KR20150089835A - 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치 - Google Patents

초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150089835A
KR20150089835A KR1020140010883A KR20140010883A KR20150089835A KR 20150089835 A KR20150089835 A KR 20150089835A KR 1020140010883 A KR1020140010883 A KR 1020140010883A KR 20140010883 A KR20140010883 A KR 20140010883A KR 20150089835 A KR20150089835 A KR 20150089835A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasound
image data
section
ultrasound image
pixel information
Prior art date
Application number
KR1020140010883A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102185725B1 (ko
Inventor
오동훈
현동규
Original Assignee
삼성메디슨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성메디슨 주식회사 filed Critical 삼성메디슨 주식회사
Priority to KR1020140010883A priority Critical patent/KR102185725B1/ko
Priority to EP14200600.6A priority patent/EP2898831B1/en
Priority to US14/594,048 priority patent/US20150209012A1/en
Publication of KR20150089835A publication Critical patent/KR20150089835A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102185725B1 publication Critical patent/KR102185725B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5207—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/465—Displaying means of special interest adapted to display user selection data, e.g. icons or menus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/466—Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G01S15/8988—Colour Doppler imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8993—Three dimensional imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
    • G01S7/52063—Sector scan display
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52071—Multicolour displays; using colour coding; Optimising colour or information content in displays, e.g. parametric imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52074—Composite displays, e.g. split-screen displays; Combination of multiple images or of images and alphanumeric tabular information
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06—Measuring blood flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13—Tomography
    • A61B8/14—Echo-tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4405—Device being mounted on a trolley
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • A61B8/469—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selection of a region of interest
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/483—Diagnostic techniques involving the acquisition of a 3D volume of data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/485—Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/488—Diagnostic techniques involving Doppler signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical

Abstract

대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신하는 단계; 초음파 영상 데이터 중에서 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출하는 단계; 및 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법을 개시한다.

Description

초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치{METHOD AND ULTRASOUND APPARATUS FOR DISPLAYING A ULTRASOUND IMAGE}
본 발명은 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 일부 구간(range)에 대응하는 초음파 영상을 높이 값을 갖는 3차원 영상으로 표시하는 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 대상체의 체표로부터 체내의 소정 부위를 향하여 초음파 신호를 전달하고, 체내의 조직에서 반사된 초음파 신호의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 얻는 것이다.
이러한 초음파 진단 장치는 소형이고, 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하다는 이점이 있다. 또한, 초음파 진단 장치는, X선 등의 피폭이 없어 안정성이 높은 장점이 있어, X선 진단장치, CT(Computerized Tomography) 스캐너, MRI(Magnetic Resonance Image) 장치, 핵의학 진단장치 등의 다른 화상 진단장치와 함께 널리 이용되고 있다.
한편, 초음파 진단 장치에서 측정되는 값들은, 병변(lesion) 진단 등과 밀접한 관련이 있으므로, 정확성이 요구된다. 따라서, 사용자가 초음파 영상을 정확히 파악할 수 있도록 하는 시스템이 필요하다.
본 발명은 사용자에 의해 선택된 영상 픽셀 정보의 일부 구간에 대응하는 초음파 영상 데이터를 추출하고, 추출된 초음파 영상 데이터를 이용하여, 일부 초음파 영상을 높이 값을 갖는 3차원 영상으로 표시하는 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법은, 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계; 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신하는 단계; 초음파 영상 데이터 중에서 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출하는 단계; 및 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 데이터는, B 모드(brightness mode) 영상 데이터, 스펙트럴 도플러 영상 데이터, 컬러 도플러 영상 데이터, 탄성 영상 데이터, 및 M 모드(motion mode) 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보는, 휘도 정보, 속도 정보, 색상 정보, 탄성도 정보, 음향 반사 신호의 진폭 정보, 및 음향 임피던스 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는, 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 화면에 표시하는 단계; 및 영상 픽셀 정보 맵을 통해 적어도 하나의 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 픽셀 정보 맵은, 그레이 스케일 맵, 컬러 스케일 맵, 탄성도 맵, 및 속도 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는, 적어도 하나의 구간을 설정하기 위한 설정 창을 화면에 표시하는 단계; 및 설정 창을 통해 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는, 부분 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환하는 단계는, 부분 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 변환된 높이 값의 부호(sign)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는, 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는, 복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받는 단계; 및 선택된 렌더링 방식으로 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간 및 제 2 구간에 관한 선택을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치는, 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 초음파 영상 데이터 획득부; 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신하는 사용자 입력부; 및 초음파 영상 데이터 중에서 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출하고, 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 표시하도록 디스플레이부를 제어하고, 사용자 입력부는, 영상 픽셀 정보 맵을 통해 적어도 하나의 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 적어도 하나의 구간을 설정하기 위한 설정 창을 표시하도록 디스플레이부를 제어하고, 사용자 입력부는, 설정 창을 통해 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 부분 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 부분 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 변환된 높이 값의 부호(sign)를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시하도록 디스플레이부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시하도록 디스플레이부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어부는, 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 사용자 입력부는, 복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받고, 제어부는, 선택된 렌더링 방식으로 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 사용자 입력부는, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간 및 제 2 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다.
도 1은 초음파 장치에서 획득되는 일반적인 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 값을 갖는 3차원 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치가 영상 픽셀 정보 맵을 통해 적어도 하나의 구간에 대한 선택을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 픽셀 정보의 일부 구간을 설정하기 위한 설정 창을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 휘도 구간에 대응하는 초음파 영상 데이터를 3차원으로 변환한 B 모드 영상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상 데이터를 3차원으로 변환한 컬러 도플러 영상을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치가 영상 픽셀 정보의 복수의 구간에 관한 선택을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따르는 초음파 장치가 전체 초음파 영상 중 선택된 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 처리하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 초음파 장치가 렌더링 방식을 선택하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
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”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 “초음파 영상”이란 초음파 신호를 이용하여 획득된, 대상체에 대한 영상을 의미한다. 대상체는 신체의 일부를 의미할 수 있다. 예를 들어, 대상체에는 간, 심장, 목투명대(NT, Nuchal Translucency), 뇌, 유방, 복부 등의 장기나, 태아 등이 포함될 수 있다.
명세서 전체에서 "사용자"는 의료전문가로서 의사, 간호사, 임상병리사(medical laboratory technologist), 소노그래퍼(sonographer) 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 초음파 장치에서 획득되는 일반적인 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 초음파 장치 (1000)는, 대상체로 초음파 신호를 송신할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 초음파 영상을 생성할 수 있다.
본 명세서에서, 초음파 영상은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상은 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호의 크기를 밝기로 나타내는 B 모드(brightness mode) 영상, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체의 속도를 컬러로 표현하는 컬러 도플러 영상, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체의 영상을 스펙트럼 형태로 나타내는 스펙트럴(spectral) 도플러 영상, 어느 일정 위치에서 시간에 따른 대상체의 움직임을 나타내는 M 모드 (motion mode) 영상, 및 대상체에 컴프레션(compression)을 가할 때와 가하지 않을 때의 반응 차이를 영상으로 나타내는 탄성 모드 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 초음파 영상은 2차원 영상, 3차원 영상, 또는 4차원 영상일 수도 있다.
예를 들어, 초음파 장치(1000)는 초음파 영상 데이터를 휘도 값으로 변환하여, 대상체에 대한 초음파 영상을 2차원의 B 모드 영상(100)으로 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 경우에 따라서 B 모드 영상(100)에 나타내는 명암의 차이를 명확히 구별하기 어려울 수 있다.
또한, 초음파 장치(1000)가 초음파 영상 데이터를 색상으로 변환하여 표시하는 경우에도, 색에 대한 민감도의 차이, 착시 현상, 색약이나 색맹과 같은 개인차에 따라 사용자가 색상을 정확하게 인식하기 어려울 수도 있다.
따라서, 이하에서는, 초음파 영상의 일부를 높이 값(height value)을 갖는 3차원 영상으로 표현해 줌으로써, 사용자가 초음파 영상에 대한 분석 오류를 줄일 수 있도록 하는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S210에서, 초음파 장치(1000)는, 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 대상체에 관한 초음파 영상 데이터를 직접 생성할 수도 있고, 외부로부터 수신할 수도 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 대상체로 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 응답 신호를 수신하여, 초음파 영상 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 초음파 장치(1000)는 외부 서버 또는 외부 디바이스로부터 초음파 영상 데이터를 수신할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 영상 데이터는 B 모드(brightness mode) 영상 데이터, 스펙트럴 도플러 영상 데이터, 컬러 도플러 영상 데이터, 탄성 영상 데이터, 및 M 모드(motion mode) 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컬러 도플러 영상 데이터는, 혈류의 도플러 영상 데이터 및 조직의 도플러 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S220에서, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보는, 화면에 표시되는 각 픽셀의 값들을 의미하는 것으로서, 휘도 정보(예컨대, 0에서 255), 속도 정보, 색상 정보(예컨대, -127에서 127), 및 탄성도 정보(예컨대, 탄성 계수, 변형율(strain)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 속도 정보는, 혈류 또는 조직의 속도, 속도의 변화량, 속도의 분산 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보는 음향 반사 신호의 진폭 정보, 및 음향 임피던스 정보 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 전체 휘도 값들(예컨대, 0~255) 중에서 제 1 구간(예컨대, 100~150)에 대한 선택을 수신할 수 있다. 또한, 초음파 장치(1000)는 일부 색상 구간(예컨대, -20 ~ 20)에 대한 선택을 수신할 수 있다. 초음파 장치(1000)는 일부 속도 구간(예컨대, 7 m/s 이상)에 대한 선택을 수신할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보 맵을 통해서 특정 구간에 대한 사용자의 선택을 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 화면에 표시할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보 맵을 통해 제 1 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 이에 관하여는 도 4를 참조하여 후에 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 픽셀 정보 맵은, 그레이 스케일 맵, 컬러 스케일 맵, 탄성도 맵, 및 속도 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그레이 스케일 맵은 백색에서 흑색까지를 단계적으로 나누어 밝기의 정도를 표현한 맵일 수 있다. 컬러 스케일 맵은 색상이 변하는 것을 단계적으로 표현한 맵일 수 있다. 탄성도 맵은 탄성도를 단계적으로 표현한 맵이고, 속도 맵은 속도의 변화를 단계적으로 표현한 맵일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 특정 GUI(Graphical user interface)를 통해서 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간에 대한 선택을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보의 일부 구간을 설정하기 위한 설정 창을 화면에 표시할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 설정 창을 통해 영상 픽셀 정보의 제 1 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다. 이에 관하여는 도 5를 참조하여 후에 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
단계 S230에서, 초음파 장치(1000)는, 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터 중에서 영상 픽셀 정보의 제 1 구간에 대응하는 제 1 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 특정 휘도 구간(예컨대, 100~150)에 대응하는 제 1 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 또한, 초음파 장치(1000)는 특정 색상 구간(예컨대, -20 ~ 20)에 대응하는 제 1 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 초음파 장치(1000)는 일부 속도 구간(예컨대, 7 m/s 이상)에 대응하는 제 1 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다.
단계 S240에서, 초음파 장치(1000)는, 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상 데이터를 이용하여, 제 1 초음파 영상 데이터에 대응하는 제 1 초음파 영상을 3차원으로 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 매핑 테이블을 이용하여, 제 1 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 제 1 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 제 1 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 특정 휘도 값들(예컨대, 100~150) 각각을 높이 값으로 변환할 수 있다. 이때, 휘도 값이 클수록 높이 값이 클 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 초음파 장치(1000)는, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 변환된 높이 값의 부호(sign)(예컨대, 플러스 부호 또는 마이너스 부호)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 혈류 또는 조직의 이동 방향이 제 1 방향인 경우, 높이 값은 양수이고, 혈류 또는 조직의 이동 방향이 제 2 방향인 경우, 높이 값은 음수일 수 있다.
한편, 초음파 장치(1000)는, 도플러 영상 데이터(예컨대, 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터) 외에 방향성이 있는 다른 영상 데이터에 대해서도 변환된 높이 값의 부호(sign)(예컨대, 플러스 부호 또는 마이너스 부호)를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 초음파 영상 중에서 제 1 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 스펙트럴 도플러 영상 또는 컬러 도플러 영상에서 속도가 7m/s 이상인 영역은 3차원의 높이 맵으로 표시하고, 속도가 7 m/s 미만인 영역은 2차원 영상으로 표시할 수 있다. 본 명세서에서 높이 맵은, 깊이(depth) 축, 스캔라인(scan line) 축, 및 높이(height) 축을 따라 표시되는 3차원의 이미지를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시할 수 있다. 이에 관하여는 도 9를 참조하여 후에 자세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시할 수도 있다. 광원 기반 렌더링 방식(예컨대, ray tracing)은 가상의 광선(ray)의 궤적을 추적해서 픽셀의 색을 결정하는 렌더링 방식을 의미한다. 예를 들어, 광원 기반 렌더링 방식은, 빛과 물체의 관계에서 물체 표면의 밝기, 빛의 반사 및 굴절 효과 등을 처리할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받고, 선택된 렌더링 방식으로 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시할 수 있다. 본 명세서에서 기술되는 렌더링 방식은, 셰이딩(shading) 방식, 광원 기반 렌더링 방식(ray tracing), radiosity, volume rendering, 영상 기반 렌더링 방식(image based rendering, IBR), Non-photorealistic rendering(NPR) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 설명의 편의상 셰이딩(shading) 방식, 광원 기반 렌더링 방식(ray tracing)을 예로 들어 설명하기로 한다. 셰이딩(shading) 방식은, 빛의 성질로부터 물체의 광도 계산하는 방식이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자가 복수의 구간을 선택하는 경우, 초음파 장치(1000)는, 복수의 구간 각각에 대응하는 초음파 영상 부분을 3차원으로 표시할 수 있다.
예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보의 제 2 구간에 관한 선택을 더 수신할 수 있다. 이때, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터 중에서 제 2 구간에 대응하는 제 2 초음파 영상 데이터를 더 추출할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 제 2 초음파 영상 데이터에 대응하는 제 2 초음파 영상을 제 1 초음파 영상과 같이 높이 값을 갖는 3차원 영상으로 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 값을 갖는 3차원 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, B 모드에서, 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하고, 초음파 영상 데이터를 휘도 값으로 변환하여 표시할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 사용자의 입력에 기초하여, 높이 맵 모드를 설정할 수 있다.
도 3(b)에 도시된 바와 같이, 높이 맵 모드가 설정되는 경우, 초음파 장치(1000)는, 휘도 값들을 높이 값들로 변환할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 높이 값들을 이용하여, 2차원의 B 모드 영상을 3차원의 높이 맵으로 변환하여 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상을 높이 맵으로 제공함으로써, 사용자가 높이 차이를 이용하여 초음파 영상에서의 휘도 차를 보다 직관적으로 파악할 수 있도록 한다.
다만, 초음파 영상의 전체를 높이 맵으로 제공하는 경우, 휘도 값이 큰 횡격막(300) 등과 같은 영역의 높이 값이 매우 크기 때문에, 횡격막(300) 부근의 다른 영역의 영상이 가려질 수 있다. 이 경우, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상의 일부만을 높이 맵으로 제공할 필요가 있을 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치가 영상 픽셀 정보 맵을 통해 적어도 하나의 구간에 대한 선택을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는 2차원의 초음파 영상(410)의 일 측에 영상 픽셀 정보 맵을 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는 그레이 스케일 맵(420)을 제공할 수 있다.
사용자는 그레이 스케일 맵(420)을 통해 높이 값을 확인하기 위한 제 1 휘도 구간(421)을 선택할 수 있다.
도 4에서는 그레이 스케일 맵(420)을 영상 픽셀 정보 맵의 일례로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 4에서는 바 형태의 영상 픽셀 정보 맵을 도시하였으나, 영상 픽셀 정보 맵의 형태는 다양할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 픽셀 정보의 일부 구간을 설정하기 위한 설정 창을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 대상체에 대한 2차원의 초음파 영상(500)을 표시할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는 높이 맵 모드에 대응하는 버튼(510)을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 입력은 다양할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은 키 입력, 터치 입력(예컨대, 탭, 더블 탭, 터치 앤 드래그, 플릭, 스와이프 등), 음성 입력, 모션 입력, 및 다중 입력 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자가 높이 맵 모드에 대응하는 버튼(510)을 선택하는 경우, 초음파 장치(1000)는, 영상 픽셀 정보의 일부 구간을 설정하는 설정 창(520)을 제공할 수 있다. 초음파 장치(1000)는, 설정 창(520)을 통해 사용자로부터 영상 픽셀 정보의 일부 구간에 대한 선택을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 0부터 255 사이의 휘도 값들 중에서 일부 휘도 구간(예컨대, 120-200)을 선택할 수 있다.
한편, 초음파 장치(1000)는, 높이 맵으로 확인하고자 하는 휘도 구간의 최소값(예컨대, 120) 또는 최대값(예컨대, 200)을 사용자로부터 직접 입력 받을 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 휘도 구간에 대응하는 초음파 영상 데이터를 3차원으로 변환한 B 모드 영상을 나타내는 도면이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 2차원의 B 모드 영상(600)을 표시하고, 특정 휘도 구간(610)을 선택 받을 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 휘도 값이 120 내지 180 사이인 구간(610)을 선택 받을 수 있다.
이때, 초음파 장치(1000)는, 휘도 값이 120에서 180 사이인 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 추출된 초음파 영상 데이터를 이용하여, 120 내지 180 사이의 휘도 값들을 높이 값으로 변환할 수 있다.
도 6(b)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, B 모드 영상(600)에서 120 내지 180 사이의 휘도 값을 갖는 부분들(620)을 3차원의 높이 맵으로 제공할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상에서 나머지 부분(예컨대, 휘도 값이 0-119 및 181-255인 구간)은 2차원 형태를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 사용자가 관심이 있어 하는 영상 픽셀 정보의 특정 구간에 대해서만 3차원의 높이 맵을 제공함으로써, 특정 영상 픽셀 정보 구간(예컨대, 특정 휘도 구간, 특정 속도 구간, 특정 색상 구간, 특정 탄성도 구간 등)에 대한 사용자의 식별력을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상 데이터를 3차원으로 변환한 컬러 도플러 영상을 나타내는 도면이다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 대상체에 대한 컬러 도플러 영상(700)을 제공할 수 있다. 이때, 초음파 장치(1000)는, 프로브로 다가오는 방향의 혈류를 빨강색(710)으로, 프로브에서 멀어지는 방향의 혈류를 파랑색(720)으로 표현할 수 있다. 또한, 초음파 장치(1000)는, 혈류의 속도가 빠를수록 밝게 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 특정 색상 구간(730)에 대한 선택을 수신할 수 있다. 초음파 장치(1000)는 특정 색상 구간(730)에 대한 선택을 컬러 스케일 맵(740)을 통해서 수신할 수도 있고, 별도의 설정 창을 통해서 수신할 수도 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 색상 값이 -18 내지 16 사이인 구간(730)을 선택 받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는 특정 색상 구간(730)에 대응하는 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 추출된 초음파 영상 데이터를 이용하여 특정 색상 값들(예컨대, -18 내지 16)을 높이 값으로 변환할 수 있다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 컬러 도플러 영상(700)에서 -18 내지 16 사이의 색상 값을 갖는 부분들(710, 720)을 3차원의 높이 맵으로 표시할 수 있다. 이때, 초음파 장치(1000)는, 빨강색(710) 영역은 양의 높이 값으로 표현하고, 파랑색(720) 영역은 음의 높이 값으로 표현할 수 있다. 즉, 초음파 장치(1000)는, 빨강색(710) 영역은 솟아오른 것처럼 나타내고, 파랑색(720) 영역은 파인 것처럼 나타냄으로써, 혈류의 이동 방향을 명확히 표현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자가 색약 또는 색맹인 경우에도 높이 값을 이용하여 혈류의 이동 방향을 정확히 파악할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치가 영상 픽셀 정보의 복수의 구간에 관한 선택을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 컬러 스케일 맵(810)을 통해 복수의 색상 구간(811, 812)을 선택 받을 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는, 제 1 색상 구간(예컨대, 4 내지 16)(811) 및 제 2 색상 구간(예컨대, -4 내지 -11)(812)을 선택 받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는 제 1 색상 구간(811) 및 제 2 색상 구간(812) 각각에 대응하는 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 그리고 초음파 장치(1000)는, 추출된 초음파 영상 데이터를 이용하여 제 1 색상 구간(811) 및 제 2 색상 구간(812)에 속하는 색상 값들을 각각 높이 값으로 변환할 수 있다.
초음파 장치(1000)는 변환된 높이 값을 이용하여, 컬러 도플러 영상(820) 중에서 일부 색상 영역(예컨대, 4 내지 16, -4 내지 -11)을 3차원의 높이 맵으로 표시할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따르는 초음파 장치가 전체 초음파 영상 중 선택된 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 처리하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 2차원의 초음파 영상(900)을 획득할 수 있다. 이때, 초음파 장치(1000)는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 초음파 영상은 3차원으로 표시하고, 나머지 영상은 불투명, 투명 또는 반투명으로 다양하게 표시할 수 있다.
도 9(b)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상은 3차원의 높이 맵으로 표시하고, 나머지 영상은 불투명의 2차원 이미지로 표시할 수 있다. 이 경우, 불투명 2차원 이미지 때문에 3차원의 높이 맵이 가릴 수 있다.
따라서, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상은 3차원의 높이 맵으로 표시하고, 나머지 영상은 반투명 또는 투명의 2차원 이미지로 표시할 수도 있다. 이 경우, 사용자는 투명 또는 반투명 상태의 2차원 이미지를 투과해서 3차원의 높이 맵을 명확하게 확인할 수 있다.
도 9(d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상은 3차원의 높이 맵으로 표시하고, 나머지 영상은 불투명의 2차원 이미지로 표시할 수 있다.
도 9(e)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제 4 이미지(940)와 같이, 초음파 장치(1000)는, 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 특정 색상 구간에 대응하는 초음파 영상은 3차원의 높이 맵으로 표시하고, 나머지 영상은 투명 또는 반투명의 2차원 이미지로 표시할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 초음파 장치가 렌더링 방식을 선택하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 간문맥에 대한 2차원의 초음파 영상(1010)을 획득할 수 있다. 이때, 초음파 장치(1000)는, 복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다. 초음파 장치(1000)는 사용자로부터 선택된 렌더링 방식에 따라, 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시할 수 있다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 셰이딩 방식에 기반하여 밝기 값을 높이 값으로 변환하는 제 1 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다. 이 경우, 초음파 장치(1000)는, 제 1 렌더링 방식에 따라 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 밝기 값을 높이 값으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는 밝은 곳은 높은 높이 값으로 변환하고, 어두운 곳은 낮은 높이 값으로 변환함으로써, 간문맥에 대한 3차원의 그레이 이미지를 표시할 수 있다.
도 10(c)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는 셰이딩 방식에 기반하여, 밝기 값을 높이 값 및 색상 값으로 변환하는 제 2 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다. 이 경우, 초음파 장치(1000)는, 제 2 렌더링 방식에 따라 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 밝기 값을 높이 값 및 색상 값으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 초음파 장치(1000)는 밝은 곳은 높은 높이 값을 갖는 빨강색으로 변환하고, 어두운 곳은 낮은 높이 값을 갖는 파랑색으로 변환함으로써, 간문맥에 대한 3차원의 컬러 이미지를 표시할 수 있다.
도 10(d)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는, 광선 추적법에 기반하여 밝기 값을 높이 값으로 변환하는 제 3 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다. 이 경우, 초음파 장치(1000)는, 제 3 렌더링 방식에 따라 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 밝기 값을 높이 값으로 변환하고, 가상의 광선 상의 각 샘플점에서 명암과 투명도 값을 계산하여, 간문맥에 대한 3차원의 그레이 이미지로 표시할 수 있다.
도 10(e)에 도시된 바와 같이, 초음파 장치(1000)는 광선 추적법에 기반하여 밝기 값을 높이 값 및 색상 값으로 변환하는 제 4 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다. 이 경우, 초음파 장치(1000)는, 제 4 렌더링 방식에 따라 적어도 하나의 구간(예컨대, 제 1 구간)에 대응하는 밝기 값을 높이 값 및 색상 값으로 변환하고, 가상의 광선 상의 각 샘플점에서 명암과 투명도 값을 계산하여, 간문맥에 대한 3차원의 컬러 이미지를 표시할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터 획득부(1100), 사용자 입력부(1200), 제어부(1300)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 초음파 장치(1000)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 초음파 장치(1000)는 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치(1000)는, 초음파 영상 데이터 획득부(1100), 사용자 입력부(1200), 제어부(1300) 이외에 통신부(1400), 메모리(1500), 디스플레이부(1600)를 더 포함할 수 있다. 상술한 여러 구성들은 버스(1700)를 통해 서로 연결될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 데이터 획득부(1100)는, 대상체(10)에 대한 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 데이터는 대상체(10)에 관한 2차원 초음파 영상 데이터일 수도 있고, 3차원 초음파 영상 데이터일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 영상 데이터 획득부(1100)는, 프로브(20), 초음파 송수신부(1110), 영상 처리부(1120)를 포함할 수 있다.
프로브(20)는, 초음파 송수신부(1110)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(20)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(20)는 초음파 장치(1000)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 장치(1000)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 프로브(20)는 1D(Dimension), 1.5D, 2D(matrix), 및 3D 프로브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송신부(1111)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(1113), 송신 지연부(1114), 및 펄서(1115)를 포함한다. 펄스 생성부(1113)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(1114)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(20)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(1115)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(1112)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(1116), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(1117), 수신 지연부(1118), 및 합산부(1119)를 포함할 수 있다. 증폭기(1116)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(1117)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(1118)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(1119)는 수신 지연부(1118)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 영상 데이터를 생성한다.
영상 처리부(1120)는 초음파 송수신부(1110)에서 생성된 초음파 영상 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성한다. 한편, 초음파 영상은, A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체 표현하는 도플러 영상을 포함할 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 및 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상을 포함할 수 있다.
B 모드 처리부(1123)는, 초음파 영상 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(1122)는, B 모드 처리부(1123)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(1124)는, 초음파 영상 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(1122)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(1122)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(10)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다.
나아가, 영상 생성부(1122)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트 또는 그래픽으로 표현할 수도 있다. 예를 들어, 영상 생성부(1122)는, 초음파 영상의 전부 또는 일부와 관련된 적어도 하나의 주석(annotation)을 초음파 영상에 추가할 수 있다. 즉, 영상 생성부(1122)는, 초음파 영상을 분석하고, 분석한 결과에 기초하여 초음파 영상의 전부 또는 일부와 관련된 적어도 하나의 주석을 추천할 수 있다. 또한, 영상 생성부(1122)는, 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 주석을 초음파 영상에 추가할 수도 있다.
한편, 영상 처리부(1120)는, 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 초음파 영상 중에서 관심 영역을 추출할 수도 있다. 이때, 영상 처리부(1120)는, 관심 영역에 색을 추가하거나 패턴을 추가하거나 테두리를 추가할 수도 있다.
영상 처리부(1120)는 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보(예컨대, 휘도 값, 색상 값, 속도 값, 탄성도 값, 음향 반사 신호의 진폭 값, 음향 임피던스 값 등)를 높이 값으로 변환할 수도 있다. 이때, 영상 처리부(1120)는 일부 영상 픽셀 정보 구간을 높이 값으로 변환할 수도 있다.
사용자 입력부(1200)는, 사용자(예컨대, 소노그래퍼)가 초음파 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 사용자 입력부(1200)에는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 트랙볼, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 사용자 입력부(1200)는, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스처 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 입력부(1200)는 직접 터치(real-touch) 뿐만 아니라 근접 터치(proximity touch)도 검출할 수 있다. 사용자 입력부(1200)는, 초음파 영상에 대한 터치 입력(예컨대, 터치&홀드, 탭, 더블 탭, 플릭 등)을 감지할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(1200)는, 터치 입력이 감지된 지점으로부터의 드래그 입력을 감지할 수도 있다. 한편, 사용자 입력부(1200)는, 초음파 영상에 포함된 적어도 둘 이상의 지점에 대한 다중 터치 입력(예컨대, 핀치)을 감지할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 입력부(1200)는 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간(range)에 관한 선택을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1200)는, 영상 픽셀 정보 맵(예컨대, 그레이 스케일 맵, 컬러 스케일 맵, 탄성도 맵, 속도 맵 등)을 통해 제 1 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(1200)는, 별도의 설정 창을 통해 제 1 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다.
사용자 입력부(1200)는 영상 픽셀 정보의 복수의 구간에 관한 선택을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1200)는, 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간 및 제 2 구간에 관한 선택을 수신할 수 있다.
사용자 입력부(1200)는, 복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받을 수 있다.
제어부(1300)는, 초음파 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1300)는, 초음파 영상 데이터 획득부(1100), 사용자 입력부(1200), 통신부(1400), 메모리(1500), 디스플레이부(1600)를 전반적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(1300)는, 초음파 영상 데이터 중에서 영상 픽셀 정보의 제 1 구간에 대응하는 제 1 초음파 영상 데이터를 추출할 수 있다. 초음파 영상 데이터는, B 모드(brightness mode) 영상 데이터, 스펙트럴 도플러 영상 데이터, 컬러 도플러 영상 데이터, 탄성 영상 데이터, 및 M 모드(motion mode) 영상 데이터 중 적어도 하나일 수 있다. 제어부(1300)는, 제 1 초음파 영상 데이터를 이용하여, 제 1 초음파 영상 데이터에 대응하는 제 1 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다.
제어부(1300)는, 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다. 영상 픽셀 정보 맵은, 그레이 스케일 맵, 컬러 스케일 맵, 탄성도 맵, 및 속도 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(1300)는, 영상 픽셀 정보의 제 1 구간을 설정하기 위한 설정 창을 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다.
제어부(1300)는, 제 1 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 제 1 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환할 수 있다. 제어부(1300)는, 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 변환된 높이 값의 부호(sign)를 결정할 수도 있다.
제어부(1300)는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 초음파 영상 중에서 제 1 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수도 있다.
제어부(1300)는, 영상 픽셀 정보의 제 2 구간에 대한 선택이 더 수신되는 경우, 초음파 영상 데이터 중에서 상기 제 2 구간에 대응하는 제 2 초음파 영상 데이터를 더 추출할 수 있다. 그리고 제어부(1300)는, 제 2 초음파 영상 데이터를 이용하여, 제 2 초음파 영상 데이터에 대응하는 제 2 초음파 영상을 3차원으로 더 하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다.
제어부(1300)는, 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다.
제어부(1300)는, 광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수 있다.
제어부(1300)는, 사용자에 의해 선택된 렌더링 방식으로 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부(1600)를 제어할 수도 있다.
통신부(1400)는, 초음파 장치(1000)와 서버(2000), 초음파 장치(1000)와 제 1 디바이스(3000), 초음파 장치(1000)와 제 2 디바이스(4000) 간의 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1400)는, 근거리 통신 모듈(1410), 유선 통신 모듈(1420), 이동 통신 모듈(1430) 등을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(1410)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 무선 랜(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), BLE, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), NFC(Near Field Communication), WFD(Wi-Fi Direct), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등이 이용될 수 있다.
유선 통신 모듈(1420)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 일 실시 예에 의한 유선 통신 기술에는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 포함될 수 있다
이동 통신 모듈(1430)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 디바이스(3000, 4000), 서버(2000) 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.
통신부(1400)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스(예컨대, 제 1 디바이스(3000) 또는 제 2 디바이스(4000))나 서버(2000)와 통신한다. 통신부(1400)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(1400)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(1400)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 초음파 영상, 초음파 영상 데이터, 도플러 영상 데이터 등 대상체(10)의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(1400)는 서버(2000)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다.
메모리(1500)는, 제어부(1300)의 처리를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 초음파 영상 데이터, 휘도 값과 높이 값의 매핑 테이블, 속도 값과 높이 값의 매핑 테이블, 색상 값과 높이 값의 매핑 테이블, 탄성도와 높이 값의 매핑 테이블, 선택된 영상 픽셀 정보 구간에 관한 정보, 초음파 영상, 피검사자 정보, 프로브 정보, 바디마커 등)을 저장할 수도 있다.
메모리(1500)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 초음파 장치(1000)는 인터넷(internet)상에서 메모리(1500)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
디스플레이부(1600)는, 초음파 장치(1000)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, 디스플레이부(1600)는 초음파 영상을 표시하거나, 컨트롤 패널과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시할 수 있다.
디스플레이부(1600)는, 초음파 영상의 일부 영역을 3차원으로 표시하고, 나머지 영역은 2차원으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(1600)는, 영상 픽셀 정보의 일부 구간(range)에 대응하는 초음파 영상을 3차원의 높이 맵으로 표시할 수 있다.
디스플레이부(1600)는, 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 표시할 수 있다. 디스플레이부(1600)는, 영상 픽셀 정보의 제 1 구간을 설정하기 위한 설정 창을 표시할 수도 있다.
디스플레이부(1600)는, 영상 픽셀 정보의 복수의 구간이 선택된 경우, 복수의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원의 높이 맵으로 표시할 수 있다.
디스플레이부(1600)와 터치패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1600)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(1600)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. 그리고 초음파 장치(1000)의 구현 형태에 따라 초음파 장치(1000)는 디스플레이부(1600)를 2개 이상 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 장치(1000)는, 임상적으로 의미있는 일부 측정 값들에 대한 3차원의 높이 맵을 제공함으로써, 사용자의 초음파 진단의 편의성을 높일 수 있다. 또한, 전체적으로 높이 맵을 제공하는 것에 비해 연산 속도가 빨라질 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (24)

  1. 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신하는 단계;
    상기 초음파 영상 데이터 중에서 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 영상 데이터는,
    B 모드(brightness mode) 영상 데이터, 스펙트럴 도플러 영상 데이터, 컬러 도플러 영상 데이터, 탄성 영상 데이터, 및 M 모드(motion mode) 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보는,
    휘도 정보, 속도 정보, 색상 정보, 탄성도 정보, 음향 반사 신호의 진폭 정보, 및 음향 임피던스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는,
    상기 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 화면에 표시하는 단계; 및
    상기 영상 픽셀 정보 맵을 통해 상기 적어도 하나의 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 영상 픽셀 정보 맵은,
    그레이 스케일 맵, 컬러 스케일 맵, 탄성도 맵, 및 속도 맵 중 적어도 하나를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 구간을 설정하기 위한 설정 창을 화면에 표시하는 단계; 및
    상기 설정 창을 통해 상기 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는,
    상기 부분 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환하는 단계는,
    상기 부분 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 상기 변환된 높이 값의 부호(sign)를 결정하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는,
    상기 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는,
    상기 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는,
    광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계는,
    복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받는 단계; 및
    상기 선택된 렌더링 방식으로 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 단계는,
    상기 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간 및 제 2 구간에 관한 선택을 수신하는 단계를 포함하는 초음파 영상 표시 방법.
  14. 대상체에 대한 초음파 영상 데이터를 획득하는 초음파 영상 데이터 획득부;
    상기 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 적어도 하나의 구간(range)에 관한 선택을 수신하는 사용자 입력부; 및
    상기 초음파 영상 데이터 중에서 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 부분 초음파 영상 데이터를 추출하고, 상기 부분 초음파 영상 데이터를 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하는 초음파 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 픽셀 정보를 단계적으로 표현한 영상 픽셀 정보 맵을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하고,
    상기 사용자 입력부는, 상기 영상 픽셀 정보 맵을 통해 상기 적어도 하나의 구간을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 초음파 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 구간을 설정하기 위한 설정 창을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하고,
    상기 사용자 입력부는, 상기 설정 창을 통해 상기 적어도 하나의 구간에 관한 선택을 수신하는 초음파 장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 부분 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보를 높이 값으로 변환하는 초음파 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 부분 초음파 영상 데이터가 컬러 도플러 영상 데이터 또는 스펙트럴 도플러 영상 데이터인 경우, 혈류 또는 조직의 이동 방향 정보에 기초하여, 상기 변환된 높이 값의 부호(sign)를 결정하는 초음파 장치.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 2차원으로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 초음파 장치.
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 초음파 영상 데이터에 기반하여 표시되는 전체 초음파 영상 중에서, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 제외한 나머지 영상을 투명 또는 반투명으로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 초음파 장치.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    광원 기반 렌더링 방식을 이용하여, 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 초음파 장치.
  22. 제 14 항에 있어서, 상기 사용자 입력부는,
    복수의 렌더링 방식 중에서 적어도 하나의 렌더링 방식을 선택 받고,
    상기 제어부는, 상기 선택된 렌더링 방식으로 상기 적어도 하나의 구간에 대응하는 초음파 영상을 3차원으로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 초음파 장치.
  23. 제 14 항에 있어서, 상기 사용자 입력부는,
    상기 초음파 영상 데이터로부터 획득되는 영상 픽셀 정보의 제 1 구간 및 제 2 구간에 관한 선택을 수신하는 초음파 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 초음파 영상 표시 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
KR1020140010883A 2014-01-28 2014-01-28 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치 KR102185725B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140010883A KR102185725B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치
EP14200600.6A EP2898831B1 (en) 2014-01-28 2014-12-30 Method and ultrasound apparatus for displaying ultrasound image
US14/594,048 US20150209012A1 (en) 2014-01-28 2015-01-09 Method and ultrasound apparatus for displaying ultrasound image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140010883A KR102185725B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150089835A true KR20150089835A (ko) 2015-08-05
KR102185725B1 KR102185725B1 (ko) 2020-12-02

Family

ID=52349959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140010883A KR102185725B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150209012A1 (ko)
EP (1) EP2898831B1 (ko)
KR (1) KR102185725B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696086B1 (ko) * 2015-08-11 2017-01-13 포항공과대학교 산학협력단 소나 이미지 내의 물체 부분 추출 방법 및 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7130352B2 (ja) * 2015-08-24 2022-09-05 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置および医用画像処理装置
US10489970B2 (en) * 2015-11-06 2019-11-26 Microsoft Technology Licensing, Llc 2D image processing for extrusion into 3D objects
US10204447B2 (en) 2015-11-06 2019-02-12 Microsoft Technology Licensing, Llc 2D image processing for extrusion into 3D objects
KR102635050B1 (ko) * 2016-07-20 2024-02-08 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 그 제어방법
WO2018046740A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 Supersonic Imagine Ultrasound imaging method and an apparatus implementing said method
US10453193B2 (en) 2017-05-05 2019-10-22 General Electric Company Methods and system for shading a two-dimensional ultrasound image
US10433818B2 (en) * 2017-08-17 2019-10-08 QT Ultrasound LLC Color coding an image for identifying anatomy using quantitative transmission ultrasound tomography
US10489969B2 (en) * 2017-11-08 2019-11-26 General Electric Company Method and system for presenting shaded descriptors corresponding with shaded ultrasound images

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282471A (en) * 1991-07-31 1994-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic imaging system capable of displaying 3-dimensional angiogram in real time mode
US5797397A (en) * 1996-11-25 1998-08-25 Hewlett-Packard Company Ultrasound imaging system and method using intensity highlighting to facilitate tissue differentiation
JPH11327A (ja) * 1997-06-11 1999-01-06 Toshiba Iyou Syst Eng Kk 超音波診断装置
US20040109608A1 (en) * 2002-07-12 2004-06-10 Love Patrick B. Systems and methods for analyzing two-dimensional images
US20060072799A1 (en) * 2004-08-26 2006-04-06 Mclain Peter B Dynamic contrast visualization (DCV)
US20090062653A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-05 Dong Gyu Hyun Ultrasound System And Method Of Forming Ultrasound Image
KR20120055278A (ko) * 2010-11-23 2012-05-31 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4786150B2 (ja) * 2004-07-07 2011-10-05 株式会社東芝 超音波診断装置および画像処理装置
US20110063288A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Transfer function for volume rendering
KR101100464B1 (ko) * 2009-12-09 2011-12-29 삼성메디슨 주식회사 부 관심영역에 기초하여 3차원 초음파 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US8840555B2 (en) * 2010-11-10 2014-09-23 Echometrix, Llc System and method of ultrasound image processing
US9629610B2 (en) * 2010-12-22 2017-04-25 Samsung Medison Co., Ltd. Method of operating ultrasound diagnosis apparatus for providing map of interest index and ultrasound diagnosis apparatus using the method
WO2014038812A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for displaying stereoscopic information related to ultrasound sectional plane of target object

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282471A (en) * 1991-07-31 1994-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic imaging system capable of displaying 3-dimensional angiogram in real time mode
US5797397A (en) * 1996-11-25 1998-08-25 Hewlett-Packard Company Ultrasound imaging system and method using intensity highlighting to facilitate tissue differentiation
JPH11327A (ja) * 1997-06-11 1999-01-06 Toshiba Iyou Syst Eng Kk 超音波診断装置
US20040109608A1 (en) * 2002-07-12 2004-06-10 Love Patrick B. Systems and methods for analyzing two-dimensional images
US20060072799A1 (en) * 2004-08-26 2006-04-06 Mclain Peter B Dynamic contrast visualization (DCV)
US20090062653A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-05 Dong Gyu Hyun Ultrasound System And Method Of Forming Ultrasound Image
KR20120055278A (ko) * 2010-11-23 2012-05-31 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696086B1 (ko) * 2015-08-11 2017-01-13 포항공과대학교 산학협력단 소나 이미지 내의 물체 부분 추출 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102185725B1 (ko) 2020-12-02
US20150209012A1 (en) 2015-07-30
EP2898831A1 (en) 2015-07-29
EP2898831B1 (en) 2019-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102185726B1 (ko) 관심 영역에 대응하는 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR102185725B1 (ko) 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR101654674B1 (ko) 탄성 영상 제공 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR102243032B1 (ko) 초음파 장치 및 초음파 장치의 측정 방법
KR102388130B1 (ko) 의료 영상 표시 방법 및 장치
KR101649725B1 (ko) 탄성 영상을 표시하는 방법 및 초음파 진단 장치
CN105380680B (zh) 超声诊断设备和操作该超声诊断设备的方法
US20140288425A1 (en) Apparatus and method for providing elasticity information
KR20170006200A (ko) 의료 영상 처리 장치 및 그 동작방법
KR102388132B1 (ko) 대상체를 나타내는 바디 마커를 생성하는 방법, 장치 및 시스템.
KR20150082945A (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
KR102297148B1 (ko) 3차원 영상을 표시하는 초음파 시스템 및 그 방법
US20150148676A1 (en) Method and ultrasound apparatus for marking tumor on ultrasound elastography image
KR20160087221A (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
KR20150089837A (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
KR20150024167A (ko) 바디 마커 생성 방법 및 초음파 진단 장치
EP3073930B1 (en) Method and ultrasound apparatus for marking tumor on a ultrasound elastography image
KR102462391B1 (ko) 초음파 장치 및 그 동작 방법
KR20150114285A (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
KR102582540B1 (ko) 초음파 장치 및 그 동작 방법
KR102367194B1 (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
KR102244069B1 (ko) 점액낭의 위치 정보를 표시하는 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR20160064895A (ko) 볼륨 렌더링 장치 및 볼륨 렌더링 방법
KR102243024B1 (ko) 약물의 확산 경계를 표시하는 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR102364490B1 (ko) 초음파 진단장치, 그에 따른 초음파 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장매체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant