WO2017176065A1 - Independent ultrasound scanner - Google Patents

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WO2017176065A1
WO2017176065A1 PCT/KR2017/003769 KR2017003769W WO2017176065A1 WO 2017176065 A1 WO2017176065 A1 WO 2017176065A1 KR 2017003769 W KR2017003769 W KR 2017003769W WO 2017176065 A1 WO2017176065 A1 WO 2017176065A1
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WO
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ultrasonic
data
ultrasound
dimensional
ultrasonic sensor
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/003769
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김정회
김승태
Original Assignee
(주)엠큐브테크놀로지
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic scanner, and more particularly, includes a single ultrasonic sensor module and motion recognition sensor modules capable of sensing the direction and scan position information of the ultrasonic sensor module, and is obtained using the ultrasonic sensor modules. Characteristics such as cross-sectional area or volume for an object to be inspected using a plurality of probing data sets consisting of a plurality of one-dimensional ultrasound data and the direction information / scan position information of the ultrasonic sensor modules obtained with each one-dimensional ultrasound data.
  • the present invention relates to a stand-alone ultrasound scanner and a stand-alone bladder ultrasound scanner that approximate and provide information.
  • an ultrasonic system emits an ultrasonic signal to an object to be inspected by the piezoelectric effect of a transducer, which is a transducer.
  • ultrasonic systems After receiving the ultrasonic signal reflected back from the discontinuous surface, and converts the received ultrasonic signal into an electrical signal and outputs it to a predetermined image device to inspect the internal state of the object.
  • ultrasonic systems are widely used in medical diagnostics, nondestructive testing, and underwater search equipment.
  • the conventional ultrasonic diagnostic equipment has been inconvenient that most of the volume and weight is not very easy to move.
  • various proposals for a portable ultrasound diagnosis apparatus have been proposed.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus for measuring urinary bladder obtains a 2D ultrasound image of a scan-type scan surface including a bladder, obtains the cross-sectional area or radius of the bladder from the 2D ultrasound image, and uses the volume of the bladder. Calculate the amount of urine in the bladder.
  • another type of ultrasound diagnostic apparatus obtains 2D ultrasound images of a fan-shaped scan plane including a bladder in a plurality of directions to improve measurement accuracy, and uses a plurality of ultrasound images to obtain 3D ultrasound images. And calculate the amount of urine in the bladder by estimating the volume of the bladder.
  • the above-described conventional ultrasound diagnostic equipment or a bladder ultrasound scanner using ultrasonic waves is provided with a plurality of ultrasonic sensors in an array form or ultrasonic waves along the scan surface in order to obtain a two-dimensional ultrasound image of a fan-shaped scan surface.
  • Motors for rotational movement are provided. That is, a plurality of ultrasonic sensors are spaced apart at predetermined intervals, and each ultrasonic wave sequentially
  • One-dimensional ultrasound data may be acquired from the sensors, or one-dimensional ultrasound data may be obtained by sequentially moving and rotating the ultrasonic sensors by a predetermined interval using a motor.
  • a 3D stereoscopic ultrasound image may be obtained by sequentially obtaining and combining 2D ultrasound images while moving the ultrasonic sensors by a predetermined interval using a motor.
  • Korean Patent Publication No. 10-2012-0125578 discloses an ultrasonic imaging probe equipped with a plurality of transducers and a motor. 1 is described above
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of an ultrasonic imaging probe equipped with a plurality of transducers and motors disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication.
  • the size of the ultrasonic probe has to be formed long along the length direction and must be included as a motor and a motor driving model, thereby increasing the overall size.
  • the motor and the driving models for driving them are weak to impact, etc., the equipment including them may have a disadvantage of poor durability.
  • US 2010/0204581 discloses a system and method for obtaining long-term volume using three-dimensional ultrasound.
  • 2 is disclosed in the aforementioned patent 4 is a structural diagram illustrating a process in which an ultrasound scanner obtains a 2D ultrasound image and a 3D ultrasound stereoscopic image.
  • the ultrasonic scanner acquires a plurality of one-dimensional ultrasonic data while mechanically moving the transducer by a preset angle using a motor connected to the transducer, thereby forming a fan-shaped two-dimensional ultrasonic wave having a total ⁇ angle. You get an image.
  • the ultrasound scanner by using a motor to rotate the transducer by a ⁇ angle in the rotation direction by obtaining a plurality of two-dimensional ultrasound images to create a three-dimensional stereoscopic ultrasound image.
  • the conventional equipment includes a plurality of ultrasonic sensors in the form of an array in order to obtain a two-dimensional or three-dimensional ultrasonic image or motors for driving the ultrasonic sensors along the scan surface and motor driving models for driving the ultrasonic sensors.
  • the structure is complicated and the overall size is disadvantageous.
  • FIG. 3 is a photograph illustrating a bladder diagnostic ultrasound apparatus configured by separating a control device and an ultrasound probe, each of which includes a control unit and a display unit disclosed in the aforementioned Korean Patent Publication.
  • the conventional bladder diagnostic ultrasound apparatus is separated from each other by configuring ultrasonic sensor modules, a motor-mounted ultrasonic probe, and a control device for driving an ultrasonic probe. There is also.
  • An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is not provided with a motor and a motor driving unit, and obtains 1D ultrasound data and direction information obtained by obtaining 1D ultrasound data using a single ultrasound sensor module and a motion recognition sensor module. And a plurality of one-dimensional ultrasound data and direction information thereof Probing data sets and rearrange them to
  • Another object of the present invention is to provide a stand-alone ultrasound scanner that can estimate and provide a volume of the bladder using the above-described independent ultrasound scanner.
  • an independent ultrasound scanner obtains an ultrasound signal constituting a single scan line with respect to an inspection object, converts the ultrasound signal, and generates and outputs one-dimensional ultrasound data.
  • Sensor modules Orientation of Ultrasonic Sensor Models on the Test Object
  • a motion recognition sensor that detects and outputs orientation at ion di rect ion information
  • Display modules By controlling the operation of the ultrasonic sensor module to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for an object to be inspected, and simultaneously driving the motion recognition sensor to obtain the one-dimensional ultrasound data. Acquire direction information, generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and directing direction information about the one-dimensional ultrasound data, and use the probing data set.
  • the stand-alone ultrasound scanner includes a data storage unit,
  • the control unit obtains one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor module, obtains direction information of the ultrasonic sensor module from the motion recognition sensor, and configures the single scan line.
  • Directional direction of 1D ultrasound data and the 1D ultrasound data Iteratively repeats the process of generating a probing data set containing information, stores the generated plurality of probing data sets in the data storage, and uses respective directional direction information constituting the probing data sets. Detects a position on the object to be inspected, approximates an area or volume of the object to be inspected using one-dimensional ultrasound data for the detected positions, and calculates the estimated area or volume value of the display model. It is preferable to output to.
  • the ultrasonic sensor module for obtaining and converting the ultrasonic signal constituting a single scan line to the inspection object to generate one-dimensional ultrasonic data;
  • a motion recognition sensor configured to detect and output orientation information (or ientat ion di rect ion) and scan position information of the ultrasonic sensor models with respect to the inspection object;
  • Display modules By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, at the same time driving the motion recognition sensor to obtain the one-dimensional ultrasound data sensor orientation Acquire direction information and scan position information, and generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and directing direction information and scan position information for the one-dimensional ultrasound data.
  • a controller configured to extract characteristic information of an object to be inspected using the probing data set and output the extracted characteristic information to the display modules.
  • the stand-alone ultrasound scanner includes a data storage unit
  • the control unit acquires one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor models, and obtains direction information and scan position information of ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor, and scans the single scan.
  • 1D ultrasound data constituting a line and the 1D ultrasound data Repeating the process of generating a probing data set including the direction information and the scan position information, and stores the generated plurality of probing data sets in the data storage, and constitutes the probing data sets Detects a position in the inspection object by using the direction information and the scan position information of, approximates an area or volume of the inspection object by using 1D ultrasound data of the detected positions, and It is desirable to output the estimated area or volume value to the display models.
  • the ultrasonic sensor module for obtaining and converting the ultrasonic signal constituting a single scan line to the inspection object to generate one-dimensional ultrasonic data;
  • a motion recognition sensor for detecting and outputting scan position information of the ultrasonic sensor models for the inspection object;
  • Display modules By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, and simultaneously driving the motion recognition sensor to scan the ultrasonic sensor models obtained the one-dimensional ultrasound data Acquire position information, generate a probing data set including scan position information of the 1D ultrasound data and the store 1D ultrasound data constituting the single scan line, and use the probing data set.
  • a control unit for extracting characteristic information on an inspection object and outputting the extracted characteristic information to the display models A main body in which the control unit ultrasonic sensor modules, the motion recognition sensor, and the display modules are mounted in a single case; In order to obtain the characteristic information on the object to be inspected using a single ultrasonic sensor model and output to the display model.
  • the stand-alone ultrasonic scanner includes a data storage unit
  • the controller acquires scan position information of the ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor while acquiring the 1D ultrasonic data constituting the single scan line from the ultrasonic sensor models, and configures the single scan line.
  • the ultrasonic sensor modules obtain an ultrasonic signal for a single scan line and provide one-dimensional ultrasonic data to the controller, wherein the controller is configured to provide the ultrasonic sensor module. It is preferable to process the 1D ultrasound data provided from the graph and output the graph to the display modules, wherein the graph represents the ultrasonic signal intensity according to the separation distance from the ultrasonic sensor modules.
  • the motion recognition sensor may be one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a posture detection sensor, or two or more may be combined.
  • the direction information output by the motion recognition sensor includes an inclination angle and a swing angle of the ultrasonic sensor models
  • the inclination angle is an angle in which the ultrasonic sensor modules are inclined along the vertical direction from the reference axis of the ultrasonic sensor modules initially set at the start of the ultrasonic scan
  • the blue angle is an angle at which the ultrasonic sensor module swings from the reference axis to the left and right directions. It is preferable.
  • the scan position information output by the motion recognition sensor is relative position information in which ultrasonic sensor modules are moved from an ultrasonic scan start position of the ultrasonic sensor module.
  • the main body portion is formed in the shape of a pencil or a rod
  • the ultrasonic sensor modules are fixedly mounted to the front end of the main body portion
  • the motion recognition sensor is the main body portion It is preferable to be mounted at the rear end.
  • the independent ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume
  • the object to be inspected is the bladder, and the controller preferably estimates characteristic information about the bladder using a probing data set, and outputs the estimated characteristic information to the display modules.
  • the stand-alone ultrasonic scanner is a scanner for measuring the bladder volume
  • the control unit processes the one-dimensional ultrasonic data provided from the ultrasonic sensor modules to display the graph.
  • the stand-alone ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume
  • the stand-alone ultrasound scanner further comprises a switch configured to allow the user to select an operation mode
  • the control unit is preferably driven according to the operation mode selected by the switch.
  • the operation mode includes a bladder positioning mode
  • the control unit receives one-dimensional ultrasonic data from the ultrasonic sensor module when the bladder positioning mode is selected by the switch.
  • Receives direction information from a motion recognition sensor generates a probing data set including the direction information and the one-dimensional ultrasound data, processes the one-dimensional ultrasound data provided from the ultrasonic sensor modules, and displays the display modules in the form of a graph.
  • the graph output to the display modules preferably shows information on the presence or absence of the bladder and the diameter of the bladder in the direction directed to the ultrasonic signal.
  • the operation mode is bladder And a volume measurement mode, wherein, when the bladder volume measurement mode is selected by the switch, the controller acquires one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line from the ultrasound sensor module, and simultaneously, the motion recognition sensor. Acquiring the direction information of the ultrasonic sensor models from the sensor, and generating a probing data set including the one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and the direction information on the one-dimensional ultrasound data. Repeats and stores the generated plurality of probing data sets in the data storage unit,
  • the position of the bladder is detected by using the respective directional information constituting the probing data sets, and by using the ultrasound data for the detected positions, an approximation of the area or volume of the bladder is performed on the display modules. It is preferable to output.
  • the stand-alone ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume
  • the control unit is received each time one-dimensional ultrasound data from the ultrasonic sensor module
  • Stand-alone ultrasound scanner according to the invention is a single ultrasound
  • an ultrasonic sensor module consisting of a transducer (ul trasound transducer) and a structure in which a user collects a plurality of 1D ultrasonic data while manually moving ultrasonic sensor modules, and each 1D ultrasonic sensor using motion recognition sensor modules. The location information and direction information obtained from the data are obtained.
  • the standalone ultrasound scanner After the user holds the standalone ultrasound scanner according to the present invention in a position to be scanned, the standalone ultrasound scanner is rotated in the user's desired direction, swings in the left or right direction, or the position is moved. Ultrasound scan. As such, while the user moves the independent ultrasound scanner freely, the independent ultrasound scanner according to the present invention repeatedly collects one-dimensional ultrasound data on the inspection object according to a preset sampling period and simultaneously collects each one-dimensional ultrasound data.
  • the acquired direction information and / or scan position information are acquired together, and each one-dimensional ultrasound data and the obtained direction information and / or scan position information are configured as one probing data set. Through the direction information and / or scan position information constituting each probing data set, it is possible to detect a position on the inspection object to which each one-dimensional ultrasound data is scanned.
  • the independent ultrasound scanner uses the directional direction information and / or the scan position information of the plurality of probing data sets to direct the plurality of probing data sets generated without a certain rule according to the user's hand movement. And / or sequentially depending on the scan location
  • the ultrasound scanner according to the present invention unlike conventional equipment, is composed of a single ultrasonic sensor module and a motion recognition sensor module without having a motor and a motor driving model for moving the ultrasonic sensor head, thereby minimizing the overall size It becomes possible.
  • the ultrasonic scanner according to the present invention does not include a motor and motor driving modules for moving, rotating, or swinging the ultrasonic sensor module, unlike the ultrasonic scanner having a motor according to the prior art, the stratification is performed. Excellent durability against dropping and falling.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is equipped with the ultrasonic probe, the control unit and the display unit in a single housing, stand-alone type
  • Figure 1 is equipped with a plurality of transducers and a motor according to the prior art
  • An example of an ultrasonic imaging probe is a perspective view.
  • FIG. 2 is a structural diagram illustrating a process of obtaining a 2D ultrasound image and a 3D ultrasound stereoscopic image by an ultrasound scanner according to the related art.
  • FIG. 3 is a photograph showing a bladder diagnostic ultrasound apparatus configured by separating the control apparatus and the ultrasonic probe according to the related art.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a block diagram showing the overall configuration for a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention It is also.
  • FIG. 6 is a view illustrating directing direction information of a standalone ultrasound scanner, ie, direction information of ultrasonic sensor modules, obtained by using the motion recognition sensor modules in the independent ultrasound scanner 30 according to the first embodiment of the present invention. Illustrated
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a graph is output to the display modules according to the bladder positioning mode in the stand-alone bladder ultrasonic scanner according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an operation in a bladder volume measuring mode in a stand-alone bladder ultrasonic scanner according to the embodiment j2 of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a process of approximating a volume by using ultrasonic signals acquired in two different directions in a bladder volume measuring mode in a stand-alone bladder ultrasonic scanner according to a second embodiment of the present invention. For the sake of illustration.
  • FIG. 10 is graphs illustrating one-dimensional ultrasound signals obtained for two different directing directions of FIG. 9, respectively.
  • FIG. 11 illustrates the eight trajectories of a user swinging with arbitrary hand movements for a period of time using a standalone ultrasound scanner according to the present invention to obtain multiple probing data sets.
  • FIG. 12 illustrates six ultrasonic scan surfaces obtained for a fan team using an ultrasonic scanner driven by a conventional motor
  • FIG. 13 shows a swing of FIG. 11 for a fan team using a standalone ultrasound scanner according to the present invention.
  • Six ultrasound scan planes reconstructed using the acquired plurality of probing data sets.
  • the standalone ultrasound scanner includes a single ultrasonic sensor module and a motion recognition sensor for obtaining the direction information and the scan position information from which the ultrasonic sensor module obtains one-dimensional ultrasonic data. Acquisition of the direction information and / or the scan position information of the ultrasonic sensor modules obtained with the one-dimensional ultrasound signal for the single scanning line and the one-dimensional ultrasound signal at the same time, and the position information on the inspection object for the one-dimensional ultrasound data. Can be collected and confirmed.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention generates a plurality of probing data sets composed of one-dimensional ultrasound data and the direction information and / or scan position information obtained from the one-dimensional ultrasound data, and the plurality of probing data The sets may be used to approximate the cross-sectional area or volume for the object being inspected.
  • the independent ultrasound scanner according to the present invention obtains a plurality of 1D ultrasound data, and obtains the detection and position of each 1D ultrasound data using motion recognition sensors, and a plurality of 1D ultrasound data and The location information is used to measure the two-dimensional area or three-dimensional volume of the inspection object.
  • the independent ultrasonic scanner according to the present invention does not have a motor and a motor driving model for moving the ultrasonic sensor module, it is implemented as a stand-alone type, which enables miniaturization and low-cost manufacturing, as well as durability against layer stratification. It can also be manufactured strongly.
  • FIG. 4 is a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • 5 is a perspective view showing an embodiment, and FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • ultrasound scanner 30 is making the portion body constituting the housing to stand ⁇ alone the type of all the components are mounted pencil-shaped operation user holds with one hand Characterized in that configured to be.
  • the standalone ultrasound scanner 30 includes an ultrasonic sensor module 300, a motion recognition sensor module 310, a display module 320, a controller 330, a switch 340, and a main body 350.
  • the ultrasound sensor module and the motion recognition sensor module may be configured to acquire characteristic information about the object to be inspected and output the characteristic information to the display module.
  • the ultrasonic sensor modules 300 as an ultrasonic transducer, are composed of a single ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic sensor modules are
  • the ultrasonic signal is transmitted to the inspection object, the one-dimensional ultrasonic signal reflected from the inspection object is processed, and the one-dimensional ultrasonic data obtained by receiving and processing the one-dimensional ultrasonic signal is processed.
  • the process of processing the 1D ultrasound signal refers to a process of converting an ultrasound signal in an analog state into a digital signal, amplifying a received ultrasound signal, and filtering process for correcting the ultrasound signal. Processing steps.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is configured with a single ultrasonic sensor module fixedly mounted to the main body, and does not include a separate motor and motor driving circuit for mechanically moving or rotating the ultrasonic sensor modules. It is characterized by.
  • the independent ultrasonic scanner according to the present invention is configured without a motor and a motor driving circuit, so that the overall size can be reduced to a stand-alone type, which can be used for personal portable use, and also has strong durability against impact or dropping. You have an advantage.
  • the scanner according to the present invention is provided with a single ultrasonic sensor module consisting of a single ultrasonic transducer, so that the ultrasonic sensor modules obtain a one-dimensional ultrasonic signal for a single scanning line, and signal processing the same.
  • the obtained one-dimensional ultrasound data is provided to the controller.
  • the motion recognition sensor module 310 is a sensor for recognizing a movement or a position of an object, and may be configured by combining various sensors such as a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor or the like.
  • a gyro sensor (gyro sensor) can measure the position and direction of a rotating object
  • an attitude sensor is a sensor that detects a posture about three axes orthogonal past the center of gravity of the object. The sensor measures the acceleration of the moving object or the strength of the stratification.
  • the motion recognition sensor module 310 detects and outputs orientation direction information of the ultrasonic sensor modules, and includes one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a posture detection sensor, or two or more. This can be configured in combination.
  • the motion recognition sensor modules provide the direction information at the point where the ultrasonic sensor modules are located to the controller, and the direction information includes at least a tilt angle and a swing angle of the ultrasound sensor modules.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating orientation direction information of an independent ultrasound scanner acquired using motion recognition sensor modules, that is, orientation direction information of ultrasonic sensor modules in the independent ultrasound scanner according to the first embodiment of the present invention.
  • the direction information of the direction of the ultrasonic sensor model includes the tilt angle (and swing angle), which mean S and ⁇ of the spherical coordinate system, ie, the tilt angle is the ultrasonic scanner. Shear section of ( Figure 6
  • ' ⁇ ' refers to the angle at which the rear end ('Fig. 6') in which the motion recognition sensor is mounted in a state fixed to an orientation point which is a gas can position is tilted along the vertical direction from the reference axis.
  • the reference axis is set to the position and posture of the scanner at the start of the ultrasound scan.
  • the swing angle is directed to the front end of the ultrasonic scanner (' ⁇ ' of FIG. 6)
  • the rear end of the ultrasonic scanner ('6' in FIG. 6) in the state fixed to an orientation point refers to the angle swinged in the left and right directions of the reference axis, and corresponds to the spherical coordinate system. Therefore, when the inclination angle (and the swing angle) are set as the reference axis, respectively, when the stand-alone ultrasound scanner starts scanning and the position, the inclination angle of the independent ultrasound scanner in the vertical direction from the reference axis is determined. () And the angle () swinging in the left and right directions from the reference axis, for example, the scanner in a state where the front end (point A) of the scanner according to the present invention is fixed to (, y 0) z 0 ).
  • one embodiment obtains only the direction information of the ultrasonic sensor models obtained by obtaining the one-dimensional ultrasound data using the motion recognition sensor, or another embodiment uses the motion recognition sensor to determine the one-dimensional information. Only the scan position information of the ultrasonic sensor models obtained the ultrasonic data may be obtained, or another embodiment may obtain both the direction information and the scan position information of the ultrasonic sensor models obtained the one-dimensional ultrasonic data using the motion recognition sensor. .
  • the direction information may be obtained using a gyro sensor, and the scan position information may be obtained using an acceleration sensor.
  • the display modules 320 are mounted on one surface of the main body to
  • the main body 350 is composed of a single pencil-shaped case that the user can hold and drive with one hand, and therein constitutes the standalone ultrasound scanner such as the controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module. All the elements are mounted, in particular, the ultrasonic sensor modules, ie, ultrasonic probes, are fixedly mounted on the front end of the main body (' ⁇ ' in FIG. 6), and the motion recognition sensor is mounted on the rear end (' ⁇ ' in FIG. 6) of the main body. It is preferred that the modules are mounted.
  • Motion recognition sensor By attaching to the rear end of the main body, it is possible to maximize the movement of the motion recognition sensor when rotating the rear end of the main body or swinging in the left and right directions while the ultrasonic sensor module of the front end is fixed at an arbitrary position for the ultrasonic scan. As a result, the detection performance of the motion recognition sensor can be improved.
  • the controller 330 controls the operation of the ultrasonic sensor models to acquire one-dimensional ultrasonic data S ( ⁇ ⁇ ji ) in the direction of the inspection object, and drives a motion recognition sensor. Acquisition of the direction information ( ⁇ and / or scan position information (x, y, z) of the ultrasonic sensor models obtained with the 1D ultrasound data, and the obtained 1D ultrasound data (S ( ⁇ i »)) and Probing data set consisting of the direction direction information ( ⁇ and / or scan position information (x, y, z) of the ultrasonic sensor model for the Korean ultrasonic wave sensor generation, on the other hand, the control unit 330 repeats the above-described process It is preferable to repeatedly perform for the time interval requested from the user, to generate a plurality of probing data sets obtained in different orientation directions or scan positions and to store them in the data storage.
  • the controller 330 detects or estimates characteristic information on an object to be inspected using the stored plurality of probing data sets.
  • the detected or estimated characteristic information is output to the display modules.
  • the control unit analyzes one-dimensional ultrasound data at a position corresponding to the direction information and / or the scan position information of the probing data set using a single probing data set, It is possible to obtain and provide characteristic information including whether or not an inspection object exists and the thickness of the inspection object at a corresponding position.
  • a user first holds a standalone ultrasound scanner in a hand and places it at a position to be scanned, and then rotates the standalone ultrasound scanner in a direction desired by the user.
  • the object to be scanned is ultrasonically scanned while swinging or shifting the position in the left and right directions.
  • the independent ultrasound scanner according to the present invention is preliminary.
  • a plurality of probing data sets consisting of a plurality of probing data sets obtained by repeatedly collecting one-dimensional ultrasound data for an inspection object according to a set sampling period and simultaneously obtaining direction information and / or scan position information obtained from each one-dimensional ultrasound data. Will generate them. Therefore, the plurality of probing data sets generated by the independent ultrasound scanner are made up of data acquired according to the movement of the user, and thus arranged without any regular rule.
  • the controller analyzes the direction information and / or scan position information included in the initially collected plurality of probing data sets and rearranges the plurality of probing data sets in order according to the direction and / or scan position.
  • 1-D ultrasound included in rearranged probing data sets
  • the independent ultrasound scanner may further include a switch 340 for selecting one of preset operation modes.
  • the selected operation mode information is transmitted to the control unit, and the control unit operates according to the operation mode.
  • the operation mode may include a positioning mode and a characteristic measuring mode.
  • Figure 7 (a) is the ultrasound scan is placed on the abdomen of the patient according to the independent ultrasound scanner according to the present invention
  • the graph shows the display mode of the display mode
  • the graph displayed on the display modules is shown.
  • the graph is configured to represent the ultrasonic signal intensity (S ( ⁇ J7) ( X )) according to the separation distance (X) from the ultrasonic sensor modules. It is possible to determine whether an inspection object to be inspected exists in the direction and / or the scan position of the ultrasonic sensor models.
  • FIG. 7B since the graph shows that different media exist at al and a2 positions, It can be confirmed that there is a test object at the corresponding position, and the size or thickness of the test object can be determined by the interval of al ⁇ a2.
  • the control unit collects one-dimensional ultrasound data according to a preset sampling period, the direction information and / or scan direction information of the ultrasonic sensor module collected each one-dimensional data Acquire position information, and acquire a plurality of probing data sets including the one-dimensional ultrasound data, direction information, and / or scan position information thereof.
  • the user operating the stand-alone ultrasound scanner while holding the stand-alone ultrasound scanner in hand and rotates, swings, or moves the position without a predetermined rule, the ultrasound scan is carried out for a predetermined time.
  • the controller repeatedly collects one-dimensional ultrasound data to obtain a plurality of probing data sets.
  • a plurality of initially collected probing data sets are arranged without any rules associated with each other and stored in the data storage.
  • the control unit of the independent ultrasound scanner uses the direction direction information and / or scan position information included in each of the probing data sets to direct the plurality of initial probing data sets generated without a predetermined rule. And / or reorder in order according to the scan location, and use two-dimensional ultrasound data included in the plurality of reordered probing data sets, such as a two-dimensional area or a three-dimensional volume of the inspection object.
  • the characteristic information is estimated approximately.
  • the independent ultrasound scanner having the above-described configuration, after the user fixes the front end portion of the scanner equipped with the ultrasonic sensor modules closely to the examination object or the abdomen of the patient, the user may move the rear end portion or swing in the left and right directions.
  • Ultrasonic data can be collected, and the direction information and / or scan position information of the ultrasonic scanner which has acquired each of the collected 1-dimensional ultrasound data are also collected. And / or scan position information are used to approximate characteristic information such as the area and volume of the inspection object.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present embodiment is configured to optimize the stand-alone ultrasound scanner according to the first embodiment for bladder examination and to obtain a volume of the bladder.
  • the structure of the independent ultrasound scanner according to the second embodiment of the present invention is the same as the independent ultrasound scanner according to the U embodiment, except that the configuration and operation of the control unit are configured to be optimized for bladder volume measurement. Therefore, this embodiment will be described in detail with respect to the operation of the controller.
  • the stand-alone ultrasound scanner has an operation mode including a bladder positioning mode and a bladder volume measuring mode, and is configured to allow a user to select one of the operation modes through a switch, and the control unit according to the selected operation mode. It works.
  • the controller When the bladder position checking mode is selected through the switch, the controller receives one-dimensional ultrasonic data from the ultrasonic sensor modules and receives the received
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the graph 42 is output to the display modules 420 according to the bladder position checking mode in the stand-alone ultrasound scanner 40 according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7B,
  • the graph 42 confirms that there is a bladder, which is a test object having a different medium along the direction of the ultrasonic sensor module, and confirms the positions of the front wall (al position) and the back wall (a2 position) of the bladder from the graph.
  • the diameter of the bladder can also be determined in detail through the difference between the positions of the front wall and the rear wall of the bladder.
  • the user can determine the diameter of the bladder at each position by driving the bladder positioning mode by moving the independent bladder ultrasound scanner according to the present invention in various positions of the abdomen of the patient, and based on this information The location of the largest bladder diameter can be found manually.
  • Figure 7 (b) The graph shown is similar to the graphs of FIG. 10, al and bl in FIG. 10 represent the front wall of the bladder, a2 and b2 represent the back wall of the bladder, and dl and d2 represent the diameter of the bladder at the corresponding position. it means.
  • the control unit receives the 1D ultrasound data and the direction information and / or scan position information obtained from the 1D ultrasound data, the 1D ultrasound data and Detecting the probing data sets composed of the directing direction information and / or the scan position information for at least two times, and obtaining the corresponding ultrasonic signal using the respective directing direction information and / or the scan position information constituting the probing data sets.
  • the position in the bladder is detected, and the area or volume for the bladder is estimated approximately and output to the display modules using the ultrasonic signals for the detected positions.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an operation in a bladder volume measuring mode in a stand-alone ultrasound scanner according to a second embodiment of the present invention.
  • the front end portion of the independent bladder ultrasound scanner 40 is fixed to a reference surface such as the abdomen of the patient, while swinging the main body portion in the left and right directions from the reference axis set at the beginning of the scan.
  • Acquires one-dimensional ultrasound data for each direction of the ultrasonic sensor model and includes a plurality of probing data including the direction information and / or scan position information of the ultrasonic sensor model obtained from the one-dimensional ultrasound data and the one-dimensional ultrasound data. Create and save sets, and
  • the control unit sequentially orders the probing data sets according to the direction and / or scan position in order to be able to create a 3D stereoscopic image using the direction information and / or scan position information included in the probing data sets.
  • the estimated value 44 is output to the display models 420 by roughly estimating the area or volume of the bladder by using the 1D ultrasound data included in the rearranged probing data sets.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention further includes an indicator indicating the presence or absence of a bladder, and the control unit has a presence or absence of a bladder from the received one-dimensional ultrasound data every time one-dimensional ultrasound data is received from the ultrasonic sensor modules.
  • the indicator indicator may include at least one of a speaker, a light emitting device such as an LED, a warning light or a warning light, and a vibrating device, and outputs a warning sound such as a 'beep' sound to a speaker, or turns on or emits a light emitting device or a warning light. By emitting light periodically or by vibrating through the vibrating element, a warning message can be sent to the user or operator.
  • the controller performs a plurality of ultrasonic scans periodically for a predetermined time to sample a plurality of one-dimensional ultrasound data in order to obtain a plurality of probing data sets for volume measurement.
  • the controller checks the position of the front wall and the rear wall of the bladder from the one-dimensional ultrasound data every time the one-dimensional ultrasound data is received from the ultrasonic sensor module, and if the front wall and the rear wall of the bladder are not detected, the above-described method is described.
  • a warning sound through the speaker of the city marker, the user or operator may be informed that "the bladder is out of the region where the bladder exists, and the bladder does not exist at the position along the corresponding direction of the ultrasonic sensor models".
  • a light emitting device such as an LED of the indicator indicator may be turned on to inform a user or an operator that the "bladder exists at a corresponding position".
  • FIG. 9 is a stand-alone ultrasound scanner according to a second embodiment of the present invention, according to the bladder volume measurement mode, the scanner between the two points in the left and right directions
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a process of approximating the volume of the bladder using two probing data sets obtained by swinging.
  • the control unit is configured at each position of the bladder from the one-dimensional ultrasound data S £>, S (6 ⁇ ) obtained in the first directing direction () and the second directing direction (?, ⁇ ), Respectively.
  • the diameters dl and d2 are detected, the area of the bladder is approximately estimated using the detected diameters of the bladder, and the volume of the bladder is approximately estimated using the estimated area of the bladder.
  • the controller collects the direction information obtained by obtaining the ultrasonic signals from the motion recognition sensor mode, and determines the position of the bladder with respect to the ultrasonic signal by using the direction information.
  • the directing direction information may include a sweep angle and an inclination angle of the independent ultrasound scanner.
  • the inclination angle refers to an angle at which the ultrasonic sensor modules are inclined upward and downward from the reference axis when the independent ultrasound scanner sets the position and the position when the ultrasound scanner starts the ultrasonic scan as the reference axis.
  • the blue angle of the scanner is fixed to the orient point of the reference plane ('A' in FIG. 6) at the rear end of the scanner (' ⁇ ' in FIG. 6) in the horizontal direction of the reference axis. Means the angle to swirl.
  • the inclination angle and swing angle described above are respectively indicated by ⁇ and in the spherical coordinate system.
  • the estimated bladder cross-sectional area is used to approximate the volume of the bladder, and the estimated volume of the bladder can be used to estimate the amount of urine in the bladder.
  • the control unit generates the direction information and the one-dimensional ultrasound data of each probing data set.
  • the 2D B-Mode ultrasound image may be output to the display modules according to the swing trajectory.
  • FIG. 11 illustrates a trajectory in which a user swings along eight trajectories with arbitrary hand gestures for a predetermined time using a standalone ultrasound scanner according to the present invention to obtain a plurality of probing data sets.
  • FIG. 12 illustrates six ultrasonic scanning surfaces obtained for a fan team having a bladder model by using an ultrasonic scanner driven by a conventional motor
  • FIG. 13 illustrates a bladder model using a standalone ultrasonic scanner according to the present invention
  • FIG. 11 shows six ultrasound scan planes reconstructed using a plurality of probing data sets obtained along a swing trajectory of FIG. 11.
  • 12 and 13 '0' represents the shape of the bladder model of the phantom. Comparing FIGS. 12 and 13, from ultrasound images obtained by scanning a uniform angle by a motor by a conventional scanner and probing data sets obtained by nonuniformity by any hand gesture of a user by a scanner according to the present invention. The reconstructed ultrasound images do not show much difference.
  • the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is for approximating the volume or cross-sectional area of any test object and can be widely used in the industrial and medical fields.

Abstract

The present invention relates to an independent ultrasound scanner. The independent ultrasound scanner comprises a single ultrasound sensor module and a motion recognition sensor capable of obtaining oriented direction information of the single ultrasound sensor module, such that one-dimensional ultrasound data of a single scanning line is acquired by the ultrasound sensor module, information on a location at which the one-dimensional ultrasound data has been acquired is simultaneously detected by using the oriented direction information and/or scan location information of the ultrasound sensor module, and a cross-sectional area or a volume of an object to be examined or a bladder can be approximately estimated by using pieces of one-dimensional ultrasound data of respective locations of the bladder and oriented direction information and/or scan location information having acquired each of the pieces of one-dimensional ultrasound data. Therefore, according to the present invention, the independent ultrasound scanner acquires location information of pieces of one-dimensional ultrasound data from the motion recognition sensor and provides characteristic information of an object to be examined by using the pieces of one-dimensional ultrasound data and oriented direction information and/or scan location information on the pieces of one-dimensional ultrasound data, and thus a motor and a motor driving module for moving the ultrasound sensor module are not included, such that the independent ultrasound scanner can be miniaturized and manufactured at low cost by being implemented as a stand-alone type and, also, can be manufactured with high durability against impact and the like.

Description

【명세서】  【Specification】
【발명의 명칭】  [Name of invention]
독립형 초음파 스캐너  Standalone ultrasound scanner
【기술분야】 Technical Field
본 발명은 초음파스캐너에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단일의 초음파 센서 모들 및 초음파 센서 모듈의 지향 방향과스캔 위치 정보를 감지할 수 있는 동작 인식 센서 모들을 구비하고, 상기 초음파 센서 모들을 이용하여 획득한 다수 개의 1차원 초음파 데이터, 및 각 1차원 초음파 데이터들을 획득한 상기 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 /스캔 위치 정보로 구성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 단면적이나부피와 같은 특성 정보를 근사적으로 추정하여 제공하는 독립형 초음파 스캐너 및 독립형 방광초음파 스캐너에 관한 것이다.  The present invention relates to an ultrasonic scanner, and more particularly, includes a single ultrasonic sensor module and motion recognition sensor modules capable of sensing the direction and scan position information of the ultrasonic sensor module, and is obtained using the ultrasonic sensor modules. Characteristics such as cross-sectional area or volume for an object to be inspected using a plurality of probing data sets consisting of a plurality of one-dimensional ultrasound data and the direction information / scan position information of the ultrasonic sensor modules obtained with each one-dimensional ultrasound data. The present invention relates to a stand-alone ultrasound scanner and a stand-alone bladder ultrasound scanner that approximate and provide information.
【배경기술】 Background Art
일반적으로 초음파 시스템은 탐촉자인 트랜스듀서의 압전 효과에 의하여 검사하고자 하는 대상물에 초음파신호를 발사하고, 그 결과 대상물의  In general, an ultrasonic system emits an ultrasonic signal to an object to be inspected by the piezoelectric effect of a transducer, which is a transducer.
불연속면에서 반사되어 되돌아오는 초음파신호를 수신한 다음, 그 수신된 초음파신호를 전기적 신호로 변환시켜 소정의 영상 장치에 출력함으로써 대상물의 내부 상태를 검사하는 시스템이다. 이러한초음파 시스템은 의료 진단용, 비파괴 검사, 수중 탐색 기기 등에 널리 사용되고 있다. After receiving the ultrasonic signal reflected back from the discontinuous surface, and converts the received ultrasonic signal into an electrical signal and outputs it to a predetermined image device to inspect the internal state of the object. Such ultrasonic systems are widely used in medical diagnostics, nondestructive testing, and underwater search equipment.
그런데, 종래의 초음파 진단 장비들은 대부분 그 부피와중량이 매우 커서 그 이동이 용이하지 않는 불편함이 있었다. 이러한불편함을 해소하기 위하여 휴대 가능한 초음파 진단기에 대한 다양한 제안이 제시되었다.  By the way, the conventional ultrasonic diagnostic equipment has been inconvenient that most of the volume and weight is not very easy to move. In order to solve this inconvenience, various proposals for a portable ultrasound diagnosis apparatus have been proposed.
한편, 방광의 이상또는 배뇨 장애 검사에 있어서 방광 내의 요량을 측정하는 것이 필수적인 요소로 사용되어 지고 있다. 또한, 수술후에 야기될 수 있는 요정체를 예방하기 위하여, 카테터를 이용한 배뇨에 앞서 방광 내의 요량을 측정하기도 하며, 배뇨 훈련에 있어서도 하나의 가이드 라인으로서 방광내의 요량을 측정하여 사용하기도 한다. 이와 같이 방광 내의 요량을 측정하기 위한초음파 진단 장비는 방광을 포함하는부채꼴 형태의 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상을 얻고, 2차원 초음파 영상으로부터 방광의 단면적 또는 반경을 구하고, 이를 이용하여 방광의 부피를 추정하여 방광 내의 요량을 계산하게 된다. 또한, 다른 형태의 초음파 진단 장비는 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 다수 개의 방향에 대하여 방광을 포함하는 부채꼴 형태의 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상들을 얻고, 다수 개의 초음파 영상들을 이용하여 3차원 초음파 영상을 생성하고 이를 이용하여 방광의 부피를 추정하여 방광 내의 요량을 계산하기도 한다. On the other hand, in the examination of bladder abnormality or urination disorder, it is used as an essential element to measure the urinary urine volume. In addition, in order to prevent the nymph that may occur after surgery, the urine in the bladder may be measured prior to urination using a catheter, and also used as a guideline in urinary training in urination training. As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus for measuring urinary bladder obtains a 2D ultrasound image of a scan-type scan surface including a bladder, obtains the cross-sectional area or radius of the bladder from the 2D ultrasound image, and uses the volume of the bladder. Calculate the amount of urine in the bladder. In addition, another type of ultrasound diagnostic apparatus obtains 2D ultrasound images of a fan-shaped scan plane including a bladder in a plurality of directions to improve measurement accuracy, and uses a plurality of ultrasound images to obtain 3D ultrasound images. And calculate the amount of urine in the bladder by estimating the volume of the bladder.
하지만, 전술한종래의 초음파 진단 장비 또는초음파를 이용한 방광 초음파 스캐너는 부채꼴 형상의 스캔면에 대한 2차원 초음파 영상을 얻기 위하여, 내부에 다수 개의 초음파 센서들을 어레이 형태로 구비하거나 초음파 센서들을 스캔면을 따라 회전 이동시키기 위한모터들을 구비한다. 즉, 다수 개의 초음파 센서들이 사전 설정된 간격으로 이격 배치되고 순차적으로 각초음파  However, the above-described conventional ultrasound diagnostic equipment or a bladder ultrasound scanner using ultrasonic waves is provided with a plurality of ultrasonic sensors in an array form or ultrasonic waves along the scan surface in order to obtain a two-dimensional ultrasound image of a fan-shaped scan surface. Motors for rotational movement are provided. That is, a plurality of ultrasonic sensors are spaced apart at predetermined intervals, and each ultrasonic wave sequentially
센서들로부터 1차원 초음파 데이터들을 획득하거나, 모터를 이용하여 초음파 센서들을 사전 설정된 간격만큼 순차적으로 이동 및 회전시키면서 1차원 초음파 데이터들을 획득하게 된다. 또한, 3차원 초음파 영상을 얻기 위하여, 모터를 이용하여 초음파 센서들을사전 설정된 간격만큼 이동시키면서 2차원 초음파 영상들을 순차적으로 획득하여 조합하여 3차원 입체 초음파 영상을 얻게 된다. 한국공개특허공보 제 10-2012-0125578호는 다수 개의 트랜스듀서 및 모터를 장착한초음파 이미징 프로브를 개시하고 있다. 도 1은 전술한 One-dimensional ultrasound data may be acquired from the sensors, or one-dimensional ultrasound data may be obtained by sequentially moving and rotating the ultrasonic sensors by a predetermined interval using a motor. In addition, in order to obtain a 3D ultrasound image, a 3D stereoscopic ultrasound image may be obtained by sequentially obtaining and combining 2D ultrasound images while moving the ultrasonic sensors by a predetermined interval using a motor. Korean Patent Publication No. 10-2012-0125578 discloses an ultrasonic imaging probe equipped with a plurality of transducers and a motor. 1 is described above
한국공개특허공보에 개시된 다수 개의 트랜스듀서 및 모터를 장착한 초음파 이미징 프로브의 일예를 도시한사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수 개의 트랜스듀서를 장착하는 경우 초음파프로브의 크기가 길이 방향을 따라 길게 형성되어야 할 뿐만 아니라모터 및 모터 구동 모들로 포함하여야 되므로 전체적인 크기가 커질 수밖에 없다. 또한, 모터 및 이들을 구동시키는 구동 모들들은 충격 등에 약하므로, 이들을 포함하는 장비는 내구성이 좋지 못하게 되는 단점이 발생하기도 한다. 4 is a perspective view illustrating an example of an ultrasonic imaging probe equipped with a plurality of transducers and motors disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication. As shown in FIG. 1, when the plurality of transducers are mounted, the size of the ultrasonic probe has to be formed long along the length direction and must be included as a motor and a motor driving model, thereby increasing the overall size. In addition, since the motor and the driving models for driving them are weak to impact, etc., the equipment including them may have a disadvantage of poor durability.
또한, 미국공개특허공보 US 2010/0204581 호는 3차원 초음파를 이용한 장기 체적 구하는 시스템과 방법을 개시하고 있다. 도 2는 전술한특허에 개시된 초음파 스캐너가 2차원 초음파 영상과 3차원 초음파 입체 영상을 구하는 과정을 설명하는 구조도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 스캐너는 트랜스듀서에 연결된 모터를 이용하여 트랜스듀서를사전 설정된 각도만큼씩 기계적으로 이동시키면서 다수 개의 1차원 초음파 데이터들을 획득하여 전체 Φ 각도의 부채꼴 형상의 2차원 초음파 영상을 얻게 된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 스캐너는 모터를 이용하여 트랜스듀서들을 회전 방향으로 Θ 각도만큼씩 회전시키면서 다수 개의 2차원 초음파 영상들을 획득하여 3차원 입체 초음파 영상을 만들게 된다. In addition, US 2010/0204581 discloses a system and method for obtaining long-term volume using three-dimensional ultrasound. 2 is disclosed in the aforementioned patent 4 is a structural diagram illustrating a process in which an ultrasound scanner obtains a 2D ultrasound image and a 3D ultrasound stereoscopic image. As shown in FIG. 2, the ultrasonic scanner acquires a plurality of one-dimensional ultrasonic data while mechanically moving the transducer by a preset angle using a motor connected to the transducer, thereby forming a fan-shaped two-dimensional ultrasonic wave having a total Φ angle. You get an image. In addition, as shown in Figure 2, the ultrasound scanner by using a motor to rotate the transducer by a Θ angle in the rotation direction by obtaining a plurality of two-dimensional ultrasound images to create a three-dimensional stereoscopic ultrasound image.
이와 같이, 종래의 장비들은 2차원 또는 3차원 초음파 영상을 얻기 위하여 다수 개의 초음파 센서들을 어레이 형태로 구비하거나초음파 센서들을 스캔면을 따라 회전 이동시키기 위한모터들과 이를 구동시키기 위한모터 구동 모들들을 구비함에 따라, 그 구조가복잡하고 전체적인 크기가 커지는 단점이 있다.  As such, the conventional equipment includes a plurality of ultrasonic sensors in the form of an array in order to obtain a two-dimensional or three-dimensional ultrasonic image or motors for driving the ultrasonic sensors along the scan surface and motor driving models for driving the ultrasonic sensors. As a result, the structure is complicated and the overall size is disadvantageous.
한편, 한국특허공개공보 제 10-2015-0021823호는 제어 장치와초음파 프로브가 분리되어 구성된 방광 진단용 초음파 장치를 개시하고 있다. 도 3은 전술한 한국특허공개공보에 개시된 제어부와 디스플레이부로 구성된 제어 장치와 초음파 프로브가서로 분리되어 구성된 방광 진단용 초음파 장치를 도시한 사진이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 방광 진단용 초음파 장치는 초음파 센서 모들들과 모터가 장착된 초음파프로브와초음파프로브를 구동시키는 제어장치가서로 분리되어 구성됨에 따라, 간단하게 소지하고 사용하기 어려운 문제점도 있다.  On the other hand, Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0021823 discloses an ultrasound device for bladder diagnostics in which a control device and an ultrasonic probe are separated. FIG. 3 is a photograph illustrating a bladder diagnostic ultrasound apparatus configured by separating a control device and an ultrasound probe, each of which includes a control unit and a display unit disclosed in the aforementioned Korean Patent Publication. As shown in FIG. 3, the conventional bladder diagnostic ultrasound apparatus is separated from each other by configuring ultrasonic sensor modules, a motor-mounted ultrasonic probe, and a control device for driving an ultrasonic probe. There is also.
【발명의 상세한 설명】 [Detailed Description of the Invention]
【기술적 과제】  [Technical problem]
전술한문제점을 해결하기 위한본 발명의 목적은 모터 및 모터 구동부를 구비하지 않고, 단일의 초음파 센서 모들과 동작 인식 센서 모들을 이용하여 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보를 획득하고, 1차원 초음파 데이터 및 이에 대한지향 방향 정보로 구성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 획득하고 이들을 재배열시켜, 검사 대상물에 대한SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is not provided with a motor and a motor driving unit, and obtains 1D ultrasound data and direction information obtained by obtaining 1D ultrasound data using a single ultrasound sensor module and a motion recognition sensor module. And a plurality of one-dimensional ultrasound data and direction information thereof Probing data sets and rearrange them to
2차원 면적 또는 3차원 부피와 같은 특성 정보를 검출하여 제공할수 있는 독립형 초음파 스캐너를 제공하는 것이다. It is to provide a stand-alone ultrasound scanner that can detect and provide characteristic information, such as two-dimensional area or three-dimensional volume.
본 발명의 다른 목적은 전술한독립형 초음파스캐너를 이용하여 방광의 부피를 근사적으로 추정하여 제공할수 있는 독립형 초음파 스캐너를 제공하는 것이다.  Another object of the present invention is to provide a stand-alone ultrasound scanner that can estimate and provide a volume of the bladder using the above-described independent ultrasound scanner.
【기술적 해결방법】 Technical Solution
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한본 발명의 제 1 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너는, 검사 대상물에 대하여 단일의 스캔라인을 구성하는 초음파 신호를 획득하고 이를 변환하여 1차원 초음파 데이터를 생성하여 출력하는 초음파 센서 모들; 상기 검사 대상물에 대한초음파 센서 모들의 지향  According to an aspect of the present invention, an independent ultrasound scanner according to a first aspect of the present invention obtains an ultrasound signal constituting a single scan line with respect to an inspection object, converts the ultrasound signal, and generates and outputs one-dimensional ultrasound data. Sensor modules; Orientation of Ultrasonic Sensor Models on the Test Object
방향 (or ient at ion di rect ion) 정보를 검출하여 출력하는 동작 인식 센서; A motion recognition sensor that detects and outputs orientation at ion di rect ion information;
디스플레이 모들; 상기 초음파 센서 모듈의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서를 구동시켜 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하고, 상기 프로빙 데이터 세트를 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 추출하여 상기 디스플레이 모듈에 출력하는 제어부; 상기 제어부, 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모들이 단일의 케이스에 장착된 본체부;를 구비하여, 단일의 초음파 센서 모들을 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모들에 출력시킨다. 전술한 계 1 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 데이터 저장부를 구비하고, Display modules; By controlling the operation of the ultrasonic sensor module to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for an object to be inspected, and simultaneously driving the motion recognition sensor to obtain the one-dimensional ultrasound data. Acquire direction information, generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and directing direction information about the one-dimensional ultrasound data, and use the probing data set. A control unit for extracting characteristic information of an inspection object and outputting the extracted characteristic information to the display module; The controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module; the main body mounted on a single case; and acquires the characteristic information of the inspection object using the single ultrasonic sensor model to output to the display model. In the stand-alone ultrasound scanner according to the aforementioned feature 1, the stand-alone ultrasound scanner includes a data storage unit,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서 모듈로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모듈의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, 프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보들을 이용하여 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음파 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것이 바람직하다. The control unit obtains one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor module, obtains direction information of the ultrasonic sensor module from the motion recognition sensor, and configures the single scan line. Directional direction of 1D ultrasound data and the 1D ultrasound data Iteratively repeats the process of generating a probing data set containing information, stores the generated plurality of probing data sets in the data storage, and uses respective directional direction information constituting the probing data sets. Detects a position on the object to be inspected, approximates an area or volume of the object to be inspected using one-dimensional ultrasound data for the detected positions, and calculates the estimated area or volume value of the display model. It is preferable to output to.
본 발명의 제 2 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너는, 검사 대상물에 대하여 단일의 스캔라인을 구성하는 초음파신호를 획득하고 이를 변환하여 1차원 초음파 데이터를 생성하여 출력하는 초음파 센서 모들; 상기 검사 대상물에 대한초음파 센서 모들의 지향 방향 (or ientat ion di rect ion) 정보 및 스캔 위치 정보를 검출하여 출력하는 동작 인식 센서; 디스플레이 모들; 상기 초음파 센서 모들의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서를 구동시켜 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보와스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하고, 상기 프로빙 데이터 세트를 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 추출하여 상기 디스폴레이 모들에 출력하는 제어부; 상기 제어부, 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모들이 단일의 케이스에 장착된 본체부;를 구비하여, 단일의 초음파 센서 모들을 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모들에 출력시킨다.  Independent ultrasound scanner according to a second aspect of the present invention, the ultrasonic sensor module for obtaining and converting the ultrasonic signal constituting a single scan line to the inspection object to generate one-dimensional ultrasonic data; A motion recognition sensor configured to detect and output orientation information (or ientat ion di rect ion) and scan position information of the ultrasonic sensor models with respect to the inspection object; Display modules; By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, at the same time driving the motion recognition sensor to obtain the one-dimensional ultrasound data sensor orientation Acquire direction information and scan position information, and generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and directing direction information and scan position information for the one-dimensional ultrasound data. And a controller configured to extract characteristic information of an object to be inspected using the probing data set and output the extracted characteristic information to the display modules. The controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module; the main body mounted on a single case; and obtain the characteristic information of the inspection object by using the single ultrasonic sensor model to output to the display model.
전술한 게 2 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 데이터 저장부를 구비하고,  In the stand-alone ultrasound scanner according to the above 2 feature, the stand-alone ultrasound scanner includes a data storage unit,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서 모들로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보와 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, 프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보와스캔 위치 정보를 이용하여 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음파 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것이 바람직하다. The control unit acquires one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor models, and obtains direction information and scan position information of ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor, and scans the single scan. 1D ultrasound data constituting a line and the 1D ultrasound data Repeating the process of generating a probing data set including the direction information and the scan position information, and stores the generated plurality of probing data sets in the data storage, and constitutes the probing data sets Detects a position in the inspection object by using the direction information and the scan position information of, approximates an area or volume of the inspection object by using 1D ultrasound data of the detected positions, and It is desirable to output the estimated area or volume value to the display models.
본 발명의 게 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너는, 검사 대상물에 대하영 단일의 스캔라인을 구성하는 초음파신호를 획득하고 이를 변환하여 1차원 초음파 데이터를 생성하여 출력하는 초음파 센서 모듈; 상기 검사 대상물에 대한초음파 센서 모들의 스캔 위치 정보를 검출하여 출력하는 동작 인식 센서; 디스플레이 모들; 상기 초음파 센서 모들의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서를 구동시켜 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한 초음파 센서 모들의 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상가 1차원 초음파 데이터에 대한 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하고, 상기 프로빙 데이터 세트를 이용하여 검사 대상물에 대한 특성 정보를 추출하여 상기 디스플레이 모들에 출력하는 제어부; 상기 제어부 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모들이 단일의 케이스에 장착된 본체부; 를구비하여, 단일의 초음파 센서 모들을 이용하여 검사 대상물에 대한 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모들에 출력시킨다.  Independent ultrasound scanner according to a third aspect of the present invention, the ultrasonic sensor module for obtaining and converting the ultrasonic signal constituting a single scan line to the inspection object to generate one-dimensional ultrasonic data; A motion recognition sensor for detecting and outputting scan position information of the ultrasonic sensor models for the inspection object; Display modules; By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, and simultaneously driving the motion recognition sensor to scan the ultrasonic sensor models obtained the one-dimensional ultrasound data Acquire position information, generate a probing data set including scan position information of the 1D ultrasound data and the store 1D ultrasound data constituting the single scan line, and use the probing data set. A control unit for extracting characteristic information on an inspection object and outputting the extracted characteristic information to the display models; A main body in which the control unit ultrasonic sensor modules, the motion recognition sensor, and the display modules are mounted in a single case; In order to obtain the characteristic information on the object to be inspected using a single ultrasonic sensor model and output to the display model.
전술한 계 3 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파스캐너는 데이터 저장부를 구비하고,  In the stand-alone ultrasonic scanner according to the aforementioned feature 3, the stand-alone ultrasonic scanner includes a data storage unit,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서 모들로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 확득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 테이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, 프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 스캔 위치 정보를 이용하여 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음파 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것이 바람직하다. The controller acquires scan position information of the ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor while acquiring the 1D ultrasonic data constituting the single scan line from the ultrasonic sensor models, and configures the single scan line. A process of generating a probing data set including 1D ultrasound data and scan position information of the 1D ultrasound data; Iteratively performing, storing the generated plurality of probing data sets in the data storage unit, using the respective scan position information constituting the probing data sets to detect the position on the inspection object, and Using one-dimensional ultrasound data, it is preferable to approximate the area or volume of the inspection object and to output the estimated area or volume value to the display models.
전술한 제 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 초음파 센서 모들은 단일의 주사 라인에 대한초음파신호를 획득하여 1차원 초음파 데이터를 상기 제어부로 제공하고, 상기 제어부는 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프로 상기 디스플레이 모들에 출력시키며, 상기 그래프는 초음파 센서 모들로부터의 이격 거리에 따른 초음파 신호 세기를 나타낸 것이 바람직하다.  In the independent ultrasonic scanner according to the first to third features described above, the ultrasonic sensor modules obtain an ultrasonic signal for a single scan line and provide one-dimensional ultrasonic data to the controller, wherein the controller is configured to provide the ultrasonic sensor module. It is preferable to process the 1D ultrasound data provided from the graph and output the graph to the display modules, wherein the graph represents the ultrasonic signal intensity according to the separation distance from the ultrasonic sensor modules.
전술한 게 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 동작 인식 센서는 지자기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 자세 검출 센서 중 하나로 구성되거나, 둘 이상이 결합되어 구성된 것이 바람직하다.  In the stand-alone ultrasound scanner according to the first to third features described above, the motion recognition sensor may be one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a posture detection sensor, or two or more may be combined.
전술한 제 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 동작 인식 센서가출력하는 지향 방향 정보는 상기 초음파 센서 모들의 기울기 각도 및 스윙 (swing) 각도를 포함하는 것을 특징으로 하며,  In the independent ultrasonic scanner according to the first to third features described above, the direction information output by the motion recognition sensor includes an inclination angle and a swing angle of the ultrasonic sensor models,
상기 기울기 각도는 초음파스캔 시작시에 초기 설정된 초음파 센서 모들의 기준축으로부터 초음파 센서 모들이 상하 방향을 따라 기울어진 각도이며 상기 스청 각도는 상기 초음파 센서 모듈이 상기 기준축으로부터 좌우 방향으로 스윙한각도인 것이 바람직하다.  The inclination angle is an angle in which the ultrasonic sensor modules are inclined along the vertical direction from the reference axis of the ultrasonic sensor modules initially set at the start of the ultrasonic scan, and the blue angle is an angle at which the ultrasonic sensor module swings from the reference axis to the left and right directions. It is preferable.
전술한 게 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 동작 인식 센서가출력하는 스캔 위치 정보는 초음파 센서 모듈의 초음파 스캔 시작 위치로부터 초음파 센서 모들이 이동한 상대적 위치 정보인 것이  In the stand-alone ultrasound scanner according to the first to third features described above, the scan position information output by the motion recognition sensor is relative position information in which ultrasonic sensor modules are moved from an ultrasonic scan start position of the ultrasonic sensor module.
바람직하다. desirable.
전술한 제 1 내지 게 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 본체부는 펜슬또는 막대 모양으로 구성되고, 상기 초음파 센서 모들은 상기 본체부의 전단부에 고정 장착되고, 상기 동작 인식 센서는 상기 본체부의 후단부에 장착된 것이 바람직하다 . In the independent ultrasonic scanner according to the first to third features described above, the main body portion is formed in the shape of a pencil or a rod, the ultrasonic sensor modules are fixedly mounted to the front end of the main body portion, the motion recognition sensor is the main body portion It is preferable to be mounted at the rear end.
전술한 제 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파스캐너는 방광용적을 측정하기 위한스캐너이며,  In the independent ultrasound scanner according to the first to third features described above, the independent ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume,
상기 검사 대상물은 방광이며, 상기 제어부는 프로빙 데이터 세트를 이용하여 방광에 대한 특성 정보를 근사적으로 추정하고, 추정된 특성 정보를 상기 디스플레이 모들에 출력하는 것이 바람직하다.  The object to be inspected is the bladder, and the controller preferably estimates characteristic information about the bladder using a probing data set, and outputs the estimated characteristic information to the display modules.
전술한 제 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 방광용적을 측정하기 위한스캐너이며, 상기 제어부는 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프로 상기 디스플레이 모들에 출력시키되, 상기 그래프는 초음파 센서 모듈로부터의 이격 거리에 따른 초음파신호 세기를 나타내도록 구성하여, 디스플레이된 그래프를 통해, 상기 초음파 데이터에 대웅되는 지향 방향에 방광의 존재 유무 및 방광의 직경을 나타내는 것이 바람직하다.  In the stand-alone ultrasonic scanner according to the first to third features described above, the stand-alone ultrasonic scanner is a scanner for measuring the bladder volume, and the control unit processes the one-dimensional ultrasonic data provided from the ultrasonic sensor modules to display the graph. Output to the module, wherein the graph is configured to represent the strength of the ultrasonic signal according to the separation distance from the ultrasonic sensor module, and through the displayed graph, the presence or absence of the bladder and the diameter of the bladder in the direction directed to the ultrasonic data. It is preferable to indicate.
전술한 제 1 내지 게 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 방광 용적을 측정하기 위한스캐너이며, 상기 독립형 초음파 스캐너는사용자가동작모드를 선택할 수 있도록 구성된 스위치를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 스위치에 의해 선택된 동작모드에 따라 구동되는 것이 바람직하다. 전술한독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 동작모드는 방광 위치 확인 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치에 의해 상기 방광 위치 확인 모드가 선택되면, 상기 초음파 센서 모듈로부터 1차원 초음파 데이터를 수신하고 상기 동작 인식 센서로부터 지향 방향 정보를 수신하고, 상기 지향 방향 정보 및 상기 1차원 초음파 데이터를 포함하는 프로빙 데이터 세트를 생성하며, 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프 형태로 상기 디스플레이 모들에 출력시키고,  In the stand-alone ultrasound scanner according to the first to third features described above, the stand-alone ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume, the stand-alone ultrasound scanner further comprises a switch configured to allow the user to select an operation mode, The control unit is preferably driven according to the operation mode selected by the switch. In the above-described independent ultrasound scanner, the operation mode includes a bladder positioning mode, and the control unit receives one-dimensional ultrasonic data from the ultrasonic sensor module when the bladder positioning mode is selected by the switch. Receives direction information from a motion recognition sensor, generates a probing data set including the direction information and the one-dimensional ultrasound data, processes the one-dimensional ultrasound data provided from the ultrasonic sensor modules, and displays the display modules in the form of a graph. To the output,
상기 디스플레이 모들에 출력된 그래프는 상기 초음파신호에 대웅되는 지향 방향에 방광의 존재 유무 및 방광의 직경에 대한 정보를 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 독립형 초음파스캐너에 있어서, 상기 동작모드는 방광 부피 측정 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치에 의해 상기 방광부피 측정 모드가선택되면, 상기 초음파 센서 모듈로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고, The graph output to the display modules preferably shows information on the presence or absence of the bladder and the diameter of the bladder in the direction directed to the ultrasonic signal. In addition, in the above-described independent ultrasonic scanner, the operation mode is bladder And a volume measurement mode, wherein, when the bladder volume measurement mode is selected by the switch, the controller acquires one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line from the ultrasound sensor module, and simultaneously, the motion recognition sensor. Acquiring the direction information of the ultrasonic sensor models from the sensor, and generating a probing data set including the one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and the direction information on the one-dimensional ultrasound data. Repeats and stores the generated plurality of probing data sets in the data storage unit,
프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보를 이용하여 방광의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 초음파 데이터들을 이용하여, 방광에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하여 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것이 바람직하다.  The position of the bladder is detected by using the respective directional information constituting the probing data sets, and by using the ultrasound data for the detected positions, an approximation of the area or volume of the bladder is performed on the display modules. It is preferable to output.
전술한 제 1 내지 제 3 특징에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 상기 독립형 초음파스캐너는 방광 용적을 측정하기 위한 스캐너이며, 상기 제어부는 초음파 센서 모들로부터 1차원 초음파 데이터가수신될 때마다, 상기 수신된 1차원 초음파 데이터로부터 방광의 앞벽과 뒷벽의 위치를 확인하고, 만약 방광의 앞벽과 뒷벽이 검출되지 아니한 경우에는 경고 모듈을 구동시켜, "초음파 센서 모들의 해당 지향 방향에 따른 위치에는 방광이 존재하지 않음' '을 알려주는 것이 바람직하다.  In the stand-alone ultrasound scanner according to the first to third features described above, the stand-alone ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume, the control unit is received each time one-dimensional ultrasound data from the ultrasonic sensor module, Check the position of the front and back walls of the bladder from the 1-D ultrasound data, and if the front and back walls of the bladder are not detected, activate the warning module and say, It is preferable to indicate 'n'.
【발명의 효과】 【Effects of the Invention】
본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 단일의 초음파  Stand-alone ultrasound scanner according to the invention is a single ultrasound
트랜스듀서 (ul trasound transducer )로 이루어진 초음파 센서 모듈을 구비하고 사용자가초음파 센서 모들을 수동으로 이동시키면서 다수 개의 1차원 초음파 데이터들을 수집하는 구조로 구성되며, 동작 인식 센서 모들을 이용하여 각 1차원 초음파 데이터를 수집한 위치 정보와지향 방향 정보를 얻게 된다. It is equipped with an ultrasonic sensor module consisting of a transducer (ul trasound transducer) and a structure in which a user collects a plurality of 1D ultrasonic data while manually moving ultrasonic sensor modules, and each 1D ultrasonic sensor using motion recognition sensor modules. The location information and direction information obtained from the data are obtained.
사용자가본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너를 손에 쥐고 스캔하고자 하는 위치에 배치시킨 후, 독립형 초음파스캐너를사용자가 원하는 방향으로 회전시키거나좌우 방향으로 스윙시키거나 위치를 이동시키면서, 검사 대상물을 초음파스캔하게 된다. 이와 같이, 사용자가독립형 초음파스캐너를 자유자재로 움직이는 동안, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는사전 설정된 샘플링 주기에 따라 검사대상물에 대하여 1차원 초음파 데이터를 반복하여 수집함과 동시에 각 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 함께 획득하고, 각 1차원 초음파 데이터와 이를 획득한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 하나의 프로빙 데이터 세트로 구성하게 된다. 각 프로빙 데이터 세트를 구성하는 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 통해 각 1차원 초음파 데이터들이 스캔된 검사 대상물에서의 위치를 검출할수 있게 된다. After the user holds the standalone ultrasound scanner according to the present invention in a position to be scanned, the standalone ultrasound scanner is rotated in the user's desired direction, swings in the left or right direction, or the position is moved. Ultrasound scan. As such, while the user moves the independent ultrasound scanner freely, the independent ultrasound scanner according to the present invention repeatedly collects one-dimensional ultrasound data on the inspection object according to a preset sampling period and simultaneously collects each one-dimensional ultrasound data. The acquired direction information and / or scan position information are acquired together, and each one-dimensional ultrasound data and the obtained direction information and / or scan position information are configured as one probing data set. Through the direction information and / or scan position information constituting each probing data set, it is possible to detect a position on the inspection object to which each one-dimensional ultrasound data is scanned.
따라서, 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너는 상기 다수개의 프로빙 데이터 세트들의 각지향 방향 정보 및 /또는스캔 위치 정보를 이용하여 사용자의 손 움직임에 따라 일정한규칙없이 생성된 상기 다수개의 프로빙 데이터 세트들을지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라순차적으로  Therefore, the independent ultrasound scanner according to the present invention uses the directional direction information and / or the scan position information of the plurality of probing data sets to direct the plurality of probing data sets generated without a certain rule according to the user's hand movement. And / or sequentially depending on the scan location
재배열시킴으로써, 지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라순차적으로 재배열된 프로빙 데이터 세트들에 포함된 다수 개의 1차원 초음파 데이터들을 이용하여 검사 대상물에 대한 면적이나부피를 근사적으로 추정할수 있게 된다. By rearranging, it is possible to approximate the area or volume of the object to be inspected using the plurality of one-dimensional ultrasound data included in the probing data sets sequentially rearranged according to the direction and / or the scan position.
따라서, 본 발명에 따른 초음파 스캐너는 종래의 장비들과는 달리, 초음파 센서 모들을 이동시키기 위한모터 및 모터 구동 모들을구비하지 않고 단일의 초음파 센서 모듈 및 동작 인식 센서 모들로 구성됨으로써, 전체적인 크기를 최소화시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른초음파스캐너는 초음파 센서 모듈의 이동이나 회전, 스윙 (swing) 동작을 위한모터 및 모터 구동 모들을 구비하지 않기 때문에, 종래의 기술에 따른 모터를 구비한초음파 스캐너와는 달리 층격이나 떨어뜨림에 대한 내구성도 우수하다.  Therefore, the ultrasound scanner according to the present invention, unlike conventional equipment, is composed of a single ultrasonic sensor module and a motion recognition sensor module without having a motor and a motor driving model for moving the ultrasonic sensor head, thereby minimizing the overall size It becomes possible. In addition, since the ultrasonic scanner according to the present invention does not include a motor and motor driving modules for moving, rotating, or swinging the ultrasonic sensor module, unlike the ultrasonic scanner having a motor according to the prior art, the stratification is performed. Excellent durability against dropping and falling.
또한, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 초음파 프로브, 제어부 및 디스플레이부를 단일의 하우징내에 탑재하여, stand-alone 타입으로  In addition, the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is equipped with the ultrasonic probe, the control unit and the display unit in a single housing, stand-alone type
구성됨으로써, 사용자가 한손으로 쥐고 간단하게 사용할수 있다. By being configured, the user can hold it with one hand and use it simply.
【도면의 간단한설명】 【Brief Description of Drawings】
도 1은 종래의 기술에 따른 다수 개의 트랜스듀서 및 모터를 장착한 초음파 이미징 프로브의 일 예를 도시한사시도이다. Figure 1 is equipped with a plurality of transducers and a motor according to the prior art An example of an ultrasonic imaging probe is a perspective view.
도 2는 종래의 기술에 따른 초음파 스캐너가 2차원 초음파 영상과 3차원 초음파 입체 영상을 구하는 과정을 설명하는 구조도이다.  2 is a structural diagram illustrating a process of obtaining a 2D ultrasound image and a 3D ultrasound stereoscopic image by an ultrasound scanner according to the related art.
도 3은 종래의 기술에 따른 제어 장치와초음파 프로브가서로 분리되어 구성된 방광 진단용 초음파 장치를 도시한사진이다.  3 is a photograph showing a bladder diagnostic ultrasound apparatus configured by separating the control apparatus and the ultrasonic probe according to the related art.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너의 일 실시 형태를 도시한사시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너에 대한 전체적인 구성을 도시한블록도이다.  4 is a perspective view showing an embodiment of a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention, Figure 5 is a block diagram showing the overall configuration for a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention It is also.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너 (30)에 있어서, 동작 인식 센서 모들을 이용하여 획득하는 독립형 초음파스캐너의 지향 방향 정보 즉, 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 설명하기 위하여 도시한  FIG. 6 is a view illustrating directing direction information of a standalone ultrasound scanner, ie, direction information of ultrasonic sensor modules, obtained by using the motion recognition sensor modules in the independent ultrasound scanner 30 according to the first embodiment of the present invention. Illustrated
모식도이다. It is a schematic diagram.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 방광초음파 스캐너에 있어서, 방광 위치 확인 모드에 따라 디스플레이 모들에 그래프가출력된 상태를 예시적으로 도시한 그림이다.  FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a graph is output to the display modules according to the bladder positioning mode in the stand-alone bladder ultrasonic scanner according to the second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 거 j2 실시예에 따른 독립형 방광초음파스캐너에 있어서, 방광부피 측정 모드에서의 동작을 설명하기 위하여 도시한모식도이다. 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 방광초음파 스캐너에 있어서, 방광부피 측정 모드에서 2개의 서로 다른 지향 방향에 대하여 획득한 초음파신호들을 이용하여 부피를 근사적으로 추정하는 과정을 설명하기 위하여 도시한모식도이다.  FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an operation in a bladder volume measuring mode in a stand-alone bladder ultrasonic scanner according to the embodiment j2 of the present invention. FIG. 9 illustrates a process of approximating a volume by using ultrasonic signals acquired in two different directions in a bladder volume measuring mode in a stand-alone bladder ultrasonic scanner according to a second embodiment of the present invention. For the sake of illustration.
도 10은 도 9의 서로 다른 2개의 지향 방향에 대하여 각각 획득한 1차원 초음파 신호들을 도시한 그래프들이다.  FIG. 10 is graphs illustrating one-dimensional ultrasound signals obtained for two different directing directions of FIG. 9, respectively.
도 11은 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 얻기 위하여, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너를 사용하여 일정 시간동안사용자가 임의의 손 동작으로 스윙한 8깨의 궤적을 도시한 것이다.  FIG. 11 illustrates the eight trajectories of a user swinging with arbitrary hand movements for a period of time using a standalone ultrasound scanner according to the present invention to obtain multiple probing data sets.
도 12는 종래의 모터로 구동되는 초음파스캐너를 이용하여, 팬팀에 대하여 획득한 6개의 초음파 스캔면을 도시한 것이며, 도 13은 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너를 이용하여 팬팀에 대하여 도 11의 스윙 궤적을 따라 획득한 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여 재구성한 6개의 초음파 스캔면을 도시한 것이다. FIG. 12 illustrates six ultrasonic scan surfaces obtained for a fan team using an ultrasonic scanner driven by a conventional motor, and FIG. 13 shows a swing of FIG. 11 for a fan team using a standalone ultrasound scanner according to the present invention. Along the trajectory Six ultrasound scan planes reconstructed using the acquired plurality of probing data sets.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】 [Best form for implementation of the invention]
본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 단일의 초음파 센서 모들, 및 상기 초음파 센서 모듈이 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보와스캔 위치 정보를 얻을 수 있는 동작 인식 센서를 구비하여, 초음파 센서 모듈에 의해 단일의 주사선에 대한 1차원 초음파신호를 획득함과 동시에 1차원 초음파 신호를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 획득하여, 1차원 초음파 데이터에 대한 검사 대상물에서의 위치 정보를 수집 및 확인할수 있게 된다.  The standalone ultrasound scanner according to the present invention includes a single ultrasonic sensor module and a motion recognition sensor for obtaining the direction information and the scan position information from which the ultrasonic sensor module obtains one-dimensional ultrasonic data. Acquisition of the direction information and / or the scan position information of the ultrasonic sensor modules obtained with the one-dimensional ultrasound signal for the single scanning line and the one-dimensional ultrasound signal at the same time, and the position information on the inspection object for the one-dimensional ultrasound data. Can be collected and confirmed.
또한, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는, 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보들로 구성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 생성하고, 이러한 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여 검사 대상물에 대한 단면적 또는 부피를 근사적으로 추정할수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너는 다수 개의 1차원 초음파 데이터들을 획득하되, 각 1차원 초음파 데이터들의 검출,위치를 동작 인식 센서들을 이용하여 획득하게 되고, 다수 개의 1차원 초음파 데이터 및 이들에 대한 위치 정보들을 이용하여 검사 대상물에 대한 2차원 면적 또는 3차원 부피를 측정하게 된다. 그 결과, 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너는, 초음파 센서 모듈을 이동시키기 위한모터 및 모터 구동 모들을 구비하고 있지 아니하므로, stand-alone 타입으로 구현되어 소형화 및 저가 제작이 가능할뿐만 아니라층격 등에 대한 내구성도 강하게 제작될 수 있다.  In addition, the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention generates a plurality of probing data sets composed of one-dimensional ultrasound data and the direction information and / or scan position information obtained from the one-dimensional ultrasound data, and the plurality of probing data The sets may be used to approximate the cross-sectional area or volume for the object being inspected. Accordingly, the independent ultrasound scanner according to the present invention obtains a plurality of 1D ultrasound data, and obtains the detection and position of each 1D ultrasound data using motion recognition sensors, and a plurality of 1D ultrasound data and The location information is used to measure the two-dimensional area or three-dimensional volume of the inspection object. As a result, since the independent ultrasonic scanner according to the present invention does not have a motor and a motor driving model for moving the ultrasonic sensor module, it is implemented as a stand-alone type, which enables miniaturization and low-cost manufacturing, as well as durability against layer stratification. It can also be manufactured strongly.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한실시예들에 따른 독립형 초음파 스캐너의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.  Hereinafter, the configuration and operation of a stand-alone ultrasound scanner according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
< 제 1 실시예 > <First Embodiment>
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너의 일 실시 형태를 도시한사시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너에 대한 전체적인 구성을 도시한블록도이다. 4 is a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention. 5 is a perspective view showing an embodiment, and FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of a stand-alone ultrasound scanner according to a first preferred embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너 (30)는 하우징을 구성하는 본체부내에 모든 구성 요소들이 탑재된 펜슬 모양의 stand¬ alone 타입으로 제작되어 사용자가 한손으로 잡고 조작할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 독립형 초음파스캐너 (30)는 초음파 센서 모들 (300), 동작 인식 센서 모들 (310), 디스플레이 모들 (320), 제어부 (330) , 스위치 (340) 및 본체부 (350)를 구비하여, 단일의 초음파 센서 모들과 동작 인식 센서 모듈을 이용하여 검사 대상물에 대한 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모듈에 출력시키도록 구성된다. 4 and 5, a stand-alone according to this embodiment, ultrasound scanner 30 is making the portion body constituting the housing to stand ¬ alone the type of all the components are mounted pencil-shaped operation user holds with one hand Characterized in that configured to be. The standalone ultrasound scanner 30 includes an ultrasonic sensor module 300, a motion recognition sensor module 310, a display module 320, a controller 330, a switch 340, and a main body 350. The ultrasound sensor module and the motion recognition sensor module may be configured to acquire characteristic information about the object to be inspected and output the characteristic information to the display module.
상기 초음파 센서 모들 (300)은, 초음파트랜스듀서 (transducer )로서, 단일의 초음파트랜스듀서로 구성된다. 상기 초음파 센서 모들은 상기  The ultrasonic sensor modules 300, as an ultrasonic transducer, are composed of a single ultrasonic transducer. The ultrasonic sensor modules are
제어부로부터 제공되는 구동 신호에 따라, 검사 대상물로 초음파신호를 송신하고, 검사 대상물로부터 반사되어 온 1차원 초음파신호를 수신하여 처리하며, 상기 1차원 초음파신호를 수신하여 처리하여 얻은 1차원 초음파 데이터를 상기 제어부로 출력한다. 여기서, 1차원 초음파 신호를 처리하는 과정은, 아날로그 상태의 초음파신호를 디지털 신호로 변환하는 과정, 수신된 초음파신호를 증폭하는 과정 , 및 초음파신호를 보정하는 필터링 과정을 말하는 것으로서, 일반적인 초음파신호의 처리 과정들을 포함한다. According to the driving signal provided from the controller, the ultrasonic signal is transmitted to the inspection object, the one-dimensional ultrasonic signal reflected from the inspection object is processed, and the one-dimensional ultrasonic data obtained by receiving and processing the one-dimensional ultrasonic signal is processed. Output to the controller. Here, the process of processing the 1D ultrasound signal refers to a process of converting an ultrasound signal in an analog state into a digital signal, amplifying a received ultrasound signal, and filtering process for correcting the ultrasound signal. Processing steps.
특히, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 단일의 초음파 센서 모들이 본체부에 고정 장착된 상태로 구성되며, 초음파 센서 모들을 기계적으로 이동시키거나 회전시키기 위한 별도의 모터 및 모터 구동 회로를 구비하지 않는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너는 모터 및 모터 구동 회로 없이 구성됨으로써, 전체 크기를 소형화시켜 stand-alone 타입으로 제작되어 개인 휴대용으로 사용할수 있을 뿐만 아니라, 충격이나 떨어뜨림 등에 대한내구성이 강한 장점을 갖게 된다.  In particular, the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is configured with a single ultrasonic sensor module fixedly mounted to the main body, and does not include a separate motor and motor driving circuit for mechanically moving or rotating the ultrasonic sensor modules. It is characterized by. As described above, the independent ultrasonic scanner according to the present invention is configured without a motor and a motor driving circuit, so that the overall size can be reduced to a stand-alone type, which can be used for personal portable use, and also has strong durability against impact or dropping. You have an advantage.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐너는 단일의 초음파 트랜스듀서로 이루어지는 단일의 초음파 센서 모듈을 구비함으로써, 상기 초음파 센서 모들은 단일의 주사 라인에 대한 1차원 초음파신호를 획득하고, 이를 신호 처리하여 얻은 1차원 초음파 데이터를 상기 제어부로 제공하게 된다. As described above, the scanner according to the present invention is provided with a single ultrasonic sensor module consisting of a single ultrasonic transducer, so that the ultrasonic sensor modules obtain a one-dimensional ultrasonic signal for a single scanning line, and signal processing the same. The obtained one-dimensional ultrasound data is provided to the controller.
상기 동작 인식 센서 모들 (310)은 물체의 움직임이나위치를 인식하는 센서로서, 지자기 센서 , 가속도 센서 등과 같은 각종 센서와자이로 센서 등의 결합되어 구성되거나 이들 중 하나 만으로도 구성될 수 있다. 자이로 센서 (gyro sensor, gyroscope)은 회전하는 물체의 위치 측정과 방향 측정이 가능하며, 자세 센서 (attitude sensor)는 물체의 무게 중심을지나서로 직교하는 3축에 대한 자세를 감지하는 센서이며, 가속도 센서는 이동하는 물체의 가속도나 층격의 세기를 측정하는 센서이다.  The motion recognition sensor module 310 is a sensor for recognizing a movement or a position of an object, and may be configured by combining various sensors such as a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor or the like. A gyro sensor (gyro sensor) can measure the position and direction of a rotating object, and an attitude sensor is a sensor that detects a posture about three axes orthogonal past the center of gravity of the object. The sensor measures the acceleration of the moving object or the strength of the stratification.
따라서, 상기 동작 인식 센서 모듈 (310)은, 상기 초음파 센서 모들에 대한지향 방향 (orientation direction) 정보를 검출하여 출력하며, 지자기 센서, 자이로 센서 , 가속도 센서, 자세 검출 센서 중 하나로 구성되거나, 둘 이상이 결합되어 구성될 수 있다. 상기 동작 인식 센서 모들은 상기 초음파 센서 모들이 위치한지점에서의 지향 방향 정보를 제어부로 제공하게 되는데, 상기 지향 방향 정보는 초음파 센서 모들의 기울기 각도 및 스윙 (swing) 각도를 적어도 포함한다. 도 6는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 동작 인식 센서 모들을 이용하여 획득하는 독립형 초음파 스캐너의 지향 방향 정보 즉, 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 설명하기 위하여 도시한  Accordingly, the motion recognition sensor module 310 detects and outputs orientation direction information of the ultrasonic sensor modules, and includes one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a posture detection sensor, or two or more. This can be configured in combination. The motion recognition sensor modules provide the direction information at the point where the ultrasonic sensor modules are located to the controller, and the direction information includes at least a tilt angle and a swing angle of the ultrasound sensor modules. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating orientation direction information of an independent ultrasound scanner acquired using motion recognition sensor modules, that is, orientation direction information of ultrasonic sensor modules in the independent ultrasound scanner according to the first embodiment of the present invention.
모식도이다. 도 6을 참조하면, 상기 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보는 기을기 각도 ( 및 스윙 각도 ( )를 포함하며 , 이들은 각각구면 좌표계의 S및 ψ를 의미한다. 즉, 상기 기울기 각도는, 상기 초음파 스캐너의 전단부 (도 6의 It is a schematic diagram. 6, the direction information of the direction of the ultrasonic sensor model includes the tilt angle (and swing angle), which mean S and ψ of the spherical coordinate system, ie, the tilt angle is the ultrasonic scanner. Shear section of (Figure 6
'Α')가스캔 위치인 지향 지점 (orientation point)에 고정된 상태에서 동작 인식 센서가 탑재된 후단부 (도 6의 'Β')가 기준축으로부터 상하방향을 따라 기울어진 각도를 말하는 것으로서, 구면 좌표계의 0에 해당한다. 여기서 , 상기 기준축은 초음파 스캔을 시작하는 시점에서의 스캐너의 위치와자세로 설정된다. 한편, 상기 스윙 각도는 상기 초음파 스캐너의 전단부 (도 6의 'Α')가지향 'Α') refers to the angle at which the rear end ('Fig. 6') in which the motion recognition sensor is mounted in a state fixed to an orientation point which is a gas can position is tilted along the vertical direction from the reference axis. Corresponds to zero in the spherical coordinate system. Here, the reference axis is set to the position and posture of the scanner at the start of the ultrasound scan. On the other hand, the swing angle is directed to the front end of the ultrasonic scanner ('Α' of FIG. 6)
지점 (orientation point)에 고정된 상태에서 상기 초음파스캐너의 후단부 (도 6의 'Β')가상기 기준축의 좌우 방향으로 스윙한각도를 말하는 것으로서, 구면 좌표계의 해당한다. 따라서, 상기 기울기 각도 ( 및 스윙 각도 ( 는 각각, 독립형 초음파 스캐너가 스캔을 시작하는 시점에 배치된 위치와자세를 기준축으로 설정하였을 때, 독립형 초음파스캐너가 기준축으로부터 상하방향을 따라 기울어진 각도 ( ) 및 상기 기준축으로부터 좌우 방향으로 스윙한각도 ( )를 의미한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 스캐너의 전단부 (A지점)를 ( , y0 ) z0)에 고정시킨 상태에서 스캐너의 후단부 (Β지점)를 180ο스윙시키면서 η회에 걸쳐 초음파스캔하는 경우, 스캐너의 후단부는 ( , y0 , zo) 에서 (― ¾, y0 , z0)로 이동하게 되며, 그 과정에서 및 로 표현되는 η 개의 지향 방향에 따라 각각 The rear end of the ultrasonic scanner ('6' in FIG. 6) in the state fixed to an orientation point refers to the angle swinged in the left and right directions of the reference axis, and corresponds to the spherical coordinate system. Therefore, when the inclination angle (and the swing angle) are set as the reference axis, respectively, when the stand-alone ultrasound scanner starts scanning and the position, the inclination angle of the independent ultrasound scanner in the vertical direction from the reference axis is determined. () And the angle () swinging in the left and right directions from the reference axis, for example, the scanner in a state where the front end (point A) of the scanner according to the present invention is fixed to (, y 0) z 0 ). In the case of ultrasonic scanning in η swings with 180 ο swinging the trailing end of the point (β), the trailing end of the scanner moves from (, y 0 , zo) to (-¾, y 0 , z 0 ). Depending on the η orientations represented by and
1차원 초음파 데이터인 , (pl)' S( fi ψ2), . . . ,
Figure imgf000017_0001
획득하게 된다. 이렇게 획득된 η개의 1차원 초음파 데이터들을 결합하면, 180°부채꼴 형상의 2차원의 스캔면을 이루게 된다.
(Pl) 'S (fi ψ2), which is one-dimensional ultrasound data. . . ,
Figure imgf000017_0001
You get it. When the thus obtained η 1D ultrasound data are combined, a two-dimensional scan surface having a 180 ° fan shape is formed.
본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너에 있어서, 일 실시형태는 동작 인식 센서를 이용하여 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보만을 구하거나, 다른실시형태는 동작 인식 센서를 이용하여 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 스캔 위치 정보만을 구하거나, 또 다른 실시형태는 동작 인식 센서를 이용하여 1차원 초음파 데이터를 획득한 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 스캔 위치 정보를 모두 구할수 있다. 여기서, 지향 방향 정보는 자이로센서를 이용하여 얻을 수 있으며, 스캔 위치 정보는 가속도 센서를 이용하여 얻을 수 있다.  In the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention, one embodiment obtains only the direction information of the ultrasonic sensor models obtained by obtaining the one-dimensional ultrasound data using the motion recognition sensor, or another embodiment uses the motion recognition sensor to determine the one-dimensional information. Only the scan position information of the ultrasonic sensor models obtained the ultrasonic data may be obtained, or another embodiment may obtain both the direction information and the scan position information of the ultrasonic sensor models obtained the one-dimensional ultrasonic data using the motion recognition sensor. . The direction information may be obtained using a gyro sensor, and the scan position information may be obtained using an acceleration sensor.
상기 디스플레이 모들 (320)는 본체부의 일면에 장착되어 상기  The display modules 320 are mounted on one surface of the main body to
제어부로부터 제공되는 정보들을 출력한다. Outputs information provided from the controller.
상기 본체부 (350)는사용자가 한손으로 잡고 구동시킬 수 있는 펜슬 모양의 단일의 케이스로 구성되며, 그 내부에 상기 제어부, 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모들 등 상기 독립형 초음파 스캐너를 구성하는 요소들이 모두 탑재되며, 특히 상기 본체부의 전단부 (도 6의 ' Α ' )에는 상기 초음파 센서 모들, 즉 초음파프로브가고정 장착되고, 본체부의 후단부 (도 6의 ' Β ' )에는 동작 인식 센서 모들이 장착되는 것이 바람직하다. 동작 인식 센서를 본체부의 후단부에 장착시킴으로써, 초음파스캔올 위하여 전단부의 초음파 센서 모듈을 임의의 위치에 고정시킨 상태에서 본체부의 후단부를 회전시키거나좌우 방향으로 스윙시킬 때 동작 인식 센서의 움직임을 최대화시킬 수 있게 되고, 그 결과 동작 인식 센서의 감지 성능을 향상시킬 수 있게 된다. The main body 350 is composed of a single pencil-shaped case that the user can hold and drive with one hand, and therein constitutes the standalone ultrasound scanner such as the controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module. All the elements are mounted, in particular, the ultrasonic sensor modules, ie, ultrasonic probes, are fixedly mounted on the front end of the main body ('Α' in FIG. 6), and the motion recognition sensor is mounted on the rear end ('β' in FIG. 6) of the main body. It is preferred that the modules are mounted. Motion recognition sensor By attaching to the rear end of the main body, it is possible to maximize the movement of the motion recognition sensor when rotating the rear end of the main body or swinging in the left and right directions while the ultrasonic sensor module of the front end is fixed at an arbitrary position for the ultrasonic scan. As a result, the detection performance of the motion recognition sensor can be improved.
상기 제어부 (330)는, 상기 초음파 센서 모들의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 상기 지향 방향의 1차원 초음파 데이터 (S( ^ <ji)) )를 획득함과 동시에, 동작 인식 센서를 구동하여 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 (^ 및 /또는 스캔 위치 정보 (x,y, z)를 획득하고, 상기 획득한 1차원 초음파 데이터 (S( ^ i») ) 및 이에 대한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 ( ^ 및 /또는 스캔 위치 정보 (x,y, z)로 구성된 프로빙 데이터 세트를 생성한다. 한편, 상기 제어부 (330)는 전술한 과정들을 일정 시간동안 반복 수행하거나사용자로부터 요청된 시간간격 동안 반복 수행하여, 서로 다른 지향 방향이나 스캔 위치에서 획득된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 생성하여 데이터 저장부에 저장시키는 것이 바람직하다. The controller 330 controls the operation of the ultrasonic sensor models to acquire one-dimensional ultrasonic data S (^ <ji ) in the direction of the inspection object, and drives a motion recognition sensor. Acquisition of the direction information (^ and / or scan position information (x, y, z) of the ultrasonic sensor models obtained with the 1D ultrasound data, and the obtained 1D ultrasound data (S (^ i »)) and Probing data set consisting of the direction direction information (^ and / or scan position information (x, y, z) of the ultrasonic sensor model for the Korean ultrasonic wave sensor generation, on the other hand, the control unit 330 repeats the above-described process It is preferable to repeatedly perform for the time interval requested from the user, to generate a plurality of probing data sets obtained in different orientation directions or scan positions and to store them in the data storage.
상기 제어부 (330)는 상기 저장된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여 검사 대상물에 대한특성 정보를 검출하거나 추정하며, 상기  The controller 330 detects or estimates characteristic information on an object to be inspected using the stored plurality of probing data sets.
검출되거나 추정된 특성 정보를 상기 디스플레이 모들에 출력한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제어부는 단일의 프로빙 데이터 세트를 이용하여, 상기 프로빙 데이터 세트의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보에 대응되는 위치에서의 1차원 초음파 데이터를 분석하고, 해당 위치에 검사 대상물이 존재하는지 여부, 해당 위치에서의 검사 대상물의 두께 등을 포함하는 특성 정보를 구하여 제공할 수 있다. The detected or estimated characteristic information is output to the display modules. In more detail, the control unit analyzes one-dimensional ultrasound data at a position corresponding to the direction information and / or the scan position information of the probing data set using a single probing data set, It is possible to obtain and provide characteristic information including whether or not an inspection object exists and the thickness of the inspection object at a corresponding position.
한편, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너의 동작 방법을 살펴 보면, 먼저 사용자는 독립형 초음파스캐너를 손에 쥐고 검사 대상물의 스캔하고자 하는 위치에 배치시킨 후, 독립형 초음파스캐너를사용자가 원하는 방향으로 회전시키거나좌우 방향으로 스윙시키거나 위치를 이동시키면서, 검사 대상물을 초음파 스캔하게 된다. 이와 같이, 사용자가 독립형 초음파스캐너를 자유자재로 회전시키거나움직이는 동안, 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너는 사전 설정된 샘플링 주기에 따라 검사대상물에 대하여 1차원 초음파 데이터를 반복하여 수집함과 동시에 각 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 함께 획득하고, 이들로 이루어진 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 생성하게 된다. 따라서, 독립형 초음파 스캐너가 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들은사용자의 움직임에 따라 획득된 데이터들로 이루어짐으로써, 일정한규칙이 없이 배열된다. Meanwhile, referring to a method of operating a standalone ultrasound scanner according to the present invention, a user first holds a standalone ultrasound scanner in a hand and places it at a position to be scanned, and then rotates the standalone ultrasound scanner in a direction desired by the user. The object to be scanned is ultrasonically scanned while swinging or shifting the position in the left and right directions. In this way, while the user freely rotates or moves the independent ultrasound scanner, the independent ultrasound scanner according to the present invention is preliminary. A plurality of probing data sets consisting of a plurality of probing data sets obtained by repeatedly collecting one-dimensional ultrasound data for an inspection object according to a set sampling period and simultaneously obtaining direction information and / or scan position information obtained from each one-dimensional ultrasound data. Will generate them. Therefore, the plurality of probing data sets generated by the independent ultrasound scanner are made up of data acquired according to the movement of the user, and thus arranged without any regular rule.
따라서, 상기 제어부는 초기 수집된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들에 포함된 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보들을 분석하여 상기 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라 순서적으로 재배열시킨 후, 재배열된 프로빙 데이터 세트들에 포함된 1차원 초음파  Accordingly, the controller analyzes the direction information and / or scan position information included in the initially collected plurality of probing data sets and rearranges the plurality of probing data sets in order according to the direction and / or scan position. 1-D ultrasound included in rearranged probing data sets
데이터들( ^ ΘΙ, φϊ) , ^{ Θ2, φ2) , . . . θη, φη) )을 이용하여 검사 대상물에 대한 Data (^ ΘΙ, φϊ), ^ {Θ2, φ2),. . . θη, φη)
2차원 면적 또는 3차원 부피 정보 등과 같은 특성 정보를 구하여 제공할 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너는사전 설정된 동작 모드들 중 하나를 선택할수 있는 스위치 (340)를 더 구비할수 있다. 사용자에 의해 상기 스위치를 통해 동작 모드가 선택되면, 선택된 동작 모드 정보가상기 제어부로 전송되고, 상기 제어부는 해당 동작 모드에 따라 동작하게 된다. 상기 동작 모드는 위치 확인 모드 및 특성 측정 모드를 구비할수 있다. Characteristic information such as two-dimensional area or three-dimensional volume information may be obtained and provided. On the other hand, the independent ultrasound scanner according to the present embodiment may further include a switch 340 for selecting one of preset operation modes. When an operation mode is selected by the user through the switch, the selected operation mode information is transmitted to the control unit, and the control unit operates according to the operation mode. The operation mode may include a positioning mode and a characteristic measuring mode.
상기 스위치를 통해 '위치 확인 모드'가선택되면, 상기 제어부는 검사 대상물에 대한 1차원 초음파 데이터를 획득하고, 상기 1차원 초음파 데이터를 상기 디스플레이 모들에 그래프 형태로 출력시킨다. 도 7의 (a)는 본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너를 환자의 복부에 위치시켜 초음파스캔하고  When the 'positioning mode' is selected through the switch, the control unit obtains 1D ultrasound data of the inspection object and outputs the 1D ultrasound data in a graph form to the display modules. Figure 7 (a) is the ultrasound scan is placed on the abdomen of the patient according to the independent ultrasound scanner according to the present invention
디스플레이 모들에 그래프가 디스플레이된 상태를 도시한 것이며, (b)는 The graph shows the display mode of the display mode, and (b)
디스플레이 모들에 디스플레이된 그래프를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 상기 그래프는 초음파 센서 모들로부터의 이격 거리 (X )에 따른 초음파신호 세기 (S( ^^J7) (X) )를 나타내도록 구성함으로써, 사용자는 그래프를 통해 독립형 초음파 스캐너의 초음파 센서 모들의 지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 검사하고자 하는 검사 대상물이 존재하는지 여부를 판단할수 있게 된다. 도 7의 (b)를 참조하면, 그래프는 al 및 a2 위치에 다른 매질이 존재함을 나타내고 있으므로 해당 위치에 검사 대상물이 있음을 확인할수 있으며, 또한 al~a2 의 간격에 의해 검사 대상물의 크기 또는 두께를 파악할 수 있게 된다. The graph displayed on the display modules is shown. Referring to FIG. 7, the graph is configured to represent the ultrasonic signal intensity (S (^^ J7) ( X )) according to the separation distance (X) from the ultrasonic sensor modules. It is possible to determine whether an inspection object to be inspected exists in the direction and / or the scan position of the ultrasonic sensor models. Referring to FIG. 7B, since the graph shows that different media exist at al and a2 positions, It can be confirmed that there is a test object at the corresponding position, and the size or thickness of the test object can be determined by the interval of al ~ a2.
한편, 상기 스위치를 통해 '특성 측정 모드'가선택되면, 상기 제어부는 사전 설정된 샘플링 주기에 따라 1차원 초음파 데이터들을 수집하고, 각 1차원 데이터들을 수집한초음파 센서 모듈의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 1차원 초음파 데이터와 이들에 대한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보로 구성된 다수 개의 프로빙 데아터 세트들을 획득한다. 이 때, 독립형 초음파스캐너를 작동시키는사용자는 독립형 초음파 스캐너를 손에 쥐고 사전 설정된 규칙없이 회전시키거나스윙시키거나 위치 이동을 시키면서 일정 시간동안초음파 스캔을 하게 되고, 이와 같이 불규칙하게 초음파 스캔되는 동안상기 제어부는 1차원 초음파 데이터들을 반복하여 수집하여 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 획득하게 된다. 그 결과, 초기에 수집된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들은 상호간에 서로 연관되는 규칙없이 배열되어 데이터 저장부에 저장된다.  On the other hand, when the 'characteristic measurement mode' is selected through the switch, the control unit collects one-dimensional ultrasound data according to a preset sampling period, the direction information and / or scan direction information of the ultrasonic sensor module collected each one-dimensional data Acquire position information, and acquire a plurality of probing data sets including the one-dimensional ultrasound data, direction information, and / or scan position information thereof. At this time, the user operating the stand-alone ultrasound scanner, while holding the stand-alone ultrasound scanner in hand and rotates, swings, or moves the position without a predetermined rule, the ultrasound scan is carried out for a predetermined time. The controller repeatedly collects one-dimensional ultrasound data to obtain a plurality of probing data sets. As a result, a plurality of initially collected probing data sets are arranged without any rules associated with each other and stored in the data storage.
따라서, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너의 제어부는, 각 프로빙 데이터 세트들에 포함된 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보들을 이용하여 상호간에 일정한규칙없이 생성된 초기의 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라순서적으로 재배열시키고, 상기 순서적으로 재배열된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들에 포함된 1차원 초음파 데이터들을 이용하여 검사 대상물에 대한 2차원 면적 또는 3차원 부피 등과 같은 특성 정보를 근사적으로 추정하게 된다.  Accordingly, the control unit of the independent ultrasound scanner according to the present invention uses the direction direction information and / or scan position information included in each of the probing data sets to direct the plurality of initial probing data sets generated without a predetermined rule. And / or reorder in order according to the scan location, and use two-dimensional ultrasound data included in the plurality of reordered probing data sets, such as a two-dimensional area or a three-dimensional volume of the inspection object. The characteristic information is estimated approximately.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는, 사용자가 초음파 센서 모들이 장착된 스캐너의 전단부를 검사 대상물 또는 환자의 복부에 밀착 고정시킨 후 후단부를 움직이거나좌우 방향으로 스윙시키면서 다수 개의 1차원 초음파 데이터를 수집할수 있으며, 수집된 각 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파스캐너의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보도 함께 수집하게 되며, 다수 개의 1차원 초음파 데이터들 및 이들에 대웅되는 지향 방향 정보들 및 /또는 스캔 위치 정보들을 이용하여 검사 대상물의 면적 및 부피 등과 같은 특성 정보를 근사적으로 추정하게 된다. 【발명의 실시를 위한 형태】 In the independent ultrasound scanner according to the present invention having the above-described configuration, after the user fixes the front end portion of the scanner equipped with the ultrasonic sensor modules closely to the examination object or the abdomen of the patient, the user may move the rear end portion or swing in the left and right directions. Ultrasonic data can be collected, and the direction information and / or scan position information of the ultrasonic scanner which has acquired each of the collected 1-dimensional ultrasound data are also collected. And / or scan position information are used to approximate characteristic information such as the area and volume of the inspection object. [Form for implementation of invention]
< 게 2 실시예 >  <Crab 2 Example>
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너는 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너를 방광 검사를 위하여 최적화시켜, 방광의 용적을 구할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.  Hereinafter, the configuration and operation of the stand-alone ultrasound scanner according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. The stand-alone ultrasound scanner according to the present embodiment is configured to optimize the stand-alone ultrasound scanner according to the first embodiment for bladder examination and to obtain a volume of the bladder.
본 발명의 게 2 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너의 구조는 겨 U 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너와동일하며, 다만 제어부의 구성 및 동작이 방광부피 측정에 최적화되도록 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 실시예는 제어부의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.  The structure of the independent ultrasound scanner according to the second embodiment of the present invention is the same as the independent ultrasound scanner according to the U embodiment, except that the configuration and operation of the control unit are configured to be optimized for bladder volume measurement. Therefore, this embodiment will be described in detail with respect to the operation of the controller.
본 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너는 방광 위치 확인 모드 및 방광 부피 측정 모드를 포함하는 동작모드를 구비하며, 사용자가스위치를 통해 동작 모드 증 하나를 선택하도록 구성되며, 상기 제어부는 선택된 동작 모드에 따라 동작된다.  The stand-alone ultrasound scanner according to the present embodiment has an operation mode including a bladder positioning mode and a bladder volume measuring mode, and is configured to allow a user to select one of the operation modes through a switch, and the control unit according to the selected operation mode. It works.
상기 스위치를 통해 '방광위치 확인 모드'가선택되면, 상기 제어부는 상기 초음파 센서 모들로부터 1차원 초음파 데이터를 수신하고, 상기 수신된  When the bladder position checking mode is selected through the switch, the controller receives one-dimensional ultrasonic data from the ultrasonic sensor modules and receives the received
1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프 형태로 상기 디스플레이 모듈에 출력시킨다. 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너 (40)에 있어서, 방광위치 확인 모드에 따라 디스플레이 모들 (420)에 그래프 (42)가 출력된 상태를 예시적으로 도시한그림이다. 도 7의 (b)를 참조하면, One-dimensional ultrasound data is processed and output to the display module in the form of a graph. 7 is a diagram illustrating a state in which the graph 42 is output to the display modules 420 according to the bladder position checking mode in the stand-alone ultrasound scanner 40 according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7B,
그래프 (42)를 통해 초음파 센서 모듈의 지향 방향을 따라서로 다른 매질을 갖는 검사 대상물인 방광이 존재함을 확인할 수 있으며, 그래프로부터 방광의 앞벽 (al 위치)과 뒷벽 (a2 위치)의 위치를 확인할수 있으며, 방광의 앞벽과 뒷벽의 위치의 차이를 통해 상기 방광의 직경도 구체적으로 파악할 수 있게 된다. The graph 42 confirms that there is a bladder, which is a test object having a different medium along the direction of the ultrasonic sensor module, and confirms the positions of the front wall (al position) and the back wall (a2 position) of the bladder from the graph. The diameter of the bladder can also be determined in detail through the difference between the positions of the front wall and the rear wall of the bladder.
이러한 기능을 이용하여, 사용자는 본 발명에 따른 독립형 방광초음파스캐너를 환자의 복부의 여러 위치를 이동하면서 방광 위치 확인 모드를 구동시킴으로써, 각 위치에서의 방광의 직경을 파악할 수 있으며 이러한 정보를 토대로 하여 방광의 직경이 가장 큰 위치를 수동으로 찾을 수 있게 된다. 도 7의 (b)에 도시된 그래프는 도 10의 그래프들과 유사하며, 도 10의 al , bl은 방광의 앞벽을 의미하며, a2 , b2는 방광의 뒷벽을 의미하며, dl 및 d2는 해당 위치에서의 방광의 직경을 의미한다. By using this function, the user can determine the diameter of the bladder at each position by driving the bladder positioning mode by moving the independent bladder ultrasound scanner according to the present invention in various positions of the abdomen of the patient, and based on this information The location of the largest bladder diameter can be found manually. In Figure 7 (b) The graph shown is similar to the graphs of FIG. 10, al and bl in FIG. 10 represent the front wall of the bladder, a2 and b2 represent the back wall of the bladder, and dl and d2 represent the diameter of the bladder at the corresponding position. it means.
한편, 상기 스위치를 통해 '방광부피 측정 모드'가선택되면, 상기 제어부는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보가수신되면, 1차원 초음파 데이터 및 이에 대한 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보로 구성된 프로빙 데이터 세트들을 적어도 2회 이상 검출하고, 프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보를 이용하여 해당초음파신호를 획득한 방광에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한초음파 신호들을 이용하여, 방광에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하여 상기 디스플레이 모들에 출력시킨다. 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 방광부피 측정 모드에서의 동작을 설명하기 위하여 도시한 모식도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 독립형 방광초음파스캐너 (40)의 전단부는 환자의 복부 등과 같은 기준면에 고정시킨 상태에서, 스캔 초기에 설정된 기준축으로부터 본체부를 좌우 방향으로 스윙 (swing)시키면서, 상기 제어부는 초음파 센서 모들의 각 지향 방향에 대한 1차원 초음파 데이터들을 획득하고, 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보 로 구성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트를 생성하고 저장 및  On the other hand, when the 'bladder volume measuring mode' is selected through the switch, the control unit receives the 1D ultrasound data and the direction information and / or scan position information obtained from the 1D ultrasound data, the 1D ultrasound data and Detecting the probing data sets composed of the directing direction information and / or the scan position information for at least two times, and obtaining the corresponding ultrasonic signal using the respective directing direction information and / or the scan position information constituting the probing data sets. The position in the bladder is detected, and the area or volume for the bladder is estimated approximately and output to the display modules using the ultrasonic signals for the detected positions. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an operation in a bladder volume measuring mode in a stand-alone ultrasound scanner according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the front end portion of the independent bladder ultrasound scanner 40 is fixed to a reference surface such as the abdomen of the patient, while swinging the main body portion in the left and right directions from the reference axis set at the beginning of the scan. Acquires one-dimensional ultrasound data for each direction of the ultrasonic sensor model, and includes a plurality of probing data including the direction information and / or scan position information of the ultrasonic sensor model obtained from the one-dimensional ultrasound data and the one-dimensional ultrasound data. Create and save sets, and
관리한다. 그리고, 상기 제어부는 프로빙 데이터 세트들에 포함된 지향 방향 정보 및 /또는 스캔 위치 정보들을 이용하여 3차원 입체 영상을 만들 수 있도록 하기 위하여 상기 프로빙 데이터 세트들을 지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라 순서적으로 재배열시키고, 재배열된 프로빙 데이터 세트들에 포함된 1차원 초음파 데이터들을 이용하여 방광에 대한 면적 또는부피를 근사적으로 추정하여 추정값 (44)을 디스플레이 모들 (420)에 출력시킨다. Manage. The control unit sequentially orders the probing data sets according to the direction and / or scan position in order to be able to create a 3D stereoscopic image using the direction information and / or scan position information included in the probing data sets. The estimated value 44 is output to the display models 420 by roughly estimating the area or volume of the bladder by using the 1D ultrasound data included in the rearranged probing data sets.
여기서, 지향 방향 및 /또는 스캔 위치에 따라 재배열된 프로빙 데이터 세트들에 포함된 다수 개의 1차원 초음파 데이터들을 이용하여 3차원 입체 영상을 만드는 기술은 이미 당업계에서 널리 사용되는 기술이므로, 본  Here, since a technique of creating a 3D stereoscopic image using a plurality of 1D ultrasound data included in rearranged probing data sets according to a direction and / or a scan position is already widely used in the art,
명세서에서는 구체적인 설명을 생략한다. 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 방광의 존재 유무를 알려주는 지시 표지부를 더 구비하고, 상기 제어부는 초음파 센서 모들로부터 1차원 초음파 데이터가수신될 때마다, 상기 수신된 1차원 초음파 데이터로부터 방광 존재 유무를 확인하고, 방광의 존재 유무에 따리 :상기 지시 표지부를 구동시키는 것이 바람직하다. 상기 지시 표지부는 스피커, LED와 같은 발광소자, 경고등 또는 경광등, 진동소자 중 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 스피커로 '삐" 소리와 같은 경고음을 출력시키거나, 발광 소자나 경고등을 ON시키거나 일정 주기로 발광되도록 하거나, 진동 소자를 통해 진동을줌으로써, 사용자나 운용자에게 경고 메시지를 보낼 수 있을 것이다. In the specification, detailed description is omitted. The stand-alone ultrasound scanner according to the present invention further includes an indicator indicating the presence or absence of a bladder, and the control unit has a presence or absence of a bladder from the received one-dimensional ultrasound data every time one-dimensional ultrasound data is received from the ultrasonic sensor modules. Check the presence of the bladder, depending on the presence of : it is preferable to drive the indicator. The indicator indicator may include at least one of a speaker, a light emitting device such as an LED, a warning light or a warning light, and a vibrating device, and outputs a warning sound such as a 'beep' sound to a speaker, or turns on or emits a light emitting device or a warning light. By emitting light periodically or by vibrating through the vibrating element, a warning message can be sent to the user or operator.
한편, 방광부피 측정 모드에서, 상기 제어부는 부피 측정을 위한 다수 개의 프로빙 데이터 세트를 얻기 위하여 사전 설정된 시간동안주기적으로 다수 회의 초음파 스캔을 수행하여 다수 개의 1차원 초음파 데이터를 샘플링하게 된다. 이 때, 상기 제어부는 초음파 센서 모듈로부터 1차원 초음파 데이터가 매 수신될 때마다 1차원 초음파 데이터로부터 방광의 앞벽과 뒷벽의 위치를 확인하고, 만약 방광의 앞벽과 뒷벽이 검출되지 아니한 경우에는 전술한지시 표지부의 스피커를 통해 경고음을 출력하여, 사용자나 운용자에게 " 방광이 존재하는 영역을 벗어났으며, 초음파 센서 모들의 해당지향 방향에 따른 위치에는 방광이 존재하지 않음"을 알려줄 수 있다. 또한, 방광이 검출되는 경우, 상기 지시 표지부의 LED 와 같은 발광 소자를 온 (ON)시켜 사용자나운용자에게 "방광이 해당 위치에 존재함 "을 알려 줄 수 있을 것이다.  Meanwhile, in the bladder volume measurement mode, the controller performs a plurality of ultrasonic scans periodically for a predetermined time to sample a plurality of one-dimensional ultrasound data in order to obtain a plurality of probing data sets for volume measurement. At this time, the controller checks the position of the front wall and the rear wall of the bladder from the one-dimensional ultrasound data every time the one-dimensional ultrasound data is received from the ultrasonic sensor module, and if the front wall and the rear wall of the bladder are not detected, the above-described method is described. By outputting a warning sound through the speaker of the city marker, the user or operator may be informed that "the bladder is out of the region where the bladder exists, and the bladder does not exist at the position along the corresponding direction of the ultrasonic sensor models". In addition, when the bladder is detected, a light emitting device such as an LED of the indicator indicator may be turned on to inform a user or an operator that the "bladder exists at a corresponding position".
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 초음파스캐너에 있어서, 방광부피 측정 모드에 따라, 스캐너를 좌우 방향으로 두 지점 사이를  9 is a stand-alone ultrasound scanner according to a second embodiment of the present invention, according to the bladder volume measurement mode, the scanner between the two points in the left and right directions
스윙시키면서 얻은 2개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여 방광의 부피를 근사적으로 추정하는 과정을 설명하기 위하여 도시한모식도이며, 도 10은 도FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a process of approximating the volume of the bladder using two probing data sets obtained by swinging. FIG.
9의 제 1 지향 ^ψ^ θΐ, φΐ) 및 게 2 지향 방향 )에서 각각획득한 1차원 초음파 데이터들 ), S( ^ ^) )을도시한 그래프들이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 검출된 위치들 (al , a2, bl , b2)에 대한 초음파신호들을 이용하여 방광에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하는 일 방법으로서, 상기 제어부는 제 1 지향 방향 ( ) 및 제 2 지향 방향 ( ?, ^ )에서 각각 획득한 1차원 초음파 데이터들 (S £> , S( 6 ^) )로부터, 방광의 각 위치에 따른 직경 (dl , d2)을 검출하고, 상기 검출된 방광의 직경들을 이용하여 방광의 면적을 근사적으로 추정하고, 추정된 방광의 면적을 이용하여 방광에 대한부피를 근사적으로 추정하게 된다. 이때, 상기 제어부는 동작 인식 센서 모들로부터 각초음파 신호들을 획득한지향 방향 정보들을수집하고, 각지향 방향 정보들을 이용하여 초음파신호에 대한 방광의 위치를 판단하게 된다. 상기 지향 방향 정보는 독립형 초음파스캐너의 스청 각도 및 기울기 각도를 포함하는 것을 특징으로 한다. 1D ultrasound data obtained in the first directing ^ ψ ^ θΐ, φΐ) and crab 2 directing directions of 9), and S (^^)) respectively. 9 and 10, approximating an area or volume of the bladder by using ultrasonic signals for the detected positions al, a2, bl, b2. In one method, the control unit is configured at each position of the bladder from the one-dimensional ultrasound data S £>, S (6 ^) obtained in the first directing direction () and the second directing direction (?, ^), Respectively. The diameters dl and d2 are detected, the area of the bladder is approximately estimated using the detected diameters of the bladder, and the volume of the bladder is approximately estimated using the estimated area of the bladder. At this time, the controller collects the direction information obtained by obtaining the ultrasonic signals from the motion recognition sensor mode, and determines the position of the bladder with respect to the ultrasonic signal by using the direction information. The directing direction information may include a sweep angle and an inclination angle of the independent ultrasound scanner.
상기 기울기 각도는, 독립형 초음파 스캐너가초음파 스캔을 시작할 때의 위치와자세를 기준축으로 설정할 때, 초음파 센서 모들이 상기 기준축으로부터 상하방향으로 기울어진 각도를 의미한다. 상기 스청 각도는 스캐너의 전단부 (도 6의 ' Α ' )가 기준면의 지향 지점 (ori entat ion point )에 고정된 상태에서 스캐너의 후단부 (도 6의 'Β ' )가상기 기준축의 좌우 방향으로 스월하는 각도를 의미한다. 전술한 상기 기울기 각도와스윙 각도는 구면 좌표계에서의 ^와 에 각각 대웅된다.  The inclination angle refers to an angle at which the ultrasonic sensor modules are inclined upward and downward from the reference axis when the independent ultrasound scanner sets the position and the position when the ultrasound scanner starts the ultrasonic scan as the reference axis. The blue angle of the scanner is fixed to the orient point of the reference plane ('A' in FIG. 6) at the rear end of the scanner ('Β' in FIG. 6) in the horizontal direction of the reference axis. Means the angle to swirl. The inclination angle and swing angle described above are respectively indicated by ^ and in the spherical coordinate system.
도 9를 참조하면, 독립형 초음파스캐너가초음파스캔을 시작하는 위치를 기준축으로 하고, 상기 기준축으로부터 지향 방향을 따라 대웅되는 위치에 1차원 초음파신호들로부터 얻은 방광의 앞벽 지점들 (al , bl)과 뒷벽 지점들 (a2 , b2)을 각각 표시하고, 이들을서로 연결함으로써 방광에 대한 하나의 단면적을 근사적으로 추정하게 된다. 추정된 방광의 단면적을 이용하여 방광의 부피를 근사적으로 추정하게 되며, 근사적으로 추정된 방광의 부피를 통해 방광 내의 소변의 양으로 추정할 수 있게 된다.  Referring to FIG. 9, the front wall points of the bladder obtained from the 1D ultrasound signals at positions where the independent ultrasound scanner starts the ultrasonic scan as the reference axis and are oriented along the direction from the reference axis (al, bl) ) And back wall points (a2, b2) are marked and connected to each other to approximate one cross-sectional area for the bladder. The estimated bladder cross-sectional area is used to approximate the volume of the bladder, and the estimated volume of the bladder can be used to estimate the amount of urine in the bladder.
본 명세서에서는 방광의 부피를 근사적으로 추정하기 위하여 2개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하는 경우를 예시적으로 설명하고 있으나, 프로빙 데이터 세트들의 개수를 증가시킴으로써 측정 결과의 정확성을 향상시킬 수 있게 될 것이다. 한편, 상기 제어부는 전술한 방광부피 측정 모드가선택되고, 사용자가 초음파 센서 모들을 스윙시킴에 따라순차적으로 다수 개의 프로빙 데이터 세트들이 생성되면, 각프로빙 데이터 세트의 지향 방향 정보와 1차원 초음파 데이터를 이용하여 디스플레이 모들에 스윙 궤적에 따라 2차원 B-Mode 초음파 영상을 출력시킬 수 있다. In the present specification, a case in which two probing data sets are used to approximate the volume of the bladder is exemplarily described. However, by increasing the number of probing data sets, it is possible to improve the accuracy of the measurement result. On the other hand, if the above-described bladder volume measurement mode is selected, and the plurality of probing data sets are sequentially generated as the user swings the ultrasonic sensor modules, the control unit generates the direction information and the one-dimensional ultrasound data of each probing data set. The 2D B-Mode ultrasound image may be output to the display modules according to the swing trajectory.
본 발명에 따른 독립형 초음파스캐너에 의해 방광의 부피를 측정하여, 종래의 모터를 이용한초음파스캐너와의 성능을 비교 분석하였다. 도 11은 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 얻기 위하여, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너를 사용하여 일정 시간 동안사용자가 임의의 손동작으로 8개의 궤적을 따라스윙한 궤적을 도시한 것이다.  By measuring the volume of the bladder by a stand-alone ultrasonic scanner according to the present invention, the performance compared to the ultrasonic scanner using a conventional motor. FIG. 11 illustrates a trajectory in which a user swings along eight trajectories with arbitrary hand gestures for a predetermined time using a standalone ultrasound scanner according to the present invention to obtain a plurality of probing data sets.
도 12는 종래의 모터로 구동되는 초음파 스캐너를 이용하여, 방광 모형을 갖는 팬팀에 대하여 획득한 6개의 초음파 스캔면을 도시한 것이며, 도 13은 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너를 이용하여 방광모형올 갖는 팬팀에 대하여 도 11의 스윙 궤적을 따라 획득한 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 이용하여 재구성한 6개의 초음파스캔면을 도시한 것이다. 도 12 및 도 13에 있어서, '0'는 팬텀의 방광모형의 형상을 나타낸 것이다. 도 12와 도 13을 비교하면, 종래의 스캐너에 의해 모터에 의해 균일한각도로 스캔하여 얻은 초음파 영상과 본 발명에 따른 스캐너에 의해 사용자의 임의의 손동작에 의해 비균일하게 얻은 프로빙 데이터 세트들로부터 재구성되어 얻은 초음파 영상들이 크게 차이가 없음을 알수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예에 따른 독립형 초음파 스캐너를 방광의 부피 측정을 위하여 구성된 것을 특징으로 한다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 방광의 부피 측정 뿐만 아니라 대동맥이나 대정맥 혈관의 단면 측정을 위하여 사용될 수 있으며, 수분이나 액체 상태를 포함하고 있는 인체 장기 (예컨대 신장 또는 위 등)의 부피나 체적을 측정하기 위하여 사용될 수도 있다.  FIG. 12 illustrates six ultrasonic scanning surfaces obtained for a fan team having a bladder model by using an ultrasonic scanner driven by a conventional motor, and FIG. 13 illustrates a bladder model using a standalone ultrasonic scanner according to the present invention. FIG. 11 shows six ultrasound scan planes reconstructed using a plurality of probing data sets obtained along a swing trajectory of FIG. 11. 12 and 13, '0' represents the shape of the bladder model of the phantom. Comparing FIGS. 12 and 13, from ultrasound images obtained by scanning a uniform angle by a motor by a conventional scanner and probing data sets obtained by nonuniformity by any hand gesture of a user by a scanner according to the present invention. The reconstructed ultrasound images do not show much difference. As described above, the second embodiment of the present invention is characterized in that the independent ultrasound scanner according to the first embodiment is configured for volume measurement of the bladder. In this regard, the stand-alone ultrasound scanner according to the present invention can be used not only for measuring the volume of the bladder but also for measuring the cross section of the aorta or venous blood vessels, and the volume of human organs (such as kidney or stomach) containing water or liquid state. It may also be used to measure volume.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 웅용이 가능함을 알수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 웅용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations are not possible that are not exemplified above without departing from the essential features of the present invention. And differences relating to such modifications and uses will be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
【산업상 이용가능성】 Industrial Applicability
본 발명에 따른 독립형 초음파 스캐너는 임의의 검사 대상물의 부피 또는 단면적을 근사적으로 추정하기 위한 것으로서 산업 분야 및 의료 분야 전반에 걸쳐 널리 사용될 수 있다.  The stand-alone ultrasound scanner according to the present invention is for approximating the volume or cross-sectional area of any test object and can be widely used in the industrial and medical fields.

Claims

【청구의 범위】 [Range of request]
【청구항 1】  [Claim 1]
검사 대상물에 대하여 단일의 스캔라인을 구성하는 초음파신호를 획득하고 이를 변환하여 1차원 초음파 데이터를 생성하여 출력하는 초음파 센서 모들;  Ultrasonic sensor models for acquiring the ultrasonic signal constituting a single scan line for the inspection object, and converts it to generate and output one-dimensional ultrasonic data;
상기 검사 대상물에 대한초음파 센서 모듈의 지향 방향 (or ient at ion direct ion) 정보를 검출하여 출력하는 동작 인식 센서;  A motion recognition sensor that detects and outputs orientation at ion direct ion information of the ultrasonic sensor module with respect to the inspection object;
디스플레이 모듈;  Display module;
상기 초음파 센서 모들의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서를 구동시켜 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하고, 상기 프로빙 데이터 세트를 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 추출하여 상기 디스플레이 모들에 출력하는 제어부;  By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, at the same time driving the motion recognition sensor to obtain the one-dimensional ultrasound data sensor orientation Acquire a direction information, generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and the direction information for the one-dimensional ultrasound data, and use the probing data set A control unit for extracting characteristic information of an inspection object and outputting the extracted characteristic information to the display models;
상기 제어부, 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모들이 단일의 케이스에 장착된 본체부;  A main body in which the controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module are mounted in a single case;
를 구비하여, 단일의 초음파 센서 모들을 이용하여 검사 대상물의 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  And a single ultrasonic sensor model to obtain the characteristic information of the object to be inspected and output to the display models.
[청구항 2】 [Claim 2]
제 1항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 데이터 저장부를 구비하고 상기 제어부는,  The apparatus of claim 1, wherein the standalone ultrasound scanner includes a data storage unit, and the control unit includes:
상기 초음파 센서 모듈로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을상기 데이터 저장부에 저장하고, Acquiring one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor module, acquiring direction information of ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor, and constituting the single scan line. And repeating a process of generating a probing data set including direction information on the one-dimensional ultrasound data, Storing probing data sets in the data storage unit,
프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보들을 이용하여 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음^ 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너.  Detect the position at the inspection object using the respective directional information constituting the probing data sets, and use the one-dimensional ultrasonic data for the detected positions to approximate the area or volume of the inspection object. And estimating, and outputting the estimated area or volume value to the display modules.
【청구항 3】 [Claim 3]
제 1항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 데이터 저장부를 구비하고, 상기 동작 인식 센서는 초음파 센서 모들의 스캔 위치 정보를 더 검출하여 출력하고,  The apparatus of claim 1, wherein the standalone ultrasound scanner includes a data storage unit, and the motion recognition sensor further detects and outputs scan position information of the ultrasonic sensor modules.
상기 제어부는,  The control unit,
상기 초음파 센서 모들로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보 및 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보와 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고,  Acquiring one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor models, acquiring direction information and scan position information of the ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor, and configuring the single scan line. The process of generating a probing data set including 1D ultrasound data, direction information about the 1D ultrasound data, and scan position information is repeated, and the generated probing data sets are stored in the data storage unit. Save to
프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보와 스캔 위치 정보를 이용하여 각 1차원 초음파 데이터들에 대한 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음파 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너.  The position of the object to be inspected for each one-dimensional ultrasound data is detected using the respective direction information and the scan position information constituting the probing data sets, and using the one-dimensional ultrasound data for the detected positions, And approximating an area or volume of the object to be inspected, and outputting the estimated area or volume value to the display modules.
【청구항 4] [Claim 4]
검사 대상물에 대하여 단일의 스캔라인을 구성하는 초음파 신호를 획득하고 이를 변환하여 1차원 초음파 데이터를 생성하여 출력하는 초음파 센서 모들; Ultrasonic sensor for acquiring the ultrasonic signal constituting a single scan line for the inspection object, converting it, and generating and outputting one-dimensional ultrasonic data Modles;
상기 검사 대상물에 대한 초음파 센서 모듈의 스캔 위치 정보를 검출하여 출력하는 동작 인식 센서 ;  A motion recognition sensor for detecting and outputting scan position information of the ultrasonic sensor module with respect to the inspection object;
디스플레이 모듈;  Display module;
상기 초음파 센서 모들의 동작을 제어하여 검사 대상물에 대한 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서를 구동시켜 상기 1차원 초음파 데이터를 획득한 초음파 센서 모듈의 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하고, 상기 프로빙 데이터 세트를 이용하여 검사 대상물에 대한 특성 정보를 추출하여 상기 디스플레이 모들에 출력하는 제어부; 상기 제어부, 초음파 센서 모들, 동작 인식 센서 및 디스플레이 모듈이 단일의 케이스에 장착된 본체부;  By controlling the operation of the ultrasonic sensor models to obtain one-dimensional ultrasound data constituting a single scan line for the object to be inspected, and simultaneously driving the motion recognition sensor to scan the ultrasonic sensor module obtained the one-dimensional ultrasound data Acquire position information, generate a probing data set including one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and scan position information about the one-dimensional ultrasound data, and use the probing data set. A control unit for extracting characteristic information on an inspection object and outputting the extracted characteristic information to the display models; A main body in which the controller, the ultrasonic sensor module, the motion recognition sensor, and the display module are mounted in a single case;
를 구비하여, 단일의 초음파 센서 모들을 이용하여 검사 대상물에 대한 특성 정보를 획득하여 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  A standalone ultrasound scanner comprising: obtaining characteristic information on an object to be inspected using a single ultrasonic sensor model and outputting the characteristic information to the display models.
【청구항 5】 [Claim 5]
계 4항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 데이터 저장부를 구비하고 상기 제어부는,  The method of claim 4, wherein the stand-alone ultrasound scanner has a data storage unit, the control unit,
상기 초음파 센서 모들로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모듈의 스캔 위치 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 스캔 위치 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들을 상기 데이터 저장부에 저장하고,  Acquiring one-dimensional ultrasonic data constituting a single scan line from the ultrasonic sensor modules, acquiring scan position information of the ultrasonic sensor module from the motion recognition sensor, and one-dimensional ultrasonic data constituting the single scan line. And repeating a process of generating a probing data set including scan position information of the one-dimensional ultrasound data, and storing the generated plurality of probing data sets in the data storage unit.
프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 스캔 위치 정보를 이용하여 검사 대상물에서의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 1차원 초음파 데이터들을 이용하여, 검사 대상물에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하고, 상기 추정된 면적 또는 부피값을 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너. Each scan position information constituting the probing data sets is used to detect a position on the inspection object, and by using one-dimensional ultrasound data for the detected positions, the area or volume of the inspection object is approximated. And estimating, and outputting the estimated area or volume value to the display modules.
【청구항 6】 [Claim 6]
계 1항 내지 게 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 센서 모들은 단일의 주사 라인에 대한 초음파 신호를 획득하여 1차원 초음파 데이터를 상기 제어부로 제공하고,  The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the ultrasonic sensor module obtains an ultrasonic signal for a single scan line and provides one-dimensional ultrasonic data to the controller,
상기 제어부는 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프로 상기 디스플레이 모들에 출력시키며,  The controller processes one-dimensional ultrasonic data provided from the ultrasonic sensor modules and outputs the one-dimensional ultrasonic data to the display models as a graph.
상기 그래프는 초음파 센서 모들로부터의 이격 거리에 따른 초음파 신호 세기를 나타낸 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너.  The graph shows the ultrasonic signal strength according to the separation distance from the ultrasonic sensor module.
【청구항 7] [Claim 7]
제 1항 내지 게 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작 인식 센서는 지자기 센서 , 자이로 센서, 가속도 센서, 자세 검출 센서 중 하나로 구성되거나, 둘 이상이 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너.  The standalone ultrasound scanner according to any one of claims 1 to 5, wherein the motion recognition sensor is one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a posture detection sensor, or two or more are combined.
【청구항 8] [Claim 8]
제 1항 내지 게 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작 인식 센서가 출력하는 지향 방향 정보는 상기 초음파 센서 모듈의 기울기 각도 및 스윙 (swing) 각도를 포함하는 것을 특징으로 하며 ,  The method of claim 1, wherein the direction information output by the motion recognition sensor includes a tilt angle and a swing angle of the ultrasonic sensor module.
상기 기울기 각도는 초음파 스캔 시작시에 초기 설정된 초음파 센서 모들의 기준축으로부터 초음파 센서 모들이 상하 방향을 따라 기을어진 각도이며, 상기 스윙 각도는 상기 초음파 센서 모들이 상기 기준축을 기준으로 하여 좌우 방향으로 스청한각도인 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  The inclination angle is an angle at which ultrasonic sensor caps are tilted along the vertical direction from the reference axis of the ultrasonic sensor caps initially set at the start of the ultrasonic scan, and the swing angle is set by the ultrasonic sensor caps in the left and right directions with respect to the reference axis. Stand-alone ultrasonic scanner, characterized in that the angle of hearing.
【청구항 9】 [Claim 9]
제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작 인식 센서가 출력하는 스캔 위치 정보는 초음파 센서 모들의 초음파 스캔 시작 위치로부터 초음파 센서 모들이 이동한 상대적 위치 정보인 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너. The method according to any one of claims 3 to 5, wherein the scan position information output by the motion recognition sensor is from the ultrasonic scan start position of the ultrasonic sensor modules. Stand-alone ultrasound scanner, characterized in that the relative position information moved by the ultrasonic sensor modules.
【청구항 10】 [Claim 10]
제 1항 내지 게 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체부는 펜슬 또는 막대 모양으로 구성되고,  According to any one of claims 1 to 5, The main body portion is composed of a pencil or rod shape,
상기 초음파 센서 모들은 상기 본체부의 전단부에 고정 장착되고, 상기 동작 인식 센서는 상기 본체부의 후단부에 장착된 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  The ultrasonic sensor modules are fixedly mounted to the front end of the main body portion, and the motion recognition sensor is mounted to the rear end of the main body portion, independent ultrasonic scanner.
【청구항 11】 [Claim 11]
제 1항 내지 게 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 방광 용적을 측정하기 위한 스캐너이며,  The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the stand-alone ultrasound scanner is a scanner for measuring the bladder volume,
상기 검사 대상물은 방광이며,  The test object is a bladder,
상기 제어부는 프로빙 데이터 세트를 이용하여 방광에 대한 특성 정보를 근사적으로 추정하고, 추정된 특성 정보를 상기 디스플레이 모들에 출력하는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  And the controller approximates the characteristic information of the bladder using a probing data set, and outputs the estimated characteristic information to the display modules.
【청구항 12] [Claim 12]
제 11항에 있어서, 상기 제어부는 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프로 상기 디스플레이 모들에 출력시키되, 상기 그래프는 초음파 센서 모들로부터의 이격 거리에 따른 초음파 신호 세기를 나타내도록 구성하여, 디스플레이된 그래프를 통해, 상기 초음파 데이터에 대웅되는 지향 방향에 방광의 존재 유무 및 방광의 직경을 나타내는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너.  The apparatus of claim 11, wherein the controller is configured to process one-dimensional ultrasonic data provided from the ultrasonic sensor modules and output the graph to the display modules as a graph, wherein the graph represents an ultrasonic signal intensity according to a separation distance from the ultrasonic sensor modules. And, through the displayed graph, indicating the presence or absence of the bladder and the diameter of the bladder in the direction directed to the ultrasound data.
【청구항 13】 [Claim 13]
제 11항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 사용자가 동작 모드를 선택할 수 있도록 구성된 스위치를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 스위치에 의해 선택된 동작 모드에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너. The method of claim 11, wherein the stand-alone ultrasound scanner further comprises a switch configured to allow a user to select an operation mode, The control unit is driven according to the operation mode selected by the switch, the independent ultrasonic scanner.
【청구항 14] [Claim 14]
제 13항에 있어서, 상기 동작모드는 방광 위치 확인 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치에 의해 상기 방광 위치 확인 모드가 선택되면, 상기 초음파 센서 모들로부터 1차원 초음파 데이터를 수신하고 상기 동작 인식 센서로부터 지향 방향 정보를 수신하고, 상기 지향 방향 정보 및 상기 The method of claim 13, wherein the operation mode includes a bladder positioning mode, and the controller is further configured to receive 1D ultrasound data from the ultrasonic sensor modules and recognize the motion when the bladder positioning mode is selected by the switch. Receiving directing direction information from a sensor;
1차원 초음파 데이터를 포함하는 프로빙 데이터 세트를 생성하며, 상기 초음파 센서 모들로부터 제공된 1차원 초음파 데이터를 처리하여 그래프 형태로 상기 디스플레이 모들에 출력시키고, Generating a probing data set including one-dimensional ultrasound data, processing the one-dimensional ultrasound data provided from the ultrasonic sensor modules, and outputting the one-dimensional ultrasound data to the display modules in a graph form;
상기 디스플레이 모들에 출력된 그래프는 상기 초음파 신호에 대웅되는 지향 방향에 방광의 존재 유무 및 방광의 직경에 대한 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  And a graph output to the display modules indicates information on the presence or absence of the bladder and the diameter of the bladder in a direction directed toward the ultrasound signal.
【청구항 15】 [Claim 15]
제 13항에 있어서, 상기 동작모드는 방광부피 측정 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치에 의해 상기 방광 부피 측정 모드가 선택되면, 상기 초음파 센서 모듈로부터 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터를 획득함과 동시에, 상기 동작 인식 센서로부터 초음파 센서 모들의 지향 방향 정보를 획득하고, 상기 단일의 스캔라인을 구성하는 1차원 초음파 데이터 및 상기 1차원 초음파 데이터에 대한 지향 방향 정보를 포함하는 프로빙 데이터 세트 (probing data set )를 생성하는 프로세스를 반복 수행하고, 생성된 다수 개의 프로빙 데이터 세트들올 상기 데이터 저장부에 저장하고,  15. The method of claim 13, wherein the operation mode includes a bladder volume measurement mode, and the control unit, when the bladder volume measurement mode is selected by the switch, the one-dimensional ultrasound to configure a single scan line from the ultrasonic sensor module While acquiring the data, acquiring the direction information of the ultrasonic sensor models from the motion recognition sensor, and probing including the one-dimensional ultrasound data constituting the single scan line and the direction information on the one-dimensional ultrasound data. Repeating the process of generating a probing data set, storing the generated plurality of probing data sets in the data storage,
프로빙 데이터 세트들을 구성하는 각각의 지향 방향 정보를 이용하여 방광의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치들에 대한 초음파 데이터들을 이용하여, 방광에 대한 면적 또는 부피를 근사적으로 추정하여 상기 디스플레이 모들에 출력시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너. The position of the bladder is detected by using the respective directional information constituting the probing data sets, and by using the ultrasound data for the detected positions, an approximation of the area or volume of the bladder is performed on the display modules. Stand-alone ultrasonic scanner, characterized in that the output.
【청구항 16] [Claim 16]
제 11항에 있어서, 상기 독립형 초음파 스캐너는 방광의 존재 유무를 알려주는 지시 표지부를 더 구비하고,  The method of claim 11, wherein the stand-alone ultrasound scanner further comprises an indicator for indicating the presence of the bladder,
상기 제어부는 초음파 센서 모들로부터 1차원 초음파 데이터가수신될 때마다, 상기 수신된 1차원 초음파 데이터로부터 방광의 존재 유무를 확인하고, 방광의 존재 유무에 따라상기 지시 표지부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파 스캐너. The controller checks the presence or absence of a bladder from the received one-dimensional ultrasound data every time one-dimensional ultrasound data is received from the ultrasonic sensor modules, and drives the indication indicator according to the presence or absence of the bladder. Ultrasound scanner.
【청구항 17] [Claim 17]
제 16항에 있어서, 상기 지시 표지부는 스피커, 램프, LED 중 하나 또는 둘 이상을 구비하고,  The method of claim 16, wherein the indicator indicator is provided with one or more of the speaker, lamp, LED,
상기 제어부로부터 제공되는 구동신호에 따라 온 (ON) 또는 오프 (OFF)되는 것을 특징으로 하는 독립형 초음파스캐너.  Independent ultrasonic scanner, characterized in that turned on (ON) or off (OFF) in accordance with the drive signal provided from the controller.
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