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KR102321642B1 - 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치 - Google Patents

입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치 Download PDF

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KR102321642B1
KR102321642B1 KR1020140174963A KR20140174963A KR102321642B1 KR 102321642 B1 KR102321642 B1 KR 102321642B1 KR 1020140174963 A KR1020140174963 A KR 1020140174963A KR 20140174963 A KR20140174963 A KR 20140174963A KR 102321642 B1 KR102321642 B1 KR 102321642B1
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South Korea
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variable
specular
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input device
input
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KR1020140174963A
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김한얼
오동훈
현동규
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삼성메디슨 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치에 관한 것으로, 3차원 의료 영상에 대한 반사광 특성을 조절하는 장치에 있어서, 입력 장치를 이용하여 3차원 의료 영상의 반사광 특성을 쉽고 빠르게 변경하는 장치에 관한 기술이다.
일 실시예에 따른 입력 장치는, 사용자로부터 의료 영상 장치의 동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부, 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 포함한다.

Description

입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치{INPUT APPARATUS AND MEDICAL IMAGE APPARATUS COMPRISING THE SAME}
입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치에 대한 발명으로, 보다 상세하게는 3차원 의료 영상에 반사광 특성을 적용하는 장치에 관한 것이다.
자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 단일광자 단층 촬영(SPECT) 장치, 양전자 단층 촬영(PET) 장치, 초음파 영상 장치 및 토모신세시스(Tomosynthesis) 장치와 같은 의료 영상 장치는 대상체에 방사선 또는 음파를 조사하거나 자기장을 가하여 비침습적으로 대상체의 내부를 영상화하는 장치이다.
특히, 의료 영상 장치들은 대상체의 2차원 단면 영상과 함께 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수도 있는바, 3차원 볼륨 데이터는 사용자로 하여금 대상체 내부의 형태적 특성을 파악할 수 있도록 하므로, 진단 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 단순한 진단 뿐만 아니라 침습을 동반하는 시술 등에 있어 사용자가 3차원 영상을 보면서 대상체를 쉽게 시술할 수 있도록 보다 사실적인 3차원 영상 정보를 사용자에게 전달할 수 있는 장치 및 방법에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.
3차원 의료 영상에 대한 반사광 특성을 조절하는 장치에 관한 것으로서, 입력 장치를 이용하여 3차원 의료 영상의 반사광 특성을 쉽고 빠르게 변경하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 입력 장치는,
사용자로부터 의료 영상 장치의 동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부, 상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 포함한다.
또한, 터치 스크린은, 상기 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 터치되면, 상기 오브젝트에 반영된 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 값을 입력 받는 것을 포함할 수 있다.
또한, 반사광 특성과 관련된 변수는, 반사광 밝기(Specular Brightness), 반사광 선명도(Specular Sharpness), 반사광 평활도(Specular Smoothness) 또는 반사광 거칠기(Specular Roughness)를 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 상기 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 의료 영상 및 상기 의료 영상에 반영된 적어도 하나의 변수의 값을 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 변수 교체 명령이 입력 되면, 상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 교체하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 변수 교체 명령을 입력하는 것은, 상기 터치 스크린 상에서 변수를 드래그 하거나 또는 변수를 터치하여 선택하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 확대 명령이 입력 되면, 상기 확대 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 확대하여 표시하고, 축소 명령이 입력 되면, 상기 축소 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 축소하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 오브젝트를 다른 오브젝트와 구별하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력부는, 상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 조절하기 위한 버튼을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 의료 영상 장치는,
사용자로부터 명령을 입력 받는 입력부, 및 대상체에 대한 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 포함하는 입력 장치, 상기 터치스크린에 표시된 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 오브젝트에 대응하는 반사광 특성을 반영한 의료 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
또한, 터치 스크린은, 상기 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 터치 되면, 상기 오브젝트에 반영된 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 값을 입력 받는 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 상기 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 의료 영상 및 상기 의료 영상에 반영된 적어도 하나의 변수의 값을 표시하는 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 변수 교체 명령이 입력 되면, 상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 교체하여 표시하는 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 변수 교체 명령을 입력하는 것은, 상기 터치 스크린 상에서 변수를 드래그 하거나 또는 변수를 터치하여 선택하는 것을 포함하는 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 확대 명령이 입력 되면, 상기 확대 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 확대하여 표시하고, 축소 명령이 입력 되면, 상기 축소 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 축소하여 표시하는 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 터치 스크린은, 상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 오브젝트를 다른 오브젝트와 구별하여 표시하는 입력장치를 포함할 수 있다.
또한, 입력부는, 상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 조절하기 위한 버튼을 포함하는 기계적 입력부인 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 또는 변수의 조합 및 상기 복수의 오브젝트를 표시하는 화면에 대한 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
3차원 의료 영상에 대한 복수개의 반사광 특성 값을 한번에 선택 및 입력할 수 있어서 사용자 측면에서 직관적이고 편리하게 반사광 특성을 조절할 수 있으며, 입력시간이 절감된다. 또한, 반사광 특성 값의 의미를 습득하기 위한 사용자 초기 숙달시간(User Learning Cuve)이 감소될 수 있으며, 반사광 특성을 쉽고 빠르게 변경하여 3차원 의료 영상에 대한 사실적인 정보를 사용자에게 전달할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 영상 장치의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 입력 장치의 외관도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 반사광 특성과 관련된 변수의 선택을 위해 입력 장치의 터치 스크린에 표시된 화면을 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따라 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 초음파 영상의 종류에 따른 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 영상 및 변수의 값을 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 한 개의 변수 값을 조절하기 위한 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합을 선택하기 위한 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 9는 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수를 교체 또는 선택하기 위한 터치 스크린을 나타내는 화면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 밝기 값을 특정 값으로 고정한 후, 반사광 밝기 변수를 반사광 평활도 변수로 교체한 화면이다.
도 11은 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합이 반영된 적어도 하나의 오브젝트를 확대 또는 축소하여 표시하는 것을 나타낸 화면이다.
도 12는 일 실시예에 따라 초음파 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 미리 저장되어 있는 오브젝트를 표시하는 화면이다.
도 13은 3차원 초음파 영상에 반사광 특성과 관련된 변수의 조합이 반영된 것을 나타내는 화면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도 면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람 직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치를 후술된 실시예들에 따라 상세하게 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 "대상체"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 사용되는 "의료 영상"이란 초음파를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상 뿐만 아니라, X선 진단장치, CT(Computerized Tomography) 스캐너, MRI(Magnetic Resonance Image) 장치, 핵의학 진단장치를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미할 수 있다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
의료 영상의 반사광 특성에 대하여 설명하는 경우, 예를 들어 초음파 의료 영상에 있어서, 반사광 효과는 3차원 렌더링(Rendering) 과정을 통하여 발생할 수 있다. 반사광 효과를 발생시키는 반사광 렌더링(Specular Rendering)은 광선 추적 렌더링(Ray Tracing Rendering)으로 구현될 수 있다. 광선 추적 렌더링(Ray Tracing Rendering)은 전역 조명모델을 적용한 렌더링 방식이다. 즉, 광선 추적 렌더링(Ray Tracing Rendering)은 카메라에서 광선이 발사된다고 가정하고 화면의 모든 화소에서 빛의 경로를 추적하여 빛과 표면에서 발생하는 반사, 굴절, 흡수 자체 발광에 의한 조명효과를 연산하는 방법이다. 광선 추적 렌더링(Ray Tracing Rendering)에서 광원과 물체 사이에 의해 반사에 의한 조명효과를 연산에 있어서, 지역 조명모델을 사용하는데, 지역 조명모델은 주변 광 효과(Ambient), 확산반사(Diffusive Reflection), 하이라이트반사(Specular Reflection)에 의한 조명 효과를 연산한다. 이 중 반사광 효과는 특히 표면으로부터 정반사된 빛에 의해 하이라이트 되는 조명 효과를 표현한다. 이러한 하이라이트는 카메라의 위치에 따라 강도가 변하게 된다.
반사광 특성과 관련하여 앞서 사용되었던 의료 영상 기술은 3차원 의료 영상에 밝기(light) 값을 적용하여 초음파 영상에서의 태아를 실제와 같은 모습으로 표현하는 FRV(Feto Realistic View) 기술이 있었다.
이러한 FRV 기술은 밝기 값의 조절에 따라서 전반적인 입체감은 향상 되었으나, 굴곡 등에 대하여 사실적으로 표현하는 측면은 반영하지 못하였다. 또한, 앞서 사용 되었던 기술에 의하면, 각각 정의된 '놉'을 한쪽 방향으로 여러 번 돌려서 반사광 입력 값을 조절 하였으나, 이하 설명할 기술에 의하면 한 번의 터치 입력으로 반사광 특성에 대한 복수개의 변수(파라미터) 값을 선택 및 조절할 수 있으므로, 놉을 이용하는 방법에 비하여 입력시간이 절감될 수 있다. 즉, 앞선 기술에 의하면 놉을 각각 여러 번 돌려서 원하는 변수 값을 결정할 수 있으나, 이하 설명할 기술에 의하면 복수의 동작을 한 번의 터치 입력으로 대체할 수 있다. 나아가, 반사광 특성에 대한 변수 값은 사용자가 셋팅하게 되는데, 이러한 변수 값의 의미를 익히기 위해 종래에는 디스플레이의 3차원 의료 영상을 보면서 놉을 조작하여야 하므로, 사용자가 반사광 특성에 대한 변수 값을 조절하여 원하는 반사광 특성이 반영된 3차원 의료 영상을 얻는 데 초기 습득 시간이 필요하였다. 이하 설명할 기술에 의하면 반사광 특성을 반영할 의료 영상에 대한 가이드 영상을 표시하여 직관적으로 변수를 선택함으로써 이러한 불편을 해소할 수 있다.
이하 개시된 발명에 의한 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치를 설명한다. 설명의 편의를 위하여 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는 초음파 영상 장치인 경우를 예로 들어 설명하나, 의료 영상 장치는 초음파 영상 장치에 국한되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 영상 장치의 외관도이다.
도 1에 개시된 바와 같이, 초음파 장치는 본체(100)와, 본체(100)에 연결되는 디스플레이(160), 조작 패널(150), 입력 장치(151) 및 초음파 프로브(200) 를 포함할 수 있다.
한편, 본체(100)의 하부에는 초음파 영상 장치의 이동성을 위한 복수개의 캐스터(미도시)가 구비될 수 있다. 복수개의 캐스터는 초음파 영상 장치를 특정 장소에 고정시키거나, 특정 방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 초음파 영상 장치를 카트형 초음파 영상 장치라고 한다.
또는, 도 1 과 달리, 초음파 영상 장치는 원거리 이동 시에 휴대할 수 있 는 휴대형 초음파 영상 장치일 수도 있다. 이 때, 휴대형 초음파 영상 장치는 캐 스터가 구비되지 않을 수 있다. 휴대형 초음파 영상 장치의 예로는 팩스 뷰어(PA CS Viewer), 스마트 폰(Smart Phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
초음파 프로브(200)는 대상체의 체표에 접촉하는 부분으로, 초음파를 대상체로 송수신할 수 있다. 구체적으로, 초음파 프로브(200)는 입력되는 펄스에 따라 초음파를 생성하여 대상체의 내부로 송신하고, 대상체 내부의 특정 부위로부터 반사된 에코 초음파를 수신한다.
초음파 영상 장치 본체(100)는 초음파 신호를 초음파 프로브(200)에 전달하고, 초음파 프로브(200)로부터 에코 초음파 신호를 수신하여, 이를 기초로 초음파 영상을 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 초음파 영상은 디스플레이부(160)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 사용자는 디스플레이부(160)를 통해 제공받은 대상체(Ob) 내부에 대한 초음파 영상을 시각적으로 확인하여 대상체(Ob), 즉 환자를 진단할 수 있다.
디스플레이부(160)는 초음파 장치의 제어와 관련된 다양한 UI를 표시할 수도 있다. 사용자는 디스플레이부(160)를 통해 제공받은 UI를 확인하고, 조작 패널(150)를 통해 초음파 영상 장치 또는 초음파 영상 장치의 일 구성에 대한 제어 명령을 입력할 수 있다.
또한, 디스플레이부(160)는 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상들을 표시할 수 있다. 디스플레이부(160)는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등 공지된 실시예 중의 하나로 구현될 수 있으며, 2차원 영상 뿐만 아니라 3차원 영상을 제공하는 것도 가능할 수 있다.
조작 패널(150)은 초음파 영상 장치(100)의 동작과 관련된 명령을 입력 받을 수 있는 부분이다. 사용자는 조작 패널(150)을 통해 진단 시작, 진단 부위 선택, 진단 종류 선택, 최종적으로 출력되는 초음파 영상에 대한 모드 선택 등을 수행하기 위한 명령을 입력할 수 있다. 일 실시예로, 조작 패널(150)은, 도 1에 도시된 바와 같이 본체(100)의 상부에 위치할 수 있다. 이때, 조작 패널(150)은 스위치, 키, 휠, 조이스틱, 트랙볼 및 놉(knop) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 조작 패널(150)은 터치 스크린(152)을 포함하는 입력 장치(151)를 더 포함할 수 있다. 입력 장치(151)는 터치 스크린(152) 및 기계적 입력부(153)를 포함할 수 있고, 사용자는 터치 스크린(152) 또는 기계적 입력부(153)를 통하여 초음파 영상 장치(100)가 출력하는 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 데이터를 입력할 수 있다. 이때, 터치 스크린(152)은 터치 패널로 구현될 수 있으므로 사용자는 터치 스크린(152)를 터치하여 제어 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 터치 스크린(152)에 표시된 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트 중 어느 하나를 터치 함으로써 반사광 특성과 관련된 복수 개의 변수 값을 한번에 입력할 수 있다. 이 때, 오브젝트는 반사광 특성과 관련된 변수 값의 조합을 반영하여 반사광 특성을 예시로 나타내는 화면으로, 사용자가 터치 스크린(152) 또는 기계적 입력부(153)를 통하여 직관적으로 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 변수 값을 입력할 수 있도록 하기 위함이다.
터치 스크린(152)은 초음파 영상 장치(100)의 조작과 관련된 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린(152)은 초음파 영상 장치(100)의 설정에 필요한 메뉴나 안내 사항 등을 표시하거나, 현재 초음파 영상 장치(100)의 설정을 표시할 수 있다. 또한, 초음파 영상 장치(100)가 출력하는 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시할 수 있다.
이러한 터치 스크린(152)은 예를 들어, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있다.
초음파 프로브(200)는 케이블(130)의 일단과 연결되며, 케이블(130)의 타단은 수 커넥터(140)와 연결될 수 있다. 케이블(130)의 타단에 연결된 수 커넥터(140)는 본체(100)의 암 커넥터(145)와 물리적으로 결합할 수 있다.
상술한 방법에 따라, 하나의 초음파 프로브(200)가 하나의 본체(100)가 연결될 수 있고, 유사한 방식으로 복수의 초음파 프로브(200)가 하나의 본체(100)와 연결되는 것도 가능할 수 있다. 이를 위해, 본체(100)에는 암 커넥터가 복수 개 설치될 수 있다. 도 1에서는 두 개의 초음파 프로브(200)가 하나의 본체(100)에 연결되는 경우를 예시하고 있다.
또는, 도 1 과 달리, 초음파 프로브(200)는 본체(100)와 무선으로 연결될 수 있다. 이 경우, 초음파 프로브(200)는 대상체(Ob)로부터 수신한 에코 초음파에 대응되는 에코 초음파 신호를 본체(100)로 무선 전송할 수 있다.
초음파 프로브(200)는 대상체(Ob)의 체표에 접촉하여, 대상체(Ob)에 초음파를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 초음파 프로브(200)는 본체(100)로부터 제공받은 전기적 신호인 초음파 신호에 따라 초음파를 대상체(Ob)의 내부로 조사하고, 대상체(Ob) 내부의 특정 부위로부터 반사된 에코 초음파를 수집하여 이에 대응되는 에코 초음파 신호를 본체(100)로 전달하는 역할을 한다.
이를 위해, 초음파 프로브(200)는 트랜스듀서와 MUX(MUltipleXer) 회로를 포함할 수 있다. 트랜스듀서는 진동하여 전기적 신호를 초음파로 변환하거나, 초음파를 전기적 신호로 변환할 수 있는 복수의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 복수의 엘리먼트는 초음파 프로브의 하우징 일면에 배열될 수 있다. 구체적으로, 하우징의 일면에 마련된 개구부를 통해 초음파의 송수신이 이루어질 수 있도록, 복수의 트랜스듀서가 개구부와 나란한 방향으로 배열될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 입력 장치의 외관도이다.
도 1에서 상술한 바와 같이, 입력 장치(151)는 터치 스크린(152) 및 입력부(153)를 포함할 수 있다. 입력부(153)는 기계적 입력부에 해당하는 것으로, 일반적인 누름 형식의 버튼 입력부 일 수도 있고, 회전 하는 입력부 일 수도 있으나 제한은 없다.
사용자는 터치 스크린(152) 또는 기계적 입력부(153)를 통하여 초음파 영상 장치(100)가 출력하는 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 데이터를 입력할 수 있고, 터치 스크린(152)을 터치하여 제어 명령을 입력할 수 있다.
또한, 터치 스크린(152)은 초음파 영상 장치(100)의 조작과 관련된 정보 및 초음파 영상 장치(100)가 출력하는 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시할 수 있다.
이 때, 사용자는 터치 스크린(152)에 표시된 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트 중 어느 하나를 터치함으로써 반사광 특성과 관련된 복수 개의 변수 값을 한번에 입력할 수 있다.
입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에 표시되는 화면 및 사용자가 터치 스크린(152)을 사용하여 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수 값을 입력하는 것은 도 3 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 영상 장치(100)는 초음파 프로브(200), 빔포밍부(300), 프로세서(400), 영상 처리부(500), 메모리(600)를 포함할 수 있다.
초음파 프로브(200)는 대상체의 볼륨 데이터를 획득하는 기술적 사상 안에서 다양하게 구현될 수 있다. 초음파 프로브(200)는 대상체의 체표에 접촉하는 부분으로, 초음파를 대상체로 송수신할 수 있다. 구체적으로, 초음파 프로브(200)는 입력되는 펄스에 따라 초음파를 생성하여 대상체의 내부로 송신하고, 대상체 내부의 특정 부위로부터 반사된 에코 초음파를 수신한다.
빔포밍부(300)는 초음파 프로브(200)에서 송수신되는 초음파가 집속될 수 있도록 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍부(300)는 송신 빔포머(미도시)와 수신 빔포머(미도시)를 포함하여, 아날로그 신호와 디지털 신호를 상호 변환하고, 적어도 하나의 트랜스듀서가 송신하는, 또는 적어도 하나의 트랜스듀서로부터 수신되는 초음파의 시간차를 조절할 수 있다. 이러한 빔포밍부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 초음파 영상 장치 본체(100) 내에 포함될 수도 있으나, 초음파 프로브(200) 자체에 구비되어 그 역할을 수행하는 것도 가능하다. 빔포밍부(300)는 공지된 빔포밍 방법 중 어느 하나를 채택할 수 있으며, 복수의 방법을 결합하여 적용하거나 선택적으로 적용하는 것도 가능할 수 있다.
프로세서(400)는 빔포밍부(300)로부터 빔포밍 데이터를 수신할 수 있고, 영상처리부(500)가 영상 처리를 수행할 수 있도록 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 조작 패널(150) 또는 입력 장치(151)로부터 입력 받은 정보를 메모리(600)에 저장할 수 있으며 사용자가 일 실시예에 따라 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)을 이용하여 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 변수 값을 입력 하면 변수 값을 적용하여 영상의 선명도, 밝기 등 반사광 특성이 조절된 초음파 영상이 디스플레이부(160)에 표시되도록 제어할 수 있다.
영상처리부(500)는 빔포밍 된 에코 초음파 신호를 처리하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. 영상처리부(500)는 공지된 영상처리 방법 중 어느 하나에 따라 에코 초음파 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 영상처리부(500)는 빔포밍된 에코 초음파 신호에 시간 이득 보상(Time Gain Compensation; TGC)을 수행할 수 있다. 그 다음, 영상처리부(500)는 동적 범위(Dynamic Range; DR)를 설정할 수 있다. 동적 범위를 설정한 후, 영상처리부(500)는 설정된 동적 범위의 에코 초음파 신호를 압축할 수 있다. 마지막으로, 영상처리부(500)는 에코 초음파 신호를 정류한 후, 잡음을 제거할 수 있다. 이렇게 처리된 에코 초음파 신호를 이용하여 영상처리부(500)는 초음파 영상을 생성할 수 있다. 영상처리부(500)는 다양한 종류의 초음파 영상을 생성할 수 있는데, 영상처리부(500)가 생성하는 초음파 영상의 실시예로 A 모드(Amplitude Mode; A-Mode) 영상, B 모드(Brightness Mode; B-Mode) 영상, M 모드(Motion Mode; M-mode) 영상, 도플러 모드(Doppler Mode) 영상을 포함할 수 있다.
영상처리부(500)는 일 실시예에 따라, 생성된 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 달리 하여 선명하고 입체감이 향상된 사실적인 초음파 영상을 생성할 수 있다. 즉, 메모리(600)에 저장되어 있는 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 정보에 기초하여 외부로부터 조작 패널(150) 또는 입력 장치(151)를 통해 반사광 특성에 대한 명령이 입력되면, 입력된 반사광 특성을 3차원 초음파 영상에 적용할 수 있다. 이때, 영상 처리부(500)는 하나 또는 복수 개의 프로세서에 해당할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(500)는 범용적인 GPU로 구현될 수 있다.
메모리(600)는 일 실시예에 따른 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 변수 값들을 저장할 수 있다. 메모리(600)는 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합 값을 저장하고, 이러한 변수의 조합 값을 반영하여 표시할 수 있는 복수의 오브젝트에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 사용자가 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 변수 값들을 용이하게 선택할 수 있도록 하기 위해 초음파 영상의 종류에 따라 미리 정해진 변수의 조합을 저장할 수 있고, 이러한 변수의 조합이 반영된 초음파 영상을 추천 영상으로 저장해 놓을 수 있다. 나아가, 초음파 영상 장치가 출력하는 초음파 의료 영상에 따라 적합한 반사광 특성이 반영된 오브젝트 값을 저장할 수 있다.
메모리(600)는, 예를 들어, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다. 또한, 메모리(600)는 초음파 영상 장치(100)와 탈착이 가능할 수 있다. 예를 들어, 메모리(600)는 CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC(Multimedia Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 메모리(600)는 초음파 영상 장치(100)의 외부에 구비되어, 유선 또는 무선을 통하여 초음파 영상 장치(100)로 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
조작 패널(150)은 도 1에서 설명한 바와 같이, 초음파 영상 장치 또는 초음파 영상 장치의 일 구성에 대한 제어 명령을 입력할 수 있고, 중복되는 설명은 생략 한다.
입력 장치(151)는 터치 스크린(152) 및 기계적 입력부(153)를 포함할 수 있고, 사용자는 터치 스크린(152) 또는 기계적 입력부(153)를 통하여 메모리(600)에 저장되어 있는 데이터를 기초로 초음파 영상 장치(100)가 출력하는 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 데이터를 입력할 수 있다. 이때, 터치 스크린(152)은 터치 패널로 구현될 수 있으므로 사용자는 터치 스크린(152)에 표시된 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트 중 어느 하나를 터치 함으로써 반사광 특성과 관련된 복수 개의 변수 값을 한번에 입력할 수 있다. 따라서, 반사광 특성과 관련된 복수 개의 변수 값을 한번의 터치 입력으로 입력하여 입력 시간이 절감되고, 직관적으로 변수 값을 적용할 수 있다. 입력 장치(151)에 관한 설명은 도 1에서 상술 하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
디스플레이부(160)는 초음파 영상 장치(100)의 제어와 관련된 다양한 UI를 표시할 수 있고, 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상들을 표시할 수 있다. 또한 디스플레이부(160)는 2차원 영상 뿐만 아니라 3차원 영상을 제공하는 것도 가능하고 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에 표시된 오브젝트 중 어느 하나를 사용자가 선택하면 선택된 오브젝트에 대응하는 반사광 특성을 반영한 초음파 영상을 표시할 수 있다.
도 4는 반사광 특성과 관련된 변수의 선택을 위해 입력 장치의 터치 스크린에 표시된 화면을 도시한 것이다.
도 4에 개시된 바와 같이, 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에는 3차원 초음파 영상에 적용할 반사광 특성과 관련된 변수를 선택할 수 있는 화면이 표시될 수 있다. 도 4에서는 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수를 반사광 밝기(Specular Brightness), 반사광 선명도(Specular Sharpness), 반사광 평활도(Specular Smoothness)로 표현 하였으나 반사광 특성과 관련된 변수의 종류에는 제한이 없으며, 반사광 거칠기(Specular Roughness) 변수도 포함할 수 있다. 또한, 반사광 특성과 관련된 변수를 선택할 수 있는 화면의 표시 형태에도 제한이 없다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 사용자는 터치 스크린(152)에 표시된 반사광 밝기(152-1) 부분을 터치함으로써 밝기와 관련된 반사광 특성 변수를 선택할 수 있다. 또한 (b)에 도시된 바와 같이, 반사광 선명도(152-2) 부분을 터치함으로써 선명도와 관련된 반사광 특성 변수를 선택할 수 있고, (c)에 도시된 바와 같이, 반사광 평활도(152-3) 부분을 터치함으로써 평활도와 관련된 반사광 특성 변수를 선택할 수 있다. 사용자는 반사광 특성과 관련된 변수를 1개 선택할 수도 있고, 2개 선택할 수도 있다. 즉, 후술할 바와 같이 1개의 변수를 조절하여, 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 변경 시키기 위해서 1개의 변수를 선택할 수 있고, 2개의 변수를 조절하여 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 변경 또는 선택하기 위해서 2개의 변수를 선택할 수도 있다. 터치 스크린(152)을 터치하여 변수를 선택하는 방식에는 제한이 없으며, 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 사용자는 터치 스크린(152)를 직접 터치하는 것 이외에 버튼 형태의 기계적 입력부(153)를 조작함으로써 반사광 특성과 관련된 변수를 선택할 수도 있으며, 기계적 입력부(153)의 형태는 제한이 없다.
도 4에 개시된 화면에서 선택된 반사광 특성과 관련된 변수는, 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 조절하기 위한 변수로 사용될 수 있다. 또한, 이 때 선택된 변수는 터치 스크린(152)에 표시되는, 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트의 좌표축의 변수로 사용될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 5에 개시된 바와 같이, 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에는 초음파 영상에 적용될 반사광 특성과 관련된 변수들의 조합이 반영된 복수의 오브젝트가 표시될 수 있다. 도 5에서는 x축, y축의 반사광 특성과 관련된 변수에 따라 영상의 반사광 특성이 달라지는 모습을 구 형태의 복수 개의 화면으로 나타내고 있는데, 이러한 구 형태의 화면 각각을 오브젝트라고 정의할 수 있다. 이러한 복수의 오브젝트의 형태에는 제한이 없으며, 다양한 방식으로 설정 및 표시할 수 있다. 오브젝트의 형태 및 반사광 특성이 적용된 설정 값에 대한 데이터는 메모리(600)에 저장되어 있을 수 있고, 프로세서(400)의 제어에 따라 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에 표시될 수 있다. 도 5에서는 일 실시예에 따라, x축의 변수가 반사광 밝기, y축의 변수가 반사광 선명도로 표시되어 있으나, 변수의 종류에는 제한이 없으며 도 4에서 일 실시예로 설명 하였던 반사광 평활도 변수도 x축 또는 y축의 변수로 설정될 수 있다. x축의 반사광 밝기 변수는 Lv.1 내지 Lv.5 로 밝기의 레벨이 설정되어 표시될 수 있고, y축의 반사광 선명도 변수 또한 Lv.1 내지 Lv.5 로 선명도의 레벨이 설정되어 표시될 수 있다. 다만, 변수의 레벨 값의 범위는 제한이 없으며, 레벨을 표시하는 방식에도 제한이 없다.
도 5에 개시된 바와 같이, x축의 반사광 밝기의 레벨 값이 오른쪽으로 증가할수록 오브젝트는 밝게 표시되고, y축의 반사광 선명도의 레벨 값이 위로 증가할수록 오브젝트는 선명하게 표시될 수 있다. 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 조절하기 위해서는 반사광 밝기의 정도 및 반사광 선명도의 정도를 조절해야 하는데, 이 때 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 레벨을 일정 값으로 설정하는 경우, 그에 따른 초음파 영상의 밝기 및 선명도가 어느 정도인지 사용자가 직관적으로 알기가 쉽지 않으므로, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 오브젝트를 표시하여 사용자가 반사광 특성 변수의 레벨을 조절함에 따라서 실제로 반사광 특성이 반영되는 3차원 초음파 영상의 반사광 밝기 및 반사광 선명도를 예측할 수 있게 하기 위함이다. 즉, 터치 스크린(152)에 이러한 오브젝트를 표시하는 것은 3차원 초음파 영상에 반사광 특성을 반영하기 위한 일종의 가이드 화면에 해당할 수 있다. 반면에 앞서 사용된 기술에 의하면, 개시된 발명과 같이 입력 장치(151) 자체에 반사광 특성과 관련된 오브젝트를 표시하는 가이드 화면이 표시되지 않고, 사용자가 반사광 특성과 관련된 변수 값의 레벨을 학습한 뒤 그에 기초하여 조절해야 했는 바, 직관적으로 반사광 특성을 선택 및 적용시키기가 어려웠다. 개시된 발명의 일 실시예에 의하면, 반사광 특성에 관련된 변수의 조합과 변수의 조합이 적용되어 표시되는 3차원 초음파 영상의 관계를 사용자가 쉽게 예측할 수 있으므로 반사광 특성을 쉽고 빠르게 조절할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 초음파 영상의 종류에 따른 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 영상 및 변수의 값을 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
도 6에 개시된 바와 같이, 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에는 초음파 영상의 종류에 따라, 가장 적합한 반사광 특성의 변수 값이 적용된 화면 및 이 때 적용된 변수 값이 표시될 수 있으며, 이는 일종의 추천 영상에 해당할 수 있다. 이러한 화면은 사용자가 초음파 영상에 적용할 반사광 특성과 관련된 변수 값의 종류 별 레벨 값을 쉽게 판단하고, 선택할 수 있게 하기 위함이다. 초음파 영상은 대상체의 종류에 따라서 태아의 초음파 영상일 수도 있고, 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기에 대한 초음파 영상일 수도 있다. 대상체에 기초한 초음파 영상의 종류에 따라서, 반사광 특성이 적용되는 변수 값 또는 적용되는 정도에 차이가 있을 수 있으므로 사용자는 초음파 영상의 종류별로 반사광 특성과 관련된 변수를 다르게 선택 및 적용해야 한다. 초음파 영상의 종류 별로 가장 적합한 반사광 특성 변수를 선택하는 것이 쉽지 않으므로, 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 초음파 영상 데이터를 종류 별로 메모리(600)에 저장해 놓을 수 있고, 해당하는 초음파 영상에 반영된 변수 데이터도 저장해 놓을 수 있다. 반사광 특성과 관련된 변수의 조합이 반영된 초음파 영상 데이터는 기존의 반사광 특성을 조절하여 영상 처리부(500)가 생성한 초음파 영상일 수 있다.
도 6에 개시된 바와 같이, 터치 스크린(152)에 태아에 관한 초음파 영상에 있어서, 미리 정해진 가장 적합한 반사광 특성 변수의 조합이 반영된 초음파 영상(800)이 표시될 수 있다. 또한, 표시된 태아에 관한 초음파 영상(800)에 반영된 반사광 특성 변수의 값(801)이 표시될 수 있으며, 표시되는 형태 및 위치에는 제한이 없다. 도 6에서는 일 실시예에 따라 반사광 선명도가 Lv.5 이고 반사광 밝기가 Lv.3 인 경우에 태아에 관한 초음파 영상(800)이 가장 실제 태아의 모습에 가깝게 표현될 수 있음을 나타낸 것이다. 초음파 영상의 종류에 따라서 반사광 특성 변수의 레벨 값은 달리 표현될 수 있으며, 변수의 종류 또한 다르게 표현될 수 있는 바, 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 한 개의 변수 값을 조절하기 위한 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
일 실시예에 따라 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 조절하기 위하여 반사광 특성과 관련된 변수를 변경하는 것은 한 개의 변수를 조절하는 것도 가능하다. 도 7에 개시된 바와 같이, 반사광 특성과 관련된 한 개의 변수를 조절하기 위하여 터치 스크린(152)에는 1차원 에서의 오브젝트가 나타나 있는 화면을 표시할 수 있다. 도 7의 (a)는 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 밝기 값을 x축의 변수로 하여 x축 기준으로 조절하는 것을 나타낸 화면이다. 즉, 반사광 특성과 관련된 다른 변수는 조절하지 않고 고정한 채로, 3차원 초음파 영상의 반사광 밝기만을 조절하기 위한 것이다. 이 때, x축에 표시된 반사광 밝기 변수는 다른 변수로 표시될 수 있으며, (a) 에서는 일 실시예에 따라 Lv.1 내지 Lv.5로 반사광 밝기 값을 표시하였다. (a)의 오브젝트 화면에 개시된 바와 같이, Lv.1 에서 Lv.5로 갈수록 3차원 초음파 영상의 밝기가 밝아지도록 조절할 수 있다. 사용자는 터치 스크린(152)의 1차원 오브젝트가 표시된 화면에서 화면을 터치 함으로써 변수 값을 조절할 수 있는데, (a)에 개시된 바와 같이 변수 값이 표시되어 있는 축을 드래그 하거나, 변수 값이 적용되어 있는 오브젝트를 직접 선택하여 변수 값을 선택할 수 있다. 드래그하는 경우에는 Lv.1 내지 Lv.5 로 표시되어 있는 축에서 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 화면을 터치하여 드래그 함으로써 반사광 밝기 값을 밝게 또는 어둡게 조절할 수 있다. 직접 오브젝트를 선택하는 경우에는 (a)에 도시된 바와 같이, Lv.4의 오브젝트가 표시된 화면을 손으로 직접 터치하여 선택하면, 반사광 밝기 값이 Lv.4인 것으로 선택될 수 있다. 반사광 밝기 변수를 선택하는 경우 실제 3차원 초음파 영상이 선택된 반사광 밝기의 레벨 값으로 바뀌게 된다.
도 7의 (b)는 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 선명도 값을 x축의 변수로 하여 x축 기준으로 조절하는 것을 나타낸 화면이다. 즉, 반사광 특성과 관련된 다른 변수는 조절하지 않고 고정한 채로, 3차원 초음파 영상의 반사광 선명도만을 조절하기 위한 것이다. 이 때, x축에 표시된 반사광 선명도 변수는 다른 변수로 표시될 수 있으며, (b) 에서는 일 실시예에 따라 Lv.1 내지 Lv.5로 반사광 선명도 값을 표시하였다. (b)의 오브젝트 화면에 개시된 바와 같이, Lv.1 에서 Lv.5로 갈수록 3차원 초음파 영상이 선명해 지도록 조절할 수 있다. (a)에서 상술한 바와 같이 사용자가 터치 스크린(152)을 터치 하여 드래그 하거나 오브젝트를 선택할 수 있고, 반사광 선명도 변수를 선택하는 경우 실제 3차원 초음파 영상이 선택된 반사광 선명도의 레벨 값으로 바뀌게 된다.
도 7의 (c)는 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 선명도 값을 y축의 변수로 하여 y축 기준으로 조절하는 것을 나타낸 화면이다. 즉, 반사광 특성과 관련된 다른 변수는 조절하지 않고 고정한 채로, 3차원 초음파 영상의 반사광 선명도 만을 조절하기 위한 것이다. 이 때, y축에 표시된 반사광 선명도 변수는 다른 변수로 표시될 수 있으며, (c) 에서는 일 실시예에 따라 Lv.1 내지 Lv.5로 반사광 선명도 값을 표시하였다. (c)의 오브젝트 화면에 개시된 바와 같이, Lv.1 에서 Lv.5로 갈수록 3차원 초음파 영상이 선명해 지도록 조절할 수 있다. 사용자는 터치 스크린(152)의 1차원 오브젝트가 표시된 화면에서 화면을 터치 함으로써 변수 값을 조절할 수 있는데, (c)에 개시된 바와 같이 변수 값이 표시되어 있는 축을 드래그 하거나, 변수 값이 적용되어 있는 오브젝트를 직접 선택하여 변수 값을 선택할 수 있다. 드래그하는 경우에는 Lv.1 내지 Lv.5 로 표시되어 있는 축에서 아래쪽에서 윗쪽으로 또는 윗쪽에서 아래쪽으로 화면을 터치하여 드래그 함으로써 반사광을 더 선명하게 또는 덜 선명하게 조절할 수 있다. 직접 오브젝트를 선택하는 경우에는 (c)에 도시된 바와 같이, Lv.3의 오브젝트가 표시된 화면을 손으로 직접 터치하여 선택하면, 반사광 선명도 값이 Lv.3인 것으로 선택될 수 있다. 반사광 선명도 변수를 선택하는 경우 실제 3차원 초음파 영상이 선택된 반사광 선명도의 레벨 값으로 바뀌게 된다.
도 7의 (d)는 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 밝기 값을 y축의 변수로 하여 y축 기준으로 조절하는 것을 나타낸 화면이다. 즉, 반사광 특성과 관련된 다른 변수는 조절하지 않고 고정한 채로, 3차원 초음파 영상의 반사광 밝기 만을 조절하기 위한 것이다. 이 때, y축에 표시된 반사광 밝기 변수는 다른 변수로 표시될 수 있으며, (d) 에서는 일 실시예에 따라 Lv.1 내지 Lv.5로 반사광 밝기 값을 표시하였다. (d)의 오브젝트 화면에 개시된 바와 같이, Lv.1 에서 Lv.5로 갈수록 3차원 초음파 영상이 밝아 지도록 조절할 수 있다. (d)에서 상술한 바와 같이 사용자가 터치 스크린(152)을 터치 하여 드래그 하거나 오브젝트를 선택할 수 있고, 반사광 밝기 변수를 선택하는 경우 실제 3차원 초음파 영상이 선택된 반사광 밝기의 레벨 값으로 바뀌게 된다.
도 8은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합을 선택하기 위한 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 나타낸 화면이다.
일 실시예에 따라 3차원 초음파 영상의 반사광 특성을 조절하기 위하여 반사광 특성과 관련된 변수를 변경하는 것은 두 개의 변수의 조합을 선택하는 것도 가능하다. 도 8에 개시된 바와 같이, 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합을 선택하기 위하여 입력 장치(151)의 터치 스크린(152)에는 2차원 에서 복수의 오브젝트가 나타나 있는 화면을 표시할 수 있다.
도 8의 (a)는 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 밝기 및 반사광 선명도 값을 x축 및 y축의 변수로 하여 변수의 조합을 선택하는 것을 나타낸 화면이다. 즉, 도 7에서 한가지 변수만 조절하는 것과 달리 두 개의 변수의 조합을 선택하여 결과적으로 두 개의 변수를 모두 조절할 수 있다. (a)에서는 일 실시예에 따라 x축의 변수를 반사광 밝기로, y축의 변수를 반사광 선명도로 설정 하였으나, x축 및 y축의 변수들은 다른 변수로 표시될 수 있으며 (a)에서는 일 실시예에 따라 Lv.1 내지 Lv.5로 반사광 밝기 값 및 반사광 선명도 값을 표시하였다. (a)의 오브젝트 화면에 표시된 바와 같이, Lv.1 에서 Lv.5로 갈수록 3차원 초음파 영상이 선명해지고, 밝기가 밝아지도록 조절할 수 있다.
사용자는 터치 스크린(152)의 복수의 오브젝트가 표시된 화면에서 화면을 터치 함으로써 변수 값을 조절 및 선택할 수 있는데, (a)에 개시된 바와 같이 변수 값이 표시되어 있는 x축 또는 y축을 드래그 하거나, x축 및 y축의 변수의 조합이 적용되어 있는 오브젝트를 직접 선택하여 변수의 조합 값을 선택할 수 있다. 드래그 하는 경우에는 Lv.1 내지 Lv.5로 표시되어 있는 x축에 있어서, 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 드래그 할 수 있고, y축에 있어서, 아래쪽에서 윗쪽으로 또는 윗쪽에서 아래쪽으로 드래그함으로써 반사광 밝기 또는 반사광 선명도를 조절할 수 있다. 드래그로 조절하는 방법은 도 7에서 상술한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
X축 및 y축의 변수의 조합이 적용되어 있는 오브젝트를 직접 선택하는 경우에는 (a)에 도시된 바와 같이 반사광 밝기 값이 Lv.5 이고, 반사광 선명도 값이 Lv.4인 오브젝트가 표시된 화면을 손으로 직접 터치하여 선택하면, 반사광 밝기 값이 Lv.5이고 반사광 선명도 값이 Lv.4인 변수의 조합으로 선택될 수 있다. 두 개의 반사광 특성과 관련된 변수의 조합 값을 선택하는 경우 실제 3차원 초음파 영상이 선택된 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 레벨 값으로 바뀌게 된다. 이렇게, 일 실시예에 따라 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합이 반영된 오브젝트가 표시된 화면을 보고 사용자가 오브젝트를 선택함으로써 초음파 영상의 반사광 특성을 조절할 수 있다. 즉, 기존의 놉을 이용하여 반사광 특성과 관련된 변수를 조절 했던 것에 비하여, 한번의 터치 입력으로 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수 값을 한번에 선택 및 입력함으로써 입력시간이 절감되고, 사용자가 직관적이고 편리하게 초음파 영상의 반사광 특성을 조절할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 터치 스크린(152)을 통한 입력 외에도 기계적 입력부(153)을 이용하여 반사광 특성과 관련된 변수 값을 선택함으로써 변수의 조합을 직접 선택할 수도 있다.
도 8의 (b)는 반사광 특성과 관련된 변수 값의 레벨을 여러 단계로 다양하게 설정할 수 있음을 나타낸 화면이다. (a)에서는 5개의 레벨로 설정했던 것과 달리 (b)에서는 반사광 밝기 및 반사광 선명도를 n개의 레벨로 설정할 수 있음을 나타낸 화면이다. 즉, x축의 반사광 밝기 및 y축의 반사광 선명도 변수를 Lv.1 내지 Lv.n 까지 나타낼 수 있다. 반사광 특성과 관련된 변수는 그 정도에 따라 다양한 레벨로 설정할 수 있으며, 그에 따라 변수의 조합 값도 다양하게 나타날 수 있다. 변수의 레벨이 보다 많이 세분화 된 경우에는 반사광 특성의 미세한 차이 값도 세밀하게 조절할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수를 교체 또는 선택하기 위한 터치 스크린을 나타내는 화면이다.
상술한 바와 같이, 3차원 초음파 영상의 반사광 특성과 관련된 변수의 종류에는 제한이 없으며, 반사광 특성과 관련된 변수는 어느 것이든 선택 및 적용이 가능할 수 있다. 도 9에 개시된 바와 같이, 반사광 특성과 관련된 변수가 반사광 선명도 및 반사광 밝기로 설정되어 있는 경우, 반사광 밝기 변수를 반사광 평활도 변수(152-3)로 교체할 수 있다. 도 4에서 상술한 반사광 특성과 관련된 변수의 선택을 위한 변수 선택 창으로부터, 설정 하고자 하는 변수를 터치 스크린(152) 상에서 손으로 드래그 하여 변수를 교체할 수 있다. 사용자는 터치 스크린(152) 상에서 변수를 직접 교체함으로써 빠르고 직관적으로 3차원 초음파 영상에 적용하고자 하는 반사광 특성과 관련된 변수를 선택 및 설정할 수 있다. 터치 스크린(152) 상의 화면에서, x축 및 y축의 변수를 모두 교체 가능하며 두 개의 변수의 조합을 반영한 오브젝트를 나타내는 화면 또는 한 개의 변수를 조절할 수 있는 화면에서도 모두 변수를 교체할 수 있다. 드래그 하는 방법 외에도 오브젝트가 표시되어 있는 좌표축 상의 변수 값과 변수 선택 창에 표시되어 있는 변수를 터치함으로써 변수를 교체할 수도 있고, 기계적 입력부(153)를 이용해서도 변수를 교체 및 선택할 수 있다. 변수를 교체 또는 선택함으로써 3차원 초음파 영상에 적용하고자 하는 변수 값을 정확하게 적용할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 반사광 특성과 관련된 변수 중 반사광 밝기 값을 특정 값으로 고정한 후, 반사광 밝기 변수를 반사광 평활도 변수로 교체한 화면이다.
도 10에 개시된 바와 같이, 터치 스크린(152)에 표시된 복수의 오브젝트에서 x축의 변수는 반사광 평활도(Specular Smoothness)로 설정되어 있다. 도 5를 참조하면, 반사광 선명도 및 반사광 밝기로 변수가 설정되어 있던 화면에서 x축의 반사광 밝기 변수가 반사광 평활도로 교체된 경우의 오브젝트가 표시된 화면이 도 10의 화면이다. 반사광 특성과 관련된 변수를 교체하는 것은 도 9에서 설명하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다. 일 실시예에 따라 도 5에서 반사광 밝기 변수 값이 Lv.4 로 선택된 경우에 반사광 밝기 변수를 반사광 평활도 변수로 교체하면 반사광 밝기 값이 Lv.4인 경우로 고정된 상태에서 반사광 평활도 변수 값이 달라지는 오브젝트 값이 터치 스크린(152)에 표현될 수 있다.
도 10을 참조하면, 반사광 밝기는 Lv.4로 고정되고, 반사광 선명도는 Lv.1 내지 Lv.5로 달라질 때, 반사광 평활도가 Lv.1 내지 Lv.5로 변하는 화면이 나타나 있다. 반사광 평활도는 상술한 바와 같이 3차원 초음파 영상에서 대상체의 영상이 거칠거나 매끄러운 정도를 표현하는 변수로서, 초음파 영상의 질감과 관계되는 변수이다. 도 10에서 x축의 반사광 평활도 변수가 Lv.1 에서 Lv.5 로 변할수록 오브젝트 상의 구의 표면 질감이 거친 것에서 매끄러운 것으로 변하는 것을 알 수 있다. 즉, 3차원 초음파 영상은 Lv.1일때는 가장 덜 매끄러우며, Lv.5인 경우에 가장 매끄러운 영상으로 표현될 수 있다. 도 10에서 나타난 것과 같이 반사광 특성과 관련된 한가지 변수를 고정한 상태에서 다른 변수 값을 적용할 수 있다.
도 11은 반사광 특성과 관련된 두 개의 변수의 조합이 반영된 적어도 하나의 오브젝트를 확대 또는 축소하여 표시하는 것을 나타낸 화면이다.
도 8에서 상술한 바와 같이, x축 및 y축에 반사광 특성과 관련된 변수를 설정할 수 있는데, 이 때 그 변수들의 레벨을 분할하여 설정하는 것은 제한이 없으므로, 여러 개의 많은 단계로 나누어 설정할 수도 있고 적은 수의 단계로 설정할 수도 있다. 이 때, 변수 값이 많은 단계로 나누어 설정한 경우에는 반사광 특성과 관련된 변수 값을 세밀하게 조절하여 적용할 수 있으나, 표시된 오브젝트의 숫자가 많아서 반사광 특성이 적용된 오브젝트의 모양을 자세히 볼 수 없을 수도 있다. 반대로, 적은 수의 단계로 나누어 설정되어 있는 경우에는 반사광 특성이 적용된 오브젝트의 모양을 자세히 볼 수는 있으나, 반사광 특성과 관련된 변수 값의 범위가 좁아서 세밀하게 조절하는데 제한이 있을 수 있다. 따라서, 변수 값이 많은 단계로 나누어 설정된 경우에는 반사광 특성을 자세히 보고자 하는 적어도 하나의 오브젝트 부분을 확대하여 확대된 화면 상에서 정확하게 관찰할 수 있고, 그 때의 변수 값 또는 변수의 조합을 적용 및 선택할 수 있다. 반대로 변수 값이 적은 수의 단계로 나누어 설정되어 있는 경우에는 적어도 하나의 오브젝트 부분을 축소하여 많은 수의 변수 값이 표시된 화면에서 복수의 오브젝트에 적용되어 있는 반사광 특성을 확인할 수 있다.
도 11의 (a)는 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 변수 값이 Lv.1 내지 Lv.5의 단계로 나누어 설정되어 있을 때, 화면을 확대하여 Lv.3 내지 Lv.5 부분의 반사광 특성을 정확하게 확인하고 선택할 수 있다. (a)의 좌측 화면에서 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 변수 값이 Lv.3 내지 Lv.5 로 표시되어 있는 오브젝트 부분을 사용자가 터치하여 도시된 바와 같이 손가락으로 화면을 확장하는 제스쳐를 취하면 해당 부분의 오브젝트가 확대되어 우측 화면과 같이 Lv.3 부터 Lv.5의 오브젝트가 표시된 화면이 나타난다. (a)에서는 반사광 밝기 및 반사광 선명도를 세 단계의 레벨에 대하여 확대 하였으나, 확대 할 레벨의 단계에는 제한이 없다.
도 11의 (b)는 반대로 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 변수 값이 Lv.3 내지 Lv.5의 단계로 나누어 설정되어 있을 때, 화면을 축소하여 Lv. 1 내지 Lv.5 단계의 변수 값이 표시된 화면에서 반사광 특성을 확인할 수 있다. (b)의 좌측 화면에서 전제 오브젝트 부분을 사용자가 터치하여 도시된 바와 같이 손가락으로 화면을 축소하는 제스쳐를 취하면 오브젝트의 크기가 축소 되면서 우측 화면과 같이 Lv.1 내지 Lv.5의 다수의 오브젝트가 표시된 화면이 나타난다. 사용자는 오브젝트의 크기가 축소 되고, 반사광 변수의 레벨 값이 더 많은 단계로 표현된 우측 화면에서 Lv.1 내지 Lv.5의 반사광 변수가 표시되어 있는 오브젝트 화면을 확인할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라 초음파 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 미리 저장되어 있는 오브젝트를 표시하는 화면이다.
초음파 영상의 종류에 따라서, 가장 적합한 반사광 특성과 관련된 변수의 조합이 정해져 있을 수 있으므로 초음파 영상에 적용 할 변수의 조합을 미리 지정해 놓고, 해당 초음파 영상이 출력되는 경우 지정해 놓은 변수의 조합을 바로 선택할 수 있도록 하기 위함이다. 도 12의 (a)에 개시된 바와 같이, 디스플레이(160)에 출력되는 특정 초음파 영상에 적용할 반사광 밝기 및 반사광 선명도의 변수 값의 조합이, 예를 들어 반사광 밝기는 Lv.4 이고 반사광 선명도는 Lv.4인 경우에 이러한 조합 값을 미리 메모리(600)에 저장해 놓으면, 해당 초음파 영상이 출력되는 경우에 프로세서(400)가 메모리(600)에 저장되어 있던 변수의 조합 값을 인식하여 터치 스크린(152)상의 오브젝트에 표시할 수 있다. (a) 및 (b)는 터치 스크린(152) 상에 이러한 오브젝트가 표시되는 형태를 도시한 것인데, (a)는 해당하는 변수의 조합이 반영된 오브젝트(1000)는 선명하게 표시되고 이외의 오브젝트는 흐리게 표시되는 형태이다. (b)는 해당하는 변수의 조합이 반영된 오브젝트에 체크 표시(1001)와 같이 특정한 표지를 나타내는 것으로, 해당하는 변수의 조합이 반영된 오브젝트를 표시하는 방법은 (a) 및 (b)의 형태 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이렇게 표시된 오브젝트(1000, 1001)를 사용자가 터치함으로써, 해당 초음파 영상에 미리 지정되어 있는 반사광 특성과 관련된 변수의 조합 값을 바로 반영할 수 있다.
도 13은 3차원 초음파 영상에 반사광 특성과 관련된 변수의 조합이 반영된 것을 나타내는 화면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 태아에 대한 3차원 초음파 영상에 있어서, (a) 화면보다 (b)화면이 더 선명하게 표현되어 있다. 즉, 초음파 영상에 일 실시예에 따른 반사광 특성과 관련된 변수 중 더 높은 반사광 선명도 변수를 적용하여 선명하고 사실적인 초음파 영상을 출력할 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 바람직한 실시예들을 중심으로 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치에 대해 설명 하였다. 입력 장치 및 이를 포함하는 의료 영상 장치의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 본체
150 : 조작 패널
151 : 입력 장치
152 : 터치 스크린
153 : 입력부
160 : 디스플레이부
400 : 프로세서
500 : 영상 처리부
600 : 메모리

Claims (18)

  1. 사용자로부터 의료 영상 장치의 동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부; 및
    상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린;을 포함하고,
    상기 복수의 오브젝트 중 하나가 선택되면, 상기 선택된 오브젝트에 대응하는 반사광 특성을 반영한 의료영상을 표시하는 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 터치되면, 상기 오브젝트에 반영된 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 값을 입력 받는 입력 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반사광 특성과 관련된 변수는,
    반사광 밝기(Specular Brightness), 반사광 선명도(Specular Sharpness), 반사광 평활도(Specular Smoothness) 또는 반사광 거칠기(Specular Roughness)를 포함하는 입력 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 의료 영상 및 상기 의료 영상에 반영된 적어도 하나의 변수의 값을 표시하는 입력 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    변수 교체 명령이 입력 되면, 상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 교체하여 표시하는 입력 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변수 교체 명령을 입력하는 것은,
    상기 터치 스크린 상에서 변수를 드래그 하거나 또는 변수를 터치하여 선택하는 것을 포함하는 입력 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    확대 명령이 입력 되면, 상기 확대 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 확대하여 표시하고,
    축소 명령이 입력 되면, 상기 축소 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 축소하여 표시하는 입력 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 오브젝트를 다른 오브젝트와 구별하여 표시하는 입력장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 조절하기 위한 버튼을 포함하는 기계적 입력부인 입력 장치.
  10. 사용자로부터 명령을 입력 받는 입력부, 및 대상체에 대한 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 복수의 오브젝트를 표시하는 터치 스크린을 포함하는 입력 장치; 및
    상기 터치스크린에 표시된 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 오브젝트에 대응하는 반사광 특성을 반영한 의료 영상을 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 의료 영상 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 복수의 오브젝트 중 어느 하나가 터치 되면, 상기 오브젝트에 반영된 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 값을 입력 받는 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 반사광 특성과 관련하여 미리 정해진 적어도 하나의 변수의 조합이 반영된 의료 영상 및 상기 의료 영상에 반영된 적어도 하나의 변수의 값을 표시하는 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    변수 교체 명령이 입력 되면, 상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 교체하여 표시하는 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 변수 교체 명령을 입력하는 것은,
    상기 터치 스크린 상에서 변수를 드래그 하거나 또는 변수를 터치하여 선택하는 것을 포함하는 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    확대 명령이 입력 되면, 상기 확대 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 확대하여 표시하고,
    축소 명령이 입력 되면, 상기 축소 명령에 대응하는 적어도 하나의 오브젝트를 축소하여 표시하는 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상에 적합한 반사광 특성이 반영된 오브젝트를 다른 오브젝트와 구별하여 표시하는 입력장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 의료 영상 장치가 출력하는 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 변수를 조절하기 위한 버튼을 포함하는 기계적 입력부인 입력 장치를 포함하는 의료 영상 장치.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 의료 영상의 반사광 특성과 관련된 적어도 하나의 변수 또는 변수의 조합 및 상기 복수의 오브젝트를 표시하는 화면에 대한 데이터를 저장하는 메모리;를 더 포함하는 의료 영상 장치.
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