KR20210110075A - 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템 - Google Patents

심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 초음파 엘리먼트들을 인체의 굴곡에 따라 3차원으로 부착 및 배열함으로써 심장의 3차원 영상을 제공하는 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 관한 것이다.

Description

심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템{ULTRASONICS WAVE INSPECTOR OF HEART AND 3-DIMENTIONAL INSPECTION SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 초음파 엘리먼트들을 인체의 굴곡에 따라 3차원으로 배열 및 부착함으로써 심장의 3차원 영상을 제공하는 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 심장 초음파 검사는 입체적인 구조의 심장을 여러 차원의 평면에서 초음파를 투사하여 심장의 영상을 획득하고 혈역학적인 변수들을 측정하는 방식으로 이루어진다.
이때, 갈비뼈 사이 등 심장 주위의 해부학적인 구조물들을 통해 다면적인 영상을 획득하도록 초음파 영상을 얻기 쉬운 위치에 초음파 탐촉자(probe)를 위치시키고 회전과 기울임을 통해 적절한 단층을 찾아 영상을 기록한다.
또한, 최근에는 기술의 발전으로 인하여 다수의 초음파 소자(elements)들을 집적하여 많은 정보들을 동시에 획득하고 그 중에서 원하는 정보를 선택하여 볼 수 있는 기술도 제시되고 있다.
그러나 현재까지는 위와 같은 영상 획득 과정이 의사들에 의해 이루어짐에도 적절한 검사를 수행하기 위해서는 오랜 수련 기간이 필요하며, 인력 부족으로 인해 적시에 검사하지 못하는 문제가 실제 임상 현장에서 자주 발생한다.
또한, 검사 과정은 영상 획득과 영상 분석으로 나누어지는데, 대개는 두 과정 모두를 의사가 해왔기 때문에 영상 분석에만 집중하기 어렵고, 환자들과의 긴밀한 접촉으로 인한 호흡기계나 감염질환에 쉽게 이환되는 위험이 있다.
또한, 숙력된 의사라 하더라도 업무가 과중할 경우에는 과로에 시달리게 되며, 이를 해결하도록 영상 획득 과정에 한하여 보조 인력으로 대체하기도 했으나 이는 다양한 법적 분쟁으로 이어져 문제가 되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1300646호 대한민국 등록특허 제10-1117407호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 초음파 엘리먼트들을 인체의 굴곡에 따라 3차원으로 배열 및 부착함으로써 심장의 3차원 영상을 제공하는 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템을 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 심장 초음파 검사기는 인체의 굴곡을 따라 밀착되도록 휨(flexibility) 성질이 있는 재질로 이루어진 측정 패드와; 다수개가 상기 측정 패드에 분산 설치되며, 각각 초음파를 방출 및 수신하여 심장을 이미징하는 초음파 엘리먼트와; 인체에 접하는 상기 측정 패드의 내측면에 구비되며, 인체에 부착되도록 점착성을 갖는 표면 부착층; 및 상기 초음파 엘리먼트를 통해 수신된 초음파 신호를 영상신호 처리기로 전달하는 신호 전송기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 초음파 엘리먼트는 초음파를 방출 및 수신하는 탐촉부가 인체를 향하는 상기 측정 패드의 내측면 방향에 배치되며, 상기 측정 패드 내에 매입 설치됨에 따라 상기 측정 패드의 휨에 따라 각각이 서로 다른 방향으로 휘어 3차원 구조로 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 엘리먼트는 초음파를 방출 및 수신하는 탐촉부가 인체를 향하는 상기 측정 패드의 내측면 방향에 배치되되, 상기 초음파 탐촉부가 상기 측정 패드의 외부로 노출되어 있으며 상기 측정 패드의 휨에 따라 각각이 서로 다른 방향으로 휘어 3차원 구조로 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 엘리먼트는 상기 심장을 구성하는 대상체들의 분포 밀도에 대응하여 상기 분포 밀도가 높은 곳에 더 많은 개수가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 엘리먼트는 상기 심장을 구성하는 대상체들의 외형 변화에 대응하여 상기 외형 변화가 더 큰 곳에 더 많은 개수가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 표면 부착층은 겔(gel) 타입 점착층인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 3차원 심장 초음파 검사 시스템은 이상과 같은 심장 초음파 검사기를 포함하는 것으로, 다수의 초음파 엘리먼트들로부터 전송된 초음파 신호를 수신하여 각각 영상신호로 변환하는 초음파 변환기와; 상기 초음파 변환기에서 제공된 영상신호를 각각 2차원 평면 영상프레임으로 변환하는 2D 신호 처리기; 및 상기 2D 신호 처리기에서 제공된 다수의 서로 다른 2차원 평면 영상프레임들을 결합하여 3차원 영상을 생성하는 3D 신호 처리기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 초음파 엘리먼트들 각각의 식별 정보 및 상기 식별 정보에 대응하는 초음파 엘리먼트들이 상기 측정 패드에 배치된 배치 정보를 제공하는 엘리먼트 정보 제공기를 더 포함는 것이 바람직하다.
또한, 상기 3D 신호 처리기는 상기 엘리먼트 정보 제공기에서 제공된 초음파 엘리먼트들의 배치 정보를 참조하여 상기 2차원 평면 영상프레임들을 조합하고 3차원 영상을 생성시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 검사 대상자의 성별, 나이 및 증상을 포함하는 대상자 정보를 입력받아 저장하는 데이터 메모리; 및 상기 데이터 메모리에 저장된 대상자 정보를 디스플레이를 통해 출력하는 데이터 처리기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터 메모리에는 상기 증상별로 각각 상기 초음파 검사 방법을 안내하는 튜토리얼이 저장되어 있으며, 상기 데이터 처리기는 상기 튜토리얼을 음성 또는 영상 중 어느 하나 이상의 방식으로 출력하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 다수의 초음파 엘리먼트들을 인체의 굴곡에 따라 3차원으로 배열 및 부착함으로써 심장의 3차원 영상을 제공한다. 따라서, 검사 장비를 심장 부위에 부착시키기만 하면 이후의 영상 획득은 자동으로 이루어지므로 다양한 상황에서의 활용을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 영상 획득 과정은 마치 전산화 단층 촬영과 마찬가지로 심장 전체의 정보를 한번에 획득한다. 또한, 기존의 영상 획득 기술과 마찬가지로 표준화된 영상들을 얻을 수 있으며, 영상 처리시 인공지능을 활용하여 적절성 및 정확성을 재고하며 이를 통한 기존의 판독 기술도 적용할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 심장 초음파 검사 시스템을 이용한 심장 초음파 검사 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 심장 초음파 검사기를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 심장 초음파 검사 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 워크 스테이션을 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심장 초음파 검사기 및 그를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 대해 설명한다.
도 1과 같이, 본 발명에 따른 심장 초음파 검사기(10)는 인체(HB)의 외부에서 검사 대상인 심장의 부근에 부착되어 심장(HE)을 초음파 촬영하는 것으로, 바람직하게는 의사와 같이 의료법상 허용되는 검사자가 사용한다.
이러한 심장 초음파 검사기(10)는 심초음파장비(15)로부터 동작전원 및 초음파 제어신호를 전달받고, 심장(HE)에서 반사되어 돌아온 신호는 일 예로 인공지능 프로세서(20)에 의해 영상 처리된 후 워크 스테이션(30)에 제공된다.
워크 스테이션(30)에서는 심초음파장비(15)로부터 전송된 영상을 의사에게 3차원 포멧으로 제공한다. 물론, 3차원 영상 처리전 2차원 영상 프레임으로 보여줄 수도 있으며, 이러한 영상 파일은 원격의 의사 등에게 전송될 수 있다.
위와 같이 본 발명은 초음파를 이용하는 방식이면서 인체 외부에서의 경피적 시술 과정을 이용한다. 또한, 일단 검사 장치를 부착한 이후에는 자동으로 검사가 진행되어 3차원의 심장 이미지를 제공한다.
따라서, 검사 장비를 신체 부위에 부착시키기만 하면 이후의 영상 획득은 자동으로 이루어지므로 다양한 상황에서의 활용을 가능하게 하며, 마치 전산화 단층 촬영과 마찬가지로 심장(HE) 전체의 정보를 한번에 획득할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 기존의 영상 획득 기술과 같이 표준화된 영상들을 얻을 수 있으며, 영상 처리시 인공지능을 활용하여 적절성 및 정확성을 재고하며 기존의 판독 기술도 그대로 적용할 수 있게 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 심장 초음파 검사기(10)는 측정 패드(11), 초음파 엘리먼트(12), 표면 부착층(13) 및 신호 전송기(14)를 포함하며, 이들은 피검사자의 심장 부근에 부착되어 심장을 초음파 촬영한다.
여기서, 측정 패드(11)는 다수의 초음파 엘리먼트(12)들이 설치되는 것으로, 인체의 굴곡을 따라 밀착되도록 휨(flexibility) 성질이 있는 재질로 이루어져 있으며, 초음파 엘리먼트(12)의 전부 또는 일부가 매입되도록 소정의 두께를 갖는다.
일 예로 측정 패드(11)는 인체에 부착되어 사용시 심장 부분에 밀착이 가능한 시트 형상으로 이루어지며, 그 크기는 심장 전체를 촬영하도록 심장 단면적과 유사하거나 좀더 크게 구성되며, 초음파 방출 및 수신을 방해하지 않도록 구성된다.
초음파 엘리먼트(12)는 다수개로 이루어지며, 다수개의 초음파 엘리먼트(12)들은 상술한 측정 패드(11)에 분산 설치된다.
또한, 초음파 엘리먼트(12)들은 각각 초음파를 방출 및 수신하여 심장을 이미징한다. 이를 위해 각 초음파 엘리먼트(12)는 단독으로 초음파 촬영이 가능한 트랜스듀서로 구성된다.
이러한 초음파 엘리먼트(12)는 그 설치된 위치에서 초음파를 방출 및 수신하여 2차원의 평면 이미지를 획득는 2차원 촬영 타입이다.
심장을 이미징할 수만 있다면 본 발명에 적용 가능한 초음파 엘리먼트(12)는 다양한 타입의 것이 적용될 수 있으며, 하나의 초음파 엘리먼트(12)가 다수의 어레이로 구성될 수도 있다.
또한, 심초음파도(echocardiography)의 경우에도 M 모드 심초음파도, 단층 심초음파도 및 도플러 심초음파도를 비롯한 여러 타입이 가능하다.
도 2의 (a)는 측정 패드에 장착된 초음파 엘리먼트를 나타낸 평면도이고, 도 2의 (b)는 그 측단면도이다.
도 2의 (a)와 같이, 초음파 엘리먼트(12)는 초음파를 방출 및 수신하는 탐촉부(probe)가 인체를 향하는 측정 패드(11)의 내측면 방향에 배치된다.
따라서, 측정 패드(11)를 인체에 부착하기만 하면 심장쪽을 향하는 초음파 엘리먼트(12)들을 통해 심장 초음파 영상을 획득할 수 있게 한다.
또한, 도 2의 (b)와 같이 초음파 엘리먼트(12)들은 측정 패드(11) 내에 매입 설치됨에 따라 측정 패드(11)의 휨에 따라 그 방향이 함께 변형된다.
즉, 측정 패드(11)가 인체의 굴곡부에 밀착되면 측정 패드(11) 역시 그 굴곡을 따라 각각 서로 다른 방향으로 틸팅(회동)되며 3차원 구조의 배열을 갖게 된다.
이를 통해 각각의 초음파 엘리먼트(12)들로부터 얻어지는 2차원 영상 프레임들을 결합하고 이로부터 3차원의 심장 초음파 영상을 얻을 수 있게 된다.
다만, 본 발명은 초음파 방출 특성이 향상되도록 초음파 엘리먼트(12)를 위와 같은 완전 매입형 대신 일부는 노출(돌출)된 타입도 적용할 수 있다. 예컨대 탐촉부가 측정 패드(11)의 외부로 노출되게 하여 전파 환경을 개선할 수 있다.
또한, 상기한 초음파 엘리먼트(12)는 심장을 구성하는 대상체들의 분포 밀도에 대응하는 패턴으로 측정 패드(11)에 분포되는 것이 바람직하다.
일 예로 심장을 구성하는 대상체들 중 폐동맥 부분은 대동맥이나 상대정맥 등이 얽혀 있어 비교적 다른 부분보다 복잡하다.
따라서, 측정 패드(11)를 부착시 폐동맥이 있는 부분에 더욱 많은 초음파 엘리먼트(12)들을 배치(더 큰 분포 밀도)하여 정밀하고 효율적인 초음파 영상을 제공할 수 있게 한다.
같은 취지로 초음파 엘리먼트(12)는 심장을 구성하는 대상체들의 외형 변화에 대응하여 외형 변화가 더 큰 곳에 더 많은 개수가 배치될 수 있다. 따라서 호흡 과정 중 심장 형상의 변화를 더욱 정밀하게 초음파 촬영할 수 있게 된다.
한편, 표면 부착층(13)은 측정 패드(11)를 인체에 부착하기 위한 것으로, 인체에 접하는 측정 패드(11)의 내측면에 구비된다. 또한 인체의 표면에 부착되도록 점착성을 갖는다.
이러한 표면 부착층(13)은 일 예로 겔(gel) 타입 점착층을 일정 두께로 형성함으로써 피검사자의 피부에 밀착되게 한다. 따라서, 본 발명은 초음파 촬영 시작시 한번 부착하면 그 이후에는 자동으로 검사가 진행된다.
따라서, 종래에는 1차원의 트랜스듀서를 기계나 검사자가 계속해서 회전/틸팅시켜야 2차원 영상을 획득하고 이를 영상처리하여 3차원 영상을 생성했음에 비해, 본 발명은 한번의 부착으로 3차원 초음파 영상을 얻게 된다.
신호 전송기(14)는 초음파 엘리먼트(12)를 통해 수신된 초음파 신호를 영상신호 처리기에 전달하는 것으로, 바람직하게는 쉴드 처리된 통신 케이블이 사용되나 필요시에는 무선 통신 모듈도 적용 가능하다.
이러한 신호 전송기(14)의 일단은 다수의 초음파 엘리먼트(12)에 각각 연결되고, 타단은 일 예로 심초음파장비(15)에 연결된다. 또한 신호 전송 방식은 모든 엘리먼트의 신호를 동시에 송신하는 병렬식 또는 시간 간격으로 순차 송신하는 직렬식 중 어느 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 4와 같이, 본 발명의 3차원 심장 초음파 검사 시스템은 상술한 심장 초음파 검사기(10)에 더해, 초음파 변환기(21), 2D 신호 처리기(22) 및 3D 신호 처리기(23)를 포함한다. 바람직한 다른 실시예로 엘리먼트 정보 제공기(24), 데이터 메모리(25) 및 데이터 처리기(26)를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파 변환기(21), 2D 신호 처리기(22), 3D 신호 처리기(23) 및 엘리먼트 정보 제공기(24)는 도 1에서 설명한 인공지능 프로세서(20)에 일체로 구현되거나 그 일부가 구현될 수 있다.
또한, 엘리먼트 정보 제공기(24), 데이터 메모리(25) 및 데이터 처리기(26) 바람직하게는 심초음파장치(15)나 인공지능 프로세서(20)에 어디에도 구비될 수 있으며 필요시는 인공지능 프로세서(20)는 워크 스테이션(30)에 일체로 탑재되거나 컴퓨팅 자원 중 일부를 이용할 수 있다.
여기서, 상기 초음파 변환기(21)는 다수의 초음파 엘리먼트(12)들로부터 전송된 초음파 신호를 수신하여 각각 영상신호로 변환한다. 즉, 초음파 변환기(21)는 심장에서 반사되어 되돌아온 에코 신호이므로 이를 영상신호로 변환하는 것이다.
2D 신호 처리기(22)는 초음파 변환기(21)에서 제공된 영상신호를 2차원의 평면 영상프레임으로 변환한다. 영상 처리 변환시 다수의 초음파 엘리먼트(12) 각각의 신호에 대해 2차원 영상 처리가 이루어진다.
3D 신호 처리기(23)는 2D 신호 처리기(22)에서 제공된 다수의 서로 다른 2차원 평면 영상프레임들을 결합하여 3차원 영상을 생성한다. 일 예로, 3차원 영상은 2차원 평면 영상프레임을 결합한 볼륨 데이터를 렌더링(rendering)하여 생성된다.
이와 같이 3D 신호 처리기(23)에 의해 생성되는 3차원 초음파 영상은 기존의 2차원 영상에서 제공하지 못한 공간 정보와 해부학적 형태 등과 같은 대상체의 임상 정보를 제공한다.
생성된 3차원 초음파 영상은 일 예로 데이터 메모리(25)에 저장되어 워크 스테이션(30) 등을 통해 의사 등에게 제공된다. 물론, 3차원 영상 처리가 이루어지기 이전의 2차원 영상 프레임들은 그 자체로 2차원 초음파 영상으로 제공 가능하다.
도 4와 같이, 일 예로 워크 스테이션(30)은 의사 등을 위해 화면 분할된 3개의 윈도우를 제공하고, 그 중 제1 윈도우에는 3차원 영상을, 제2 윈도우에는 2차원 영상, 제3 윈도우에는 썸네일(thumbnail)을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 종래 기술과 차별적으로 하나의 초음파 엘리먼트가 아니라 다수개의 초음파 엘리먼트(12)를 3차원 구조로 배치하고 있으므로, 이들 초음파 엘리먼트(12)들 간의 상대 위치가 중요하게 작용한다.
이에, 본 발명은 초음파 엘리먼트(12)들 각각의 식별 정보 및 상기 식별 정보를 갖는 초음파 엘리먼트(12)들이 측정 패드(11)에 배치된 정보를 제공하는 엘리먼트 정보 제공기(24)를 포함한다.
따라서, 3D 신호 처리기(23)는 엘리먼트 정보 제공기(24)로부터 제공되는 초음파 엘리먼트(12)들의 배치 정보(상대 위치)를 반영하여 2차원 영상 프레임들간의 간섭이나 불필요한 중복을 제거하고 3차원 구조에 최적화된 2차원 영상들끼리 결합하여 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있게 한다.
즉, 3D 신호 처리기(23)는 엘리먼트 정보 제공기(24)에서 제공된 초음파 엘리먼트(11)들의 배치 정보를 참조하여 2차원 평면 영상프레임들을 조합하고 이를 통해 지능적으로 3차원 영상을 생성킨다.
또한, 본 발명은 데이터 메모리(25)에 초음파 검사 대상자의 성별, 나이 및 증상을 포함하는 대상자 정보(피검사자 정보)를 입력받아 저장하고, 데이터 처리기(26)는 데이터 메모리(25)에 저장된 대상자 정보를 디스플레이를 통해 출력한다.
이와 같이 디스플레이를 통해 제공되는 대상자 정보는 초음파 촬영을 진행 중인 의사 등에 제공하여 더욱 정확하고 쉽게 초음파 검사를 진행할 수 있게 하며, 필요시에는 환자 증상 등을 반영하여 검사 위치 등을 조절할 수 있다.
또한, 데이터 메모리(25)에는 증상별로 각각 상기 초음파 검사 방법을 안내하는 튜토리얼이 저장되어 있으며, 데이터 처리기(26)는 저장된 튜토리얼을 음성 또는 영상 중 어느 하나 이상의 방식으로 출력한다.
이를 위해 데이터 처리기(26)는 요청된 출력 방식에 따라 튜토리얼 데이터를 음성 처리 혹은 영상 처리 후 각각의 출력장치로 제공함으로써 초음파 검사시 학습 효과를 제공한다.
이상 본 발명에 대해 설명하였다. 위와 같은 본 발명은 다수의 초음파 엘리먼트(12)들을 인체의 굴곡에 따라 3차원으로 부착 및 배열시키기만 하면 이후의 영상 획득은 자동으로 이루어지므로 다양한 상황에서의 활용을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 영상 획득 과정에서 마치 전산화 단층 촬영과 같이 심장 전체의 정보를 한번에 획득하게 되므로, 3차원적인 해부학적/혈역학적 원본 데이터(anatomical/hemodynamical source data)가 CT처럼 존재하기 때문에 이것을 3차원 영상 처리 장비을 이용한 후가공을 통해서 얻을 수 있다.
또한, 기존의 영상 획득 기술과 같이 표준화된 영상(예, parasternal long axis view, parasternal short axis view, apical 4 chamber view, etc.)들을 얻을 수 있으며, 소스 영상의 적절한 가공 과정에는 인공지능을 활용하여 영상의 적절성, 정확성을 재고할 수 있으며 이것을 통한 기존의 판독 기술도 적용할 수 있다.
따라서, 검사 과정 중 필요한 영상 획득과 영상 분석 중 영상 획득 과정을 자동으로 할 수 있게 되므로 한명의 의사가 분석에 집중할 수 있는 시간을 확보할 수 있어 많은 개선이 예상된다.
예컨대, 기존의 심초음파 전문 의사가 하루(예: 8시간 근무)에 검사할 수 있는 환자의 수가 10명(환자당 평균 검사 시간 50분, 영상 획득+판독)인 경우 그 중 영상을 획득하는 시간이 대략 80%(40분)를 차지해 왔다는 가정이 가능하다.
이때, 본 발명의 기술을 적용하여 모든 근무 시간을 영상 판독에만 사용한다면 5배의 효율 향상(하루 50명의 검사 가능)을 기대할 수 있으며, 영상 획득 과정에서 직접 접촉(노출)으로 인한 발생 가능한 위험을 근본적으로 회피할 수 있다.
뿐만 아니라 영상 획득을 하지 못하는 의사들도 영상 분석은 학습을 통해서 할 수 있으므로 더욱 많은 인력의 보강도 기대할 수 있으며, 기존의 전통적인 영상 획득 방법으로 알 수 없었던 정보들을 획득할 수 있게 된다.
또한, 심초음파 검사/유도가 필요한 경피적 시술 과정에서 X선과 같은 방사선 노출 없이 인체에 무해하게 실시간으로 심초음파 정보를 획득하고 시술자가 적절하게 판단할 수 있게 된다.
또한, 원격 진료의 경우에도 환자가 도시지역 병원까지 오지 않더라도 정밀 심초음파 결과를 의사에게 전달할 수 있게 되고 이것을 바탕으로 환자의 치료 계획을 세울수 있어 불필요한 인력/자원의 사용을 최소화할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10: 심장 초음파 검사기
11: 측정 패드
12: 초음파 엘리먼트
13: 표면 부착층
14: 신호 전송기
21: 초음파 변환기
22: 2D 신호 처리기
23: 3D 신호 처리기
24: 엘리먼트 정보 제공기
25: 데이터 메모리
26: 데이터 처리기
HE: 심장
HB: 인체(신체)

Claims (11)

  1. 인체의 굴곡을 따라 밀착되도록 휨(flexibility) 성질이 있는 재질로 이루어진 측정 패드(11)와;
    다수개가 상기 측정 패드(11)에 분산 설치되며, 각각 초음파를 방출 및 수신하여 심장을 이미징하는 초음파 엘리먼트(12)와;
    인체에 접하는 상기 측정 패드(11)의 내측면에 구비되며, 인체에 부착되도록 점착성을 갖는 표면 부착층(13); 및
    상기 초음파 엘리먼트(12)를 통해 수신된 초음파 신호를 영상신호 처리기로 전달하는 신호 전송기(14);를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 엘리먼트(12)는,
    초음파를 방출 및 수신하는 탐촉부가 인체를 향하는 상기 측정 패드(11)의 내측면 방향에 배치되되,
    상기 측정 패드(11) 내에 매입 설치됨에 따라 상기 측정 패드(11)의 휨에 따라 각각이 서로 다른 방향으로 휘어 3차원 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 엘리먼트(12)는,
    초음파를 방출 및 수신하는 탐촉부가 인체를 향하는 상기 측정 패드(11)의 내측면 방향에 배치되되,
    상기 초음파 탐촉부가 상기 측정 패드(11)의 외부로 노출되어 있으며 상기 측정 패드(11)의 휨에 따라 각각이 서로 다른 방향으로 휘어 3차원 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 초음파 엘리먼트(12)는,
    상기 심장을 구성하는 대상체들의 분포 밀도에 대응하여 상기 분포 밀도가 높은 곳에 더 많은 개수가 배치되는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 초음파 엘리먼트(12)는,
    상기 심장을 구성하는 대상체들의 외형 변화에 대응하여 상기 외형 변화가 더 큰 곳에 더 많은 개수가 배치되는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면 부착층(13)은,
    겔(gel) 타입 점착층인 것을 특징으로 하는 심장 초음파 검사기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항과 같은 심장 초음파 검사기(10)를 포함하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템에 있어서,
    상기 다수의 초음파 엘리먼트(12)들로부터 전송된 초음파 신호를 수신하여 각각 영상신호로 변환하는 초음파 변환기(21)와;
    상기 초음파 변환기(21)에서 제공된 영상신호를 각각 2차원 평면 영상프레임으로 변환하는 2D 신호 처리기(22); 및
    상기 2D 신호 처리기(22)에서 제공된 다수의 서로 다른 2차원 평면 영상프레임들을 결합하여 3차원 영상을 생성하는 3D 신호 처리기(23);를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 초음파 엘리먼트(12)들 각각의 식별 정보 및 상기 식별 정보에 대응하는 초음파 엘리먼트(12)들이 상기 측정 패드(11)에 배치된 배치 정보를 제공하는 엘리먼트 정보 제공기(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 3D 신호 처리기(23)는,
    상기 엘리먼트 정보 제공기(24)에서 제공된 초음파 엘리먼트(12)들의 배치 정보를 참조하여 상기 2차원 평면 영상프레임들을 조합하고 3차원 영상을 생성시키는 것을 특징으로 하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 초음파 검사 대상자의 성별, 나이 및 증상을 포함하는 대상자 정보를 입력받아 저장하는 데이터 메모리(25); 및
    상기 데이터 메모리(25)에 저장된 대상자 정보를 디스플레이를 통해 출력하는 데이터 처리기(26);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 메모리(25)에는 상기 증상별로 각각 상기 초음파 검사 방법을 안내하는 튜토리얼이 저장되어 있으며,
    상기 데이터 처리기(26)는 상기 튜토리얼을 음성 또는 영상 중 어느 하나 이상의 방식으로 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원 심장 초음파 검사 시스템.
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