KR20010080655A - Ultrasonic diagnostic imaging system with voice communication - Google Patents

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KR20010080655A
KR20010080655A KR1020017006858A KR20017006858A KR20010080655A KR 20010080655 A KR20010080655 A KR 20010080655A KR 1020017006858 A KR1020017006858 A KR 1020017006858A KR 20017006858 A KR20017006858 A KR 20017006858A KR 20010080655 A KR20010080655 A KR 20010080655A
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ultrasound
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KR1020017006858A
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타카토리손자에이.
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

초음파 진단 이미징 시스템은 시스템 상태를 변경하거나 명령을 실행하는 구두 명령에 응답한다. 구두 명령에 응답하여, 시스템은 구두 명령이 적절하게 실행되었다는 것을 사용자에게 확인시키는 가청 응답을 생성한다. 이러한 방식으로 수행될 수 있는 명령은 초음파 시스템의 동작 상태를 변경하며, 이미지를 측정하여 주석을 표시하고, 진단 보고를 생성하며, 초음파 이미지를 형성하는데 사용되는 신호를 제어하며, 초음파 이미지의 품질을 제어하는 것들을 포함한다.The ultrasound diagnostic imaging system responds to verbal commands that change system state or execute commands. In response to the spoken command, the system generates an audible response that confirms to the user that the spoken command has been properly executed. Commands that can be performed in this way change the operating state of the ultrasound system, measure and annotate images, generate diagnostic reports, control signals used to form ultrasound images, and control the quality of ultrasound images. Includes those that control

Description

음성 통신을 갖는 초음파 진단 이미징 시스템{Ultrasonic diagnostic imaging system with voice communication}Ultrasonic diagnostic imaging system with voice communication

최근에, 음성 인식 기술의 발달로, 사용자가 초음파 시스템을 가청 제어하는 초음파 시스템의 핸드-프리 제어가 달성될 시기가 단축되었다. 본 출원인을 포함하여 많은 초음파 시스템 제조업자는 기본적인 음성 제어 초음파 시스템을 개발 및 실시하였다. 그러한 시스템은 미국특허 제 5,544,654 호에 개시되어 있는데, 여기서는 70개 이상의 초음파 시스템 명령을, 시스템 상태에 따라 활성화되는 부-어휘(sub-vocabularies)라 하는 그룹으로 구성하고 있다.Recently, with the development of speech recognition technology, the time when hand-free control of an ultrasound system in which a user audibly controls the ultrasound system is achieved is shortened. Many ultrasound system manufacturers, including the applicant, have developed and implemented basic voice controlled ultrasound systems. Such a system is disclosed in US Pat. No. 5,544,654, where more than 70 ultrasound system commands are organized into groups called sub-vocabularies that are activated according to system state.

음성으로 제어되는 초음파 시스템은 사용자에게 어느 정도 시스템을 핸드-프리로 제어하게 하지만, 음성 제어로 인해 새로운 문제가 부가되었다. 하나는 음성 제어의 완전한 정확성이 아직 달성되지 않았다는 것이다. 비교적 확실한 음성 인식 기술이 의심의 여지없이 시간에 따라 발전될 것이긴 하지만, 이러한 결점은 최근의 기술로 대처되어야 하고, 이 기술은 사용자가 자신의 음성으로 음성 인식 시스템을 "훈련"시킬 것을 요구함으로써 대처하고 있다. 전술한 특허에 기술된 시스템에서,사용자는 70개 이상의 음성 명령을 인식시키기 위해 음성 인식 시스템을 훈련시켜야 할 것이므로 사용자에게 실질적인 부담이 될 것이다. 이러한 문제의 당연한 결과는, 음성 인식이 아직 완벽하지 않기 때문에, 사용자는 음성 인식 초음파 시스템이 잘못 인식하거나, 전적으로 놓친 명령에 항시 경계해야 한다. 사전에 버튼을 눌렀다든지 스위치를 설정하였다는 것을 확인하지 않게 해야 핸드-프리 동작이 자유롭게 된다.Voice-controlled ultrasound systems allow users to control the system to some degree, but voice control adds a new problem. One is that complete accuracy of voice control has not yet been achieved. While relatively robust speech recognition technology will undoubtedly evolve over time, this drawback must be addressed with recent technology, which requires users to "train" the speech recognition system with their own voice. Coping In the system described in the above patents, the user would have to train the speech recognition system to recognize more than 70 voice commands, which would be a real burden to the user. The natural consequence of this problem is that since speech recognition is not yet perfect, the user must always be alert to commands that the speech recognition ultrasound system has misrecognized or missed entirely. Hand-free operation is freed if you do not confirm pressing the button or setting the switch in advance.

본 발명은 초음파 진단 이미징 시스템에 관한 것으로, 특히 사용자와 가청으로 통신하는 응답을 갖는 초음파 진단 이미징 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound diagnostic imaging system, and more particularly, to an ultrasound diagnostic imaging system having a response in audible communication with a user.

도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 음성 합성기를 갖는 초음파 진단 이미징 시스템을 형성하는 블록도.1 is a block diagram of an ultrasound diagnostic imaging system having a speech synthesizer constructed in accordance with the principles of the present invention;

도 2a 및 2b는 도 1의 음성 합성을 더 상세하게 도시한 도면.2A and 2B illustrate the speech synthesis of FIG. 1 in more detail.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따라 수행된 초음파 이미지 측정을 도시한 도면.3A and 3B illustrate ultrasonic image measurements performed in accordance with the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 수행된 초음파 이미지의 표시(ultrasound image labeling)를 도시한 도면.4A and 4B illustrate ultrasound image labeling performed in accordance with the present invention.

도 5a 및 도 5b는 초음파 이미지를 형성하는데 사용되는 신호 주파수의 음성 제어를 도시한 도면.5A and 5B illustrate voice control of signal frequencies used to form ultrasound images.

도 6a 및 도 6b는 초음파 이미지 컴파운드 음성 제어를 도시한 도면.6A and 6B illustrate ultrasonic image compound voice control.

본 발명자는 사용자가 말을 걸 수 있는 초음파 시스템이란 사람의 행동, 즉 대화행동의 반을 제공하는 것임을 인식하였다. 대화는 한 사람은 질문하고, 다른 사람은 대답하는 정보의 양방향 흐름이다. 혹은, 한 사람은 말을 하고 다른 사람은 말에 응답한다. 본 발명의 원리에 따라서, 본 발명자는 초음파 시스템에 가청 명령에 대해 가청 응답을 생성하는 능력을 제공함으로써 사람의 대화의 특성을 초음파 시스템에 부여하였다. 가청 응답은 조작자에 의해 제기된 가청 응답 혹은 질의에 관계된 정보를 제공한다. 일 실시예에서, 요청된 명령이 실행되었음을(또는 아직 실행되지 않았음을) 초음파 시스템 조작자에게 알리기 위해서 제어 명령에 가청 응답이 부여된다. 또다른 실시예에서, 초음파 이미지는 음성 명령에 응답하여 분석되어 이미지에 표시하고, 측정하며, 및/또는 이러한 분석의 응답을 가청으로 제공한다. 또다른 실시예의 진단 보고가 음성 제어에 의해 준비 또는 편집된다. 또다른 실시예에서, 초음파 이미지를 형성하도록 처리되는 신호의 유형이 가청으로 제어된다. 초음파 시스템에 의해 제공되는 가청 응답은 음성 명령이 응답되었다는 질적인가청 확언(qualitative audible affirmation)을 제공할 수 있으며, 또는 요청된 동작 또는 결과에 관한 양적인 가청 정보를 제공할 수 있다.The inventors have recognized that an ultrasound system in which a user can speak provides half of a person's behavior, ie conversational behavior. A conversation is a two-way flow of information where one person asks a question and the other person answers. Or, one person speaks and the other responds. In accordance with the principles of the present invention, the inventor has given the ultrasound system the character of human conversation by providing the ultrasound system with the ability to generate an audible response to an audible command. The audible response provides information related to the audible response or query raised by the operator. In one embodiment, an audible response is given to the control command to inform the ultrasound system operator that the requested command has been executed (or has not yet been executed). In another embodiment, the ultrasound image is analyzed in response to voice commands to display, measure, and / or audibly provide a response of this analysis. Diagnostic reports of another embodiment are prepared or edited by voice control. In another embodiment, the type of signal processed to form the ultrasound image is audibly controlled. The audible response provided by the ultrasound system may provide a qualitative audible affirmation that the voice command has been answered, or may provide quantitative audible information regarding the requested action or result.

본 발명은 대화식으로 사용자와 통신하는 초음파 진단 이미징 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound diagnostic imaging system in interactive communication with a user.

제1 실시예에서, 이 시스템은 대화식으로 사용자와 통신하는 초음파 진단 이미징 시스템에 있어서, 사용자의 구두 명령에 응답하여 명령 신호를 생성하는 음성 제어기와, 상기 명령 신호에 응답하여, 상기 사용자의 구두 명령에 의해 요청되었을 때 초음파 이미징 시스템으로 하여금 응답하게 하는 초음파 시스템 제어기와, 상기 명령 신호에 응답하여, 가청 응답을 생성하는 음성 합성기를 포함한다. 이 시스템에서, 상기 제어기는 상기 명령 신호에 응답하여 응답 신호를 생성하며, 상기 음성 합성기는 상기 응답 신호에 응답하여, 상기 가청 응답을 생성한다.In a first embodiment, the system is an ultrasound diagnostic imaging system interactively communicating with a user, comprising: a voice controller for generating a command signal in response to a verbal command of a user, and a verbal command of the user in response to the command signal And an ultrasound system controller that causes the ultrasound imaging system to respond when requested by the device, and a speech synthesizer that generates an audible response in response to the command signal. In this system, the controller generates a response signal in response to the command signal, and the speech synthesizer generates the audible response in response to the response signal.

상기 제 1 실시예의 특정의 실시예에서,In a particular embodiment of the first embodiment,

상기 제어기는 명령에 응답하여 상기 초음파 이미징 시스템으로부터 확인 신호를 수신하며, 상기 음성 합성기는 상기 확인 신호에 응답하여 상기 가청 응답을 생성한다.The controller receives a confirmation signal from the ultrasound imaging system in response to a command, and the speech synthesizer generates the audible response in response to the confirmation signal.

음성 합성기는 가청 응답들이 전기적으로 저장되는 응답 저장 장치를 포함하고, 상기 응답 저장 장치는 명령 신호에 응답하여, 원하는 가청 응답을 발생한다. 이러한 특정의 실시예에서, 상기 음성 합성기는 상기 응답 저장 장치에 결합되어, 전기적으로 저장된 응답을 가청 신호로 변환하는 변환 회로를 더 포함하며, 상기 응답 저장 장치는 텍스트 및 수치 응답 정보를 저장하며, 가청 응답은 텍스트 및 선택된 수치 응답 정보로 형성되고, 상기 응답 저장 장치는 복수의 부분 응답을 저장할 수 있고, 상기 원하는 가청 응답은 복수의 저장된 부분 응답으로부터 컴파일될 수 있다.The speech synthesizer includes a response storage device in which the audible responses are electrically stored, the response storage device generating a desired audible response in response to the command signal. In this particular embodiment, the speech synthesizer further includes conversion circuitry coupled to the response storage device to convert an electrically stored response into an audible signal, the response storage device storing textual and numerical response information, The audible response is formed from text and selected numerical response information, the response storage device may store a plurality of partial responses, and the desired audible response may be compiled from the plurality of stored partial responses.

상기 음성 합성기는, 상기 제어기로부터의 신호에 응답하여, 원하는 저장된 응답을 선택하는 디코더와, 확성기(loudspeaker)를 포함하고, 상기 응답 저장 장치는 상기 디코더에 결합되어, 복수의 저장된 응답 중 원하는 응답을 발생하며, 상기 변환 회로는 상기 응답 저장 장치로부터의 응답을 수신하도록 결합되어, 아날로그 오디오 신호를 생성하는 아날로그 디지털 변환기이며, 상기 확성기는 상기 아날로그 오디오 신호를 수신하여 가청 응답을 생성한다.The speech synthesizer includes a decoder for selecting a desired stored response in response to a signal from the controller, and a loudspeaker, wherein the response storage device is coupled to the decoder to produce a desired response among the plurality of stored responses. Wherein the conversion circuit is coupled to receive a response from the response storage device to generate an analog audio signal, wherein the loudspeaker receives the analog audio signal to generate an audible response.

제 2 실시예에서, 상기 초음파 진단 이미징 시스템은 사용자의 구두 명령에 응답하는 것으로, 초음파 이미지에 주석을 표시하는 문자 및/또는 그래픽 기호를 발생하는 그래픽 발생기를 더 포함하고, 상기 음성 제어기는 사용자의 구두 명령에 응답하여 그래픽 명령 신호를 생성하며, 상기 초음파 시스템 제어기는 상기 그래픽 명령 신호에 응답하여, 상기 사용자의 구두 명령에 의해 요청되었을 때 그래픽 발생기로 하여금 초음파 이미지에 주석을 표시하게 하며, 상기 디스플레이는 상기 그래픽 발생기에 결합되어, 주석이 표시된 초음파 이미지를 디스플레이한다.In a second embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system further comprises a graphics generator for generating text and / or graphic symbols for annotating ultrasound images, in response to a verbal command of the user, wherein the voice controller further comprises: Generating a graphic command signal in response to a verbal command, wherein the ultrasound system controller causes the graphic generator to annotate an ultrasound image when requested by the user's verbal command in response to the graphic command signal, the display Is coupled to the graphic generator to display an annotated ultrasound image.

상기 제 2 실시예의 특정의 실시예에서, 라벨을 갖는 초음파 이미지에 주석을 달 수 있고, 상기 그래픽 발생기는 초음파 이미지에 측정 그래픽 주석을 달 수 있고, 상기 특정의 실시예에서, 초음파 진단 이미징 시스템은 그래픽 명령 신호의 생성에 응답하여 가청 측정결과를 생성하는 음성 합성기를 더 포함할 수 있다.In a particular embodiment of the second embodiment, an ultrasound image with a label may be annotated, the graphic generator may annotate a measurement graphic in the ultrasound image, and in the specific embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system may The apparatus may further include a voice synthesizer configured to generate an audible measurement result in response to the generation of the graphic command signal.

제 3 실시예에서, 초음파 진단 이미징 시스템은 사용자의 구두 명령에 응답하며, 상기 초음파 시스템에 의해 전개된 정보를 포함하는 진단 보고를 발생하는 보고 발생기와, 사용자의 음성에 응답하여 진단 보고용의 정보 신호를 생성하는 음성 제어기와, 정보 신호에 응답하며, 상기 보고 발생기에 결합되어, 사용자에 의해 구두로 통신된 정보가 진단 보고에 입력되게 하는 초음파 시스템 제어기를 포함한다. 상기 초음파 진단 이미징 시스템은 진단 보고를 디스플레이하는 상기 보고 발생기에 결합된 디스플레이를 포함하고, 상기 사용자에 의해 구두로 통신된 상기 정보는 디스플레이된 진단 보고에 나타난다.In a third embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system is a report generator that responds to a verbal command of a user and generates a diagnostic report including information developed by the ultrasound system, and information for diagnostic report in response to a user's voice. And a voice controller for generating a signal, and an ultrasonic system controller that is responsive to the information signal and coupled to the report generator to cause information verbally communicated by the user to be entered in the diagnostic report. The ultrasound diagnostic imaging system includes a display coupled to the report generator for displaying a diagnostic report, wherein the information verbally communicated by the user is presented in the displayed diagnostic report.

제 4 실시예에서, 초음파 진단 이미징 시스템은 구두 명령에 응답하여, 초음파 이미지를 형성하는데 사용되는 신호 유형을 가변시키며, 기본 및 고조파 초음파 신호를 수신하는 프로브와, 상기 프로브에 의해 생성된 신호에 응답하여, 기본 및 고조파 신호를 분리하는 신호 분리 회로와, 고조파 및/또는 기본 신호에 응답하여, 이미지 신호를 생성하는 상기 신호 분리 회로에 결합된 이미지 프로세서와, 사용자의 구두 명령에 응답하여 명령 신호를 생성하는 음성 제어기와, 상기 신호 분리 회로에 결합되어, 상기 신호 분리 회로로 하여금 상기 명령 신호에 응답하여 고조파 혹은 기본 신호가 선택적으로 강조된 출력 신호를 생성하게 하는 초음파 신호 제어기를 포함한다.In a fourth embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system, in response to an oral command, varies a signal type used to form an ultrasound image, and receives probes for receiving fundamental and harmonic ultrasound signals, and for responding to signals generated by the probes. A signal separation circuit for separating fundamental and harmonic signals, an image processor coupled to the signal separation circuit for generating image signals in response to harmonics and / or fundamental signals, and command signals in response to verbal commands from a user. A voice controller for generating and an ultrasonic signal controller coupled to the signal separation circuit for causing the signal separation circuit to generate an output signal in which the harmonic or fundamental signal is selectively highlighted in response to the command signal.

이 제 4 실시예의 특정의 실시예에서, 상기 신호 분리 회로는 제어 가능 필터 회로를 포함할 수 있고, 상기 신호 분리 회로는 펄스 반전 회로를 포함할 수 있고, 상기 명령 신호는 혼합된 기본 및 고조파 신호 이미지에 기본 및 고조파 신호의 상대적인 비율을 제어할 수 있고, 상기 초음파 진단 이미징 시스템은 상기 제어기에 결합되어, 상기 디스플레이된 이미지 신호에서 강조된 신호의 유형의 가청 표시를 생성하는 음성 합성기를 더 포함할 수 있다.In a particular embodiment of this fourth embodiment, the signal separation circuit may include a controllable filter circuit, the signal separation circuit may include a pulse inversion circuit, and the command signal is a mixed fundamental and harmonic signal. The relative ratio of fundamental and harmonic signals to the image may be controlled, and the ultrasound diagnostic imaging system may further include a speech synthesizer coupled to the controller to produce an audible indication of the type of signal highlighted in the displayed image signal. have.

제 5 실시예에서, 초음파 진단 이미징 시스템은 구두 신호에 응답하여 초음파 이미지의 품질을 가변시키며, 상이한 주시 방향으로부터 초음파 신호를 수신하는 프로브와, 상이한 주시 방향으로부터의 신호에 응답하여, 컴파운드 신호를 생성하는 컴파운드 이미지 프로세서와, 상기 컴파운드 이미지를 디스플레이하는 디스플레이와, 사용자의 구두 명령에 응답하여, 이미지 컴파운드 명령신호를 생성하는 음성 제어기와, 상기 컴파운드 이미지 프로세서에 결합되고, 상기 이미지 컴파운드명령신호에 응답하여, 상기 컴파운드 이미지 프로세서로 하여금 상기 컴파운드 이미지의 품질을 변경하게 하는 초음파 시스템 제어기를 포함한다.In a fifth embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system varies the quality of an ultrasound image in response to an oral signal, and generates a compound signal in response to a probe receiving an ultrasound signal from a different gaze direction and a signal from a different gaze direction. A compound image processor, a display for displaying the compound image, a voice controller for generating an image compound command signal in response to a user's verbal command, and a compound image processor, in response to the image compound command signal And an ultrasonic system controller for causing the compound image processor to change the quality of the compound image.

상기 제 5 실시예의 특정의 실시예에서, 상기 제어기는 상기 이미지 컴파운드 명령신호에 응답하여, 컴파운드되는 주시 방향 수를 가변시키며, 상기 제어기는 상기 이미지 컴파운드 명령 신호에 응답하여, 검사 모드와 타깃 모드 간에 상기 컴파운드 이미지 프로세서의 동작을 가변시키며, 초음파 진단 이미징 시스템은 상기 컴파운드 이미지 프로세서의 기능 변화에 응답하여, 상기 초음파 진단 이미징 시스템에 의한 컴파운드 이미지 처리의 새로운 상태의 가청 표시를 생성하는 음성 합성기를 더 포함한다.In a particular embodiment of the fifth embodiment, the controller varies a number of compounded direction directions in response to the image compound command signal, and the controller responds between the test mode and the target mode in response to the image compound command signal. Varying the operation of the compound image processor, the ultrasonic diagnostic imaging system further comprising a speech synthesizer for generating an audible indication of a new state of compound image processing by the ultrasonic diagnostic imaging system in response to a change in function of the compound image processor do.

제 6 실시예에서, 상기 초음파 진단 이미징 시스템은 사용자에게 가청으로 통신하며, 상기 이미징 시스템의 프로세서에 결합되고, 명령 신호에 응답하여, 초음파 이미징 시스템의 기능이 변경되게 하는 초음파 시스템 제어기와, 상기 제어기에 결합되고, 상기 시스템 기능 변화에 응답하여, 상기 시스템 기능 변화를 사용자에게 가청으로 알리는 음성 합성기를 포함한다.In a sixth embodiment, the ultrasound diagnostic imaging system is in an audible communication to a user, coupled to a processor of the imaging system, in response to a command signal, an ultrasound system controller for causing a change in function of the ultrasound imaging system, and the controller And a voice synthesizer coupled to and responsive to the system function change, informing the user of the system function change.

상기 제 6 실시예의 특정의 실시예에서, 초음파 진단 이미징 시스템은 상기 제어기에 결합되고, 구두 명령에 응답하여, 상기 초음파 이미징 시스템의 기능 변화를 명령하는 수동으로 조작되는 사용자 제어와, 상기 제어기에 결합되어, 상기 초음파 이미징 시스템의 기능 변화를 명령하는 음성 인식 프로세서를 더 포함한다. 상기 마지막 실시예에서, 상기 음성 합성기는 상기 초음파 이미징 시스템의 사용에 관한 가청 명령을 제공하도록 사용자로부터의 헬프 요청에 응답할 수 있으며, 상기음성 합성기는 상기 초음파 이미징 시스템의 동작에서 사용자를 가청으로 돕도록 불완전한 명령 신호에 응답할 수 있으며, 상기 음성 합성기는 상기 초음파 이미징 시스템의 동작에서 사용자가 들을 수 있게 보조하도록 부정확한 명령 신호에 응답할 수 있다.In a particular embodiment of the sixth embodiment, an ultrasound diagnostic imaging system is coupled to the controller, and in response to a verbal command, manually operated user control that commands a change in function of the ultrasound imaging system, and coupled to the controller. And a voice recognition processor for instructing a function change of the ultrasonic imaging system. In the last embodiment, the speech synthesizer may respond to a help request from the user to provide an audible command regarding the use of the ultrasonic imaging system, the speech synthesizer assisting the user in audible operation of the ultrasonic imaging system. And the voice synthesizer may respond to an incorrect command signal to assist the user in hearing the operation of the ultrasound imaging system.

이들 실시예 중 어느 실시예에서든, 초음파 시스템 제어기는 후속되는 사용자 명령에 의한 수정에 대해 이전의 사용자 명령을 보유할 수 있고, 상기 후속되는 사용자 명령은 이전의 사용자 명령의 결과를 증분 혹은 감소시키는 명령일 수 있다.In any of these embodiments, the ultrasound system controller may retain a previous user command for modification by a subsequent user command, wherein the subsequent user command is an instruction that increments or decreases the result of the previous user command. Can be.

도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 초음파 진단 이미징 시스템을 도시한 것이다. 어레이 트랜스듀서(12)를 포함하는 초음파 프로브(10)는 어레이 트랜스듀서가 환자의 몸에 초음파 빔을 투과시키고 되돌아오는 에코 신호를 수신하게 하는 빔 형성기(14)의 제어 하에 동작된다. 수신된 에코 신호는 신호 프로세서(16)에 결합된 빔 형성기(14)에 의해 코히런트 에코 신호(coherent echo signals)의 수신 빔으로 형성된다. 신호 프로세서는 코히런트 에코 신호를 사용하여, 예컨대, 필터링, 복조, 검출 혹은 도플러 평가의 기능을 행한다. 처리된 에코 신호는 이미지 프로세서(18)에 결합되고, 이 이미지 프로세서에선 이들 신호를 처리하여, 예컨대, 2차원 또는 3차원 이미지 포맷으로 B 혹은 M 모드 이미지 신호 혹은 컬러 혹은 스펙트럼 도플러 이미지를 형성한다. 이어서, 이미지 정보는 디스플레이를 위해 디스플레이 장치에 결합된다. 초음파 시스템의 빔 형성기 및 프로세서의 기능은 시스템 제어기(22)에 의해 지시되는데, 이 제어기는 초음파 시스템 조작자가 원하는 형태의 정보를 디스플레이 장치가 디스플레이하도록 상기 요소들의 동작 상태의 초기화 및 변경을 포함하여, 상기 요소들의 기능을 제어 및 조정한다.1 illustrates an ultrasound diagnostic imaging system constructed in accordance with the principles of the present invention. The ultrasonic probe 10 including the array transducer 12 is operated under the control of the beam former 14 which causes the array transducer to transmit an ultrasound beam back to the patient's body and receive an echo signal back. The received echo signal is formed into a receive beam of coherent echo signals by the beam former 14 coupled to the signal processor 16. The signal processor uses coherent echo signals to perform, for example, filtering, demodulation, detection or Doppler evaluation. The processed echo signals are coupled to an image processor 18, which processes these signals to form, for example, B or M mode image signals or color or spectral Doppler images in a two-dimensional or three-dimensional image format. The image information is then coupled to the display device for display. The function of the beam shaper and processor of the ultrasound system is directed by the system controller 22, which includes the initialization and modification of the operating states of the elements such that the display device displays information in the form desired by the ultrasound system operator, Control and adjust the function of the elements.

통상의 초음파 시스템에서, 시스템 제어기는 조작자가 내린 제어 명령을 사용자 인터페이스(62)로부터 수신한다. 사용자 인터페이스는 하드 키(버튼, 스위치, 키보드, 트랙볼, 등) 및 소프트 키(디스플레이 장치, 플라즈마 터치-패널 등에 나타나 있는) 모두를 포함할 수 있는데, 이들은 조작자에 의해 활성화되었을 때 시스템 제어기(22)에 제어 신호를 보낸다.In a typical ultrasound system, the system controller receives control commands issued by the operator from the user interface 62. The user interface may include both hard keys (buttons, switches, keyboards, trackballs, etc.) and soft keys (shown in display devices, plasma touch-panels, etc.), which are system controller 22 when activated by an operator. Send a control signal to.

본 발명의 원리에 따라서, 통상의 사용자 인터페이스(62)는 명령 다중화기(MUX)(60)에 의해 시스템 제어기(22)에 결합된다. 명령 MUX는 사용자 인터페이스(62), 음성 제어기(50), 혹은 이들 모두로부터의 입력 신호를 시스템 제어기가 수신할 수 있게 한다. 명령 MUX(60)는 이를테면 풋스위치(footswitch)와 같은 그 외 다른 제어 장치로부터의 입력 신호를 다중화한다. 음성 제어기(50)는 가청 정보를 나타내는 디지털 출력 신호를 생성함으로써 마이크(56)로부터의 음성입력에 응답하는 음성 인식 프로세서(52)를 포함한다. 명령 인코더(54)는 음성 인식 프로세서의 디지털 출력 신호를 시스템 제어기에 의해 사용될 수 있는 디지털 명령 신호로 변환한다. 구성된 실시예에서 음성 인식 프로세서 및 명령 인코더의 하드웨어 및/또는 소프트웨어는 오디오 입력 신호를 수신하여, 출력신호로서 초음파 시스템 제어 신호를 생성하는 하나의 장치로 통합될 수 있다. 명령 MUX는 통상의 사용자 인터페이스(62), 음성 제어기(50), 혹은 이들 모두로부터의 신호에 응답하여, 신호를 시스템 제어기에 결합하도록 선택적으로 조절된다. 시스템 제어기는, 예컨대,모드를 변경하거나 디스플레이에 새로운 정보 혹은 다른 정보를 디스플레이하는 등, 초음파 시스템의 현 상태에 대해 변경을 행함으로써 이들 입력에 응답한다.In accordance with the principles of the present invention, conventional user interface 62 is coupled to system controller 22 by command multiplexer (MUX) 60. Command MUX allows the system controller to receive input signals from user interface 62, voice controller 50, or both. Command MUX 60 multiplexes input signals from other control devices such as footswitches. Voice controller 50 includes voice recognition processor 52 that responds to voice input from microphone 56 by generating a digital output signal indicative of audible information. The command encoder 54 converts the digital output signal of the speech recognition processor into a digital command signal that can be used by the system controller. In a configured embodiment, the hardware and / or software of the speech recognition processor and command encoder may be integrated into one device that receives the audio input signal and generates an ultrasound system control signal as an output signal. The command MUX is selectively adjusted to couple the signal to the system controller in response to signals from the conventional user interface 62, voice controller 50, or both. The system controller responds to these inputs by making changes to the current state of the ultrasound system, such as changing modes or displaying new or other information on the display.

본 발명의 원리에 따라서, 초음파 시스템에 의해 취해지는 작용은 음성 합성기(30)에 의해 사용자에게 가청으로 전해진다. 초음파 시스템에 의해 취해지는 작용을 나타내는 신호는 음성 합성기(30)의 입력에 결합된다. 이 신호는 음성 제어기에 의해 출력된 명령 신호, 초음파 시스템 프로세서 혹은 구성 성분에 시스템 제어기에 의해 내려진 명령 신호, 혹은 요청된 작용이 수행된 후에 생성된 신호일 수 있으며, 또는 그로부터 도출된다. 응답 디코더는 이들 입력 신호 중 하나를 수신하고, 가청 응답을 선택하게 될 가청 응답 또는 응답 종류를 식별하는 출력 신호를 생성한다. 응답 선택 프로세서(34)는 응답 디코더로부터 식별 출력 신호를 수신하여, 가청 전달을 위한 응답 저장 장치에 하나 이상 저장된 응답을 선택한다. 구성된 실시예에서, 응답 디코더(32) 및 응답 선택 프로세서(34)를 일체화시켜, 일체화된 과정에서, 초음파 시스템으로부터 수신된 상태 변경 신호가 응답 저장 장치(36)에 어드레스하는 신호로 되게 할 수도 있다. 응답 저장장치는 응답 저장부(36a) 및 값 부(36b)로 나타낸 바와 같이, 일체화된 응답을 형성하도록 결합될 수 있는 몇몇 형태의 응답을 포함할 수 있다. 응답이 임의의 형태로 혹은 매체에 저장될 수 있고, 아날로그 혹은 디지털 형태로 저장될 수 있는데, 응답은 양호하게 디지털 형태로 저장되며, 이 경우 이들은 응답 저장 장치(36)로부터 클럭킹되고, D/A 변환기(38)에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 증폭기(42)에 의해 증폭되어 확성기(40)에 의해 재생될 것이다.According to the principles of the present invention, the action taken by the ultrasound system is audibly conveyed to the user by the speech synthesizer 30. A signal indicative of the action taken by the ultrasound system is coupled to the input of speech synthesizer 30. This signal may be a command signal output by the voice controller, a command signal issued by the system controller to the ultrasonic system processor or component, or a signal generated after the requested action is performed, or derived therefrom. The response decoder receives one of these input signals and generates an output signal that identifies the audible response or response type that will select the audible response. The response selection processor 34 receives the identification output signal from the response decoder and selects one or more responses stored in the response storage device for audible delivery. In a configured embodiment, the response decoder 32 and the response selection processor 34 may be integrated such that in an integrated process, the state change signal received from the ultrasound system may be a signal addressed to the response storage device 36. . The response storage device may include some form of response that may be combined to form an integrated response, as represented by response storage 36a and value portion 36b. The responses may be stored in any form or on a medium, and may be stored in analog or digital form, where the responses are preferably stored in digital form, in which case they are clocked from the response storage device 36 and the D / A It will be converted into an analog signal by the converter 38, amplified by the amplifier 42 and reproduced by the loudspeaker 40.

응답 저장 장치(36)가 포함할 수 있는 응답 형태의 예를 도 2a 및 도 2b에 도시하였다. 도 2a는 초음파 이미지의 깊이(depth) 변화에 응답하여 제공될 수 있는 일련의 응답을 예시한 것이다. 예를 들면, 초음파 시스템은 4cm의 깊이로 낮춘 이미지를 생성하도록 설정될 수 있다. 그러면 사용자는 이미지를 6cm의 깊이로 변경하도록 시스템에 명령할 수 있다. 이 명령에 응답하여, 응답 선택 프로세서(34)는 응답 선택 신호를 응답 저장 장치(36)로 보내게 되고, 이에 따라 응답 저장부는 "6cm로 깊이 설정"이라는 응답을 출력하게 된다. 대화 모드에서, 사용자가 "6cm로 깊이 증가", 혹은 "2cm만큼 깊이 증가"라고 말을 함으로써 구두로 명령을 내릴 때, 음성 제어기(50)는 구두 명령을 수신하여, 적합한 명령 신호를 시스템 제어기(22)로 보낸다. 명령 혹은 깊이 변경에 응답하여 입력신호는 음성 합성기로 보내지고 초음파 시스템은 가청으로 "6cm로 깊이를 설정"이라고 응답한다. 그럼으로써, 사용자는 구두 명령이 정확히 수신되었으며 완전히, 대화식으로 실행되었다는 것을 확인하게 된다. 적합한 깊이 변경이 행해졌다는 것을 사용자가 시각적으로 확인할 필요가 없기 때문에, 사용자는 진단과정에서 다른 곳을 주시함이 없이 스캐닝 과정 및 초음파 이미지에 집중할 수 있다.Examples of response forms that response storage device 36 may include are illustrated in FIGS. 2A and 2B. 2A illustrates a series of responses that may be provided in response to a change in depth of an ultrasound image. For example, the ultrasound system may be set up to produce an image down to a depth of 4 cm. The user can then instruct the system to change the image to a depth of 6 cm. In response to this command, response selection processor 34 sends a response selection signal to response storage 36, whereby response storage outputs a response " set depth to 6 cm ". In conversation mode, when the user verbally commands by saying "increase depth by 6 cm" or "increase by 2 cm", voice controller 50 receives the verbal command and sends an appropriate command signal to the system controller ( 22). In response to a command or depth change, the input signal is sent to the speech synthesizer and the ultrasound system responds with audible "set depth to 6 cm." By doing so, the user confirms that the verbal command has been correctly received and executed completely, interactively. Since the user does not need to visually confirm that a suitable depth change has been made, the user can focus on the scanning process and the ultrasound image without looking elsewhere in the diagnosis process.

도 2b는 가청 응답이 저장 장치 내 저장된 복수의 응답 요소들로부터 형성되는 응답 저장 장치(36)의 제 2 실시예를 도시한 것이다. 동일한 명령에 응답하여 응답 선택 신호는, 이 예에선 "-로 깊이 설정"이라는 말인 응답 저장부(36a)로부터 제1 응답 요소를 선택한다. 이 응답 다음엔 값 부(36b)로부터 제1 응답 요소가 출력되는데 이 예에선 "6cm"이다. 이에 따라 사용자는 "6cm로 깊이 설정"이라는 완전한 응답을 듣게 된다. 다시, 사용자는 구두 명령을 내려 완전히 대화식으로 초음파 시스템으로부터 확실한 가청 응답을 수신할 수 있다.FIG. 2B illustrates a second embodiment of response storage device 36 in which an audible response is formed from a plurality of response elements stored in the storage device. In response to the same command, the response selection signal selects the first response element from response storage 36a, which in this example is " set depth to-". This response is followed by a first response element from the value portion 36b, which in this example is " 6cm ". As a result, the user hears a complete response, "Set depth to 6 cm." Again, the user can issue verbal commands and receive a sound audible response from the ultrasound system fully interactively.

도 3a-4b는 초음파 이미지를 그리고 측정하며, 이미지에 표시하는 대화형 초음파 시스템의 사용을 도시한 것이다. 도 3a의 예에서, 사용자는 이미지(70) 위에 2 개의 측정 커서의 위치를 정한다. 먼저 사용자는 "새로운 커서 생성"과 같은, 커서가 나타나게 하는 명령을 내린다. 시스템은. 예컨대, 이미지의 중심인 내정된 위치에 커서를 생성함으로써 응답하며, "커서 A 생성"이라고 응답한다. 그러면 사용자는 하나 이상의 명령으로 원하는 위치에 커서를 이동시킨다. 임의의 많은 명령 방법이 커서를 이동시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 명령이 주어질 때마다 소정의 증분으로 커서를 이동시키게 "커서 위쪽으로" 혹은 "커서 좌측으로"라는 명령을 줄 수 있다. 소정의 증분이 불충분하다면, 사용자는 "많이(more)"라는 명령을 줄 것이며, 커서는 원하여진 방향으로 또다른 증분으로 이동될 것이다. "많이"라는 명령은 초음파 시스템이 이전의 명령의 문맥(context)(즉, 커서의 상, 하, 좌 혹은 우 이동)을 기억하고 있는 상태에서 이전 명령에 적용된다. 유사한 방식으로, "작게(less)" 혹은 "더(too much)"라는 명령은 이동에 있어 이전의 증분이 반만큼 반대로 되게 하여, 그럼으로써 감소되게 할 것이다. 제 2 예로서, "커서 위쪽으로"라는 명령은 커서가 서서히 상향으로 이동되게 할 수 있고, 이것은 사용자가 이를 정지시키기 위해, 예컨대, "커서 정지"같은 명령이 내려질 때까지 이동한다. 초음파 시스템은 "커서 A 정지"라고 응답할 것이다. 제 3 예로서, 초음파 시스템이 자동 경계 검출 능력을 포함한다면, 사용자는 "커서를 조직(tissue)경계까지"라고 명령할 수 있을 것이다. 커서는 도 3a에 조직 경계(72)로 나타낸 바와 같이, 다음 조직 경계까지 위쪽으로 이동할 것이다. 그러면 사용자는 원하는 위치에 놓이게 될 때까지 조직 경계를 따라 커서를 이동시키도록 명령할 수 있다.3A-4B illustrate the use of an interactive ultrasound system to draw and measure an ultrasound image and display it in the image. In the example of FIG. 3A, the user positions two measurement cursors on the image 70. First, the user issues a command that causes the cursor to appear, such as "create a new cursor." System. For example, it responds by creating a cursor at a predetermined position that is the center of the image, and responds with "Create Cursor A". The user then moves the cursor to the desired location with one or more commands. Any number of command methods can be used to move the cursor. For example, a user may give a command "upward to the cursor" or "to the left of the cursor" to move the cursor in a predetermined increment each time a command is given. If the given increment is insufficient, the user will give a command "more" and the cursor will move to another increment in the desired direction. The "many" command is applied to the previous command while the ultrasound system remembers the context of the previous command (ie, moving the cursor up, down, left or right). In a similar manner, the command "less" or "too much" will cause the previous increment in movement to be reversed by half, thereby decreasing. As a second example, the command "upper cursor" may cause the cursor to move upwards slowly, which moves until the user is given a command such as "stop cursor", for example. The ultrasound system will respond with "Cursor A stop". As a third example, if the ultrasound system includes automatic edge detection capability, the user may instruct "cursor up to tissue boundary". The cursor will move upwards to the next tissue boundary, as indicated by tissue boundary 72 in FIG. 3A. The user can then instruct the user to move the cursor along the organization boundary until it is in the desired position.

사용자는 유사한 방식으로 커서 B를 생성할 것이며, 이를 도 3a에서 조직 경계(74) 상에 커서 "+B"로 나타낸 바와 같이 원하는 위치로 이동시킬 것이다. 일단 사용자가 원하는 바대로 커서 A 및 B를 위치시키게 되면, 사용자는 "A에서 B까지 측정"과 같은 측정 명령을 내릴 수 있다. 그러면 시스템은 커서 A부터 커서 B까지 거리를 측정할 것이며, "2.6cm"라는 결과를 알릴 것이다. 측정값은 도 3b에 도시한 바와 같이 이미지 상에 혹은 그에 인접하여 보이게 된다. 예를 들면, 측정값은 측정값이 디스플레이되는 이미지에 사이드바(sidebar)로 보이게 될 수도 있을 것이다.The user will create Cursor B in a similar manner and move it to the desired location as indicated by the cursor "+ B" on tissue boundary 74 in FIG. 3A. Once the user places cursors A and B as desired, the user can issue a measurement command such as "measure from A to B." The system will then measure the distance from cursor A to cursor B and announce the result "2.6 cm". The measurement is shown on or near the image as shown in FIG. 3B. For example, the measurement may appear as a sidebar in the image in which the measurement is displayed.

도 4a는 사용자가 이미지(70)에 표시하는(label) 시나리오를 도시한 것이다. 도 4a에서, 사용자는 "+" 기호로 나타낸 새로운 커서를 생성하였으며, 이를 이미지(70) 내 판(valve)(76) 근처로 이동시켰다. 이어서, 사용자는 승모판(Mitral Valve)이라고 표시"라는 명령을 준다. 시스템은 도 4b에 도시한 바와 같이 + 커서를 "승모판" 표시로 대치시킴으로써 응답하고, "승모판이라고 표시하였음"이라고 알림으로써 들을 수 있게 응답한다. 사용자는 원한다면 이미지에 표시를 부여할 수 있다. 예를 들면 사용자는 "이미지에 반관 장축(Parasternal Long Axis)이라 표시"라는 명령을 줄 수 있을 것이다. 시스템은 이 명령을 이미지에 표시하라고 요구하는 것으로 해석하고, 도 4b에서 하단에 나타낸 바와 같이 이미지(70) 상에 혹은 그근처에 원하는 이미지 표시를 디스플레이한다. 시스템은 "이미지는 반관 장축이라 표시되었음"이라고 알림으로써 가청으로 응답한다.4A illustrates a scenario in which the user labels on image 70. In FIG. 4A, the user has created a new cursor indicated by the "+" symbol and has moved it near the valve 76 in the image 70. The user then issues a command labeled "Mitral Valve." The system responds by replacing the + cursor with a "mitral valve" indication, as shown in Figure 4B, and can be heard by notifying "marked mitral valve." You can give the image a mark if you want, for example, you can give it a command that says "Mark the image as a Long Long Axis." And display the desired image display on or near the image 70 as shown at the bottom in Fig. 4b .. The system responds audibly by notifying that "the image has been marked with a long tube axis." .

초음파 시스템은 전술한 측정 치 및 이미지 표시와 같은 이미지 분석 결과를 포함하는 보고를 생성하도록 동작될 수 있다. 분석 결과 외에, 이러한 보고는 또한 텍스트 형태로 코멘트 혹은 진단 상세를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 면에 따라서, 시스템 조작자는 동일한 마이크와 음성 제어기를 사용하여 이에 의해 코멘트 혹은 텍스트로 된 상세를 진단 보고에 포함시키는 시스템 명령이 주어지게 할 수 있다. 보고가 디스플레이(20) 상에 나타났을 때, 사용자는 커서를 보고의 코멘트 필드로 수동으로 이동시키거나, 커서를, 예컨대, "코멘트 필드"와 같은 구두 명령으로 코멘트 필드로 이동시킬 수 있다. 그러면 사용자는 마이크에 코멘트 혹은 그 외 텍스트를 읽어 제어기(50)에 의해 문자 데이터로 변환되게 할 수 있다. 문자 데이터는 보고에 삽입하고, 디스플레이된 진단 보고의 코멘트 필드에 디스플레이되게 시스템 제어기에 결합된다. 따라서, 조작자는 이미지 데이터의 분석 완료 즉시 진단 보고에 코멘트를 신속하게 구술할 수 있고, 초음파 검사를 진단 보고 완료로 마칠 수 있다.The ultrasound system may be operable to generate a report that includes image analysis results such as the measurements and image display described above. In addition to the results of the analysis, such reports may also include comments or diagnostic details in text form. According to another aspect of the present invention, the system operator may be given a system command by using the same microphone and voice controller to thereby include comments or textual details in the diagnostic report. When the report appears on the display 20, the user can manually move the cursor to the report's comment field, or move the cursor to the comment field with a verbal command, such as, for example, a "comment field." The user can then read the comment or other text into the microphone to be converted by the controller 50 into text data. The text data is inserted into the report and coupled to the system controller to be displayed in the comment field of the displayed diagnostic report. Therefore, the operator can quickly dictate a comment on the diagnostic report immediately upon completion of the analysis of the image data, and can finish the ultrasound examination by completing the diagnostic report.

도 5a 및 도 5b는 초음파 이미지를 형성하도록 처리되는 초음파 신호를 사용자가 가청 제어하는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 것이다. 이러한 형태의 제어는 원한다면 동일한 이미징 모드에서 행해질 수 있다. 예를 들면, 사용자는 2D 이미지를 형성하기 위해 기본 주파수 신호를 사용할 것을 초음파 시스템에 명령할 수 있으며, 또는 2D 이미지를 형성하거나 두가지 형태의 신호가 혼합된 이미지를형성하기 위해 고조파 주파수 신호를 사용할 것을 초음파 시스템에 명령할 수 있다. 사용자는 원한다면 3D 이미지에 대해서도 동일한 명령을 줄 수 있을 것이다. 도 5a 및 도 5b는 이러한 제어를 달성하는 2 가지 기술을 도시한 것이다. 도 5a는 특정의 이미지에 대해 원하는 유형의 신호를 분리하는, 도 1의 초음파 시스템의 초음파 신호 경로에 있는 필터(110)를 도시한 것이다. 필터(110)는 저주파 대역(f1) 혹은 고주파 대역(f2) 중 어느 하나를 선택하기 위해서 "f 선택"이라고 표시된 제어 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, f1대역은 기본 주파수 대역일 수 있고 f2는 고조파 주파수 대역일 수 있다. 사용자는, 음성 제어기에 의해 수신되는 것으로 기본 주파수 대역을 선택하는 명령을 시스템 제어기(22)에 내리는 "기본 이미지"와 같은 명령을 내릴 수 있다. 시스템 제어기(22)는 적합한 대역 선택 제어 신호를 필터(110)에 인가하고, 응답 신호는 음성 합성기(30)에 결합된다. 음성 합성기는 "기본 이미지가 선택되었음"이라는 가청 응답을 발생하여 명령이 실행되었음을 사용자에게 알린다.5A and 5B illustrate another embodiment of the present invention in which a user audibly controls an ultrasonic signal processed to form an ultrasonic image. This type of control can be done in the same imaging mode if desired. For example, a user may instruct the ultrasound system to use a fundamental frequency signal to form a 2D image, or to use a harmonic frequency signal to form a 2D image or to form an image of a mixture of the two types of signals. Command the ultrasound system. You can give the same command to 3D images if you want. 5A and 5B illustrate two techniques for achieving this control. FIG. 5A shows a filter 110 in the ultrasonic signal path of the ultrasonic system of FIG. 1, separating the desired type of signal for a particular image. The filter 110 is controlled by a control signal labeled "f selection" to select either the low frequency band f 1 or the high frequency band f 2 . For example, the f 1 band can be a fundamental frequency band and f 2 can be a harmonic frequency band. The user may issue a command, such as a "base image", which instructs the system controller 22 to select the base frequency band as received by the voice controller. System controller 22 applies a suitable band selection control signal to filter 110 and the response signal is coupled to speech synthesizer 30. The speech synthesizer generates an audible response that "the base image has been selected" to inform the user that the command has been executed.

도 5b는 2D 혹은 3D 이미지를 형성하는데 사용되는 신호의 유형을 제어하는 제2 실시예를 도시한 것이다. 도 5b는 이미지를 형성하는데 사용되는 신호 유형을 생성하도록 에코 Sφ1및 Sφ2이 결합되는, 초음파 시스템의 초음파 신호경로에 있는 펄스 반전회로(120)를 도시한 것이다. 신호의 결합은 Sφ1및 Sφ2에코 신호를 선택적으로 가산 결합하거나 감산 결합할 수 있는 결합회로(122)에 의해 수행된다. 서로 다르게 변조된 전송 신호들로부터 Sφ1에코 신호와 Sφ2에코 신호가 도출되었을 때, 이들이 결합되는 방식에 따라, 생성되는 신호의 유형이 결정될 것이다. 예를 들면, 서로 상이한 위상의 전송 신호들로부터의 에코들의 가산결합은 고조파 신호 성분을 생성할 수 있고, 에코들의 감산 결합은 기본 주파수 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 진폭 변조된 펄스와 같이 다르게 코드화된 전송 펄스로부터 유사한 결과가 얻어질 수 있다. 결합 회로는 에코 신호가 결합될 방식을 선택하는 도 5b에 도시한 바와 같은 "+/- 선택" 제어 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, 사용자가 "기본 이미지"라는 명령을 줄 때, 음성 제어기(50)는 명령을 시스템 제어기(22)에 내리고, 그러면 제어기는 - 선택 제어 신호를 펄스 반전 회로(120)에 인가하고, 회로는 기본 이미지에 대한 신호를 제공한다. 시스템 제어기(22)는 음성 합성기(30)에 선택을 통보하고, 음성 합성기는 "기본 이미지가 선택되었음"이라는 가청 응답을 발한다. 유사한 방식으로, 사용자가 "고조파 이미지"라는 명령을 주었을 때, 음성 제어기(50)는 명령을 시스템 제어기(22)에 내리고, 그러면 제어기는 + 선택 제어 신호를 펄스 반전 신호(120)에 인가하고, 회로는 고조파 이미지에 대한 신호를 제공한다. 선택 통보는 음성 합성기(30)로 보내지고, 음성 합성기는 "고조파 이미지가 선택되었음"이라는 가청 응답을 발한다. 이에 따라, 사용자는 가청 명령에 의해 초음파 이미지를 형성하는데 사용되는 신호의 유형을 제어할 수 있다.5b shows a second embodiment of controlling the type of signal used to form a 2D or 3D image. 5B shows a pulse inversion circuit 120 in the ultrasonic signal path of an ultrasonic system in which echoes S 1 and S 2 are combined to produce a signal type used to form an image. The combining of the signals is performed by a combining circuit 122 which can selectively add or subtract S φ 1 and S φ 2 echo signals. When the Sφ1 echo signal and the Sφ2 echo signal are derived from differently modulated transmission signals, the type of signal to be generated will be determined depending on how they are combined. For example, addition combining of echoes from transmission signals of different phases may produce a harmonic signal component, and subtracting combining of echoes may produce a fundamental frequency signal. For example, similar results can be obtained from differently coded transmission pulses, such as amplitude modulated pulses. The combining circuit is controlled by a " +/- select " control signal as shown in Fig. 5B to select the manner in which the echo signals are to be combined. For example, when the user gives a command "base image", the voice controller 50 issues a command to the system controller 22, which then applies a select control signal to the pulse inversion circuit 120, The circuit provides a signal for the base image. The system controller 22 notifies the speech synthesizer 30 of the selection, and the speech synthesizer issues an audible response that " the base image has been selected. &Quot; In a similar manner, when the user commands a "harmonic image", the voice controller 50 issues a command to the system controller 22, which then applies a + select control signal to the pulse inversion signal 120, The circuit provides a signal for harmonic images. The selection notification is sent to the speech synthesizer 30, which issues an audible response that " harmonic image has been selected. &Quot; Accordingly, the user can control the type of signal used to form the ultrasound image by the audible command.

도 6a 및 도 6b는 사용자가 초음파 이미지의 품질을 가청 제어할 수 있는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 6은 도 1의 초음파 시스템의 초음파 신호 경로에 채용될 수 있는 컴파운드 이미지 프로세서(130)를 도시한 것이다. 미국 특허 출원 번호 09/335,058 호에 설명된 바와 같이, 이미지 정보(132)는 서로 다른 주시 방향으로부터 획득되어, 결합됨으로써 이미지 품질이 크게 향상된 컴파운드 이미지를 형성한다. 도 6a는 가청으로 제어될 수 있는 컴파운드 이미지 프로세서의 몇몇의 동작 파라미터를 도시한 것이다. 한 파라미터는 타깃/검사(target/survey) 모드 제어이다. 상기 특허 출원에 설명된 바와 같이, 사용자가 관련 질병의 상태를 스캐닝할 때, 프로브(10)는 환자의 해부학적 조직을 검사하도록 신속하게 이동된다. 빠른 이동으로 컴파운드 이미지가 흐려질 수 있기 때문에, 컴파운드된 주시 방향의 수는 단일 주시 방향 혹은 몇 개의 주시 방향으로 감소된다. 그러나, 사용자가 신체의 특정 지점에 주의를 집중하여 프로브가 상대적으로 정지하여 있을 때, 컴파운드된 주시 방향 수를 증가시켜 이미지의 품질을 향상시키기 위해서 타깃 모드가 선택될 수 있다. 이러한 동작 순서는 도 6a의 실시예에 의해서 가청으로 제어될 수 있다. 사용자가 "검사 모드"라는 명령을 주었을 때, 이 가청 명령이 음성 제어기(50)에 의해 해석되어, "검사" 제어 신호를 컴파운드 이미지 프로세서(130)에 인가하게 된다. 검사 제어 신호는 프로세서(130)로 하여금 디스플레이 신호를 생성하도록 하나 또는 단지 몇 개의 주시 방향을 컴파운드하게 한다. 초음파 시스템은 "검사 모드"라고 응답함으로써 명령에 응답하여, 컴파운드 이미지 프로세서가 원하는 모드에서 동작하고 있음을 사용자에게 확인시킨다. 사용자가 해당 특정 해부학적 조직을 발견하였을 때, 사용자는 "타깃 모드"라는 명령을 주게 되고, 이 명령은 음성 제어기(50)에 의해 수신되어, 컴파운드 이미지 프로세서(130)를 타깃 모드로 전환시키는데 사용되며, 여기서 증가된 주시 방향 수를 컴파운드하여디스플레이(20)를 위한 디스플레이 신호를 형성하게 된다. 음성 합성기(30)는 "타깃 모드"라고 말을 함으로써 사용자에게 응답하고, 이것은 초음파 시스템이 타깃 모드의 컴파운드 이미징으로 전환되었음을 확인케 한다.6A and 6B illustrate another embodiment of the present invention in which a user can audibly control the quality of an ultrasound image. 6 illustrates a compound image processor 130 that may be employed in the ultrasound signal path of the ultrasound system of FIG. 1. As described in US patent application Ser. No. 09 / 335,058, image information 132 is obtained from different viewing directions and combined to form a compound image with greatly improved image quality. 6A illustrates several operating parameters of a compound image processor that can be audibly controlled. One parameter is target / survey mode control. As described in the patent application, when the user scans for a condition of an associated disease, the probe 10 is quickly moved to examine the anatomical tissue of the patient. Since the compound image can be blurred with fast movement, the number of compound gaze directions is reduced to a single gaze direction or to several gaze directions. However, when the user focuses attention on a specific point of the body and the probe is relatively stationary, the target mode may be selected to increase the number of compounded gaze directions to improve the quality of the image. This operation sequence may be audibly controlled by the embodiment of FIG. 6A. When the user gives the command "inspection mode", this audible command is interpreted by the voice controller 50 to apply the "inspection" control signal to the compound image processor 130. The inspection control signal causes the processor 130 to compound one or only several gaze directions to generate the display signal. The ultrasound system responds to the command by responding with an "inspection mode" to assure the user that the compound image processor is operating in the desired mode. When the user finds that particular anatomical tissue, the user is given a command "target mode" which is received by the voice controller 50 and used to switch the compound image processor 130 to target mode. Here, the increased number of gaze directions is compounded to form a display signal for the display 20. Speech synthesizer 30 responds to the user by saying "target mode", which confirms that the ultrasound system has been switched to compound imaging in target mode.

도 6a의 실시예에서, 사용자는 컴파운드 이미징에 의해서 제공되는 원하는 정도의 이미지 품질에 대해서 컴파운드 이미지 프로세서(130)에 명령을 내리는 옵션을 갖는다. 사용자는 "5 프레임을 컴파운드"와 같은 명령을 줌으로써 컴파운드 이미지 프로세서가 결합하는 주시 방향 수를 가청으로 명시할 수 있다. 이 명령에 대해 음성 제어기(50)는 컴파운드 이미지 프로세서에 5 프레임 혹은 주시 방향을 컴파운드하여 디스플레이 데이터를 형성하게 명령할 것을 시스템 제어기(22)에 지시함으로써 응답한다. 5개의 주시 방향을 컴파운드하라는 명령은 컴파운드 이미지 프로세서의 "# 프레임 컴파운드"라는 입력에 인가되고, 음성 합성기는 "5 프레임을 컴파운드"와 같은 가청 응답을 생성함으로써 응답한다.In the embodiment of FIG. 6A, the user has the option of instructing compound image processor 130 for the desired degree of image quality provided by compound imaging. The user can audibly specify the number of gaze directions that the compound image processor combines by giving a command such as "compound 5 frames." In response to this command, the voice controller 50 responds by instructing the system controller 22 to command the compound image processor to compound the 5 frames or gaze direction to form display data. A command to compound the five gaze directions is applied to an input of "# frame compound " of the compound image processor, and the speech synthesizer responds by generating an audible response such as "compound 5 frames."

도 6b는 컴파운드 이미지 프로세서 상태 변경에 대한 이들 응답을 발하기 위해 응답 저장장치(36)에 저장될 수 있는 데이터를 도시한 것이다. 컴파운드 이미지 프로세서가 검사 모드 혹은 타깃 모드로 변경하도록 지시되었을 때, 응답 선택 신호에 의해 응답 저장부(36a)는 "검사 모드" 혹은 (적합할 때) "타깃 모드"의 응답을 출력하게 되고, 이 응답은 D/A 변환기(38)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 확성기(40)로 재생됨으로써 사용자는 초음파 시스템이 원하는 컴파운드 이미징 모드에서 동작하고 있음을 확인하게 된다. 사용자가 특정 수의 주시 방향을 컴파운드할 것을 컴파운드 이미지 프로세서에 지시하였을 때, 응답 선택 신호에 의해 응답 저장부(36a)는 "컴파운드함"이라는 응답을 출력하고, 이어서 값 부(36b)로부터 컴파운드된 주시 방향 수, 이를테면 "5 프레임"을 재생한다. 사용자는 "5 프레임을 컴파운드함"이라는 완전한 가청 응답을 듣게 되고, 이것은 컴파운드된 원하는 수의 주시 방향으로 컴파운드 이미지 프로세서가 이미지 데이터를 생성함을 사용자에게 확인시킨다. 그럼으로써 초음파 시스템은 사용자에 의해 요청된 이미지 품질의 레벨을 생성하고, 사용자에게 그와 같이 행해지고 있음을 가청으로 확인시킨다.6B illustrates data that may be stored in response storage 36 to issue these responses to compound image processor state changes. When the compound image processor is instructed to change to the test mode or the target mode, the response selection signal causes the response storage unit 36a to output a response of the "test mode" or "target mode" when appropriate. The response is converted into an analog signal by the D / A converter 38 and reproduced by the loudspeaker 40 so that the user can confirm that the ultrasound system is operating in the desired compound imaging mode. When the user instructs the compound image processor to compound a certain number of gaze directions, the response selection signal 36a outputs a response of "compound" by the response selection signal, and then compounded from the value part 36b. Play the number of gaze directions, such as "5 frames." The user will hear a complete audible response of "compound 5 frames", which confirms to the user that the compound image processor generates image data in the desired number of gaze directions that are compounded. The ultrasound system thereby generates the level of image quality requested by the user and audibly confirms that the user is doing so.

본 발명의 다른 면에 따라서, 음성 합성기(30)는 초음파 시스템의 현 동작상태에 관련한 정보를 제공함으로써 초음파 시스템을 동작시키는데 도움이 되게 사용자 요청에 응답한다. 제1 실시예에서 이 능력은 온라인 헬프 기능성 형태를 취한다. 하시라도 사용자는 초음파 시스템에 "헬프"라는 말을 하고, 음성 합성기(30)는 사용자에게 현 시스템 동작 혹은 옵션에 관한 정보를 제공함으로써 응답한다. 예를 들면, 사용자는 심장에 의해 펌프되는 혈 용적을 측정하려고 하는데, 사용자도 모르는 사이에, 사용자는 부적절한 심장 이미지로 그러한 측정을 하고자 할 수 있다. 그러면 사용자는 초음파 시스템에 "헬프"라고 말을 할 것이고 음성 합성기는 이를테면, "심장의 단축도로부터 박출 계수(ejection fraction)을 측정하려고 하고 있습니다. 박출 계수를 측정하려면 좌심실의 장축도 이미지를 구하십시오"와 같은 가청 보조로 응답할 것이다. 두 번째 예로서, 사용자는 태아 연령 추정치를 얻을려고 하고 있는데, 필요한 측정을 취하지 않을 수 있다. "헬프"라는 말에 응답하여 초음파 시스템은 "태아 연령을 추정하기 위해선 두정골간 직경(biparietal diameter)을 측정해야 합니다. 태아 연령을 추정하려면 두정골간 직경 측정치를 구하십시오"로응답할 수 있을 것이다. 이와 같이 하여 사용자는 초음파 시스템을 적합하게 동작시킬 수 있게 하는 정보에 의해 안내된다.According to another aspect of the present invention, speech synthesizer 30 responds to a user request to assist in operating the ultrasound system by providing information relating to the current operating state of the ultrasound system. In the first embodiment this capability takes the form of an online help functionality. Even if the user says "help" to the ultrasound system, the speech synthesizer 30 responds by providing the user with information about the current system operation or option. For example, a user may wish to measure the volume of blood pumped by the heart, but without the user's knowledge, the user may wish to make such a measurement with an inappropriate heart image. The user will then say "help" to the ultrasound system, and the speech synthesizer is trying to measure the ejection fraction from the heart's short axis. To measure the ejection coefficient, obtain an image of the long axis of the left ventricle. Will reply with an audible assistant, such as " As a second example, the user is trying to obtain an estimate of the fetal age but may not take the necessary measurements. In response to the word "help," the ultrasound system might respond: "To estimate fetal age, you need to measure the biparietal diameter. In this way, the user is guided by information that enables the ultrasound system to operate properly.

제 2 실시예에서 음성 합성기는 원하는 진단 혹은 동작순서를 완료함에 있어 가청 도움을 제공한다. 예를 들면, 사용자는 게인 변경(gain change) 의사를 명시하지 않았다면, 시스템의 게인을 변경하는 명령을 내렸을 것이다. 음성 합성기는 초기 명령, 즉 게인 변경의 문맥을 기억하여, "증가 아니면 감소?" 질의로 응답할 것이다. 사용자가 "증가" 혹은 "감소"라고 대답하였을 때, 초음파 시스템에 원하는 게인 변경을 적용할 것이다. 변경은 전술한 바와 같이 소정의 증분일 수도 있을 것이고, 이를테면 60dB의 요청된 게인 설정으로의 변경일 수도 있을 것이다. 이에 따라, 사용자는 사용자의 요구에 따라 초음파 시스템이 적합하게 제어되게 가청으로 안내되었으며 사용자는 불완전한 명령 및 명령 순서를 완료하는데 도움을 받는다.In the second embodiment the speech synthesizer provides audible assistance in completing the desired diagnosis or sequence of operations. For example, the user would have issued a command to change the gain of the system if he had not specified a gain change intent. The speech synthesizer remembers the context of the initial command, that is, the gain change, to "increase or decrease?" Will respond with a query. When the user answers "increase" or "decrease", they will apply the desired gain change to the ultrasound system. The change may be a predetermined increment as described above, such as a change to the requested gain setting of 60 dB. Accordingly, the user has been audibly guided so that the ultrasound system is properly controlled according to the user's needs and the user is assisted in completing the incomplete command and the command sequence.

마지막으로, 음성 합성기(30)가 음성 제어기(50)와는 무관하게 사용될 수 있음을 알 것이다. 초음파 시스템은 사용자에 의해 통상의 수동식으로 동작될 수 있고 음성 합성기는 사용자 인터페이스(62)를 통해 수동 시스템 설정 및 제어에 대해 가청 응답을 제공한다. 초음파 시스템이 통상의 방식으로 사용되고 있을 때라도, 사용자는 초음파 시스템이 사용자가 원하는 대로 제어되고 동작되고 있음을 가청으로 확인하게 되는 이점을 가질 수 있다.Finally, it will be appreciated that the speech synthesizer 30 can be used independently of the speech controller 50. The ultrasound system can be operated manually by a user and the speech synthesizer provides an audible response to manual system setup and control via the user interface 62. Even when the ultrasound system is being used in a conventional manner, the user may have the advantage of audibly confirming that the ultrasound system is controlled and operated as desired by the user.

Claims (9)

대화식으로 사용자와 통신하는 초음파 진단 이미징 시스템에 있어서,An ultrasound diagnostic imaging system in interactive communication with a user, 사용자의 구두 명령에 응답하여 명령 신호를 생성하는 음성 제어기(50)와;A voice controller 50 for generating a command signal in response to a verbal command of the user; 상기 명령 신호에 응답하여, 초음파 이미징 시스템으로 하여금, 상기 사용자의 구두 명령에 의해 요청된 바에 따라 응답하게 하는 초음파 시스템 제어기(22)와;In response to the command signal, causing the ultrasound imaging system to respond as requested by the verbal command of the user; 상기 명령 신호에 응답하여 가청 응답을 생성하는 음성 합성기(30)를 포함하는 초음파 진단 이미징 시스템.And a speech synthesizer (30) for generating an audible response in response to the command signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어기는 상기 명령 신호에 응답하여 응답 신호를 생성하며;The controller generates a response signal in response to the command signal; 상기 음성 합성기는 상기 응답 신호에 응답하여 상기 가청 응답을 생성하는, 초음파 진단 이미징 시스템.And the speech synthesizer generates the audible response in response to the response signal. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제어기는 명령에 응답하여 상기 초음파 이미징 시스템으로부터 확인 신호를 수신하며;The controller receives a confirmation signal from the ultrasound imaging system in response to a command; 상기 확인 신호에 응답하여 상기 음성 합성기는 상기 가청 응답을 생성하는, 초음파 진단 이미징 시스템.And the speech synthesizer generates the audible response in response to the confirmation signal. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 음성 합성기는 가청 응답들이 전기적으로 저장되는 응답 저장 장치(36)를 포함하며;The speech synthesizer comprises a response storage device 36 in which the audible responses are electrically stored; 상기 응답 저장 장치는 원하는 가청 응답의 발생을 위해 명령 신호에 응답하는, 초음파 진단 이미징 시스템.And the response storage device is responsive to the command signal for generation of a desired audible response. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 음성 합성기는 상기 응답 저장 장치에 결합되며, 전기적으로 저장된 응답들을 가청 신호들로 변환하는 변환 회로(38)를 더 포함하는, 초음파 진단 이미징 시스템.The speech synthesizer further comprises a conversion circuit (38) coupled to the response storage device for converting electrically stored responses into audible signals. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 응답 저장 장치는 텍스트 및 수치 응답 정보를 저장하며;The response storage device stores textual and numerical response information; 가청 응답은 텍스트 및 선택된 수치 응답 정보로 형성되는, 초음파 진단 이미징 시스템.The audible response is formed of text and selected numerical response information. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 음성 합성기는,The speech synthesizer, 상기 제어기로부터의 신호들에 응답하여, 원하는 저장된 응답을 선택하기 위한 디코더(32)와;A decoder (32) for selecting a desired stored response in response to the signals from the controller; 확성기(40)를 포함하며,A loudspeaker 40, 상기 응답 저장 장치는 다수의 저장된 응답들 중 원하는 응답을 발생하기 위해 상기 디코더에 결합되며,The response storage device is coupled to the decoder to generate a desired response among a plurality of stored responses, 상기 변환 회로(38)는 아날로그 오디오 신호들을 생성하기 위해, 상기 응답 저장 장치로부터 응답을 수신하도록 결합되는 아날로그 디지털 변환기이며,The conversion circuit 38 is an analog to digital converter coupled to receive a response from the response storage device to generate analog audio signals, 상기 확성기는 가청 응답을 생성하기 위해 상기 아날로그 오디오 신호를 수신하는, 초음파 진단 이미징 시스템.The loudspeaker receiving the analog audio signal to produce an audible response. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 사용자의 구두 명령에 응답하고,Respond to your verbal commands, 디스플레이(20)와;A display 20; 음성 제어기(50)를 더 포함하는, 초음파 진단 이미징 시스템.And further comprising a voice controller (50). 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 사용자의 구두 명령에 응답하고,Respond to your verbal commands, 초음파 이미지에 주석을 표시하는 문자 및/또는 그래픽 기호를 발생하는 그래픽 발생기를 더 포함하며;A graphics generator for generating text and / or graphic symbols for annotating the ultrasound image; 상기 음성 제어기(50)는 사용자의 구두 명령에 응답하여, 그래픽 명령 신호를 생성하며;The voice controller 50 generates a graphic command signal in response to a user's verbal command; 상기 초음파 시스템 제어기(22)는 상기 그래픽 명령 신호에 응답하여, 그래픽 발생기로 하여금, 상기 사용자의 구두 명령에 의해 요청된 바에 따라, 초음파 이미지에 주석을 표시하게 하며;In response to the graphic command signal, the ultrasound system controller 22 causes a graphic generator to annotate an ultrasound image, as requested by the verbal command of the user; 상기 디스플레이(20)는 상기 그래픽 발생기에 결합되어, 주석이 표시된 초음파 이미지를 디스플레이하는, 초음파 진단 이미징 시스템.The display (20) is coupled to the graphics generator to display an annotated ultrasound image.
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