KR102519423B1 - 조영 영상으로부터 정보를 획득하는 방법, 이를 위한 초음파 장치 및 초음파 장치의 동작 방법 - Google Patents

조영 영상으로부터 정보를 획득하는 방법, 이를 위한 초음파 장치 및 초음파 장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성하는 영상 처리부, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부, 및 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상 내의 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하고, 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정하는 제어부를 포함하는, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 개시된다.

Description

조영 영상으로부터 정보를 획득하는 방법, 이를 위한 초음파 장치 및 초음파 장치의 동작 방법 {METHOD OF OBTAINING INFORMATION FROM A CONTRAST IMAGE, ULTRASOUND APPARATUS THEREOF, AND METHOD OF OPERATION OF THE ULTRASOUND APPARATUS}
본 개시는 조영 영상 내의 타겟 조직의 영역을 결정하고, 결정된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 타겟 조직이 병변 조직인지 여부에 관한 정보를 제공하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위 (예를들면, 연조직 또는 혈류) 에 대한 적어도 하나의 영상을 얻는다. 특히, 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 관찰, 이물질 검출, 및 상해 측정 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 진단 장치는 X선을 이용하는 진단 장치에 비하여 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 방사능 피폭이 없어 안전하다는 장점이 있다. 따라서, 초음파 진단 장치는, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 장치, 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치 등을 포함하는 다른 영상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
일부 실시예는, 조영 영상 내의 타겟 조직의 영역을 결정할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은, 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성하는 영상 처리부, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부, 및 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상 내의 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하고, 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정하는 제어부를 포함하는, 초음파 진단 장치를 제공할 수 있다.
또한, 제어부는, 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다.
또한, 제어부는, 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
또한, 제어부는, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 관심 영역을 확장함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
또한, 디스플레이부는, 1 초음파 영상에 이어, 제 2 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 관심 영역이 확장됨을 나타낼 수 있다.
또한, 제어부는, 제 1 초음파 영상 상에 설정된 관심 영역의 형태를 고려하여 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역 중 최대 크기의 영역을 결정할 수 있다.
또한, 디스플레이부는, 복수의 초음파 영상 중 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
또한, 사용자 입력부는, 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하고, 제어부는, 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출할 수 있다.
또한, 디스플레이부는, 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하고, 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 결정된 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이부는, 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 2 측면은, 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성하는 단계, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이하는 단계, 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신하는 단계, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상 내의 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계, 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정하는 단계를 포함하는, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법을 제공할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계는, 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계는, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 관심 영역을 확장함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 1 초음파 영상에 이어, 제 2 초음파 영상을 디스플레이하는 단계, 및 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 관심 영역이 확장됨을 나타내는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계는, 제 1 초음파 영상 상에 설정된 관심 영역의 형태를 고려하여 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역 중 최대 크기의 영역을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 복수의 초음파 영상 중 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하는 단계, 및 디스플레이된 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하는 단계, 및 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하는 단계, 및 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 결정된 타겟 조직의 영역을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은, 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1a 내지 1c는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 초음파 영상으로부터, 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 변화를 산출하는 예시를 도시한 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가, 관심 영역에 기초하여, 타겟 조직의 영역을 결정하는 예시를 도시한 흐름도이다.
도 3a는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가, 관심 영역의 밝기값에 기초하여, 타겟 조직의 영역을 결정하는 예시를 도시한 도면이다.
도 3b는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 초음파 진단 장치에 의해 결정된 타겟 조직 영역에 기초하여, 타겟 조직 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출하는 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시하는 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 타겟 조직의 영역을 수정하는 사용자 입력을 수신하는 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 초음파 영상 상에 초음파 진단 장치에 의해 추적된 타겟 조직의 영역을 디스플레이하는 예시를 도시한 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치가 초음파 영상 상에 기 결정된 타겟 조직의 영역을 디스플레이하는 예시를 도시한 도면이다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9은 다른 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
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.
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.
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.
명세서 전체에서 "초음파 영상"이란 초음파를 이용하여 획득된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다. 또한, 대상체는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 대상체는 팬텀(phantom)일 수도 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사하고 생물의 부피와 아주 근사한 물질을 의미할 수 있다. 예를 들어, 팬텀은, 인체와 유사한 특성을 갖는 구형 팬텀일 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 들을 상세히 설명한다.
도 1a 내지 1c는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 초음파 영상으로부터, 타겟 조직의 영역(110)의 시간에 따른 밝기값의 변화를 산출하는 예시를 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는 조영제가 유입된 후, 시간에 따른 타겟 조직의 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. 초음파 영상은 실시예에 따라, “조영 영상”으로 언급될 수 있다. 또한, 초음파 영상은 2 차원 초음파 영상뿐만 아니라 3 차원 초음파 영상 또한 포함할 수 있다.
조영제로부터 반사되는 초음파 신호의 강도는 일반 신체 조직으로부터 반사되는 신호의 강도에 비해 큰 값을 나타낼 수 있다. 따라서, 대상체의 타겟 조직으로 조영제가 유입됨에 따라, 초음파 영상에서 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 영역은 다른 영역에 비해 뚜렷하게 밝은 값을 나타낼 수 있다.
일반적으로 조영제는 혈류를 타고 신체의 조직으로 유입되며, 따라서, 대상체의 타겟 조직으로 조영제가 유입됨에 따라, 타겟 조직에 혈류를 공급하는 혈관에 인접한 영역에서부터 타겟 조직 전체로 밝은 영역이 점차 확장되는 초음파 영상이 나타날 수 있다.
도 1a의 시간 1에 나타난 타겟 조직의 영역(110)의 초음파 영상은, 타겟 조직으로 조영제가 유입된 후, 시간 1에서 초음파 진단 장치(1000)가 촬영한 타겟 조직의 초음파 영상일 수 있다. 시간 1에 나타난 타겟 조직의 영역(110)의 초음파 영상에는, 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 영역(113)만이 밝게 보이고, 나머지 영역은 조영제가 유입된 영역(113) 보다 어둡게 보일 수 있다.
타겟 조직의 영역(110)은 2 차원 초음파 영상인 경우, 2 차원 초음파 영상 중 일부 영역일 수 있으며, 3 차원 초음파 영상인 경우, 3 차원 초음파 영상에 나타난 3 차원 볼륨 중 일부 볼륨일 수 있다.
타겟 조직으로 조영제가 더 유입됨에 따라, 조영제에 의해 반사되는 영역이 확장됨으로 인하여, 타겟 조직의 영역(110) 내에서 밝게 나타나는 영역 또한 확장될 수 있다. 이에 따라, 시간 2가 경과하였을 때, 타겟 조직의 영역(110) 내에서 더 넓은 영역(115)이 밝게 보일 수 있다. 또한, 시간 3이 경과하였을 때, 타겟 조직의 영역(110) 전체가 밝게 보일 수 있다.
또한, 시간이 경과함에 따라, 타겟 조직으로 유입되었던 조영제가 타겟 조직으로부터 빠져나갈 수 있다. 타겟 조직으로 유입되었던 조영제가 타겟 조직으로부터 빠져나감에 따라, 조영제에 의해 반사되는 영역이 축소될 수 있다. 이에 따라, 시간 4가 경과하였을 때, 타겟 조직의 영역(110) 내에서 밝게 나타나는 영역이 축소될 수 있다. 또한, 시간 5가 경과하였을 때, 타겟 조직의 영역(110) 내에서 밝게 나타나는 영역이 더욱 더 작아질 수 있다.
도 1b는 초음파 영상 내의 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프이다.
타겟 조직이 암 조직과 같은 병변 조직인 경우, 조영제가 타겟 영역으로 빠르게 유입되므로, 타겟 조직의 영역(110)의 밝기값의 평균값은, 도 1b에 도시된 그래프와 같이, 시간이 흐름에 따라 급격히 상승하는 형태를 나타낸다. 반면, 타겟 조직이 병변 조직이 아닌 일반 조직인 경우, 타겟 조직의 영역(110)의 밝기값의 평균값은, 시간이 흐름에 따라 완만히 상승하는 형태를 나타낸다.
이에 따라, 사용자는 시간에 따른 타겟 조직의 영역(110)의 밝기값의 평균값의 기울기(140), 밝기값이 상승하기 시작하는 시간(150), 밝기값이 최고값에 도달하는 시간(160) 및 밝기값의 평균값의 최고값 중 적어도 하나에 기초하여, 타겟 조직의 영역(110)이 병변 영역인지 여부를 확인할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는, 타겟 조직의 영역(110)으로 조영제가 유입될 때의 조직의 특성을 산출할 수 있으며, 병변의 종류 또는 실시예에 따라 타겟 조직의 영역(110)으로부터 조영제가 빠져나갈 때의 조직의 특성을 산출할 수도 있다.
한편, 타겟 조직의 영역(110)의 밝기값의 평균값을 산출하기 전에, 초음파 진단 장치(1000)는 초음파 영상 상에서, 타겟 조직의 영역(110)을 결정할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는, 초음파 영상 상에 가상의 타겟 조직의 영역(120)을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 타겟 조직으로 조영제가 유입된 후, 시간 1에서 촬영된 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상 상에 가상의 타겟 조직의 영역(120)을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 이 때, 초음파 영상 상에는 실제 타겟 조직의 영역(110) 중 일부 영역(113)만이 나타나므로, 사용자는 초음파 영상 상에 나타난 일부 영역(113)만이 포함되도록 가상의 타겟 조직의 영역(120)을 설정하게 된다.
가상의 타겟 조직의 영역(120)을 설정하는 사용자 입력을 수신함에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간에 따른 가상의 타겟 조직의 영역(120)의 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다. 이 경우, 가상의 타겟 조직의 영역(120)은 실제 타겟 조직의 영역(110) 중 일부 이므로, 시간에 따른 관심 영역(120)의 밝기값의 평균값은 실제 타겟 조직의 영역(110)의 밝기값의 평균값과 상이할 수 있다. 예를 들어, 시간에 따른 가상의 타겟 조직의 영역(120)의 밝기값의 평균값의 상승 속도는 일반 조직의 시간에 따른 밝기값의 평균값의 상승 속도와 유사한 값을 나타낼 수 있다. 따라서, 실제 타겟 조직의 영역(110)이 병변 조직임에도 불구하고, 일반 조직인 것으로 판단될 수도 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가, 관심 영역에 기초하여, 타겟 조직의 영역을 결정하는 예시를 도시한 흐름도이다.
단계 S210에서, 초음파 진단 장치(1000)는, 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성할 수 있다.
대상체로 조영제가 유입된 후, 초음파 진단 장치(1000)는 사용자의 입력에 따라, 대상체의 타겟 조직의 영역을 촬영할 수 있다. 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 상이한 복수의 초음파 영상을 형성할 수 있다. 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역은 기준값 이상의 밝기값을 나타낼 수 있다.
단계 S220에서, 초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 타겟 조직으로 조영제가 유입되기 시작했을 때의 초음파 영상을 제 1 초음파 영상으로 결정하고, 결정된 제 1 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 복수의 초음파 영상 중 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신함에 따라, 선택된 초음파 영상을 디스플레이할 수도 있다.
단계 S230에서, 초음파 진단 장치(1000)는, 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 터치 스크린에 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 터치 입력을 수신할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 컨트롤 패널 내의 트랙볼을 움직임으로써 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수도 있다.
단계 S240에서, 초음파 진단 장치(1000)는, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상 내의 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 관심 영역을 확장함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상 상에 설정된 관심 영역의 형태를 고려하여 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역 중 최대 크기의 영역을 결정할 수 있다.
단계 S250에서, 초음파 진단 장치(1000)는, 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상에 대응하여 결정된 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정할 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 1 초음파 영상에 이어, 제 2 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 관심 영역이 확장됨을 나타낼 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상 중 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하고, 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출할 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하고, 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 결정된 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
더 나아가, 초음파 진단 장치(1000)는, 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다.
도 3a는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가, 관심 영역의 밝기값에 기초하여, 타겟 조직의 영역을 결정하는 예시를 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 관심 영역을 확장함으로써, 타겟 조직의 영역을 결정할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 대상체로 조영제가 투입된 후, 타겟 조직을 촬영하는 사용자 입력을 수신함에 따라, 타겟 조직에 대한 시간에 따른 초음파 영상들을 획득할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 대상체로 조영제가 투입된 후 시간 1이 경과했을 때의 초음파 영상을 선택하고, 선택된 초음파 영상 상에 관심 영역(320)을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
대상체로 조영제가 투입된 후 시간 1이 경과했을 때의 초음파 영상은 타겟 조직의 영역(110) 중 일부 영역(310)만이 밝게 나타나고, 타겟 조직의 영역(110)의 나머지 영역은 어둡게 나타날 수 있다.
이에 따라, 사용자는 초음파 영상 중 밝게 나타나는 일부 영역(310)만이 포함되도록 관심 영역(320)을 설정할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 초음파 진단 장치(1000)에 의해 관심 영역(320)이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 초음파 영상 중 일부 영역을 선택하는 사용자 입력을 수신하고, 선택된 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 선택된 영역을 확장함으로써 관심 영역(320)을 결정할 수도 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 설정된 관심 영역(320)이 타겟 조직의 영역(110) 중 조영제가 유입되어 밝게 디스플레이된 영역인 것으로 결정할 수 있다.
시간 1의 초음파 영상 상에 관심 영역(320)이 설정됨에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는 대상체로 조영제가 투입된 후 시간 2가 경과했을 때의 초음파 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상 상에서 조영제가 확장된 영역을 결정할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 설정된 관심 영역(320)의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역(330)으로, 관심 영역(320)을 확장할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 시간 1의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(320)의 밝기값의 평균값을 산출하고, 시간 2의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(320)의 주변 영역 중 산출된 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역(330)까지 관심 영역(320)을 확장할 수 있다.
조영 영상 촬영 시 사용자는 프로브를 거의 움직이지 않은 상태로 타겟 조직을 촬영하므로, 타겟 조직에 대한 초음파 영상들은 조영제가 유입됨에 따라 밝기값만 변할 뿐, 장기 또는 뼈 등과 같은 객체들은 복수의 영상들에서 거의 동일한 픽셀에 위치할 수 있다. 또한, 조영제가 타겟 조직으로 유입되거나 또는 타겟 조직으로부터 빠져나감에 따라, 특정 영역에서 밝기값은 점차적으로 밝아지거나 어두워 질 수 있다. 이러한 조영 영상의 특성에 기초하여, 초음파 진단 장치(1000)는 옵티컬 플로우(Optical Flow) 영상 처리 기술을 이용하여 관심 영역(320)을 확장할 수 있다. 옵티컬 플로우 영상 처리 기술은 루카스-카나데(Lucas-Kanade), 캠쉬프트(camshaft) 알고리즘을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 관심 영역(320) 내의 픽셀이 다음 프레임의 초음파 영상에서 이동된 위치를 결정하고, 결정된 위치에 기초하여, 관심 영역(320)을 확장할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 초음파 영상 내의 제 1 픽셀의 밝기값에 기초하여, 다음 프레임 내에서의 제 1 픽셀의 주변 픽셀들 중 제 1 픽셀의 밝기값과 동일한 또는 밝기값이 기 설정된 차이값 이하인 픽셀들을 결정하고, 결정된 픽셀들까지 관심 영역(330)으로 확장할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 설정된 관심 영역(320)의 형태에 기초하여, 관심 영역(320)을 확장할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 설정된 관심 영역(320)의 형태가 타원 형태인 경우, 다음 프레임에서의 관심 영역의 형태가 타원 형태에서 크게 벗어나지 않도록 관심 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 설정된 관심 영역(320)의 형태가 타원 형태고, 밝기값에 기초하여 결정된 관심 영역의 형태가 직선이 붙은 타원 형태인 경우, 초음파 진단 장치(1000)는 타원에 붙은 직선의 영역을 관심 영역에서 제외할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 대상체로 조영제가 투입된 후 시간 3이 경과했을 때의 초음파 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상 상에서 조영제가 확장된 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 시간 2의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(330)의 밝기값의 평균값을 산출하고, 시간 3의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(330)의 주변 영역 중 산출된 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역(340)까지 관심 영역(330)을 확장할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 대상체로 조영제가 투입된 후 시간 4가 경과했을 때의 초음파 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상 상에서 확장된 관심 영역(350)을 결정할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 대상체로 조영제가 투입된 후 시간 5가 경과했을 때의 초음파 영상을 획득하고, 획득된 초음파 영상 상에서 조영제가 남아있는 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 시간 4의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(350)의 밝기값의 평균값을 산출하고, 시간 5의 초음파 영상 상에서 관심 영역(350)의 주변 영역 중 산출된 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역을 산출할 수 있다.
이 때, 관심 영역(350)의 주변 영역 중 산출된 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역이 기 설정된 크기 이하인 경우, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간 5의 초음파 영상 상에서 관심 영역(350)의 내부 영역 중 관심 영역(350)의 밝기값의 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역(360)까지 관심 영역(350)을 축소할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간 5의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(350)의 주변 영역 중 산출된 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역이 기 설정된 크기 이하인 경우, 시간 4의 초음파 영상에서 결정된 관심 영역(350)을 타겟 조직의 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간 5의 초음파 영상 상에서, 관심 영역(360)의 밝기값의 평균값을 산출하고, 시간 6의 초음파 영상 상에서 관심 영역(360)의 내부 영역 중 관심 영역(360)의 밝기값의 평균값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역(370)까지 관심 영역(360)을 축소할 수 있다.
이에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상 상에서, 타겟 조직의 영역을 결정할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간 4의 초음파 영상을 조영제가 타겟 조직 전체로 유입되었을 때의 초음파 영상으로 결정할 수 있다.
도 3b는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 초음파 진단 장치(1000)에 의해 결정된 타겟 조직 영역에 기초하여, 타겟 조직 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출하는 예시를 도시한 도면이다.
도 3b를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는, 도 3a에서 결정된 타겟 조직 영역에 기초하여, 타겟 조직 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 기 획득한 복수의 초음파 영상 각각에, 결정된 타겟 조직 영역을 적용하여, 타겟 조직 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시하는 예시를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는, 사용자 입력을 수신함에 따라, 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는 타겟 조직의 영역을 디스플레이하기 위한 버튼(410)을 디스플레이하고, 버튼(410)을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
버튼(410)을 선택하는 사용자 입력을 수신함에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는, 타겟 조직의 영역 전체가 나타난 초음파 영상(400)을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상(400) 내의 타겟 조직의 영역 상에 폐곡선(420)을 디스플레이할 수 있다. 타겟 조직의 영역은, 사용자에 의해 설정된 관심 영역에 기초하여 초음파 진단 장치(1000)에 의해 추적된 영역일 수 있으며, 사용자에 의해 설정된 영역일 수도 있다.
이에 따라, 사용자는 시간에 따른 밝기값의 평균값이 산출된 타겟 조직의 영역을 확인할 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 타겟 조직의 영역을 수정하는 사용자 입력을 수신하는 예시를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는, 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시하고, 표시된 타겟 조직의 영역을 수정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 타겟 조직의 영역을 수정하기 위한 버튼(510)을 디스플레이하고, 버튼(510)을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
버튼(510)을 선택하는 사용자 입력을 수신함에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는 타겟 조직의 영역 전체가 나타난 초음파 영상(400)을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상(400) 내의 타겟 조직의 영역 상에 폐곡선(420)을 디스플레이할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(1000)는 폐곡선(420)의 형태 또는 크기를 변경하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 폐곡선(420)의 일부 영역을 선택하고, 선택된 일부 영역을 이동시키는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 선택된 일부 영역을 이동시키는 사용자 입력을 수신함에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는, 일부 영역의 위치가 조절된 폐곡선(520) 내의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정할 수 있다.
타겟 조직의 영역이 변경됨에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는 변경된 타겟 조직의 영역(520)의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 재 산출할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 시간에 따른 밝기값의 평균값의 변화를 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 초음파 영상 상에 초음파 진단 장치(1000)에 의해 추적된 타겟 조직의 영역을 디스플레이하는 예시를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상 상에, 각각의 초음파 영상 상에서 추적된 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상을 시간 순서로 디스플레이할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상을 프레임으로하는 동영상을 재생할 수도 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 초음파 영상 상에, 초음파 영상에서 추적된 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상(610) 및 제 1 초음파 영상(610) 상에 설정된 관심 영역 (615)을 디스플레이할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상(610)에 연속하는 제 2 초음파 영상(620) 및 제 2 초음파 영상(620) 내의 확장된 관심 영역 상에 추적된 타겟 조직의 영역임을 나타내는 폐곡선(625)을 디스플레이할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는, 제 2 초음파 영상(620)에 연속하는 제 3 초음파 영상(630) 및 제 3 초음파 영상(630) 내의 확장된 관심 영역 상에 추적된 타겟 조직의 영역임을 나타내는 폐곡선(635)을 디스플레이할 수 있다.
이에 따라, 초음파 진단 장치(1000)는, 복수의 초음파 영상 상에서 초음파 진단 장치(1000)에 의해 추적된 타겟 조직의 영역을 나타낼 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)가 초음파 영상 상에 기 결정된 타겟 조직의 영역을 디스플레이하는 예시를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는, 시간의 흐름에 따른 복수의 초음파 영상 상에 기 결정된 타겟 조직의 영역을 디스플레이할 수 있다.
기 결정된 타겟 조직의 영역은, 사용자에 의해 설정된 관심 영역에 기초하여 초음파 진단 장치(1000)에 의해 결정된 타겟 조직의 영역일 수 있으며, 사용자에 의해 설정된 타겟 조직의 영역일 수도 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상을 시간 순서로 디스플레이할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 초음파 영상을 프레임으로하는 동영상을 재생할 수도 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 시간의 흐름에 따른 복수의 초음파 영상 상에 기 결정된 타겟 조직의 영역의 경계를 나타내는 폐곡선(710)을 디스플레이할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 타겟 조직의 경계를 확인하는 동시에, 조영제가 유입된 타겟 조직의 영역의 변화를 확인할 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 초음파 진단 장치(1000)는 디스플레이부(1400), 사용자 입력부(1600) 및 제어부(1700)를 포함할 수 있다.
그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 초음파 진단 장치(1000)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 초음파 진단 장치(1000)는 구현될 수 있다.
디스플레이부(1400)는 2 차원, 3 차원 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1400)는 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1400)는 조영 영상를 디스플레이할 수 있다.
사용자 입력부(1600), 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1600)는 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
제어부(1700)는 초음파 진단 장치(1000)의 전반적인 구성을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1700)는, 조영 영상 내의 타겟 조직의 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1700)는, 설정된 관심 영역에 기초하여, 복수의 초음파 영상 내의 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하고, 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 타겟 조직의 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 제어부(1700)는, 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(1700)는, 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(1700)는, 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 관심 영역을 확장함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(1700)는, 제 1 초음파 영상 상에 설정된 관심 영역의 형태를 고려하여 복수의 초음파 영상에 나타난 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역 중 최대 크기의 영역을 결정할 수 있다.
또한, 디스플레이부(1400)는, 1 초음파 영상에 이어, 제 2 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 관심 영역이 확장됨을 나타낼 수 있다.
또한, 디스플레이부(1400)는, 복수의 초음파 영상 중 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하고, 디스플레이된 초음파 영상 상에 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
또한, 사용자 입력부(1600)는, 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하고, 제어부(1700)는 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출할 수 있다.
또한, 디스플레이부(1400)는, 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하고, 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 결정된 타겟 조직의 영역을 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이부(1400)는, 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다.
도 8에서, 사용자 입력부(1600)와 디스플레이부(1400)가 별도의 구성으로 도시되었으나, 터치 스크린과 같이, 사용자 입력부(1600)와 디스플레이부(1400)는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
도 9은 다른 일부 실시예에 따른, 초음파 진단 장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이다.
일 실시 예에 의한 초음파 진단 장치(1000)는 도 8에 도시된 디스플레이부(1400), 사용자 입력부(1600) 및 제어부(1700) 이외에, 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300) 및 메모리(1500)를 더 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(1800)를 통해 서로 연결될 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS, Picture Archiving and Communication System viewer), 스마트 폰(smartphone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프로브(20)는, 초음파 송수신부(1100)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(20)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(20)는 초음파 진단 장치(1000)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
송신부(1110)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(1112), 송신 지연부(1114), 및 펄서(1116)를 포함한다. 펄스 생성부(1112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(1114)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(20)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(1116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(1120)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(1122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(1124), 수신 지연부(1126), 및 합산부(1128)를 포함할 수 있다. 증폭기(1122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(1124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(1126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(1128)는 수신 지연부(1166)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(1120)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(1122)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(20)의 감도가 향상되거나 ADC(1124)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(1122)는 생략될 수도 있다.
영상 처리부(1200)는 초음파 송수신부(1100)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성한다. 한편, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상일 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 또는 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상일 수 있다.
데이터 처리부(1210)에 포함되는 B 모드 처리부(1212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(1220)는, B 모드 처리부(1212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 데이터 처리부(1210)에 포함되는 도플러 처리부(1214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(1220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(1220)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(10)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(1220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(1500)에 저장될 수 있다.
디스플레이부(1400)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(1400)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(1400)를 포함할 수 있다.
통신부(1300)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(1300)는 의료 영상 정보 시스템(PACS)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한, 통신부(1300)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(1300)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT 장치, MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(1300)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(1300)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(1300)는 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 서버(32), 의료 장치(34), 또는 휴대용 단말(36)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(1300)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(1310), 유선 통신 모듈(1320), 및 이동 통신 모듈(1330)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(1310)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(ZigBee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(1320)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시 예에 의한 유선 통신 기술에는 트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 있을 수 있다.
이동 통신 모듈(1330)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터일 수 있다.
메모리(1500)는 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(1500)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 진단 장치(1000) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(1500)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 웹 상에서 메모리(1500)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(1600)는, 사용자로부터 초음파 진단 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(1600)의 예로는 키 패드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
제어부(1700)는 초음파 진단 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(1700)는 도 9에 도시된 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 및 입력 디바이스(1600) 간의 동작을 제어할 수 있다.
프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 입력 디바이스(1600) 및 제어부(1700) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 및 통신부(1300) 중 적어도 일부는 제어부(1600)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 상기 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성하는 영상 처리부;
    상기 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부; 및
    상기 제 1 초음파 영상 상에 설정된 상기 관심 영역의 형태를 고려하여, 상기 복수의 초음파 영상 내의 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하고, 상기 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 상기 타겟 조직의 영역으로 결정하는 제어부를 포함하는, 초음파 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는, 초음파 진단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 초음파 영상 중 상기 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 상기 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 상기 관심 영역을 확장함으로써, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는, 초음파 진단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 1 초음파 영상에 이어, 상기 제 2 초음파 영상을 디스플레이하고,
    상기 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 상기 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 상기 관심 영역이 확장됨을 나타내는, 초음파 진단 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 복수의 초음파 영상 중 상기 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하고, 상기 디스플레이된 초음파 영상 상에 상기 타겟 조직의 영역을 표시하는, 초음파 진단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 사용자 입력부는,
    상기 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 상기 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출하는, 초음파 진단 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하고,
    상기 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 상기 결정된 타겟 조직의 영역을 표시하는, 초음파 진단 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이하는, 초음파 진단 장치.
  11. 대상체의 타겟 조직으로 유입된 조영제의 양이 변함에 따라, 상기 타겟 조직의 영역 중 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변하는 복수의 초음파 영상을 형성하는 단계;
    상기 복수의 초음파 영상 중 제 1 초음파 영상을 디스플레이하는 단계;
    상기 디스플레이된 제 1 초음파 영상 상에 관심 영역을 설정하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
    제어부가 상기 제 1 초음파 영상 상에 설정된 상기 관심 영역의 형태를 고려하여, 상기 복수의 초음파 영상 내의 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 결정된 영역들 중 최대 크기의 영역을 상기 타겟 조직의 영역으로 결정하는 단계를 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 결정된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 산출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 설정된 관심 영역에 기초하여, 상기 복수의 초음파 영상에 나타난 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계는,
    상기 설정된 관심 영역의 위치 및 밝기값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 설정된 관심 영역에 기초하여, 상기 복수의 초음파 영상에 나타난 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계는
    상기 복수의 초음파 영상 중 상기 제 1 초음파 영상에 연속하는 제 2 초음파 영상 내의 영역 중, 상기 관심 영역의 밝기값과의 차이가 기 설정된 값 이하인 영역으로, 상기 관심 영역을 확장함으로써, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역들을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 1 초음파 영상에 이어, 상기 제 2 초음파 영상을 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이된 제 2 초음파 영상 상에 상기 확장된 관심 영역을 표시함으로써, 상기 조영제가 유입된 조직을 나타내는 영역의 크기가 변함에 따라 상기 관심 영역이 확장됨을 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 삭제
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 복수의 초음파 영상 중 상기 최대 크기의 영역을 나타내는 초음파 영상을 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이된 초음파 영상 상에 상기 타겟 조직의 영역을 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 디스플레이된 타겟 조직의 영역을 조절하는 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
    상기 조절된 타겟 조직의 영역에 기초하여, 상기 조절된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값을 재산출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 복수의 초음파 영상을 시간 순서에 따라 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이되는 복수의 이미지 상에 상기 결정된 타겟 조직의 영역을 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 조영 영상에 기초한 정보 획득 방법은,
    상기 산출된 타겟 조직의 영역의 시간에 따른 밝기값의 평균값을 나타내는 그래프를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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