KR20150102587A - 프로브를 구비한 의료영상 장치의 제어 방법 및 그 의료영상 장치 - Google Patents

프로브를 구비한 의료영상 장치의 제어 방법 및 그 의료영상 장치 Download PDF

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Abstract

프로브의 위치와 관련된 정보를 편리하게 의료영상 장치에 입력하고, 사용자에게 제공하는 방법 및 장치가 제공된다. 의료 영상 장치를 제어하는 방법은, 유방 표면의 특징점에 고정된 자기장 발생부를 이용하여 자기장을 발생시키는 단계와, 프로브에 구비된 자기장 감지기를 이용하여 자기장 값을 획득하는 단계와, 획득된 자기장 값에 기초하여, 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정하는 단계 및 의료영상 장치에 구비된 디스플레이부 상에 추정된 위치 및 방향에 기초하여 마커를 표시하는 단계를 포함한다.

Description

프로브를 구비한 의료영상 장치의 제어 방법 및 그 의료영상 장치{Method for Controlling Medical Imaging Apparatus Having Probe and Medical Imaging Apparatus Thereof}
본 발명은 사용자에게 의료영상을 제공하기 위한 의료영상 장치를 제어하는 방법 및 그 의료영상 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사용자에게 프로브의 위치를 편리하게 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인체 내부의 구조를 확인하고 질병을 진단하기 위하여, 다양한 의료영상 장치들이 이용된다. 예를 들어, 의료영상 장치로서 초음파 진단 장치, 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography) 장치, 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging) 장치, 양전자 단층 촬영(Positron Emission Tomography) 장치 및 엑스레이(X-ray) 장치 등이 이용되고 있다.
의료영상 장치 중 의료 영상을 획득하기 위하여 프로브(probe)를 구비하는 장치가 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위에 대한 영상을 얻는다. 특히, 초음파 진단 장치는 대상체 내부의 관찰, 이물질 검출, 및 상해 측정 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 진단 장치는 X선을 이용하는 진단 장치에 비하여 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 방사능 피폭이 없어 안전하다는 장점이 있어서 다른 화상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
본 발명의 일 실시 예는 프로브의 위치와 관련된 정보를 편리하게 의료영상 장치에 입력하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예는, 프로브의 위치와 관련된 정보를 사용자에게 편리하게 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따라 의료 영상 장치를 제어하는 방법은, 유방 표면의 특징점에 고정된 자기장 발생부를 이용하여 자기장을 발생시키는 단계와, 프로브에 구비된 자기장 감지기를 이용하여 자기장 값을 획득하는 단계와, 획득된 자기장 값에 기초하여, 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정하는 단계 및 의료영상 장치에 구비된 디스플레이부 상에 추정된 위치 및 방향에 기초하여 마커를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따르면, 마커를 표시하는 단계는 디스플레이부를 통해 특징점에 대한 프로브의 방위각, 거리 및 방향 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 마커를 표시하는 단계는 프로브를 통해 획득된 정보에 기초하여 생성된 의료영상을 함께 표시하고, 의료영상 장치 제어 방법은 의료영상에 대한 결과 보고서 정보를 생성하는 단계를 더 포함하며, 결과 보고서 정보는 추정된 위치 및 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 마커를 표시하는 단계는 고정된 위치 및 방향을 나타내는 안내 마커를 더 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
마커를 표시하는 단계는 마커의 위치 및 방향이 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 마커의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 마커를 표시하는 단계는 마커의 위치 및 방향과 미리 설정된 위치 및 방향과의 차이를 더 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로브를 구비하는 의료영상 장치는, 유방 표면의 특징점에 고정되며, 자기장을 발생시키는 자기장 발생부와, 상기 자기장 발생부로부터 발생된 자기장에 대한 자기장 값을 획득하며, 프로브에 구비된 자기장 감지기와, 획득된 자기장 값에 기초하여, 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정하는 영상 처리부 및 추정된 위치 및 추정된 방향에 기초하여 마커를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이부는 특징점에 대한 프로브의 방위각, 거리 및 방향 중 적어도 하나를 더 표시할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이부는 프로브를 통해 획득된 정보에 기초하여 생성된 의료영상을 함께 표시하고, 의료영상 장치는 의료영상에 대한 결과 보고서 정보를 생성하는 데이터 처리부를 더 포함하며, 결과 보고서 정보는 추정된 위치 및 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이부는 마커의 위치 및 방향이 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 마커의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이부는 마커의 위치 및 방향과 미리 설정된 위치 및 방향과의 차이를 더 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 자기장 발생부는 신체의 돌출부를 수용할 수 있는 돌기 형태의 돌기 수용홈을 구비할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 자기장 발생부는 자기장 발생부 일 측에 자기장 발생부를 신체에 접착시킬 수 있는 접착부를 구비할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 자기장 발생부는 자기장 발생부 내부에 자기장을 발생하는 영구 자석 또는 유도 자석을 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 자기장 발생부는 영구 자석 또는 유도 자석을 수용할 수 있는 막대 형태의 자석 수용부를 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 전술된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 할 수 있다.
도 1은 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시 예와 관련된 무선 프로브의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따라 의료영상 장치를 제어하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 의료영상 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 자기장 발생부의 평면도 및 측면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 자기장 발생 지점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 도시한 개념도이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 의료영상 장치에 디스플레이되는 화면을 도시한 개념도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따라 의료영상 장치에 디스플레이되는 화면을 도시한 개념도이다.
도 9는 일 실시 예에 따라 의료 영상 장치가 보고서를 디스플레이하는 방법을 도시한 개념도이다.
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.
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 초음파를 이용하여 획득된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다. 또한, 대상체는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, 대상체는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예 들을 상세히 설명한다. 이하에서, 설명의 편의를 위하여 초음파 진단 장치(1000)를 의료영상 장치의 대표적인 예로서 설명한다. 다만, 의료영상 장치는 초음파 진단 장치(1000)뿐만 아니라 프로브(probe)를 구비하는 다른 의료영상 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 의료영상 장치는 초음파 진단 장치(1000)일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 초음파 진단 장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이다. 일 실시 예에 의한 초음파 진단 장치(1000)는 프로브(20), 초음파 송수신부(100), 영상 처리부(200), 통신부(300), 메모리(400), 입력 디바이스(500), 및 제어부(600)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(700)를 통해 서로 연결될 수 있다.
초음파 진단 장치(1000)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.
프로브(20)는, 초음파 송수신부(100)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 진단 장치(1000)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
송신부(110)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(112), 송신 지연부(114), 및 펄서(116)를 포함한다. 펄스 생성부(112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(114)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(116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.
수신부(120)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(124), 수신 지연부(126), 및 합산부(128)를 포함할 수 있다. 증폭기(122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(128)는 수신 지연부(126)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(120)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(122)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(20)의 감도가 향상되거나 ADC(124)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(122)는 생략될 수도 있다.
영상 처리부(200)는 초음파 송수신부(100)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성하고 디스플레이한다. 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 대상체를 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(212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(220)는, B 모드 처리부(212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.
마찬가지로, 도플러 처리부(214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 영상 생성부(220)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(220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(400)에 저장될 수 있다.
디스플레이부(230)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(230)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphic User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 진단 장치(1000)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(230)를 포함할 수 있다.
통신부(300)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(300)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(300)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
통신부(300)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 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(300)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(300)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(300)는 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 서버(32), 의료 장치(34), 또는 휴대용 단말(36)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(300)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(310), 유선 통신 모듈(320), 및 이동 통신 모듈(330)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(310)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(320)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(330)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(400)는 초음파 진단 장치(1000)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(400)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 진단 장치(1000) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.
메모리(400)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(1000)는 웹 상에서 메모리(400)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
입력 디바이스(500)는, 사용자로부터 초음파 진단 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(500)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.
제어부(600)는 초음파 진단 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(600)는 도 1에 도시된 프로브(20), 초음파 송수신부(100), 영상 처리부(200), 통신부(300), 메모리(400), 및 입력 디바이스(500) 간의 동작을 제어할 수 있다.
프로브(20), 초음파 송수신부(100), 영상 처리부(200), 통신부(300), 메모리(400), 입력 디바이스(500) 및 제어부(600) 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(100), 영상 처리부(200), 및 통신부(300) 중 적어도 일부는 제어부(600)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 무선 프로브(2000)의 구성을 도시한 블록도이다. 무선 프로브(2000)는, 도 1에서 설명한 바와 같이 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 구현 형태에 따라 도 1의 초음파 송수신부(100)의 구성을 일부 또는 전부 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시 예에 의한 무선 프로브(2000)는, 송신부(2100), 트랜스듀서(2200), 및 수신부(2300)를 포함하며, 각각의 구성에 대해서는 1에서 설명한 바 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 무선 프로브(2000)는 그 구현 형태에 따라 수신 지연부(2330)와 합산부(2340)를 선택적으로 포함할 수도 있다.
무선 프로브(2000)는, 대상체(10)로 초음파 신호를 송신하고 에코 신호를 수신하며, 초음파 데이터를 생성하여 도 1의 초음파 진단 장치(1000)로 무선 전송할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따라 의료영상 장치를 제어하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
먼저, 의료 영상 장치는 자기장 감지기(magnetic sensor)를 통해 자기장 값을 획득할 수 있다(S3100). 여기서, 자기장 감지기는 의료영상 장치의 프로브(probe)에 구비될 수 있다. 실시 예에 따라서 자기장 감지기는 프로브(probe) 내에 구비될 수 있다. 또는, 자기장 감지기는 프로브에 부착 및 분리될 수 있으며, 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 자기장 감지기는 복수 개의 자기장을 감지할 수 있는 감지기를 포함할 수 있다. 복수 개의 감지기는 각각 세 개의 축 상의 방향을 가지는 자기장의 크기를 측정할 수 있다. 의료영상 장치는 각 자기장의 크기에 기초하여 복수 개의 감지기 각각에 대한 자기장의 크기 및 방향을 결정할 수 있다. 자기장 감지기에 포함되는 복수 개의 감지기는 자계의 세기 및 방향 등을 검지하여 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 각 감지기는 홀(Hall) 소자, 자기저항 소자, 플럭스 게이트 자력계(Flux Gate Magnetometer), 초전도 양자 간섭 소자(Superconducting Quantum Interference Device; SQUID), 광섬유 자기 센서, 프로톤 자력계(proton precession magnetometer) 또는 광 펌핑 자력계(optical pumping magnetometer) 등을 이용하여 구성될 수 있다.
여기서, 자기장 감지기를 통해 감지되는 자기장은 신체 상의 한 특징점에 위치하는 자기장 발생부에 의해 발생된 자기장을 의미할 수 있다. 실시 예에 따라서 자기장 발생부는 의료 영상 장치에 포함되거나, 별도의 장치에 포함될 수 있다. 자기장 발생부는 자기장을 형성하기 위한 영구 자석 또는 유도 자석을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유방에 대한 의료영상을 촬영할 때, 의료영상 장치는 유두(nipple)에 놓여진 자기장 발생부에서 발생되는 자기장을 감지할 수 있다. 자기장 발생부는 실시 예에 따라서 신체에 고정하기 위한 고정 수단을 이용하여 특징점에 고정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6은 일 실시 예에 따른 특징점, 즉 자기장 발생 지점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 도시한 개념도이다. 의료영상 장치가 초음파 진단 장치인 경우, 유방(6000)에 대한 초음파 영상을 획득하기 위하여 프로브(20)가 유방(6000) 상의 한 지점에 위치할 수 있다. 이 때, 자기장 발생부(4200)는 유두(nipple) 상에 위치할 수 있다. 프로브(20)의 일 측에 위치한 자기장 감지기(610)는 자기장 발생부(4200)에서 발생되는 자기장을 감지할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, S3100단계 이후, S3100단계에서 획득된 자기장 값에 기초하여, 의료영상 장치는 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정할 수 있다(S3200). 일 실시 예에 따르면, 의료 영상 장치는 자기장 감지기에 포함된 복수의 감지기 상에서의 자기장의 크기 및 방향으로부터 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정할 수 있다. 각각 다른 위치에서 감지된 자기장의 크기 및 위치에 기초하여 자기장 발생 지점을 추정하는 방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이후, 의료영상 장치는 S3200 단계에서 추정된 위치에 상응하는 디스플레이부 상의 위치에 상기 추정된 방향으로 마커를 표시할 수 있다(S3300). 여기서, 도 7을 참조하면, 도 7은 일 실시 예에 따라 의료영상 장치의 디스플레이부에 디스플레이되는 화면(7000)을 도시한 개념도이다. 일 실시 예에 따른 의료영상 장치는 프로브의 위치 및 방향을 지시하는 마커(7020)를 디스플레이부를 통해서 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이 상에서 마커(7020)가 추정된 위치에 상응하는 위치에 추정된 방향으로 표시될 수 있다. 실시 예에 따라서 의료영상 장치는 프로브를 이용하여 획득된 의료영상(7010)을 포함하는 화면(7000)을 디스플레이 할 수 있다. 또한, 의료영상 장치는 프로브의 방위각, 위치 및 특징점으로부터의 거리와 같은 프로브 위치와 관련된 정보(7030)를 디스플레이할 수 있다.
여기서 도 8을 참조하면, 도 8은 다른 실시 예에 따라 의료영상 장치에 디스플레이되는 화면을 도시한 개념도이다. 도 8에 도시된 일 실시 예에 따르면, 의료영상 장치는 의료영상을 저장할 때 의료영상을 촬영한 시점의 프로브의 위치를 함께 저장할 수 있다. 이후, 저장된 의료영상을 디스플레이부 상에 표시할 때, 의료영상 장치는 프로브의 현재 위치 및 방향을 지시하는 마커(7020)와 함께 의료영상(7010)을 촬영한 시점의 프로브의 위치 및 방향을 지시하는 안내 마커(8010)를 포함하는 화면(8000)을 디스플레이할 수 있다. 사용자는 마커(7020)와 안내 마커(8010)가 동일한 위치에 표시되도록 프로브(20)를 이동시킨 후 의료영상을 촬영함으로써, 용이하게 과거에 의료영상을 촬영한 위치와 동일한 위치에서 의료영상을 획득할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따르면, 의료영상 장치는 의료영상(7010)을 촬영한 시점의 프로브의 위치 및 방향과 현재 프로브의 위치와의 차이(8020)를 표시하는 화면(8000)을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 화면(8000)에 포함되는 의료영상(7010)은 실시 예에 따라서 안내 마커(8010)의 위치에서 과거에 촬영된 의료영상 및 마커(7020)의 위치에서 촬영되고 있는 의료영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따르면, S3300단계에서 의료영상 장치는 마커(7020)의 위치가 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 마커(7020)의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들어, 마커(7020)의 위치가 안내 마커(8010)의 위치로부터 일정 거리 이내일 경우, 의료영상 장치는 마커(7020)가 깜빡이도록 할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따르면, 마커(7020)의 위치가 안내 마커(8010)의 위치로부터 일정 거리 이내일 경우, 의료영상 장치는 알림음을 발생시킬 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따르면, 의료영상 장치는 의료영상과 관련된 질환에 대한 정보를 포함하는 보고서 정보를 생성할 수 있다. 의료 영상과 관련된 보고서 정보를 생성할 때, 의료영상 장치는 의료영상을 획득 시 추정된 프로브(20)의 위치 및 방향과 관련된 정보를 포함하는 보고서 정보를 생성할 수 있다. 도 9를 참고하면, 도 9는 일 실시 예에 따라 의료영상 장치가 보고서를 디스플레이하는 방법을 도시한 개념도이다. 일 실시 예에 따른 의료영상 장치는 버튼 선택을 통해 질환과 관련된 정보를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스(9010)를 출력할 수 있다. 사용자가 사용자 인터페이스(9010)에 포함된 보고서 작성 버튼(9020)을 선택하면, 의료영상 장치는 의료영상에 상응하는 마커의 위치 정보(9040)를 포함하는 보고서 정보(9030)를 생성할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 의료영상 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
일 실시 예에 따른 의료영상 장치(1000)는 프로브(20)와, 프로브(20)에 구비된 자기장 감지기(4100)와, 영상 처리부(200) 및 디스플레이부(230)를 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라서 자기장 발생부(4200)를 더 포함할 수 있다. 자기장 발생부(4200)는 실시 예에 따라서 별도의 외부 장치(도시되지 않음)에 포함될 수 있다. 도 4는 일 실시 예를 설명하기 위한 예시이며, 의료영상 장치(1000)는 도 4에 도시된 구성요소보다 많거나 적은 구성요소를 포함할 수 있다.
프로브(20)에 구비된 자기장 감지기(4100)는 프로브(20)와 일체로 구성되거나, 프로브(20)에 탈부착이 가능한 구조를 가질 수 있다. 자기장 감지기(4100)는 복수의 감지기를 이용하여 자기장 값을 획득할 수 있다. 복수의 감지기는 각각 세 개의 축 상의 방향을 가지는 자기장의 크기를 측정할 수 있다. 각 감지기는 홀(Hall) 소자, 자기저항 소자, 플럭스 게이트 자력계(Flux Gate Magnetometer), 초전도 양자 간섭 소자(Superconducting Quantum Interference Device; SQUID), 광섬유 자기 센서, 프로톤 자력계(proton precession magnetometer) 또는 광 펌핑 자력계(optical pumping magnetometer) 등을 이용하여 구성될 수 있다.
자기장 감지기(4100)를 통해 감지되는 자기장은 신체 상의 한 지점에 위치된 자기장 발생부(4200)에 의해 발생된 자기장일 수 있다. 도 6을 참조하면, 도 6은 일 실시 예에 따른 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 도시한 개념도이다. 의료영상 장치가 초음파 진단 장치인 경우, 유방(6000)에 대한 초음파 영상을 획득하기 위하여 프로브(20)가 유방(6000) 상의 한 지점에 위치할 수 있다. 이 때, 자기장 발생부(4200)는 특징점, 예를 들어 유두(nipple) 상에 위치할 수 있다. 프로브(20)의 일 측에 위치한 자기장 감지기(610)는 자기장 발생부(4200)에서 발생되는 자기장을 감지할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 영상 처리부(200)는 자기장 감지기(4100)를 통해 획득된 자기장 값에 기초하여, 영상 처리부(200)는 자기장 발생부(4200)에 대한 프로브(20)의 상대적인 위치 및 방향을 추정할 수 있다. 영상 처리부(200)는 자기장 감지기에 포함된 복수의 감지기 상에서의 자기장의 크기 및 방향으로부터 특징점에 대한 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정할 수 있다. 본 명세서 전체에서 영상 처리부(200)에 의해 수행되는 기능은 도 1의 제어부(600)나 데이터를 처리할 수 있는 다른 구성요소의 의해서 수행될 수도 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이부(230)는 영상 처리부(200)에서 추정된 위치에 추정된 방향으로 마커를 표시할 수 있다. 여기서, 도 7을 참조하면, 도 7은 일 실시 예에 따라 의료영상 장치(1000)의 디스플레이부(230)에 디스플레이되는 화면(7000)을 도시한 개념도이다. 일 실시 예에 따른 디스플레이부(230)는 프로브(20)의 위치 및 방향을 지시하는 마커(7020)를 디스플레이부(230)를 통해서 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이부(230)는 추정된 위치에 상응하는 위치에 추정된 방향으로 마커(7020)를 표시할 수 있다. 실시 예에 따라서 디스플레이부(230)는 프로브(20)를 이용하여 획득된 의료영상(7010)을 포함하는 화면(7000)을 디스플레이 할 수 있다. 또한, 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이부(230)는 프로브(20)의 방위각, 위치 및 특징점으로부터의 거리와 같은 프로브 위치와 관련된 정보(7030)를 디스플레이할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따르면, 의료영상 장치(1000)는 도 1의 메모리(400)에 의료영상을 저장할 때 의료영상을 촬영한 시점의 프로브(20)의 위치를 함께 저장할 수 있다. 이후, 디스플레이부(230)는 프로브(20)의 현재 위치 및 방향을 지시하는 마커(7020)와 함께 의료영상(7010)을 촬영한 시점의 프로브(20)의 위치 및 방향을 지시하는 안내 마커(8010)를 포함하는 화면(8000)을 디스플레이할 수 있다. 사용자는 마커(7020)와 안내 마커(8010)가 동일한 위치에 표시되도록 프로브(20)를 이동시킨 후 의료영상을 촬영함으로써, 용이하게 과거에 의료영상을 촬영한 위치와 동일한 위치에서 의료영상을 획득할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이부(230)는 의료영상(7010)을 촬영한 시점의 프로브의 위치 및 방향과 현재 프로브의 위치와의 차이(8020)를 나타내는 화면(8000)을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 화면(8000)에 포함되는 의료영상(7010)은 실시 예에 따라서 안내 마커(8010)의 위치에서 과거에 촬영된 의료영상 및 마커(7020)의 위치에서 촬영되고 있는 의료영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 디스플레이부(230)는 마커(7020)의 위치가 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 마커(7020)의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들어, 마커(7020)의 위치가 안내 마커(8010)의 위치로부터 일정 거리 이내일 경우, 디스플레이부(230)는 마커(7020)가 깜빡이도록 할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따르면, 마커(7020)의 위치가 안내 마커(8010)의 위치로부터 일정 거리 이내일 경우, 의료영상 장치(1000)는 알림음을 발생시킬 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따르면, 의료영상 장치(1000)는 의료영상과 관련된 질환에 대한 정보를 포함하는 보고서 정보를 생성할 수 있다. 실시 예에 따라서 보고서 정보는 영상 처리부(200) 또는 도 1의 제어부(600)에 의해 생성될 수 있다. 보고서 정보를 생성할 때, 의료영상 장치(1000)는 의료영상을 획득 시 영상 처리부(200)에 의해 추정된 프로브(20)의 위치 및 방향과 관련된 정보를 포함하는 보고서 정보를 생성할 수 있다. 도 9를 참고하면, 도 9는 일 실시 예에 따라 의료영상 장치(1000)가 보고서를 생성하고 디스플레이하는 방법을 도시한 개념도이다. 일 실시 예에 따른 디스플레이부(230)는 버튼 선택을 통해 질환과 관련된 정보를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스(9010)를 출력할 수 있다. 사용자가 사용자 인터페이스(9010)에 포함된 보고서 작성 버튼(9020)을 선택하면, 영상 처리부(200) 또는 도 1의 제어부(600)는 의료영상에 상응하는 마커의 위치 정보(9040)를 포함하는 보고서 정보(9030)를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 자기장 발생부(4200)는 자기장을 발생시킬 수 있다. 자기장 발생부(4200)는 자기장을 발생시키기 위한 영구 자석 또는 유도 자석을 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 자기장 발생부(4200)의 평면도(5100) 및 측면도(5200)이다. 일 실시 예에 따른 자기장 발생부(4200)는 쌍극자 형태를 가지는 영구 자석 또는 유도 자석(5110)을 수용하기 위한 막대 형태의 수용부(5120)를 포함할 수 있다. 도 5에서는 도시되지 않았으나, 수용부(5120)는 자기장 발생부(4200) 상의 요홈일 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 자기장 발생부(4200)는 신체의 일부를 수용하기 위한 돌기 형태의 돌기 수용부(5210)를 소용할 수 있다. 예를 들어, 자기장 발생부(4200)가 유방의 유두(nipple) 상에 위치하는 경우, 돌기 수용부(5210)는 유두를 수용할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 자기장 발생부(4200)는 자기장 발생부(4200) 일 측에 신체와 접촉할 수 있는 접착부(도시되지 않음)를 더 구비할 수 있다. 접착부(도시되지 않음)는 접착제, 공기 압착 또는 밴드 등을 이용하여 자기장 발생부(4200)를 신체에 고정시킬 수 있다.
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, RAM과 같은 휘발성 및 ROM 과 같은 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. 예를 들어, 컴퓨터 저장 매체는 ROM, RAM, 플래시 메모리, CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등으로 구현될 수 있다.
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 (16)

  1. 유방 초음파 영상을 획득하는 의료영상 장치의 제어 방법에 있어서,
    유방 표면의 특징점에 고정된 자기장 발생부를 이용하여 자기장을 발생시키는 단계;
    프로브에 구비된 자기장 감지기를 이용하여 자기장 값을 획득하는 단계;
    상기 획득된 자기장 값에 기초하여, 상기 특징점에 대한 상기 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정하는 단계; 및
    상기 의료영상 장치에 구비된 디스플레이부 상에 상기 추정된 위치 및 방향에 기초하여 마커를 표시하는 단계를 포함하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커를 표시하는 단계는,
    상기 디스플레이부를 통해 상기 특징점에 대한 상기 프로브의 방위각, 거리 및 방향 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커를 표시하는 단계는,
    상기 프로브를 통해 획득된 정보에 기초하여 생성된 의료영상을 함께 표시하고,
    상기 의료영상 장치 제어 방법은,
    상기 의료영상에 대한 결과 보고서 정보를 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 결과 보고서 정보는 상기 추정된 위치 및 방향에 대한 정보를 포함하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커를 표시하는 단계는,
    고정된 위치 및 방향을 나타내는 안내 마커를 더 표시하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커를 표시하는 단계는,
    상기 마커의 위치 및 방향이 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 상기 마커의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 포함하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커를 표시하는 단계는,
    상기 마커의 위치 및 방향과 미리 설정된 위치 및 방향과의 차이를 더 표시하는,
    의료영상 장치 제어 방법.
  7. 유방 초음파 영상을 획득하는 프로브를 구비하는 의료영상 장치에 있어서,
    유방 표면의 특징점에 고정되며, 자기장을 발생시키는 자기장 발생부;
    상기 자기장 발생부로부터 발생된 자기장에 대한 자기장 값을 획득하며, 상기 프로브에 구비된 자기장 감지기;
    상기 획득된 자기장 값에 기초하여, 상기 특징점에 대한 상기 프로브의 상대적인 위치 및 방향을 추정하는 영상 처리부; 및
    상기 추정된 위치 및 상기 추정된 방향에 기초하여 마커를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 의료영상 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 특징점에 대한 상기 프로브의 방위각, 거리 및 방향 중 적어도 하나를 더 표시하는,
    의료영상 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 프로브를 통해 획득된 정보에 기초하여 생성된 의료영상을 함께 표시하고,
    상기 의료영상 장치는,
    상기 의료영상에 대한 결과 보고서 정보를 생성하는 데이터 처리부를 더 포함하며, 상기 결과 보고서 정보는 상기 추정된 위치 및 방향에 대한 정보를 포함하는,
    의료영상 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 마커의 위치 및 방향이 미리 설정된 위치 및 방향과 일치하는 경우, 상기 마커의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경하는,
    의료영상 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 마커의 위치 및 방향과 미리 설정된 위치 및 방향과의 차이를 더 표시하는,
    의료영상 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 자기장 발생부는,
    신체의 돌출부를 수용할 수 있는 돌기 형태의 돌기 수용홈을 구비하는, 의료영상 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 자기장 발생부는,
    상기 자기장 발생부 일 측에 상기 자기장 발생부를 신체에 접착 시키는 접착부를 구비하는, 의료영상 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 자기장 발생부는,
    상기 자기장 발생부 내부에 자기장을 발생하는 영구 자석 또는 유도 자석을 포함하는,
    의료영상 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 자기장 발생부는,
    영구 자석 또는 유도 자석을 수용할 수 있는 막대 형태의 자석 수용부를 구비하는, 의료영상 장치.
  16. 제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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