KR101548947B1 - 도플러 장치 및 도플러 모드 데이터 획득방법 - Google Patents

Abstract

도플러 장치 및 도플러 모드 데이터 획득방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 도플러 장치는 최대로 설정할 수 있는 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하고, 사용자가 설정한 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 샘플링한다.

Description

도플러 장치 및 도플러 모드 데이터 획득방법 {Doppler apparatus and method for acquiring doppler mode data}

본 발명은 초음파의 도플러 효과를 이용하여 대상체의 움직임을 검출하고 영상화하는 기술에 관한 것이다.

도플러 장치는 대상체의 움직임을 초음파의 도플러 효과를 이용해서 검출, 영상화하는 장치이다. 주로 인체 내의 혈류에 대한 정보를 얻는 데 유용하고, 혈류뿐만 아니라 장기의 움직임에 대한 정보도 도플러 장치로 검출하기도 한다.

도플러 장치는 송수신하는 초음파의 형태에 따라 크게 연속파(continuous wave: CW) 도플러, 펄스파(Pulse wave: PW) 도플러, 칼라 도플러(Color Doppler) 장치로 나뉘어진다. 펄스파 도플러 장치는, 프로브로부터 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency: PRF)로 송신된 초음파 신호의 주파수와 움직이는 대상체로부터 반사되어 프로브를 통해 수신된 도플러 신호의 주파수 간의 차이를 이용하여 도플러 모드 영상을 형성한다.

일 실시 예에 따라, 대상체로부터 얻어지는 스펙트럼 영상에 대한 분해능(resolution)을 높이기 위해 더 많은 데이터를 획득할 수 있는 도플러 장치 및 도플러 모드 데이터 획득방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치는, 펄스파 형태의 초음파 신호를 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부와, 송수신부를 통해 획득된 수신신호를 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하는 신호 처리부와, 사용자로부터 설정받은 값을 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 제1 펄스 반복 주파수가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k(k는 1보다 큰 상수)배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부를 포함한다.

다른 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치는, 초음파 신호를 연속파로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부와, 송수신부를 통해 수신된 신호를 대상으로 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하여 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 샘플링하는 신호 처리부와, 사용자로부터 설정받은 값을 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 제1 펄스 반복 주파수가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부를 포함한다.

또 다른 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법은, 펄스파 형태의 초음파 신호를 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 단계와, 수신된 신호를 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하는 단계와, 샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성하는 단계를 포함하며, 제1 펄스 반복 주파수는 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖는다.

또 다른 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법은, 초음파 신호를 연속파 형태로 대상체에 송신하고, 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 단계와, 수신신호를 대상으로 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 데이터를 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하는 단계와, 샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성하는 단계를 포함하며, 제1 펄스 반복 주파수는 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖는다.

일 실시 예에 따르면, 도플러 장치는 최대로 설정할 수 있는 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하고, 사용자가 설정한 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 샘플링함에 따라, 그렇지 않은 경우에 비하여 더 많은 데이터를 획득하게 되어 스펙트럼 상에서 시간 축에 대한 분해능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 사용자가 설정한 펄스 반복 주파수 간격으로 주파수 성분을 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치의 신호 송수신 형태를 도시한 예시도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치의 신호 송수신 형태를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치에서의 레인지 게이트와 샘플 볼륨을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도플러 장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치의 신호 처리부의 세부 구성도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치의 신호 처리부의 세부 구성도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치에서의 송신신호(Tx)와 수신신호(Rx)의 타이밍도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치에서의 송신신호(Tx)와 수신신호(Rx)의 타이밍도,
도 10은 PRF_user 간격으로 수신 데이터를 획득하는 경우와 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 수신 데이터를 획득하는 경우 획득되는 데이터의 흐름을 비교한 참조도,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법을 도시한 흐름도,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 도플러 장치는 대상체, 특히 움직이는 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 반사 또는 산란되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신한다. 이때, 도플러 장치는 대상체 내부의 움직임을 초음파의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여 검출 및 영상화한다. 주로 인체 내의 혈류에 대한 정보를 얻는 데 유용하고, 혈류뿐만 아니라 장기의 움직임에 대한 정보도 검출할 수 있다.

예를 들면, 송신된 초음파 신호는 인체 내의 혈액, 조직 및 근육 등으로부터 반사 또는 산란되어 되돌아오는데, 되돌아오는 신호는 대상에 따라 다수의 속도 성분을 포함하고 있으므로, 속도 분포 스펙트럼을 분석하여 혈류 또는 조직의 움직임을 검출할 수 있다. 조직의 움직임으로는 심장벽 등의 움직임을 확인할 수 있다.

도플러 장치는 송수신하는 초음파의 형태에 따라 크게 연속파(continuous wave: CW) 도플러, 펄스파(Pulse wave: PW) 도플러, 컬러 도플러(Color Doppler) 장치 등으로 분류될 수 있다. 이하, 도 1에서는 연속파 도플러 장치의 신호 송수신 예에 대해, 도 2에서는 펄스파 도플러 장치의 신호 송수신 예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치의 신호 송수신 형태를 도시한 예시도이다.

도 1을 참조하면, 연속파 도플러 장치는 송수신 신호로서 연속파(Continuous Wave: CW)를 사용한다. 이때, 연속파 도플러 장치는 고정된 스캔 라인(scan line)을 향하여 송신신호를 대상체(1)에 연속적으로 송신한다. 연속파 도플러 장치는 송신소자와 수신소자를 분리해서 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 송신 프로브(10)를 통해 대상체(1)에 송신신호를 연속적으로 송신하고, 수신 프로브(12)를 통해 대상체(1)로부터 되돌아오는 신호를 연속적으로 수신한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치의 신호 송수신 형태를 도시한 예시도이다.

도 2를 참조하면, 펄스파 도플러 장치는 송수신신호로서 연속파 대신에 여러 펄스파(Pulse wave: PW)들을 주기적으로 송수신한다. 따라서, 송신용, 수신용 프로브가 따로 필요하거나 수신용 엘리먼트와 수신용 엘리먼트들을 나눌 필요가 없이 하나의 프로브, 또는 각각의 프로브 엘리먼트가 송신 및 수신을 겸하게 된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 펄스파 도플러 장치는 프로브(20)를 통해 동일한 파형의 송신신호를 고정된 스캔 라인(scan line)을 향하여 대상체(1)에 일정 시간 간격으로 반복해서 계속 송신하고, 해당 스캔 라인을 통해 대상체(1)로부터 되돌아오는 신호를 일정 시간 간격으로 수신한다. 이때, 일정 시간 간격을 펄스 반복 간격(Pulse Repetition Interval: 이하 PRI라 칭함)이라 한다. 보통 PRI의 역수를 펄스 반복 주파수(Pulse Repetition Frequency: PRF)라 부르고, 이 용어가 널리 사용된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치에서의 레인지 게이트와 샘플 볼륨을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 펄스파 도플러 장치는 프로브(20)를 통해 동일한 파형의 송신신호를 고정된 스캔 라인(scan line)을 향하여 대상체(1)에 일정 시간 간격으로 반복해서 계속 송신한다. 이때, 레인지 게이트(range gate) 동작을 활성화(Rage Gate activated)하여 원하는 축 방향 거리의 신호만을 통과시킨다. 이렇게 레인지 게이트 활성화에 의해 받아들여지는 공간의 구역을 샘플 볼륨(sample volume)(22)이라 한다. 주로 레인지 게이트는 샘플 볼륨(22)의 축 방향(Axial direction)의 위치와 길이를 결정하고, 측 방향(Lateral direction)이나 상 방향(Elevation direction)으로의 샘플 볼륨(22)의 길이는 그 방향으로의 빔 폭이 결정하게 된다.

대상체(1)의 최대 깊이 R까지의 초음파 신호의 왕복시간인 펄스 반복 간격(PRI)의 역수가 최대 펄스 반복 주파수(PRF_max)가 된다. 이때, PRF_max를 다음 식 1을 통해 획득할 수 있다.

PRF_max = c/2R = c/2ct = c/2t (식 1)

식 1에 있어서, R[m]은 대상체의 최대 깊이(maximum depth)이고, c[m/s]는 대상체 내부에서의 음속(velocity of ultrasound)이며, t[s](time delay of maximum depth)는 최대 깊이까지의 시간 지연을 의미한다.

일반적으로 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max로 데이터를 획득하는 경우, 도플러 모드 영상에서 스펙트럼이 제대로 표시가 되지 않는다. 따라서, 스펙트럼을 잘 보기 위해, 예를 들어 혈류의 속도를 잘 보기 위해 사용자가 식 2에서와 같이 PRF를 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 낮게 설정한다. 이 경우, 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 데이터 샘플을 획득하게 된다.

PRF_max≥PRF_user (식 2)

그런데, 사용자가 설정한 PRF_user는 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max에 비해 그 값이 낮으므로, 사용자가 설정한 PRF_user로 데이터 샘플을 획득하면 화면 상에 보여지는 스펙트럼의 시간 축은 분해능(resolution)이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명은 시간 축 분해능을 향상시켜 생체의 임상적 정보를 더 많이 획득하기 위해서, 사용자가 설정한 PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 아닌 경우, 식 3에서와 같이 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max 범위 내에서 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득한다. k는 1보다 큰 상수로서, 양의 정수일 수 있다.

PRF_max≥k*PRF_user (식 3)

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도플러 장치의 구성도이다.

도 4를 참조로 하여 펄스파 도플러 장치의 구성에 대해 먼저 설명하고, 연속파 도플러 장치의 구성에 대해 이어서 설명한다.

도 4를 참조하면, 펄스파 도플러 장치는 송수신부(40), 신호 처리부(42), 디스플레이부(46) 및 제어부(48)를 포함한다. 송수신부(40)는 프로브(400)와 증폭부(410)를 포함할 수 있다.

송수신부(40)는 프로브(400)를 통해 초음파 신호를 대상체에 송신하고, 프로브(400)를 통해 대상체에서 되돌아오는 초음파 신호를 수신한다. 프로브(400)에서 수신된 신호는 증폭부(410)에서 증폭된다. 이때, 증폭부(410)는 대상체 내에서 초음파의 이동 거리에 따른 감쇄를 보상하기 위하여 시간에 따른 이득(gain)을 변화시키면서 신호를 증폭할 수 있다. 증폭된 신호는 신호 처리부(42)의 ADC로 전송되어 디지털 신호로 변환된다.

송수신부(40)는 대상체의 샘플 볼륨에 대한 도플러 모드 영상을 획득하기 위해 펄스 반복 주파수(PRF) 간격으로 초음파 신호를 송신하고, 펄스 반복 주파수(PRF) 간격으로 초음파 신호를 수신한다. 이때, 송수신부(40)는 동일한 파형의 송신신호를 프로브(400)를 통해 고정된 스캔 라인을 향하여 펄스 반복 주파수 간격으로 송신하므로, 스캔 라인은 이동되지 않는다.

일 실시 예에 따른 송수신부(40)는 초음파 신호를 사용자가 설정한 PRF_user로 송수신하는 것이 아니라, 펄스 반복 주파수 k*PRF_user 간격으로 송수신한다.

펄스 반복 주파수 k*PRF_user의 k 값은 제어부(48)에 의해 결정되는데, 일 실시 예에 따른 제어부(48)는 k*PRF_user를 구하기 위해, 대상체의 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max를 계산한다. 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max는 식 1에서와 같이 최대 깊이(R)와 대상체 내의 음속(c)을 이용하여 계산될 수 있다. 그리고, 제어부(48)는 사용자가 설정한 PRF_user가 계산된 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 아니면, 식 3에서와 같이, 펄스 반복 주파수 k*PRF_user가 계산된 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정한다. 예를 들어, 계산된 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 15,400Hz이고, 사용자가 설정한 PRF_user가 3,850Hz이면, k 값은 최대 4이다.

신호 처리부(42)는 송수신부(40)를 통해 수신된 신호를 처리하는데, 펄스 반복 주파수 k*PRF_user 간격으로 획득된 데이터를 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링하여 다수의 샘플 데이터를 획득한다. 그리고, 획득된 다수의 샘플 데이터를 푸리에 변환하여 주파수 분포 데이터를 생성한다. 주파수 분포 데이터는 대상체의 속도 분포 스펙트럼에 해당된다. 펄스파 도플러 장치의 신호 처리부(42)의 세부 구성에 대해서는 도 5를 참조로 하여 후술한다. 디스플레이부(46)는 신호 처리부(42)로부터 생성된 주파수 분포 데이터를 화면에 영상으로 디스플레이한다.

한편, 연속파 도플러 장치는, 펄스파 도플러 장치와 같이 초음파 신호를 주기적으로 송신하는 것이 아니라 연속적으로 송신한다. 송신신호가 연속된 형태이므로 송신신호에 대한 펄스 반복 주파수 설정은 별도로 없다. 그러나, 대상체로부터 되돌아온 수신신호를 대상으로 영상을 디스플레이하기 위해서 사용자가 원하는 펄스 반복 주파수로 샘플링하여 신호처리할 수 있다. 따라서, 수신 단에서의 펄스 반복 주파수 설정이 가능하다. 이하, 도 4를 참조로 하여 펄스파 도플러 장치와 차이가 있는 부분을 위주로 연속파 도플러 장치의 구성에 대해 후술한다.

도 4를 참조하면, 송수신부(40)는 프로브(400)를 통해 초음파 신호를 연속파 형태로 대상체에 송신하고, 대상체로부터 되돌아오는 연속된 신호를 수신하며, 수신된 신호를 증폭부(410)를 통해 증폭한다.

신호 처리부(42)는 송수신부(40)로부터 수신된 신호를 대상으로 펄스 반복 주파수 간격 k*PRF_user으로 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링한다. k 값은 제어부(48)에 의해 결정되는데, 제어부(48)는 사용자가 설정한 PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 아니면, k*PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정한다. 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max는 연속파 도플러 장치의 하드웨어 성능에 따라 결정된다. 예를 들어, 아날로그 디지털 변환 샘플링 레이트(ADC sampling rate)에 의해 결정될 수 있다. 연속파 도플러 장치의 신호 처리부(42)의 세부 구성에 대해서는 도 6을 참조로 하여 후술한다. 디스플레이부(46)는 신호 처리부(42)로부터 생성된 주파수 분포 데이터를 화면에 영상으로 디스플레이한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치의 신호 처리부(42)의 세부 구성도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 펄스파 도플러 장치의 신호 처리부(42)는 ADC(424), 빔포머(425), 복조부(420), 샘플링 및 홀딩부(Sampling and Holding Unit: 이하 'S/H부'라 칭함)(422), 재샘플링부(Re-sampling unit)(428), 클러터 필터(Clutter Filter)(426) 및 FFT부(429)를 포함한다. 재샘플링부(428)와 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)는 다수 개로 구성된다.

ADC(424)는 송수신부(40)로부터 수신된 신호를 디지털 변환한다. 빔포머(425)는 디지털 변환된 수신신호의 수신 집속을 수행한다. 복조부(420)는 디지털 변환된 수신신호로부터 동일 위상성분(in-phase component)으로 이루어지는 I 신호(i(n))와 직교 위상성분(quadrature-phase component)으로 이루어지는 Q 신호(q(n))를 출력한다. 이때, 출력된 신호를 높은 주파수 성분을 제거하여 기저대역의 성분만 통과시키는 저역 통과 필터(Low-Pass Filter: LPF)가 복조부(420)에 포함될 수도 있다.

S/H부(422)는 복조부(420)의 출력을 샘플링(sampling) 및 홀딩(holding)한다. 매 번 송신 후 얼마의 시각부터 S/H부(422)의 스위치가 닫혔다가 얼마의 시각에 열리는지는 매 번 송수신할 때마다 동일하게 반복된다. S/H부(422)의 스위치를 닫는 동작을 보통 레인지 게이트(range gate)라 부른다. 이때, 레인지는 축 방향(axial direction)을 말하고, 게이트는 원하는 축 방향 거리의 신호만 통과시키겠다는 의미이다. 예를 들어, 13us부터 그 스위치를 닫았다 26us에 스위치를 여는 동작을 반복한다면 인체 내의 대략 1~2cm 사이에 있는 신호를 받아들이겠다는 것이 된다. 이는, 대상체 내의 음속(c)이 1540m/s라 할 때 초음파 신호가 1cm 왕복하는 데 걸리는 시간이 대략 13us임을 가정한 것이다. 그러면, 1~2cm 사이의 1cm 구간 내에서 되돌아온 신호들이 누적된다.

재샘플링부(428)는 S/H부(422)에서 출력되어 누적된 데이터를 대상으로 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링(re-sampling)하여 샘플 데이터를 생성한다. 재샘플링부(428)는 다수 개로서, 바람직하게는 도 5에 도시한 바와 같이 k-1개이다. 예를 들어, k*PRF_user의 k 값이 4이면, 재샘플링부(428)의 갯수는 k-1개인 3개이고, 샘플링하는 총 횟수는 3회가 된다. k가 정수가 아닌 경우에는 k-1 값을 내림 연산하여 정수 값이 되도록 설정할 수 있다.

k-1개의 재샘플링부 각각은 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링하게 되므로, k-1개의 재샘플링부로 구성된 재샘플링부(428)는 총 k-1회 샘플링할 수 있다. 이 경우, 샘플링 대상이 되는 데이터는 k*PRF_user 간격으로 획득되고, PRF_user 간격으로 샘플링하는 샘플링 수는 k-1회가 되므로 더 많은 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, k=4인 경우, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 펄스파 도플러 모드에 비해 3배 더 많은 데이터를 획득할 수 있게 된다. 더 많은 데이터를 획득하면 스펙트럼의 시간 축에 대한 분해능이 향상된다. 재샘플링부(428)의 k-1회 샘플링 예는 도 8의 타이밍도를 참조로 하여 부가적으로 후술한다.

클러터 필터(clutter filter)(426)는 재샘플링부(428)에서 출력된 신호로부터 도플러 주파수 이외의 성분을 제거한다. 도플러 주파수 이외의 성분은 클러터 신호(Clutter signal)를 포함하는데, 예를 들어 우리가 관심있는 혈류로부터의 신호를 도플러 신호(Doppler signal)라 부르고, 그 밖의 혈관벽 등 주변 장기 조직들로부터의 신호를 클러터 신호라 부른다. 이 밖에 랜덤한 노이즈도 함께 섞여 있다. 클러터 신호는 혈류에 대한 정보를 갖고 있지 않으므로 클러터 필터(426)를 통해 제거한다.

일 실시 예에 따른 클러터 필터(426)는 다수 개로서, 바람직하게는 도 5에 도시한 바와 같이 k-1개이다. 예를 들어, 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k*PRF_user의 k 값이 4이면, 클러터 필터(426)는 3개가 된다. 각 클러터 필터는 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 S/H부(422)에서 출력된 신호로부터 도플러 주파수 이외의 성분을 제거한다.

한편, 도 5에서는 재샘플링부(428)가 클러터 필터(426) 전단에 위치하는 경우를 예로 전술하였으나, 재샘플링부(428)는 클러터 필터(426) 후단에 위치하여 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 5에서는 재샘플링부(428), 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)의 수를 각각 다수 개로 한정하여 설명하였으나, 재샘플링부(428), 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)는 각각 하나만 두어 구성할 수 있다. 이 경우, 하나의 재샘플링부(428)의 앞 단 또는 내부에 데이터를 저장하는 임시 저장공간을 두어 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링할 수 있다. 이때, k-1회 샘플링 수행이 가능하다.

한편, 도 5를 참조로 전술한 펄스파 도플러 장치의 신호 처리부(42)는 본 발명의 신호 처리 관점에서 기능 위주로 그 구성을 구분하였으나, 그 구성 요소들은 하드웨어에 구현되는 경우 분리 또는 통합되거나 그 구성이 변경될 수 있다. 또한, 신호 처리부(42)의 구성은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 필요한 구성 요소만을 개략적으로 도시한 것이다. 따라서 신호 처리부(42)의 동작을 위하여 필수적인 다른 기능을 수행하기 위한 구성 요소들이 추가로 신호 처리부(42)에 포함되거나 변형될 수도 있다. 이때, 추가되는 구성 요소들은 신호 처리부(42)의 종류나 기능 등에 따라서 달라질 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치의 신호 처리부(42)의 세부 구성도이다.

도 6을 참조하면, 연속파 도플러 장치의 신호 처리부(42)는 ADC(424), 빔포머(425), 복조부(420), 재샘플링부(428), 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)를 포함한다. 재샘플링부(428)와 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)는 다수 개로 구성된다.

도 5를 참조로 전술한 펄스파 도플러 장치와 비교할 때, 연속파 도플러 장치는 펄스파 도플러 장치의 S/H부(도 5의 422)가 없다. 이는 연속파 도플러 장치가 초음파 신호를 주기적으로 송수신하는 것이 아니라 연속적으로 송수신하기 때문이다.

연속파 도플러 장치의 신호 처리부(42)의 ADC(424), 빔포머(425) 및 복조부(420)의 기능은 펄스파 도플러 장치의 그 기능과 유사하다. 다만, 연속파 도플러 장치의 경우 도 6에서는 빔포머(425)와 복조부(420)가 ADC(424) 후 단에 위치하고 있으나, 빔포머(425)와 복조부(420)가 ADC(424) 앞 단에 위치할 수도 있다. 그리고, 펄스파 도플러 장치의 빔포머는 시간의 지연 합(time delay sum) 기능을 수행하나, 연속파 도플러 장치의 빔포머(425)는 위상 지연 합(phase delay sum) 기능을 수행한다. 또한, 펄스파 도플러 장치의 경우 ADC 후단에 클러터 필터가 하나만 있는 경우가 대부분이지만, 연속파 도플러 장치는 ADC(424) 후단에 클러터 필터가 위치할 뿐만 아니라, 아날로그 디지털 변환하기 이전에 또 다른 클러터 필터를 두어 아날로그 신호에서도 몇 단계에 거쳐 클러터 필터링을 할 수 있다. ADC(424)는 송수신부(40)로부터 획득된 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 변환한다. 이때, 최대로 설정할 수 있는 샘플링 간격은 ADC 샘플링 레이트에 의해 결정된다.

재샘플링부(428)는 복조부(420)에서 출력된 신호를 대상으로 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하여 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 데이터를 재샘플링한다.

재샘플링부(428)는 다수 개로서, 바람직하게는 도 6에 도시한 바와 같이 k-1개이다. 예를 들어, k*PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값이 4이면, 재샘플링부(428)의 갯수는 3개이고, 총 샘플링 횟수는 3회가 된다. k가 정수가 아닌 경우에는 k-1 값을 내림 연산하여 정수 값이 되도록 설정할 수 있다.

k-1개의 재샘플링부 각각은 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링을 하게 되므로, k-1개의 재샘플링부로 구성된 재샘플링부(428)는 총 k-1회 샘플링할 수 있다. 이 경우, 샘플링 대상이 되는 데이터는 k*PRF_user 간격으로 획득되고, PRF_user 간격으로 샘플링하는 샘플링 수는 k-1회가 되므로 더 많은 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, k=4인 경우, 일반적인 펄스파 도플러 모드에 비해 3배 더 많은 데이터를 획득할 수 있게 된다. 더 많은 데이터를 획득하면 스펙트럼의 시간 축에 대한 분해능이 향상된다. 재샘플링부(428)의 k-1회 샘플링 예는 도 9의 타이밍도를 참조로 하여 부가적으로 후술한다.

도 6에서는 재샘플링부(428)가 클러터 필터(426) 전단에 위치하는 경우를 예로 전술하였으나, 재샘플링부(428)는 클러터 필터(426) 후단에 위치하여 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 6에서는 재샘플링부(428), 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)의 수를 각각 다수 개로 한정하여 설명하였으나, 재샘플링부(428), 클러터 필터(426) 및 FFT부(429)는 각각 하나만 두어 구성할 수 있다. 이 경우, 하나의 재샘플링부(428)의 앞 단 또는 내부에 데이터를 저장하는 임시 저장공간을 두어 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링할 수 있다. 이때, k-1회 샘플링 수행이 가능하다.

한편, 도 6을 참조로 전술한 연속파 도플러 장치의 신호 처리부(42)는 본 발명의 신호 처리 관점에서 기능 위주로 그 구성을 구분하였으나, 그 구성 요소들은 하드웨어에 구현되는 경우 분리 또는 통합되거나 그 구성이 변경될 수 있다. 또한, 신호 처리부(42)의 구성은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 필요한 구성 요소만을 개략적으로 도시한 것이다. 따라서 신호 처리부(42)의 동작을 위하여 필수적인 다른 기능을 수행하기 위한 구성 요소들이 추가로 신호 처리부(42)에 포함되거나 변형될 수도 있다. 이때, 추가되는 구성 요소들은 신호 처리부(42)의 종류나 기능 등에 따라서 달라질 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치에서의 송신신호(Tx)와 수신신호(Rx)의 타이밍도이다.

도 7을 참조하면, 최대 깊이 R=0.05[m]이고, 사용자가 설정한 PRF_user=3,850[Hz]≒260[us]인 경우, R에서의 수신시간 지연(Rx time delay), 즉 하나의 펄스파를 송신하여 왕복한 시간은 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max의 역수이므로, 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 15,400Hz이면 수신시간 지연은 1/PRF_max[s]≒65[us]이다. 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 15,400Hz이고 사용자가 설정한 PRF_user가 3,850Hz이므로, 설정 가능한 최대 펄스 반복 주파수 k*PRF_user의 k는 4이다.

도 8을 참조하면, R=0.05[m]이고, PRF_user=3,850[Hz]≒260[us]인 경우, k*PRF_user 간격으로 수신된 데이터를 대상으로 사용자가 설정한 PRF_user를 샘플링 주파수로 하여 k-1번의 샘플링을 통해 샘플 데이터를 획득한다. 예를 들어, k=4인 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 3회(Rx case1, Rx case2, Rx case3)를 거쳐 260[us] 간격으로 수신 데이터를 샘플링한다. 이때, Rx case1, Rx case2, Rx case3는 샘플링 주파수가 사용자가 설정한 PRF_user로 동일하나, 그 샘플링 구간이 각각 (1), (2), (3)으로 서로 상이하다. 도 8의 예에서는 일반적인 펄스파 도플러 모드에 비해 수신 데이터를 3배 더 획득할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치에서의 송신신호(Tx)와 수신신호(Rx)의 타이밍도이다.

도 9를 참조하면, 연속파 도플러 장치는 수신 데이터를 대상으로 사용자가 설정한 PRF_user를 샘플링 주파수로 하여 k-1번의 샘플링을 통해 샘플 데이터를 획득한다. 예를 들어, k=4인 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 3회(Rx case1, Rx case2, Rx case3)를 거쳐 260[us] 간격으로 수신 데이터를 샘플링한다. 이때, Rx case1, Rx case2, Rx case3는 샘플링 주파수가 사용자가 설정한 PRF_user로 동일하나, 그 샘플링하는 구간은 (1), (2), (3)으로 서로 상이하다. 도 9의 예에서는 일반적인 연속파 도플러 모드에 비해 수신 데이터를 3배 더 획득할 수 있게 된다.

도 10은 PRF_user 간격으로 수신 데이터를 획득하는 경우(1010)와 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 수신 데이터를 획득하는 경우(1020) 획득되는 데이터의 흐름을 비교한 참조도이다.

도 5 및 도 10을 참조하면, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1010), S/H부를 거쳐 누적된 샘플 데이터(1012)는 시간 도메인에서 보면 {t_o, t₊₁, t₊₂, t₊₃, …} 시간에 획득된 데이터가 있으며, 각 데이터는 PRF_user 간격을 갖는다. 이에 비해, 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1020), S/H부를 거쳐 누적된 데이터(1022)는 시간 도메인에서 보면 {t_o, t₁, t₂, t₃,…} 시간에 획득된 데이터가 있으며, 이 중 {t_o, t₃, t₆,…} 시간에 획득된 데이터 간 간격과, {t₁, t₄, t₇,…} 시간에 획득된 데이터 간 간격과, {t₂, t₅, t₈,…} 시간에 획득된 데이터 간격은 각각 PRF_user 간격을 갖는다.

이후, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1010), PRF_user 간격으로 {t_o, t₁, t₂, t₃,…} 시간에 획득된 데이터는 클러터 필터 및 FFT를 거쳐 영상 스펙트럼(1014)이 화면에 출력된다. 출력된 영상 스펙트럼(1014)은 {f_o, f₁, f₂,…} 주파수 간격으로 생성되며, 주파수 간격은 PRF_user 간격임을 확인할 수 있다.

이에 비해, 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1020), S/H부(422)에서 출력되어 누적된 데이터를 대상으로 재샘플링부(428)가 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 재샘플링(re-sampling)하게 된다. 예를 들면, k*PRF_user의 k 값이 4이면 S/H부(422)에서 출력되어 누적된 데이터는 k-1개인 3개의 그룹으로 분류될 수 있다. 즉, {t_o, t₃, t₆,…} 시간에 획득된 데이터가 하나의 그룹이고, {t₁, t₄, t₇,…} 시간에 획득된 데이터가 다른 하나의 그룹이며, {t₂, t₅, t₈,…} 시간에 획득된 데이터가 또 다른 하나의 그룹이 된다. 이때, 재샘플링부(428)는 이 3개의 그룹에 대해 재샘플링을 수행하게 된다. 이어서, 클러터 필터(426) 및 FFT부(428)가 이 3개의 그룹에 대해 클러터 필터링 및 푸리에 변환을 수행하여 디스플레이부(46)를 통해 영상 스펙트럼(1024)을 출력하게 된다.

이하, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1010)의 영상 스펙트럼(1014)과, 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1020)의 영상 스펙트럼(1024)을 비교한다. PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1010), {f_o, f₁, f₂,…} 주파수 간격으로 출력된 데이터와 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1020) {f_a, f_(a+1), f_(a+2),…} 주파수 간격으로 출력된 데이터는 서로 동일한 결과이다. 그러나, 본 발명의 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1020), {f_a, f_(a+1), f_(a+2),…} 주파수 간격으로 출력된 데이터뿐만 아니라, {f_b, f_(b+1), f_(b+2),…} 주파수 간격으로 출력된 데이터와 {f_c, f_(c+1), f_(c+2),…} 주파수 간격으로 출력된 데이터를 합한 {f_a, f_b, f_{c ,} f_(a+1), f_(b+1), f_(c+1),…} 주파수 간격으로 출력된 데이터를 모두 출력하므로, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우(1010)에 비해 k-1배(3배)의 데이터를 획득할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법을 도시한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 펄스파 도플러 장치는 사용자로부터 펄스 반복 주파수 PRF_user를 설정받는다(1100). 이어서, 펄스파 형태의 초음파 신호를 펄스 반복 주파수 k*PRF_user 간격으로 대상체에 송신(1110)하고, 대상체로부터 되돌아오는 신호를 k*PRF_user 간격으로 수신한다(1120).

펄스 반복 주파수 k*PRF_user는 사용자가 설정한 PRF_user의 k배의 크기를 갖는다. 이때, 사용자가 설정한 PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 아니면, k*PRF_user가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정한다.

이어서, k*PRF_user 간격으로 획득된 데이터를 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링한다(1130). 이때, 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 k-1회 샘플링하여 샘플 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, k*PRF_user 간격으로 획득된 수신 데이터를 k-1개의 데이터 그룹으로 분류하고, 분류된 각 데이터 그룹에 대해 샘플링함에 따라 총 k-1회 샘플링이 가능하다. 다음, 샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성한다(1140). 이에 따라, PRF_user 간격으로 데이터를 획득하는 경우에 비해 k*PRF_user 간격으로 데이터를 수신하는 경우 화면에 출력되는 도플러 모드 영상의 스펙트럼은 k-1배의 데이터를 갖는다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법을 도시한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 연속파 도플러 장치는 사용자로부터 펄스 반복 주파수 PRF_user를 설정받는다(1200). 이어서, 초음파 신호를 연속적으로 대상체에 송신(1210)하고, 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신한다. 그리고, 수신된 신호로부터 펄스 반복 주파수 k*PRF_user 간격으로 데이터를 획득한다(1220).

펄스 반복 주파수 k*PRF_user는 사용자로부터 설정받은 펄스 반복 주파수 PRF_user의 k(k는 1보다 큰 상수)배의 크기를 갖는다. 이때, 사용자가 설정한 PRFuser가 최대 펄스 반복 주파수 PRF_max가 아니면, k*PRF_user가 펄스 반복 주파수 PRF_max보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정한다.

이어서, 획득된 데이터를 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 샘플링한다(1230). 이때, 사용자가 설정한 PRF_user 간격으로 k-1회 샘플링하여 샘플 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, k*PRF_user 간격으로 획득된 수신 데이터를 k-1개의 데이터 그룹으로 분류하고, 분류된 각 데이터 그룹에 대해 샘플링함에 따라 총 k-1회 샘플링이 가능하다. 다음, 샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성한다(1240).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

1. 펄스파 형태의 초음파 신호를 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부;
   상기 송수신부를 통해 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 획득된 수신신호를 k-1(k는 1보다 큰 상수)개의 데이터 그룹으로 분류하고 분류된 각 데이터 그룹에 대해 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하여 총 k-1회 샘플링하는 신호 처리부; 및
   사용자로부터 설정받은 값을 상기 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 상기 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
   최대 펄스 반복 주파수를 계산하고, 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수가 상기 계산된 최대 펄스 반복 주파수가 아니면, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 상기 계산된 최대 펄스 반복 주파수보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 최대 펄스 반복 주파수를 대상체의 최대 깊이와 대상체 내의 음속을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 송수신부는
   프로브를 통해 단일의 고정된 스캔 라인을 향하여 대상체로 펄스파 형태의 초음파 신호를 주기적으로 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 송신하고, 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
   상기 송수신부로부터 수신된 신호를 디지털 변환하는 ADC;
   상기 ADC를 통해 디지털 변환된 신호로부터 동일위상 주파수 성분과 직교위상 주파수 성분을 추출하는 복조부;
   상기 복조부에서 출력된 주파수 성분을 최대 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하는 샘플링 및 홀딩부;
   상기 샘플링 및 홀딩부에서 출력되어 누적된 데이터를 대상으로 각각 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 재샘플링하는 적어도 하나의 재샘플링부;
   각 재샘플링부로부터 출력된 주파수 성분을 대상으로 각각 도플러 주파수 이외의 성분을 제거하는 적어도 하나의 클러터 필터; 및
   각 클러터 필터에서 출력된 신호를 각각 푸리에 변환하여 주파수 분포 데이터를 생성하는 적어도 하나의 FFT부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   k-1개의 재샘플링부가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 각각 재샘플링함에 따라 총 k-1회 재샘플링하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
8. 초음파 신호를 연속파 형태로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부;
   상기 송수신부를 통해 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 획득된 수신신호를 k-1(k는 1보다 큰 상수)개의 데이터 그룹으로 분류하고 분류된 각 데이터 그룹에 대해 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하여 총 k-1회 샘플링하는 신호 처리부; 및
   사용자로부터 설정받은 값을 상기 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 상기 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
9. 삭제
10. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는
    사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수가 최대 펄스 반복 주파수가 아니면, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 최대 펄스 반복 주파수보다 작거나 동일한 범위 내에서 k 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 최대 펄스 반복 주파수는 아날로그 디지털 변환 샘플링 레이트에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 송수신부는
    프로브를 통해 대상체를 향해 고정된 스캔 라인을 향하여 초음파 신호를 연속적으로 송신하고, 대상체로부터 되돌아오는 신호를 연속적으로 수신하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 변환하는 ADC;
    상기 ADC에서 디지털 변환된 신호로부터 동일위상 주파수 성분과 직교위상 주파수 성분을 추출하는 복조부;
    상기 복조부에서 출력된 신호를 대상으로 각각 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 재샘플링하는 적어도 하나의 재샘플링부;
    각 재샘플링부로부터 출력된 주파수 성분을 대상으로 각각 도플러 주파수 이외의 성분을 제거하는 적어도 하나의 클러터 필터; 및
    각 클러터 필터에서 출력된 신호를 각각 푸리에 변환하여 주파수 분포 데이터를 생성하는 적어도 하나의 FFT부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    k-1개의 재샘플링부가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 각각 재샘플링함에 따라 총 k-1회 재샘플링하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.
15. 펄스파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법에 있어서,
    펄스파 형태의 초음파 신호를 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 단계;
    제1 펄스 반복 주파수 간격으로 획득된 수신신호를 k-1(k는 1보다 큰 상수)개의 데이터 그룹으로 분류하고 분류된 각 데이터 그룹에 대해 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하여 총 k-1회 샘플링하는 단계; 및
    상기 샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제1 펄스 반복 주파수는 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 도플러 모드 데이터 획득 방법.
16. 연속파 도플러 장치를 이용한 도플러 모드 데이터 획득 방법에 있어서,
    초음파 신호를 연속파 형태로 대상체에 송신하고, 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 단계;
    수신신호를 대상으로 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하는 단계;
    제1 펄스 반복 주파수 간격으로 획득된 수신신호를 k-1(k는 1보다 큰 상수)개의 데이터 그룹으로 분류하고 분류된 각 데이터 그룹에 대해 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하여 총 k-1회 샘플링하는 단계; 및
    샘플링된 신호로부터 도플러 모드 영상을 생성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제1 펄스 반복 주파수는 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k배의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 도플러 모드 데이터 획득 방법.
17. 펄스파 형태의 초음파 신호를 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부;
    상기 송수신부를 통해 획득된 수신신호를 최대 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하고 샘플링을 통해 누적된 데이터를 대상으로 각각 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 재샘플링하는 신호 처리부; 및
    사용자로부터 설정받은 값을 상기 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k(k는 1보다 큰 상수)배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스파 도플러 장치.
18. 초음파 신호를 연속파 형태로 대상체에 송신하고 대상체로부터 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신부;
    상기 송수신부를 통해 수신된 신호를 대상으로 제1 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 획득하고 최대 펄스 반복 주파수 간격으로 샘플링하고 샘플링을 통해 누적된 데이터를 대상으로 각각 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수 간격으로 데이터를 재샘플링하는 신호 처리부; 및
    사용자로부터 설정받은 값을 상기 제2 펄스 반복 주파수로 사용하고, 상기 제1 펄스 반복 주파수가 사용자로부터 설정받은 제2 펄스 반복 주파수의 k(k는 1보다 큰 상수)배의 크기를 갖도록 설정하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속파 도플러 장치.

Images