KR20030007060A - 초음파 단층촬영장치 및 초음파 단층촬영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 단층촬영장치 및 초음파 단층촬영방법에 관한 것으로서, 초음파를 대상체에 송신하는 초음파 송신수단과, 상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하여 초음파 신호를 생성하는 초음파 수신수단과, 상기 초음파 신호의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 필터링 수단 및 상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 초음파 단층화상을 생성하는 화상 생성수단을 포함하며, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이되는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 단층촬영장치 및 초음파 단층촬영방법{ULTRASONIC TOMOGRAPHY APPARATUS AND ULTRASONIC TOMOGRAPHY METHOD}

본 발명은 초음파 진단장치의 혈류를 표시하는 화상 표시장치 등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, B-모드 방법(단층화상 표시)을 포함하는 화상 표시장치에 관한 것이다.

초음파 진단장치는 대상체(object body)로부터 반사된 초음파 신호를 기초로 하여 단층화상을 표시하며, 실시간으로 단층화상을 표시하는 방법을 B-모드 방법이라고 칭한다.

B-모드 방법은 대상체의 조직을 양호한 품질로 표시할 수는 있지만, 혈관 내의 혈류를 표시하는 경우, 그 화상이 선명하지 않은 문제점이 있다. 그 문제점을 해결하기 위해서, 이하와 같이 디지털 기술을 포함하는 시도를 하게 되었다. 도 10은 종래의 초음파 진단장치의 혈류를 표시하는 방법의 동작을 설명한다. 이것은 웹 사이트 http://www.gemedicalsystems.com/rad/us/education/msutut4.html에 개시되어 있는 B-플로우라고 칭해진다.

이하, 종래의 초음파 진단장치의 동작을 도 10을 참조하여 설명한다. 먼저, 인코더(20)는 초음파 빔을 발신한다. 인체(2)로부터 반사된 초음파(이하, "에코"라 칭함)는 디코더(21)에서 디코딩된 후 B-모드에서 표시된다.

여기에서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 혈류(161)는 조직(160)보다 대상체에서 더 깊이 있다. 그러므로, 투사용 초음파 빔(162)에 대하여 혈류 에코(163b) 및 조직 에코(163a)는 시차(time lag)를 두고 반사되므로, 두 종류의 에코는 식별될 수 있다. 혈류 에코는 조직 에코보다 미약하므로, 혈류 에코를 수신할 때 감도는 강화된다. 반사 에코 사이의 시차는 조직 에코가 혈관벽으로부터의 반사에 기인하고, 혈류 에코가 주로 혈관 내의 적혈구로부터의 산란에 기인하기 때문이다. 인코더(20) 및 디코더(21)는 미약한 반사 에코를 식별하여 중첩하기 위해 사용된다. 즉, 인코딩된 패턴에 따라서, "1"의 타이밍으로 수신된 신호가 가산되어 그 결과가 수신 에코로서 간주된다. 엄밀히 말하자면, 조직(160)의 두께로 인한 반사 에코는 조직 표면 및 혈류와의 접촉면으로부터의 에코를 포함한다. 그러나, 후자만을 도 16에 간단히 나타내었다.

그러나, 상기 구성에 따르면, 혈류 에코 및 조직 에코는 그들 사이의 시차를 기초로 하여 식별되므로, 그들이 서로 인접하게 되면 분리될 수 없다. 즉, 혈관벽에 가까운 혈류 또는 얇은 혈관 내의 혈류를 표시하는 것이 어렵다. 또한, 혈류 에코 및 조직 에코는 서로 인접하므로, 그들의 증폭도를 조정하는 것이 어렵다. 예컨대, 증폭도가 혈류에 대하여 적합하게 강화된다면, 전체 화상이 너무 밝게 되어 약간 흰 화상이 제공될 가능성이 있다.

요약하면, 종래의 초음파 단층촬영에 있어서, 전체 대상체에 대한 단층화상이 B-모드에서 생성되는 경우, 혈류의 선명한 화상이 생성될 수 없다.

혈류로부터의 반사파 및 조직으로부터의 반사파 사이의 위상차를 수신된 초음파 신호로부터 인출하는 도플러 효과(Doppler effect)를 이용하여, 혈류 부분의 속도 데이터 즉, 위상차를 기초로 하여 그들의 방향 및 강도 데이터를 계산하며, 혈류의 속도를 반영하는 컬러 화상을 생성하여, B-모드 화상에 표시하기 위해 컬러 화상을 중첩하는 다른 방법이 있다. 이 방법은 컬러 플로우라고 칭하며, "기초 초음파 의학(Basic Ultrasonic Medicine)"(이시야쿠 출판사), 페이지 55-57 및 미국 특허 제 4,622,977호에 예를 들어 개시되어 있다. 그 출판물 각각의 모든 개시 내용은 참고로 전체가 본원에 통합되어 있다.

그러나, 컬러 플로우는 자기상관 연산 또는 고속 푸리에 변환과 같은 복잡하고 방대한 계산량을 포함하는 전용 화상 처리수단을 필요로 하므로, 전체 장치가 복잡해지고 비용이 증가된다. 또한, 컬러 플로우는 혈류의 실제 화상을 제공할 수 없으므로, 제공된 화상은 사실상 불충분하다.

상술한 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 간단하고 저렴한 구성으로 대상체의 조직 및 혈류의 화상을 B-모드에서 선명하게 표시하여 그들을 쉽게 식별할 수 있는 초음파 단층촬영장치 및 초음파 단층 촬영방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작 설명도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 대역 통과 필터링 수단의 특성을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 표시된 B-모드 화상(단층화상 표시)을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 실현하는 초음파 진단장치를 나타내는 블록도.

도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 증폭부(14a, 14b)의 특성을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작 설명도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3c)의 특성을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 특성을 나타내는 도면.

도 9의 (a)는 본 발명의 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 필터 특성의 전환을 나타내는 타이밍 차트(송신측).

도 9의 (b)는 본 발명의 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 필터 특성의 전환을 나타내는 타이밍 차트(수신측).

도 9의 (c)는 본 발명의 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 필터 특성의 전환을 나타내는 타이밍 차트(필터링 후).

도 10은 종래의 초음파 진단장치의 혈류를 표시하는 방법의 동작 설명도.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 초음파 진단장치의 블록도.

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 초음파 진단장치의 다른 구성예를 나타내는 블록도.

도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 초음파 진단장치의 블록도.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작 설명도.

도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 초음파 진단장치의 블록도.

도 16은 종래의 초음파 진단장치의 혈류를 표시하는 방법을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 송신수단2 : 인체(human body)

3a, 3b : 대역 통과 필터링 수단4 : B-모드 표시화면

5 : 혈류(blood flow)6 : 혈관벽(blood vessel wall)

10 : 송/수신부11 : AD 변환부

12 : 대역 통과 필터링(BPF)부13 : 검파부

14 : 증폭부15 : 저역 통과 필터링(LPF)부

16 : 화상 생성부17 : 프레임 메모리(FM)부

18 : 표시부20 : 인코더

21 : 디코더

본 발명의 제 1 발명은 초음파 단층촬영장치로서, 초음파를 대상체에 송신하는 초음파 송신수단; 상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하여 초음파 신호를 생성하는 초음파 수신수단; 상기 초음파 신호의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 필터링 수단; 및 상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 초음파 단층화상을 생성하는 화상 생성수단을 포함하며, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이된다.

본 발명의 제 2 발명은 초음파 단층촬영장치로서, 초음파를 대상체에 송신하는 초음파 송신수단; 상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하여 초음파 신호를 생성하는 초음파 수신수단; 상기 초음파 신호의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 필터링 수단; 및 상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 1 부분 초음파 단층화상을 생성하고, 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 2 부분 초음파 단층화상을 생성하는 화상 생성수단을 포함하며, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이된다.

본 발명의 제 3 발명은 제 2 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 제 2 부분 초음파 단층화상 중의 적어도 하나에 화상 처리를 실행하는 화상 처리수단; 및 (1) 상기 화상 처리의 영향을 받은 제1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받지 않은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하고, (2) 상기 화상 처리의 영향을 받지 않은 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하며, (3) 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하는 것 중의 어느 하나를 실행함으로써 초음파 단층화상을 생성하는 화상 합성수단을 추가로 포함한다.

본 발명의 제 4 발명은 제 1 발명 또는 제 2 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 제 1 주파수 대역으로부터 잠재적으로 도플러 편이시키는 소정의 대역폭을 주사함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정된다.

본 발명의 제 5 발명은 제 1 발명 또는 제 2 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 수신된 반사 초음파를 주파수 분석함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정된다.

본 발명의 제 6 발명은 제 4 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 서브 필터 및 상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 하나 이상의 제 2 서브 필터를 포함한다.

본 발명의 제 7 발명은 제 4 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 제 2 통과 대역을 설정하며, 상기 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 통과 대역은 신호를 동시에 통과시킨다.

본 발명의 제 8 발명은 제 4 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역 또는 상기 제 2 주파수 대역을 선택적으로 통과시키며, 상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작 및 상기 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작을 시분할 방식으로 실행한다.

본 발명의 제 9 발명은 제 8 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단에서, 상기 제 2 주파수 대역의 선택 횟수는 상기 제 1 주파수 대역의 선택 횟수보다 많다.

본 발명의 제 10 발명은 제 4 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호 및/또는 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 증폭하는 증폭수단을 포함하며, 상기 증폭수단은 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호보다 크게 증폭한다.

본 발명의 제 11 발명은 제 4 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 대상체는 인체이고, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 인체의 조직으로부터의 에코의 주파수 대역이며, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 인체의 혈류로부터의 에코의 주파수 대역이다.

본 발명의 제 12 발명은 제 5 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 서브 필터 및 상기 제 2주파수 대역을 통과시키는 하나 이상의 제 2 서브 필터를 포함한다.

본 발명의 제 13 발명은 제 5 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 제 2 통과 대역을 설정하며, 상기 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 통과 대역은 신호를 동시에 통과시킨다.

본 발명의 제 14 발명은 제 5 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역 또는 상기 제 2 주파수 대역을 선택적으로 통과시키며, 상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작 및 상기 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작을 시분할 방식으로 실행한다.

본 발명의 제 15 발명은 제 14 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 필터링 수단에서, 상기 제 2 주파수 대역의 선택 횟수는 상기 제 1 주파수 대역의 선택 횟수보다 많다.

본 발명의 제 16 발명은 제 5 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호 및/또는 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 증폭하는 증폭수단을 포함하며, 상기 증폭수단은 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호보다 크게 증폭한다.

본 발명의 제 17 발명은 제 5 발명에 따르는 초음파 단층촬영장치로서, 상기 대상체는 인체이고, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 인체의 조직으로부터의 에코의주파수 대역이며, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 인체의 혈류로부터의 에코의 주파수 대역이다.

본 발명의 제 18 발명은 초음파 단층촬영방법으로서, 초음파를 대상체에 송신하는 단계; 상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하는 단계; 상기 초음파의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 단계; 및 상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 성분 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 초음파 단층화상을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이된다.

본 발명의 제 19 발명은 초음파 단층촬영방법으로서, 초음파를 대상체에 송신하는 단계; 상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하는 단계; 상기 초음파의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 단계; 상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 1 부분 초음파 단층화상을 생성하는 단계; 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 2 부분 초음파 단층화상을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이된다.

본 발명의 제 20 발명은 제 18 발명 또는 제 19 발명에 따르는 초음파 단층촬영방법으로서, 상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 제 1 주파수 대역으로부터 잠재적으로 도플러 편이시키는 소정의 대역폭을 주사함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정된다.

본 발명의 제 21 발명은 제 18 발명 또는 제 19 발명에 따르는 초음파 단층촬영방법으로서, 상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 수신된 반사 초음파를 주파수 분석함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

(제 1 실시예)

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작을 설명하는 개략도이다. 도 2는 제 1 실시예의 대역 통과 필터링 수단의 특성을 나타낸다. 도 3은 제 1 실시예에 표시된 B-모드 화상(단층화상 표시)을 나타낸다. 도 4는 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 실현하는 초음파 진단장치를 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 4의 도면에서, 참조번호 1은 송신수단을 나타내고, 참조번호 2는 인체를 나타내며, 참조번호 3a, 3b는 대역 통과 필터링 수단을 나타내고, 참조번호 4는 B-모드 표시화면을 나타내며, 참조번호 5는 혈류를 나타내고, 참조번호 6은 혈관벽을 나타낸다. 또한, 참조번호 10은 초음파를 송신 또는 수신하는 송/수신부를 나타내고, 참조번호 11은 AD 변환부를 나타내며, 참조번호 12는 대역 통과 필터링(BPF)부를 나타내고, 참조번호 13은 검파부를 나타내며, 참조번호 14는 증폭부를 나타내고, 참조번호 15는 저역 통과 필터링(LPF)부를 나타내며, 참조번호 16은화상 생성부를 나타내고, 참조번호 17은 프레임에 의해 화상 생성부(16)에서 생성된 화상을 기억하는 프레임 메모리(FM)부를 나타내며, 참조번호 18은 표시부를 나타낸다.

이하, 제 1 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 도 1을 참조하여 설명한다. 먼저, 송신수단(1)은 중심 주파수 Fs를 갖는 초음파 빔을 발신한다. 초음파 빔은 인체(2) 내의 음향 임피던스가 변화되는 부분으로부터 반사된다. 인체(2) 내의 내장, 혈관 및 골격 등의 조직은 정지물(stationary object)이므로, 이것으로부터의 반사파("조직 에코"라 칭함)는 중심 주파수 Fs가 변화된다.

반면, 혈류는 인체(2)의 혈관 내에서 이동한다. 그러므로, 이것으로부터의 반사파("혈류 에코"라 칭함)는 도플러 편이되어 송신파의 중심 주파수 Fs와 다른 중심 주파수 Fb를 갖는다. 반사는 주로 적혈구로부터의 산란에 기인한다. 혈류가 송신기로부터 멀리 이동하는 경우, 중심주파수 사이의 관계는 Fb<Fs가 되지만, 혈류가 송신기에 가깝게 이동하는 경우, 중심주파수 사이의 관계는 Fb>Fs가 된다. 중심 주파수 Fs 및 Fb 사이의 차를 도플러 편이 주파수라고 칭한다.

반사파는 조직 에코 및 혈류 에코의 혼합파이므로 대역 통과 필터링 수단(3a, 3b)에서 에코를 분리한다. 도 2는 대역 통과 필터링 수단(3a, 3b)의 주파수 특성을 나타낸다. 대역 통과 필터링 수단(3a)은 Fs를 중심으로 하는 주파수 대역만을 통과시키고, 대역 통과 필터링 수단(3b)은 Fb를 중심으로 하는 주파수 대역만을 통과시킨다. 이 방식으로, 조직 에코 및 혈류 에코는 개별적으로 추출되어 B-모드 표시를 위해 합성될 수 있다.

디지털 기술의 발전으로 인해, 우수한 컷 오프(cut-off) 특성을 가지면서 대역 통과 필터링 수단(3a, 3b)의 역할을 하는 필터가 실현될 수 있다. 그러므로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 조직인 혈관벽(6) 및 혈관벽(6) 내부의 혈류(5)가 B-모드 표시화면(4) 상에 동시에 표시될 수 있다.

여기에서, 조직 에코의 중심 주파수 Fs 및 혈류 에코의 중심 주파수 Fb를 중심으로 하는 반사파의 주파수 대역만 통과되고, 노이즈의 원인이 되는 다른 주파수 성분은 컷 오프된다. 이 방식으로, 조직 및 혈관은 모두 선명하게 표시될 수 있다.

이하, 혈류를 화상화하는 방법을 실현하는 초음파 진단장치를 도 4를 참조하여 설명한다.

송/수신부(10)는 주파수 Fs의 초음파 빔을 발신하여 인체(도시 생략)로부터 조직 에코 및 혈류 에코를 수신한다. 조직 에코는 중심 주파수 Fs를 갖고, 혈류 에코는 중심 주파수 Fb를 갖는다. 2 종류의 에코를 포함하는 에코는 AD 변환부(11)에서 디지털 신호로 변환된다. 지금까지 설명한 부분을 전단부라고 칭한다.

다음에, 대역 통과 필터링(BPF)부(12)는 특정 주파수 대역만을 통과시킨다. 대역 통과 필터링(BPF)부(12)는 두 개의 대역 통과 필터링 수단(3a 및 3b)을 가지고 있다. 대역 통과 필터링 수단(3a)은 입력 에코의 Fs를 중심으로 하는 주파수 대역만을 통과시키고, 대역 통과 필터링 수단(3b)은 Fb를 중심으로 하는 주파수 대역만을 통과시킨다. 그러므로, 조직 에코 및 혈류 에코는 개별적으로 추출된다.

대역 통과 필터링 수단(3a)을 통과하는 조직 에코 및 대역 통과 필터링 수단(3b)을 통과하는 혈류 에코는 서로 중첩되어 검파부(13)에 입력되는데, 여기에서 검파가 수행된다. 에코는 증폭변조에 의해 한번 변조된 것으로 간주될 수 있으므로, 그것의 포락선(envelop)은 직교검파 등을 통해 인출될 수 있다.

다음에, 증폭부(14)는 검파된 신호를 증폭한다. 초음파 에코는 매우 광범위한 동적 범위(dynamic range)를 갖고 있으므로, 선형이 아닌 대수로 되어 있는 입력 및 출력 사이의 관계를 갖는 증폭이 실행되어 신호강도가 일정 범위 이내로 떨어진다. 또한, 고주파 성분은 저역 통과 필터링(LPF)부(15)에 의해 제거된다. 이 경우, AD 변환시의 샘플링 주파수의 1/2 보다 작거나 같은 주파수 대역이 저역 통과 필터링(LPF)부(15)로 통과된다. 대역 통과 필터링(BPF)부(12)에서 저역 통과 필터링(LPF)부(15)까지의 부분을 중간 처리부라고 칭한다.

다음에, 화상 생성부(16)는 모니터 상에 표시될 수 있는 화상을 생성한다. 중간 처리부로부터 수신된 데이터가 극좌표라면, 그 데이터는 직교좌표로 변환된다. 또한, 보간 등은 화소가 적은 영역에서 실행된다. 생성된 데이터는 프레임 메모리(FM)부(17)에 임시 기억된 후, B-모드의 표시부(18) 상에 동화상으로서 표시된다.

이하, 대역 통과 필터링 수단(3b)의 중심 주파수 Fb의 설정을 설명한다. 설정은 수동 또는 자동으로 이루어진다. 계측이 시작되는 경우, 도플러 편이 주파수를 결정하기 위해 사용된 중심 주파수 Fb는 계측되지 않는다. 그러므로, 대역 통과 필터링 수단의 비교적 광범위한 통과 대역은 미리 설정되고, 초음파 빔의 반사 에코는 모든 주파수 대역에서 수신된 후, 송신된 초음파 빔의 중심 주파수 Fs를 포함하는 소정의 주파수 대역폭은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분으로 주사된다. 이 주사는 B-모드 표시화면을 시청하는 동안에 실행된다. 그 신호 성분이 계측된다면, 그러한 파형을 갖는 주파수가 중심 주파수 Fb로서 결정된다. 이와 달리, 중심 주파수 Fb는 B-모드 표시화면을 시청하면서 주파수를 편이시킴으로써 혈류가 선명하게 표시되도록 조정된다. 주사는 B-모드 표시화면을 직접 시청하는 사용자에 의해 수동으로 실행되거나 소정의 분석수단을 사용하여 자동으로 실행될 수 있다.

주사가 자동으로 실행되는 경우, 도플러 편이는 자동으로 계측되어 중심 주파수 Fb를 결정할 수 있다. 즉, 푸리에 분석과 같은 주파수 분석은 입력 에코 상에 실행되어 중심 주파수 Fs 및 Fb에 대응하는 초음파 빔의 파형 피크(peak)를 포함하는 그것의 전력 스펙트럼을 제공할 수 있다. 전력 스펙트럼 및 공지된 중심 주파수 Fs를 기초로 하여 중심 주파수 Fb가 계산될 수 있다.

어느 경우에든, 디지털 기술의 발전으로 인해 필터의 중심 주파수 및 통과 대역을 비교적 쉽게 가변시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 1 실시예에 따르면, 조직 에코 및 혈류 에코는 주파수 영역에 의해 분리된다. 그러므로, 이들 에코가 B-모드에서 실시간으로 표시될 경우, 조직 및 혈류가 서로 물리적으로 가까워진다 하더라도, 이들 에코는 식별되어 선명하게 표시될 수 있다.

종래의 방법에 따르면, 도플러효과를 사용하여 혈류의 일부의 방향 및 강도를 계산하고, 혈류의 속도를 반영하는 컬러 화상을 생성하여 B-모드 화상에 컬러 화상을 중첩하는 컬러 에코 등은 컬러 화상을 생성하는 자기상관 연산 또는 고속 푸리에 변환과 같은 복잡한 처리를 필요로 하므로, 방대한 계산량이 요구된다. 반면, 도플러효과도 포함하는 제 1 실시예에 따르면, 조직 및 혈류의 B-모드 화상만 생성되므로, 계산량 및 비용이 감소될 수 있다.

상술한 제 1 실시예에서, 조직 에코 및 혈류 에코는 두 개의 대역 통과 필터링 수단(3a 및 3b)에 의해 각각 추출되어 대역 통과 필터링(BPF)부(12)에서 합성되고, 합성된 파는 검파부(13)에서 검파된 후, 후단부에서 조직 및 혈류 모두의 동화상이 제공된다.

(제 2 실시예)

다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 제 1 실시예와 다른 점에 대하여 주로 설명한다. 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작 설명도이고, 도 7은 제 2 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3c)의 특성을 나타낸다.

제 2 실시예에 따르는 동작은 다음과 같다. 제 1 실시예에서와 같이, 먼저, 송신수단(1)은 중심 주파수 Fs를 갖는 초음파 빔을 발신하고, 중심 주파수 Fs를 갖는 조직 에코 및 중심 주파수 Fb를 갖는 혈류 에코를 반사한다. 서로 혼합된 조직 에코 및 혈류 에코는 대역 통과 필터링 수단(3c)에서 분리된다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 대역 통과 필터링 수단(3c)은 본 발명에 따르는 제 1 및 제 2 통과 대역에 대응하는 중심 주파수 Fs 및 Fb를 중심으로 하는 두 가지 대역의 입력 신호만을 각각 통과시킨다. 이 방식으로, 조직 에코 및 혈류 에코는 개별적으로 추출되고, 합성되어 B-모드에서 표시될 수 있다.

대역 통과 필터링 수단(3c)은 제 1 및 제 2 통과 대역의 두 가지 대역을 갖는 단일 필터이고, 그 컷 오프 특성은 제 1 실시예에 따르는 하나의 통과 대역을 각각 갖는 두 개의 대역 통과 필터링 수단(3a, 3b)을 포함하는 대역 통과 필터링(BFP)부(12)의 컷 오프 특성보다 열화된 것이다. 그러나, 하나의 대역 통과 필터링 수단만 필요하므로, 전체 장치의 완성이 간략화되는 이점이 있다.

도 13은 제 2 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 포함하는 초음파 진단장치의 블록도이다. 도 13에 있어서, 도 4의 구성과 유사하거나 대응하는 부분은 도 4와 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 대역 통과 필터링(BPF)부(12')는 단일 대역 통과 필터링 수단(3c)을 갖는 점이 대역 통과 필터링(BPF)부(12)와 다르다. 초음파 진단 장치의 동작은 단일 대역 통과 필터링 수단(3c)을 갖는 대역 통과 필터링(BPF)부(12')가 상술한 바와 같이 동작하는 것을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.

(제 3 실시예)

다음에, 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 주로, 제 1 및 제 2 실시예와 다른 점에 관해서 설명한다. 도 8은 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 특성을 나타내며, 도 9의 (a), 도 9의 (b) 및 도 9의 (c)는 제 3 실시예에 따르는 타이밍 차트이다. 또한, 도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법의 동작 설명도이다.

이하, 혈류를 화상화하는 방법의 동작을 도 14를 참조하여 설명한다. 제 2 실시예에서와 같이, 송신수단(1)이 중심 주파수 Fs를 갖는 초음파 빔을 인체(2)에 발신하는 경우, 인체(2)에서는 중심 주파수 Fs를 갖는 조직 에코 및 중심 주파수Fb를 갖는 혈류 에코를 반사한다. 조직 에코 및 혈류 에코는 서로 혼합되므로, 이들 에코는 두 개의 통과 대역을 갖는 단일 필터인 대역 통과 필터링 수단(3d)에서 시간적으로 분리된다. 즉, 이들 에코는 동시적이 아니라 오히려 시차를 두고 추출된다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 대역 통과 필터링 수단(3d)은 시간적으로 서로 전환되는 2 종류의 필터 특성 a 및 b를 가지고 있어서, 2 종류의 필터 특성 중의 한 특성만 하나의 동작으로 사용된다. 필터 특성 a 및 b는 필터를 통하여 중심 주파수 Fs 및 Fb를 중심으로 하는 대역을 각각 통과시키고, 필터를 통하여 조직 에코 및 혈류 에코를 각각 통과시키기 위해 사용된다.

필터 특성은 도 9의 (a), 도 9의 (b) 및 도 9의 (c)에 나타낸 바와 같이 전환된다. 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 송신수단(1)은 일정 시간마다 초음파 신호(단파)를 발신한다. 다음에, 에코는 인체(2)로부터 일정 간격으로 반사된다. 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 에코는 조직 에코 및 혈류 에코의 혼합파이다.

혼합파를 필터 특성 a 및 필터 특성 b 사이를 1 대 3의 비율로 전환함으로써 더욱 상세하게는, 필터 특성 a, 특성 b, 특성 b 및 특성 b를 이 순서로 채택함으로써 필터링 수단을 통과시킨다. 상술한 전환 순서에 따르면, 특성 a가 사용되는 경우, 필터는 조직 에코를 선택적으로 통과시키고, 특성 b가 사용되는 경우, 필터는 혈류 에코를 선택적으로 통과시키므로, 입력된 혼합파로부터 조직 에코, 혈류 에코, 혈류 에코 및 혈류 에코의 순서로 추출된다. 그러므로, 도 9의 (c)에 나타낸 바와 같이, 필터를 통과시킨 파형이 얻어진다.

결국, 조직 에코 및 혈류 에코는 시분할 방식으로 추출되고, 합성되어 B-모드에서 표시될 수 있다.

제 3 실시예에 따르면, 대역 통과 필터링 수단(3d)의 컷 오프 특성은 제 1 실시예의 컷 오프 특성과 유사하고, 더욱이 그 컷 오프 특성은 단일 대역 통과 필터링 수단(3d)으로도 달성될 수 있다. 동화상을 생성하는 경우, 조직 에코는 간헐적으로 수신되므로, 이것에 연결된 부분에 대한 프레임 레이트는 감소된다. 그러나, 조직은 정지물이기 때문에, 프레임 레이트의 감소는 생성된 화상에 많은 악영향을 끼치지 않는다.

도 15는 제 3 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 포함하는 초음파 진단장치의 블록도이다. 도 15에서, 도 4의 구성과 유사하거나 대응하는 부분은 도 4와 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 대역 통과 필터링(BPF)부(12'')는 상술한 대역 통과 필터링 수단(3d)을 갖는다. 초음파 진단장치의 동작은 대역 통과 필터링 수단(3d)을 갖는 대역 통과 필터링(BPF)부(12'')가 상술한 바와 같이 동작하는 것을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.

필터 특성 a 대 필터 특성 b의 선택비는 상술한 1 대 3이지만, 선택비는 상기 비율에 한정되지 않고, 1 대 1로 될 수도 있다. 그러나, 동화상을 표시하기 위해서는 필터 특성 b의 선택 횟수가 필터 특성 a의 선택 횟수보다 많은 것이 요구된다.

(제 4 실시예)

본 발명의 제 4 실시예에 따르는 초음파 진단장치는 제 1 실시예의 초음파진단장치와 동일한 전단부를 갖고, 중간 처리부 및 후단부는 이중화되어 혈류 에코용 화상 및 조직 에코용 화상이 개별적으로 생성될 수 있다.

도 11은 제 4 실시예에 따르는 혈류를 화상화하는 방법을 실현하는 초음파 진단장치의 블록도이다. 도 11에서, 도 4의 구성과 유사하거나 대응하는 부분은 도 4와 동일한 참조번호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 참조번호 30은 혈류 에코 및 조직 에코를 수신파로부터 추출하는 대역 통과 필터링(BPF)부를 나타내고, 참조 번호 13a는 조직 에코를 검파하는 제 1 검파부를 나타내며, 참조번호 14a는 검파된 신호를 증폭하는 제 1 증폭부를 나타내고, 참조번호 15a는 고주파 성분을 제거하는 제 1 저역 통과 필터링(LPF)부를 나타내며, 참조번호 13b는 혈류 에코를 검파하는 제 2 검파부를 나타내고, 참조번호 14b는 검파된 신호를 증폭하는 제 2 증폭부를 나타내며, 참조번호 15b는 고주파 성분을 제거하는 제 2 저역 통과 필터링(LPF)부를 나타낸다.

대역 통과 필터링(BPF)부(30)는 두 개의 대역 통과 필터링 수단(30a 및 30b)을 포함한다. 대역 통과 필터링 수단(30a)은 주파수 Fs를 중심으로 하는 입력 에코의 주파수 대역을 통과시켜 조직 에코를 개별적으로 추출하고, 대역 통과 필터링 수단(30b)은 주파수 Fb를 중심으로 하는 입력 에코의 주파수 대역을 통과시켜 혈류 에코를 개별적으로 추출한다. 제 4 실시예에서는 대역 통과 필터링 수단(30a)에 의해 추출된 조직 에코가 그대로 제 1 검파부(13a)에 출력되고, 대역 통과 필터링 수단(30b)에 의해 추출된 혈류 에코가 그대로 제 2 검파부(13b)에 출력되는 점이 제 1 실시예와 다르다. 이상의 구성부들이 제 4 실시예의 중간 처리부를 구성한다.

참조번호 16a는 제 1 저역 통과 필터링(LPF)부(15a)에서 출력된 신호로부터 화상을 생성하는 제 1 화상 생성부를 나타내며, 참조번호 18a는 제 1 화상 생성부(16a)에 의해 생성된 화상을 표시하는 제 1 표시부를 나타낸다. 참조번호 16b는 제 2 저역 통과 필터링(LPF)부(15b)에서 출력된 신호로부터 화상을 생성하는 제 2 화상 생성부를 나타내며, 참조번호 18b는 제 2 화상 생성부(16b)에 의해 생성된 화상을 표시하는 제 2 표시부를 나타낸다. 이상의 구성부들이 제 4 실시예의 후단부를 구성한다.

도 5는 초음파 진단장치의 증폭부(14a, 14b)의 특성을 나타낸다.

제 4 실시예에 따르는 구성을 갖는 초음파 진단장치는 이하의 방식으로 동작한다. 송/수신부(10) 및 AD 변환부(11)는 제 1 실시예와 동일한 동작을 한다.

다음에, 대역 통과 필터링(BPF)부(30)에서, 대역 통과 필터링 수단(30a)은 주파수 Fs를 중심으로 하는 입력 에코의 주파수 대역을 통과시켜, 그 주파수 대역을 조직 에코로서 제 1 검파부(13a)에 출력한다. 대역 통과 필터링 수단(30b)은 주파수 Fb를 중심으로 하는 입력 에코의 주파수 대역을 통과시켜, 그 주파수 대역을 혈류 에코로서 제 2 검파부(13b)에 출력한다.

이하, 조직 에코에 주로 초점을 맞추어 설명한다. 대역 통과 필터링 수단(30a)에 의해 추출된 조직 에코는 제 1 검파부(13a)에 입력되는데, 여기에서 검파가 수행된다. 에코는 증폭 변조된 것으로 간주될 수 있으므로, 그 포락선은 직교 검파 등을 통하여 인출될 수 있다.

다음에, 제 1 증폭부(14a)는 검파된 신호를 증폭한다. 초음파 에코는 매우광범위한 동적 범위를 갖고 있으므로, 선형이 아니라 대수로 되어 있는 입력 및 출력 사이의 관계를 갖는 증폭이 채택되어 신호강도가 일정 범위 이내로 떨어진다. 또한, 고주파 성분은 제 1 저역 통과 필터링(BPF)부(15a)에 의해 제거된다. 이 경우, AD 변환시의 샘플링 주파수의 1/2 보다 작거나 같은 주파수 대역이 제 1 저역 통과 필터링(LPF)부(15a)로 통과된다.

다음에, 제 1 화상 생성부(16a)는 모니터 상에 표시될 수 있는 화상을 생성한다. 중간 처리부로부터 수신된 데이터가 극좌표라면, 그 데이터는 직교좌표로 변환된다. 또한, 보간 등은 화소가 적은 영역에서 실행된다. 결국, 생성된 화상은 제 1 표시부(18a) 상에 표시된다.

지금까지 설명한 동작에 의해서 인체의 조직 전용의 초음파 단층화상을 얻을 수 있다.

혈류 에코에 관해서도, 제 2 검파부(13b)는 제 1 검파부(13a)와 동일한 동작을 하고, 제 2 증폭부(14b)는 제 1 증폭부(14a)와 동일한 동작을 하며, 제 2 저역 통과 필터링(LPF)부(15b)는 제 1 저역 통과 필터링(LPF)부(15a)와 동일한 동작을 하고, 제 2 화상 생성부(16b)는 제 1 화상 생성부(16a)와 동일한 동작을 하며, 제 2 표시부(18b)는 제 1 표시부(18a)와 동일한 동작을 한다. 그러므로, 인체의 혈류용 초음파 단층화상을 제공할 수 있다. 여기에서, 증폭부(14a 및 14b)는 동일한 특성을 가져도 되지만, 도 5에 나타낸 바와 같은 특성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 입력이 작은 영역에서는 혈류 에코에 대한 증폭도가 조직 에코에 대한 증폭도보다 높게 유지된다. 혈류 에코는 조직 에코보다 미약해서, 혈류 에코에 대한 증폭도를보다 높게 유지하는 것이 혈류 에코가 강조되는 화상을 제공할 수 있다.

지금까지 설명한 동작은 조직 및 혈류용 초음파 단층화상을 개별적으로 제공할 수 있으므로, 혈류 및 조직이 쉽게 식별될 수 있다.

제 4 실시예는 도 12에 나타낸 구성으로 실현될 수 있다. 도 12에 나타낸 예시적인 구성을 사용함으로써, 제 1 화상 생성부(16a)에서 생성된 인체의 조직용 초음파 단층화상 및 제 2 화상 생성부(16b)에서 생성된 인체의 혈류용 초음파 단층화상이 화상 합성부(31)에서 합성되기 때문에, 하나의 합성 화상이 제공된다. 합성 화상은 프레임 메모리(FM)부(17)에 임시 기억된 후, 제 1 실시예에서와 같이 B-모드 내의 표시부(18) 상에 동화상으로서 표시된다.

이 구성은 조직 및 혈류가 실시간으로 동시에 표시될 수 있는 점에서는 제 1 실시예와 동일하지만, 조직 및 혈류의 화상이 각각 제 1 화상 생성부(16a) 및 제 2 화상 생성부(16b)에서 개별적으로 생성되는 점에서는 제 1 실시예와 다르다. 그러므로, 윤곽강조 및 휘도강조 등의 화상 처리가 인체 내의 조직 및 혈류 사이를 보다 명확한 경계선을 사용하여 합성된 동화상을 제공하도록 각 화상에 실행될 수 있는 이점이 있다. 여기에서, 제 1 화상 생성부(16a)에서 생성된 조직의 화상만 처리될 수 있고, 제 2 화상 생성부(16b)에서 생성된 혈류의 화상은 처리되지 않을 수 있으며, 그 반대이어도 된다. 이와 달리, 제 1 및 제 2 화상 생성부(16a 및 16b)에서 생성된 화상이 모두 처리될 수도 있다.

도 12에 나타낸 구성이 프레임 메모리(FM)부(17)를 포함하여 상술한 동화상을 제공하기는 하지만, 프레임 메모리(FM)부(17)는 생략될 수도 있고, 합성 화상은정지화상의 형식으로 제공될 수도 있다.

제 4 실시예의 설명에서, 도 11 또는 도 12에 나타낸 어느 구성이든, 대역 통과 필터링(BPF)부(30)는 제 1 실시예와 같이 두 개의 대역 통과 필터링 수단(30a 및 30b)을 포함한다. 그러나, 대역 통과 필터링(BPF)부(30)는 제 2 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3c) 또는 제 3 실시예의 대역 통과 필터링 수단(3d)의 형식으로 실현될 수도 있다.

상술한 제 1 내지 제 4 실시예에서, 송/수신부(1)는 본 발명의 초음파 송신수단 및 초음파 수신 수단과 등가이다. 대역 통과 필터링(BPF)부(12, 12', 12'', 30)는 본 발명의 필터링 수단과 등가이다. 중간 처리부, 화상 생성부(16), 제 1 화상 생성부(16a) 및 제 2 화상 생성부(16b)는 본 발명의 화상 생성수단과 등가이다. 화상 합성부(31)는 본 발명의 화상 처리수단 및 화상 합성수단과 등가이다. 대역 통과 필터링 수단(3a)은 본 발명의 제 1 서브 필터와 등가이고, 대역 통과 필터링 수단(3b)은 본 발명의 제 2 서브 필터와 등가이다. 대역 통과 필터링 수단(3c 및 3d)은 본 발명의 필터링 수단과 등가이다. 조직 에코를 통과하는 대역은 본 발명의 제 1 주파수 대역과 등가이고, 혈류 에코를 통과하는 대역은 본 발명의 제 2 주파수 대역에 등가이다.

또한, 인체(2), 인체 내의 조직 및 혈류는 본 발명의 대상체와 등가이다. 혈류는 본 발명의 도플러 편이를 제공하는 역할을 하는 대상체와 등가이다.

상술한 제 1 내지 제 4 실시예에서는, 본 발명의 제 1 서브 필터와 등가인 대역 통과 필터링 수단(3a) 및 본 발명의 제 2 서브 필터와 등가인 대역 통과 필터링 수단(3b)을 포함하는 두 개의 대역 통과 필터링 수단이 제공되어 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 두 개 이상의 제 2 서브 필터가 본 발명의 제 2 서브 필터로서 제공될 수도 있고, 복수의 제 2 서브 필터는 에코를 제 1 주파수 대역보다 높거나 제 1 주파수 대역보다 낮은 제 2 주파수 대역으로 통과시킬 수 있다. 이 경우, 인체 내의 조직으로부터 멀리 떨어져 있는 혈류 및 인체 내의 조직으로 가깝게 이동하는 혈류가 동시에 표시될 수 있으므로, 대상체 내의 난류 또는 역류가 관측될 수 있다. 여기에서, 복수의 제 2 주파수 대역은 제 1 주파수 대역보다 높은 주파수 대역만을, 또는 제 1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역만을 포함할 수 있다.

또한, 대역 통과 필터링 수단(3c)은 제 2 서브 필터의 경우와 같이 복수의 제 2 주파수 대역을 구비할 수 있고, 대역 통과 필터링 수단(3d)은 제 2 서브 필터의 경우와 같이 복수의 제 2 주파수 대역에 적응된 필터 특성을 구비할 수도 있다.

본 발명의 도플러 편이를 제공하는 역할을 하는 대상체는 혈류에 한정되지 않고, 림프(lymph)와 같은 인체 내에서 유동적인 혈류일 수도 있다. 또한, 대상체는 인체에 한정되지 않고, 파이프로 구성된 기계장치 및 파이프를 관통시킨 유동체일 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 인체의 혈류 또는 초음파 진단을 표시하는데 한정되지 않고, 제품 검사 등에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, B-모드 초음파 단층화상에서, 대상체의 정적부(static part) 및 동적부(dynamic part)는 동화상으로서 동시에 선명하게 표시될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, B-모드 초음파 단층화상에서, 대상체의 정적부 및 동적부는 그것들을 쉽게 식별할 수 있는 것과 같은 방식으로 표시될 수 있다.

Claims (21)

1. 초음파를 대상체에 송신하는 초음파 송신수단;

   상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하여 초음파 신호를 생성하는 초음파 수신수단;

   상기 초음파 신호의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 필터링 수단; 및

   상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 초음파 단층화상을 생성하는 화상 생성수단을 포함하며,

   상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고,

   상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
2. 초음파를 대상체에 송신하는 초음파 송신수단;

   상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하여 초음파 신호를 생성하는 초음파 수신수단;

   상기 초음파 신호의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 필터링 수단; 및

   상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 1 부분 초음파 단층화상을 생성하고, 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 2 부분 초음파 단층화상을 생성하는 화상 생성수단을 포함하며,

   상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고,

   상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 제 2 부분 초음파 단층화상 중의 적어도 하나에 화상 처리를 실행하는 화상 처리수단; 및

   (1) 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받지 않은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하고, (2) 상기 화상 처리의 영향을 받지 않은 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하며, (3) 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 1 부분 초음파 단층화상 및 상기 화상 처리의 영향을 받은 제 2 부분 초음파 단층화상을 합성하는 것 중의 어느 하나를 실행함으로써 초음파 단층화상을 생성하는 화상 합성수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기제 1 주파수 대역으로부터 잠재적으로 도플러 편이시키는 소정의 대역폭을 주사함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 수신된 반사 초음파를 주파수 분석함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 필터링 수단은,

   상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 서브 필터; 및

   상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 하나 이상의 제 2 서브 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 제 2 통과 대역을 설정하며,

   상기 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 통과 대역은 신호를 동시에 통과시키는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
8. 제 4항에 있어서,

   상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역 또는 상기 제 2 주파수 대역을 선택적으로 통과시키며,

   상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작 및 상기 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작을 시분할 방식으로 실행하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 필터링 수단에서, 상기 제 2 주파수 대역의 선택 횟수는 상기 제 1 주파수 대역의 선택 횟수보다 많은 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
10. 제 4항에 있어서,

    상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호 및/또는 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 증폭하는 증폭수단을 포함하며,

    상기 증폭수단은 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호보다 크게 증폭하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
11. 제 4항에 있어서,

    상기 대상체는 인체이고,

    상기 제 1 주파수 대역은 상기 인체의 조직으로부터의 에코의 주파수 대역이며,

    상기 제 2 주파수 대역은 상기 인체의 혈류로부터의 에코의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
12. 제 5항에 있어서,

    상기 필터링 수단은,

    상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 서브 필터; 및

    상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 하나 이상의 제 2 서브 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
13. 제 5항에 있어서,

    상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과시키는 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 주파수 대역을 통과시키는 제 2 통과 대역을 설정하며,

    상기 제 1 통과 대역 및 상기 제 2 통과 대역은 신호를 동시에 통과시키는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
14. 제 5항에 있어서,

    상기 필터링 수단은 상기 제 1 주파수 대역 또는 상기 제 2 주파수 대역을선택적으로 통과시키며,

    상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작 및 상기 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 사용하는 동작을 시분할 방식으로 실행하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 필터링 수단에서, 상기 제 2 주파수 대역의 선택 횟수는 상기 제 1 주파수 대역의 선택 횟수보다 많은 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
16. 제 5항에 있어서,

    상기 화상 생성수단은 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호 및/또는 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 증폭하는 증폭수단을 포함하며,

    상기 증폭수단은 상기 제 2 주파수 대역을 통과하는 신호를 상기 제 1 주파수 대역을 통과하는 신호보다 크게 증폭하는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
17. 제 5항에 있어서,

    상기 대상체는 인체이고,

    상기 제 1 주파수 대역은 상기 인체의 조직으로부터의 에코의 주파수 대역이며,

    상기 제 2 주파수 대역은 상기 인체의 혈류로부터의 에코의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영장치.
18. 초음파를 대상체에 송신하는 단계;

    상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하는 단계;

    상기 초음파의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 단계; 및

    상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 성분 및 상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 초음파 단층화상을 생성하는 단계를 포함하며,

    상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고,

    상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영방법.
19. 초음파를 대상체에 송신하는 단계;

    상기 대상체로부터 반사된 초음파를 수신하는 단계;

    상기 초음파의 성분을 적어도 두 개의 다른 주파수 대역으로 추출하는 단계;

    상기 추출된 제 1 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 1 부분 초음파 단층화상을 생성하는 단계; 및

    상기 추출된 하나 이상의 제 2 주파수 대역의 초음파 신호 성분을 기초로 하여 상기 대상체의 제 2 부분 초음파 단층화상을 생성하는 단계를 포함하며,

    상기 제 1 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역을 중심으로 하고,

    상기 제 2 주파수 대역은 상기 송신 시의 주파수 대역으로부터 편이되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영방법.
20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,

    상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 제 1 주파수 대역으로부터 잠재적으로 도플러 편이시키는 소정의 대역폭을 주사함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영방법.
21. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,

    상기 제 2 주파수 대역은 소정 레벨보다 높은 레벨을 갖는 신호 성분이 상기 수신된 반사 초음파를 주파수 분석함으로써 검파되는 주파수를 중심으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 단층촬영방법.