KR20190099929A - 도플러 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 진단 장치 - Google Patents

도플러 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 진단 장치 Download PDF

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KR20190099929A
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Abstract

복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하는 단계; 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트(flash artifact)의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계; 제 1 도플러 신호 및 제 2 도플러 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계; 및 상기 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법이 개시된다.

Description

도플러 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 진단 장치{METHOD AND ULTRASOUND DIAGNOSTIC APPARATUS FOR DISPLAYING A DOPPLER IMAGE}
본 발명의 일 실시예는 도플러 영상을 표시하는 방법 및 이를 위한 초음파 진단 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.
일 실시예는 대상체에 대한 도플러 영상과 함께 플래시 아티팩트의 발생 정도에 관한 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치는, 사용자의 설정에 따라 플래시 아티팩트의 제거 정도를 결정하고, 남은 플래시 아티팩트의 정도에 관한 정보를 도플러 영상과 함께 제공함으로써, 사용자가 플래시 아티팩트의 제거 정도를 용이하게 조절할 수 있도록 한다.
일 실시예에 따른 도플러 영상 표시 방법은, 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하는 단계; 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트(flash artifact)의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계; 제 1 도플러 신호 및 제 2 도플러 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계; 및 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 도플러 영상 표시 방법은, 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하는 단계; 및 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 제 1 도플러 영상을 생성하는 단계; 및 제 1 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 도플러 영상 표시 방법은, 제 2 도플러 신호를 이용하여 대상체의 제 2 도플러 영상을 생성하는 단계 및 제 2 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 도플러 신호의 속도 정보는, 제 1 도플러 신호의 평균 속도 및 제 1 도플러 신호의 속도 표준 편차를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계는, 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호의 속도 분포 정보를 이용하여, 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계는, 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거(suppression) 정도를 설정하는 입력을 수신하는 단계; 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응하는 제 2 가중치를 결정하는 단계; 및 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 제 3 도플러 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 도플러 영상 표시 방법은, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하는 단계는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치가 적용된 후 남은 플래시 아티팩트의 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어를 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 가중치를 결정하는 단계는, 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 작을수록 제 1 가중치를 작게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 가중치를 결정하는 단계는, 제 1 모션 스코어가 증가할수록 제 1 가중치를 작게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 가중치를 결정하는 단계는, 제 1 도플러 신호의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정하는 단계; 복수의 픽셀 중에서 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들을 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 2 픽셀들로 결정하는 단계; 및 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 제 2 픽셀들 각각에 대응하는 제 1 가중치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제 1 가중치를 결정하는 단계는, 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 임계 값보다 큰 경우, 제 1 가중치를 1로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치는, 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하고, 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하고, 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하는 제어부; 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 영상 처리부; 및 도플러 영상 및 제 1 모션 스코어를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 상기 저장 매체는, 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하는 단계; 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계; 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하는 단계; 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계; 및 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 수행하는 명령어들을 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 나타내는 도면들이다.
도 3은 일 실시예에 따른 도플러 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트를 제거(suppress)하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 모션 스코어를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트와 모션 스코어의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시예에 따른 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 가중치를 결정하기 위한 테이블을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호의 속도 값에 기초하여 이상치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 플래시 아티팩트의 발생 정도가 약할 때 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 플래시 아티팩트의 발생 정도가 강할 때 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 도플러 영상을 모션 스코어와 함께 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력에 기초하여 도플러 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력에 기초하여 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 가중치를 결정하기 위한 테이블을 나타내는 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 도플러 영상과 함께 플래시 아티팩트의 발생 정도 및 플래시 아티팩트의 제거 정도를 제공하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI(Graphical User Interface)를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 트랙볼을 통해 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하는 동작을 설명하기 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 버튼을 통해 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 "초음파 영상"이란 대상체로 송신되고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호에 근거하여 처리된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다.
명세서 전체에 "도플러 영상"은 도플러 효과에 의해 반사된 음파의 주파수 변화를 이용하여 움직이는 대상체(예컨대, 혈류)의 속도 또는 이동 방향을 영상으로 나타낸 것을 의미한다. 도플러 영상은 반사된 초음파 에코 신호의 크기를 측정하여 혈류의 파워를 보여주는 영상, 혈류의 파워와 방향성을 함께 보여주는 영상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 프로브(20), 초음파 송수신부(110), 제어부(120), 영상 처리부(130), 디스플레이부(140), 저장부(150), 통신부(160), 및 입력부(170)를 포함할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 프로브(20) 및 어플리케이션을 포함하는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프로브(20)는 복수의 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 송신부(113)로부터 인가된 송신 신호에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 대상체(10)로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여, 수신 신호를 형성할 수 있다. 또한, 프로브(20)는 초음파 진단 장치(100)와 일체형으로 구현되거나, 또는 초음파 진단 장치(100)와 유무선으로 연결되는 분리형으로 구현될수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 하나 또는 복수의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
제어부(120)는 프로브(20)에 포함되는 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 복수의 트랜스듀서들 각각에 인가될 송신 신호를 형성하도록 송신부(113)를 제어한다.
제어부(120)는 프로브(20)로부터 수신되는 수신 신호를 아날로그 디지털 변환하고, 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 수신 신호를 합산함으로써, 초음파 데이터를 생성하도록 수신부(115)를 제어 한다.
일 실시예에 따른 제어부(120)는 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득할 수 있다.
제어부(120)는 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는, 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호의 평균 속도 및 속도 표준 편차를 이용하여, 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다.
제어부(120)는 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는, 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 작을수록 제 1 가중치를 작게 결정할 수 있다. 제어부(120)는, 제 1 모션 스코어가 증가할수록 제 1 가중치를 작게 결정할 수 있다. 제어부(120)는, 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 임계 값보다 큰 경우, 제 1 가중치를 1로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제어부(120)는 입력부(170)를 통해 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거(suppression) 정도를 설정하는 입력을 수신할 수 있다. 제어부(120)는, 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응하는 제 2 가중치를 결정할 수 있다. 제어부(120)는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성할 수 있다.
제어부(120)는, 제 1 도플러 신호의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정할 수 있다. 제어부(120)는 복수의 픽셀 중에서 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들을 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 2 픽셀들로 결정할 수 있다. 제어부(120)는, 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호와 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 제 2 픽셀들 각각에 대응하는 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 이때, 이상치를 결정하기 위한 임계 값은 제 1 모션 스코어에 기초하여 결정될 수 있다.
영상 처리부(130)는 초음파 수신부(115)에서 생성된 초음파 데이터를 이용하여, 초음파 영상을 생성한다.
일 실시예에 의하면, 영상 처리부(130)는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호 증 적어도 하나를 이용하여, 도플러 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(130)는 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 플래시 아티팩트가 제거된 대상체의 제 1 도플러 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(130)는 제 2 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 더 적용하여, 대상체의 제 3 도플러 영상을 생성할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 영상 처리부(130)는 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(130)는 각 픽셀의 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호만을 이용하여, 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수 있다. 또는, 영상 처리부(130)는 각 픽셀의 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호만을 이용하여, 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수도 있다.
디스플레이부(140)는 생성된 초음파 영상 및 초음파 진단 장치(100)에서 처리되는 다양한 정보를 표시할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 하나 또는 복수의 디스플레이부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(140)는 터치패널과 결합하여 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
디스플레이부(140)는 도플러 영상 및 제 1 모션 스코어를 표시할 수 있다. 디스플레이부(140)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(140)는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치가 적용된 후 남은 플래시 아티팩트의 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어를 제 1 모션 스코어와 함께 표시함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공할 수 있다.
제어부(120)는 초음파 진단 장치(100)의 전반적인 동작 및 초음파 진단 장치(100)의 내부 구성 요소들 사이의 신호 흐름을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 초음파 진단 장치(100)의 기능을 수행하기 위한 프로그램 또는 데이터를 저장하는 메모리, 및 프로그램 또는 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 입력부(170) 또는 외부 장치로부터 제어신호를 수신하여, 초음파 진단 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 통신부(160)를 포함하며, 통신부(160)를 통해 외부 장치(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.
통신부(160)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(160)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(120)에 전달하여 제어부(120)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 초음파 진단 장치(100)를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(120)가 통신부(160)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부를 통해 수신된 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 초음파 진단 장치(100)를 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는 바, 이 프로그램은 제어부(120)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
저장부(150)는 초음파 진단 장치(100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터 또는 프로그램, 입/출력되는 초음파 데이터, 획득된 초음파 영상 등을 저장할 수 있다.
입력부(170)는, 초음파 진단 장치(100)를 제어하기 위한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 입력은 버튼, 키 패드, 마우스, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등을 조작하는 입력, 터치 패드나 터치 스크린을 터치하는 입력, 음성 입력, 모션 입력, 생체 정보 입력(예를 들어, 홍채 인식, 지문 인식 등) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
한편, 입력부(170)는, 카트형 초음파 진단 장치에서 터치스크린으로 구현되는 서브 디스플레이부, 하드웨어 버튼을 포함하는 컨트롤 패널, 휴대형 초음파 진단 장치의 터치스크린 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)의 예시는 도 2의 (a) 내지 (c)를 통해 후술된다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 나타내는 도면들이다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 초음파 진단 장치(100a, 100b)는 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)를 포함할 수 있다. 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122) 중 하나는 터치스크린으로 구현될 수 있다. 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)는 초음파 영상 또는 초음파 진단 장치(100a, 100b)에서 처리되는 다양한 정보를 표시할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 메인 디스플레이부(121)는 초음파 영상을 표시하고, 서브 디스플레이부(122)는 초음파 영상의 표시를 제어하기 위한 컨트롤 패널을 GUI 형태로 표시할 수 있다. 서브 디스플레이부(122)는 GUI 형태로 표시된 컨트롤 패널을 통하여, 영상의 표시를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 초음파 진단 장치(100a, 100b)는 입력 받은 제어 데이터를 이용하여, 메인 디스플레이부(121)에 표시된 초음파 영상의 표시를 제어할 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 초음파 진단 장치(100b)는 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122) 이외에 컨트롤 패널(165)을 더 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(165)은 버튼, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등을 포함할 수 있으며, 사용자로부터 초음파 진단 장치(100b)를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 패널(165)은 TGC(Time Gain Compensation) 버튼(171), Freeze 버튼(172) 등을 포함할 수 있다. TGC 버튼(171)은, 초음파 영상의 깊이 별로 TGC 값을 설정하기 위한 버튼이다. 또한, 초음파 진단 장치(100b)는 초음파 영상을 스캔하는 도중에 Freeze 버튼(172) 입력이 감지되면, 해당 시점의 프레임 영상이 표시되는 상태를 유지시킬 수 있다.
한편, 컨트롤 패널(165)에 포함되는 버튼, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등은, 메인 디스플레이부(121) 또는 서브 디스플레이부(122)에 GUI로 제공될 수 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 초음파 진단 장치(100c)는 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치(100c)의 예로는, 프로브 및 어플리케이션을 포함하는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
초음파 진단 장치(100c)는 프로브(20)와 본체(40)를 포함하며, 프로브(20)는 본체(40)의 일측에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 본체(40)는 터치 스크린(145)을 포함할 수 있다. 터치 스크린(145)은 초음파 영상, 초음파 진단 장치에서 처리되는 다양한 정보, 및 GUI 등을 표시할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 도플러 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S310에서, 초음파 진단 장치(100)는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 복수의 픽셀 각각에 대응하는 제 1 도플러 신호 및 제 2 도플러 신호를 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는, 반사된 초음파 신호(400)에 자기 상관 함수를 적용하여(403), 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)를 생성할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는, 클러터 필터를 이용하여 반사된 초음파 신호에 클러터 필터링을 수행하고(401), 클러터 필터링된 초음파 신호에 자기 상관 함수를 적용하여(402), 제 2 도플러 신호(420)를 생성할 수 있다.
클러터 필터링을 수행한다는 것은, 반사된 초음파 신호를 필터링하여, 원하지 않은 잡음 신호(예컨대, 조직의 움직임 또는 프로브의 강한 움직임에 의해 발생된 신호)를 제거함으로써, 순수한 혈류 도플러 신호를 얻는 과정을 의미할 수 있다. 예를 들어, 반사된 초음파 신호는 혈관 속의 적혈구에서 반사되는 신호 이외에도 혈관벽 등과 같은 근육조직으로부터 반사되는 신호가 존재하게 되어 실제 혈류 속도를 계산하는 데 있어서 오차를 유발하게 된다. 조직이나 근육 등과 같이 정지해 있거나 매우 천천히 움직이는 것에 의해서 반사되어 오는 신호는 일반적으로 혈액 속의 적혈구로부터 반사되는 신호보다 40db에서 100db정도 더 강하다. 빠르게 이동하는 혈구들로부터 반사된 신호는 느리게 움직이는 조직으로부터 반사된 신호보다 더 큰 도플러 주파수 변이를 가진다. 그러므로 적당한 고주파 통과 필터(high-pass filter)를 이용하면, 반사된 초음파 신호에서 느리게 이동하는 조직으로부터 반사된 저주파의 신호를 제거함으로써, 적혈구에서 반사된 초음파 도플러 신호를 얻을 수 있다. 이와 같이 왜곡된 초음파 에코 신호로부터 원하는 초음파 도플러 신호를 얻는데 사용하기 위한 필터를 클러터 필터라 한다.
일 실시예에 의하면, 클러터 필터는, FIR 필터(Finite impulse response Filter), 선형 위상 FIR 필터(FIR Filters with Linear Phase), 최소 위상 FIR 필터(FIR Filters with Minimum Phase), IIR(Infinite impulse response Filter), 회귀필터(Regression filter), 적응필터(Adaptive filter) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하지만, 클러터 필터를 이용하여 반사된 초음파 신호에 대한 클러터 필터링을 수행하더라도 플래시 아티팩트(flash artifact)가 완전히 제거되지 않을 수 있다. 플래시 아티팩트(flash artifact)는 도플러 영상 획득 시에 프로브(20)의 움직임 또는 인체 조직의 움직임의 영향으로 도플러 영상에서 매우 낮은 혈류 속도 또는 매우 높은 혈류 파워의 아티팩트(artifact)로 표현되는 것을 말한다. 이하에서는 설명의 편의상 플래시 아티팩트를 플래시(flash)로 표현할 수도 있다.
따라서, 초음파 진단 장치(100)는, 고화질의 도플러 영상을 획득하기 위해 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420)에 포함된 플래시 아티팩트를 제거(404)할 필요가 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)는 클러터(clutter) 신호로 표현될 수 있고, 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420)는 도플러(Doppler) 신호로 표현될 수 있다.
다시 도 3으로 돌아오면, 단계 S320에서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다. 여기서, 속도 정보는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)의 평균 속도 및 제 1 도플러 신호(410)의 속도 표준 편차를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)의 평균 속도 및 제 1 도플러 신호(410)의 속도 표준 편차를 이용하여, 제 1 모션 스코어를 추정할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호(410)의 속도 분포 정보(예컨대, 평균 속도, 속도 표준 편차)를 이용하여, 제 1 모션 스코어를 결정할 수도 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 다음과 같은 수식 (1)을 이용하여 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
여기서, '
Figure pat00005
'는 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호(
Figure pat00006
)의 평균 속도를 의미하고, '
Figure pat00007
'는 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호(
Figure pat00008
)의 속도 표준 편차를 의미할 수 있다. C1 및 C2는 상수를 의미하는 것으로, C1 및 C2의 값은 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, C1 이 '1'이고, C2 가 2인 경우, 제 1 모션 스코어는 '
Figure pat00009
'로 계산될 수 있다.
한편, 제 1 모션 스코어는 수식 (1)에 로그를 취하거나 상수(C3)를 더 더해서 계산될 수도 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 다음과 같은 수식 (2)를 이용하여 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
제 1 모션 스코어는 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 것이므로, 플래시 아티팩트의 발생 정도가 증가할수록 제 1 모션 스코어의 값도 증가할 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의상, 플래시 아티팩트의 발생 정도가 제 1 임계값보다 작은 경우를 약한 플래시(Weak flash)라고 정의하고, 플래시 아티팩트의 발생 정도가 제 1 임계값과 제 2 임계값 사이인 경우를 중간 플래시(Medium flash)라고 정의하고, 플래시 아티팩트의 발생 정도가 제 2 임계 값보다 큰 경우를 강한 플래시(Strong flash)라고 정의하기로 한다. 제 1 모션 스코어에 대해서는 도 7을 참조하여 후에 좀 더 살펴보기로 한다.
단계 S330에서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410) 및 제 2 도플러 신호(420) 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성할 수 있다.
도플러 영상은, 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, 도플러 신호의 강도나 구조물의 수(예컨대, 혈액 속의 적혈구)를 컬러로 표현하는 파워 도플러 영상 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410) 및 제 2 도플러 신호(420)를 이용하여, 플래시 아티팩트가 제거된 제 1 도플러 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하고, 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호(420)에 적용하여, 플래시 아티팩트가 제거된 제 1 도플러 영상을 생성할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)가 플래시 아티팩트가 제거된 제 1 도플러 영상을 생성하는 동작에 대해서 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 여기서, 제 1 가중치는 0에서 1 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 각 픽셀의 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410) 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값을 결정할 수 있다. 그리고 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 작을수록 해당 픽셀의 제 1 가중치를 작게 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 픽셀의 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 '0.1'이고, 제 2 픽셀의 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 '0.8'인 경우, 제 1 픽셀의 제 1 가중치가 제 2 픽셀의 제 1 가중치보다 작게 결정될 수 있다. 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 작은 픽셀은 플래시 아티팩트가 존재할 가능성이 높다. 따라서, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 작은 픽셀에 작은 가중치를 적용하여, 도플러 영상에서 해당 픽셀이 거의 표시되지 않도록 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값 외에 제 1 모션 스코어를 적용하여 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어가 증가할수록 제 1 가중치를 작게 결정하고, 제 1 모션 스코어가 감소할수록 제 1 가중치를 크게 결정할 수 있다. 제 1 모션 스코어가 증가한다는 것은 플래시 아티팩트의 발생 정도가 크다는 것을 의미하므로, 초음파 진단 장치(100)는 강한 플래시 아티팩트를 제거하기 위해 해당 픽셀에 더 작은 가중치를 결정할 수 있다.
한편, 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 임계 값보다 큰 경우, 제 1 가중치를 1로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값이 임계 값보다 큰 경우, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어에 무관하게 해당 픽셀을 혈류의 픽셀로 판단하고, 해당 픽셀의 제 1 가중치를 '1'로 결정할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값을 CDD(Clutter to Doppler velocity Difference)로 표현할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410)의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정하고, 복수의 픽셀 중에서 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들을 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 2 픽셀들로 결정할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값에 기초하여, 제 2 픽셀들 각각에 대응하는 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 낮은 CDD를 갖는 혈류 픽셀이 제거되는 것을 방지하기 위해, 제 1 도플러 신호의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정하고, 이상치에는 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘을 적용하지 않을 수 있다. 초음파 진단 장치(100)가 이상치를 결정하는 동작에 대해서는 도 10을 참조하여 후에 좀 더 살펴보기로 한다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호(420)에 적용하여, 대상체의 제 1 도플러 영상을 생성할 수 있다. 제 1 가중치는 혈류 성분(설명의 편의상 Blood로 표현하기도 함)에 대해서는 '1'에 가깝게 결정되고, 플래시 아티팩트가 포함된 성분(설명의 편의상 clutter로 표현하기도 함)에 대해서는 '0'에 가깝게 결정될 수 있으므로, 초음파 진단 장치(100)가 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호(420)에 적용하는 경우 고화질의 혈류 도플러 영상이 생성될 수 있다.
한편, 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 각 픽셀의 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)만을 이용하여, 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수 있다. 또는, 초음파 진단 장치(100)는 각 픽셀의 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(410)만을 이용하여, 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 생성할 수도 있다.
단계 S340에서, 초음파 진단 장치(100)는, 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 제거된 제 1 도플러 영상을 제 1 모션스코어와 함께 표시할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 제거되지 않은 제 2 도플러 영상을 제 1 모션스코어와 함께 표시할 수도 있다. 여기서, 제 1 모션 스코어는 다양한 형태로 표시될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 모션 스코어를 수치로 표현할 수도 있고, 그래프 형태로 표현할 수도 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어를 막대(bar) 형태로 표현할 수도 있고, 원형으로 표현될 수도 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어를 특정 색상을 이용하여 표현할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 영상 위에 제 1 모션 스코어를 표현할 수도 있다. 또는, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 영상과 중첩되지 않는 영역에 제 1 모션 스코어를 표현할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 단계 S310 내지 단계 S340 중 일부 단계가 생략되거나, 일부 단계들의 순서가 변경될 수도 있다. 예를 들어, 단계 S330이 단계 S320보다 먼저 수행될 수 있다.
제 1 모션 스코어는 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 것이므로, 초음파 진단 장치(100)가 도플러 영상을 플래시 아티팩트와 함께 표시하는 경우, 해당 도플러 영상 획득 시 플래시 아티팩트의 발생 정도를 사용자가 직관적으로 파악할 수 있다. 도 5를 참조하여, 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘에 대해서 좀 더 살펴보기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410) 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420) 각각으로부터 속도 정보를 획득할 수 있다[510]. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410)로부터 제 1 속도를 추정하고, 제 2 도플러 신호(420)로부터 제 2 속도를 추정할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제 1 속도 및 제 2 속도를 이용하여, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값(CDD)을 결정할 수 있다[520]. 예를 들어, 도 6을 참조하여, CDD에 대해서 살펴보기로 한다.
도 6에서는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)의 속도는 'Clutter velocity'로 표현되고, 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420)의 속도는 'Doppler velocity'로 표현될 수 있다. 일 실시예에 의하면, CDD는, 수식 (3) 과 같이, 제 1 도플러 신호(410)의 속도(
Figure pat00012
)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도(
Figure pat00013
) 차이의 절대값으로 계산될 수 있다.
Figure pat00014
Figure pat00015
도 6을 참고하면, 대각선 영역에 가까울수록 CDD가 작고, 대각선 영역에서 멀어질수록 CDD가 커질 수 있다. 예를 들어, 좌측 하단의 대각선 영역(600)에 모여있는 클러터 성분(혈류 이외의 성분)(601)의 CDD는 작을 수 있다. 반면 우측 하단 영역(620)에 모여있는 혈류 성분(602)의 CDD는 클 수 있다. 따라서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 픽셀의 CDD가 작은 경우 제 1 픽셀이 클러터 성분(601)일 가능성이 높으므로, 제 1 픽셀의 제 1 가중치를 낮게 결정하고, 제 2 픽셀의 CDD가 큰 경우 제 2 픽셀이 혈류 성분(602)일 가능성이 높으므로, 제 2 픽셀의 제 1 가중치를 높게 결정할 수 있다.
다시 도 5로 돌아오면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 신호(410)의 속도 정보를 이용하여 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다[530]. 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 평균보다 큰 파워를 가지는 제 1 도플러 신호(410)의 속도 분포 정보(예컨대, 평균 속도, 속도 표준 편차)를 이용하여, 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 제 1 모션 스코어는 다음과 같은 수식 (4)를 통해 결정될 수 있다. 도 7에서는 제 1 도플러 신호(410)의 속도(
Figure pat00016
)가 1에서 128의 값을 갖는 것으로 정규화되었으므로, 초음파 진단 장치(100)는 다음과 같은 평균 속도(
Figure pat00017
)와 속도 표준 편차(
Figure pat00018
)의 합을 128로 나누어 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다.
Figure pat00019
Figure pat00020
예를 들어, 제 1 도플러 신호의 파워(Clutter power)의 평균이 '55'이고, 55보다 큰 파워를 가지는 영역(700)에 포함된 클러터 성분(701) 및 혈류 성분(702)의 평균 속도가 '6'이고, 표준 편차가 '3'인 경우, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어를 '0.09(=(6 + 3*2) / 128)'로 결정될 수 있다. 이때, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(0.09)가 임계값(예컨대, 0.1)보다 작으므로 플래시 아티팩트의 발생 정도가 약하다고 판단할 수 있다.
반면, 도 7에 도시되지는 않았지만, 제 1 도플러 신호의 파워(Clutter power)의 평균이 '60'이고, 60보다 큰 파워를 가지는 성분들의 평균 속도가 '50'이고, 표준 편차가 '25'인 경우, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어를 '0.78(=(50 + 25*2) / 128)'로 결정될 수 있다. 이때, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(0.78)가 임계값(예컨대, 0.5)보다 크므로 플래시 아티팩트의 발생 정도가 강하다고 판단할 수 있다. 도 8을 참조하여, 플래시 아티팩트와 모션 스코어의 관계를 좀 더 살펴보기로 한다.
도 8에서는 제 1 모션 스코어가 다음과 같이 수식(5)을 통해 결정되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
Figure pat00021
Figure pat00022
도 8의 800-1을 참조하면, 제 17 프레임(810)에 대응하는 제 1 모션 스코어(811)는 '0.94'일 수 있다. 도 8의 800-2를 참조하면, 제 11 프레임(820)에 대응하는 제 1 모션 스코어(821)는 '2.36'일 수 있다. 도 8의 800-3을 참조하면, 제 38 프레임(830)에 대응하는 제 1 모션 스코어(831)는 '4.35'일 수 있다.
제 17 프레임(810)보다는 제 11 프레임(820)의 플래시 아티팩트의 발생 정도가 크고, 제 11 프레임(820)보다는 제 38 프레임(830)의 플래시 아티팩트 발생 정도가 클 수 있다. 따라서, 도 8을 참조하면. 플래시 아티팩트의 발생 정도가 강해짐에 따라 제 1 모션 스코어의 값도 커지는 것을 확인할 수 있다.
다시 도 5로 돌아오면, 초음파 진단 장치(100)는 도 6에서 설명된 CDD 및 도 7에서 설명된 제 1 모션 스코어를 이용하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 그리고 초음파 진단 장치(100)는 제 1 가중치를 각 픽셀에 적용하여 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거함으로써, 플래시 아티팩트가 제거된 도플러 영상(500)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 도 9a 및 도 9b에 도시된 테이블을 참조하여, 제 1 가중치를 결정할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시예에 따른 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 가중치를 결정하기 위한 테이블을 나타내는 도면이다.
도 9a를 참고하면, 플래시 아티팩트의 발생 정도(플래시 정도)(910)는 약한 플래시(911), 중간 플래시(912), 강한 플래시(913)로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 모션 스코어(920)가 1보다 작은 경우, Flash 정도(910)를 약한 플래시(911)로 식별하고, 제 1 모션 스코어(920)가 1에서 3 사이인 경우, Flash 정도(910)를 중간 플래시(912)로 식별하고, 제 1 모션 스코어(920)가 3보다 큰 경우, Flash 정도(910)를 강한 플래시(913)로 식별할 수 있다.
한편, 도 9a를 참고하면, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값(CDD)은 낮은 CDD(931), 중간 CDD(932), 높은 CDD(933)로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 낮은 CDD(931)는 CDD가 0.1보다 작은 경우를 의미할 수 있으며, 중간 CDD(932)는 CDD가 0.1과 0.6 사이인 경우를 의미할 수 있으며, 높은 CDD(933)는 CDD가 0.6보다 큰 경우를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 가중치(930)를 제 1 모션 스코어(920)와 CDD에 기초하여 결정할 수 있다.
예를 들어, 제 1 모션 스코어(920)가 0.94인 경우 초음파 진단 장치(100)는 플래시 정도(910)를 약한 플래시(911)로 식별할 수 있다. 이때, CDD가 0.01인 낮은 CDD(931)를 갖는 제 1 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.013'으로 결정하고, CDD가 0.5인 중간 CDD(932)를 갖는 제 2 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.521'로 결정하고, CDD가 0.8인 높은 CDD(933)를 갖는 제 3 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.810'으로 결정할 수 있다.
또한, 제 1 모션 스코어(920)가 2.36인 경우, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 정도(910)를 중간 플래시(912)로 식별할 수 있다. 이때, CDD가 0.01인 낮은 CDD(931)를 갖는 제 1 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '1.9e-05(= 0.0000095)'로 결정하고, CDD가 0.5인 중간 CDD(932)를 갖는 제 2 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.194'로 결정하고, CDD가 0.8인 높은 CDD(933)를 갖는 제 3 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.590'으로 결정할 수 있다.
제 1 모션 스코어(920)가 4.35인 경우, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 정도(910)를 강한 플래시(913)로 식별할 수 있다. 이때, CDD가 0.01인 낮은 CDD(931)를 갖는 제 1 픽셀에 대해서는 제 1 가중치를 '2.0e-09(= 0.000000018)'로 결정하고, CDD가 0.5인 중간 CDD(932)를 갖는 제 2 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.049'로 결정하고, CDD가 0.8인 높은 CDD(933)를 갖는 제 3 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(930)를 '0.590'으로 결정할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어가 증가할수록 동일한 CDD을 갖는 픽셀에 대해서 제 1 가중치를 작게 결정할 수 있다.
한편, 도 9b를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값(CDD)이 임계 값(예컨대, 0.7)보다 큰 경우, 제 1 모션 스코어(920)에 무관하게, 제 1 가중치(910)를 '1'로 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 0.8의 CDD를 가지는 제 3 픽셀은 혈류 성분으로 식별하고, 제 1 모션 스코어(320)가 0.94인 경우에도 제 3 픽셀의 제 1 가중치(930)를 '1'로 결정하고, 제 1 모션 스코어(320)가 2.36인 경우에도 제 3 픽셀의 제 1 가중치(930)를 '1'로 결정하고, 제 1 모션 스코어(320)가 4.35인 경우에도 제 3 픽셀의 제 1 가중치(930)를 '1'로 결정할 수 있다.
한편, 도 9a 및 도 9b에 도시된 제 1 가중치(930)를 결정하기 위한 테이블은 하나의 실시예에 불과하므로, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 일 실시예에 따른 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호의 속도 값에 기초하여 이상치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)의 속도 값이 임계 값(이하에서는, '이상치를 결정하기 위한 임계 값' 또는 '플래시 아티팩트를 제거하기 위한 알고리즘의 적용 범위를 결정하기 위한 임계 값'으로 표현될 수 있음)보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정할 수 있다[1010]. 초음파 진단 장치(1000)는 복수의 픽셀 중에서 이상치로 결정된 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해서 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 알고리즘을 적용하여, 도플러 영상(1000)을 생성할 수 있다. 여기서 이상치는 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면 초음파 진단 장치(100)는 이상치를 결정하기 위한 임계 값을 제 1 모션 스코어에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 다음과 같이 수식 (6)을 이용하여 임계 값을 결정할 수 있다.
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
OR
Figure pat00026
따라서, 일 실시예에 의하면, 제 1 모션 스코어가 증가할수록 이상치를 결정하기 위한 임계 값도 증가할 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하여, 이상치에 대해서 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
도 11은 플래시 아티팩트의 발생 정도가 약할 때 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 1100-1을 참고하면, 약한 플래시의 경우, 대각선 영역(1110)에 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들(1102)이 많이 존재할 수 있다. CDD가 낮은 경우 제 1 가중치가 낮게 결정될 수 있다. 따라서, 대각선 영역(1110)에 포함된 혈류 성분들(1102)에도 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 알고리즘이 적용되는 경우, 낮은 CDD를 갖는 클러터 성분들(1101)뿐만 아니라 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들(1102)도 도플러 영상에서 나타나지 않을 수 있다.
도 11의 1100-2를 참고하면, 초음파 진단 장치(100)는 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들(1102)의 픽셀들이 손실되는 것을 방지하기 위해, 임계값(1101)보다 큰 속도 값을 갖는 성분들의 픽셀들을 이상치(1100)로 결정할 수 있다. 이때, 임계값(1101)은 제 1 모션 스코어일 수 있으며, 예를 들어, 0.08일 수 있다. 따라서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)의 속도 값이 0.08보다 큰 픽셀들을 이상치(1100)로 분류하고, 제 1 도플러 신호(410)의 속도 값이 0.08 이하인 픽셀들에 대해서만 가중치를 적용할 수 있다.
도 12는 플래시 아티팩트의 발생 정도가 강할 때 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 1200-1을 참고하면, 강한 플래시의 경우, 대각선 영역(1210)에 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들(1202) 보다는 낮은 CDD를 갖는 클러터 성분들(1201)이 훨씬 많이 포함되어 있다. 따라서, 초음파 진단 장치(100)는 이상치를 결정하는 임계 값을 높게 결정하여, 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 확장할 수 있다.
예를 들어, 도 12의 1200-2를 참고하면, 초음파 진단 장치(100)는 이상치를 결정하기 위한 임계 값(즉, 플래시 아티팩트를 제거하는 알고리즘의 적용 범위를 결정하기 위한 임계 값)을 제 1 모션 스코어로 결정할 수 있으며, 제 1 모션 스코어가 '1'일 수 있다. 따라서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)의 속도 값이 1 이하인 픽셀들(즉, 전체 픽셀들)에 대해서 플래시 아티팩트를 제거하기는 알고리즘을 적용할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 강한 플래시의 경우, 플래시 아티팩트의 영향이 매우 크므로, 낮은 CDD를 갖는 혈류 성분들(1202)이 일부 손실되더라도, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 알고리즘의 적용 범위를 확장하여, 고화질의 도플러 영상을 획득할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 도플러 영상을 모션 스코어와 함께 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13의 1300-1을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 제거된 제 1 도플러 영상(1310)을 제 1 도플러 영상(1310)에 대응하는 제 1 모션 스코어(1311)와 함께 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(1311)가 0.08인 경우, 제 1 도플러 영상(1310)과 함께 제 1 모션 스코어(1311)에 대응하는 높이를 세로 막대(1300) 상에 나타낼 수 있다. 사용자는 세로 막대(1300)를 통해 플래시 아티팩트가 제거되기 전의 초기 플래시 아티팩트의 발생 정도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제 1 모션 스코어(1311)가 '0.08'이므로 플래시 아티팩트의 발생 정도가 약하다고 판단할 수 있다.
도 13의 1300-2를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 제거된 제 2 도플러 영상(1320)을 제 2 도플러 영상(1320)에 대응하는 제 1 모션 스코어(1321)와 함께 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(1321)가 0.8인 경우, 제 2 도플러 영상(1320)과 함께 제 1 모션 스코어(1321)에 대응하는 높이를 세로 막대(1300) 상에 나타낼 수 있다. 이 경우, 사용자는 세로 막대(1300)를 통해 플래시 아티팩트가 제거되기 전의 초기 플래시 아티팩트의 발생 정도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제 1 모션 스코어가 '0.8'이므로 플래시 아티팩트의 발생 정도가 강하다고 판단할 수 있다.
도 13에서는 제 1 모션 스코어(1311, 1321)를 세로 막대(1300) 상에 표현하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어를 다양한 형태로 표시할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력에 기초하여 도플러 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S1410에서, 초음파 진단 장치(100)는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410) 및 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호(420)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 복수의 픽셀 각각에 대응하는 제 1 도플러 신호(410) 및 제 2 도플러 신호(420)를 획득할 수 있다.
단계 S1420에서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 도플러 신호(410)의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정할 수 있다. 여기서, 속도 정보는, 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호(410)의 평균 속도 및 제 1 도플러 신호(410)의 속도 표준 편차를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단계 S1410 내지 단계 S1420은 도 3의 단계 S310 내지 단계 S320에 대응되므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단계 S1430에서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 모션 스코어 및 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제 1 가중치는 0에서 1 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3의 단계 S330에서 초음파 진단 장치(100)가 제 1 가중치를 결정하는 동작에 대해서 자세히 설명하였으므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단계 S1440에서, 초음파 진단 장치(100)는, 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하였는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력 이벤트를 감지할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 다양한 방식으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 터치스크린 상에 표시된 GUI를 통해 제거 정도를 설정하는 입력을 수신할 수도 있고, 컨트롤 패널 상에 배치된 하드웨어 버튼을 통해서 제거 정도를 설정하는 입력을 수신할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 플래시 아티팩트의 제거 정도는 0에서 100% 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 사용자는 도플러 영상에서 플래시 아티팩트를 최대로 제거하고 싶은 경우, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 100%로 입력할 수 있다. 반면, 사용자는 혈류 성분의 픽셀이 전혀 손실되지 않은 상태의 도플러 영상을 확인하고 싶은 경우, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 0%로 입력할 수도 있다. 또한, 사용자는 플랙시 아티팩트의 제거 정도를 적절히 설정하여, 원하는 도플러 영상을 획득할 수도 있다.
한편, 플래시 아티팩트의 제거 정도가 상이한 복수의 도플러 영상을 비교하고 싶은 경우, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 다양하게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 첫 번째는 30%로 입력하고, 두 번째는 50%로 입력하고, 세 번째는 70%로 입력할 수도 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트가 30% 제거된 제 1 도플러 영상, 플래시 아티팩트가 50% 제거된 제 2 도플러 영상, 플래시 아티팩트가 70% 제거된 제 3 도플러 영상을 동시에 표시할 수도 있다.
단계 S1450에서, 초음파 진단 장치(100)는, 사용자에 의해 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응하는 제 2 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 사용자에 의해 설정된 제거 정도가 높을수록 제 2 가중치를 낮게 결정하고, 사용자에 의해 설정된 제거 정도가 낮을수록 제 2 가중치를 높게 결정할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제 2 가중치는 0에서 1 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단계 S1460에서, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 결정하고, 결정된 최종 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용할 수 있다. 따라서, 최종 가중치는 사용자에 의해 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도가 커질수록 작아지고, 사용자에 의해 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도가 작아질수록 최종 가중치는 커질 수 있다. 도 15에 도시된 테이블을 참조하여, 최종 가중치에 대해 좀 더 살펴보기로 한다.
도 15는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력에 기초하여 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 가중치를 결정하기 위한 테이블을 나타내는 도면이다.
도 15를 참고하면, 플래시 아티팩트의 발생 정도(플래시 정도)(1510)는 약한 플래시(1511), 중간 플래시(1512), 강한 플래시(1513)로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 1 도플러 신호(410)와 제 2 도플러 신호(420)의 속도 차이 값(CDD)은 낮은 CDD(1531), 중간 CDD(1532), 높은 CDD(1533)로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 가중치(1530)를 제 1 모션 스코어(1520)와 CDD에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 모션 스코어(1520)가 0.94인 경우 초음파 진단 장치(100)는 플래시 정도(1510)를 약한 플래시(1511)로 식별할 수 있다. 이때, CDD가 0.01인 낮은 CDD(1531)를 갖는 제 1 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(1530)를 '0.013'으로 결정하고, CDD가 0.5인 중간 CDD(1532)를 갖는 제 2 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(1530)를 '0.521'로 결정하고, CDD가 0.8인 높은 CDD(1533)를 갖는 제 3 픽셀에 대해서는 제 1 가중치(1530)를 '0.810'으로 결정할 수 있다.
한편, 초음파 진단 장치(100)는 제 2 가중치를 다음과 같은 수식 (7)을 이용하여 결정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00027
Figure pat00028
예를 들어, 사용자로부터 입력된 플래시 아티팩트의 제거 정도가 100%인 경우(1541), 초음파 진단 장치(100)는 제 2 가중치(1540)을 1로 결정하고, 사용자로부터 입력된 플래시 아티팩트의 제거 정도가 50%인 경우(1542), 초음파 진단 장치(100)는 제 2 가중치(1540)를 '2(=1/0.5)'로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 가중치(1530)와 제 2 가중치(1540)을 곱해서 최종 가중치를 결정할 수 있다. 한편, 일 실시예에 의하면, 제 1 가중치(1530)와 제 2 가중치(1540)의 곱이 1을 초과하는 경우, 초음파 진단 장치(100)는, 최종 가중치는 '1'로 결정할 수 있다.
예를 들어, 제 1 모션 스코어(1520)가 0.94이고, 사용자로부터 입력된 플래시 아티팩트의 제거 정도가 50%인 경우(1542), 초음파 진단 장치(100)는, CDD가 0.01인 낮은 CDD(1531)를 갖는 제 1 픽셀에 대해서는 최종 가중치를 '0.026(=0.013*2)'으로 결정하고, CDD가 0.5인 중간 CDD(1532)를 갖는 제 2 픽셀에 대해서는 최종 가중치를 1로 결정하고, CDD가 0.8인 높은 CDD(1533)를 갖는 제 3 픽셀에 대해서는 최종 가중치를 '1'로 결정할 수 있다. 제 2 픽셀의 제 1 가중치(0.521)와 제 2 가중치(2)의 곱은 '1.042(=0.521*2)'로 1을 초과하므로, 제 2 픽셀의 최종 가중치는 1로 결정될 수 있다. 제 3 픽셀의 제 1 가중치(0.810)와 제 2 가중치(2)의 곱도 1보다 크므로, 제 3 픽셀의 가중치도 1로 결정될 수 있다.
다시 도 14로 돌아오면, 단계 S1470에서, 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 도플러 영상을 제 1 모션 스코어 및 제 2 모션 스코어와 함께 표시함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 제 2 모션 스코어는, 제 1 가중치 및 제 2 가중치가 적용된 후, 남은 플래시 아티팩트의 정도를 나타낼 수 있다. 따라서, 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어의 차이는 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응될 수 있다.
예를 들어, 도 16을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는, 사용자에 의해 설정된 제거 정도에 따라, 도플러 영상과 함께 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어를 실시간으로 표시할 수 있다. 도 16에서는 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어가 0.065인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 16의 1600-1을 참조하면, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 23%로 낮게 설정할 수 있다. 이 경우, 플래시 아티팩트의 남은 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어는 0.05일 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트가 23% 제거된 제 1 도플러 영상(1610)과 함께 제 1 모션 스코어(0.065) 및 제 2 모션 스코어(0.05)를 세로 막대(1611) 상에 나타낼 수 있다. 이때, 제 1 모션 스코어(0.065)와 제 2 모션 스코어의 차이(0.015)가 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응될 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 세로 막대(1611) 상에서 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어의 차이 영역(1612)을 특정 색(예컨대, 빨간색)으로 표시할 수 있다. 이 경우, 사용자는 세로 막대(1611) 상에서 차이 영역(1612)을 빠르게 확인함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도가 낮다는 것을 직관적으로 파악할 수 있다.
도 16의 1600-2를 참조하면, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 70%로 높게 설정할 수 있다. 이 경우, 플래시 아티팩트의 남은 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어는 0.02일 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트가 70% 제거된 제 2 도플러 영상(1620)과 함께 제 1 모션 스코어(0.065) 및 제 2 모션 스코어(0.02)를 세로 막대(1621) 상에 나타낼 수 있다. 이때, 제 1 모션 스코어(0.065)와 제 2 모션 스코어(0.02)의 차이(0.045)가 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응될 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 세로 막대(1621) 상에서 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어의 차이 영역(1622)을 특정 색(예컨대, 빨간색)으로 표시할 수 있다. 이 경우, 사용자는 세로 막대(1621) 상에서 차이 영역(1622)을 빠르게 확인함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도가 높다는 것을 직관적으로 파악할 수 있다.
다시 도 14로 돌아오면, 단계 S1480에서, 초음파 진단 장치(100)는, 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하지 않은 경우, 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상 생성할 수 있다.
예를 들어, 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하지 않은 경우, 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 100%로 결정하고, 제 2 가중치를 '1'로 결정할 수 있다. 이 경우, 제 1 가중치와 제 2 가중치를 곱한 최종 가중치는 제 1 가중치와 같으므로, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 도플러 영상을 생성할 수 있다.
또한, 일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하지 않은 경우, 제 2 가중치를 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하지 않고, 제 1 가중치만 각 픽셀의 제 2 도플러 신호에 적용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성할 수 있다.
단계 S1490에서, 초음파 진단 장치(100)는, 도플러 영상을 제 1 모션 스코어와 함께 표시할 수 있다. 이때, 제 1 모션 스코어는 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 동시에 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타낼 수 있다. 단계 S1490은 도 3의 단계 S340에 대응하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도 17 내지 20을 참조하여, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력에 대해서 자세히 살펴보기로 한다.
도 17은 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI(Graphical User Interface)를 설명하기 위한 도면이다.
도 17의 1700-1을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는, 제 1 모션 스코어(0.62) 및 제 2 모션 스코어(0.43)를 나타내는 세로 막대(1711) 상에 조절 버튼(1700)을 표시할 수 있다. 이때, 조절 버튼(1700)는 제 2 모션 스코어(0.43) 옆에 표시될 수 있다. 사용자는 제 1 모션 스코어(0.62)를 통해, 제 1 도플러 영상(1710)에 대응하는 플래시 아티팩트의 발생 정도가 높다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 제 1 모션 스코어(0.62)와 제 2 모션 스코어(0.43) 사이 길이(0.19)를 통해 플래시 아티팩트의 제거 정도가 '약 30%'라는 것을 확인할 수 있다. 사용자는 조절 버튼(1700)의 위치를 위 또는 아래로 조정함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 변경할 수 있다.
도 17의 1700-2를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 조절 버튼(1700)을 터치한 채 아래로 드래그하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 사용자 입력에 응답하여 플래시 아티팩트의 제거 정도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 30%에서 61%로 증가시킬 수 있다. 플래시 아티팩트의 제거 정도가 30%에서 61%로 증가한 경우, 플래시 아티팩트의 남은 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어는 0.43에서 0.24로 낮아질 수 있다.
플래시 아트팩트의 제거 정도가 증가하였으므로, 제 2 도플러 영상(1720)은 제 1 도플러 영상(1710)보다 더 선명하게 표시될 수 있다. 또한, 제 2 도플러 영상(1720)에 대응하는 세로 막대(1721)의 제 1 모션 스코어(0.62)와 제 2 모션 스코어(0.24) 사이 길이도 '0.38'로 증가할 수 있다. 따라서, 사용자는 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어 사이의 길이 변화를 통해 제거 정도를 쉽게 조절할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 트랙볼을 통해 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 입력을 수신하는 동작을 설명하기 도면이다.
일 실시예에 의하면, 사용자는 서브 디스플레이부(122)에 표시된 도플러 영상과 세로 막대를 보면서 컨트롤 패널(165)에 포함된 트랙볼(1800)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 증가시키기 위해, 트랙볼(1800)을 오른쪽으로 돌릴 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 세로 막대에 표시된 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어 사이의 길이(또는 면적)을 증가시킬 수 있고, 플래시 아티팩트가 더 제거된 도플러 영상을 표시할 수 있다.
반대로, 사용자는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 감소시키기 위해, 트랙볼(1800)을 왼쪽으로 돌릴 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 세로 막대에 표시된 제 1 모션 스코어와 제 2 모션 스코어 사이의 길이(또는 면적)을 감소시킬 수 있고, 플래시 아티팩트가 덜 제거된 도플러 영상을 표시할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI를 가로 막대(1900) 형태로 제공할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 가로 막대(1900) 상에 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어(1910)를 표시할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 가로 막대(1900) 상에 플래시 아티팩트의 제거 정도를 조절할 수 있는 조절 버튼(1920)을 표시할 수 있다. 이때, 조절 버튼(1920)의 위치는 플래시 아티팩트의 남은 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어에 대응될 수 있다. 사용자는 조절 버튼(1920)의 위치를 좌우로 이동함으로써, 플래시 아티팩트의 제거 정도를 쉽게 조절할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 버튼을 통해 플래시 아티팩트의 제거 정도를 설정하는 GUI를 설명하기 위한 도면이다. 도 20에서는 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어가 0.62인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
일 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 간단하게 선택할 수 있는 버튼들을 포함하는 GUI(2000)를 제공할 수 있다. 예를 들어, GUI(2000)는 낮음 버튼(2001), 중간 버튼(2002) 및 높음 버튼(2003)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 20의 2000-1을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 낮음 버튼(2001)을 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 25%로 낮게 결정하고, 플래시 아티팩트가 25% 제거된 제 1 도플러 영상(2110)을 표시할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 도플러 영상(2110) 옆에 플래시 아티팩트의 제거 정도(25%)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(0.62)와 제 2 모션 스코어(0.43) 사이의 영역을 특정 색상으로 세로 막대(2111)에 표시할 수 있다. 특정 색상으로 표시된 영역의 넓이가 플래시 아티팩트의 제거 정도(25%)를 의미할 수 있다.
도 20의 2000-2를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 높음 버튼(2003)을 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 이 경우, 초음파 진단 장치(100)는 플래시 아티팩트의 제거 정도를 70%로 높게 결정하고, 플래시 아티팩트가 70% 제거된 제 2 도플러 영상(2120)을 표시할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 제 2 도플러 영상(2120) 옆에 플래시 아티팩트의 제거 정도(70%)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제 1 모션 스코어(0.62)와 제 2 모션 스코어(0.2) 사이의 영역을 특정 색상으로 세로 막대(2121)에 표시할 수 있다. 특정 색상으로 표시된 영역의 넓이가 플래시 아티팩트의 제거 정도(70%)를 의미할 수 있다.
한편, 도 20에서는 세로 막대(2111, 2121) 상에 제거 정도를 특정 색상으로 표시하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 제거 정도를 텍스트로 표시할 수도 있다. 예컨대, 초음파 진단 장치(100)는 '제거 정도: 20%'와 같이 텍스트로 표시할 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), 옵티컬 디스크(optical 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.
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 (20)

  1. 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 상기 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트(flash artifact)의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계;
    상기 제 1 도플러 신호 및 상기 제 2 도플러 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 도플러 영상을 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도플러 영상을 생성하는 단계는,
    상기 제 1 모션 스코어 및 상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 가중치를 각 픽셀의 상기 제 2 도플러 신호에 적용하여, 상기 대상체의 제 1 도플러 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 도플러 영상을 표시하는 단계는, 상기 제 1 도플러 영상을 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도플러 영상을 생성하는 단계는,
    상기 제 2 도플러 신호를 이용하여 상기 대상체의 제 2 도플러 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 도플러 영상을 표시하는 단계는, 상기 제 2 도플러 영상을 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도플러 신호의 속도 정보는,
    상기 제 1 도플러 신호의 평균 속도 및 상기 제 1 도플러 신호의 속도 표준 편차를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계는,
    평균보다 큰 파워를 가지는 상기 제 1 도플러 신호의 속도 분포 정보를 이용하여, 상기 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계는,
    사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거(suppression) 정도를 설정하는 입력을 수신하는 단계;
    상기 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응하는 제 2 가중치를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 각 픽셀의 상기 제 2 도플러 신호에 적용하여, 상기 대상체의 제 3 도플러 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 도플러 영상 표시 방법은,
    상기 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하는 단계를 더 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하는 단계는,
    상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치가 적용된 후 남은 플래시 아티팩트의 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어를 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 가중치를 결정하는 단계는,
    상기 제 1 모션 스코어가 증가할수록 상기 제 1 가중치를 작게 결정하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 가중치를 결정하는 단계는,
    상기 제 1 도플러 신호의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정하는 단계;
    상기 복수의 픽셀 중에서 상기 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들을 상기 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 2 픽셀들로 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 모션 스코어 및 상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 상기 제 2 픽셀들 각각에 대응하는 상기 제 1 가중치를 결정하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 가중치를 결정하는 단계는,
    상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 임계 값보다 큰 경우, 상기 제 1 가중치를 1로 결정하는 단계를 포함하는, 도플러 영상 표시 방법.
  12. 복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 상기 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하고, 상기 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 제어부;
    상기 제 1 도플러 신호 및 상기 제 2 도플러 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 영상 처리부; 및
    상기 도플러 영상 및 상기 제 1 모션 스코어를 표시하는 디스플레이부를 포함하는, 초음파 진단 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 모션 스코어 및 상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 각 픽셀의 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 1 가중치를 결정하고, 상기 영상 처리부를 통해 상기 제 1 가중치를 각 픽셀의 상기 제 2 도플러 신호에 적용하여, 상기 대상체의 제 1 도플러 영상을 생성하고, 상기 제 1 도플러 영상을 상기 제 1 모션 스코어와 함께 상기 디스플레이부에 표시하는, 초음파 진단 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    평균보다 큰 파워를 가지는 상기 제 1 도플러 신호의 평균 속도 및 속도 표준 편차를 이용하여, 상기 제 1 모션 스코어를 결정하는, 초음파 진단 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는
    입력부를 통해 사용자로부터 플래시 아티팩트의 제거(suppression) 정도를 설정하는 입력을 수신하고, 상기 설정된 플래시 아티팩트의 제거 정도에 대응하는 제 2 가중치를 결정하고, 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 각 픽셀의 상기 제 2 도플러 신호에 적용하여, 상기 대상체의 제 3 도플러 영상을 생성하는, 초음파 진단 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하도록 상기 디스플레이부를 제어하는, 초음파 진단 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
    상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치가 적용된 후 남은 플래시 아티팩트의 정도를 나타내는 제 2 모션 스코어를 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시함으로써, 상기 플래시 아티팩트의 제거 정도를 나타내는 정보를 제공하는, 초음파 진단 장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값이 작을수록 상기 제 1 가중치를 작게 결정하는, 초음파 진단 장치.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 도플러 신호의 속도 값이 임계 값보다 큰 제 1 픽셀들을 이상치로 결정하고, 상기 복수의 픽셀 중에서 상기 제 1 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들을 상기 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 제 2 픽셀들로 결정하고, 상기 제 1 모션 스코어 및 상기 제 1 도플러 신호와 상기 제 2 도플러 신호의 속도 차이 값에 기초하여, 상기 제 2 픽셀들 각각에 대응하는 상기 제 1 가중치를 결정하고,
    상기 임계 값은 상기 제 1 모션 스코어에 기초하여 결정되는, 초음파 진단 장치.
  20. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 상기 저장 매체는,
    복수의 픽셀에 각각 대응하는 클러터 필터링이 수행되지 않은 제 1 도플러 신호 및 상기 복수의 픽셀 각각에 대응하는 클러터 필터링이 수행된 제 2 도플러 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 도플러 신호의 속도 정보를 이용하여, 플래시 아티팩트의 발생 정도를 나타내는 제 1 모션 스코어를 결정하는 단계;
    상기 제 1 도플러 신호 및 상기 제 2 도플러 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 대상체의 도플러 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 도플러 영상을 상기 제 1 모션 스코어와 함께 표시하는 단계를 수행하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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