WO2014014133A1 - 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치 - Google Patents

복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치 Download PDF

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WO2014014133A1
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intensity
high intensity
focused ultrasound
transmit
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손건호
강국진
김명덕
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알피니언메디칼시스템 주식회사
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    • A61N2007/0073—Ultrasound therapy using multiple frequencies

Definitions

  • the present embodiment relates to a high intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies and a high intensity focused ultrasound therapy apparatus therefor. More specifically, the high-intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies to transmit high-intensity ultrasound at a combination of a plurality of frequencies according to a specific region of the object during the high-intensity focused ultrasound therapy, and a high-intensity focused ultrasound therapy apparatus therefor will be.
  • High-intensity focused ultrasound is commonly used to treat (process) biological tissues such as cancer, tumors and lesions. That is, the treatment method using high-intensity ultrasound is a method in which the living tissue is necrotic using heat generated by focusing and transmitting high-intensity ultrasound in one place. At this time, the high-intensity ultrasound should be adjusted to avoid harming healthy biological tissues, and the treatment (treatment) by the high-intensity ultrasound can avoid the incision process due to surgery.
  • ultrasound for image acquisition is transmitted to the biological tissue to be treated, and the high intensity ultrasound is transmitted to the biological tissue after acquiring the image using the echo signal reflected therefrom, wherein Only frequency was transmitted.
  • the present embodiment provides a high-intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies to transmit high-intensity ultrasound at a ratio combining a plurality of frequencies according to a specific region of an object during high-intensity focused ultrasound therapy, and a high-intensity focused ultrasound therapy apparatus therefor
  • the main purpose is to.
  • a database for storing a high-intensity ultrasound table including at least one or more information of the intensity-specific intensity information and heat generation information by combining a plurality of high-intensity ultrasound;
  • a display unit for outputting an image;
  • a user input unit configured to receive an instruction by a user's manipulation or input;
  • a transmitter / receiver configured to transmit a diagnostic ultrasound to an object and receive an ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal;
  • An image processor configured to form a B-mode image based on the received signal and to output the B-mode image through a display unit provided with the B-mode image;
  • the high intensity ultrasound table according to a focal length with respect to the object is displayed through the display unit, and data corresponding to the selection information selected through the user input unit among the high intensity ultrasound tables is extracted from the database, and extracted to the extracted data.
  • a controller for loading a corresponding ratio value;
  • an ultrasound generator configured to transmit a combination of a plurality of high intensity ultrasound waves at the ratio value
  • the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus for transmitting and receiving a diagnostic ultrasound to the object, and receiving and transmitting the ultrasound echo signal reflected from the object to perform the transmission and reception process to form a received signal;
  • the high intensity ultrasound when the high intensity focused ultrasound treatment is performed, the high intensity ultrasound may be transmitted at a ratio combining a plurality of frequencies according to a specific region of the object.
  • the frequency characteristics of the transducer provided in the high-intensity focused ultrasound apparatus, a plurality of frequencies are simultaneously transmitted to a specific region of the object or a plurality of frequencies are alternately sequentially transmitted to the object. It is effective to increase the treatment rate.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a high intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies according to the present embodiment
  • FIG. 3 is an exemplary view for explaining an ultrasonic generator according to the present embodiment
  • FIG. 5 is an exemplary view showing an FWHM according to a second frequency ratio according to the present embodiment
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining a frequency intensity and a heat generation amount according to the present embodiment
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing a ratio of channels having a second frequency according to the present embodiment.
  • the high intensity ultrasound described in this embodiment refers to an ultrasound about 100,000 times stronger than that of diagnostic ultrasound.
  • the high-intensity focused ultrasound therapy described in this embodiment is a procedure to burn high-intensity ultrasound focused in one place (specific area) to burn off the biological tissue in a specific area by using a high temperature of 65 ° C to 100 ° C generated in a specific area.
  • focusing at about 100,000 times the intensity of a diagnostic ultrasound used for diagnosis in one place (specific area) generates heat at the focus area, which generates heat at the focus area when the sunlight is collected by the convex lens.
  • the ultrasound itself is harmless to the human body, heat is generated only at the focal point where the ultrasound is concentrated, so there is no need to use a knife or needle, and a method of treating lesions in the body without general anesthesia.
  • the B-mode image described in the present embodiment is a gray scale image, and refers to an image mode representing the movement of the object
  • the C-mode image refers to a color flow image mode.
  • BC-Mode Image is a mode that displays the flow of blood flow or the movement of the object using the Doppler Effect (Mode, which provides a B-mode image and a C-mode image at the same time)
  • the image mode provides anatomical information together with blood flow and motion information of the subject.
  • the B-mode is a gray scale image and refers to an image mode representing the movement of the object
  • the C-mode is a color flow image and refers to an image mode representing the flow of blood flow or the movement of the object.
  • the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 may simultaneously provide a B-mode image and a C-mode image, which is a color flow image.
  • the B-mode image is an image provided by the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus according to the present embodiment.
  • the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 may include a user input unit 110, a transceiver 120, an ultrasound generator 122, a database 130, a controller 140, a signal processor 150, and an image.
  • the processor 160 and the display unit 170 are included.
  • the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 includes a user input unit 110, a transceiver 120, an ultrasound generator 122, a database 130, a controller 140, a signal processor 150, Although it is described as including only the image processor 160 and the display unit 170, which is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs Various modifications and variations to the components included in the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 may be applied without departing from the essential characteristics.
  • the user input unit 110 receives an instruction by a user's manipulation or input.
  • the user command may be a setting command for controlling the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100.
  • the transceiver 120 is configured to transmit a diagnostic ultrasound to the object and receive an ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal. That is, the transceiver 120 operates to transmit a diagnostic ultrasound for obtaining a B-mode image (or a C-mode image) to the object, and receive an ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal. In addition, the transceiver 120 may transmit a diagnostic ultrasound to the object based on the control signal received from the controller 140 and receive an ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal. In addition, the transceiver 120 may transmit / receive an ultrasonic wave in a region of interest at a pulse repetition frequency (PRF) based on a control signal received from the controller 140 to form a received signal.
  • PRF pulse repetition frequency
  • the received signal includes a Doppler signal and a clutter signal.
  • the Doppler signal is a signal in which the ultrasonic waves from the transceiver 120 are reflected by the blood flow and have a relatively high frequency but relatively weak intensity.
  • the clutter signal is a signal in which the ultrasonic waves from the transceiver 120 are reflected by the heart wall, the heart plate, and the like, and have a relatively low frequency but a relatively large magnitude.
  • the transceiver 120 includes a probe (not shown) that operates to transmit and receive ultrasonic waves, and a beamformer (not shown) that operates to perform transmission focusing and reception focusing of the ultrasonic waves.
  • the probe includes a plurality of 1D (Dimension) or 2D Array Transducer.
  • the probe transmits the focused ultrasound beam along the transmission scanline to the object (not shown) by appropriately delaying the input time of the pulses input to each transducer.
  • the ultrasonic echo signal reflected from the object is input to each transducer having a different reception time, each transducer outputs the input ultrasonic echo signal to the beam former.
  • the beam former adjusts the driving timing of each transducer in the probe when the probe transmits ultrasonic waves, focuses the ultrasonic waves to a specific position, and takes into account that the time when the ultrasonic echo signal reflected from the object reaches each transducer of the probe is different. Then, a time delay is applied to each ultrasonic echo signal of the probe to focus the ultrasonic echo signal.
  • the transceiver 120 basically operates to transmit a diagnostic ultrasound to an object and receive an ultrasound echo signal reflected from the object in response to the diagnostic ultrasound to form a received signal.
  • the ultrasound generator 122 transmits high intensity ultrasound to a specific area of the object. That is, the ultrasonic generator 122 transmits the high intensity ultrasonic waves to a specific position adjusted through the user input unit 110.
  • the user first transmits the diagnostic ultrasound to the object through the transceiver 120, and determines a specific region of the object through an image generated based on the received signal formed by receiving the ultrasound echo signal reflected from the object.
  • the user may determine a corresponding position by inputting a position value corresponding to the specific region to the user input unit 110 or by adjusting a direction key such as a joystick.
  • the ultrasonic generator 122 may be manufactured in a circular shape, but is preferably implemented in a form in which the transceiver 120 is formed in the center, but is not necessarily limited thereto.
  • the ultrasound generator 122 transmits a combination of a plurality of high intensity ultrasound waves at a ratio value loaded into a specific region of the object. That is, the ultrasonic generator 122 combines and transmits a plurality of high intensity ultrasonic waves at a ratio value loaded into a specific area under the control of the controller 140.
  • the ultrasonic generator 122 may include a first transducer that transmits first high intensity ultrasound waves according to a first frequency to a specific region of the object and a second frequency according to a second frequency to a specific region of the object. And a second transducer for transmitting high intensity ultrasound.
  • the first transducer and the second transducer refer to transducers that are substantially the same as physical ones.
  • the first transducer and the second transducer will be described separately as a first transducer and a second transducer.
  • the ultrasonic generator 122 includes a first group formed only of the first transducer and a second group formed only of the second transducer. The ultrasonic generator 122 is formed such that the first transducer and the second transducer are randomly arranged.
  • the database 130 stores the received signal formed through the transceiver 120. In addition, the database 130 stores a plurality of cutoff frequency information for removing the clutter signal from the received signal.
  • the database 130 according to the present embodiment stores a high-intensity ultrasound table including at least one or more information of the intensity-specific intensity information and heat generation information by combining a plurality of high-intensity ultrasound.
  • the high intensity ultrasound table stored in the database 130 refers to at least one or more optimum information among intensity-specific intensity information and heat generation information combining a plurality of high intensity ultrasound waves according to a focal length with the object. That is, this high intensity ultrasound table can be updated.
  • the focal length refers to the main focal point from the optical center of the lens in the camera. That is, the distance to the plate surface of a film in the camera of a general photograph, and to the photoelectric surface of an imaging tube in a television camera.
  • the controller 140 refers to a control means for controlling the overall operation of the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus 100.
  • the controller 140 according to the present exemplary embodiment causes the high intensity ultrasound table according to the focal length of the object extracted from the database 130 to be displayed on the display unit 170, and is selected through the user input unit 110 among the high intensity ultrasound tables. Data corresponding to the selection information is extracted from the database 130, and a ratio value corresponding to the extracted data is loaded. Thereafter, the controller 140 causes the ultrasound generator 122 to combine and transmit a plurality of high intensity ultrasound waves at a ratio value loaded into a specific region of the object.
  • the user views the high intensity ultrasound table displayed through the display unit 170 of the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100, and inputs information corresponding to the ratio determined to be most suitable for the object among the high intensity ultrasound table.
  • the user input unit 110 transmits selection information to the controller 140.
  • the criterion for selecting the information corresponding to the ratio determined to be the most suitable for the object among the high-intensity ultrasound table is preferably selected as the clinical experience of the user (the operator), but is not necessarily limited thereto, and is stored in the database 170. Algorithms automatically selected based on the data may be applied.
  • the controller 140 controls the ultrasonic wave generator 122 to transmit only the high intensity ultrasonic waves corresponding to one of the plurality of high intensity ultrasonic waves based on the selection information received from the user input unit 110 or among the plurality of high intensity ultrasonic waves. Control to transmit high-intensity ultrasound waves corresponding to two or more frequencies. In this case, the controller 140 controls the ultrasonic generator 122 to simultaneously transmit the high intensity ultrasonic waves corresponding to two or more frequencies to the object in dual mode according to the selection information received from the user input unit 110. In addition, the controller 140 controls the ultrasonic generator 122 to sequentially transmit and transmit high-intensity ultrasonic waves corresponding to two or more frequencies to the object according to the selection information received from the user input unit 110.
  • control unit 140 will be described for the operation to change the loaded ratio value according to the temperature of the specific region (the treatment region) of the object as follows. That is, the controller 140 determines whether a temperature change of a specific region included in the object is detected based on the received signal received from the transceiver 120, and when the temperature change is detected as a result of the check, the changed temperature is determined. After determining whether the target temperature is reached or not, and controlling the ultrasonic generator 122 to stop transmitting the high intensity ultrasound based on the determination result, the high intensity ultrasound table according to the focal length with the object is displayed on the display unit.
  • the controller 140 causes the ultrasound generator 122 to combine and transmit a plurality of high intensity ultrasound waves at a ratio value loaded into a specific region of the object. Meanwhile, the controller 140 may allow an image to be formed of at least one of a B-mode image and an ultrasonic image through the image processor 160 to determine a temperature of a specific region (the treatment region).
  • the controller 140 may control the transmission and reception of the ultrasonic wave by using the same.
  • the controller 140 may control to repeatedly transmit and receive the ultrasound for acquiring the B-mode image and to transmit and receive the ultrasound for acquiring the C-mode image.
  • the signal processor 150 sets a plurality of filters having a cutoff frequency for removing the clutter signal for each pixel in the ROI to perform clutter filtering of the received signal from the transceiver 120.
  • the signal processor 150 may perform signal processing such as gain adjustment for image optimization on the received signal from the transceiver 120.
  • the signal processor 150 performs low pass filtering on the received signal and transmits the received signal to the image processor 160.
  • the image processor 160 forms a B-mode image, a C-mode image, or an ultrasonic wave image based on the received signal, and displays the display unit 170 provided with the B-mode image, the C-mode image, or the ultrasonic wave image. It works through output.
  • the elastic ultrasound image refers to an image in which hard tissue is formed into a dark color image by observing a difference in the tissues before and after applying pressure to the object, and a soft tissue is formed into a light color image. That is, the image processor 160 basically forms a B-mode image based on the received signal, and outputs the image through the display unit 170 provided with the B-mode image.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a high-intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies according to the present embodiment.
  • the database 130 provided in the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 stores a high-intensity ultrasound table including at least one of intensity-specific intensity information and heat generation information in which a plurality of high-intensity ultrasounds are combined (S210).
  • the high intensity ultrasound table stored in the database 130 refers to at least one or more optimum information among intensity-specific intensity information and heat generation information combining a plurality of high intensity ultrasound waves according to a focal length with the object. That is, this high intensity ultrasound table can be updated.
  • the transceiver 120 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 transmits a diagnostic ultrasound to an object and receives an ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal (S220).
  • the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 allows the high intensity ultrasound table according to the focal length of the object extracted from the database 130 to be displayed through the display unit 170, and the user input unit of the high intensity ultrasound table. Data corresponding to the selection information selected through 110 is extracted from the database 130 (S230).
  • the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 loads a ratio value corresponding to the extracted data (S240).
  • the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 causes the ultrasound generator 122 to combine and transmit a plurality of high intensity ultrasounds at a ratio value loaded into a specific region of the object (S250). That is, in operation S250, the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 controls the ultrasound generator 122 based on the selection information received from the user input unit 110, so that only the high intensity ultrasound corresponding to one frequency of the plurality of high intensity ultrasounds is provided. Control to transmit or to transmit high intensity ultrasound corresponding to two or more frequencies of the plurality of high intensity ultrasound.
  • the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 controls the ultrasonic generator 122 to simultaneously transmit the high-intensity ultrasound corresponding to two or more frequencies to the object in the dual mode according to the selection information received from the user input unit 110. To control. In addition, the high-intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 controls the ultrasonic generator 122 to sequentially transmit and transmit high-intensity ultrasound corresponding to two or more frequencies to the object according to the selection information received from the user input unit 110. do.
  • the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 checks whether a temperature change of a specific region included in the object is detected based on the received signal received from the transceiver 120, and confirms the temperature. When the change is detected, it is determined whether the changed temperature reaches a predetermined target temperature, and the ultrasonic generator 122 controls the transmission of the high intensity ultrasound to be stopped based on the determination result (S260).
  • the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 allows the high intensity ultrasound table according to the focal length (or depth) of the object to be displayed again through the display unit, and through the user input unit 110 of the high intensity ultrasound table. It is checked whether the selection information is input (S270). As a result of checking in step S270, when the selection information is input through the user input unit 110, the controller 140 provided in the high intensity focused ultrasound therapy apparatus 100 extracts corresponding data from the database 130 (S280). . After step S280, the high intensity focused ultrasound treatment apparatus 100 repeats steps S240 to S270.
  • steps S210 to S280 are described as being sequentially executed.
  • this is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present embodiment belongs may use the present embodiment.
  • 2 may be modified and modified in various ways, such as by changing the order described in FIG. 2 or executing one or more steps of steps S210 to S280 in parallel without departing from the essential characteristics, and thus, FIG. It is not limited.
  • the high-intensity focused ultrasound control method using the plurality of frequencies according to the present embodiment described in FIG. 2 may be implemented in a program and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium having recorded thereon a program for implementing a high intensity focused ultrasound control method using a plurality of frequencies according to the present embodiment includes all kinds of recording devices storing data that can be read by a computer system. .
  • Examples of such computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and are implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It includes being.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. Also, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily inferred by programmers in the art to which the present embodiment belongs.
  • FIG 3 is an exemplary view for explaining an ultrasonic generator according to the present embodiment.
  • the ultrasound generator 122 transmits high-intensity ultrasound to a specific area of the object by using the provided transducer.
  • the ultrasound generator 122 may form a specific group according to the first high intensity ultrasound and the second high intensity ultrasound transmitted to the object, or may be randomly arranged in the ultrasound generator 122. . That is, the ultrasound generator 122 transmits a combination of a plurality of high-intensity ultrasound waves at a ratio value loaded into a specific region of the object.
  • the ultrasonic generator 122 transmits the high intensity ultrasonic waves to a specific position adjusted through the user input unit 110.
  • the user that is, the operator
  • the user in order to determine a specific area, the user (operator) may determine a corresponding position by inputting a position value corresponding to the specific area to the user input unit 110 or by adjusting a direction key such as a joystick.
  • high-intensity ultrasound may be transmitted to a specific area of the subject such as cancer tissue, tumor tissue, or lesion tissue.
  • the ultrasonic generator 122 may be manufactured in a circular shape as shown in FIG. 3, but is preferably implemented in a form in which the transceiver 120 is formed in the center, but is not necessarily limited thereto.
  • the ultrasonic generator 122 combines and transmits a plurality of high intensity ultrasonic waves at a ratio value loaded into a specific area under the control of the controller 140.
  • the ultrasound generator 122 may include a first transducer for transmitting a first high intensity ultrasound wave according to a first frequency to a specific area of the object and a second wave according to a second frequency to a specific area of the object. And a second transducer for transmitting high intensity ultrasound.
  • the first transducer and the second transducer physically mean the same transducer, but in this embodiment, for convenience of description, the first transducer and the second transducer will be described separately.
  • the ultrasonic generator 122 includes a first group formed only of the first transducer and a second group formed only of the second transducer. Meanwhile, as illustrated in FIG. 3A, the ultrasonic wave generator 122 may be formed such that the first transducer and the second transducer are randomly arranged.
  • FIG 4 is an exemplary view showing the frequency characteristics of the transducer according to the present embodiment.
  • the ultrasonic generator 122 includes a transducer for transmitting high intensity ultrasonic waves.
  • the transducer converts an electrical analog signal into high-intensity ultrasound and transmits the same to an object.
  • a transducer is formed by combining a plurality of transducer elements.
  • the first frequency has about 0.75 to 0.9 MHz, and the second frequency is about 3.2. Will have MHz.
  • the transducer provided in the ultrasonic generator 122 has a frequency characteristic as shown in Fig. 4 (b)
  • the first frequency has about 0.55 ⁇ 0.75 MHz or 3 Mhz
  • 2 The frequency has about 1.5 MHz or becomes 3.8 MHz.
  • FIG 5 is an exemplary view showing FWHM according to a second frequency ratio according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating an axial bandwidth change according to a ratio of a channel having a second frequency when the ultrasonic wave generator 122 transmits a first frequency and a second frequency. That is, as shown in (a) of FIG. 5, the second frequency ratio may be set to, for example, 0%, 25%, 50%, 75%, and 100%, wherein respective full width at Half Maximum) can be set to 12.1, 11.7, 8.1, 6.2, and 6.1.
  • FWHM is the full width at half maximum, and refers to a spectral width at a position that is 1/2 of a peak value on a spectrum such as a frequency response.
  • the intensity when the depth with the object is about 70 mm, the intensity is about 9000 W / cm 2 when the second frequency ratio is 0%. If the second frequency ratio is 25% strength can be seen that about 5800 W / cm may be seen that two, in the case where the second frequency ratio of 50% strength is about 5800 W / cm 2, a second frequency ratio In the case of 75%, the intensity is about 3800 W / cm 2 , and when the second frequency ratio is 100%, the intensity is about 3800 W / cm 2 . Meanwhile, referring to FIG. 5C, it can be seen that the average intensity varies depending on the depth.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining the frequency intensity and the heat generation amount according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a change in heat generation amount according to a ratio of a channel having a second frequency when the ultrasonic generator 122 transmits a first frequency and a second frequency. That is, as shown in FIG. 6A, when the first frequency is assumed to be 0.75 MHz and the second frequency is 1.45 MHz, when the second frequency ratio is about 0%, the first frequency ( 0.75 MHz) has an intensity of about 5.43 W / cm 2 and the second frequency (1.45 MHz) has an intensity of 0 W / cm 2 .
  • the amount of heat generated at the first frequency (0.75 MHz) has about 458 W / cm 3
  • the amount of heat generated at the second frequency (1.45 MHz) has 0 W / cm 3
  • the total amount of heat generated is about 458 W / cm 3.
  • the first frequency (0.75 MHz) has an intensity of about 3.28 W / cm 2 and the second frequency (1.45 MHz) has an intensity of 0.46 W / cm 2 .
  • the heat generation amount of the first frequency (0.75 MHz) has about 276 W / cm 3
  • the heat generation amount of the second frequency (1.45 MHz) has 76 W / cm 3
  • the total heat generation amount is about 352 W / cm 3 becomes
  • the second frequency ratio is about 50%
  • the first frequency (0.75 MHz) has an intensity of about 1.66 W / cm 2
  • the second frequency (1.45 MHz) has an intensity of 1.81 W / cm 2 .
  • the heat generation amount of the first frequency (0.75 MHz) has about 139 W / cm 3
  • the heat generation amount of the second frequency (1.45 MHz) has 299 W / cm 3
  • the total heat generation amount is about 438 W / cm 3 becomes
  • the second frequency ratio is about 75%
  • the first frequency (0.75 MHz) has an intensity of about 3.55 W / cm 2
  • the second frequency (1.45 MHz) has an intensity of 5.03 W / cm 2 .
  • the heat generation amount of the first frequency (0.75 MHz) has about 30 W / cm 3
  • the heat generation amount of the second frequency (1.45 MHz) has 829 W / cm 3
  • the total heat generation amount is about 859 W / cm 3 becomes
  • the second frequency ratio is about 100%
  • the first frequency (0.75 MHz) has an intensity of about 0 W / cm 2
  • the second frequency (1.45 MHz) has an intensity of 9.04 W / cm 2 .
  • the heat generation amount of the first frequency (0.75 MHz) has about 0 W / cm 3
  • the heat generation amount of the second frequency (1.45 MHz) has 1488 W / cm 3
  • the total heat generation amount is about 1488 W / cm 3 becomes
  • the heat generation amount is about 460 W / cm 3
  • the heat generation amount is about 350 W / cm 3 when the second frequency ratio is 25%
  • the heat generation amount is about 440 W / cm 3 when the second frequency ratio is 50%.
  • the heat generation amount is about 860 W / cm 3
  • the heat generation amount is about 1490 W / cm 3 .
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing a ratio of channels having a second frequency according to the present embodiment.
  • the FWHM when the depth with the object is 50 mm, the FWHM has a value within 4 mm to 8 mm according to the ratio of the channel having the second frequency, and the depth with the object is 60 mm. In the case of mm, the FWHM has a value within 5 mm to 10 mm according to the ratio of the channel having the second frequency, and when the depth with the object is 70 mm, the FWHM is 6 mm according to the ratio of the channel having the second frequency.
  • the FWHM has a value within 7 mm to 15 mm depending on the ratio of the channel having the second frequency, and a depth of 90 mm, It can be seen that the FWHM has a value within 8 mm to 17 mm depending on the ratio of the channel with the second frequency.
  • the heat generation amount is in the range of 650 W / cm 3 to 100 W / cm 3 depending on the ratio of the channel having the second frequency.
  • the heat generation amount has a value within 580 W / cm 3 to 1250 W / cm 3 according to the ratio of the channel having the second frequency, and when the depth with the object is 70 mm It has a value within 430 W / cm 3 ⁇ 1500 W / cm 3 according to the ratio of the channel having the second frequency, when the depth with the object is 80 mm, the heat generation amount is 380 W depending on the ratio of the channel having the second frequency / cm 3 to 120 W / cm 3 , and when the depth with the object is 90 mm, the heat generation amount is within 300 W / cm 3 to 1000 W / cm 3 depending on the ratio of the channel having the second frequency. It can be seen that it has.
  • control unit 150 signal processing unit

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Abstract

복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치를 개시한다. 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 고강도 초음파 테이블을 저장하는 데이터베이스; 영상을 출력하는 표시부; 사용자의 조작 또는 입력에 의한 명령(Instruction)을 입력받는 사용자 입력부; 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작하는 송수신부; 상기 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, 상기 B-모드 영상이 구비된 디스플레이부를 통해 출력하도록 동작하는 영상 처리부; 상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 디스플레이되도록 하고, 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 상기 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 제어부; 및 상기 대상체의 특정 영역으로 로딩된 상기 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 초음파 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치를 제공한다.

Description

복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치
본 실시예는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고강도 집속 초음파 치료 시 대상체의 특정 영역에 따라 복수의 주파수를 조합한 비율로 고강도 초음파를 송신하도록 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
고강도 집속 초음파(HIFU: High-Intensity Focused Ultrasound)는 일반적으로 암, 종양, 병변과 같은 생체 조직을 치료(처리)하는데 이용된다. 즉, 고강도 초음파를 이용한 치료 방식은 고강도 초음파를 한 곳에 집중하여 송신하여 발생하는 열을 이용하여 해당 생체 조직을 괴사시키는 방식이다. 이때, 고강도 초음파가 건강한 생체 조직을 해하는 것을 피하도록 조절해야 하며, 고강도 초음파에 의한 치료(처리)는 수술로 인한 절개 과정을 피할 수 있다.
종래의 고강도 초음파를 이용한 치료 방식은 치료하고자 하는 생체 조직에 영상 획득을 위한 초음파를 송신하고, 그에 의해 반사되는 에코 신호를 이용하여 영상을 획득한 후 해당 생체 조직으로 고강도 초음파를 송신하는데, 이때 단일 주파수만을 송신하였다.
본 실시예는, 고강도 집속 초음파 치료 시 대상체의 특정 영역에 따라 복수의 주파수를 조합한 비율로 고강도 초음파를 송신하도록 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법과 그를 위한 고강도 집속 초음파 치료 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 고강도 초음파 테이블을 저장하는 데이터베이스; 영상을 출력하는 표시부; 사용자의 조작 또는 입력에 의한 명령(Instruction)을 입력받는 사용자 입력부; 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작하는 송수신부; 상기 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, 상기 B-모드 영상이 구비된 디스플레이부를 통해 출력하도록 동작하는 영상 처리부; 상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 디스플레이되도록 하고, 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 상기 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 제어부; 및 상기 대상체의 특정 영역으로 로딩된 상기 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 초음파 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작하는 송수신 과정; 상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, 상기 B-모드 영상이 구비된 디스플레이부를 통해 출력하도록 동작하는 영상 처리 과정; 상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 디스플레이되도록 하는 디스플레이 과정; 상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 제어 과정; 및 상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 대상체의 특정 영역으로 로딩된 상기 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 초음파 발생 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 고강도 집속 초음파 치료 시 대상체의 특정 영역에 따라 복수의 주파수를 조합한 비율로 고강도 초음파를 송신하도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 고강도 집속 초음파 장치에서 구비된 트랜스듀서(Transducer)의 주파수 특성을 이용하여 대상체의 특정 영역으로 동시에 복수의 주파수를 송신하거나 복수의 주파수를 교번하여 순차적으로 송신함으로써, 대상체의 치료율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 치료 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 실시예에 따른 초음파 발생부를 설명하기 위한 예시도,
도 4는 본 실시예에 따른 트랜스듀서의 주파수 특성을 나타낸 예시도,
도 5는 본 실시예에 따른 제 2 주파수 비율에 따른 FWHM을 나타낸 예시도,
도 6은 본 실시예에 따른 주파수 강도와 열발생량을 설명하기 위한 예시도,
도 7은 본 실시예에 따른 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에 기재된 고강도 초음파는 진단용 초음파의 세기보다 약 십만 배 정도 강한 초음파를 말한다. 또한, 본 실시예에 기재된 고강도 집속 초음파 치료는 고강도 초음파를 한 곳(특정 영역)에 집중하여 송신함으로써, 특정 영역에서 발생하는 65 ℃ 내지 100 ℃의 고열을 이용해 특정 영역의 생체 조직을 태워 없애는 시술 방식을 말한다. 일반적으로 진단할 때 이용하는 진단용 초음파의 세기보다 약 십만 배 정도의 고강도 초음파를 한 곳(특정 영역)에 집속시키면 초점 부위에서 열이 발생하는데 이는 볼록렌즈로 태양빛을 모으면 초점 부위에서 열이 발생하는 것과 비슷한 원리로서, 초음파 자체는 인체에 무해하기 때문에 초음파가 집중되는 초점에서만 열이 발생하므로 칼이나 바늘을 사용할 필요가 없으며, 전신 마취 없이 몸 속에 있는 병변을 치료하는 방식이다.
또한, 본 실시예에 기재된 B-모드 영상은 그레이 스케일 영상으로서, 대상체의 움직임을 나타내는 영상 모드를 말하며, C-모드 영상은 컬러 플로우 영상 모드를 말한다. 한편, BC-모드 영상(BC-Mode Image)은 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여 혈류의 흐름이나 대상체의 움직임을 표시하는 영상 모드로서, B-모드 영상과 C-모드 영상을 동시에 제공하는 모드로서, 혈류 및 대상체의 움직임 정보와 함께 해부학적인 정보를 제공하는 영상 모드를 말한다. 즉, B-모드는 그레이 스케일의 영상으로서, 대상체의 움직임을 나타내는 영상 모드를 말하며, C-모드는 컬러 플로우 영상으로서, 혈류의 흐름이나 대상체의 움직임을 나타내는 영상 모드를 말한다. 한편, 본 실시예에 기재된 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 B-모드 영상(B-Mode Image)과 컬러 플로우 영상(Color Flow Image)인 C-모드 영상(C-Mode Image)을 동시에 제공할 수 있는 장치이나, 설명의 편의상 본 발명에서는 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)가 제공하는 영상인 B-모드 영상인 것으로 가정하여 기재토록 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 치료 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 사용자 입력부(110), 송수신부(120), 초음파 발생부(122), 데이터베이스(130), 제어부(140), 신호 처리부(150), 영상 처리부(160) 및 표시부(170)를 포함한다. 한편, 본 실시예에서는 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)가 사용자 입력부(110), 송수신부(120), 초음파 발생부(122), 데이터베이스(130), 제어부(140), 신호 처리부(150), 영상 처리부(160) 및 표시부(170)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
사용자 입력부(110)는 사용자의 조작 또는 입력에 의한 명령(Instruction)을 입력받는다. 여기서, 사용자 명령은 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)를 제어하기 위한 설정 명령 등이 될 수 있다.
송수신부(120)는 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작한다. 즉, 송수신부(120)는 B-모드 영상(또는 C-모드 영상)을 획득하기 위한 진단용 초음파를 대상체로 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작한다. 또한, 송수신부(120)는 제어부(140)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 진단용 초음파를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성한다. 또한, 송수신부(120)는 제어부(140)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 초음파를 PRF(Pulse Repetition Frequency)로 관심영역 내에 송수신하여 수신 신호를 형성한다. 여기서, 수신 신호는 도플러 신호 및 클러터 신호(Clutter Signal)를 포함한다. 도플러 신호는 송수신부(120)로부터의 초음파가 혈류에 의해 반사되는 신호로서, 주파수가 비교적 높으나 크기가 상대적으로 미약한 세기(Intensity)를 갖는다. 클러터 신호는 송수신부(120)로부터의 초음파가 심장벽, 심장판 등에 의해 반사되는 신호로서, 주파수가 비교적 낮으나 크기가 상대적으로 큰 세기를 갖는다.
한편, 송수신부(120)는 초음파를 송수신하도록 동작하는 프로브(미도시) 및 초음파의 송신 집속 및 수신 집속을 수행하도록 동작하는 빔포머(미도시)를 포함한다. 여기서, 프로브는 다수의 1D(Dimension) 또는 2D 어레이 트랜스듀서(Array Transducer)를 포함한다. 프로브는 각 트랜스듀서에 입력되는 펄스들의 입력 시간을 적절하게 지연시킴으로써 집속된 초음파 빔(Beam)을 송신 스캔 라인(Scanline)을 따라 대상체(미도시)로 송신한다. 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코 신호는 각 트랜스듀서에 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력되며, 각 트랜스듀서는 입력된 초음파 에코 신호를 빔 포머로 출력한다. 빔 포머는 프로브가 초음파를 송신할 때 프로브 내의 각 트랜스듀서의 구동 타이밍을 조절하여 특정위치로 초음파를 집속시키고, 대상체에서 반사된 초음파 에코 신호가 프로브의 각 트랜스듀서에 도달하는 시간이 상이한 것을 감안하여 프로브의 각 초음파 에코 신호에 시간 지연을 가하여 초음파 에코 신호를 집속시킨다.
송수신부(120)는 기본적으로 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 대상체로부터 진단용 초음파에 대응하여 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작한다.
초음파 발생부(122)는 대상체의 특정 영역으로 고강도 초음파를 송신한다. 즉, 초음파 발생부(122)는 사용자 입력부(110)를 통해 조절된 특정 위치로 고강도 초음파를 송신한다. 여기서, 사용자가 먼저 송수신부(120)를 통해 대상체로 진단용 초음파를 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 형성된 수신 신호에 기초하여 생성된 영상을 통해 대상체의 특정 영역을 결정하게 된다. 여기서, 사용자가 특정 영역을 결정하기 위해서는, 특정 영역에 해당하는 위치값을 사용자 입력부(110)에 입력하거나 조이스틱(Joystick)과 같은 방향키를 조절하여 해당 위치를 결정할 수 있을 것이다. 이를 통해 암 조직, 종양 조직, 병변 조직과 같은 대상체의 특정 영역으로 고강도 초음파를 송신할 수 있는 것이다. 여기서, 초음파 발생부(122)는 원형 모양을 제작될 수 있으며, 중앙에 송수신부(120)가 형성되는 형태로 구현되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 초음파 발생부(122)는 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신한다. 즉, 초음파 발생부(122)는 제어부(140)의 제어에 따라 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 것이다. 이러한, 초음파 발생부(122)는 대상체의 특정 영역으로 제 1 주파수(Fundamental Frequency)에 따른 제 1 고강도 초음파를 송신하는 제 1 트랜스듀서 및 대상체의 특정 영역으로 제 2 주파수(Second Frequency)에 따른 제 2 고강도 초음파를 송신하는 제 2 트랜스듀서를 포함한다. 여기서, 제 1 트랜스듀서 및 제 2 트랜스듀서는 물리적(Physical)으로는 사실상 동일한 트랜스듀서를 말하나, 본 실시예에서는 설명의 편의상 제 1 트랜스듀서 및 제 2 트랜스듀서로 구분하여 기재한다. 또한, 초음파 발생부(122)는 제 1 트랜스듀서만으로 형성된 제 1 군과, 제 2 트랜스듀서만으로 형성된 제 2 군을 포함한다. 초음파 발생부(122)는 제 1 트랜스듀서와 제 2 트랜스듀서가 랜덤하게 배열되도록 형성된다.
데이터베이스(130)는 송수신부(120)를 통해 형성된 수신 신호를 저장한다. 또한, 데이터베이스(130)는 수신 신호에서 클러터 신호를 제거하기 위한 다수의 차단 주파수 정보를 저장한다. 한편, 본 실시예에 따른 데이터베이스(130)는 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 고강도 초음파 테이블을 저장한다. 여기서, 데이터베이스(130)에 저장되는 고강도 초음파 테이블은 대상체와의 초점거리에 따른 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 최적의 정보를 말한다. 즉, 이러한, 고강도 초음파 테이블은 갱신될 수 있다. 여기서, 초점거리란 카메라에서 렌즈의 중심(Optical Center)으로부터 주초점을 말한다. 즉, 일반 사진의 카메라에서는 필름의 판면까지, 또한 텔레비전 카메라에서는 촬상관의 광전면까지의 거리를 말한다.
제어부(140)는 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 수단을 말한다. 본 실시예에 따른 제어부(140)는 데이터베이스(130)로부터 추출된 대상체와의 초점거리에 따른 고강도 초음파 테이블이 표시부(170)를 통해 디스플레이되도록 하고, 고강도 초음파 테이블 중 사용자 입력부(110)를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 데이터베이스(130)로부터 추출하고, 추출된 데이터에 해당하는 비율값을 로딩한다. 이후, 제어부(140)는 초음파 발생부(122)로 하여금 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하도록 한다.
즉, 사용자(시술자)는 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)의 표시부(170)를 통해 디스플레이된 고강도 초음파 테이블을 보고, 고강도 초음파 테이블 중 대상체에 가장 적합하다고 판단되는 비율에 해당하는 정보를 사용자 입력부(110)를 통해 선택하는 경우, 사용자 입력부(110)는 선택 정보를 제어부(140)로 전송하게 되는 것이다. 여기서, 고강도 초음파 테이블 중 대상체에 가장 적합하다고 판단되는 비율에 해당하는 정보를 선택하는 기준은 사용자(시술자)의 임상 경험으로 선택되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 데이터베이스(170)에 기 저장된 데이터를 근거로 자동 선택되는 알고리즘 등이 적용될 수 있을 것이다.
이하, 제어부(140)가 초음파 발생부(122)로 하여금 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하도록 동작하는 과정에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 제어부(140)는 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 근거하여 초음파 발생부(122)를 제어하여 복수 개의 고강도 초음파 중 하나의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하거나 복수 개의 고강도 초음파 중 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 송신하도록 제어한다. 이때, 제어부(140)는 초음파 발생부(122)를 제어하여 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 따라 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 듀얼 모드로 동시에 송신하도록 제어한다. 또한, 제어부(140)는 초음파 발생부(122)를 제어하여 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 따라 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파 순차적으로 교번하여 송신하도록 제어한다.
한편, 제어부(140)는 대상체의 특정 영역(치료 영역)의 온도에 따라 로딩된 비율값을 변경하도록 하는 동작에 대해 설명하자면 다음과 같다. 즉, 제어부(140)는 송수신부(120)로부터 수신된 수신 신호에 근거하여 대상체에 포함된 특정 영역의 온도 변화가 감지되는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 온도 변화가 감지되는 경우, 변화된 온도가 기 설정된 목표 온도에 도달하는 지의 여부를 판별하고, 판별 결과에 근거하여 초음파 발생부(122)로 하여금 고강도 초음파의 송신이 중단되도록 제어한 후 대상체와의 초점거리에 따른 고강도 초음파 테이블이 표시부를 통해 다시 디스플레이되도록 하고, 고강도 초음파 테이블 중 사용자 입력부(110)를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 데이터베이스(130)로부터 추출하고, 추출된 데이터에 해당하는 비율값을 로딩한다. 이후, 제어부(140)는 초음파 발생부(122)로 하여금 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하도록 한다. 한편, 제어부(140)는 특정 영역(치료 영역)의 온도를 판별하기 위해 영상 처리부(160)를 통해 B-모드 영상 및 탄성초음파영상(Elastography) 중 적어도 하나 이상을 영상이 형성되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 사용자 입력부(110)로부터의 관심영역 설정 정보가 입력된 경우, 이를 이용하여 초음파의 송수신을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 B-모드 영상을 획득하기 위한 초음파의 송수신과 C-모드 영상을 획득하기 위한 초음파의 송수신을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.
신호 처리부(150)는 관심영역 내의 각 픽셀에 대해 클러터 신호를 제거하기 위한 차단 주파수를 갖는 다수의 필터를 설정하여 송수신부(120)로부터의 수신 신호의 클러터 필터링을 수행한다. 한편, 신호 처리부(150)는 송수신부(120)로부터의 수신 신호에 영상 최적화를 위한 게인(Gain) 조절 등의 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 신호 처리부(150)는 수신 신호를 저대역 통과 필터링한 후 이를 영상 처리부(160)로 전송한다.
영상 처리부(160)는 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상, C-모드 영상 또는 탄성초음파영상이 형성되도록 하며, B-모드 영상, C-모드 영상 또는 탄성초음파영상이 구비된 표시부(170)를 통해 출력하도록 동작한다. 여기서, 탄성초음파영상이란 대상체에 압박을 가하기 전과 후의 조직의 움칙임 차이를 관찰하여 단단한 조직을 어두운 색 이미지로 형성하고 부드러운 조직은 밝은 색 이미지로 형성하는 영상을 말한다. 즉, 영상 처리부(160)는 기본적으로 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, B-모드 영상이 구비된 표시부(170)를 통해 출력하도록 동작한다.
도 2는 본 실시예에 따른 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 데이터베이스(130)는 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 고강도 초음파 테이블을 저장한다(S210). 여기서, 데이터베이스(130)에 저장되는 고강도 초음파 테이블은 대상체와의 초점거리에 따른 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 최적의 정보를 말한다. 즉, 이러한, 고강도 초음파 테이블은 갱신될 수 있다.
고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 송수신부(120)는 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성한다(S220). 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 데이터베이스(130)로부터 추출된 대상체와의 초점거리에 따른 고강도 초음파 테이블이 표시부(170)를 통해 디스플레이되도록 하고, 고강도 초음파 테이블 중 사용자 입력부(110)를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 데이터베이스(130)로부터 추출한다(S230).
고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 추출된 데이터에 해당하는 비율값을 로딩한다(S240). 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 초음파 발생부(122)로 하여금 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하도록 한다(S250). 즉, 단계 S250에서 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 근거하여 초음파 발생부(122)를 제어하여 복수 개의 고강도 초음파 중 하나의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하거나 복수 개의 고강도 초음파 중 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 송신하도록 제어한다. 이때, 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 초음파 발생부(122)를 제어하여 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 따라 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 듀얼 모드로 동시에 송신하도록 제어한다. 또한, 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 초음파 발생부(122)를 제어하여 사용자 입력부(110)로부터 수신된 선택 정보에 따라 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파 순차적으로 교번하여 송신하도록 제어한다.
고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 송수신부(120)로부터 수신된 수신 신호에 근거하여 대상체에 포함된 특정 영역의 온도 변화가 감지되는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 온도 변화가 감지되는 경우, 변화된 온도가 기 설정된 목표 온도에 도달하는 지의 여부를 판별하고, 판별 결과에 근거하여 초음파 발생부(122)로 하여금 고강도 초음파의 송신이 중단되도록 제어한다(S260).
고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 대상체와의 초점거리(또는 깊이)에 따른 고강도 초음파 테이블이 표시부를 통해 다시 디스플레이되도록 하고, 고강도 초음파 테이블 중 사용자 입력부(110)를 통해 선택 정보가 입력되는지의 여부를 확인한다(S270). 단계 S270의 확인 결과, 사용자 입력부(110)를 통해 선택 정보가 입력되는 경우, 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)에 구비된 제어부(140)는 대응하는 데이터를 데이터베이스(130)로부터 추출한다(S280). 단계 S280 이후 고강도 집속 초음파 치료 장치(100)는 단계 S240 내지 단계 S270을 반복 수행한다.
도 2에서는 단계 S210 내지 단계 S280을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S210 내지 단계 S280 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 2에 기재된 본 실시예에 따른 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 초음파 발생부를 설명하기 위한 예시도이다.
초음파 발생부(122)는 구비된 트랜스듀서를 이용하여 대상체의 특정 영역으로 고강도 초음파를 송신한다. 이때, 초음파 발생부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이, 대상체로 송신하는 제 1 고강도 초음파 및 제 2 고강도 초음파에 따라 특정 군을 형성하거나 초음파 발생부(122) 내에 랜덤하게 배열될 수 있다. 즉, 초음파 발생부(122)는 대상체의 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신한다.
이러한, 초음파 발생부(122)는 사용자 입력부(110)를 통해 조절된 특정 위치로 고강도 초음파를 송신한다. 여기서, 사용자(즉, 시술자)가 먼저 송수신부(120)를 통해 대상체로 진단용 초음파를 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 형성된 수신 신호에 기초하여 생성된 영상을 통해 대상체의 특정 영역을 결정하게 된다. 여기서, 사용자(시술자)가 특정 영역을 결정하기 위해서는, 특정 영역에 해당하는 위치값을 사용자 입력부(110)에 입력하거나 조이스틱과 같은 방향키를 조절하여 해당 위치를 결정할 수 있을 것이다. 이를 통해 암 조직, 종양 조직, 병변 조직과 같은 대상체의 특정 영역으로 고강도 초음파를 송신할 수 있는 것이다. 여기서, 초음파 발생부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 원형 모양을 제작될 수 있으며, 중앙에 송수신부(120)가 형성되는 형태로 구현되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 초음파 발생부(122)는 제어부(140)의 제어에 따라 특정 영역으로 로딩된 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 것이다. 이러한, 초음파 발생부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 대상체의 특정 영역으로 제 1 주파수에 따른 제 1 고강도 초음파를 송신하는 제 1 트랜스듀서 및 대상체의 특정 영역으로 제 2 주파수에 따른 제 2 고강도 초음파를 송신하는 제 2 트랜스듀서를 포함한다. 여기서, 제 1 트랜스듀서 및 제 2 트랜스듀서는 물리적으로는 사실상 동일 트랜스듀서를 말하나, 본 실시예에서는 설명의 편의상 제 1 트랜스듀서 및 제 2 트랜스듀서로 구분하여 기재한다.
보다 구체적으로 설명하자면, 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 초음파 발생부(122)는 제 1 트랜스듀서만으로 형성된 제 1 군과, 제 2 트랜스듀서만으로 형성된 제 2 군을 포함한다. 한편, 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 초음파 발생부(122)는 제 1 트랜스듀서와 제 2 트랜스듀서가 랜덤하게 배열되도록 형성될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 트랜스듀서의 주파수 특성을 나타낸 예시도이다.
초음파 발생부(122)는 고강도 초음파를 송신하기 위한 트랜스듀서를 포함한다. 여기서, 트랜스듀서란 전기적 아날로그신호를 고강도 초음파로 변환하여 대상체에 전송한다. 일반적으로 트랜스듀서는 복수 개의 트랜스듀서 엘리먼트(Transducer Element)가 결합되어 형성된다.
이러한, 초음파 발생부(122)에 구비된 트랜스듀서가 도 4의 (a) 에 도시된 바와 같은 주파수 특성을 갖는 경우, 제 1 주파수는 약 0.75 ~ 0.9 MHz를 갖게되고, 제 2 주파수는 약 3.2 MHz를 갖게 된다. 한편, 초음파 발생부(122)에 구비된 트랜스듀서가 도 4의 (b) 에 도시된 바와 같은 주파수 특성을 갖는 경우, 제 1 주파수는 약 0.55 ~ 0.75 MHz를 갖게되거나 3 Mhz를 갖게되고, 제 2 주파수는 약 1.5 MHz를 갖게되거나 3.8 MHz 된다. 물론 이는 본 실시예에 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 트랜스듀서의 주파수 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
도 5는 본 실시예에 따른 제 2 주파수 비율에 따른 FWHM을 나타낸 예시도이다.
도 5는 초음파 발생부(122)에서 제 1 주파수와 제 2 주파수를 송신할 때, 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따른 축(Axial)방향 대역폭(Bandwidth) 변화를 나타낸 예시도이다. 즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 2 주파수 비율은 예컨대, 0 %, 25 %, 50 %, 75 % 및 100 %로 설정될 수 있으며, 이때, 각각의 FWHM(Full Width at Half Maximum)은 12.1, 11.7, 8.1, 6.2 및 6.1로 설정될 수 있다. 여기서, FWHM은 반치전폭으로서, 주파수 응답 등의 스펙트럼 상에서 첨두값(Peak)의 1/2 이 되는 위치에서의 스펙트럼 폭을 말한다.
즉, 도 5의 (b)에 도시된 바를 참조하자면, 대상체와의 깊이가 약 70 mm 일 때, 제 2 주파수 비율이 0 %인 경우 강도는 약 9000 W/cm2인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 25 %인 경우 강도는 약 5800 W/cm2인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 50 %인 경우 강도는 약 5800 W/cm2인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 75 %인 경우 강도는 약 3800 W/cm2인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 100 %인 경우 강도는 약 3800 W/cm2인 것을 알 수 있다. 한편, 도 5의 (c)에 도시된 바를 참조하자면, 깊이에 따른 평균 강도가 변화됨을 알 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 주파수 강도와 열발생량을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 초음파 발생부(122)에서 제 1 주파수와 제 2 주파수를 송신할 때, 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따른 열발생량 변화를 나타낸 예시도이다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 주파수를 0.75 MHz로 가정하고, 제 2 주파수를 1.45 MHz로 가정하는 경우, 제 2 주파수 비율이 약 0 %인 경우, 제 1 주파수(0.75 MHz)는 약 5.43 W/cm2의 강도를 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)는 0 W/cm2의 강도를 갖게 된다. 이때, 제 1 주파수(0.75 MHz)의 열발생량은 약 458 W/cm3을 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)의 열발생량은 0 W/cm3을 가지므로 토탈 열발생량은 약 458 W/cm3이 된다.
제 2 주파수 비율이 약 25 %인 경우, 제 1 주파수(0.75 MHz)는 약 3.28 W/cm2의 강도를 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)는 0.46 W/cm2의 강도를 갖게 된다. 이때, 제 1 주파수(0.75 MHz)의 열발생량은 약 276 W/cm3을 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)의 열발생량은 76 W/cm3을 가지므로 토탈 열발생량은 약 352 W/cm3이 된다. 제 2 주파수 비율이 약 50 %인 경우, 제 1 주파수(0.75 MHz)는 약 1.66 W/cm2의 강도를 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)는 1.81 W/cm2의 강도를 갖게 된다. 이때, 제 1 주파수(0.75 MHz)의 열발생량은 약 139 W/cm3을 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)의 열발생량은 299 W/cm3을 가지므로 토탈 열발생량은 약 438 W/cm3이 된다. 제 2 주파수 비율이 약 75 %인 경우, 제 1 주파수(0.75 MHz)는 약 3.55 W/cm2의 강도를 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)는 5.03 W/cm2의 강도를 갖게 된다. 이때, 제 1 주파수(0.75 MHz)의 열발생량은 약 30 W/cm3을 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)의 열발생량은 829 W/cm3을 가지므로 토탈 열발생량은 약 859 W/cm3이 된다. 제 2 주파수 비율이 약 100 %인 경우, 제 1 주파수(0.75 MHz)는 약 0 W/cm2의 강도를 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)는 9.04 W/cm2의 강도를 갖게 된다. 이때, 제 1 주파수(0.75 MHz)의 열발생량은 약 0 W/cm3을 가지며, 제 2 주파수(1.45 MHz)의 열발생량은 1488 W/cm3을 가지므로 토탈 열발생량은 약 1488 W/cm3이 된다.
즉, 도 6의 (b)에 도시된 바를 참조하자면, 대상체와의 깊이가 약 70 mm 일 때, 제 2 주파수 비율이 0 %인 경우 열발생량은 약 460 W/cm3인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 25 %인 경우 열발생량은 약 350 W/cm3인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 50 %인 경우 열발생량은 약 440 W/cm3인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 75 %인 경우 열발생량은 약 860 W/cm3인 것을 알 수 있고, 제 2 주파수 비율이 100 %인 경우 열발생량은 약 1490 W/cm3인 것을 알 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 대상체와의 깊이가 50 mm인 경우, FWHM은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 4 mm 내지 8 mm 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 60 mm인 경우, FWHM은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 5 mm 내지 10 mm 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 70 mm인 경우, FWHM은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 6 mm 내지 12 mm 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 80 mm인 경우, FWHM은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 7 mm 내지 15 mm 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 90 mm인 경우, FWHM은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 8 mm 내지 17 mm 내에 값을 가지는 것을 알 수 있다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 대상체와의 깊이가 50 mm인 경우 열발생량은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 650 W/cm3 내지 100 W/cm3 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 60 mm인 경우 열발생량은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 580 W/cm3 내지 1250 W/cm3 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 70 mm인 경우 열발생량은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 430 W/cm3 내지 1500 W/cm3 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 80 mm인 경우 열발생량은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 380 W/cm3 내지 120 W/cm3 내에 값을 가지며, 대상체와의 깊이가 90 mm인 경우 열발생량은 제 2 주파수를 갖는 채널의 비율에 따라 300 W/cm3 내지 1000 W/cm3 내에 값을 가지는 것을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
100: 고강도 집속 초음파 치료 장치
110: 사용자 입력부 120: 송수신부
122: 초음파 발생부 130: 데이터베이스
140: 제어부 150: 신호 처리부
160: 영상 처리부 170: 표시부

Claims (12)

  1. 복수 개의 고강도 초음파를 조합한 비율별 강도 정보 및 열발생량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 고강도 초음파 테이블을 저장하는 데이터베이스;
    영상을 출력하는 표시부;
    사용자의 조작 또는 입력에 의한 명령(Instruction)을 입력받는 사용자 입력부;
    대상체로 진단용 초음파를 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작하는 송수신부;
    상기 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, 상기 B-모드 영상이 구비된 디스플레이부를 통해 출력하도록 동작하는 영상 처리부;
    상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 디스플레이되도록 하고, 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 상기 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 제어부; 및
    상기 대상체의 특정 영역으로 로딩된 상기 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 초음파 발생부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택 정보에 근거하여 상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 복수 개의 고강도 초음파 중 하나의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하거나 상기 복수 개의 고강도 초음파 중 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 선택 정보에 따라 상기 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 듀얼 모드로 동시에 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 선택 정보에 따라 상기 대상체로 상기 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파 순차적으로 교번하여 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 발생부는,
    상기 대상체의 특정 영역으로 제 1 주파수(Fundamental Frequency)에 따른 제 1 고강도 초음파를 송신하는 제 1 트랜스듀서(HIFU Transducer); 및
    상기 대상체의 특정 영역으로 제 2 주파수(Second Frequency)에 따른 제 2 고강도 초음파를 송신하는 제 2 트랜스듀서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 초음파 발생부는,
    상기 제 1 트랜스듀서만으로 형성된 제 1 군과, 상기 제 2 트랜스듀서만으로 형성된 제 2 군을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 초음파 발생부는,
    상기 제 1 트랜스듀서와 상기 제 2 트랜스듀서가 랜덤하게 배열되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신 신호에 근거하여 상기 대상체에 포함된 상기 특정 영역의 온도 변화가 감지되는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 온도 변화가 감지되는 경우, 상기 변화된 온도가 기 설정된 목표 온도에 도달하는 지의 여부를 판별하고, 판별 결과에 근거하여 상기 초음파 발생부로 하여금 상기 고강도 초음파의 송신이 중단되도록 제어한 후 상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 다시 디스플레이되도록 하고, 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 상기 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료 장치.
  9. 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 대상체로 진단용 초음파를 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코 신호를 수신하여 수신 신호를 형성하도록 동작하는 송수신 과정;
    상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 수신 신호에 기초하여 B-모드 영상이 형성되도록 하며, 상기 B-모드 영상이 구비된 디스플레이부를 통해 출력하도록 동작하는 영상 처리 과정;
    상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 대상체와의 초점거리에 따른 상기 고강도 초음파 테이블이 상기 표시부를 통해 디스플레이되도록 하는 디스플레이 과정;
    상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 고강도 초음파 테이블 중 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 선택 정보에 대응하는 데이터를 데이터베이스로부터 추출하고, 추출된 상기 데이터에 해당하는 비율값을 로딩하는 제어 과정; 및
    상기 고강도 집속 초음파 치료 장치에서 상기 대상체의 특정 영역으로 로딩된 상기 비율값으로 복수 개의 고강도 초음파를 조합하여 송신하는 초음파 발생 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 과정은,
    상기 선택 정보에 근거하여 상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 복수 개의 고강도 초음파 중 하나의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하거나 상기 복수 개의 고강도 초음파 중 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파만을 송신하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 과정은,
    상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 선택 정보에 따라 상기 대상체로 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파를 듀얼 모드로 동시에 송신하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 과정은,
    상기 초음파 발생부를 제어하여 상기 선택 정보에 따라 상기 대상체로 상기 두 개 이상의 주파수에 해당하는 고강도 초음파 순차적으로 교번하여 송신하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 주파수를 이용한 고강도 집속 초음파 제어 방법.
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