KR101868019B1

KR101868019B1 - 초음파 영상 장치 및 그에 따른 초음파 영상 처리 방법

Info

Publication number: KR101868019B1
Application number: KR1020150115415A
Authority: KR
Inventors: 최기완; 이형기; 박준호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2018-06-18
Also published as: KR20160117119A

Abstract

초음파 영상 장치 및 그 초음파 영상 장치의 동작 방법이 제공된다. 탄성도를 사용자에게 제공함에 있어서, 사용자가 탄성도가 적절한 값인지 여부를 판단하기 용이하도록 하기 위하여 탄성도의 신뢰도가 사용자에게 제공된다.

Description

초음파 영상 장치 및 그에 따른 초음파 영상 처리 방법{Ultrasound Imaging Apparatus and Method for processing a ultrasound image thereof}

본 발명은 초음파 영상 장치 및 그에 따른 초음파 영상 처리 방법에 관한 것이다.

초음파 영상 장치는 프로브(probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체로 조사하고, 대상체로부터 반사된 에코 신호의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위 (예를들면, 연조직 또는 혈류) 에 대한 적어도 하나의 영상을 얻는다. 특히, 초음파 영상 장치는 대상체 내부의 관찰, 이물질 검출, 및 상해 측정 등 의학적 목적으로 사용된다. 이러한 초음파 영상 장치는 X선을 이용하는 진단 장치에 비하여 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 방사능 피폭이 없어 안전하다는 장점이 있다. 따라서, 초음파 영상 장치는, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 장치, 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치 등을 포함하는 다른 영상 장치와 함께 널리 이용된다.

이러한 초음파 영상 장치는 대상체의 탄성(elasticity)을 나타내는 값인 탄성도 값을 산출하고 사용자에게 제공할 수 있다. 대상체의 탄성은 대상체의 병리학적 현상과 관련이 있다. 초음파 영상 장치가 탄성도 값을 사용자에게 제공함에 있어서, 사용자는 사용자에게 제공된 탄성도 값이 정확한 값인지 여부를 알 필요가 있다. 미국 공개특허공보 제2013/02118011 A1호를 참조하면, 전단파의 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio) 등을 이용하여 전단파의 품질을 사용자에게 제공하는 구성을 개시하고 있다. 그러나, 전단파의 품질(예를 들어, 신호 대 잡음비)이 양호하다 하더라도, 산출된 탄성도 값은 신뢰할 만한 값이 아닐 수 있다. 또한, 전단파의 품질을 제공하는 것만으로 사용자가 사용자에게 제공되는 탄성도 값이 신뢰할 수 있는 값인지 여부를 직관적으로 판단하기 어렵다.

개시된 실시예에 따르면, 사용자에게 탄성도 값을 제공하기 위한 방법 및 초음파 영상 장치가 제공된다.

구체적으로, 사용자가 획득된 탄성도 값이 신뢰할 수 있는 값인지 여부를 보다 정확하고 직관적으로 인식할 수 있도록 하는 초음파 영상 장치 및 그에 따른 초음파 영상 처리 방법이 제공된다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 처리 방법은 초음파 영상 장치가 탄성도 값을 제공하는 방법으로, 대상체 내에 전단파(shear wave)를 유도하는 단계; 유도된 상기 전단파를 관찰하는 단계; 상기 관찰된 전단파에 근거하여, 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하는 단계; 상기 획득된 탄성도 값과 상기 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 포함한다.

또한, 신뢰도 값을 획득하는 단계는 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계는 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값을 획득하는 단계; 및 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계는 상기 전단파가 파동 방정식(wave equation)을 만족할 때, 상기 파동 방정식에서의 상기 전단파의 오차에 대응되는 잔차값을 획득하는 단계; 및 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성도 값을 획득하는 단계는 상기 탄성도 값에 대한 전단파(shear wave)의 크기를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계는, 상기 전단파의 크기에 기초하여 산출되는 제 1 수치를 획득하는 단계; 상기 비교 결과에 기초하여 산출되는 제 2 수치를 획득하는 단계; 및 상기 제 1 수치 및 제 2 수치에 기초하여 상기 신뢰도 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 수치를 획득하는 단계는 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값에 근거하여 상기 제2 수치를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 신뢰도 값은 0 이상이고 1 이하의 값을 가질 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는, 상기 신뢰도 값을 수치로 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는, 상기 신뢰도 값의 크기를 지시하는 그래프를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는, 상기 신뢰도 값의 크기에 대응되는 색상으로 상기 탄성도 값을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는, 상기 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는 상기 대상체를 나타내는 초음파 영상 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이하는 단계는 상기 관찰된 전단파에 근거하여 생성된 탄성 영상 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 처리 방법은 관심 영역(ROI: region of interest)을 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 탄성도 값을 획득하는 단계는 상기 관심 영역 내에서 관찰된 상기 전단파에 근거하여, 상기 관심 영역 내의 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 관찰된 전단파의 품질을 획득하는 단계를 더 포함하며, 상기 디스플레이하는 단계는 상기 획득된 탄성도 값, 상기 신뢰도 값 및 상기 품질을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 처리 방법은 초음파 영상 장치가 탄성도 값을 제공하는 방법에 있어서, 대상체에 유도된 전단파 관찰하여 획득된 초음파 데이터에 근거하여, 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하는 단계; 상기 획득된 탄성도 값과 상기 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 대상체 내에서 관찰된 전단파에 근거하여, 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하고, 상기 획득된 탄성도 값과 상기 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여 상기 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득하는 제어부; 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값을 획득하고, 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 전단파가 파동 방정식(wave equation)을 만족할 때, 상기 파동 방정식에서의 상기 전단파의 오차에 대응되는 잔차값을 획득하고, 상기 관찰된 전단파의 크기 및 상기 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 탄성도 값에 대한 전단파(shear wave)의 크기를 더 획득하며, 상기 전단파의 크기에 기초하여 산출되는 제 1 수치를 획득하고, 상기 비교 결과에 기초하여 산출되는 제 2 수치를 획득하며, 상기 제 1 수치 및 제 2 수치에 기초하여 상기 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값에 근거하여 상기 제2 수치를 획득할수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 상기 대상체 내에 전단파를 유도하고, 유도된 상기 전단파를 관찰하는 초음파 송수신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 무선 프로브로부터 상기 관찰된 전단파를 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 신뢰도 값을 수치로 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 신뢰도 값의 크기를 지시하는 그래프를 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 신뢰도 값의 크기에 대응되는 색상으로 상기 탄성도 값을 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 전단파의 변위 특성에 근거하여, 상기 관찰된 전단파의 품질을 획득할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 획득된 탄성도 값, 상기 신뢰도 값 및 상기 품질을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다.

개시된 실시예에 따른 비일시적 기록 매체는 전술할 초음파 영상 처리 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록 매체이다.

본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 개시된 실시예와 관련된 무선 프로브의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3a은 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치의 구조를 간단히 도시한 블록도의 일 예시이다.
도 3b는 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치의 구조를 간단히 도시한 블록도의 다른 예시이다.
도 4는 개시된 실시예와 관련된 탄성도 값을 제공하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 5는 개시된 실시예에 따라 신뢰도 값을 획득하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 6은 전단파(shear wave)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 대상체 내에서 발생되는 전단파(shear wave)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 일 화면을 도시한 예시도이다.
도 9는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 10은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.
도 11은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 일 그래프를 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 13은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 14는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 표시하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값 및 품질을 표시하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.
도 17은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.
도 18은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.
도 19는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.
도 20은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서 "초음파 영상"이란 초음파를 이용하여 획득된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다. 또한, 대상체는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 대상체는 팬텀(phantom)일 수도 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사하고 생물의 부피와 아주 근사한 물질을 의미할 수 있다. 예를 들어, 팬텀은, 인체와 유사한 특성을 갖는 구형 팬텀일 수 있다.

또한, 명세서 전체에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

명세서 전체에서, “탄성도 값”은 대상체의 조직이 가지는 탄성의 정도를 나타내는 값을 의미한다. 또한, 탄성도 값에 대한 “신뢰도 값”은 초음파 영상 장치가 산출한 탄성도 값을 신뢰할 수 있는 정도를 나타내는 값을 의미한다. “신뢰도 값”은 신뢰 가능 측정 색인(Reliable Measurement Index) 또는 측정 신뢰도 색인(Measure Reliability Index)으로 언급될 수도 있다. 또한, 잔차값은 탄성도 값에 대한 관측값 또는 측정값 등에서 얻어진 값과, 계산값 또는 이론값의 차를 의미할 수 있다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이다. 개시된 실시예에 의한 초음파 영상 장치(1000)는 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이(1400), 메모리(1500), 입력 디바이스(1600), 및 제어부(1700)를 포함할 수 있으며, 상술한 여러 구성들은 버스(1800)를 통해 서로 연결될 수 있다.

초음파 영상 장치(1000)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 영상 장치의 예로는 팩스 뷰어(PACS, Picture Archiving and Communication System viewer), 스마트 폰(smartphone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

프로브(20)는, 초음파 송수신부(1100)로부터 인가된 구동 신호(driving signal)에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출하고, 대상체(10)로부터 반사된 에코 신호를 수신한다. 프로브(20)는 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 복수의 트랜스듀서는 전달되는 전기적 신호에 따라 진동하며 음향 에너지인 초음파를 발생시킨다. 또한, 프로브(20)는 초음파 영상 장치(1000)의 본체와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 초음파 영상 장치(1000)는 구현 형태에 따라 복수 개의 프로브(20)를 구비할 수 있다.

송신부(1110)는 프로브(20)에 구동 신호를 공급하며, 펄스 생성부(1112), 송신 지연부(1114), 및 펄서(1116)를 포함한다. 펄스 생성부(1112)는 소정의 펄스 반복 주파수(PRF, Pulse Repetition Frequency)에 따른 송신 초음파를 형성하기 위한 펄스(pulse)를 생성하며, 송신 지연부(1114)는 송신 지향성(transmission directionality)을 결정하기 위한 지연 시간(delay time)을 펄스에 적용한다. 지연 시간이 적용된 각각의 펄스는, 프로브(20)에 포함된 복수의 압전 진동자(piezoelectric vibrators)에 각각 대응된다. 펄서(1116)는, 지연 시간이 적용된 각각의 펄스에 대응하는 타이밍(timing)으로, 프로브(20)에 구동 신호(또는, 구동 펄스(driving pulse))를 인가한다.

수신부(1120)는 프로브(20)로부터 수신되는 에코 신호를 처리하여 초음파 데이터를 생성하며, 증폭기(1122), ADC(아날로그 디지털 컨버터, Analog Digital converter)(1124), 수신 지연부(1126), 및 합산부(1128)를 포함할 수 있다. 증폭기(1122)는 에코 신호를 각 채널(channel) 마다 증폭하며, ADC(1124)는 증폭된 에코 신호를 아날로그-디지털 변환한다. 수신 지연부(1126)는 수신 지향성(reception directionality)을 결정하기 위한 지연 시간을 디지털 변환된 에코 신호에 적용하고, 합산부(1128)는 수신 지연부(1166)에 의해 처리된 에코 신호를 합산함으로써 초음파 데이터를 생성한다. 한편, 수신부(1120)는 그 구현 형태에 따라 증폭기(1122)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 프로브(20)의 감도가 향상되거나 ADC(1124)의 처리 비트(bit) 수가 향상되는 경우, 증폭기(1122)는 생략될 수도 있다.

영상 처리부(1200)는 초음파 송수신부(1100)에서 생성된 초음파 데이터에 대한 주사 변환(scan conversion) 과정을 통해 초음파 영상을 생성한다. 한편, 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상일 수도 있다. 도플러 영상은, 혈액의 흐름을 나타내는 혈류 도플러 영상 (또는, 컬러 도플러 영상으로도 불림), 조직의 움직임을 나타내는 티슈 도플러 영상, 또는 대상체의 이동 속도를 파형으로 표시하는 스펙트럴 도플러 영상일 수 있다.

데이터 처리부(1210)에 포함되는 B 모드 처리부(1212)는, 초음파 데이터로부터 B 모드 성분을 추출하여 처리한다. 영상 생성부(1220)는, B 모드 처리부(1212)에 의해 추출된 B 모드 성분에 기초하여 신호의 강도가 휘도(brightness)로 표현되는 초음파 영상을 생성할 수 있다.

마찬가지로, 데이터 처리부(1210)에 포함되는 도플러 처리부(1214)는, 초음파 데이터로부터 도플러 성분을 추출하고, 영상 생성부(1220)는 추출된 도플러 성분에 기초하여 대상체의 움직임을 컬러 또는 파형으로 표현하는 도플러 영상을 생성할 수 있다.

개시된 실시예에 의한 영상 생성부(1220)는, 볼륨 데이터에 대한 볼륨 렌더링 과정을 거쳐 3차원 초음파 영상을 생성할 수 있으며, 압력에 따른 대상체(10)의 변형 정도를 영상화한 탄성 영상을 생성할 수도 있다. 나아가, 영상 생성부(1220)는 초음파 영상 상에 여러 가지 부가 정보를 텍스트, 그래픽으로 표현할 수도 있다. 한편, 생성된 초음파 영상은 메모리(1500)에 저장될 수 있다.

디스플레이부(1400)는 생성된 초음파 영상을 표시 출력한다. 디스플레이부(1400)는, 초음파 영상뿐 아니라 초음파 영상 장치(1000)에서 처리되는 다양한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통해 화면 상에 표시 출력할 수 있다. 한편, 초음파 영상 장치(1000)는 구현 형태에 따라 둘 이상의 디스플레이부(1400)를 포함할 수 있다.

통신부(1300)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 외부 디바이스나 서버와 통신한다. 통신부(1300)는 의료 영상 정보 시스템(PACS)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한, 통신부(1300)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.

통신부(1300)는 네트워크(30)를 통해 대상체(10)의 초음파 영상, 초음파 데이터, 도플러 데이터 등 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT 장치, MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 장치에서 촬영한 의료 영상 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(1300)는 서버로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등에 관한 정보를 수신하여 대상체(10)의 진단에 활용할 수도 있다. 나아가, 통신부(1300)는 병원 내의 서버나 의료 장치뿐만 아니라, 의사나 환자의 휴대용 단말과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.

통신부(1300)는 유선 또는 무선으로 네트워크(30)와 연결되어 서버(32), 의료 장치(34), 또는 휴대용 단말(36)과 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(1300)는 외부 디바이스와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(1310), 유선 통신 모듈(1320), 및 이동 통신 모듈(1330)을 포함할 수 있다.

근거리 통신 모듈(1310)은 소정 거리 이내의 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 개시된 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(ZigBee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

유선 통신 모듈(1320)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 개시된 실시예에 의한 유선 통신 기술에는 트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이더넷(ethernet) 케이블 등이 있을 수 있다.

이동 통신 모듈(1330)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터일 수 있다.

메모리(1500)는 초음파 영상 장치(1000)에서 처리되는 여러 가지 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(1500)는 입/출력되는 초음파 데이터, 초음파 영상 등 대상체의 진단에 관련된 의료 데이터를 저장할 수 있고, 초음파 영상 장치(1000) 내에서 수행되는 알고리즘이나 프로그램을 저장할 수도 있다.

메모리(1500)는 플래시 메모리, 하드디스크, EEPROM 등 여러 가지 종류의 저장매체로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 영상 장치(1000)는 웹 상에서 메모리(1500)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.

입력 디바이스(1600)는, 사용자로부터 초음파 영상 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력받는 수단을 의미한다. 입력 디바이스(1600)의 예로는 키 패드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 트랙볼, 조그 스위치 등 하드웨어 구성을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 심전도 측정 모듈, 호흡 측정 모듈, 음성 인식 센서, 제스쳐 인식 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서, 깊이 센서, 거리 센서 등 다양한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.

제어부(1700)는 초음파 영상 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 즉, 제어부(1700)는 도 1에 도시된 프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 및 입력 디바이스(1600) 간의 동작을 제어할 수 있다.

프로브(20), 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 통신부(1300), 디스플레이부(1400), 메모리(1500), 입력 디바이스(1600) 및 제어부(1700) 중 일부 또는 전부는 소프트웨어 모듈에 의해 동작할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 구성 중 일부가 하드웨어에 의해 동작할 수도 있다. 또한, 초음파 송수신부(1100), 영상 처리부(1200), 및 통신부(1300) 중 적어도 일부는 제어부(1600)에 포함될 수 있으나, 이러한 구현 형태에 제한되지는 않는다.

도 2는 본 발명의 개시된 실시예와 관련된 무선 프로브(2000)의 구성을 도시한 블록도이다. 무선 프로브(2000)는, 도 1에서 설명한 바와 같이 복수의 트랜스듀서를 포함하며, 구현 형태에 따라 도 1의 초음파 송수신부(100)의 구성을 일부 또는 전부 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 실시 예에 의한 무선 프로브(2000)는, 송신부(2100), 트랜스듀서(2200), 및 수신부(2300)를 포함하며, 각각의 구성에 대해서는 1에서 설명한 바 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 무선 프로브(2000)는 그 구현 형태에 따라 수신 지연부(2330)와 합산부(2340)를 선택적으로 포함할 수도 있다.

무선 프로브(2000)는, 대상체(10)로 초음파 신호를 송신하고 에코 신호를 수신하며, 초음파 데이터를 생성하여 도 1의 초음파 영상 장치(1000)로 무선 전송할 수 있다.

이하에서는, 획득된 탄성도 값이 신뢰할 수 있는 값인지 여부를 사용자가 직관적으로 인식할 수 있도록 하는 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치를 도 3a 내지 도 20을 참조하여, 상세히 설명하도록 한다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 초음파 데이터를 획득하고, 획득된 초음파 데이터에 근거하여 탄성값을 획득 및 처리할 수 있는 모든 의료 영상 장치가 될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 도 1에 도시된 초음파 영상 장치(1000)에 대응될 수 있다. 또한, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 도 2에 도시된 무선 프로브와 무선 네트워크를 통하여 데이터를 송수신하는 의료 영상 장치가 될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 도 2에 도시된 무선 프로브에서 전송되는 초음파 데이터를 이용하여, 탄성값을 획득 및 처리할 수 있는 모든 의료 영상 장치가 될 수 있다.

도 3a은 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치의 구조를 간단히 도시한 블록도이다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치(300)는 제어부(310) 및 디스플레이부(320)를 포함할 수 있다. 도 3a의 제어부(310) 및 디스플레이부(320)는 도 1의 제어부(1700) 및 디스플레이부(1400)에 대응될 수 있다. 구체적으로, 개시된 초음파 영상 장치(300)는 도 1에 도시된 초음파 영상 장치(1000)에 포함되거나 동일 대응될 수 있다.

개시된 실시예에 따른 제어부(310)는 초음파 영상 장치(300)의 각 부를 제어할 수 있다. 제어부(310)는 초음파 영상 장치(300)의 각 부를 제어함으로써, 대상체에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다. 탄성도 값을 획득하는 방법은 실시 예에 따라서 다양하게 구현될 수 있다.

구체적으로, 탄성도 값은 탄성 계수(modulus of elasticity)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 탄성도 값은, 전단파(shear wave)가 유도된 대상체의 변형 정도를 나타내는 값으로, 전단 탄성 계수(shear modulus of elasticity), 영의 계수(young's modulus), 또는 전단 속도(shear velocity) 값 등으로 표현될 수 있다.

초음파 영상 장치(300)가 도 1에 도시된 초음파 영상 장치(1000)와 동일 대응되는 경우, 초음파 영상 장치(300)는 제어부(310) 및 디스플레이부(320) 이외에, 초음파 영상 장치(1000)의 내부 구성들 중 일부 또는 전부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(300)는 도 1의 초음파 송수신부(1100) 및 프로브(20)를 더 포함할 수 있다.

제어부(310)는 대상체(10)에 유도된 전단파(shear wave)를 추적 및/또는 관찰하여 초음파 데이터를 획득하고, 획득된 초음파 데이터에 근거하여 대상체에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다. 구체적으로, 여기서, 획득된 초음파 데이터는 대상체(10)에 유도된 전단파(shear wave)를 추적 및/또는 관찰하여 획득된 초음파 데이터로, 초음파 영상 장치(300)에서 내부적으로 구비되는 프로브 등을 통하여 자체적으로 획득된 획득할 수도 있고, 외부에서 수신할 수도 있다.

구체적으로, 제어부(310)는 도 1의 초음파 송수신부(1100) 및 프로브(20)를 이용하여 대상체(10)에 전단파를 유도할 수 있다. 또한, 제어부(310)는 유도된 전단파를 관찰하고, 관찰된 전단파에 근거하여, 대상체에 대한 탄성도 값을 획득한다.

구체적으로, 제어부(310)는 초음파 송수신부(1100) 및 프로브(20)를 이용하여 유도된 전단파를 추적함으로써 획득되는 탄성 데이터에 포함된 전단파의 속도에 기초하여 대상체(10)에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다. 여기서 탄성도 값은 초음파 영상에 대하여 설정된 관심 영역 내의 대상체에 대한 것일 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(310)는 도 1의 메모리(1500)에 저장된 탄성도 값을 획득할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 제어부(310)는 통신부(1300)를 이용하여 다른 디바이스로부터 탄성도 값을 포함하는 정보를 수신할 수도 있다. 다만, 이에 한정되지 아니한다.

또한, 제어부(310)는 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면 제어부(310)는 탄성도 값과 관련된 정보에 기초하여 신뢰도 값을 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(310)는 획득된 탄성도 값과 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

전술한 바와 같이, 탄성도 값에 대한 “신뢰도 값”은 초음파 영상 장치가 산출한 탄성도 값을 신뢰할 수 있는 정도를 나타내는 값을 의미한다.

예를 들어, “신뢰도 값”은 전단파가 파동 방정식(wave equation)을 만족할 때, 전단파가 파동 방정식에 부합하는 정도를 나타내는 값이 될 수 있다. 대상체에 전단파(shear wave)를 유도하고, 그에 따라 관측된 전단파를 이용하여 탄성도 값을 계산할 수 있다. 신뢰도 값은 관측된 전단파에 의해 계산된 탄성도 값과 관측된 전단파의 이론적인 차이들의 통계적인 값이 될 수 있다. 여기서, '이론적인 차이'란 탄성도 값과 관측된 전단파를 파동 방정식에 대입하고 남은 잔차(residual) 값을 나타낼 수 있다. 또한, '이론적인 차이들의 통계적인 값'이란, 이론적인 차이들의 합을 이용하여 계산된 값을 뜻할 수 있다.

예를 들어, 제어부(310)는 탄성도 값을 산출하는 과정에서 획득되는 전단파의 크기 및 잔차값에 기초하여 신뢰도 값을 산출할 수 있다. 즉, 제어부(310)는 전단파의 크기가 클수록 높은 신뢰도 값을 획득하고, 잔차의 값이 작을수록 높은 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

잔차 값은 획득된 탄성도 값과 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여 획득되는 값이 될 수 있다.

구체적으로, 잔차 값은 실시 예에 따라 여러 가지 방법을 이용하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 잔차 값은 파동 방정식에 기초하여 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

수학식 1에서의 우항은 파동 방정식(wave equation)을 나타내는 수식이며, 파동 방정식에 완전히 부합하는 파형에 있어서는, 우항의 값이 0이 된다. 그러나, 전단파 관측 환경, 전단파 유도 환경 등에 의하여 횡파에 포함된 오차가 나타나게 되어 좌항의 값이 0 이 아닌 값으로 나타날 수 있다.

수학식 1에서의 좌항(res)은 잔차 값을 나타내며, 잔차 값은 전술한 파동 방정식에서 나타나는 횡파의 오차에 대응되는 값이 될 수 있다. 구체적으로, 수학식 1은 획득된 탄성도 값과 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 차이를 나타내는 값이 될 수 있다.

또는, 잔차 값은 포이트 모델(Voigt model)에 기초하여 아래 수학식 2와 같이 정의될 수도 있다.

여기서,

여기서, 상기 수식은 3차원 영상을 기초로 하고 있으므로, 일부 항목은 2차원 초음파 영상에 기초하여 계산될 수 없을 수도 있다. 일부 실시 예에 따르면, 2차원 초음파 영상에 기초하여 계산될 수 없는 값은 0으로 처리될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따르면 잔차 값은 수학식 3에서와 같이 정규화된 값을 의미할 수 있다.

수학식 1, 수학식 2, 및 수학식 3에서, u는 관측된 전단파의 변위(particle displacement) 또는 입자 속도(particle velocity)를 지시하고, c는 전단파의 전달 속도를 지시하고, η는 대상체의 점성(viscosity)을 의미하며, ρ는 대상체의 밀도를 의미한다.

또 다른 예를 들면, 잔차 값은 피크 시점(time to peak) 방식에 기초하여, 아래 수학식 4와 같이 정의될 수도 있다.

여기서, t _i 는 i번째 피크의 도착 시간(arrival time)이고, x _i 는 i 번째 피크의 측방향 거리(lateral distance)를 지시한다.

수학식1 내지 수학식 4에서 설명한 바와 같이, 잔차 값은 획득된 탄성도 값과 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간 차이를 나타내는 값이 될 수 있다. 여기서, '유도된 전단파에 대응되는 기준값'은 파동 방정식을 만족하는 전단파의 이상적인 탄성 값이 될 수 있다.

디스플레이부(320)는 획득된 탄성도 값 및 신뢰도 값을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 탄성도 값 및 신뢰도 값을 디스플레이하는 방법은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 탄성도 값 및 신뢰도 값을 수치로 표시할 수 있다. 여기서, 신뢰도 값은 0 이상이고 1 이하일 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기를 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다. 또 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기에 대응되는 색상으로 탄성도 값을 디스플레이할 수 있다. 전술한 바와 같이, 디스플레이부(320)는 예를 들어, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값이 0.7 이상이면 탄성도 값을 녹색의 문자로 표시하고, 신뢰도 값이 0.7 미만이면 탄성도 값을 적색의 문자로 표시할 수 있다. 또는, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이할 수도 있다. 또는 디스플레이부(320)는 상기 실시 예의 조합을 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값을 디스플레이할 수도 있다.

도 3b는 개시된 실시예와 관련된 초음파 영상 장치의 구조를 간단히 도시한 블록도의 다른 예시이다. 도 3b 에 도시된 초음파 영상 장치(350)에 있어서 도 3a 에 도시된 초음파 영상 장치(300)에서와 동일한 구성은 동일한 도면 기호로 도시하였다.

초음파 영상 장치(350)는 초음파 영상 장치(300)에 비하여, 통신부(360), 영상 처리부(370) 및 사용자 인터페이스부(380) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

통신부(360)는 유무선 통신네트를 통하여, 외부의 서버, 의료장치, 및 휴대용 단말 중 적어도 하나와 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(360)는 도 1의 통신부(1300)와 동일 대응될 수 있다.

초음파 영상 장치(350)는 외부의 의료 장치, 예를 들어, 무선 프로브(미도시)로부터 대상체의 탄성값을 획득하기 위한 초음파 데이터를 수신하고, 수신된 초음파 데이터에 근거하여 탄성값을 획득할 수 있다. 이 경우, 통신부(360)는 무선 프로브(미도시)로부터 무선 네트워크를 통하여 초음파 데이터를 수신할 수 있다.

구체적으로, 제어부(310)는 외부적으로 연결된 무선 프로브(미도시)를 통하여 대상체(10)에 전단파가 유도되도록 제어할 수 있다. 또한, 무선 프로브(미도시)가 유도된 전단파를 관찰하고 그에 따른 초음파 데이터를 획득하여 초음파 영상 장치(350)로 송신하면, 제어부(310)는 관찰된 전단파를 나타내는 초음파 데이터에 근거하여, 대상체에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다.

또한, 제어부(310)는 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면 제어부(310)는 탄성도 값과 관련된 정보에 기초하여 신뢰도 값을 산출할 수 있다.

디스플레이부(320)는 획득된 탄성도 값 및 신뢰도 값을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.

영상 처리부(370)는 무선 프로브(도 2의 2000) 또는 프로브(도 1의 10)에서 수신되는 초음파 에코 신호에 대응되는 초음파 데이터에 근거하여, 초음파 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(370)는 도 1의 영상 처리부(1200)과 동일 대응될 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(370)가 생성하는 초음파 영상은 A 모드(amplitude mode), B 모드(brightness mode) 및 M 모드(motion mode)에서 대상체를 스캔하여 획득된 그레이 스케일(gray scale)의 영상뿐만 아니라, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이는 대상체를 표현하는 도플러 영상이 될 수 있다. 또한, 영상 처리부(370)가 생성하는 초음파 영상은 초음파 데이터에 근거하여 탄성 영상일 수 있다.

디스플레이부(320)는 영상 처리부(370)에서 생성된 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(320)는 초음파 영상 및 제어부(310)에서 획득된 탄성값 및 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(320)는 B 모드 초음파 영상의 일부 영역, 예를 들어, ROI 영역,에 탄성 영상을 중첩하여 표시한 초음파 영상 및 제어부(310)에서 획득된 탄성값 및 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.

사용자 인터페이스 부(380)는 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받는다. 사용자 인터페이스 부(380)는 도 1의 입력 디바이스(1600)에 대응될 수 있다.

구체적으로, 사용자 인터페이스 부(380)는 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성 및 출력할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받을 수 있다. 사용자는 디스플레이 부(320)를 통하여 디스플레이 되는 사용자 인터페이스 화면을 보고 소정 정보를 인식할 수 있으며, 사용자 인터페이스 부(380)를 통하여 소정 명령 또는 데이터를 입력할 수 있다.

구체적으로, 사용자 인터페이스 부(380)는 관심 영역(ROI: region of interest)을 설정하기 위한 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력에 따라서 초음파 영상의 소정 영역을 관심 영역으로 설정할 수 있다.

이하에서는, 도 3b에 도시된 초음파 영상 장치(350)를 참조하여, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치의 동작을 상세히 설명한다.

도 4는 개시된 실시예와 관련된 탄성도 값을 제공하는 프로세스를 도시한 순서도이다.

단계 S4100에서, 초음파 영상 장치(350)는 대상체에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다. 탄성도 값을 획득하는 방법은 실시 예에 따라서 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(350)는 도 1의 초음파 송수신부(1100) 및 프로브(20)를 이용하여 대상체(10)에 전단파를 유도할 수 있다. 또한, 초음파 영상 장치(350)는 초음파 송수신부(1100) 및 프로브(20)를 이용하여 유도된 전단파를 추적함으로써 획득되는 탄성 데이터에 포함된 전단파의 속도에 기초하여 대상체(10)에 대한 탄성도 값을 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 초음파 영상 장치(350)는 통신부(360)를 이용하여 다른 디바이스로부터 탄성도 값을 포함하는 정보를 수신할 수도 있다. 다만, 이에 한정되지 아니한다.

이후, 단계 S4200에서, 초음파 영상 장치(350)는 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 획득할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면 초음파 영상 장치(350)는 는 탄성도 값과 관련된 정보에 기초하여 신뢰도 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값을 산출하는 과정에서 획득되는 전단파의 크기 및 잔차값에 기초하여 신뢰도 값을 산출할 수 있다. 즉, 초음파 영상 장치(350)는 전단파의 크기가 클수록 높은 신뢰도 값을 획득하고, 잔차의 값이 작을수록 높은 신뢰도 값을 획득할 수 있다.

이후, 단계 S4300에서, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값 및 신뢰도 값을 디스플레이부(320)를 통해 디스플레이할 수 있다. 여기서, 탄성도 값 및 신뢰도 값을 디스플레이하는 방법은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 탄성도 값 및 신뢰도 값을 수치로 표시할 수 있다. 여기서, 신뢰도 값은 0 이상이고 1 이하일 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기를 나타내는 그래프를 디스플레이할 수 있다. 또 개시된 실시예에 따르면, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기에 대응되는 색상으로 탄성도 값을 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값이 0.7 이상이면 탄성도 값을 녹색의 문자로 표시하고, 신뢰도 값이 0.7 미만이면 탄성도 값을 적색의 문자로 표시할 수 있다. 또는, 디스플레이부(320)는 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이할 수도 있다. 또는 디스플레이부(320)는 상기 실시 예의 조합을 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값을 디스플레이할 수도 있다.

도 5는 개시된 실시예에 따라 신뢰도 값을 획득하는 프로세스를 도시한 순서도이다.

S5100 단계에서, 초음파 영상 장치(350)는 대상체 내에 전단파를 유도할 수 있다. 초음파 영상 장치(350)는 대상체 내의 조직을 푸싱하는 초음파를 송신함으로써 대상체 내에 전단파가 생성되도록 할 수 있다. 이후, 초음파 영상 장치(350)는 유도된 전단파를 추적할 수 있다. 초음파 영상 장치(350)는 추적한 전단파의 속도를 산출할 수 있다.

S5300 단계에서, 초음파 영상 장치(350)는 S5200 단계에서 관측된 전단파의 크기 및 탄성도 값을 산출할 수 있다. 일반적으로 전단파의 속도는 탄성도와 비례하는 관계에 있을 수 있다. 즉, 초음파 영상 장치(350)는 전단파의 속도에 기초하여 탄성도 값을 산출할 수 있다. 또한, 초음파 영상 장치(350)는 S5350 단계에서 탄성도 값에 대한 잔차 값을 획득할 수 있다. 잔차 값은 실시 예에 따라 다양한 방법으로 획득될 수 있다.

이후, 초음파 영상 장치(350)는 S5400 단계에서 전단파의 크기를 제 1 수치로 환산할 수 있다. 여기서, 제 1 수치는 전단파의 크기에 따른 탄성도 값의 신뢰도를 나타내는 값을 의미한다. 일반적으로, 전단파의 크기가 클수록 탄성도 값의 신뢰도가 높으므로, 초음파 영상 장치(350)는 전단파의 크기에 기초하여 제 1 수치를 결정할 수 있다. 제 1 수치는 아래 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.

여기서, score _u 는 제 1 수치이고, u는 횡파의 크기이며, u _max 및 u _min 은 제 1 수치를 획득하기 위하여 미리 설정된 값을 의미한다. 또한, a는 신뢰도 값에서 제 1 수치에 대한 가중치에 따른 최대값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 즉, 제 1 수치는 0 이상이고 a이하일 수 있다.

또한, 초음파 영상 장치(350)는 S5450 단계에서 잔차 값을 제 2 수치로 환산할 수 있다. 여기서, 제 2 수치는 잔차 값에 따른 탄성도 값의 신뢰도를 나타내는 것을 의미한다. 일반적으로, 잔차 값이 작을수록 탄성도 값의 신뢰도가 높으므로, 초음파 영상 장치(350)는 전단파의 크기에 기초하여 제 2 수치를 결정할 수 있다. 제 2 수치는 아래 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.

여기서, score _res 는 제 2 수치이고, res _n 은 정규화된 잔차 값이며, res _max 및 res _min 은 제 2 수치를 획득하기 위하여 미리 설정된 값을 의미한다. 또한, b는 신뢰도 값에서 제 2 수치에 대한 가중치에 따른 최대값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 즉, 제 2 수치는 0 이상이고 2이하일 수 있다. 여기서, 신뢰도 값을 0 이상 1 이하의 수치로 나타내는 경우, a 및 b의 합은 1일 수 있다. 예를 들어, a는 0.2이고, b는 0.8일 수 있다.

이후, S5500 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 제 1 수치 및 제 2 수치를 합산할 수 있다. S5600단계에서 초음파 영상 장치(350)는 S5500 단계에서 제 1 수치 및 제 2 수치를 합산한 결과를 신뢰도 값으로서 획득할 수 있다.

도 6은 전단파(shear wave)를 설명하기 위한 도면이다.

도 6를 참조하면, point impulse의 힘(force)이 Z축 방향으로 가해지는 경우, 종파인 p파, 횡파인 s파, 그리고 두 파가 결합된(coupling) ps파가 생성된다. 여기서, 전단파는 힘이 가해진 진동원으로부터 파동 진행 방향으로 진동하고 Y축 방향으로 진행하는 파로써, s파를 의미한다.

도 7은 대상체 내에서 발생되는 전단파(shear wave)를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 초음파 영상 장치(350)는 대상체의 일부 영역을 푸싱하기 위한 초음파 신호(설명의 편의상, 이하 '푸쉬 초음파 신호'라 함)(710)를 대상체(10)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(350)는 긴 파장의 푸쉬 초음파 신호(710)를 프로브(20)의 채널들 중 일부 채널들을 이용하여 대상체(10)로 송신할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 초음파 영상 장치(350)는 집속된(focused) 푸쉬 초음파 신호(710)를 대상체(10)의 일부 영역으로 송신할 수도 있다.

이 경우, 대상체(10) 내부에서 푸쉬 초음파 신호(710)에 의해 전단파(shear wave)(720)가 생성될 수 있다. 예를 들어, 푸쉬 초음파 신호(710)에 의해 푸쉬된 영역을 중심으로 전단파(720)가 생성될 수 있다. 전단파(720)는 약 1 내지 10 m/s의 속도로 전파될 수 있다. 전단파(720)의 속도는 대상체(10) 내에서 초음파 신호의 평균 속도(대략 1540 m/s)에 비해 매우 느리므로, 초음파 영상 장치(350)는 전단파(720)를 추적하기 위한 초음파 신호(이하, 추적 초음파 신호)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(350)는 전단파(720)의 진행 방향으로 추적 초음파 신호를 송신함으로써, 전단파(720)의 속도를 추적할 수 있다. 이 때, 추적 초음파 신호의 파장은 푸쉬 초음파 신호(710)의 파장보다 짧을 수 있다.

도 8은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 화면을 도시한 예시도이다.

개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치(350)는 초음파 영상(8000)을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 사용자 입력에 따라 초음파 영상(8000) 내에 관심 영역(ROI)(8100)이 설정되면, 초음파 영상 장치(350)는 설정된 관심 영역에 대한 탄성도 값 및 탄성도 값의 신뢰도 값을 산출할 수 있다. 초음파 영상 장치(350)는 신뢰도 값을 수치로 표시할 수 있다. 초음파 영상 장치(1000)는 도 8에 도시된 바와 같이 산출된 탄성도 값 및 신뢰도 값(8200)을 디스플레이할 수 있다. 도 8은 산출된 탄성도 값이 3.5 kPa이고, 신뢰도 값이 0.9인 경우를 도시한 도면이다.도 9는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다. 또한, 도 10은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 화면을 도시한 예시도이다. 또한, 도 11은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 그래프를 설명하기 위한 예시도이다.

개시된 실시예에 따르면, S9100 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 획득된 신뢰도 값에 기초하여, 신뢰도 값을 지시하는 그래프를 생성할 수 있다. 이후, S9200 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값과 생성된 그래프를 디스플레이할 수 있다.

도 10을 참조하면, 초음파 영상(10300)에 대해 관심 영역(10100)이 설정되면, 초음파 영상 장치는 탄성도 값과 신뢰도 값을 나타내는 그래프(10200)를 디스플레이할 수 있다. 도 10에서는 신뢰도 값을 막대 형태의 그래프로 표시하였으나, 생성되는 그래프는 실시 예에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 즉, 초음파 영상 장치(350)는 점, 직선, 공선, 막대, 원, 그림 중 적어도 하나를 포함하여 신뢰도 값을 나타내는 그래프를 생성할 수 있다. 도 11을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.2일 때(11010), 초음파 영상 장치(350)는 길이가 0.2에 대응되는 막대(11012-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(11012)을 디스플레이하거나, 면적이 0.2에 대응되는 원의 일부(11014-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(11014)을 디스플레이할 수 있다. 또한, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.9일 때(11020), 초음파 영상 장치(350)는 길이가 0.9에 대응되는 막대(11022-1)를 이용하여 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(11022)을 디스플레이하거나, 면적이 0.9에 대응되는 원의 일부(11024-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(11024)을 디스플레이할 수 있다.

도 12는 또 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.

또 개시된 실시예에 따르면, S12010 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 획득된 신뢰도 값의 크기에 기초하여, 신뢰도 값에 대응되는 색상을 결정할 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치는 신뢰도 값의 크기가 0.3 미만인 경우 적색, 신뢰도 값의 크기가 0.3 이상이고 0.6 미만인 경우 황색, 신뢰도 값의 크기가 0.6 이상인 경우 녹색을 신뢰도 값에 대응되는 색상으로 결정할 수 있다.

이후, S12020 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 S12010 단계에서 결정된 색상에 기초하여 탄성도 값을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 탄성도 값이 붉은 색으로 표시된 경우, 사용자는 탄성도 값의 신뢰도가 낮은 것을 인지할 수 있다.

도 13은 또 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다. 도 14는 또 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값을 표시하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

또 개시된 실시예에 따르면, S13010 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 신뢰도 값에 대응되는 이미지, 문자, 기호 및 아이콘 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 여기서, 이미지, 문자, 기호 및 아이콘은 예시일 뿐이며, 이미지, 문자, 기호 및 아이콘은 시각적으로 표시될 수 있는 임의의 객체로 대체될 수도 있다.

이후, S13020 단계에서 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값 및 선택된 이미지, 문자, 기호 및 아이콘 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다.

도 14를 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.2일 때(13010), 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 나쁨을 나타내는 문자 “poor”(14012-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(14012)을 디스플레이할 수 있다. 또는, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 낮음을 나타내는 기호(14014-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(14014)을 디스플레이할 수 있다. 또한, 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.9일 때(14020), 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 좋음을 나타내는 문자 “very good”(14022-1)을 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(14022-1)을 디스플레이할 수 있다. 또는, 초음파 영상 장치(1000)는 탄성도 값의 신뢰도가 높음을 나타내는 기호(14024-1)를 이용하여 탄성도 값 및 신뢰도 값(14024)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치(300, 350)는 유도된 전단파에 대응하여 관찰된 전단파의 품질(quality)를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(310)는 전단파의 품질을 획득할 수 있다.

여기서, 전단파의 품질은 대상체(10)에 유도된 전단파 자체의 품질을 뜻한다. 전단파의 품질은 관찰되는 전단파에 존재하는 잡음 성분의 정도에 따라서, 전단파에 잡음 성분이 적게 포함되어 있으면 전단파의 품질이 낮은 것으로 판단할 수 있고, 전단파에 잡음 성분에 많이 포함되어 있으면 전단파의 품질이 높은 것으로 판단할 수 있다.

구체적으로, 전단파의 품질은 관찰된 전단파의 SNR(signal to noise ratio)에 근거하여 계산될 수 있다.

도 7을 참조하면, 대상체(10)에 유도된 전단파(720)에 의하여, 대상체(10) 내의 일 지점(731)이 이동하게 된다. 여기서, 대상체(10) 내의 일 지점(731)이 최대로 이동한 지점(732)까지의 거리를 변위(displacement)라 한다. 전단파의 품질은 계산된 변위에 근거하여 계산될 수 있다.

예를 들어, 전단파의 품질은 계산된 변위의 프로필(displacement probile)에 근거하여 획득될 수 있다. 구체적으로, 시간에 따른 변위의 SNR(signal to noise ratio)이 전단파의 품질로써 구해질 수 있다. 구체적으로, 전단파가 대상체(10) 내에 유도된 이후, 대상체(10) 내의 소정 지점이 이동하면서 발생하는 변위를 진폭으로 표현할 때, 시간에 따른 진폭 그래프를 변위의 프로필이라 할 수 있다. 전단파의 품질은 변위의 프로필에 있어서 고주파수 성분을 잡음 성분으로 추출할 수 있다. 그리고, 추출된 잡음 성분의 RMS(root mean square)값을 잡음 성분의 신호값으로 계산하고, 변위의 프로필에 있어서 고주파수 성분을 제외한 나머지 성분을 신호 성분으로 계산하여, 변위의 SNR을 구할 수 있다.

또한, 전단파의 품질은 전단파 내의 잡음 성분을 정량화 할 수 있는 다양한 방법에 의하여 계산될 수 있을 것이다.

또한, 전단파의 품질은, 대상체의 적어도 하나의 지점 또는, 대상체의 소정 영역, 예를 들어, 관심 영역(ROI) 등과 같이, 지점 또는 영역 단위로 구해질 수 있다.

이하에서는, 관심 영역(ROI)에서의 전단파의 품질을 획득하는 경우를 예로 들어 설명한다.

디스플레이부(320)는 전단파의 품질을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(320)는 제어부(310)의 제어에 따라서, 획득된 탄성도 값, 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값 및 전단파의 품질을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 사용자 인터페이스 화면은 초음파 영상 및 획득된 탄성도 값, 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값 및 전단파의 품질을 나타내 정보를 하나의 화면 상에 포함할 수 있다.

이하에서는, 도 15 내지 도 20을 참조하여, 개시된 실시예에 따라 출력되는 사용자 인터페이스 화면을 예들을 상세히 설명한다.

도 15는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 신뢰도 값 및 품질을 표시하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 15를 참조하면, 초음파 영상 장치(350)는 도 11에서 설명한 초음파 영상 장치(350)의 동작에 추가하여, 전단파의 품질을 나타내는 정보를 생성 및 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 초음파 영상 장치(350)는 도 11에서 설명한 신뢰도 값의 생성 및 디스플레이에 추가하여, 전단파의 품질을 나타내는 정보를 생성 및 디스플레이 할 수 있다. 도 15에 있어서, 도 11에서와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면기호로 표기하였다.

도 15에서는 초음파 영상 장치(350)가 획득한 전단파의 품질 값(15010)을 'Q'로 표기하고, 신뢰도 값을 'R'로 표기하였다. 또한, 전단파의 품질 값(15010)은 0 내지 1사이의 값을 갖도록 환산하여 표시한 경우를 예로 들어 도시하였다.

도 15를 참조하면, 초음파 영상 장치(350)는 점, 직선, 공선, 막대, 원, 그림 중 적어도 하나를 포함하여 신뢰도 값 및 품질 값을 나타내는 그래프를 생성할 수 있다. 도 15을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.2이며(11010), 품질 값(15010)이 0.2 값을 가지는 경우가 예를 들어 도시된다.

15021 블록을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)는 길이가 0.2에 대응되는 막대(15022)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 길이가 0.2에 대응되는 막대(15023)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 15031 블록을 참조하면, 면적이 0.2에 대응되는 원의 일부(15032)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 면적이 0.2에 대응되는 원의 일부(15033)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 좋고 나쁨을 나타내는 기호 또는 문자, 및 전단파의 품질 값이 좋고 나쁨을 나타내는 기호 또는 문자를 이용하여, 신뢰도 값 및 품질 값을 디스플레이 할 수 있다.

구체적으로, 15041 블록을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.2 이며, 품질 값이 0.2 값을 가질 때, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 나쁨을 나타내는 문자 “poor”(15042)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 전단파의 품질이 나쁨을 나타내는 문자 “poor”(15043)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 15051 블록을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.2 이며, 품질 값이 0.2 값을 가질 때, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 나쁨을 나타내는 기호(▽)(15052)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 전단파의 품질이 나쁨을 나타내는 기호(▽)(15053)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 도 15을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.9이며(11020), 품질(15020)이 0.9 값을 가지는 경우가 예를 들어 도시된다.

또한, 15025 블록을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)는 길이가 0.9에 대응되는 막대(15026)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 길이가 0.9에 대응되는 막대(15027)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이 할 수 있다.

또한, 15035 블록을 참조하면, 면적이 0.9에 대응되는 원의 일부(15036)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 면적이 0.9에 대응되는 원의 일부(15037)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

구체적으로, 15045 블록을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.9 이며, 품질 값이 0.9 값을 가질 때, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 높음을 나타내는 문자 “very good”(15046)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 전단파의 품질이 좋음을 나타내는 문자 “very good”(15047)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 15055 블록을 참조하면, 탄성도 값이 3.5 kPa이고 신뢰도 값이 0.9 이며, 품질 값이 0.9 값을 가질 때, 초음파 영상 장치(350)는 탄성도 값의 신뢰도가 높음을 나타내는 기호(△)(15056)를 이용하여 신뢰도 값(R)을 디스플레이하고, 전단파의 품질이 나쁨을 나타내는 기호(△)(15057)를 이용하여 품질 값(Q)을 디스플레이할 수 있다.

또한, 초음파 영상 장치(350)는 신뢰도 값 및 탄성도 값 각각은 전술한 그래프, 수치 값, 문자, 및 기호 중 적어도 하나를 결합하여 표시할 수도 있다.

또한, 초음파 영상 장치(350)는 신뢰도 값 및 탄성도 값을 초음파 영상과 하나의 화면 상에 표시할 수도 있다. 화면 상에 포함되는 초음파 영상은 전술한 A 모드 영상, B 모드 영상, M 모드 영상, 탄성 영상, 도플러 영상 등이 될 수 있다. 또한, 화면 상에 포함되는 초음파 영상은 B 모드 영상, 탄성 영상, 또는 도플러 영상과 탄성 영상을 결합한 영상이 될 수 있다. 예를 들어, 초음파 영상 장치(350)의 화면 상에 표시되는 초음파 영상은 B 모드 영상의 ROI 에 탄성 영상이 중첩되어 표시된 영상이 될 수 있다.

초음파 영상 장치(350)가 표시하는 화면의 실시예들은 이하에서 도 16 내지 도 20을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 도 16 내지 도 20에서는 탄성도 값이 3.5kPa, 신뢰도 값(R)이 0.9 및 품질 값(Q)이 0.9 값을 갖는 경우를 예로 들어 도시하였다.

도 16은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

도 16을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)가 디스플레이하는 화면(16000)은 초음파 영상(16020) 및 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시한 영역(16010)을 포함한다. 여기서, 영역(16010)에 표시되는 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값은 수치적으로 표시될 수 있다. 또한, 영역(16010)에 표시되는 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값은 초음파 영상(16020) 내의 관심 영역(ROI)(16030) 에서의 값이 될 수 있다. 또한, 영역(16010)에 표시되는 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값 각각은 초음파 영상(16020) 내의 일 지점에서의 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값이 될 수 있다.

도 17은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

도 17을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)가 디스플레이하는 화면(17000)은 초음파 영상(17020) 및 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시한 영역(17010)을 포함한다. 여기서, 영역(17010)에 표시되는 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값은 그래프 형태로 표시될 수 있다. 구체적으로, 도 15에서 설명한 바와 같이, 점, 직선, 공선, 막대, 원, 그림 중 적어도 하나를 포함하는 그래프를 이용하여, 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시할 수 있다.

도 18은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

도 18을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)가 디스플레이하는 화면(18000)은 초음파 영상(18020) 및 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시한 영역(18010)을 포함한다. 여기서, 영역(18010)에 표시되는 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값은 그래프 및 문자를 결합한 형태로 표시될 수 있다.

예를 들어, 영역(18010)을 참조하면, 도 15의 15025 블록에서 도시한 막대 그래프와 도 15의 15045 블록에서 도시한 문자를 결합하여, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시할 수 있다.

도 19는 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

도 19를 참조하면, 초음파 영상 장치(350)가 디스플레이하는 화면(19000)은 초음파 영상(19020) 및 탄성도 값, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시한 영역(19010)을 포함한다. 여기서, 영역(19010)에 표시되는 신뢰도 값 및 품질 값은 신뢰도 값 및 품질 값이 좋고 나쁨을 나타내는 기호를 이용하여 표시될 수 있다.

예를 들어, 영역(19010)을 참조하면, 도 15의 15055 블록에서 도시한 기호를 이용하여, 신뢰도 값 및 품질 값을 표시할 수 있다.

도 20은 개시된 실시예에 따라 초음파 영상 장치가 디스플레이하는 다른 화면을 도시한 예시도이다.

도 20을 참조하면, 초음파 영상 장치(350)가 디스플레이하는 화면(20000)은 초음파 영상(20020) 및 탄성도 값 및 신뢰도 값을 표시한 영역(20010)을 포함한다. 그리고, 품질 값은 관심 영역(20030) 상에 품질 값에 대응되는 컬러 레벨 또는 그레이 레벨로 표시될 수 있다. 구체적으로, 화면(20000)은 품질 값을 나타내는 컬러 스케일 또 그레이 스케일(20040)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 20에서는 0 내지 1 사이의 값으로 표현되는 품질 값을 나타내는 컬러 스케일(20040)이 표시되고, 컬러 스케일 상의 0.9값에 대응되는 컬러(20041)을 이용하여 관심 영역(20030) 상에 품질 값을 표시한 경우가 도시된다.

전술한 바와 같이, 개시된 실시예에 따른 초음파 영상 장치는 잔차 값을 이용하여 탄성도의 신뢰도를 획득함으로써, 더욱 정확하게 탄성도의 신뢰도를 계산할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 다른 초음파 영상 장치는 신뢰도 값, 또는 신뢰도 값 및 품질값을 사용자가 보다 직관적으로 인식할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 화면을 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

초음파 영상 장치가 탄성도 값을 제공하는 방법에 있어서,
대상체 내에 전단파(shear wave)를 유도하는 단계;
유도된 상기 전단파를 관찰하는 단계;
상기 관찰된 전단파에 근거하여, 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하는 단계;
상기 획득된 탄성도 값과 상기 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 결정하는 단계; 및
상기 획득된 탄성도 값 및 상기 신뢰도 값을 디스플레이하는 단계를 포함하는 초음파 영상 처리 방법.
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제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이하는 단계는,
상기 결정된 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이하는 단계는
상기 유도된 전단파에 근거하여 생성된 탄성 영상 및 상기 획득된 탄성도 값 및 상기 결정된 신뢰도 값을 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
대상체에 대해 관심 영역(ROI: region of interest)을 설정하는 단계를 더 포함하며,
상기 탄성도 값을 획득하는 단계는
상기 관심 영역의 내부에 대해 상기 유도된 전단파의 관찰에 근거하여, 상기 관심 영역 내의 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
삭제
대상체 내에서 유도된 전단파에 근거하여, 상기 대상체에 대한 탄성도 값을 획득하고, 상기 획득된 탄성도 값과 상기 유도된 전단파에 대응되는 기준값 간의 비교 결과에 근거하여 상기 획득된 탄성도 값에 대한 신뢰도 값을 결정하는 제어부; 및
상기 획득된 탄성도 값 및 상기 결정된 신뢰도 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 유도된 전단파의 크기 및 상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 비교 결과에 근거하여, 상기 신뢰도 값을 결정하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값을 획득하고, 상기 유도된 전단파의 크기 및 상기 획득된 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 결정하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 전단파가 파동 방정식(wave equation)을 만족할 때, 상기 파동 방정식에서의 상기 전단파의 오차에 대응되는 잔차값을 획득하고, 상기 유도된 전단파의 크기 및 상기 획득된 잔차값에 근거하여 상기 신뢰도 값을 결정하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 탄성도 값에 대응하는 유도된 전단파(shear wave)의 크기를 결정하며, 상기 전단파의 크기에 기초하여 제 1 수치를 산출하고, 상기 비교 결과에 기초하여 제 2 수치를 산출하며, 상기 제 1 수치 및 제 2 수치에 기초하여 상기 신뢰도 값을 결정하도록 구성되는, 초음파 영상 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 획득된 탄성도 값과 상기 기준값 간의 차이에 대응되는 잔차(residual) 값에 근거하여 상기 제2 수치를 산출하는, 초음파 영상 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 신뢰도 값은 0 이상이고 1 이하인, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 대상체 내에 전단파를 유도하고, 유도된 상기 전단파를 관찰하는 초음파 송수신부를 더 포함하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
무선 프로브로부터 상기 유도된 전단파를 수신하는 통신부를 더 포함하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 결정된 신뢰도 값을 수치로 디스플레이하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 결정된 신뢰도 값의 크기를 지시하는 그래프를 디스플레이하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 결정된 신뢰도 값의 크기에 대응되는 색상으로 상기 탄성도 값을 디스플레이하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 결정된 신뢰도 값의 크기에 대응되는 이미지, 문자, 아이콘 및 기호 중 적어도 하나를 디스플레이하는, 초음파 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제어부는
전단파의 변위 특성에 근거하여, 상기 유도된 전단파의 품질을 결정하는, 초음파 영상 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 획득된 탄성도 값, 상기 결정된 신뢰도 값 및 상기 결정된 품질을 나타내는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는, 초음파 영상 장치.
제 1 항의 방법을 수행하도록 실행되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록 매체.