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 using a temperature sensor, to a method and an ultrasonic diagnostic system for automatically adjusting a temperature of the probe, to produce a first control signal to apply power to the probe, based on the first control signal power to the probe the application, and measures the temperature of the probe, compares the measured temperature and the critical temperature, it is determined to be greater than or equal to the measured temperature is a critical temperature, a method adjusting the probe temperature and the ultrasound system to control the power applied to the probe.
프로브, 센서, 온도, 전원 Probes, sensors, temperature, power supply

Description

온도센서를 이용한 프로브 온도 조절 방법 및 초음파 진단 시스템{METHOD AND ULTRASOUND DIAGNOSTIC SYSTEM FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF PROBE USING TEMPERATURE SENSOR} Temperature control probe method using the temperature sensor and the ultrasound 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. Figure 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasonic diagnostic system according to 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 temperature sensor mounted in accordance with an embodiment of the invention the probe.

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

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 > <Reference Numerals [>

100 : 초음파 진단 시스템 110 : 프로브 100: ultrasonic diagnostic system 110: probe

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

120 : 본체 121 : 제어부 120: Main unit 121: control unit

122 : 전원 조절부 122: 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 a method and an ultrasound diagnostic system for controlling the temperature of the probe by using the temperature sensors, and more particularly to a probe of the ultrasound diagnostic system.

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. Generally, the ultrasound diagnostic system toward the body desired part from the body surface of the subject irradiated ultrasound signal, and using the information in the reflected ultrasound signal (ultrasound echo signal) 's needle-free image on the single layer or blood flow in soft tissue to obtain a device. 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. The apparatus as compared with other image diagnostic apparatus such as X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT scanner (Computerized Tomography Scanner), MRI (Magnetic Resonance Image), nuclear medicine diagnostic apparatus, it is compact and inexpensive, and can be displayed in real time, no X-ray exposure, such as it has a high safety benefits, the heart, and is widely used for abdominal, urology and gynecology diagnosis.

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. In particular, the probe of the ultrasound diagnostic system in accordance with a plurality of 1D or comprising a 2D transducer, by properly delaying input times of pulses that are input to each transducer transmits a focused ultrasound beam (Beam) scan lines (Scanline) and it transmits it to the target object. 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호들은 각 트랜스듀서에 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력되고, 각 트랜스듀서는 입력된 초음파 에코신호들을 빔 포머로 출력한다. On the other hand, the ultrasound echo signals reflected from the target object are input while having the different reception times of each transducer, each transducer outputs the input signal to the ultrasound echo beam former.

일반적으로 프로브는 최고의 주파수와 최대의 음향 강도로 동작되는 것이 바람직하다. Typically, the probe is preferably operated with the highest frequency and the maximum intensity of the sound. 즉, 프로브의 송신 초음파 신호의 전압을 높임으로써, 음향 강도를 증가시키고, 투과 깊이를 증가시키며, 신호대 잡음비(SNR)를 최대화시킬 수 있다. That is, by increasing the voltage of the transmitted ultrasound signal of the probe, increasing the sound level, increase the penetration depth, it is possible to 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, to operate the probe at a higher frequency and sound level raises the surface temperature of the transducer of the probe, because of this, there is a problem in the impact the ultrasound signals, can not obtain an accurate ultrasonic image to be transmitted to the target object .

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 for solving the above-mentioned problems, measures the temperature sensor surface temperature of the probe with a mounting in the probe and the probe temperature control for controlling the power applied to the probe based on the measured temperature method and ultrasonic diagnostic It aims to provide the system.

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

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

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Or less, 1 to 3 will now be described a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이다. Figure 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasonic diagnostic system according to 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 comprises a probe 110 and the body 120.

프로브(110)는 다수의 1D 또는 2D 트랜스듀서(112) 및 온도센서(114)를 포함한다. The probe 110 includes a plurality of 1D or 2D transducers 112 and temperature sensor 114. 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. Each transducer 112 is reflected from the other hand, the object sends the focusing by properly delaying input times of the input pulsed ultrasonic beam (Beam) along the transmission scan line (Scanline) to an object (not shown), ultrasonic and another input while having the different reception times of the echo signals, each transducer 112 and outputs the input signal to the ultrasound echo 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. Temperature sensor 114 is mounted on the probe 110 and transmits the measured surface temperature, and the measurement signal of the probe 110 to the controller 121 of the body 120. 온도 센서(114)는 프로브(110)의 표면온도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 위치에 장착되는 것이 바람직하다. Temperature sensor 114 is preferably mounted in a position to more accurately measure the surface temperature of the probe (110). 예를 들면, 온도 센서(114)는 도 2에 도시된 바와 같이 트랜스듀서(112)에 인접한 위치에 장착된다. For example, the temperature sensor 114 is mounted at a position adjacent to the transducer 112, as shown in FIG. 온도 센서(114)는 서미스터(Thermistor), 열전대(Thermocouples), 측온저항체(Resistance Temperature Detector(RTD)), 광온도 센서(Fiber-optic Temperature Sensor) 등을 포함할 수 있다. Temperature sensor 114 may include a thermistor (Thermistor), a thermocouple (Thermocouples), RTD (Resistance Temperature Detector (RTD)), an optical temperature sensor (Fiber-optic Temperature Sensor).

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

제어부(121)는 초음파 진단 시스템(100)의 전체 기능을 제어한다. Control unit 121 controls the overall functions of the ultrasound system 100. The 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. By way of example, control unit 121 generates a control signal on the basis of the measurement signal transmitted from the temperature sensor 114 mounted on the probe 110 to control the power applied to the transducer 112 of the probe 110 and it transmits the generated control signal to the power control unit 122.

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

이하, 프로브에 장착된 온도 센서를 이용하여 프로브의 온도를 조절하는 동작에 대해 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다. Or less, by using a temperature sensor mounted on the probe will be described in reference to Figure 3, the operation to control the temperature of the probe in detail.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서를 이용하여 프로브 온도를 조절하는 동작을 보이는 플로우챠트이다. 3 is a flowchart showing an operation for adjusting a probe temperature using a temperature sensor according to an embodiment of the 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 illustrated, when the ultrasound diagnostic system, the user activates the probe, the controller 121 generates a first control signal to a predetermined power control to be applied to the probe 110, and (S110), the generated first control signal and transmits the power adjusting unit (122) (S120).

전원 조절부(122)는 수신된 제 1 제어신호에 기초하여 소정 전원을 프로브(110)에 인가한다(S130). The power control section 122 based on the received first control signal applies a predetermined power to the probe (110) (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 transmits the measured signal containing the measured temperature to be measured the surface temperature of the probe 110, and corresponds to (S140), the measurement result to the control unit (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). Control unit 121 determines whether the measured temperature is compared with a threshold temperature (S160), measuring the temperature of the measured temperature information transmitted from the temperature sensor 114 is greater than a 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 less than the critical temperature, when performing the step S220 On the other hand, the measured temperature is determined to be greater than or equal to the critical temperature, the control unit 121 is the second to reduce the power applied to the probe 110 generating a control signal (S180), and transmits the generated second control signal to the power adjusting unit (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). Power control unit 122 is a reduced and (S200), reduces the power supply on the basis of the second control signal transmitted from the control unit 121 into a predetermined size 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 is the ultrasound diagnostic system, the user to which to determine whether to terminate the operation of the probe (S220), the user and when the determination is made to continue to operate the probe, returning to step S140 On the other hand, the user ends the operation of the probe If it is determined, control unit 121 ends 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. When in the present embodiment, the temperature measured by the temperature sensor is determined to be smaller than the critical temperature, it has been described as to maintain the power applied to the probe, but in other embodiments it is determined that the temperature measured by the temperature sensor is less than the critical temperature If, it is also possible to increase the power applied to the probe.

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 invention has been described and illustrated through exemplary embodiments, it will be appreciated that there may be made various variations and modifications by those skilled in the art 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. According to the present invention, as described above, by automatically adjusted according to the power applied to the probe to the probe temperature can be achieved which is capable of obtaining a more accurate ultrasonic image to enhance the sensitivity of the ultrasound signal transmitted to the object, the temperature of the probe it is possible to prevent accidents due to the rise.

Claims (5)

  1. 프로브와 상기 프로브에 장착된 센서를 포함하는 초음파 진단 시스템을 이용한 프로브 온도 조절 방법으로서, A temperature control probe method using the ultrasonic diagnostic system comprising a sensor mounted on the probe and the probe,
    a) 상기 프로브에 전원을 인가하도록 하는 제 1 제어신호를 생성하는 단계; a) generating a first control signal to apply a voltage to the probe;
    b) 상기 제 1 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 전원을 인가하는 단계; b) applying a voltage to the probe on the basis of the first control signal;
    c) 상기 프로브의 온도를 측정하는 단계; c) 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 단계 d) step of comparing the measured temperature with a threshold temperature, if it is determined that the measured temperature is greater than or equal to the critical temperature, controlling the power applied to said probe
    를 포함하는 프로브 온도 조절 방법. Temperature control probe comprises a.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 d)는 The method of claim 1, wherein step d) is
    d1) 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키기 위한 제 2 제어신호를 생성하는 단계; d1) generating a second control signal for reducing the power applied to the probe; And
    d2) 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키는 단계 d2) reducing the power supplied to the probe on the basis of the second control signal
    를 포함하는 프로브 온도 조절 방법. Temperature control probe comprises a.
  3. 프로브; Probe;
    상기 프로브에 장착되어 상기 프로브의 온도를 측정하기 위한 센서; A sensor for measuring the temperature is attached to the probe of the probe;
    상기 센서에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하는 제어신호를 생성하기 위한 제어수단; On the basis of the temperature measured by the sensor control means for generating a control signal for controlling the power applied to the probe; And
    상기 제어신호에 기초하여 상기 프로브에 인가되는 전원을 조절하기 위한 전원 조절수단 Power adjusting means for adjusting the power applied to said probe based on the control signal
    을 포함하는 초음파 진단 시스템. The ultrasound diagnostic system that includes.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 센서는 서미스터, 열전대, 측온저항체 또는 광온도 센서인 초음파 진단 시스템. 4. The method of claim 3 wherein the sensor is a thermistor, thermocouple, RTD, or optical temperature sensor in the ultrasound diagnostic system.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제어신호는 4. The 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; If it is determined that the measured temperature by the sensor is lower than the threshold temperature, the first control signal to maintain the power applied to the probe; And
    상기 센서에 의해 측정된 온도가 상기 임계 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 프로브에 인가되는 전원을 감소시키도록 하는 제 2 제어신호 If it is determined that the measured temperature by the sensor is greater than or equal to the critical temperature, the second control signal so as to reduce the power applied to said probe
    를 포함하는 초음파 진단 시스템. The ultrasound diagnostic system that includes.
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