KR20150071531A - 초음파 영상 표시 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 의하면, 사용자는 혈관을 통과하는 혈류의 속도에 기초하여 혈관의 협착 정도를 결정하고, 결정된 혈관의 협착 정도를 나타내는 초음파 영상을 제공받음으로써 혈관의 협착 정도를 정확하고 편리하게 진단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법은, 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 초음파 데이터로부터, 상기 혈관의 복수의 단면들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계; 상기 혈류 속도 값들에 기초하여, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 상기 혈관에 대한 초음파 영상을 생성하고 표시하는 단계를 포함를 포함할 수 있다.

Description

초음파 영상 표시 방법 및 장치 {APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAYING ULTRASOUND IMAGE}
본 발명은 초음파 영상을 표시하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 혈관을 통과하는 혈류의 속도에 기초하여 혈관의 협착 정도를 결정하고, 결정된 혈관의 협착 정도를 나타내는 초음파 영상을 생성하고 표시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료분야에 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부 조직의 고해상도의 영상을 의사에게 제공할 수 있으므로 의료분야에 매우 중요하게 이용되고 있다.
일반적으로, 초음파 시스템은 프로브를 대상체의 표면에 접촉시킨 상태에서 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호 (이하, 에코 신호라 함) 를 수신한다. 초음파 시스템은 프로브를 통해 수신된 에코 신호에 기초하여 대상체의 초음파 영상을 형성하고, 형성된 초음파 영상을 디스플레이부를 통해 디스플레이한다.
초음파 시스템은 대상체로부터 반사되는 에코 신호의 강도가 휘도(brightness)로써 표현되는 B 모드(Brightness mode) 영상 또는, 에코 신호로부터 추출된 도플러 성분을 색상 또는 파형으로 표현하는 D 모드(Doppler mode) 영상을 형성하고 디스플레이할 수 있다.
한편, 동맥 경화, 협심증, 및 심근 경색 (MI) 등의 순환기 질환들은 혈관 협착에 기인하는 경우가 많다. 따라서 순환기 질환의 발병 위험도를 예측하기 위해서는 혈관의 협착 정도에 대한 정확한 진단이 요구된다.
혈관의 협착 정도를 측정하는 방법으로서, 관상 동맥 조영술이 이용된다. 그러나, 관상 동맥 조영술은 고가의 침습 영상 방법이라는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 초음파 시스템이 혈관의 협착증을 검출하고 측정하기 위해 이용된다.
일반적으로, 초음파 시스템을 이용하여 혈관의 협착 정도를 측정하는 방법으로는, 혈관의 한 단면에 대한 B 모드 영상을 획득하고, B 모드 영상에 대한 사용자 입력에 기초하여 혈관 벽에 대응되는 영역을 설정하고, 혈관 벽의 두께 또는 혈관의 면적을 측정함으로써 혈관의 협착 정도를 수동으로 진단하는 방법이 이용된다. 그러나, 혈관의 한 단면에 대한 영상으로는 소정 길이의 혈관의 전체적인 협착 정도를 알기에 어려움이 있고, 사용자에 따라 진단의 정확도가 달라질 수 있다는 문제가 있다.
또한, B 모드 영상 내에서 지방질 플라그는 식별이 용이하나, 섬유질 플라그는 식별이 어렵다. 따라서, B 모드 영상에 기초하여 혈관의 협착 정도를 측정하는 방법에 의하면, 섬유질 플라그가 혈관 벽 상에 누적되어 발생된 혈관 협착의 경우 정확하게 측정할 수 없다는 문제가 있다.
혈관의 협착 정도를 정확하게 측정하기 위해서, 소정 길이의 혈관의 전체적인 협착 정도를 나타내는 초음파 영상을 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.
B 모드 영상에서 식별이 어려운 경우에도 혈관의 협착 정도를 정확하게 측정하기 위해서, 혈관을 통과하는 혈류의 속도에 기초하여 혈관의 협착 정도를 결정하고, 결정된 혈관의 협착 정도를 나타내는 초음파 영상을 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법은, 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 초음파 데이터로부터, 상기 혈관의 복수의 단면들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계; 상기 혈류 속도 값들에 기초하여, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 상기 혈관에 대한 초음파 영상을 생성하고 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 초음파 데이터를 획득하는 단계는, 상기 대상체에게 초음파 평면파를 송신하는 단계; 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 초음파 에코 신호로부터 상기 초음파 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 획득된 초음파 데이터는, 상기 대상체에 대한 초음파 도플러 데이터를 포함하고, 상기 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계는, 상기 혈관의 상기 복수의 단면들의 중심들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 상기 복수의 단면들에 포함되는 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계; 상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들을 통과하는 혈류의 속도값들 간의 비율들에 기초하여, 상기 선택된 기준 단면의 면적 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 면적들 간의 비율들을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 비율들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계는, 상기 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 단면을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계는, 상기 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하는 단계; 및 상기 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 상기 복수의 단면들 중에서 상기 기준 단면을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 혈관에 대한 영상을 생성하고 표시하는 단계는, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 나타내는 상기 혈관에 대한 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에 있어서, 상기 혈관에 대한 영상을 생성하고 표시하는 단계는, 상기 혈관을 나타내는 B 모드 영상을 생성하는 단계; 상기 B 모드 영상을 표시하는 단계; 및 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 내부 영역에는 C 모드 영상을 표시하고, 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역에는 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 색상들을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치는, 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득하는 초음파 데이터 획득부; 상기 획득된 초음파 데이터로부터 상기 혈관의 복수의 단면들에 대한 혈류 속도 값들을 획득하고, 상기 혈류 속도 값들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하고, 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 상기 혈관에 대한 초음파 영상을 생성하는 처리부; 및 상기 혈관에 대한 영상을 표시하는 표시부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 초음파 데이터 획득부는, 상기 대상체에게 초음파 평면파를 송신하고, 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 초음파 프로브; 및 상기 수신된 초음파 에코 신호로부터 상기 초음파 데이터를 획득하는 데이터 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 획득된 초음파 데이터는, 상기 대상체에 대한 초음파 도플러 데이터를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 혈관의 상기 복수의 단면들의 중심을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고, 상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 상기 복수의 단면들에 포함되는 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고, 상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들을 통과하는 혈류의 속도값들 간의 비율들에 기초하여, 상기 선택된 기준 단면의 면적 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 면적들 간의 비율들을 계산하고, 상기 계산된 비율들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는데 있어서, 상기 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 단면을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는데 있어서, 상기 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하고, 상기 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 상기 복수의 단면들 중에서 상기 기준 단면을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 나타내는 상기 혈관에 대한 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치에 있어서, 상기 처리부는, 상기 혈관을 나타내는 B 모드 영상을 생성하고, 상기 표시부는, 상기 B 모드 영상을 표시하고, 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 내부 영역에는 C 모드 영상을 표시하고, 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역에는 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 색상들을 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기록매체는, 상술한 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에서 이용되는 연속 방정식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시되는 혈관에 대한 영상의 일 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시되는 혈관에 대한 영상의 일 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치가 적용될 수 있는 초음파 시스템의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서 “대상체” 란, 영상이 나타내고자 하는 생물 또는 무생물일 수 있다. 또한, 대상체는 신체의 일부를 의미할 수 있고, 대상체에는 간이나, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기나, 태아 등이 포함될 수 있으며, 신체의 어느 한 단면이 포함될 수 있다. 명세서 전체에서 “사용자” 란, 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상병리사, 소노그래퍼(sonographer), 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서 “초음파 영상”이란 초음파 데이터를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다. 초음파 데이터는, 대상체에 초음파를 송신하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호를 수신하고, 수신된 신호에 기초하여 생성된 데이터를 의미할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 초음파 데이터 획득부(110), 처리부(120), 및 표시부(130)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS viewer), 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
초음파 데이터 획득부(110)는, 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득한다.
일 예로서, 초음파 데이터 획득부(110)는, 대상체에 대해서 초음파를 직접 송수신하는 초음파 프로브를 포함함으로써, 초음파 데이터를 생성할 수 있다.
초음파 프로브는 대상체로 초음파 신호를 송신하고, 상기 대상체로부터 반사되는 에코 신호를 수신할 수 있다. 초음파 프로브는, 초음파 프로브에게 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체로 초음파 신호를 송출하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호를 수신할 수 있다.
초음파 프로브는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 초음파 프로브는 초음파 영상 표시 장치(100)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 영상 표시 장치(100)는 구현 형태에 따라 복수 개의 초음파 프로브를 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브는 1D(Dimension), 1.5D, 2D(matrix), 및 3D 프로브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
초음파 프로브로부터 송신된 초음파 신호는 비초점 초음파 신호 또는 초점 초음파 신호이다. 즉, 초음파 프로브로부터 송신된 초음파 신호(초음파 빔)는 집속점(focal point)이 이미징 영역안에 위치하는 일반적인 초점 초음파 빔, 집속점이 이미징 영역의 바깥 쪽에 위치하는 브로드(broad) 초음파 빔, 집속점이 무한대에 위치하는 평면파(planewave) 초음파 빔, 집속점이 초음파 프로브의 표면 뒤쪽에 위치하는 가상 에이펙스(virtual apex) 초음파 빔 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브는, 대상체에게 초음파 평면파(planewave)를 송신하고, 송신된 초음파 신호에 기초하여 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신할 수 있다. 초음파 평면파를 이용하여 대상체의 넓은 영역에 대한 도플러 데이터를 빠르게 획득하는 방법을 울트라패스트 도플러 영상법(Ultrafast Doppler Imaging Method)라 한다.
초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 프로브에서 수신된 초음파 에코 신호로부터 초음파 데이터를 획득하는 데이터 생성부를 더 포함할 수 있다.
다른 예로서, 초음파 데이터 획득부(110)는, 대상체에 대한 초음파 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다. 초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 영상 표시 장치(100)와 유무선으로 연결된 외부 장치로부터 초음파 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 초음파 데이터 획득부(110)가 획득하는 초음파 데이터는, 대상체에 대한 초음파 도플러 데이터를 포함할 수 있다. 초음파 도플러 데이터는 대상체의 적어도 일부의 움직임(예를 들어, 혈액의 흐름)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 도플러 데이터는 혈류의 속도 및 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부(110)는, 평면파 초음파를 이용하여 획득된 초음파 도플러 데이터를 획득함으로써, 소정 길이의 혈관의 전체 속도 성분을 측정할 수 있다.
처리부(120)는 초음파 데이터 획득부(110)에서 획득된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성할 수 있다.
초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에 따라 대상체를 스캔한 그레이 스케일(gray scale)의 초음파 영상뿐만 아니라, 대상체의 움직임을 나타내는 도플러 영상을 포함할 수 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림, 이하 C 모드 영상이라고 함), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 및 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상(이하 PW 영상이라고 함)을 포함할 수 있다.
또한, 처리부(120)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링(volume rendering) 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있다. 또한, 처리부(120)는 압력에 따른 대상체의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 더 생성할 수 있으며, 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다.
처리부(120)는, 초음파 데이터 획득부(110)에서 획득된 초음파 데이터로부터 혈관의 복수의 영역들에 대한 혈류 속도 값들을 획득한다. 처리부(120)는 혈관의 복수의 단면들의 중심을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득할 수 있다.
또한, 처리부(120)는, 획득된 혈류 속도 값들에 기초하여 복수의 영역들의 협착 정도들을 결정한다.
이 때, 처리부(120)는, 혈관의 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택할 수 있다. 예를 들어, 처리부(120)는, 혈관의 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 단면을 선택할 수 있다. 또는 처리부(120)는, 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하고, B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택할 수 있다.
또한, 처리부(120)는, 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
혈관의 단면의 협착 정도란, 혈관 벽 상에 플라그가 누적됨으로써 혈관이 좁아진 정도를 의미할 수 있다. 혈관의 단면의 협착 정도는, 기준 면적과 혈액이 통과하는 단면의 면적을 비교함으로써 측정될 수 있다. 기준 면적은, 혈관 벽 상에 누적된 플라그를 제외한 실제 혈관의 면적을 의미할 수 있다. 즉, 처리부(120)는, 기준 면적에서 혈액이 통과하는 단면의 면적을 차감함으로써, 혈관 벽 상에 누적된 플라그가 차지하는 비율을 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부(120)는, 선택된 기준 단면의 면적을 기준 면적으로서 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 처리부(120)는, 혈관의 복수의 단면들을 통과하는 혈류의 속도를 비교함으로써, 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다. 즉, 처리부(120)는, 관 속을 흐르는 유체의 질량은 관의 두께에 관계 없이 일정하다는 법칙을 적용함으로써, 혈류의 속도가 상대적으로 빠른 지점은 혈관의 단면이 상대적으로 좁아진 부분, 즉, 혈관의 협착 정도가 상대적으로 높은 부분이라고 결정할 수 있다.
처리부(120)는, 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값 및 선택된 기준 단면 이외의 단면들을 통과하는 혈류의 속도값들 간의 비율들에 기초하여, 선택된 기준 단면의 면적 및 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 면적들 간의 비율들을 계산할 수 있다. 처리부(120)는, 계산된 비율들에 기초하여 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
또한, 처리부(120)는, 결정된 협착 정도들을 나타내는 혈관에 대한 초음파 영상을 생성한다.
표시부(130)는, 처리부(120)에서 생성된 혈관에 대한 영상을 표시한다.
이 때, 처리부(120)에서 생성되는 영상은, 혈관의 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 나타낸 영상을 포함할 수 있다.
또한, 처리부(120)에서 생성되는 영상은, 혈관의 내부 영역에는 C 모드 영상이 표시되고, 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역에는 혈관의 협착 정도들을 나타내는 색상들이 표시된 B 모드 영상을 포함할 수 있다.
표시부(130)는 처리부(120)에서 생성된 초음파 영상뿐만 아니라 초음파 영상 표시 장치(100)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphic User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 초음파 평면파를 이용하여 혈관의 한 단면이 아니 전체 속도 성분을 측정하고, 측정된 속도 성분에 기초하여 혈관의 전체 협착 정도를 측정할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관의 협착 정도를 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 표시함으로써, 사용자가 혈관의 협착 정도를 빠르고 정확하게 인식할 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)가 혈관에 대한 초음파 영상을 표시하는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법의 흐름도이다.
단계 S210에서 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득한다.
초음파 영상 표시 장치(100)는 대상체에게 초음파 평면파를 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)는 송신된 초음파 평면파에 응답하여 수신된 초음파 에코 신호로부터 초음파 데이터를 획득할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)가 획득하는 초음파 데이터는, 대상체 내의 티슈의 움직임의 방향 및 속도에 대한 정보를 포함하는 초음파 도플러 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 초음파 평면파를 이용하여 도플러 데이터를 획득함으로써, 혈관의 전체 속도 성분을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
초음파 평면파를 이용하지 않는 종래의 초음파 시스템은, 사용자가 대상체 내에 포함되는 넓은 영역에 대한 혈류 속도의 분포를 파악할 수 있도록, 컬러 도플러 영상(즉, C 모드 영상)을 제공할 수 있다. 또한, 초음파 평면파를 이용하지 않는 종래의 초음파 시스템은, 사용자가 대상체 내에 포함되는 상대적으로 작은 영역에 대한 보다 정확한 혈류의 속도 정보를 알 수 있도록, 설정된 관심 영역에 대한 도플러 성분을 파형으로 제공하는 PW 영상을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 집속점이 무한대에 위치하는 초음파 평면파를 이용하여 도플러 데이터를 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 1회의 초음파 송신에 의해 다수의 평행한 스캔 라인들로부터 넓은 영역에 대한 도플러 성분을 도출할 수 있다.
단계 S220에서 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 단계 S210에서 획득된 초음파 데이터로부터, 혈관의 복수의 단면들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득한다.
초음파 영상 표시 장치(100)는 획득된 초음파 데이터로부터 혈관 영역을 검출하고, 혈관의 복수의 단면들의 중심들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득할 수 있다.
단계 S230에서 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 단계 S220에서 획득된 혈류 속도 값들에 기초하여, 혈관의 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 연속 방정식(eqation of continuity)에 기초하여, 획득된 혈류 속도 값들로부터 혈관의 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법에서 이용되는 연속 방정식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 혈관 내를 흐르는 혈액의 질량은 혈관의 두께에 관계 없이 일정하다. 따라서, [수학식 1]과 같이, T 시간 동안 면적이 A1인 단면(301)을 통과하는 혈액의 질량과 면적이 A2인 단면(302)을 통과하는 혈액의 질량은 동일하다.
Figure pat00001
[수학식 1]에서 A1 은 혈관(300)의 단면(301)의 면적이고, V1 은 단면(301)을 통과하는 혈류의 속도이고, A2 은 혈관(300)의 단면(302)의 면적이고, V2 은 단면(301)을 통과하는 혈류의 속도이다. [수학식 1]에 따르면, 혈관의 면적과 혈류의 속도는 반비례함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 단계 S220에서 획득된 혈류 속도 값들의 비율에 기초하여, 혈관의 복수의 단면들의 비율을 계산하고, 계산된 비율에 기초하여 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다.
초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관의 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고, 선택된 기준 단면의 면적을 기준으로, 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도를 결정할 수 있다.
예를 들어, 초음파 영상 표시 장치(100)는 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도 값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 소정 단면을 기준 단면으로서 선택할 수 있다.
또는 초음파 영상 표시 장치(100)는, 단계 S210에서 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하고, 생성된 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택할 수 있다.
혈관의 두께가 일정할 경우, 혈액이 가장 느린 속도로 흐르는 단면, 즉, 면적이 가장 넓은 단면은 플라그가 누적되지 않은 영역의 단면이라고 가정할 수 있다. 이 때, 초음파 영상 표시 장치(100)는 심전도(Electrocardiogram, ECG)에 기초하여, 심장의 1 박동 주기 동안의 최고 속도가 가장 느린 영역 내에 포함되는 단면을 기준 단면으로서 선택할 수 있다.
초음파 영상 표시 장치(100)는 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써, 면적이 가장 넓은 단면 또는, 혈류의 속도 값이 가장 작은 단면을 기준 단면으로서 선택할 수 있다. 그리고, 초음파 영상 표시 장치(100)는, 선택된 기준 단면을 기초로 기준 단면보다 면적이 좁아진 혈관 영역은 플라그가 누적되어 협착증이 발생한 혈관 영역으로 판단할 수 있다.
따라서, 초음파 영상 표시 장치(100)는 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고, 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 복수의 단면들에 포함되는 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정할 수 있다. 즉, 초음파 영상 표시 장치(100)는 소정 단면을 통과하는 혈류의 속도 값이 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도 값보다 높을 경우, 소정 단면에서 협착증이 발생한 것으로 결정할 수 있다.
초음파 시스템을 이용하여 혈관의 협착 정도를 측정하는데 있어서, 일반적으로 혈관의 한 단면에 대한 B 모드 영상을 획득하고, B 모드 영상에 기초하여 사용자가 수동으로 혈관 벽의 두께 또는 혈관의 면적을 측정함으로써 혈관의 협착 정도를 수동으로 진단하는 방법이 이용된다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 혈류의 속도 값에 기초하여 혈관의 협착 정도를 자동으로 결정함으로써, 사용자간 편차가 없는 정확한 측정이 가능하다는 장점이 있다. 또한, B 모드 영상에 대해 에코푸어(Echopoor)한 섬유질 플라그의 경우, 즉, B 모드 영상 내에서 식별이 어려운 섬유질 플라그의 경우에도, 초음파 데이터의 도플러 성분을 이용하여 혈관의 협착 정도를 측정함으로써 섬유질 플라그에 기인한 혈관의 협착 정도를 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있다.
단계 S240에서 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는 단계 S230에서 결정된 협착 정도들을 나타내는 혈관에 대한 영상을 생성하고 표시한다.
초음파 영상 표시 장치(100)는, 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고, 선택된 기준 단면과 기준 단면 이외의 단면들을 비교함으로써 혈관 전체의 협착 정도를 화면 상에 표시할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)는, 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 도형, 명암, 문자 및 기호 중 적어도 하나를 이용하여 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 초음파 영상 표시 장치(100)는 혈관의 장단면을 나타내는 영상(410)을 생성하고 표시할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)에 의해 생성된 영상(410)은 혈관 벽(411) 상에 누적된 플라그(413)를 나타내는 영상을 포함할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)에 의해 화면 상에 표시되는 플라그를 나타내는 영상은, 혈류 속도 값에 기초하여 결정된 혈관의 협착 정도에 따라 크기, 형태, 및 위치 중 적어도 하나가 변경될 수 있다.
다른 예로서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 초음파 영상 표시 장치(100)는 혈류 속도를 나타내는 그래프(420)를 포함하는 영상을 생성하고 표시함으로써, 혈관의 협착 정도를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는, 그래프(420)에 나타나는 혈류 속도에 기초하여, 혈류 속도가 높은 혈관 영역은 혈관의 협착 정도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로서, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 초음파 영상 표시 장치(100)는 혈관의 협착 정도를 나타내는 그래프(430)를 포함하는 영상을 생성하고 표시할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)는, 순환기 질환의 발병 위험도가 높다고 판단될 수 있는 임계값을 혈관의 협착 정도를 나타내는 그래프(430) 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (c)에서는 누적된 플라그가 혈관 면적의 15% 이상을 차지하는 경우, 순환기 질환의 발병 위험도가 높다고 판단할 수 있도록 그래프(430) 상에 임계값인 15%가 표시된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 대상체에 대한 B 모드 영상 및 C 모드 영상 중 적어도 하나 상에 혈관의 협착 정도가 표시된 영상을 생성하고 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시되는 혈관에 대한 영상의 일 예를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, B 모드 영상을 표시하고, 표시된 B 모드 영상의 혈관의 내부 영역(512)에는 C 모드 영상을 표시하고, 표시된 B 모드 영상의 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역(511)에는 결정된 협착 정도들을 나타내는 색상들을 표시할 수 있다.
초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관벽에 대응하는 영역(511) 상에, 혈관의 협착 정도에 따라 선택된 적어도 하나의 색상을 표시할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관을 나타내는 영상(510)과 함께, 혈관벽에 대응하는 영역(511) 상에 할당된 적어도 하나의 색상을 나타내는 색상 바(color bar)(530)를 표시할 수 있다.
초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관의 내부 영역(512) 상에, 혈류의 속도 및 방향에 따라 선택된 적어도 하나의 색상이 할당된 C 모드 영상을 표시할 수 있다. 초음파 영상 표시 장치(100)는, 혈관을 나타내는 영상(510)과 함께, 혈관의 내부 영역(512) 상에 할당된 적어도 하나의 색상을 나타내는 색상 바(color bar)(520)를 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)는, 울트라패스트 도플러 영상법에 의해 혈관을 흐르는 혈류의 전체 속도 성분을 측정하고, 속도 성분에 기초하여 결정된 협착 정도를 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치(100)를 이용함으로써, 사용자는 협착증 진단의 속도 및 정확도를 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치 및 방법이 적용될 수 있는 초음파 시스템의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법은 도 6에 도시된 초음파 시스템(1000)에 의해 수행될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 장치는 도 6에 도시된 초음파 시스템(1000)에 포함될 수 있다.
도 1의 초음파 영상 표시 장치(100)는 도 6의 초음파 시스템(1000)이 수행하는 기능의 일부 또는 전부를 수행할 수 있으며, 초음파 시스템(1000)에 포함되는 구성들의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 구체적으로 도 1의 초음파 데이터 획득부(110) 및 영상 처리부(120)는 도 6의 프로브(1020), 초음파 송수신부(1100), 및 영상 처리부(1200)에, 도 1의 표시부(130) 는 도 6의 표시부(1700)이 수행하는 기능의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템(1000)은 프로브(1020), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 메모리(1400), 입력 디바이스(1500), 제어부(1600), 및 표시부(1700)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(700)를 통해 서로 연결될 수 있다.
송신부(1110)는 프로브(1020)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(1112), 송신 지연부(1114), 및 펄서(1116)를 포함한다. 펄스 생성부(1112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(1pulse) 를 생성하며, 송신 지연부(1114)는 송신 지향성(1transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(1delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(1020)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(1116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(1020)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(1120)는 프로브(1020)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(1122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(1124), 수신 지연부(1126), 및 합산부(1128)를 포함할 수 있다. 증폭기(1122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(1124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(1126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(1128)는 수신 지연부(1126)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다.
영상 처리부(1200)는 초음파 송수신부(1100)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성하고 디스플레이한다.
B 모드 처리부(1212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(1220)는, B 모드 처리부(1212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(1214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(1220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(1220)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(1010)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상 또한 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(1220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(1400)에 저장될 수 있다.
통신부(1300)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(1030)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(1300)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한, 통신부(1300)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(1300)는 네트워크(1030)를 통해 대상체의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(1300)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(1300)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(1300)는 유선 또는 무선으로 네트워크(1030)와 연결되어 서버(1032), 의료 장치(1034), 또는 휴대용 단말(1036)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(1300)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(1310), 유선 통신 모듈(1320), 및 이동 통신 모듈(1330)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(1310)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(1Wireless LAN), 와이파이(1Wi-Fi), 블루투스, 지그비(1zigbee), WFD(1Wi-Fi Direct), UWB(1ultra wideband), 적외선 통신(1IrDA, infrared Data Association), BLE (1Bluetooth Low Energy), NFC(1Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(1320)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시 예에 의한 유선 통신 기술에는 페어 케이블(1pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(1ethernet) 케이블 등이 포함될 수 있다.
이동 통신 모듈(1330)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
메모리(1400)는 초음파 시스템(1000)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(1400)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 시스템(1000) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(1400)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 시스템(1000)은 웹 상에서 메모리(1400)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(1500)는, 사용자로부터 초음파 시스템(1000)을 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(1500)는 키 패드, 마우스, 터치 패널, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다. 또한, 표시부(1700)의 표시 패널과 레이어 구조를 이루는 터치 패드는 터치 스크린이라 부를 수 있다.
제어부(1600)는 초음파 시스템(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(1600)는 도 1에 도시된 프로브(1020), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 메모리(1400), 및 입력 디바이스(1500) 간의 동작을 제어할 수 있다.
표시부 (1700) 는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로브(1020), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 메모리(1400), 입력 디바이스(1500) 및 제어부(1600) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 및 통신부(1300) 중 적어도 일부는 제어부(1600)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득된 초음파 데이터로부터, 상기 혈관의 복수의 단면들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계;
    상기 혈류 속도 값들에 기초하여, 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 상기 혈관에 대한 초음파 영상을 생성하고 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 대상체에게 초음파 평면파를 송신하는 단계;
    상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 초음파 에코 신호로부터 상기 초음파 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득된 초음파 데이터는, 상기 대상체에 대한 초음파 도플러 데이터를 포함하고,
    상기 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계는,
    상기 혈관의 상기 복수의 단면들의 중심들을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계는,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 상기 복수의 단면들에 포함되는 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계는,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계;
    상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들을 통과하는 혈류의 속도값들 간의 비율들에 기초하여, 상기 선택된 기준 단면의 면적 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 면적들 간의 비율들을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 비율들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계는,
    상기 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 단면을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는 단계는,
    상기 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 상기 복수의 단면들 중에서 상기 기준 단면을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈관에 대한 영상을 생성하고 표시하는 단계는,
    상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 나타내는 상기 혈관에 대한 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈관에 대한 영상을 생성하고 표시하는 단계는,
    상기 혈관을 나타내는 B 모드 영상을 생성하는 단계;
    상기 B 모드 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 내부 영역에는 C 모드 영상을 표시하고, 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역에는 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 색상들을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 방법.
  10. 혈관을 포함하는 대상체에 대한 초음파 데이터를 획득하는 초음파 데이터 획득부;
    상기 획득된 초음파 데이터로부터 상기 혈관의 복수의 단면들에 대한 혈류 속도 값들을 획득하고, 상기 혈류 속도 값들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하고, 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 상기 혈관에 대한 초음파 영상을 생성하는 처리부; 및
    상기 혈관에 대한 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 초음파 데이터 획득부는,
    상기 대상체에게 초음파 평면파를 송신하고, 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하는 초음파 프로브; 및
    상기 수신된 초음파 에코 신호로부터 상기 초음파 데이터를 획득하는 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 획득된 초음파 데이터는, 상기 대상체에 대한 초음파 도플러 데이터를 포함하고,
    상기 처리부는,
    상기 혈관의 상기 복수의 단면들의 중심을 통과하는 혈류의 속도 값들을 획득하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고,
    상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값에 기초하여, 상기 복수의 단면들에 포함되는 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하고,
    상기 선택된 기준 단면을 통과하는 혈류의 속도값 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들을 통과하는 혈류의 속도값들 간의 비율들에 기초하여, 상기 선택된 기준 단면의 면적 및 상기 선택된 기준 단면 이외의 단면들의 면적들 간의 비율들을 계산하고, 상기 계산된 비율들에 기초하여 상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 결정하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는데 있어서,
    상기 복수의 단면들 중에서 혈류의 속도값이 가장 작은 단면을 선택하거나, 사용자의 입력에 기초하여 단면을 선택하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 복수의 단면들 중에서 기준 단면을 선택하는데 있어서,
    상기 획득된 초음파 데이터를 처리하여 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 생성하고,
    상기 B 모드 영상 또는 C 모드 영상을 분석함으로써 상기 복수의 단면들 중에서 상기 기준 단면을 선택하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 복수의 단면들의 협착 정도들을 색상, 그래프, 및 도형 중 적어도 하나를 이용하여 나타내는 상기 혈관에 대한 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 혈관을 나타내는 B 모드 영상을 생성하고,
    상기 표시부는,
    상기 B 모드 영상을 표시하고,
    상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 내부 영역에는 C 모드 영상을 표시하고, 상기 표시된 B 모드 영상의 상기 혈관의 혈관벽에 대응하는 영역에는 상기 결정된 협착 정도들을 나타내는 색상들을 표시하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 표시 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
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