KR102470768B1 - 혈류 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 혈류 측정 시스템은 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브, 제2 도플러 프로브 및 제어부를 포함할 수 있다. 가이드 영상 프로브는 복수의 영상 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향을 따라 배치될 수 있다. 제1 도플러 프로브는 복수의 제1 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제2 방향을 따라 가이드 영상 프로브의 일 측에 배치될 수 있다. 제2 도플러 프로브는 복수의 제2 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제3 방향을 따라 가이드 영상 프로브의 타 측에 배치될 수 있다. 제어부는 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플러 프로브를 제어하는 제어신호를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 혈류 측정 시스템은 가이드 영상 프로브로부터 대상체에 송신 초음파 신호를 제공하고, 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플로 프로브를 통해서 동시에 수신되는 수신 초음파 신호에 기초하여 혈관의 위치를 파악하고, 혈류속도(BV)를 측정함으로써 초음파 장치를 구동하기 위한 Pulse Repetition Frequency(PRF)를 획기적으로 높일 수 있다.

Description

혈류 측정 시스템{BLOOD FLOW MEASUREMENT SYSTEM}
본 발명은 혈류 측정 시스템에 관한 것이다.
기존의 폐동맥 카테터는 매우 침습적인 방법으로 폐동맥 파열 등의 합병증 위험이 존재하고, 식도 도플러는 최소 침습적이고, 지속적인 혈류 측정이 가능하지만, 단층면 면적과 도플러 입사각의 정보가 부재하여 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있다.
(한국공개특허) 제10-2021-0079620호 (공개일자, 2021.01.12)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가이드 영상 프로브로부터 대상체에 송신 초음파 신호를 제공하고, 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플로 프로브를 통해서 동시에 수신되는 수신 초음파 신호에 기초하여 혈관의 위치를 파악하고, 혈류속도를 측정함으로써 초음파 장치를 구동하기 위한 Pulse Repetition Frequency(PRF)를 획기적으로 높일 수 있는 혈류 측정 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 혈류 측정 시스템은 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브, 제2 도플러 프로브 및 제어부를 포함할 수 있다. 가이드 영상 프로브는 복수의 영상 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향을 따라 배치될 수 있다. 제1 도플러 프로브는 복수의 제1 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제2 방향을 따라 상기 가이드 영상 프로브의 일 측에 배치될 수 있다. 제2 도플러 프로브는 복수의 제2 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제3 방향을 따라 상기 가이드 영상 프로브의 타 측에 배치될 수 있다. 제어부는 상기 가이드 영상 프로브, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 제어하는 제어신호를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부가 제공하는 상기 제어신호 중 제1 제어신호에 기초하여 상기 가이드 영상 프로브는 대상체에 송신 초음파 신호를 제공하고, 상기 가이드 영상 프로브, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플로 프로브는 상기 대상체로부터 반사되는 수신 초음파 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈류 측정 시스템은 검출부를 더 포함할 수 있다. 검출부는 상기 수신 초음파 신호 중 상기 가이드 영상 프로브로 수신되는 영상 초음파 수신신호에 기초하여 대상체에 포함되는 혈관의 위치정보를 검출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검출부는 측정부를 더 포함할 수 있다. 측정부는 상기 혈관의 위치정보 및 초음파 영상의 깊이 방향으로 형성되는 횡단면 가이드 라인에 따라 상기 혈관의 횡단면의 면적에 해당하는 횡단면적을 측정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈류 측정 시스템은 산출부를 더 포함할 수 있다. 산출부는 상기 수신 초음파 신호 중 상기 제1 도플러 프로브로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호 및 상기 수신 초음파 신호 중 상기 제2 도플러 프로브로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호에 기초하여 혈류 속도를 산출할 수 있다.
일 실시예 있어서, 상기 제어부는 선택부를 더 포함할 수 있다. 선택부는 상기 제어신호 중 선택신호에 기초하여 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 선택적으로 구동할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선택부는 미리 정해진 일정한 시간간격에 해당하는 구동간격마다 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 교번하여 구동할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈류 측정 시스템은 복수의 동작모드들로 동작할 수 있다. 상기 검출부가 상기 혈관의 위치정보를 검출하는 경우, 상기 복수의 동작모드들 중 제1 동작모드에서는, 상기 제어부는 상기 송신 초음파 신호를 송신하는 간격에 해당하는 송신간격을 순차적으로 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검출부가 상기 혈관의 위치정보를 검출하는 경우, 상기 복수의 동작모드들 중 제2 동작모드에서는, 상기 제어부는 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 구동하여 제1 도플러 초음파 송신신호 및 제2 도플러 초음파 송신신호를 상기 대상체에 포함되는 상기 혈관에 교번하여 송신할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈류 측정 시스템은 상기 제1 도플러 초음파 송신신호가 상기 혈관으로부터 반사되어 제1 도플러 프로브로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호 및 상기 제2 도플러 초음파 송신신호가 상기 혈관으로부터 반사되어 제2 도플러 프로브로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호에 기초하여 상기 혈류 속도를 산출할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 혈류 측정 시스템은 가이드 영상 프로브로부터 대상체에 송신 초음파 신호를 제공하고, 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플로 프로브를 통해서 동시에 수신되는 수신 초음파 신호에 기초하여 혈관의 위치를 파악하고, 혈류속도를 측정함으로써 초음파 장치를 구동하기 위한 Pulse Repetition Frequency(PRF)를 획기적으로 높일 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 혈류 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 혈류 측정 시스템의 동작모드들 중 기본모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 혈류 측정 시스템에 포함되는 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플러 프로브의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 5는 도 1의 혈류 측정 시스템에 포함되는 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 도 1 혈류 측정 시스템에 포함되는 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 및 8은 도 1 혈류 측정 시스템의 제어부에 포함되는 선택부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 혈류 측정 시스템의 동작모드들 중 제1 동작모드 및 제2 동작모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 제1 동작모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 도 1의 혈류 측정 시스템이 심박출량을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 혈류 측정 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 혈류 측정 시스템의 동작모드들 중 기본모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 혈류 측정 시스템에 포함되는 가이드 영상 프로브, 제1 도플러 프로브 및 제2 도플러 프로브의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 가이드 영상 프로브(100), 제1 도플러 프로브(200), 제2 도플러 프로브(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 가이드 영상 프로브(100)는 복수의 영상 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향(D1)을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)은 도 1을 기준으로 좌우방향을 나타낼 수 있고, 영상 초음파 엘리먼트들은 제1 영상 초음파 엘리먼트(IE1), 제2 영상 초음파 엘리먼트(IE2) 내지 제N 영상 초음파 엘리먼트(IEN)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 가이드 영상 프로브(100)를 통해 초음파 송신신호(UT)를 대상체(OB)에 송신하고, 대상체(OB)로부터 반사되어 수신되는 영상 초음파 수신신호(IUR)를 이용해서 초음파 영상(UI)을 구현할 수 있다. 여기서, 대상체(OB)는 사람인체의 일부분일 수 있다.
제1 도플러 프로브(200)는 복수의 제1 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향(D1)과 수직인 방향에 해당하는 제2 방향(D2)을 따라 가이드 영상 프로브(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도플러 프로브(200)는 가이드 영상 프로브(100)를 기준으로 제2 방향(D2)에 배치될 수 있고, 제1 도플러 초음파 엘리먼트들은 제1_1 도플러 초음파 엘리먼트(DE1_1), 제1_2 도플러 초음파 엘리먼트(DE1_2) 내지 제1_K 도플러 초음파 엘리먼트(DE1_K)를 포함할 수 있다. 여기서, K는 자연수일 수 있고, K는 자연수 N과 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 제1 도플러 프로브(200)를 통해 대상체(OB)로부터 반사되어 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1)를 이용하여 대상체(OB) 내부 혈관(BP)의 제1 혈류속도를 나타내는 스펙트로 그램을 산출할 수 있다.
제2 도플러 프로브(300)는 복수의 제2 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향(D1)과 수직인 방향에 해당하는 제3 방향(D3)을 따라 가이드 영상 프로브(100)의 타 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 도플러 프로브(300)는 가이드 영상 프로브(100)를 기준으로 제3 방향(D3)에 배치될 수 있고, 제2 도플러 초음파 엘리먼트들은 제2_1 도플러 초음파 엘리먼트(DE2_1), 제2_2 도플러 초음파 엘리먼트(DE2_2) 내지 제2_J 도플러 초음파 엘리먼트(DE2_J)를 포함할 수 있다. 여기서, J는 자연수일 수 있고, J는 자연수 N 또는 K와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 제2 도플러 프로브(300)를 통해 대상체(OB)로부터 반사되어 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)를 이용하여 대상체(OB) 내부 혈관(BP)의 제2 혈류속도를 나타내는 스펙트로 그램을 산출할 수 있다.
제어부(400)는 가이드 영상 프로브(100), 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 제어하는 제어신호(CS)를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(400)가 제공하는 제어신호(CS) 중 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)가 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 제공한 후, 가이드 영상 프로브(100)는 대상체(OB)로부터 반사되는 영상 초음파 수신신호(IUR)를 수신할 수 있다. 이후, 가이드 영상 프로브(100)는 제어신호(CS) 중 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 제공할 수 있고, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)는 대상체(OB)로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)를 수신할 수 있다. 여기서, 제1 도플러 프로브(200)로 수신되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1)일 수 있고, 제2 도플러 프로브(300)로 수신되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)는 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)일 수 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 가이드 영상 프로브(100)로 수신되는 영상 초음파 수신신호(IUR)에 기초하여 혈관의 위치정보(PI)를 판단할 수 있고, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1) 및 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)에 기초하여 혈류속도(BV)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 복수의 동작모드들로 동작할 수 있다. 복수의 동작모드들 중 기본모드(BM)에서는, 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)가 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 송신한 후, 가이드 영상 프로브(100)를 통해서 대상체(OB)로부터 반사되는 영상 초음파 수신신호(IUR)를 수신하고, 이후, 제어신호(CS) 중 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)가 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 송신하고, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 통해서 대상체(OB)로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)를 수신할 수 있다. 도플러 초음파 수신신호(DUR)는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1) 및 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)를 통해서 송신 초음파 신호(UT)를 송신하고, 가이드 영상 프로브(100)를 통해서 영상 초음파 수신신호(IUR)를 수신한 후, 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)를 통해서 송신 초음파 신호(UT)를 송신하고, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 통해서 도플러 초음파 수신신호(DUR)를 수신하는 동작을 미리 정해진 일정한 시간간격을 가지고 반복적으로 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어신호(CS) 중 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 가이드 영상 프로브(100)가 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 제공한 후, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)는 대상체(OB)로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)를 수신할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 제어신호(CS) 중 제3 제어신호(CS3)에 기초하여 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)가 대상체(OB)에 송신 초음파 신호(UT)를 제공한 후, 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)는 대상체(OB)로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호(DUR)를 수신할 수 있다.
도 4 및 5는 도 1의 혈류 측정 시스템에 포함되는 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 혈류 측정 시스템(10)은 검출부(500)를 더 포함할 수 있다. 검출부(500)는 수신 초음파 신호 중 가이드 영상 프로브(100)로 수신되는 영상 초음파 수신신호(IUR)에 기초하여 대상체(OB)에 포함되는 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 검출할 수 있다. 예를 들어, 혈류 측정 시스템(10)은 가이드 영상 프로브(100)로 수신되는 영상 초음파 수신신호(IUR)를 이용하여 대상체(OB) 내부의 초음파 영상(UI)을 제공할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)에 포함되는 검출부(500)는 초음파 영상(UI)에 기초하여 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 확인할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 검출부(500)는 측정부(510)를 더 포함할 수 있다. 측정부(510)는 혈관(BP)의 위치정보(PI) 및 초음파 영상의 깊이 방향으로 형성되는 횡단면 가이드 라인(GL)에 따라 혈관(BP)의 횡단면의 면적에 해당하는 횡단면적(MZ)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 가이드 라인(GL)은 초음파 영상(UI)의 중앙에 혈관(BP)의 횡단면(DM)이 배치될 수 있도록 가이드하는 기준선일 수 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)에 포함되는 측정부(510)는 혈관(BP)의 위치정보(PI)에 기초하여 가이드 라인(GL)에 혈관(BP)의 횡단면(DM)이 배치될 수 있도록 제어할 수 있다. 이후, 측정부(510)는 혈관(BP)의 횡단면(DM)의 면적에 해당하는 횡단면적(MZ)을 측정할 수 있다.
도 6은 도 1 혈류 측정 시스템에 포함되는 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면들이고, 도 7 및 8은 도 1 혈류 측정 시스템의 제어부에 포함되는 선택부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 8을 참조하면, 혈류 측정 시스템(10)은 산출부(600)를 더 포함할 수 있다. 산출부(600)는 수신 초음파 신호 중 제1 도플러 프로브(200)로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1) 및 수신 초음파 신호 중 제2 도플러 프로브(300)로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)에 기초하여 혈류 속도를 산출할 수 있다.
일 실시예 있어서, 제어부(400)는 선택부(410)를 더 포함할 수 있다. 선택부(410)는 제어신호(CS) 중 선택신호(SE)에 기초하여 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 선택적으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 제어신호(CS)는 선택신호(SE)를 포함할 수 있다. 선택신호(SE)는 제1 선택신호(SE1) 및 제2 선택신호(SE2)를 포함할 수 있다. 제1 도플러 프로브(200)를 구동하기 위해서 선택부(410)는 제1 선택신호(SE1)를 턴-온할 수 있고, 제2 도플러 프로브(300)를 구동하기 위해서 선택부(410)는 제2 선택신호(SE2)를 턴-온할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 선택부(410)는 미리 정해진 일정한 시간간격에 해당하는 구동간격마다 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 교번하여 구동할 수 있다. 예를 들어, 복수의 시간들은 제1 시간(T1) 내지 제5 시간(T5)을 포함할 수 있고, 구동간격(OTI)은 제1 구동간격(OTI1) 내지 제4 구동간격(OTI4)을 포함할 수 있다. 제1 구동간격(OTI1)은 제1 시간(T1)으로부터 제2 시간(T2)까지의 시간간격일 수 있고, 제2 구동간격(OTI2)은 제2 시간(T2)으로부터 제3 시간(T3)까지의 시간간격일 수 있다. 또한, 제3 구동간격(OTI3)은 제3 시간(T3)으로부터 제4 시간(T4)까지의 시간간격일 수 있고, 제4 구동간격(OTI4)은 제4 시간(T4)으로부터 제5 시간(T5)까지의 시간간격일 수 있다. 이 경우, 선택부(410)는 제1 구동간격(OTI1)동안 제1 선택신호(SE1)를 턴-온하여 제1 도플러 프로브(200)를 구동할 수 있고, 제2 구동간격(OTI2)동안 제2 선택신호(SE2)를 턴-온하여 제2 도플러 프로브(300)를 구동할 수 있다. 이와 동일한 방식으로 제3 구동간격(OTI3) 및 제4 구동간격(OTI4)에도 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 번갈아 가면서 구동할 수 있다.
도 9는 도 1의 혈류 측정 시스템의 동작모드들 중 제1 동작모드 및 제2 동작모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 제1 동작모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 11는 도 1의 혈류 측정 시스템이 심박출량을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 11을 참조하면, 혈류 측정 시스템(10)은 복수의 동작모드들로 동작할 수 있다. 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 검출하는 경우, 복수의 동작모드들 중 제1 동작모드에서는, 제어부(400)는 송신 초음파 신호(UT)를 송신하는 간격에 해당하는 송신간격을 순차적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 정확하게 검출한 이후에는, 대상체(OB) 내부 혈관(BP)의 위치를 확인하기 위하여 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 검출하기 이전보다 송신 초음파 신호(UT)를 빈번하게 송신할 필요가 없을 수 있다.
이 경우, 제어부(400)는 송신간격을 순차적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 시간들은 제6 시간(T6) 내지 제9 시간(T9)을 포함할 수 있다. 송신간격은 제1 송신간격(TI1) 내지 제3 송신간격(TI3)을 포함할 수 있다. 제1 송신간격(TI1)은 제6 시간(T6)으로부터 제7 시간(T7)까지의 시간간격일 수 있고, 제2 송신간격(TI2)은 제7 시간(T7)으로부터 제8 시간(T8)까지의 시간간격일 수 있다. 또한, 제3 송신간격(TI3)은 제8 시간(T8)으로부터 제9 시간(T9)까지의 시간간격일 수 있다. 이 경우, 제1 송신간격(TI1)은 제2 송신간격(TI2)보다 작을 수 있고, 제2 송신간격(TI2)은 제3 송신간격(TI3)보다 작을 수 있다. 이와 같이 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 검출한 이후에는 영상 가이드 프로브(100)를 이용하여 초음파 영상을 구현하기 위한 시간간격을 점진적으로 증가시켜 혈류 측정 시스템(10)이 다른 동작을 수행할 수 있도록 시스템 로드를 감소시킬 수 있다.
제1 동작모드에서 초음파 신호를 송신하는 프로브는 가이드 영상 프로브(100)일 수 있고, 제2 동작모드에서 초음파 신호를 송신하는 프로브는 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 검출하는 경우, 복수의 동작모드들 중 제2 동작모드에서는, 제어부(400)는 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 구동하여 제1 도플러 초음파 송신신호 및 제2 도플러 초음파 송신신호를 대상체(OB)에 포함되는 혈관(BP)에 교번하여 송신할 수 있다. 또한, 일 실시예에 있어서, 혈류 측정 시스템(10)은 제1 도플러 초음파 송신신호가 혈관(BP)으로부터 반사되어 제1 도플러 프로브(200)로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1) 및 제2 도플러 초음파 송신신호가 혈관(BP)으로부터 반사되어 제2 도플러 프로브(300)로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)에 기초하여 혈류 속도를 산출할 수 있다.
예를 들어, 검출부(500)가 혈관(BP)의 위치정보(PI)를 정확하게 검출한 이후, 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 혈관(BP)의 혈류속도(BV)를 측정하는 데 리소스를 집중할 수 있다. 이 경우, 제1 구동간격(OTI1) 동안, 제1 선택신호(SE1)에 의해 구동되는 제1 도플러 프로브(200)를 이용하여 혈관(BP)에 포함되는 미리 정해진 지점에 집속하여 제1 도플러 초음파 송신신호를 송신하고, 혈관(BP)으로부터 반사되어 제1 도플러 프로브(200)로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1)를 수신할 수 있다. 또한, 제2 구동간격(OTI2) 동안, 제2 선택신호(SE2)에 의해 구동되는 제2 도플러 프로브(300)를 이용하여 혈관(BP)에 포함되는 미리 정해진 지점에 집속하여 제2 도플러 초음파 송신신호를 송신하고, 혈관(BP)으로부터 반사되어 제2 도플러 프로브(300)로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)를 수신할 수 있다. 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 제1 도플러 초음파 수신신호(DUR1) 및 제2 도플러 초음파 수신신호(DUR2)에 기초하여 혈류속도(BV)를 산출할 수 있다.
도 11에 도시되는 수학식에서 알 수 있는 바와 같이 제1 도플러 프로브(200) 및 제2 도플러 프로브(300)를 이용하면 입사각에 영향없이 시간에 따른 제1 혈류속도에 해당하는 제1 스펙트로 그램 및 제2 혈류속도에 해당하는 제2 스펙트로 그램을 생성할 수 있고, 스펙트로 그램으로부터 속도시간정수(Velocity time integral, VTI)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 혈류 측정 시스템(10)은 속도시간정수, 횡단면적(MZ) 및 심박동수에 기초하여 심박출량을 산출할 수도 있다. 여기서, 심박출량은 속도시간정수, 횡단면적(MZ) 및 심박동수를 곱한 형태로 표현될 수 있다.
10: 혈류 측정 시스템 100: 가이드 영상 프로브
200: 제1 도플러 프로브 300: 제2 도플러 프로브
400: 제어부

Claims (12)

  1. 복수의 영상 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 제1 방향을 따라 배치되는 가이드 영상 프로브;
    복수의 제1 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제2 방향을 따라 상기 가이드 영상 프로브의 일 측에 배치되는 제1 도플러 프로브;
    복수의 제2 도플러 초음파 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 방향에 해당하는 제3 방향을 따라 상기 가이드 영상 프로브의 타 측에 배치되는 제2 도플러 프로브; 및
    상기 가이드 영상 프로브, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 제어하는 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하고,
    상기 가이드 영상 프로브로 수신되는 영상 초음파 수신신호에 기초하여 대상체에 포함되는 혈관의 위치정보를 검출하는 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 제공하는 상기 제어신호 중 제1 제어신호에 기초하여 상기 가이드 영상 프로브가 대상체에 송신 초음파 신호를 제공한 후, 상기 가이드 영상 프로브는 상기 대상체로부터 반사되는 영상 초음파 수신신호를 수신하고, 상기 제어신호 중 제2 제어신호에 기초하여 상기 가이드 영상 프로브가 상기 대상체에 상기 송신 초음파 신호를 제공한 후, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브는 상기 대상체로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 혈관의 위치정보 및 초음파 영상의 깊이 방향으로 형성되는 횡단면 가이드 라인에 따라 상기 혈관의 횡단면의 면적에 해당하는 횡단면적을 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 혈류 측정 시스템은,
    상기 수신 초음파 신호 중 상기 제1 도플러 프로브로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호 및 상기 수신 초음파 신호 중 상기 제2 도플러 프로브로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호에 기초하여 혈류 속도를 산출하는 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제어신호 중 선택신호에 기초하여 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 선택적으로 구동하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선택부는 미리 정해진 일정한 시간간격에 해당하는 구동간격마다 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 교번하여 구동하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 혈류 측정 시스템은 복수의 동작모드들로 동작하고,
    상기 검출부가 상기 혈관의 위치정보를 검출하는 경우,
    상기 복수의 동작모드들 중 제1 동작모드에서는, 상기 제어부는 상기 송신 초음파 신호를 송신하는 간격에 해당하는 송신간격을 순차적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 검출부가 상기 혈관의 위치정보를 검출하는 경우,
    상기 복수의 동작모드들 중 제2 동작모드에서는, 상기 제어부는 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브를 구동하여 제1 도플러 초음파 송신신호 및 제2 도플러 초음파 송신신호를 상기 대상체에 포함되는 상기 혈관에 교번하여 송신하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 혈류 측정 시스템은,
    상기 제1 도플러 초음파 송신신호가 상기 혈관으로부터 반사되어 제1 도플러 프로브로 수신되는 제1 도플러 초음파 수신신호 및 상기 제2 도플러 초음파 송신신호가 상기 혈관으로부터 반사되어 제2 도플러 프로브로 수신되는 제2 도플러 초음파 수신신호에 기초하여 상기 혈류 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호 중 제2 제어신호에 기초하여 상기 가이드 영상 프로브가 상기 대상체에 송신 초음파 신호를 제공한 후, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브는 상기 대상체로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호 중 제3 제어신호에 기초하여 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브가 상기 대상체에 송신 초음파 신호를 제공한 후, 상기 제1 도플러 프로브 및 상기 제2 도플러 프로브는 상기 대상체로부터 반사되는 도플러 초음파 수신신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 혈류 측정 시스템.
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