KR102604540B1

KR102604540B1 - Ultrasound probe for whole lesion monitoring

Info

Publication number: KR102604540B1
Application number: KR1020230089106A
Authority: KR
Inventors: 김형함; 김영건
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2023-07-10
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2023-11-22

Abstract

본 발명은 몸체부; 상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 제시한다.The present invention relates to a body portion; An ultrasonic probe for comprehensive observation of the affected area is provided, including a transducer portion formed on a lower surface of the body portion and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays, and the body portion having an opening formed in an area other than the transducer portion.

Description

환부 종합 관찰용 초음파 프로브{Ultrasound probe for whole lesion monitoring}Ultrasound probe for whole lesion monitoring}

본 발명은 초음파 프로브에 관한 것으로, 특히 초음파 이미지를 통한 환부 내부 구조 및 혈류 평가 뿐만 아니라 환부 외형의 육안 평가를 할 수 있는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound probe, and in particular, to an ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that can visually evaluate the external appearance of the affected area as well as evaluate the internal structure and blood flow of the affected area through ultrasound images.

연부 조직 재건의 방법으로는 피부 이식술, 국소 피판술(local flap), 근거리 피판술(regional flap), 유리 피판술(free flap)로 크게 나눌 수 있다. 여기서, 피판은 이동되는 조직이 생존 가능한 혈액 공급을 유지하면서 공여부에서 수혜부로 옮겨가는 피부 또는 복합 조직을 말한다. 이중에서 유리 피판술은 연부 조직을 재건하고 가능한 기능적 결과를 향상시키기 위한 것으로, 단순 피부 이식술과 달리 살과 함께 혈관, 신경 등을 같이 떼어내 필요한 부분에 이식하는 것을 말한다.Methods of soft tissue reconstruction can be broadly divided into skin grafting, local flaps, regional flaps, and free flaps. Here, a flap refers to skin or composite tissue that is transferred from a donor area to a recipient area while the transferred tissue maintains a viable blood supply. Among these, free flap surgery is intended to reconstruct soft tissues and improve possible functional results. Unlike simple skin grafting, it involves removing blood vessels, nerves, etc. along with the flesh and transplanting them to the required area.

일반적인 유리 피판술의 적응증으로는 크기가 큰 결손, 복합(composite) 연부 조직 결손, 국소 피판이 실패한 경우, 심부 사강(dead space)이 있는 경우, 만성 외상성 상처의 피복, 이차적 골재건이 필요하나 골을 덮는 연부 조직 상태가 불안정한 경우, 고에너지 손상, 경골의 중간부 혹은 원위부 연부 조직 결손 등을 들 수 있다. 유리 피판술의 장점으로는 한 번에 큰 결손을 해결할 수 있고, 다양한 복합 조직을 동시에 재건할 수 있으며, 수혜부에 혈행이 풍부하고 건강한 조직을 제공할 수 있다는 점이다. 단점으로는 다양한 공여부 이환율, 긴 수술시간, 기술적으로 어려운 수술이라는 점에 있다. 그러나, 국소 피판술에 비해 유리 피판술의 성공률이나 합병증의 발생은 비슷한 것으로 알려져 있다.General indications for free flap surgery include large defects, composite soft tissue defects, cases where local flaps have failed, cases where there is deep dead space, coverage of chronic traumatic wounds, and secondary bone reconstruction that requires bone coverage. Cases where the soft tissue condition is unstable include high-energy injuries and soft tissue defects in the middle or distal tibia. The advantages of free flap surgery are that it can solve a large defect at once, reconstruct various complex tissues simultaneously, and provide rich blood circulation and healthy tissue to the recipient area. Disadvantages include variable donor morbidity, long surgical time, and technically difficult surgery. However, the success rate and incidence of complications of free flap surgery are known to be similar compared to local flap surgery.

유리 피판술의 가장 큰 합병증은 피판의 소실이며, 그 원인으로는 정맥의 울혈을 빨리 발견하지 못하고 시기를 놓쳐서 회복 불가능한 피판 손상으로 이어지는 것이다. 또한, 수술 후 피판 생존을 모니터링하는 방식이 주관적인 관계로 판단 지연으로 인해 치료 가능한 시간을 놓치는 경우가 많다. 이를 방지하기 위해 수술 후 24시간 동안은 매시간마다 1번, 그 이후 48 시간동안은 2시간마다 1번, 그 이후 72시간동안은 4시간마다 모니터링하는 것이 일반적이다. 모니터링 방법으로는 모세 혈관 재충만(capillary refill), 색, 온도, 팽창(turgor) 등의 신체적인 검사(physical examination)와, 초음파 도플러와, 플로우 커플러와, 임플란트 도플러 등 다양한 방법이 존재한다.The biggest complication of free flap surgery is loss of the flap, which is caused by failure to detect venous congestion early and missing the timing, leading to irreparable damage to the flap. Additionally, because the method of monitoring flap survival after surgery is subjective, treatment time is often missed due to delayed judgment. To prevent this, it is common to monitor once every hour for 24 hours after surgery, once every 2 hours for the next 48 hours, and every 4 hours for the next 72 hours. There are various monitoring methods, including physical examination such as capillary refill, color, temperature, and turgor, ultrasound Doppler, flow coupler, and implant Doppler.

그러나, 모니터링 방법 중 침습적인 방법은 모니터링이 가능하고 정확도가 높은 반면, 비침습적인 방법의 경우에는 모니터링이 불가하고 정확도가 낮은 단점이 있다.However, while invasive methods enable monitoring and have high accuracy, non-invasive methods have the disadvantage of not being able to monitor and having low accuracy.

한편, 한국등록특허 제10-2446153호(이하, 선행 발명)에는 피부 부착형으로 구현되어 이식된 부위 내부의 혈류 모니터링이 가능한 '피부 부착형 유리피판 혈류 모니터링 시스템'이 제시되어 있다. Meanwhile, Korean Patent No. 10-2446153 (hereinafter referred to as the prior invention) proposes a 'skin-attached glass flap blood flow monitoring system' that is implemented as a skin-attached type and is capable of monitoring blood flow inside the implanted area.

그러나, 선행 발명의 경우 부착 후 환부의 외형을 관찰할 수 없다는 문제점이 있어 초음파 영상 획득과 함께 육안 또는 가시광선 영역의 환부 이미지를 확인할 수 없다.However, in the case of the prior invention, there is a problem in that the appearance of the affected area cannot be observed after attachment, so it is not possible to confirm the image of the affected area with the naked eye or in the visible light region along with obtaining an ultrasound image.

한국등록특허 제10-2446153호Korean Patent No. 10-2446153

본 발명은 비침습적인 방법으로 혈류를 모니터링할 수 있는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 제공한다.The present invention provides an ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that can monitor blood flow in a non-invasive manner.

본 발명은 개구부를 구비하여 부착 후 환부의 외형을 관찰할 수 있는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 제공한다.The present invention provides an ultrasonic probe for general observation of the affected area, which has an opening and can observe the external appearance of the affected area after attachment.

본 발명은 스티어링 가능한 초음파 트랜스듀서 어레이를 이용하여 개구부에 대응하는 위치에서도 초음파 이미지를 얻을 수 있는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 제공한다.The present invention provides an ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that can obtain ultrasound images even at a position corresponding to an opening using a steerable ultrasound transducer array.

본 발명의 일 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브는 몸체부; 상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비한다.An ultrasound probe for comprehensive observation of a affected area according to an example of the present invention includes a body portion; It includes a transducer portion formed on a lower surface of the body portion and on which one or more ultrasonic transducer arrays are mounted, and the body portion has an opening formed in an area other than the transducer portion.

상기 개구부는, 상기 몸체부의 상부면 방향에서 상기 몸체부의 하부면 방향으로 육안 관찰이 가능하도록 관통 형성된다.The opening is formed through to enable visual observation from the upper surface of the body to the lower surface of the body.

상기 트랜스듀서부는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이를 포함하며, 상기 초음파 트랜스듀서 어레이는 상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치된다.The transducer unit includes 2n ultrasonic transducer arrays (n is an integer equal to or greater than 1), and the ultrasonic transducer arrays are arranged in opposing pairs with the opening between them.

상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이 중, 쌍을 이루는 하나는 초음파를 송신하는 송신 트랜스듀서 어레이고, 다른 하나는 상기 송신 트랜스듀서가 송신한 초음파의 반사파를 수신하는 수신 트랜스듀서 어레이이다.Among the ultrasonic transducer arrays arranged in opposing pairs with the opening in between, one pair is a transmitting transducer array that transmits ultrasonic waves, and the other is a receiving transducer array that receives reflected waves of ultrasonic waves transmitted by the transmitting transducers. It is a transducer array.

상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이 중 하나의 트랜스듀서 어레이가 송수신 역할을 동시에 수행하여 이미지를 얻을 수 있다. 한쌍의 트랜스듀서 어레이로부터 얻어진 복수의 이미지들을 신호 처리를 통해 하나의 향상된 최종 이미지로 나타낼 수 있다.One transducer array of the ultrasonic transducer arrays arranged in opposing pairs with the opening in between may simultaneously perform a transmitting and receiving role to obtain an image. Multiple images obtained from a pair of transducer arrays can be expressed as one improved final image through signal processing.

상기 트랜스듀서부는 상기 몸체부의 하부면 전체 영역에 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이가 2D 매트릭스 트랜스듀서 어레이로 배치된다.The transducer unit has a plurality of ultrasonic transducer arrays arranged in a 2D matrix transducer array over the entire lower surface of the body unit.

상기 2D 매트릭스 트랜스듀서 어레이는, 상기 개구부를 중심으로 그 주변부에 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이가 배치되며, 상기 초음파 트랜스듀서 어레이는 상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍이 되도록 배치된다.In the 2D matrix transducer array, 2n (n is an integer of 1 or more) ultrasonic transducer arrays are arranged around the opening, and the ultrasonic transducer arrays are arranged in opposing pairs with the opening in between. do.

상기 트랜스듀서부는 상기 개구부를 제외한 상기 몸체부의 하부면 전체에 형성되어 하나의 2D 매트릭스 어레이가 배치되며, 2D 매트릭스 어레이를 통해 복수의 단면에 대한 영상들이 획득된다.The transducer unit is formed on the entire lower surface of the body except for the opening, and a 2D matrix array is disposed, and images of a plurality of cross sections are acquired through the 2D matrix array.

상기 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 상기 개구부의 수직 하방 영역으로 형성되도록 송신 초음파가 스티어링되며, 상기 트랜스듀서 어레이는 수신된 신호의 빔 포밍을 통해 시간 지연을 적용함으로써 상기 개구부 수직 하방 영역에 대한 신호를 수신하여 영상을 구현한다.The transmitted ultrasonic waves are steered so that the detection area where the transmitted ultrasonic waves transmitted by the transmitting transducer array reaches is formed in a vertically downward area of the opening, and the transducer array applies a time delay through beam forming of the received signal to An image is created by receiving signals in the area vertically below the opening.

상기 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 대향하는 한쌍의 송신 트랜스듀서 어레이와수신 트랜스듀서 어레이의 조합에서 하나의 최종 단면 영상 구성이 가능하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어 낼 수 있다.When there are two or more pairs of the transmitting transducer array and the receiving transducer array, one final cross-sectional image configuration is possible from the combination of an opposing pair of transmitting transducer arrays and receiving transducer arrays, and different cross-sections from each pair are possible. You can make a video about it.

상기 트랜스듀서부의 개구부 주변 영역은, 상기 개구부를 중심으로 소정의 내각으로 기울어져 형성되고, 그에 따라 상기 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 상기 개구부의 수직하방 영역으로 형성되며, 수신 트랜스듀서 어레이가 수신하는 탐지 영역 또한 소정의 내각으로 기울어져 형성되는 개구부 주변 영역이 된다.The area around the opening of the transducer is formed to be inclined at a predetermined inner angle around the opening, and accordingly, the detection area where the transmission ultrasonic waves transmitted by the transmission transducer array reaches is formed as the area vertically below the opening, , the detection area that the receiving transducer array receives also becomes an area around the opening that is formed by tilting at a predetermined internal angle.

상기 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 상기 개구부 주변 영역이 상기 개구부를 중심으로 기울어진 내각은 상기 각 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 동일 평면 상에서 조향하여 송신 빔과 수신 빔이 겹쳐지는 영역에서 영상을 형성하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어 낼 수 있다.When there are two or more pairs of the transmitting transducer array and the receiving transducer array, the inner angle in which the area around the opening is inclined around the opening is such that each transmitting transducer array and the receiving transducer array are steered on the same plane and the transmitting beam and Images are formed in areas where received beams overlap, and images of different cross sections can be created from each pair.

상기 개구부에 대응하는 영역을 제외한 프로브의 다른 영역을 수용하며, 그 하단에 피부 부착을 위한 소정의 넓이의 부착부를 포함하는 부착 어댑터를 더 포함한다.It accommodates other areas of the probe excluding the area corresponding to the opening, and further includes an attachment adapter including an attachment portion of a predetermined width for attachment to the skin at the bottom thereof.

상기 개구부의 일부 영역에는 환부의 가시광선 영역의 영상 이미지를 획득하는 촬영부를 더 구비한다. A portion of the opening is further provided with a photographing unit that acquires an image of the visible light region of the affected area.

상기 개구부는 상기 촬영부와 육안으로 환부 확인이 가능한 관찰부를 구비한다. The opening has the imaging unit and an observation unit capable of confirming the affected area with the naked eye.

본 발명의 다른 예에 따른 초음파 장치는 환부의 초음파 영상과 환부의 가시광선 영역 영상을 획득하는 초음파 장치에 있어서, 초음파 트랜스듀서가 장착되어 초음파 영상 신호를 획득하는 초음파 프로브; 상기 초음파 프로브로부터 초음파 영역 및 가시광선 영역의 영상 데이터를 수신하고 제어 신호를 송신하는 제어부; 상기 초음파 프로브로부터 수신한 영상 데이터를 저장하는 저장부를 포함하며, 상기 초음파 프로브는, 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비한 몸체부; 상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되어 초음파 영상 신호를 획득하는 트랜스듀서부; 및 상기 몸체부에 부착되며, 상기 개구부의 적어도 일부 영역에서 하방을 촬영하여 몸체부 하부의 가시광선 영역의 영상 신호를 획득하는 촬영부를 포함한다.An ultrasound device according to another example of the present invention is an ultrasound device that acquires an ultrasound image of a affected area and a visible light region image of the affected area, comprising: an ultrasonic probe equipped with an ultrasonic transducer to acquire an ultrasonic image signal; a control unit that receives image data in the ultrasonic region and visible light region from the ultrasonic probe and transmits a control signal; It includes a storage unit that stores image data received from the ultrasonic probe, wherein the ultrasonic probe includes a body unit having an opening formed in an area other than the transducer unit; A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays to acquire an ultrasonic image signal; and a photographing unit attached to the body and acquiring an image signal in the visible light region of the lower part of the body by photographing downward from at least a partial area of the opening.

본 발명의 종합 관찰용 초음파 프로브는 몸체부와, 몸체부의 중앙부에 형성된 개구부와, 몸체부의 하부면에 형성된 트랜스듀서부를 포함할 수 있다. 본 발명의 초음파 프로브는 환부에 부착되어 실시간 및 지속적으로 환부를 종합 평가할 수 있는데, 개구부를 통한 외형의 육안 평가와 트랜스듀서부를 이용한 초음파 이미지를 통한 내부 구조 및 혈류 평가를 할 수 있다. 즉, 개구부는 장치의 중앙에 위치하여 피부 부착 시 환부의 외형을 육안으로 확인할 수 있게 한다. 또한, 초음파 이미지의 경우, 개구부 주위 네 개의 모서리에 위치한 초음파 트랜스듀서 어레이를 통해 구현된다. 일반적으로, 초음파 이미지는 초음파 트랜스듀서 어레이 바로 아래 부분에 대해 나타나기 때문에 초음파 트랜스듀서 어레이가 배치되지 않은 개구부의 아래 부분은 초음파 이미지를 획득하기 어렵다. 그러나, 시간 차를 이용하여 초음파 트랜스듀서 어레이에서 발생되는 초음파 빔을 스티어링시킴으로써 개구부 아래 부분에 대한 초음파 데이터를 획득할 수 있도록 한다. 이를 통해 환부의 내부 구조에 대한 초음파 이미지를 획득할 수 있으며, 도플러 초음파 이미지를 적용하여 환부 내부의 혈류를 직접 관찰할 수 있다.The ultrasonic probe for comprehensive observation of the present invention may include a body portion, an opening formed in the center of the body portion, and a transducer portion formed on a lower surface of the body portion. The ultrasound probe of the present invention can be attached to the affected area to comprehensively evaluate the affected area in real time and continuously. It can visually evaluate the external appearance through the opening and evaluate the internal structure and blood flow through ultrasound images using the transducer unit. That is, the opening is located in the center of the device, allowing the external appearance of the affected area to be visually confirmed when attached to the skin. Additionally, ultrasonic images are implemented through ultrasonic transducer arrays located at four corners around the opening. In general, because ultrasound images appear for a portion immediately below the ultrasonic transducer array, it is difficult to obtain an ultrasound image for the portion below the opening where the ultrasonic transducer array is not disposed. However, by using the time difference to steer the ultrasonic beam generated from the ultrasonic transducer array, it is possible to obtain ultrasonic data for the area below the opening. Through this, it is possible to obtain an ultrasound image of the internal structure of the affected area, and by applying Doppler ultrasound images, the blood flow inside the affected area can be directly observed.

따라서, 기존 초음파 이미지 획득 시 환부에 대한 외형 관찰이 불가능하였으나, 본 발명을 이용하여 환부 외형 관찰과 내부 구조 및 상태를 직접 측정할 수 있게 함으로써, 수술 후 경과를 더욱 직관적으로 확인할 수 있게 하고 문제 발생 시 빠른 조치를 가능하게 함으로써 수술의 성공률을 높일 수 있다.Therefore, it was impossible to observe the external appearance of the affected area when acquiring conventional ultrasound images, but using the present invention, it is possible to observe the external appearance of the affected area and directly measure the internal structure and condition, thereby enabling more intuitive confirmation of the postoperative progress and preventing problems. By enabling quick action, the success rate of surgery can be increased.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 상부 사시도 및 하부 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 상부 사시도 및 하부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 하부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 하부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 브로브의 하부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 하부 사시도 및 단면도이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 부착 어댑터의 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브가 부착 어댑터에 결합된 사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 구비하는 초음파 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.Figures 1 and 2 are an upper perspective view and a lower perspective view of an ultrasound probe for general observation of the affected area according to a first embodiment of the present invention.
Figures 3 and 4 are an upper perspective view and a lower perspective view of an ultrasound probe for general observation of the affected area according to a second embodiment of the present invention.
Figure 5 is a lower perspective view of an ultrasound probe for comprehensive observation of a affected area according to a third embodiment of the present invention.
Figure 6 is a lower perspective view of an ultrasound probe for general observation of the affected area according to a fourth embodiment of the present invention.
Figure 7 is a lower perspective view of the skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to the fifth embodiment of the present invention.
Figure 8 is a lower perspective view and a cross-sectional view of an ultrasound probe for general observation of the affected area according to the sixth embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view of an attachment adapter applied to the present invention.
Figure 10 is a perspective view of the ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to the present invention coupled to an attachment adapter.
Figures 11 and 12 are block diagrams for explaining the configuration of an ultrasound device including an ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. These embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 프로브의 도면으로서, 도 1은 상부 사시도이고, 도 2는 하부 사시도이다.Figures 1 and 2 are diagrams of a skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of a affected area according to a first embodiment of the present invention, where Figure 1 is an upper perspective view and Figure 2 is a lower perspective view.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부 부착형 초음파 프로브는 초음파 프로브의 외형을 이루는 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 소정 영역에 몸체부(100)를 관통하도록 형성된 개구부(200)와, 환부에 대면하는 몸체부(100)의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부(300)를 포함할 수 있다. 또한, 몸체부(100)와 초음파 장치를 연결하는 케이블(400)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the skin-attached ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention includes a body portion 100 forming the external shape of the ultrasonic probe, and a body portion 100 in a predetermined area of the body portion 100. It may include an opening 200 formed to penetrate, and a transducer unit 300 formed on the lower surface of the body 100 facing the affected area and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays. Additionally, it may include a cable 400 connecting the body portion 100 and the ultrasonic device.

1. 몸체부1. Body part

몸체부(100)는 본 발명에 따른 초음파 프로브의 외형을 형성한다. 이러한 몸체부(100)는 다양한 형상으로 마련될 수 있는데, 본 발명의 일 실시 예는 대략 육면체의 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 몸체부(100)는 상면 및 하면이 대략 사각형의 형상을 갖고, 상부면 및 하부면 사이의 네 측면에 의해 소정 두께를 갖는 대략 육면체의 형태를 가질 수 있다. 이때, 몸체부(100)의 네 모서리 부분은 라운드하게 형성될 수 있다. 이러한 몸체부(100)는 트랜스듀서부(200)에서 초음파를 발진하면서 발생되는 열을 효율적으로 전달할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 또한, 몸체부(100)는 소정 범위 내에서 구부러지는 특성, 즉 플렉서블(flexible)한 특성을 가질 수도 있다. 즉, 몸체부(100)는 플렉서블한 재질로 형성되고 중앙부에 개구부(200)가 형성되므로 소정의 구부러짐 특성을 가지게 됨으로써 신체 어느 부위에도 밀착시킬 수 있다.The body portion 100 forms the external shape of the ultrasonic probe according to the present invention. This body portion 100 may be provided in various shapes, and one embodiment of the present invention may be provided in a substantially hexahedral shape. That is, the body portion 100 may have a substantially hexahedral shape, with the upper and lower surfaces having a substantially rectangular shape and the four sides between the upper and lower surfaces having a predetermined thickness. At this time, the four corners of the body portion 100 may be formed to be round. This body portion 100 may be formed of a material that can efficiently transfer heat generated while oscillating ultrasonic waves in the transducer portion 200. Additionally, the body portion 100 may have a bendable characteristic, that is, a flexible characteristic, within a predetermined range. That is, the body portion 100 is made of a flexible material and an opening 200 is formed in the center, so it has a predetermined bending characteristic and can be attached to any part of the body.

2. 개구부2. Opening

개구부(200)는 몸체부(100)의 상부면 방향에서 몸체부(100)의 하부면 방향으로 환부의 육안 관찰이 가능하도록 관통 형성된다. 즉, 개구부(200)는 몸체부(100)의 중앙에 소정 크기를 갖도록 몸체부(100)를 관통 형성된다. 이러한 개구부(200)가 마련됨으로써 초음파 프로브가 환부에 부착되더라도 환부의 육안 관찰이 가능하다. 또한, 개구부(200)는 트랜스듀서부(300)가 차지하는 면적을 제외한 영역에 형성될 수 있다. 즉, 몸체부(100)의 트랜스듀서부(300)가 장착되는 영역을 제외한 영역에 개구부(200)가 형성될 수 있다. 개구부(200)의 면적이 너무 크면 트랜스듀서부(300)가 장착될 영역이 적어지거나 트랜스듀서부(300)의 크기에 따라 몸체부(100)가 커지게 되고, 개구부(200) 면적이 너무 작으면 육안 관찰할 수 있는 환부가 작아진다. 따라서, 개구부(200)는 트랜스듀서부(300)의 크기를 고려하여 트랜스듀서부(300)가 장착된 영역을 제외하고 가능하면 크게 몸체부(100)에 관통 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 개구부(200)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 개구부(200)는 원형으로 형성될 수 있고, 사각형을 포함한 다각형 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 개구부(200)는 몸체부(100)의 형상에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.The opening 200 is formed through a hole to enable visual observation of the affected area from the upper surface of the body 100 to the lower surface of the body 100. That is, the opening 200 is formed through the body 100 to have a predetermined size at the center of the body 100. By providing such an opening 200, visual observation of the affected area is possible even if an ultrasonic probe is attached to the affected area. Additionally, the opening 200 may be formed in an area excluding the area occupied by the transducer unit 300. That is, the opening 200 may be formed in an area of the body 100 other than the area where the transducer unit 300 is mounted. If the area of the opening 200 is too large, the area on which the transducer unit 300 will be mounted decreases, or the body part 100 becomes larger depending on the size of the transducer unit 300, and if the area of the opening 200 is too small, If so, the affected area that can be observed with the naked eye becomes smaller. Therefore, considering the size of the transducer unit 300, it is preferable that the opening 200 be formed to penetrate the body 100 as large as possible, excluding the area where the transducer unit 300 is mounted. This opening 200 may be formed in various shapes. That is, the opening 200 may be formed in a circular shape or may be provided in a polygonal shape including a square. Additionally, the opening 200 may be provided in a shape corresponding to the shape of the body 100.

상기한 바와 같이 개구부(200)가 몸체부(100)의 중앙부에 형성됨으로써 피부 부착 시 환부의 외형을 육안으로 확인할 수 있다. 또한, 단순 육안 관찰뿐만 아니라 광학 기반의 영상 기법을 추가하여 기능적인 분석도 가능하다. 즉, 개구부(200)를 통해 광학 기반의 영상 장치를 이용할 수 있다. 다시 말하면, 개구부(200)내로 광학 기반의 촬영부를 투입하여 개구부(200)를 통해 광학 기반의 영상 장치를 이용할 수 있다. 이 경우, 촬영 이미지를 제어부로 전송하여 제어부는 초음파 이미지와 환부의 육안 이미지, 그리고 촬영 이미지를 동시에 저장할 수 있다. 한편, 광학 기반의 영상 기법으로는 현미경(microscopy), 광음향 영상(photoacoustic imaging), 근적외선 영상(near-infrared imaging), 광간섭 단층 촬영(optical coherence tomography), 공초점 현미경(confocal microscopy), 이광자 현미경(two-photon microscopy) 등이 있다.As described above, the opening 200 is formed in the center of the body 100, so that the external appearance of the affected area can be visually confirmed when attached to the skin. In addition, functional analysis is possible by adding optical-based imaging techniques in addition to simple visual observation. That is, an optical-based imaging device can be used through the opening 200. In other words, an optical-based imaging device can be used through the opening 200 by inserting an optical-based imaging unit into the opening 200. In this case, by transmitting the captured image to the control unit, the control unit can simultaneously store the ultrasound image, the visual image of the affected area, and the captured image. Meanwhile, optical-based imaging techniques include microscopy, photoacoustic imaging, near-infrared imaging, optical coherence tomography, confocal microscopy, and two-photon imaging. There is a two-photon microscope, etc.

3. 트랜스듀서부3. Transducer section

초음파 프로브는 피검사체의 진단 부위에 초음파 진단 장치 제어부(2000)에서 생성되어 케이블(400)을 통해 전송된 초음파 신호를 송신한 후 서로 다른 음향 임피던스(acoustic impedance)를 갖는 피검사체 내부의 조직들의 경계로부터 반사된 초음파 신호를 수신한다. 수신된 신호는 케이블(400)을 통해 초음파 진단 장치의 제어부(2000)로 전송된 후 소정의 신호처리 과정을 거쳐 영상으로 모니터에 출력되고, 진단인은 모니터로 출력되는 영상 정보를 통해 피검사체에 대한 진단을 실시할 수 있다. 이렇게 초음파 신호를 피검사체로 송신하고 피검사체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하기 위해 몸체부(100)의 하부면에 트랜스듀서부(300)가 형성된다. 즉, 트랜스듀서부(300)는 피검사체와 대면하는 몸체부(100)의 하부면에 형성될 수 있다.The ultrasonic probe transmits an ultrasonic signal generated by the ultrasonic diagnosis device control unit 2000 and transmitted through the cable 400 to the diagnostic area of the subject, and then detects the boundaries of tissues inside the subject having different acoustic impedances. Receives reflected ultrasonic signals from The received signal is transmitted to the control unit 2000 of the ultrasonic diagnosis device through the cable 400 and then goes through a predetermined signal processing process and is output as an image to the monitor. The diagnostician can use the image information output to the monitor to Diagnosis can be performed. In order to transmit ultrasonic signals to the object to be inspected and receive ultrasonic signals reflected from the object to be inspected, the transducer unit 300 is formed on the lower surface of the body portion 100. That is, the transducer unit 300 may be formed on the lower surface of the body unit 100 facing the object to be inspected.

이러한 트랜스듀서부(300)는 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이를 포함할 수 있다. 즉, 트랜스듀서부(300)는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 트랜스듀서부(300)는 짝수개의 초음파 트랜스듀서 어레이가 몸체부(100)의 하부면에 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 트랜스듀서부(300)는 제 1 내지 제 4 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)를 포함할 수 있다. 한편, 초음파 트랜스듀서 어레이는 복수의 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 초음파 트랜스듀서가 하나의 초음파 트랜스듀서 어레이를 이룰 수 있다. 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)는 개구부(200)를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치된다. 즉, 개구부(200)를 사이에 두고 대략 사각형의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)가 대향되어 배치될 수 있다. 개구부(200)를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d) 중, 쌍을 이루는 하나는 초음파를 송신하는 송신 트랜스듀서 어레이이고, 다른 하나는 송신 트랜스듀서가 송신한 초음파의 반사파를 수신하는 수신 트랜스듀서 어레이이다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 개구부(200)를 사이에 두고 네개의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)가 배치될 경우 서로 대향되는 제 1 및 제 3 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300c)중 하나는 송신 트랜스듀서 어레이이고 다른 하나는 수신 트랜스듀서 어레이일 수 있다. 또한, 제 2 및 제 4 초음파 트랜스듀서 어레이(300b, 300d) 중 하나는 송신 트랜스듀서 어레이이고 다른 하나는 수신 트랜스듀서 어레이일 수 있다. 이를 통해 대향하는 한쌍의 트랜스듀서 어레이를 따른 단면에 대한 초음파 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 하나의 트랜스듀서 어레이를 이용하여 이미지를 얻는 것도 가능하다. 즉, 하나의 트랜스듀서 어레이가 송수신을 동시에 수행하여 하나의 이미지를 얻을 수 있다. 예를 들어, 제 1 트랜스듀서 어레이(300a)가 송수신을 동시에 수행하여 하나의 이미지를 얻을 수 있으며, 이를 통해 제 1 및 제 3 트랜스튜서 어레이(300a, 300c)에서 각각 얻은 복수의 이미지는 신호 처리를 통해 향상된 하나의 최종 이미지로 나타날 수 있다.This transducer unit 300 may include a plurality of ultrasonic transducer arrays. That is, the transducer unit 300 may include an array of 2n ultrasonic transducers (n is an integer equal to or greater than 1). In other words, the transducer unit 300 may have an even number of ultrasonic transducer arrays mounted on the lower surface of the body unit 100. For example, as shown in FIG. 2, the transducer unit 300 may include first to fourth ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d. Meanwhile, the ultrasonic transducer array may include a plurality of ultrasonic transducers. That is, a plurality of ultrasonic transducers can form one ultrasonic transducer array. A plurality of ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d are arranged in opposing pairs with the opening 200 interposed therebetween. That is, approximately rectangular ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d may be arranged to face each other with the opening 200 in between. Among the ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d arranged in opposing pairs with the opening 200 in between, one pair is a transmission transducer array that transmits ultrasonic waves, and the other is a transmission transducer It is a receiving transducer array that receives reflected waves of ultrasonic waves transmitted by . For example, as shown in Figure 2, when four ultrasonic transducer arrays (300a, 300b, 300c, 300d) are arranged with the opening 200 in between, the first and third ultrasonic transducer arrays face each other. One of (300a, 300c) may be a transmitting transducer array and the other may be a receiving transducer array. Additionally, one of the second and fourth ultrasonic transducer arrays 300b and 300d may be a transmitting transducer array and the other may be a receiving transducer array. Through this, it is possible to obtain an ultrasound image of a cross section along a pair of opposing transducer arrays. Additionally, it is possible to obtain images using a single transducer array. In other words, one transducer array can transmit and receive simultaneously to obtain one image. For example, the first transducer array 300a can transmit and receive simultaneously to obtain one image, and through this, the plurality of images obtained from the first and third transducer arrays 300a and 300c, respectively, can be processed for signal processing. It can appear as one improved final image.

초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)는 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)는 가늘고 긴 직사각형의 형태, 즉 선형(linear)으로 마련될 수 있다. 선형의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)가 마련됨으로써 트랜스듀서부(300)는 몸체부(100) 하부면의 일부 영역에 형성될 수 있다. 물론, 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)는 몸체부(100)의 형상, 송신 주파수, 스티어링 각도 등에 따라 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 예를 들어, 볼록한 형상(convex), 위상 배열 형상(phased), 2D 매트릭스(matrix) 형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다.The ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d may be provided in various shapes. For example, as shown in FIG. 2, the ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d may be provided in an elongated rectangular shape, that is, linear. By providing linear ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d, the transducer unit 300 can be formed in a partial area of the lower surface of the body unit 100. Of course, the ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d may be provided in various shapes depending on the shape of the body 100, transmission frequency, steering angle, etc. For example, it may be provided in various shapes such as a convex shape, a phased array shape, or a 2D matrix shape.

한편, 개구부(200) 주위 네 개의 모서리에 위치한 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)를 통해 초음파 이미지가 구현될 수 있다. 그런데, 일반적으로 초음파 이미지는 초음파 트랜스듀서 어레이 바로 아래 부분에 대해 나타나기 때문에 초음파 트랜스듀서 어레이가 배치되지 않은 개구부(200)의 아래 부분은 초음파 이미지를 획득하기 어렵다. 그러나, 시간 차를 이용하여 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)에서 발생되는 초음파 빔을 스티어링시킴으로써 개구부(200) 아래 부분에 대한 초음파 데이터를 획득할 수 있도록 한다. 즉, 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 개구부(200)의 수직 하방 영역으로 형성되도록 송신 초음파가 스티어링되며, 수신 트랜스듀서 어레이는 수신된 신호의 빔포밍을 통해 시간 지연을 적용함으로써 개구부(200) 수직 하방 영역에 대한 신호를 수신하여 영상을 구현할 수 있다. 이를 통해 환부의 내부 구조에 대한 초음파 이미지를 획득할 수 있으며, 도플러 초음파 이미지를 적용하여 환부 내부의 혈류를 직접 관찰할 수 있다. 또한, 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우 대향하는 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이 쌍의 조합에서 하나의 최종 단면 영상 구성이 가능하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어 낼 수 있다.Meanwhile, ultrasonic images can be implemented through ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d located at four corners around the opening 200. However, since ultrasonic images generally appear for the portion immediately below the ultrasonic transducer array, it is difficult to obtain ultrasonic images for the lower portion of the opening 200 where the ultrasonic transducer array is not disposed. However, ultrasonic data for the area below the opening 200 can be obtained by steering the ultrasonic beams generated from the ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d using the time difference. That is, the transmitted ultrasonic waves are steered so that the detection area where the transmitted ultrasonic waves from the transmitting transducer array reaches is formed in the area vertically below the opening 200, and the receiving transducer array maintains the time delay through beamforming of the received signal. By applying this, an image can be implemented by receiving a signal for the area vertically below the opening 200. Through this, it is possible to obtain an ultrasound image of the internal structure of the affected area, and by applying Doppler ultrasound images, the blood flow inside the affected area can be directly observed. In addition, when there are two or more pairs of transmitting transducer arrays and receiving transducer arrays, one final cross-sectional image can be constructed from a combination of opposing transmitting transducer arrays and receiving transducer array pairs, and it is possible to construct a final cross-sectional image from each pair. You can create a video.

이러한 트랜스듀서부(300)를 이루는 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)는 각각 복수의 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 초음파 트랜스듀서 어레이는 복수의 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 초음파 트랜스듀서는 능동 소자(active component)를 포함할 수 있다. 능동 소자는 초음파를 발생시키고, 피검사체로부터 반사되는 초음파를 수신하기 위한 것이다. 즉, 송신 초음파 어레이의 능동 소자는 초음파를 발생시키고, 수신 초음파 어레이의 능동 소자는 반사되는 초음파를 수신한다. 능동 소자는 양단에 전압이 인가되는 등의 방법으로 에너지가 가해지면 초음파 신호를 발생시킨다. 능동 소자에 의하여 발생되는 초음파 신호는 다양한 주파수를 가질 수 있다. 예를 들어, 발생되는 초음파 신호는 현재 통상적으로 사용되고 있는 17MHz 이하의 주파수는 물론 그 이상의 고주파수의 신호도 발생시킬 수 있다. 이러한 능동 소자의 종류는 초음파 프로브의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 일례로, 능동 소자는 하나 또는 복수의 압전 소자(piezoelectric element)를 포함할 수 있다. 압전 소자들은 전압이 인가되면 공진하여 초음파 신호를 발생시키고, 또한 초음파 신호를 수신하게 되면 진동하여 전기적 신호를 발생시킨다. 압전 소자들의 형상이나 배열되는 패턴에 특별한 제한은 없다. 압전 소자는 니오브산리튬(Lithium Niobate; LN), 티탄산 지르콘산 납(PZT, lead zirconate titanate)계 등의 압전 세라믹, 단결정, 이들 재료와 고분자 재료를 복합한 복합 압전체, 혹은 폴리불화비닐리덴(PolyVinyliDene Fluoride, PVDF)로 대표되는 고분자 재료의 압전체 등으로 형성될 수 있다.The plurality of ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d forming the transducer unit 300 may each include a plurality of ultrasonic transducers. That is, one ultrasonic transducer array may include a plurality of ultrasonic transducers. Ultrasonic transducers may include active components. The active element is for generating ultrasonic waves and receiving ultrasonic waves reflected from the object to be inspected. That is, the active elements of the transmitting ultrasonic array generate ultrasonic waves, and the active elements of the receiving ultrasonic array receive reflected ultrasonic waves. An active element generates an ultrasonic signal when energy is applied, such as by applying a voltage to both ends. Ultrasonic signals generated by active elements may have various frequencies. For example, the generated ultrasonic signal can generate signals of frequencies below 17MHz, which are currently commonly used, as well as signals of higher frequencies. The type of these active elements may vary depending on the type of ultrasonic probe. For example, the active element may include one or more piezoelectric elements. Piezoelectric elements resonate when a voltage is applied to generate an ultrasonic signal, and when an ultrasonic signal is received, they vibrate to generate an electrical signal. There are no particular restrictions on the shape or arrangement pattern of the piezoelectric elements. Piezoelectric elements include piezoelectric ceramics such as lithium niobate (LN) and lead zirconate titanate (PZT), single crystals, composite piezoelectric elements made of these materials and polymer materials, or polyvinylidene fluoride (PolyVinylidene). It can be formed as a piezoelectric material made of polymer materials such as fluoride (PVDF).

또한, 초음파 트랜스듀서는 후면층, 능동 소자, 정합층 및 스킨 윈도우의 적층 구조를 가질 수 있다. 후면층은 피검사체에 대한 검사 결과가 왜곡되는 것을 방지하기 위한 것으로, 능동 소자로부터 발생한 초음파가 원하지 않는 방향으로 전파되어 그 반사파가 되돌아오는 것을 차단하거나 또는 최소화한다. 이를 위하여, 후면층은 통상적으로 예정된 초음파 신호의 진행 경로와는 다른 방향, 예컨대 피검사체에 대하여 반대편 방향이 되도록 배치된다. 또한, 후면층은 우수한 흡음 특성, 즉 음향 감쇄 특성을 가지도록 구성될 수 있다. 그리고, 정합층은 능동 소자와 피검사체와의 사이에 배치되어 두 구성 요소 (즉, 능동 소자와 피검사체) 사이의 음향 임피던스 차이를 중재하는 역할을 한다. 만일, 정합층이 없다면, 압전 소자에서 발생한 초음파 또는 피검사체에서 반사된 초음파는 압전 소자와 피검사체의 경계면을 투과하지 못하고 대부분이 반사 또는 산란된다. 한편, 초음파 프로브의 최외측 표면에는 스킨 윈도우(skin window)가 구비된다. 스킨 윈도우는 초음파가 출력되는 영역을 한정하는 부분으로서, 초음파 트랜스듀서, 예컨대 정합층이 직접 피검사체의 표면, 즉 사람의 피부에 접촉하여 오염되는 것을 방지하는 등의 역할을 한다.Additionally, the ultrasonic transducer may have a stacked structure of a back layer, an active element, a matching layer, and a skin window. The back layer is intended to prevent the inspection results of the inspection subject from being distorted, and blocks or minimizes the return of reflected waves from propagating ultrasonic waves generated from the active element in an undesired direction. To this end, the back layer is generally arranged in a direction different from the intended travel path of the ultrasonic signal, for example, in a direction opposite to the object to be inspected. Additionally, the back layer may be configured to have excellent sound absorption properties, that is, sound attenuation properties. Additionally, the matching layer is disposed between the active element and the object to be inspected and serves to mediate the difference in acoustic impedance between the two components (i.e., the active element and the object to be inspected). If there is no matching layer, ultrasonic waves generated from the piezoelectric element or reflected from the inspected object do not penetrate the interface between the piezoelectric element and the inspected object, and most of them are reflected or scattered. Meanwhile, a skin window is provided on the outermost surface of the ultrasonic probe. The skin window is a part that limits the area where ultrasonic waves are output, and plays a role in preventing contamination of the ultrasonic transducer, for example, the matching layer, by directly contacting the surface of the test subject, that is, human skin.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브는 환부에 부착되어 실시간 및 지속적으로 환부를 종합 평가할 수 있다. 본 발명에 따라 환부에 대한 평가는 크게 두 가지로 이루어지는데, 개구부(200)를 통한 외형의 육안 평가와 트랜스듀서부(300)를 이용한 초음파 이미지를 통한 내부 구조 및 혈류 평가이다. 개구부(200)는 장치의 중앙에 위치해 피부 부착 시 환부의 외형을 육안으로 확인할 수 있게 한다. 또한, 초음파 이미지의 경우, 개구부(200) 주위 네 개의 모서리에 위치한 초음파 어레이를 통해 구현된다. 일반적으로 초음파 이미지는 초음파 어레이 바로 아래 부분에 대해 나타나기 때문에 초음파 어레이가 배치되지 않은 개구부(200)의 아래 부분은 초음파 이미지를 획득하기 어렵다. 그러나, 시간 차를 이용하여 초음파 어레이에서 발생되는 초음파 빔을 스티어링시킴으로써 개구부(200) 아래 부분에 대한 초음파 데이터를 획득할 수 있도록 한다. 이를 통해 환부의 내부 구조에 대한 초음파 이미지를 획득할 수 있으며, 도플러 초음파 이미지를 적용하여 환부 내부의 혈류를 직접 관찰할 수 있다.As described above, the ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to an embodiment of the present invention can be attached to the affected area to comprehensively evaluate the affected area in real time and continuously. According to the present invention, evaluation of the affected area is largely carried out in two ways: visual evaluation of the external appearance through the opening 200 and evaluation of internal structure and blood flow through ultrasound images using the transducer 300. The opening 200 is located in the center of the device, allowing the external appearance of the affected area to be visually confirmed when attached to the skin. Additionally, in the case of ultrasound images, they are implemented through ultrasound arrays located at four corners around the opening 200. Since ultrasound images generally appear for a portion immediately below the ultrasonic array, it is difficult to obtain an ultrasound image for the portion below the opening 200 where the ultrasonic array is not disposed. However, ultrasonic data for the area below the opening 200 can be obtained by steering the ultrasonic beam generated from the ultrasonic array using the time difference. Through this, it is possible to obtain an ultrasound image of the internal structure of the affected area, and by applying Doppler ultrasound images, the blood flow inside the affected area can be directly observed.

한편, 본 발명은 부착형으로 구현되어 다른 웨어러블 장치와 같이 지속적으로 데이터를 확보할 수 있다. 이는 기존 의료 분야에서 널리 사용되고 있는 초음파 이미지를 실시간 및 지속적으로 얻을 수 있게 한다. 그리고, 본 발명은 움직이는 물체에 의해 음파의 주파수가 변화하는 도플러 효과를 기반으로 조직 내의 혈류의 흐름을 관찰할 수 있다. 혈류의 흐름은 초음파 이미지 상에서 컬러로 나타내어 속도 및 방향을 직관적으로 알려주기도 하며, 혹은 정량적인 분석을 위해 주파수 기반의 결과를 제공하기도 한다.Meanwhile, the present invention is implemented as an attachable device and can continuously secure data like other wearable devices. This allows real-time and continuous acquisition of ultrasound images, which are widely used in the existing medical field. Additionally, the present invention can observe the flow of blood within a tissue based on the Doppler effect, in which the frequency of sound waves changes due to a moving object. Blood flow is displayed in color on ultrasound images to intuitively indicate speed and direction, or frequency-based results are provided for quantitative analysis.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 도면으로서, 도 3은 상부 사시도이고 도 4는 하부 사시도이다.Figures 3 and 4 are diagrams of an ultrasonic probe for general observation of the affected area according to a second embodiment of the present invention, where Figure 3 is an upper perspective view and Figure 4 is a lower perspective view.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예는 초음파 프로브의 몸체부(100)가 원형으로 형성되고, 원형의 몸체부(100) 중앙부에 개구부(200)가 형성되며, 원형의 몸체부(100)의 하부면에 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d)를 포함하는 트랜스듀서부(300)가 마련될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 초음파 프로브의 몸체부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형의 형상을 가질 수도 있고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 원형의 형상을 가질 수 있다. 물론, 프로브의 몸체부(100)는 원형 및 사각형 이외에 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 개구부(200)는 원형 뿐만 아니라 몸체부(100)의 형상에 대응하는 형상 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.As shown in Figures 3 and 4, in the second embodiment of the present invention, the body 100 of the ultrasonic probe is formed in a circular shape, and an opening 200 is formed in the center of the circular body 100, A transducer unit 300 including a plurality of ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, and 300d may be provided on the lower surface of the circular body 100. That is, the body portion 100 of the ultrasonic probe according to the present invention may have a square shape as shown in Figures 1 and 2, or a circular shape as shown in Figures 3 and 4. . Of course, the body portion 100 of the probe may have a polygonal shape other than a circular shape or a square shape. Additionally, the opening 200 may be formed not only in a circular shape but also in a shape corresponding to the shape of the body 100 or a polygonal shape.

도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브의 하부 사시도이다.Figure 5 is a lower perspective view of an ultrasound probe for comprehensive observation of a affected area according to a third embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 초음파 프로브는 트랜스듀서부(300)가 8개의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f, 300g, 300h)로 이루어질 수 있다. 즉, 트랜스듀서부(300)는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이, 즉 짝수개의 초음파 트랜스듀서 어레이로 이루어질 수 있다. 트랜스듀서부(300)가 네개 이상의 2n개의 초음파 트랜스듀서 어레이로 이루어질 경우에도 개구부(200)를 사이에 두고 대면하는 두 트랜스듀서가 송신 트랜스듀서 어레이이고, 송신 트랜스듀서 어레이와 인접하는 트랜스듀서 어레이가 수신 트랜스듀서 어레이일 수 있다. 예를 들어, 개구부(200)를 사이에 두고 대향되는 제 1 및 제 5 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300e), 제 3 및 제 7 초음파 트랜스듀서 어레이(300c, 300g), 제 2 및 제 6 초음파 트랜스듀서 어레이(300b, 300f), 그리고 제 4 및 제 8 초음파 트랜스듀서 어레이(300d, 300h)가 쌍을 이루게 되며, 각각의 쌍에 대하여 하나는 송신 트랜스듀서 어레이이고, 다른 하나는 수신 트랜스듀서 어레이일 수 있다.As shown in Figure 5, the ultrasonic probe according to the third embodiment of the present invention has a transducer unit 300 comprised of eight ultrasonic transducer arrays (300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f, 300g, 300h). It can be done with That is, the transducer unit 300 may be composed of an array of 2n ultrasonic transducers (n is an integer equal to or greater than 1), that is, an even number of ultrasonic transducer arrays. Even when the transducer unit 300 is composed of four or more 2n ultrasonic transducer arrays, the two transducers facing each other across the opening 200 are the transmitting transducer array, and the transducer array adjacent to the transmitting transducer array is the transmitting transducer array. It may be a receiving transducer array. For example, the first and fifth ultrasonic transducer arrays (300a, 300e), the third and seventh ultrasonic transducer arrays (300c, 300g), and the second and sixth ultrasonic transducers are opposed to each other with the opening 200 in between. The transducer arrays 300b, 300f, and the fourth and eighth ultrasonic transducer arrays 300d, 300h are paired, and for each pair, one is a transmitting transducer array and the other is a receiving transducer array. It can be.

도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 프로브의 하부 사시도이다.Figure 6 is a lower perspective view of a skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 초음파 프로브는 트랜스듀서부(300)가 6개의 초음파 트랜스듀서 어레이(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)로 이루어질 수 있다. 이때, 트랜스듀서부(300)는 2차원 매트릭스 어레이(2D matrix array)로 구현하여 특정 그룹의 소자들로 송수신 빔 포밍을 할 수 있다. 즉, 개구부(200)가 형성된 영역을 제외한 몸체부(100)의 나머지 영역에 트랜스듀서부(300)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the transducer unit 300 of the ultrasonic probe according to the fourth embodiment of the present invention may be composed of six ultrasonic transducer arrays 300a, 300b, 300c, 300d, 300e, and 300f. . At this time, the transducer unit 300 can be implemented as a 2D matrix array to perform transmission and reception beam forming with a specific group of elements. That is, the transducer unit 300 may be formed in the remaining area of the body unit 100 excluding the area where the opening 200 is formed.

도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 프로브의 하부 사시도이다.Figure 7 is a lower perspective view of a skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to the fifth embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 초음파 프로브는 개구부(200)를 제외한 몸체부(100)의 하부면 전체 영역에 배치될 수도 있다. 즉, 개구부(200)를 제외한 몸체부(100)의 전체 영역에 2D 매트릭스 어레이가 배치될 수도 있다. 이러한 2D 매트릭스 어레이를 통해 복수의 단면에 대한 영상이 획득된다.As shown in FIG. 7 , the ultrasonic probe according to the fifth embodiment of the present invention may be disposed on the entire lower surface of the body 100 excluding the opening 200. That is, a 2D matrix array may be disposed in the entire area of the body 100 excluding the opening 200. Images of multiple cross-sections are acquired through this 2D matrix array.

도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 프로브의 도면으로서, 도 8(a)는 하부 사시도이고 도 8(b)는 단면도이다.Figure 8 is a diagram of a skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to a sixth embodiment of the present invention, where Figure 8(a) is a lower perspective view and Figure 8(b) is a cross-sectional view.

도 8에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서부(300)가 장착된 몸체부(100)의 하부면이 경사를 가질 수 있다. 즉, 개구부(200)로부터 몸체부(100)의 측면 방향으로 몸체부(100)의 하부면이 경사지게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 개구부(200)로부터 몸체부(100)의 측면 방향으로 몸체부(100)의 두께가 두꺼워질 수 있다. 트랜스듀서부(300)가 장착된 몸체부(100)의 하부면에 경사를 적용하는 경우 환부를 타겟하기 위해 요구되는 초음파 빔의 스티어링 각도가 줄어들기 때문에 환부에 대한 초음파 이미지를 더욱 쉽게 획득할 수 있다. 또한, 트랜스듀서부(200)의 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우 몸체부(100)의 하부면 경사는 각 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 형성된 영역별로 서로 다르게 설정될 수 있다. 이 경우 각 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 다르게 설정될 수 있다.As shown in FIG. 8, the lower surface of the body portion 100 on which the transducer portion 300 is mounted may have an inclination. That is, the lower surface of the body 100 may be inclined from the opening 200 to the side of the body 100 . In other words, the thickness of the body 100 may increase in the lateral direction from the opening 200 to the body 100 . When an inclination is applied to the lower surface of the body 100 on which the transducer 300 is mounted, the steering angle of the ultrasound beam required to target the affected area is reduced, making it easier to obtain an ultrasound image of the affected area. there is. In addition, when there is more than one pair of transmitting transducer arrays and receiving transducer arrays of the transducer unit 200, the inclination of the lower surface of the body unit 100 is set differently for each area where each transmitting transducer array and receiving transducer array are formed. It can be. In this case, the detection area where the transmission ultrasonic waves transmitted by each transmission transducer array reaches may be set differently.

개구부(200) 주변 영역은 개구부(200)를 중심으로 소정의 내각으로 기울어져 형성되고, 그에 따라 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 개구부(200)의 수직 하방 영역으로 형성되며, 수신 트랜스듀서 어레이가 수신하는 탐지 영역 또한 소정의 내각으로 기울어져 형성되는 개구부 주변 영역이 된다. 또한, 송신 트랜스듀서 어레이와 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 개구부(200) 주변 영역이 개구부(200)를 중심으로 기울어진 내각은 각 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 동일 평면 상에서 조향하여 송신 빔과 수신 빔이 겹쳐지는 영역에서 영상을 형성하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어 낼 수 있다.The area around the opening 200 is inclined at a predetermined internal angle around the opening 200, and accordingly, the detection area where the transmitted ultrasonic waves transmitted by the transmission transducer array reaches is formed as the area vertically below the opening 200. The detection area received by the receiving transducer array also becomes an area around the opening that is tilted at a predetermined internal angle. In addition, when there are two or more pairs of transmitting transducer arrays and transducer arrays, the inner angle in which the area around the opening 200 is inclined around the opening 200 is such that each transmitting transducer array and receiving transducer array are steered on the same plane. An image is formed in the area where the transmission beam and the reception beam overlap, and images of different cross sections can be created from each pair.

도 9는 본 발명에 적용되는 부착 어댑터의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 환부 종합 관찰용 피부 부착형 초음파 프로브가 부착 어댑터에 결합된 사시도이다.Figure 9 is a perspective view of the attachment adapter applied to the present invention, and Figure 10 is a perspective view of the skin-attached ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area of the present invention coupled to the attachment adapter.

도 9를 참조하면, 본 발명에 적용되는 부착 어댑터(500)는 초음파 프로브가 삽입되는 삽입부(510)와, 삽입부(510)에 삽입되는 초음파 프로브를 고정하는 고정부(520)와, 고정부(520)의 가장자리로부터 하측으로 연장되어 측면을 형성하는 측면부(530)와, 측면부(530)로부터 외측으로 연장 형성되어 피부에 부착되는 부착부(540)와, 측면부(530)의 일부에 형성되어 초음파 프로브의 케이블(400)이 관통되는 측면 관통부(550)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the attachment adapter 500 applied to the present invention includes an insertion portion 510 into which an ultrasonic probe is inserted, a fixing portion 520 for fixing the ultrasonic probe inserted into the insertion portion 510, and a A side portion 530 extending downward from the edge of the top 520 to form a side surface, an attachment portion 540 extending outward from the side portion 530 and attached to the skin, and a portion of the side portion 530. It may include a side penetration part 550 through which the cable 400 of the ultrasonic probe passes.

삽입부(510)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 프로브가 삽입된다. 이때, 초음파 프로브는 하부면으로부터 삽입부(510)에 삽입되어 상부면이 부착 어댑터의 상부로 노출되도록 삽입된다. 이러한 삽입부(510)는 초음파 프로브의 몸체부(100)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되고 몸체부(100)의 크기에 대응되는 크기로 마련될 수 있다. 삽입부(510)가 몸체부(100)와는 다른 형상으로 형성되면 몸체부(100)가 삽입될 수 없고, 삽입부(510)가 몸체부(100)보다 크게 형성되면 몸체부(100)를 고정하지 못하며, 삽입부(510)가 몸체부(100)보다 작게 형성되면 몸체부(100)가 삽입되지 못하기 때문이다.An ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention is inserted into the insertion unit 510. At this time, the ultrasonic probe is inserted into the insertion unit 510 from the lower surface so that the upper surface is exposed to the upper part of the attachment adapter. This insertion portion 510 may be formed in a shape corresponding to the shape of the body portion 100 of the ultrasonic probe and may be provided in a size corresponding to the size of the body portion 100. If the insertion portion 510 is formed in a different shape from the body portion 100, the body portion 100 cannot be inserted, and if the insertion portion 510 is formed larger than the body portion 100, the body portion 100 cannot be fixed. This is because, if the insertion portion 510 is formed smaller than the body portion 100, the body portion 100 cannot be inserted.

고정부(520)는 측면부(530)와 함께 삽입부(510)에 삽입된 초음파 프로브를 고정한다. 고정부(520)는 측면부(530)로부터 소정의 폭으로 형성될 수 있다. 따라서, 고정부(520)는 삽입부(510)에 삽입된 초음파 프로브의 상부면 가장자리를 소정 폭으로 접촉하여 초음파 프로브의 상부면을 접촉 고정할 수 있다. 또한, 측면부(530)는 몸체부(100)의 측면과 동일 높이 및 길이로 형성되어 몸체부(100)의 측면을 접촉 고정할 수 있다. 즉, 측면부(530)는 초음파 프로브의 몸체부(100)의 측면과 접촉되어 몸체부(100)의 측면을 고정하고, 고정부(520)는 몸체부(100)의 상부면의 가장자리를 고정한다.The fixing part 520, together with the side part 530, fixes the ultrasonic probe inserted into the insertion part 510. The fixing part 520 may be formed to have a predetermined width from the side part 530. Accordingly, the fixing unit 520 may contact and fix the upper surface of the ultrasonic probe inserted into the insertion unit 510 by contacting the edge of the upper surface of the ultrasonic probe with a predetermined width. In addition, the side portion 530 is formed to have the same height and length as the side surface of the body portion 100, so that the side surface of the body portion 100 can be contacted and fixed. That is, the side part 530 is in contact with the side of the body 100 of the ultrasonic probe and fixes the side of the body 100, and the fixing part 520 fixes the edge of the upper surface of the body 100. .

부착부(540)는 초음파 프로브가 삽입된 부착 어댑터를 피부에 부착 또는 밀착하기 위해 마련된다. 즉, 부착부(540)는 환부와 접촉되어 피부에 부착하기 위해 마련된다. 이러한 부착부(540)는 측면부(530)로부터 외측으로 소정 길이 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 부착부(540)의 하부면에는 접착제가 도포되어 부착 어댑터를 피부에 부착했다 떼어낼 수 있도록 할 수 있다.The attachment portion 540 is provided to attach or closely adhere the attachment adapter into which the ultrasonic probe is inserted to the skin. That is, the attachment portion 540 is provided to contact the affected area and attach to the skin. This attachment portion 540 may be formed to extend outward from the side portion 530 by a predetermined length. Additionally, adhesive may be applied to the lower surface of the attachment portion 540 so that the attachment adapter can be attached to and removed from the skin.

한편, 측면부(530)의 일부에 측면 관통부(550)가 형성되어 초음파 프로브의 케이블(400)이 관통될 수 있다.Meanwhile, a side penetrating portion 550 is formed in a portion of the side portion 530 so that the cable 400 of the ultrasonic probe can penetrate therethrough.

상기한 바와 같이 피부 부착 구현을 위한 부착 어댑터는 삽입부(510)를 통해 본 발명에 따른 초음파 프로브가 고정되며, 하부의 평평한 부착부(540)를 통해 피부에 부착될 수 있다. 이러한 부착 어댑터는 적어도 일부가 고무, 실리콘 등의 유연한 재질로 제작될 수 있다. 즉, 고정부(520), 측면부(530) 및 부착부(540)가 유연한 재질로 형성될 수도 있고, 부착부(540)만이 유연한 재질로 형성될 수도 있다. 고정부(520) 및 측면부(530)가 유연한 재질로 형성되면 초음파 프로브의 삽입이 용이할 수 있고, 부착부(540)가 유연한 재질로 형성됨으로써 곡면 부착 시 안정성을 향상시킬 수 있다.As described above, the attachment adapter for implementing skin attachment holds the ultrasound probe according to the present invention through the insertion portion 510, and can be attached to the skin through the flat attachment portion 540 at the bottom. At least some of these attachment adapters may be made of flexible materials such as rubber or silicone. That is, the fixing part 520, the side part 530, and the attachment part 540 may be formed of a flexible material, or only the attachment part 540 may be formed of a flexible material. If the fixing part 520 and the side part 530 are made of a flexible material, the ultrasonic probe can be easily inserted, and if the attachment part 540 is made of a flexible material, stability can be improved when attached to a curved surface.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환부 종합 관찰용 초음파 프로브를 구비하는 초음파 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다. 즉, 도 11은 초음파 장치의 일 실시 예에 따른 블럭도이고, 도 12는 초음파 장치의 다른 실시 예에 따른 블럭도이다.Figures 11 and 12 are block diagrams for explaining the configuration of an ultrasound device including an ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 11 is a block diagram of an ultrasonic device according to one embodiment, and FIG. 12 is a block diagram of an ultrasonic device according to another embodiment.

본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 장치는 도 11에 도시된 바와 같이 초음파 프로브(1000)와, 초음파 프로브(1000)를 제어하는 제어부(2000)와, 초음파 장치의 데이터를 저장하는 저장부(3000)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초음파 장치는 도 12에 도시된 바와 같이 촬영부(4000)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 11, the ultrasonic device according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic probe 1000, a control unit 2000 that controls the ultrasonic probe 1000, and a storage unit 3000 that stores data of the ultrasonic device. ) may include. Additionally, the ultrasonic device according to another embodiment of the present invention may further include an imaging unit 4000 as shown in FIG. 12 .

초음파 프로브(1000)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개구부(200)를 구비할 수 있다. 즉, 초음파 프로브(1000)는 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 소정 영역에 몸체부(100)를 관통하도록 형성된 개구부(200)와, 환부에 대면하는 몸체부(100)의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부(300)를 포함할 수 있다. 또한, 몸체부(100)와 초음파 장치를 연결하는 케이블(400)를 포함할 수 있다.The ultrasonic probe 1000 may be provided with an opening 200 according to an embodiment of the present invention. That is, the ultrasonic probe 1000 includes a body portion 100, an opening 200 formed in a predetermined area of the body portion 100 to penetrate the body portion 100, and a lower portion of the body portion 100 facing the affected area. It may include a transducer unit 300 formed on a surface and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays. Additionally, it may include a cable 400 connecting the body portion 100 and the ultrasonic device.

제어부(2000)는 초음파 프로브(1000)를 제어하기 위한 제어 신호를 송신하고, 초음파 프로브(1000)로부터 초음파 영역의 반사 신호를 수신하여 영상 데이터를 구성한다. 즉, 제어부(2000)는 초음파 프로브의 트랜스듀서부(200)를 이루는 송신 트랜스듀서 어레이가 소정 주파수의 초음파를 발생시킬 수 있도록 소정의 제어 신호를 송신한다. 이때, 제어부(2000)는 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 스티어링되도록 제어 신호를 송신할 수 있다. 또한, 초음파 프로브(1000)의 수신 트랜스듀서 어레이가 수신한 반사파를 수신하여 영상 데이터를 생성한다. The control unit 2000 transmits a control signal to control the ultrasonic probe 1000 and receives a reflected signal in the ultrasonic region from the ultrasonic probe 1000 to configure image data. That is, the control unit 2000 transmits a predetermined control signal so that the transmission transducer array forming the transducer unit 200 of the ultrasonic probe can generate ultrasonic waves of a predetermined frequency. At this time, the control unit 2000 may transmit a control signal to steer the transmission ultrasonic waves transmitted by the transmission transducer array. Additionally, the receiving transducer array of the ultrasonic probe 1000 receives the received reflected waves and generates image data.

저장부(3000)는 제어부(2000)를 통해 초음파 프로브(1000)로부터 수신한 영상 데이터를 저장한다. 초음파 장치가 촬영부(4000)를 더 구비하는 경우 저장부(3000)는 촬영부(4000)로부터 촬영된 가시광선 영역의 영상 신호를 저장할 수 있다.The storage unit 3000 stores image data received from the ultrasonic probe 1000 through the control unit 2000. If the ultrasound device further includes an imaging unit 4000, the storage unit 3000 may store image signals in the visible light region captured by the imaging unit 4000.

촬영부(4000)는 개구부(200)를 통해 하방을 촬영하여 초음파 프로브(1000) 하부의 가시광선 영역의 영상 신호를 획득할 수 있다. 즉, 개구부(200)내로 광학 기반의 촬영부(4000)를 투입하여 개구부(200)를 통해 광학 기반의 영상 장치를 이용할 수 있다. 이 경우, 촬영 이미지를 제어부(2000)로 전송하여 제어부(2000)는 초음파 이미지와 환부의 육안 이미지, 그리고 촬영 이미지를 저장부(3000)에 동시 저장할 수 있다.The imaging unit 4000 may acquire an image signal in the visible light region below the ultrasonic probe 1000 by imaging downward through the opening 200. That is, by inserting the optical-based imaging unit 4000 into the opening 200, an optical-based imaging device can be used through the opening 200. In this case, by transmitting the captured image to the control unit 2000, the control unit 2000 can simultaneously store the ultrasound image, the visual image of the affected area, and the captured image in the storage unit 3000.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.The technical idea of the present invention as described above has been described in detail according to the above-mentioned embodiments, but it should be noted that the above-described embodiments are for explanation and not limitation. Additionally, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 몸체부 200 : 개구부
300 : 센서부100: body 200: opening
300: sensor unit

Claims

초음파 프로브에 있어서,
몸체부;
상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며,
상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부;
상기 개구부에 대응하는 영역을 제외한 프로브의 다른 영역을 수용하며, 그 하단에 피부 부착을 위한 소정의 넓이의 부착부를 포함하는 부착 어댑터; 를 포함하는,
환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
In the ultrasonic probe,
body part;
A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays,
The body portion includes an opening formed in an area other than the transducer portion;
an attachment adapter that accommodates other areas of the probe excluding the area corresponding to the opening and includes an attachment portion of a predetermined width for attachment to the skin at the bottom thereof; Including,
Ultrasound probe for comprehensive observation of affected areas.

청구항 1에 있어서, 상기 개구부는,
상기 몸체부의 상부면 방향에서 상기 몸체부의 하부면 방향으로 육안 관찰이 가능하도록 관통 형성된 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method of claim 1, wherein the opening is,
An ultrasonic probe for comprehensive observation of the affected area, which is formed through a penetrating structure to enable visual observation from the upper surface of the body to the lower surface of the body.

청구항 2에 있어서, 상기 트랜스듀서부는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이를 포함하며,
상기 초음파 트랜스듀서 어레이는 상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method according to claim 2, wherein the transducer unit includes 2n ultrasonic transducer arrays (n is an integer equal to or greater than 1),
The ultrasonic transducer array is an ultrasonic probe for comprehensive observation of the affected area, wherein the ultrasonic transducer array is arranged in opposing pairs with the opening in between.

청구항 3에 있어서, 상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이 중, 쌍을 이루는 하나는 초음파를 송신하는 송신 트랜스듀서 어레이고, 다른 하나는 상기 송신 트랜스듀서가 송신한 초음파의 반사파를 수신하는 수신 트랜스듀서 어레이인 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method according to claim 3, wherein among the ultrasonic transducer arrays arranged in opposing pairs with the opening in between, one of the pair is a transmitting transducer array that transmits ultrasonic waves, and the other is a transmitting transducer array that transmits ultrasonic waves. An ultrasound probe for comprehensive observation of affected areas, which is a receiving transducer array that receives reflected waves.

초음파 프로브에 있어서,
몸체부;
상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며,
상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부;를 포함하고,
상기 트랜스듀서부는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이를 포함하며,
상기 초음파 트랜스듀서 어레이는 상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되고,
상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이 중, 쌍을 이루는 하나는 초음파를 송신하는 송신 트랜스듀서 어레이고, 다른 하나는 상기 송신 트랜스듀서가 송신한 초음파의 반사파를 수신하는 수신 트랜스듀서 어레이이며,
상기 개구부를 사이에 두고 대향하는 쌍으로 배치되는 초음파 트랜스듀서 어레이 중 각각의 트랜스듀서 어레이가 송수신을 동시에 수행하여 두개의 단면 영상을 얻을 수 있고, 신호 처리를 통해 최종적으로 하나의 향상된 단면 영상을 얻을 수 있는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
In the ultrasonic probe,
body part;
A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays,
The body portion includes an opening formed in an area other than the transducer portion,
The transducer unit includes an array of 2n ultrasonic transducers (n is an integer equal to or greater than 1),
The ultrasonic transducer array is arranged in opposing pairs with the opening in between,
Among the ultrasonic transducer arrays arranged in opposing pairs with the opening in between, one pair is a transmitting transducer array that transmits ultrasonic waves, and the other is a receiving transducer array that receives reflected waves of ultrasonic waves transmitted by the transmitting transducers. It is a transducer array,
Among the ultrasonic transducer arrays arranged in opposing pairs with the opening in between, each transducer array transmits and receives simultaneously to obtain two cross-sectional images, and ultimately obtains one improved cross-sectional image through signal processing. Ultrasound probe for comprehensive observation of affected areas.

초음파 프로브에 있어서,
몸체부;
상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며,
상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비하며,
상기 개구부는,
상기 몸체부의 상부면 방향에서 상기 몸체부의 하부면 방향으로 육안 관찰이 가능하도록 관통 형성되고,
상기 트랜스듀서부는 상기 몸체부의 하부면 전체 영역에 복수의 초음파 트랜스듀서 어레이가 2D 매트릭스 트랜스듀서 어레이로 배치되는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
In the ultrasonic probe,
body part;
A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays,
The body portion has an opening formed in an area other than the transducer portion,
The opening is
It is formed through a hole to enable visual observation from the upper surface of the body to the lower surface of the body,
The transducer unit is an ultrasonic probe for comprehensive observation of the affected area in which a plurality of ultrasonic transducer arrays are arranged in a 2D matrix transducer array over the entire lower surface of the body unit.

초음파 프로브에 있어서,
몸체부;
상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되는 트랜스듀서부를 포함하며,
상기 몸체부는 상기 트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비하며,
상기 개구부는,
상기 몸체부의 상부면 방향에서 상기 몸체부의 하부면 방향으로 육안 관찰이 가능하도록 관통 형성되고,
상기 트랜스듀서부는,
상기 개구부를 중심으로 그 주변부에 2n(n은 1 이상의 정수)개의 초음파 트랜스듀서 어레이가 배치되며,
상기 초음파 트랜스듀서 어레이는 상기 개구부를 사이에 두고 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 상호 대향하는 쌍이 되도록 배치되고,
상기 2n개의 초음파 트랜스듀서 어레이 각각은 2D 매트릭스 트랜스듀서 어레이인 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
In the ultrasonic probe,
body part;
A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays,
The body portion has an opening formed in an area other than the transducer portion,
The opening is
It is formed through a hole to enable visual observation from the upper surface of the body to the lower surface of the body,
The transducer unit,
2n (n is an integer equal to or greater than 1) ultrasonic transducer array is arranged around the opening,
The ultrasonic transducer array is arranged so that a transmitting transducer array and a receiving transducer array form an opposing pair with the opening in between,
An ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area, wherein each of the 2n ultrasound transducer arrays is a 2D matrix transducer array.

청구항 4 또는 청구항 7에 있어서, 상기 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 상기 개구부의 수직 하방 영역으로 형성되도록 송신 초음파가 스티어링되며, 상기 수신 트랜스듀서 어레이는 수신된 신호의 빔포밍을 통해 시간 지연을 적용함으로써 상기 개구부 수직 하방 영역에 대한 신호를 수신하여 영상을 구현하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method according to claim 4 or claim 7, wherein the transmission ultrasonic waves are steered so that a detection area where the transmission ultrasonic waves transmitted by the transmission transducer array arrives is formed in a vertically downward area of the opening, and the reception transducer array is configured to detect a beam of the received signal. An ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that receives signals for the area vertically below the opening and creates images by applying a time delay through forming.

청구항 8에 있어서, 상기 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 대향하는 한쌍의 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 조합에서 하나의 최종 단면 영상 구성이 가능하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어내는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method of claim 8, when there are two or more pairs of the transmitting transducer array and the receiving transducer array, one final cross-sectional image configuration is possible from a combination of an opposing pair of transmitting transducer arrays and receiving transducer arrays, and each pair An ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that produces images of different cross-sections.

청구항 4 또는 청구항 7에 있어서, 상기 트랜스듀서부의 개구부 주변 영역은,
상기 개구부를 중심으로 소정의 내각으로 기울어져 형성되고, 그에 따라 상기 송신 트랜스듀서 어레이가 송신하는 송신 초음파가 도달하는 탐지 영역이 상기 개구부의 수직하방 영역으로 형성되며, 상기 수신 트랜스듀서 어레이가 수신하는 탐지 영역 또한 소정의 내각으로 기울어져 형성되는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method according to claim 4 or claim 7, wherein the area around the opening of the transducer unit is,
It is formed to be inclined at a predetermined internal angle around the opening, and accordingly, a detection area where the transmitted ultrasonic waves transmitted by the transmitting transducer array arrives is formed as an area vertically below the opening, and the receiving transducer array receives An ultrasound probe for comprehensive observation of affected areas in which the detection area is tilted at a predetermined internal angle.

청구항 10에 있어서, 상기 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 상기 개구부 주변 영역이 상기 개구부를 중심으로 기울어진 내각은 상기 각 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 동일 평면 상에서 조향하여 송신 빔과 수신 빔이 겹쳐지는 영역에서 영상을 형성하며, 각각의 어레이 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 획득하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method of claim 10, wherein when there are two or more pairs of the transmitting transducer array and the receiving transducer array, the interior angle in which the area around the opening is inclined around the opening is such that each transmitting transducer array and the receiving transducer array are on the same plane. An ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that steers to form images in the area where the transmitted and received beams overlap, and acquires images of different cross-sections from each array pair.

청구항 11에 있어서, 상기 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이의 쌍이 둘 이상인 경우, 상기 개구부 주변 영역이 상기 개구부를 중심으로 기울어진 내각은 각 송신 트랜스듀서 어레이와 수신 트랜스듀서 어레이가 동일 평면에서 조향하여 송신 빔과 수신 빔이 겹쳐지는 영역에서 영상을 형성하며, 각각의 쌍으로부터 서로 다른 단면에 대한 영상을 만들어내는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The method of claim 11, wherein when there are two or more pairs of the transmitting transducer array and the receiving transducer array, the inner angle in which the area around the opening is inclined around the opening is such that each transmitting transducer array and the receiving transducer array are steered in the same plane. An ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area that forms an image in the area where the transmitting and receiving beams overlap, and creates images of different cross-sections from each pair.

청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구부에 대응하는 영역을 제외한 프로브의 다른 영역을 수용하며, 그 하단에 피부 부착을 위한 소정의 넓이의 부착부를 포함하는 부착 어댑터를 더 포함하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The affected area according to any one of claims 5 to 7, further comprising an attachment adapter that accommodates other areas of the probe excluding the area corresponding to the opening and includes an attachment portion of a predetermined area at the bottom thereof for attachment to the skin. Ultrasound probe for comprehensive observation.

청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구부의 일부 영역에는 환부의 가시광선 영역의 영상 이미지를 획득하는 촬영부를 더 구비하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The ultrasound probe for comprehensive observation of the affected area according to any one of claims 5 to 7, further comprising an imaging unit in a partial area of the opening to obtain an image of the visible light region of the affected area.

청구항 14에 있어서, 상기 개구부는 상기 촬영부와 육안으로 환부 확인이 가능한 관찰부를 구비하는 환부 종합 관찰용 초음파 프로브.
The ultrasound probe according to claim 14, wherein the opening includes the imaging unit and an observation unit capable of visually confirming the lesion.

환부의 초음파 영상과 환부의 가시광선 영역 영상을 획득하는 초음파 진단 장치에 있어서,
초음파 트랜스듀서가 장착되어 초음파 영상 신호를 획득하는 초음파 프로브;
상기 초음파 프로브로부터 초음파 영역 및 가시광선 영역의 영상 데이터를 수신하고 제어 신호를 송신하는 제어부;
상기 초음파 프로브로부터 수신한 영상 데이터를 저장하는 저장부를 포함하며,
상기 초음파 프로브는,
트랜스듀서부 이외의 영역에 형성되는 개구부를 구비한 몸체부;
상기 몸체부의 하부면에 형성되어 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 어레이가 장착되어 초음파 영상 신호를 획득하는 트랜스듀서부; 및
상기 몸체부에 부착되며, 상기 개구부의 적어도 일부 영역에서 하방을 촬영하여 몸체부 하부의 가시광선 영역의 영상 신호를 획득하는 촬영부를 포함하는 초음파 진단 장치.In the ultrasound diagnostic device that acquires an ultrasound image of the affected area and a visible light region image of the affected area,
An ultrasonic probe equipped with an ultrasonic transducer to acquire ultrasonic image signals;
a control unit that receives image data in the ultrasonic region and visible light region from the ultrasonic probe and transmits a control signal;
It includes a storage unit that stores image data received from the ultrasonic probe,
The ultrasonic probe is,
A body portion having an opening formed in an area other than the transducer portion;
A transducer unit formed on the lower surface of the body unit and equipped with one or more ultrasonic transducer arrays to acquire an ultrasonic image signal; and
An ultrasound diagnosis device, which is attached to the body and includes an imaging unit that acquires an image signal in the visible light region of a lower part of the body by imaging downward from at least a partial area of the opening.