KR101070996B1 - 외부 트리거 신호를 제공하는 의료 시스템 - Google Patents
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Abstract
외부 트리거 신호(external trigger signal)를 제공하는 의료 시스템이 개시된다. 이 시스템은 대상체의 ECG 신호를 제공하도록 동작하는 ECG 신호 제공부, ECG 신호를 이용하여 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성하도록 동작하는 프로세서 및 외부 트리거 신호를 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함한다.
의료 시스템, 초음파, 외부 트리거 신호, 인터페이스, CT, MRI
Description
본 발명은 의료 시스템에 관한 것으로, 특히 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 제공하는 의료 시스템에 관한 것이다.
전자 기기가 발달함에 따라 다양한 원리로 인체 내부기관의 상태를 영상으로 보이는 많은 의료 시스템이 개발되었다. 의료 시스템의 일례로서, 초음파 영상을 제공하는 초음파 시스템을 설명한다.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부 조직의 고해상도 영상을 의사에게 제공할 수 있으므로 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.
종래에는 초음파 시스템에 연결된 외부 장치와 초음파 시스템 간에 동기화를 수행할 수 없으며, 초음파 시스템의 동작 상황 및 동작 시점(예를 들어, 초음파 신호의 송신 시점, 의료 영상의 형성 시점 등)을 정확하게 파악할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 외부 장치와 동기화를 수행하며, 의료 시스템의 동작 상황 및 동작 시점을 외부 장치에 알려주기 위한 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 제공하는 의료 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 의료 시스템은, 대상체의 ECG 신호를 제공하도록 동작하는 ECG 신호 제공부; 상기 ECG 신호를 이용하여 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및 상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 의료 시스템은, 대상체의 의료 영상을 제공하도록 동작하는 의료 영상 제공부; 상기 의료 영상을 이용하여 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및 상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 의료 시스템은, 의료 시스템을 동작시키기 위한 기준 신호를 제공하도록 동작하는 기준 신호 제공부; 상기 기준 신호를 이용하여 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및 상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 의료 시스템은, 대상체의 ECG 신호를 제공하도록 동작하는 ECG 신호 제공부; 상기 대상체의 의료 영상을 제공하도록 동작하는 의료 영상 제공부; 의료 시스템을 동작시키기 위한 기준 신호를 제공하도록 동작하는 기준 신호 제공부; 상기 ECG 신호, 상기 의료 영상 및 기준 신호중 적어도 하나를 이용하여 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및 상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 외부 트리거 신호를 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 제공할 수 있어, 의료 시스템과 외부 장치를 동기화시킬 수 있으며, 이를 통해 의료 시스템의 동작 상황 및 동작 시점(예를 들어, 초음파 신호의 송신 시점, 의료 영상의 형성 시점 등)을 정확하게 파악할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 의료 시스템으로서 초음파 시스템을 설명하지만, 다른 실시예에서는 의료 시스템으로서 의료 영상을 제공할 수 있는 의료 장치, 예를 들어 CT(computed tomography) 장치, MRI(magnetic resonance imaging), X선(X ray) 장치 등을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보 드(keyboard) 등으로 구현되어 사용자의 인스트럭션(instruction)을 입력받도록 동작하는 사용자 입력부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
ECG(electrocardiogram) 신호 제공부(110)는 대상체내의 관심객체(예를 들어 심장, 심근 등)의 수축 및 이완에 따라 발생하는 미세한 전기적 변화를 ECG 신호로 형성하고, 형성된 ECG 신호를 제공한다.
초음파 영상 제공부(120)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 대상체의 초음파 영상을 형성하고, 형성된 초음파 영상을 제공한다. 초음파 영상은 B 모드(brightness mode) 영상, M 모드(motion mode) 영상, 도플러 모드(doppler mode) 영상, 컬러 모드(color mode) 영상, 탄성 모드 영상 등을 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상 제공부(120)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 영상 제공부(120)는 송신신호 형성부(121), 다수의 변환소자(transducer element)를 포함하는 초음파 프로브(122), 빔 포머(123), 초음파 데이터 형성부(124) 및 초음파 영상 형성부(125)를 포함한다.
송신신호 형성부(121)는 초음파 프로브(122)의 변환소자 위치 및 집속점을 고려하여 초음파 프로브(122)의 다수의 변환소자 각각에 인가될 송신신호를 형성한다. 본 실시예에서 송신신호는 초음파 영상의 프레임을 얻기 위한 송신신호이다.
초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 제공되는 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 초음파 프로브(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 초음파 신호와 전기적 신호를 상호 변환하도록 동작하는 다수의 변환소자(122a)를 포함한다. 다수의 변환소자(122a)로부터 송신된 일군의 초음파 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 초음파 빔(ultrasound beam)으로 형성되어, 다수의 스캔라인(scanline) 각각을 따라 대상체에 송신된다. 도 3은 축 방향에 수직한 측 방향(lateral direction)과 대상체의 단면 두께 방향인 고도 방향(elevation direction)을 함께 보이고 있다.
빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 제공되는 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성한다. 빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)의 변환소자 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호를 수신 집속시켜 수신집속신호를 형성한다.
초음파 데이터 형성부(124)는 빔 포머(123)로부터 제공되는 수신집속신호를 이용하여 대상체의 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터 형성부(124)는 초음파 데이터를 형성하는데 필요한 다양한 신호 처리(예를 들어 게인(gain) 조절, 필터링 처리 등)를 수행할 수 있다.
초음파 영상 형성부(125)는 초음파 데이터 형성부(124)로부터 제공되는 초음파 데이터를 이용하여 대상체의 초음파 영상을 형성한다. 아울러, 초음파 영상 형성부(125)는 ECG 신호 제공부(110)로부터 제공되는 ECG 신호에 동기화된 초음파 영상을 형성할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 기준 신호 제공부(130)는 초음파 시스템(100)을 동작시키기 위한 기준 신호를 형성하고, 형성된 기준 신호를 제공한다. 본 실시예에서 기준 신호는 초음파 신호를 송신하는 동작을 수행하기 위한 제1 기준 신호 및 초음파 데이터를 이용하여 초음파 영상을 형성하는 동작을 수행하기 위한 제2 기준 신호를 포함할 수 있다. 전술한 실시예에서는 기준 신호가 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 포함하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않으며 사용자에 의해 설정 설정 가능하다.
프로세서(140)는 초음파 시스템(100)에 연결된 외부 장치(도시하지 않음)에 제공하기 위한 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성한다. 일실시예에서 프로세서(140)는 ECG 신호 제공부(110)로부터 제공되는 ECG 신호를 분석하여 사전 설정된 ECG 신호 패턴이 검출될 때마다 외부 트리거 신호를 형성한다. 여기서, ECG 신호 패턴은 심장 박동 주기(예를 들어, 수축 주기, 이완 주기 등)를 포함한다. 다른 실시예에서 프로세서(140)는 초음파 영상 제공부(120)로부터 제공되는 초음파 영상을 분석하여 사전 설정된 초음파 영상 패턴이 검출될 때마다 외부 트리거 신호를 형성한다. 여기서, 초음파 영상 패턴은 컬러 도플러 모드(color doppler mode) 영상에서 혈류의 역류, 도플러 모드(doppler mode) 영상에서의 혈류 속도 및 피크 간격, B 모드(brightness mode) 및 탄성영상에서의 병변 등을 포함하며, 사용자에 의해 설정 가능하다. 또 다른 실시예에서 프로세서(140)는 기준 신호가 기준 신호 제공부(130)로부터 제공될 때마다 외부 트리거 신호를 형성한다. 또 다른 실시예에서 프로세서(140)는 ECG 신호, 초음파 영상 및 기준 신호 중 적어도 하나를 이용하여 외부 트리거 신호를 형성한다.
신호 인터페이스부(150)는 프로세서(140)로부터 제공되는 외부 트리거 신호 를 외부 장치로 전달한다. 신호 인터페이스부(150)는 외부 장치와 신호를 송수신할 수 있는 장치라면 어떤 장치라도 무방하다.
디스플레이부(160)는 초음파 영상 제공부(120)로부터 제공되는 초음파 영상을 디스플레이한다. 디스플레이부(160)는 ECG 신호 제공부(110)로부터 제공되는 ECG 신호를 ECG 파형으로 디스플레이할 수 있다.
제어부(170)는 초음파 신호의 송수신을 제어하며, 초음파 영상의 형성 및 제공을 제어한다. 제어부(170)는 ECG 신호의 형성 및 제공을 제어하며, 기준 신호의 형성 및 제공을 제어한다. 아울러, 제어부(170)는 외부 트리거 신호의 형성 및 전달을 제어한다.
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상 제공부의 구성을 보이는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변환소자, 주사선 및 좌표계를 보이는 개략도.
Claims (10)
- 의료 시스템으로서,대상체의 ECG 신호를 제공하도록 동작하는 ECG 신호 제공부;상기 ECG 신호를 이용하여 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함하는 의료 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 ECG 신호를 분석하여 사전 설정된 ECG 신호 패턴이 검출될 때마다 상기 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 의료 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 ECG 신호 패턴은 심장 박동 주기를 포함하는 의료 시스템.
- 의료 시스템으로서,대상체의 의료 영상을 제공하도록 동작하는 의료 영상 제공부;상기 의료 영상을 이용하여 외부 트리거 신호(external trigger signal)를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함하는 의료 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 의료 영상은 초음파 영상, CT 영상, MRI 영상 및 X선 영상중 적어도 하나를 포함하는 의료 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 의료 영상을 분석하여 사전 설정된 의료 영상 패턴이 검출될 때마다 상기 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 의료 시스템.
- 의료 시스템으로서,의료 시스템을 동작시키기 위한 기준 신호를 제공하도록 동작하는 기준 신호 제공부;상기 기준 신호를 이용하여 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함하는 의료 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 기준 신호는,초음파 신호를 송신하는 동작을 수행하기 위한 제1 기준 신호; 및초음파 데이터를 이용하여 의료 영상을 형성하는 동작을 수행하기 위한 제2 기준 신호를 포함하는 의료 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 기준 신호 제공부로부터 상기 기준 신호가 제공될 때마다 상기 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 의료 시스템.
- 의료 시스템으로서,대상체의 ECG 신호를 제공하도록 동작하는 ECG 신호 제공부;상기 대상체의 의료 영상을 제공하도록 동작하는 의료 영상 제공부;의료 시스템을 동작시키기 위한 기준 신호를 제공하도록 동작하는 기준 신호 제공부;상기 ECG 신호, 상기 의료 영상 및 기준 신호중 적어도 하나를 이용하여 외부 트리거 신호를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및상기 외부 트리거 신호를 상기 의료 시스템에 연결된 외부 장치에 전달하도록 동작하는 신호 인터페이스부를 포함하는 의료 시스템.
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