KR20110053551A - Ultrasound system and method for controlling storage of volume data - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Ultrasound wave system and method for controlling the storage of volume are provided to efficiently use the storage capacitance of the system by storing volume data when an ultrasound wave probe is in contact with a target. CONSTITUTION: An user input part(110) receives the input information of an user. An ultrasound data acquiring part(120) receives an ultrasound signal reflected from a target in order to acquire ultrasound wave data. A processor(130) forms volume data using ultrasound wave data from the ultrasound wave data acquiring part. A storing part(140) stores the volume data. A displaying part(150) displays two-dimensional ultrasound wave images from the processor.

Description

볼륨 데이터의 저장을 제어하는 초음파 시스템 및 방법{ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING STORAGE OF VOLUME DATA}ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING STORAGE OF VOLUME DATA}

본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 초음파 프로브의 대상체 접촉 여부에 따라 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 초음파 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound system, and more particularly, to an ultrasound system and method for controlling storage of volume data depending on whether an ultrasound probe contacts an object.

초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있어 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.Ultrasound systems have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasound systems are very important in the medical field because they can provide a doctor with a high-resolution image of the inside of a subject in real time without the need for a surgical operation in which the subject is directly incised and observed.

초음파 시스템은 2차원 초음파 영상에서 제공할 수 없었던 공간정보, 해부학적 형태 등과 같은 임상정보를 포함하는 3차원 또는 4차원 초음파 영상을 제공하고 있다. 즉, 초음파 시스템은 연속적으로 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 볼륨 데이터를 형성한다. 초음파 시스템은 볼륨 데이터를 렌더링하여 3차원 또는 4차원 초음파 영상을 형성한다.The ultrasound system provides a three-dimensional or four-dimensional ultrasound image including clinical information such as spatial information and anatomical shapes that could not be provided in the two-dimensional ultrasound image. That is, the ultrasound system continuously transmits an ultrasound signal to the object and receives an ultrasound signal (that is, an ultrasound echo signal) reflected from the object to form volume data. The ultrasound system renders volume data to form a three-dimensional or four-dimensional ultrasound image.

종래에는 초음파 프로브를 대상체의 표면에 접촉한 상태에서 초음파 신호의 송수신(즉, 스캐닝)을 스캐닝 종료가 입력될 때까지 연속적으로 수행하여 볼륨 데이터를 획득한다. 특히 4차원 초음파 영상을 형성하는데 필요한 볼륨 데이터의 용량이 커서, 빈번하게 백업해야 한다. 따라서, 초음파 프로브의 대상체 접촉 여부를 판단하여 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 초음파 시스템이 요구되고 있다.Conventionally, in the state in which the ultrasonic probe is in contact with the surface of the object, volume data is obtained by continuously transmitting and receiving the ultrasonic signal (that is, scanning) until the end of scanning is input. In particular, the volume of volume data required to form a four-dimensional ultrasound image is large and should be frequently backed up. Accordingly, there is a need for an ultrasound system that determines whether the ultrasound probe contacts an object and controls storage of volume data.

본 발명은 초음파 프로브의 대상체 접촉 여부에 따라 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides an ultrasound system and method for controlling the storage of volume data according to whether the ultrasound probe is in contact with an object.

본 발명에 따른 초음파 시스템은, 초음파 프로브를 포함하고, 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호의 송수신을 연속적으로 수행하여 대상체에 대한 복수의 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하고, 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하고, 2차원 초음파 영상들 간의 이득 차이에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터의 저장을 제어하도록 동작하는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 볼륨 데이터를 저장하고, 상기 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasound system, comprising: an ultrasound data acquisition unit including an ultrasound probe, and configured to continuously transmit and receive an ultrasound signal through the ultrasound probe to acquire a plurality of ultrasound data about an object; A plurality of volume data is formed using the plurality of ultrasound data, a 2D ultrasound image corresponding to a reference section is formed for each of the plurality of volume data, and the ultrasound is based on a gain difference between the 2D ultrasound images. A processor operative to determine whether a probe contacts the object and to control storage of the volume data; And a storage unit configured to store the volume data under the control of the processor and to store outline sample information of the object.

또한 본 발명에 따른, 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부 및 초음 파 프로브를 포함하는 초음파 시스템에서 볼륨 데이터의 저장 제어 방법은, a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계; b) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하는 단계; c) 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계; d) 상기 2차원 초음파 영상들 간의 이득을 비교하여 판단 결과를 출력하는 단계; 및 e) 상기 판단 결과에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터를 상기 저장부에 저장하는 것을 제어하는 단계를 포함한다.In addition, according to the present invention, a method for controlling storage of volume data in an ultrasound system including a storage unit for storing contour sample information of an object and an ultrasound probe includes: a) an ultrasound echo transmitted to an object and reflected from the object; Receiving a signal to obtain a plurality of ultrasound data; b) forming a plurality of volume data using the plurality of ultrasonic data; c) forming a two-dimensional ultrasound image corresponding to a reference section for each of the plurality of volume data; d) comparing the gains between the two-dimensional ultrasound images and outputting a determination result; And e) determining whether the ultrasound probe is in contact with the object based on the determination result and controlling storing the volume data in the storage unit.

또한 본 발명에 따른, 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부 및 초음파 프로브를 포함하는 초음파 시스템에서 초음파 데이터의 저장을 제어하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은, a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계; b) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하는 단계; c) 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계; d) 상기 2차원 초음파 영상들 간의 이득을 비교하여 판단 결과를 출력하는 단계; 및 e) 상기 판단 결과에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터를 상기 저장부에 저장하는 것을 제어하는 단계를 포함한다.In addition, according to the present invention, a computer-readable recording medium for storing a program for performing a method for controlling the storage of ultrasound data in an ultrasound system comprising a storage unit and an ultrasound probe for storing contour sample information of the object, the method A) transmitting an ultrasound signal to an object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object to obtain a plurality of ultrasound data; b) forming a plurality of volume data using the plurality of ultrasonic data; c) forming a two-dimensional ultrasound image corresponding to a reference section for each of the plurality of volume data; d) comparing the gains between the two-dimensional ultrasound images and outputting a determination result; And e) determining whether the ultrasound probe is in contact with the object based on the determination result and controlling storing the volume data in the storage unit.

본 발명은 초음파 프로브가 대상체에 접촉되지 않은 상태에서 획득한 볼륨 데이터를 저장하지 않아 초음파 시스템의 제한된 저장 용량을 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 시스템의 백업 주기를 증가시킬 수 있다.The present invention does not store the volume data obtained when the ultrasound probe is not in contact with the object, thereby effectively using the limited storage capacity of the ultrasound system and increasing the backup cycle of the ultrasound system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템(100)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 사용자 입력부(110), 초음파 데이터 획득부(120), 프로세서(130), 저장부(140) 및 디스플레이부(150)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound system 100 according to an embodiment of the present invention. The ultrasound system 100 includes a user input unit 110, an ultrasound data acquisition unit 120, a processor 130, a storage unit 140, and a display unit 150.

사용자 입력부(110)는 사용자의 입력정보를 수신한다. 본 실시예에서 입력정보는 대상체의 진단부위(예를 들어 간, 심장 등)를 선택하는 어플리케이션(application) 선택정보를 포함한다. 사용자 입력부(110)는 컨트롤 패널(control panel), 트랙볼(trackball), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등을 포함할 수 있다.The user input unit 110 receives user input information. In the present embodiment, the input information includes application selection information for selecting a diagnosis part (eg, liver, heart, etc.) of the object. The user input unit 110 may include a control panel, a trackball, a mouse, a keyboard, and the like.

초음파 데이터 획득부(120)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득한다. 초음파 데이터 획득부(120)에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The ultrasound data acquisition unit 120 transmits an ultrasound signal to the object and receives ultrasound signals (that is, ultrasound echo signals) reflected from the object to obtain ultrasound data. The ultrasound data acquisition unit 120 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부(120)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 데이터 획득부(120)는 송신신호 형성부(121), 복수의 변환소자(transducer element)(도시하지 않음)를 포함하는 초음파 프로브(122), 빔 포머(beam former)(123) 및 초음파 데이터 형성부(124)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit 120 according to an embodiment of the present invention. The ultrasound data acquisition unit 120 includes an ultrasound probe 122 including a transmission signal forming unit 121, a plurality of transducer elements (not shown), a beam former 123, and ultrasound data. The forming unit 124 is included.

송신신호 형성부(121)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 도 5에 도시된 바와 같이 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 송신신호 형성부(121)는 프레임(Pi(1≤i≤N))에 대한 송신신호의 형성을 반복 수행한다. 도 5에서는 프레임(Pi(1≤i≤N))이 팬(fan) 형태로 획득되는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않는다.The transmission signal forming unit 121 forms a transmission signal for obtaining each of the frames Pi (1 ≦ i ≦ N) as shown in FIG. 5 in consideration of the position and focusing point of the conversion element. The transmission signal forming unit 121 repeatedly forms the transmission signal for the frame Pi (1 ≦ i ≦ N). In FIG. 5, the frame Pi (1 ≦ i ≦ N) is described as being obtained in the form of a fan, but is not limited thereto.

초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 송신신호가 제공되면, 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 수신신호는 아날로그 신호이다. 초음파 프로브(122)는 3D(dimensional) 프로브, 2D 어레이 프로브 등을 포함한다.When the transmission signal is provided from the transmission signal forming unit 121, the ultrasound probe 122 converts the transmission signal into an ultrasound signal and transmits the ultrasound signal to the object, and receives the ultrasound echo signal reflected from the object to form a reception signal. The received signal is an analog signal. The ultrasound probe 122 includes a 3D probe, a 2D array probe, and the like.

빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 수신신호가 제공되면, 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(123)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호에 시간 지연을 가하여 디지털 신호를 수신집속시켜 수신집속신호를 형성한다.When the received signal is provided from the ultrasound probe 122, the beam former 123 converts the received signal into analog and digital to form a digital signal. In addition, the beam former 123 adds a time delay to the digital signal in consideration of the position and the focusing point of the conversion element to receive and focus the digital signal to form a reception focus signal.

초음파 데이터 형성부(124)는 빔 포머(123)로부터 수신집속신호가 제공되면, 수신집속신호를 이용하여 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터는 RF(radio frequency) 또는 IQ(in-phase/quardrature) 데이터일 수 있다. 또한, 초음파 데이터 형성부(124)는 초음파 데이터를 형성하는데 필요한 다양한 신호 처리(예를 들어, 게인(gain) 조절, 필터링 처리 등)를 수행할 수 있다.When the reception focus signal is provided from the beam former 123, the ultrasound data forming unit 124 forms ultrasound data using the reception focus signal. The ultrasound data may be radio frequency (RF) or in-phase / quardrature (IQ) data. In addition, the ultrasound data forming unit 124 may perform various signal processing (for example, gain control, filtering processing, etc.) required to form the ultrasound data.

프로세서(130)는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 제공되는 초음파 데이터 를 이용하여 볼륨 데이터를 형성한다. 또한, 프로세서(130)는 초음파 프로브(122)의 대상체 접촉 여부를 판단하여 볼륨 데이터의 저장을 제어한다. 프로세서(130)에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The processor 130 forms volume data by using the ultrasound data provided from the ultrasound data acquirer 120. In addition, the processor 130 determines whether the ultrasonic probe 122 contacts the object and controls the storage of the volume data. The processor 130 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(130)의 구성을 보이는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 초음파 프로브의 대상체 접촉 여부를 판단하여 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 절차를 보이는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 프로세서(130)는 볼륨 데이터 형성부(131), 제1 영상 형성부(132), 이득 산출부(133), 이득 차이 산출부(134), 판단부(135), 윤곽 검출부(136) 및 제어부(137)를 포함한다. 아울러, 프로세서(130)는 제2 영상 형성부(138)를 더 포함한다.3 is a block diagram showing the configuration of the processor 130 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a procedure for controlling the storage of volume data by determining whether the object is in contact with the ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention. This is a flow chart. Referring to FIG. 3, the processor 130 may include a volume data forming unit 131, a first image forming unit 132, a gain calculating unit 133, a gain difference calculating unit 134, a determining unit 135, and an outline. The detector 136 and the controller 137 are included. In addition, the processor 130 further includes a second image forming unit 138.

도 4를 참조하면, 볼륨 데이터 형성부(131)는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 연속적으로 제공되는 초음파 데이터를 이용하여 도 6에 도시된 바와 같이 볼륨 데이터(210)(VDi(i≥1))를 형성한다(S102). 볼륨 데이터는 프레임(Pi(1≤i≤N))으로 이루어지고 밝기값을 갖는 복수의 복셀(voxel)을 포함한다. 도 6에 있어서, 도면부호 221 내지 223은 서로 직교하는 A 단면(sagittal view), B 단면(coronal view) 및 C 단면(axial view) 각각을 나타낸다. 또한, 도 6에 있어서, 축(axial) 방향은 초음파 프로브(122)의 변환소자를 기준으로 초음파 신호의 진행 방향을 나타내고, 측면(lateral) 방향은 스캔라인(scanline)의 이동 방향을 나타내며, 고도(elevation) 방향은 3차원 초음파 영상의 깊이 방향으로서 프레임의 스캔 방향(즉, 주사면의 이동 방향)을 나타낸다.Referring to FIG. 4, the volume data forming unit 131 may use the volume data 210 (VD i (i≥1) as shown in FIG. 6 using ultrasonic data continuously provided from the ultrasonic data obtaining unit 120. )) Is formed (S102). The volume data includes a plurality of voxels composed of a frame Pi (1 ≦ i ≦ N) and having a brightness value. In FIG. 6, reference numerals 221 to 223 denote a cross section A, a cross section B, and a cross section C that are orthogonal to each other. In addition, in FIG. 6, the axial direction represents the traveling direction of the ultrasonic signal based on the conversion element of the ultrasonic probe 122, and the lateral direction represents the moving direction of the scanline. The (elevation) direction is a depth direction of the 3D ultrasound image, and represents a scanning direction of the frame (that is, a moving direction of the scanning surface).

제1 영상 형성부(132)는 볼륨 데이터 형성부(131)로부터 제공되는 볼륨 데이터(VDi(i≥1))에 기준 단면을 설정하고(S104), 볼륨 데이터(VDi(i≥1)) 각각에 설정된 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상(TDi(i≥1))을 형성한다(S106). 기준 단면은 A 단면, B 단면 및 C 단면중 어느 하나의 단면일 수 있다. 또는, 기준 단면은 각 볼륨 데이터(VDi(i≥1))의 첫번째 프레임일 수 있다. 2차원 초음파 영상은 B 모드 영상일 수 있다.The first image forming unit 132 sets a reference cross section in the volume data VD i (i≥1) provided from the volume data forming unit 131 (S104), and the volume data VD i (i≥1). In operation S106, a two-dimensional ultrasound image TD i ( i ≧ 1) corresponding to a reference cross section set to each of the two sides is formed. The reference cross section may be any one of A cross section, B cross section and C cross section. Alternatively, the reference cross section may be the first frame of each volume data VD i ( i ≧ 1). The 2D ultrasound image may be a B mode image.

이득 산출부(133)는 제1 영상 형성부(132)로부터 제공되는 2차원 초음파 영상(TDi(i≥1))에 대해 이득을 산출한다(S108). 일례로서, 이득 산출부(133)는 2차원 초음파 영상(TDi(i≥1)) 각각에 대해 픽셀들의 밝기값의 평균을 산출하고, 산출된 평균 밝기값을 이용하여 이득을 산출한다.The gain calculator 133 calculates a gain of the two-dimensional ultrasound image TD i ( i ≧ 1) provided from the first image forming unit 132 (S108). As an example, the gain calculator 133 calculates an average of brightness values of pixels for each of the 2D ultrasound images TD i ( i ≧ 1), and calculates a gain using the calculated average brightness value.

이득 차이 산출부(134)는 이득 산출부(133)에서 산출된 이득, 즉 2차원 초음파 영상(TDN)의 이득(GN)과 2차원 초음파 영상(TDN +1)의 이득(GN +1) 간의 차이를 산출한다(S110).The gain calculated by the gain difference calculation unit 134, a gain calculating section 133, that is, two-dimensional ultrasound image gain of the gain (G N) and the two-dimensional ultrasound image (TD N +1) of the (TD N) (N G +1 ) to calculate the difference between (S110).

판단부(135)는 이득 차이 산출부(134)에서 산출된 이득 차이와 사전 설정된 제1 임계값을 비교하여(S112), 이득 차이가 임계값 이상인 것으로 판단되면, 제1 판단정보를 출력한다(S114). 한편, 판단부(135)는 이득 차이가 임계값 미만인 것으로 판단되면, 제2 판단정보를 출력한다(S116).The determination unit 135 compares the gain difference calculated by the gain difference calculating unit 134 with a preset first threshold value (S112), and if it is determined that the gain difference is greater than or equal to the threshold value, the determination unit 135 outputs the first determination information ( S114). On the other hand, if it is determined that the gain difference is less than the threshold value, the determination unit 135 outputs the second determination information (S116).

윤곽 검출부(136)는 판단부(135)로부터 제1 판단정보가 제공되면, 2차원 초 음파 영상(TDN +1)에서 대상체의 윤곽을 검출한다(S118). 윤곽은 소벨(Sobel), 프리윗(Prewitt), 로버트(Robert), 캐니(Canny) 마스크 등과 같은 에지 마스크(edge mask)를 이용하여 검출될 수 있다. 또는, 윤곽은 에지 구조 텐서(structure tensor)를 이용한 고유값(eigen value)의 차로부터 검출될 수 있다. 한편, 윤곽 검출부(136)는 판단부(135)로부터 제2 판단정보가 제공되면, 2차원 초음파 영상(TDN +1)에서 대상체의 윤곽 검출을 수행하지 않는다.When the first determination information is provided from the determination unit 135, the outline detection unit 136 detects the outline of the object in the 2D ultrasound image TD N +1 (S118). The contour may be detected using an edge mask such as Sobel, Prewitt, Robert, Canny mask, or the like. Alternatively, the contour can be detected from the difference in eigen values using an edge structure tensor. On the other hand, when the second determination information is provided from the determination unit 135, the contour detection unit 136 does not detect the contour of the object in the 2D ultrasound image TD N +1 .

제어부(137)는 제1 판단정보에 따라 저장부(140)를 조회하여, 사용자 입력부(110)로부터의 입력정보에 해당하는 윤곽 샘플 정보를 추출한다(S120). 제어부(137)는 저장부(140)에서 추출된 윤곽 샘플 정보의 윤곽과 윤곽 검출부(136)에서 검출된 윤곽을 비교하여(S122), 추출된 윤곽 샘플 정보의 윤곽과 윤곽 검출부(136)에서 검출된 윤곽의 차이가 사전 설정된 제2 임계값(예를 들어, 70%) 이상인 것으로 판단되면, 초음파 프로브(122)가 대상체에 접촉되지 않은 것으로 판단하여 2차원 초음파 영상(TDN +1)에 해당하는 볼륨 데이터(VDN +1)를 저장부(140)에 저장하지 않도록 제어한다(S124). 한편, 제어부(137)는 저장부(140)에서 추출된 윤곽 샘플 정보의 윤곽과 윤곽 검출부(136)에서 검출된 윤곽의 차이가 제2 임계값 미만인 것으로 판단되면, 초음파 프로브(122)가 대상체에 접촉되어 있는 것으로 판단하여 2차원 초음파 영상(TDN +1)에 해당하는 볼륨 데이터(VDN +1)를 저장부(140)에 저장하도록 제어한다(S126). 또한, 제어부(137)는 제2 판단정보에 따라 초음파 프로브(122)가 대상체에 접촉되어 있는 것으로 판단하여 2차원 초음파 영상(TDN +1)에 해당하는 볼륨 데이터(VDN +1)를 저장부(140)에 저장하도록 제어한다(S126).The controller 137 queries the storage 140 according to the first determination information, and extracts outline sample information corresponding to the input information from the user input unit 110 (S120). The controller 137 compares the contour of the contour sample information extracted from the storage 140 with the contour detected by the contour detector 136 (S122), and detects the contour of the extracted contour sample information and the contour detector 136. If it is determined that the difference between the outlines is equal to or greater than the second preset threshold value (eg, 70%), the ultrasound probe 122 is determined not to be in contact with the object and corresponds to the 2D ultrasound image TD N +1 . In step S124, the volume data VD N +1 may not be stored in the storage 140. On the other hand, if it is determined that the difference between the contour of the contour sample information extracted from the storage 140 and the contour detected by the contour detector 136 is less than the second threshold value, the control unit 137 determines that the ultrasound probe 122 is applied to the object. In operation S126, the controller 140 stores the volume data VD N +1 corresponding to the 2D ultrasound image TD N +1 in the storage 140 when it is determined that the contact is made. In addition, the controller 137 determines that the ultrasound probe 122 is in contact with the object according to the second determination information, and stores the volume data VD N +1 corresponding to the 2D ultrasound image TD N +1 . Control to store in the unit 140 (S126).

아울러, 제어부(137)는 초음파 프로브(122)가 대상체에 접촉되지 않은 것으로 판단되면, 대상체에 접촉되지 않은 상태의 시간(이하, 비접촉 상태 시간이라 함)을 측정하여, 비접촉 상태 시간이 사전 설정된 시간 동안 유지되는 것으로 판단되면, 초음파 데이터의 획득을 종료시킬 수도 있다.In addition, when it is determined that the ultrasound probe 122 is not in contact with the object, the controller 137 measures a time in a state of not being in contact with the object (hereinafter, referred to as a non-contact state time), so that the non-contact state time is preset. If it is determined to be maintained for a while, the acquisition of the ultrasound data may be terminated.

다시 도 3을 참조하면, 제2 영상 형성부(138)는 볼륨 데이터 형성부(131)로부터 제공되는 볼륨 데이터를 렌더링하여 4차원 초음파 영상을 형성한다. 렌더링은 레이 케스팅 렌더링(ray-casting rendering), 표면 렌더링(surface rendering) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3 again, the second image forming unit 138 renders the volume data provided from the volume data forming unit 131 to form a 4D ultrasound image. Rendering includes ray-casting rendering, surface rendering, and the like.

다시 도 1을 참조하면, 저장부(140)는 제어부(137)의 제어에 따라 볼륨 데이터 형성부(131)에서 형성된 볼륨 데이터를 저장한다. 아울러, 저장부(140)는 복수의 애플리케이션 각각에 해당하는 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장한다.Referring back to FIG. 1, the storage 140 stores volume data formed by the volume data forming unit 131 under the control of the controller 137. In addition, the storage 140 stores outline sample information of an object corresponding to each of the plurality of applications.

디스플레이부(150)는 프로세서(130)로부터 제공되는 2차원 초음파 영상을 디스플레이한다. 또한, 디스플레이부(150)는 프로세서(130)로부터 제공되는 4차원 초음파 영상을 디스플레이한다.The display unit 150 displays the 2D ultrasound image provided from the processor 130. In addition, the display unit 150 displays a 4D ultrasound image provided from the processor 130.

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

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.3 is a block diagram showing a configuration of a processor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 초음파 프로브의 대상체 접촉 여부를 판단하여 초음파 데이터의 저장을 제어하는 절차를 보이는 흐름도.4 is a flowchart illustrating a procedure for controlling storage of ultrasound data by determining whether an ultrasound probe is in contact with an object according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 프레임의 스캔 방향을 보이는 예시도.5 is an exemplary view showing a scanning direction of a frame.

도 6은 볼륨 데이터의 예를 보이는 예시도.6 is an exemplary view showing an example of volume data.

Claims (12)

초음파 시스템으로서,As an ultrasonic system, 초음파 프로브를 포함하고, 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호의 송수신을 연속적으로 수행하여 대상체에 대한 복수의 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부;An ultrasound data acquisition unit including an ultrasound probe and operative to continuously transmit and receive an ultrasound signal through the ultrasound probe to acquire a plurality of ultrasound data about an object; 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하고, 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하고, 2차원 초음파 영상들 간의 이득 차이에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터의 저장을 제어하도록 동작하는 프로세서; 및A plurality of volume data is formed using the plurality of ultrasound data, a 2D ultrasound image corresponding to a reference section is formed for each of the plurality of volume data, and the ultrasound is based on a gain difference between the 2D ultrasound images. A processor operative to determine whether a probe contacts the object and to control storage of the volume data; And 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 볼륨 데이터를 저장하고, 상기 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부A storage unit for storing the volume data under the control of the processor and storing outline sample information of the object 를 포함하는 초음파 시스템.Ultrasound system comprising a. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,The method of claim 1, wherein the processor, 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 상기 복수의 볼륨 데이터를 형성하도록 동작하는 볼륨 데이터 형성부;A volume data forming unit operable to form the plurality of volume data using the plurality of ultrasonic data; 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대한 기준 단면을 설정하고, 상기 복수의 기준 단면 각각에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하도록 동작하는 제1 영상 형 성부;A first image forming unit configured to set reference cross sections for each of the plurality of volume data, and to form a 2D ultrasound image corresponding to each of the plurality of reference cross sections; 상기 제1 영상 형성부에서 형성된 N(N은 1 이상의 정수)번째의 2차원 초음파 영상과 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상 각각에 대해 이득을 산출하도록 동작하는 이득 산출부;A gain calculator configured to calculate a gain for each of the N-th 2D ultrasound image and the (N + 1) -th 2D ultrasound image formed by the first image forming unit; 상기 N번째의 2차원 초음파 영상과 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상 간에 이득 차이를 산출하도록 동작하는 이득 차이 산출부;A gain difference calculator configured to calculate a gain difference between the N-th 2D ultrasound image and the (N + 1) th 2D ultrasound image; 상기 이득 차이와 사전 설정된 제1 임계값을 비교하여, 상기 이득 차이가 상기 제1 임계값 이상인 것으로 판단되면 판단정보를 출력하도록 동작하는 판단부;A determination unit comparing the gain difference with a preset first threshold and outputting determination information when the gain difference is determined to be greater than or equal to the first threshold; 상기 판단정보에 따라 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 대해 상기 대상체의 윤곽을 검출하도록 윤곽 검출부; 및An outline detector to detect an outline of the object with respect to the (N + 1) -th 2D ultrasound image according to the determination information; And 상기 저장부에서 상기 윤곽 샘플 정보를 추출하고, 상기 검출된 윤곽과 상기 추출된 윤곽 샘플 정보를 비교하여 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 해당하는 볼륨 데이터의 저장을 제어하도록 동작하는 제어부Extracting the contour sample information from the storage unit, and comparing the detected contour sample information with the extracted contour sample information to control storage of volume data corresponding to the (N + 1) -th 2D ultrasound image; Control 를 포함하는 초음파 시스템.Ultrasound system comprising a. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 검출된 윤곽과 상기 추출된 윤곽 샘플 정보 간의 윤곽 차이를 검출하고, 상기 검출된 윤곽과 사전 설정된 제2 임계값을 비교하며, 상기 검출된 윤곽 차이가 상기 제2 임계값 이상인 것으로 판단되면, 상기 초음파 프로브가 상기 대상체에 접촉되지 않은 것으로 판단하여 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 해당하는 볼륨 데이터가 상기 저장부에 저장되지 않는 것 을 제어하도록 동작하는 초음파 시스템.The apparatus of claim 2, wherein the controller is configured to detect a contour difference between the detected contour and the extracted contour sample information, compare the detected contour with a second preset threshold value, and wherein the detected contour difference is determined by the controller. If it is determined that the threshold value is greater than or equal to a second threshold value, it is determined that the ultrasound probe is not in contact with the object, and the volume data corresponding to the (N + 1) -th 2D ultrasound image is not stored in the storage unit. Ultrasound system that operates to. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 초음파 프로브가 상기 대상체에 접촉되지 않은 비접촉 상태 시간을 측정하여, 상기 비접촉 상태 시간이 사전 설정된 시간 동안 유지되는 것으로 판단되면 상기 초음파 데이터의 획득을 종료하도록 더 동작하는 초음파 시스템.The method of claim 3, wherein the controller measures the non-contact state time when the ultrasonic probe is not in contact with the object to terminate the acquisition of the ultrasound data when it is determined that the non-contact state time is maintained for a preset time. Ultrasonic system in action. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는,The method of claim 2, wherein the processor, 상기 복수의 볼륨 데이터 각각을 렌더링하여 복수의 4차원 초음파 영상을 형성하도록 동작하는 제2 영상 형성부A second image forming unit operable to render each of the plurality of volume data to form a plurality of 4D ultrasound images 를 더 포함하는 초음파 시스템.Ultrasonic system further comprising. 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부 및 초음파 프로브를 포함하는 초음파 시스템에서 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 방법으로서,A method of controlling storage of volume data in an ultrasound system including an ultrasound probe and a storage unit for storing contour sample information of an object, a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계;a) obtaining a plurality of ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; b) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하는 단계;b) forming a plurality of volume data using the plurality of ultrasonic data; c) 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계; c) forming a two-dimensional ultrasound image corresponding to a reference section for each of the plurality of volume data; d) 상기 2차원 초음파 영상들 간의 이득을 비교하여 판단 결과를 출력하는 단계; 및d) comparing the gains between the two-dimensional ultrasound images and outputting a determination result; And e) 상기 판단 결과에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터를 상기 저장부에 저장하는 것을 제어하는 단계e) controlling whether to store the volume data in the storage unit by determining whether the object is in contact with the ultrasound probe based on the determination result; 를 포함하는 방법.How to include. 제6항에 있어서, 상기 단계 c)는The method of claim 6, wherein step c) 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대한 기준 단면을 설정하는 단계; 및Setting a reference section for each of the plurality of volume data; And 상기 복수의 기준 단면 각각에 해당하는 상기 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계Forming the 2D ultrasound image corresponding to each of the plurality of reference cross-sections 를 포함하는 방법.How to include. 제6항에 있어서, 상기 단계 d)는,The method of claim 6, wherein step d) 상기 단계 c)에서 형성된 N(N은 1 이상의 정수)번째의 2차원 초음파 영상과 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상 각각에 대해 이득을 산출하는 단계;Calculating gains for each of the N-th 2D ultrasound images (N + 1) -th 2D ultrasound images formed in step c); 상기 N번째의 2차원 초음파 영상과 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상 간에 이득 차이를 산출하는 단계; 및Calculating a gain difference between the N-th 2D ultrasound image and the (N + 1) -th 2D ultrasound image; And 상기 이득 차이와 사전 설정된 제1 임계값을 비교하여, 상기 이득 차이가 상기 제1 임계값 이상인 것으로 판단되면 상기 판단정보를 출력하는 단계Comparing the gain difference with a preset first threshold value and outputting the determination information if it is determined that the gain difference is greater than or equal to the first threshold value. 를 포함하는 방법.How to include. 제8항에 있어서, 상기 단계 e)는,The method of claim 8, wherein step e) e1) 상기 판단정보에 따라 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 대해 상기 대상체의 윤곽을 검출하는 단계;e1) detecting the contour of the object with respect to the (N + 1) th two-dimensional ultrasound image according to the determination information; e2) 상기 저장부에서 상기 윤곽 샘플 정보를 추출하는 단계; 및e2) extracting the contour sample information from the storage; And e3) 상기 검출된 윤곽과 상기 추출된 윤곽 샘플 정보를 비교하여 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 해당하는 볼륨 데이터의 저장을 제어하는 단계e3) comparing the detected contour with the extracted contour sample information to control storage of volume data corresponding to the (N + 1) th two-dimensional ultrasound image; 를 포함하는 방법.How to include. 제9항에 있어서, 상기 단계 e3)는The method of claim 9, wherein step e3) 상기 검출된 윤곽과 상기 추출된 윤곽 샘플 정보 간의 윤곽 차이를 검출하는 단계;Detecting a contour difference between the detected contour and the extracted contour sample information; 상기 검출된 윤곽 차이와 사전 설정된 제2 임계값을 비교하는 단계; 및Comparing the detected contour difference with a second preset threshold; And 상기 검출된 윤곽이 상기 제2 임계값 이상인 것으로 판단되면, 상기 초음파 프로브가 상기 대상체에 접촉되지 않은 것으로 판단하여 상기 (N+1)번째의 2차원 초음파 영상에 해당하는 볼륨 데이터가 상기 저장부에 저장되지 않도록 제어하는 단계If it is determined that the detected contour is greater than or equal to the second threshold, it is determined that the ultrasound probe is not in contact with the object, and volume data corresponding to the (N + 1) -th 2D ultrasound image is stored in the storage unit. Steps to control not to save 를 포함하는 방법.How to include. 제6항에 있어서,The method of claim 6, f) 상기 초음파 프로브가 상기 대상체에 접촉되지 않은 비접촉 상태 시간을 측정하는 단계; 및f) measuring the non-contact state time by which the ultrasound probe is not in contact with the object; And g) 상기 비접촉 상태 시간이 사전 설정된 시간 동안 유지되는 것으로 판단되면 상기 초음파 데이터의 획득을 종료하는 단계g) terminating the acquisition of the ultrasound data if it is determined that the non-contact state time is maintained for a preset time; 를 더 포함하는 방법.How to include more. 대상체의 윤곽 샘플 정보를 저장하는 저장부 및 초음파 프로브를 포함하는 초음파 시스템에서 초음파 데이터의 저장을 제어하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은,A computer readable recording medium storing a program for performing a method for controlling the storage of ultrasound data in an ultrasound system including a storage unit for storing contour sample information of an object and an ultrasound probe, the method comprising: a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계;a) obtaining a plurality of ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; b) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 볼륨 데이터를 형성하는 단계;b) forming a plurality of volume data using the plurality of ultrasonic data; c) 상기 복수의 볼륨 데이터 각각에 대해 기준 단면에 해당하는 2차원 초음파 영상을 형성하는 단계; c) forming a two-dimensional ultrasound image corresponding to a reference section for each of the plurality of volume data; d) 상기 2차원 초음파 영상들 간의 이득을 비교하여 판단 결과를 출력하는 단계; 및d) comparing the gains between the two-dimensional ultrasound images and outputting a determination result; And e) 상기 판단 결과에 기초하여 상기 초음파 프로브의 상기 대상체의 접촉 여부를 판단하여 상기 볼륨 데이터를 상기 저장부에 저장하는 것을 제어하는 단계e) controlling whether to store the volume data in the storage unit by determining whether the object is in contact with the ultrasound probe based on the determination result; 를 포함하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기 록매체.A computer-readable recording medium storing a program for performing a method comprising a.
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