KR101495526B1 - Method and apparatus for providing acoustic radiation force impulse imaging - Google Patents
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Abstract
내부 진동체의 진동력에 의한 대상체의 변형율 정보를 획득하는 단계; 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계; 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 단계; 및 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법을 개시한다. Obtaining strain information of the object by the vibration force of the internal vibrating body; Correcting strain information of the object based on the magnitude of the vibration force of the internal vibrating body; Generating an elastic image for a target object using the strain information of the corrected target object; And displaying an elastic image of the generated target object.
Description
본 발명은 내부 진동체의 진동력(Pressure)의 크기를 고려하여 정확한 탄성 영상(ARFI: ACOUSTIC RADIATION FORCE IMPULSE IMAGING)을 제공하는 방법 및 그를 위한 탄성 영상 제공 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of providing an accurate elastic image (ARFI) considering the magnitude of a vibration of an internal vibrating body, and an elastic image providing apparatus therefor.
탄성 영상법(elastography)은 대상체의 탄성(elasticity)을 영상으로 나타내는 것이다. 대상체의 탄성은 대상체의 병리학적 현상과 관련이 있다. 종양은 정상 조직(normal tissue)에 비해 단단하다. 즉, 종양의 탄성이 정상 조직의 탄성보다 크기 때문에, 정상 조직과 종양에 동일한 힘(Pressure)이 가해질 때, 정상 조직의 변형율(Strain, 스트레인)이 종양의 변형율(Strain, 스트레인)보다 크다. 따라서 종양 또는 암 진단에 탄성 영상법이 이용될 수 있다. Elastography is an image of the elasticity of an object. The elasticity of a subject is related to the pathological phenomenon of the subject. Tumors are harder than normal tissues. That is, when the same pressure is applied to the normal tissue and the tumor, the strain of the normal tissue is larger than the strain of the tumor because the elasticity of the tumor is larger than the elasticity of the normal tissue. Therefore, elastic imaging can be used for tumor or cancer diagnosis.
예를 들어, 탄성 영상법을 이용해 획득되는 탄성 차이 지수(ECI; elasticity contrast index)는 조직의 노듈(nodule) 진단에 이용될 수 있다. 탄성 차이 지수(ECI)는 조직의 노듈과 노듈 주위의 정상 조직 사이의 단단함 차이를 수량화한 것이다. 탄성 차이 지수(ECI)가 클수록 노듈이 단단함을 의미하고, 노듈이 음성(malignant)일 확률이 증가한다. 또한, 탄성 영상법은 암 또는 종양의 검출 및 분류 외에도 신장 이식 모니터링, 피부와 조직 공학, 암 치료 모니터링 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다.For example, an elasticity contrast index (ECI) obtained using an elastic imaging technique can be used to diagnose tissue nodules. The elasticity difference index (ECI) is a quantification of the stiffness difference between the tissue nodule and normal tissue around the nodule. The larger the elasticity difference index (ECI), the more nodule means hardness, and the greater the probability that the nodule is malignant. In addition to the detection and classification of cancer or tumor, the elastic imaging method can be applied to various fields such as kidney transplantation monitoring, skin and tissue engineering, and cancer treatment monitoring.
현재 가장 널리 사용되고 있는 탄성 영상법은 Free-hand Elastography이다. 이 방법은 사용자가 직접 프로브를 이용하여 힘을 가하는 방법으로 사용이 간편하다는 장점은 있으나, 힘을 균일하게 가할 수 없다는 단점이 있다. Currently the most widely used elastic imaging method is Free-hand Elastography. This method is advantageous in that the user can use the probe directly to apply force, but it has a disadvantage that the force can not be uniformly applied.
따라서, Free-hand Elastograply의 단점을 보완하고, 정확한 탄성 영상을 제공할 수 있는 초음파 장치가 필요하다. Therefore, there is a need for an ultrasound device that can compensate for the disadvantages of free-hand elastography and provide accurate elasticity images.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 내부 진동체의 진동력에 의한 대상체의 변형율 정보를 획득하는 단계; 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계; 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 단계; 및 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an elastic image providing method comprising: obtaining strain information of a target object by a vibration force of an internal vibrator; Correcting strain information of the object based on the magnitude of the vibration force of the internal vibrating body; Generating an elastic image for a target object using the strain information of the corrected target object; And displaying an elastic image for the generated object.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 포함할 수 있다. The elasticity image providing method according to an embodiment of the present invention may include a step of correcting strain information of the object based on the blood pressure information of the internal vibrating body.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 내부 진동체와 대상체 간의 거리에 따른 내부 진동체의 진동력의 크기를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 포함할 수 있다. The elasticity image providing method according to an embodiment of the present invention may include the step of correcting the strain information of the object based on the magnitude of the vibration force of the internal vibrating body according to the distance between the internal vibrating body and the object.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 대상체와 장기 외벽 간의 거리에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The elasticity image providing method according to an embodiment of the present invention may further include correcting strain information of the object based on the distance between the object and the outer wall of the organ.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 탄성 영상을 컬러 맵 형태로 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다. The method of providing an elastic image according to an embodiment of the present invention may include displaying an elastic image in a color map form.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은, 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 대상체의 병변을 검출하는 단계; 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출하는 단계; 및 산출된 수치를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an elastic image providing method comprising: detecting a lesion of a target object based on strain information of a corrected target object; Calculating the number of positive and malignant potentials of the target lesion; And displaying the calculated numerical value.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치는, 내부 진동체의 진동력에 의한 대상체의 변형율 정보를 획득하는 획득부; 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 보정부; 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 영상 처리부; 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 획득부, 상기 보정부, 상기 영상 처리부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for providing an elastic image, the apparatus including: an acquiring unit acquiring deformation information of an object by a vibration force of an internal vibrating body; A correcting unit for correcting strain information of the object based on the magnitude of the vibration force of the internal vibrating body; An image processing unit for generating an elastic image for the object using the strain information of the corrected object; A display unit for displaying an elastic image of the generated object; And a control unit for controlling the obtaining unit, the correcting unit, the image processing unit, and the display unit.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상 제공 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 진동체의 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 진동체의 진동력(Pressure)의 크기와 대상체의 변형율(Strain)과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 대상체와 내부 진동체의 거리를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 장기 외벽의 영향을 고려한 대상체의 변형율 정보 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상을 나타내는 도면이다. 1 is a block diagram illustrating an elastic image providing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an elastic image providing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an ultrasound image of an internal vibrating body according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the vibration of the internal vibrating body and the strain of the object according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of correcting strain information of a target object in consideration of a distance between a target object and an internal vibrator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining a strain information correction method for a target object in consideration of the influence of the long-term external wall according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an elastic image related to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .
명세서 전체에서 "대상체"는 신체의 일부를 의미할 수 있다. 예를 들어, 대상체에는 간이나, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기나, 태아 등이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체는 병리학적 진단을 하고자 하는 관심 조직을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체는 관심 조직에 인접하는 인접 동맥 및 관심 조직에 인접하는 인접 조직을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 관심 조직이 갑상선(Thyroid)인 경우, 인접 동맥은 경동맥(Carotid)이고, 인접 조직은 기도(Trachea)일 수 있다. Throughout the specification, "object" can mean a portion of the body. For example, a subject may include an organs such as liver, heart, uterus, brain, breast, abdomen, or fetus. An object according to an embodiment of the present invention may include an interested tissue for pathological diagnosis. Further, the object according to an embodiment of the present invention may further include adjacent arteries adjacent to the tissue of interest and adjacent tissues adjacent to the tissue of interest. For example, if the tissue of interest is a thyroid, the adjacent artery may be a carotid, and the adjacent tissue may be a trachea.
명세서 전체에서 "변형율(Strain, 스트레인)"은 단위 면적당 가해지는 힘(Stress or Pressure)에 의해 대상체가 변형된 정도를 의미한다. In the entire specification, "strain" means the degree to which the object is deformed by a stress or pressure applied per unit area.
명세서 전체에서 "사용자"는 의료전문가로서 의사, 간호사, 임상병리사, 의료영상 전문가 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Throughout the specification, the term "user" may be, but is not limited to, a medical professional such as a doctor, nurse, clinician,
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상 제공 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating an elastic image providing apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치(100)는 초음파를 이용하여 대상체로부터 초음파 영상 또는 탄성 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상 또는 탄성 영상을 사용자에게 디스플레이해 줄 수 있는 기기를 의미한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치(100)는 다양한 형태로 구현이 가능하다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 탄성 영상 제공 장치(100)는 고정식 단말뿐만 아니라 이동식 단말 형태로도 구현될 수 있다. 이동식 단말의 일례로 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있다. The elastic
탄성 영상 제공 장치(100)는 획득부(110), 보정부(120), 영상 처리부(130), 디스플레이부(140), 제어부(150)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 탄성 영상 제공 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 탄성 영상 제공 장치(100)는 구현될 수 있다.The elastic
획득부(110)는 대상체의 변형율 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체의 변형율이란 내부 진동체의 진동력에 의해 대상체가 변형되는 정도를 의미한다. 획득부(110)는 트랜스듀서 및 데이터 생성부를 포함할 수 있다. 즉, 획득부(110)는 트랜스듀서(도시하지 않음) 및 데이터 생성부(도시하지 않음)를 이용하여 대상체의 변형율 정보를 획득할 수 있는 것이다. The acquiring
본 발명의 일 실시예에 의하면, 획득부(110)는 상기 트랜스듀서를 이용하여 대상체로 초음파 신호를 송신할 수 있다. 획득부(110)는 상기 트랜스듀서를 이용하여 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신할 수도 있다. 획득부(110)는 상기 수신된 초음파 에코 신호를 이용하여 복수의 초음파 영상 프레임을 획득할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
한편, 획득부(110)는 상기 데이터 생성부를 통해 대상체에 관한 변형율 정보를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 생성부는 상기 복수의 초음파 영상 프레임을 비교하여 대상체의 변위를 추출하고, 추출된 변위를 이용하여 상기 대상체에 관한 변형율 정보를 생성할 수 있는 것이다. Meanwhile, the acquiring
획득부(110)는 내부 진동체의 진동력의 크기 정보를 획득할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 진동체란 신체 내부에 존재하는 스트레스 소스를 말한다. 내부 진동체의 일례로 경동맥 등과 같은 혈관이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진동력의 크기는 내부 진동체가 외부 조직에 가하는 힘의 세기를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 획득부(110)는 복수의 초음파 영상 프레임 상을 비교하여 내부 진동체의 변위를 추출하고, 추출된 변위를 이용하여 내부 진동체의 진동력의 크기 정보를 획득할 수 있다.The acquiring
보정부(120)는 상기 내부 진동체의 진동력의 크기를 기초로, 획득부(110)에 의해 획득된 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다. 보정부(120)는 내부 진동체가 대상체에 가하는 힘의 세기를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되는 것이다. The correcting
본 발명의 일 실시예에 의하면, 보정부(120)는 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다. 내부 진동체가 혈관(예컨대, 경동맥)인 경우, 상기 혈관의 혈압의 크기에 따라 내부 진동체의 진동력의 크기가 달라질 수 있다. 따라서, 보정부(120)는 정상인의 혈압을 기준 혈압으로 보고, 피검사자의 혈압 정보와 기준 혈압을 비교하여, 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되는 것이다. According to an embodiment of the present invention, the correcting
저혈압 환자의 내부 진동체의 진동력의 크기는 정상인의 진동력의 크기보다 작고, 고혈압 환자의 내부 진동체의 진동력의 크기는 정상인의 진동력의 크기보다 크다. 즉, 저혈압 환자의 내부 진동체가 대상체에 가하는 스트레스의 크기는 정상인의 내부 진동체가 대상체에 가하는 스트레스의 크기보다 작고, 고혈압 환자의 내부 진동체가 대상체에 가하는 스트레스의 크기는 정상인의 내부 진동체가 대상체에 가하는 스트레스의 크기보다 크다. The magnitude of the vibratory force of the internal vibrating body of the hypotensive patient is smaller than the magnitude of the vibrating force of the normal person, and the magnitude of the vibrating force of the internal vibrating body of the hypertensive patient is larger than the magnitude of the vibrating force of the normal person. That is, the magnitude of the stress applied to the object by the inner vibrating body of the hypotensive patient is smaller than the magnitude of the stress applied to the object by the inner vibrating body of the normal person, and the magnitude of the stress applied by the inner vibrating body of the hypertensive patient to the target body is It is bigger than the size of stress.
따라서, 보정부(120)는 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 대상체의 변형율 정보를 보정하기 위한 가중치를 산출할 수 있다. 상기 가중치는 혈압이 낮을수록 증가하게 된다. Therefore, the correcting
예를 들어, 피검사자의 혈압이 정상인의 혈압보다 낮은 경우, 보정부(120)는 1을 초과하는 가중치를 산출할 수 있다. 보정부(120)는 상기 산출된 가중치를 적용하여 대상체의 변형율 정보를 보정하게 된다. For example, when the blood pressure of the examinee is lower than the blood pressure of a normal person, the correcting
저혈압 환자의 경우, 내부 진동체의 진동력의 크기가 일반인보다 낮으므로, 정상 조직이더라도 대상체의 변형율이 낮게 나타나 종양으로 의심되는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 보정부(120)는 저혈압 환자의 대상체의 변형율 정보를 보정할 필요가 있게 된다. In patients with hypotension, the magnitude of the vibratory force of the internal vibrator is lower than that of the general population, so that even the normal tissue may be suspected to be a tumor because the strain of the subject is low. Therefore, the
반면에, 피검사자의 혈압이 정상인의 혈압보다 높은 경우, 보정부(120)는 1 미만의 가중치를 산출할 수 있다. 보정부(120)는 상기 산출된 가중치를 적용하여, 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다. 고혈압 환자의 경우, 내부 진동체의 진동력의 크기가 일반인보다 크므로, 대상체가 종양 조직이더라도 대상체의 변형율이 높게 나타날 수 있다. 따라서, 보정부(120)는 고혈압 환자의 대상체의 변형율 정보를 보정할 필요가 있게 된다. On the other hand, when the blood pressure of the examinee is higher than the blood pressure of the normal person, the correcting
본 발명의 일 실시예에 의하면, 보정부(120)는 내부 진동체와 대상체 간의 거리를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다. 내부 진동체와 대상체 간의 거리가 증가할수록 대상체는 내부 진동체의 영향을 덜 받는다. 대상체에 가하는 내부 진동체의 진동력의 크기는 대상체와 내부 진동체의 거리에 의존적이기 때문이다. According to an embodiment of the present invention, the
따라서, 보정부(120)는 내부 진동체와 대상체 간의 거리가 증가할수록 높은 가중치를 산출할 수 있다. 보정부(120)는 상기 산출된 가중치를 대상체의 변형율에 적용하여 대상체의 변형율 정보를 보정 한다. Accordingly, the
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 보정부(120)는 대상체와 외벽 간의 거리에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장기 외벽은 장기(또는 조직)와 장기(또는 조직)가 맞닿아 있는 부분을 의미한다. 장기의 외벽의 일례로 갑상선(Thyroid)과 기도(Trachea)가 맞닿는 부분이 있을 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the
탄성 영상 제공 장치(100)는 장기 외벽에 가까운 대상체로부터 정확한 변형율 정보를 획득할 수 없다. 대상체가 장기 외벽에 가까이 있을수록 대상체는 내부 진동체뿐만 아니라 다른 장기의 영향도 받게 되기 때문이다.The elastic
따라서, 보정부(120)는 대상체와 장기 외벽 간의 거리를 고려하여, 대상 체의 변형율 정보를 보정할 가중치를 산정할 수 있다. 상기 가중치는 대상체가 장기 외벽에 가까울수록 증가하게 된다. Therefore, the correcting
영상 처리부(130)는 상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성할 수 있다. 즉, 영상 처리부(130)는 상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 탄성 영상의 화소 밝기 및/또는 색상을 조절할 수 있는 것이다. The
디스플레이부(140)는 탄성 영상 제공 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(140)는 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(140)는 상기 대상체에 대한 초음파 영상에 상기 탄성 영상을 오버레이하여 디스플레이할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상은 B 모드(brightness mode), C 모드(color mode) , M 모드(Motion Mode), PW(Pulsed-wave) 모드, CW(Continuous wave) 모드, 2D(two-dimensional) 모드, 및 3D(three-dimensional) 모드 중 적어도 하나의 모드를 통해 생성된 영상일 수 있다. The ultrasound image according to an exemplary embodiment of the present invention may include a brightness mode, a color mode, an M mode, a PW (pulsed-wave) mode, a CW (continuous wave) -dimensional mode, and a three-dimensional (3D) mode.
디스플레이부(140)는 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 컬러 맵 형태로 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(140)는 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성 수치를 디스플레이할 수도 있다. 병변이란 병이 원인이 되어 일어나는 생체의 변화를 의미한다. The
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 수치는 탄성 영상과 별도로 디스플레이될 수도 있고, 탄성 영상 위에 표시될 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the numerical value may be displayed separately from the elastic image, or may be displayed on the elastic image.
디스플레이부(140)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(140)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(140)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. When the
그리고 탄성 영상 제공 장치(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(140)는 2개 이상 존재할 수도 있다. 터치스크린은 터치 입력 위치, 터치된 면적뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 터치스크린은 상기 터치(real-touch)뿐만 아니라 근접 터치(proximity touch)도 검출될 수 있도록 구성될 수 있다.There may be two or
제어부(150)는 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 대상체의 병변을 검출할 수 있다. 또한, 제어부(150)는, 상기 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출할 수도 있다. The
예를 들어, 상기 대상체의 변형율이 기설정된 범위를 초과하는 경우, 제어부(150)는 해당 대상체에 병변이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 대상체의 변형율이 기 설정된 범위를 초과하는 정도에 따라 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출할 수도 있다. For example, when the deformation rate of the target object exceeds a predetermined range, the
한편, 제어부(150)는 획득부(110), 보정부(120), 영상 처리부(130), 디스플레이부(140)를 전반적으로 제어할 수 있다.The
이하에서는 탄성 영상 제공 장치(100)의 각 구성을 통해 대상체에 대한 정확한 탄성 영상을 제공하는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 하자. Hereinafter, a method of providing an accurate elastic image to a target object through each configuration of the elastic
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating an elastic image providing method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 방법은 도 1에 도시된 탄성 영상 제공 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 탄성 영상 장치(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 2의 탄성 영상 제공 방법에도 적용됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, the method for providing an elastic image according to an exemplary embodiment of the present invention includes steps of time series processing in the elastic
도 2에 도시된 바와 같이, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체의 진동력에 의한 대상체의 변형율 정보를 획득할 수 있다[S210]. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체의 변형율 정보를 외부로부터 수신할 수도 있고, 직접 초음파 신호를 이용하여 대상체로부터 획득할 수도 있다. As shown in FIG. 2, the elastic
예를 들어, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체로 복수의 초음파 신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 초음파 응답 신호를 수신하여, 상기 대상체에 대한 복수의 초음파 영상 프레임을 생성할 수 있다. 이때, 탄성 영상 제공 장치(100)는 복수의 초음파 영상 프레임 안에서 상기 대상체의 위치 변화(변위)를 측정할 수 있다. 탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 측정된 대상체의 위치 변화에 기초하여 상기 내부 진동체의 진동력에 의한 대상체의 변형율 정보를 획득하게 된다. For example, the elastic
도 3을 참조하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체인 갑상선의 탄성 영상을 획득하기 위해 내부 진동체로 경동맥(310)을 이용하고 있다. 탄성 영상 제공 장치(100)는 경동맥(310)의 이완/수축하는 진동력에 의한 갑상선의 변형율을 검출하는 것이다. 갑상선의 변형율이 기준 변형율(정상인의 갑상선 변형율)보다 낮은 경우, 갑상선이 일반 연조직에 비해 단단함을 알 수 있다. 즉, 갑상선에 암이나 종양 조직이 존재할 가능성이 크게 되는 것이다. Referring to FIG. 3, the elastic
다시 도 2를 참조하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다[S220].Referring again to FIG. 2, the elastic
예를 들어, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 대상체의 변형율 정보를 보정할 수 있다. 내부 진동체가 경동맥과 같은 혈관인 경우, 혈압이 높을수록 내부 진동체가 대상체에 가하는 힘(진동력)이 클 수 있다. 대상체의 변형율은 내부 진동체의 혈압에 의존적이기 때문이다. For example, according to the first embodiment of the present invention, the elasticity-
따라서, 탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 내부 진동체의 혈압과 정상인의 기준 혈압을 비교하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되는 것이다. 도 4를 참조하여 설명하기로 하자. Therefore, the elasticity-providing
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 진동체의 진동력(Pressure)의 크기와 대상체의 변형율(Strain)과의 관계를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the vibration of the internal vibrating body and the strain of the object according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 정상인(A)의 혈압이 80-120(mmHg)이고, 저혈압 환자(B)의 혈압이 50-90(mmHg)일 수 있다. 혈압이 50(mmHg)인 경우 스트레인이 a이고, 혈압이 80(mmHg)인 경우 스트레인은 b이고, 혈압이 90(mmHg)인 경우 스트레인은 c이고, 혈압이 120(mmHg)인 경우 스트레인은 d일 수 있다. 즉, 동일한 대상체에 대해, 저혈압을 갖는 내부 진동체에 의한 변형율이 정상 혈압을 갖는 내부 진동체에 의한 변형율보다 보다 낮을 수 있다. 그러므로, 저혈압을 갖는 내부 진동체에 의한 대상체의 변형율에 가중치를 적용해야 탄성 영상 제공 장치(100)는 더욱 정확한 탄성 영상을 표시할 수 있게 되는 것이다. The blood pressure of the normal person A may be 80-120 mmHg and the blood pressure of the hypotensive patient B may be 50-90 mmHg as shown in FIG. When the blood pressure is 50 mmHg, the strain is a, the blood pressure is 80 mmHg, the strain is b, the blood pressure is 90 (mmHg), the strain is c, and the blood pressure is 120 (mmHg) Lt; / RTI > That is, with respect to the same object, the strain rate due to the internal vibrating body having hypotension may be lower than that caused by the internal vibrating body having the normal blood pressure. Therefore, weighting is applied to the deformation rate of the object by the internal vibrating body having hypotension, so that the elastic
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체를 이용해 대상체의 변형율 정보를 획득하고, 내부 진동체의 혈압 특성을 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되므로, 대상체에 대한 탄성 영상의 정확도를 높일 수 있게 된다. Since the elasticity
본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체와 대상체 간의 거리에 따른 상기 내부 진동체의 진동력의 크기를 기초로 대상체의 변형율 정보를 보정할 수도 있다. 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. According to the second embodiment of the present invention, the elastic
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 대상체와 내부 진동체의 거리를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of correcting strain information of a target object in consideration of a distance between a target object and an internal vibrator according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 내부 진동체인 경동맥(510)에서 멀리 떨어져 있는 조직일수록 경동맥(510)의 영향을 덜 받게 된다. 내부 진동체와 대상체의 거리가 멀수록 내부 진동체가 대상체에 가하는 힘이 약해지기 때문이다. 따라서, 동일한 특성을 갖는 조직이더라도, 내부 진동체와 가까이 있을수록 변형율이 커지고, 내부 진동체와 멀리 있을수록 변형율이 작아지게 된다. As shown in FIG. 5, the tissue distant from the
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체와 대상체의 거리를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되므로, 더욱 정확한 탄성 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다. The
본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체와 장기 외벽 간의 거리에 기초하여 대상체의 변형율 정보를 보정 할 수도 있다. 대상체가 장기 외벽에 근접한 경우, 대상체가 다른 장기의 영향을 받으므로, 탄성 영상 제공 장치(100)가 획득한 대상체의 변형율 정보는 정확성이 낮을 수 있다. 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. According to the third embodiment of the present invention, the elasticity-
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 장기 외벽의 영향을 고려한 대상체의 변형율 정보 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a view for explaining a strain information correction method for a target object in consideration of the influence of the long-term external wall according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 내부 진동체는 경동맥(620)이고, 대상체는 갑상선(630)이고, 대상체와 인접한 다른 장기는 기도(Trachea, 610)일 수 있다. 갑상선(630)은 경동맥(620)의 진동력의 영향을 받는 동시에 다른 장기인 기도(610)의 영향도 받을 수 있다. 갑상선(630)과 기도(610) 사이에 존재하는 외벽에 근접한 조직일수록 기도(610)의 많이 받게 된다. 6, the internal vibrating body is the
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 영상 제공 장치(100)는, 장기 외벽과 대상체의 거리를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정하게 되므로, 다른 장기의 영향에 의해 대상체의 변형율에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. Since the elasticity
다시 도 2로 돌아가면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성할 수 있다[S230].Referring back to FIG. 2, the elastic
본 발명의 일 실시예에 의하면, 대상체의 변형율 정보는 내부 진동체의 혈압, 내부 진동체와 대상체의 거리, 및 다른 장기의 영향 중 적어도 하나를 고려하여 보정됐으므로, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체에 대한 정확한 탄성 영상을 생성할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, since the strain information of the object is corrected in consideration of at least one of the blood pressure of the internal vibrating body, the distance between the internal vibrating body and the object, and the influence of other organs, It is possible to generate a correct elastic image for the object.
탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이할 수 있다[S240]. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 탄성 영상은 상기 대상체에 대한 초음파 영상 위에 디스플레이될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 탄성 영상은 컬러 맵 형태로 디스플레이될 수도 있다. The elastic
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 탄성 영상을 나타내는 도면이다. 7 is a view showing an elastic image related to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 영상 제공 장치(100)는 B 모드 영상 위에 대상체에 관한 탄성 영상(710)을 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체의 변형율 즉 단단함(Stiffness)의 정도를 컬러로 표현할 수 있다. 예를 들어, 탄성 영상 제공 장치(100)는 대상체가 단단한 경우 푸른 계열의 색으로 표현하고, 대상체가 소프트한 경우 붉은 계열의 색으로 표현할 수 있는 것이다. As shown in FIG. 7, the elastic
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자는 시각적으로 대상체의 탄성도를 쉽게 파악할 수 있게 된다. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the user can visually grasp the elasticity of the object easily.
한편, 탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 상기 대상체의 병변을 검출할 수 있다. 그리고 탄성 영상 제공 장치(100)는 상기 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출하여 디스플레이할 수도 있다. 일반적으로 악성 종양(Malignant)은 주변의 조직보다 단단하며, 양성 종양(Benign)의 경우, 주변 조직과 비슷한 강도(Stiffness)를 갖는다. On the other hand, the elastic
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of a program command which can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체를 이용하여 대상체에 균일한 스트레스를 가할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, the elastic
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 탄성 영상 제공 장치(100)는 내부 진동체의 진동력의 크기, 내부 진동체와 대상체의 거리, 대상체와 장기 외벽의 거리 중 적어도 하나를 고려하여 대상체의 변형율 정보를 보정함으로써, 기존 탄성 영상보다 정확한 탄성 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다. In addition, according to one embodiment of the present invention, the elastic
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100: 탄성 영상 제공 장치
110: 획득부
120: 보정부
130: 영상 처리부
140: 디스플레이부
150: 제어부
310, 510, 620: 내부 진동체100: elastic image providing device
110:
120:
130:
140:
150:
310, 510, 620: internal vibrating body
Claims (13)
상기 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계;
상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
Obtaining strain information of a target object deformed by an internal vibrating body using a plurality of ultrasound image frames;
Correcting strain information of the object based on magnitude of a vibration force of the internal vibrating body;
Generating an elastic image for the target object using the corrected strain information of the target object; And
And displaying an elastic image of the generated target object.
상기 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
The method according to claim 1, wherein the step of correcting strain information of the object comprises:
And correcting strain information of the object based on blood pressure information of the internal vibrating body.
상기 내부 진동체와 상기 대상체 간의 거리에 따른 상기 내부 진동체의 진동력의 크기를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
The method according to claim 1, wherein the step of correcting strain information of the object comprises:
And correcting strain information of the object based on a magnitude of a vibration force of the internal vibrating body according to a distance between the internal vibrating body and the object.
상기 대상체와 장기 외벽 간의 거리에 기초하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
The method according to claim 1, wherein the step of correcting strain information of the object comprises:
Further comprising the step of correcting strain information of the object based on the distance between the object and the outer wall of the organ.
상기 탄성 영상을 컬러 맵 형태로 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
The method of claim 1, wherein the step of displaying the elastic image comprises:
And displaying the elastic image in a color map form.
상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 상기 대상체의 병변을 검출하는 단계;
상기 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출하는 단계; 및
상기 산출된 수치를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 방법.
The method of claim 1,
Detecting a lesion of the target object based on the corrected strain information of the target object;
Calculating the number of positive and malignant potentials of the target lesion by numerical values; And
Further comprising the step of displaying the calculated numerical value.
상기 내부 진동체의 진동력의 크기에 기초하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 보정부;
상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 이용하여 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 영상 처리부;
상기 생성된 대상체에 대한 탄성 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및
상기 획득부, 상기 보정부, 상기 영상 처리부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
An acquiring unit that acquires strain information of a target object deformed by the internal vibrating body using a plurality of ultrasound image frames;
A correcting unit correcting strain information of the object based on magnitude of a vibration force of the internal vibrating body;
An image processing unit for generating an elastic image for the target object using the corrected strain information of the target object;
A display unit for displaying an elastic image of the generated object; And
And a control unit for controlling the acquiring unit, the correcting unit, the image processing unit, and the display unit.
상기 보정부는,
상기 내부 진동체의 혈압 정보를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein,
And corrects strain information of the object based on blood pressure information of the internal vibrating body.
상기 내부 진동체와 상기 대상체 간의 거리에 따른 상기 내부 진동체의 진동력의 크기를 기초로 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
8. The image processing apparatus according to claim 7,
And corrects strain information of the object based on a magnitude of a vibration force of the internal vibrating body according to a distance between the internal vibrating body and the object.
상기 대상체와 장기 외벽 간의 거리에 기초하여 상기 대상체의 변형율 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
8. The image processing apparatus according to claim 7,
And corrects strain information of the object based on a distance between the object and the long-term outer wall.
상기 탄성 영상을 컬러 맵 형태로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
The display device according to claim 7,
And displays the elastic image in a color map form.
상기 보정된 대상체의 변형율 정보를 기초로 상기 대상체의 병변을 검출하고, 상기 병변이 검출된 대상체의 양성 및 악성 가능성을 수치로 산출하고,
상기 디스플레이부는,
상기 산출된 수치를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 탄성 영상 제공 장치.
8. The apparatus of claim 7,
Detecting a lesion of the subject based on the corrected strain information of the subject, calculating the positivity and malicious possibility of the lesion detected by the lesion numerically,
The display unit includes:
And displays the calculated numerical value.
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