KR102615722B1 - Ultrasound scanner and method of guiding aim - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 스캐너에서의 조준 가이드 방법에 관한 것이다. 상기 초음파 스캐너는, 방광 등과 같은 측정 대상물을 3차원 초음파 스캐닝하여 방광의 체적을 측정함에 있어서 측정 대상물에 대한 조준 중심이 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심에 정확하게 위치시킬 수 있도록 하는 조준 가이드 영상을 통해, 측정 대상물에 대한 조준 방향과 각도를 가이드해줄 수 있도록 구성된다. 상기 조준 가이드 영상은, 초음파 프로브의 측정 영역 및 상기 측정 영역의 중심 위치가 표시된 조준 프레임, 조준 프레임의 조준 중심 좌표에 표시된 측정 대상물에 대한 조준 외곽선, 및 상기 조준 중심 좌표를 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보가 표시된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 초음파 스캐너는 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 포함하는 조준 가이드 영상을 제공함으로써, 운용자는 측정 위치를 정확하게 조준할 수 있게 되고, 그 결과 방광 내 요 용량을 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다. The present invention relates to an aiming guide method in an ultrasound scanner. The ultrasound scanner uses three-dimensional ultrasonic scanning of a measurement object such as the bladder to measure the volume of the bladder, and is an aiming guide that allows the aiming center of the measurement object to be accurately positioned at the center of an aiming frame representing the measurement area of the ultrasonic probe. It is designed to guide the aiming direction and angle of the measurement object through images. The aiming guide image includes an aiming frame in which the measurement area of the ultrasonic probe and the center position of the measurement area are displayed, an aiming outline for the measurement object indicated in the aiming center coordinates of the aiming frame, and the aiming center coordinates are converted to the center position of the aiming frame. It is characterized by displaying aiming guide information for movement. The ultrasound scanner according to the present invention provides an aiming guide image including aiming guide information of the ultrasound probe, allowing the operator to accurately aim at the measurement location, and as a result, urinary capacity in the bladder can be measured more accurately.

Description

초음파 스캐너 및 초음파 스캐너에서의 조준 가이드 방법{Ultrasound scanner and method of guiding aim}Ultrasound scanner and method of guiding aim in an ultrasound scanner {Ultrasound scanner and method of guiding aim}

본 발명은 초음파 스캐너에서의 조준 가이드 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 방광 등과 같은 측정 대상물을 3차원 초음파 스캐닝하여 방광의 체적을 측정함에 있어서 측정 대상물에 대한 조준 중심이 초음파 프로브의 측정 영역인 조준 프레임의 중심에 정확하게 위치시킬 수 있도록 하는 조준 가이드 영상을 통해, 측정 대상물에 대한 조준 방향과 각도를 가이드해줄 수 있도록 구성함으로써, 측정의 정확도를 향상시키는 초음파 스캐너 및 상기 초음파 스캐너에서의 조준 가이드 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an aiming guide method in an ultrasound scanner. More specifically, in measuring the volume of the bladder by three-dimensional ultrasonic scanning of a measurement object such as the bladder, the aiming center for the measurement object is the measurement area of the ultrasonic probe. An ultrasonic scanner and an aiming guide method in the ultrasonic scanner that improve the accuracy of measurement by configuring it to guide the aiming direction and angle of the measurement object through an aiming guide image that allows accurate positioning in the center of the frame. It's about.

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. In general, an ultrasonic system emits an ultrasonic signal to an object to be inspected by the piezoelectric effect of the transducer, and as a result, receives an ultrasonic signal that is reflected and returned from the discontinuous surface of the object, and then converts the received ultrasonic signal into an electrical signal. It is a system that inspects the internal state of an object by converting it into a video and outputting it to a certain imaging device. These ultrasonic systems are widely used for medical diagnosis, non-destructive testing, underwater navigation devices, etc.

한편, 방광의 이상 또는 배뇨 장애 검사에 있어서 방광 내의 요량을 측정하는 것이 필수적인 요소로 사용되어지고 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. Meanwhile, measuring the amount of urine in the bladder is used as an essential element when examining bladder abnormalities or urinary disorders. In addition, in order to prevent urinary retention that may occur after surgery, the amount of urine in the bladder is measured prior to urination using a catheter, and the amount of urine in the bladder is also measured and used as a guideline in urination training.

도 1은 종래의 초음파를 이용한 방광용 초음파 스캐너에 대한 사진이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 초음파 스캐너는 검사 대상물에 대한 초음파 신호를 획득하는 초음파 프로브 및 초음파 프로브로부터 제공된 초음파 신호를 처리하여 초음파 영상과 방광의 체적으로 측정되는 요 용량에 대한 정보를 제공하는 제어 장치를 포함한다. Figure 1 is a photograph of a conventional ultrasound scanner for bladder using ultrasound. Referring to FIG. 1, a typical ultrasound scanner includes an ultrasound probe that acquires an ultrasound signal for a test object, and a control device that processes the ultrasound signal provided from the ultrasound probe to provide ultrasound images and information on urine capacity measured as the volume of the bladder. Includes.

전술한 초음파를 이용한 방광용 초음파 스캐너는 부채꼴 형상의 2차원 초음파 영상으로부터 방광을 포함하는 부채꼴 형태의 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상을 얻고, 2차원 초음파 영상으로부터 방광의 단면적 또는 반경을 구하고, 이를 이용하여 방광의 부피를 추정하여 방광 내의 요량을 계산하게 된다. 또한, 다른 형태의 초음파 진단 장비는 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 다수 개의 방향에 대하여 방광을 포함하는 부채꼴 형태의 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상들을 얻고, 다수 개의 방향에 대한 초음파 영상들을 이용하여 3차원 초음파 영상을 생성하고 이를 이용하여 방광의 부피를 추정하여 방광 내의 요량을 계산하기도 한다.The ultrasound scanner for bladder using the above-described ultrasound obtains a two-dimensional ultrasound image of the fan-shaped scan surface including the bladder from a fan-shaped two-dimensional ultrasound image, calculates the cross-sectional area or radius of the bladder from the two-dimensional ultrasound image, and obtains the cross-sectional area or radius of the bladder from the two-dimensional ultrasound image. This is used to estimate the volume of the bladder and calculate the amount of urine in the bladder. In addition, other types of ultrasound diagnostic equipment obtain two-dimensional ultrasound images of a fan-shaped scan surface containing the bladder in multiple directions to improve measurement accuracy, and use ultrasound images in multiple directions to obtain 3-dimensional ultrasound images. A 3D ultrasound image is generated and the volume of the bladder is estimated using this to calculate the amount of urine in the bladder.

이 과정에서, 초음파 프로브가 방광의 중심을 정확하게 조준할 때 방광의 2차원 단면적들을 보다 정확하게 측정할 수 있으며, 이로 인해 방광의 체적도 보다 정확하게 추정할 수 있다. 만약, 초음파 프로브의 중심이 방광 영역에 대한 2차원 단면적을 방광 중심으로부터 이탈된 영역에서 추출하는 경우 방광의 체적을 정확하게 추정할 수 없게 되는 문제점이 발생한다. 즉, 방광 영역을 추출하는 경우, 초음파 프로브의 위치 및 방향에 따라 추출되는 방광 영역이 변화하게 되고, 그 결과 추정된 방광의 체적도 달라지게 될 뿐만 아니라 방광내 요량도 정확하게 측정되지 못하는 문제점이 발생한다. In this process, when the ultrasound probe is accurately aimed at the center of the bladder, the two-dimensional cross-sectional areas of the bladder can be measured more accurately, and the volume of the bladder can also be estimated more accurately. If the center of the ultrasound probe extracts the two-dimensional cross-sectional area of the bladder area from an area that deviates from the center of the bladder, a problem occurs in which the bladder volume cannot be accurately estimated. In other words, when extracting the bladder area, the extracted bladder area changes depending on the position and direction of the ultrasound probe, and as a result, not only does the estimated bladder volume change, but also a problem occurs in which the urine volume in the bladder cannot be accurately measured. do.

따라서, 방광내 요량을 정확하게 측정하기 위하여, 초음파 스캐너는 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심이 측정 대상물인 방광의 중심을 향하도록 배치하는 것이 요구된다. Therefore, in order to accurately measure intravesical urine volume, the ultrasound scanner is required to be positioned so that the center of the aiming frame representing the measurement area of the ultrasound probe is toward the center of the bladder, which is the measurement object.

한국등록특허공보 제 10-0779548호Korean Patent Publication No. 10-0779548 한국등록특허공보 제 10-1263285호Korean Patent Publication No. 10-1263285 한국등록특허공보 제 10-1874613호Korean Patent Publication No. 10-1874613

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 측정 대상물인 방광에 대한 조준 중심이 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심에 위치할 수 있도록 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 제공함으로써, 방광의 체적을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 초음파 스캐너를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above-described problem, the present invention provides aiming guide information for the ultrasound probe so that the aiming center for the bladder, which is a measurement object, is located at the center of the aiming frame indicating the measurement area of the ultrasound probe, thereby accurately measuring the volume of the bladder. The purpose is to provide an ultrasound scanner that allows measurement.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 초음파 스캐너는, 초음파 신호를 송신하고 측정 대상물로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 초음파 프로브; 상기 초음파 프로브에 장착되어 초음파 프로브의 기울기 각도와 방향으로 이루어지는 지향 정보를 포함하는 관성 센서 데이터를 감지하여 제공하는 관성 센서; 및 상기 초음파 프로브를 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하고, 상기 획득된 2차원 초음파 영상들 및 관성 센서 데이터를 이용하여 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하여 제공하고, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하면 측정 대상물에 대한 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출하는 제어부;를 구비하여, 측정 대상물의 정확한 측정을 위하여 측정 대상물에 대한 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 제공한다. An ultrasonic scanner according to the first aspect of the present invention for achieving the above-described technical problem includes an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic signal and receives an ultrasonic echo signal reflected from a measurement object; an inertial sensor mounted on the ultrasonic probe to detect and provide inertial sensor data including directional information consisting of a tilt angle and direction of the ultrasonic probe; and acquiring a plurality of two-dimensional ultrasound images using the ultrasonic probe, generating and providing aiming guide information of the ultrasonic probe using the acquired two-dimensional ultrasound images and inertial sensor data, and measuring the center of the aiming frame. A control unit that acquires a plurality of two-dimensional ultrasonic images of the measurement object when the aiming center for the object coincides and extracts three-dimensional information about the measurement object; an ultrasonic probe for the measurement object for accurate measurement of the measurement object. Provides aiming guide information.

전술한 제1 특징에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 상기 제어부는, 초음파 프로브의 현재 위치와 지향 방향에서, 초음파 프로브를 구동시켜 3D 초음파 스캔을 위한 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하는 2차원 스캔 영상 획득 모듈; 상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상 및 상기 관성 센서 데이터를 이용하여, 측정 대상물에 대한 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하고, 조준 가이드 정보를 포함하는 조준 가이드 영상을 디스플레이에 출력하는 조준 가이드 모듈; 조준 가이드 영상에서 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표가 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하면 사전 설정된 형태의 위치 확정 알람 정보를 제공하는 측정 대상물 위치 조정 모듈; 위치 확정 알람 정보에 따라, 상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 3D 초음파 스캔을 위한 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상을 이용하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출하는 3차원 정보 추출 모듈;을 구비하는 것이 바람직하다. In the ultrasound scanner according to the first feature described above, the control unit drives the ultrasound probe at the current position and direction of the ultrasound probe to acquire a plurality of two-dimensional ultrasound images for 3D ultrasound scan. module; Acquire a plurality of 2-dimensional ultrasound images using the 2-dimensional scan image acquisition module, and generate aiming guide information of an ultrasonic probe for a measurement object using the acquired plurality of 2-dimensional ultrasound images and the inertial sensor data. and an aiming guide module that outputs an aiming guide image including aiming guide information on a display; A measurement object position adjustment module that determines whether the center of the aiming frame in the aiming guide image matches the aiming center coordinates of the measurement object, and, if so, provides position confirmation alarm information in a preset form; According to the position confirmation alarm information, a plurality of two-dimensional ultrasound images for 3D ultrasound scanning are acquired using the two-dimensional scan image acquisition module, and a three-dimensional image of the measurement object is obtained using the acquired plurality of two-dimensional ultrasound images. It is desirable to have a 3D information extraction module to extract information.

전술한 제1 특징에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 상기 조준 가이드 모듈은, 상기 2차원 스캔 영상 획득부를 이용하여 3D 초음파 스캔을 위한 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상들로부터 측정 대상물의 위치 정보를 추출하고, 2차원 초음파 영상들로부터 추출된 측정 대상물의 위치 정보들을 결합한 후 조준 프레임으로 투영하여, 측정 대상물에 대한 조준(Aiming) 외곽선 및 조준 중심 좌표를 획득하고, 조준 프레임의 조준 중심 좌표에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 표시하고, 관성 센서 데이터를 이용하여, 상기 측정 대상물에 대한 조준 중심을 조준 프레임의 중심으로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보를 추출하고, 조준 가이드 영상에 상기 조준 가이드 정보를 표시하여 제공하는 것이 바람직하다. In the ultrasound scanner according to the first feature described above, the aiming guide module acquires a plurality of two-dimensional ultrasound images for a 3D ultrasound scan using the two-dimensional scan image acquisition unit, and the obtained plurality of two-dimensional ultrasound images Extract the location information of the measurement object from the images, combine the location information of the measurement object extracted from the two-dimensional ultrasound images, and project it onto the aiming frame to obtain the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object. , displays the aiming outline for the measurement object on the aiming center coordinates of the aiming frame, uses inertial sensor data to extract aiming guide information for moving the aiming center for the measurement object to the center of the aiming frame, and aims the aiming guide. It is desirable to display and provide the aiming guide information on the image.

전술한 제1 특징에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 상기 조준 가이드 영상은, 초음파 프로브의 측정 영역 및 상기 측정 영역의 중심 위치가 표시된 조준 프레임, 상기 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표에 표시된 측정 대상물에 대한 조준 외곽선, 및 상기 표시된 조준 외곽선을 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보가 디스플레이되며, 상기 조준 가이드 정보는 상기 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표를 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위하여 필요한 초음파 프로브의 기울기 각도 및 기울기 방향을 포함하는 것이 바람직하다. In the ultrasonic scanner according to the above-described first feature, the aiming guide image includes an aiming frame in which the measurement area of the ultrasonic probe and the center position of the measurement area are displayed, and the aiming frame for the measurement object indicated in the aiming center coordinates for the measurement object. An outline and aiming guide information for moving the displayed aiming outline to the center position of the aiming frame are displayed, and the aiming guide information is an ultrasonic probe required to move the aiming center coordinates for the measurement object to the center position of the aiming frame. It is desirable to include the tilt angle and tilt direction.

전술한 제1 특징에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 상기 측정 대상물은 방광이며, 상기 측정 대상물에 대한 3차원 정보는 방광의 부피인 것이 바람직하다.In the ultrasound scanner according to the first feature described above, the measurement object is preferably a bladder, and the three-dimensional information about the measurement object is preferably the volume of the bladder.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 초음파 스캐너는 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 포함하는 조준 가이드 영상을 제공함으로써, 운용자는 측정 위치를 정확하게 조준할 수 있게 되고, 그 결과 방광 내 요 용량을 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다. The ultrasound scanner according to the present invention having the above-described configuration provides an aiming guide image including the aiming guide information of the ultrasound probe, allowing the operator to accurately aim at the measurement location, and as a result, urinary capacity in the bladder is measured more accurately. You can do it.

도 1은 종래의 초음파를 이용한 방광용 초음파 스캐너에 대한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 초음파 프로브를 움직이는 형태를 도시한 모식도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 조준 가이드 영상들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 제어부의 조준 가이드 모듈 및 측정 대상물 위치 조정 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 부채꼴 형상의 2차원 초음파 단면 영상을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 12개의 부채꼴 형상의 2차원 초음파 단면 영상들로부터 추출된 점들의 위치 정보를 결합하여 조준 프레임 상에 투영하여 조준 외곽선을 획득하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 모식도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 조준 프레임 상에 측정 대상물의 조준 외곽선이 표시된 조준 가이드 영상을 도시한 것이다.
Figure 1 is a photograph of a conventional ultrasound scanner for bladder using ultrasound.
Figure 2 is a schematic diagram showing how to move the ultrasonic probe in the ultrasonic scanner according to the present invention.
Figures 3 and 4 exemplarily show aiming guide images in the ultrasound scanner according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a control unit in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart sequentially showing the operations of the aiming guide module and the measurement object position adjustment module of the control unit in the ultrasonic scanner according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 shows a fan-shaped two-dimensional ultrasound cross-sectional image in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the process of obtaining an aiming outline by combining the positional information of points extracted from 12 fan-shaped two-dimensional ultrasound cross-sectional images and projecting them onto an aiming frame in the ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention. This is a schematic diagram shown for explanation.
Figure 9 shows an aiming guide image in which an aiming outline of a measurement object is displayed on an aiming frame in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 초음파 스캐너는 복수 개의 2차원 초음파 단면 영상들을 이용하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보인 부피 또는 체적을 측정하여 제공하는 스캐너로서, 특히 요(urine)의 양에 따라 결정되는 방광의 부피를 측정하여 제공하는 방광 측정용 초음파 스캐너로 사용될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프로브에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. The ultrasound scanner according to the present invention is a scanner that measures and provides three-dimensional information about the measurement object, such as volume or volume, using a plurality of two-dimensional ultrasound cross-sectional images. In particular, the volume of the bladder determined according to the amount of urine. It can be used as an ultrasound scanner for bladder measurement that measures and provides . Hereinafter, the configuration and operation of an ultrasonic scanner capable of providing aiming guidance for an ultrasonic probe according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 초음파 프로브를 움직이는 형태를 도시한 모식도이다. 도 2를 참조하면, 운용자는 측정 대상물에 대응되는 환자의 복부에 초음파 스캐너의 초음파 프로브의 캡 측정 부위를 고정한 상태에서, 초음파 프로브를 조이스틱처럼 회전시키면서 3D 초음파 스캔을 하게 된다. 이러한 초음파 스캔에 의해, 본 발명에 따른 조준 가이드 영상들이 디스플레이상에 출력된다. Figure 2 is a schematic diagram showing how to move the ultrasonic probe in the ultrasonic scanner according to the present invention. Referring to FIG. 2, the operator fixes the cap measurement area of the ultrasound probe of the ultrasound scanner on the patient's abdomen corresponding to the measurement object, and performs a 3D ultrasound scan while rotating the ultrasound probe like a joystick. By this ultrasonic scan, aiming guide images according to the present invention are output on the display.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 조준 가이드 영상들을 예시적으로 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 조준 가이드 영상에는 초음파 프로브의 측정 영역(300)과 십자 형상의 측정 영역의 중심(310)이 표시된 조준 프레임(Aiming Frame; 302)이 디스플레이되고, 조준 프레임에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선(320)이 디스플레이되며, 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표를 조준 프레임의 중심 위치로 이동시킬 수 있도록 하는 조준 가이드 정보(330)가 화살표 형태로 디스플레이된다. 도 3의 (a) 및 (b)는 측정 대상물이 조준 프레임의 우측에 있으며, 조준 가이드 정보인 화살표의 방향과 크기는 측정 대상물에 대한 조준 중심과 조준 프레임의 중심을 일치시키기 위하여 필요한 초음파 프로브의 기울기 조정 방향과 크기를 나타낸다. Figures 3 and 4 exemplarily show aiming guide images in the ultrasound scanner according to the present invention. Referring to FIG. 3, the aiming guide image according to the present invention displays an aiming frame (302) in which the measurement area 300 of the ultrasonic probe and the center 310 of the cross-shaped measurement area are displayed, and in the aiming frame An aiming outline 320 for the measurement object is displayed, and aiming guide information 330 that allows moving the aiming center coordinates for the measurement object to the center position of the aiming frame is displayed in the form of an arrow. In Figures 3 (a) and (b), the measurement object is on the right side of the aiming frame, and the direction and size of the arrow, which is aiming guide information, are those of the ultrasonic probe necessary to match the aiming center for the measurement object and the center of the aiming frame. Indicates the direction and size of tilt adjustment.

도 4는 측정 대상물에 대한 조준 중심이 조준 프레임의 중심에 있는 상태로서, 측정 대상물에 대한 조준 중심과 조준 프레임의 중심이 서로 일치됨을 나타낸다. 도 3의 (a)와 (b)는 측정 대상물에 대한 조준 중심과 조준 프레임의 중심이 서로 일치하지 아니하므로 측정 대상물을 사전 설정된 제1 색상인 빨간 색으로 표시하고, 도 4는 측정 대상물에 대한 조준 중심과 조준 프레임의 중심이 서로 일치하는 경우로서 측정 대상물을 사전 설정된 제2 색상인 초록 색으로 표시한 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 조준 가이드 영상은 측정 대상물에 대한 조준 중심과 조준 프레임의 중심의 일치 여부에 따라 측정 대상물을 서로 다른 색상으로 출력시킴으로써, 운용자가 중심 일치 여부를 시각적으로 그리고 직관적으로 쉽게 판단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일정 기준 이상 서로 일치하게 되면 화살표들은 없어지고 측정 대상물은 초록색으로 표현된다. Figure 4 shows that the aiming center for the measurement object is at the center of the aiming frame, and the aiming center for the measurement object and the center of the aiming frame coincide with each other. In Figures 3 (a) and (b), the aiming center for the measurement object and the center of the aiming frame do not coincide with each other, so the measurement object is displayed in red, which is the preset first color, and Figure 4 shows the measurement object in red, which is the first color. This is a case where the aiming center and the center of the aiming frame coincide with each other, and the measurement object is displayed in green, which is a preset second color. In this way, the aiming guide image outputs the measurement object in different colors depending on whether the aiming center of the measurement object matches the center of the aiming frame, allowing the operator to visually and intuitively easily determine whether the center matches. It is desirable. In addition, as shown in FIG. 4, when the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object coincide with each other more than a certain standard, the arrows disappear and the measurement object is expressed in green.

전술한 기능을 수행하기 위한 본 발명에 따른 초음파 스캐너는 초음파 프로브, 관성 센서, 디스플레이부 및 제어부를 구비한다. 상기 초음파 프로브는 초음파 트랜스듀서가 일단에 내장되어, 초음파 신호를 송신하고 측정 대상물로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 상기 제어부로 제공한다. 상기 관성 센서는 상기 초음파 프로브에 장착되어 초음파 프로브의 기울기 각도와 방향으로 이루어진 지향 정보를 포함하는 관성 센서 데이터를 감지하여 제공한다. 상기 제어부는 상기 초음파 프로브를 이용하여 3D 초음파 스캔을 위하여 부채꼴 형상을 갖는 복수 개의 2차원 초음파 단면 영상들을 획득하고, 상기 획득된 2차원 초음파 영상들 및 관성 센서 데이터들을 이용하여 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하여 제공하고, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하면 측정 대상물에 대한 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출한다. The ultrasonic scanner according to the present invention for performing the above-described functions includes an ultrasonic probe, an inertial sensor, a display unit, and a control unit. The ultrasonic probe has an ultrasonic transducer built into one end, transmits an ultrasonic signal, receives an ultrasonic echo signal reflected from the measurement object, and provides it to the control unit. The inertial sensor is mounted on the ultrasonic probe and detects and provides inertial sensor data including orientation information consisting of the tilt angle and direction of the ultrasonic probe. The control unit acquires a plurality of two-dimensional ultrasonic cross-sectional images having a fan shape for 3D ultrasonic scanning using the ultrasonic probe, and uses the acquired two-dimensional ultrasonic images and inertial sensor data to obtain aiming guide information of the ultrasonic probe. is generated and provided, and when the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object match, a plurality of two-dimensional ultrasound images of the measurement object are acquired to extract three-dimensional information about the measurement object.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 제어부의 구성을 도시한 블록도이다. 상기 제어부(50)는, 2차원 스캔 영상 획득 모듈(500), 조준 가이드 모듈(510), 측정 대상물 위치 조정 모듈(520) 및 3차원 정보 추출 모듈(530)을 구비하여, 초음파 프로브의 조준 정확도를 증가시킴으로써 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다. Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a control unit in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention. The control unit 50 is provided with a 2D scan image acquisition module 500, an aiming guide module 510, a measurement object position adjustment module 520, and a 3D information extraction module 530, so as to adjust the aiming accuracy of the ultrasonic probe. By increasing , it becomes possible to measure three-dimensional information about the measurement object more accurately.

상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈(500)은 초음파 프로브의 현재 위치와 지향 방향에서, 초음파 프로브를 구동시켜 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득한다. 이때, 상기 복수 개의 초음파 영상들은 초음파 프로브의 측정 위치를 기준으로 하여 회전하면서 일정 각도마다 순차적으로 획득될 수 있다. The 2D scan image acquisition module 500 acquires a plurality of 2D ultrasound images by driving the ultrasound probe at the current position and direction of the ultrasound probe. At this time, the plurality of ultrasound images may be sequentially acquired at certain angles while rotating based on the measurement position of the ultrasound probe.

상기 조준 가이드 모듈(510)은 조준 가이드 영상을 디스플레이부에 출력한다. 조준 가이드 영상은 초음파 프로브의 측정 영역 및 상기 측정 영역의 중심이 표시된 조준 프레임(Aiming Frame), 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표에 표시된 측정 대상물에 대한 조준 외곽선, 및 조준 가이드 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다. 운용자는 상기 조준 가이드 영상의 조준 가이드 정보에 따라 초음파 프로브의 기울기의 각도와 방향을 조정하게 된다. The aiming guide module 510 outputs an aiming guide image to the display unit. The aiming guide image includes an aiming frame showing the measurement area of the ultrasonic probe and the center of the measurement area, an aiming outline for the measurement object indicated in the aiming center coordinates for the measurement object, and aiming guide information. do. The operator adjusts the angle and direction of the inclination of the ultrasonic probe according to the aiming guide information of the aiming guide image.

상기 측정 대상물 위치 조정 모듈(520)은 조준 가이드 영상에서 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하면 사전 설정된 형태의 위치 확정 알람을 출력함과 동시에 후술되는 3차원 정보 추출 모듈이 실행되어 측정 대상물에 대한 초음파 스캔을 수행하게 된다. 전술한 조준 가이드 모듈(510) 및 측정 대상물 위치 조정 모듈(520)의 동작에 대한 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.The measurement object position adjustment module 520 determines whether the center of the aiming frame in the aiming guide image matches the aiming center of the measurement object, and if they match, outputs a position confirmation alarm in a preset form and performs 3 described later. The dimensional information extraction module is executed to perform ultrasonic scanning of the measurement object. A detailed description of the operations of the above-described aiming guide module 510 and the measurement object position adjustment module 520 will be described later with reference to FIG. 6 .

상기 3차원 정보 추출 모듈(530)은 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치되면, 상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 3D 초음파 스캔을 위한 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 이용하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출한다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 스캐너가 방광 측정용 초음파 스캐너인 경우, 상기 측정 대상물은 방광이 될 것이며, 상기 3차원 정보는 방광의 부피가 될 수 있다. 3차원 정보 추출 모듈의 동작은 초음파 영상들로부터 측정 대상물인 방광의 부피 또는 체적을 구하는 것으로서, 이를 구현하기 위한 다양한 방법들은 당업자에게 널리 알려진 것으로서, 선행기술문헌에도 그 실시예가 구체적으로 기재되어 있으므로 본 발명의 명세서에 구체적으로 기재하지 아니한다. When the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object match, the 3D information extraction module 530 acquires a plurality of 2D ultrasound images for 3D ultrasound scanning using the 2D scan image acquisition module, Three-dimensional information about the measurement object is extracted using the obtained plurality of two-dimensional ultrasound images. As described above, when the ultrasound scanner according to the present invention is an ultrasound scanner for bladder measurement, the measurement object may be the bladder, and the three-dimensional information may be the volume of the bladder. The operation of the 3D information extraction module is to obtain the volume or volume of the bladder, which is the object of measurement, from ultrasound images. Various methods for implementing this are widely known to those skilled in the art, and embodiments are described in detail in prior art literature, so this It is not specifically described in the invention specification.

이하, 도 6을 참조하여, 전술한 본 발명에 따른 초음파 스캐너의 제어부 중 조준 가이드 모듈(510) 및 측정 대상물 위치 조정 모듈(520)의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 제어부의 조준 가이드 모듈 및 측정 대상물 위치 조정 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, the operations of the aiming guide module 510 and the measurement object position adjustment module 520 among the control units of the above-described ultrasound scanner according to the present invention will be described in detail. Figure 6 is a flowchart sequentially showing the operations of the aiming guide module and the measurement object position adjustment module of the control unit in the ultrasonic scanner according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 조준 가이드 모듈(510)은 상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 서로 다른 각도에서 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득한다(단계 600). 다음, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 이용하여 측정 대상물에 대한 원시 Aiming을 하여, 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 중심 좌표를 구한다(단계 610). 본 발명에 따라 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 중심 좌표를 구하는 구체적인 과정은 도 7 내지 도 9를 참조하여 후술한다.Referring to FIG. 6, the aiming guide module 510 acquires a plurality of two-dimensional ultrasound images from different angles using the two-dimensional scan image acquisition module (step 600). Next, raw aiming is performed on the measurement object using the acquired plurality of two-dimensional ultrasound images, and the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object are obtained (step 610). The specific process of obtaining the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object according to the present invention will be described later with reference to FIGS. 7 to 9.

다음, 측정 대상물 위치 조정 모듈(520)은 초음파 프로브의 측정 영역과 십자 형상으로 표현된 측정 영역의 중심이 표시된 조준 프레임(Aiming Frame)을 설정하고, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표가 서로 일치하는지 여부를 판단한다(단계 620), Next, the measurement object position adjustment module 520 sets an aiming frame indicating the measurement area of the ultrasonic probe and the center of the measurement area expressed in a cross shape, and coordinates the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object. Determine whether they match each other (step 620),

만약, 단계 620에서, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하지 않는 경우, 조준 가이드 영상에서 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 사전 설정된 제1 색상으로 디스플레이시키고(단계 640), 상기 관성 센서로부터 제공된 초음파 프로브의 지향 정보를 이용하여, 측정 대상물에 대한 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하고, 측정 대상물에 대한 조준 가이드 정보를 조준 가이드 영상에 디스플레이시킨다(단계 642). 이때, 조준 가이드 정보를 생성하기 위하여, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심 위치의 이격 거리를 계산하고, 초음파 프로브의 지향 정보를 고려하여 이동 방향을 추출하고, 상기 이격 거리와 이동 방향에 대응되는 초음파 프로브의 기울기의 조정 각도 및 조정 방향을 계산한 후, 초음파 프로브의 기울기의 조정 각도 및 조정 방향을 포함하는 조준 가이드 정보를 화살표의 형태로 제공하게 된다. If, in step 620, the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object do not match, the aiming outline of the measuring object is displayed in a preset first color at the aiming center coordinates of the measuring object in the aiming guide image. (Step 640), using the orientation information of the ultrasonic probe provided from the inertial sensor, aiming guide information of the ultrasonic probe with respect to the measurement object is generated, and the aiming guide information with respect to the measurement object is displayed on the aiming guide image (step 642) ). At this time, in order to generate aiming guide information, the separation distance between the center of the aiming frame and the aiming center position for the measurement object is calculated, the moving direction is extracted considering the orientation information of the ultrasonic probe, and the separation distance and moving direction are calculated. After calculating the tilt adjustment angle and direction of the corresponding ultrasonic probe, aiming guide information including the tilt adjustment angle and direction of the ultrasonic probe is provided in the form of an arrow.

따라서, 조준 가이드 영상은 조준 프레임상에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 가이드 정보를 표시하게 된다. 운용자는 상기 조준 가이드 영상의 조준 가이드 정보에 따라 초음파 프로브의 기울기의 각도와 방향을 조정하게 된다. Therefore, the aiming guide image displays the aiming outline and aiming guide information for the measurement object on the aiming frame. The operator adjusts the angle and direction of the inclination of the ultrasonic probe according to the aiming guide information of the aiming guide image.

다음, 관성 센서를 이용하여 초음파 프로브의 움직임을 지속적으로 측정하고(단계 644), 관성 센서 데이터를 이용하여 추가 Aiming을 하여 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 중심 좌표를 변경한 후(단계 646), 단계 620으로 되돌아간다. Next, the movement of the ultrasonic probe is continuously measured using an inertial sensor (step 644), and additional aiming is performed using the inertial sensor data to change the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object (step 646). Return to step 620.

만약, 단계 620에서, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하는 경우, 해당 Aiming이 원시 Aiming이면, 측정 대상물에 대한 3차원 정보 추출을 위한 3차원 정보 추출 모듈(530)의 실행을 요청하고 종료한다. If, in step 620, the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object coincide, and the corresponding aiming is raw aiming, execution of the 3D information extraction module 530 to extract 3D information about the measurement object Request and end.

만약, 단계 620에서, 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하는 경우, 해당 Aiming이 원시 Aiming이 아니면, 조준 가이드 영상에서 측정 대상물에 대한 외곽선을 사전 설정된 제2 색상으로 디스플레이시키고(단계 650), 중심 일치 상태가 사전 설정된 시간동안(예컨대 약 2초) 유지되면(단계 652), 알람음을 출력한 후 단계 600으로 되돌아간다. 한편, 중심 일치 상태가 사전 설정된 시간동안(예컨대 약 2초) 유지되지 않으면, 단계 644로 되돌아간다. If, in step 620, the center of the aiming frame and the aiming center of the measurement object coincide, and the corresponding aiming is not the original aiming, the outline of the measurement object in the aiming guide image is displayed in a preset second color (step 650), if the center matching state is maintained for a preset time (e.g., about 2 seconds) (step 652), an alarm sound is output and the process returns to step 600. Meanwhile, if the center matching state is not maintained for a preset time (e.g., about 2 seconds), the process returns to step 644.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 상기 조준 가이드 모듈(510)이 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 중심 좌표를 구하는 과정을 설명한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 부채꼴 형상의 2차원 초음파 단면 영상을 도시한 것이다. 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 12개의 부채꼴 형상의 2차원 초음파 단면 영상들로부터 추출된 점들의 위치 정보를 결합하여 조준 프레임 상에 투영하여 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 얻는 과정을 도시한 모식도이다. 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 스캐너에 있어서, 조준 프레임 상에 측정 대상물이 표시된 조준 가이드 영상을 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to FIGS. 7 to 9, a process by which the aiming guide module 510 obtains the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object will be described. Figure 7 shows a fan-shaped two-dimensional ultrasound cross-sectional image in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 8 shows that in the ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention, the positional information of points extracted from 12 fan-shaped two-dimensional ultrasound cross-sectional images are combined and projected onto the aiming frame to create an aiming outline for the measurement object. This is a schematic diagram showing the process of obtaining it. Figure 9 shows an aiming guide image in which a measurement object is displayed on an aiming frame in an ultrasound scanner according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 2차원 스캔 영상 획득부를 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상들로부터 각각 방광의 좌우측으로 가장 외곽 지점을 선정하고, 선정된 외곽 지점들에 대한 위치 정보를 획득하고, 2차원 초음파 영상들로부터 획득된 복수 개의 측정 대상물의 위치 정보들을 결합한 후 조준 프레임 상에 투영하여 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 획득하고, 조준 외곽선의 중심 좌표인 조준 중심 좌표를 획득한다. Referring to FIGS. 7 to 9, a plurality of two-dimensional ultrasound images are acquired using the two-dimensional scan image acquisition unit, and the outermost points on the left and right sides of the bladder are selected from the obtained plurality of two-dimensional ultrasound images, respectively. , acquire location information about selected outer points, combine the location information of a plurality of measurement objects obtained from two-dimensional ultrasound images, and then project them onto the aiming frame to obtain an aiming outline for the measurement object, and obtain an aiming outline Obtain the aiming center coordinates, which are the center coordinates of .

다음, 초음파 프로브의 지향 정보를 이용하여, 상기 측정 대상물에 대한 조준 중심을 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심으로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보를 추출하고, 조준 가이드 영상에 상기 조준 가이드 정보를 표시하여 제공한다. Next, using the orientation information of the ultrasonic probe, aiming guide information for moving the aiming center of the measurement object to the center of the aiming frame representing the measurement area of the ultrasonic probe is extracted, and the aiming guide information is applied to the aiming guide image. It is indicated and provided.

상기 조준 가이드 영상은, 초음파 프로브의 측정 영역 및 십자 형태의 상기 측정 영역의 중심 위치가 표시된 조준 프레임, 조준 프레임의 조준 중심 좌표에 표시된 상기 측정 대상물에 대한 조준 외곽선, 및 상기 표시된 측정 대상물에 대한 중심을 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보가 표시된다. 상기 조준 가이드 정보는 상기 측정 대상물의 조준 외곽선을 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위하여 필요한 초음파 프로브의 기울기 조정 각도 및 기울기 조정 방향을 포함한다. The aiming guide image includes an aiming frame in which the measuring area of the ultrasonic probe and the center position of the cross-shaped measuring area are displayed, an aiming outline for the measurement object displayed at the aiming center coordinates of the aiming frame, and the center of the displayed measurement object. Aiming guide information for moving to the center position of the aiming frame is displayed. The aiming guide information includes the tilt adjustment angle and tilt adjustment direction of the ultrasonic probe required to move the aiming outline of the measurement object to the center position of the aiming frame representing the measurement area of the ultrasonic probe.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 초음파 스캐너는 조준 프레임에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 표시함과 동시에 조준 가이드 정보를 함께 디스플레이시킴으로써, 운용자로 하여금 초음파 프로브의 조준 방향을 가이드해줄 수 있게 된다. 그 결과 운용자는 초음파 프로브의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심을 일치시키기 용이하며, 따라서 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다. The ultrasonic scanner according to the present invention having the above-described configuration displays the aiming outline of the measurement object on the aiming frame and simultaneously displays aiming guide information, allowing the operator to guide the aiming direction of the ultrasonic probe. As a result, it is easy for the operator to match the center of the ultrasonic probe with the aiming center of the measurement object, and thus can measure three-dimensional information about the measurement object more accurately.

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. Although the present invention has been described above with a focus on preferred embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand that it does not deviate from the essential characteristics of the present invention. It will be apparent that various modifications and applications not exemplified above are possible within the scope. In addition, these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

50 : 제어부
500 : 2차원 스캔 영상 획득 모듈
510 : 조준 가이드 모듈
520 : 측정 대상물 위치 조정 모듈
530 : 3차원 정보 추출 모듈
300 : 초음파 프로브의 측정 영역
310 : 측정 영역의 중심선
302 : 조준 프레임(Aiming Frame)
320 : 측정 대상물에 대한 조준 외곽선
330 : 조준 가이드 정보
50: control unit
500: 2D scan image acquisition module
510: Aiming guide module
520: Measurement object position adjustment module
530: 3D information extraction module
300: Measuring area of ultrasonic probe
310: Center line of measurement area
302: Aiming Frame
320: Aiming outline for measurement object
330: Aiming guide information

Claims (6)

초음파 신호를 송신하고 측정 대상물로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 초음파 프로브;
상기 초음파 프로브에 장착되어, 초음파 프로브의 기울기 각도와 방향으로 이루어지는 프로브의 지향 정보를 포함하는 관성 센서 데이터를 감지하여 제공하는 관성 센서; 및
상기 초음파 프로브를 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하고, 상기 획득된 2차원 초음파 영상들 및 관성 센서로부터 제공된 관성 센서 데이터를 이용하여 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하여 제공하고, 초음파 프로브의 측정 영역을 나타내는 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심이 일치하면 측정 대상물에 대한 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출하는 제어부;
를 구비하여, 측정 대상물의 정확한 측정을 위하여 측정 대상물에 대한 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic signal and receives an ultrasonic echo signal reflected from the measurement object;
an inertial sensor mounted on the ultrasonic probe to detect and provide inertial sensor data including probe orientation information consisting of a tilt angle and direction of the ultrasonic probe; and
Acquiring a plurality of two-dimensional ultrasound images using the ultrasonic probe, generating and providing aiming guide information of the ultrasonic probe using the acquired two-dimensional ultrasonic images and inertial sensor data provided from an inertial sensor, and generating and providing aiming guide information of the ultrasonic probe. When the center of the aiming frame representing the measurement area matches the aiming center of the measurement object, a control unit that acquires a plurality of two-dimensional ultrasound images of the measurement object and extracts three-dimensional information about the measurement object;
An ultrasonic scanner capable of providing aiming guidance for a measurement object, characterized in that it provides aiming guide information of the ultrasonic probe for the measurement object for accurate measurement of the measurement object.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
초음파 프로브의 현재 위치와 지향 방향에서, 초음파 프로브를 구동시켜 복수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하는 2차원 스캔 영상 획득 모듈;
상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상 및 상기 관성 센서 데이터를 이용하여, 측정 대상물에 대한 초음파 프로브의 조준 가이드 정보를 생성하고, 조준 가이드 정보를 포함하는 조준 가이드 영상을 디스플레이에 출력하는 조준 가이드 모듈;
조준 가이드 영상에서 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표가 일치하는지 여부를 판단하는 측정 대상물 위치 조정 모듈;
상기 조준 프레임의 중심과 측정 대상물에 대한 조준 중심 좌표가 일치하면, 상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상을 이용하여 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 추출하는 3차원 정보 추출 모듈;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
The method of claim 1, wherein the control unit:
A two-dimensional scan image acquisition module that acquires a plurality of two-dimensional ultrasound images by driving the ultrasound probe at the current position and direction of the ultrasound probe;
Acquire a plurality of 2-dimensional ultrasound images using the 2-dimensional scan image acquisition module, and generate aiming guide information of an ultrasonic probe for a measurement object using the acquired plurality of 2-dimensional ultrasound images and the inertial sensor data. and an aiming guide module that outputs an aiming guide image including aiming guide information on a display;
a measurement object position adjustment module that determines whether the center of the aiming frame in the aiming guide image matches the aiming center coordinates of the measurement object;
When the center of the aiming frame and the aiming center coordinates of the measurement object match, a plurality of 2D ultrasound images are acquired using the 2D scan image acquisition module, and measurement is performed using the acquired plurality of 2D ultrasound images. A 3D information extraction module that extracts 3D information about an object;
An ultrasonic scanner capable of providing aiming guidance for a measurement object, characterized in that it has a.
제2항에 있어서, 상기 조준 가이드 모듈은,
상기 2차원 스캔 영상 획득 모듈을 이용하여 복수 개의 2차원 초음파 영상을 획득하고,
상기 획득된 복수 개의 2차원 초음파 영상들로부터 측정 대상물의 위치 정보를 추출하고, 2차원 초음파 영상들로부터 추출된 측정 대상물의 위치 정보들을 결합하여, 측정 대상물에 대한 조준 외곽선 및 조준 중심 좌표를 획득하고,
상기 조준 프레임의 상기 조준 중심 좌표에 측정 대상물에 대한 조준 외곽선을 디스플레이하고,
관성 센서 데이터를 이용하여, 상기 측정 대상물에 대한 조준 중심을 상기 조준 프레임의 중심으로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보를 추출하고,
조준 가이드 영상에 상기 조준 가이드 정보를 표시하여 제공하는 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
The method of claim 2, wherein the aiming guide module,
Acquire a plurality of two-dimensional ultrasound images using the two-dimensional scan image acquisition module,
Extract location information of the measurement object from the obtained plurality of two-dimensional ultrasound images, combine the position information of the measurement object extracted from the two-dimensional ultrasound images, and obtain the aiming outline and aiming center coordinates for the measurement object. ,
Displaying an aiming outline for the measurement object at the aiming center coordinates of the aiming frame,
Using inertial sensor data, extract aiming guide information for moving the aiming center of the measurement object to the center of the aiming frame,
An ultrasound scanner capable of providing aiming guidance for a measurement object, characterized in that the aiming guide information is displayed and provided on an aiming guide image.
제3항에 있어서, 상기 조준 가이드 영상은,
초음파 프로브의 측정 영역 및 상기 측정 영역의 중심 위치가 표시된 조준 프레임, 조준 프레임의 상기 조준 중심 좌표에 표시된 측정 대상물에 대한 조준 외곽선, 및 상기 표시된 조준 중심 좌표를 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위한 조준 가이드 정보가 표시된 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
The method of claim 3, wherein the aiming guide image is,
An aiming frame in which the measuring area of the ultrasonic probe and the center position of the measuring area are displayed, an aiming outline for the measurement object displayed in the aiming center coordinates of the aiming frame, and an aiming frame for moving the displayed aiming center coordinates to the center position of the aiming frame. An ultrasonic scanner capable of providing aiming guidance for a measurement object, characterized by displaying guide information.
제1항에 있어서, 상기 조준 가이드 정보는
상기 측정 대상물의 조준 중심 좌표를 상기 조준 프레임의 중심 위치로 이동시키기 위하여 필요한 초음파 프로브의 기울기 조정 각도 및 기울기 조정 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
The method of claim 1, wherein the aiming guide information is
An ultrasonic scanner capable of providing an aiming guide for a measurement object, comprising a tilt adjustment angle and a tilt adjustment direction of the ultrasonic probe required to move the aiming center coordinates of the measurement object to the center position of the aiming frame.
제1항에 있어서, 상기 측정 대상물은 방광이며,
상기 측정 대상물에 대한 3차원 정보는 방광의 부피인 것을 특징으로 하는 측정 대상물에 대한 조준 가이드가 가능한 초음파 스캐너.
The method of claim 1, wherein the measurement object is a bladder,
An ultrasound scanner capable of providing aiming guidance for a measurement object, wherein the three-dimensional information about the measurement object is the volume of the bladder.
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