WO2014017672A1 - 초음파 트랜스듀서 - Google Patents

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WO2014017672A1
WO2014017672A1 PCT/KR2012/005853 KR2012005853W WO2014017672A1 WO 2014017672 A1 WO2014017672 A1 WO 2014017672A1 KR 2012005853 W KR2012005853 W KR 2012005853W WO 2014017672 A1 WO2014017672 A1 WO 2014017672A1
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WO
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ultrasonic transducer
ultrasonic
gear
motor
housing
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PCT/KR2012/005853
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English (en)
French (fr)
Inventor
안동기
김명철
Original Assignee
알피니언메디칼시스템 주식회사
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4461—Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of the probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
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    • A61B8/4466—Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of the probe involving deflection of the probe
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    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4455—Features of the external shape of the probe, e.g. ergonomic aspects

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic transducer, and more particularly, to an ultrasonic transducer which enables convenient and easy to obtain accurate Elastography data by applying uniform compression and relaxation to various diagnostic sites.
  • the ultrasonic diagnostic system is a system that irradiates ultrasonic signals from the body surface of the subject toward the target site in the body, extracts information from the reflected echo signal, and acquires images of soft tissue tomography or blood flow as non-invasive.
  • ultrasound diagnostic systems are compact, inexpensive, and real-time in comparison with other imaging tools such as X-ray scanners, computerized tomography scanners, magnetic resonance image scanners, nuclear medicine scanners, etc. It is possible to use, and there is no exposure of X-rays, etc., and thus has a high safety advantage.
  • the ultrasound diagnostic system repeats tomography image data in a subject including an exercise tissue using a ultrasound transducer for transmitting and receiving ultrasound to and from a subject to obtain an ultrasound image of the subject at a predetermined cycle.
  • Tomographic scanning means obtained by means of, and a display for displaying time-series tomographic image data obtained by the tomographic scanning means.
  • the conventional ultrasound diagnostic system can display the structure of the biological tissue in the subject, but cannot measure and display whether the biological tissue is hard or soft.
  • an external force press
  • the elastic modulus is measured by calculating the pressure and displacement at each point from the assumed damping curve.
  • a method of obtaining is proposed and realized. According to such an elastic image based on the attenuation curve and the elastic modulus data, the hardness and softness of the biological tissue can be measured and displayed.
  • an ultrasonic transducer In order to obtain elastic image data using ultrasonic waves, an ultrasonic transducer should be used to transmit and receive ultrasonic waves while applying pressure to the body surface of the subject, thereby effectively giving stress distribution to the body at the diagnosis site of the subject.
  • An ultrasonic transducer according to the prior art used for this purpose is schematically illustrated in FIG. 1.
  • the conventional ultrasonic transducer 10 is formed on the ultrasonic transceiving surface 11, on which the vibrator element assembly for generating the ultrasonic wave and receiving the reflected echoes, is formed to form the same plane as the ultrasonic transceiving surface 11.
  • the pressing plate 12 is mounted, and the pressing surface composed of the ultrasonic transceiving surface 11 and the pressing plate 12 of the ultrasonic transducer 10 is brought into contact with the body surface of the subject, and then the pressing surface is manually moved up and down. It is intended to press and use the subject under pressure.
  • the pressing plate 12 provided in the conventional ultrasonic transducer 10 is fixed to form the same plane as the ultrasonic transceiving surface 11 of the ultrasonic transducer 10, the diagnosis site of the subject is not flat and curved. In this case, the pressure plate 12 is not evenly contacted with the diagnosis site, so that it is impossible to impart a uniform stress distribution, and thus there is a problem in that desired elastic image data cannot be obtained for the diagnosis site.
  • the shaking of the user cannot be avoided during the pressing process, and the pressing direction is changed at each time, so that the plurality of elastic image data output as a result is obtained even though the elastic image data must be continuously obtained.
  • the image quality of the elastic image has to depend on the dexterity or skill of the user.
  • an object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer which can conveniently and easily obtain accurate elastic image data by applying uniform compression and relaxation to various diagnostic sites.
  • the ultrasonic transducer in the ultrasonic transducer having an ultrasonic transceiving surface disposed on the oscillator element assembly which transmits ultrasonic waves to the subject and receives the reflected echo, the ultrasonic transducer is in contact with the subject, A hollow case having guide grooves each having a rack gear formed on its inner circumferential surface while receiving the ultrasonic transducer; A motor mounted within the ultrasonic transducer; Transmission means installed in the ultrasonic transducer to transmit rotational force of the motor; A rotating shaft installed to rotate by receiving rotational force from the transmission means and penetrating the housing of the ultrasonic transducer; And pinion gears installed at both ends of the rotating shaft and engaged with the rack gear in the guide groove of the case.
  • the ultrasonic transducer in the ultrasonic transducer having an ultrasonic transceiving surface disposed on the vibrator element assembly that transmits ultrasonic waves to the subject and receives the reflected echo, the ultrasonic transducer comprises: At least one telescopic tube stretchable from a housing of the ultrasonic transducer, wherein the ultrasonic transceiving surface is mounted at a final end; A rack rope having one end fixed to the final end in the telescopic tube and a rack gear formed at one side of an outer circumferential surface thereof; A motor mounted within the housing; It is installed in the housing, characterized in that it comprises a pinion gear that is engaged with the rack gear of the rack rope while being rotated by receiving the rotational force of the motor.
  • the ultrasonic transducer in the ultrasonic transducer having an ultrasonic transceiving surface disposed with a vibrator element assembly for transmitting ultrasonic waves to a subject and receiving reflected echoes, the ultrasonic transducer comprising: A first motor mounted in a housing of the ultrasonic transducer; A linear actuator installed in the housing and having a ball screw pivoted by the first motor and a ball nut movable on the ball screw and connected to the ultrasonic transceiving surface; And a bellows tube disposed between the ultrasonic transceiving surface and the housing and surrounding at least a portion of the linear actuator.
  • the ultrasonic transducer according to the present invention as described above, by providing a mechanism for applying pressure automatically, it is possible to move the ultrasonic transmitting and receiving surface in a desired constant speed and a predetermined direction, the elastic image of high quality at any time The effect is to get the data.
  • the ultrasonic transducer by providing a mechanism for applying pressure automatically, it is possible to maintain the reproducibility of the pressing operation, the effect that the image quality of the elastic image does not depend on the dexterity or skill of the user have.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an ultrasonic transducer equipped with a pressure plate according to the prior art.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a state in which the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention is contracted and extended.
  • FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views illustrating a state in which the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention is contracted and extended.
  • FIG. 6 is an enlarged view of portion A of FIG. 5.
  • FIG. 7 and 8 are cross-sectional views illustrating a state in which the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention is contracted and stretched.
  • FIG. 9 is a side view showing the main part of the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention with the housing and the bellows tube omitted.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a state in which the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention is contracted and extended.
  • the ultrasonic transducer 100 according to the first embodiment of the present invention, the ultrasonic transducer transmits the ultrasonic wave to the subject and receives the echo echo is arranged and the ultrasonic transmission and reception in contact with the subject
  • a hollow case having a guide groove 112 formed on the inner peripheral surface of the rack gear 111 on both side walls 110;
  • a motor 120 mounted in the ultrasonic transducer 100;
  • Power transmission means 130 is installed in the ultrasonic transducer 100 to transmit the rotational force of the motor 120;
  • a rotating shaft 140 which is rotated by receiving the rotational force from the transmission means 130 and penetrates the housing 102 of the ultrasonic transducer 100;
  • And pinion gears 150 installed at both ends of the rotary shaft 140 and engaged with the rack gears 111
  • the ultrasonic transducer 100 transmits ultrasonic waves, receives reflected echoes, and converts them into electrical signals. Subsequently, since the configuration and function of the ultrasonic transducer 100 are well known, detailed descriptions thereof are provided. The description will be omitted. However, since the main feature of the embodiments according to the present invention is to install the automatic compression mechanism that can automatically perform the operation when pressing the subject to the ultrasonic transducer 100, in the description of the embodiments of the present invention This automatic pressing mechanism will be described mainly.
  • Ultrasonic transducer 100 is the ultrasonic transducer 100 in the case 110 which serves as a handle is driven by the motor and rack and pinion (Rack and Pinion) mechanism By moving by using, it is possible to apply pressure and relaxation to the subject.
  • the case 110 is a substantially cylindrical hollow member formed to receive the ultrasonic transducer 100.
  • One side of the case 110 is open and the other side is closed.
  • a through hole 113 through which a cable 103 connecting the main body of the ultrasound diagnostic system and the ultrasound transducer 100 can pass is formed. It is.
  • guide grooves 112 extending in parallel are formed on both sidewalls of the case 110.
  • the rack gear 111 is provided in the straight portions of both inner circumferential surfaces extending in the longitudinal direction of the case 110 from the guide groove 112.
  • the case 110 may be made of a soft material that is comfortable for the user to grip, such as plastic.
  • the rack gear 111 formed in the guide groove 112 may be formed of only a metal rack gear in consideration of its durability, but is not necessarily limited thereto.
  • a motor 120 In the ultrasonic transducer 100, a motor 120, a transmission means 130, a rotation shaft 140, and the like are installed.
  • the transmission means 130 for transmitting the rotational force output from the motor shaft of the motor 120 to the rotary shaft 140 various devices such as friction wheels, gears, belts, chains, etc. may be used. In this specification, it does not specifically limit.
  • the reduction means composed of a plurality of gears is preferable as the transmission means 130, and the reduction gear is not only a spur gear, but also a bevel gear or a worm gear. Gear) can be employed.
  • the rotating shaft 140 is installed to penetrate the housing 102 of the ultrasonic transducer 100.
  • installation holes 114 for penetrating the rotating shaft 140 are formed on both sides of the housing 102, and each In the installation hole 114, a bearing (not shown) or a bushing (not shown) supporting the rotating shaft 140 may be embedded.
  • pinion gears 150 made of metal or plastic are provided at both ends of the rotation shaft 140. Each pinion gear 150 is engaged with the rack gear 111 on the inner circumferential surface of the guide groove 112 to form a rack and pinion mechanism.
  • the rotational force of the motor 120 is transmitted to the rotating shaft 140 via the transmission means 130.
  • the pinion gears 150 at both ends are engaged with the rack gears 111 in the guide grooves 112 of the case 110 to move thereon.
  • the ultrasonic transducer 100 connected to the rotation shaft 140 linearly moves in the direction in which the ultrasonic transducer 100 extends or contracts with respect to the case 110.
  • the ultrasonic transducer 100 when the ultrasonic transceiving surface 101 of the ultrasonic transducer 100 is in contact with the body surface of the subject, the ultrasonic transducer 100 automatically moves and compresses or relaxes the subject, thereby providing accurate elastic image data. There is an advantage that can be easily obtained.
  • FIG. 4 and 5 are cross-sectional views illustrating a state in which the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention is contracted and extended
  • FIG. 6 is an enlarged view of portion A of FIG. 5.
  • the ultrasonic transducer 200 according to the second embodiment of the present invention the ultrasonic transducer for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving the echo echo is arranged and ultrasonic transmission and reception in contact with the subject
  • the ultrasonic transducer 200 having a face 201, at least one telescopic tube (not shown) that can be stretched from the housing 202 of the ultrasonic transducer 200 and has an ultrasonic transceiving surface 201 mounted at its final end.
  • a rack rope 220 having one end fixed to a final end in the telescopic tube 210 and a rack gear 221 formed at one side of an outer circumferential surface thereof;
  • a motor 230 mounted in the housing 202;
  • the pinion gear 240 is installed in the housing 202 and is engaged with the rack gear 221 of the rack rope 220 while being rotated by the rotational force of the motor 230.
  • the ultrasonic transducer 200 has at least one telescopic tube 210 which can be stretched by mounting the ultrasonic transceiving surface 201 at one end thereof. It is possible to apply pressure and relaxation to the subject using the driving force of the motor, the rack and the pinion mechanism.
  • At least one telescopic tube 210 is installed at one end of the ultrasonic transducer 200 to be stretchable from the housing 202 of the ultrasonic transducer 200.
  • Telescopic tube 210 is configured by slidingly overlapping tubes having different diameters or widths.
  • Each telescopic tube 210 is made of a material such as plastic.
  • between the telescopic tube 210 and the telescopic tube 210 or between the opening of the telescopic tube 210 and the housing 202 of the ultrasonic transducer 200 is made of an elastic material to prevent the inflow of dust or other foreign matter. Packing (not shown) may be provided.
  • 4 and 5 show an example having four telescopic tubes 210, but are not necessarily limited thereto.
  • the ultrasonic transceiving surface 201 is mounted at a final end corresponding to one end of the telescopic tube 210 having the smallest width among the telescopic tubes 210. Moreover, one end of the rack rope 220 in which the rack gear 221 is formed in one side of the outer peripheral surface is fixed inside this final end part.
  • the motor 230, the rack rope 220, the pinion gear 240, and the like are installed in the ultrasonic transducer 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • a transmission means 250 for transmitting the rotational force output from the motor shaft of the motor 230 to the pinion gear 240 may be further provided.
  • Such transmission means 250 may include a friction wheel, a gear, a belt, a chain, and the like.
  • Various devices can be used as well, and each device is well known and is not particularly limited herein.
  • a speed reducer composed of a plurality of gears is preferable, and a bevel gear or a worm gear may be employed as the speed reducer. 4 to 6 show an example of such a speed reducer configuration.
  • the rack rope 220 is a member that provides a driving force for the telescopic tube 210 to be extended or contracted while being received and moved in the housing 202 of the ultrasonic transducer 200.
  • the rack gear 221 is formed on one side of the outer circumferential surface thereof. It is.
  • the rack rope 220 may be made of plastic or metal.
  • a guide portion 222 for guiding the movement of the rack rope 220 is additionally installed in the housing 202, so that the rack rope 220 slides along the guide portion 222. It is good to be able to move. In order to reduce the moving space of the rack rope 220, as shown in detail in FIG.
  • the guide portion 222 may be configured in a curved shape having a curvature, so that the rack rope 220 also has elasticity
  • the guide 222 can be bent to correspond to the curved shape.
  • the pinion gear 240 meshes with the rack gear 221 in the rack rope 220 to form a rack and pinion mechanism.
  • the rotational force of the motor 230 is directly or by the transmission means 250 in the pinion gear 240
  • the pinion gear 240 rotates so that the rack rope 220 moves through the rack gear 221 meshed with the pinion gear 240.
  • the telescopic tube 210 connected to one end of the rack rope 220 linearly moves in a direction in which the telescopic tube 210 extends or contracts with respect to the housing 202 of the ultrasonic transducer 200.
  • the ultrasonic transceiving surface 201 of the ultrasonic transducer 200 comes into contact with the body surface of the subject, the ultrasonic transceiving surface 201 at the end of the telescopic tube 210 is automatically moved to press the subject. In this way, accurate elastic image data can be conveniently and easily obtained.
  • FIG. 7 and 8 are cross-sectional views showing a state in which the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention is contracted and stretched
  • FIG. 9 is a housing and the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention. It is a side view which shows the principal part with the bellows tube omitted.
  • the ultrasonic transducer 300 transmits the ultrasonic wave to the subject and receives the echo echo is arranged and the ultrasonic transmission and reception in contact with the subject
  • a linear actuator 320 provided; And a bellows tube 330 disposed between the ultrasonic transceiver face 301 and the housing 302 and surrounding at least a portion of the linear actuator 320.
  • the linear actuator including a ball nut 322 which is connected to the ultrasonic transceiving surface 301 at one end thereof and is movable on the ball screw 321 It is provided with 320, it is possible to apply pressure and relaxation to the subject.
  • the linear actuator 320 directly connected to the first motor 310 is installed in the housing 320 of the ultrasonic transducer 300 in parallel with its longitudinal direction.
  • the linear actuator 320 is connected to the first motor 310 and is rotated in accordance with the driving of the first motor 310 and screwed to the outer periphery of the ball screw 321 is moved.
  • the ball nut 322 is possible.
  • the ultrasonic transmitting / receiving surface 301 is connected to the ball nut 322.
  • the bellows pipe 330 is disposed between the ultrasonic transceiving surface 301 and the housing 302, and prevents the inflow of dust or other foreign matter into the ultrasonic transceiving surface 301 or the housing 302, and the ultrasonic transducer ( The total length of 300) can be changed.
  • the bellows pipe 330 is preferably made of an elastic material, but is not necessarily limited thereto, and may be made of the same material as the housing 302 of the ultrasonic transducer 300.
  • One end of the bellows pipe 330 is directly or indirectly connected to the ball nut 322, so that the bellows pipe 330 is expandable or contractible in accordance with the movement of the ball nut 322.
  • the bracket 340 is installed on the ball nut 322 of the linear actuator 320; A second motor 350 mounted on the bracket 340; A timing gear 360 connected to the motor shaft of the second motor 350 and rotatable; A timing belt 370 which is connected to and fixed to both sides of the ultrasonic transmission / reception surface 301 while surrounding and meshing the timing gear 360;
  • the timing gear 360 and the ultrasonic transmitting and receiving surface 301 further includes a support 380 which is fixed at both ends thereof.
  • the timing gear 360 meshes with the timing belt 370 surrounding the timing gear 360 to form a swing mechanism.
  • the ultrasonic transceiving surface 301 uses the driving force of the motor and the swing mechanism to rotate the ball nut 322 with respect to the subject. It is possible to make repeated swings.
  • the timing belt 370 meshes and moves according to the rotation of the timing gear 360 that receives the rotational force of the second motor 350, such that the ultrasonic transmitting / receiving surface 301 is inclined at a corresponding angle.
  • the swing mechanism is shown and shown an example composed of the timing gear 360 and the timing belt 370, it is not necessarily limited thereto.
  • the configuration of the swing mechanism may be replaced by a sprocket wheel and a chain.
  • the support 380 is made of a material such as plastic or metal. Both ends of the support 380 are preferably firmly fixed to one surface of the timing gear 360 and the center of the ultrasonic transceiving surface 301, respectively. At this time, the fixing of the support 380 may use a method such as gluing, welding, and may even form the support 380 integrally with a cover or the like of the ultrasonic transceiving surface 301.
  • the support 380 may be provided in pairs for stable fixing between the timing gear 360 and the ultrasonic transceiving surface 301.
  • the rotational force of the first motor 310 in the ultrasonic transducer 300 is the ball screw of the linear actuator 320 ( The ball nut 322 is transferred to 321 to move.
  • the ultrasonic transceiving surface 301 connected to the ball nut 322 is linearly moved in a direction in which it extends or contracts with respect to the housing 302 of the ultrasonic transducer 300.
  • the ultrasonic transmitting and receiving surface 301 of the ultrasonic transducer 300 when the ultrasonic transmitting and receiving surface 301 of the ultrasonic transducer 300 is in contact with the body surface of the subject, the ultrasonic transmitting and receiving surface 301 connected to the ball nut 322 of the linear actuator 320 automatically moves. The subject is pressed or relaxed.
  • the rotational force of the second motor 350 is transmitted to the timing gear 360 on the ball nut 322 to perform timing.
  • the belt 370 is moved.
  • the ultrasonic transceiving surface 301 of the ultrasonic transducer 300 After the ultrasonic transceiving surface 301 of the ultrasonic transducer 300 is in contact with the body surface of the subject, the ultrasonic transceiving surface 301 automatically moves and presses or relaxes the subject, thereby reducing the pressure or Since the ultrasonic transmitting and receiving surface 301 performs a swing operation without variation, there is an advantage that it is convenient and easy to obtain accurate elastic image data.
  • the present invention it is possible to obtain elastic image data of high quality at an arbitrary time point, and the image quality of the elastic image is useful in industry because it does not depend on the dexterity or skill of the user.

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Abstract

본 발명은 초음파 트랜스듀서에 관한 것으로, 이는 피검체를 압박할 때의 동작을 자동으로 할 수 있는 자동 압박 기구를 구비함으로써, 원하는 일정 속도 및 일정 방향으로 초음파 송수신면을 이동시키는 것이 가능하여 임의의 시각에 있어서 고화질인 탄성화상 데이터를 취득할 수 있고, 압박 동작의 재현성을 유지할 수 있기 때문에 탄성화상의 화질이 사용자의 손재주 또는 숙련도에 의존하지 않게 되는 효과가 있다.

Description

초음파 트랜스듀서
본 발명은 초음파 트랜스듀서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 진단 부위에 대해 균일한 압박과 이완을 가함으로써 정확한 탄성화상(Elastography) 데이터를 편리하고 쉽게 얻을 수 있도록 하는 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다.
일반적으로, 초음파 진단 시스템은 피검체의 체표로부터 체내의 목적 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 에코 신호로부터 정보를 추출하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 무침습으로 얻는 시스템이다.
이러한 초음파 진단 시스템은 X-레이 검사장치, CT 스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI 스캐너(Magnetic Resonance Image Scanner), 핵의학 검사장치 등과 같은 다른 영상 진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시가능하고, X-레이 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점이 있기 때문에, 심장, 복부내장, 비뇨기 및 생식기의 진단을 위해 널리 이용되고 있다.
특히, 초음파 진단 시스템은 피검체의 초음파 영상을 얻기 위해 피검체에 초음파를 송수신하는 초음파 트랜스듀서, 이 초음파 트랜스듀서의 반사에코를 이용하여 운동조직을 포함하는 피검체 내의 단층영상 데이터를 소정주기로 반복해서 얻는 단층주사수단, 및 이 단층주사수단에 의해 얻은 시계열적 단층영상 데이터를 표시하는 디스플레이를 포함한다.
그런데 종래의 초음파 진단 시스템은 피검체 내 생체조직의 구조는 표시할 수 있지만, 그 생체조직이 딱딱한지 부드러운지를 계측하여 표시할 수는 없었다. 이에 대해, 피검체의 표면에 외력(압박)을 가해 체내에서 외력의 감쇠곡선을 가정하고, 가정된 감쇠곡선으로부터 각 점에서의 압력과 변위를 구하여 탄성률을 계측하며, 탄성률 데이터에 근거해서 탄성화상을 얻는 방법이 제안되고 현실화되어 있다. 이와 같은 감쇠곡선 및 탄성률 데이터를 기초로 한 탄성화상에 의하면, 생체조직의 경도나 부드러움을 계측하고 표시할 수 있다.
초음파를 이용한 탄성화상 데이터를 얻기 위해서는 초음파 트랜스듀서를 사용하여 피검체의 체표에 대해 압박을 가하면서 초음파의 송수신을 행함으로써, 피검체의 진단 부위의 체내에 효과적으로 응력 분포를 주어야 한다. 이러한 목적으로 사용되는 종래기술에 따른 초음파 트랜스듀서가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
이러한 종래의 초음파 트랜스듀서(10)는, 초음파를 발생함과 동시에 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되어 있는 초음파 송수신면(11)에, 이 초음파 송수신면(11)과 동일한 평면을 형성하는 압박판(12)을 장착하고, 초음파 트랜스듀서(10)의 초음파 송수신면(11)과 압박판(12)으로 구성되는 압박면을 피검체의 체표에 접촉시킨 다음, 압박면을 수동으로 상하 이동시키면서 피검체를 압박하여 사용하도록 되어 있다.
그러나 종래의 초음파 트랜스듀서(10)에 구비된 압박판(12)은 초음파 트랜스듀서(10)의 초음파 송수신면(11)과 동일한 평면을 이루도록 고정되어 있으므로, 피검체의 진단 부위가 편평하지 않고 굴곡이 있는 부위인 경우에는, 압박판(12)이 진단 부위에 고르게 접촉하지 못하여 균일한 응력 분포를 부여할 수 없게 되므로 진단 부위에 대해 원하는 탄성화상 데이터를 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있다.
또한, 압박 과정에서 사용자의 손 흔들림이 생기는 것을 피할 수 없고, 압박 방향이 각각의 시각에 있어서 변동되어 버림으로써, 탄성화상 데이터를 연속적으로 취득해야 함에도 불구하고 결과로서 출력되는 복수의 탄성화상 데이터가 시간상으로 불연속성을 갖게 되는 문제점이 있다. 더구나, 이러한 원인으로 인하여, 탄성화상의 화질이 사용자의 손재주 또는 숙련도에 의존되어야 하는 실정에 있다.
이에 본 발명은 다양한 진단 부위에 대해 균일한 압박과 이완을 가함으로써 정확한 탄성화상 데이터를 편리하고 쉽게 얻을 수 있도록 하는 초음파 트랜스듀서를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서를 수용하면서, 양쪽 측벽에는, 그 내주면에 랙기어가 형성된 안내홈을 갖춘 중공의 케이스; 상기 초음파 트랜스듀서 내에 장착된 모터; 상기 초음파 트랜스듀서 내에 설치되어 상기 모터의 회전력을 전달하는 전동(傳動)수단; 상기 전동수단으로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 상기 초음파 트랜스듀서의 하우징을 관통하도록 설치된 회전축; 및 상기 회전축의 양단에 설치되어 상기 케이스의 안내홈 내에서 상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어를 포함한 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서의 하우징으로부터 신축 가능하되, 상기 초음파 송수신면이 최종 단부에 장착되는 적어도 하나의 텔레스코픽 튜브; 상기 텔레스코픽 튜브 내에서 상기 최종 단부에 일단이 고정되며 그 외주면 일측에 랙기어가 형성된 랙로프(Rack Rope); 상기 하우징 내에 장착된 모터; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전하면서 상기 랙로프의 랙기어와 맞물리는 피니언기어를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서의 하우징 내에 장착된 제1모터; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1모터에 의해 회동하는 볼스크류와 상기 볼스크류 상을 이동 가능하면서 상기 초음파 송수신면에 연결되는 볼너트를 구비한 리니어 액츄에이터(Linear Actuator); 상기 초음파 송수신면과 상기 하우징 사이에 배치되고 상기 리니어 액츄에이터의 적어도 일부를 둘러싸는 벨로우즈관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서에 의하면, 자동으로 압박을 가하는 기구를 구비하게 됨으로써, 원하는 일정 속도 및 일정 방향으로 초음파 송수신면을 이동시키는 것이 가능하여, 임의의 시각에 있어서 고화질인 탄성화상 데이터를 취득할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서에 의하면, 자동으로 압박을 가하는 기구를 구비하게 됨으로써, 압박 동작의 재현성을 유지할 수 있기 때문에, 탄성화상의 화질이 사용자의 손재주 또는 숙련도에 의존하지 않게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 압박판을 장착한 초음파 트랜스듀서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3은 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이다.
도 4와 도 5는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이다.
도 6는 도 5의 A부분 확대도이다.
도 7과 도 8은 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서에서, 하우징과 벨로우즈관을 생략한 채로 주요부를 도시한 일측면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2와 도 3은 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(100)는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면(101)을 구비한 초음파 트랜스듀서(100)에 있어서, 초음파 트랜스듀서(100)를 수용하면서, 양쪽 측벽에는, 그 내주면에 랙기어(111)가 형성된 안내홈(112)을 갖춘 중공의 케이스(110); 초음파 트랜스듀서(100) 내에 장착된 모터(120); 초음파 트랜스듀서(100) 내에 설치되어 모터(120)의 회전력을 전달하는 전동수단(130); 이 전동수단(130)으로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 초음파 트랜스듀서(100)의 하우징(102)을 관통하도록 설치된 회전축(140); 및 이 회전축(140)의 양단에 설치되어 케이스(110)의 안내홈(112) 내에서 랙기어(111)와 맞물리는 피니언기어(150)를 포함하고 있다.
본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서(100)는, 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하여 전기적인 신호로 변환하는 것으로, 실질적으로 초음파 트랜스듀서(100)의 구성 및 기능이 널리 공지되어 있기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명에 따른 실시예들의 주요 특징이 초음파 트렌스듀서(100)에다 피검체를 압박할 때의 동작을 자동으로 할 수 있는 자동 압박 기구를 설치한 것이므로, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 이러한 자동 압박 기구를 위주로 하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(100)는 손잡이로서 역할을 수행하는 케이스(110) 내에서 초음파 트랜스듀서(100)가 모터 및 랙과 피니언(Rack and Pinion) 기구에 의한 구동력을 이용하여 이동하게 됨으로써 피검체에 대해 압박과 이완을 가할 수 있게 되어 있다.
케이스(110)는 초음파 트랜스듀서(100)를 수용하도록 형성된 대략 통 형상의 중공부재이다. 케이스(110)의 일측은 개방되어 있고 타측은 폐쇄되어 있는데, 타측에는 초음파 진단 시스템의 본체부와 초음파 트랜스듀서(100)를 연결하는 케이블(103)이 통과할 수 있는 관통공(113)이 형성되어 있다. 또, 케이스(110)의 양쪽 측벽에는 평행하게 뻗은 안내홈(112)이 형성되어 있다. 이 안내홈(112)에서 케이스(110)의 길이방향으로 길게 뻗은 양쪽 내주면의 직선부에는 랙기어(111)가 마련되어 있다. 케이스(110)는 플라스틱과 같이 사용자가 파지하기 편안하고 부드러운 재질로 만들어지는 것이 좋다. 한편, 안내홈(112)에 형성되는 랙기어(111)는 그 내구성을 감안하여 랙기어 부분만 금속으로 형성되는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
초음파 트랜스듀서(100) 내에는 모터(120), 전동수단(130), 회전축(140) 등이 설치되게 된다. 모터(120)의 모터축에서 출력되는 회전력을 회전축(140)으로 전달하는 전동수단(130)으로는 마찰차, 기어, 벨트, 체인 등과 같이 다양한 장치들이 사용될 수 있는데, 각 장치는 널리 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 특별히 한정하지 않는다. 다만, 초음파 트랜스듀서(100)의 크기를 고려하면 전동수단(130)으로는 다수의 기어로 구성된 감속기가 바람직하며, 감속기에는 스퍼기어(Spur Gear)뿐만 아니라 베벨기어(Bevel Gear)나 웜기어(Worm Gear)가 채용될 수 있다.
회전축(140)은 초음파 트랜스듀서(100)의 하우징(102)을 관통하도록 설치되는데, 이를 위해 하우징(102)의 양측에는 회전축(140)의 관통을 위한 설치공(114)이 형성됨과 더불어, 각 설치공(114) 내에는 회전축(140)을 지지하는 베어링(미도시) 또는 부싱(미도시)이 내장될 수 있다. 또, 회전축(140)의 양단에는 각각 금속 또는 플라스틱으로 된 피니언기어(150)가 구비된다. 각 피니언기어(150)는 해당 안내홈(112)의 내주면에 있는 랙기어(111)와 맞물려 랙과 피니언 기구를 구성하게 된다.
모터(120)가 초음파 진단 시스템의 본체부 내에 있는 제어부의 제어 명령에 따라 작동되면, 초음파 트랜스듀서(100) 내에서는 전동수단(130)을 매개로 하여 모터(120)의 회전력이 회전축(140)으로 전달되고, 이 회전축(140)이 회동함에 따라 양단의 피니언기어(150)가 케이스(110)의 안내홈(112)에 있는 랙기어(111)에 맞물려 그 위를 이동하게 된다. 이로써, 회전축(140)에 연결된 초음파 트랜스듀서(100)가 케이스(110)에 대해 뻗어 나오거나 수축하는 방향으로 직선 운동하게 된다.
결국, 초음파 트랜스듀서(100)의 초음파 송수신면(101)을 피검체의 체표에 접촉하게 되면, 초음파 트랜스듀서(100)가 자동으로 이동하면서 피검체를 압박하거나 이완시켜 정확한 탄성화상 데이터를 편리하고 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있게 된다.
도 4와 도 5는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이고, 도 6는 도 5의 A부분 확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(200)는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면(201)을 구비한 초음파 트랜스듀서(200)에 있어서, 초음파 트랜스듀서(200)의 하우징(202)으로부터 신축 가능하되, 초음파 송수신면(201)이 최종 단부에 장착되는 적어도 하나의 텔레스코픽 튜브(210); 이 텔레스코픽 튜브(210) 내에서 최종 단부에 일단이 고정되며 그 외주면 일측에 랙기어(221)가 형성된 랙로프(220); 하우징(202) 내에 장착된 모터(230); 하우징(202) 내에 설치되고, 모터(230)의 회전력을 전달받아 회전하면서 랙로프(220)의 랙기어(221)와 맞물리는 피니언기어(240)를 포함하고 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(200)는, 그 일측 단부에, 초음파 송수신면(201)을 장착하고서 신축 가능한 적어도 하나의 텔레스코픽 튜브(210)를 구비하고, 이 텔레스코픽 튜브(210)가 모터 및 랙과 피니언 기구에 의한 구동력을 이용하여 피검체에 대해 압박과 이완을 가할 수 있게 되어 있다.
적어도 하나의 텔레스코픽 튜브(210)는 초음파 트랜스듀서(200)의 일측 단부에 설치되어, 초음파 트랜스듀서(200)의 하우징(202)으로부터 신축 가능하게 된다. 텔레스코픽 튜브(210)는 서로 다른 직경 또는 폭을 가진 튜브를 미끄럼 가능하게 겹쳐지도록 하여 구성한 것이다. 각 텔레스코픽 튜브(210)는 플라스틱과 같은 재질로 만들어진다. 또한, 텔레스코픽 튜브(210)와 텔레스코픽 튜브(210) 사이 또는 텔레스코픽 튜브(210)와 초음파 트랜스듀서(200)의 하우징(202)의 개구부 사이에는 먼지 또는 다른 이물질의 유입을 방지하기 위해 탄성재질로 된 패킹(미도시)이 구비될 수 있다. 도 4 및 도 5에는 4 개의 텔레스코픽 튜브(210)를 가진 예가 나타나 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
텔레스코픽 튜브(210)들 중 가장 폭이 작은 텔레스코픽 튜브(210)의 일단에 해당하는 최종 단부에는 초음파 송수신면(201)이 장착되게 된다. 또, 이 최종 단부의 내부에는, 외주면 일측에 랙기어(221)가 형성되어 있는 랙로프(220)의 일단이 고정되어 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(200)의 내부에는 모터(230), 랙로프(220), 피니언기어(240) 등이 설치되게 된다. 모터(230)의 모터축에서 출력되는 회전력을 피니언기어(240)로 전달하기 위한 전동수단(250)이 추가로 구비될 수 있다 이러한 전동수단(250)으로는 마찰차, 기어, 벨트, 체인 등과 같이 다양한 장치들이 사용될 수 있는데, 각 장치는 널리 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 특별히 한정하지 않는다. 다만, 초음파 트랜스듀서(200)의 크기를 고려하면 다수의 기어로 구성된 감속기가 바람직하며, 감속기에는 스퍼기어뿐만 아니라 베벨기어나 웜기어가 채용될 수 있다. 도 4 내지 도 6에는 이러한 감속기 구성의 한 예가 나타나 있다.
랙로프(220)는 초음파 트랜스듀서(200)의 하우징(202) 내에 수용되어 이동되면서 텔레스코픽 튜브(210)가 신장 또는 수축되게 하는 구동력을 제공하는 부재로서, 외주면 일측에 랙기어(221)가 형성되어 있다. 이러한 랙로프(220)는 플라스틱 또는 금속으로 만들어질 수 있다. 랙로프(220)의 주위에는 이 랙로프(220)의 이동을 안내하는 안내부(222)가 하우징(202) 내에 추가로 설치되어, 랙로프(220)가 이 안내부(222)를 따라 미끄럼 이동할 수 있도록 하는 것이 좋다. 랙로프(220)의 이동 공간을 절감하기 위해, 도 6에 상세히 도시된 바와 같이 안내부(222)는 곡률을 가진 만곡된 형상으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 랙로프(220)도 탄성을 가져 안내부(222)의 만곡된 형상에 상응하게 구부려질 수 있는 것이 바람직하다. 피니언기어(240)가 랙로프(220)에 있는 랙기어(221)와 맞물려 랙과 피니언 기구를 구성하게 된다.
모터(230)가 초음파 진단 시스템의 본체부 내에 있는 제어부의 제어 명령에 따라 작동되면, 초음파 트랜스듀서(200) 내에서는 전동수단(250)에 의해 또는 직접 모터(230)의 회전력이 피니언기어(240)로 전달되고, 이 피니언기어(240)가 회전함에 따라 피니언기어(240)와 맞물려 있는 랙기어(221)를 매개로 하여 랙로프(220)가 이동하게 된다. 이로써, 랙로프(220)의 일단과 연결된 텔레스코픽 튜브(210)가 초음파 트랜스듀서(200)의 하우징(202)에 대해 뻗어 나오거나 수축하는 방향으로 직선 운동하게 된다.
결국, 초음파 트랜스듀서(200)의 초음파 송수신면(201)을 피검체의 체표에 접촉하게 되면, 텔레스코픽 튜브(210)의 최종 단부에 있는 초음파 송수신면(201)이 자동으로 이동하면서 피검체를 압박하거나 이완시켜 정확한 탄성화상 데이터를 편리하고 쉽게 얻을 수 있게 되는 것이다.
도 7과 도 8은 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서가 수축 및 신장된 상태를 도시한 단면도들이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서에서, 하우징과 벨로우즈관을 생략한 채로 주요부를 도시한 일측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(300)는, 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면(301)을 구비한 초음파 트랜스듀서(300)에 있어서, 초음파 트랜스듀서(300)의 하우징(302) 내에 장착된 제1모터(310); 하우징(302) 내에 설치되고, 제1모터(310)에 의해 회동하는 볼스크류(321)와 이 볼스크류(321) 상을 이동 가능하면서 초음파 송수신면(301)에 연결되는 볼너트(322)를 구비한 리니어 액츄에이터(320); 초음파 송수신면(301)과 하우징(302) 사이에 배치되고 리니어 액츄에이터(320)의 적어도 일부를 둘러싸는 벨로우즈관(330)을 포함한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(300)는, 그 일측 단부에, 초음파 송수신면(301)에 연결되고서 볼스크류(321) 상에서 이동할 수 있는 볼너트(322)를 포함한 리니어 액츄에이터(320)를 구비하여, 피검체에 대해 압박과 이완을 가할 수 있게 되어 있다.
제1모터(310)와 직결되는 리니어 액츄에이터(320)는 초음파 트랜스듀서(300)의 하우징(320) 내에서 그 길이방향과 평행하게 설치된다. 이러한 리니어 액츄에이터(320)는 제1모터(310)에 연결되어 제1모터(310)의 구동에 따라 회전하는 볼스크류(321)와, 이 볼스크류(321)의 외주연에 나사결합되고서 이동 가능한 볼너트(322)로 이루어져 있다. 제1모터(310)가 구동되면, 그 출력은 볼스크류(321)로 전달되어 볼너트(322)가 직선 운동하게 된다. 볼너트(322)에 초음파 송수신면(301)이 연결 장착되게 된다.
벨로우즈관(330)은 초음파 송수신면(301)과 하우징(302) 사이에 배치되어, 초음파 송수신면(301) 또는 하우징(302) 내로 먼지 또는 다른 이물질의 유입을 방지함과 더불어, 초음파 트랜스듀서(300)의 전체 길이를 가변할 수 있게 되어 있다. 이 벨로우즈관(330)은 탄성재질로 만들어지는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 초음파 트랜스듀서(300)의 하우징(302)과 동일한 재질로 만들어질 수도 있다. 벨로우즈관(330)의 일단이 볼너트(322)에 직접 또는 간접적으로 연결됨으로써, 볼너트(322)의 이동에 따라 벨로우즈관(330)이 확장 또는 수축 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(300)는, 리니어 액츄에이터(320)의 볼너트(322)에 설치되는 브라켓(340); 이 브라켓(340) 상에 장착되는 제2모터(350); 이 제2모터(350)의 모터축에 연결되어 회전 가능한 타이밍기어(360); 이 타이밍기어(360)를 둘러싸고 맞물리면서 양단이 초음파 송수신면(301)의 양측에 각각 연결고정되는 타이밍벨트(370); 타이밍기어(360)와 초음파 송수신면(301)에 각각 양단이 연결고정되는 지지대(380)를 더 포함하고 있다. 타이밍기어(360)는 이 타이밍기어(360)를 둘러싸는 타이밍벨트(370)와 맞물려 스윙 기구를 구성하게 된다.
이로써, 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파 트랜스듀서(300)에서는, 초음파 송수신면(301)이 모터 및 스윙 기구에 의한 구동력을 이용하여 볼너트(322)를 회전 중심으로 해서 피검체에 대해 반복적인 스윙 동작을 할 수 있게 되어 있다. 구체적으로, 제2모터(350)의 회전력을 전달받은 타이밍기어(360)의 회전에 따라 타이밍벨트(370)가 맞물려 이동하게 됨으로써, 초음파 송수신면(301)이 상응한 각도로 경사지게 된다.
여기서, 본 명세서에서는 스윙 기구가 타이밍기어(360)와 타이밍벨트(370)로 구성된 예를 도시하고 나타내었지만, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스윙 기구의 구성이 스프로킷 휠과 체인으로 대체되어도 무방하다.
지지대(380)는 플라스틱 또는 금속 등의 재질로 만들어진다. 이 지지대(380)의 양단은 각각 타이밍기어(360)의 일측 표면과 초음파 송수신면(301)의 가운데에 견고하게 고정되는 것이 바람직하다. 이때, 지지대(380)의 고정은 접착, 용접 등의 방법을 이용할 수 있으며, 심지어 지지대(380)를 초음파 송수신면(301)의 커버 등과 일체로 성형할 수도 있다. 타이밍기어(360)와 초음파 송수신면(301) 사이의 안정된 고정을 위해 지지대(380)는 쌍으로 구비되는 것이 좋다. 이러한 지지대(380)를 구비함으로써, 타이밍기어(360)의 회전에 따라 초음파 송수신면(301)이 경사지게 되더라도, 타이밍기어(360)와 초음파 송수신면(301) 사이의 거리는 항상 동일하게 유지되면서 볼너트(322)의 이동에 따라 가해지는 압력이 감소 또는 변동하지 않게 된다.
제1모터(310)가 초음파 진단 시스템의 본체부 내에 있는 제어부의 제어 명령에 따라 작동되면, 초음파 트랜스듀서(300) 내에서는 제1모터(310)의 회전력이 리니어 액츄에이터(320)의 볼스크류(321)로 전달되어 볼너트(322)가 이동하게 된다. 이로써, 볼너트(322)와 연결된 초음파 송수신면(301)이 초음파 트랜스듀서(300)의 하우징(302)에 대해 뻗어 나오거나 수축하는 방향으로 직선 운동하게 된다.
이에 따라, 초음파 트랜스듀서(300)의 초음파 송수신면(301)을 피검체의 체표에 접촉시키면, 리니어 액츄에이터(320)의 볼너트(322)에 연결되어 있는 초음파 송수신면(301)이 자동으로 이동하면서 피검체를 압박하거나 이완시키게 된다.
더불어, 제2모터(350)가 초음파 진단 시스템의 본체부 내에 있는 제어부의 제어 명령에 따라 작동되면, 볼너트(322) 상에서는 제2모터(350)의 회전력이 타이밍기어(360)로 전달되어 타이밍벨트(370)가 이동하게 된다. 이로써, 타이밍벨트(370)의 양단이 연결된 초음파 송수신면(301)이 어느 일측으로 경사지게 된다.
결국, 초음파 트랜스듀서(300)의 초음파 송수신면(301)을 피검체의 체표에 접촉된 후 초음파 송수신면(301)이 자동으로 이동하면서 피검체를 압박하거나 이완시킨 상태에서, 그 압력의 감소 또는 변동 없이 초음파 송수신면(301)이 스윙 동작을 하게 됨으로써, 정확한 탄성화상 데이터를 편리하고 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 임의의 시각에 있어서 고화질인 탄성화상 데이터를 취득할 수 있고, 탄성화상의 화질이 사용자의 손재주 또는 숙련도에 의존하지 않게 되는 효과가 있어서 산업상 유용하다.

Claims (15)

  1. 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서를 수용하면서, 양쪽 측벽에는, 그 내주면에 랙기어가 형성된 안내홈을 갖춘 중공의 케이스;
    상기 초음파 트랜스듀서 내에 장착된 모터;
    상기 초음파 트랜스듀서 내에 설치되어 상기 모터의 회전력을 전달하는 전동수단;
    상기 전동수단으로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 상기 초음파 트랜스듀서의 하우징을 관통하도록 설치된 회전축; 및
    상기 회전축의 양단에 설치되어 상기 케이스의 안내홈 내에서 상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동수단은 다수의 기어를 구비한 감속기인 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감속기는 스퍼기어, 베벨기어, 웜기어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서의 하우징의 양측에는 상기 회전축의 관통을 위한 설치공이 형성되어 있고,
    상기 각 설치공 내에는 상기 회전축을 지지하는 베어링 또는 부싱이 내장되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  5. 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서의 하우징으로부터 신축 가능하되, 상기 초음파 송수신면이 최종 단부에 장착되는 적어도 하나의 텔레스코픽 튜브;
    상기 텔레스코픽 튜브 내에서 상기 최종 단부에 일단이 고정되며 그 외주면 일측에 랙기어가 형성된 랙로프;
    상기 하우징 내에 장착된 모터;
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전하면서 상기 랙로프의 랙기어와 맞물리는 피니언기어
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 텔레스코픽 튜브와 상기 텔레스코픽 튜브 사이 또는 상기 텔레스코픽 튜브와 상기 초음파 트랜스듀서의 하우징의 개구부 사이에 탄성재질로 된 패킹이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서의 하우징 내에 상기 랙로프의 이동을 안내하는 안내부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 모터의 모터축에서 출력되는 회전력을 상기 피니언기어로 전달하기 위한 전동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전동수단은 다수의 기어를 구비한 감속기인 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 감속기는 스퍼기어, 베벨기어, 웜기어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  11. 피검체에 초음파를 송신하고 반사에코를 수신하는 진동자 소자 집합체가 배치되며 상기 피검체에 접촉하는 초음파 송수신면을 구비한 초음파 트랜스듀서에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서의 하우징 내에 장착된 제1모터;
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1모터에 의해 회동하는 볼스크류와 상기 볼스크류 상을 이동 가능하면서 상기 초음파 송수신면에 연결되는 볼너트를 구비한 리니어 액츄에이터;
    상기 초음파 송수신면과 상기 하우징 사이에 배치되고 상기 리니어 액츄에이터의 적어도 일부를 둘러싸는 벨로우즈관
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 벨로우즈관의 일단이 상기 볼너트에 직접 또는 간접적으로 연결되어, 상기 볼너트의 이동에 따라 상기 벨로우즈관이 확장 또는 수축 가능하게 된 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 리니어 액츄에이터의 볼너트에 설치되는 브라켓;
    상기 브라켓 상에 고정되는 제2모터;
    상기 제2모터의 모터축에 연결되어 회전 가능한 타이밍기어;
    상기 타이밍기어를 둘러싸고 맞물리면서 양단이 상기 초음파 송수신면의 양측에 각각 연결고정되는 타이밍벨트; 및
    상기 타이밍기어와 상기 초음파 송수신면에 각각 양단이 연결고정되는 지지대
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지지대의 양단은 각각 상기 타이밍기어의 일측 표면과 상기 초음파 송수신면의 가운데에 고정되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 타이밍기어와 상기 타이밍벨트는 각각 스프로킷 휠과 체인으로 대체되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
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