KR20200093943A - 초음파 진단 장치 및 그 동작방법 - Google Patents

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박석래
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Abstract

하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리 및 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 대상체로부터 수신한 에코 신호에 기초하여, 대상체에 대한 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득하고, 대상체에 대한 도플러 데이터를 제2 주기로 획득하며, M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하고, 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하며, M 모드 영상을 표시하도록 디스플레이를 제어하고, 도플러 사운드를 출력하도록 스피커를 제어하며, 제2 주기는 상기 제1 주기에 기초하여 결정되는 초음파 진단 장치를 개시한다.

Description

초음파 진단 장치 및 그 동작방법{Medical imaging apparatus and operating method for the same}
다양한 실시예들은 초음파 진단 장치 및 그 동작방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 M 모드 영상과 도플러 사운드를 동시에 제공할 수 있는 초음파 진단 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
근래 의료분야에서는 각종 질병의 조기 진단 또는 수술을 목적으로 인체의 생체 조직에 대한 정보를 영상화하여 획득하기 위한 각종 의료 영상 장치가 널리 이용되고 있다. 이러한 의료 영상 장치의 대표적인 예로는 초음파 진단 장치, CT 장치, MRI 장치를 포함할 수 있다.
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.
한편, 초음파 진단 장치의 도플러 모드로 임신 초기 태아의 심장을 검사하는 경우, 태아의 심장에 가해지는 에너지로 인하여, 안전성에 문제가 있을 수 있으며, 이에 따라, 초음파 분야의 여러 학회들에서는, 임신 초기 태아(1분기 태아)에 대한 초음파 도플러 사용을 제한할 것을 권고하고 있다.
한편, 초음파 M 모드만으로 태아의 심장을 검사하는 경우, 태아의 심장 도플러 사운드를 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
실시예들은 태아(특히, 임신 초기의 태아)의 심장에 미치는 영향을 최소화하면서, 도플러 사운드를 제공할 수 있는 초음파 진단 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치는, 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 대상체로부터 수신한 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득하고, 상기 대상체에 대한 도플러 데이터를 제2 주기로 획득하며, 상기 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하고, 상기 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하며, 상기 M 모드 영상을 표시하도록 디스플레이를 제어하고, 상기 도플러 사운드를 출력하도록 스피커를 제어하며, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치는, 초음파 신호를 상기 대상체로 송신하고, 상기 대상체로부터 상기 에코 신호를 수신하는 프로브를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를, 상기 제1 주기로, 상기 대상체로 송신하도록 상기 프로브를 제어하고, 상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 에코 신호에 기초하여, 상기 M 모드 데이터를 획득하며, 상기 제1 초음파 펄스와 상이한 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를, 상기 제2 주기로, 상기 대상체로 송신하도록 상기 프로브를 제어하고, 상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 에코 신호에 기초하여, 상기 도플러 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득하고, 상기 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상을 생성하며, 상기 B 모드 영상을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하고, 사용자 입력에 기초하여, 상기 B 모드 영상에 M 라인 및 관심 영역을 설정하며, 상기 M 모드 데이터는 상기 M 라인에 대응하는 데이터이고, 상기 도플러 데이터는 상기 관심 영역에 대응하는 데이터일 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이는, 상기 대상체에 대한 B 모드 영상 및 상기 M 라인에 대응하는 M 모드 영상을 하나의 화면에 표시하고, 상기 스피커는, 상기 B 모드 영상 및 상기 M 모드 영상의 표시와 동시에 상기 관심 영역에 대한 상기 도플러 사운드를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 제1 시간 구간에서 제1 도플러 데이터를 획득하고, 상기 제1 시간 구간과 불연속인 제2 시간 구간에서, 제2 도플러 데이터를 획득하며, 상기 제1 시간 구간과 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되는 제3 시간 구간에서, 상기 M 모드 데이터를 획득하고, 상기 제1 도플러 데이터 및 상기 제2 도플러 데이터에 기초하여, 상기 제3 시간 구간에 대응하는 제3 도플러 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되고, 상기 제3 시간 구간과 상이한 제4 시간 구간에서, 상기 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득하고, 상기 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상을 생성하며, 상기 B 모드 영상을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이는 상기 도플러 사운드의 품질(quality)을 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 표시하고, 상기 프로세서는, 상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 기초하여, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 대상체에 대한 정보에 기초하여, 상기 도플러 사운드의 품질을 자동으로 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 도플러 데이터를 획득하는 상기 제2 주기를 조절함으로써, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 M 모드 영상에 기초하여, 상기 대상체의 심박수를 검출하고, 상기 디스플레이는, 상기 심박수를 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 심박수에 대한 이상 여부를 결정하고, 상기 디스플레이는, 상기 이상 여부를 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 대상체의 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 결정하고, 상기 스피커는, 상기 심장 박동 사운드를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치의 동작방법은, 대상체로부터 수신한 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득하고, 상기 대상체에 대한 도플러 데이터를 제2 주기로 획득하는 단계, 상기 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하는 단계, 상기 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하는 단계, 상기 M 모드 영상을 표시하는 단계 및 상기 도플러 사운드를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도플러 데이터 획득 주기를 M 모드 데이터 획득 주기에 따라 결정함으로써, M 모드와 도플러 모드를 함께 이용할 수 있으며, 임신 초기 태아의 심장을 안전하게 검사할 수 있다.
또한, 도플러 모드를 최소한으로 이용하여, M 모드 영상과 함께 태아의 심장 도플러 사운드를 제공할 수 있다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 일 실시 예에 따른 초음파 진단 장치를 나타내는 도면들이다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 M 모드 데이터 및 도플러 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 도플러 사운드의 퀄리티를 조절하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 M 모드로 실행 중에, 도플러 사운드를 생성하여 출력하기 위한 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 출력되는 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
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 ‘모듈’ 또는‘부’(unit)라는 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘모듈’ 또는‘부’가 하나의 요소(element)로 구현되거나, 하나의 ‘‘모듈’ 또는 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.
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 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.
영상 처리부(130)는 초음파 수신부(115)에서 생성된 초음파 데이터를 이용하여, 초음파 영상을 생성한다.
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.
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, 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)는 외부 장치와 제어 신호 및 데이터를 송, 수신할 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.
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. 또한, 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)는 터치 스크린으로 구현되고, GUI 를 제공함으로써, 사용자로부터 초음파 진단 장치(100a, 100b)를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 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 초음파 진단 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는, 대상체로 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 수신되는 에코 신호에 기초하여, 초음파 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 에코 신호에 기초하여, 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 초음파 영상을 생성하고, 표시할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하고, 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도로 표현되는 B 모드 영상을 생성할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 초음파 영상에 포함되는 복수의 스캔 라인들 중 하나를 M 라인으로 설정할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 M 라인 상에 위치하는 일 영역을 관심 영역으로 설정할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는, M 라인에 대응하는 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득할 수 있으며, 관심 영역에 대응하는 도플러 데이터를 제2 주기로 획득할 수 있다(S310).
초음파 진단 장치(100)는 M 라인에 대응하는 초음파 데이터로부터 시간에 따라 신호의 강도가 휘도로 표현되는 M 모드 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 관심 영역에 대응하는 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 추출된 도플러 성분에 기초하여, 도플러 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 도플러 데이터를 획득하는 제2 주기는 M 모드 데이터를 획득하는 제1 주기에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, M 모드 데이터를 n 회(n은 정수) 획득할 때마다, 도플러 데이터는 1회 획득하도록 제1 주기 및 제2 주기를 설정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
다시 도 3을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성할 수 있다(S320).
M 모드 데이터는, M 라인에 대응하는 대상체의 시간에 따른 움직임 정보를 나타낼 수 있으며, 초음파 진단 장치는, M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성할 수 있다(S330).
초음파 진단 장치(100)는 불연속적으로 획득된 도플러 데이터들을 이용하여, 도플러 데이터를 획득하지 않은 구간에 대한 도플러 데이터를 보간할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 획득된 도플러 데이터와 보간된 도플러 데이터를 이용하여, 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 M 모드 영상을 표시하고(S340), 도플러 사운드를 출력할 수 있다(S350).
도 4는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 M 모드 데이터 및 도플러 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는, M 모드 펄스 반복 주파수(M mode PRF)에 따른 제1 초음파 펄스를 생성할 수 있다. 초음파 진단 장치는, 제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 에코 신호를 수신할 수 있다. 초음파 진단 장치는 제1 에코 신호에 기초하여, M 모드 데이터를 획득할 수 있으며, M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는, PW 모드 펄스 반복 주파수에 따른 제2 초음파 펄스를 생성할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 에코 신호를 수신할 수 있다. 초음파 진단 장치는 제2 에코 신호에 기초하여, 도플러 데이터를 획득할 수 있으며, 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 제1 초음파 펄스와 제2 초음파 펄스를 교대로 생성함으로써, M 모드 데이터와 도플러 데이터를 함께 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구간(A)에서는, 제1 초음파 펄스를 생성하여, 대상체로 송신함으로써, M 모드 데이터를 획득하고, 제2 구간(B)에서는, 제2 초음파 펄스를 생성하여, 대상체로 송신함으로써, 도플러 데이터를 획득할 수 있다.
이때, M 모드 데이터를 획득하는, M 모드 데이터 획득 구간(제1 초음파 펄스 시퀀스를 생성하는 구간)의 반복 주기는, 제1 주기(T1)일 수 있다. 또한, 도플러 데이터를 획득하는 도플러 데이터 획득 구간(제2 초음파 펄스 시퀀스를 생성하는 구간)의 반복 주기는 제2 주기(T2)일 수 있다. 이때, 제2 주기(T2)는 제1 주기(T1)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 주기는 제1 주기의 2배일 수 있다. 이러한 경우, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터를 2회 획득하는 동안, 도플러 데이터를 1회 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
한편, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터를 획득하지 않는 구간에서의 도플러 데이터를, 획득된 도플러 데이터를 이용하여, 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 구간(B)에서 도플러 데이터를 획득하고, 제3 구간(C)에서 도플러 데이터를 획득하지 않으며, 다시 제4 구간(D)에서 도플러 데이터를 획득하는 경우, 제2 구간(B)에서 획득된 도플러 데이터와 제4 구간(D)에서 획득된 도플러 데이터를 이용하여, 제3 구간(C)에 대응하는 도플러 데이터를 보간할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하여 표시할 수 있으며, 획득된 도플러 데이터와 보간된 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하여 출력할 수 있다.
도플러 모드로만 동작하는 경우와 M 모드 + 도플러 모드로 동작하는 경우를 비교하면, M 모드 + 도플러 모드로 동작하는 경우에, 대상체(예를 들어, 태아)에 가해지는 에너지가 적어지게 된다. 따라서, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 + 도플러 모드를 이용하여, 태아의 심장에 대한 초음파 검사를 시행함으로써, 태아의 심장에 가해지는 에너지를 최소화하면서, M 모드 영상과 함께 도플러 사운드를 제공할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 도플러 사운드의 퀄리티를 조절하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터 획득 주기를 조절함으로써, 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있다.
도 5를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터, 도플러 데이터 및 B 모드 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, M 모드 데이터는, 제1 주기로 획득하고, 도플러 데이터는 제2 주기로 획득하며, B 모드 데이터는, 일정 주기 없이 획득할 수 있다. 또한, B 모드 데이터는 M 모드 데이터와 도플러 데이터를 획득하지 않는 구간에서 획득할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터 획득 구간에서는, 제1 초음파 펄스를 생성하여, 제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 제1 에코 신호를 수신할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터 획득 구간에서는, 제2 초음파 펄스를 생성하여, 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 제2 에코 신호를 수신할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 데이터 획득 구간에서는 B 모드 펄스 반복 주파수에 따른 제3 초음파 펄스를 생성하여, 제3 초음파 펄스에 대응하는 제3 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 제3 에코 신호를 수신할 수 있다.
이때, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터 획득 구간의 주기를 조절하거나, 도플러 데이터 획득 구간의 길이를 조절함으로써, 도플러 데이터로부터 생성되는 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 제1 펄스 시퀀스에 포함되는 제1 초음파 펄스(M 모드 펄스 시퀀스)는 제1 주기(T1)를 가지고, 제1 펄스 시퀀스에 포함되는 제2 초음파 펄스 시퀀스(PW 모드 펄스 시퀀스)는 제2 주기(T2)를 가지며, 제2 초음파 펄스 시퀀스의 길이는 제1 길이(P1)를 가질 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제1 펄스 시퀀스를 이용하여, 도플러 데이터를 획득할 수 있으며, 획득된 도플러 데이터에 기초하여, 제1 퀄리티를 가지는 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 도 5의 제2 펄스 시퀀스에서와 같이, 제2 초음파 펄스 시퀀스의 주기를 제2 주기(T2) 보다 짧은 제3 주기(T3)로 설정함으로써, 제1 퀄리티보다 높은, 제2 퀄리티를 가지는 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
또는, 초음파 진단 장치(100)는 도 5의 제3 펄스 시퀀스에서와 같이, 제2 초음파 펄스 시퀀스의 주기는 제2 주기(T2)로 하고, 제2 초음파 펄스 시퀀스의 길이를 제1 길이(P1)보다 긴 제2 길이(P2)로 설정함으로써, 제1 퀄리티보다 높은 제3 퀄리티를 가지는 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
또는, 초음파 진단 장치(100)는 도 5의 제4 펄스 시퀀스에서와 같이, 제2 초음파 펄스 시퀀스의 주기는 제3 주기(T3)로 하고, 제2 초음파 펄스의 시퀀스의 길이는 제2 길이(P2)로 설정함으로써, 제1 퀄리티, 제2 퀄리티, 제3 퀄리티보다 높은 제4 퀄리티를 가지는 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 대상체에 대한 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상(610)을 생성하고, 디스플레이에 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 B 모드 영상에 포함되는 복수의 스캔 라인들 중 하나에 M 라인(620)을 표시할 수 있으며, 사용자 입력에 기초하여, M 라인(620)의 위치를 변경할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 M 라인(620)에 대응하는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상(630)을 생성하고, 디스플레이에 표시할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는, M 라인(620) 상에 위치하는 관심 영역에 대응하는 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드(650)를 생성하고, 스피커를 통해 출력할 수 있다. 또한, M 모드 영상에는 관심 영역(645)이 표시될 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 영상(610) 및 M 모드 영상(630)을 표시함과 동시에, 도플러 사운드(650)를 출력할 수 있다. 또한, 초음파 진단 장치(100)는 대상체가 심장(특히, 태아의 심장)인 경우, M 모드 데이터로부터 심박수를 검출할 수 있으며, 검출된 심박수(660)를 디스플레이에 표시할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 검출된 심박수를 기 설정된 기준 값과 비교하여, 이상이 있는지 여부를 결정하고, 이상 여부를 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치가 M 모드로 실행 중에, 도플러 사운드를 생성하여 출력하기 위한 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 M 모드로 동작할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 펄스 반복 주파수에 따른 제1 초음파 펄스를 생성하고, 제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를 대상체로 송신하여, M 모드 데이터를 제1 주기로 획득할 수 있다. 이때, 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 영상 상에 설정된 M 라인(710)에 대응하는 M 모드 데이터를 획득할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 획득한 M 모드 데이터에 기초하여, M 라인에 대응하는 M 모드 영상(720)을 생성하고, 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 7의 (b)을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 설정 메뉴 화면에 포함된 도플러 사운드 키(730) 또는 컨트롤 패널에 포함된 도플러 사운드 버튼을 입력하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
이에 따라, 초음파 진단 장치(100)는 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, M 라인 상에 관심 영역을 설정할 수 있는 오브젝트(740)를 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 오브젝트(740)를 이동시키는 사용자 입력에 기초하여, 관심 영역을 설정할 수 있으며, 관심 영역이 설정되면, 관심 영역에 대응하는 도플러 데이터를 제2 주기로 획득할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 도 4에서 설명한 바와 같이, 제1 초음파 펄스 시퀀스(M 모드 초음파 펄스 시퀀스)를 제1 주기로, 제2 초음파 펄스 시퀀스(PW 모드 초음파 펄스 시퀀스)를 제2 주기로 교대로 생성함으로써, M 모드 데이터와 도플러 데이터를 함께 획득할 수 있다. 이때, 도플러 데이터를 획득하는 제2 주기는, M 모드 데이터를 획득하는 제1 주기에 기초하여 결정될 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터를 획득하지 않는 구간에서의 도플러 데이터를, 획득된 도플러 데이터를 이용하여, 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 구간에서 도플러 데이터를 획득하고, 제3 구간에서 도플러 데이터를 획득하지 않으며, 다시 제4 구간에서 도플러 데이터를 획득하는 경우, 제2 구간에서 획득된 도플러 데이터와 제4 구간에서 획득된 도플러 데이터를 이용하여, 제3 구간에 대응하는 도플러 데이터를 보간할 수 있다.
이에 따라, 초음파 진단 장치(100)는 획득된 도플러 데이터 및 보간된 도플러 데이터를 이용하여, 도플러 사운드를 생성하고, 출력할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 출력되는 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있는 메뉴 화면을 표시할 수 있다.
예를 들어, 메뉴 화면은, 도플러 사운드 퀄리티를 사용자가 조절할 수 있는 제1 오브젝트(810)와 도플러 사운드의 퀄리티를 자동으로 선택할 지 여부를 설정할 수 있는 제2 오브젝트(820)를 포함할 수 있다.
제1 오브젝트(810)는, 제1 슬라이딩 바(811)를 포함하고, 제1 슬라이딩 바(811) 상에서 좌, 우로 이동할 수 있는 제1 아이콘(812)을 포함할 수 있다.
사용자는 제1 아이콘(812)을 좌, 우로 이동시켜, 도플러 사운드의 퀄리티를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 아이콘(812)을 좌측으로 이동시킬수록, 도플러 사운드의 퀄리티는 낮아지고, 제1 아이콘(812)을 우측으로 이동시킬수록 도플러 사운드의 퀄리티는 높아지도록 조절될 수 있다.
또한, 제1 슬라이딩 바(811)는 제1 색상, 제2 색상 및 제3 색상으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이딩 바(811)의 좌측 끝에서, 제1 아이콘(812)이 위치하는 제1 지점까지는 제1 색상으로 표시될 수 있으며, 제1 아이콘(812)이 위치하는 제1 지점부터, 제2 지점까지는 제2 색상으로 표시될 수 있다. 이때, 제2 지점은, 대상체로 인가하는, PW 모드 펄스에 대응하는 초음파 신호의 출력을 안전한 범위 내에서 최대로 설정하였을 때, 출력할 수 있는 도플러 사운드의 퀄리티를 나타내는 지점일 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 제1 슬라이딩 바(811)에 제2 지점을 표시해줌으로써, 사용자에게 퀄리티 설정에 대한 가이드 라인을 제공할 수 있다.
또한, 제2 지점부터 제1 슬라이딩 바(811)의 우측 끝까지는 제3 색상으로 표시될 수 있다.
한편, 제2 오브젝트는, 온(On) 아이콘과 오프(Off) 아이콘을 포함할 수 있으며, 사용자가 온 아이콘을 선택하는 경우, 초음파 진단 장치는 도플러 사운드의 퀄리티를 최적화되도록 자동 설정될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 대상체가 태아인 경우, 태아의 주수 정보에 따라, 도플러 사운드 퀄리티를 설정할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 환자 정보(예를 들어, 임산부 정보 등)를 입력 받으면, 입력된 환자 정보에 대응되는 태아 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 태아 정보에는 태아의 주수 정보가 포함될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는, 태아의 주수가 12주 미만인 경우(임신 초기인 경우), 도플러 사운드의 퀄리티를 제1 값으로 설정할 수 있으며, 태아의 주수가 12주 이상인 경우(임신 중, 후기인 경우), 도플러 사운드의 퀄리티를 제1 값보다 큰 제2 값으로 설정할 수 있다. 이때, 태아의 주수 정보는, B 모드 데이터, M 모드 데이터 및 도플러 데이터 중 적어도 하나에 기초하여, 획득될 수 있다. 또한, 태아의 주수 정보는, 태아의 주수, 태아의 주수에 따른 머리 둘레, 배둘레, 넓적다리 길이, 복부 두께, 옆구리 폭, 머리에서 엉덩이까지의 길이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
도 9는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 대상체로 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 수신되는 에코 신호에 기초하여, 초음파 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 에코 신호에 기초하여, 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 초음파 영상을 생성하고, 표시할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하고, 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도로 표현되는 B 모드 영상을 생성할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 초음파 영상에 포함되는 복수의 스캔 라인들 중 하나가 M 라인으로 설정될 수 있다. 또한, M 라인 상에 위치하는 일 영역이 관심 영역으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 대상체가 태아인 경우, 태아의 심장이 관심 영역으로 설정될 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는, M 라인에 대응하는 M 모드 데이터를 획득할 수 있다(S910). 또한, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하고, 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터의 주기 정보에 기초하여, 대상체(예를 들어, 태아)의 심박수를 검출할 수 있다(S920).
초음파 진단 장치(100)는 검출된 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 출력할 수 있다(S930).
예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 기 저장할 수 있다. 예를 들어, 120bpm 이상 140bpm미만인 심박수에, 제1 심장 박동 사운드를, 140bpm 이상 160bpm 미만인 심박수에, 제2 심장 박동 사운드를, 160bpm 이상 180pm 미만인 심박수에, 제3 심장 박동 사운드를 대응시켜 저장할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진단 장치(100)는, M 모드 데이터에 기초하여 검출된 심박수가 150bpm인 경우, 제2 심장 박동 사운드를 150bpm(검출된 심박수)에 맞추어 변조시켜, 출력할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 태아의 주수 정보를 더 고려하여, 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 B 모드 데이터 또는 M 모드 데이터에 기초하여, 태아의 주수 정보를 획득할 수 있다. 태아의 주수 정보는, 태아의 주수, 태아의 주수에 따른 머리 둘레, 배둘레, 넓적다리 길이, 복부 두께, 옆구리 폭, 머리에서 엉덩이까지의 길이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 태아의 주수 별 표준 심장 박동 사운드를 기 저장할 수 있다. 이에 따라, 초음파 진단 장치(100)는 획득된 주수 정보에 대응하는 표준 심장 박동 사운드를, 검출된 심박수에 맞추어 변조시켜 출력할 수 있다.
예를 들어, 획득된 태아의 주수 정보가 10주이고, 검출된 심박수가 170bpm인 경우, 10주에 대응하는 표준 심장 박동 사운드를 170bpm에 맞추어 변조시켜 출력할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 초음파 진단 장치(100)는 대상체에 대한 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상(1010)을 생성하고, 디스플레이에 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 B 모드 영상에 포함되는 복수의 스캔 라인들 중 하나에 M 라인(1020)을 표시할 수 있으며, 사용자 입력에 기초하여, M 라인(1020)의 위치를 변경할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)는 M 라인(1020)에 대응하는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상(1030)을 생성하고, 디스플레이에 표시할 수 있다.
또한, 초음파 진단 장치(100)는 M 모드 데이터에 기초하여, 대상체(예를 들어, 태아)의 심박수를 검출하고, 검출된 심박수(1040)를 표시할 수 있다.
초음파 진단 장치(100)는 도플러 사운드를 출력할지, 심장 박동 사운드를 출력할지 여부를 선택할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도플러 사운드는, 실제 도플러 데이터로부터 획득된 도플러 사운드를 의미할 수 있다. 반면에, 심장 박동 사운드는, M 모드 데이터로부터 검출된 심박수에 대응하는 기 저장된 심장 박동 사운드를 의미할 수 있다.
사용자가 도플러 사운드 아이콘(1050)을 선택하는 경우, 초음파 진단 장치(100)는 도 7의 (c)에 도시된 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, M 모드 라인 상에 관심 영역을 설정할 수 있는 오브젝트를 표시할 수 있으며, 관심 영역에 대응하는 도플러 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 획득된 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하여 출력할 수 있다.
반면에, 사용자가 심장 박동 사운드 아이콘(1060)을 선택하는 경우, 초음파 진단 장치(100)는 도플러 데이터를 획득하지 않고, 검출된 심박수에 대응하는 심작 박동 사운드를 출력할 수 있다. 이에 대해서는, 도 9에서 자세히 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 11은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(1100)는, 프로세서(1120), 메모리(1130), 디스플레이(1140) 및 스피커(1150)를 포함할 수 있다.
도 11의 프로세서(1120)는 도 1의 초음파 송수신부(110), 제어부(120) 및 영상 처리부(130) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합에 대응될 수 있으며, 디스플레이(1140)는 도 1의 디스플레이부(140)에 대응될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 도 1에 도시된 초음파 진단 장치(100)의 구성요소들 중 일부가 도 11에 도시된 초음파 진단 장치(1100)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1120)는 초음파 진단 장치(1100)를 전반적으로 제어할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(1120)는 메모리(1130)에 저장되는 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다.
일 실시예에 따른 메모리(1130)는 초음파 진단 장치(1100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있다. 메모리(1130)에 저장되는 프로그램은 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 메모리(1130)에 저장된 프로그램(하나 이상의 인스트럭션들) 또는 어플리케이션은 프로세서(1120)에 의해 실행될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1120)는 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득할 수 있으며, 도플러 데이터를 제2 주기로 획득할 수 있다. 이때, M 모드 데이터를 획득하는, M 모드 데이터 획득 구간의 반복 주기는, 제1 주기(T1)일 수 있다. 또한, 도플러 데이터를 획득하는 도플러 데이터 획득 구간의 반복 주기는 제2 주기(T2)일 수 있다. 이때, 프로세서(1120)는 제1 주기(T1)에 기초하여 제2 주기(T2)를 결정할 수 있다.
프로세서(1120)는 제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를 제1 주기로 대상체에 송신하도록 프로브를 제어하고, 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 에코 신호에 기초하여, M 모드 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(1120)는 제1 초음파 펄스와 상이한 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를 제2 주기로, 대상체로 송신하도록 프로브를 제어하고, 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 에코 신호에 기초하여, 도플러 데이터를 획득할 수 있다.
프로세서(1120)는 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(1120)는 도플러 데이터를 획득하지 않은 구간에 대한 도플러 데이터를 획득된 도플러 데이터들에 기초하여, 보간할 수 있다. 또한, 프로세서(1120)는 획득된 도플러 데이터와 보간된 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성할 수 있다.
프로세서(1120)는 사용자 입력에 기초하여, 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있으며, 대상체의 정보에 기초하여, 자동으로 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있다. 또한, 프로세서(1120)는 도플러 데이터를 획득하는 제2 주기를 조절함으로써, 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있다.
한편, 프로세서(1120)는 M 모드 영상에 기초하여, 대상체의 심박수를 검출할 수 있으며, 검출된 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이(1140)는, 초음파 진단 장치(1100)의 동작 상태, 초음파 영상, 사용자 인터페이스 등을 표시할 수 있다. 디스플레이(1140)는 실시예에 다라 하나 또는 그 이상의 디스플레이 패널을 포함할 수 있으며, 디스플레이(1140)는 터치스크린의 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이(1140)는 대상체에 대한 M 모드 영상과 B 모드 영상을 하나의 화면에 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이(1140)는 B 모드 영상에 M 라인 및 관심 영역을 설정할 수 있는 오브젝트를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이(1140)는 도플러 사운드의 품질을 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 스피커(1150)는, 도플러 데이터에 기초한 도플러 사운드 또는 검출된 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 출력할 수 있다.
한편, 도 1 및 11에 도시된 초음파 진단 장치(100, 1100)의 블록도는 일 실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 초음파 진단 장치(100, 1100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작방법은 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.
또한, 개시된 실시예들에 따른 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치의 동작방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 클라이언트 장치로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 클라이언트 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 클라이언트 장치와 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 클라이언트 장치 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 클라이언트 장치로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 클라이언트 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상에서 실시예들에 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. 초음파 진단 장치에 있어서,
    하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    대상체로부터 수신한 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득하고, 상기 대상체에 대한 도플러 데이터를 제2 주기로 획득하며, 상기 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하고, 상기 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하며, 상기 M 모드 영상을 표시하도록 디스플레이를 제어하고, 상기 도플러 사운드를 출력하도록 스피커를 제어하며,
    상기 제2 주기는 상기 제1 주기에 기초하여 결정되는, 초음파 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 진단 장치는,
    초음파 신호를 상기 대상체로 송신하고, 상기 대상체로부터 상기 에코 신호를 수신하는 프로브를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를, 상기 제1 주기로, 상기 대상체로 송신하도록 상기 프로브를 제어하고, 상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 에코 신호에 기초하여, 상기 M 모드 데이터를 획득하며,
    상기 제1 초음파 펄스와 상이한 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를, 상기 제2 주기로, 상기 대상체로 송신하도록 상기 프로브를 제어하고, 상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 에코 신호에 기초하여, 상기 도플러 데이터를 획득하는, 초음파 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득하고, 상기 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상을 생성하며, 상기 B 모드 영상을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하고,
    사용자 입력에 기초하여, 상기 B 모드 영상에 M 라인 및 관심 영역을 설정하며, 상기 M 모드 데이터는 상기 M 라인에 대응하는 데이터이고, 상기 도플러 데이터는 상기 관심 영역에 대응하는 데이터인, 초음파 진단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이는,
    상기 대상체에 대한 B 모드 영상 및 상기 M 라인에 대응하는 M 모드 영상을 하나의 화면에 표시하고,
    상기 스피커는,
    상기 B 모드 영상 및 상기 M 모드 영상의 표시와 동시에 상기 관심 영역에 대한 상기 도플러 사운드를 출력하는, 초음파 진단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    제1 시간 구간에서 제1 도플러 데이터를 획득하고, 상기 제1 시간 구간과 불연속인 제2 시간 구간에서, 제2 도플러 데이터를 획득하며, 상기 제1 시간 구간과 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되는 제3 시간 구간에서, 상기 M 모드 데이터를 획득하고, 상기 제1 도플러 데이터 및 상기 제2 도플러 데이터에 기초하여, 상기 제3 시간 구간에 대응하는 제3 도플러 데이터를 생성하는, 초음파 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되고, 상기 제3 시간 구간과 상이한 제4 시간 구간에서, 상기 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득하고, 상기 B 모드 데이터에 기초하여, B 모드 영상을 생성하며, 상기 B 모드 영상을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는, 초음파 진단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이는
    상기 도플러 사운드의 품질(quality)을 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 표시하고,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 기초하여, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절하는, 초음파 진단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 대상체에 대한 정보에 기초하여,
    상기 도플러 사운드의 품질을 자동으로 조절하는, 초음파 진단 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 도플러 데이터를 획득하는 상기 제2 주기를 조절함으로써, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절하는, 초음파 진단 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 M 모드 영상에 기초하여, 상기 대상체의 심박수를 검출하고,
    상기 디스플레이는,
    상기 심박수를 표시하는, 초음파 진단 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 심박수에 대한 이상 여부를 결정하고,
    상기 디스플레이는, 상기 이상 여부를 표시하는, 초음파 진단 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 대상체의 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 결정하고,
    상기 스피커는,
    상기 심장 박동 사운드를 출력하는, 초음파 진단 장치.
  13. 대상체로부터 수신한 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 M 모드 데이터를 제1 주기로 획득하고, 상기 대상체에 대한 도플러 데이터를 제2 주기로 획득하는 단계;
    상기 M 모드 데이터에 기초하여, M 모드 영상을 생성하는 단계;
    상기 도플러 데이터에 기초하여, 도플러 사운드를 생성하는 단계;
    상기 M 모드 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 도플러 사운드를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 주기는 상기 제1 주기에 기초하여 결정되는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    초음파 신호를 상기 대상체로 송신하고, 상기 대상체로부터 상기 에코 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 M 모드 데이터 및 상기 도플러 데이터를 획득하는 단계는,
    제1 초음파 펄스에 대응하는 제1 초음파 신호를, 상기 제1 주기로, 상기 대상체로 송신하는 단계;
    상기 제1 초음파 신호에 대응하는 제1 에코 신호에 기초하여, 상기 M 모드 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 초음파 펄스와 상이한 제2 초음파 펄스에 대응하는 제2 초음파 신호를, 상기 제2 주기로, 상기 대상체로 송신하는 단계; 및
    상기 제2 초음파 신호에 대응하는 제2 에코 신호에 기초하여, 상기 도플러 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 대상체에 대한 B 모드 영상을 표시하는 단계; 및
    사용자 입력에 기초하여, 상기 B 모드 영상에 M 라인 및 관심 영역을 설정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 M 모드 데이터는 상기 M 라인에 대응하는 데이터이고, 상기 도플러 데이터는 상기 관심 영역에 대응하는 데이터인, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 M 모드 영상을 표시하는 단계는,
    상기 대상체에 대한 B 모드 영상 및 상기 M 라인에 대응하는 M 모드 영상을 하나의 화면에 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 도플러 사운드를 출력하는 단계는,
    상기 B 모드 영상 및 상기 M 모드 영상의 표시와 동시에 상기 관심 영역에 대한 상기 도플러 사운드를 출력하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 M 모드 데이터 및 상기 도플러 데이터를 획득하는 단계는,
    제1 시간 구간에서 제1 도플러 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 시간 구간과 불연속인 제2 시간 구간에서, 제2 도플러 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 시간 구간과 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되는 제3 시간 구간에서, 상기 M 모드 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 도플러 데이터 및 상기 제2 도플러 데이터에 기초하여, 상기 제3 시간 구간에 대응하는 제3 도플러 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 사이에 포함되고, 상기 제3 시간 구간과 상이한 제4 시간 구간에서, 상기 에코 신호에 기초하여, 상기 대상체에 대한 B 모드 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 B 모드 데이터에 기초하여, 생성된 B 모드 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은
    상기 도플러 사운드의 품질(quality)을 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계; 및
    상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 기초하여, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 대상체에 대한 정보에 기초하여, 상기 도플러 사운드의 품질을 자동으로 조절하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 도플러 데이터를 획득하는 상기 제2 주기를 조절함으로써, 상기 도플러 사운드의 품질을 조절하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 M 모드 영상에 기초하여, 상기 대상체의 심박수를 검출하는 단계; 및
    상기 심박수를 표시하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 심박수를 표시하는 단계는,
    상기 심박수에 대한 이상 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 이상 여부를 표시하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 동작방법은,
    상기 대상체의 심박수에 대응하는 심장 박동 사운드를 결정하는 단계; 및
    상기 심장 박동 사운드를 출력하는 단계를 더 포함하는, 초음파 진단 장치의 동작방법.
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