KR0128104B1 - 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치 - Google Patents

생체조직 관찰용 다차원 가시 장치

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KR0128104B1 KR1019940003443A KR19940003443A KR0128104B1 KR 0128104 B1 KR0128104 B1 KR 0128104B1 KR 1019940003443 A KR1019940003443 A KR 1019940003443A KR 19940003443 A KR19940003443 A KR 19940003443A KR 0128104 B1 KR0128104 B1 KR 0128104B1
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Abstract

본 발명의 생체 조직, 관찰용 다차원 가시 장치는 관찰되는 조직의 각 평행 단면에 대한 초음파 단층 촬영 화상을 검출하는 진단 장치(10)와, 전기한 진단 장치를 사용하여 얻은, 각 단면에 대한 단층촬영 화상 데이타를 일시적으로 저장하는 화상 기억 장치(13a)를 갖추고 있다. 컴퓨터는 기억 장치 내에 저장된 단층촬영 화상 데이타를 기초로 하여, 조직의 각 단면 내의 표층 위치를 감지하여 감지된 표층 위치를 지정하는 표층 좌표 데이타를 검출하는 수단과, 각 단면에 대한 표층 좌표 데이타를 3차원 좌표 데이타로 전환하는 좌표 이동 기능(S16)과, 전환된 3차원 좌표 데이타에 기초한 조직의 각 단면 내의 표층 위치에 대한 3차원 화상과, 기억 장치에 저장된 단층촬영 화상 데이타에 기초한, 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하는 출력 기능(S17,S18)을 갖추고 있다.

Description

생체조직 관찰용 다차원 가시 장치
제 1 도는 본 발명에 따른 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치의 한 구현예를 개략적으로 보여주는 구성도이다.
제 2 도는 제 1 도에 나타난 제어기판의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
제 3 도는 초음파 단층촬영 화상 데이타의 입력을 조절하는 제어 프로그램의 순서도이다.
제 4 도는 인체(손발)와 그것의 단층촬영 화상간의 관계를 보여주는 것이다.
제 5 도는 화상의 출력을 조절하는 제어 프로그램의 순서도이다.
제 6 도는 한 단면에 대한 화상과 그것의 초음파 단층촬영 화상 데이타 사이의 관계를 보여주는 것이다.
제 7 도는 제 5 도에 나타난 프로그램에서, 저준위 반향을 삭제하는 처리과정을 보여주는 순서도이다.
제 8 도는 제 5 도에 나타난 프로그램에서, 피부 표면의 위치를 감지하는 과정을 보여주는 순서도이다.
제 9 도는 제 5 도에 나타난 프로그램에서, 피부 표면의 좌표 데이타를 각 단면의 3차원 좌표 데이타로 전환하고 그 전환된 데이타를 기초로 하여 3차원 화상을 출력하는 처리과정을 보여주는 순서도이다.
제 10 도는 제 5 도의 프로그램에 의해 출력된 화상의 한 예를 보여주는 것이다.
제 11 도는 본 발명에 따른 또 다른 구현예에서, 화상의 출력을 조절하기 위한 제어 프로그램의 순서도이다.
제 12 도는 제 11 도에 나타난 프로그램에서, 체내의 뼈와 인체의 연조직에 대한 2차원 반향 준위 데이타를 계산하고, 계산된 반향 준위 데이타에 따라 2차원 화상을 출력하는 과정을 보여주는 순서도이다.
제 13 도는 제 11 도의 프로그램에 의해 출력된 화상의 한 예를 보여준다.
제 14 도는 본 발명에 따른 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치의 또 다른 구현예에 있어 화상의 출력을 조절하기 위한 제어 프로그램의 순서도이다.
제 15 도는 제 14 도에 나타난 프로그램에서, 체내 혈관과 인체 기관에 대한 2차원 반향 준위 데이타를 계산하고, 계산된 반향 준위에 따라 2차원 화상을 출력하는 과정을 보여주는 순서도이다.
제 16 도는 제 14 도의 프로그램에 의해 출력된 화상의 한 예를 보여준다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 초음파 진단 장치 10a : 발진기
10b : 송신 앰프 10c : 수신 앰프
10d : 출력 장치 10e : A/D변환기
10f : 제어기 11 : 소식자
12 : 인체 13 : 제어기판
14 : 디지탈 컴퓨터
본 발명은 초음파 진단 장치 등에 구비되어 있는 초음파 단층촬영 화상 제시 기능을 사용하여 인체내의 조직을 검사하기 위한 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치에 관한 것이다.
초음파 진단 장치는 체표면에 초음파 소식자를 접촉시킴으로써, 인체내의 단면으로 영상화된 조직의 단층촬영화상을 제시할 수 있다. 예를 들어, 인체 내의 특정 깊이에 있는 조직의 초음파 단층촬영 화상을 제시하기 위해 하기와 같은 작업을 할 수 있다. 먼저, 초음파 진단 장치의 선형주사형(線形走査型) 소식자를 조직 근처에 있는 인체 표면에 접촉시킨다. 그런 다음, 진동 초음파 빔을 소식자를 통해 인체내로 송신하고 반사되는 반향을 소식자로 수신한다. 이 반사된 반향의 강도가 시간 축을 따라 출력된다. 소식자로부터 발사된 상기 초음파 빔을 선형 주사하여 단일 단층 촬영 화상을 출력할 수 있다. 조직을 진단하기 위해서는 소식자를 그 선형주사 방향에 수직으로 이동시켜서 나타나는 다수의 단층촬영 화상을 관찰할 필요가 있다.
종래의 초음파 진단장치를 사용할 때의 의사들은 많은 수의 단층촬영 화상을 관찰하여 인체 내의 이상 위치를 발견하고 병리학적인 변화를 조사해 왔다. 따라서, 진단을 하기 위해서 전문적인 고도의 경험과 특별한 기술이 필요하다. 즉, 특별한 훈련을 받는 의사만이 단층촬영 화상을 검사할 수 있다. 더우기, 종래의 초음파 진단 장치는 주로 내장을 관찰하기 위한 것이지 뼈, 힘줄, 근육조직 등은 관찰할 수가 없다. 뼈, 힘줄, 근육조직을 간편하게, 전문적 화상-해독 기술이 없어도 관찰할 수 있는 장치는 없다. 손발의 골격은 방사선 촬영법에 의해 관찰할 수 있지만 X-선(X-ray)를 취급하기 위해 특별한 자격이 필요하고 X-선 조사에 따르는 위험성이 있을 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전문적인 화상-해독 기술이 없어도 조직을 쉽게 관찰할 수 있는 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치는 관찰할 조직의 각 평행 단면에 대한 초음파 단층촬영 화상 데이타를 검출하는 진단 장치와 상기한 진단 장치를 사용하여 제시된, 각각의 단면에 대한 단층촬영 화상 데이타를 일시적으로 저장하는 화상 기억장치를 갖추고 있다. 또한 기억 장치에 저장된 단층촬영 화상 데이타에 기초하여 조직의 각 단면에 대한 표층 위치를 감지하여 표층 좌표 데이타로 나타내는 기능, 각 단면에 대한 표층 좌표 데이타를 3차원 좌표 데이타로 전환하는 좌표 이동 기능, 전환된 3차원 좌표 데이타에 기초한, 조직의 각 단면에 대한 표층 3차원 화상과 기억장치에 저장된 단층촬영 화상 데이타에 기초한, 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하는 기능을 갖추고 있다.
3차원 표층화상이 원하는 단면의 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 나란히 출력되기 때문에 단층촬영 화상과 3차원 표층화상간의 관계를 직접적으로, 그리고 구체적으로 인식할 수 있어서 힘줄과 같은 연조직이나 근육을 연결하는 조직 등의 상처 변화를 쉽게, 그리고 전문적인 화상-해독 기술 없이도 분석할 수 있다.
좌표 이동 기능은 각 단면에 대한 표층 데이타를 각 단면에 대한 3차원 좌표 데이타 선으로 변화시키며, 출력 기능은 각 단면에 대한 표층 위치의 3차원 화상과 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 각기 선의 형태로서 출력된다.
출력 기능은 원하는 단면에 대한 특정 선을 지정하여 이 선이 다른 출력된 선들로부터 구별될 수 있도록 해준다.
상기한 선은 다른 출력된 선들과 색깔을 다르게 하거나 깜박거리게 하고 또는, 폭을 달리하거나 모양을 다르게 하여 표시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치는 관찰되는 조직의 각 평행 단면에 대한 초음파 단층촬영 화상을 검출하는 진단장치를 갖추고 있는데, 각 단면에 대한 초음파 단층촬영 화상 데이타는 전기한 진단장치를 사용하여 얻은 초음파 진행 방향과 초음파 주사 방향으로 배열되는 다수의 픽셀(pixel) 데이타와, 각 단면에 대한 단층촬영 회상 픽셀(pixel) 데이타를 일시적으로 저장하기 위한 화상 기억장치로 구성되어 있다. 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치는 또한, 관심있는 지역을 지정하여 그 범위내에서, 저장된 단층촬영 화상 픽셀 데이타의 평균값을 초음파 진행 방향을 따라 계산하는 기능을 가진 디지탈 컴퓨터를 가지고 있다. 전기한 컴퓨터는 또한, 제시된 2차원 화상 데이타에 기초한 조직의 2차원 화상과, 화상 기억 장치에 저장된 단층촬영 화상에 기초한 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하는 기능을 가지고 있다.
출력 기능은 원하는 단면에 대한 단층촬영 화상과, 출력된 단면의 위치를 지정하는 표식을 가지고 있는 2차원 화상을 동일 화면상에 출력하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 출력 기능은 제시된 2차원 화상 데이타에 따라 발광도를 달리하거나 색깔을 달리하여 2차원 화상을 출력하는 것이 좋다.
컴퓨터는 화상 기억 장치에 저장된 단층촬영 화상 픽셀 데이타에 기초하여, 조직의 각 단면에 있는 표층 위치를 감지하고 지정하는 표층 좌표 데이타를 검출하는 기능과, 표층 좌표 데이타와 지정된 표층 보정치에 기초하여, 화상 기억장치에 저장되어 있는 조직의 각 단면에 대한 단층촬영 화상 픽셀 데이타를 삭제하는 기능을 가지고 있는 것이 바람직하다.
지정된 관심 있는 지역은 적어도, 표층 좌표 데이타와 원하는 깊이에 의해 명기된 곳이거나 또는 줄무늬 모양의 지정된 지역일 수도 있다.
바람직하게는, 컴퓨터는 초음파 진행 방향 내의 관심있는 지역을 다음에 지정된 지역으로 이동시키는 기능 또한 가지고 있는 것이 좋다.
관심있는 지역은 초음파 주사 방향과 평행하게 뻗어 있을 수도 있고 초음파 주사 방향 쪽으로 기울어질 수도 있다.
바람직하게는, 감지 기능은 기억 장치에 저장되어 있는 단층촬영 화상의 내용으로부터 저준위 반향성분을 제거하기 위한 기능을 포함하는 것이 좋다. 전기한 삭제 기능은 또한, 지어된 값 0이하인 단층촬영 화상 픽셀 데이타들을 강제로 0으로 변화시키는 기능을 가질 수도 있다.
감지 기능은 단층촬영 화상 데이타의 이웃하는 픽셀 데이타 값들을 초음파 진행 방향을 따라 연속적으로 비교하여 비교된 값들 사이의 차이가 0보다 커지는 위치를 감지하는 기능을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
전기한 장치는 체표의 열 분포를 측정하기 위한 체온 비디오 관찰 장치를 또한 포함할 수 있고 컴퓨터는 측정된 열분포를 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 출력하는 기능을 가질 수도 있다.
전기한 장치는 체표의 반문(班紋) 무늬를 검출하는 반문 무늬 관찰 장치를 포함할 수도 있고, 컴퓨터는 반문 무늬 관찰 장치로부터 얻은 체표의 외부적 변화를 지정하는 화상을 단층촬영 화상과 동일한 화면 상에 동시에 출력하는 기능을 가질 수도 있다.
본 발명의 다른 목적과 잇점들은 하기의 도면과 함께 상술되는 발명의 바람직한 구현예에서 명확하게 나타난다.
제 1 도는 본 발명에 따른 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치의 한 구현예를 개략적으로 보여준다.
도면에서, 참고 번호 10은 초음파 진단 장치를 나타낸 것이며, 11은 본 초음파 진단 장치의 10의 소식자를 나타낸 것이다. 진단 장치 10은 시판되고 있는 일반적인 초음파 진단 장치와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 도면에 나타난 바와 같이, 장치 10은 고주파 진동 전압을 발생하는 발진기 10a, 이 고주파 진동을 증폭하고 출력하여 소식자 11에 보내주는 송신 앰프 10b, 소식자 11로부터 나오는 반사된 펄스(반향 신호)를 받아서 증폭하는 수신 앰프 10c, 수신 앰프 10c로부터의 출력을 표시하기 위한 예를 들어, 액정 표시 장치 또는, 모니터(CRT) 등과 같은 출력 장치 10d, 수신 앰프 10c의 출력을 디지탈 데이타로 변환하는 A/D 변환기 10e 및, 송신하는 고주파 펄스와 출력 장치 10d 및 A/D 변환기 10e의 동시 작동 및, 발진주파수의 선택제어 등, 기타의 제어를 행하는 제어기 10f를 갖고 있다.
발진기 10a의 발진주파수는 인체 12의 검사대상 12a의 종류에 따라 선택되는 것이며 본 구현예에서는, 3.5MHz, 5.0MHz, 7.5MHz 중에서 선택하도록 구성되어 있다. 또한, 발진주파수에 따라서 소식자 11도 교환할 수 있다.
소식자 11은 다수의 압전진동자를 가진 선형주사형의 초음파 소식자이다. 작동하는 동안, 본 소식자 11은 물주머니(도면에 나타내지 않음) 또는, 체표(도면에 나타내지 않음)에 발라진 젤리상의 기름을 사용하여 검사 대상인 인체 12의 피부 표면에 접촉 유지시킨다. 진단 장치 10을 사용하여, 소식자 11로 보내진 고주파 펄스는 연속적으로, 전렬된 압전자 각각에 선택적으로 송신된다. 인체 12의 검사 대상 12a등에서 반사된 초음파 반향은 각 압전진동자에 의해 수신되어 반향신호라고 불리는 전기적 펄스로 전환된다. 이 반향신호는 소식자 11로부터 진단 장치 10으로 송신된다.
초음파 진단 장치 10의 A/D 전환기 10e의 출력 단말기는 개인용 컴퓨터의 제어기판 13과 같은, 디지탈 컴퓨터 14의 입력계면(도면에 나타나 있지 않음)에 접속되어 있다. 컴퓨터 14는 중앙처리장치(이하 'CPU'라 한다), 후술하는 다양한 프로그램을 저장하기 위한 판독전용 기억장이(이하 'ROM'이라 한다), 등속호출 기억장치(이하 'RAM'이라 한다), 상기의 장치들과 또다른 일반적인 제어 회로를 연결하는 모선(도면에 나타나 있지 않음)을 갖추고 있다. 컴퓨터 14는 또한 일반적으로, 제 1 도에 나타나 있듯이, 자판 14와 마우스 14b와 같은 입력 장치, 모니터(CRT) 14c 및 외부 기억장치 14d를 가지고 있다.
제 2 도에 나타난 바와 같이, 제어기판 13은 진단 장치 10과 디지탈 컴퓨터 14사이의 순화 완충 작용을 하기 위한 초음파 진단 장치 10으로부터 나온 단층촬영 화상을 일시적으로 저장하기 위한 화상 기억장치 13a를 가지고 있다. 전기한 기억장치 13a는 일반적인 RAM들에 의해 고안할 수 있다. 본 구현예에서, 기억장치 13a는 100화상분의 단층촬영 화상 데이타를 수용할 수 있는 용량을 갖추고 있다. 이 용량을 초과하는 화상 데이타가 기억 장치 13a에 입력될 경우, 처음의 기억 데이타 위에 순차적으로 기록되어 최신의 100 단층촬영 화상이 항상 저장될 것이다.
입력/출력 제어 장치는 13b, 13c는 화상 기억 장치 13a의 전방과 후위에 각각 연결되어 있다. 입력/출력 제어 장치 13c에는 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 인체의 열분포를 측정할 수 있는 체온 비디오 관찰 장치 15와 반문 무늬 관찰 장치 16이 연결되어 있어서 컴퓨터 14는 특정 모우드 동안 장치 15와 16 각각으로부터 필요한 데이타를 도입할 수 있다.
이하에서, 본 구현예의 작동을 디지탈 컴퓨터 14에 대한 순서도에 기초하여 상술할 것이다.
제 3 도는 초음파 단층촬영 화상 데이타의 입력을 조절하는 제어 프로그램의 순서도이다.
작동자(作動者)가 자판 14a 또는, 마우스 14b를 사용하여 초음파 단층촬영 화상 데이타를 컴퓨터 14에 입력하는 명령을 내리면 단계 S1에서, 출발신호가 초음파 단층촬영 장치 10으로 출력된다. 다음 단계 S2에서, 데이타 입력에 대한 명령과 소식자 11의 실제적인 가동간에는 시간차가 있기 때문에, 화상 데이타 입력의 가동은 소정의 시간 동안 지연될 것이다. 소식자 11이 인체 12의 표층과 접촉하여 작동자 또는 자동 공급 기계(도면에 나타나 있지 않음)에 의해 일정한 속도로 한 축을 따라 이동하는 동안, 단계 S3, S4가 실행된다. 단계 S3에서, 종래의 진단장치와 유사한 초음파 진단장치가 작동하여서 일화면분의 초음파 단층촬영 화상 데이타 즉, 일단면에 대한 초음파 단층촬영 화상 데이타가 진단장치 10으로부터 출력되고 제어기판 13으로 입력된다. 단계 S4에서, 단면에 대한 소정의 수의 단층촬영 화상 데이타를 기억장치 13a에 입력하고 저장할 것인지의 여부를 판단한다. 본 판단은 입력된 화상 데이타의 양이 지정된 양과 일치하는지를 검토하거나 또는 진단 장치의 가동 이후에 지정된 시간이 경과했는지를 검토하여 실행되어질 수 있다. 후자의 방법이 처리하기에 간편하다. 지정된 양의 화상 데이타들의 입력과 저장이 완료되지 않으면 프로그램은 단계 S3으로 되돌아간다. 단면에 대한 지정 화상분의 화상 데이타가 입력되고 저장되면 프로그램은 다음 단계 S5로 진행한다.
단계 S5에서, 정지 신호가 초음파 진단 장치 10으로 출력된다. 이 때에는 이미 단면에 대한 지정 화상분의 초음파 단층촬영 화상 데이타가 화상 기억 장치 13a에 저장되어져 있다. 즉, 제 4 도에 나타난 바와 같이, 인체 12의 각 단면 Dl∼Dn까지의 단층촬영 화상 데이타들이 화상 기억 장치 13a에 저장된다.
제 5 도는 화상의 출력을 조절하는 제어 프로그램의 순서도이다.
작동자가 자판 14a 또는 마우스 14b를 사용하여 컴퓨터 14에 단층촬영 화상을 출력하기 위한 명령을 내리면 화상 출력 처리 과정이 단계 S11에서 가동될 것이다. 다음 단계인 S12에서, 일화상분(일단면)에 대한 초음파 표층 촬영 데이타들이 제어기판 13내의 화상 기억 장치 13a로부터 출력되고, 출력된 데이타들은 컴퓨터 14의 RAM에 저장된다.
다음 단계 S13에서, 반향의 준위가 낮은 위치는 저장된 초음파 단층촬영 화상 데이타들로부터 삭제되는데, 이것은 초음파가 소식자 11과 피부 표층을 통과할 때의 소음요소를 없애기 위해서이다. S13에서의 본 처리 과정은 하기의 제 6,7도와 관련하여 상술될 것이다.
제 6 도는 하기의 설명 내용을 이해할 수 있도록 하기 위해 일단면에 해당하는 화상과 그것의 단층촬영 화상 데이타 사이의 관계를 보여주며, 제 7 도는 단계 S13에서의 처리 과정을 보여주는 순서도이다. 제 6 도에 나타난 바와 같이, 한 단면의 초음파 단층촬영 화상 데이타는 다수의 픽셀 데이타 Pxz로 구성되어 있는데, 이 픽셀 데이타들은 초음파 주사 방향을 X축으로 하고 초음파 진행 방향을 Y축으로 한 매트릭스에 배열되어 있다.
제 7 도의 단계 S131에서, 컴퓨터 14의 번지 포인터(address pointer)는 RAM에 있는 초음파 단층촬영 화상 데이타 기억 영역의 선두에 있는 번지(address)를 지정하고 따라서, 상기 번지에 저장되어진 픽셀 데이타 Poo가 판독된다. 각 픽셀 데이타 Pxz는 그것의 반향 준위에 따라 0에서 225까지의 어느 한 계조(階調)값을 가진다.
다음 단계 S132에서, 판독된 픽셀 데이타 Poo의 계조값이 50과 동일한지 또는, 50이하인지가 판단된다. 픽셀데이타의 계조값이 50일 경우, 프로그램은 단계 S133으로 진행된다. 단계 S133에서, 픽셀 데이타의 계조값은 강제적으로 0으로 바뀌고 동일 번지내의 RAM에 저장된다. 다음 단계 S134에서, 번지수는 Z-축(초음파의 진행 방향)을 따라서, 다음 행(行)의 픽셀 데이타 P1의 위치에 해당하는 번지 수가 될 때까지 증가한다.
단계 S135에서, 단계 S1313∼S133의 상기한 처리 과정들이 선두에 있는 열(列)의 모든 픽셀 데이타 P1, P2, P3,…,P0M에 대하여 실행되어졌는지의 여부가 판단된다. 만약 실행되지 않았을 경우, 프로그램은 단계 S131로 되돌아가고 단계 S131∼S134에서의 동일한 처리 과정들이 상기 열(列)의 나머지 픽셀 데이터에 대해 실행된다. 모든 픽셀 데이타에 대한 처리 과정이 완료되면, 프로그램은 단계 S136으로 진행된다. 단계 S136에서, 번지 수는 X-축(초음파의 주사 방향)을 따라서, 다음 열의 선두에 있는 행(行)의 픽셀 데이타 P10의 위치에 해당하는 번지수가 될 때까지 증가한다.
다음 단계 S137에서, 단계 S131∼S136의 상기 처리 과정들이 마지막 열(列)의 모든 픽셀 데이타에 대해 실행되었는지의 여부가 판단되어진다. 실행되지 않았을 경우, 프로그램은 단계 S131로 되돌아가고, 단계 S131∼S136에서의 동일한 처리과정들이 나머지 픽셀 데이타에 대해 실행된다. 마지막 열(列)의 모든 픽셀 데이타에 대한 처리 과정이 완료된 경우에는, 프로그램은 제 5 도에 나타난 프로그램의 단계 S14로 진행된다.
단계 S14에서, 표층 또는 피부표면의 좌표들이 감지될 것이다. 본 감지는 초음파 단층촬영 화상 데이타의 이웃하는 픽셀의 계조(階調)값을 초음파 진행 방향을 따라 연속적으로 비교하면서 실행되는데, 이는 처음으로 0보다 커지는 유치를 알기 위해서이다. 이 위치는 인체 표면상의 위치로서 인식될 것이다.
제 8 도는 피부 표면의 위치를 감지하는 처리 과정을 상세하게 나타낸다.
제 8 도의 단계 S141에서, 포인터는 컴퓨터 14의 RAM에 있는 초음파 단층촬영 화상 데이타 영역의 선두에 있는 번지를 지정하고, 지정된 번지에 저장되어 있는 픽셀 데이타 Poo가 판독된다. 다음 단계 S142에서, 현픽셀과 다음 픽셀의 계조(階調)값의 차이가 0인지의 여부가 판단된다. 계조(階調)값의 차이가 0인 경우, 프로그램은 단계 S144로 진행되고 그 단계에서, 번지수는 Z-축(초음파의 진행방향)을 따라, 다음 행(行)의 픽셀 데이타 P1의 위치에 해당하는 번지수가 될 때까지 증가한다. 다음 단계 S145에서, 단계 S141과 S142의 상기한 처리과정들이 선두에 있는 열(列)의 모든 픽셀 데이타 P1, P2, P3,…, P0M에 대하여 실행되어졌는지의 여부가 판단되어진다. 실행되어지지 않은 경우, 프로그램은 단계 S141로 되돌아가고, 이 열(列)의 나머지 픽셀 데이타들에 대하여 단계 S141과 S142가 실행된다. 열(列)의 모든 픽셀 데이타 P1, P2, P3,…, P0M에 대하여 모든 처리 과정이 완료되어지거나 또는 계조(階調)값의 차이가 0보다 커짐에 따라 단계 S143이 완료될 경우, 프로그램은 단계 S146으로 진행될 것이다. 단계 S146에서, 번지수는 X-축(초음파 주사 방향)을 따라서, 다음 열(列)의 선두에 있는 행(行)의 픽셀 데이타 P10의 위치에 해당하는 번지수가 될 때가지 증가한다.
다음 단계 S147에서, 마지막 열(列)의 모든 픽셀 데이타에 대하여 단계 S141∼S146의 상기한 처리과정들이 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S141로 되돌아가고, 단계 S141∼S146의 동일한 처리과정들이 나머지 픽셀 데이타에 대하여 실행된다. 모든 픽셀 데이타 PNO, PN1,…, PNM에 대한 처리과정이 완료되면 프로그램은 제 5 도에 나타난 프로그램의 단계 S15로 진행된다.
단계 S11∼S14의 상기한 처리과정들이 완료된 후에, 초음파 단층촬영 화상 데이타로부터 도출된, 피부 표면(제 6 도 참조)을 지정하는 선 20의 좌표데이타는 RAM에 저장될 것이다. 피부 표면의 위치를 감지할 수 있는 이유는 하기와 같다. 소식자 11과 인체의 층표면 사이에는 젤리상의 기름 또는, 물을 채운 주머니만이 있기 때문에, 소식자 11로부터 발사된 초음파 빔은 음향 임피던스의 차이로 인해 피부에서 처음으로 반사될 것이다. 따라서, 반향 준위와 관련하여 계조(階調)값이 0과 달라지는 위치를 찾음으로써, 피부 표면의 위치를 감지할 수 있다.
제 5 도의 단계 S15에서, 컴퓨터 14는 모든 지정된 화상(단면)의 초음파 단층촬영 화상 데이타에 대하여 단계 S12∼S14의 상기한 처리과정들이 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S12로 되돌아가고, 동일한 처리과정들이 각각 실행된다. 모든 화상에 대하여 완료된 경우, 프로그램은 단계 S16으로 진행한다.
단계 S16에서, 피부 표면에 나타내는 선의, 좌표 데이타들은 좌표 이동에 의해, 각 화상 또는 단면에 대한 3차원으로 표시된 일선의 좌표 데이타로 전환되고 전환된 3차원 좌표는 CRT 14c 상에 출력된다. 제 9 도에서 단계 S16의 작동에 대해 설명한다.
제 9 도의 단계 S161에서, 포인터에 의해 지정되어진, 인체의 특정 단면에 있는 피부 표면의 좌표 데이타(2차원으로 표시된 일선의 좌표 데이타)는 컴퓨터 14의 RAM으로부터 판독되어진다. 다음 단계 S162에서, 좌표 데이타들은 좌표 이동과 원근 이동에 의해 3차원으로 표시된 일선의 좌표 데이타로 전환되고 전환된 데이타들은 CRT 14a상에 일선의 3차원 좌표 데이타로 출력된다.
다음 단계 S163에서, 포인터는 그 다음 단면의 피부 표면 데이타가 지정될 수 있도록 증가된다. 다음 단계 S164에서, 컴퓨터 14는 모든 지정된 단면의 좌표 데이타들에 대해서 단계 S161∼S163의 상기한 처리 과정들이 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S161로 되돌아가고, 동일한 처리 과정들이 반복하여 실행된다. 모든 단면에 대하여 완료된 경우, 프로그램은 제 5 도의 단계 S17로 진행된다.
그리하여 제10도에 나타난 바와 같이, 피부 표면을 지정하는 3차원 화상 31은 각각의 단면을 나타내는 다수의 선 형태로 컴퓨터 14의 CRT에 출력된다.
제 5 도의 단계 S17에서, 컴퓨터 14의 RAM에 저장되어 있던, 지정된 단면의 단층촬영 화상 32는 판독되어지고 제10도에 나타난 바와 같이, 피부 표면의 3차원 화상 31과 동일한 화면상에 출력된다.
본 구현예에 따르면, 처음에 초음파 진단 장치 10으로 유입되어진 단면에 대한 단층촬영 화상은 초기에 출력될 것이다. 제10도에서, 본 단면은 피부 표면의 3차원 화상 31내의 전방에 있는 선31a에 해당할것이다. 원하는 단면은 상(像) 33을 자판 14a 또는, 마우스 14b를 상요하여 화면 30 위에 접근시킴으로써 지정할 수 있고 그 결과로서, 지정된 단면에 해당하는 단층촬영 화상은 화면 30상에 출력된다.
다음 단계 S18에서, 지정된 단면에 해당하는 피부표면의 3-차원 화상 31의 선을 특별히 표시하여 다른 출력된 선들로부터 구분할 수 있다. 그 결과, 피부표면의 3-차원 화상과 초음파 단층촬영 화상간의 관계를 한 눈에 이해할 수 있다. 이 특별한 표식은 예를 들면, (1)다른 선들과 다른 특정한 색깔을 가지거나 (2)깜빡거리게 하거나 또는, (3)모양이나 폭을 다르게 하여 다른 선들과 구분되게 할 수 있다.
상기의 설명에서 명확하게 알 수 있듯이, 본 구현에 의하면, 3-차원 피부표면 화상은 원하는 단면의 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 출력되며 또한, 피부표면 화상에 있어서 단층촬영 화상의 단면 위치가 지정된다. 따라서, 단층촬영 화상과 3-차원 피부표면 화상간의 관계는 구체적이고도 객관적으로 인식되어 질 수 있어서 힘줄과 같은 연조직, 근육을 연결되는 조직등의 상처변화를 전문적인 화상-해독기술의 도움 없이도 쉽게 검사할 수 있다. 따라서 본 구현예의 장치를 사용함으로써, 타박상이나 염좌(捻挫)와 같은 내부적인 상처도 전문적인 기술 없이도 쉽게 검사할 수 있으며 또한 방사선 촬영을 사용하여도 검사하기 어려운 대상들도 쉽게 검사할 수 있다. 더우기, 본 장치의 작동은 매우 용이하여 뼈, 힘줄, 또는 근육 조직들을 쉽게 관찰할 수 있다. 또한, X-선 조사에 따르는 위험성이 없으며, 본 장치를 사용함에 있어 특별한 자질도 필요하지 않으므로 모든 사람이 용이하게 본 장치를 사용할 수 있다. 또 하나의 잇점은 본 장치를 CT 주사 장치와 같은 다른 진단 장치보다 매우 저렴하게 생산할 수 있다는 것이다.
제11도는 본 발명에 따르는 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치의 또다른 구현예에 있어서의 화상의 출력을 조절하기 위한 제어 프로그램의 순서도이다.
본 구현예에서 출력 장치의 구조와 초음파 단층촬영 화상 데이타의 입력을 제어하는 처리과정은 근본적으로 제 1∼4도에서 지정된 상기 구현예에서와 동일하다.
작동자가 컴퓨터 14에 자판 14a 또는 마우스 14b를 사용하여 단층촬영 화상을 출력하는 명령을 내리면 화상 출력 처리과정이 단계 S21에서 시작될 것이다. 다음 단계 S22에서 일화상(일단면)의 초음파 단층촬영 데이타들은 제어기판 13에 있는 화상 기억장치 13a로부터 판독되어지고 컴퓨터 14에 있는 RAM내에 저장된다.
다음 단계 S23에서 반향의 준위가 낮은 위치는 저장된 단층촬영 화상 데이타로부터 삭제되어지는데 이것은 초음파가 소식자 11과 피부표면 사이를 통과할 때 발생하는 소음 요소를 제거하기 위한 것이다.
단계 S24에서 피부 표면의 좌표들이 감지되어질 것이다. 이런 감지는 초음파 단층촬영 화상 데이타의 이웃하는 픽셀들에 대한 계조값들을 초음파 진행 방향을 따라 연속적으로 비교함으로써 실행되어지는데 이것은 그 차이가 처음으로 0보다 커지는 위치를 알기 위한 것이다. 이 위치는 인체 표면의 위치로서 인식되어질 것이다.
단계 S21∼S24의 상기 처리과정들이 완료된 후에 초음파 단층촬영 화상 데이타로부터 도출된, 피부표면을 지정하는 선 20의 좌표 데이타는 RAM에 저장되어질 것이다. 피부표면 위치가 감지되는 이유는 하기와 같다. 소식자 11과 인체의 표층 사이에는 젤리상의 기름 또는 물을 채운 주머니만이 존재하기 때문에 소식자 11로부터 발사된 초음파 빔은 그들의 음향 임피던스의 차로 인해 피부표면에서 처음으로 반사되어질 것이다. 따라서 반향준위에 관련된 계조값의 차이가 0보다 커지는 위치를 찾음으로써 피부표면 위치를 감지할 수 있다.
단계 S25에서 컴퓨터 14는 단계 S22∼S24에서의 상기한 처리과정들이 모든 지정된 화상들(단면들)에 대한 초음파 단층촬영 데이타에 대하여 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우 프로그램은 단계 S22로 되돌아가고 동일한 처리과정들이 반복되어 실행된다.
모든 화상에 대하여 완료된 경우 프로그램은 단계 S26으로 진행된다.
단계 S26에서 뼈나 인체의 연조직에 대한 2차원 반향준위 데이타가 계산되어지고 2차원 발광화상은 계산되어진 반향준위 데이타에 따라서 CRT 14c상에 출력된다.
본 단계 S26의 작동에 대한 상세한 설명은 제12도에 나타나 있다.
제12도의 단계 S261에서 단층촬영 화상 데이타와, 포인터에 의해 지정된 인체의 특정 단면에 있어서의 피부표면 좌표 데이타들은 컴퓨터 14의 RAM으로부터 판독되어 진다. 다음 단계 S262에서 피부와 피하지방에 해당하는 픽셀 데이타들은 지정된 단면에 대한 저장된 단층촬영 화상 데이타로부터 삭제되어진다. 피부와 피하지방의 두께는 다양한 표면 보정치의 형태로 지정되어질 것이다. 따라서 제거되는 픽셀 데이타의 지역은 피부표면 좌표 데이타와 소정의 표면 보정치에 따라서 쉽게 결정될 수 있다.
다음 단계 S263에서, 초음파 진행 방향(Z-축)을 따라 배열되어 있는, 여러 관심있는 지역 42a(제13도에 나타나 있음) 내의 초음파 단층 촬영 화상 픽셀 데이타의 평균값이 각 열(列)에 대하여 계산된다.
이런 계산은 관심 있는 지역내에 있는 각 열(列)의 모든 픽셀 데이타 값들을 합하고 그 총합을 해당하는 열의 픽셀 수로 나눔으로써 실행할 수 있다. 따라서, 모든 열(1행에 대한)의 평균 값들은 이 단계에서 계산될 것이다. 본 구현예에서 관심있는 지역은 명기된 피부 표면으로부터 본 지역의 마지막 선까지의 깊이를 통해 예상될 수 있고 관찰되는 뼈나 연조직들의 화상이 이 지역 내에 포함될 수 있도록 선택될 것이다.
다음 단계인 S264에서, 지정된 단면에 해당하는, X-축을 따라 계산된 평균 값들은 일선(예 : 제13도에 나타난 점선 41a을 따르는 화상)의 일광 화상(계조값 : 256) 형태로서 CRT 14c상에 출력된다.
다음 단계 S263에서, 포인터는 증가되어서, 다음 단면의 단층촬영 화상 데이타가 지정되어진다. 그후에 단계 S264에서, 컴퓨터 14는 과정 S261∼S265의 상기한 처리과정들이 모든 지정된 단면의 좌표 데이타에 대해 완료되었는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않는 경우, 프로그램은 단계 S261로 되돌아가고 동일한 처리과정이 반복하여 행해진다. 모든 단면에 대해 완료된 경우, 프로그램은 제11도의 단계 S27로 진행될 것이다.
그리하여, 제13도에 나타난 바와 같이, 뼈나 손의 연조직을 지정하는 2차원 발광 화상 41은 방사선 촬영에서와 같이, 컴퓨터 14의 CRT 14a상에 출력된다.
제11도의 단계 S27에서, 컴퓨터 14의 RAM에 저장되어 있던, 지정된 단면의 단층촬영화상 42는 판독되어져서 제13도에 나타난 바와 같이, 뼈나 연조직의 2차원 발광 화상 41과 동일한 화면 40상에 출력된다. 다음 단계 S28에서, 지정된 단면의 위치를 표시하는 표식 43은 2차원 발광 화상 41의 측면에 출력되어 2차원 발광 화상 41과 초음파 단층촬영 화상 42간의 관계를 한 눈에 이해할 수 있다. 표식 43은 예를 들면, (1)다른 화상과 색깔을 다르게 하건, (2)깜박거리게 하거나 (3)점선 또는, 사실선과 같이 특이한 선 형태의 표식이 될 수 있다.
원하는 단면은 자판 14a 또는 마우스 14b를 사용하여 화면 40상의 표식을 이동함으로써 지정할 수 있고 따라서, 지정된 단면에 해당하는 단층촬영 화상은 화면 40상에 출력된다.
상기한 설명에서 명확하게 나타난 바와 같이, 본 구현예에 따르면 뼈나 연조직의 2차원 발광 화상은 원하는 단면의 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 나란히 출력되며 또한, 단층촬영 화상의 단면 위치도 표식에 의해 지정되어질 수 있다. 따라서, 단층촬영 화상과 2차원 발광 화상간의 관계를 구체적, 객관적으로 인식할 수 있어서 뼈나 연조직 등의 상처 변화에 대한 분석을 전문적인 화상-해독 기술 없이도 쉽게 할 수 있다. 따라서, 본 구현예의 장치를 사용함으로써, 타박상이나 염좌와 같은 내부적인 손상도 전문적인 화상-해독 기술 없이도 쉽게 검사할 수 있고 또한, 방사선 촬영에 의해서도 검사하기 어려운 대상도 쉽게 검사할 수 있다. 또한, 본 장치를 취급함에 있어서, X-선 조사에 따르는 위험성이 없으며 특별한 자질도 필요하지 않으므로 누구나 본 장치를 쉽게 사용할 수 있다. 또 하나의 잇점은 본 장치를 단층촬영(CT) 주사 장치와 같은 다른 진단 장치들보다 매우 저렴하게 생산할 수 있다는 것이다.
상기한 구현예에서, 뼈나 연조직의 2차원 화상은 발광 화상으로 출력된다. 그러나, 본 화상은 인체 내 뼈의 상처 변화를 명확하게 지정하기 위해서 각 계조값에 따라 색깔을 달리하여 표현되어질 수도 있다.
제14도는 본 발명에 따르는 다차원 조직 관찰용 가시 장치의 또다른 구현예에서의 화상의 출력을 조절하기 위한 제어 프로그램의 순서도이다.
본 구현예에서, 가시 장치의 구조와 초음파 단층촬영 화상 데이타를 입력하는 제어 처리 과정은 제 1∼4도에 나타난 상기 구현예에서와 같다.
따라서, 후기 설명에서, 동일한 요소들은 각각 같은 비교 번호로써 지정될 것이다.
작동자가 자판 14a 또는, 마우스 14b를 사용하여 컴퓨터 14에 단층촬영 화상을 표현하기 위해 명령을 내리면 화상 출력 처리과정이 단계 S31에서 시작될 것이다. 다음 단계 S32에서, 한 화상(한 단면에 대한)의 초음파 단층촬영 데이타들은 제어판 13 내의 화상 기억 장치 13a로부터 판독되어지고 컴퓨터 14에 있는 화상 기억장치 13a에 저장된다.
다음 단계 S33에서, 컴퓨터 14는 단계 S32에서의 상기한 처리과정이 모든 지정된 화상(단면)의 초음파 단층촬영 데이타들에 대해 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S32로 되돌아가고, 동일한 처리과정들이 반복하여 실행된다. 모든 화상에 대해 완료된 경우, 프로그램은 단계 S34로 진행된다.
단계 S34에서, 혈관과 인체 기관에 대한 2차원 반향 준위 데이타들이 계산되어지고, 2차원 발광 화상이 계산된 반향 준위 데이타에 따라 CRT 14c상에 출력된다.
제15도의 단계 S341에서, Z-축 좌표의 지정된 지역의 관심있는 지역(제16도 참조)내에 있는 초음파 진행방향(Z-축)을 따라 배열된 인체의 지정된 단면내의 단층촬영 화상의 픽셀 데이타 평균값은 각 열에 대하여 계산되어진다. 본 계산은 관심있는 지역 52a 내에 있는 각 열의 모든 픽셀 데이타 값들을 합하고 그 총합을 상기한 지역 내의 해당열의 픽셀 데이타 수로 나누어서 실행될 수 있다. 따라서, 모든 열(1행에 대한)의 평균값은 이 단계에서 계산되어진다. 관심있는 지역 52a의 폭은 작지만 다양하게 선택되어질 수 있다. 본 구현예에서, 관심있는 지역 52a는 제16도에 나타난 바와 같이, X-축과 평행하게 뻗어가는 줄무늬 형태로서 형성된다. 그러나, 이 지역은 X-축으로 기울어진 줄무늬 52b의 형태가 될 수도 있다.
다음 단계 S342에서, 지정된 단면에 해당하는 X-축을 따라 계산된 평균값들은 일선의 발광 화상(예 : 제16도의 점선 51a를 따라 배열된 화상 계조값 : 256)의 형태로서 CRT 14c상에 출력된다.
다음 단계 S343에서, 포인터는 증가하여 다음 단면의 단층촬영 화상 데이타들이 지정된다. 그 후에, 단계 S344에서, 컴퓨터 14는 단계 S341∼S343에서의 상기한 처리과정들이 모든 지정된 단면에 대하여 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S341로 되돌아가고, 동일한 과정들이 반복하여 실행될 것이다. 모든 단면에 대하여 완료된 경우, 프로그램은 다음 단계 S345로 진행될 것이다.
본 단계에서, 제16도에 나타난 바와 같이, 인체 내의 혈관과 기관을 지정하는 2차원 발광 화상 51은 상사선 촬영에서와 같이, 컴퓨터 14의 CRT 14c상에 출력된다.
단계 S345에서, 관심있는 지역 52a는 Z-축 좌표의 다음에 지정된 위치로 이동된다. 다음 위치는 Z-축 방향에 있는 현재의 관심있는 지역에 인접해있는 지역으로 연속적으로 지정되거나 또는, Z-축좌표의 원하는 위치에 있는 지역으로 지정될 수도 있다. 다음 단계 S346에서, 컴퓨터 14는 단계 S2341∼S345의 상기한 처리과정들이 관심있는 지역의 모든 필요한 위치에 대하여 완료되어졌는지의 여부를 판단한다. 완료되지 않은 경우, 프로그램은 단계 S341로 되돌아가고, 동일한 처리과정들이 반복하여 실행된다. 모든 지역에 대하여 완료된 경우, 프로그램은 제15도의 단계 S35로 진행될 것이다. 관심있는 지역을 이동시킴으로써, 인체 내의 혈관과 기관을 관찰하기에 적합하고 2차원 발광 화상을 출력하기에 가장 좋은 최적 위치를 찾을 수 있다.
제14도의 단계 S35에서, 컴퓨터 14의 RAM 내에 저장되어 있던, 지정된 단면의 단층촬영 화상 52는 판독되어지고 제16도에 나타난 바와 같이, 혈관과 내부 기관의 2차원 발광 화상 51과 동일한 화면상에 출력된다. 다음 단계 S36에서, 지정된 단면의 위치를 지정하는 표식 53은 2차원 발광 화상 51의 측면에 출력되어져서 2차원 발광화상 51과 초음파 단층촬영 화상 52간의 관계를 한 눈에 이해할 수 있다. 상기한 표식 53은 예를 들면, (1)다른 화상과 색깔을 달리하거나 (2)깜박거리게 하거나 (3)점선 또는, 사슬선과 같은 특정한 모양이 될 수도 있다.
원하는 단면은 자판 14나 마우스 14b를 사용하여 화면 50상의 표식 53을 이동시킴으로써 지정할 수 있고 그 결과 지정된 단면에 해당하는 단층촬영 화상이 화면 50상에 출력된다.
상기한 설명에서 명확하게 나타나 있듯이, 본 구현예에 따르면, 혈관과 내부기관의 2차원 발광 화상은 원하는 단면의 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 나란히 출력되며 단층촬영 화상의 원하는 단면 위치도 표식에 의해 지정할 수 있다. 따라서, 단층촬영 화상과 발광 화상간의 관계를 구체적, 객관적으로 인식할 수 있어 혈관과 내부 조직 등의 상처 변화를 전문적인 화상-해독 기술 없이도 쉽게 실행할 수 있다. 따라서, 본 구현예의 장치를 사용함으로써, 내부의 상처도 전문적인 화상-해독 기술 없이도 검사할 수 있을 뿐만 아니라 방사선 촬영에 의해서도 검사하기 어려운 대상도 쉽게 검사할 수 있다. 더우기, 본 장치는 작동하기 쉬워서 그 결과, 혈관과 그 내부 기관의 관찰이 매우 용이하다. 또한, X-선 조사에 따르는 위험이 없고 본 장치를 취급함에 있어서 특별한 자질도 필요하지 않으므로 누구나 본 장치를 쉽게 사용할 수 있다. 또 하나의 잇점은 본 장치를 CT 주사 장치등의 다른 진단 장치보다 더 저렴하게 생산할 수 있다는 것이다.
상기한 구현예에서, 혈관과 내부 기관의 2차원 화상은 발광 화상 형태로 출력된다. 그러나, 본 화상은 인체 내의 상처 변화를 명확하게 지정하기 위해서 각각의 계조값에 대하여 색깔을 다르게 할 수도 있다.
상기한 기본적인 기능 외에도, 본 발명의 장치는 (1)인체 내의 상처 변화를 명확하게 지정하기 위해서 각각의 계조값에 따라 색깔이 다른 단층촬영 화상을 보여주는 기능, (2)각 조직에 색깔이 다르고 인체 내의 상처 변화를 명확하게 지정하기 위해, 각각의 계조값에 따라 발광도가 다른 단층촬영 화상을 보여주는 기능, (3)주파수가 다른 여러 초음파로써 다양한 종류의 대상을 식별하여 얻은, 다수의 단층촬영 화상에 의해 합성되어진 혼합 단층촬영 화상을 출력하는 기능 등을 가지고 있다.
대부분의 뼈, 힘줄, 체표 근처의 근육 조직들은 개인차가 별로 없으며 개인간에 유사한 관련성이 있을 것이다. 따라서, 측정된 초음파 단층촬영 화상과 그것에 해당하는 조직 구조의 표준 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하여 서로 비교하는 것은 매우 유용할 수 있다.
체온 비디오 관찰 장치 15를 통해 측정된 체표의 열분포를 초음파 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 출력함으로써, 힘줄이나 근육에 연결된 조직의 상처 변화(단층촬영 화상으로부터 나온)와 그것의 염증 상태(체표의 열 분포로부터 나온)를 당시에 관찰할 수 있다.
반문(班紋) 무늬 관찰 장치 16으로부터 얻은, 근육조직의 장력 변화를 지적하는 화상을 초음파 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 나타냄으로써, 조직의 장력 손상(단층촬영 화상으로부터)과 피부의 장력 변화(인체 표면 반문 형태로부터)를 동시에 관찰할 수 있어서, 그 결과 종래 관찰이 불가능했던 연부(軟部)조직의 손상 변화를 인체 내외로부터 쉽게 관찰할 수 있다.
본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 다른 많은 구현예들을 고안할 수 있다. 본 발명은 명세서에 기재된 특정 구현예에 한정되어 있는 것은 아니며 특허 청구 범위에 의해서만 한정되어 진다.

Claims (26)

  1. 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치에 있어서, 관찰할 조직의 각 평행 단면에 대한 단층촬영 화상 검출 수단; 상기한 검출 수단을 사용하여 형성한 각 단면에 대한 단층촬영 화상을 일시적으로 저장하는 기억 수단; 상기한 기억 수단에 저장된 단층촬영 화상 데이타로부터 조직의 각 단면 내의 표층 위치를 감지하고, 감지된 표층 위치를 지정하는 표층 좌표 데이타를 검출하는 감지 수단; 상기한 감지 수단으로부터 얻은 각 단면의 표층 좌표 데이타를 3차원 좌표 데이타로 전환하는 좌표 이동 수단; 및 3차원으로 전환된 좌표 데이타를 기초로 하여 조직의 각 단면 내의 표층 위치에 대한 3차원 화상과 기억 수단에 저장된 단층촬영 화상을 기초로 하여 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기한 좌표 이동 수단이 각 단면에 대한 표층 좌표 데이타를 각 단면에 대한 3차원으로 표현된 일선의 좌표 데이타로 전환하는 수단과, 상기한 출력 수단이 각 단면 내의 3차원 표층 위치 화상과 원하는 단면의 단층촬영 화상을 각각의 선의 형태로 동일한 화면 상에 출력하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기한 출력 수단이 원하는 단면을 지정하여 다른 출력된 선들로부터 구별되게 하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기한 표시 수단이 원하는 단면의 특정 선을 다른 출력된 선들과 색깔을 달리함으로써 지정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기한 표시 수단이 원하는 단면에 대한 특정선을 깜박거리게 하여 지정하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기한 표시 수단이 원하는 단면의 특정 선을 다른 선들과 폭을 다르게 하여 지정하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기한 표시 수단이 원하는 단면의 특정 선을 다른 선들과 모양을 다르게 하여 지정하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기한 감지 수단이 기억 수단에 저장된 단층촬영 화상 데이타 내용으로부터 저준위 반향 성분을 삭제하는 제거 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기한 단층촬영 화상이 다수의 픽셀 데이타로 구성되어 있고 상기한 제거 수단이 0이하의 픽셀 데이타들로 강제로 0이 되게 변화시키는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기한 감지 수단이 이웃하는 단층촬영 화상 데이타 값들을 초음파 진행 방향을 따라서 연속적으로 비교하여 그 값의 차이가 0보다 커지는 위치를 감지하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기한 장치들이 체표의 열분포를 측정하는 수단과 측정된 열분포를 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 출력하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기한 장치들이 체표의 반문(班紋) 무늬를 표현하는 수단과 상기 반문(班紋) 무늬 표시 수단으로부터 얻은 인체 표면의 외부적인 변화를 지적하는 화상을 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 동시에 출력하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시장치.
  13. 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치에 있어서, 관찰할 조직의 각 평행 단면에 초음파 단층촬영 화상 데이타를 검출하고 검출된 데이타를 초음파 진행 방향과 초음파 주사 방향으로 배열된 다수의 픽셀 데이타로 구성하는 검출 수단; 상기한 검출 수단을 사용하여 형성된 각 단면 내의 단층촬영 화상 데이타를 일시적으로 저장하는 수단; 관심있는 지역을 지정하여 그 범위내에서, 상기 저장된 단층촬영 화상 데이타의 평균값을 초음파 진행 방향을 따라 계산하며 조직의 모든 단면에 대하여 실행하여 2차원 화상 데이타를 검출하는 수단; 및 검출된 2차원 화상 데이타를 기초로 하여 조직의 2차원 화상과 기억 수단에 저장된 단층촬영 화상을 기초로 하여 원하는 단면의 단층촬영 화상을 동일한 화면상에 출력하는 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기한 출력 수단이 원하는 단면의 단층촬영 화상과, 출력된 단면의 위치를 지적하는 표식을 가진 2차원 화상을 동일한 화면상에 출력하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기한 출력 수단이 검출된 2차원 화상 데이타에 따라 발광도를 다르게 하여 상기한 2차원 화상을 출력하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기한 출력 수단이 검출된 2차원 화상 데이타에 따라서 색깔을 다르게 하여 상기 2차원 화상을 출력하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기한 장치들이 또한, 기억 수단내에 저장된 단층촬영 화상 픽셀 데이타를 기초로 하여 조직의 각 단면 내의 표층 위치를 감지하고, 감지된 표층 위치를 지정하는 표층 좌표 데이타를 검출하는 수단과, 검출된 표층 좌표 데이타와 지정된 표면 보정치를 기초로 하여, 기억 수단에 저장된 각 단면에 대한 단층촬영 화상 픽셀 데이타를 삭제하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기한 지정된 관심있는 지역을 적어도, 표층 좌표 데이타와 원하는 깊이에 의해 명기하는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  19. 제13항에 있어서, 상기한 지정된 관심있는 지역이 줄무늬 형태의 지정된 지역인 것을 특징으로 하는 생체조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기한 장치가 또한, 초음파 진행 방향내에 있는 상기한 관심있는 지역을 다음 지정된 지역으로 이동시키는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기한 관심있는 지역이 초음파 주사 방향과 평행하게 뻗어있거나 또는 초음파 주사 방향쪽으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기한 감지 수단이 기억 수단에 저장된 단층촬영 화상 데이터 내용으로부터 저준위 반향 성분을 제거하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기한 제거 수단이 0이하인 픽셀 데이타 내용들을 강제적으로 0으로 변화시키는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기한 감지 수단이 단층촬영 화상 데이터의 이웃하는 픽셀 데이타 값들을 초음파 진행 방향을 따라 연속적으로 비교하여 비교된 값의 차이가 0보다 커지는 위치를 감지하는 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  25. 제13항에 있어서, 상기한 장치들이 또한, 체표의 열분포를 측정하는 수단과 측정된 열분포를 단층촬영화상과 동일한 화면 상에 출력하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
  26. 제13항에 있어서, 상시한 장치들이 또한, 체표의 반문(班紋) 무늬 형태를 검출하는 기능과 전기한 수단에 의해 얻은, 체표의 외부적인 변화를 지정하는 화상을 단층촬영 화상과 동일한 화면상에 출력하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 조직 관찰용 다차원 가시 장치.
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