KR20070035141A - 멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파진단장치 - Google Patents

멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파진단장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070035141A
KR20070035141A KR1020050089648A KR20050089648A KR20070035141A KR 20070035141 A KR20070035141 A KR 20070035141A KR 1020050089648 A KR1020050089648 A KR 1020050089648A KR 20050089648 A KR20050089648 A KR 20050089648A KR 20070035141 A KR20070035141 A KR 20070035141A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
probe
ultrasound
membrane
ultrasonic
multilayer
Prior art date
Application number
KR1020050089648A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100856044B1 (ko
Inventor
문창호
황원순
서정철
Original Assignee
주식회사 메디슨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 메디슨 filed Critical 주식회사 메디슨
Priority to KR1020050089648A priority Critical patent/KR100856044B1/ko
Priority to JP2008533242A priority patent/JP2009510889A/ja
Priority to PCT/KR2006/003846 priority patent/WO2007037619A1/en
Priority to EP06798929A priority patent/EP1937150A4/en
Priority to US12/088,391 priority patent/US20080242991A1/en
Publication of KR20070035141A publication Critical patent/KR20070035141A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100856044B1 publication Critical patent/KR100856044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Abstract

초음파 진단장치에 관한 것으로, 초음파 신호를 송수신하는 프로브와, 초음파 신호를 입력받아 초음파영상을 생성하는 프로세서와, 생성된 초음파영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 프로브는 서로 다른 물질 및 두께를 가지는 적어도 둘 이상의 레이어로 이루어진 멤브레인을 포함하는 초음파 진단장치를 제공한다.
초음파, 프로브, 멤브레인, 멀티레이어.

Description

멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치{ULTRASOUND DIAGNOSIS DEVICE COMPRISING MULTILAYER-MEMBRANE STRUCTURED PROBE}
도 1은 본 발명에 의한 초음파 진단장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a는 도 1의 멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 멀티레이어 맴브레인을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명은 초음파 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적으로 사용되는 의료용 초음파 장비로는 인체 내부의 장기 또는 태아 등을 스캔하기 위하여 사용되는 초음파 진단장치를 예로 들 수 있다. 초음파 진단장치는 X선 촬영기, 컴퓨터단층촬영기(CT) 또는 자기공명영상촬영기(MRI) 등의 인체내부 스캔용 의료장비와는 달리, 초음파의 방사각도를 임의로 스티어링하여(steering) 원하는 인체 내부의 특정 지점을 스캔할 수 있으며 인체에 방사선에 의한 피해 없이 다른 인체내부 스캔용 의료장비보다 상대적으로 빠른 시간 내에 영상을 획득할 수 있다.
이러한 초음파 진단장치에서는 프로브내에 설치된 소정의 모터를 이용하여 트랜스듀서 어레이의 배열 축을 소정 각도로 반복 스윙(swing) 운동시킴으로써 3차원 초음파영상을 구현한다. 한편, 초음파 진단장치로 영상을 구현하기 위해서는 초음파신호와 전기적인 신호를 상호 변환시키는 초음파 프로브를 필요로 한다.
종래의 초음파 진단장치에서 프로브는 고무 또는 플라스틱 재질로 이루어진 단층 구조의 멤브레인을 사용한다. 하지만, 이러한 단층 구조의 멤브레인이 적용된 프로브를 이용해서 고해상도 및 고감도의 초음파영상을 획득하기 어려우며, 이를 통해 정확한 진단을 하는 데에도 분명한 한계를 가지고 있는 문제점이 있다.
따라서, 고감도 및 고해상도의 인체 내부의 3차원 초음파영상을 구현할 수 있는 초음파 프로브가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로, 멀티레이어로 구성된 맴브레인을 프로브에 적용하여 음향 임피던스를 정합하는 초음파 진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 초음파 진단장치는 초음파 신호를 송수신하는 프로브와, 초음파 신호를 입력받아 초음파영상을 생성하는 프로세서와, 생성된 초음파영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 프로브는 서로 다른 물질 및 두께를 가지는 적어도 둘 이상의 레이어로 이루어진 멤브레인을 포함한다.
바람직하게, 상기 멤브레인의 각 레이어의 두께는 실질적으로 상기 레이어를 통과하는 초음파신호의 파장의 1/4 이다. 상기 레이어 중 상기 프로브의 내측에 위치하는 레이어의 임피던스 값이 외측에 위치하는 레이어의 임피던스 값보다 상대적으로 크다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 초음파 진단장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 초음파 진단장치(100)는 초음파 신호를 송수신하는 프로브(110)와, 초음파 신호를 입력받아 초음파영상을 생성하는 프로세서(120,130,140,150)와, 생성된 초음파영상을 디스플레이하는 디스플레이부(160)를 포함하며, 프로브(110)는 서로 다른 물질 및 두께를 가지는 적어도 둘 이상의 레이어로 이루어진 멤브레인(미도시)을 포함한다.
여기서, 프로세서(120,130,140,150)는 프로브(110)에 의해 수신된 초음파 신호를 집속하여 이에 대응하는 초음파영상을 생성하는 구성요소를 포괄적으로 의미하는 것으로, 수신된 초음파 신호로부터 프레임 데이터를 생성하는 빔포머(120)와, 생성된 프레임 데이터를 디지털 신호처리하는 디지털 신호처리부(130)와, 디지털 신호처리된 프레임 데이터를 디스플레이하기 위하여 변환하는 디지털 스캔 컨버터(140)와, 변환된 프레임 데이터를 디스플레이하기 위한 비디오 매니저(150)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 프로브(110)는 트랜스듀서 어레이(transducer array)(미도시)를 구비하여 초음파 신호를 송수신한다. 프로브(110)는 멤브레인(미도시)으로 감싸져 있는데, 멤브레인은 트랜스듀서 어레이에 대한 하우징 역할을 한다. 또한, 멤브레인은 서로다른 물질 및 두께를 가지는 적어도 둘 이상의 레이어로 구성된다. 즉, 멤브레인(112)을 통과하는 초음파의 속도가 내층과 외층에서 서로 달라지며 이에 따라 초음파의 파장도 달라지게 되는데, 음향 임피던스 간격을 최소화하기 위해서는 또는 음향 임피던스를 정합하기 위해서는 내층과 외층의 두께를 실질적으로 통과하는 초음파 파장의 1/4 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 다층 레이어 구조의 멤브레인에 대해서는 후속하는 도 2a 및 2b를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
빔포머(beam former)(120)는 각각의 트랜스듀서 어레이에 의해 수신된 초음파 에코신호를 집속하여 로 데이터(raw data)인 프레임 데이터 신호를 생성한다.
디지털 신호처리부(Digital Signal Processor: DSP)(130)는 프레임 데이터 신호를 디지털 신호처리하여 초음파영상 데이터를 생성한다.
디지털 스캔 컨버터(Digital Scan Converter: DSC)(140)는 초음파영상 데이터를 소정의 주사선 표시형식의 디스플레이부(160)에서 사용되는 데이터 형식으로 변환한다. 즉, 초음파영상 데이터 신호를 실제 디스플레이부(160)에 디스플레이되는 데이터 형태로 변환해 주는 역할을 한다.
비디오 매니저(video manager)(150)는 변환된 프레임 데이터 영상신호를 디스플레이하게 한다.
디스플레이부(160)는 생성된 초음파영상을 디스플레이하여 유저에게 제공한 다.
도 2a는 도 1의 멀티레이어 맴브레인을 구비하는 프로브를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 2b는 도 2a의 멀티레이어 맴브레인을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 프로브(110)는 멤브레인(112), 초음파신호를 실질적으로 송수신하는 트랜스듀서 어레이(114)를 포함하며, 멤브레인(112)과 트랜스듀서 어레이(114) 사이의 공간을 오일(116)로 충전하여 프로브(110)의 동작을 용이하게 할 수도 있다.
멤브레인(112)은 서로다른 물질 및 두께를 가지는 내층(112a)과 외층(112b)으로 이루어진다. 즉, 멤브레인(112)을 통과하는 초음파의 속도가 내층(112a)과 외층(112b)에서 서로 달라지며 이에 따라 초음파의 파장도 달라지게 되는데, 음향 임피던스 간격을 최소화하기 위해서는 내층(112a)과 외층(112b)의 두께를 실질적으로 초음파 파장의 1/4 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 초음파를 송수신하는 트랜스듀서(114)의 음향 임피던스는 높은 반면에 인체의 음향 임피던스는 낮으므로, 내층(112a)의 임피던스 값이 외층(112b)의 임피던스 값보다 상대적으로 큰 값을 가져야 음향 반사(손실)가 줄어든다.
한편, 멀티레이어 멤브레인(112)은 이중 사출 또는 각각 사출한 레이어를 접합(bonding)에 의해 형성할 수도 있으나, 특별히 이에 한정되지 않음은 물론이다.
본 실시예에서는, 내층 및 외층의 두 개의 레이어로 이루어진 멤브레인을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며 적어도 둘 이상의 레이어를 가지는 멤브레인을 모두 포함함은 물론이다. 또한, 세 개 이상의 레이어를 가지는 멤브레인에서의 각 레이어의 두께는 실질적으로 이를 통과하는 초음파 파장의 1/4 이 유지되며, 내층의 음향 임피던스 값이 외층의 음향 임피던스 값보다 상대적으로 큰 값을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
본 발명에 의하면, 멤브레인에 멀티레이어 개념을 도입하여 트랜스듀서 어레이와 멤브레인 사이의 음향 임피던스 간격을 최소화하여, 민감도(sensitivity) 또는 이미지 성능을 향상시키며 고감도 및 고해상도의 3D 프로브를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 초음파 신호를 송수신하는 프로브와,
    상기 초음파 신호를 입력받아 초음파영상을 생성하는 프로세서와,
    상기 생성된 초음파영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며,
    상기 프로브는 서로 다른 물질 및 두께를 가지는 적어도 둘 이상의 레이어로 이루어진 멤브레인을 포함하는 초음파 진단장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인의 각 레이어의 두께는 실질적으로 상기 레이어를 통과하는 초음파신호의 파장의 1/4 인 초음파 진단장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브의 내측에 위치하는 상기 레이어의 임피던스 값이 외측에 위치하는 상기 레이어의 임피던스 값보다 상대적으로 큰 초음파 진단장치.
KR1020050089648A 2005-09-27 2005-09-27 멀티레이어 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치 KR100856044B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050089648A KR100856044B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 멀티레이어 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치
JP2008533242A JP2009510889A (ja) 2005-09-27 2006-09-27 超音波診断用プローブ及びこれを用いる超音波診断システム
PCT/KR2006/003846 WO2007037619A1 (en) 2005-09-27 2006-09-27 Probe for ultrasound diagnosis and ultrasound diagnostic system using the same
EP06798929A EP1937150A4 (en) 2005-09-27 2006-09-27 PROBE FOR ULTRASOUND DIAGNOSIS AND THIS USING ULTRASONIC DIAGNOSTIC SYSTEM
US12/088,391 US20080242991A1 (en) 2005-09-27 2006-09-27 Probe for Ultrasound Diagnosis and Ultrasound Diagnostic System Using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050089648A KR100856044B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 멀티레이어 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070035141A true KR20070035141A (ko) 2007-03-30
KR100856044B1 KR100856044B1 (ko) 2008-09-03

Family

ID=41646089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050089648A KR100856044B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 멀티레이어 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100856044B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4090576B2 (ja) * 1998-06-17 2008-05-28 フクダ電子株式会社 超音波診断装置
JP4017934B2 (ja) * 2002-06-20 2007-12-05 株式会社トーメーコーポレーション 超音波探触子
US20050113700A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Koji Yanagihara Ultrasonic probe

Also Published As

Publication number Publication date
KR100856044B1 (ko) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6685644B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JP2009510889A (ja) 超音波診断用プローブ及びこれを用いる超音波診断システム
JP2006255083A (ja) 超音波画像生成方法および超音波診断装置
WO1998038486A2 (en) Ultrasonic probe, system and method for two-dimensional imaging or dimensional reconstruction
JP2008307087A (ja) 超音波診断装置
JP2016509925A (ja) 超音波画像診断装置および超音波診断画像を生成する方法
JP2009028381A (ja) 医用撮像システム
JP2009061086A (ja) 超音波診断装置、並びに、画像処理方法及びプログラム
CN105726059B (zh) 探头及其制造方法
Rizzatto Ultrasound transducers
JP4074100B2 (ja) 超音波画像診断装置
JP2009178262A (ja) 超音波診断装置
JP5498551B2 (ja) 超音波診断装置及び超音波送受信条件最適化プログラム
KR100769546B1 (ko) 2ｄ 초음파 영상을 이용한 3ｄ 초음파 영상 형성 방법 및초음파 진단 시스템
JP2005168667A (ja) 超音波診断装置およびその駆動方法
KR101053286B1 (ko) 초음파 프로브 및 초음파 진단장치
JP5470900B2 (ja) 超音波診断装置
KR100856044B1 (ko) 멀티레이어 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는 초음파 진단장치
EP3031397B1 (en) Ultrasound imaging apparatus
KR20160007516A (ko) 다수의 어레이가 병렬구조로 연결된 초음파 프로브 및 이를 구비한 초음파 영상 진단장치
KR100856041B1 (ko) 차폐층이 삽입된 멤브레인을 구비하는 프로브를 포함하는초음파 진단장치
JP2009268807A (ja) 超音波診断装置
JP2010142450A (ja) 超音波診断装置
JP2012161448A (ja) 超音波診断装置
JP2002177278A (ja) 超音波診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120618

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130521

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150728

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160811

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170804

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 12