely change the shape of the tissue, and these changes drastically change the attenuation characteristics.
이는 음향감쇠 특성 변화를 이용한 평가시 1차 평가에서 짧은 시간에 급격한 변화의 형태로 나타나며, 2차 평가시 변화된 음향감쇠 특성을 유지하는 성질로서 조직의 변화와 이상을 판단할 수 있다. This is a form of abrupt change in the short time in the first evaluation when evaluating using the change in acoustic attenuation characteristics, and it is a property to maintain the changed acoustic attenuation characteristics in the second evaluation, it is possible to judge the change and abnormality of the tissue.
만일 고강도 집속 초음파 시술 중이라면 도 2의 알고리즘에 의해 수술이 제어되어 대상조직에 대한 과잉치료를 예방한다. 또한, 비침습 시술 이후나 비침습 시술이 아닌 경우에도 도 1과 같은 반사 초음파 스캔을 통해 정상조직의 음향감쇠와 이상조직 또는 치료조직의 음향감쇠 차이를 이용한 이상 및 치료부위 진단 및 검출에 사용될 수 있다. If the high-intensity focused ultrasound procedure is performed, the surgery is controlled by the algorithm of FIG. 2 to prevent over-treatment of the target tissue. In addition, even after non-invasive treatment or non-invasive treatment, the reflective ultrasound scan as shown in FIG. 1 may be used for diagnosing and detecting abnormalities and treatment sites using the difference between acoustic attenuation of normal tissue and acoustic attenuation of abnormal tissue or treated tissue. have.
이와 같이, 본 발명에 따른 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치 및 방법은 대상조직에 초음파를 입사하여 반사 초음파 음향감쇠를 측정하고 대상조직 내 정상조직과 이상조직을 비교하여 대상조직의 괴사 및 이상 유무를 실시간으로 진단함으로써 인체에 유해한 방사선 조사를 받지 않으면서도 측정 방법이 간단하고, 비침습 시술과 동시에 조직을 진단할 수 있어 기기의 소형화가 가능하고 시설의 유지 및 보수비용이 절감되며, 시술 의사에게는 환자에 대한 과잉시술 및 시술 시행착오를 최대한 줄일 수 있어 시간 및 노력의 낭비를 최소화할 수 있다.As described above, the diagnostic apparatus and method according to the ultrasonic reflection monitoring according to the present invention by measuring the ultrasonic ultrasonic attenuation by injecting the ultrasonic wave to the target tissue and comparing the normal tissue and abnormal tissue in the target tissue to determine the necrosis and abnormality of the target tissue By real-time diagnosis, the measurement method is simple without receiving harmful radiation to the human body, and the tissue can be diagnosed at the same time as the non-invasive procedure, so that the device can be miniaturized and the cost of maintenance and repair of the facility is reduced. It is possible to minimize the excessive procedure and trial and error for the treatment to minimize the waste of time and effort.
상기에서 각 구성요소들은 일체형으로 제조되거나 각각 분리되어 제조될 수도 있고, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용하는 것도 가능하다.In the above, each component may be manufactured integrally or separately, or some components may be omitted depending on the form of use.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
Claims (14)
상기 출력 전기 신호를 인가받아 주파수 함수로 변환하는 신호처리 모듈; 및
상기 주파수 함수를 이용하여 반사 초음파 음향감쇠 값 및 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이를 계산하여 상기 대상조직의 이상 유무를 진단하는 계산 및 진단 모듈;
을 포함하고,
상기 계산 및 진단 모듈은
시술시 반사 초음파 음향감쇠 변화 여부를 1차적으로 판단하고, 시술 후 시간경과에 따라 시술 전 반사 초음파 음향특성으로의 회귀 여부를 2차적으로 판단하여 상기 대상 조직의 괴사 여부를 진단하며,
상기 반사 초음파 음향감쇠 값은
An ultrasonic transducer for converting an input electrical signal into ultrasonic waves and irradiating one side of the target tissue to receive ultrasonic waves reflected from the opposite side of the target tissue and converting them into output electrical signals;
A signal processing module which receives the output electrical signal and converts it into a frequency function; And
A calculation and diagnostic module for diagnosing abnormality of the target tissue by calculating a difference between reflected ultrasonic acoustic attenuation values and acoustic attenuation values of normal tissue and abnormal tissue using the frequency function;
Including,
The calculation and diagnostic module
It is primarily determined whether there is a change in the resonant ultrasonic acoustic attenuation during the procedure, and whether or not the target tissue is necrotic according to the time course after the procedure.
The reflected ultrasonic attenuation value is
상기 신호처리 모듈은
상기 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 각각 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 변환한 상기 출력 전기 신호를 인가받아 시간 함수로 변환한 후에 푸리에르 변환 알고리즘을 이용하여 상기 주파수 함수로 변환하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치.
The method of claim 1,
The signal processing module
The output electrical signal obtained by converting the ultrasonic waves transmitted through normal tissue and abnormal tissue in the target tissue and reflected from the opposite side of the target tissue, is converted into a time function, and then converted into a time function using a Fourier transform algorithm. Diagnostic device by ultrasonic reflection monitoring, characterized in that the conversion.
상기 계산 및 진단 모듈은
상기 출력 전기 신호의 상기 정상조직의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 이상조직의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치.
The method of claim 2,
The calculation and diagnostic module
Diagnostic by ultrasonic reflection monitoring, wherein a ratio between the amplitude power spectrum of the normal tissue and the amplitude power spectrum of the abnormal tissue of the output electrical signal is calculated to calculate a difference in acoustic attenuation values of the normal tissue and the abnormal tissue Device.
상기 계산 및 진단 모듈은
상기 반사 초음파 음향감쇠가 시술 전 음향특성으로 회귀되는 경우 상기 대상조직의 괴사가 단기적인 것으로 진단하고, 상기 반사 초음파 음향감쇠가 상기 시술 전 음향특성으로 회귀되지 않고 상기 시술 전 음향특성과 다른 값을 갖게 되는 경우 상기 대상조직의 괴사가 장기적인 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치.
The method of claim 1,
The calculation and diagnostic module
When the reflected ultrasound acoustic attenuation returns to the pre-surgical acoustic characteristics, necrosis of the target tissue is diagnosed as short-term, and the reflected ultrasonic acoustic attenuation does not return to the pre-surgical acoustic characteristics and has a different value from the pre-surgical acoustic characteristics. When the necrosis of the target tissue is diagnosed as a long term diagnostic device by ultrasonic reflection monitoring.
상기 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치는
상기 대상 조직을 포함하는 대상의 표피 상에 하나 이상의 방향으로 스캐닝하도록 상기 송수신용 초음파 변환기를 구동하는 초음파 송수신 구동부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치.
The method of claim 1,
The diagnostic apparatus by the ultrasonic reflection monitoring
An ultrasonic transceiving driver for driving the transceiving ultrasonic transducer to scan in one or more directions on the epidermis of the subject including the target tissue;
Diagnostic device by the ultrasonic reflection monitoring further comprising.
상기 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치는
상기 출력 전기 신호의 기준신호, 상기 정상 조직 및 상기 이상 조직을 반사한 초음파가 변환된 출력 전기 신호의 시간-도메인 파형들 및 주파수-도메인 파형들을 비교하여 디스플레이하고, 상기 계산된 반사 초음파 음향감쇠 값, 상기 계산된 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이 및 상기 대상조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 디스플레이하는 디스플레이부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 장치.
The method of claim 2,
The diagnostic apparatus by the ultrasonic reflection monitoring
The reference signal of the output electrical signal, the time-domain waveforms and the frequency-domain waveforms of the output electrical signal converted by the ultrasonic waves reflecting the normal tissue and the abnormal tissue are compared and displayed, and the calculated reflected ultrasonic attenuation value A display unit configured to display a difference between the calculated attenuation values of the normal tissue and the abnormal tissue and a diagnosis result of the abnormality of the target tissue;
Diagnostic device by the ultrasonic reflection monitoring further comprising.
(b) 신호처리 모듈이 상기 출력 전기 신호를 인가받아 주파수 함수로 변환하는 단계;
(c) 계산 및 진단 모듈이 상기 주파수 함수를 이용하여 반사 초음파 음향감쇠 값 및 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이를 계산 및 분석하여 상기 대상조직의 이상 유무를 진단하는 단계; 및
(d) 시술시 반사 초음파 음향감쇠 변화 여부를 1차적으로 판단하고, 시술 후 시간경과에 따라 상기 반사 초음파 음향감쇠의 회귀 여부를 2차적으로 판단하여 상기 대상 조직의 괴사 여부를 진단하는 단계;
를 포함하며,
상기 반사 초음파 음향감쇠 값은
(a) the ultrasonic transducer for transmitting and receiving converts the input electrical signal into ultrasonic waves and irradiates one side of the target tissue, and then receives and converts the ultrasonic waves reflected from the opposite side of the target tissue into an output electrical signal;
(b) a signal processing module receiving the output electrical signal and converting it into a frequency function;
(c) calculating and diagnosing the presence or absence of abnormalities in the target tissue by calculating and analyzing, by the calculation and diagnosis module, a difference between the reflected ultrasonic acoustic attenuation value and the difference in acoustic attenuation values of normal tissue and abnormal tissue using the frequency function; And
(d) primarily determining whether the reflected ultrasonic acoustic attenuation changes during the procedure, and secondly determining whether the reflected ultrasonic acoustic attenuation recurs according to the time elapsed after the procedure to diagnose whether the target tissue is necrotic;
Including;
The reflected ultrasonic attenuation value is
상기 (b) 단계는
상기 대상 조직 내 정상 조직 및 이상 조직을 각각 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파를 변환한 상기 출력 전기 신호를 인가받아 시간 함수로 변환하는 단계; 및
상기 시간함수를 인가받아 푸리에르 변환 알고리즘을 이용하여 상기 주파수 함수로 변환하는 단계;
인 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법.
The method of claim 8,
The step (b)
Receiving the output electrical signal, which is transmitted through the normal tissue and the abnormal tissue in the target tissue and reflected from the opposite surface of the target tissue, into a time function; And
Receiving the time function and converting the frequency function to the frequency function using a Fourier transform algorithm;
The diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring characterized by the above-mentioned.
상기 (c) 단계는
상기 출력 전기 신호의 상기 정상조직의 진폭 파워 스펙트럼과 상기 이상조직의 진폭 파워 스펙트럼 사이의 비를 계산하여 상기 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이를 산출하는 단계; 및
상기 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이를 분석하여 상기 대상조직의 이상 유무를 진단하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법.
The method of claim 9,
The step (c)
Calculating a ratio between the amplitude power spectrum of the normal tissue and the amplitude power spectrum of the abnormal tissue of the output electrical signal to calculate a difference in acoustic attenuation values of the normal tissue and the abnormal tissue; And
Diagnosing abnormality of the target tissue by analyzing a difference in acoustic attenuation values between the normal tissue and the abnormal tissue;
Diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring further comprising.
상기 (d) 단계는
상기 반사 초음파 음향감쇠가 시술 전 음향특성으로 회귀되는 경우 상기 대상조직의 괴사가 단기적인 것으로 진단하고,
상기 반사 초음파 음향감쇠가 상기 시술 전 음향특성으로 회귀되지 않고 상기 시술 전 음향특성과 다른 값을 갖게 되는 경우 상기 대상조직의 괴사가 장기적인 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법.
According to claim 8,
The step (d)
Necrosis of the target tissue is diagnosed to be short-term when the reflex ultrasonic attenuation is returned to the acoustic characteristics before the procedure,
And if the reflected ultrasonic acoustic attenuation does not return to the pre-surgical acoustic characteristic and has a different value from the pre-surgical acoustic characteristic, necrosis of the target tissue is diagnosed as long term.
상기 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은
상기 대상 조직을 포함하는 대상의 표피 상에 하나 이상의 방향으로 스캐닝하도록 상기 송수신용 초음파 변환기를 구동하는 초음파 송수신 구동 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법.
The method of claim 8,
The diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring
An ultrasonic transceiving driving step of driving the transceiving ultrasonic transducer to scan in one or more directions on the epidermis of the subject including the target tissue;
Diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring further comprising.
상기 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법은
상기 출력 전기 신호의 기준신호, 상기 정상 조직 및 상기 이상 조직을 투과하고 상기 대상조직의 반대쪽 면에서 반사된 초음파가 변환된 출력 전기 신호의 시간-도메인 파형들 및 주파수-도메인 파형들을 비교하여 디스플레이부에 디스플레이하는 단계; 및
상기 계산된 반사 초음파 음향감쇠 값, 상기 계산된 정상조직 및 이상조직의 음향감쇠 값 차이 및 상기 대상조직의 이상 유무에 대한 진단 결과를 상기 디스플레이부에 디스플레이하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 반사 모니터링에 의한 진단 방법.
The method of claim 9,
The diagnostic method by the ultrasonic reflection monitoring
A display unit comparing the time-domain waveforms and the frequency-domain waveforms of the output electrical signal with the ultrasonic wave transmitted through the reference signal of the output electrical signal, the normal tissue and the abnormal tissue, and reflected from the opposite side of the target tissue; Displaying on; And
Displaying on the display unit a diagnosis result of the calculated reflected ultrasonic acoustic attenuation value, the difference in acoustic attenuation value of the normal tissue and abnormal tissue, and the abnormality of the target tissue;
Diagnostic method by ultrasonic reflection monitoring further comprising.
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