KR101874613B1 - Apparatus and method for measuring urine amount in a bladder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방광내 요량 측정 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 방광 내 요량 측정 방법은, (a) 외부로부터 입력되는 동작 모드를 확인하는 단계; (b) 외부로부터 입력된 동작 모드가 방광 위치 확인 모드인 경우, 요량 측정 모드가 선택될 때까지 사전 설정된 일련의 동작을 반복하여 수행하는 단계; (c) 외부로부터 입력된 동작 모드가 요량 측정 모드인 경우, 다수 개의 스캔 면에 대하여 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고, 상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용항여 방광의 부피를 추정하여 제공하는 단계; 를 구비한다. 상기 (b) 단계의 사전 설정된 일련의 동작은, (b1) 트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔 면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하는 단계, (b2) 사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계, (b3) 상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광에 대한 위치 정보들을 추출하는 단계, (b4) 상기 추출된 방광의 위치 정보들로부터 방광의 중심점을 검출하는 단계, 및 (b5) 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점을 표시하는 단계를 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려준다. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a urinary bladder. The method for measuring intra-bladder urinary bladder comprises the steps of: (a) confirming an operation mode input from the outside; (b) if the externally inputted operation mode is the bladder positioning mode, repeating the predetermined series of operations until the weighing mode is selected; (c) performing a scan operation to acquire ultrasonic signals on a plurality of scan planes when the operation mode input from the outside is a udder measurement mode, and calculating a volume of the used intensive bladder using the ultrasound signals obtained by the scan operation ; Respectively. (B1) performing a pre-scan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan lines constituting a single scan plane by using a transducer, (b2) (B3) extracting position information on the bladder using the ultrasound signals acquired on the scan plane, and displaying the generated ultrasound signals on the scan plane (b4) detecting a center point of the bladder from the extracted position information of the bladder, and (b5) displaying a center point of the bladder in the displayed ultrasound image, wherein the center position of the bladder in the ultrasound image is Visually informs.

Description

방광내 요량 측정 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring urine amount in a bladder}[0001] Apparatus and method for measuring urinary bladder [0002]

본 발명은 방광내 요량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 초음파를 이용하여 방광내 요량을 비침습적 방식으로 측정하되, 요량을 측정하기 위한 초음파 스캔을 하기 전에, 트랜스듀서가 지향하는 방향에 대한 방광의 위치를 시각적으로 정확하게 파악할 수 있도록 함으로써, 누구라도 방광내의 요량을 쉽고 정확하게 측정할 수 있도록 한 방광내 요량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring intra-bladder metastasis, and more particularly, to a method and apparatus for measuring an intra-bladder metastasis in a non-invasive manner using ultrasound, The present invention relates to an apparatus and method for measuring a urinary bladder in a urinary bladder, which enables a user to easily and precisely measure a urine volume in a bladder.

일반적으로 초음파 시스템은 탐촉자인 트랜스듀서의 압전 효과에 의하여 검사하고자 하는 대상물에 초음파 신호를 발사하고, 그 결과 대상물의 불연속면에서 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신한 다음, 그 수신된 초음파 신호를 전기적 신호로 변환시켜 소정의 영상 장치에 출력함으로써 대상물의 내부 상태를 검사하는 시스템이다. 이러한 초음파 시스템은 의료 진단용, 비파괴 검사, 수중 탐색 기기 등에 널리 사용되고 있다. Generally, an ultrasonic system emits an ultrasonic signal to an object to be inspected by a piezoelectric effect of a transducer as a transducer, and as a result, receives an ultrasonic signal reflected from a discontinuous surface of an object and returns, And outputs the image data to a predetermined image device to inspect the internal state of the object. Such an ultrasonic wave system is widely used for medical diagnosis, nondestructive inspection, underwater search instruments, and the like.

그런데, 종래의 초음파 진단 장비들은 대부분 그 부피와 중량이 매우 커서 그 이동이 용이하지 않는 불편함이 있었다. 이러한 불편함을 해소하기 위하여 휴대 가능한 초음파 진단기에 대한 다양한 제안이 제시되었다. 한국등록실용신안 제20-137995호는 "휴대 가능한 초음파 진단기"를 개시하고 있다. However, most of the conventional ultrasonic diagnostic apparatuses have a disadvantage that their volume and weight are so large that their movement is not easy. To solve this inconvenience, various suggestions for a portable ultrasonic diagnostic device have been proposed. Korean Registered Utility Model No. 20-137995 discloses a "portable ultrasonic diagnostic apparatus ".

한편, 방광의 이상 또는 배뇨 장애 검사에 있어서 방광 내의 요량을 측정하는 것이 필수적인 요소로 사용되어 지고 있다. 또한, 수술 후에 야기될 수 있는 요정체를 예방하기 위하여, 카테터를 이용한 배뇨에 앞서 방광 내의 요량을 측정하기도 하며, 배뇨 훈련에 있어서도 하나의 가이드 라인으로서 방광내의 요량을 측정하여 사용하기도 한다. On the other hand, it has been used as an indispensable factor to measure the urine volume in the urinary bladder in the examination of the bladder abnormality or the urination disorder. In addition, in order to prevent the abnormalities that may be caused after the operation, the urine volume in the bladder may be measured prior to urination using the catheter, and the urine volume in the bladder may be used as a guideline in the urination training.

이와 같이 방광 내의 요량을 측정하기 위하여 초음파 진단 장비를 사용하는데, 크게 두 가지 방법이 사용되고 있다. 첫 번째 방법은 일반적인 초음파 진단 장비를 이용하여 얻어진 방광의 수직면과 수평면의 초음파 영상으로부터 요량을 계산하는데, 이 방법은 많은 알고리즘이 제안되어 사용되어 왔으나 상당한 오차율을 보이고 있을 뿐만 아니라 사용자에 따라 다른 결과를 나타내기도 하는 문제점이 있다. 두 번째 방법은 요량을 측정하기 위한 전용 초음파 장비를 이용하는 것이며, 미국 특허 US 4,926,871 및 미국특허 US 6,884,217 이 전용 초음파 장비를 개시하고 있다. 그런데, 두 번째 방법에 따른 전용 초음파 장비도 대부분 방광에 대한 수직면과 수평면의 두 개의 초음파 신호로부터 추출한 방광에 대한 정보들을 이용하여 요량을 계산하며, 정확한 요량 측정을 위하여는 사용자가 방광의 중심을 찾아야 하는 어려움이 있다. In this way, ultrasonic diagnostic equipment is used to measure the amount of urine in the bladder, and two methods are widely used. The first method calculates the amount of urine from the vertical and horizontal plane images of the bladder obtained using general ultrasonic diagnostic equipment. Although many algorithms have been proposed and used, this method shows not only a significant error rate but also different results depending on the user There is a problem that it is expressed. The second method uses a dedicated ultrasonic device for measuring the amount of urine, and US Pat. No. 4,926,871 and US Pat. No. 6,884,217 disclose dedicated ultrasonic devices. However, most of the dedicated ultrasound equipment according to the second method uses the information about the bladder extracted from two ultrasonic signals of the vertical plane and the horizontal plane of the bladder, and calculates the quantity of the bladder. There is a difficulty.

이에 본 출원인은 트랜스듀서의 지향 방향이 방광의 중심 방향으로 정확한지 여부를 B모드 초음파 영상에서 시각적으로 확인할 수 있도록 하여 방광의 위치를 신속하면서도 정확하게 파악하여 방광내의 요량도 신속하면서도 정확하게 계산해 낼 수 있는 방안을 제안하고자 한다.Therefore, Applicant can visually confirm the direction of the direction of the transducer in the direction of the center of the bladder in the B-mode ultrasound image, thereby quickly and precisely grasping the position of the bladder, thereby quickly and accurately calculating the amount of bladder .

한국등록실용신안 제20-137995호Korean Registered Utility Model No. 20-137995 한국특허공개공보 제 10-2007-105097호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-105097 미국등록특허공보 US 4,926,871US Patent No. 4,926,871 미국등록특허공보 US 6,884,217US Patent No. 6,884,217

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 초음파 트랜스듀서가 측정하고자 하는 방광을 정확하게 향하고 있는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 한 방광내 요량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and provide an apparatus and method for measuring intra-bladder morbidity in which an ultrasonic transducer can visually confirm whether a bladder to be measured is accurately directed.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 방광내 요량 측정 장치는, 초음파 신호를 발산하고, 대상물로부터 반사되는 초음파 신호를 수신하는 트랜스듀서; 동작 모드를 선택하는 스위치로서, 동작 모드는 방광 위치 확인 모드 및 요량 측정 모드를 구비하고, 상기 요량 측정 모드는 방광 위치 확인 모드가 선택된 후에 선택되도록 구성된 스위치부; 소정의 영상 신호를 출력하는 디스플레이부; 상기 스위치에 의해 선택된 동작 모드에 따라 구동되도록 장비의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어부;를 구비하며, According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring intra-bladder yaw rate, comprising: a transducer for emitting an ultrasonic signal and receiving an ultrasonic signal reflected from the object; A switch for selecting an operation mode, the operation mode including a bladder positioning mode and a weighing mode, wherein the weighing mode is configured to be selected after the bladder positioning mode is selected; A display unit for outputting a predetermined video signal; And a central control unit for controlling the overall operation of the equipment so as to be driven according to the operation mode selected by the switch,

상기 중앙 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 요량 측정 모드가 선택될 때까지 계속하여 일련의 동작을 반복하며, 상기 일련의 동작들은, 트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔 면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하고, 사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하고, 상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 위치정보들을 추출하고, 상기 추출된 방광의 위치 정보들로부터 방광의 중심점을 검출하고, 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점을 표시하는 것을 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려주는 것을 특징으로 하며, In the bladder positioning mode, the central control unit repeats a series of operations until a measurement mode is selected, and the series of operations is performed by using a transducer to scan a plurality of scan lines The ultrasonic imaging apparatus may further include a controller for performing a prescan operation to acquire ultrasonic signals for the scan surface by using the ultrasonic signals acquired by the prescan operation, Detecting the center point of the bladder from the extracted positional information of the bladder and displaying the center point of the bladder in the displayed ultrasound image to thereby visualize the center position of the bladder in the ultrasound image, And,

상기 중앙 제어부는 요량 측정 모드에서, 트랜스듀서를 이용하여 다수 개의 스캔면에 대한 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고, 상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 추정하고, 상기 추정된 방광의 부피에 대응하는 소변량을 측정하여 제공한다. The central control unit performs a scan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan planes using a transducer in a navel measurement mode, estimates a volume of the bladder using the ultrasonic signals acquired by the scan operation, The urine volume corresponding to the estimated volume of the bladder is measured and provided.

전술한 제1 특징에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 방광 위치 확인 모드에서 디스플레이된 부채꼴 형상의 초음파 영상의 중심에 수직 방향으로의 중심선을 표시하는 것이 바람직하다. In the apparatus for measuring intra-bladder yaw rate according to the first aspect, it is preferable that the control unit displays a center line in the vertical direction to the center of the sector-shaped ultrasound image displayed in the bladder positioning mode.

전술한 제1 특징에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서 방광의 중심점을 검출하기 위하여, 상기 사전 스캔 동작에 의해 획득된 스캔 면을 구성하는 복수 개의 초음파 스캔 라인들로부터 방광의 앞벽 및 뒷벽에 해당하는 위치 정보들을 검출하고, 상기 검출된 방광의 앞벽과 뒷벽에 대한 위치 정보들 중 방광의 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 추출하고, 상기 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 이용하여 방광의 중심점을 검출하는 것이 바람직하다. In the apparatus for measuring intra-bladder yaw rate according to the first aspect, the control unit may include a plurality of ultrasonic scan lines Detects four pieces of position information on the upper and lower / left / right sides of the bladder among positional information on the front and rear walls of the bladder, It is preferable to detect the center point of the bladder using four pieces of position information for the lower / left / right.

전술한 제1 특징에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 십자마크, 화살표, 임의의 형상의 도형 중 하나를 이용하여 방광의 중심점을 표시하는 것이 바람직하다. In the apparatus for measuring intra-bladder yaw rate according to the first aspect, the control unit displays the center point of the bladder using one of a cross mark, an arrow, and an arbitrary shape figure in the displayed ultrasound image .

본 발명의 제2 특징에 따른 방광 내 요량을 측정하는 방법은, (a) 외부로부터 입력되는 동작 모드를 확인하는 단계; (b) 외부로부터 입력된 동작 모드가 방광 위치 확인 모드인 경우, 요량 측정 모드가 선택될 때까지 사전 설정된 일련의 동작을 반복하여 수행하는 단계; (c) 외부로부터 입력된 동작 모드가 요량 측정 모드인 경우, 다수 개의 스캔 면에 대하여 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고, 상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 추정하여 제공하는 단계; 를 구비하고, The method for measuring the urinary bladder according to the second aspect of the present invention comprises the steps of: (a) confirming an operation mode input from the outside; (b) if the externally inputted operation mode is the bladder positioning mode, repeating the predetermined series of operations until the weighing mode is selected; (c) performing a scan operation to acquire ultrasonic signals on a plurality of scan planes when the externally input operation mode is the udder measurement mode, and calculating a volume of the bladder using the ultrasonic signals acquired by the scan operation ; And,

상기 (b) 단계의 사전 설정된 일련의 동작은, (b1) 트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔 면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하는 단계, (b2) 사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계, (b3) 상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광에 대한 위치 정보들을 추출하는 단계, (b4) 상기 추출된 방광의 위치 정보들로부터 방광의 중심점을 검출하는 단계, 및 (b5) 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점을 표시하는 단계를 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려준다. (B1) performing a pre-scan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan lines constituting a single scan plane by using a transducer, (b2) (B3) extracting position information on the bladder using the ultrasound signals acquired on the scan plane, and displaying the generated ultrasound signals on the scan plane (b4) detecting a center point of the bladder from the extracted position information of the bladder, and (b5) displaying a center point of the bladder in the displayed ultrasound image, wherein the center position of the bladder in the ultrasound image is Visually informs.

전술한 제2 특징에 따른 방광내 요량 측정 방법에 있어서, 상기 (b) 단계의 일련의 동작은, (b6) 상기 방광 위치 확인 모드에서 디스플레이된 부채꼴 형상의 초음파 영상의 중심에 수직 방향으로의 중심선을 표시하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다. The method according to the second aspect of the present invention is characterized in that the series of operations in the step (b) includes the steps of: (b6) determining a center line in the vertical direction of the center of the sector- The method comprising the steps of:

전술한 제2 특징에 따른 방광내 요량 측정 방법에 있어서, 상기 (b4) 단계는, 상기 사전 스캔 동작에 의해 획득된 스캔 면을 구성하는 복수 개의 초음파 스캔 라인들로부터 방광의 앞벽 및 뒷벽에 해당하는 위치 정보들을 검출하고, 상기 검출된 방광의 앞벽과 뒷벽에 대한 위치 정보들 중 방광의 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 추출하고, 상기 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 이용하여 방광의 중심점을 검출하는 것이 바람직하다. The method according to the second aspect of the present invention is characterized in that the step (b4) comprises the steps of: (a) obtaining a plurality of ultrasound scan lines corresponding to the front and back walls of the bladder, Detects four pieces of position information on the upper, lower, left, and right sides of the bladder among the position information on the front and rear walls of the detected bladder, It is desirable to detect the central point of the bladder using information.

본 발명에 따른 방광 내 요량 측정 장치는 방광 위치 확인 모드를 통해 트랜스듀서가 지향하고 있는 방향에 대한 방광의 위치를 시각적으로 인지할 수 있도록 하여, 사용자가 요량을 보다 정확하게 측정할 수 있도록 한다. The apparatus for measuring the urinary bladder according to the present invention allows the user to visually recognize the position of the bladder with respect to the direction in which the transducer is pointing through the bladder position checking mode so that the user can measure the urine quantity more accurately.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 방광내 요량 측정 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 방광내 요량 측정 장치에 의해 2차원 영상을 획득하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 중앙 제어부의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 방광 위치 확인 모드의 실행에 의하여 방광의 중심점과 초음파 영상을 표시한 디스플레이부를 예시적으로 도시한 것들이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 방광 위치 확인 모드의 실행에 의하여 방광의 중심점, 초음파 영상 및 초음파 영상의 중심선을 표시한 디스플레이부를 예시적으로 도시한 것들이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광 내 요량 측정 장치에 있어서, 방광의 중심점을 찾는 과정을 예시적으로 설명하기 위하여 도시한 그림이다.
1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for measuring intra-bladder yaw according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the apparatus for measuring a urinary bladder in FIG. 1;
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a process of acquiring a two-dimensional image by the intra-bladder measurement device of FIG. 2;
4 is a flowchart illustrating an operation of the central control unit in the apparatus for measuring intravesicular morbidity according to a preferred embodiment of the present invention.
5A and 5B illustrate an apparatus for measuring a urinary bladder according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 5A and FIG. 5B illustrate a display unit displaying an ultrasound image and a central point of the bladder by executing the bladder position confirmation mode. It is one thing.
6A and 6B are views showing an apparatus for measuring a urinary bladder according to a preferred embodiment of the present invention, in which the center point of the bladder, the ultrasound image and the center line of the ultrasound image Are illustrative examples of such parts.
FIG. 7 is a view for explaining a process of finding a center point of a bladder in an apparatus for measuring a urinary bladder according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 방광내 요량 측정 장치는 초음파를 이용하여 비침습적 방식으로 방광의 부피를 추정하여 방광내 요량을 측정하는 장비로서, 트랜스듀서가 향하는 방향에 대응하여 방광의 위치를 시각적으로 확인할 수 있도록 하여, 트랜스듀서를 방광의 중심에 정확하게 위치시킨 후 초음파 스캔하여 방광내 요량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. The apparatus for measuring the urinary bladder according to the present invention is a device for measuring the urinary bladder by estimating the volume of the bladder in a non-invasive manner using ultrasonic waves, and it can visually check the position of the bladder according to the direction of the transducer The transducer is precisely positioned at the center of the bladder, and then the ultrasonic wave is scanned to accurately measure the amount of bladder in the bladder.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 2는 도 1의 방광내 요량 측정 장치를 도시한 사시도이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for measuring intravesicular micturition according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating an apparatus for measuring an intravesicular micturition of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치(10)는 전체 동작을 제어하는 중앙 제어부(100), 트랜스듀서(110), 제1 스텝 모터(120)와 제2 스텝 모터(130), 구동 제어부(140), 아날로그 신호처리부(150), 스위치부(160), 메모리(180) 및 디스플레이부(170)를 구비한다. 이하, 전술한 방광내 요량 측정 장치(10)의 각 구성 요소들에 대하여 구체적으로 설명한다. Referring to FIG. 1, an apparatus 10 for measuring intra-bladder yaw rate according to a preferred embodiment of the present invention includes a central control unit 100, a transducer 110, a first stepping motor 120, A step motor 130, a drive control unit 140, an analog signal processing unit 150, a switch unit 160, a memory 180, and a display unit 170. Hereinafter, each component of the intra-bladder yaw rate measuring apparatus 10 will be described in detail.

상기 트랜스듀서(110)는 초음파 신호를 발산하고, 발산된 초음파 신호가 인체의 내부 장기 등에 의해 반사되어 나오는 초음파 신호를 수신하는 것으로서, 수신된 아날로그 형태의 신호를 아날로그 신호 처리부(150)로 전송하게 된다. 본 발명에 따른 방광내 요량 측정 장치의 트랜스듀서(110)는 방광으로부터 반사되어 나오는 초음파 신호를 수신하게 된다. The transducer 110 emits an ultrasonic signal and receives an ultrasonic signal generated by the divergent ultrasonic signal reflected by the internal organs of the human body and transmits the received analog signal to the analog signal processor 150 do. The transducer (110) of the apparatus for measuring intra-ocular bladder according to the present invention receives ultrasound signals reflected from the bladder.

상기 아날로그 신호 처리부(150)는 상기 트랜스듀서(110)로부터 전송되는 아날로그 형태의 신호들을 디지털 신호로 변환처리하여 중앙 제어부(100)로 전송한다. The analog signal processor 150 converts analog signals transmitted from the transducer 110 into digital signals and transmits the digital signals to the central controller 100.

상기 스위치부(160)는 사전에 설정된 동작 모드들을 선택적으로 입력할 수 있는 스위치를 포함하며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위치부(160)는 하나의 스위치를 이용하여 입력 시간이나 입력 형태에 따라 동작 모드를 결정할 수 있다. 그 외에, 본 발명의 스위치부(160)의 다른 실시 형태는 다수 개의 버튼을 구비하여 각 동작 모드에 대해 서로 다른 버튼을 할당할 수도 있다. The switch unit 160 includes a switch for selectively inputting predetermined operation modes, and the switch unit 160 according to the preferred embodiment of the present invention uses one switch to change the input time or the input mode The operation mode can be determined. In addition, another embodiment of the switch unit 160 of the present invention may include a plurality of buttons and may assign different buttons to each operation mode.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스텝 모터(120)에 회전 지지대가 연결되어 있으며, 상기 회전 지지대의 상부에는 제2 스텝 모터(130)가 장착되어 회전 지지대와 함께 회전하며, 상기 제2 스텝 모터(130)는 회전축을 포함하는 트랜스듀서 지지대와 연결되며, 상기 트랜스듀서 지지대에는 트랜스듀서(110)가 장착된다. 2, the first step motor 120 is connected to a rotation support bar, and a second step motor 130 is mounted on the rotation support bar to rotate together with the rotation support bar, The step motor 130 is connected to a transducer support including a rotary shaft, and the transducer 110 is mounted on the transducer support.

상기 중앙 제어부(100)는 스위치부(160)로부터 입력되는 동작 모드 신호에 따라 구동 제어 신호를 구동 제어부(140)로 전송하며, 상기 구동 제어부(140)는 상기 구동 제어 신호에 따라 상기 제1 스텝 모터(120) 및 제2 스텝 모터(130)의 움직임을 제어함으로써, 트랜스듀서(110)를 회전 이동 시키면서 방광에 대한 초음파 영상을 촬영하게 된다. The central control unit 100 transmits a drive control signal to the drive control unit 140 according to an operation mode signal input from the switch unit 160. The drive control unit 140 controls the drive control unit 140, By controlling the motions of the motor 120 and the second stepper motor 130, the ultrasound image of the bladder is taken while rotating the transducer 110.

상기 제2 스텝 모터(130)는 yz 평면상에서 소정의 각도 만큼 회전 운동을 하게 되며, 기어를 통해 상기 제2 스텝 모터에 연결된 상기 회전축과 트랜스듀서 지지대는 제2 스텝 모터에 의해 회전 운동을 하게 되며, 그 결과 트랜스듀서 지지대에 장착된 상기 트랜스듀서(110)가 제2 방향(즉, yz 평면)을 따라 이동하게 된다. The second stepping motor 130 rotates by a predetermined angle on the yz plane and the rotation shaft and the transducer support connected to the second stepping motor through the gear are rotated by the second stepping motor , So that the transducer 110 mounted on the transducer support is moved along the second direction (i.e., the yz plane).

한편, 상기 제2 스텝 모터(130)가 장착된 회전 지지대는 상기 제1 스텝 모터(120)와 연결됨으로써, 상기 제1 스텝 모터(120)가 xy 평면상에서 이동함에 따라 상기 회전 지지대도 제1 방향(즉, xy 방향)을 따라 일정 각도 만큼 이동하게 된다. 따라서, 제2 스텝 모터가 회전하는 방향인 제2 방향과 제1 스텝 모터가 회전하는 방향인 제1 방향은 서로 직교하게 된다. On the other hand, the rotation step of the second stepping motor 130 is connected to the first stepping motor 120 so that as the first stepping motor 120 moves on the xy plane, (I.e., in the xy direction). Therefore, the second direction, which is the direction in which the second step motor rotates, and the first direction, which is the direction in which the first step motor rotates, are perpendicular to each other.

도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 초음파 진단 장치(10)가 하나의 면에 대한 방광의 영상을 획득하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 그림이다. 3 (a) and 3 (b) are views illustrating a process of acquiring an image of a bladder on one surface of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the present invention.

도 3의 (a)를 참조하면, 트랜스듀서가 환자의 방광(210) 위의 복부(200)의 임의의 위치에 배치된 초음파 진단 장치(10)에 있어서, 중앙 제어부는 제1 스텝 모터 및 제2 스텝 모터를 고정시켜 해당 위치에서의 초음파 신호들을 검출한다. 다음, 제2 스텝 모터를 yz 방향을 따라 일정 각도를 이동시킴에 따라 해당 각도에서 초음파 신호들을 검출하는 과정을 반복함으로써, n개의 주사 라인(scan line), 즉 제1 주사 라인(220), 제2 주사 라인(222),..., 제i 주사 라인(224), ..., 제n 주사라인(226)에 대한 초음파 신호들을 순차적으로 검출한다. n 개의 초음파 신호를 검출한 후, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부(100)는 해당 면에 대한 초음파 신호들을 처리하여 방광에 대한 2차원 영상을 생성하고, 생성된 2차원 영상을 디스플레이부(170)상에 디스플레이시킨다. 도 3의 (b)는 디스플레이부에 출력된 2차원 영상을 도시한 것으로서, 방광내의 소변(212)이 주변의 조직(202)과 분리되어 디스플레이된다. Referring to FIG. 3A, in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 in which the transducer is disposed at an arbitrary position in the abdominal region 200 on the bladder 210 of the patient, the central control unit includes a first step motor The two-step motor is fixed and the ultrasonic signals at the corresponding position are detected. Next, by repeating the process of detecting the ultrasonic signals at the corresponding angles by moving the second step motor along the yz direction at a certain angle, n scan lines, i.e., the first scan line 220, The second scanning line 222, ..., the i-th scanning line 224, ..., and the n-th scanning line 226 in sequence. 3 (b), the central control unit 100 processes the ultrasonic signals on the surface to generate a two-dimensional image of the bladder, and generates the two-dimensional image of the bladder, And displays the image on the display unit 170. FIG. 3 (b) shows the two-dimensional image output to the display unit, wherein the urine 212 in the bladder is displayed separately from the surrounding tissue 202.

상기 중앙 제어부(100)는 상기 스위치부를 통해 입력되는 동작 모드에 따라 구동된다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 제어부의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 방광 위치 확인 모드가 선택되면(단계 410) 상기 제어부(100)는 트랜스듀서가 지향하는 방향의 초음파 영상들을 일정 시간마다 반복하여 디스플레이시키다가, 사용자에 의해 요량 측정 모드가 선택되면(단계 420) 해당 위치에서 방광내 요량을 측정하여 제공하도록 구성된다. 사용자는 트랜스듀서를 환자의 복부의 임의의 위치에 밀착 배치시킨 후, 스위치부를 이용하여 방광 위치 확인 모드를 선택하고, 트랜스듀서의 지향 방향을 천천히 변경시키면서 디스플레이부에 출력되는 초음파 영상 내 방광의 위치를 확인하게 된다. 사용자는 방광 위치 확인 모드에서 방광의 중심점이 원하는 위치에 위치하거나 방광의 중심점이 초음파 영상의 중심선과 일치하게 되면, 트랜스듀서를 해당 위치에 고정시키고 요량 측정 모드를 선택하여 방광 내 요량을 측정하게 된다. 이로써, 트랜스듀서가 방광의 중심을 정확하게 지향하는 위치에서 방광내 요량 측정을 위한 초음파 스캔을 수행하게 되어, 방광 내 요량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.The central control unit 100 is driven according to an operation mode input through the switch unit. FIG. 4 is a flowchart sequentially illustrating the operation of the control unit in the apparatus for measuring intra-bladder mobility according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, when the bladder position determination mode is selected (step 410), the controller 100 repeatedly displays the ultrasound images in the direction of the transducer at predetermined time intervals, (Step 420) and measure and provide the urinary bladder at the location. The user selects the bladder position determination mode using the switch unit after closely positioning the transducer at an arbitrary position on the abdomen of the patient and selects the position of the bladder in the ultrasound image output to the display unit while slowly changing the direction of the transducer . When the center point of the bladder is positioned at a desired position or the center point of the bladder coincides with the center line of the ultrasound image in the bladder positioning mode, the user fixes the transducer at the corresponding position and selects the measurement mode of the bladder, . This allows the transducer to perform an ultrasound scan to measure the intra-bladder weights at a location that precisely directs the center of the bladder, allowing accurate measurement of the bladder mass.

이하, 본 발명에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 상기 제어부의 방광 위치 확인 모드에서의 동작을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the control unit in the bladder position confirmation mode in the apparatus for measuring intra-bladder disease according to the present invention will be described in detail.

만약 방광 위치 확인 모드인 경우, 상기 중앙 제어부는 요량 측정 모드가 선택될 때까지 계속하여 일련의 동작을 반복하여, 디스플레이부에 부채꼴 형상의 초음파 영상에 방광의 중심점을 표시하여 출력한다. 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광내 요량 측정 장치에 있어서, 방광 위치 확인 모드의 실행에 의하여 디스플레이부에 예시적으로 도시한 영상들이다. 도 5를 참조하면, 초음파 영상에서 방광의 중심점에 '+' 마크가 표시되어 있다. If the bladder position determining mode is selected, the central control unit repeats a series of operations until the weighing mode is selected, and displays the center point of the bladder on the fan-shaped ultrasound image on the display unit. 5 (a) and 5 (b) are images exemplarily shown on the display unit by the execution of the bladder positioning mode in the apparatus for measuring intra-bladder mobility according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a '+' mark is displayed at the center point of the bladder in the ultrasound image.

방광 위치 확인 모드에서는 요량 측정 모드가 선택되기 전까지 전술한 일련의 동작을 일정 주기마다 반복적으로 수행하여 해당 면에 대한 영상을 디스플레이부에 출력한다. 이때 반복 주기는 약 5초 이내가 바람직하다. 따라서, 사용자가 환자의 복부에 위치한 트랜스듀서의 위치 및 지향 방향을 변경시키는 경우, 디스플레이부에 디스플레이되는 초음파 영상 및 방광의 위치도 변화하게 된다.  In the bladder position confirming mode, the above-described series of operations is repeatedly performed at regular intervals until the weighing mode is selected, and the image of the corresponding plane is output to the display unit. The repetition period is preferably about 5 seconds or less. Accordingly, when the user changes the position and the direction of the transducer positioned on the abdomen of the patient, the position of the ultrasound image and the bladder displayed on the display unit also changes.

방광 위치 확인 모드에서 반복되는 상기 일련의 동작은 (1) 트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하고(단계 412), (2) 사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하고(단계 414) (3) 상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광에 대한 위치 정보들을 추출하고(단계 416), (4) 상기 추출된 방광의 위치 정보들을 이용하여 방광의 중심점을 검출하고(단계 418), (5) 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점을 표시하는 것(단계 419)을 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려주게 된다. The series of operations repeated in the bladder position confirming mode includes: (1) performing a prescan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan lines constituting a single scan plane using a transducer (step 412) (2) generating and displaying an ultrasound image for a single plane using the ultrasound signals acquired by the pre-scan operation (step 414); (3) using the ultrasound signals acquired for the scan plane to generate position information (Step 416), (4) detecting the center point of the bladder using the extracted position information of the bladder (step 418), (5) displaying the center point of the bladder in the displayed ultrasound image 419 to visually inform the center of the bladder in the ultrasound image.

상기 일련의 동작들 중 (1)의 사전 스캔 동작(단계 412)은, 환자의 복부위에 밀착 배치된 트랜스듀서가 지향하는 방향에서, 단일의 스캔면을 따라 제2 스텝 모터를 순차적으로 이동시키면서 초음파 스캔하여 복수 개의 스캔 라인에 대한 초음파 신호들을 획득하게 된다. The pre-scan operation (step 412) of the series of operations (step 412) includes sequentially moving the second stepper motor along a single scan surface in the direction in which the transducer arranged close to the abdomen of the patient is oriented, And acquires ultrasound signals for a plurality of scan lines by scanning.

사전 스캔 동작(단계412)에서 단일의 스캔면을 구성하는 초음파 신호들을 획득하기 위하여, 제어부는 상기 제2 스텝 모터를 사전 설정된 각도씩 순차적으로 회전 이동시키는 구동 제어 신호를 상기 구동 제어부로 전송하고, 상기 구동 제어부는 상기 중앙 제어부로부터의 구동 제어 신호에 따라 제2 스텝 모터를 yz 방향(즉, 제2 방향)을 따라 회전 이동시킨다. 상기 제2 스텝 모터의 회전 이동에 따라 상기 트랜스듀서도 함께 회전 이동하게 된다. 상기 트랜스듀서는 yz 방향을 따라 사전 설정된 각도씩 회전 이동하면서 yz 방향의 n개의 주사 라인에 대한 초음파 신호들을 획득한다. 한편, 상기 중앙 제어부는 yz 방향의 n개의 주사 라인의 초음파 신호들을 트랜스듀서로부터 수신하고, 수신된 초음파 신호들을 처리하여 해당 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상을 획득하게 된다. In order to obtain ultrasonic signals constituting a single scan plane in the pre-scan operation (step 412), the control unit transmits a drive control signal for sequentially rotating the second step motor by predetermined angles to the drive control unit, The drive control unit rotates the second step motor in the yz direction (i.e., the second direction) in accordance with the drive control signal from the central control unit. The transducer is also rotated together with the rotation of the second step motor. The transducer obtains ultrasound signals for n scan lines in the yz direction by rotating at predetermined angles along the yz direction. On the other hand, the central control unit receives ultrasonic signals of n scan lines in the yz direction from the transducer, processes the received ultrasonic signals, and acquires a two-dimensional ultrasonic image for the scan surface.

상기 일련의 동작들 중 (2)의 초음파 영상은 2차원 B 모드 영상인 것이 바람직하다. The ultrasound image of (2) of the series of operations is preferably a two-dimensional B-mode image.

한편, 상기 일련의 동작들은 (6) 상기 디스플레이된 부채꼴 형상의 초음파 영상의 중심에 수직 방향으로의 중심선을 표시하는 것을 더 구비한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광 내 요량 측정 장치에 있어서, 초음파 영상의 중심선과 방광의 중심점을 함께 표시한 것을 예시적으로 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 사용자는, 초음파 영상의 중심선과 방광의 중심점의 위치가 일치하는 경우, "트랜스듀서의 지향 방향이 정확하여 방광이 초음파 영상의 중심에 위치하였음"을 시각적으로 인지할 수 있게 된다. The series of operations may further include (6) displaying a center line in the vertical direction at the center of the displayed fan-shaped ultrasound image. FIG. 6 illustrates an example of a device for measuring intra-bladder mobility according to a preferred embodiment of the present invention, in which a center line of an ultrasound image and a center point of a bladder are displayed together. 6, when the center line of the ultrasound image and the center point of the bladder coincide with each other, the user can visually recognize that the direction of the transducer is correct and the bladder is located at the center of the ultrasound image do.

상기 일련의 동작들 중 (4) 방광의 중심점을 검출하는 방법(단계 418)을 예시적으로 설명한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방광 내 요량 측정 장치에 있어서, 방광의 중심점을 찾는 과정을 예시적으로 설명하기 위하여 도시한 그림이다. 도 7을 참조하면, 먼저, 상기 사전 스캔 동작에 의해 획득된 스캔 면을 구성하는 복수 개의 초음파 스캔 라인들로부터 각각 방광의 앞벽 및 뒷벽에 해당하는 위치 정보들을 검출한다. 상기 검출된 방광의 앞벽과 뒷벽에 대한 위치 정보들 중 방광의 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들(도 7의 A,B,C,D)을 추출하고, 상기 상/하에 대한 y축 방향의 위치 정보들(ay,by)의 중간값((ay+by)/2)과 좌/우에 대한 x축 방향의 위치 정보들(cx,dx)의 중간값((cx+dx)/2)으로 이루어지는 좌표, 즉 ((cx+dx)/2,(ay+by)/2)를 방광의 중심점으로 설정할 수 있다. (4) a method for detecting the center point of the bladder (step 418) among the above series of operations will be exemplified. FIG. 7 is a view for explaining a process of finding a center point of a bladder in an apparatus for measuring a urinary bladder according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, first, position information corresponding to front and rear walls of the bladder are detected from a plurality of ultrasonic scan lines constituting a scan plane obtained by the pre-scan operation. (A, B, C, and D) of the bladder among the position information on the front wall and the rear wall of the bladder are extracted, and the position information (a y + b y ) / 2 of the y-axis direction position information (a y , b y ) and an intermediate value of the position information (c x , d x ) in the x- may be set to ((c x + d x) / 2) made of a coordinate, that is, ((c x + d x) / 2, (a y + b y) / 2) the center of the bladder.

상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점에 십자마크, 화살표, 임의의 형상의 도형 중 하나를 이용하여 방광의 중심점을 표시할 수 있다. 한편, 상기 제어부는 방광의 단면적을 계산하고, 중심점에 표시되는 마크의 크기는 방광의 단면적에 비례하여 결정할 수 있다. 즉, 방광의 단면적에 따라 비례하도록 마크의 크기를 사전에 설정해서 데이터베이스에 저장해 놓고, 측정된 방광의 단면적에 대응되는 마크의 크기를 데이터베이스로부터 판독하여 결정할 수 있다. 방광의 단면적이 작은 경우 도 5의 (a)와 같이 마크의 크기를 작게 표시하고, 방광의 단면적이 큰 경우 도 5의 (b)와 같이 마크의 크기를 크게 표시할 수 있다. 이와 같이, 방광의 크기에 비례하여 마크의 크기를 변화시킴으로써, 사용자는 중심점에 대한 마크의 크기를 통해 방광의 크기가 시각적으로 인지할 수 있게 된다. In the bladder positioning mode, the control unit may display a center point of the bladder using one of a cross mark, an arrow, and an arbitrary shape graphic at a central point of the bladder in the displayed ultrasound image. Meanwhile, the control unit calculates the cross-sectional area of the bladder, and the size of the mark displayed at the central point can be determined in proportion to the cross-sectional area of the bladder. That is, the size of the mark may be set in advance so as to be proportional to the cross-sectional area of the bladder and stored in the database, and the size of the mark corresponding to the cross-sectional area of the bladder measured may be read from the database and determined. When the cross-sectional area of the bladder is small, the size of the mark is small as shown in Fig. 5 (a), and when the cross-sectional area of the bladder is large, the size of the mark can be displayed as shown in Fig. 5 (b). Thus, by changing the size of the mark in proportion to the size of the bladder, the user can visually recognize the size of the bladder through the size of the mark relative to the center point.

한편, 상기 중앙 제어부는 방광 위치 확인 모드 상태에서 요량 측정 모드가 입력되면, (1)트랜스듀서를 이용하여 다수 개의 스캔면에 대한 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고(단계 422), (2) 상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 추정하고(단계 424), (3) 상기 추정된 방광의 부피에 대응하는 소변량을 측정하여 제공한다(단계 426). When the nurse measuring mode is inputted in the bladder position checking mode, the central control unit performs (1) a scan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan planes using a transducer (step 422), (2) ) Estimating the volume of the bladder using the ultrasound signals acquired by the scanning operation (step 424), and (3) measuring and providing the urine volume corresponding to the estimated volume of the bladder (step 426).

이하, 상기 요량 측정 모드에서의 스캔 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 상기 중앙 제어부(100)가 상기 제1 스텝 모터와 제2 스텝 모터를 회전 이동시킴에 따라, 트랜스듀서는 m개의 각 스캔면에 대하여 각각 n개의 주사라인의 초음파 신호들을 획득한다. 트랜스듀서가 m개의 스캔면에 대해 각각 n개의 주사라인의 초음파 신호들을 획득하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 제1 스텝 모터는 고정시킨 후 제2 스텝 모터를 사전 설정된 각도씩 순차적으로 회전 이동시키면서, 트랜스듀서가 이동된 위치에서 1개의 주사라인의 초음파 신호들을 획득함으로써, 하나의 스캔면을 구성하는 n개의 주사라인의 초음파 신호들을 획득한다. Hereinafter, the scan operation in the yaw rate measurement mode will be described in detail. As the central control unit 100 rotates the first step motor and the second step motor, the transducer acquires ultrasound signals of n scan lines for each of the m scan planes. The process of acquiring ultrasound signals of n scan lines on the m scan planes of the transducer is as follows. First, the first step motor is fixed, and then the second step motor is sequentially rotated by a predetermined angle, and ultrasound signals of one scanning line are acquired at a position where the transducer is moved, and acquires ultrasound signals of n scan lines.

다음, 상기 제2 스텝 모터와 직교되는 방향으로 이동하는 제1 스텝 모터를 소정 각도로 m번 순차적으로 회전 이동시키면서, 해당 위치에서 전술한 과정(즉, 하나의 스캔면을 구성하는 초음파 신호들을 획득하는 과정)을 반복수행함으로써, m개의 스캔면을 구성하는 초음파 신호들을 획득한다. 따라서, m개의 면에 대해 얻은 2차원 영상들을 이용하여 3차원 영상을 생성하게 된다. 이때, 획득하는 2차원 영상의 갯수 m은 적어도 4개 이상 30개 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이, 제1 스텝 모터와 제2 스텝 모터의 회전 이동에 의해, 전체적으로 상기 트랜스듀서를 꼭지점으로 한 원뿔 형태로 초음파가 발산 및 수신되며, 방광에 대하여 입체적인 부피를 측정할 수 있게 된다. Next, the first stepping motor moving in a direction orthogonal to the second stepping motor is sequentially rotated at a predetermined angle m times, and at the corresponding position, the above-described process (i.e., obtaining the ultrasonic signals constituting one scan plane To obtain ultrasound signals constituting m scan planes. Therefore, a three-dimensional image is generated using two-dimensional images obtained for m planes. At this time, it is preferable that the number m of the acquired two-dimensional images is at least 4 but not more than 30. As described above, by the rotation movement of the first step motor and the second step motor, the ultrasonic wave is diverged and received as a conical shape having the transducer as a vertex as a whole, and the cubic volume of the bladder can be measured.

이하, 요량 측정 모드에서의 스캔 동작에 의해 획득된 다수 개의 스캔면에 대하여 획득한 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 구하는 구체적인 과정을 예시적으로 설명한다. 다만, 다수 개의 스캔면에 대하여 획득한 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 구하는 방법은 다양하게 제안될 수 있으며, 본 명세서에서 제안된 방법은 그 일예에 불과하다. Hereinafter, a specific procedure for obtaining the volume of the bladder using the acquired ultrasound signals for a plurality of scan planes obtained by the scan operation in the weft mode will be described. However, a method of obtaining the volume of the bladder using the acquired ultrasound signals on a plurality of scan planes may be variously suggested, and the method proposed herein is merely an example.

하나의 면을 구성하는 각 주사라인의 초음파 정보들로부터 각 주사라인에 대한 방광의 앞벽 위치와 뒷벽 위치들을 검출한 후, 각 주사라인에 대해 상기 검출된 앞벽 위치와 뒷벽 위치의 차이값들(Depth[1], Depth[2], ... , Depth[n])을 구한다. 그리고, 각 면을 구성하는 주사 라인들에 대한 상기 차이값들을 합산함으로써 해당 면의 면적(Area)을 구한다. The position of the front wall of the bladder and the positions of the back wall of the bladder for each scanning line are detected from the ultrasound information of each scanning line constituting one side, [1], Depth [2], ..., Depth [n]. Then, the area (Area) of the corresponding surface is obtained by summing the difference values for the scanning lines constituting each surface.

이와 같이, 해당 면의 면적을 구하는 과정을 m개의 면에 대해 반복적으로 수행하여 각 면의 면적(Area[1], Area[2], ..., Area[m])을 구한다. 이 경우, 각 주사 라인의 방광의 앞벽 위치 및 뒷벽 위치에 대한 차이값을 이용하여 각 면의 면적을 구하는 방법은 다양하게 제시될 수 있으며, 그 중 하나는 제2 스텝 모터의 회전 이동각을 이용하여 하나의 주사 라인에 대한 부채꼴 모양으로부터 각 면적을 구한 뒤 벽을 가지는 전체 라인으로 이루어지는 부채꼴 면적을 합하여 해당 면의 면적을 구하는 것이다. 다른 하나는 인접한 두개의 주사 라인의 두개의 앞벽과 두 개의 뒷벽으로 구성되는 사다리꼴 모양의 면적을 구하는 과정을 모든 주사 라인에 대해 반복 수행하고, 이렇게 구해진 사다리꼴 면적들을 합하여 전체 면적을 구하는 것이다.In this way, the process of obtaining the area of the surface is repeated for m planes to obtain the areas (Area [1], Area [2], ..., Area [m]) of each surface. In this case, various methods of obtaining the area of each surface by using the difference value between the front wall position and the back wall position of the bladder of each scanning line can be presented in various ways. One of them is to use the rotational movement angle of the second step motor And the area of the surface is calculated by summing up the area of each area from the sector shape of one scanning line and the area of the entire line having the wall. The other is to repeatedly perform the process of obtaining an area of a trapezoidal shape composed of two front walls and two back walls of two adjacent scanning lines for all the scanning lines and to calculate the total area by summing the trapezoidal areas thus obtained.

한편 여러 개의 2차원 영상을 이용하여 3차원 체적을 구함에 있어서, 만약 제1 회전축이 방광의 중심에서 벗어난 위치에서 스캔하게 되는 경우, 실제의 방광의 요량보다 적은 양이 계산되어 실제량과 오차가 발생하게 된다. 이러한 오차를 감쇄시키고 정확한 방광내의 요량을 측정하기 위하여 수치 보정을 수행한다. 이하 수치 보정하는 과정을 설명한다. If the first axis of rotation is to be scanned at a position deviated from the center of the bladder, a smaller amount than the actual bladder is calculated so that the actual amount and error . In order to attenuate these errors and to accurately measure the urine in the bladder, numerical correction is performed. Hereinafter, a process of numerical correction will be described.

먼저, 각 면을 구성하는 n개의 주사 라인들에 대한 방광의 앞벽 위치와 뒷벽 위치의 차이값들을 구한다. 다음, 상기 차이값들 중 각 면의 최대 차이값(BladderDepth[1], BladderDepth[2], ... , BladderDepth[m])을 구하고(단계 426), 상기 각 면의 최대값들(BladderDepth[1], BladderDepth[2], ... , BladderDepth[m]) 중 가장 큰 값인 전체 최대값(MaxBladderDepth)을 구한다.First, difference values between the front wall position and the back wall position of the bladder with respect to the n scan lines constituting each surface are obtained. Next, the maximum difference values BladderDepth [1], BladderDepth [2], ..., BladderDepth [m] of each of the difference values are obtained (step 426), and the maximum values BladderDepth [ 1], BladderDepth [2], ..., BladderDepth [m]).

다음, 상기 전체 최대값(MaxBladderDepth) 및 각 면의 최대 차이값들(BladderDepth[1], BladderDepth[2], ... , BladderDepth[m])을 이용하여, 각 면에 대한 보정 계수들(ComFactor[1], ComFactor[2], ..., comFactor[i], ComFactor[m])을 수학식 1에 의해 구한다. Next, using the total maximum value MaxBladderDepth and the maximum difference values BladderDepth [1], BladderDepth [2], ..., BladderDepth [m] on each surface, correction coefficients for each surface ComFactor (1), ComFactor [2], ..., comFactor [i], ComFactor [m]

Figure 112016065683469-pat00001
Figure 112016065683469-pat00001

다음, 각 면의 방광에 대한 영상을 원(circle)으로 가정하여, 각 면의 면적들(Area[1], Area[2], ..., Area[m])과 동일한 면적을 갖는 원의 반지름들(r[1], r[2], ..., r[i], r[m])을 구하고, 이를 각 면의 방광 영상에 대한 반지름으로 결정한다. Next, assuming that the image of the bladder of each surface is a circle, a circle having the same area as the areas (Area [1], Area [2], ..., Area [m] The radiuses (r [1], r [2], ..., r [i], r [m]) are determined and determined as the radius for the bladder image on each side.

다음, 보정 계수 및 각 면의 방광 영상의 반지름에 대한 보정 반지름(ComR[1], ComR[2], ..., ComR[i], ComR[m])을 수학식 2에 의해 구한다.Next, the correction radii (ComR [1], ComR [2], ..., ComR [i], ComR [m]) for the correction coefficient and the radius of the bladder image of each surface are obtained by the equation (2).

Figure 112016065683469-pat00002
Figure 112016065683469-pat00002

각 면의 방광 영상에 대하여 계산된 보정 반지름에 대한 평균값인 평균 반지름(AverageR)을 구한다. 다음, 전체 방광을 구(球)로 가정하고, 수학식 3에 따라, 상기 평균 반지름을 이용하여 방광내의 요량의 전체 체적(V)을 구한다.The average radius (AverageR), which is the average value of the calculated correction radius for each side of the bladder image, is obtained. Next, the total volume (V) of the urine in the bladder is calculated using the average radius according to Equation (3), assuming that the entire bladder is a sphere.

Figure 112016065683469-pat00003
Figure 112016065683469-pat00003

전술한 과정을 통해, 본 발명에 따른 방광 진단용 초음파 진단 장치는 방광 내의 요량(V)을 정확하게 검출할 수 있게 된다. Through the above-described process, the ultrasonic diagnostic apparatus for bladder diagnosis according to the present invention can accurately detect the urine volume (V) in the bladder.

또한, 본 발명에 따른 방광 진단용 초음파 진단 장비는 2차원 영상들로부터 방광내의 잔뇨량 뿐만 아니라 방광의 두께, 방광의 무게 등과 같은 방광에 대한 정보들을 추출할 수 있으며, 추출된 방광에 대한 정보들은 디스플레이부에 출력하게 된다. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus for bladder diagnosis according to the present invention can extract information on the bladder such as the thickness of the bladder and the weight of the bladder as well as the residual amount in the bladder from the two-dimensional images, .

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 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, but, on the contrary, It will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

본 발명에 따른 방광내 요량 측정 장치는 의료분야에 널리 사용될 수 있다. The device for measuring urinary bladder according to the present invention can be widely used in the medical field.

10 : 방광내 요량 측정 장치
100 : 중앙 제어부
110 : 트랜스듀서
120 : 제1 스텝 모터
130 : 제2 스텝 모터
140 : 구동 제어부
150 : 아날로그 신호처리부
160 : 스위치부
180 : 메모리
170 : 디스플레이부
10: Intravesical measurement device
100:
110: transducer
120: First step motor
130: Second step motor
140:
150: Analog signal processor
160:
180: Memory
170:

Claims (10)

초음파 신호를 발산하고, 대상물로부터 반사되는 초음파 신호를 수신하는 트랜스듀서;
동작 모드를 선택하는 스위치로서, 동작 모드는 방광 위치 확인 모드 및 요량 측정 모드를 구비하는 스위치부;
소정의 영상 신호를 출력하는 디스플레이부;
상기 스위치에 의해 선택된 동작 모드에 따라 구동되도록 장비의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어부;를 구비하며,
상기 중앙 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 요량 측정 모드가 선택될 때까지 계속하여 일련의 동작을 반복하며, 상기 일련의 동작들은
트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔 면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하고,
사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하고,
상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 위치정보들을 추출하고,
상기 추출된 방광의 위치 정보들로부터 방광의 중심점을 검출하고,
상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점에 사전 설정된 마크(mark)를 표시하는 것을 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려주는 것을 특징으로 하며,
상기 중앙 제어부는 요량 측정 모드에서,
트랜스듀서를 이용하여 다수 개의 스캔면에 대한 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고,
상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광의 부피를 추정하고,
상기 추정된 방광의 부피에 대응하는 소변량을 측정하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 장비.
A transducer that emits an ultrasonic signal and receives an ultrasonic signal reflected from the object;
A switch for selecting an operation mode, the operation mode including: a switch unit having a bladder position confirmation mode and a yaw rate measurement mode;
A display unit for outputting a predetermined video signal;
And a central control unit for controlling the overall operation of the equipment so as to be driven according to the operation mode selected by the switch,
In the bladder positioning mode, the central control unit repeats a series of operations until the weighing mode is selected, and the series of operations
Performing a prescan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan lines constituting a single scan plane using a transducer,
An ultrasound image corresponding to a single plane is generated and displayed using the ultrasound signals obtained by the pre-scan operation,
Extracting position information of the bladder using the ultrasound signals acquired on the scan surface,
Detecting a central point of the bladder from the extracted positional information of the bladder,
And displaying a predetermined mark at a center point of the bladder in the displayed ultrasound image to visually indicate a center position of the bladder in the ultrasound image,
In the yaw measurement mode,
A scan operation for acquiring ultrasonic signals for a plurality of scan planes is performed using a transducer,
Estimating a volume of the bladder using the ultrasound signals acquired by the scan operation,
And the urine volume corresponding to the estimated volume of the bladder is measured.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 방광 위치 확인 모드에서 디스플레이된 부채꼴 형상의 초음파 영상의 중심에 수직 방향으로의 중심선을 표시하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 장비. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit displays a center line in a vertical direction to a center of a fan-shaped ultrasound image displayed in the bladder position determining mode. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서 방광의 중심점을 검출하기 위하여,
상기 사전 스캔 동작에 의해 획득된 스캔 면을 구성하는 복수 개의 초음파 스캔 라인들로부터 방광의 앞벽 및 뒷벽에 해당하는 위치 정보들을 검출하고, 상기 검출된 방광의 앞벽과 뒷벽에 대한 위치 정보들 중 방광의 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 추출하고, 상기 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 이용하여 방광의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 장비.
2. The method of claim 1, wherein the controller is further configured to detect a central point of the bladder in the bladder positioning mode,
The position information on the front wall and the back wall of the bladder are detected from the plurality of ultrasonic scan lines constituting the scan plane obtained by the pre-scan operation, and the position information on the front wall and the back wall of the bladder are detected, Wherein the center point of the bladder is detected by extracting four pieces of position information for up / down / left / right and using four pieces of position information for the up / down / left / right.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 상기 중심점을 표시하는 마크는, 십자마크, 화살표, 임의의 형상의 도형 중 하나를 이용하여 표시하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 장비. The apparatus according to claim 1, wherein, in the bladder positioning mode, the control unit displays the mark indicating the center point using one of a cross mark, an arrow, and an arbitrary shape. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 방광 위치 확인 모드에서, 방광의 단면적을 계산하고, 중심점을 표시하는 마크의 크기는 방광의 단면적에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 장비. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit calculates the cross-sectional area of the bladder in the bladder positioning mode, and the size of the mark indicating the center point is determined according to the cross-sectional area of the bladder. 방광 내 요량 측정 장비를 이용하여 방광 내 요량을 측정하는 방법에 있어서,
(a) 외부로부터 입력되는 동작 모드를 확인하는 단계;
(b) 외부로부터 입력된 동작 모드가 방광 위치 확인 모드인 경우, 요량 측정 모드가 선택될 때까지 사전 설정된 일련의 동작을 반복하여 수행하는 단계;
(c) 외부로부터 입력된 동작 모드가 요량 측정 모드인 경우, 다수 개의 스캔 면에 대하여 초음파 신호들을 획득하는 스캔 동작을 수행하고, 상기 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 이용항여 방광의 부피를 추정하여 제공하는 단계;
를 구비하고, 상기 (b) 단계의 사전 설정된 일련의 동작은,
(b1) 트랜스듀서를 이용하여 단일의 스캔 면을 구성하는 복수 개의 스캔 라인들에 대한 초음파 신호들을 획득하는 사전 스캔 동작을 수행하는 단계,
(b2) 사전 스캔 동작에 의해 획득된 초음파 신호들을 사용하여 단일면에 대한 초음파 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계,
(b3) 상기 스캔 면에 대해 획득된 초음파 신호들을 이용하여 방광에 대한 위치 정보들을 추출하는 단계,
(b4) 상기 추출된 방광의 위치 정보들로부터 방광의 중심점을 검출하는 단계, 및
(b5) 상기 디스플레이된 초음파 영상에서 방광의 중심점에 사전 설정된 마크(mark)를 표시하는 단계를 포함하여, 초음파 영상에서 방광의 중심 위치를 시각적으로 알려주는 것을 특징으로 하는 방광 내 요량 측정 방법.
A method for measuring urinary bladder using a urinary bladder measuring device,
(a) confirming an operation mode input from the outside;
(b) if the externally inputted operation mode is the bladder positioning mode, repeating the predetermined series of operations until the weighing mode is selected;
(c) performing a scan operation to acquire ultrasonic signals on a plurality of scan planes when the operation mode input from the outside is a udder measurement mode, and calculating a volume of the used intensive bladder using the ultrasound signals obtained by the scan operation ;
Wherein the predetermined sequence of operations of step (b)
(b1) performing a prescan operation to acquire ultrasonic signals for a plurality of scan lines constituting a single scan plane using a transducer,
(b2) generating and displaying an ultrasound image on a single plane using the ultrasound signals acquired by the pre-scan operation,
(b3) extracting positional information on the bladder using the ultrasound signals acquired on the scan plane,
(b4) detecting a central point of the bladder from the extracted position information of the bladder, and
(b5) displaying a predetermined mark at a center point of the bladder in the displayed ultrasound image to visually indicate the center position of the bladder in the ultrasound image.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계의 일련의 동작은, (b6) 상기 방광 위치 확인 모드에서 디스플레이된 부채꼴 형상의 초음파 영상의 중심에 수직 방향으로의 중심선을 표시하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방광 내 요량 측정 방법. The method according to claim 6, wherein the series of operations in step (b) further comprises: (b6) displaying a center line in a vertical direction to a center of a sectorial ultrasound image displayed in the bladder position determination mode A method for measuring intra-bladder urinary incontinence. 제6항에 있어서, 상기 (b4) 단계는,
상기 사전 스캔 동작에 의해 획득된 스캔 면을 구성하는 복수 개의 초음파 스캔 라인들로부터 방광의 앞벽 및 뒷벽에 해당하는 위치 정보들을 검출하고, 상기 검출된 방광의 앞벽과 뒷벽에 대한 위치 정보들 중 방광의 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 추출하고, 상기 상/하/좌/우에 대한 4개의 위치 정보들을 이용하여 방광의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 방법.
The method of claim 6, wherein the step (b4)
The position information on the front wall and the back wall of the bladder are detected from the plurality of ultrasonic scan lines constituting the scan plane obtained by the pre-scan operation, and the position information on the front wall and the back wall of the bladder are detected, The method comprising the steps of: extracting four pieces of position information for up / down / left / right, and detecting a center point of the bladder using four pieces of position information about the up / down / left / right.
제6항에 있어서, 상기 (b5) 단계에서, 상기 중심점에 표시되는 마크는, 십자마크, 화살표, 임의의 형상의 도형 중 하나를 이용하여 표시하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 방법. The method according to claim 6, wherein in the step (b5), the mark displayed at the center point is displayed using one of a cross mark, an arrow, and an arbitrary shape. 제6항에 있어서, 상기 (b5) 단계에서, 제어부는 방광의 단면적을 계산하고, 중심점을 표시하는 마크의 크기를 방광의 단면적에 따라 결정하고, 상기 결정된 크기를 갖는 마크를 중심점에 표시하는 것을 특징으로 하는 방광내 요량 측정 방법.

The method according to claim 6, wherein, in the step (b5), the control unit calculates the cross-sectional area of the bladder, determines the size of the mark indicating the center point according to the cross-sectional area of the bladder, and displays the mark having the determined size at the center point A method for measuring intra-bladder urinary incontinence.

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