KR20140140712A - 초음파 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

초음파 영상 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

초음파 영상 처리 방법의 일 실시예는 자궁 주위에 초음파를 조사하여 볼륨 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득한 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 단계; 및 상기 추출한 대상체 후보군을 화면에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
초음파 영상 처리 장치의 일 실시예는 초음파를 이용하여 자궁 주위의 볼륨 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 상기 획득된 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 데이터 처리부; 및 상기 추출된 대상체 후보군을 화면에 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

Description

초음파 영상 처리 장치 및 방법{ULTRASONIC IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 초음파 신호를 영상화하는 장치 및 영상화하는 방법에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 대상체의 체표로부터 체내의 특정 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 비침습적으로 얻는 장치이다.
초음파 진단 장치는 X선 진단장치, CT스캐너(Computerized Tomography Scanner), 자기공명영상장치(Magnetic Resonance Image; MRI), 핵의학 진단장치 등의 다른 영상진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점이 있다. 이러한 장점들로 인하여 초음파 진단 장치는 심장, 유방, 복부 및 비뇨기과 진단을 위해 이용되고 있다.
특히 산부인과 진단에 있어서 초음파 진단 장치가 널리 이용되고 있다. 임산부의 뱃속 태아의 건강 상태를 확인하는 것은 물론, 태아 주변의 환경이 태아와 임부의 건강을 유지하는데 적절한지 초음파 진단에 의해 확인할 수 있기 때문이다. 태아가 위치하는 임산부의 자궁 상태의 확인을 통해 태아 및 임부의 건강한 출산을 유도할 수 있다.
초음파 영상 처리 방법의 일 실시예는 초음파를 이용하여 자궁 주위에 초음파를 조사하여 볼륨 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득한 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 단계; 및 상기 추출한 대상체 후보군을 화면에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 볼륨 데이터 획득 단계는 상기 볼륨 데이터를 획득할 상기 자궁 주위의 영역 설정이 가능할 수 있다.
상기 볼륨 데이터 획득 단계는 Matrix 프로브, 3D 프로브 또는 Free Hand 3D 프로브를 이용하여 상기 볼륨 데이터를 획득할 수 있다.
상기 볼륨 데이터 획득 단계는 상기 획득한 볼륨 데이터를 이용하여 4D 데이터를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
상기 대상체 후보군을 추출하는 단계에서, 상기 추출한 대상체 후보군이 복수인 경우, 상기 대상체 후보군들의 정확도에 따른 순위를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 화면에 표시하는 단계는 상기 결정된 순위를 화면에 표시하는 것을 포함할 수 있다.
상기 결정된 순위를 화면에 표시하는 방법은 번호, 색, 또는 표를 이용하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
상기 화면에 표시하는 단계는 상기 추출한 대상체 후보군을 초음파 영상에서 직접 마킹하여 화면에 표시하는 방법, 추출하여 별개의 화면으로 표시하는 방법 또는 다른 렌더링 기법을 사용하여 화면으로 표시하는 방법을 포함할 수 있다.
상기 화면에 표시하는 단계는 상기 추출한 대상체 후보군을 2D 또는 3D로 표시하는 것을 포함할 수 있다.
상기 화면에 표시된 후보군 중에서 입력에 의해 대상체 후보군을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 단계; 및 상기 표시된 대상체 후보군 중에서 입력에 의해 대상체 후보군을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 입력은 외부의 사용자로부터 인가되거나 장치 내부 연산에 의해 인가되는 것을 포함할 수 있다.
상기 대상체 후보군을 선택하는 단계는 하나 이상의 대상체 후보군을 선택할 수 있다.
상기 측정 데이터는 상기 대상체 후보군의 표시 항목 별 체적, 길이, 모양을 포함할 수 있다.
상기 대상체의 표시항목은 G-Sac, Y-Sac, Amniotic Sac, CRL을 포함할 수 있다.
상기 표시 항목은 외부의 사용자 또는 장치 내부의 연산에 의해 선택될 수 있다.
상기 측정 데이터를 표시하는 단계는 상기 측정 데이터를 기초로 상기 대상체의 GA, EDD 또는 임산부의 위험도를 획득하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
초음파 영상 처리 장치의 일 실시예는 초음파를 이용하여 자궁 주위의 볼륨 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 상기 획득된 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 데이터 처리부; 및 상기 추출된 대상체 후보군을 화면에 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
상기 표시된 대상체 후보군 중에서 하나 이상의 대상체 후보군을 선택하는 입력을 감지하는 입력부를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부는 감지된 입력에 따라 상기 선택된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 것을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부는 상기 표시된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 것을 포함할 수 있다.
도 1은 자궁 내부에 대한 2D 초음파 영상의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 자궁 외 임신이 가능한 자궁 주위의 위치를 도시한 도면이다.
도 3은 초음파 영상 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 제어 구성의 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 볼륨 데이터를 기초로 한 자궁 주위의 초음파 영상의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 대상체 후보군을 초음파 영상에서 구분하여 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 정확도의 순위를 함께 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 대상체 후보군을 3D로 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 수정란의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 선택된 대상체 후보군에 대한 표시 항목 별 측정 데이터를 선택된 대상체 후보군과 함께 표시한 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 복수의 대상체 후보군에 대한 표시 항목 별 측정 데이터를 복수의 대상체 후보군과 함께 표시한 화면의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 복수의 대상체 후보군이 표시된 화면에서 사용자가 어느 하나의 대상체 후보군을 선택하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 화면에 표시할 대상체 후보군의 표시 항목을 선택하는 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 초음파 영상 처리 방법의 일 실시예로, 대상체 후보군을 선택하면 선택된 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 표시하는 방법에 관한 흐름도이다.
도 15는 초음파 영상 처리 방법의 일 실시예로, 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 표시하고 이를 기초로 사용자가 대상체를 선택하는 방법에 관한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 초음파 영상 처리 장치 및 방법의 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
자궁 외 임신은 수정란이 정상적인 자궁 몸통의 내강에 착상되지 않고 자궁 주위의 다른 곳에 착상되는 임신을 의미한다. 자궁 외 임신은 주로 난관의 손상에 의해 발생하게 되는데, 염증이나 감염에 의한 손상이나 난관 수술 후에 발생하는 물리적 난관 손상 등이 주된 원인이다. 자궁 외 임신은 난관의 곁주머니에 배아가 갇히거나 자궁으로의 진행이 방해되어 발생하기도 한다.
특히 근래에는 여성의 임신 시기가 늦어짐에 따라 시험관 아기 및 인공 수정을 통한 임신을 시도하는 경우가 늘고 있다. 이에 따라 다태아 임신 비율이 높아지고 있으며, 따라서 자궁 외 임신 가능성 또한 증가하고 있다.
자궁 외 임신은 그 임상 증상이 매우 다양하다. 일반적으로 월경 양상 이상이나 자연 유산의 느낌을 흔히 갖는다. 출혈 및 하복부 통증을 호소하는 환자가 흔하며, 이러한 증상도 그 심한 정도가 매우 다양하다. 이에 동반하여 어지럼증이나 현기증, 목 또는 어깨 부위의 통증을 호소하는 경우도 있다. 특히, 태아가 점점 자람에 따라 자궁 외 임신이 된 부외가 태아의 크기를 견디지 못해서 파열되는 경우가 문제된다. 이렇게 되면 임산부는 많은 양의 출혈을 수반하게 되고, 경우에 따라서는 생명을 잃을 수도 있어 조기에 발견하여 조치하는 것이 중요하다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 자궁 외 임신을 확인하는 종래의 방법과 문제점에 대하여 설명하겠다.
도 1은 자궁 내부에 대한 2D 초음파 영상의 일 실시예를 도시한 도면이다. 임신 여부의 확인에는 초음파 진단 방법이 주로 사용된다. 일반적인 임신의 경우라면 질식 초음파 진단으로 자궁 내부를 검사하여 G-Sac의 존재를 확인할 수 있다. 통상적인 질식 초음파 진단 시 이용되는 초음파 프로브는 1D 어레이 프로브가 이용된다. 이를 통해 도 1과 같은 2D의 초음파 영상을 획득할 수 있다. G-Sac이란 태낭을 의미하며, 이는 임신 시 외주를 비후케 한 탈락막과 융모막으로 구성된 수정란을 부르는 말이다. 따라서 자궁 내부 초음파 진단을 통해 G-Sac이 확인될 때, 피 진단자는 현재 임신상태라 할 수 있다.
그러나 자궁 외 임신인 경우라면, 도 1과 같이 1D 어레이 프로브를 이용한 자궁 진단으로는 G-Sac을 발견하기 어렵다. 임산부에게 심각한 위협이 될 수 있음에도, 자궁 내부만을 초음파 진단으로 검사하기 때문이다. 이 경우에는 일반적으로 피검사를 통해 혈청 β-hCG가 1,500 mIU/ml 이상인지를 통해 자궁 외 임신을 진단하게 된다. 자궁 외 임신 여부를 확인하기 위해 피검사와 같은 별도의 진단이 부가 수행됨에 따라 추가 비용 및 시간이 요구될 뿐만 아니라, 환자는 심신의 안정을 유지하기 어려우므로 조기에 G-Sac을 검출하는 방법이 요구된다.
도 2는 자궁 외 임신이 가능한 자궁 주위의 위치를 도시한 도면이다. a는 자궁 입구에 수정란이 착상된 경우이고, b는 자궁 근육에 수정란이 착상된 경우를 보여준다. c는 난관에 수정란이 착상된 경우이며, d는 난소에 수정란이 착상된 경우를 도시하였다. 자궁 내부만을 검사할 수 있는 일반적 질식 초음파 진단으로는 발견할 수 없는 곳에 수정란이 착상됨으로서 자궁 외 임신의 조기 진단에 어려움이 있다.
자궁 외 임신 중 가장 큰 비중을 차지하는 경우는 난소에서 나온 난자를 자궁까지 운반하는 난관에 수정란의 착상이 일어나는 경우이다. 이 밖에도 난자를 생성하는 난소나 자궁을 지지하는 여러 인대, 복강 또는 자궁의 입구에 해당하는 자궁 경부 등에서 수정란이 착상될 수도 있다. 따라서 자궁 내부 뿐만 아니라 자궁 주위까지 초음파 진단을 통해 G-Sac의 존재 유무를 확인하는 것이 필요하다.
도 3은 초음파 영상 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 초음파 영상 장치는 본체(100), 초음파 수집부(110), 입력부(150), 메인 디스플레이부(161) 및 서브 디스플레이부(162)를 포함할 수 있다.
본체(100)의 일측에는 하나 이상의 암 커넥터(female connector; 145)가 구비될 수 있다. 암 커넥터(145)에는 케이블(130)과 연결된 수 커넥터(male connector; 140)가 물리적으로 결합될 수 있다.
한편, 본체(100)의 하부에는 초음파 영상 장치의 이동성을 위한 복수개의 캐스터(미도시)가 구비될 수 있다. 복수개의 캐스터는 초음파 영상 장치를 특정 장소에 고정시키거나, 특정 방향으로 이동시킬 수 있다.
데이터 획득부(110)는 대상체의 체표에 접촉하는 부분으로, 초음파를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 데이터 획득부(110)는 본체(100)로부터 제공받은 송신 신호 즉, 초음파 신호를 대상체의 체내로 조사하고, 대상체의 체내의 특정 부위로부터 반사된 초음파 에코 신호를 수신하여 본체(100)로 송신하는 역할을 한다. 이러한 데이터 획득부(110)에는 케이블(130)의 일단이 연결되며, 케이블(130)의 타단에는 수 커넥터(140)가 연결될 수 있다. 케이블(130)의 타단에 연결된 수 커넥터(140)는 본체(100)의 암 커넥터(145)와 물리적으로 결합할 수 있다.
입력부(150)는 초음파 영상 생성 장치의 동작과 관련된 명령을 입력받을 수 있는 부분이다. 예를 들면, A-모드(Amplitude mode), B-모드(Brightness mode), M-모드(Motion mode) 등의 모드 선택 명령이나, 초음파 진단 시작 명령을 입력받을 수 있다.입력부(150)를 통해 입력된 명령은 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 본체(100)로 전송될 수 있다.
입력부(150)는 예를 들어, 키보드, 풋 스위치(foot switch) 및 풋 페달(foot pedal) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.키보드는 하드웨어적으로 구현되어, 본체(100)의 상부에 위치할 수 있다.이러한 키보드는 스위치, 키, 조이스틱 및 트랙볼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.다른 예로 키보드는 그래픽 유저 인터페이스와 같이 소프트웨어적으로 구현될 수도 있다.이 경우, 키보드는 서브 디스프레이부(170)나 메인 디스플레이부(161)를 통해 디스플레이될 수 있다. 풋 스위치나 풋 페달은 본체(100)의 하부에 마련될 수 있으며, 조작자는 풋 페달을 이용하여 초음파 영상 생성 장치의 동작을 제어할 수 있다.
디스플레이부(160)는 메인 디스플레이부(161)와 서브 디스플레이부(162)를 포함할 수 있다. 서브 디스플레이부(162)는 본체(100)에 마련될 수 있다. 도 1은 서브 디스플레이부(162)가 입력부(150)의 상부에 마련된 경우를 보여주고 있다. 서브 디스플레이부(162)는 초음파 영상 생성 장치의 동작과 관련된 어플리케이션을 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 서브 디스플레이부(162)는 초음파 진단에 필요한 메뉴나 안내 사항 등을 디스플레이할 수 있다.이러한 서브 디스플레이부(162)는 예를 들어, 브라운관(Cathod Ray Tube: CRT), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등으로 구현될 수 있다.
메인 디스플레이부(161)는 본체(100)에 마련될 수 있다. 도 3은 메인 디스플레이부(161)가 서브 디스플레이부(162)의 상부에 마련된 경우를 보여주고 있다. 메인 디스플레이부(161)는 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. 이러한 메인 디스플레이부(161)는 서브 디스플레이부(162)와 마찬가지로 브라운관 또는 액정표시장치로 구현될 수 있다.도 1은 메인 디스플레이부(161)가 본체(100)에 결합되어 있는 경우를 도시하고 있지만, 메인 디스플레이부(161)는 본체(100)와 분리 가능하도록 구현될 수도 있다.
도 3은 초음파 영상 장치에 메인 디스플레이부(161)와 서브 디스플레이부(162)가 모두 구비된 경우를 보여주고 있으나, 경우에 따라 서브 디스플레이부(162)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 서브 디스플레이부(162)를 통해 디스플레이되는 어플리케이션이나 메뉴 등은 메인 디스플레이부(161)를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 4는 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 제어 구성의 블록도를 도시한 도면이다.
데이터 획득부(110)는 초음파를 조사하여 대상체에 대한 데이터를 수집할 수 있다. 데이터 획득부(110)에는 전원으로부터 인가된 교류 전류에 따라서 초음파를 생성한 후 대상체로 조사하고, 대상체 내부의 목표 부위로부터 반사되어 돌아오는 에코 초음파를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 복수의 초음파 트랜스듀서가 포함된다. 여기서 전원는 외부의 전원 공급 장치나 또는 초음파 영상 장치 내부의 축전 장치 등일 수 있다.
전원으로부터 교류 전류가 초음파 트랜스듀서에 인가되면, 초음파 트랜스듀서의 압전 진동자나 박막 등은 진동하게 되고, 그 결과 초음파가 생성된다. 생성된 초음파는 대상체, 예를 들어 인체 내부로 조사된다. 조사된 초음파는 대상체 내부의 다양한 깊이에 위치한 적어도 하나의 목표 부위에 의해 반사된다. 초음파 트랜스듀서는 이와 같이 목표 부위에서 반사되어 되돌아오는 초음파 에코 신호를 수신하고, 수신된 초음파 에코 신호를 전기적 신호를 변환하여 복수의 수신 신호를 획득한다.
데이터 획득부(110)는 임산부의 초음파 진단 시 자궁 주위의 3D 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 도 2에서 살핀 바와 같이, 자궁 내부 뿐만 아니라 자궁 주위에도 수정란이 착상될 수 있으므로, 자궁 내부를 포함한 자궁 주위의 3D 볼륨 데이터를 획득하여 자궁 외 임신 여부를 확인할 수 있다. 따라서 데이터 획득부(110)는 볼륨 데이터를 획득하기 용이한 Matrix 프로브, 3D 프로브 또는 Free Hand 3D 프로브를 포함할 수 있다.
초음파 영상 처리 방법의 일 실시예에 따르면 데이터 획득부(110)가 획득하는 볼륨 데이터를 후술하는 영상 처리 방법에 의해 처리함은 물론이고, 볼륨 데이터를 기초로 4D 데이터를 획득하여 영상 처리하는 것을 포함한다. 즉, 데이터 획득부(110)가 획득한 볼륨 데이터가 실시간으로 본체로 전달되어 영상 처리가 되고 디스플레이부(160)에 초음파 영상이 실시간으로 표시될 수 있다.
데이터 획득부(110)가 볼륨 데이터를 획득할 자궁 주위의 범위는 별도로 설정될 수 있다. 도 2에서 살핀 바와 같이 자궁 내부 뿐만 아니라 임신의 가능성이 있는 주위의 영역을 적절하게 설정하면, 자궁 외 임신 여부를 확인할 수 있기 때문이다. 자궁 주위의 범위는 스캔 각도 및 스캔 깊이 등을 제어하여 설정 가능하다. 이와 같은 설정은 사용자가 초음파 진단 장치의 입력부에서 별도로 입력하여 설정할 수 있음은 물론이고, 장치 내부의 연산에 의해 임의로 설정될 수도 있다.
데이터 처리부(120)는 데이터 획득부(110)로부터 자궁 주위의 볼륨 데이터를 전달 받을 수 있다. 데이터 처리부(120)는 전달받은 볼륨 데이터를 초음파 영상으로 변환하는 렌더링 작업을 수행한다. 이 뿐만 아니라 이렇게 전달받은 볼륨 데이터를 기초로 대상체 후보군을 검출하는 작업을 수행할 수 있다. 대상체 후보군이란 볼륨 데이터 상에서 대상체, 즉 수정란으로 의심되는 밝기나 모양 등을 가지는 형체를 의미한다. 대상체로 의심되는 경우란, 일반적인 수정란을 초음파 영상으로 보았을 때의 밝기 또는 모양 등을 기준 값으로 하여, 기준 값과 비교했을 때 일정한 범위 내에서 유사함을 의미한다.
일반적인 수정란의 밝기 또는 모양 값을 기준 값으로 할 때, 기준 값은 초음파 영상 처리 장치 내부에 미리 저장되어 있을 수 있음은 물론이고, 장치 외부의 기준 값을 불러와 비교하는 것도 가능하다. 또한 기준 값과 유사한 정도에 대하여도 장치 외부 또는 내부에 의하여 설정될 수 있다.
데이터 처리부(120)는 대상체로 의심되는 대상체 후보군을 복수 개 추출할 수 있다. 이렇게 추출된 복수의 대상체 후보군 중에서 기준 값에 더 근접한 대상체 후보군 일수록 대상체일 확률이 더 높다. 따라서 대상체 후보군이 기준 값에 더 근접한 정도를 측정하여 그 순서대로 정확도의 순위를 결정할 수 있다. 이렇게 복수의 대상체 후보군의 순위를 결정하게 되면, 초음파 진단 시에 보다 정확한 대상체의 검출이 가능하게 된다.
디스플레이부(160)는 데이터 처리부(120)로부터 추출된 대상체 후보군에 대한 정보를 전달 받는다. 전달 받은 정보를 바탕으로 대상체 후보군을 화면에 표시할 수 있다.
도 5는 볼륨 데이터를 기초로 한 자궁 주위의 초음파 영상의 일 실시예를 도시한 도면이다. 데이터 획득부(110)가 자궁 주위에 대하여 볼륨 데이터를 획득하였으므로, 디스플레이부(160)에 출력되는 영상은 3D 초음파 영상일 수 있다. 또한 볼륨 데이터는 복수의 단층 데이터의 결합이므로 2D 단층 영상을 디스플레이부(160)에서 표시할 수도 있다. 이하에서는 획득한 볼륨 데이터 중 사용자가 원하는 위치의 자궁 주위 단층 영상을 디스플레이부(160)에 표시하는 것으로 가정하고 서술한다.
도 6은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 대상체 후보군을 초음파 영상에서 구분하여 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다. 앞서 언급한 것처럼, 초음파 영상 처리 장치의 일 실시예로 디스플레이부(160)는 데이터 처리부(120)로부터 대상체 후보군에 대한 정보를 전달 받을 수 있다. 그러나 볼륨 데이터를 화면상에 초음파 영상으로 표시하면서 대상체 후보군을 함께 표시하기 위하여는 배경의 초음파 영상과 구분되는 별도의 처리가 요구된다.
도 6은 대상체 후보군을 초음파 영상 내에서 직접 마킹하여 화면에 표시하는 방법의 일 실시예를 보여 주고 있다. 각 대상체 후보군의 경계를 따라 마킹 처리가 이루어져 초음파 진단 시 시각적으로 대상체 후보군을 초음파 영상에서 용이하게 구분할 수 있다.
그러나 대상체 후보군을 화면 상의 초음파 영상과 구분하여 표시하는 방법이 이에 한정되지 않는다. 따라서 자궁 주위의 초음파 영상과는 별개로 대상체 후보군을 영상에서 추출하여 별개의 화면으로 표시할 수도 있고, 또 자궁 주위의 볼륨 데이터를 화면에 표시하기 위해 수행한 렌더링 기법과는 다른 렌더링 기법, 예를 들어 렌더링 시 OTF를 다르게 하거나 얼리 레이 터미네이션(early ray termination)에 의하는 방법 등으로 대상체 후보군을 처리하여 화면에 표시할 수도 있다. 위의 개별 실시예 마다 화면에 표시되는 대상체 후보군의 형상은 상이할 수 있으므로 위의 방법이 복수로 진행되어 표시될 수도 있다.
도 7은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 정확도의 순위를 함께 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다. 초음파 영상 처리 장치의 일 실시예로 디스플레이부(160)는 데이터 처리부(120)로부터 대상체 후보군의 정확도에 따른 순위도 함께 전달 받을 수 있다. 따라서 이렇게 전달 받은 순위를 대상체 후보군과 함께 화면에 표시할 수도 있다.
디스플레이부(160)는 데이터 처리부(120)에서 결정한 대상체 후보군의 정확도 순위를 여러가지 방법으로 화면에 표시할 수 있다. 도 7에서는 각 대상체 후보군 마다 그 순위가 번호로 함께 표시되는 실시예를 보여주고 있으나 이에 한정되지 않는다. 순위에 따른 색의 변화로서 순위를 표시할 수도 있고, 대상체 후보군이 화면에 표시되는 것과 별개로 화면의 한 측면에 표로서 대상체 후보군의 정확도 순위를 표시할 수도 있다.
도 8은 화면에 대상체 후보군을 표시하는 방법 중 대상체 후보군을 3D로 표시하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다. 디스플레이부(160)는 자궁에 대한 2D 초음파 영상을 화면에 표시하면서 대상체 후보군에 대한 3D 영상을 함께 표시할 수 있다. 디스플레이부(160)는 데이터 처리부(120)로부터 볼륨 데이터를 볼륨 렌더링하여 획득한 3D 초음파 영상을 전송 받아 화면에 표시할 수 있음은 물론이고, 데이터 처리부(120)로부터 볼륨 데이터의 특정 단면에 대한 초음파 영상을 전송 받아 2D 초음파 영상도 화면에 표시할 수 있다. 따라서 디스플레이부(160)는 사용자의 선택이나 장치 내부의 연산에 의하여 2D 또는 3D 초음파 영상의 표시가 가능할 수 있다.
도 8에서는 2D 초음파 영상에 대하여 특정 대상체 후보군에 대한 3D 영상을 보여 준다. 복수의 대상체 후보군 중에서 어느 하나의 대상체 후보군을 선택하고자 할 경우, 각 대상체 후보군의 3D 초음파 영상을 확인함으로써 사용자의 보다 정확한 선택을 유도할 수 있다.
도 8과는 다르게 자궁 주위의 3D 초음파 영상에 대하여 대상체 후보군의 2D 단면 영상을 관찰하는 것도 가능하고, 대상체 후보군의 3D 초음파 영상에 대하여 그 깊이를 달리하는 단층 영상을 확인하는 것도 가능할 수 있다.
디스플레이부(160)에 복수의 대상체 후보군이 표시되는 경우, 대상체 후보군 전체 또는 선택된 대상체 후보군에 대하여 관련 정보를 화면에 함께 표시할 수 있다. 대상체 후보군에 대한 관련 정보란 대상체 후보군의 표시 항목 별 측정 데이터를 의미한다. 이 때 대상체 후보군의 표시 항목이란, 각 후보군을 수정란으로 가정할 때 수정란 내부에 존재하는 구성을 항목화 한 것이다.
도 9는 수정란의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다. 수정란의 내부에는 G-Sac, Y-Sac, Amniotic Sac등이 존재한다. A는 G-Sac의 길이이며. B는 Amniotic Sac의 길이를 의미한다. C는 Y-Sac의 길이를 의미하며, D는 CRL로서 태아의 정수리부터 엉덩이까지의 거리를 말한다. 이와 같이 수정란 내부에 존재하는 각 구성은 체적, 길이, 모양 등으로 측정 되어 데이터화 할 수 있고, 이를 초음파 진단에도 다양하게 활용할 수 있다.
도 10은 선택된 대상체 후보군에 대한 표시 항목 별 측정 데이터를 선택된 대상체 후보군과 함께 표시한 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다. 앞서 언급한 것처럼, 실시예의 표시된 화면상에 3개의 대상체 후보군이 존재한다. 사용자는 3개의 대상체 후보군 중에서 하나 이상을 대상체로 선택할 수 있다. 이렇게 선택된 대상체 후보군에 대하여 디스플레이부(160)는 표시 항목 별 측정 데이터를 표시할 수 있다. 도 10의 실시예에 따르면 선택된 대상체의 G-Sac의 길이는 1.2mm이고 태아의 정수리부터 엉덩이까지의 길이는 1mm이다.
이렇게 측정된 데이터를 기초로 GA 또는 EDD를 함께 표시할 수도 있다. 여기서 GA는 임신한 주 수를 의미하며, EDD는 출산 예정일을 의미한다. 종래에는 의사가 임상적 판단에 의하여 GA나 EDD를 추정하였으나, 획득된 표시 항목 별 측정 데이터를 통해 GA나 EDD를 예측한다면 사용자에게 보다 정확한 정보를 전달할 수 있다. 도 10의 실시예에 따르면 선택된 대상체 후보군의 측정 데이터를 비추어 볼 때, 임신 후 4주 차에 이르렀다고 판단된다.
또한 디스플레이부(160)는 위험도 역시 함께 표시할 수 있다. 선택된 대상체의 위치에 따라 산모나 태아의 위험도가 달라질 수 있기 때문이다. 자궁으로부터 떨어진 정도, 대상체의 위치 또는 대상체의 측정 데이터를 기초로 하여 산모나 태아의 위험도를 측정하고 그 결과를 디스플레이부(160)가 표시할 수 있다. 이러한 과정을 통해 사용자에게 임산부의 위험도를 고려하여 대처의 시기를 조율하는데 도움을 줄 수 있다.
도 11은 복수의 대상체 후보군에 대한 표시 항목 별 측정 데이터를 복수의 대상체 후보군과 함께 표시한 화면의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 10의 경우와는 달리 대상체의 선택 전에 모든 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 화면에 표시할 수 있다. 도 11의 실시예에 따르면 대상체 후보군의 정확도 순위에 따라 번호가 표시되고, 그 번호 순서대로 화면의 하단에 측정 데이터가 함께 표시됨을 알 수 있다.
앞서 수정란 내부 구성에 다양한 방식으로 측정하여 수치화 함으로써, 그 데이터를 초음파 진단에 활용할 수 있음을 언급하였다. 이와 유사하게 대상체 후보군의 표시 항목에 있어서도 다양한 측정 데이터를 획득할 수 있다. 대상체 후보군으로부터 획득한 측정 데이터를 실제 수정체의 측정 데이터와 비교하여 보다 대상체에 근접한 대상체 후보군을 확인하고, 대상체의 선택에 정확성을 높일 수 있다.
도 12는 복수의 대상체 후보군이 표시된 화면에서 사용자가 어느 하나의 대상체 후보군을 선택하는 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다. 각 대상체 후보군에 대한 측정 데이터 및 GA 값을 참조하여 사용자가 대상체 후보군 1을 대상체로 선택하고 있다. 대상체의 밝기나 모양을 기준으로 정확도를 판단하는 것 이외에 측정 데이터까지도 고려하여 대상체를 선택한다면 보다 정확한 초음파 진단을 가능하게 할 수 있다.
도 12에서는 사용자가 외부 입력을 통해 대상체 후보군 중 어느 하나를 대상체로 선택하는 방법에 대하여 보여 주고 있으나 이에 한정될 것은 아니다. 따라서 초음파 영상 처리 장치 내부의 연산에 의하여 가장 수정란에 근접한 측정 데이터 값을 갖는 대상체 후보군을 대상체로 선택할 수도 있을 것이다. 또한 하나 이상의 대상체 후보군을 대상체로 선택하는 것도 가능하다.
도 13은 화면에 표시할 대상체 후보군의 표시 항목을 선택하는 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다. 앞서 언급했던 대상체 후보군의 표시 항목과 GA, EDD 위험도와 같은 관련 정보는 선택에 의하여 화면에 표시될지 여부를 결정할 수 있다. 도 13의 실시예에 따르면 G-Sac과 CRL 및 GA에 대하여만 선택이 됨을 확인 할 수 있다. 이 경우 대상체 후보군의 G-Sac과 CRL 및 GA에 대한 정보만이 화면에 표시될 수 있다.
이처럼 화면에 표시할 대상체 후보군에 대한 정보를 사용자가 입력부를 통해 입력하는 것은 물론이고, 장치 내부의 연산에 의해 임의로 선택된 사항이 화면에 표시될 수도 있다.
도 14는 초음파 영상 처리 방법의 일 실시예로, 대상체 후보군을 선택하면 선택된 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 표시하는 방법에 관한 흐름도이다.
우선 데이터 획득부(110)를 통해 자궁 주위의 볼륨 데이터를 획득할 수 있다. 자궁 주위라 하면 자궁 내부를 포함하며 자궁 외부라도 수정란의 착상이 가능한 영역을 포함한다. 이에 대하여는 사용자가 스캔 각도 또는 스캔 깊이를 설정하여 볼륨 데이터를 획득할 영역을 설정할 수 있다.
이렇게 획득한 볼륨 데이터에서 대상체 후보군을 추출할 수 있다. 대상체 후보군은 복수의 군으로 이루어 질 수도 있으며, 이하 대상체 후보군이 추출된 경우를 가정하고 설명한다. 대상체 후보군인지는 볼륨 데이터를 이용하여 밝기 또는 모양에 대한 데이터를 수치화 하고, 이를 기준 값과 비교하게 된다. 기준 값은 초음파 영상으로 일반적인 수정란을 표시할 때 밝기 또는 모양에 대한 수치화된 값을 의미한다. 기준 값의 오차 범위 내에 해당하는 형상을 대상체 후보군으로 추출할 수 있으며, 오차 범위는 사용자에 의한 외부의 입력을 통해 또는 장치 내부의 연산에 의하여 임의적으로 결정 될 수 있다.
추출된 대상체 후보군에 대하여, 실제 수정란과 유사한 순위를 화면에 표시할 수 있다. 순위가 높을수록 실제 수정란일 확률이 높으며, 이렇게 화면에 순위를 표시함으로써 사용자가 순위를 확인하고 정확한 수정란의 위치를 파악하는데 도움을 줄 수 있다.
사용자는 표시된 순위를 기초로 대상체 후보군 중 하나에 대해 선택할지 여부를 결정할 수 있다. 사용자가 대상체 후보군 중의 하나를 선택하지 않으면, 대상체 후보군과 그 정확도 순위를 화면에 표시하는 것으로 초음파 영상 처리의 단계는 종료한다.
만약 사용자가 대상체 후보군 중 어느 하나를 대상체로 선택하게 되면 다음단계로 진행하게 된다. 즉, 선택된 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 화면에 함께 표시할 수 있다. 화면에 표시되는 측정 데이터는 G-Sac, Y-Sac 등의 체적, 길이 또는 CRL 값 등이 될 수 있다. 또한 표시되는 측정 데이터도 사용자가 선택에 의해 결정할 수 있다. 대상체 후보군 중에서 수정란에 가장 근접한 후보군을 대상체로 선택하고, 선택된 대상체의 다양한 정보를 화면에 표시해 줌으로써 자궁 외 임신 여부를 확인하고 그와 관련된 적절한 대응을 할 수 있도록 도움을 준다.
도 15는 초음파 영상 처리 방법의 일 실시예로, 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 표시하고 이를 기초로 사용자가 대상체를 선택하는 방법에 관한 흐름도이다. 도 14의 경우와는 달리 대상체 후보군을 화면에 표시함과 동시에, 대상체 후보군에 대한 측정 데이터를 함께 화면에 표시할 수 있다.
우선 자궁 주위의 볼륨 데이터를 획득한다. 앞서 언급한 것과 마찬가지로 자궁 주위라 함은 자궁 내부는 물론이고 자궁 외에도 착상이 일어날 우려가 있는 범위까지를 포함할 수 있다. 이러한 범위는 장치의 외부 또는 내부에 의하여 설정될 수 있다.
획득한 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출할 수 있다. 이하에서는 군 단위의 대상체 후보군을 추출하는 경우에 대하여 설명한다. 실제 수정란의 데이터와 오차 범위 내의 데이터를 가지는 형상을 대상체 후보군으로 추출할 수 있다.
이렇게 추출된 대상체 후보군에 대하여 정확도 순위를 표시한다. 실제 수정란의 데이터를 기준 값으로 하여, 대상체 후보군의 밝기 또는 모양 등에 대한 데이터가 얼마나 기준 값에 가까운지를 순위로 표시한다. 이렇게 결정된 순위는 실제 수정란인지에 대한 정확도 순위를 의미한다.
도 14와는 달리, 대상체 후보군의 순위를 표시함과 동시에 대상체 후보군의 측정 데이터를 함께 표시한다. 예를 들어 G-Sac, Y-Sac 의 체적, 길이, CRL 등의 측정 데이터를 대상체 후보군 마다 표시한다. 이러한 측정 데이터를 통해 사용자가 수정란을 의미하는 대상체를 선택하는데 정확도를 높이는 기초 자료가 될 수 있다.
순위와 함께 표시된 측정 데이터를 참조하여, 사용자는 하나 이상의 대상체 후보군을 대상체로 선택하게 된다. 이렇게 선택된 대상체 후보군은 수정란을 의미하므로, 사용자는 자궁 외 임신 여부를 판단하여 적절하게 대응할 수 있다.
100: 본체
110: 데이터 획득부
120: 데이터 처리부
130: 케이블
150: 입력부
160: 디스플레이부

Claims (21)

  1. 자궁 주위에 초음파를 조사하여 볼륨 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득한 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 단계; 및
    상기 추출한 대상체 후보군을 화면에 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼륨 데이터 획득 단계는 상기 볼륨 데이터를 획득할 상기 자궁 주위의 영역 설정이 가능한 초음파 영상 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼륨 데이터 획득 단계는 Matrix 프로브, 3D 프로브 또는 Free Hand 3D 프로브를 이용하여 상기 볼륨 데이터를 획득하는 초음파 영상 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼륨 데이터 획득 단계는 상기 획득한 볼륨 데이터를 이용하여 4D 데이터를 획득하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상체 후보군을 추출하는 단계에서,
    상기 추출한 대상체 후보군이 복수인 경우, 상기 대상체 후보군들의 정확도에 따른 순위를 결정하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 화면에 표시하는 단계는 상기 결정된 순위를 화면에 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 결정된 순위를 화면에 표시하는 방법은 번호, 색, 또는 표를 이용하여 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화면에 표시하는 단계는 상기 추출한 대상체 후보군을 초음파 영상에서 직접 마킹하여 화면에 표시하는 방법, 추출하여 별개의 화면으로 표시하는 방법 또는 다른 렌더링 기법을 사용하여 화면으로 표시하는 방법을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화면에 표시하는 단계는 상기 추출한 대상체 후보군을 2D 또는 3D로 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 화면에 표시된 후보군 중에서 입력에 의해 대상체 후보군을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 단계; 및
    상기 표시된 대상체 후보군 중에서 입력에 의해 대상체 후보군을 선택하는 단계를 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  12. 제 10 또는 11 항에 있어서,
    상기 입력은 외부의 사용자로부터 인가되거나 장치 내부 연산에 의해 인가되는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  13. 제 10 또는 11 항에 있어서,
    상기 대상체 후보군을 선택하는 단계는 하나 이상의 대상체 후보군을 선택할 수 있는 초음파 영상 처리 방법.
  14. 제 10 또는 11 항에 있어서,
    상기 측정 데이터는 상기 대상체 후보군의 표시 항목 별 체적, 길이, 모양을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 대상체의 표시항목은 G-Sac, Y-Sac, Amniotic Sac, CRL을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 표시 항목은 외부의 사용자 또는 장치 내부의 연산에 의해 선택되는 초음파 영상 처리 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 측정 데이터를 표시하는 단계는 상기 측정 데이터를 기초로 상기 대상체의 GA, EDD 또는 임산부의 위험도를 획득하여 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
  18. 초음파를 이용하여 자궁 주위의 볼륨 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
    상기 획득된 볼륨 데이터를 기초로 하나 이상의 대상체 후보군을 추출하는 데이터 처리부; 및
    상기 추출된 대상체 후보군을 화면에 표시하는 디스플레이부를 포함하는 초음파 영상 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 표시된 대상체 후보군 중에서 하나 이상의 대상체 후보군을 선택하는 입력을 감지하는 입력부를 포함하는 초음파 영상 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 감지된 입력에 따라 상기 선택된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 표시된 대상체 후보군의 측정 데이터를 표시하는 것을 포함하는 초음파 영상 처리 장치
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