KR20110031941A - Medical diagnostic system for providing position information of medical instrument for the same - Google Patents

Medical diagnostic system for providing position information of medical instrument for the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A medical diagnosing system for providing location information of a medical instrument is provided to supply location information of a probe together with an ultrasonic image, thereby increasing accuracy of a surgical operation. CONSTITUTION: An ultrasonic diagnosing unit(10) supplies an ultrasonic image signal of a target. A reference coordinate providing unit(21) includes a beam projector projecting a reference coordinate. A coordinate image obtaining unit(22) provides a coordinate image showing a medical instrument location on the reference coordinate. A user input unit(30) inputs various medial diagnostic commands. A central processing unit(40) forms location information of the medical instrument on a coordinate image. An image forming unit(50) forms a real time ultrasonic image based on the ultrasonic image signal. A storage unit(60) stores an ultrasonic image, a coordinate image, location information of a medical instrument, and a surgical operation image. A display unit(70) displays various images.

Description

의료용 도구의 위치 정보를 제공하기 위한 의료용 진단 시스템{MEDICAL DIAGNOSTIC SYSTEM FOR PROVIDING POSITION INFORMATION OF MEDICAL INSTRUMENT FOR THE SAME}MEDICAL DIAGNOSTIC SYSTEM FOR PROVIDING POSITION INFORMATION OF MEDICAL INSTRUMENT FOR THE SAME}

본 발명은 의료용 진단 시스템에 관한 것으로, 특히 의료용 도구의 위치 정보를 제공하기 위한 의료용 진단 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a medical diagnostic system, and more particularly to a medical diagnostic system for providing position information of a medical tool.

의료 기술이 발달함에 따라 인체를 직접 절개하지 않고 인체의 최소 부위에만 구멍을 낸 뒤 영상을 보며 병변이 있는 부위에 애블레이터(ablator), 생체 바늘(biopsy needle), 초음파 프로브(ultrasound probe) 등의 의료용 도구를 삽입하여 치료 또는 진단을 실시하고 있다. 이러한 방법은 시술 중에 CT(computerized tomography), MRI(magnetic resonance imager) 또는 초음파 진단 장치와 같은 의료 영상 제공 장치로부터 얻은 영상으로써 인체 내부를 관찰하면서 검사를 원하는 부위 또는 치료를 원하는 병변에 직접 의료용 도구를 도달시켜 진단이나 시술을 행하기 때문에 "영상을 이용하는 시술법" 또는 "중재적 시술"이라고 한다.As medical technology develops, a hole is cut in the smallest part of the human body without directly cutting the body, and images are viewed.Ablators, biopsy needles, and ultrasound probes are used in the lesioned areas. Medical instruments are inserted for treatment or diagnosis. These methods are images obtained from medical imaging devices, such as computerized tomography (CT), magnetic resonance imager (MRI), or ultrasound diagnostic devices during the procedure. It is called "a procedure using an image" or an "intermediate procedure" because it arrives and diagnoses or performs a procedure.

중재적 시술법은 일반적으로 절개가 필요한 외과 치료와 비교할 때, 전신 마취가 필요 없고, 환자의 신체적 부담이 적고, 통증이나 고통이 적으며, 입원 기간도 단축되고, 일상으로 빠르게 복귀할 수 있어 의료 비용과 효과 면에서도 많은 이득이 있다.Interventional procedures generally do not require general anesthesia, require less patient physical burden, less pain or pain, shorter hospital stays, and faster return to daily, compared to surgical treatments that require incisions. There are also many benefits in terms of benefits and effects.

종래에는 애블레이터, 생체 바늘, 초음파 프로브 등과 같은 의료용 도구의 객관적인 위치 정보없이 진단자 또는 시술자의 주관적 경험에 근거하여 중재적 시술이 진행되고 있다. 중재적 시술의 정확도를 높이기 위해, 진단 또는 시술 진행 중의 의료용 도구의 위치정보 제공이 요구되고 있다.
Conventionally, an interventional procedure is proceeding based on the subjective experience of a diagnostic person or an operator without objective location information of a medical instrument such as an ablator, a living needle, an ultrasonic probe, or the like. In order to increase the accuracy of interventional procedures, it is required to provide location information of medical instruments during diagnosis or procedure.

본 발명의 목적은 의료용 도구의 위치 정보를 제공하는 의료용 진단 시스템을 제공한다.
It is an object of the present invention to provide a medical diagnostic system for providing location information of a medical tool.

본 발명의 실시예에 따른 의료용 진단 시스템은, 적어도 하나의 의료용 도구; 기준 좌표 제공부; 상기 기준 좌표 상의 상기 의료용 도구 위치를 나타내는 좌표영상을 제공하기 위한 좌표 영상 획득부; 및 상기 좌표영상으로부터 상기 의료용 도구의 위치정보를 형성하는 처리부를 포함한다.
Medical diagnostic system according to an embodiment of the present invention, at least one medical tool; A reference coordinate providing unit; A coordinate image acquisition unit for providing a coordinate image representing the position of the medical tool on the reference coordinate; And a processor configured to form position information of the medical tool from the coordinate image.

본 발명은 의료용 도구의 객관적인 위치 정보를 제공할 수 있어 중재적 시술의 정확도를 향상시킬 수 있다.The present invention can provide the objective position information of the medical instrument can improve the accuracy of the interventional procedure.

나아가, 초음파 영상과 함께 초음파 영상 획득 당시의 프로브의 위치 정보를 함께 저장함으로써, 동일한 프로브 위치에서 관심 영역의 시간에 따른 변화를 관찰할 수 있다.
Furthermore, by storing the position information of the probe at the time of acquiring the ultrasound image together with the ultrasound image, it is possible to observe a change over time of the ROI at the same probe position.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 기준좌표 제공부의 구현예를 보이는 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 의료용 도구에 부착되도록 구현되는 좌표영상 획득부를 보이는 개략도.
도 4a 및 도 4b는 좌표영상 확득부로부터 얻어진 좌표영상을 보이는 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 초음파 영상과 의료용 도구(P)를 함께 보이는 실시간 시술 영상의 예시도.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구현 예를 보이는 개략도. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to an embodiment of the present invention.
2a and 2b is a schematic view showing an embodiment of a reference coordinate providing unit according to the present invention.
Figure 3 is a schematic view showing a coordinate image acquisition unit implemented to be attached to a medical tool according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are exemplary views showing a coordinate image obtained from the coordinate image acquisition unit.
Figure 5 is an illustration of a real-time procedure image showing the ultrasound image and the medical tool (P) in accordance with an embodiment of the present invention.
6 to 12 are schematic diagrams showing an embodiment of the ultrasound diagnostic system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 의료용 도구의 위치 정보를 제공하는 의료용 진단 시스템, 특히 초음파 진단 시스템을 설명한다. 첨부된 도면들에서 동일한 도면부호로 참조되는 구성요소들은 동일한 동작 및 기능을 수행한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a medical diagnostic system, in particular an ultrasound diagnostic system for providing position information of a medical tool in accordance with an embodiment of the present invention. Components referred to by the same reference numerals in the accompanying drawings perform the same operations and functions.

의료용 도구는 초음파 진단 또는 시술을 위한 초음파 프로브(ultrasound probe), 애블레이터(ablator) 및 생체 바늘(biopsy needle)을 포함한다. 도 1에 보인 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 영상 시스템(100)의 초음파 진단부(10)는 대상체에 초음파 신호를 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호를 입력받아 초음파 영상신호를 실시간으로 제공한다.Medical instruments include ultrasound probes, ablators, and biopsy needles for ultrasound diagnostics or procedures. The ultrasound diagnosis unit 10 of the ultrasound imaging system 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 transmits an ultrasound signal to an object and receives an ultrasound signal reflected from the object to provide an ultrasound image signal in real time. .

의료용 도구의 위치 정보 제공부(20)는 의료용 도구의 위치를 나타내는 좌표영상을 실시간으로 제공한다. 바람직하게 의료용 도구의 위치 정보제공부(20)는 기준 좌표 제공부(21)와 좌표 영상 획득부(22)를 포함한다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기준 좌표 제공부(21)는 눈금 좌표를 제공하는 격자형 눈금 패턴으로 구현될 수 있다. 격자형 눈금 패턴은 도 2a에 보인 바와 같이 적, 녹, 청, 흑, 백의 칼라코드(RE, GR, BL, BA, WH)로써 표현되거나 위치 좌표(C11~ C55)로 표현될 수 있다. 기준 좌표 제공부(21)의 패턴은 격자형에 국한되지는 않으며 좌표를 구분하거나 위치를 파악할 수 있는 모든 선, 평면 및 입체 형태의 패턴이 가능하다. 의료용 도구의 위치 좌표를 보이는 영상을 제공하기 위한 좌표 영상 획득부(22)는 디지털 카메라 등으로 구현되어 도 3에 보인 바와 같이 의료용 도구 예컨대 프로브(P)에 장착될 수 있다. 좌표 영상 획득부(22)는 초음파 프로브(P)의 일측면 상에 고정되거나, 도 3에 보인 바와 같이 초음파 프로브(P)의 일측면 상에 탈부착 가능할 수 있다. 도 3에서 도면부호 '221'은 좌표영상 획득부(22)를 장착하기 위한 지지대를 나타낸다. 도 4a 및 도 4b는 도 3과 같이 시술과정에서 의료용 도구에 장착된 디지털 카메라로부터 얻어진 좌표 영상의 예를 보인다.The location information providing unit 20 of the medical tool provides a coordinate image representing the location of the medical tool in real time. Preferably, the location information providing unit 20 of the medical instrument includes a reference coordinate providing unit 21 and a coordinate image acquisition unit 22. 2A and 2B, the reference coordinate providing unit 21 may be embodied in a grid-like grid pattern that provides grid coordinates. As shown in FIG. 2A, the grid pattern may be represented by color codes of red, green, blue, black, and white (RE, GR, BL, BA, and WH) or may be represented by position coordinates C 11 to C 55 . . The pattern of the reference coordinate providing unit 21 is not limited to the lattice, and any line, planar, and three-dimensional pattern capable of distinguishing or identifying coordinates is possible. The coordinate image acquisition unit 22 for providing an image showing the position coordinates of the medical instrument may be implemented as a digital camera and mounted on the medical instrument such as the probe P as shown in FIG. 3. The coordinate image acquisition unit 22 may be fixed on one side of the ultrasonic probe P or may be detachable on one side of the ultrasonic probe P as shown in FIG. 3. In FIG. 3, reference numeral 221 denotes a support for mounting the coordinate image acquisition unit 22. 4A and 4B show examples of coordinate images obtained from a digital camera mounted on a medical tool during the procedure as shown in FIG. 3.

사용자 입력부(30)는 마우스(mouse), 키보드(key board), 트랙볼(track ball) 등으로 구현되어, 사용자로부터 초음파 진단 모드 또는 초음파 시술 모드 선택, 초음파 영상 또는 좌표영상 디스플레이 요청, 초음파 영상의 디스플레이 모드 선택, 의료용 도구 위치 정보 요청 등을 입력받는다. 디스플레이 모드는 파노라믹 초음파 영상 디스플레이 모드, 3차원 초음파 영상 디스플레이 모드, 이력영상 디스플레이 모드, 시술영상 디스플레이 모드 등을 포함한다.The user input unit 30 is implemented by a mouse, a keyboard, a track ball, etc., so that a user can select an ultrasound diagnosis mode or an ultrasound procedure mode, request to display an ultrasound image or a coordinate image, and display an ultrasound image. Mode selection, medical device location information request, and the like are input. The display mode includes a panoramic ultrasound image display mode, a 3D ultrasound image display mode, a history image display mode, a procedure image display mode, and the like.

중앙처리부(central processing unit)(40)는 초음파 진단부(10)로부터 초음파 영상신호를 입력받고, 초음파 영상 신호가 중앙처리부(40)에 입력되는 시점을 기준으로 각 초음파 영상신호에 시간 정보(time information)를 부여한다. 하나의 초음파 영상을 이루는 초음파 영상 신호들에는 동일 시간 정보가 부여된다. 이를 위해, 하나의 초음파 영상을 이루는 다수 초음파 영상 신호 중 최초로 중앙처리부(40)에 입력되는 초음파 영상 신호의 입력 시각, 최후에 중앙처리부(40)에 입력되는 초음파 영상 신호의 입력 시각 또는 다수 초음파 영상 신호의 평균 시각으로 해당 초음파 영상의 시각을 결정할 수도 있다. 또한, 중앙처리부(40)는 의료용 도구의 위치 정보 제공부(20)의 좌표 영상 획득부(22)로부터 좌표 영상을 입력받고, 좌표 영상이 입력되는 시점을 기준으로 좌표 영상에 시간 정보를 부여한다. 이에 따라, 동일한 시각 또는 미리 설정된 허용 범위 내의 시각에 형성된 초음파 영상 신호와 좌표 영상은 서로 대응되는 영상으로 결정된다. 또한, 중앙처리부(40)는 좌표 영상으로부터 의료용 도구의 위치 정보를 형성한다. 예컨대, 도 4a 및 도 4b와 같은 좌표 영상이 얻어지면, 좌표 영상 중심(G1, G2)의 좌표로써 의료용 도구의 위치정보를 형성한다. 또한, 중앙처리부(40)는 사용자 입력부(30)로부터 입력되는 사용자 요청을 수행하기 위해 초음파 진단 시스템(100)을 이루는 각 구성요소의 동작을 제어한다.The central processing unit 40 receives an ultrasound image signal from the ultrasound diagnosis unit 10, and time information is output to each ultrasound image signal based on a time point at which the ultrasound image signal is input to the central processing unit 40. information). The same time information is given to the ultrasound image signals forming one ultrasound image. To this end, the input time of the ultrasound image signal input to the central processing unit 40 first, the input time of the ultrasound image signal input to the central processing unit 40 or multiple ultrasound images first among the plurality of ultrasound image signals constituting one ultrasound image. The average time of the signal may determine the time of the corresponding ultrasound image. In addition, the central processing unit 40 receives a coordinate image from the coordinate image acquisition unit 22 of the position information providing unit 20 of the medical instrument, and provides time information to the coordinate image based on the viewpoint at which the coordinate image is input. . Accordingly, the ultrasound image signal and the coordinate image formed at the same time or within a preset allowable range are determined as images corresponding to each other. In addition, the central processing unit 40 forms position information of the medical instrument from the coordinate image. For example, when coordinate images as shown in FIGS. 4A and 4B are obtained, positional information of the medical tool is formed by using coordinates of the coordinate image centers G1 and G2. In addition, the central processing unit 40 controls the operation of each component of the ultrasound diagnostic system 100 to perform a user request input from the user input unit 30.

영상 형성부(50)는 중앙처리부(40)에 의해 제어되며 실시간으로 제공되는 초음파 영상신호에 기초하여 실시간 초음파 영상을 형성한다. 여기서, "실시간"은 초음파 진단 또는 초음파 시술이 진행되고 있는 시간으로서, 실질적으로 중앙 처리부(40)에 의해 상기 초음파 영상을 이루는 초음파 영상 신호에 부여된 시각과 동일한 시각 또는 상기 부여된 시각을 기준으로 미리 설정된 오차 범위 내의 시간을 의미할 수 있다. 또한, 영상 형성부(50)는 초음파 영상과 그에 대응되는 좌표영상으로부터 얻어진 의료용 도구의 위치 정보를 반영하여 도 5에 보인 바와 같이 초음파 영상과 의료용 도구(P)를 함께 보이는 실시간 시술 영상을 형성할 수도 있다. 예컨대, 좌표영상으로부터 얻어진 의료용 도구의 위치정보(좌표)를 이용하여 대상체 상의 의료용 도구(P)의 위치를 추정하고, 대응하는 해당 좌표영상에 대응하는 초음파 영상 상에 추정된 의료용 도구(P)의 위치를 표시한다.The image forming unit 50 is controlled by the central processing unit 40 and forms a real time ultrasound image based on an ultrasound image signal provided in real time. Here, "real time" is a time during which an ultrasound diagnosis or an ultrasound procedure is in progress, and is substantially based on the same time as the time given to the ultrasound image signal of the ultrasound image by the central processing unit 40 or the time given. It may mean a time within a preset error range. In addition, the image forming unit 50 may reflect the position information of the medical tool obtained from the ultrasound image and the coordinate image corresponding thereto to form a real-time procedure image showing both the ultrasound image and the medical tool P as shown in FIG. 5. It may be. For example, the position of the medical tool P on the object is estimated using the positional information (coordinate) of the medical tool obtained from the coordinate image, and the estimated medical instrument P is estimated on the ultrasound image corresponding to the corresponding coordinate image. Mark the location.

저장부(60)에는 중앙처리부(40)의 제어에 따라 대응하는 초음파 영상, 좌표 영상 및 의료용 도구의 위치 정보 그리고 시술영상을 저장한다.The storage unit 60 stores corresponding ultrasound images, coordinate images, location information of medical instruments, and surgical images under the control of the central processing unit 40.

디스플레이부(70)는 중앙처리부(40)의 제어에 따라 초음파 영상, 좌표영상, 초음파 영상과 의료용 도구를 보이는 실시간 시술 영상 등을 디스플레이한다. 예컨대, 사용자 입력부(30)로부터 초음파 영상 요청이 입력되면, 중앙처리부(40)의 제어에 따라 디스플레이부(70)는 저장부(60)에 저장된 초음파 영상 또는 영상 형성부(50)로부터 입력되는 초음파 영상을 디스플레이한다. 사용자 입력부(30)로부터 초음파 영상 및 좌표 영상 디스플레이 요청이 입력되면, 디스플레이부(70)는 중앙처리부(40)의 제어에 따라 서로 대응되는 초음파 영상과 좌표 영상을 함께 디스플레이하고, 시술 모드에서 시술 영상 디스플레이 요청이 디스플레이부(70)는 시술 영상을 디스플레이할 수 있다.도 6 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구현예를 보이는 개략도이다. 도 6에 보인 실시예와 같이, 기준 좌표 제공부(21)는 진단실의 천정(CE)에 부착될 수 있다. 도 7을 참조하면, 기준 좌표 제공부(21)는 진단실의 한 벽 또는 벽면 앞에 설치된 판(B) 상에 구현될 수도 있다. 또는 도 8에 보인 바와 같이 기준 좌표 제공부(21)는 빔 프로젝터(beam projector)(21a)와 빔 프로젝터(21a)에 의해 벽면(W) 또는 천정(CE) 상에 투사된 눈금 패턴(21b)으로 구현될 수 있다. 빔 프로젝터(beam projector)(21a)는 다양한 파장의 광으로 투사(projection)를 구현하는 장치로서 가시광선, 자외선, 적외선을 빔 프로젝터를 포함한다. 도 9는 기준 좌표 제공부(21)가 대상체(환자)와 마주보는 빔 프로젝터(21a)와 빔 프로젝터(21a)에 의해 대상체 표면에 투사된 눈금 패턴(21b)으로 구현되고, 좌표 영상 획득부(22)가 빔 프로젝터(21a)에 이웃하게 설치되는 예를 보인다. 이 실시예에서 초음파 진단 프로브 등과 같은 의료용 도구는 눈금 패턴(21b) 상에서 이동하며, 좌표 영상 획득부(22)에서 획득되는 좌표 영상은 눈금 패턴(21b)과 함께 눈금 패턴(21b) 상에 위치하는 의료용 도구(초음파 프로브)를 보인다. 도 10은 좌표 영상 획득부(22)인 카메라의 전면에 투명 패턴으로 구현되는 기준 좌표 제공부(21)의 예를 보인다. 이 실시예에서, 초음파 진단 프로브 등과 같은 의료용 도구는 눈금 패턴(기준 좌표 제공부) 상에서 이동하는 것으로 관찰되고, 좌표 영상 획득부(22)에서 획득되는 좌표 영상은 눈금 패턴 및 눈금 패턴 상에 위치하는 초음파 프로브를 보인다. 이 실시예에서, 좌표 영상은 항상 동일 배율로 획득되는 것이 바람직하다. The display unit 70 displays an ultrasound image, a coordinate image, an ultrasound image, and a real-time procedure image showing a medical tool under the control of the central processing unit 40. For example, when an ultrasound image request is input from the user input unit 30, under the control of the central processing unit 40, the display unit 70 may receive ultrasonic waves from the ultrasound image or the image forming unit 50 stored in the storage unit 60. Display the image. When a request for displaying the ultrasound image and the coordinate image is input from the user input unit 30, the display unit 70 simultaneously displays the ultrasound image and the coordinate image corresponding to each other under the control of the central processing unit 40, and the procedure image in the procedure mode. The display request 70 may display a procedure image. FIGS. 6 to 12 are schematic diagrams showing an embodiment of an ultrasound diagnostic system according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in the embodiment shown in Figure 6, the reference coordinate providing unit 21 may be attached to the ceiling (CE) of the diagnostic room. Referring to FIG. 7, the reference coordinate providing unit 21 may be implemented on a plate B installed in front of one wall or wall of the diagnosis room. Alternatively, as shown in FIG. 8, the reference coordinate providing unit 21 is a graduation pattern 21b projected onto the wall W or the ceiling CE by the beam projector 21a and the beam projector 21a. It can be implemented as. The beam projector 21a is a device for implementing projection with light of various wavelengths and includes a beam projector that emits visible light, ultraviolet light, and infrared light. 9 illustrates a reference pattern providing unit 21 implemented as a grid pattern 21b projected onto a surface of an object by the beam projector 21a and the beam projector 21a facing the object (patient), and the coordinate image obtaining unit ( An example is shown in which 22 is installed adjacent to the beam projector 21a. In this embodiment, a medical tool such as an ultrasound diagnostic probe moves on the scale pattern 21b, and the coordinate image acquired by the coordinate image acquirer 22 is located on the scale pattern 21b together with the scale pattern 21b. Show medical instruments (ultrasonic probes). 10 shows an example of the reference coordinate providing unit 21 implemented in a transparent pattern on the front of the camera that is the coordinate image acquisition unit 22. In this embodiment, a medical instrument such as an ultrasonic diagnostic probe or the like is observed to move on the scale pattern (reference coordinate providing unit), and the coordinate image acquired by the coordinate image acquisition unit 22 is located on the scale pattern and the scale pattern. Looks ultrasonic probe. In this embodiment, the coordinate image is preferably always obtained at the same magnification.

도 11에 보인 실시예와 같이, 기준 좌표 제공부(21)는 좌표 영상 획득부(카메라)(22)와 마주보는 프로브(110)의 일면 상에 부착된다. 예를 들어, 도 12와 같이 좌표 영상 획득부(23)가 진단실의 하나 또는 다수의 벽면(W)에 부착될 때, 기준 좌표 제공부(21)는 벽면(W)과 마주보는 프로브의 일면(111)상에 부착된다. 기준 좌표 제공부(21)는 프로브(110)와 일체를 이루어 3차원 기준 좌표로서 역할한다.As shown in FIG. 11, the reference coordinate providing unit 21 is attached on one surface of the probe 110 facing the coordinate image acquisition unit (camera) 22. For example, when the coordinate image acquisition unit 23 is attached to one or a plurality of wall surfaces W of the diagnosis room as shown in FIG. 12, the reference coordinate providing unit 21 may have one surface of the probe facing the wall surface W ( 111). The reference coordinate providing unit 21 integrally with the probe 110 serves as a three-dimensional reference coordinate.

이 실시예를 구현하기 위해 도 1에 보인 저장부(60)에는 좌표 영상 획득부(22)의 좌표(x, y), x 좌표축의 길이 변화율(mx)와 y좌표축의 길이 변화율(my), 좌표 영상 획득부(22)의 초점거리(focal length) f, 좌표 영상 획득부(22) 중심의 x좌표(x0) 및 y좌표(y0), 3차원 기준 좌표 제공부(21)의 좌표(Xw,Yw,Zw)가 저장된다.In order to implement this embodiment, the storage unit 60 shown in FIG. 1 includes coordinates (x, y) of the coordinate image acquisition unit 22, length change rate (mx) of the x coordinate axis, length change rate (my) of the y coordinate axis, Focal length f of the coordinate image acquisition unit 22, x coordinate (x 0 ) and y coordinate (y 0 ) of the center of the coordinate image acquisition unit 22, coordinates of the three-dimensional reference coordinate providing unit 21 (X w , Y w , Z w ) are stored.

시스템 셋업 단계 또는 진단 준비 단계에서 정해진 위치에 프로브(110)를 배치하여 좌표 영상 획득부(22)에서 기준 좌표 영상을 획득한다. 중앙처리부(40)는 기준 좌표 영상으로부터 기준 좌표 제공부(21) 상의 다수 점 또는 격자의 좌표들(Xw,Yw,Zw)를 추출하여 이를 저장부(60)에 저장하고, 다음의 수학식 1을 이용하여 좌표 영상 획득부의 초점거리 f, 좌표 영상 획득부(22)의 좌표(x0, y0) 및 길이 변화율(mx, my)를 산출하여 저장부(60)에 저장한다. The coordinate image acquisition unit 22 obtains the reference coordinate image by arranging the probe 110 at a predetermined position in the system setup step or the diagnostic preparation step. The central processing unit 40 extracts coordinates (X w , Y w , Z w ) of a plurality of points or grids on the reference coordinate providing unit 21 from the reference coordinate image, and stores them in the storage unit 60. Using Equation 1, the focal length f of the coordinate image acquisition unit, the coordinates (x 0 , y 0 ) and the length change rate (mx, my) of the coordinate image acquisition unit 22 are calculated and stored in the storage unit 60.

Figure pat00001
Figure pat00001

진단이 진행되는 동안 좌표 영상 획득부(22)는 프로브(110)의 이동에 따른 3차원 좌표 변경 영상을 출력한다. 중앙처리부(40)는 3차원 좌표 변경 영상에서 기준 좌표 제공부(21) 상의 다수 점 또는 격자의 좌표들(Xw,Yw,Zw)를 추출하고, 기준 좌표 영상의 다수 점(또는 격자)의 좌표들과 좌표 변경 영상의 다수 점(또는 격자)들의 좌표들을 이용하여 수학식 1의 회전 매트릭스 "R" 및 변환 매트릭스 "T"를 계산한다. 매트릭스 "R" 및 "T"는 전술한 예에 국한되지 않고 다양한 방법으로 계산될 수 있다. 매트릭스 "R" 및 "T"를 이용하여 프로브(110)의 위치를 산출한다.While the diagnosis is in progress, the coordinate image acquisition unit 22 outputs a 3D coordinate change image according to the movement of the probe 110. The central processing unit 40 extracts coordinates (X w , Y w , Z w ) of multiple points or grids on the reference coordinate providing unit 21 from the 3D coordinate change image, and multiple points (or grids) of the reference coordinate image. The rotation matrix "R" and the transformation matrix "T" of Equation 1 are calculated using the coordinates of the figure 1 and the coordinates of a plurality of points (or grids) of the coordinate change image. The matrices "R" and "T" are not limited to the above examples but can be calculated in various ways. The positions of the probes 110 are calculated using the matrices "R" and "T".

이와 같이 본 발명은 초음파 영상과 함께 프로브의 위치 정보를 제공함으로써, 상당한 시간이 경과한 이후에도 사용자가 좌표영상 또는 의료용 도구 위치정보를 참고하여 동일한 프로브 위치에서 초음파 영상을 획득할 수 있도록 함으로써 병변의 시간 경과에 따른 변화 과정을 용이하게 파악할 수 있다.Thus, the present invention provides the position information of the probe together with the ultrasound image, so that even after a considerable time has elapsed, the user can obtain the ultrasound image at the same probe position by referring to the coordinate image or the position information of the medical tool. It is easy to see the process of change over time.

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.

10: 초음파 진단부 20: 의료용 도구 위치 정보 제공부
21: 기준 좌표 제공부 22: 좌표 영상 획득부
30: 사용자 입력부 40: 중앙 처리부
50: 영상 형성부 60: 저장부
70: 디스플레이부10: ultrasound diagnosis unit 20: medical instrument location information provider
21: reference coordinate providing unit 22: coordinate image acquisition unit
30: user input unit 40: central processing unit
50: image forming unit 60: storage unit
70: display unit

Claims (8)

의료용 진단 시스템으로서,
적어도 하나의 의료용 도구;
기준 좌표 제공부(21);
상기 기준 좌표 상의 상기 의료용 도구 위치를 나타내는 좌표영상을 제공하기 위한 좌표 영상 획득부(22); 및
상기 좌표영상으로부터 상기 의료용 도구의 위치정보를 형성하는 중앙 처리부(40)를 포함하는, 의료용 진단 시스템.
As a medical diagnostic system,
At least one medical tool;
A reference coordinate providing unit 21;
A coordinate image acquisition unit 22 for providing a coordinate image representing the medical instrument position on the reference coordinate; And
Medical diagnostic system comprising a central processing unit for forming the position information of the medical tool from the coordinate image.
제1항에 있어서,
상기 기준 좌표 제공부(21)는, 기준 좌표를 투사하는 빔 프로젝터로 이루어지고, 상기 빔 프로젝터는 가시광선, 자외선 또는 적외선 빔 프로젝터를 포함하는, 의료용 진단 시스템.
The method of claim 1,
The reference coordinate providing unit (21) is made of a beam projector for projecting a reference coordinate, the beam projector comprises a visible light, ultraviolet or infrared beam projector, medical diagnostic system.
제1항에 있어서,
상기 좌표 영상 획득부(22)는 상기 의료용 도구에 고정되거나, 상기 의료용 도구에 탈부착되고,
상기 기준 좌표 제공부(21)는 진단실의 천정 또는 벽면상에 상기 기준 좌표를 제공하는, 의료용 진단 시스템.
The method of claim 1,
The coordinate image acquisition unit 22 is fixed to the medical tool, or detached from the medical tool,
The reference coordinate providing unit (21) provides the reference coordinates on the ceiling or wall of the diagnostic room, medical diagnostic system.
제1항에 있어서,
상기 좌표 영상 획득부(22)는 진단실의 천정 또는 벽면에 위치하고,
상기 기준 좌표 제공부(21)는 상기 대상체 상에 투명한 기준좌표를 제공하는, 의료용 진단 시스템.
The method of claim 1,
The coordinate image acquisition unit 22 is located on the ceiling or wall of the diagnostic room,
The reference coordinate provider 21 provides a transparent reference coordinate on the object, medical diagnostic system.
제1항에 있어서,
상기 좌표 영상 획득부(22)는 상기 의료용 진단 시스템이 위치하는 진단실의 천정 또는 벽면에 위치하고,
상기 기준 좌표 제공부(21)는 상기 좌표 영상 획득부(22) 전면에 위치하는 투명 패턴으로 이루어지는, 의료용 진단 시스템.
The method of claim 1,
The coordinate image acquisition unit 22 is located on the ceiling or the wall of the diagnostic room in which the medical diagnostic system is located.
The reference coordinate provider 21 is made of a transparent pattern located in front of the coordinate image acquisition unit 22, medical diagnostic system.
제1항에 있어서,
상기 기준 좌표 제공부(21)는 상기 의료용 도구에 부착되고,
상기 좌표 영상 획득부(22)는 상기 기준 좌표 제공부(21)와 마주보는, 의료용 진단 시스템.
The method of claim 1,
The reference coordinate providing unit 21 is attached to the medical instrument,
The coordinate image acquisition unit 22 faces the reference coordinate providing unit 21, a medical diagnosis system.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 좌표 제공부(21)는, 격자 눈금의 기준 좌표를 제공하는, 의료용 진단 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The reference coordinate providing unit (21) provides a reference coordinate of the grid scale, medical diagnostic system.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 좌표 제공부(21)는, 칼라 코드로써 표현되는 기준 좌표를 제공하는, 의료용 진단 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
The reference coordinate provider 21 provides a reference coordinate represented by a color code.
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