KR20150005739A - Ultrasound imaging apparatus and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
저장된 대상체의 3차원 볼륨 데이터를 이용하여, 대상체에 조영제가 주입되기 전의 영상과 주입되는 동안 또는 주입된 후의 영상을 함께 디스플레이하는 초음파 영상 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound imaging apparatus and a control method thereof, which display an image before injecting a contrast agent into a target object, together with an image of the injected object during or after injection, using three-dimensional volume data of the object.
초음파 영상 장치(Ultrasound imaging apparatus)는 대상체 표면에서 대상체로 초음파를 조사하고 대상체로부터 반사된 초음파, 즉 에코 초음파를 검출하여, 연부 조직의 단층이나 혈류와 같은 대상체 내부의 피검 부위에 대한 영상을 생성함으로 필요한 피검 부위에 대한 정보를 제공한다. An ultrasound imaging apparatus irradiates ultrasound to a target object on a surface of a target object and detects ultrasound reflected from the target object, that is, echo ultrasonic waves to generate an image of a target site within a target body such as a tomogram or blood flow Provide information on the required test site.
초음파 영상 장치는 X선 장치, CT스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI(Magnetic Resonance Image), 핵의학 진단 장치 등의 다른 영상진단 장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어 산부인과 진단을 비롯하여, 심장, 복부, 비뇨기과 진단을 위해 널리 이용되고 있다.Ultrasound imaging devices are small, inexpensive, non-invasive and non-destructive in comparison to other imaging devices such as X-ray devices, CT scanners, MRI (Magnetic Resonance Images) and nuclear medicine diagnostic devices It is widely used for diagnosis of obstetrics and gynecology, heart, abdomen and urology.
한편, 최근에는 조영제(Ultrasound Contrast Agents; UCAs)를 이용한 조영증강 초음파(Contrast Enhanced Ultrasound; CEUS)가 혈관 질환 관련의 진단에 응용되기 시작하였다.Recently, Contrast Enhanced Ultrasound (CEUS) using ultrasound contrast agents (UCAs) has begun to be applied to the diagnosis of vascular diseases.
이러한 조영증강 초음파(CEUS)는 피검 부위의 혈관을 따라 흐르는 조영제를 영상화 하는데, 듀얼 라이브 모드(dual live mode)에서 조영제만을 보여주는 영상과 피검 부위의 해부학적 구조를 보여주는 영상을 함께 출력하는 것이 가능하다.The contrast enhancement ultrasound (CEUS) images the contrast agent flowing along the blood vessel of the part to be examined. In the dual live mode, it is possible to output an image showing only the contrast agent and an image showing the anatomical structure of the part to be examined .
저장된 대상체의 3차원 볼륨 데이터를 이용하여, 대상체에 조영제가 주입되기 전의 영상과 주입되는 동안 또는 주입된 후의 영상을 함께 디스플레이하는 초음파 영상 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound imaging apparatus and a control method thereof, which display an image before injecting a contrast agent into a target object, together with an image of the injected object during or after injection, using three-dimensional volume data of the object.
초음파 영상 장치는, 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 상기 대상체로부터 반사된 에코 신호를 수신하는 프로브; 상기 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 상기 프로브가 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 1 영상을 생성하고, 상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 영상 처리부; 및 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 볼륨 데이터 생성부; 를 포함하고, 상기 영상 처리부는, 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득할 수 있다.The ultrasound imaging apparatus includes: a probe that transmits an ultrasound signal to a target object and receives an echo signal reflected from the target object; A first image is generated corresponding to an echo signal received by the probe before the contrast agent is injected into the object, and after the contrast agent is injected into the object, the probe responds to the received echo signal as the ultrasonic signal is transmitted An image processor for generating a second image; And a volume data generation unit for generating volume data of the object based on the first image. And the image processor may acquire a third image corresponding to the second image by slicing the volume data.
상기 영상 처리부는, 상기 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 상기 대상체의 3차원 영역을 상기 프로브가 이동하면서, 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 복수의 에코 신호에 대응하여 복수의 제 1 영상을 생성하는 초음파 영상 장치일 수 있다.Wherein the image processing unit is configured to acquire a plurality of first images corresponding to a plurality of echo signals to be received as a plurality of ultrasonic signals are transmitted while the probes move in a three-dimensional area of the object before the contrast agent is injected into the object Or an ultrasound imaging device.
상기 영상 처리부는, 상기 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에, 상기 3차원 영역 내 사용자가 선택한 위치에서, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 초음파 영상 장치일 수도 있다.Wherein the image processing unit generates a second image corresponding to an echo signal received by the probe when the probe transmits the ultrasound signal at a position selected by the user in the three-dimensional region during or after injecting the contrast agent into the object Which is an ultrasound imaging device.
초음파 영상 장치는, 상기 생성된 볼륨 데이터를 저장하기 위한 저장부; 를 더 포함할 수 있다.The ultrasound imaging apparatus may further include: a storage unit for storing the generated volume data; As shown in FIG.
상기 프로브는, 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하기 위한 위치 센서를 포함하는 초음파 영상 장치일 수 있다.The probe may be an ultrasound imaging apparatus including a position sensor for sensing a position and a direction of the probe.
상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상의 생성을 위하여 상기 프로브가 초음파 신호를 송신할 때, 상기 위치 센서가 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치일 수 있다.The position sensor may be an ultrasound imaging apparatus that senses the position and direction of the probe when the probe transmits the ultrasound signal to generate the first image or the second image.
상기 볼륨 데이터 생성부는, 상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 복셀로 변환시킴으로써 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 초음파 영상 장치일 수 있다. The volume data generation unit may acquire spatial positional information of the first image using the position and direction of the probe sensed by the positional sensor, and generate a pixel of the first image based on the obtained spatial positional information, To generate the volume data of the object.
상기 영상 처리부는, 상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 초음파 영상 장치일 수 있다.Wherein the image processing unit obtains spatial position information of the second image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor and slice the volume data based on the obtained spatial position information, Thereby obtaining a third image corresponding to the second image.
초음파 영상 장치는, 상기 제 2 영상과 상기 제 3 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 를 더 포함할 수 있다.The ultrasound imaging apparatus includes a display unit for displaying the second image and the third image; As shown in FIG.
초음파 영상 장치의 제어 방법은, 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 프로브가 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 1 영상을 생성하는 단계; 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계; 상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계; 및 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 단계; 를 포함할 수 있다.A method of controlling an ultrasound imaging apparatus includes the steps of generating a first image corresponding to an echo signal received by a probe before injecting a contrast agent into a target object; Generating volume data of the object based on the first image; Generating a second image corresponding to an echo signal received by the probe as the probe transmits the ultrasound signal after injecting the contrast agent into the object; And obtaining a third image corresponding to the second image by slicing the volume data; . ≪ / RTI >
대상체에 조영제가 주입되기 전에, 프로브가 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 1 영상을 생성하는 단계는, 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 대상체의 3차원 영역을 프로브가 이동하면서, 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 복수의 에코 신호에 대응하여 복수의 제 1 영상을 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수 있다.The step of generating the first image corresponding to the echo signal received by the probe before the injection of the contrast agent into the object comprises the steps of moving the probe over the three- And generating a plurality of first images corresponding to the plurality of echo signals to be transmitted according to the transmission.
상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계는, 상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 3차원 영역 내 사용자가 선택한 위치에서, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수도 있다.The step of generating the second image corresponding to the received echo signal as the probe transmits the ultrasound signal after injecting the contrast agent into the target object may include the steps of: And generating a second image corresponding to the received echo signal when the probe transmits the ultrasound signal at the selected position.
초음파 영상 장치의 제어 방법은, 상기 생성된 볼륨 데이터를 저장하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.A method of controlling an ultrasound imaging apparatus, the method comprising: storing the generated volume data; As shown in FIG.
상기 프로브가 위치 센서를 포함하여, 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수 있다.The probe may include a position sensor, and may be a control method of an ultrasonic imaging apparatus that senses a position and a direction of the probe.
상기 제 1 영상을 생성하는 단계 또는 상기 제 2 영상을 생성하는 단계에서 상기 프로브가 초음파 신호를 송신할 때, 상기 위치 센서가 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수 있다.The position sensor may be a control method of the ultrasonic imaging apparatus that detects the position and the direction of the probe when the probe transmits the ultrasonic signal in the step of generating the first image or the step of generating the second image .
상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계는,상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 복셀로 변환시킴으로써 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수 있다. The step of generating volume data of the object based on the first image may include obtaining spatial position information of the first image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor, And converting the pixels of the first image into voxels based on the position information to generate volume data of the object.
상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 단계; 를 더 포함하는 초음파 영상 장치의 제어 방법일 수 있다.Acquiring spatial position information of the second image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor, and slicing the volume data based on the obtained spatial position information, Acquiring a third image corresponding to the second image; And a control method of the ultrasound imaging apparatus.
초음파 영상 장치의 제어 방법은, 상기 제 2 영상과 상기 제 3 영상을 디스플레이하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.A method of controlling an ultrasound imaging apparatus, the method comprising: displaying the second image and the third image; As shown in FIG.
상기한 초음파 영상 장치 및 그 제어 방법 의하면, 대상체에 주입된 조영제의 지속시간을 늘릴 수 있고, 실시간으로 구현되는 영상의 프레임률을 증가시킬 수 있다.According to the ultrasound imaging apparatus and the control method thereof, the duration of the contrast agent injected into the target object can be increased, and the frame rate of the image realized in real time can be increased.
또한, 디스플레이되는 영상의 성능을 향상시킴으로써 대상체의 피검 부위 진단에 도움이 될 수 있다.In addition, by improving the performance of the displayed image, it can be helpful to diagnose the part to be examined of the object.
도 1은 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 외관 사시도이다.
도 2는 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 3은 영상 처리부의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 4는 제 1 영상의 생성을 예시한 도면이다.
도 5는 제 2 영상의 생성을 예시한 도면이다.
도 6은 볼륨 데이터의 생성을 예시한 도면이다.
도 7은 제 1 영상과 제 2 영상을 정합하는 과정을 예시한 도면이다.
도 8은 제 2 영상 및 제 3 영상의 출력을 예시한 도면이다.
도 9는 초음파 영상 장치 제어 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.1 is an external perspective view of an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram according to an embodiment of the image processing unit.
4 is a diagram illustrating generation of a first image.
5 is a diagram illustrating generation of a second image.
6 is a diagram illustrating generation of volume data.
7 is a diagram illustrating a process of matching a first image and a second image.
8 is a diagram illustrating output of the second image and the third image.
9 is a flowchart showing an embodiment of the ultrasonic imaging apparatus control method.
이하 첨부된 도면을 참조하여 초음파 영상 장치 및 초음파 영상 장치의 제어 방법을 후술된 실시예들에 따라 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling an ultrasound imaging apparatus and an ultrasound imaging apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 외관 사시도이다. 1 is an external perspective view of an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이 초음파 영상 장치는 프로브(100), 본체(300), 입력부(400), 디스플레이부(500)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the ultrasound imaging apparatus may include a
프로브(100)는 대상체와 직접적으로 접촉되는 부분으로, 대상체의 피검 부위에 대한 초음파 영상을 얻기 위해 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 여기서 대상체는 인간이나 동물의 생체가 될 수 있으며, 피검 부위는 뇌, 심장, 신장, 위 등과 같이 혈관과 결합된 생체 내 조직일 수 있다. The
프로브(100)의 외부나 내부에는 프로브의 위치와 방향을 감지하기 위한 위치 센서(110)가 장착될 수 있다.A
본체(300)는 초음파 영상 장치의 주요 구성요소 예를 들어, 송신 신호 생성부(도 2의 200)를 수납할 수 있다. 사용자가 초음파 진단 명령을 입력하는 경우, 송신 신호 생성부(200)는 송신 신호를 생성하여 프로브(100)로 전송할 수 있다. The
본체(300)에는 하나 이상의 암 커넥터(female connector; 35)가 구비될 수 있으며, 케이블(45)과 연결된 수 커넥터(male connector; 25)와 물리적으로 결합되어 본체(300)와 프로브(100)가 상호간에 발생한 신호를 서로 송수신 할 수 있도록 한다. 예를 들어, 송신 신호 생성부(200)에 의해 생성된 송신 신호는 본체(300)의 암 커넥터와 연결된 수 커넥터 및 케이블을 거쳐 프로브(100)로 전송될 수 있다.The
입력부(400)는 초음파 영상 장치의 동작과 관련된 명령을 입력 받을 수 있는 부분이다. 예를 들어, 초음파 진단 시작 명령이나, 디스플레이 모드에 대한 명령 등을 입력받을 수 있다. 입력부(400)에서 입력 받은 명령은 유선 통신이나 무선 통신을 통해 본체(300)로 전송될 수 있다.The
입력부(400)의 구성에 있어, 스위치, 키보드, 트랙볼, 터치 스크린 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The
입력부(400)의 주변에는 프로브(100)를 거치하기 위한 프로브 홀더(55)가 하나 이상 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 초음파 영상 장치를 사용하지 않을 때, 프로브 홀더(55)에 프로브(100)를 거치하여 보관할 수 있다.One or
디스플레이부(500)는 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상들을 화면에 디스플레이할 수 있으며, 도 1에서와 같이 본체(300)와 결합되어 장착될 수 있으나, 본체(300)와 분리 가능하도록 구현될 수도 있다.The
디스플레이부(500)는 브라운관(Cathod Ray Tube: CRT)이나, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기 발광다이오드 표시장치(Light Emitting Diode: LED) 등으로 적용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The
다음으로 초음파 영상 장치의 구성에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 하며, 이를 위해 도 2 내지 8을 참조한다. Next, the configuration of the ultrasound imaging apparatus will be described in more detail. Referring to FIGS.
도 2는 초음파 영상 장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.2 is a block diagram of an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
프로브(100)는 복수의 변환소자(transducer elements)를 포함하여 전기 신호와 초음파 신호를 상호 변환시키며, 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 대상체로부터 반사된 에코(echo) 신호를 수신할 수 있다. The
본체(300)는 송신 신호 생성부(200), 빔포밍부(210), 영상 처리부(310), 볼륨 데이터 생성부(320), 제어부(330), 저장부(340)를 포함할 수 있다.The
송신 신호 생성부(200)는 제어부(330)의 제어 명령에 따라 송신 신호를 생성하고, 생성된 송신 신호를 프로브(100)로 전송할 수 있다. 여기서, 송신 신호는 프로브(100)의 복수의 변환소자를 진동시키기 위한 고압의 전기적 신호를 말한다.The
빔 포밍부(210)는 아날로그 신호와 디지털 신호를 상호 변환할 수 있어, 송신 신호 생성부(200)로부터 생성된 송신 신호(디지털 신호)를 아날로그 신호로 변환 또는 프로브(100)로부터 전달 받는 에코 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하여 프로브(100)와 본체(300)가 소통할 수 있도록 해 준다. The
또한, 빔 포밍부(210)는 초음파가 초점에 도달하는 시간 차이 또는 초점으로부터 도달하는 시간 차이를 극복하기 위해, 변환소자의 위치 및 초점을 고려하여 디지털 신호에 시간 지연을 가하는 역할을 하기도 한다. In addition, the
이러한 빔 포밍부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(300) 내에 포함될 수도 있으나, 프로브(100) 자체에 구비되어 그 역할을 수행하는 것도 가능하다.The
도 3은 영상 처리부의 일 실시예에 따른 블럭도이다.3 is a block diagram according to an embodiment of the image processing unit.
도 3을 참조하면, 영상 처리부(310)는 영상 생성부(311), 영상 정합부(312), 영상 보정부(313)를 포함할 수 있다.3, the
영상 생성부(311)는 대상체에 조영제가 주입되기 전과 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후의 대상체에 대한 2차원 영상들을 생성할 수 있다.The
여기서 조영제는, 혈류의 흐름을 표시할 수 있는 표지자로써, 약 7μm 이하의 크기를 가지는 미세기포 구조로 되어 있으며, 대상체에 주입되면 수분 정도 혈류 내에서 머무르게 된다. Here, the contrast agent is a marker capable of indicating the flow of the bloodstream, and has a fine bubble structure having a size of about 7 mu m or less. When injected into a target, the contrast agent remains in the bloodstream for about several minutes.
또한, 조영제는 초음파에 반응 할 수 있다. 구체적으로, 조영제가 초음파에 노출되면, 조영제를 구성하는 미세기포가 수축 및 팽창의 반복을 통해 공명 진동을 하면서 강한 에코 신호를 발생시킬 수 있는 것이다. In addition, the contrast agent can respond to ultrasonic waves. Specifically, when the contrast agent is exposed to ultrasonic waves, the fine bubbles constituting the contrast agent can generate a strong echo signal while resonating vibrations through repeated shrinkage and expansion.
그러나 조영제가 높은 음향 파워(acoustic power)를 가진 초음파에 노출되면, 미세기포의 수축은 천천히 일어나고, 팽창은 빠르게 일어나면서 미세기포가 분해되게 된다. 즉, 조영제가 파괴된다.However, when the contrast agent is exposed to ultrasonic waves with high acoustic power, the contraction of the microbubbles occurs slowly, and the expansion rapidly occurs and the microbubbles are decomposed. That is, the contrast agent is destroyed.
따라서, 조영제의 파괴를 최소화하기 위해서는 낮은 음향 파워(acoustic power)를 가진 초음파 신호를 대상체에 송신해야 한다.Therefore, in order to minimize the destruction of the contrast agent, an ultrasonic signal having low acoustic power must be transmitted to the object.
한편, 낮은 음향 파워(acoustic power)를 가진 초음파 신호를 대상체에 송신하면, 피검 부위의 조직으로부터 반사되는 에코 신호의 크기는 약해진다. On the other hand, when an ultrasonic signal having a low acoustic power is transmitted to the object, the magnitude of the echo signal reflected from the tissue of the part to be examined becomes weak.
따라서, 조영제와 피검부위의 조직을 모두 영상화하기 위해서는 음향 파워가 다른 초음파 신호를 대상체로 각각 송신할 필요가 있다. 즉, 낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호를 대상체에 송신함으로써, 주변 조직은 제거되고 조영제만을 보여주는 결과 영상을 얻을 수 있고, 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호를 대상체에 송신함으로써, 피검 부위의 해부학적 구조를 보여주는 결과 영상을 얻을 수 있는 것이다. 그러나 대상체로 송신되는 초음파 신호의 음향 파워가 높을 수록 조영제가 많이 파괴되기 때문에 송신되는 초음파 신호의 음향 파워는 일정 값으로 제한될 필요가 있다. 그 결과 획득되는 초음파 영상의 SNR (신호대잡음비) 또한 낮아지게 될수 있다. Therefore, in order to image both the contrast medium and the tissue of the part to be examined, it is necessary to transmit ultrasound signals having different acoustic powers to the object. That is, by transmitting an ultrasound signal having a low sound power to a target object, the surrounding tissue can be removed and a result image showing only the contrast agent can be obtained. By transmitting an ultrasound signal having a high sound power to the object, You can get the result image that shows. However, the higher the acoustic power of the ultrasonic signal transmitted to the object, the more the contrast agent is destroyed. Therefore, the acoustic power of the transmitted ultrasonic signal needs to be limited to a certain value. As a result, the SNR (signal-to-noise ratio) of the ultrasound image obtained may also be lowered.
이 때, 주변 조직은 제거되고 조영제만을 보여주는 결과 영상을 '조영 영상'이라 칭하고, 피검 부위의 해부학적 구조를 보여주는 결과 영상을 '조직 영상'이라 칭한다.At this time, the resultant image showing only the contrast agent is removed and the resultant image showing the anatomical structure of the region to be examined is referred to as 'tissue image'.
대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에 듀얼 라이브 모드(dual live mode)를 실현하기 위해서는, 즉 조영 영상과 조직 영상을 실시간으로 함께 출력하기 위해서는, 2회의 초음파 신호의 송신(낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신과 비교적 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신)이 반복적으로 이루어져야 한다. In order to realize a dual live mode during or after injection of a contrast agent into a subject, i.e., to simultaneously output the contrast image and the tissue image in real time, two ultrasonic signal transmissions (having a low sound power Transmission of an ultrasonic signal and transmission of an ultrasonic signal having a relatively high sound power) must be repeatedly performed.
즉, 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에 낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신이 반복적으로 이루어질 뿐만 아니라, 비교적 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신도 반복적으로 이루어져야 한다.That is, not only transmission of ultrasound signals with low sound power is repeatedly performed while injecting or injecting contrast agent into a target object, and ultrasound signals having relatively high sound power must be repeatedly transmitted.
영상 생성부(311)는, 조영제의 파괴를 최소화하여 지속 시간을 늘릴 수 있도록, 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에 이루어지는 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신을 이용하지 않은 것으로 할 수 있다.The
구체적으로, 영상 생성부(311)는 대상체에 조영제가 주입되기 전에 이루어지는 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신을 이용하여 조직 영상을 미리 생성해 놓고, 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에 이루어지는 낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호의 송신을 이용하여 조영 영상을 실시간으로 생성할 수 있는 것이다. 조직 영상을 얻을 때, 조영제의 파괴를 고려하지 않아도 되므로 기존의 듀얼 라이브 모드에서 사용하는 영상에 비교하여 높은 SNR의 이미지를 얻을 수 있다.Specifically, the
먼저, 영상 생성부(311)는 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 프로브(100)가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 조직 영상을 생성할 수 있다. 여기서 프로브(100)가 송신하는 초음파 신호는 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호인 것으로 하며, 이와 같이 생성된 조직 영상을 이하 '제 1 영상'이라 칭하여 설명하도록 한다.First, the
제 1 영상의 생성을 위하여 프로브(100)가 초음파 신호를 송신할 때, 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)가 프로브의 위치와 방향을 감지할 수 있으며, 감지된 프로브의 위치와 방향으로부터 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득할 수 있다. When the
도 4는 제 1 영상의 생성을 예시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating generation of a first image.
도 4를 참조하면, 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 프로브(100)가 대상체의 3차원 영역(R)을 일정한 간격(d)을 가지고 이동하면서 복수회의 초음파 신호를 송신하고, 그에 따른 복수의 에코 신호를 수신한다. 즉, 프로브(100)가 R1, R2, R3, R4, R5 의 위치로 이동하면서 각 위치에서 초음파 신호를 송신하고, 에코 신호를 수신한다. 이 때, 프로브(100)의 위치 센서(110)가 R1, R2, R3, R4, R5 의 위치와 방향을 감지한다. 4, before the contrast medium is injected into the object, the
영상 생성부(311)가 복수의 에코 신호에 대응하여 복수의 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 을 생성한다. 즉, R1, R2, R3, R4, R5 위치에 대응되는 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 가 각각 생성되며, 감지된 R1, R2, R3, R4, R5 의 위치와 방향으로부터 대응되는 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 의 공간적 위치 정보를 각각 획득할 수 있다.The
생성된 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 에는 피검 부위의 조직이 표현되어, 사용자로 하여금 피검 부위의 해부학적 구조를 파악할 수 있게 한다.In the first images P1, P2, P3, P4, and P5, the tissue of the part to be examined is expressed, and the user can grasp the anatomical structure of the part to be examined.
다음으로, 영상 생성부(311)는 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에, 프로브(100)가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 조영 영상을 생성할 수 있다. 여기서 프로브(100)가 송신하는 초음파 신호는 낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호인 것으로 하며, 이와 같이 생성된 조영 영상을 이하 '제 2 영상'이라 칭하여 설명하도록 한다.Next, the
제 2 영상의 생성을 위하여 프로브(100)가 초음파 신호를 송신할 때, 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)가 프로브의 위치와 방향을 감지할 수 있으며, 감지된 프로브의 위치와 방향으로부터 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득할 수 있다. When the
도 5는 제 2 영상의 생성을 예시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating generation of a second image.
도 5를 참조하면, 조영제의 주입 전 프로브(100)가 이동하였던 대상체의 3차원 영역 R 내에서, 사용자가 검사하고자 하는 위치를 선택한다. 이 때, 선택된 위치를 Rx 라 한다. Referring to FIG. 5, in the three-dimensional region R of the object to which the
대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에, 선택된 위치 Rx 에서, 프로브(100)가 초음파 신호를 송신하고, 에코 신호를 수신한다. 이 때, 프로브(100)의 위치 센서(110)가 Rx 의 위치와 방향을 감지한다. During or after injection of the contrast agent into the object, at the selected location Rx, the
영상 생성부(311)가 에코 신호에 대응하여 제 2 영상 Qx 를 생성한다. 즉, Rx 위치에 대응되는 제 2 영상 Qx 가 생성되며, 감지된 Rx 의 위치와 방향으로부터 대응되는 제 2 영상 Qx 의 공간적 위치 정보를 획득할 수 있다.The
생성된 제 2 영상 Qx 에는 주변 조직이 어둡게 표현되어, 사용자로 하여금 조영제만을 파악할 수 있게 한다. 또한, 조영제가 지속되는 시간 동안에, 사용자는 Rx 의 위치를 변경함으로써 제 2 영상 Qx 를 실시간으로 업데이트 할 수 있다. The surrounding tissue is darkened in the generated second image Qx so that the user can grasp only the contrast agent. In addition, during the time that the contrast agent is sustained, the user can update the second image Qx in real time by changing the position of Rx.
영상 정합부(312)에 대해 설명하기에 앞서, 볼륨 데이터 생성부(320)에 대해 먼저 설명하기로 한다.Before describing the
볼륨 데이터 생성부(320)는, 영상 생성부(311)로부터 생성된 제 1 영상에 기초하여 대상체의 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. The volume
여기서 볼륨 데이터란, 대상체에 대한 2차원의 단면 영상들을 위치에 맞게 순서대로 쌓아서 만든 이산적인 3차원 배열의 집합을 의미한다.Here, the volume data means a set of discrete three-dimensional arrays formed by stacking two-dimensional sectional images of a target object in order according to positions.
볼륨 데이터는 복셀(voxel)이라고 부르는 원소들로 구성된다. 복셀은 볼륨(volume)과 픽셀(pixel)의 합성어로, 픽셀이 2차원 평면에서의 한 점을 정의한다면, 복셀은 3차원 공간에서의 한 점을 정의한다. 따라서, 픽셀은 x, y 좌표를 포함하는데 비하여, 복셀은 x, y, z 좌표를 포함한다.Volume data consists of elements called voxels. A voxel is a compound of volume and pixel. If a pixel defines a point in a two-dimensional plane, the voxel defines a point in three-dimensional space. Thus, a pixel contains x, y coordinates, whereas a voxel contains x, y, z coordinates.
도 6은 볼륨 데이터의 생성을 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating generation of volume data.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 대상체의 3차원 영역을 프로브(100)가 이동하면서 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 생성된 복수의 제 1 영상을 P1, P2, P3, P4, P5 라 한다. 복수의 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 를 위치에 맞게 3차원으로 나열한 후, 영상 사이의 값을 데이터 보간(data interpolation)하면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같은 대상체의 볼륨 데이터 V 를 생성할 수 있다.6 (a), before the contrast medium is injected into the object, a plurality of first images generated as a plurality of ultrasonic signals are transmitted while the
구체적으로, 픽셀들의 집합인 제 1 영상 P1 에서, 2차원 공간 좌표 (x,y)를 갖는 픽셀을 P1xy 로 표현하고, 복셀들의 집합인 볼륨 데이터 V 에서, 3차원 공간 좌표 (x,y,z)를 갖는 복셀을 Vxyz 로 표현할 때, 픽셀 P100 을 복셀 V000 으로 변환시키고, 픽셀 P150 을 복셀 V500 으로 변환시키고, 픽셀 P155 을 복셀 V550 으로 변환시킨다. 이와 같은 방법으로 제 1 영상 P1, P2, P3, P4, P5 의 모든 픽셀을 볼륨 데이터 V 의 복셀로 변환시킴으로써, 피검 부위의 해부학적 구조가 포함된 대상체의 볼륨 데이터 V 를 생성할 수 있는 것이다.Specifically, a pixel having a two-dimensional spatial coordinate (x, y) is represented by P1xy in a first image P1, which is a set of pixels, and three-dimensional spatial coordinates (x, y, z ) Is represented by Vxyz, the pixel P100 is converted into a voxel V000, the pixel P150 is converted into a voxel V500, and the pixel P155 is converted into a voxel V550. By converting all pixels of the first images P1, P2, P3, P4, and P5 into voxels of the volume data V in this manner, volume data V of the object including the anatomical structure of the part to be examined can be generated.
이 때, 제 1 영상의 픽셀을 대상체에 대한 볼륨 데이터의 복셀로 변환시키는 과정에서 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)를 이용할 수 있다. In this case, the
즉, 위치 센서(110)에 의해 감지된 프로브(100)의 위치와 방향으로부터 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 대상체에 대한 볼륨 데이터의 복셀로 변환시킬 수 있다.That is, the spatial position information of the first image is obtained from the position and direction of the
또한, 제 1 영상의 픽셀을 대상체에 대한 볼륨 데이터의 복셀로 변환시키는 변환 함수는 기존에 공지된 함수 중 하나를 적용할 수 있다. Also, one of the previously known functions can be applied to the transformation function for converting the pixels of the first image into voxels of the volume data for the object.
예를 들어, 하기의 식과 같은 변환 함수를 적용할 수 있다.For example, a conversion function such as the following expression can be applied.
여기서, 와 는 각각 제 1 영상의 픽셀과 대상체에 대한 볼륨 데이터의 복셀이고, 는 제 1 영상과 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110) 간의 좌표를 변환시키는 트랜스폼(Transform)이고, 는 위치 센서(110)와 트랙커(tracker)간의 좌표를 변환시키는 트랜스폼(Transform)이며, 는 트랙커(tracker)와 대상체의 볼륨 데이터 간의 좌표를 변환시키는 트랜스폼(Transform)이다. 프로브(100)에는 위치 센서(110)가 부착될 수 있고, 트랙커(tracker)는 각 위치 센서의 위치 및 방향을 추적할 수 있다.here, Wow Are voxels of the pixels of the first image and the volume data of the object, respectively, Is a transform that transforms the coordinates between the first image and the
그러나 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태의 함수에 의해 구현될 수 있음은 물론이다.However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described example and can be implemented by any other form of function known in the art.
볼륨 데이터 생성부(320)로부터 생성된 대상체의 볼륨 데이터는 저장부(340)에 저장되어질 수 있다.The volume data of the object generated by the volume
영상 정합부(312)는 영상 정합(image registration)을 수행할 수 있다.The
하나의 대상체를 다른 장치, 다른 시간, 또는 다른 관점에서 스캔(scan)할 경우, 서로 다른 좌표계를 갖는 영상들이 얻어지게 된다. 서로 다른 좌표계를 갖는 영상들을 변형하여 하나의 좌표계에 나타내는 처리 기법을 영상 정합이라 한다. When one object is scanned at another apparatus, another time, or another viewpoint, images having different coordinate systems are obtained. A processing scheme that transforms images with different coordinate systems and shows them in one coordinate system is called image matching.
위에서 상술한 바와 같이, 영상 생성부(311)로부터 제 1 영상과 제 2 영상이 시간을 달리하여 생성되므로, 제 1 영상과 제 2 영상을 정합하는 과정이 요구되어진다.As described above, since the first image and the second image are generated at different times from the
따라서, 영상 정합부(312)는 실시간으로 생성되는 제 2 영상을 기준으로 하여, 미리 생성되었던 제 1 영상을 정합한다. 더 정확하게 말하면, 영상 정합부(312)는 제 2 영상과 대응되는 조직 영상을, 미리 생성되었던 제 1 영상으로부터 획득한다. 이 때, 획득되는 조직 영상을 이하 '제 3 영상'이라 칭하여 설명하기로 한다. Accordingly, the
영상 정합부(312)는 제 1 영상에 기초하여 생성된 대상체의 볼륨 데이터에서 제 2 영상에 대응되는 부분을 슬라이스(slice)함으로써 제 3 영상을 획득할 수 있다.The
제 3 영상을 획득하는 과정에서 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)를 이용할 수도 있다. The
즉, 위치 센서(110)에 의해 감지된 프로브(100)의 위치와 방향으로부터 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 대상체의 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득할 수 있는 것이다.That is, spatial position information of the second image is acquired from the position and direction of the
이 때, 제 3 영상은, 제 2 영상의 공간적 위치에 따라, 제 1 영상 그 자체일 수도 있고, 제 1 영상으로부터 데이터 보간(data interpolation)된 조직 영상일 수도 있다. In this case, the third image may be the first image itself according to the spatial position of the second image, or may be a tissue image obtained by data interpolation from the first image.
도 7은 제 1 영상과 제 2 영상을 정합하는 과정을 예시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of matching a first image and a second image.
대상체에 조영제가 주입되기 전에, 대상체의 3차원 영역(R)에 대응되는 복수의 제 1 영상이 생성되고, 이에 기초하여 대상체의 볼륨 데이터 V 가 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 생성되었다고 하자. 제 1 영상의 생성시, 위치 센서(110)가 프로브(100)의 위치와 방향을 감지한 것으로 하며, 감지된 프로브(100)의 위치와 방향을 이용하여 복수의 제 1 영상을 3차원 나열함으로써 대상체의 볼륨 데이터 V 가 생성된 것으로 한다.A plurality of first images corresponding to the three-dimensional region R of the object are generated before the contrast medium is injected into the object, and based on this, the volume data V of the object is generated as shown in Fig. 7 (a) lets do it. When generating the first image, it is assumed that the
또한, 대상체에 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후, 3차원 영역(R) 내 사용자가 선택한 위치(Rx)에 대응되는 제 2 영상 Qx 가 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 생성되었다고 하자. 제 2 영상 Qx 의 생성시, 위치 센서(110)가 프로브(100)의 위치와 방향, 즉 Rx 의 위치와 방향을 감지한 것으로 하며, 이 때의 위치값을 L, 방향값을 D라고 한다. Assume that a second image Qx corresponding to the position Rx selected by the user in the three-dimensional region R is generated as shown in FIG. 7 (b) during or after injecting the contrast agent into the object . When the second image Qx is generated, it is assumed that the
대상체의 볼륨 데이터에서 위치값 L과 방향값 D을 갖는 부분을 슬라이스(slice)하면, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 제 2 영상 Qx 에 대응되는 제 3 영상 Px 를 획득할 수 있는 것이다.7 (c), a third image Px corresponding to the second image Qx can be acquired by slicing a portion having the position value L and the direction value D in the volume data of the object .
영상 보정부(313)는 영상 생성부(311)로부터 실시간으로 생성되는 제 2 영상과 영상 정합부(312)로부터 획득되는 제 3 영상의 휘도 레벨, 콘트라스트, 색상, 또는 크기나 방향 등을 보정할 수 있다.The image correcting unit 313 corrects the brightness level, contrast, color, size, and direction of the second image generated in real time from the
또한, 영상 보정부(313)는 보정된 제 2 영상과 제 3 영상을 본체(300)와 유무선 통신망을 통해 연결된 디스프레이부(500)로 전달할 수 있다. 이에 따라 사용자는 대상체에 대한 보정된 결과 영상을 확인할 수 있게 된다.The image correction unit 313 can transmit the corrected second image and the third image to the
제어부(330)는 명령 신호 출력부(331), 신호 처리부(332)를 포함할 수 있다.The
명령 신호 출력부(331)는 먼저 송신 신호 생성부(210)로 제어 명령 신호을 출력할 수 있다. The command
명령 신호 출력부(331)는, 사용자가 초음파 진단 명령을 입력부(400)에 입력하는 경우, 송신 신호를 생성하라는 명령 신호를 송신 신호 생성부(200)에 출력한다. When the user inputs the ultrasonic diagnostic command to the
명령 신호 출력부(331)는 영상 처리부(310)로 제어 명령 신호를 출력할 수 있다. The command
명령 신호 출력부(331)는 초음파 진단 과정에서 얻어진 영상들을 디스플레이부(500)에 표시하라는 명령 신호를 영상 처리부(350)에 출력할 수 있다.The command
이 때, 명령 신호 출력부(331)는 디스플레이 모드에 대한 명령 신호를 영상 처리부(310)에 함께 출력할 수도 있다. 여기서 디스플레이 모드는, 에코 신호의 강도를 밝기 또는 휘도로 변환시켜 표시하는 B-mode, 움직이는 피검 부위와의 거리를 시간적 변화로 표시하는 M-mode, 펄스파나 연속파를 사용하는 D-mode, 도플러 효과를 이용하여 색 영상으로 나타내는 CFM-mode 등이 있으나 이에 한정되지는 않는다. 피검 부위의 위치, 크기, 형태 등에 따라 자동 선택된 디스플레이 모드로 명령 신호를 출력하거나, 사용자가 입력부(400)를 통해 입력한 디스플레이 모드로 명령 신호를 출력할 수 있다.At this time, the command
신호 처리부(332)는, 빔 포밍부(210)로부터 출력된 에코 신호는 그 크기가 작아서 실제 영상에 표현되기 어렵기 때문에, 에코 신호의 크기를 전체적으로 증폭시키는 전체 이득 조정(overall gain control)과정을 포함할 수 있다. Since the echo signal output from the
신호 처리부(332)는, 대상체의 매질 내에서 초음파의 감쇄 현상이 일어나므로, 이를 보완하여 거리에 비례하여 에코 신호을 증가시키는 TCG(Time gain compensation)와 같은 과정을 포함할 수 있다.The
신호 처리부(332)는 필터링, 즉 에코 신호에 포함되어 있는 작은 크기의 잡음들을 제거해 신호를 선명하게 만들 수도 있다. The
저장부(340)는 초음파 영상 장치의 조작을 위한 데이터나 알고리즘을 저장할 수 있다. The
데이터 저장의 한 예로, 저장부(340)는, 제 1 영상과 제 2 영상의 생성을 위하여 프로브(100)가 초음파 신호를 송신할 때, 위치 센서(110)가 감지한 프로브(100)의 위치값과 방향값들을 저장할 수 있다. The
데이터 저장의 다른 예로, 저장부(340)는 영상 생성부(311)로부터 실시간으로 생성되는 제 2 영상과 영상 정합부(312)로부터 획득되는 제 3 영상의 영상 데이터를 저장할 수 있다.As another example of data storage, the
데이터 저장의 또 다른 예로, 저장부(340)는 볼륨 데이터 생성부(320)로부터 생성된 대상체의 볼륨 데이터를 저장할 수도 있다. As another example of the data storage, the
알고리즘 저장의 예들로, 저장부(340)는 제 1 영상에 기초하여 대상체의 볼륨 데이터를 생성하기 위한 알고리즘, 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하기 위한 알고리즘 등을 저장 할 수 있다.As an example of algorithm storage, the
이러한 저장부(340)는 롬(Read Only Memory: ROM), 피롬(Programmable Read Only Memory: PROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플레시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(Random Access Memory: RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 장치로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.The
디스플레이부(500)는 영상 처리부(310)로부터 얻어진 영상들을 화면에 디스플레이할 수 있다.The
도 8은 제 2 영상 및 제 3 영상의 출력을 예시한 도면이다.8 is a diagram illustrating output of the second image and the third image.
디스플레이부(500)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2면으로 구성될 수 있다. 여기서 왼쪽을 제 1면, 오른쪽을 제 2면이라 한다.The
제 1면에는 실시간으로 생성되는 제 2 영상이 출력될 수 있다.And a second image generated in real time can be output to the first surface.
제 2면에는 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상이 출력될 수 있다.And a third image corresponding to the second image may be output to the second surface.
디스플레이부(500)는 제 2 영상과 제 3 영상을 실시간으로 업데이트하여 출력함으로써, 듀얼 라이브 모드(dual live mode)를 실현할 수 있다.The
사용자는 실시간으로 출력되는 제 2 영상과 그에 대응되는 제 3 영상을 비교함으로써, 피검 부위의 어느 위치에 질환이 발생하였는지 시각적으로 확인할 수 있다.The user can visually check the position of the part to be examined by comparing the second image outputted in real time with the corresponding third image.
도 9는 초음파 영상 장치 제어 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart showing an embodiment of the ultrasonic imaging apparatus control method.
도 9를 참조하면, 먼저 복수의 제 1 영상을 생성한다(600).Referring to FIG. 9, a plurality of first images are generated (600).
프로브(100)가 대상체의 3차원 영역을 이동하면서 복수회의 초음파 신호를 송신한다. 프로브(100)가 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 복수의 에코 신호에 대응하여 영상 생성부(311)가 복수의 제 1 영상을 생성한다. The
여기서 프로브(100)가 송신하는 초음파 신호는 높은 음향 파워를 가진 초음파 신호인 것으로 한다. 또한, 제 1 영상의 생성을 위하여 프로브(100)가 초음파 신호를 송신할 때, 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)가 프로브의 위치와 방향을 감지하는 것으로 한다. Here, suppose that the ultrasonic signal transmitted by the
복수의 제 1 영상에 기초하여 대상체의 볼륨 데이터를 생성하고, 저장한다(610).Volume data of the object is generated based on the plurality of first images and stored (610).
제 1 영상의 생성시 위치 센서(110)에 의해 감지된 프로브(100)의 위치와 방향으로부터 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득한다. 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 3차원 공간의 복셀로 변환시킨다. 이를 복수의 제 1 영상의 모든 픽셀에 대해 수행함으로써 피검 부위의 해부학적 구조가 포함된 대상체의 볼륨 데이터를 생성한다. The spatial position information of the first image is acquired from the position and direction of the
생성된 대상체의 볼륨 데이터는 저장부(340)에 저장된다.The volume data of the generated object is stored in the
대상체에 조영제를 주입한다(620).Contrast agent is injected into the object (620).
조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에, 제 2 영상을 생성한다(630). During or after injecting the contrast agent, a second image is generated (630).
조영제의 주입 전 프로브(100)가 이동하였던 대상체의 3차원 영역 내에서, 사용자가 검사하고자 하는 위치를 선택한다. 조영제가 주입되는 동안 또는 주입된 후에, 선택된 위치에서, 프로브(100)가 초음파 신호를 송신한다. 프로브(100)가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 영상 생성부(311)가 제 2 영상을 생성한다.The user selects a position to be inspected within the three-dimensional region of the object to which the
여기서 프로브(100)가 송신하는 초음파 신호는 낮은 음향 파워를 가진 초음파 신호인 것으로 한다. 또한, 제 2 영상의 생성을 위하여 프로브(100)가 초음파 신호를 송신할 때, 프로브(100)에 장착된 위치 센서(110)가 프로브의 위치와 방향을 감지하는 것으로 한다. Here, it is assumed that the ultrasonic signal transmitted by the
제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득한다(640).And acquires a third image corresponding to the second image (640).
2차원 조영 영상 생성시 위치 센서(110)에 의해 감지된 프로브(100)의 위치와 방향으로부터 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득한다. 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 대상체의 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득한다.The spatial position information of the second image is acquired from the position and direction of the
즉, 제 2 영상의 생성시 위치 센서(110)에 의해 감지된 프로브(100)의 위치값을 L, 방향값을 D라 할 때, 대상체의 볼륨 데이터에서 위치값 L과 방향값 D을 갖는 부분을 슬라이스(slice)함으로써 제 3 영상을 획득한다.That is, when a position value of the
제 2 영상과 제 3 영상을 함께 출력한다(650).The second image and the third image are output together (650).
초음파 진단의 종료 여부를 판단한다(660).It is determined whether the ultrasound diagnosis is terminated (660).
사용자가 '예'를 선택하는 경우, 초음파 진단은 종료된다.If the user selects ' Yes ', the ultrasound diagnosis is terminated.
사용자가 '아니오'를 선택하는 경우, 630 단계에 돌아간다.If the user selects 'No', the process returns to step 630.
즉, 조영제의 주입 전 프로브(100)가 이동하였던 3차원 영역 내에서, 사용자가 검사하고자 하는 위치를 변경하고, 변경된 위치에 대응되는 제 2 영상을 새로 생성한다.That is, the user changes the position to be inspected in the three-dimensional region in which the
제 2 영상과 제 3 영상을 실시간으로 업데이트하여 출력함으로써, 듀얼 라이브 모드(dual live mode)를 실현할 수 있다.A dual live mode can be realized by updating and outputting the second image and the third image in real time.
사용자는 실시간으로 출력되는 제 2 영상과 그에 대응되는 제 3 영상을 비교함으로써, 피검 부위의 어느 위치에 질환이 발생하였는지 시각적으로 확인할 수 있다.The user can visually check the position of the part to be examined by comparing the second image outputted in real time with the corresponding third image.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 의료 영상 장치 및 의료 영상 장치 제어 방법의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the medical imaging device and the medical imaging device control method have been described with reference to the drawings exemplified above, those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to the technical ideas and essential features It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100 : 프로브
200 : 송신 신호 생성부
210 : 빔 포밍부
300 : 본체
310 : 영상 처리부
311 : 영상 생성부
312 : 영상 정합부
313 : 영상 보정부
320 : 볼륨 데이터 생성부
330 : 제어부
331 : 명령 신호 출력부
332 : 신호 처리부
340 : 저장부
400 : 입력부
500 : 디스플레이부100: Probe
200: Transmission signal generator
210: beam forming section
300:
310:
311:
312:
313: Image correction unit
320: Volume data generator
330:
331: Command signal output section
332:
340:
400: input unit
500:
Claims (18)
상기 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 상기 프로브가 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 1 영상을 생성하고, 상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 영상 처리부; 및
상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 볼륨 데이터 생성부; 를 포함하고,
상기 영상 처리부는, 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 초음파 영상 장치.A probe for transmitting an ultrasonic signal to a target object and receiving an echo signal reflected from the target object;
A first image is generated corresponding to an echo signal received by the probe before the contrast agent is injected into the object, and after the contrast agent is injected into the object, the probe responds to the received echo signal as the ultrasonic signal is transmitted An image processor for generating a second image; And
A volume data generation unit for generating volume data of the object based on the first image; Lt; / RTI >
Wherein the image processing unit obtains a third image corresponding to the second image by slicing the volume data.
상기 영상 처리부는,
상기 대상체에 조영제가 주입되기 전에, 상기 대상체의 3차원 영역을 상기 프로브가 이동하면서, 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 복수의 에코 신호에 대응하여 복수의 제 1 영상을 생성하는 초음파 영상 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image processing unit comprises:
An ultrasonic imaging apparatus for generating a plurality of first images corresponding to a plurality of received echo signals as a plurality of ultrasonic signals are transmitted while the probes move in a three-dimensional region of the object before the contrast medium is injected into the object, .
상기 영상 처리부는,
상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 3차원 영역 내 사용자가 선택한 위치에서, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 초음파 영상 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the image processing unit comprises:
Wherein the controller generates a second image corresponding to an echo signal received by the probe when the probe transmits the ultrasonic signal at a position selected by the user in the three-dimensional region after injecting the contrast agent into the object.
상기 생성된 볼륨 데이터를 저장하기 위한 저장부;
를 더 포함하는 초음파 영상 장치.The method according to claim 1,
A storage unit for storing the generated volume data;
Further comprising an ultrasound imaging device.
상기 프로브는,
상기 프로브의 위치와 방향을 감지하기 위한 위치 센서를 포함하는 초음파 영상 장치.The method according to claim 1,
Wherein the probe comprises:
And a position sensor for sensing a position and a direction of the probe.
상기 제 1 영상 또는 상기 제 2 영상의 생성을 위하여 상기 프로브가 초음파 신호를 송신할 때, 상기 위치 센서가 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the position sensor senses a position and a direction of the probe when the probe transmits an ultrasonic signal for generating the first image or the second image.
상기 볼륨 데이터 생성부는,
상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 복셀로 변환시킴으로써 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 초음파 영상 장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the volume data generation unit comprises:
Acquiring spatial position information of the first image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor and converting a pixel of the first image into a voxel based on the obtained spatial position information, An ultrasonic imaging apparatus for generating volume data.
상기 영상 처리부는,
상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 초음파 영상 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the image processing unit comprises:
Acquiring spatial position information of the second image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor, and slicing the volume data based on the obtained spatial position information, And acquires a third image corresponding to the second ultrasound image.
상기 제 2 영상과 상기 제 3 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;
를 더 포함하는 초음파 영상 장치.10. The method according to claim 1 or 8,
A display unit for displaying the second image and the third image;
Further comprising an ultrasound imaging device.
상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계;
상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계; 및
상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 단계;
를 포함하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.Generating a first image corresponding to an echo signal received by the probe before the contrast agent is injected into the object;
Generating volume data of the object based on the first image;
Generating a second image corresponding to an echo signal received by the probe as the probe transmits the ultrasound signal after injecting the contrast agent into the object; And
Acquiring a third image corresponding to the second image by slicing the volume data;
And controlling the ultrasonic imaging apparatus.
대상체에 조영제가 주입되기 전에, 프로브가 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 1 영상을 생성하는 단계는,
대상체에 조영제가 주입되기 전에, 대상체의 3차원 영역을 프로브가 이동하면서, 복수회의 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 복수의 에코 신호에 대응하여 복수의 제 1 영상을 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법.11. The method of claim 10,
The step of generating the first image corresponding to the echo signal received by the probe before the contrast agent is injected into the object,
A step of generating a plurality of first images corresponding to a plurality of echo signals to be received as a plurality of ultrasonic signals are transmitted while a probe moves to a three-dimensional region of the object before the contrast medium is injected into the object, Control method.
상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계는,
상기 대상체에 조영제가 주입된 후에, 상기 3차원 영역 내 사용자가 선택한 위치에서, 상기 프로브가 초음파 신호를 송신함에 따라 수신하는 에코 신호에 대응하여 제 2 영상을 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step of generating the second image corresponding to the received echo signal after the probe transmits the ultrasound signal after injecting the contrast agent into the object,
And generating a second image corresponding to an echo signal received by the probe when the probe transmits the ultrasonic signal at a position selected by the user in the three-dimensional region after injecting the contrast agent into the object, .
상기 생성된 볼륨 데이터를 저장하는 단계;
를 더 포함하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Storing the generated volume data;
And controlling the ultrasonic imaging apparatus.
상기 프로브가 위치 센서를 포함하여, 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the probe includes a position sensor to sense a position and a direction of the probe.
상기 제 1 영상을 생성하는 단계 또는 상기 제 2 영상을 생성하는 단계에서 상기 프로브가 초음파 신호를 송신할 때, 상기 위치 센서가 상기 프로브의 위치와 방향을 감지하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the position sensor senses a position and a direction of the probe when the probe transmits the ultrasonic signal in the step of generating the first image or the step of generating the second image.
상기 제 1 영상에 기초하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계는,
상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 1 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 제 1 영상의 픽셀을 복셀로 변환시킴으로써 상기 대상체의 볼륨 데이터를 생성하는 단계인 초음파 영상 장치의 제어 방법. 15. The method of claim 14,
Wherein the step of generating volume data of the object based on the first image comprises:
Acquiring spatial position information of the first image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor and converting a pixel of the first image into a voxel based on the obtained spatial position information, And generating volume data.
상기 위치 센서에 의해 감지된 상기 프로브의 위치와 방향을 이용하여 상기 제 2 영상의 공간적 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 공간적 위치 정보에 근거하여 상기 볼륨 데이터를 슬라이스(slice)함으로써 상기 제 2 영상에 대응되는 제 3 영상을 획득하는 단계;
를 더 포함하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.15. The method of claim 14,
Acquiring spatial position information of the second image using the position and direction of the probe sensed by the position sensor, and slicing the volume data based on the obtained spatial position information, Acquiring a third image corresponding to the second image;
And controlling the ultrasonic imaging apparatus.
상기 제 2 영상과 상기 제 3 영상을 디스플레이하는 단계;
를 더 포함하는 초음파 영상 장치의 제어 방법.11. The method according to claim 10 or claim 17,
Displaying the second image and the third image;
And controlling the ultrasonic imaging apparatus.
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