KR200497685Y1 - 초음파 장치 - Google Patents

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KR200497685Y1
KR200497685Y1 KR2020230002081U KR20230002081U KR200497685Y1 KR 200497685 Y1 KR200497685 Y1 KR 200497685Y1 KR 2020230002081 U KR2020230002081 U KR 2020230002081U KR 20230002081 U KR20230002081 U KR 20230002081U KR 200497685 Y1 KR200497685 Y1 KR 200497685Y1
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계상범
박재혁
여선미
김진현
임창현
김민
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주식회사 한소노
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브 및 고정틀을 포함할 수 있다. 초음파 프로브는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 고정틀은 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 초음파 프로브를 고정할 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치에서는, 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 초음파 프로브를 고정하는 고정틀을 이용하여 초음파 영상을 구현함으로써 인체로 침습되는 바늘의 위치를 보다 효과적으로 파악할 수 있다.

Description

초음파 장치{ULTRASOUND DEVICE}
본 발명은 초음파 장치에 관한 것이다.
대상체(인체)에 침습되는 바늘의 위치를 정확하게 파악하기 위해서 초음파 영상장치가 사용될 수 있다. 이 경우, 초음파 프로브를 손으로 잡고서 바늘을 움직여야 하기 때문에 고정된 영상을 구현하기 어려울 수 있다. 최근, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구들이 이루어지고 있다.
(한국등록특허) 제10-1583474호 (등록일자, 2016.01.04)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 초음파 프로브를 고정하는 고정틀을 이용하여 초음파 영상을 구현함으로써 인체로 침습되는 바늘의 위치를 보다 효과적으로 파악할 수 있는 초음파 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브 및 고정틀을 포함할 수 있다. 초음파 프로브는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 고정틀은 상기 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 상기 초음파 프로브를 고정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 고정틀은 복수의 가이드 영역들을 포함할 수 있다. 복수의 가이드 영역들은 바늘이 상기 대상체에 진입 가능하도록 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 고정틀은 고정박스 및 고정평면들을 포함할 수 있다. 고정박스는 직육면체 형태일 수 있다. 고정평면들은 상기 고정박스의 측면들의 하단과 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 영상부, 거리 측정부 및 각도 측정부를 포함할 수 있다. 영상부는 상기 초음파 프로브를 통해서 초음파 송신신호를 상기 대상체에 송신하고, 상기 대상체로부터 수신되는 초음파 수신신호에 기초하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. 거리 측정부는 상기 초음파 영상에 기초하여 상기 대상체에 포함되는 타겟영역 및 상기 대상체 내부에 배치되는 상기 바늘의 끝단 사이의 거리에 해당하는 보정거리를 측정할 수 있다. 각도 측정부는 상기 타겟영역의 중심 및 상기 바늘이 상기 대상체에 침습하는 방향에 해당하는 침습방향에 기초하여 생성되는 보정각도를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보정각도는 상기 타겟영역의 중심과 상기 침습방향 사이의 각도일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 제1 점수부 및 제2 점수부를 포함할 수 있다. 제1 점수부는 상기 보정거리를 점수화하여 거리점수를 제공할 수 있다. 제2 점수부는 상기 보정각도를 점수화하여 각도점수를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 제1 비교부 및 제2 비교부를 포함할 수 있다. 제1 비교부는 상기 거리점수 및 미리 정해진 거리 기준점수를 비교하여 제1 비교결과를 제공할 수 있다. 제2 비교부는 상기 각도점수 및 미리 정해진 각도 기준점수를 비교하여 제2 비교결과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 바늘 구동부를 더 포함할 수 있다. 바늘 구동부는 상기 제1 비교결과 및 상기 제2 비교결과에 기초하여 상기 바늘을 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 비교부가 상기 거리점수가 상기 거리 기준점수 보다 작다는 제1 비교결과를 제공하고, 상기 제2 비교부가 상기 각도점수가 상기 각도 기준점수 보다 작은 제2 비교결과를 제공하는 경우, 상기 바늘 구동부는 1차적으로 상기 보정각도에 따라 상기 바늘의 각도를 조절하고, 2차적으로 상기 보정거리에 따라 상기 타겟영역과 상기 바늘의 끝단 사이의 거리를 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 거리 기준점수 및 상기 각도 기준점수는 상기 초음파 장치가 구동하는 중에 사용자 설정에 따라 변경될 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치에서는, 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 초음파 프로브를 고정하는 고정틀을 이용하여 초음파 영상을 구현함으로써 인체로 침습되는 바늘의 위치를 보다 효과적으로 파악할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 고정틀을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 거리 측정부 및 각도 측정부를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 거리 측정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 각도 측정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제1 점수부 및 제2 점수부를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제1 점수부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제2 점수부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 바늘 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 고정틀을 나타내는 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치(10)는 초음파 프로브(100) 및 고정틀(200)을 포함할 수 있다. 초음파 프로브(100)는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 프로브(100)에 포함되는 초음파 엘리먼트들을 통해서 초음파 송신신호(TXU)가 대상체(OB)에 송신될 수 있고, 대상체(OB)로부터 반사되는 초음파 수신신호(RXU)는 초음파 프로브(100)에 포함되는 초음파 엘리먼트들을 통해서 수신될 수 있다. 여기서, 초음파 수신신호(RXU)는 대상체(OB)(인체) 내부의 초음파 영상(UI)을 구현하기 위해서 사용될 수 있다.
고정틀(200)은 초음파 프로브(100) 및 대상체(OB) 사이에 배치되고, 초음파 프로브(100)를 고정할 수 있다. 예를 들어, 인체 내부로 침습되는 바늘(BN)의 위치를 파악하기 위해서 초음파 영상(UI)이 사용될 수 있다. 사용자가 초음파 프로브(100)를 한손으로 잡으면서 동시에 다른 손으로 바늘(BN)을 움직이는 경우, 초음파 프로브(100)가 흔들려 초음파 영상(UI)에서 바늘(BN)의 위치를 정확하게 파악하지 못할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 고정틀(200)이 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 고정틀(200)은 고정박스(210) 및 고정평면(220)들을 포함할 수 있다. 고정박스(210)는 직육면체 형태일 수 있다. 고정평면(220)들은 고정박스(210)의 측면들의 하단과 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2는 도 1에서 고정틀(200) 부분을 수직방향(PD)으로 바라보았을 때를 나타내는 도면일 수 있다. 고정박스(210)는 수직방향(PD)으로 뚫려 있을 수 있고, 초음파 프로브(100)가 고정박스(210) 내부에 배치되는 경우, 고정박스(210)의 측면들로 인하여 고정될 수 있다.
또한, 예를 들어, 고정박스(210)의 측면들의 하단과 연결되는 고정평면(220)들은 제1 고정평면(221) 내지 제4 고정평면(224)을 포함할 수 있다. 고정박스(210)의 제1 측면의 하단과 연결되는 고정평면(220)은 제1 고정평면(221)일 수 있고, 고정박스(210)의 제2 측면의 하단과 연결되는 고정평면(220)은 제2 고정평면(222)일 수 있다. 또한, 고정박스(210)의 제3 측면의 하단과 연결되는 고정평면(220)은 제3 고정평면(223)일 수 있고, 고정박스(210)의 제4 측면의 하단과 연결되는 고정평면(220)은 제4 고정평면(224)일 수 있다. 제1 고정평면(221) 내지 제4 고정평면(224)은 대상체(OB)를 둘러싸고 있어, 고정박스(210)가 대상체(OB)와 보다 잘 고정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 고정틀(200)은 복수의 가이드 영역(GR)들을 포함할 수 있다. 복수의 가이드 영역(GR)들은 바늘(BN)이 대상체(OB)에 진입 가능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 복수의 고정평면(220)들은 제1 고정평면(221) 내지 제4 고정평면(224)일 수 있다. 제1 고정평면(221)에 포함되는 가이드 영역(GR)은 제1 가이드 영역(GR1)일 수 있고, 제2 고정평면(222)에 포함되는 가이드 영역(GR)은 제2 가이드 영역(GR2)일 수 있다. 또한, 제3 고정평면(223)에 포함되는 가이드 영역(GR)은 제3 가이드 영역(GR3)일 수 있고, 제4 고정평면(224)에 포함되는 가이드 영역(GR)은 제4 가이드 영역(GR4)일 수 있다. 바늘(BN)은 사용자의 선택에 따라 제1 가이드 영역(GR1) 내지 제4 가이드 영역(GR4)을 통해서 대상체(OB)로 침습될 수 있다.
도 3은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 거리 측정부 및 각도 측정부를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 거리 측정부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 각도 측정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 영상부(300), 거리 측정부(410) 및 각도 측정부(420)를 포함할 수 있다. 영상부(300)는 초음파 프로브(100)를 통해서 초음파 송신신호(TXU)를 대상체(OB)에 송신하고, 대상체(OB)로부터 수신되는 초음파 수신신호(RXU)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 대상체(OB)에 포함되는 타켓영역을 미리 설정할 수 있고, 초음파 수신신호(RXU)에 기초하여 생성되는 초음파 영상(UI)에는 타겟영역(TR) 및 바늘(BN)의 위치가 표시될 수 있다.
거리 측정부(410)는 초음파 영상(UI)에 기초하여 대상체(OB)에 포함되는 타겟영역(TR) 및 대상체(OB) 내부에 배치되는 바늘(BN)의 끝단 사이의 거리에 해당하는 보정거리(RD)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 바늘(BN)이 가이드 영역(GR)을 통해서 대상체(OB)에 침습되는 경우, 거리 측정부(410)는 초음파 영상(UI)에서 바늘(BN)의 끝단과 타겟영역(TR)의 중심(CT) 사이의 거리를 측정하여 보정거리(RD)로 제공할 수 있다.
각도 측정부(420)는 타겟영역(TR)의 중심(CT) 및 바늘(BN)이 대상체(OB)에 침습하는 방향에 해당하는 침습방향에 기초하여 생성되는 보정각도(RA)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 바늘(BN)이 가이드 영역(GR)을 통해서 대상체(OB)에 침습되는 경우, 각도 측정부(420)는 바늘(BN)의 끝단(일단)과 반대편에 위치하는 초음파 영상(UI)에서의 바늘(BN)의 타단으로부터 타겟영역(TR)의 중심(CT)으로 연결하는 선과 바늘(BN)의 방향 사이의 각도를 측정하여 보정각도(RA)로 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 보정각도(RA)는 타겟영역(TR)의 중심(CT)과 침습방향 사이의 각도일 수 있다.
도 6은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제1 점수부 및 제2 점수부를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제1 점수부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제2 점수부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 바늘 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 9를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 제1 점수부(510) 및 제2 점수부(520)를 포함할 수 있다. 제1 점수부(510)는 보정거리(RD)를 점수화하여 거리점수(DP)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 보정거리(RD)가 0~1CM인 경우, 거리점수(DP)는 90점일 수 있고, 보정거리(RD)가 1~2CM인 경우, 거리점수(DP)는 70점일 수 있다. 또한, 보정거리(RD)가 2CM 초과인 경우, 거리점수(DP)는 50점일 수 있다.
제2 점수부(520)는 보정각도(RA)를 점수화하여 각도점수(AP)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 보정각도(RA)가 0~5도인 경우, 각도점수(AP)는 95점일 수 있고, 보정각도(RA)가 5~10도인 경우, 각도점수(AP)는 75점일 수 있다. 또한, 보정각도(RA)가 10도 초과인 경우, 각도점수(AP)는 55점일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 제1 비교부(610) 및 제2 비교부(620)를 포함할 수 있다. 제1 비교부(610)는 거리점수(DP) 및 미리 정해진 거리 기준점수(DRP)를 비교하여 제1 비교결과(CM1)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 거리점수(DP)는 50점이고, 거리 기준점수(DRP)가 60점인 경우, 제1 비교부(610)는 거리점수(DP)가 거리 기준점수(DRP)보다 작다는 제1 비교결과(CM1)를 제공할 수 있다.
제2 비교부(620)는 각도점수(AP) 및 미리 정해진 각도 기준점수(ARP)를 비교하여 제2 비교결과(CM2)를 제공할 수 있다. 각도점수(AP)가 55점이고, 각도 기준점수(ARP)가 70점인 경우, 제2 비교부(620)는 각도점수(AP)가 각도 기준점수(ARP)보다 작다는 제2 비교결과(CM2)를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 바늘 구동부(700)를 더 포함할 수 있다. 바늘 구동부(700)는 제1 비교결과(CM1) 및 제2 비교결과(CM2)에 기초하여 바늘(BN)을 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 비교부(610)가 거리점수(DP)가 거리 기준점수(DRP) 보다 작다는 제1 비교결과(CM1)를 제공하고, 제2 비교부(620)가 각도점수(AP)가 각도 기준점수(ARP) 보다 작은 제2 비교결과(CM2)를 제공하는 경우, 바늘 구동부(700)는 1차적으로 보정각도(RA)에 따라 바늘(BN)의 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 거리점수(DP)는 50점이고, 각도점수(AP)가 55점이고, 거리 기준점수(DRP)가 60점이고, 각도 기준점수(ARP)는 70점일 수 있다. 이 경우, 바늘 구동부(700)는 1차적으로 바늘(BN)을 제4 방향(D4)으로 보정각도(RA)에 상응하는 10도만큼 회전할 수 있다.
또한, 2차적으로 보정거리(RD)에 따라 타겟영역(TR)과 바늘(BN)의 끝단 사이의 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 바늘 구동부(700)는 2차적으로 바늘(BN)을 제3 방향(D3)으로 보정거리(RD)에 상응하는 2CM만큼 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 거리 기준점수(DRP) 및 각도 기준점수(ARP)는 초음파 장치(10)가 구동하는 중에 사용자 설정에 따라 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치(10)에서는, 초음파 프로브(100) 및 대상체(OB) 사이에 배치되고, 초음파 프로브(100)를 고정하는 고정틀(200)을 이용하여 초음파 영상을 구현함으로써 인체로 침습되는 바늘(BN)의 위치를 보다 효과적으로 파악할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
10: 초음파 장치 100: 초음파 프로브
200: 고정틀

Claims (10)

  1. 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브; 및
    상기 초음파 프로브 및 대상체 사이에 배치되고, 상기 초음파 프로브를 고정하는 고정틀을 포함하고,
    상기 고정틀은 바늘이 상기 대상체에 진입 가능하도록 하는 복수의 가이드 영역들을 포함하고,
    상기 고정틀은 직육면체 형태의 고정박스 및 상기 고정박스의 측면들의 하단과 연결되는 고정평면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 장치는,
    상기 초음파 프로브를 통해서 초음파 송신신호를 상기 대상체에 송신하고, 상기 대상체로부터 수신되는 초음파 수신신호에 기초하여 초음파 영상을 생성하는 영상부;
    상기 초음파 영상에 기초하여 상기 대상체에 포함되는 타겟영역 및 상기 대상체 내부에 배치되는 상기 바늘의 끝단 사이의 거리에 해당하는 보정거리를 측정하는 거리 측정부; 및
    상기 타겟영역의 중심 및 상기 바늘이 상기 대상체에 침습하는 방향에 해당하는 침습방향에 기초하여 생성되는 보정각도를 제공하는 각도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보정각도는 상기 타겟영역의 중심과 상기 침습방향 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초음파 장치는,
    상기 보정거리를 점수화하여 거리점수를 제공하는 제1 점수부; 및
    상기 보정각도를 점수화하여 각도점수를 제공하는 제2 점수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 장치는,
    상기 거리점수 및 미리 정해진 거리 기준점수를 비교하여 제1 비교결과를 제공하는 제1 비교부; 및
    상기 각도점수 및 미리 정해진 각도 기준점수를 비교하여 제2 비교결과를 제공하는 제2 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 초음파 장치는,
    상기 제1 비교결과 및 상기 제2 비교결과에 기초하여 상기 바늘을 이동시키는 바늘 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 비교부가 상기 거리점수가 상기 거리 기준점수 보다 작다는 제1 비교결과를 제공하고, 상기 제2 비교부가 상기 각도점수가 상기 각도 기준점수 보다 작은 제2 비교결과를 제공하는 경우,
    상기 바늘 구동부는 1차적으로 상기 보정각도에 따라 상기 바늘의 각도를 조절하고, 2차적으로 상기 보정거리에 따라 상기 타겟영역과 상기 바늘의 끝단 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 거리 기준점수 및 상기 각도 기준점수는 상기 초음파 장치가 구동하는 중에 사용자 설정에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
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