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KR102030568B1 - Ultrasound system and method of displaying doppler spectrum image - Google Patents

Ultrasound system and method of displaying doppler spectrum image Download PDF

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KR102030568B1
KR102030568B1 KR1020150184922A KR20150184922A KR102030568B1 KR 102030568 B1 KR102030568 B1 KR 102030568B1 KR 1020150184922 A KR1020150184922 A KR 1020150184922A KR 20150184922 A KR20150184922 A KR 20150184922A KR 102030568 B1 KR102030568 B1 KR 102030568B1
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KR
South Korea
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doppler signal
doppler
trace
signal envelope
determining
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KR1020150184922A
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이아영
김상혁
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지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크.
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Publication date
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Abstract

초음파 시스템은 초음파 프로브, 프로세서 및 디스플레이부를 포함한다. 초음파 프로브는 대상체의 B 모드 영상의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신한다. 프로세서는 초음파 에코신호에 기초하여 도플러 신호를 형성하고, 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성하고, 도플러 신호 포락선에 기초하여 도플러 신호의 최대 속도를 나타내는 트레이스 속도를 결정하고, 트레이스 속도에 기초하여 상기 도플러 신호에서 잡음을 필터링하며, 필터링된 도플러 신호에 기초하여 상기 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성한다. 디스플레이부는 도플러 스펙트럼 영상을 표시한다.The ultrasound system includes an ultrasound probe, a processor, and a display. The ultrasound probe transmits an ultrasound signal to the object and receives an ultrasound echo signal reflected from the object based on the Doppler gate set at a predetermined position of the B mode image of the object. The processor forms a Doppler signal based on the ultrasonic echo signal, forms a Doppler signal envelope representing the Doppler signal as a plurality of brightness values, determines a trace speed indicating the maximum speed of the Doppler signal based on the Doppler signal envelope, and traces Noise is filtered from the Doppler signal based on velocity, and a Doppler spectral image of the object is formed based on the filtered Doppler signal. The display unit displays a Doppler spectrum image.

Description

도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 초음파 시스템 및 방법{ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD OF DISPLAYING DOPPLER SPECTRUM IMAGE}ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD OF DISPLAYING DOPPLER SPECTRUM IMAGE}

본 개시는 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 초음파 시스템 및 방법에 관한 것이다.FIELD The present disclosure relates to ultrasound systems, and more particularly, to ultrasound systems and methods for displaying Doppler spectral images.

초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 초음파 시스템은 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있다. 따라서, 초음파 시스템은 다양한 질병을 진단하기 위한 중요한 도구가 되었다.Ultrasound systems have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Without the need for a surgical operation to directly incise and observe the subject, the ultrasound system can provide a high resolution image of the inside of the subject to a physician in real time. Thus, ultrasound systems have become an important tool for diagnosing a variety of diseases.

초음파 시스템은 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 영상을 형성한다. 초음파 에코신호는 대상체의 관심객체가 고정되어 있는지 또는 움직이고 있는지에 따라 상이한 패턴을 나타낸다. 예를 들면, 대상체의 관심객체가 초음파 시스템의 초음파 프로브(즉, 초음파 트랜스듀서) 측으로 움직이고 있는 경우, 관심객체로부터 반사된 초음파 에코신호는 관심객체가 정지한 경우에 비해 비교적 높은 주파수를 갖는다. 한편, 대상체의 관심객체가 초음파 시스템의 초음파 프로브로부터 멀어지는 경우, 관심객체로부터 반사된 초음파 에코신호는 관심객체가 정지된 경우에 비해 비교적 낮은 주파수를 갖는다. 즉, 대상체의 움직이고 있는 관심객체로부터 반사되는 초음파 에코신호는 도플러 편향(Doppler shift)이 발생한다. 초음파 시스템은 이러한 도플러 편향을 이용하여 대상체의 관심객체에 대한 속도 정보를 포함하는 도플러 신호를 얻을 수 있으며, 얻어진 도플러 신호를 연속적인 스펙트럼(즉, 도플러 스펙트럼 영상)으로서 디스플레이부에 표시할 수 있다.The ultrasound system transmits an ultrasound signal to the object, and receives an ultrasound signal (that is, an ultrasound echo signal) reflected from the object to form an ultrasound image. The ultrasound echo signal shows a different pattern depending on whether the object of interest of the object is fixed or moving. For example, when the object of interest of the object is moving toward the ultrasonic probe (ie, the ultrasonic transducer) of the ultrasound system, the ultrasonic echo signal reflected from the object of interest has a relatively higher frequency than when the object of interest is stationary. Meanwhile, when the object of interest of the object is far from the ultrasonic probe of the ultrasound system, the ultrasound echo signal reflected from the object of interest has a relatively lower frequency than when the object of interest is stationary. That is, a Doppler shift occurs in the ultrasonic echo signal reflected from the moving object of interest of the object. The ultrasound system may use the Doppler deflection to obtain a Doppler signal including velocity information about the object of interest of the object, and display the obtained Doppler signal as a continuous spectrum (ie, a Doppler spectrum image) on the display unit.

초음파 시스템은 획득된 속도 정보에 기초하여 관심객체의 최대 속도를 트레이스하고, 트레이스된 최대 속도를 라인으로서 표시하는 트레이스 처리를 제공하고 있다. 그러나, 종래의 초음파 시스템에서는, 도플러 스펙트럼 영상에 에일리어싱이 있는 경우 관심객체의 최대 속도를 정확하게 트레이스하기 어려울 수 있다.The ultrasound system provides a trace process that traces the maximum velocity of the object of interest based on the obtained velocity information and displays the traced maximum velocity as a line. However, in conventional ultrasound systems, it may be difficult to accurately trace the maximum velocity of an object of interest if there is aliasing in the Doppler spectral image.

한편, 도플러 신호는 관심객체의 속도 정보를 나타내는 신호뿐만 아니라 잡음(예를 들어 시스템 잡음)을 포함하고 있다. 따라서, 종래의 초음파 시스템에서는, 게인이 조절되는 경우, 관심객체의 속도 정보를 나타내는 신호와 함께 잡음(예를 들어, 시스템 잡음)도 증가 또는 감소하는 문제점이 있다.The Doppler signal, on the other hand, contains noise (eg system noise) as well as a signal representing the velocity information of the object of interest. Therefore, in the conventional ultrasound system, when the gain is adjusted, there is a problem that noise (for example, system noise) increases or decreases along with a signal indicating the velocity information of the object of interest.

일본 공개특허공보 특개평11-033024Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-033024

본 개시는 대상체의 도플러 신호에 기초하여 도플러 신호 포락선을 형성하고, 형성된 도플러 신호 포락선에 기초하여 트레이스 속도를 결정하는 초음파 시스템 및 방법의 실시예들을 제공한다. 또한, 본 개시는 결정된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 잡음을 제거하는 초음파 시스템 및 방법의 실시예들을 제공한다.The present disclosure provides embodiments of an ultrasound system and method for forming a Doppler signal envelope based on a Doppler signal of an object and determining a trace speed based on the formed Doppler signal envelope. The present disclosure also provides embodiments of an ultrasound system and method for removing noise from a Doppler signal based on the determined trace rate.

일실시예에 있어서, 대상체의 B 모드 영상의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여, 초음파 신호를 상기 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 초음파 에코신호를 수신하도록 구성되는 초음파 프로브와, 상기 초음파 에코신호에 기초하여 도플러 신호를 형성하고, 상기 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성하고, 상기 도플러 신호 포락선에 기초하여 상기 도플러 신호의 최대 속도를 나타내는 트레이스 속도를 결정하고, 상기 트레이스 속도에 기초하여 상기 도플러 신호에서 잡음을 필터링하며, 상기 필터링된 도플러 신호에 기초하여 상기 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성하도록 구성되는 프로세서와, 상기 도플러 스펙트럼 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이부를 포함하는 초음파 시스템이 제공된다.The ultrasound probe may be configured to transmit an ultrasound signal to the object and to receive an ultrasound echo signal from the object, based on a Doppler gate set at a predetermined position of a B mode image of the object. A Doppler signal is formed based on the Doppler signal, and a Doppler signal envelope is formed that represents the Doppler signal as a plurality of brightness values. And a processor configured to filter out noise on the Doppler signal based on the filtered Doppler signal, and to form a Doppler spectral image of the object based on the filtered Doppler signal, and a display configured to display the Doppler spectral image. do.

다른 실시예에 있어서, 초음파 시스템에서 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 대상체의 B 모드 영상의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여 도플러 신호를 획득하는 단계와, 상기 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성하는 단계와, 상기 도플러 신호 포락선에 기초하여 상기 도플러 신호의 최대 속도를 나타내는 트레이스 속도를 결정하는 단계와, 상기 트레이스 속도에 기초하여 상기 도플러 신호에서 잡음을 필터링하는 단계와, 상기 필터링된 도플러 신호에 기초하여 상기 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성하는 단계와, 상기 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of forming a Doppler spectral image of an object in an ultrasound system is provided. The method includes obtaining a Doppler signal based on a Doppler gate set at a predetermined position of a B mode image of an object, forming a Doppler signal envelope representing the Doppler signal as a plurality of brightness values, and Determining a trace rate representing a maximum rate of the Doppler signal, filtering noise in the Doppler signal based on the trace rate, and performing a Doppler spectral image of the object based on the filtered Doppler signal. And forming the Doppler spectrum image.

본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 대상체의 도플러 스펙트럼 영상에 에일리어싱이 있는 경우에도, 대상체내의 관심객체의 최대 속도를 정확하게 트레이스할 수 있다. 또한, 본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 결정된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 잡음을 제거할 수 있다. 따라서, 게인이 조절되는 경우 관심객체의 속도 정보를 나타내는 신호만이 증가 또는 감소될 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, even when there is aliasing in the Doppler spectral image of the object, the maximum velocity of the object of interest in the object may be accurately traced. Further, according to some embodiments of the present disclosure, it is possible to remove noise in the Doppler signal based on the determined trace speed. Therefore, when the gain is adjusted, only the signal representing the speed information of the object of interest may be increased or decreased.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 도플러 스펙트럼 영상의 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 프로세서의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 도플러 게이트의 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 도플러 신호 포락선의 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 제1 트레이스 시작 라인의 예를 나타낸 도면.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 제2 트레이스 시작 라인 및 트레이스 속도의 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 트레이스 라인의 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 개시의 실시예에 따라 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 절차를 나타낸 흐름도.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasound system according to an embodiment of the present disclosure.
2 illustrates an example of a Doppler spectral image in accordance with an embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a processor according to an embodiment of the present disclosure.
4 illustrates an example of a Doppler gate according to an embodiment of the present disclosure.
5 illustrates an example of a Doppler signal envelope according to an embodiment of the present disclosure.
6 illustrates an example of a first trace start line according to an embodiment of the present disclosure.
7 illustrates an example of a second trace start line and trace speed in accordance with an embodiment of the present disclosure.
8 illustrates an example of a trace line in accordance with an embodiment of the present disclosure.
9 is a flowchart illustrating a procedure of displaying a Doppler spectral image according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 용어 "부"는 소프트웨어, FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 소프트웨어 및 하드웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일례로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. As used herein, the term "unit" refers to a hardware component such as software, a field-programmable gate array (FPGA), and an application specific integrated circuit (ASIC). However, "part" is not limited to software and hardware. The "unit" may be configured to be in an addressable storage medium, and may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, "parts" means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processors, functions, properties, procedures, subroutines, program code. Includes segments, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Functions provided within a component and "part" may be combined into a smaller number of components and "parts" or further separated into additional components and "parts".

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 컨트롤 패널(110), 초음파 프로브(120), 프로세서(130), 저장부(140) 및 디스플레이부(150)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 프로세서(130)는 컨트롤 패널(110), 초음파 프로브(120), 저장부(140) 및 디스플레이부(150)를 제어한다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an ultrasound system according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The ultrasound system 100 includes a control panel 110, an ultrasound probe 120, a processor 130, a storage 140, and a display 150. In the present embodiment, the processor 130 controls the control panel 110, the ultrasonic probe 120, the storage 140, and the display 150.

컨트롤 패널(110)은 사용자로부터 입력 정보를 수신하고, 수신된 입력 정보를 프로세서(130)로 전송한다. 컨트롤 패널(110)은 사용자와 초음파 시스템(100) 간의 인터페이스를 가능 및/또는 사용자가 초음파 시스템(100)을 조작하는 것을 가능하게 하는 입력부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 입력부는 진단 모드의 선택, 진단 동작의 제어, 진단에 필요한 명령의 입력, 신호 조작, 출력 제어 등의 조작을 실행하는데 적합한 입력 장치, 예를 들어 트랙볼, 키보드, 버튼 등을 포함할 수 있다.The control panel 110 receives input information from a user and transmits the received input information to the processor 130. The control panel 110 may include an input unit (not shown) that enables an interface between the user and the ultrasound system 100 and / or enables the user to operate the ultrasound system 100. The input unit may include an input device suitable for performing an operation such as selecting a diagnostic mode, controlling a diagnostic operation, inputting a command required for diagnosis, signal manipulation, output control, and the like, for example, a trackball, a keyboard, a button, and the like.

초음파 프로브(120)는 전기적 신호와 초음파 신호를 상호 변환하도록 구성되는 초음파 트랜스듀서(도시하지 않음)를 포함한다. 초음파 프로브(120)는 프로세서(130)로부터 제공되는 전기적 신호(이하, "송신신호"라 함)를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신한다. 대상체는 관심객체(예를 들어, 혈류, 혈관벽 등)를 포함한다. 또한, 초음파 프로브(120)는 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하고, 초음파 에코신호를 전기적 신호(이하, "수신신호"라 함)로 변환한다.The ultrasonic probe 120 includes an ultrasonic transducer (not shown) configured to mutually convert an electrical signal and an ultrasonic signal. The ultrasound probe 120 converts an electrical signal provided from the processor 130 (hereinafter, referred to as a “transmission signal”) into an ultrasound signal and transmits the converted ultrasound signal to the object. The subject includes an object of interest (eg, blood flow, blood vessel wall, etc.). In addition, the ultrasound probe 120 receives an ultrasound signal (that is, an ultrasound echo signal) reflected from the object, and converts the ultrasound echo signal into an electrical signal (hereinafter, referred to as a "receive signal").

프로세서(130)는 컨트롤 패널(110)을 통해 수신된 입력 정보에 응답하여, 초음파 프로브(120)가 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 초음파 프로브(120)로부터 제공되는 수신신호에 기초하여, 대상체의 도플러 신호 및 하나 이상의 초음파 영상(예를 들어, B 모드(brightness mode) 영상, 도플러 스펙트럼 영상 등)을 형성할 수 있다.The processor 130 may control the ultrasound probe 120 to transmit the ultrasound signal to the object and to receive the ultrasound echo signal reflected from the object in response to the input information received through the control panel 110. In addition, the processor 130 forms a Doppler signal and one or more ultrasound images (eg, a B mode (Brightness mode image), a Doppler spectrum image, etc.) of the object based on the received signal provided from the ultrasound probe 120. can do.

일실시예에 있어서, 프로세서(130)는 초음파 프로브(120)로부터 제공되는 수신신호에 기초하여, 도 2에 도시된 바와 같이 실시간으로 대상체의 관심객체의 속도를 연속적인 스펙트럴 라인(spectral line)으로 나타내는 도플러 스펙트럼 영상(210)을 형성한다. 도 2에 있어서, 새로이 형성되는 스펙트럴 라인은 도플러 스펙트럼 영상(210)의 우측에 표시된다. 스펙트럴 라인은 우측에서 좌측으로 이동/스크롤된다. 즉, 이전에 형성된 스펙트럴 라인은 우측에서 좌측으로 이동 또는 스크롤되고, 새롭게 형성되는 스펙트럴 라인은 우측에 표시된다. 도 2에 있어서, 도면부호 220은 베이스라인을 나타내고, 도면부호 230은 상위 스펙트럴 라인을 나타내며, 도면부호 240은 하위 스펙트럴 라인을 나타내고, Vpre _max는 사전 설정된 최대 속도 스케일을 나타내며, Vpre _min은 사전 설정된 최소 속도 스케일을 나타낸다.In one embodiment, the processor 130 continuously measures the speed of the object of interest of the object in real time, as shown in FIG. 2, based on the received signal provided from the ultrasound probe 120. A Doppler spectral image 210 is shown. In FIG. 2, the newly formed spectral lines are displayed on the right side of the Doppler spectrum image 210. Spectral lines are moved / scrolled from right to left. That is, previously formed spectral lines are moved or scrolled from right to left, and newly formed spectral lines are displayed on the right. 2, the reference numeral 220 indicates a base line, the numeral 230 denotes a higher spectral line, a reference numeral 240 denotes a lower spectral line, V pre _max indicates a pre-set maximum speed scale, V pre min represents a preset minimum speed scale.

저장부(140)는 초음파 프로브(120)에 의해 형성된 수신신호를 프레임별로 순차적으로 저장한다. 또한, 저장부(140)는 프로세서(130)에 의해 형성된 도플러 신호를 순차적으로 저장한다. 또한, 저장부(140)는 프로세서(130)에 의해 형성된 하나 이상의 초음파 영상을 저장한다. 또한, 저장부(140)는 초음파 시스템(100)을 동작시키기 위한 인스트럭션을 저장할 수 있다.The storage 140 sequentially stores the received signal formed by the ultrasonic probe 120 for each frame. In addition, the storage 140 sequentially stores the Doppler signals formed by the processor 130. In addition, the storage 140 stores one or more ultrasound images formed by the processor 130. In addition, the storage 140 may store instructions for operating the ultrasound system 100.

디스플레이부(150)는 프로세서(130)에서 형성된 하나 이상의 초음파 영상(예를 들어, B 모드 영상, 도플러 스펙트럼 영상 등)를 표시한다. 또한, 디스플레이부(150)는 초음파 영상 또는 초음파 시스템(100)에 관한 적합한 정보를 표시할 수 있다.The display unit 150 displays one or more ultrasound images (eg, a B mode image, a Doppler spectrum image, etc.) formed by the processor 130. In addition, the display unit 150 may display suitable information about the ultrasound image or the ultrasound system 100.

도 3은 본 개시의 실시예에 따른 프로세서(130)의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이다. 프로세서(130)는 송신부(310)를 포함한다. 송신부(310)는 대상체의 초음파 영상을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 일실시예에 있어서, 송신부(310)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대상체의 B 모드 영상(410)의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트(420)에 해당하는 도플러 신호를 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 도 4에 있어서, 도면부호 430은 혈관벽을 나타낸다. 송신신호는 초음파 프로브(120)에 제공된다. 초음파 프로브(120)는 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신한다. 또한, 초음파 프로브(120)는 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a processor 130 according to an embodiment of the present disclosure. The processor 130 includes a transmitter 310. The transmitter 310 forms a transmission signal for obtaining an ultrasound image of the object. In an exemplary embodiment, as illustrated in FIG. 4, the transmitter 310 forms a transmission signal for obtaining a Doppler signal corresponding to the Doppler gate 420 set at a predetermined position of the B mode image 410 of the object. . In Fig. 4, reference numeral 430 denotes a blood vessel wall. The transmission signal is provided to the ultrasonic probe 120. The ultrasound probe 120 converts the transmission signal into an ultrasound signal and transmits the converted ultrasound signal to the object. In addition, the ultrasound probe 120 receives the ultrasound echo signal reflected from the object to form a received signal.

다시 도 2를 참조하면, 프로세서(130)는 송수신 스위치(320) 및 수신부(330)를 더 포함한다. 송수신 스위치(320)는 송신부(310)와 수신부(330)를 스위칭해 주는 듀플렉서(duplexer)의 역할을 한다. 예를 들면, 송수신 스위치(320)는 초음파 프로브(120)가 송신 및 수신을 번갈아 가며 수행할 때, 송신부(310) 또는 수신부(330)를 초음파 프로브(120)(즉, 초음파 트랜스듀서)에 적절히 스위칭 또는 전기적으로 연결해 주는 역할을 한다.Referring back to FIG. 2, the processor 130 further includes a transmit / receive switch 320 and a receiver 330. The transmission and reception switch 320 serves as a duplexer for switching the transmitter 310 and the receiver 330. For example, when the ultrasound probe 120 alternately transmits and receives the transmit / receive switch 320, the transmitter / receiver 320 may properly transmit the transmitter 310 or the receiver 330 to the ultrasound probe 120 (that is, the ultrasound transducer). It acts as a switching or electrical connection.

프로세서(130)에 있어서, 수신부(330)는 초음파 프로브(120)로부터 송수신 스위치(320)를 통해 수신되는 수신신호를 증폭하고, 증폭된 수신신호를 디지털 신호로 변환한다. 수신부(330)는 초음파 신호가 대상체를 통과하면서 통상적으로 발생하는 감쇄를 보상하기 위한 시간 이득 보상(time gain compensation; TGC) 유닛(도시하지 않음), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환(analog to digital conversion) 유닛(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.In the processor 130, the receiver 330 amplifies a received signal received from the ultrasound probe 120 through the transceiving switch 320, and converts the amplified received signal into a digital signal. The receiver 330 may include a time gain compensation (TGC) unit (not shown) for compensating for attenuation normally generated while the ultrasonic signal passes through the object, and an analog-to-digital conversion for converting an analog signal into a digital signal. (analog to digital conversion) unit (not shown) and the like.

프로세서(130)는 신호 형성부(340)를 더 포함한다. 신호 형성부(340)는 수신부(330)로부터 제공되는 디지털 신호에 빔 포밍을 수행하여 수신 집속 신호를 형성한다. 또한, 신호 형성부(340)는 수신 집속 신호에 기초하여 도플러 게이트(420)에 해당하는 도플러 신호를 형성한다.The processor 130 further includes a signal forming unit 340. The signal forming unit 340 performs beamforming on the digital signal provided from the receiving unit 330 to form a reception focus signal. In addition, the signal forming unit 340 forms a Doppler signal corresponding to the Doppler gate 420 based on the reception focus signal.

프로세서(130)는 신호 처리부(350)를 더 포함한다. 신호 처리부(350)는 신호 형성부(340)로부터 제공되는 도플러 신호에 기초하여, 도플러 게이트(420)에서의 혈류의 최대 속도를 트레이스하기 위한 트레이스 속도를 결정한다. 또한, 신호 처리부(350)는 결정된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 잡음을 필터링한다.The processor 130 further includes a signal processor 350. The signal processor 350 determines a trace speed for tracing the maximum velocity of blood flow at the Doppler gate 420 based on the Doppler signal provided from the signal generator 340. In addition, the signal processor 350 filters the noise in the Doppler signal based on the determined trace speed.

일실시예에 있어서, 신호 처리부(350)는 신호 형성부(340)로부터 제공되는 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성한다. 예를 들면, 신호 처리부(350)는 도 5에 도시된 바와 같이, 신호 형성부(340)로부터 제공되는 도플러 신호에 기초하여 스펙트럴 라인(510)에 해당하는 도플러 신호 포락선(530)을 형성한다. 도 5의 (a)에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 속도를 나타낸다. 또한, 도 5의 (b)에 있어서, 가로축은 속도를 나타내고, 세로축은 밝기(세기)를 나타낸다. 즉, 도플러 신호 포락선(520)은 베이스라인(220)과 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre _max) 사이에 존재하는 도플러 신호를 복수의 밝기(세기)값으로 나타내는 포락선일 수 있다.In one embodiment, the signal processor 350 forms a Doppler signal envelope representing a Doppler signal provided from the signal forming unit 340 as a plurality of brightness values. For example, as illustrated in FIG. 5, the signal processing unit 350 forms a Doppler signal envelope 530 corresponding to the spectral line 510 based on the Doppler signal provided from the signal forming unit 340. . In FIG. 5A, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents speed. In Fig. 5B, the horizontal axis represents speed and the vertical axis represents brightness (intensity). That is, the Doppler signal envelope 520 may be an envelope representing a Doppler signal existing between the baseline 220 and the preset maximum speed scale V pre _ max as a plurality of brightness values.

신호 처리부(350)는 생성된 도플러 신호 포락선(520)의 피크를 결정한다. 예를 들면, 신호 처리부(350)는 도 5에 도시된 바와 같이, 도플러 신호 포락선(520)에서 최대 밝기값을 결정하고, 결정된 최대 밝기값을 도플러 신호 포락선(520)의 피크(530)로서 결정한다.The signal processor 350 determines the peak of the generated Doppler signal envelope 520. For example, as illustrated in FIG. 5, the signal processor 350 determines the maximum brightness value in the Doppler signal envelope 520 and determines the determined maximum brightness value as the peak 530 of the Doppler signal envelope 520. do.

신호 처리부(350)는 결정된 피크(530)에 기초하여, 도플러 신호 포락선(520)에서 잡음을 추정하기 위한 임계값을 결정한다. 일례로서, 신호 처리부(350)는 도 5에 도시된 바와 같이, 결정된 피크(530)(즉, 최대 밝기값)의 30 내지 60 %의 범위의 밝기값 중 어느 하나를 임계값으로 결정한다. 다른 예로서, 신호 처리부(350)는 결정된 피크(530)의 50 %의 범위의 밝기값을 임계값(540)으로 결정한다.The signal processor 350 determines a threshold for estimating noise in the Doppler signal envelope 520 based on the determined peak 530. As an example, as illustrated in FIG. 5, the signal processor 350 determines any one of brightness values in the range of 30 to 60% of the determined peak 530 (that is, the maximum brightness value) as a threshold value. As another example, the signal processor 350 determines the brightness value of the range of 50% of the determined peak 530 as the threshold value 540.

신호 처리부(350)는 도플러 신호 포락선(520) 및 임계값(540)에 기초하여 도플러 신호의 트레이스 속도를 결정한다. 예를 들면, 신호 처리부(350)는 도 6에 도시된 바와 같이, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre _max)과 베이스라인(220) 사이의 도플러 신호 포락선(520)에서 임계값(540) 이하에 해당하는 도플러 신호 포락선(도 6에서의 일점 쇄선 참조)을 선택한다. 신호 처리부(350)는 선택된 도플러 신호 포락선(도 6에서의 일점 쇄선 참조)의 중점(Xc1)[즉, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre_max)과 X1 사이의 중점]을 결정하고, 결정된 중점(Xc)을 기준으로 제1 트레이스 시작 라인(610)을 결정한다. 이어서, 신호 처리부(350)는 도 7에 도시된 바와 같이, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre _max)과 제1 트레이스 시작 라인(610) 사이의 도플러 신호 포락선(520)에서 임계값(540) 이하에 해당하는 도플러 신호 포락선(도 7에서의 이점 쇄선 참조)을 선택한다. 신호 처리부(350)는 선택된 도플러 신호 포락선(도 7에서의 이점 쇄선 참조)의 중점(Xc2)[즉, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre_max)과 X2 사이의 중점]을 결정하고, 결정된 중점(Xc2)을 기준으로 제2 트레이스 시작 라인(710)을 결정한다. 이어서, 신호 처리부(350)는 제2 트레이스 시작 라인(710)에서부터 베이스라인(220)까지 트레이스 속도를 결정하기 위한 트레이스 처리를 도플러 신호 포락선(520)에 수행하여, 임계값(540)을 최초로 넘는 밝기값(720)을 결정한다. 신호 처리부(350)는 결정된 밝기값(720)에 해당하는 속도를 도플러 신호의 트레이스 속도로서 결정한다. 결정된 트레이스 속도는 도 8에 도시된 바와 같이, 도플러 스펙트럼 영상(210)에서 트레이스 라인(810)으로서 표시될 수 있다.The signal processor 350 determines the trace speed of the Doppler signal based on the Doppler signal envelope 520 and the threshold 540. For example, as illustrated in FIG. 6, the signal processor 350 may be below the threshold 540 at the Doppler signal envelope 520 between the preset maximum speed scale V pre _ max and the baseline 220. Select the corresponding Doppler signal envelope (see dashed line in FIG. 6). The signal processor 350 determines the midpoint X c1 (ie, the midpoint between the preset maximum speed scale V pre_max and X 1 ) of the selected Doppler signal envelope (see the dashed-dotted line in FIG. 6), and determines the determined midpoint. The first trace start line 610 is determined based on (X c ). Subsequently, as illustrated in FIG. 7, the signal processor 350 may have a threshold 540 or less at the Doppler signal envelope 520 between the preset maximum speed scale V pre _ max and the first trace start line 610. Select the Doppler signal envelope corresponding to the dashed-dotted line in FIG. The signal processor 350 determines the midpoint X c2 (that is, the midpoint between the preset maximum speed scale V pre_max and X 2 ) of the selected Doppler signal envelope (see the dashed-dotted line in FIG. 7), and determines the determined midpoint. The second trace start line 710 is determined based on (X c2 ). Subsequently, the signal processing unit 350 performs a trace process on the Doppler signal envelope 520 to determine the trace speed from the second trace start line 710 to the baseline 220, so as to first exceed the threshold 540. The brightness value 720 is determined. The signal processor 350 determines the speed corresponding to the determined brightness value 720 as the trace speed of the Doppler signal. The determined trace velocity may be displayed as trace line 810 in the Doppler spectral image 210, as shown in FIG. 8.

다른 실시예에 있어서, 신호 처리부(350)는 결정된 트레이스 속도의 미리 결정된 속도(예컨대, 200 %) 이상의 잡음(예를 들면, 충격 잡음)을 필터링할 수 있다. 일례로서, 신호 처리부(350)는 소정 크기를 갖는 중간값 필터(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 즉, 신호 처리부(350)는 현재의 도플러 신호에 해당하는 트레이스 속도(이하, "현재 트레이스 속도"라 함)를 선택한다. 신호 처리부(350)는 현재 트레이스 속도를 기준으로, 현재의 도플러 신호 이전의 도플러 신호에 해당하는 트레이스 속도(이하, "이전 트레이스 속도"라 함)를 선택한다. 이전 트레이스 속도는 중간값 필터의 소정 크기에 따라 결정된다. 신호 처리부(350)는 현재 트레이스 속도와 이전 트레이스 속도를 오름 차순으로 정렬하고, 정렬된 트레이스 속도에서 중간값의 트레이스 속도를 결정하며, 중간값의 트레이스 속도를 현재 도플러 신호의 트레이스 속도로 결정한다. 다른 예로서, 신호 처리부(350)는 소정 크기를 갖는 이동 평균 필터를 포함할 수 있다. 즉, 신호 처리부(350)는 현재의 도플러 신호에 해당하는 현재 트레이스 속도를 선택한다. 신호 처리부(350)는 현재 트레이스 속도를 기준으로, 현재의 도플러 신호 이전의 도플러 신호에 해당하는 이전 트레이스 속도를 선택한다. 이전 트레이스 속도는 이동 평균 필터의 소정 크기에 따라 결정될 수 있다. 신호 처리부(350)는 현재 트레이스 속도와 이전 트레이스 속도의 평균 트레이스 속도를 결정하고, 평균 트레이스 속도를 현재 도플러 신호에 해당하는 트레이스 속도로 결정한다.In another embodiment, the signal processor 350 may filter out noise (eg, impact noise) that is equal to or greater than a predetermined speed (eg, 200%) of the determined trace speed. As an example, the signal processor 350 may include an intermediate value filter (not shown) having a predetermined size. That is, the signal processor 350 selects a trace speed (hereinafter, referred to as "current trace speed") corresponding to the current Doppler signal. The signal processor 350 selects a trace speed (hereinafter, referred to as "previous trace speed") corresponding to the Doppler signal before the current Doppler signal based on the current trace speed. The previous trace speed is determined by the predetermined size of the median filter. The signal processor 350 sorts the current trace speed and the previous trace speed in ascending order, determines the trace speed of the intermediate value from the aligned trace speed, and determines the trace speed of the intermediate value as the trace speed of the current Doppler signal. As another example, the signal processor 350 may include a moving average filter having a predetermined size. That is, the signal processor 350 selects a current trace speed corresponding to the current Doppler signal. The signal processor 350 selects a previous trace speed corresponding to the Doppler signal before the current Doppler signal based on the current trace speed. The previous trace speed may be determined according to the predetermined size of the moving average filter. The signal processor 350 determines an average trace speed of the current trace speed and the previous trace speed, and determines the average trace speed as the trace speed corresponding to the current Doppler signal.

또 다른 실시예에 있어서, 신호 처리부(350)는 결정된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 잡음(예를 들면, 시스템 잡음)을 필터링한다. 예를 들면, 신호 처리부(350)는 결정된 트레이스 속도에 사전 설정된 값을 적용하여 잡음을 필터링하기 위한 임계값(이하, "필터링 임계값"이라 함)을 결정한다. 일례로서, 신호 처리부(350)는 결정된 트레이스 속도의 80 내지 120 %의 범위의 속도를 필터링 임계값으로 결정한다. 신호 처리부(350)는 필터링 임계값을 초과하는 속도에 해당하는 도플러 신호를 잡음으로서 필터링한다.In another embodiment, the signal processor 350 filters noise (eg, system noise) in the Doppler signal based on the determined trace rate. For example, the signal processor 350 determines a threshold (hereinafter, referred to as a "filtering threshold") for filtering noise by applying a preset value to the determined trace speed. As an example, the signal processor 350 determines a speed in the range of 80 to 120% of the determined trace speed as the filtering threshold. The signal processor 350 filters the Doppler signal corresponding to the speed exceeding the filtering threshold as noise.

상위 스펙트럴 라인(230)에 대해 트레이스 속도를 결정하고 잡음을 필터링하는 것으로 설명하였지만, 하위 스펙트럴 라인(240)에 대해서도 유사한 방법으로 트레이스 속도 및 잡음을 필터링할 수 있다.Although the upper spectral line 230 has been described as determining the trace rate and filtering the noise, the lower spectral line 240 may be filtered in a similar manner.

다시 도 3을 참조하면, 프로세서(130)는 영상 형성부(360)를 더 포함한다. 영상 형성부(360)는 신호 처리부(350)에서 필터링된 도플러 신호에 기초하여, 스펙트럴 라인, 즉 도플러 스펙트럼 영상을 형성한다. 또한, 형상 형성부(360)는 도 8에 도시된 바와 같이, 신호 처리부(350)에서 결정된 트레이스 속도에 기초하여 트레이스 라인(810)을 형성한다.Referring back to FIG. 3, the processor 130 further includes an image forming unit 360. The image forming unit 360 forms a spectral line, that is, a Doppler spectrum image, based on the Doppler signal filtered by the signal processor 350. In addition, as illustrated in FIG. 8, the shape forming unit 360 forms the trace line 810 based on the trace speed determined by the signal processing unit 350.

도 9는 본 개시의 실시예에 따라 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 절차를 나타낸 흐름도이다. 프로세서(130)는 대상체의 B 모드 영상(410)의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트(420)에 해당하는 도플러 신호를 획득한다(S902).9 is a flowchart illustrating a procedure of displaying a Doppler spectral image according to an embodiment of the present disclosure. The processor 130 obtains a Doppler signal corresponding to the Doppler gate 420 set at a predetermined position of the B mode image 410 of the object (S902).

프로세서(130)는 획득된 도플러 신호에 기초하여, 도 5에 도시된 바와 같이 도플러 신호 포락선(520)을 형성한다(S904). 프로세서(130)는 도플러 신호 포락선(520)의 피크를 결정한다(S906). 예를 들면, 프로세서(130)는 도플러 신호 포락선(520)에서 최대 밝기값을 결정하고, 결정된 최대 밝기값을 도플러 신호 포락선(520)의 피크로서 결정한다.The processor 130 forms the Doppler signal envelope 520 as shown in FIG. 5 based on the obtained Doppler signal (S904). The processor 130 determines a peak of the Doppler signal envelope 520 (S906). For example, the processor 130 determines the maximum brightness value in the Doppler signal envelope 520 and determines the determined maximum brightness value as the peak of the Doppler signal envelope 520.

프로세서(130)는 도플러 신호 포락선(520)의 피크에 기초하여 도플러 신호에서 잡음을 추정하기 위한 임계값을 결정한다(S908). 일례로서, 프로세서(130)는 도플러 신호 포락선(520)의 피크의 30 내지 60 %의 범위의 밝기값 중 어느 하나를 임계값으로 결정한다. 다른 예로서, 프로세서(130)는 도플러 신호 포락선(520)의 피크의 50 %의 범위의 밝기값을 임계값으로 결정한다.The processor 130 determines a threshold for estimating noise in the Doppler signal based on the peak of the Doppler signal envelope 520 (S908). As an example, the processor 130 determines any one of brightness values in the range of 30 to 60% of the peak of the Doppler signal envelope 520 as a threshold. As another example, the processor 130 determines a brightness value in the range of 50% of the peak of the Doppler signal envelope 520 as a threshold.

프로세서(130)는 도플러 신호 포락선 및 임계값에 기초하여 제1 트레이스 시작 라인을 결정한다(S910). 예를 들면, 프로세서(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre _max)과 베이스라인(220) 사이의 도플러 신호 포락선(520)에서 임계값(540) 이하에 해당하는 도플러 신호 포락선(도 6에서의 일점 쇄선 참조)을 선택한다. 프로세서(130)는 선택된 도플러 신호 포락선(도 6에서의 일점 쇄선 참조)의 중점을 결정하고, 결정된 중점을 기준으로 제1 트레이스 시작 라인(610)을 결정한다.The processor 130 determines a first trace start line based on the Doppler signal envelope and a threshold value (S910). For example, the processor 130 corresponds to the threshold 540 or less in the Doppler signal envelope 520 between the preset maximum speed scale V pre _ max and the baseline 220, as shown in FIG. 6. A Doppler signal envelope (see dashed line in Fig. 6) is selected. The processor 130 determines the midpoint of the selected Doppler signal envelope (see dashed line in FIG. 6) and determines the first trace start line 610 based on the determined midpoint.

프로세서(130)는 도플러 신호 포락선, 임계값 및 제1 트레이스 시작 라인에 기초하여 제2 트레이스 시작 라인을 결정한다(S910). 예를 들면, 프로세서(130)는 도 7에 도시된 바와 같이, 사전 설정된 최대 속도 스케일(Vpre _max)과 제1 트레이스 시작 라인(610) 사이의 도플러 신호 포락선(520)에서 임계값(540) 이하에 해당하는 도플러 신호 포락선(도 7에서의 이점 쇄선 참조)을 선택한다. 프로세서(130)는 선택된 도플러 신호 포락선(도 7에서의 이점 쇄선 참조)의 중점을 결정하고, 결정된 중점을 기준으로 제2 트레이스 시작 라인(710)을 결정한다. The processor 130 determines a second trace start line based on the Doppler signal envelope, the threshold value, and the first trace start line (S910). For example, the processor 130 may have a threshold 540 at the Doppler signal envelope 520 between the preset maximum speed scale V pre _ max and the first trace start line 610, as shown in FIG. 7. The Doppler signal envelope (see the dashed-dotted line in FIG. 7) corresponding to the following is selected. The processor 130 determines the midpoint of the selected Doppler signal envelope (see the dashed-dotted line in FIG. 7) and determines the second trace start line 710 based on the determined midpoint.

프로세서(130)는 제2 트레이스 시작 라인에 기초하여 도플러 신호의 트레이스 속도를 결정한다(S914). 예를 들면, 프로세서(130)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 트레이스 시작 라인(710)에서부터 베이스라인(220)까지 도플러 신호 포락선(520)을 트레이스하여, 임계값(540)을 최초로 넘는 밝기값(720)을 결정한다. 프로세서(130)는 결정된 밝기값(720)에 해당하는 속도를 도플러 신호의 트레이스 속도로서 결정한다.The processor 130 determines a trace speed of the Doppler signal based on the second trace start line (S914). For example, the processor 130 traces the Doppler signal envelope 520 from the second trace start line 710 to the baseline 220, as shown in FIG. 7, first exceeding the threshold 540. The brightness value 720 is determined. The processor 130 determines the speed corresponding to the determined brightness value 720 as the trace speed of the Doppler signal.

프로세서(130)는 결정된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 잡음을 필터링한다(S916). 예를 들면, 프로세서(130)는 결정된 트레이스 속도에 기초하여 트레이스 라인(810)에서 충격 잡음을 필터링하고, 필터링된 트레이스 속도에 기초하여 도플러 신호에서 시스템 잡음을 필터링한다.The processor 130 filters the noise in the Doppler signal based on the determined trace speed (S916). For example, processor 130 filters the impact noise at trace line 810 based on the determined trace rate and filters system noise in the Doppler signal based on the filtered trace rate.

프로세서(130)는 필터링된 도플러 신호에 기초하여 도플러 스펙트럼 영상을 형성한다(S918). 도플러 스펙트럼 영상은 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다. 또한, 트레이스 속도는 도 8에 도시된 바와 같이, 트레이스 라인(810)으로서 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다.The processor 130 forms a Doppler spectral image based on the filtered Doppler signal (S918). The Doppler spectrum image may be displayed on the display unit 150. In addition, the trace speed may be displayed on the display unit 150 as the trace line 810 as shown in FIG. 8.

특정 실시예들을 설명하였지만, 이러한 실시예들은 예시로서 제시된 것이고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서의 새로운 방법 및 장치는 다양한 다른 형태로 구현될 수 있고, 더욱이 본 개시의 정신을 벗어나지 않으면서도 본 명세서에 개시된 실시예들을 다양하게 생략, 치환, 변경하는 것이 가능한다. 본 명세서에 첨부되는 청구범위 및 그 균등물은 본 개시의 범위와 정신에 포함되는 형태 및 변형을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.While specific embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example and should not be construed as limiting the scope of the disclosure. The novel methods and apparatus of the present disclosure may be embodied in a variety of other forms and furthermore, various omissions, substitutions and changes in the embodiments disclosed herein can be made without departing from the spirit of the present disclosure. The claims appended hereto and their equivalents should be construed to include all such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the disclosure.

100: 초음파 시스템 110: 컨트롤 패널
120: 초음파 프로브 130: 프로세서
140: 저장부 150: 디스플레이부
210: 도플러 스펙트럼 영상 220: 베이스라인
310: 송신부 320: 송수신 스위치
330: 수신부 340: 신호 형성부
350: 신호 처리부 360: 영상 형성부
410: B 모드 영상 420: 도플러 게이트
430: 혈관벽 510: 스펙트럴 라인
520: 도플러 신호 포락선 530: 피크
540: 임계값
Vpre _max: 사전 설정된 최대 속도 스케일
Vpre _min: 사전 설정된 최소 속도 스케일
610: 제1 트레이스 시작 라인 710: 제2 트레이스 시작 라인
720: 트레이스 속도 810: 트레이스 라인
100: ultrasonic system 110: control panel
120: ultrasonic probe 130: processor
140: storage unit 150: display unit
210: Doppler spectrum image 220: baseline
310: transmitting unit 320: transmission and reception switch
330: receiving unit 340: signal forming unit
350: signal processor 360: image forming unit
410: B mode image 420: Doppler gate
430: blood vessel wall 510: spectral line
520: Doppler signal envelope 530: peak
540: threshold
V pre _max : Preset maximum speed scale
V pre _min : preset minimum speed scale
610: first trace start line 710: second trace start line
720: trace speed 810: trace line

Claims (18)

초음파 시스템에서 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 방법으로서,
대상체의 B 모드 영상의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여 도플러 신호를 획득하는 단계와,
상기 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성하는 단계와,
상기 도플러 신호 포락선에 기초하여 상기 도플러 신호의 최대 속도를 나타내는 트레이스 속도를 결정하는 단계와,
상기 트레이스 속도에 기초하여 상기 도플러 신호에서 잡음을 필터링하는 단계와,
상기 필터링된 도플러 신호에 기초하여 상기 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성하는 단계와,
상기 도플러 스펙트럼 영상을 표시하는 단계
를 포함하고,
상기 트레이스 속도를 결정하는 단계는,
상기 도플러 신호 포락선의 피크를 결정하는 단계와,
상기 결정된 피크에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 잡음을 추정하기 위한 임계값을 결정하는 단계와,
상기 임계값에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선 상의 트레이스 시작 위치를 결정하는 단계와,
상기 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 트레이스 속도를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
A method of displaying a Doppler spectral image of an object in an ultrasound system,
Obtaining a Doppler signal based on a Doppler gate set at a predetermined position of a B mode image of the object;
Forming a Doppler signal envelope representing the Doppler signal as a plurality of brightness values;
Determining a trace rate representing a maximum velocity of the Doppler signal based on the Doppler signal envelope;
Filtering noise in the Doppler signal based on the trace rate;
Forming a Doppler spectral image of the object based on the filtered Doppler signal;
Displaying the Doppler spectral image
Including,
Determining the trace speed,
Determining a peak of the Doppler signal envelope;
Determining a threshold for estimating the noise in the Doppler signal envelope based on the determined peaks;
Determining a trace start position on the Doppler signal envelope based on the threshold value;
Determining the trace speed at the Doppler signal envelope based on the trace start position
How to include.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 임계값을 결정하는 단계는,
상기 피크의 30% 내지 60%의 범위에 있는 밝기값 중 어느 하나를 상기 임계값으로 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
The method of claim 1, wherein the determining of the threshold value comprises:
Determining any of the brightness values in the range of 30% to 60% of the peak as the threshold value
How to include.
제3항에 있어서, 상기 임계값을 결정하는 단계는,
상기 피크의 50%의 범위에 해당하는 밝기값을 상기 임계값으로 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
The method of claim 3, wherein determining the threshold value comprises:
Determining a brightness value corresponding to a range of 50% of the peak as the threshold value
How to include.
제1항에 있어서, 상기 트레이스 시작 위치를 결정하는 단계는
상기 도플러 신호 포락선에서 상기 임계값 이하에 해당하는 제1 도플러 신호 포락선을 선택하는 단계와,
상기 제1 도플러 신호 포락선의 제1 중점을 결정하는 단계와,
상기 제1 중점에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선의 제1 트레이스 시작 위치를 결정하는 단계와,
상기 제1 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 임계값 이하에 해당하는 제2 도플러 신호 포락선을 선택하는 단계와,
상기 제2 도플러 신호 포락선의 제2 중점을 결정하는 단계와,
상기 제2 중점에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선의 제2 트레이스 시작 위치를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
The method of claim 1, wherein determining the trace start position comprises:
Selecting a first Doppler signal envelope below the threshold from the Doppler signal envelope;
Determining a first midpoint of the first Doppler signal envelope;
Determining a first trace start position of the Doppler signal envelope based on the first midpoint;
Selecting a second Doppler signal envelope below the threshold from the Doppler signal envelope based on the first trace start position;
Determining a second midpoint of the second Doppler signal envelope;
Determining a second trace start position of the Doppler signal envelope based on the second midpoint
How to include.
제5항에 있어서, 상기 트레이스 속도를 결정하는 단계는,
상기 도플러 신호 포락선의 상기 제2 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 트레이스 속도를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
The method of claim 5, wherein determining the trace speed comprises:
Determining the trace speed based on the second trace start position of the Doppler signal envelope
How to include.
제1항에 있어서, 상기 잡음을 필터링하는 단계는,
상기 결정된 트레이스 속도에 사전 설정된 값을 적용하여 상기 잡음을 필터링하기 위한 필터링 임계값을 결정하는 단계와,
상기 필터링 임계값에 기초하여 상기 도플러 신호에서 상기 잡음을 필터링하는 단계
를 포함하는 방법.
The method of claim 1, wherein filtering the noise comprises:
Determining a filtering threshold for filtering the noise by applying a preset value to the determined trace rate;
Filtering the noise in the Doppler signal based on the filtering threshold
How to include.
제7항에 있어서, 상기 필터링 임계값은 상기 결정된 트레이스 속도의 80 내지 120 %의 범위의 속도를 포함하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the filtering threshold comprises a speed ranging from 80 to 120% of the determined trace speed. 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정된 트레이스 속도의 미리 결정된 속도 이상의 충격 잡음을 필터링하는 단계
를 더 포함하는 방법.
The method according to any one of claims 1 and 3 to 8,
Filtering impact noise above a predetermined rate of the determined trace rate
How to include more.
초음파 시스템으로서,
대상체의 B 모드 영상의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여, 초음파 신호를 상기 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 초음파 에코신호를 수신하도록 구성되는 초음파 프로브;
상기 초음파 에코신호에 기초하여 도플러 신호를 형성하고, 상기 도플러 신호를 복수의 밝기값으로 나타내는 도플러 신호 포락선을 형성하고, 상기 도플러 신호 포락선에 기초하여 상기 도플러 신호의 최대 속도를 나타내는 트레이스 속도를 결정하고, 상기 트레이스 속도에 기초하여 상기 도플러 신호에서 잡음을 필터링하며, 상기 필터링된 도플러 신호에 기초하여 상기 대상체의 도플러 스펙트럼 영상을 형성하도록 구성되는 프로세서와,
상기 도플러 스펙트럼 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이부
를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 도플러 신호 포락선의 피크를 결정하고, 상기 결정된 피크에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 잡음을 추정하기 위한 임계값을 결정하고, 상기 임계값에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선 상의 트레이스 시작 위치를 결정하고, 상기 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 트레이스 속도를 결정하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하는 초음파 시스템.
As an ultrasonic system,
An ultrasound probe configured to transmit an ultrasound signal to the object and receive an ultrasound echo signal from the object based on a Doppler gate set at a predetermined position of a B mode image of the object;
Forming a Doppler signal based on the ultrasonic echo signal, forming a Doppler signal envelope representing the Doppler signal as a plurality of brightness values, and determining a trace velocity representing the maximum speed of the Doppler signal based on the Doppler signal envelope A processor configured to filter noise in the Doppler signal based on the trace rate, and form a Doppler spectral image of the object based on the filtered Doppler signal;
A display unit configured to display the Doppler spectrum image
Including,
The processor determines a peak of the Doppler signal envelope, determines a threshold for estimating the noise in the Doppler signal envelope based on the determined peak, and starts a trace on the Doppler signal envelope based on the threshold value. And a signal processor configured to determine a position and determine the trace velocity in the Doppler signal envelope based on the trace start position.
삭제delete 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 피크의 30% 내지 60%의 범위에 있는 밝기값 중 어느 하나를 상기 임계값으로 결정하도록 구성되는, 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 10, wherein the processor is configured to determine any one of brightness values in the range of 30% to 60% of the peak as the threshold. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 피크의 50%의 범위의 밝기값을 상기 임계값으로 결정하도록 구성되는, 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 12, wherein the processor is configured to determine a brightness value in the range of 50% of the peak as the threshold value. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 임계값 이하에 해당하는 제1 도플러 신호 포락선을 선택하고, 상기 제1 도플러 신호 포락선의 제1 중점을 결정하고, 상기 제1 중점에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선의 제1 트레이스 시작 위치를 결정하고, 상기 제1 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선에서 상기 임계값 이하에 해당하는 제2 도플러 신호 포락선을 선택하고, 상기 제2 도플러 신호 포락선의 제2 중점을 결정하고, 상기 제2 중점에 기초하여 상기 도플러 신호 포락선의 제2 트레이스 시작 위치를 결정하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하는 초음파 시스템.The processor of claim 10, wherein the processor selects a first Doppler signal envelope corresponding to the threshold value or less from the Doppler signal envelope, determines a first midpoint of the first Doppler signal envelope, and applies the first midpoint to the first midpoint. Determine a first trace start position of the Doppler signal envelope, select a second Doppler signal envelope below the threshold value from the Doppler signal envelope based on the first trace start position, and perform the second Doppler And a signal processor configured to determine a second midpoint of the signal envelope and to determine a second trace start position of the Doppler signal envelope based on the second midpoint. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 도플러 신호 포락선의 상기 제2 트레이스 시작 위치에 기초하여 상기 트레이스 속도를 결정하도록 구성되는 초음파 시스템.15. The ultrasound system of claim 14 wherein the processor is configured to determine the trace velocity based on the second trace start position of the Doppler signal envelope. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 결정된 트레이스 속도에 사전 설정된 값을 적용하여 상기 잡음을 필터링하기 위한 필터링 임계값을 결정하고, 상기 필터링 임계값에 기초하여 상기 도플러 신호에서 상기 잡음을 필터링하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하는 초음파 시스템.The method of claim 10, wherein the processor is configured to apply a preset value to the determined trace rate to determine a filtering threshold for filtering the noise and to filter the noise in the Doppler signal based on the filtering threshold. Ultrasonic system comprising a signal processing unit configured. 제16항에 있어서, 상기 필터링 임계값은 상기 결정된 트레이스 속도의 80 내지 120 %의 범위의 속도를 포함하는 초음파 시스템.17. The ultrasound system of claim 16 wherein the filtering threshold comprises a speed ranging from 80 to 120% of the determined trace speed. 제10항, 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 결정된 트레이스 속도의 미리 결정된 속도 이상의 충격 잡음을 필터링하도록 더 구성되는 초음파 시스템.18. The ultrasound system of any of claims 10 and 12 to 17, wherein the processor is further configured to filter out impact noise above a predetermined speed of the determined trace speed.
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