KR20220139182A

KR20220139182A - 초음파 진단 장치, 이의 동작 방법, 및 러닝 알고리즘이 기록된 기록매체

Info

Publication number: KR20220139182A
Application number: KR1020210045508A
Authority: KR
Inventors: 최광연; 이진용; 원혜성; 이미영
Original assignee: 삼성메디슨 주식회사
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2022-10-14
Also published as: WO2022215814A1; EP4321104A1

Abstract

일 실시예에 따른 초음파 진단 장치는 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하고, 상기 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정하여 상기 적어도 하나의 영역에 대한 유사도를 산출하고, 상기 유사도를 기초로 측정 영역을 결정하며, 상기 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출하는 제어부; 및 상기 도플러 파형, 상기 측정 영역, 및 상기 측정 지수를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.

Description

초음파 진단 장치, 이의 동작 방법, 및 러닝 알고리즘이 기록된 기록매체{ULTRASOUND DIAGNOSIS APPARATUS, OPERATING METHOD FOR THE SAME, AND STORING APPLICATION ON WHICH THE RUNNING ALGORITHM IS RECORDED}

본 발명은 초음파 진단 장치, 이의 동작 방법 및 러닝 알고리즘이 기록된 기록매체에 관한 것이다.

초음파 진단 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 신호를 수신하여 영상 처리함으로써, 대상체 내부의 부위에 대한 적어도 하나의 초음파 영상을 제공할 수 있다.

또한, 초음파 진단 장치는 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체의 속도, 방향 등을 측정하고, 측정된 대상체의 속도, 방향 등에 관한 측정 지수를 출력할 수 있다.

사용자의 입력을 받아 대상체의 측정 지수를 출력하는 경우, 사용자의 입력이 잘못되면 올바른 측정 지수를 얻을 수 없는 문제점이 있다.

해결하고자 하는 기술적 과제는 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시키고, 사용자의 편의성을 증가시키는 초음파 진단 장치, 이의 동작 방법 및 러닝 알고리즘이 기록된 기록매체를 제공하는데 있다.

상기 제어부는 결정된 상기 도플러 신호에 대하여 도플러 신호 정보를 판단하고, 판단된 상기 도플러 신호 정보에 기초하여 상기 도플러 파형에 대한 상기 적어도 하나의 영역을 결정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 도플러 파형의 형태가 "M" 또는 "역(reversed) M"이면 제1 도플러 신호로 결정하고, 상기 도플러 파형의 형태가 "V" 또는 "역(reversed) V"이면 제2 도플러 신호로 결정할 수 있다.

상기 제1 도플러 신호는 대상체의 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호이고, 상기 제2 도플러 신호는 상기 대상체의 심장으로 유출되는 혈액의 도플러 신호일 수 있다.

상기 도플러 신호 정보는 상기 제1 도플러 신호에 대한 제1 도플러 신호 정보 및 상기 제2 도플러 신호에 대한 제2 도플러 신호 정보를 포함할 수 있다.

상기 제1 도플러 신호 정보는 삼첨판의 열림 시점, 삼첨판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함하고, 상기 제2 도플러 신호 정보는 폐동맥판의 열림 시점, 폐동맥판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 적어도 하나의 영역에 대하여 상기 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여 상기 유사도를 산출할 수 있다.

상기 제어부는 상기 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기와 대상체의 심장 주기, 상기 도플러 신호의 세기를 기초로 상기 적어도 하나의 영역에 대한 상기 유사도를 산출할 수 있다.

상기 측정 영역은 제1 측정 영역 및 제2 측정 영역을 포함하고, 상기 제1 측정 영역은 상기 제1 도플러 신호에 기초한 영역이고, 상기 제2 측정 영역은 상기 제2 도플러 신호에 기초한 영역일 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1 측정 영역의 동기화 신호 및 상기 제2 측정 영역의 동기화 신호를 매칭하여 하나의 측정 영역을 결정하고, 상기 측정 지수는 상기 하나의 측정 영역을 기초로 산출될 수 있다.

상기 측정 지수는 심장의 기능과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 파라미터는 삼첨판 닫힘 시간(TST), 폐동맥판 열림 시간(ET), 심장 수축 시간(ICT), 심장 이완 시간(IRT), 및 심근 성능 지수(MPI)를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부는 상기 적어도 하나의 파라미터를 표시할 수 있다.

상기 디스플레이부는 제1 메인 디스플레이 영역, 제2 메인 디스플레이 영역, 및 서브 디스플레이 영역을 포함하고, 상기 제1 메인 디스플레이 영역은 상기 제1 도플러 신호에 기초한 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 제2 메인 디스플레이 영역은 상기 제2 도플러 신호에 기초한 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 서브 디스플레이 영역은 적어도 하나의 제1 도플러 초음파 영상 또는 적어도 하나의 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 메인 디스플레이 영역이 상기 제1 도플러 초음파 영상을 표시하면, 상기 서브 디스플레이 영역은 상기 적어도 하나의 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 제2 메인 디스플레이 영역이 상기 제2 도플러 초음파 영상을 표시하면, 상기 서브 디스플레이 영역은 상기 적어도 하나의 제1 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 메인 디스플레이 영역 및 상기 제2 메인 디스플레이 영역에 표시되는 영상은 상기 서브 디스플레이 영역에 표시되는 영상으로 교체될 수 있다.

상기 디스플레이부는 제1 샘플 볼륨 게이트 및 제2 샘플 볼륨 게이트를 표시하고, 상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트의 위치에 따라, 상기 제1 메인 디스플레이 영역은 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 제2 메인 디스플레이 영역은 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트 중 하나가 삼첨판에 대응하여 위치하면, 상기 제1 메인 디스플레이 영역은 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트 중 하나가 폐동맥판에 대응하여 위치하면, 상기 제2 메인 디스플레이 영역은 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

상기 적어도 하나의 영역은 상기 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법은 도플러 신호를 수신하는 단계; 상기 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하는 단계; 상기 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정하여 상기 적어도 하나의 영역에 대한 유사도를 산출하는 단계; 상기 유사도를 기초로 측정 영역을 결정하는 단계; 및 상기 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출하는 단계를 포함한다.

상기 도플러 파형, 상기 측정 영역, 및 상기 측정 지수를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 도플러 신호의 종류를 결정하고, 결정된 상기 도플러 신호에 대하여 도플러 신호 정보를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

판단된 상기 도플러 신호 정보에 기초하여 상기 도플러 파형에 대한 상기 적어도 하나의 영역을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 영역에 대하여 상기 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여 상기 유사도가 산출될 수 있다.

상기 유사도가 높은 영역들의 동기화 신호를 매칭하여 하나의 측정 영역이 결정되고, 상기 측정 지수는 상기 하나의 측정 영역을 기초로 산출될 수 있다.

일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체일 수 있다.

일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법은 도플러 신호를 수신하는 단계; 상기 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하는 단계; 상기 도플러 신호의 종류에 따라 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 단계; 미리 학습된 도플러 신호와 유사도가 높은 제1 도플러 신호 및 제2 도플러 신호를 판단하는 단계; 상기 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 상기 제2 도플러 초음파 영상에 측정 영역을 표시하는 단계; 및 상기 측정 영역을 기초로 산출된 측정 지수를 표시하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 입력 레이어 및 출력 레이어 사이에 적어도 하나의 히든 레이어를 포함하는 러닝 알고리즘이 기록된 기록 매체에 있어서, 상기 러닝 알고리즘은: 도플러 신호를 상기 입력 레이어의 제1 입력들로 수신하는 단계; 및 상기 제1 입력들에 기초하여 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 도플러 초음파 영상에 측정 영역, 및 측정 지수를 표시하도록 상기 출력 레이어의 제1 출력들로 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 초음파 진단 장치, 이의 동작 방법 및 러닝 알고리즘이 기록된 기록매체는 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출할 수 있다.

따라서, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 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 나타낸 도면들이다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 적용하는 대상체 중 사람의 심장 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5, 도 6, 도 7, 및 도 8은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9, 도 10, 도 11, 및 도 12는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 제1 측정 영역 및 제2 측정 영역이 결정된 모습을 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정 지수를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상, 측정 영역, 및 측정 지수를 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 도시한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 일 실시예에 따른 러닝 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.

또한, 설명에서 "동일하다"라고 표현한 것은, "실질적으로 동일하다"는 의미일 수 있다. 즉, 통상의 지식을 가진 자가 동일하다고 납득할 수 있을 정도의 동일함일 수 있다. 그 외의 표현들도 "실질적으로"가 생략된 표현들일 수 있다.

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.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.

각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

또한, 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.

또한, 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.

또한, 명세서 전체에서 "도플러 신호"는 대상체로부터 반사된 초음파 신호, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등을 의미할 수 있다. "도플러 파형"은 도플러 신호의 형상을 의미할 수 있다. "도플러 신호 정보"는 대상체의 심장 주기, 대상체의 심장 주기를 구성하는 시작점(또는, 시작(begin) 신호, 클릭(click) 신호), 신호에 따른 파형의 피크 포인트(peak point) 등을 포함할 수 있다. 여기서, "도플러 신호 정보" 및 "도플러 파형"은 "도플러 신호"에 관한 데이터로써, "도플러 신호"에 포함되는 개념일 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 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, 초음파 진단 장치(100)와 유무선으로 연결되는 분리형으로 구현될 수 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, 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 제어부(120)의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.

예를 들어 외부 장치는 외부 장치의 통신부를 통해 수신된 외부 장치의 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.

외부 장치에는 초음파 진단 장치(100)를 제어할 수 있는 프로그램(인공 지능 등)이 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, 외부 장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.

또한, 프로그램은 서버 및 클라이언트 장치로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 클라이언트 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 클라이언트 장치와 통신 연결되는 제3 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등)가 존재하는 경우, 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 프로그램은 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 프로그램을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 클라이언트 장치, 및 제3 장치 중 둘 이상이 프로그램을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.

예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 프로그램을 실행하여, 서버와 통신 연결된 클라이언트 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 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 나타낸 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, GUI를 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 입력받은 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.

이하에서는 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법을 살펴본다.

도 3은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는, 도 1 및 도 2에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)에서, 제어부(120)는 초음파 송수신부(110)로부터 대상체의 도플러 신호(또는, 초음파 데이터, 도플러 데이터)를 수신할 수 있다(S310). 또한, 제어부(120)는 영상 처리부(130)로부터 초음파 영상(또는, 도플러 초음파 영상)을 제공받을 수 있다.

제어부(120)는 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 도플러 신호를 제1 도플러 신호(또는, 유입 도플러 신호) 및 제2 도플러 신호(또는, 유출 도플러 신호) 중 하나의 신호로 결정할 수 있다(S320). 여기서, 제1 도플러 신호는 대상체의 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호일 수 있고, 제2 도플러 신호는 대상체의 심장에서 유출되는 혈액의 도플러 신호일 수 있다.

제어부(120)는 도플러 파형의 형태가 "M" 패턴을 가지거나 "역(reversed) M" 패턴을 가지면, 제1 도플러 신호로 결정할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 도플러 파형의 형태가 "V" 패턴을 가지거나 "역(reversed) V" 패턴을 가지면, 제2 도플러 신호로 결정할 수 있다.

제어부(120)는 도플러 신호에 기초하여, 도플러 신호 정보를 판단할 수 있다. 도플러 신호 정보는 대상체의 심장 주기, 대상체의 심장 주기를 구성하는 시작점(또는, 시작(begin) 신호, 클릭(click) 신호), 신호에 따른 파형의 피크 포인트(peak point) 등을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제어부(120)는 제1 도플러 신호에 기초하여 제1 도플러 신호 정보(또는, 유입 도플러 신호 정보)를 판단할 수 있다. 예를 들면, 제1 도플러 신호 정보는 삼첨판의 열림 시점, 삼첨판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 제2 도플러 신호에 기초하여 제2 도플러 신호 정보(또는, 유출 도플러 신호 정보)를 판단할 수 있다. 예를 들면, 제2 도플러 신호 정보는 폐동맥판의 열림 시점, 폐동맥판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함할 수 있다.

제어부(120)는 판단된 도플러 신호 정보에 기초하여 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정할 수 있다. 디스플레이부(140)는 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 표시할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 영역은 두 개의 직선 사이에 위치하는 영역일 수 있다.

구체적으로, 제어부(120)는 판단된 제1 도플러 신호 정보에 기초하여, 제1 도플러 파형(또는, 유입 도플러 파형)에 대한 복수의 영역을 결정할 수 있다. 즉, 복수의 영역은 삼첨판의 열림 시점, 삼첨판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치에 따라 결정될 수 있다.

또한, 제어부(120)는 판단된 제2 도플러 신호 정보에 기초하여, 제2 도플러 파형(또는, 유출 도플러 파형)에 대한 복수의 영역을 결정할 수 있다. 즉, 복수의 영역은 폐동맥판의 열림 시점, 폐동맥판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치에 따라 결정될 수 있다.

제어부(120)는 복수의 영역 중 각각의 영역에 대하여 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여, 유사도를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기와 심장 주기, 도플러 신호의 세기를 기초로 각 영역에 대한 유사도를 산출할 수도 있다. 제어부(120)는 산출된 유사도가 클수록 해당 영역의 도플러 신호가 측정에 적합한 도플러 신호에 해당한다고 판단할 수 있다.

제어부(120)는 유사도를 기초로 도플러 초음파 영상에서 측정 영역을 결정할 수 있다(S330). 디스플레이부(140)는 결정된 측정 영역을 해당 도플러 초음파 영상에 표시할 수 있다. 해당 도플러 초음파 영상에 표시되는 두 개의 직선 사이의 영역은 결정된 측정 영역일 수 있다.

구체적으로, 제어부(120)는 유사도를 기초로 유입 도플러 초음파 영상에서 제1 측정 영역을 결정할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 유사도를 기초로 유출 도플러 초음파 영상에서 제2 측정 영역을 결정할 수 있다.

제어부(120)는 제1 측정 영역의 동기화 신호와 제2 측정 영역의 동기화 신호를 매칭함으로써, 하나의 측정 영역을 결정할 수 있다. 즉, 제어부(120)는 하나의 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출할 수 있다(S340).

디스플레이부(140)는 제어부(120)로부터 제1 도플러 초음파 영상, 제2 도플러 초음파 영상, 측정 영역, 및 측정 지수 등에 관한 정보를 제공받을 수 있다.

이에 따라, 디스플레이부(140)는 제1 도플러 초음파 영상(또는, 제1 도플러 파형), 제2 도플러 초음파 영상(또는, 제2 도플러 파형), 측정 영역, 및 측정 지수를 표시할 수 있다(S350).

제어부(120)가 도플러 파형의 형태를 분석하여, 도플러 신호의 종류를 결정하면, 디스플레이부(140)는 제1 도플러 신호에 기초한 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 신호에 기초한 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 디스플레이부(140)에 표시된 제1 도플러 초음파 영상이 유입된 혈류에 관한 영상에 해당하는지 제2 도플러 초음파 영상이 유출된 혈류에 관한 영상에 해당하는지 확인할 수 있다. 디스플레이부(140)에 표시된 제1 도플러 초음파 영상이 유입 도플러 초음파 영상이 아니고, 제2 도플러 초음파 영상이 유출 도플러 초음파 영상이 아닌 경우, 사용자는 입력부(170)를 통해 디스플레이부(140)에 표시되는 도플러 초음파 영상을 교체할 수 있다.

제어부(120)가 미리 학습된 도플러 신호와 유사도가 높은 제1 도플러 신호 및 제2 도플러 신호를 판단하면, 디스플레이부(140)는 유사도가 높은 제1 도플러 신호 및 제2 도플러 신호에 기초한 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 디스플레이부(140)에 표시된 유사도가 높은 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상이 적절한지(또는 사용자의 기준에 부합하는지, 미리 설정된 기준에 부합하는지) 확인할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상이 측정 지수를 산출하기 위한 선명한 영상에 해당하는지 확인할 수 있다. 디스플레이부(140)에 표시된 제1, 2 도플러 초음파 영상이 사용자 기준에 적절하지 않으면, 사용자는 입력부(170)를 통해 디스플레이부(140)에 표시된 도플러 초음파 영상을 교체할 수 있다.

디스플레이부(140)는 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상에 측정 영역을 함께 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 디스플레이부(140)에 표시된 측정 영역이 적절한지 확인할 수 있다. 디스플레이부(140)에 표시된 측정 영역이 측정 지수를 산출하기 위한 적절한 측정 영역이 아닌 경우, 사용자는 입력부(170)를 통해 디스플레이부(140)에 표시되는 측정 영역을 교체할 수 있다.

즉, 일 실시예에서는 초음파 진단 장치(100)가 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출할 수 있다. 이에 따라, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있다. 또한, 사용자는 결정된 도플러 신호의 종류, 최적의 도플러 초음파 영상, 측정 영역 등을 확인하고 교체할 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여, 초음파 진단 장치를 적용하는 대상체에 관하여 살펴본다.

도 4는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 적용하는 대상체 중 사람의 심장 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 사람의 심장은 혈액을 온몸으로 보내는 기관이다. 심장으로부터 나가는(또는, 유출되는) 혈액이 흐르는 혈관은 동맥이라 하고, 심장으로 들어오는(또는, 유입되는) 혈액이 흐르는 혈관은 정맥이라 한다. 혈액은 우심방, 우심실, 폐, 좌심방, 좌심실, 온몸, 및 우심방의 순서로 온몸을 순환한다. 심장으로 유출되는 혈관은 폐동맥 및 대동맥이 있다. 심장으로 유입되는 혈관은 상대 정맥, 하대 정맥, 및 폐정맥이 있다.

심장은 우심방(45), 우심실(41), 좌심방(42), 좌심실(43), 삼첨판(410)(Tricuspid Valve; TV), 폐동맥판(420)(Pulmonary Valve; PV), 및 이첨판(430)으로 구성된다.

삼첨판(410)은 우심방(45)과 우심실(41) 사이에 위치하는 판막으로, 우심실(41)에서 우심방(45)으로 혈액이 역류하는 것을 막는다. 삼첨판(410)과 관련된 질병은 삼첨판막 협착증, 삼첨판막 폐쇄부전증, 엡스타인 기형, 삼첨판막 심내막염 등이 있다.

폐동맥판(420)은 우심실(41)과 폐동맥(44) 사이에 위치하는 판막으로, 폐동맥(44)에서 우심실(41)로 혈액이 역류하는 것을 막는다. 폐동맥판(420)과 관련된 질병은 폐동맥판막 협착증, 폐동맥판막 폐쇄부전증, 대동맥판막 협착증, 대동맥 판막 폐쇄부전증 등이 있다.

일 실시예에서는 도플러 신호로부터 도플러 파형의 형태를 분석하고, 삼첨판(410)의 닫힘 시점, 삼첨판(410)의 열림 시점, 폐동맥판(420)의 닫힘 시점, 및 폐동맥판(420)의 열림 시점 등을 판단할 수 있고, 삼첨판 닫힘 시간, 폐동맥판 열림 시간, 심장 수축 시간, 심장 이완 시간, 및 심근 성능 지수 등의 산출에 이용할 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법에 관하여 살펴본다.

도 5, 도 6, 도 7, 및 도 8은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있고, 도 6을 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형)이 도시되어 있다. 도플러 초음파 영상은 수신부(115, 도 1 참조)에서 생성된 초음파 데이터(또는, 도플러 신호)를 제공받아, 제어부(120, 도 1 참조) 및/또는 영상 처리부(130, 도 1 참조)를 통해 생성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 도플러 파형은 "M" 패턴을 가질 수 있다. "M" 패턴을 가지는 도플러 파형은 우심실(41, 도 4 참조)로 유입되는 혈액을 기초로 생성될 수 있다. 즉, "M" 패턴을 가지는 도플러 파형은 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호(또는, 도플러 데이터)에 기초하여 생성될 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 도플러 파형으로부터 삼첨판(410, 도 4 참조)의 열림 시점(TV open), 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close)을 판단할 수 있다. 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close) 및 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open)은 도플러 파형의 위상이 반전되는 시점일 수 있다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open) 이전에, 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open) 이후의 위상과 동일한 위상을 가지는 소정의 시점에 인가되는 신호를 동기화 신호(Synchronization Signal; SS)로 정의할 수 있다. 즉, 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close) 이후, 동기화 신호(SS)가 경과한 후 발생되는 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open)까지 우심방(45, 도 4 참조)에서 우심실(41)로 혈액이 흐르지 않을 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close), 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open)을 포함하고, "M" 패턴을 가지는 도플러 파형을 유입 도플러 신호(또는, 제1 도플러 신호, 제1 도플러 데이터)로 결정할 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 도플러 파형의 형태를 분석하고, "M" 패턴을 가지는 도플러 신호를 유입 도플러 신호(또는, 제1 도플러 신호)로 결정할 수 있다.

도 6에 도시된 도플러 파형(또는, 도플러 초음파 영상)은 일 예를 도시한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호는 "M" 패턴과 근접한 다양한 형상으로 도플러 파형을 생성할 수 있다.

도 7을 참조하면, 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있고, 도 8을 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형)이 도시되어 있다. 도플러 초음파 영상은 수신부(115)에서 생성된 초음파 데이터(또는, 도플러 신호)를 제공받아, 제어부(120) 및/또는 영상 처리부(130)를 통해 생성될 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 도플러 파형은 "V" 패턴을 가질 수 있다. "V" 패턴을 가지는 도플러 파형은 우심실(41)에서 유출되는 혈액을 기초로 생성될 수 있다. 즉, "V" 패턴을 가지는 도플러 파형은 심장에서 유출되는 혈액의 도플러 신호(또는, 도플러 데이터)에 기초하여 생성될 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 도플러 파형으로부터 폐동맥판(420, 도 4 참조)의 열림 시점(PV open), 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)을 파악할 수 있다. 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open) 및 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)은 도플러 파형의 위상이 반전되는 시점일 수 있다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close) 이전에, 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open) 이후의 위상과 상이한 위상을 가지는 소정의 시점의 신호를 동기화 신호(SS)로 정의할 수 있다. 즉, 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open) 이후, 동기화 신호(SS)가 경과한 후 발생되는 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)까지 우심실(41, 도 4 참조)에서 폐동맥(44, 도 4 참조)으로 혈액이 흐를 수 있다. 일 실시예에서, 유출되는 혈액의 도플러 신호의 동기화 신호(SS)는 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)과 일치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open), 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)을 포함하고, "V" 패턴을 가지는 도플러 파형을 유출 도플러 신호(또는, 제2 도플러 데이터, 제2 도플러 신호)로 결정할 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 도플러 파형의 형태를 분석하고, "V" 패턴을 가지는 도플러 신호를 유출 도플러 신호(또는, 제2 도플러 신호)로 결정할 수 있다.

도 8에 도시된 도플러 파형(또는, 도플러 초음파 영상)은 일 예를 도시한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 심장에서 유출되는 혈액의 도플러 신호는 "V" 패턴과 근접한 다양한 형상으로 도플러 파형을 생성할 수 있다.

이하에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호에서, 측정 영역 및 측정 지수를 산출하기 위한, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 판단하는 방법에 관하여 살펴본다.

도 9, 도 10, 도 11, 및 도 12는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 9를 참조하면, 유입 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있고, 도 10을 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형)이 도시되어 있다. 도 10에 도시된 도플러 초음파 영상은 도플러 파형의 형태에 따라 결정된 유입 도플러 초음파 영상에 해당한다.

일 실시예에서, 측정에 적합한 도플러 신호는 심장 주기(예를 들면, 심장의 이완에서 다음 이완까지, 심장의 수축에서 다음 수축까지), 학습된 도플러 신호와의 유사성, 도플러 신호의 세기 등을 기초로 추출될 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 연속된 유입 도플러 신호에서, 측정에 적합한 도플러 신호를 추출할 수 있다. 측정에 적합한 도플러 신호를 추출한다는 것은 추출된 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기가 심장 주기와 일치하거나 근접하고, 추출된 도플러 신호가 학습된 도플러 신호와 유사하고, 추출된 도플러 신호의 세기가 소정의 세기 이상에 해당하도록 측정에 적합한 도플러 신호를 판단한다는 것을 의미한다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 디스플레이부(140))는 연속된 도플러 파형(또는, 도플러 신호)이 소정의 영역으로 구분될 수 있도록, 유입 도플러 초음파 영상에서 적어도 하나의 영역을 표시할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 영역은 두 개의 직선 사이에 위치하는 영역일 수 있다. 각 영역은 도플러 파형의 형상에 따라 구분될 수 있다. 또한, 각 영역은 도플러 신호 정보, 심장 주기 등에 따라 구분될 수도 있다.

도 9에 도시된 도플러 파형은 제1 기준 영역(910), 제2 기준 영역(920), 제3 기준 영역(930), 제4 기준 영역(940), 및 제5 기준 영역(950)에 위치할 수 있다.

제1 기준 영역(910) 및 제4 기준 영역(940)은 삼첨판(410, 도 4 참조)의 열림 시점(TV open)을 포함하고, 두 개의 피크 포인트(peak point)를 가진"M" 형상의 도플러 파형을 포함하는 영역일 수 있다.

제2 기준 영역(920) 및 제5 기준 영역(950)은 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close)을 포함하고, "M" 형태에서 연장된 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 형상을 포함하는 영역일 수 있다.

제3 기준 영역(930)은 동기화 신호(SS)가 인가되는 시점을 포함하는 영역일 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 동기화 신호(SS)부터 다음 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open)직전까지 심장의 한 주기로 정의할 수 있으므로, 제3 기준 영역(930), 제4 기준 영역(940), 및 제5 기준 영역(950)을 포함하는 기간은 심장의 한 주기에 대응될 수 있다.

도 10에 도시된 유입 도플러 파형은 제1 비교 영역(1010), 제2 비교 영역(1020), 제3 비교 영역(1030), 제4 비교 영역(1040), 제5 비교 영역(1050), 제6 비교 영역(1060), 제7 비교 영역(1070), 제8 비교 영역(1080), 및 제9 비교 영역(1090)에 표시될 수 있다.

도 10의 제1 내지 제 9 비교 영역(1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 1080, 1090)은 도 9의 제1 내지 제5 기준 영역(910, 920, 930, 940, 950)에 대응될 수 있다. 구체적으로, 도 9의 제3 기준 영역(930)은 도 10의 제1 비교 영역(1010), 제4 비교 영역(1040), 및 제7 비교 영역(1070)에 대응될 수 있고, 도 9의 제1 기준 영역(910), 제4 기준 영역(940)은 도 10의 제2 비교 영역(1020), 제5 비교 영역(1050), 및 제8 비교 영역(1080)에 대응될 수 있으며, 도 9의 제2 기준 영역(920) 및 제5 기준 영역(950)은 도 10의 제3 비교 영역(1030), 제6 비교 영역(1060), 및 제9 비교 영역(1090)에 대응될 수 있다. 전술한 대응되는 각 영역에는 서로 유사한 도플러 파형의 형상이 표시될 수 있다.

또한, 도 10의 제1 내지 제3 비교 영역(1010, 1020, 1030)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있고, 제4 내지 제6 비교 영역(1040, 1050, 1060)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있으며, 제7 내지 제9 비교 영역(1070, 1080, 1090)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있다.

제1 비교 영역(1010), 제4 비교 영역(1040), 및 제7 비교 영역(1070)은 동기화 신호(SS)가 인가되는 시점을 포함하는 영역일 수 있다. 제1 비교 영역(1010), 제4 비교 영역(1040), 및 제7 비교 영역(1070) 중 동기화 신호(SS)가 진하고, 밝게 표시되는 영역은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제7 비교 영역(1070)에서 제1 비교 영역(1010) 및 제4 비교 영역(1040)보다 밝고, 진한 동기화 신호(SS)가 표시되므로, 제7 비교 영역(1070)은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다.

제2 비교 영역(1020), 제5 비교 영역(1050), 및 제8 비교 영역(1080)은 삼첨판(410, 도 4 참조)의 열림 시점(TV open)을 포함하고, 두 개의 피크 포인트(peak point)를 가진 "M" 형상의 도플러 파형을 포함하는 영역일 수 있다. 제2 비교 영역(1020), 제5 비교 영역(1050), 및 제8 비교 영역(1080) 중 두 개의 피크 포인트(peak point)를 가진 "M" 형상의 도플러 파형이 밝고, 진하게 표시되는 영역은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제8 비교 영역(1080)에서 제2 비교 영역(1020) 및 제5 비교 영역(1050)보다 밝고, 진한 "M" 형상이 표시되므로, 제8 비교 영역(1080)은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다.

제3 비교 영역(1030), 제6 비교 영역(1060), 및 제9 비교 영역(1090)은 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close)을 포함하고, "M" 형태에서 연장된 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 형상을 포함하는 영역일 수 있다. 제3 비교 영역(1030), 제6 비교 영역(1060), 및 제9 비교 영역(1090) 중 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 형상이 밝고, 진하게 표시되는 영역은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제6 비교 영역(1060)에서 제3 비교 영역(1030) 및 제9 비교 영역(1090)보다 밝고, 진한 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 형상이 표시되므로, 제6 비교 영역(1060)은 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역에 해당할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유입 도플러 신호와 미리 학습된 유입 도플러 신호를 비교하여, 유사도를 산출할 수 있다. 유사도는 도플러 초음파 영상의 각 비교 영역마다 산출될 수 있다. 여기서, 유사도는 유입 도플러 신호 사이와 미리 학습된 유입 도플러 신호 사이의 유사한 정도의 확률을 의미한다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유입 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기와 심장 주기, 유입 도플러 신호의 세기를 기초로 각 비교 영역에 대한 유사도를 산출할 수도 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 산출된 유사도가 클수록 해당 비교 영역의 도플러 신호가 측정에 적합한 도플러 신호에 해당한다고 판단할 수 있다. 구체적으로, 심장의 한 주기와 대응되는 적어도 하나의 비교 영역에서, 유사도의 평균이 큰 영역의 도플러 신호가 측정에 적합한 도플러 신호에 해당한다고 판단할 수 있다.

예를 들면, 초음파 진단 장치(100)가 도 10에 도시된 각 비교 영역에 대한 유사도를 검출한 결과를 표로 나타내면 하기와 같다.

한 주기	유사도	한 주기	유사도	한 주기	유사도
제1 비교 영역(1010)	5.51	제4 비교 영역(1040)	7.36	제7 비교 영역(1070)	8.01
제2 비교 영역(1020)	5.86	제5 비교 영역(1050)	8.78	제8 비교 영역(1080)	8.82
제3 비교 영역(1030)	7.21	제6 비교 영역(1060)	7.89	제9 비교 영역(1090)	7.46

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유사도를 이용하여, 도플러 초음파 영상에서 제1 측정 영역(MA1)을 결정할 수 있다.

예를 들면, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 제1 비교 영역(1010), 제4 비교 영역(1040), 및 제7 비교 영역(1070) 중 가장 유사도가 큰 제7 비교 영역(1070)을 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역으로 결정하고, 제2 비교 영역(1020), 제5 비교 영역(1050), 및 제8 비교 영역(1080) 중 가장 유사도가 큰 제8 비교 영역(1080)을 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역으로 결정할 수 있다. 다만, 제3 비교 영역(1030), 제6 비교 영역(1060), 및 제9 비교 영역(1090) 중 제6 비교 영역(1060)의 유사도가 가장 크더라도, 제1 측정 영역(MA1)의 한 주기를 구성하는 제7 비교 영역(1070), 제8 비교 영역(1080)의 유사도의 평균값이 크므로, 제9 비교 영역(1090)을 제1 측정 영역(MA1)의 일부 영역으로 결정할 수 있다. 따라서, 제1 측정 영역(MA1)은 제7 비교 영역(1070), 제8 비교 영역(1080), 및 제9 비교 영역(1090)을 포함할 수 있다.

도 11을 참조하면, 유출 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있고, 도 12를 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형)이 도시되어 있다. 도 12에 도시된 도플러 초음파 영상은 도플러 파형의 형태에 따라 결정된 유출 도플러 초음파 영상에 해당한다.

도 11에 도시된 도플러 파형은 제1 기준 영역(1110) 및 제2 기준 영역(1120)에 위치할 수 있다.

제1 기준 영역(1110)은 폐동맥판(420, 도 4 참조)의 열림 시점(PV open)을 포함하고, 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 "V" 형상의 도플러 파형을 포함하는 영역일 수 있다.

제2 기준 영역(1120)은 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)을 포함하고, "V" 형태에서 연장된 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 형상을 포함하는 영역일 수 있다. 제2 기준 영역(1120)은 동기화 신호(SS)가 인가되는 시점을 포함하는 영역일 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open) 이전부터 다음 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open)직전까지 심장의 한 주기로 정의할 수 있으므로, 제1 기준 영역(1110) 및 제2 기준 영역(1120)을 포함하는 기간은 심장의 한 주기에 대응될 수 있다.

도 12에 도시된 유출 도플러 파형은 제1 비교 영역(1210), 제2 비교 영역(1220), 제3 비교 영역(1230), 제4 비교 영역(1240), 제5 비교 영역(1250), 및 제6 비교 영역(1260)에 표시될 수 있다.

도 12의 제1 내지 제6 비교 영역(1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260)은 도 11의 제1, 제2 기준 영역(1110, 1120)에 대응될 수 있다. 구체적으로, 도 11의 제1 기준 영역(1110)은 도 12의 제1 비교 영역(1210), 제3 비교 영역(1230), 및 제5 비교 영역(1250)에 대응될 수 있고, 제2 기준 영역(1120)은 제2 비교 영역(1220), 제4 비교 영역(1240), 및 제6 비교 영역(1260)에 대응될 수 있다. 전술한 대응되는 각 영역에는 서로 유사한 도플러 파형의 형상이 표시될 수 있다.

또한, 도 12의 제1 비교 영역(1210) 및 제2 비교 영역(1220)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있고, 제3 비교 영역(1230) 및 제4 비교 영역(1240)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있으며, 제5 비교 영역(1250) 및 제6 비교 영역(1260)은 심장의 한 주기에 대응될 수 있다.

제1 비교 영역(1210), 제3 비교 영역(1230), 및 제5 비교 영역(1250)은 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open)을 포함하고, 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 "V" 형상이 도플러 파형을 포함하는 영역일 수 있다. 제1 비교 영역(1210), 제3 비교 영역(1230), 및 제5 비교 영역(1250) 중 하나의 피크 포인트(peak point)를 가진 "V" 형상의 도플러 파형이 밝고, 진하게 표시되는 영역은 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제3 비교 영역(1230)에서 제1 비교 영역(1210) 및 제5 비교 영역(1250)보다 밝고, 진한 "V" 형상이 표시되므로, 제3 비교 영역(1230)은 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역에 해당할 수 있다.

제2 비교 영역(1220), 제4 비교 영역(1240), 및 제6 비교 영역(1260)은 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close)을 포함하고, 동기화 신호(SS)가 인가되는 시점을 포함하는 영역일 수 있다. 제2 비교 영역(1220), 제4 비교 영역(1240), 및 제6 비교 영역(1260) 중 동기화 신호(SS)가 밝고, 진하게 표시되는 영역은 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제4 비교 영역(1240)에서 제2 비교 영역(1220) 및 제6 비교 영역(1260)보다 밝고, 진한 동기화 신호(SS)가 인가되므로, 제4 비교 영역(1240)은 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역에 해당할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유출 도플러 신호와 미리 학습된 유출 도플러 신호를 비교하여, 유사도를 산출할 수 있다. 유사도는 도플러 초음파 영상의 각 비교 영역마다 산출될 수 있다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유출 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기와 심장 주기, 유출 도플러 신호의 세기를 기초로 각 비교 영역에 대한 유사도를 산출할 수도 있다.

예를 들면, 초음파 진단 장치(100)가 도 12에 도시된 각 비교 영역에 대한 유사도를 검출한 결과를 표로 나타내면 하기와 같다.

한 주기	유사도	한 주기	유사도	한 주기	유사도
제1 비교 영역(1210)	9.59	제3 비교 영역(1230)	11.25	제5 비교 영역(1050)	7.01
제2 비교 영역(1220)	8.13	제4 비교 영역(1240)	8.39	제6 비교 영역(1060)	8.28

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유사도를 이용하여, 도플러 초음파 영상에서 제2 측정 영역(MA2)을 결정할 수 있다.

예를 들면, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 제1 비교 영역(1210), 제3 비교 영역(1230), 및 제5 비교 영역(1250) 중 가장 유사도가 큰 제3 비교 영역(1230)을 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역으로 결정하고, 제2 비교 영역(1220), 제4 비교 영역(1240), 및 제6 비교 영역(1260) 중 가장 유사도가 큰 제4 비교 영역(1240)을 제2 측정 영역(MA2)의 일부 영역으로 결정할 수 있다. 따라서, 제2 측정 영역(MA2)은 제3 비교 영역(1230) 및 제4 비교 영역(1240)을 포함할 수 있다. 제2 측정 영역(MA2)은 전술한 제1 측정 영역(MA1)과 함께 측정 영역을 구성할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 제2 측정 영역(MA2)의 동기화 신호(SS)와 제1 측정 영역(MA1)의 동기화 신호(SS)를 매칭함으로써, 하나의 측정 영역을 결정할 수 있고, 이러한 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출할 수 있다. 여기서, 동기화 신호(SS)를 매칭한다는 것은 제2 측정 영역(MA2)의 동기화 신호(SS)와 제1 측정 영역(MA1)의 동기화 신호(SS)가 동일한 직선상에 위치하는 것을 의미한다.

이하에서는, 도 13 및 도 14를 참조하여, 초음파 진단 장치에서 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출하는 방법을 살펴본다.

도 13은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 제1 측정 영역 및 제2 측정 영역이 결정된 모습을 도시한 도면이고, 도 14는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정 지수를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 13의 (a)를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유입 도플러 신호 정보에 기초하여, 도플러 파형에 대한 복수의 영역(1310, 1320)을 결정할 수 있다. 복수의 영역(1310, 1320)은 도 9 내지 도 12에서 설명한 측정 영역 설정 방법에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 영역(1310, 1320)은 제1 영역(1310) 및 제2 영역(1320)을 포함할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 복수의 영역(1310, 1320)에 대하여 유입 도플러 신호와 미리 학습된 유입 도플러 신호를 비교하여, 유사도를 산출할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 산출된 유사도가 클수록 해당 영역의 도플러 신호가 측정에 적합한 도플러 신호에 해당한다고 판단하고, 도플러 초음파 영상에서 측정 영역을 결정할 수 있다. 예를 들면, 복수의 영역(1310, 1320) 중 제2 영역(1320)의 유사도가 제1 영역(1310)의 유사도보다 크면, 제2 영역(1320)을 제1 측정 영역(MA1)으로 결정할 수 있다.

도 13의 (b)를 참조하면, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유출 도플러 신호 정보에 기초하여, 도플러 파형에 대한 복수의 영역(1330, 1340)을 결정할 수 있다. 복수의 영역(1330, 1340)은 도 9 내지 도 12에서 설명한 측정 영역 설정 방법에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 영역(1330, 1340)은 제3 영역(1330) 및 제4 영역(1340)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 영역(1330, 1340) 중 제3 영역(1330)의 유사도가 제4 영역(1340)의 유사도보다 크면, 제3 영역(1330)을 제2 측정 영역(MA2)으로 결정할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 제1 측정 영역(MA1)의 동기화 신호(SS)와 제2 측정 영역(MA2)의 동기화 신호(SS)를 동일한 직선상에 위치시켜, 하나의 측정 영역을 결정할 수 있고, 이러한 하나의 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 측정 지수는 심장의 기능과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 나타낸다. 예를 들면, 적어도 하나의 파라미터는 삼첨판 닫힘 시간(TST), 폐동맥판 열림 시간(ET), 심장 수축 시간(ICT), 심장 이완 시간(IRT), 및 심근 성능 지수(MPI)를 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 삼첨판 닫힘 시간(TST)은 삼첨판(410, 도 4 참조)의 닫힘 시점(TV close) 직전부터 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open) 직전까지의 시간이다.

폐동맥판 열림 시간(ET)은 폐동맥판(420, 도 4 참조)의 열림 시점(PV open) 직전부터 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close) 직전까지의 시간이다.

심장 수축 시간(ICT)은 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close) 직전부터 폐동맥판(420)의 열림 시점(PV open) 직전까지의 시간이다.

심장 이완 시간(IRT)은 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close) 직전부터 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open) 직전까지의 시간이다.

심근 성능 지수(MPI)는 삼첨판 닫힘 시간(TST) 및 폐동맥판 열림 시간(ET)의 차이값에서 폐동맥판 열림 시간(ET)을 나눔으로써 산출될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 측정 영역(MA)에 기초하여 심근 성능 지수(MPI)를 산출할 수 있다.

즉, 일 실시예에서는 초음파 진단 장치(100)가 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출할 수 있다. 이에 따라, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있다.

이하에서는 도 15 및 도 16을 참조하여, 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법 및 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명한다.

도 15는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 15를 참조하면, 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있다. 도 15에 도시된 도플러 파형은 "M" 패턴에서 위상이 반전된 패턴을 가질 수 있다. 즉, 도 15에 도시된 도플러 파형은 전술한 도 5에 도시된 도플러 파형을 180 위상 반전시킨 파형과 동일한 파형일 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 "역(reversed) M" 패턴을 가지는 도플러 파형을 유입 도플러 신호(또는, 제1 도플러 신호, 제1 도플러 데이터)로 결정할 수 있다. 즉, "역(reversed) M" 패턴을 가진 도플러 파형은 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호(또는, 도플러 데이터)에 기초하여 생성될 수 있다.

삼첨판(410, 도 4 참조)의 열림 시점(TV open), 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close), 동기화 신호(SS)에 관한 설명은 도 5에서 설명한 것과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 16을 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형) 및 복수의 영역이 도시되어 있다.

도 16의 (a)에 도시된 연속된 도플러 초음파 영상은 "역(reversed) M" 패턴을 가진 유입 도플러 신호에 기초하여 생성된 유입 도플러 초음파 영상일 수 있다.

도 16 (b)에 도시된 복수의 영역(점선으로 도시된 직선 사이의 영역)은 측정 영역 및 측정 지수를 산출하기 위하여 표시되었다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 디스플레이부(140))는 연속된 도플러 파형이 소정의 영역으로 구분될 수 있도록 적어도 하나의 영역으로 표시할 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유입 도플러 신호에 기초하여, 도플러 신호 정보를 판단할 수 있다. 여기서, 도플러 신호 정보는 삼첨판(410, 도 4 참조)의 열림 시점(TV open), 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close), 및 동기화 신호(SS)의 위치를 포함한다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 판단된 유입 도플러 신호 정보에 기초하여, 도플러 파형에 대한 복수의 영역을 결정할 수 있다. 즉, 복수의 영역은 삼첨판(410)의 열림 시점(TV open), 삼첨판(410)의 닫힘 시점(TV close), 및 동기화 신호(SS)의 위치에 따라 결정될 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 각 영역에 대하여 유입 도플러 신호와 미리 학습된 유입 도플러 신호를 비교하여, 유사도를 산출할 수 있다. 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 산출된 유사도가 클수록 해당 영역의 도플러 신호가 측정에 적합한 도플러 신호에 해당한다고 판단할 수 있다.

또한, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 유사도를 이용하여, 도플러 초음파 영상에서 측정 영역을 결정할 수 있다. 그리고, 초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출할 수 있다. 여기서, 측정 지수는 전술한 도 13 및 도 14에서 설명한 측정 지수와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.

이하에서는 도 17 및 도 18을 참조하여, 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법 및 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명한다.

도 17은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 도플러 파형의 형태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에서 측정에 적합한 도플러 신호를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 구성 요소 및 도면 부호를 참조하여 설명한다.

도 17을 참조하면, 도플러 파형의 개략도가 도시되어 있다. 도 17에 도시된 도플러 파형은 "V" 패턴에서 위상이 반전된 패턴을 가질 수 있다. 즉, 도 17에 도시된 도플러 파형은 전술한 도 7에 도시된 도플러 파형을 180 위상 반전시킨 파형과 동일한 파형일 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 "역(reversed) V" 패턴을 가지는 도플러 파형을 유출 도플러 신호(또는, 제2 도플러 신호, 제2 도플러 데이터)로 결정할 수 있다. 즉, "역(reversed) V" 패턴을 가진 도플러 파형은 심장에서 유출되는 혈액의 도플러 신호(또는, 도플러 데이터)에 기초하여 생성될 수 있다.

폐동맥판(420, 도 4 참조)의 열림 시점(PV open), 폐동맥판(420)의 닫힘 시점(PV close), 동기화 신호(SS)에 관한 설명은 도 7에서 설명한 것과 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.

도 18을 참조하면, 연속된 도플러 초음파 영상(또는, 도플러 파형) 및 복수의 영역이 도시되어 있다.

도 18의 (a)에 도시된 연속된 도플러 초음파 영상은 "역(reversed) V" 패턴을 가진 유출 도플러 신호에 기초하여 생성된 유출 도플러 초음파 영상일 수 있다.

도 18의 (b)에 도시된 복수의 영역(점선으로 도시된 직선 사이의 영역)은 측정 영역 및 측정 지수를 산출하기 위하여 표시되었다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 디스플레이부(140))는 연속된 도플러 파형이 소정의 영역으로 구분될 수 있도록 복수의 영역을 표시할 수 있다. 복수의 영역, 측정 영역을 결정하고, 측정 지수를 산출하는 방법은 전술한 도 13 및 도 14에서 설명한 내용과 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.

이하에서는, 도 19 내지 도 22를 참조하여, 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상에 대하여 살펴본다.

도 19는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 도시한 도면이고, 도 20은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상, 측정 영역, 및 측정 지수를 도시한 도면이며, 도 21은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 도시한 도면이고, 도 22는 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치에 표시되는 도플러 초음파 영상을 설명하기 위한 도면이다.

도 19를 참조하면, 초음파 진단 장치(또는, 디스플레이부(140))는 메인 디스플레이 영역(141) 및 서브 디스플레이 영역(142)을 포함할 수 있다.

메인 디스플레이 영역(141)은 두 개의 영역으로 구분될 수 있고, 제1 메인 디스플레이 영역(141a) 및 제2 메인 디스플레이 영역(141b)을 포함할 수 있다. 제1 메인 디스플레이 영역(141a)은 두 개의 영역 중 위측에 위치하고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 두 개의 영역 중 아래측에 위치할 수 있다.

메인 디스플레이 영역(141)은 유입 도플러 초음파 영상(또는, 제1 도플러 초음파 영상) 및/또는 유출 도플러 초음파 영상(또는, 제2 도플러 초음파 영상)을 표시할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(120, 도 1 참조)에 의해 도플러 파형의 형태에 따라 자동으로 도플러 신호의 종류가 결정되면, 제1 메인 디스플레이 영역(141a)은 유입 도플러 초음파 영상을 표시하고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 유출 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 메인 디스플레이 영역(141)의 영역 위치만으로 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 표시되는 영상은 유입 도플러 초음파 영상이고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 표시되는 영상은 유출 도플러 초음파 영상임을 직관적으로 파악할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치는 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 유출 도플러 초음파 영상이 표시되고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 유입 도플러 초음파 영상이 표시될 수도 있다.

서브 디스플레이 영역(142)은 복수의 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 복수의 도플러 초음파 영상은 복수의 유입 도플러 초음파 영상, 복수의 유출 도플러 초음파 영상을 포함할 수 있다.

서브 디스플레이 영역(142)은 메인 디스플레이 영역(141)과 동시에 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

메인 디스플레이 영역(141)에 영상이 표시되지 않을 때, 사용자의 입력에 의해 서브 디스플레이 영역(142)에 표시된 복수의 도플러 초음파 영상 중 어느 하나가 선택되어, 메인 디스플레이 영역(141)에 표시될 수 있다. 또한, 사용자의 입력에 의해 서브 디스플레이 영역(142)의 복수의 도플러 초음파 영상 중 하나의 영상은 메인 디스플레이 영역(141)의 영상과 교체될 수 있다. 이때, 유입 도플러 초음파 영상은 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에서 표시될 수 있고, 유출 도플러 초음파 영상은 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에서 표시될 수 있다. 즉, 사용자는 자동으로 메인 디스플레이 영역(141)에 표시되는 도플러 초음파 영상을 확인하고, 적절하지 않다고 판단되는 경우, 메인 디스플레이 영역(141)에 표시되는 도플러 초음파 영상으로 교체할 수 있다.

사용자 및/또는 제어부(120)에 의해 결정된 도플러 초음파 영상은 메인 디스플레이 영역(141)에 표시될 수 있고, 측정 영역 및 측정 지수를 산출하기 위한 기초 영상이 될 수 있다.

또한, 서브 디스플레이 영역(142)은 메인 디스플레이 영역(141)이 어떠한 영상을 표시하지 않더라도, 단독으로 도플러 초음파 영상을 표시할 수도 있다.

도 20을 참조하면, 초음파 진단 장치(또는, 디스플레이부(140))는 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이부(140)는 제1 메인 디스플레이 영역(141a), 제2 메인 디스플레이 영역(141b), 및 보조 디스플레이 영역(143)을 포함할 수 있다.

제1 메인 디스플레이 영역(141a)은 유입 도플러 초음파 영상(또는, 유입 도플러 파형)을 표시할 수 있다. 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 표시된 유입 도플러 초음파 영상은 전술한 도 15 및 도 16에서 살펴본 "역(reversed) M" 패턴을 가진 유입 도플러 파형에 대응될 수 있다.

제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 유출 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 표시된 유출 도플러 초음파 영상은 전술한 도 17 및 도 18에서 살펴본 "역(reversed) V" 패턴을 가진 유출 도플러 파형에 대응될 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 도플러 신호 정보에 기초하여, 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정하고, 각 영역에 대하여 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여, 측정 영역을 결정할 수 있다.

제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 표시된 두 개의 직선 사이의 영역은 제1 측정 영역(MA1)을 나타낼 수 있고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 표시된 두 개의 직선 사이의 영역은 제2 측정 영역(MA2)을 나타낼 수 있다.

초음파 진단 장치(100)(또는, 제어부(120))는 제1 측정 영역(MA1) 및 제2 측정 영역(MA2)을 기초로 측정 지수를 산출할 수 있다. 여기서, 측정 지수를 산출하는 방법 및 산출된 측정 지수는 전술한 도 13 및 도 14에서 설명한 것과 동일한바, 중복된 설명은 생략한다.

보조 디스플레이 영역(143)은 측정 지수를 표시할 수 있다. 따라서, 사용자는 보조 디스플레이 영역(143)을 통해 삼첨판 닫힘 시간(TST), 폐동맥판 열림 시간(ET), 심장 수축 시간(ICT), 심장 이완 시간(IRT), 및 심근 성능 지수(MPI)를 파악할 수 있다.

즉, 일 실시예에서는 초음파 진단 장치(100)가 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출하여, 표시할 수 있다. 이에 따라, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있다.

도 21을 참조하면, 초음파 진단 장치(또는, 디스플레이부(140))는 메인 디스플레이 영역(141) 및 서브 디스플레이 영역(142)을 포함할 수 있다.

메인 디스플레이 영역(141)은 두 개의 영역으로 구분될 수 있고, 제1 메인 디스플레이 영역(141a) 및 제2 메인 디스플레이 영역(141b)을 포함할 수 있다.

제1 메인 디스플레이 영역(141a)은 유입 도플러 초음파 영상(또는, 제1 도플러 초음파 영상)을 표시할 수 있고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 유출 도플러 초음파 영상(또는, 제2 도플러 초음파 영상)을 표시할 수 있다. 제1 메인 디스플레이 영역(141a) 및 제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 동시에 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있고, 하나의 메인 디스플레이 영역만 도플러 초음파 영상을 표시할 수도 있다.

일 실시예에서, 제어부(120, 도 1 참조)에 의해 도플러 파형의 형태에 따라 자동으로 도플러 신호의 종류가 결정되면, 메인 디스플레이 영역(141)은 서브 디스플레이 영역(142)과 다른 종류의 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 여기서, 메인 디스플레이 영역(141)에 표시되는 도플러 초음파 영상은 실시간으로 전송되는 도플러 신호에 기초한 도플러 초음파 영상일 수 있고, 서브 디스플레이 영역(142)에 표시되는 도플러 초음파 영상은 제어부(120, 도 1 참조), 저장부(150, 도 1 참조) 등에 미리 저장된 도플러 신호에 기초한 도플러 초음파 영상일 수 있다.

예를 들면, 제1 메인 디스플레이 영역(141a)이 유입 도플러 초음파 영상을 표시하면, 서브 디스플레이 영역(142)은 적어도 하나의 유출 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다. 즉, 도 21의 제1 메인 디스플레이 영역(141a)은 유입 도플러 초음파 영상을 표시하고, 서브 디스플레이 영역(142)은 유출 도플러 초음파 영상들을 표시할 수 있다.

또한, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)이 유출 도플러 초음파 영상을 표시하면, 서브 디스플레이 영역(142)은 적어도 하나의 유입 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 메인 디스플레이 영역(141)의 영역 위치만으로 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 표시되는 영상은 유입 도플러 초음파 영상이고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 표시되는 영상은 유출 도플러 초음파 영상임을 직관적으로 파악할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치는 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

도 22의 (a)는 초음파 진단 장치를 적용하는 대상체 중 사람의 심장 구조를 간략히 도시한 도면이고, 도 22의 (b)는 사람의 심장에서 도플러 신호 획득을 위한 샘플 볼륨 게이트를 도시한 도면이고, 도 22의 (c)는 획득된 도플러 신호에 기초한 도플러 초음파 영상을 도시한 도면이다.

도 22의 (a)를 참조하면, 우심방과 좌심방 사이에 위치하는 삼첨판(410) 및 우심실과 폐동맥 사이에 위치하는 폐동맥판(420)이 표시되어 있다. 일 실시예에서, 삼첨판(410)의 닫힘 시점, 열림 시점에 관한 정보는 유입 도플러 초음파 영상을 통해 확보할 수 있다. 또한, 폐동맥판(420)의 닫힘 시점, 열림 시점에 관한 정보는 유출 도플러 초음파 영상을 통해 확보할 수 있다.

도 22의 (b)를 참조하면, 제1 샘플 볼륨 게이트(221)는 삼첨판(410)에 위치시킬 수 있고, 제2 샘플 볼륨 게이트(222)는 폐동맥판(420)에 위치시킬 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 제2 샘플 볼륨 게이트(222)가 삼첨판(410)에 위치할 수 있고, 제1 샘플 볼륨 게이트(221)가 폐동맥판(420)에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 샘플 볼륨 게이트(221)로부터 심장으로 유입되는 유입 도플러 신호를 획득할 수 있고, 제2 샘플 볼륨 게이트(222)로부터 심장에서 유출되는 유출 도플러 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제2 샘플 볼륨 게이트(222)가 삼첨판(410)에 위치하면, 제2 샘플 볼륨 게이트(222)로부터 유입 도플러 신호를 획득할 수 있고, 제1 샘플 볼륨 게이트(221)가 폐동맥판(420)에 위치하면, 제1 샘플 볼륨 게이트(221)로부터 유출 도플러 신호를 획득할 수 있다.

즉, 제어부(120, 도 1 참조)는 제1 샘플 볼륨 게이트(221) 및 제2 샘플 볼륨 게이트(222)의 위치와 무관하게 도플러 파형의 형태에 따라 도플러 신호를 유입 도플러 신호 또는 유출 도플러 신호로 결정할 수 있다.

디스플레이부(140)는 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 유입 도플러 초음파 영상을 표시하고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)은 유출 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

즉, 디스플레이부(140)는 제1 샘플 볼륨 게이트(221) 및 제2 샘플 볼륨 게이트(222)의 위치와 무관하게 제어부(120)에서 전달된 도플러 신호 종류에 기초하여, 제1 메인 디스플레이 영역(141a) 및 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 도플러 초음파 영상을 표시할 수 있다.

이에 따라 사용자는 제1 메인 디스플레이 영역(141a)에 표시된 유입 도플러 초음파 영상에서 삼첨판 닫힘 시간(TST)을 파악할 수 있고, 제2 메인 디스플레이 영역(141b)에 표시된 유출 도플러 초음파 영상에서 폐동맥판 열림 시간(ET)을 파악할 수 있다. 제어부(120)는 삼첨판 닫힘 시간(TST), 폐동맥판 열림 시간(ET) 등을 통해 심근 성능 지수를 산출할 수 있다.

즉, 일 실시예에서는 초음파 진단 장치(100)가 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출하여, 표시할 수 있다. 이에 따라, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있다.이하에서는, 도 23을 참조하여, 미리 학습된 방법을 설명하기 위한 러닝 알고리즘을 살펴본다.

도 23은 일 실시예에 따른 러닝 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 23을 참조하면, 입력 레이어(INL) 및 출력 레이어(OTL) 사이에 적어도 하나의 히든 레이어(hidden layer, HDL)를 포함하는 러닝 알고리즘(learning algorithm)이 예시적으로 도시되어 있다.

러닝 알고리즘은 기록 매체에 기록되어, 초음파 진단 장치(100)에 의해서 실행될 수 있다. 기록 매체는 초음파 진단 장치(100)의 저장부(150, 도 1 참조)에 해당할 수도 있다. 한편 기록 매체는 초음파 진단 장치(100)의 외부 서버에 내장되고, 초음파 진단 장치(100)는 통신부(160, 도 1 참조)를 통해서 외부 서버와 통신함으로써 러닝 알고리즘을 실행할 수도 있다.

기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터, 알고리즘, 또는 프로그램이 저장될 수 있는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 하드디스크, 외장하드디스크, SSD, USB 저장 장치, DVD, 블루레이 디스크 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 복수 장치의 조합일 수도 있으며, 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 있을 수도 있다. 이러한 기록매체는 비일시적인 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(non-transitory computer readable medium)일 수 있다. 비일시적인 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터 또는 프로그램을 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터 또는 프로그램을 저장하며, 컴퓨터에 의해 판독가능한 매체를 의미한다.

입력 레이어(INL)는 제1 입력들(IN11, IN12, ..., IN1n) 및 제2 입력(IN2)을 포함할 수 있다. 히든 레이어(HDL)는 복수의 노드들(ND11, ND12, ND13, ND14, ND15)을 포함할 수 있다. 출력 레이어(OTL)는 제1 출력들(OT11, OT12, OT13, OT14, OT15)을 포함할 수 있다. 입력들, 노드들, 및 출력들의 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 또한, 레이어들이 모두 풀리 커넥티드(fully connected)될 것인지 또는 다른 방식으로 연결된 것인지는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예의 러닝 알고리즘은 히든 레이어(HDL)의 개수에 따라 얕은 러닝(shallow learning)으로 지칭되기도 하고, 딥 러닝(deep learning)으로 지칭될 수도 있다.

러닝 알고리즘은 도플러 신호를 입력 레이어(INL)의 제1 입력들(IN11~IN1n)로 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 러닝 알고리즘은 사용자의 입력을 입력 레이어(INL)의 제2 입력(IN2)으로 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

러닝 알고리즘은 제1 입력들(IN11~IN1n)에 기초하여 도플러 초음파 영상을 표시하고, 도플러 초음파 영상에 측정 영역, 및 측정 지수를 표시하도록 출력 레이어(OTL)의 제1 출력들(OT11, OT12, OT13, OT14, OT15)로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 입력들(IN11~IN1n), 제2 입력(IN2), 및 제1 출력들(OT11~OT15)의 관계는 레이어들(INL, HDL, OTL) 간의 연결 관계들, 가중치들(weights), 바이어스들(biases) 등에 의해서 정해질 수 있다.

예를 들면, 도플러 초음파 영상은 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여 결정될 수 있다. 또한, 측정 영역은 도플러 신호 정보에 기초하여 결정될 수 있고, 측정 영역을 결정하기 최적인 측정 영역을 선택하여, 선택된 측정 영역을 기초로 측정 지수가 산출될 수 있다.

또한, 제2 입력(IN2)에 의해 결정된 도플러 초음파 영상이 교체될 수 있고, 측정 영역이 교체될 수 있다.

일 실시예에서는 초음파 진단 장치(100)가 유입 도플러 신호와 유출 도플러 신호를 자동으로 결정하고, 최적의 유입 도플러 신호 및 유출 도플러 신호를 기초로 측정 영역, 측정 지수를 자동으로 산출하여, 표시할 수 있다. 이에 따라, 도플러 초음파 영상으로부터 산출되는 측정 지수의 정확도를 향상시킬 수 있고, 사용자의 편의성을 증가시킬 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

100: 초음파 진단 장치 110: 초음파 송수신부
120: 제어부 130: 영상 처리부
140: 디스플레이부 150: 저장부
160: 통신부 170: 입력부
20: 프로브 10: 대상체

Claims

도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하고, 상기 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정하여 상기 적어도 하나의 영역에 대한 유사도를 산출하고, 상기 유사도를 기초로 측정 영역을 결정하며, 상기 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출하는 제어부; 및
상기 도플러 파형, 상기 측정 영역, 및 상기 측정 지수를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 초음파 진단 장치.
제1항에서,
상기 제어부는 결정된 상기 도플러 신호에 대하여 도플러 신호 정보를 판단하고, 판단된 상기 도플러 신호 정보에 기초하여 상기 도플러 파형에 대한 상기 적어도 하나의 영역을 결정하는 초음파 진단 장치.
제2항에서,
상기 제어부는 상기 도플러 파형의 형태가 "M" 또는 "역(reversed) M"이면 제1 도플러 신호로 결정하고,
상기 도플러 파형의 형태가 "V" 또는 "역(reversed) V"이면 제2 도플러 신호로 결정하는 초음파 진단 장치.
제3항에서,
상기 제1 도플러 신호는 대상체의 심장으로 유입되는 혈액의 도플러 신호이고,
상기 제2 도플러 신호는 상기 대상체의 심장으로 유출되는 혈액의 도플러 신호인 초음파 진단 장치.
제4항에서,
상기 도플러 신호 정보는 상기 제1 도플러 신호에 대한 제1 도플러 신호 정보 및 상기 제2 도플러 신호에 대한 제2 도플러 신호 정보를 포함하는 초음파 진단 장치.
제5항에서,
상기 제1 도플러 신호 정보는 삼첨판의 열림 시점, 삼첨판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함하고,
상기 제2 도플러 신호 정보는 폐동맥판의 열림 시점, 폐동맥판의 닫힘 시점, 및 동기화 신호의 위치를 포함하는 초음파 진단 장치.
제3항에서,
상기 제어부는 상기 적어도 하나의 영역에 대하여 상기 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여 상기 유사도를 산출하는 초음파 진단 장치.
제7항에서,
상기 제어부는 상기 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기와 대상체의 심장 주기, 상기 도플러 신호의 세기를 기초로 상기 적어도 하나의 영역에 대한 상기 유사도를 산출하는 초음파 진단 장치.
제8항에서,
상기 측정 영역은 제1 측정 영역 및 제2 측정 영역을 포함하고,
상기 제1 측정 영역은 상기 제1 도플러 신호에 기초한 영역이고,
상기 제2 측정 영역은 상기 제2 도플러 신호에 기초한 영역인 초음파 진단 장치.
제9항에서,
상기 제어부는 상기 제1 측정 영역의 동기화 신호 및 상기 제2 측정 영역의 동기화 신호를 매칭하여 하나의 측정 영역을 결정하고,
상기 측정 지수는 상기 하나의 측정 영역을 기초로 산출되는 초음파 진단 장치.
제10항에서,
상기 측정 지수는 심장의 기능과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 초음파 진단 장치.
제11항에서,
상기 적어도 하나의 파라미터는 삼첨판 닫힘 시간(TST), 폐동맥판 열림 시간(ET), 심장 수축 시간(ICT), 심장 이완 시간(IRT), 및 심근 성능 지수(MPI)를 포함하는 초음파 진단 장치.
제12항에서,
상기 디스플레이부는 상기 적어도 하나의 파라미터를 표시하는 초음파 진단 장치.
제13항에서,
상기 디스플레이부는 제1 메인 디스플레이 영역, 제2 메인 디스플레이 영역, 및 서브 디스플레이 영역을 포함하고,
상기 제1 메인 디스플레이 영역은 상기 제1 도플러 신호에 기초한 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고,
상기 제2 메인 디스플레이 영역은 상기 제2 도플러 신호에 기초한 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제14항에서,
상기 서브 디스플레이 영역은 적어도 하나의 제1 도플러 초음파 영상 또는 적어도 하나의 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제15항에서,
상기 제1 메인 디스플레이 영역이 상기 제1 도플러 초음파 영상을 표시하면, 상기 서브 디스플레이 영역은 상기 적어도 하나의 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제15항에서,
상기 제2 메인 디스플레이 영역이 상기 제2 도플러 초음파 영상을 표시하면, 상기 서브 디스플레이 영역은 상기 적어도 하나의 제1 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제15항에서,
상기 제1 메인 디스플레이 영역 및 상기 제2 메인 디스플레이 영역에 표시되는 영상은 상기 서브 디스플레이 영역에 표시되는 영상으로 교체되는 초음파 진단 장치.
제14항에서,
상기 디스플레이부는 제1 샘플 볼륨 게이트 및 제2 샘플 볼륨 게이트를 표시하고,
상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트의 위치에 따라, 상기 제1 메인 디스플레이 영역은 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 제2 메인 디스플레이 영역은 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제19항에서,
상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트 중 하나가 삼첨판에 대응하여 위치하면, 상기 제1 메인 디스플레이 영역은 제1 도플러 초음파 영상을 표시하고,
상기 제1 샘플 볼륨 게이트 또는 상기 제2 샘플 볼륨 게이트 중 하나가 폐동맥판에 대응하여 위치하면, 상기 제2 메인 디스플레이 영역은 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 초음파 진단 장치.
제1항에서,
상기 적어도 하나의 영역은 상기 도플러 신호를 기초로 생성된 도플러 파형의 주기를 포함하는 초음파 진단 장치.
도플러 신호를 수신하는 단계;
상기 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하는 단계;
상기 도플러 파형에 대한 적어도 하나의 영역을 결정하여 상기 적어도 하나의 영역에 대한 유사도를 산출하는 단계;
상기 유사도를 기초로 측정 영역을 결정하는 단계; 및
상기 측정 영역을 기초로 측정 지수를 산출하는 단계를 포함하는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제22항에서,
상기 도플러 파형, 상기 측정 영역, 및 상기 측정 지수를 표시하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제22항에서,
상기 도플러 신호의 종류를 결정하고, 결정된 상기 도플러 신호에 대하여 도플러 신호 정보를 판단하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제24항에서,
판단된 상기 도플러 신호 정보에 기초하여 상기 도플러 파형에 대한 상기 적어도 하나의 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제25항에서,
상기 적어도 하나의 영역에 대하여 상기 도플러 신호와 미리 학습된 도플러 신호를 비교하여 상기 유사도가 산출되는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제26항에서,
상기 유사도가 높은 영역들의 동기화 신호를 매칭하여 하나의 측정 영역이 결정되고,
상기 측정 지수는 상기 하나의 측정 영역을 기초로 산출되는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
제22항에 의한 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
도플러 신호를 수신하는 단계;
상기 도플러 신호에 기초한 도플러 파형의 형태를 분석하여, 상기 도플러 신호의 종류를 결정하는 단계;
상기 도플러 신호의 종류에 따라 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 제2 도플러 초음파 영상을 표시하는 단계;
미리 학습된 도플러 신호와 유사도가 높은 제1 도플러 신호 및 제2 도플러 신호를 판단하는 단계;
상기 제1 도플러 초음파 영상 및/또는 상기 제2 도플러 초음파 영상에 측정 영역을 표시하는 단계; 및
상기 측정 영역을 기초로 산출된 측정 지수를 표시하는 단계를 포함하는 초음파 진단 장치의 동작 방법.
입력 레이어 및 출력 레이어 사이에 적어도 하나의 히든 레이어를 포함하는 러닝 알고리즘이 기록된 기록 매체에 있어서,
상기 러닝 알고리즘은:
도플러 신호를 상기 입력 레이어의 제1 입력들로 수신하는 단계; 및
상기 제1 입력들에 기초하여 도플러 초음파 영상을 표시하고, 상기 도플러 초음파 영상에 측정 영역, 및 측정 지수를 표시하도록 상기 출력 레이어의 제1 출력들로 제공하는 단계를 포함하는 러닝 알고리즘이 기록된 기록 매체.