KR20130138613A - 심전도를 이용한 초음파 진단 방법 및 장치 - Google Patents

심전도를 이용한 초음파 진단 방법 및 장치 Download PDF

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이봉헌
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Abstract

심전도 정보를 획득하고, 심전도 정보를 기초로 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하고, 심전도 정보를 기초로 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성하고, 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 초음파 진단 방법이 제공된다.

Description

심전도를 이용한 초음파 진단 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ULTRASOUND DIAGNOSIS USING ELECTROCARDIOGRAM}
본 발명은 의료 기술에 관한 것이며, 구체적으로는 초음파 진단에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 대상체 내부의 소정 부위에 대하여, 프로브(probe)를 이용하여 초음파 신호를 발생하고(일반적으로 20kHz 이상), 반사된 에코 신호의 정보를 이용하여 대상체 내부의 부위에 대한 영상을 얻는다. 특히, 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 이물질 검출, 상해 측정 및 관찰 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 진단 장치는 실시간으로 디스플레이 가능하며, 방사능 피폭이 없어 X선에 비하여 안전하다는 장점이 있어서 다른 화상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
초음파 진단 장치를 통해 얻어진 영상(이하, 초음파 영상이라 한다)은 초음파 진단 장치 내에서 디스플레이 되기도 하고, 저장 매체에 저장되어 다른 진단 장치에서 디스플레이 될 수도 있다. 예를 들어, 초음파 영상은 휴대폰, 휴대용 전자 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 또는 태블릿 PC 등에서 화면에 축소되어 디스플레이 될 수 있다.
신체의 심장 안의 동방 결절(sinoatrial node, SA node)에서는, 심장 박동을 조절하기 위해 전기적 신호를 생성하며, 이러한 전기적 신호는 심장 내의 전기 전도 시스템을 따라 심장 전체에 전달된다.
심전도(electrocardiogram, ECG)는, 심장 안의 동방 결절(sinoatrial node, SA node)에서 심장 박동을 조절하기 위해 생성하는 전기적 신호를 측정하여 그래프로 기록하는 것이며, 이러한 과정을 심전도 검사(electrocardiography)라 한다. 심전도 검사의 종류로는, 12유도 심전도(12 lead ECG), 운동 부하 심전도(exercise stress ECG), 활동중 홀터 심전도(ambulatory Holter ECG) 등이 있다. 일반적으로 심전도 검사의 결과는 시간과 전압 크기에 대한 그래프로 표현되며, 신체의 각 부위에서 측정된 결과를 나타내는 파형의 크기 및 모양을 분석하여 심장 박동이 규칙적인지 여부 및 심장 박동의 속도를 알 수 있다.
본 발명에서는, 복수 개의 서브 볼륨 데이터(sub volume data)들을 이용하여 높은 해상도의 3차원 볼륨 데이터를 획득하는 방법 및 장치가 제공된다. 또한, 심전도를 이용하여 3차원 볼륨 데이터를 획득하여, 각각의 서브 볼륨 데이터를 통해 대상체를 자세히 진단할 수 있게 된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 심전도를 이용한 초음파 진단 방법은, 심전도 정보를 획득하는 단계, 심전도 정보를 기초로, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하는 단계, 심전도 정보를 기초로, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성하는 단계, 및 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 방법은, 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호의 시간 간격에 기초하여, 심전도 주기를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 결정하는 단계는, 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이내인 경우, 심전도 주기를 제1 심전도 주기로 결정하고, 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이외인 경우, 심전도 주기를 제2 심전도 주기로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 제1 심전도 주기는 일반(normal) 심전도 주기이고, 제2 심전도 주기는 이상(abnormal) 심전도 주기인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 제1 볼륨 데이터는 일반 심전도 주기에 기초한 일반 볼륨 데이터이고, 제2 볼륨 데이터는 이상 심전도 주기에 기초한 이상 볼륨 데이터인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계, 및 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호에 따라 복수 개의 서브 스캔 공간을 순차적으로 스캔하여, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계, 및 복수 개의 서브 스캔 공간 중에서 외부 입력 신호에 기초하여 선택된 서브 스캔 공간에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계를 더 포함하고, 디스플레이 하는 단계는, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는 볼륨 데이터를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 디스플레이 하는 단계는, 제1 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 식별 표시와 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 의하면, 이상 심전도 주기는, 심방 조동(atrial flutter) 심전도 주기, 심방 세동(atrial fibrillation) 심전도 주기, 심실 조동(ventricular flutter) 심전도 주기, 및 심실 세동(ventricular fibrillation) 심전도 주기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 초음파 진단 장치는,심전도 정보를 획득하는 심전도 정보 획득부, 심전도 정보를 기초로 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하고, 심전도 정보를 기초로 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성하는 볼륨 데이터 처리부, 및 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 초음파 진단 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 5는 심전도 정보를 기초로, 서브 볼륨 데이터를 이용하여 볼륨 데이터를 생성하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 심전도 정보를 기초로, 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터를 생성하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 외부 입력 신호에 기초하여 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 8은 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “... 부” 및 “… 모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 둘의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예 들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 심전도 정보 획득부(110), 서브 볼륨 데이터 획득부(120), 볼륨 데이터 처리부(130), 디스플레이부(140), 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
심전도 정보 획득부(110)는, 심전도 검사에 따라 대상체(10)로부터 측정되는 심전도 정보를 획득한다. 심전도 정보는, 대상체(10)로부터 측정되는 심전도 신호의 주기 및 심전도 신호의 세기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 심전도 정보는 심전도 신호의 주기가 기결정된 범위 이내의 일반(normal) 심전도 주기인지, 기결정된 범위 이외의 이상(abnormal) 심전도 주기인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이러한 심전도 정보는, 대상체(10)의 복수 개의 부위에서 발생하는 전기적 신호를 통해 획득될 수 있다. 심전도 정보는 심전도 검사의 종류에 따라 대상체(10)의 여러가지 부위를 통해 수신될 수 있다. 예를 들어, 12유도 심전도(12 lead ECG)의 경우, 심전도 정보 획득부(110)는 대상체(10)의 양 팔목, 양 발목, 및 가슴 부위를 통해 심전도 정보를 획득할 수 있다.
심전도 정보 획득부(110)는, 심전도 신호 수신 모듈(111) 및 심전도 주기 결정 모듈(112)을 포함할 수 있다. 심전도 신호 수신 모듈(111)은, 대상체(10)로부터 복수 개의 심전도 신호를 수신할 수 있다. 수신되는 심전도 신호는 전기적 신호가 될 수 있다. 또한, 심전도 신호 수신 모듈(111)은, 대상체(10)와 물리적으로 접촉하여 복수 개의 부위로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다. 심전도 신호 수신 모듈(111)은, 복수 개의 전극을 통해 유도되는 전압의 변화를 측정할 수도 있다.
심전도 정보 획득부(110)에서 수신하는 심전도 정보는, 복수 개의 심전도 신호를 포함할 수 있다. 복수 개의 심전도 신호 각각은, 심장 박동에 따라 규칙적이거나 비규칙적인 시간 간격을 두고 수신될 수 있다. 이하에서 심전도 주기라 함은, 심전도 정보에 포함되는 복수 개의 심전도 신호 중에서, 어느 하나의 심전도 신호와 다음 심전도 신호 사이의 시간 간격을 의미한다.
심전도 주기 결정 모듈(112)은, 심전도 신호 수신 모듈(111)에서 수신한 심전도 정보를 기초로, 복수 개의 심전도 신호의 심전도 주기를 결정할 수 있다. 심전도 주기 결정 모듈(112)은, 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이내인 경우, 심전도 주기를 제1 심전도 주기로 결정할 수 있다. 또한, 심전도 주기 결정 모듈(112)은, 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이외인 경우, 심전도 주기를 제2 심전도 주기로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 제1 심전도 주기는 일반(normal) 심전도 주기이고, 제2 심전도 주기는 이상(abnormal) 심전도 주기가 될 수 있다. 즉, 심전도 주기 결정 모듈(112)은, 기결정된 범위 이내의 심전도 주기를 일반 심전도 주기로, 기결정된 범위 이외의 심전도 주기를 이상 심전도 주기로 결정할 수 있다.
예를 들면, 대상체(10)가 신체인 경우, 신체의 일반적인 심장 박동수는 분당 60회 내지 100회이다. 즉, 심전도 신호의 시간 간격은 0.6초 내지 1초 (60/100초 내지 60/60초)가 될 수 있다. 이에 따라, 심전도 주기 결정 모듈(112)은 심전도 신호의 시간 간격이 0.6초 내지 1초 이내인 경우, 해당 심전도 신호의 주기를 제1 심전도 주기로 결정하고, 0.6초 내지 1초 이외인 경우, 해당 심전도 신호의 주기를 제2 심전도 주기로 결정할 수 있다. 상술한 심장 박동수는 단순한 예시에 불과하며, 대상체(10)의 나이 및 건강 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 심전도 주기에 대한 기결정된 범위는 초음파 진단 장치(100)의 사용자가 직접 설정할 수도 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 이상 심전도 주기는 심방 조동(atrial flutter) 심전도 주기, 심방 세동(atrial fibrillation) 심전도 주기, 심실 조동(ventricular flutter) 심전도 주기, 및 심실 세동(ventricular fibrillation) 심전도 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 이상 심전도 주기는, 대상체(10)의 심장 박동이 부정맥(arrhythmia)에 따라 비정상적으로 빠르거나 느리게 되는 경우의 심전도 주기를 의미할 수 있다. 상술한 이상 심전도 주기에 포함되는 내용들은 단순한 예시에 불과하며, 해당 기술 분야에서 통상 수준의 지식을 가진 자라면, 이상 심전도 주기에 상술한 내용 이외에도 다양한 내용이 포함될 수 있음을 알 수 있다.
심전도 정보 획득부(110)는, 심전도 신호 수신 모듈(111)이 수신한 심전도 정보 및 심전도 주기 결정 모듈(112)이 결정한 심전도 주기를 제어부(150)로 전송할 수 있다.
서브 볼륨 데이터 획득부(120)는, 대상체(10)를 스캔하여 초음파 데이터를 획득할 수 있다. 서브 볼륨 데이터 획득부(120)가 획득하는 초음파 데이터는, 2차원 데이터 또는 3차원 볼륨 데이터일 수 있다. 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는, 대상체(10)를 스캔하는 프로브(probe)가 될 수 있으며, 예를 들어, 2차원 프로브 또는 3차원 프로브 등이 있을 수 있다.
서브 볼륨 데이터 획득부(120)는, 대상체(10)로부터 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 서브 볼륨 데이터는, 3차원 볼륨 데이터를 구성하는 부분 볼륨 데이터를 의미한다. 즉, 초음파 진단 장치(100)는 서브 볼륨 데이터 획득부(120)가 획득하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 3차원 볼륨 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는, 3차원 스캔 공간이 분할된 복수 개의 서브 스캔 공간을 통해 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 3차원 스캔 공간 및 서브 스캔 공간에 대해서는 도 4에서 자세히 살펴본다.
일 실시 예에 의하면, 심전도 정보 획득부(110)가 획득한 심전도 정보를 이용하여, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 즉, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호에 따라 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들면, 심전도 정보 획득부(110)가 심장 박동에 따른 전기적 신호를 수신한 경우, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는 다음 전기적 신호가 수신될 때까지 대상체(10)를 스캔하여 첫 번째 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 이어서, 다음 전기적 신호가 수신되면, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는 두 번째 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 심전도 정보 획득부(110)는 대상체(10)를 3차원 스캔 공간을 따라 스캔할 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 심전도 정보 획득부(110)는 사용자 입력부(미도시)를 통해 수신된 외부 입력 신호에 기초하여 서브 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 심전도 정보 획득부(110)가 서브 볼륨 데이터를 획득하는 구성에 대해서는, 도 4 내지 도 7에서 자세히 살펴본다.
볼륨 데이터 처리부(130)는, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)가 획득한 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 볼륨 데이터 처리부(130)는, 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 합쳐서, 완전한 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 볼륨 데이터 처리부(130)는, 4개의 서브 볼륨 데이터를 연속적으로 연결하여, 하나의 완전한 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 볼륨 데이터 처리부(130)는 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 순차적으로 연결하여 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 순차적으로 연결되는 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터는, 3차원 스캔 공간이 분할된 복수 개의 서브 스캔 공간을 통해 순차적으로 획득된 서브 볼륨 데이터일 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 볼륨 데이터 처리부(130)는 외부 입력 신호에 의하여 선택된 서브 볼륨 데이터를 이용하여 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 4개의 서브 볼륨 데이터가 3차원 볼륨 데이터를 구성하는 경우, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)는 외부 입력 신호에 의해 선택된 3 번째 서브 볼륨 데이터를 새롭게 획득할 수 있고, 볼륨 데이터 처리부(130)는 이전의 3 번째 서브 볼륨 데이터를 새로운 3 번째 서브 볼륨 데이터로 대체하여 3차원 볼륨 데이터를 다시 생성할 수 있다.
볼륨 데이터 처리부(130)는, 서브 볼륨 데이터의 심전도 주기에 기초하여, 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 볼륨 데이터 처리부(130)는, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하고, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 제1 볼륨 데이터는 일반(normal) 볼륨 데이터일 수 있고, 제2 볼륨 데이터는 이상(abnormal) 볼륨 데이터가 될 수 있다.
또한, 볼륨 데이터 처리부(130)는, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 이용하여 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 또는, 볼륨 데이터 처리부(130)는, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 서브 볼륨 데이터가 모두 획득되지 않더라도, 획득된 서브 볼륨 데이터 만을 이용하여 볼륨 데이터를 생성할 수도 있다. 볼륨 데이터 처리부(130)가 볼륨 데이터를 생성하는 과정에 대해서는, 도 5 내지 도 7에서 자세히 살펴본다.
디스플레이부(140)는, 볼륨 데이터 처리부(130)가 생성한 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 의하면, 디스플레이부(140)는 제어부(150)로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 복수 개의 서브 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 식별 표시와 함께 디스플레이할 수 있다. 즉, 디스플레이부(140)는, 선택된 서브 볼륨 데이터를 다른 볼륨 데이터들과 시각적으로 구별시키기 위하여 식별 표시를 이용할 수 있다. 식별 표시는, 예를 들면, 서브 볼륨 데이터의 색상, 채도, 및 명도 중 적어도 하나를 변경하는 방법일 수 있고, 또는 서브 볼륨 데이터의 테두리를 굵은 선으로 표시하거나, 서브 볼륨 데이터와 함께 마커(marker)를 표시하는 방법이 될 수 있다.
디스플레이부(140)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 및 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는, 그 구현 형태에 따라 디스플레이부(140)를 2개 이상 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 의하면, 디스플레이부(140)는 상술한 사용자 입력부(미도시)와 레이어(layer) 구조를 형성하는 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 즉, 디스플레이부(140)는 출력 장치와 입력 장치로 모두 이용될 수 있고, 이러한 경우 디스플레이부(140)는 스타일러스 펜(stylus pen), 또는 신체의 일부를 이용한 터치 입력을 수신할 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 디스플레이부(140)는 심전도 정보 획득부(110)에서 수신한 심전도 정보를 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이부(140)는 복수 개의 심전도 신호들을 시간과 전압의 크기에 대한 그래프로 표현하여 디스플레이할 수 있다.
제어부(150)는, 심전도 정보 획득부(110), 서브 볼륨 데이터 획득부(120), 볼륨 데이터 처리부(130) 및 디스플레이부(140)를 전반적으로 제어할 수 있다. 자세하게 설명하면, 제어부(150)는 심전도 정보 획득부(110)에서 수신한 심전도 정보를 기초로, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)가 심전도 신호에 따라 서브 볼륨 데이터를 획득하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 서브 볼륨 데이터 획득부(120)가 심장 박동을 측정할 때마다 서브 볼륨 데이터 획득부(120)를 제어하여, 서브 스캔 공간을 순차적으로 변경하며 서브 볼륨 데이터를 획득하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 서브 볼륨 데이터 획득부(120)를 제어하여, 분할된 서브 스캔 공간을 통해 복수 개의 연결되는 서브 볼륨 데이터를 획득하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(150)는 서브 볼륨 데이터 획득부(120)를 제어하여, 외부 입력 신호에 의해 선택된 서브 스캔 공간으로부터 서브 볼륨 데이터를 연속하여 획득하도록 제어할 수도 있다. 3차원 스캔 공간 및 서브 스캔 공간에 대해서는 도 4에서 다시 살펴본다.
또 다른 실시 예에 의하면, 제어부(150)는, 심전도 정보 획득부(110)에서 결정된 심전도 주기에 따라 볼륨 데이터를 생성하도록 볼륨 데이터 처리부(130)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 심전도 정보 획득부(110)에서 결정된 심전도 주기에 대한 정보를 수신하고, 서브 볼륨 데이터 획득부(120)에서 획득된 서브 볼륨 데이터에 대한 정보를 수신하여, 볼륨 데이터로 전송할 수 있다. 이어서, 제어부(150)는 볼륨 데이터 처리부(130)를 제어하여, 서브 볼륨 데이터에 대응되는 심전도 주기에 따라 일반 볼륨 데이터 또는 이상 볼륨 데이터를 생성하게 할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 디스플레이부(140)를 제어하여, 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 갖는 볼륨 데이터를 디스플레이 하게 할 수 있다. 이하에서, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응하는 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는 볼륨 데이터를 “완전한” 볼륨 데이터라 한다.
즉, 제어부(150)는 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중에서, “완전한 (complete)” 볼륨 데이터를 디스플레이하도록 디스플레이부(140)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이부(140)는 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하게 된다. 또 다른 실시 예에 의하면, 제어부(150)는 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 갖지 않는 볼륨 데이터, 즉 “불완전한(incomplete)” 볼륨 데이터도 디스플레이하도록 디스플레이부(140)를 제어할 수 있다. 자세한 실시 예에 대해서는 도 8에서 다시 살펴본다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 진단 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 흐름도는, 도 1에 도시된 초음파 진단 장치(100), 심전도 정보 획득부(110), 서브 볼륨 데이터 획득부(120), 볼륨 데이터 처리부(130), 디스플레이부(140), 및 제어부(150)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에서 도시된 구성들에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 2 및 도 3에 도시된 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.
이하에서는, 초음파 진단 장치(100)가 포함하는 구성을 이용하여, 심전도를 이용하여 초음파 진단을 수행하는 방법에 대해 도 2와 함께 살펴본다.
단계 210에서, 심전도 정보가 획득된다. 심전도 정보에는, 복수 개의 심전도 신호가 포함될 수 있으며, 연속되는 심전도 신호들은 시간 간격을 두고 획득될 수 있다. 이와 같이, 심전도 신호 사이의 시간 간격이 심전도 주기이며, 이에 대해서는 앞서 살펴본 바와 같다.
심전도 정보에 포함된 복수 개의 심전도 신호의 심전도 주기들은, 기결정된 범위 이내인지 여부에 따라 제1 심전도 주기(일반 심전도 주기) 또는 제2 심전도 주기(이상 심전도 주기)로 결정될 수 있다. 단계 210에서 수신된 심전도 정보는, 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 데에 이용될 수 있다.
단계 220에서, 심전도 정보를 기초로, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터가 생성된다. 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터는, 단계 210에서 수신된 심전도 정보를 이용하여 획득될 수 있다. 제1 볼륨 데이터는, 복수 개의 순차적인 서브 볼륨 데이터들을 연결하여 생성될 수 있다. 제1 심전도 주기는 기결정된 범위 이내의 일반 심전도 주기가 될 수 있고, 이에 따라 제1 볼륨 데이터는 일반 볼륨 데이터일 수 있다.
단계 230에서, 심전도 정보를 기초로, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터가 생성된다. 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터는, 단계 220과 마찬가지로 심전도 정보를 이용하여 획득될 수 있다. 또한, 복수 개의 서브 볼륨 데이터는, 사용자로부터 수신되는 외부 입력 신호에 기초하여 수신된 서브 볼륨 데이터일 수 있다. 단계 220과는 달리, 제2 심전도 주기는 기결정된 범위 이외의 이상 심전도 주기가 될 수 있고, 이에 따라 제2 볼륨 데이터는 이상 볼륨 데이터일 수 있다.
단계 220 및 단계 230에서 이용되는 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터들은, 3차원 스캔 공간을 분할한 복수 개의 서브 스캔 공간으로부터 획득될 수 있다.
단계 240에서, 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나가 디스플레이 된다. 단계 220에서 살펴본 바와 같이, 제1 볼륨 데이터는, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 생성된 볼륨 데이터이다. 제2 볼륨 데이터에는, 단계 230에서 살펴본 바와 같이, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 생성된 볼륨 데이터이다.
일 실시 예에 의하면, 단계 240에서, 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 “완전한” 볼륨 데이터가 디스플레이 될 수 있다. 즉, 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 갖는 볼륨 데이터가 디스플레이될 수 있다. 또 다른 실시 예에 의하면, 단계 240에서, 완전한 볼륨 데이터와 “불완전한” 볼륨 데이터가 함께 디스플레이 될 수도 있다. 즉, 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응하는 서브 볼륨 데이터가 모두 획득되지 않더라도, 디스플레이부(140)는 획득된 서브 볼륨 데이터 만을 이용하여 생성된 볼륨 데이터(불완전한 볼륨 데이터)를 디스플레이할 수도 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 단계 240에서 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나와 함께 심전도 정보가 그래프로 표현되어 디스플레이될 수도 있다.
이어서, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 예를 참고하여, 심전도를 이용하여 초음파 진단을 수행하는 방법에 대해 자세히 살펴본다.
단계 310에서, 초음파 진단 장치(100)는 3차원 스캔 공간을 N 개의 서브 스캔 공간으로 분할한다. (N=1, 2, 3, …) 도 4에 도시된 실시 예를 참조하여 설명하면, 도 4a에 도시된 3차원 스캔 공간(40)은, 도 4b에 도시된 4개의 서브 스캔 공간(40a, 40b, 40c, 40d)들로 분할된다.
서브 스캔 공간의 개수 N이 증가함에 따라 볼륨 데이터의 해상도는 증가하지만, 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 획득하는 데에 오랜 시간이 걸린다. 따라서, 분할되는 서브 스캔 공간의 개수 N은, 초음파 진단 장치(100)에 포함되는 프로브의 성능 및 디스플레이 되는 볼륨 데이터의 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
다시 말해서, 프로브는 서브 스캔 공간을 스캔하여 서브 볼륨 데이터를 획득하므로, 동일한 프로브가 더 좁은 범위를 스캔할수록 더 높은 해상도의 서브 볼륨 데이터가 획득될 수 있다. 동일한 3차원 스캔 공간을 더 많은 서브 스캔 공간으로 분할할수록 프로브가 방출하는 초음파 빔이 더 좁게 집속되기 때문이다. 다만, N이 증가할수록, 서브 스캔 공간을 순차적으로 변경해가며 서브 볼륨 데이터를 획득하는 데에 더 많은 시간이 소모된다.
단계 320에서, 초음파 진단 장치(100)는 심전도 정보를 획득한다. 도 2의 단계 210에서 설명한 바와 같이, 심전도 정보에는 복수 개의 심전도 신호가 포함될 수 있고, 연속되는 심전도 신호들은, 신호들 사이의 시간 간격인 심전도 주기에 따라 획득될 수 있다.
단계 330에서, 초음파 진단 장치(100)는 심전도 신호에 따라 i번째 서브 스캔 공간을 스캔하여, i번째 서브 볼륨 데이터를 획득한다. (i=1, 2, 3, …, N) i번째 서브 스캔 공간은, 단계 310에서 분할된 복수 개의 N 개의 서브 스캔 공간들로부터 선택된 서브 스캔 공간일 수 있다. 즉, 도 4를 참조하여 설명하면, i 번째 서브 스캔 공간은, 도 4b의 40a(1 번째 서브 스캔 공간), 40b(2 번째 서브 스캔 공간), 40c(3 번째 서브 스캔 공간), 및 40d(4 번째 서브 스캔 공간) 각각이 될 수 있다.
단계 330을 도 5와 함께 자세히 설명하면, 초음파 진단 장치(100)는 4개의 서브 스캔 공간(51a, 51b, 51c, 51d)들로 분할된 3차원 서브 스캔 공간(51)을 스캔하여, 심전도 신호에 따라 4개의 서브 볼륨 데이터들을 획득한다.
즉, 1 번째 심전도 신호에 따라 프로브가 1 번째 서브 스캔 공간(51a)을 스캔하고, t1의 심전도 주기 동안 1 번째 서브 볼륨 데이터가 획득된다. 이어서, 2 번째 심전도 신호가 측정되면, 2 번째 서브 스캔 공간(51b)이 스캔되고, t2의 심전도 주기 동안 2 번째 서브 볼륨 데이터가 획득된다. 마찬가지로, 이어지는 t3 및 t4의 심전도 주기 동안, 각각 3 번째 서브 볼륨 데이터 및 4 번째 서브 볼륨 데이터가 획득된다.
다시 말해서, 단계 330에서 스캔되는 i번째 서브 스캔 공간은, N 개의 서브 스캔 공간들이 순차적으로 결정될 수 있다. 이에 대해서는 단계 380, 단계 391, 단계 392에서 다시 살펴본다.
또 다른 실시 예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 단계 330에서, 외부 입력 신호에 따라 결정된 i번째 서브 스캔 공간을 스캔할 수 있다. 즉, N개의 서브 스캔 공간 중 어느 하나를 선택하는 사용자의 입력에 기초하여, 스캔되는 i번째 서브 스캔 공간이 결정될 수도 있다. 본 실시 예에 대해서는, 차후에 도 7과 함께 다시 설명한다.
단계 340에서, 초음파 진단 장치(100)는 획득된 i번째 서브 볼륨 데이터의 심전도 주기가 기결정된 범위 이내인지 결정한다. 심전도 주기의 기결정된 범위는, 일반적인 경우의 분당 심장 박동 수 등을 기초로, 심장 박동 사이의 시간 간격에 의해 결정될 수 있다. 또한, 기결정된 범위는 대상체의 연령, 성별, 및 신체 조건 등 여러 가지 요소에 기초하여 결정될 수도 있다.
단계 340에서 i번째 서브 볼륨 데이터의 심전도 주기가 기결정된 범위 이내라고 판단되면 단계 351로 진행하고, 기결정된 범위 이외라고 판단되면 단계 352로 진행한다.
단계 351에서, 획득된 서브 볼륨 데이터의 심전도 주기가 기결정된 범위 이내의 제1 심전도 주기이므로, 초음파 진단 장치(100)는 획득된 서브 볼륨 데이터를 제1 볼륨 데이터의 i번째 서브 볼륨 데이터로 결정한다. 즉, 단계 330에서 획득된 i번째 서브 볼륨 데이터는, 제1 볼륨 데이터를 생성하기 위한 서브 볼륨 데이터로 결정될 수 있다.
단계 352에서, 획득된 서브 볼륨 데이터의 심전도 주기가 기결정된 범위 이외의 제2 심전도 주기이므로, 초음파 진단 장치(100)는 획득된 서브 볼륨 데이터를 제2 볼륨 데이터의 i번째 서브 볼륨 데이터로 결정한다. 다시 말해서, 단계 330에서 획득된 서브 볼륨 데이터는, 제2 볼륨 데이터를 생성하기 위한 서브 볼륨 데이터로 결정될 수 있다.
이하에서는, 단계 351 및 단계 352와 관련하여, 도 6을 참조하여 자세히 설명한다. 도 6에서, 61은 제1 볼륨 데이터이고, 62는 제2 볼륨 데이터이다. 일 실시 예에 의하면, 61은 일반(normal) 볼륨 데이터이고, 62는 이상(abnormal) 볼륨 데이터일 수 있다. 제1 볼륨 데이터 61 및 제2 볼륨 데이터 62는 각각 4개의 서브 볼륨 데이터(61a, 61b, 61c, 61d 및 62a, 62b, 62c, 62d)를 포함할 수 있다.
1번째 심전도 주기 t1 동안 획득된 1번째 서브 볼륨 데이터는, 심전도 주기 t1이 기결정된 범위 이내의 제1 심전도 주기이므로, 제1 볼륨 데이터 61의 서브 볼륨 데이터(61a)로 결정된다. 즉, t1에서 획득된 1번째 서브 볼륨 데이터(61a)를 이용하여 제1 볼륨 데이터 61이 생성된다. 이어서, 심전도 주기 t2 동안 획득된 2번째 서브 볼륨 데이터도, t2이 기결정된 범위 이내의 제1 심전도 주기이므로, 제1 볼륨 데이터 61의 서브 볼륨 데이터(61b)로 결정된다.
그러나, 3번째 심전도 주기 t3 동안 획득된 3번째 서브 볼륨 데이터는, 심전도 주기 t3가 기결정된 범위 보다 짧은 제2 심전도 주기 이므로, 제2 볼륨 데이터 62의 서브 볼륨 데이터(62c)로 결정된다. 기결정된 범위 이외의 제2 심전도 주기는, 대상체(10)의 발생한 부정맥 현상 등으로 인한 불규칙적인 이상 심전도 주기일 수 있다. 이어서, 4번째 심전도 주기 t4에서 획득된 4번째 서브 볼륨 데이터는, 심전도 주기 t4가 제2 심전도 주기이므로, 제2 볼륨 데이터 62의 서브 볼륨 데이터(62d)로 결정된다.
상술한 바와 같이, N 개의 서브 스캔 공간이 순차적으로 스캔되어 획득되는 복수 개의 서브 볼륨 데이터들은, 각각의 심전도 주기에 기초하여 제1 볼륨 데이터 또는 제2 볼륨 데이터의 서브 볼륨 데이터로 결정될 수 있다. 또한, 결정된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터들을 이용하여 제1 볼륨 데이터 또는 제2 볼륨 데이터가 생성될 수 있다.
심전도 주기 t4에 이어서, t5, t6, t7에서 획득된 5번째 서브 볼륨 데이터, 6번째 서브 볼륨 데이터 및 7번째 서브 볼륨 데이터들은 모두 기결정된 범위 이내의 제1 심전도 주기를 가지므로, 모두 제1 볼륨 데이터 61의 서브 볼륨 데이터로 결정된다.
이 과정에서, 제1 볼륨 데이터 61 및 제2 볼륨 데이터 62가 포함하는 서브 볼륨 데이터가 4개이므로, 5번째 서브 볼륨 데이터는 1번째 서브 볼륨 데이터를 대체하여 새로운 1번째 서브 볼륨 데이터가 될 수 있다.
즉, 같은 서브 스캔 공간에 대하여 새롭게 획득된 서브 볼륨 데이터는, 이전에 획득된 서브 볼륨 데이터 보다 최근에 획득된 영상 정보를 포함하므로, 제1 볼륨 데이터 또는 제2 볼륨 데이터를 생성하는 데에 이용될 수 있다. 다시 말해서, 초음파 진단 장치(100)는 새롭게 획득된 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 갱신할 수 있다.
5번째 서브 볼륨 데이터와 마찬가지로, 6번째 서브 볼륨 데이터는 제1 볼륨 데이터 61의 2번째 볼륨 데이터 61b를 대체하여 새로운 2번째 볼륨 데이터가 되고, 7번째 서브 볼륨 데이터는 새로운 3번째 볼륨 데이터가 될 수 있다.
단계 360에서, 초음파 진단 장치(100)는 N개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터가 모두 존재하는지 결정한다. 즉, 초음파 진단 장치(100)는, 단계 351에서 단계 360으로 진행한 경우, 제1 볼륨 데이터가 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는지 판단한다. 단게 352에서 단계 360으로 진행한 경우, 제2 볼륨 데이터가 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는지 판단한다. 다시 말해서, 초음파 진단 장치(100)는 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 “완전한(complete)” 볼륨 데이터가 존재하는지 여부를 결정한다.
도 6을 참조하여 설명하면, 제1 볼륨 데이터 61은 1번째 볼륨 데이터 61a, 2번째 볼륨 데이터 61b, 3번째 볼륨 데이터 61c 만을 갖는다. 따라서, 4번째 서브 스캔 공간에 대응되는 4번째 서브 볼륨 데이터가 획득되지 않아, “불완전한” 볼륨 데이터이다. 마찬가지로, 제2 볼륨 데이터 62도 3번째 볼륨 데이터 62c, 및 4번째 볼륨 데이터 62d 만을 포함하여, 불완전한 볼륨 데이터이다.
도 6에 도시되어 있지는 않으나, 이어지는 심전도 주기 t8에서 기결정된 범위 이내의 제1 심전도 주기에 따라 8번째 서브 볼륨 데이터가 측정되는 경우, 초음파 진단 장치(100)는 8번째 서브 볼륨 데이터를 제1 볼륨 데이터 61의 4번째 볼륨 데이터 61d로 결정할 수 있다. 이때, 제1 볼륨 데이터는 4개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 갖는 완전한 볼륨 데이터가 될 수 있다. 완전한 볼륨 데이터가 존재하는 경우, 단계 370으로 진행하고, 그렇지 않은 경우, 단계 380으로 진행한다.
단계 370에서, 초음파 진단 장치(100)는 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 한다. 단계 370에서 완전한 볼륨 데이터만이 디스플레이 될 수도 있고, 완전한 볼륨 데이터와 불완전한 볼륨 데이터가 함께 디스플레이 될 수도 있다. 볼륨 데이터를 디스플레이 하는 자세한 실시 예에 대해서는, 도 8에서 다시 살펴본다. 디스플레이 되는 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 통해, 초음파 진단 장치의 사용자는 일반 심전도 주기 및 이상 심전도 주기에 따른 진단 결과를 용이하게 판독할 수 있게 된다.
단계 370에서 완전한 볼륨 데이터가 존재하지 않는다고 판단되면, 단계 380에서 초음파 진단 장치(100)는 i=N 인지 여부를 결정한다. 즉, N 개의 서브 스캔 공간이 순차적으로 모두 스캔 되었는지 여부가 결정된다.
i가 N 과 동일하지 않다면, 단계 391로 진행한다. 다시 말해서, i가 1 증가하여 다음 차례의 서브 스캔 공간이 스캔된다. i가 N과 동일하지 않다는 것은, 3차원 스캔 공간이 모두 스캔되지 않은 것을 의미하므로, 다음 차례의 서브 스캔 공간이 스캔된다.
i가 N과 동일하다면, 단계 392로 진행한다. 즉, i가 1이 되어 첫 번째 서브 스캔 공간이 다시 스캔된다. i가 N 과 동일한 것은, 3차원 스캔 공간의 모든 서브 스캔 공간들이 스캔 된 것을 의미한다. 그러나, 완전한 볼륨 데이터가 아직 존재하지 않으므로, 3차원 스캔 공간을 재차 스캔하여 완전한 볼륨 데이터가 존재할 때까지 볼륨 데이터 생성 과정이 반복된다.
앞서 살펴본 도 6을 다시 설명하면, i=4인 4번째 서브 스캔 공간이 스캔되고 난 뒤, 제1 볼륨 데이터와 제2 볼륨 데이터 중에서 완전한 볼륨 데이터가 존재하지 않는다. 따라서, i=N 인지 여부가 결정되고, i=N=4 이므로 다시 i=1 로 결정된다. 이어서, t5의 심전도 주기에서는 1번째 서브 스캔 공간이 다시 스캔된다.
순차적으로 t6, t7 심전도 주기에서 2번째 서브 스캔 공간 및 3번째 서브 스캔 공간이 스캔되고, 도시되지는 않았으나 t8 심전도 주기에서 4번째 서브 스캔 공간이 스캔된다. 4번째 서브 스캔 공간에서 획득된 서브 볼륨 데이터가 제1 볼륨 데이터 61의 서브 볼륨 데이터로 결정되면, 제1 볼륨 데이터 61은 완전한 볼륨 데이터가 된다. 이어서, 제1 볼륨 데이터 61 및 제2 볼륨 데이터 62 중 적어도 하나가 디스플레이 된다.
그러나, 4번째 서브 스캔 공간에서 획득된 서브 볼륨 데이터가 제2 볼륨 데이터 62의 서브 볼륨 데이터로 결정되면, 여전히 제1 볼륨 데이터 61 및 제2 볼륨 데이터 62는 모두 불완전한 볼륨 데이터이므로, 볼륨 데이터 생성 과정이 반복된다. 즉, i=4 이므로 t9 심전도 주기에서 i=1의 1번째 서브 스캔 공간을 재차 스캔한다. 이러한 반복 과정은 완전한 볼륨 데이터가 존재할 때까지 반복된다.
도 7은, 외부 입력 신호에 의해 선택된 서브 스캔 공간을 스캔하여, 서브 볼륨 데이터를 획득하는 과정을 도시한 도면이다. 제1 볼륨 데이터 71은, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 포함하고, 일반(normal) 볼륨 데이터일 수 있다. 제2 볼륨 데이터 72는, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 포함하고, 이상(abnormal) 볼륨 데이터일 수 있다.
심전도 주기 701에서 획득된 1번째 서브 볼륨 데이터는, 제1 심전도 주기로 결정되므로 제1 볼륨 데이터 71의 1번째 서브 볼륨 데이터 71a로 결정된다. 이어서, 심전도 주기 702에서 획득된 2번째 서브 볼륨 데이터는, 제1 심전도 주기로 결정되므로 제1 볼륨 데이터 71의 2번째 서브 볼륨 데이터 71b로 결정된다.
이어서, 심전도 주기 703에서 3번째 서브 볼륨 데이터를 획득하는 과정에서, 3번째 스캔 공간인 “c”를 선택하는 외부 입력 신호가 수신될 수 있다. 재1 심전도 주기로 결정되는 심전도 주기 703에서 획득된 3번째 서브 볼륨 데이터는, 외부 입력 신호에 기초하여 제1 볼륨 데이터의 3번째 서브 볼륨 데이터 71c로 결정된다.
다음으로, 심전도 주기 704에서 4번째 서브 볼륨 데이터를 획득함에 있어서, “c”를 선택하는 외부 입력 신호가 계속 수신될 수 있다. 이때, 제2 심전도 주기로 결정되는 심전도 주기 704에서 획득된 4번째 서브 볼륨 데이터는, 제2 볼륨 데이터의 4번째 서브 볼륨 데이터인 72d가 아니라 3번째 서브 볼륨 데이터인 72c로 결정된다. 즉, 외부 입력 신호에 기초하여, 3차원 스캔 공간을 분할한 4개의 서브 스캔 공간 중에서 스캔되는 서브 스캔 공간이 결정될 수 있다.
서브 스캔 공간 “c”를 선택하는 외부 입력 신호가 심전도 주기 705, 706, 707까지 수신되면, 이때 획득되는 서브 볼륨 데이터들은 이전 서브 볼륨 데이터가 몇 번째 순서인지에 관계 없이, 3번째 서브 볼륨 데이터인 71c 또는 72c로 모두 결정된다.
서브 스캔 공간 “c”를 선택하는 외부 입력 신호가 심전도 주기 708에서 더 이상 수신되지 않으면, 서브 스캔 공간 “c”에 이어서 다음 순서의 서브 스캔 공간인 “d”가 스캔된다. 즉, 3차원 스캔 공간의 4번째 서브 스캔 공간이 스캔된다. 따라서, 심전도 주기 708에서 획득되는 8번째 서브 볼륨 데이터는, 심전도 주기 708이 제1 심전도 주기로 결정됨에 따라 제1 볼륨 데이터의 4번째 볼륨 데이터 71d로 결정된다.
도 8에서는, 제1 볼륨 데이터 및 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이하는 실시 예가 도시된다. 초음파 진단 장치(100)는 디바이스의 화면(800)에 제1 볼륨 데이터(810), 제1 초음파 이미지(815), 제2 볼륨 데이터(820), 제2 초음파 이미지(825)를 디스플레이할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1 볼륨 데이터(810)는 일반(normal) 볼륨 데이터일 수 있고, 제2 볼륨 데이터(820)는 이상(abnormal) 볼륨 데이터일 수 있다. 제1 초음파 이미지(815) 및 제2 초음파 이미지(825)는, 각각의 볼륨 데이터에 대응되는 2차원 또는 3차원 이미지일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 디바이스의 화면(800)에 완전한 볼륨 데이터를 디스플레이할 수 있다. 즉, 초음파 진단 장치(100)는 제1 볼륨 데이터(810)와 같이 복수 개의 서브 스캔 공간에 대응되는 서브 볼륨 데이터를 모두 갖는 볼륨 데이터를 디스플레이할 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 초음파 진단 장치(100)는 완전한 볼륨 데이터인 제1 볼륨 데이터(810) 만을 디스플레이하고, 불완전한 볼륨 데이터인 제2 볼륨 데이터(820)는 디스플레이하지 않을 수 있다. 반면에, 초음파 진단 장치(100)는 완전한 볼륨 데이터인 제1 볼륨 데이터(810)를 불완전한 볼륨 데이터인 제2 볼륨 데이터(820)와 함께 디스플레이할 수도 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)가 불완전한 볼륨 데이터를 디스플레이함에 있어서, 복수 개의 서브 볼륨 데이터 중 획득되지 않은 서브 볼륨 데이터의 색상, 채도, 및 명도 중 적어도 하나를 변경하여 디스플레이할 수 있다.
즉, 도 8의 제2 볼륨 데이터(820)에서, 3번째 서브 스캔 공간을 스캔하는 심전도 주기에서 기결정된 범위 이내의 심전도 주기가 측정되어, 3번째 서브 스캔 공간을 통해 획득되는 서브 볼륨 데이터들이 모두 제1 볼륨 데이터(810)을 생성하는 데에 이용될 수 있다. 이에 따라, 제2 볼륨 데이터(820)는 3번째 서브 볼륨 데이터(821)를 획득하지 못한 경우가 발생할 수 있다.
이때, 일 실시 예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 획득되지 않은 3번째 서브 볼륨 데이터(821)에 해당하는 부분의 색상, 채도, 및 명도 중 적어도 하나를 변경하여 획득된 서브 볼륨 데이터들과 구별되도록 디스플레이할 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제2 볼륨 데이터(820)의 획득되지 않은 3번째 서브 볼륨 데이터(821)를 제1 볼륨 데이터(810)로부터 추출하여 디스플레이할 수도 있다. 즉, 제2 볼륨 데이터(820)의 3번째 서브 볼륨 데이터(821)는 제1 볼륨 데이터(810)의 3번째 서브 볼륨 데이터일 수 있다. 제2 볼륨 데이터(820)는, 제1 볼륨 데이터(810)에 포함된 서브 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 생성될 수도 있다.
불완전한 제2 볼륨 데이터(820)와 대응되는 제2 초음파 이미지(825)에 대해서도, 제2 볼륨 데이터(820)와 마찬가지로 획득되지 않은 서브 볼륨 데이터에 대응되는 부분 826을 다른 부분들과 구별되도록 디스플레이할 수 있다.
한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
상술한 심전도를 이용한 초음파 진단 장치 및 방법을 통해서, 대상체를 더욱 효율적이고 편리하게 진단할 수 있게 된다. 즉, 볼륨 데이터를 복수 개의 서브 볼륨 데이터로 나누어 획득함으로써, 높은 해상도의 볼륨 데이터를 통해 대상체를 진단할 수 있게 된다.
또한, 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 심전도 주기에 따라 분리하여 2가지의 볼륨 데이터를 생성하고 디스플레이 함으로써, 정상적인 심전도 주기에 따른 볼륨 데이터와 부정맥 등 비정상적인 심전도 주기에 따른 볼륨 데이터를 모두 얻을 수 있다. 초음파 진단 장치의 사용자는, 볼륨 데이터를 심전도 주기에 따라 분리하여 관찰함으로써, 대상체를 더욱 자세하게 진단할 수 있게 된다.
나아가, 대상체를 관찰하면서 실시간으로 서브 볼륨 데이터 획득이 가능하며, 디바이스의 사용자는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 순차적으로 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 원하는 서브 볼륨 데이터만을 획득할 수 있어서, 임의의 영역에 대한 자세한 관찰이 가능하게 된다.
본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 심전도를 이용한 초음파 진단 방법에 있어서,
    심전도 정보를 획득하는 단계;
    상기 심전도 정보를 기초로, 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하는 단계;
    상기 심전도 정보를 기초로, 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 볼륨 데이터 및 상기 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 초음파 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 진단 방법은, 상기 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호의 시간 간격에 기초하여, 심전도 주기를 결정하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이내인 경우, 상기 심전도 주기를 제1 심전도 주기로 결정하고,
    상기 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이외인 경우, 상기 심전도 주기를 제2 심전도 주기로 결정하는 단계를 포함하는 초음파 진단 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 심전도 주기는 일반(normal) 심전도 주기이고, 상기 제2 심전도 주기는 이상(abnormal) 심전도 주기인 것을 특징으로 하는 초음파 진단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 볼륨 데이터는 상기 일반 심전도 주기에 기초한 일반 볼륨 데이터이고, 상기 제2 볼륨 데이터는 상기 이상 심전도 주기에 기초한 이상 볼륨 데이터인 것을 특징으로 하는 초음파 진단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계; 및
    상기 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호에 따라 상기 복수 개의 서브 스캔 공간을 순차적으로 스캔하여, 상기 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계; 및
    상기 복수 개의 서브 스캔 공간 중에서 외부 입력 신호에 기초하여 선택된 서브 스캔 공간에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 진단 방법은, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 단계를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 하는 단계는, 상기 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는 볼륨 데이터를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 초음파 진단 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 하는 단계는, 상기 제1 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 및 상기 제2 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 식별 표시와 함께 디스플레이 하는 단계를 포함하는 초음파 진단 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 이상 심전도 주기는, 심방 조동(atrial flutter) 심전도 주기, 심방 세동(atrial fibrillation) 심전도 주기, 심실 조동(ventricular flutter) 심전도 주기, 및 심실 세동(ventricular fibrillation) 심전도 주기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 방법.
  11. 심전도를 이용하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    심전도 정보를 획득하는 심전도 정보 획득부;
    상기 심전도 정보를 기초로 제1 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제1 볼륨 데이터를 생성하고, 상기 심전도 정보를 기초로 제2 심전도 주기에서 획득된 적어도 하나의 서브 볼륨 데이터를 이용하여 제2 볼륨 데이터를 생성하는 볼륨 데이터 처리부; 및
    상기 제1 볼륨 데이터 및 상기 제2 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함하는 초음파 진단 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 심전도 정보 획득부는, 상기 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호의 시간 간격에 기초하여, 심전도 주기를 결정하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 심전도 정보 획득부는, 상기 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이내인 경우, 상기 심전도 주기를 제1 심전도 주기로 결정하고,
    상기 심전도 신호의 시간 간격이 기결정된 범위 이외인 경우, 상기 심전도 주기를 제2 심전도 주기로 결정하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 심전도 주기는 일반(normal) 심전도 주기이고, 상기 제2 심전도 주기는 이상(abnormal) 심전도 주기인 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 볼륨 데이터는 상기 일반 심전도 주기에 기초한 일반 볼륨 데이터이고, 상기 제2 볼륨 데이터는 상기 이상 심전도 주기에 기초한 이상 볼륨 데이터인 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 진단 장치는,
    3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 제어부; 및
    상기 심전도 정보에 포함되는 심전도 신호에 따라 상기 복수 개의 서브 스캔 공간을 순차적으로 스캔하여, 상기 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 서브 볼륨 데이터 획득부를 더 포함하는 초음파 진단 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 진단 장치는,
    3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 제어부; 및
    상기 복수 개의 서브 스캔 공간 중에서 외부 입력 신호에 기초하여 선택된 서브 스캔 공간에 대응하는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 획득하는 서브 볼륨 데이터 획득부를 더 포함하는 초음파 진단 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 진단 장치는, 3차원 스캔 공간을 복수 개의 서브 스캔 공간으로 분할하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 디스플레이부는, 상기 복수 개의 서브 스캔 공간 각각에 대응되는 복수 개의 서브 볼륨 데이터를 모두 포함하는 볼륨 데이터를 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이부는, 상기 제1 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 및 상기 제2 볼륨 데이터에 이용된 서브 볼륨 데이터 중 적어도 하나를 식별 표시와 함께 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
  20. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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