KR20070021417A - Method and ultrasound diagnostic system for controlling temperature of probe using temperature sensor - Google Patents

Method and ultrasound diagnostic system for controlling temperature of probe using temperature sensor Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도센서를 이용하여 프로브의 온도를 자동으로 조절하는 방법 및 초음파 진단 시스템에 관한 것으로, 프로브에 전원을 인가하도록 하는 제 1 제어신호를 생성하고, 제 1 제어신호에 기초하여 프로브에 전원을 인가하고, 프로브의 온도를 측정하며, 측정 온도와 임계 온도를 비교하여, 측정 온도가 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 프로브 온도 조절 방법 및 초음파 진단 시스템을 제공한다.The present invention relates to a method for automatically adjusting the temperature of a probe by using a temperature sensor and an ultrasonic diagnostic system. The present invention generates a first control signal for applying power to a probe and supplies power to the probe based on the first control signal. The present invention provides a probe temperature adjusting method and an ultrasonic diagnostic system for adjusting a power applied to a probe when it is determined that the measured temperature is greater than or equal to the threshold temperature by measuring the temperature of the probe, and comparing the measured temperature with the threshold temperature.

프로브, 센서, 온도, 전원 Probe, sensor, temperature, power

Description

온도센서를 이용한 프로브 온도 조절 방법 및 초음파 진단 시스템{METHOD AND ULTRASOUND DIAGNOSTIC SYSTEM FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF PROBE USING TEMPERATURE SENSOR}Probe temperature control method using ultrasonic wave sensor and ultrasonic diagnostic system {METHOD AND ULTRASOUND DIAGNOSTIC SYSTEM FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF PROBE USING TEMPERATURE SENSOR}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 블록도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasound diagnostic system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서가 장착된 프로브의 구성을 보이는 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of a probe equipped with a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서를 이용하여 프로브 온도를 조절하는 동작을 보이는 플로우챠트.Figure 3 is a flow chart showing the operation of adjusting the probe temperature using a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

100 : 초음파 진단 시스템 110 : 프로브100: ultrasound diagnostic system 110: probe

112 : 트랜스듀서 114 : 온도 센서112: transducer 114: temperature sensor

120 : 본체 121 : 제어부120: main body 121: control unit

122 : 전원 조절부122: power control unit

본 발명은 초음파 진단 시스템에 관한 것으로, 특히 프로브에 장착된 온도센서를 이용하여 프로브의 온도를 조절하는 방법 및 초음파 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic diagnostic system, and more particularly, to a method and an ultrasonic diagnostic system for controlling the temperature of a probe by using a temperature sensor mounted on the probe.

일반적으로, 초음파 진단 시스템은 피검체의 체표로부터 체내의 소망 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 무침습으로 얻는 장치이다. 이 장치는 X선 진단장치, X선 CT 스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI(Magnetic Resonance Image), 핵의학 진단장치 등의 다른 화상 진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점을 갖고 있어, 심장, 복부, 비뇨기 및 산부인과 진단을 위해 널리 이용되고 있다.In general, an ultrasound diagnostic system irradiates an ultrasound signal from a body surface of a subject toward a desired part of the body, and invades an image of soft tissue tomography or blood flow using information of a reflected ultrasound signal (ultrasonic echo signal). It is a device obtained by. Compared with other imaging devices such as X-ray diagnostics, X-ray CT scanners, magnetic resonance images, nuclear medicine diagnostics, etc. Since there is no exposure to X-rays and the like, it has high safety and is widely used for diagnosing the heart, abdomen, urinary gynecology and gynecology.

특히, 초음파 진단 시스템의 프로브는 다수의 1D 또는 2D 트랜스듀서를 포함하며, 각 트랜스듀서에 입력되는 펄스들의 입력 시간을 적절하게 지연시킴으로써 집속된 초음파 빔(Beam)을 송신 스캔 라인(Scanline)을 따라 대상체로 송신한다. 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호들은 각 트랜스듀서에 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력되고, 각 트랜스듀서는 입력된 초음파 에코신호들을 빔 포머로 출력한다.In particular, the probe of the ultrasound diagnostic system includes a plurality of 1D or 2D transducers, which transmit focused ultrasound beams along a transmission scanline by appropriately delaying the input time of pulses input to each transducer. Send to the object. Meanwhile, the ultrasonic echo signals reflected from the object are input to each transducer with different reception times, and each transducer outputs the input ultrasonic echo signals to the beamformer.

일반적으로 프로브는 최고의 주파수와 최대의 음향 강도로 동작되는 것이 바람직하다. 즉, 프로브의 송신 초음파 신호의 전압을 높임으로써, 음향 강도를 증가시키고, 투과 깊이를 증가시키며, 신호대 잡음비(SNR)를 최대화시킬 수 있다.In general, the probe is preferably operated at the highest frequency and maximum sound intensity. In other words, by increasing the voltage of the transmission ultrasound signal of the probe, it is possible to increase the sound intensity, increase the depth of transmission, and maximize the signal-to-noise ratio (SNR).

그러나, 프로브를 보다 높은 주파수 및 음향 강도로 동작시키는 것은 프로브의 트랜스듀서의 표면 온도를 상승시키며, 이로 인해, 대상체로 송신되는 초음파 신호에 영향을 주게 되어, 정확한 초음파 영상을 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, operating the probe at a higher frequency and sound intensity raises the surface temperature of the transducer of the probe, which affects the ultrasonic signal transmitted to the object, thereby preventing accurate ultrasound images from being obtained. .

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 프로브에 장착된 온도센서를 이용하여 프로브의 표면온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 프로브 온도 조절 방법 및 초음파 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, the probe temperature control method and ultrasonic diagnostics to measure the surface temperature of the probe using a temperature sensor mounted on the probe, and to adjust the power applied to the probe based on the measured temperature It is an object to provide a system.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프로브 온도 조절 방법은 a) 상기 프로브에 전원을 인가하도록 하는 제 1 제어신호를 생성하는 단계; b) 상기 제 1 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 전원을 인가하는 단계; c) 상기 프로브의 온도를 측정하는 단계; 및 d) 상기 측정 온도와 임계 온도를 비교하여, 상기 측정 온도가 상기 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 단계를 포함한다.In order to achieve this object, the probe temperature control method of the present invention comprises the steps of: a) generating a first control signal to apply power to the probe; b) applying power to the probe based on the first control signal; c) measuring the temperature of the probe; And d) comparing the measured temperature with a threshold temperature, and if it is determined that the measured temperature is greater than or equal to the threshold temperature, adjusting the power applied to the probe.

또한, 본 발명의 초음파 진단 시스템은 프로브; 상기 프로브에 장착되어 상기 프로브의 온도를 측정하기 위한 센서; 상기 센서에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 제어신호를 생성하기 위한 제어수단; 및 상기 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하기 위한 전원 조절수단을 포함한다.In addition, the ultrasonic diagnostic system of the present invention is a probe; A sensor mounted to the probe to measure a temperature of the probe; Control means for generating a control signal for adjusting the power applied to the probe based on the temperature measured by the sensor; And a power adjusting means for adjusting the power applied to the probe based on the control signal.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasound diagnostic system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 진단 시스템(100)은 프로브(110) 및 본체(120)를 포함한다.As shown, the ultrasound diagnostic system 100 according to the present invention includes a probe 110 and a body 120.

프로브(110)는 다수의 1D 또는 2D 트랜스듀서(112) 및 온도센서(114)를 포함한다. 각 트랜스듀서(112)는 입력되는 펄스들의 입력 시간을 적절하게 지연시킴으로써 집속된 초음파 빔(Beam)을 송신 스캔 라인(Scanline)을 따라 대상체(도시하지 않음)로 송신하는 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호들을 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력하며, 각 트랜스듀서(112)는 입력된 초음파 에코신호들을 본체(120)의 빔 포머(도시하지 않음)로 출력한다.The probe 110 includes a plurality of 1D or 2D transducers 112 and a temperature sensor 114. Each transducer 112 transmits the focused ultrasound beam to the object (not shown) along the transmission scanline by appropriately delaying the input time of the input pulses, while the ultrasound reflected from the object The echo signals are input with different reception times, and each transducer 112 outputs the input ultrasonic echo signals to a beam former (not shown) of the main body 120.

온도 센서(114)는 프로브(110)에 장착되어 프로브(110)의 표면 온도를 측정하고, 측정 신호를 본체(120)의 제어부(121)로 송신한다. 온도 센서(114)는 프로브(110)의 표면온도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 위치에 장착되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 온도 센서(114)는 도 2에 도시된 바와 같이 트랜스듀서(112)에 인접한 위치에 장착된다. 온도 센서(114)는 서미스터(Thermistor), 열전대(Thermocouples), 측온저항체(Resistance Temperature Detector(RTD)), 광온도 센서(Fiber-optic Temperature Sensor) 등을 포함할 수 있다.The temperature sensor 114 is mounted on the probe 110 to measure the surface temperature of the probe 110, and transmits a measurement signal to the controller 121 of the main body 120. The temperature sensor 114 is preferably mounted at a position capable of more accurately measuring the surface temperature of the probe 110. For example, temperature sensor 114 is mounted at a location adjacent to transducer 112 as shown in FIG. The temperature sensor 114 may include a thermistor, thermocouples, resistance temperature detectors (RTDs), fiber-optic temperature sensors, or the like.

본체(120)는 제어부(121) 및 전원 조절부(122)를 포함한다. 그리고, 본체(120)는 도면에 도시되어 있지 않지만, 빔 포머, 스캔 컨버터, 영상 프로세서, 사 용자 입력부, 디스플레이부를 더 포함한다.The main body 120 includes a control unit 121 and a power control unit 122. In addition, although not shown in the figure, the main body 120 further includes a beam former, a scan converter, an image processor, a user input unit, and a display unit.

제어부(121)는 초음파 진단 시스템(100)의 전체 기능을 제어한다. 일예로서, 제어부(121)는 프로브(110)에 장착된 온도 센서(114)로부터 전송되는 측정 신호에 기초하여 프로브(110)의 트랜스듀서(112)에 인가되는 전원을 조절하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 전원 조절부(122)로 전송한다.The controller 121 controls the overall functions of the ultrasound diagnosis system 100. As an example, the controller 121 generates a control signal for adjusting the power applied to the transducer 112 of the probe 110 based on the measurement signal transmitted from the temperature sensor 114 mounted on the probe 110. Then, the generated control signal is transmitted to the power regulator 122.

전원 조절부(122)는 제어부(121)로부터 전송되는 제어 신호에 기초하여 트랜스듀서(112)에 인가되는 전원을 증가 또는 감소시킨다.The power controller 122 increases or decreases the power applied to the transducer 112 based on the control signal transmitted from the controller 121.

이하, 프로브에 장착된 온도 센서를 이용하여 프로브의 온도를 조절하는 동작에 대해 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an operation of adjusting the temperature of the probe by using the temperature sensor mounted on the probe will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서를 이용하여 프로브 온도를 조절하는 동작을 보이는 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating an operation of adjusting a probe temperature by using a temperature sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 초음파 진단 시스템의 사용자가 프로브를 활성화시키면, 제어부(121)는 소정 전원이 프로브(110)에 인가되도록 제어하는 제 1 제어신호를 생성하고(S110), 생성된 제 1 제어신호를 전원 조정부(122)로 전송한다(S120).As shown, when the user of the ultrasound diagnostic system activates the probe, the controller 121 generates a first control signal for controlling a predetermined power to be applied to the probe 110 (S110), and generates the first control signal. To transmit to the power adjustment unit 122 (S120).

전원 조절부(122)는 수신된 제 1 제어신호에 기초하여 소정 전원을 프로브(110)에 인가한다(S130).The power regulator 122 applies a predetermined power to the probe 110 based on the received first control signal (S130).

프로브(110)가 활성화되면, 온도 센서(114)는 프로브(110)의 표면온도를 측정하고(S140), 측정 결과에 해당되는 측정 온도를 포함하는 측정 신호를 제어부(121)로 전송한다(S150).When the probe 110 is activated, the temperature sensor 114 measures the surface temperature of the probe 110 (S140), and transmits a measurement signal including the measured temperature corresponding to the measurement result to the controller 121 (S150). ).

제어부(121)는 온도 센서(114)로부터 전송된 측정 온도 정보의 측정 온도와 임계 온도를 비교하여(S160), 측정 온도가 임계 온도 이상인지를 판단한다(S170).The controller 121 compares the measured temperature and the threshold temperature of the measured temperature information transmitted from the temperature sensor 114 (S160), and determines whether the measured temperature is equal to or greater than the threshold temperature (S170).

단계 S170에서 측정 온도가 임계 온도보다 작은 것으로 판단되면, 단계 S220을 수행하는 한편, 측정 온도가 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 제어부(121)는 프로브(110)에 인가되는 전원을 감소시키기 위한 제 2 제어신호를 생성하고(S180), 생성된 제 2 제어신호를 전원 조절부(122)로 전송한다(S190).If it is determined in step S170 that the measured temperature is smaller than the threshold temperature, while performing step S220, and if it is determined that the measured temperature is greater than or equal to the threshold temperature, the controller 121 controls the second power to reduce the power applied to the probe 110. Generates a control signal (S180), and transmits the generated second control signal to the power regulator 122 (S190).

전원 조절부(122)는 제어부(121)로부터 전송된 제 2 제어신호에 기초하여 전원을 소정 크기로 감소시키고(S200), 감소된 전원을 프로브(110)에 인가한다(S210).The power controller 122 reduces the power to a predetermined size based on the second control signal transmitted from the controller 121 (S200), and applies the reduced power to the probe 110 (S210).

제어부(121)는 초음파 진단 시스템 사용자가 프로브의 동작을 종료시키는지 판단하여(S220), 사용자가 프로브를 계속 동작시키는 것으로 판단되면, 단계 S140으로 되돌아가는 한편, 사용자가 프로브의 동작을 종료시키는 것으로 판단되면, 제어부(121)는 프로세서를 종료시킨다.The controller 121 determines whether the user of the ultrasound diagnosis system terminates the operation of the probe (S220), and if it is determined that the user continues to operate the probe, the control unit 121 returns to step S140 and the user terminates the operation of the probe. If determined, the controller 121 terminates the processor.

본 실시예에서는 온도센서에 의해 측정된 온도가 임계 온도보다 작은 것으로 판단되면, 프로브에 인가되는 전원을 유지시키는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 온도센서에 의해 측정된 온도가 임계 온도보다 작은 것으로 판단되면, 프로브에 인가되는 전원을 증가시킬 수도 있다.In the present exemplary embodiment, when the temperature measured by the temperature sensor is determined to be smaller than the threshold temperature, the power applied to the probe is maintained. However, in another embodiment, the temperature measured by the temperature sensor is determined to be smaller than the threshold temperature. If so, the power applied to the probe may be increased.

본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the present invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프로브에 인가되는 전원을 프로브 온도에 따라 자동으로 조절함으로써, 대상체로 송신되는 초음파 신호의 감도를 향상시켜 보다 정확한 초음파 영상을 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 프로브의 온도 상승으로 인한 안전 사고를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, by automatically adjusting the power applied to the probe according to the probe temperature, it is possible to obtain a more accurate ultrasound image by improving the sensitivity of the ultrasonic signal transmitted to the object, the temperature of the probe Safety accidents caused by the rise can be prevented.

Claims (5)

프로브와 상기 프로브에 장착된 센서를 포함하는 초음파 진단 시스템을 이용한 프로브 온도 조절 방법으로서,A probe temperature control method using an ultrasonic diagnostic system including a probe and a sensor mounted on the probe, a) 상기 프로브에 전원을 인가하도록 하는 제 1 제어신호를 생성하는 단계;a) generating a first control signal for applying power to the probe; b) 상기 제 1 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 전원을 인가하는 단계;b) applying power to the probe based on the first control signal; c) 상기 프로브의 온도를 측정하는 단계; 및c) measuring the temperature of the probe; And d) 상기 측정 온도와 임계 온도를 비교하여, 상기 측정 온도가 상기 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 단계d) adjusting the power applied to the probe if it is determined that the measured temperature is greater than or equal to the threshold temperature by comparing the measured temperature with a threshold temperature; 를 포함하는 프로브 온도 조절 방법.Probe temperature control method comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 단계 d)는The method of claim 1, wherein step d) d1) 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키기 위한 제 2 제어신호를 생성하는 단계; 및d1) generating a second control signal for reducing power applied to the probe; And d2) 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키는 단계d2) reducing the power applied to the probe based on the second control signal 를 포함하는 프로브 온도 조절 방법.Probe temperature control method comprising a. 프로브;Probes; 상기 프로브에 장착되어 상기 프로브의 온도를 측정하기 위한 센서;A sensor mounted to the probe to measure a temperature of the probe; 상기 센서에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 제어신호를 생성하기 위한 제어수단; 및Control means for generating a control signal for adjusting the power applied to the probe based on the temperature measured by the sensor; And 상기 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하기 위한 전원 조절수단Power adjusting means for adjusting power applied to the probe based on the control signal; 을 포함하는 초음파 진단 시스템.Ultrasound diagnostic system comprising a. 제 3항에 있어서, 상기 센서는 서미스터, 열전대, 측온저항체 또는 광온도 센서인 초음파 진단 시스템.The ultrasonic diagnostic system of claim 3, wherein the sensor is a thermistor, thermocouple, resistance thermometer, or light temperature sensor. 제 3항에 있어서, 상기 제어신호는The method of claim 3, wherein the control signal 상기 센서에 의해 측정된 온도가 임계 온도보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 프로브에 인가되는 전원을 유지시키기 위한 제 1 제어신호; 및A first control signal for maintaining a power applied to the probe when it is determined that the temperature measured by the sensor is lower than a threshold temperature; And 상기 센서에 의해 측정된 온도가 상기 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키도록 하는 제 2 제어신호If it is determined that the temperature measured by the sensor is equal to or greater than the threshold temperature, a second control signal for reducing the power applied to the probe; 를 포함하는 초음파 진단 시스템.Ultrasonic diagnostic system comprising a.
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