KR200497687Y1 - 초음파 장치 - Google Patents

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KR200497687Y1
KR200497687Y1 KR2020230002083U KR20230002083U KR200497687Y1 KR 200497687 Y1 KR200497687 Y1 KR 200497687Y1 KR 2020230002083 U KR2020230002083 U KR 2020230002083U KR 20230002083 U KR20230002083 U KR 20230002083U KR 200497687 Y1 KR200497687 Y1 KR 200497687Y1
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ultrasonic
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KR2020230002083U
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계상범
박재혁
여선미
김진현
임창현
김민
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주식회사 한소노
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    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브 및 복수의 방열판들을 포함할 수 있다. 초음파 프로브는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 복수의 방열판들은 초음파 프로브에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브에 포함되는 복수의 방열판들로부터 측정되는 제1 온도 내지 제3 온도에 기초하여 초음파 장치의 동작을 제어함으로써 열로 인한 초음파 영상의 화질저하를 방지할 수 있다.

Description

초음파 장치{ULTRASOUND DEVICE}
본 발명은 초음파 장치에 관한 것이다.
초음파 영상장치를 구동하는 동안 열이 발생할 수 있다. 초음파 영상장치를 구동하는 동안 발생하는 열로 인하여 초음파 영상의 화질에 영향을 줄 수 있다. 최근, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있다.
(한국등록특허) 제10-2229544호 (등록일자, 2021.03.12)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 초음파 프로브에 포함되는 복수의 방열판들로부터 측정되는 제1 온도 내지 제3 온도에 기초하여 초음파 장치의 동작을 제어함으로써 열로 인한 초음파 영상의 화질저하를 방지할 수 있는 초음파 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브 및 복수의 방열판들을 포함할 수 있다. 초음파 프로브는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 복수의 방열판들은 상기 초음파 프로브에 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 센서부를 더 포함할 수 있다. 센서부는 상기 복수의 방열판들의 각각에 배치되어 온도를 측정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부를 포함할 수 있다. 제1 센서부는 상기 초음파 프로브의 중심에 배치되어 제1 온도를 측정할 수 있다. 제2 센서부는 상기 초음파 프로브의 제1 모서리에 배치되어 제2 온도를 측정할 수 있다. 제3 센서부는 상기 제1 모서리와 상기 초음파 프로브의 중심을 연결하는 연장선과 만나는 상기 초음파 프로브의 제2 모서리에 배치되어 제3 온도를 측정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 상기 제1 온도, 상기 제2 온도 및 상기 제3 온도에 따라 상기 초음파 장치를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 기준온도보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 초음파 프로브에 포함되는 전체 초음파 엘리먼트들의 개수 중 절반 이하의 초음파 엘리먼트들을 구동할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부가 구동하는 초음파 엘리먼트들의 각각은 서로 인접하여 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 차이부 및 비교부를 더 포함할 수 있다. 차이부는 상기 제2 온도 및 상기 제3 온도의 합에 해당하는 합산온도와 상기 제1 온도의 두배에 해당하는 제4 온도의 차이에 해당하는 차이온도를 제공할 수 있다. 비교부는 상기 차이온도 및 미리 정해진 제2 기준온도를 비교하여 비교결과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 초음파 장치는 영상 제공부 및 영역 구분부를 포함할 수 있다. 영상 제공부는 상기 초음파 프로브로 수신되는 초음파 수신신호에 기초하여 초음파 영상을 제공할 수 있다. 영역 구분부는 상기 초음파 영상을 사용자가 미리 설정한 타겟영역을 포함하여 복수의 영역들로 구분할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 차이온도가 상기 제2 기준온도보다 작아 짐에 따라 상기 타겟영역을 제외한 상기 복수의 영역들의 밝기가 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 차이온도가 상기 제2 기준온도보다 작은 제3 기준온도보다 작은 경우, 상기 타겟영역의 밝기가 감소할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치는 초음파 프로브에 포함되는 복수의 방열판들로부터 측정되는 제1 온도 내지 제3 온도에 기초하여 초음파 장치의 동작을 제어함으로써 열로 인한 초음파 영상의 화질저하를 방지할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제어부를 나타내는 도면이다.
도 3 및 4는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 차이부 및 비교부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 차이부 및 비교부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 영상 제공부 및 영역 구분부를 나타내는 도면이다.
도 8 및 9는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 영상 제공부 및 영역 구분부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제어부를 나타내는 도면이고, 도 3 및 4는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치(10)는 초음파 프로브(100) 및 복수의 방열판들(210, 220, 230)을 포함할 수 있다. 초음파 프로브(100)는 초음파 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 초음파 장치(10)는 초음파 프로브(100)에 포함되는 복수의 엘리먼트들을 이용해서 초음파 송신신호(UST)를 대상체(인체)에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 수신신호(USR)를 수신할 수 있다.
복수의 방열판들(210, 220, 230)은 초음파 프로브(100)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 복수의 방열판들(210, 220, 230)은 제1 방열판(210), 제2 방열판(220) 및 제3 방열판(230)을 포함할 수 있다. 제1 방열판(210)은 초음파 프로브(100)의 중심(PC)에 배치될 수 있고, 제2 방열판(220)은 초음파 프로브(100)의 중심(PC)을 기준으로 제1 방향(D1)에 위치하는 초음파 프로브(100)의 모서리인 제1 모서리(M1)에 배치될 수 있다. 또한, 제3 방열판(230)은 초음파 프로브(100)의 중심(PC)을 기준으로 제3 방향(D3)에 위치하는 초음파 프로브(100)의 모서리인 제2 모서리(M2)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 센서부를 더 포함할 수 있다. 센서부는 복수의 방열판들(210, 220, 230)의 각각에 배치되어 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서부는 제1 센서부(211), 제2 센서부(221) 및 제3 센서부(231)를 포함할 수 있다. 제1 센서부(211)는 제1 방열판(210) 상에 배치될 수 있고, 제2 센서부(221)는 제2 방열판(220) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제3 센서부(231)는 제3 방열판(230) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 센서부(211)는 초음파 프로브(100)의 중심(PC)에 배치되어 제1 온도(T1)를 측정할 수 있다. 제2 센서부(221)는 초음파 프로브(100)의 제1 모서리(M1)에 배치되어 제2 온도(T2)를 측정할 수 있다. 제3 센서부(231)는 제1 모서리(M1)와 초음파 프로브(100)의 중심(PC)을 연결하는 연장선과 만나는 초음파 프로브(100)의 제2 모서리(M2)에 배치되어 제3 온도(T3)를 측정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다. 제어부(300)는 제1 온도(T1), 제2 온도(T2) 및 제3 온도(T3)에 따라 초음파 장치(10)를 제어할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1 온도(T1)가 미리 정해진 제1 기준온도(RT1)보다 큰 경우, 제어부(300)는 초음파 프로브(100)에 포함되는 전체 초음파 엘리먼트들(ES)의 개수 중 절반 이하의 초음파 엘리먼트들(ES)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 초음파 프로브(100)의 중심(PC)에 배치되는 제1 방열판의 제1 센서부(211)로 측정된 제1 온도(T1)는 55도일 수 있고, 제1 기준온도(RT1)는 50일 수 있다. 이 경우, 제1 온도(T1)인 55도는 제1 기준온도(RT1)인 50도보다 높을 수 있다.
제1 온도(T1)가 제1 기준온도(RT1)인 50도보다 높은 경우, 제어부(300)는 열 발생을 감소시키기 위하여 초음파 프로브(100)에 포함되는 전체 초음파 엘리먼트들(ES)의 개수 중 절반 이하의 초음파 엘리먼트들(ES) 만을 구동할 수 있다. 예를 들어, 초음파 프로브(100)에 포함되는 전체 초음파 엘리먼트들(ES)의 개수는 32개일 수 있고, 제어부(300)는 열 발생을 감소시키기 위하여 16개 이하의 엘리먼트들을 구동하여 초음파 신호를 송신하거나 수신할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(300)가 구동하는 초음파 엘리먼트들(ES)의 각각은 서로 인접하여 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 열 발생을 감소시키기 위하여 제어부(300)는 32개 엘리먼트들 중 홀수 번째 엘리먼트들을 이용하여 초음파 송신신호(UST)를 대상체에 송신하고, 32개 엘리먼트들 중 짝수 번째 엘리먼트들을 이용하여 대상체로부터 반사되는 초음파 수신신호(USR)를 수신할 수 있다.
도 5는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 차이부 및 비교부를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 차이부 및 비교부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 6을 참조하면, 일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 차이부(310) 및 비교부(320)를 더 포함할 수 있다. 차이부(310)는 제2 온도(T2) 및 제3 온도(T3)의 합에 해당하는 합산온도와 제1 온도(T1)의 두배에 해당하는 제4 온도의 차이에 해당하는 차이온도(DT)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도(T1)는 55도일 수 있고, 제2 온도(T2)는 50도일 수 있다. 또한, 제3 온도(T3)는 52도일 수 있다. 이 경우, 합산온도는 제2 온도(T2)인 50도 및 제3 온도(T3)인 52도의 합에 해당하는 102도일 수 있다. 또한, 제4 온도는 제1 온도(T1)인 55도의 두배인 110도일 수 있다. 이 경우, 차이부(310)가 제공하는 차이온도(DT)는 제4 온도인 110도와 합산온도인 102도의 차이에 해당하는 8도일 수 있다.
비교부(320)는 차이온도(DT) 및 미리 정해진 제2 기준온도(RT2)를 비교하여 비교결과(CR)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 차이온도(DT)는 8도일 수 있고, 제2 기준온도(RT2)는 10도일 수 있다. 비교부(320)는 차이온도(DT)가 제2 기준온도(RT2)보다 작은 경우, 초음파 프로브(100)의 중심(PC) 뿐만 아니라, 초음파 프로브(100) 전체의 온도가 높다고 판단할 수 있다. 차이온도(DT)가 제2 기준온도(RT2)보다 작은 경우, 비교부(320)는 초음파 프로브(100)의 온도를 낮추기 위한 동작이 필요하다는 비교결과(CR)를 제공할 수 있다.
도 7은 도 1의 초음파 장치에 포함되는 영상 제공부 및 영역 구분부를 나타내는 도면이고, 도 8 및 9는 도 1의 초음파 장치에 포함되는 영상 제공부 및 영역 구분부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 9를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 초음파 장치(10)는 영상 제공부(400) 및 영역 구분부(500)를 포함할 수 있다. 영상 제공부(400)는 초음파 프로브(100)로 수신되는 초음파 수신신호(USR)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 초음파 프로브(100)는 초음파 엘리먼트들(ES)을 통해서 초음파 수신신호(USR)를 수신할 수 있다. 영상 제공부(400)는 초음파 엘리먼트들(ES)로 수신되는 초음파 수신신호(USR)를 이용하여 초음파 영상(UI)을 제공할 수 있다.
영역 구분부(500)는 초음파 영상(UI)을 사용자가 미리 설정한 타겟영역(TR)을 포함하여 복수의 영역들로 구분할 수 있다. 예를 들어, 영역 구분부(500)는 초음파 영상(UI)의 중앙에 원형의 타겟영역(TR)을 설정할 수 있다. 영역 구분부(500)는 초음파 영상(UI)의 타겟영역(TR)을 기준으로 제1 방향(D1)에 제1 구분영역(GR1)을 설정할 수 있고, 초음파 영상(UI)의 타겟영역(TR)을 기준으로 제2 방향(D2)에 제2 구분영역(GR2)을 설정할 수 있다. 또한, 영역 구분부(500)는 초음파 영상(UI)의 타겟영역(TR)을 기준으로 제3 방향(D3)에 제3 구분영역(GR3)을 설정할 수 있고, 초음파 영상(UI)의 타겟영역(TR)을 기준으로 제4 방향(D4)에 제4 구분영역(GR4)을 설정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차이온도(DT)가 제2 기준온도(RT2)보다 작아 짐에 따라 타겟영역(TR)을 제외한 복수의 영역들의 밝기가 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간에 측정된 차이온도(DT)는 8도일 수 있고, 제2 기준온도(RT2)는 10도일 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는 초음파 영상(UI)에서 타겟영역(TR)을 제외한 제1 구분영역(GR1) 내지 제4 구분영역(GR4)의 밝기를 감소시킬 수 있다. 또한, 제1 시간 이후, 제2 시간에 측정된 차이온도(DT)는 6도일 수 있고, 제2 기준온도(RT2)는 10도일 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는 초음파 영상(UI)에서 타겟영역(TR)을 제외한 제1 구분영역(GR1) 내지 제4 구분영역(GR4)의 밝기를 더욱 감소시킬 수 있다. 여기서는, 제1 구분영역(GR1) 내지 제4 구분영역(GR4)의 밝기를 동일하게 감소시키는 것으로 설명하고 있으나, 제1 구분영역(GR1) 내지 제4 구분영역(GR4)에 포함되는 인체 장기가 움직이는 속도가 미리 정해진 기준속도 이상인 경우, 제어부(300)는 기준속도 이상의 장기가 배치되는 구분영역을 제외한 다른 구분영역들의 밝기만을 감소시킬 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 차이온도(DT)가 제2 기준온도(RT2)보다 작은 제3 기준온도(RT3)보다 작은 경우, 타겟영역(TR)의 밝기가 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도(T1)는 55도일 수 있고, 제2 온도(T2)는 53도일 수 있다. 또한, 제3 온도(T3)는 54도일 수 있다. 이 경우, 합산온도는 제2 온도(T2)인 53도 및 제3 온도(T3)인 54도의 합에 해당하는 107도일 수 있다. 또한, 제4 온도는 제1 온도(T1)인 55도의 두배인 110도일 수 있다. 이 경우, 차이부(310)가 제공하는 차이온도(DT)는 제4 온도인 110도와 합산온도인 107도의 차이에 해당하는 3도일 수 있다. 여기서, 제3 기준온도(RT3)는 5도일 수 있다. 이 경우, 비교부(320)는 초음파 프로브(100) 전체의 온도가 매우 높다고 판단할 수 있다. 차이온도(DT)가 제3 기준온도(RT3)보다 작은 경우, 비교부(320)는 초음파 프로브(100)의 온도를 더욱 낮추기 위한 동작이 필요하다는 비교결과(CR)를 제공할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는 제어신호(CS)에 기초하여 제1 구분영역(GR1) 내지 제4 구분영역(GR4) 뿐만 아니라, 타겟영역(TR)의 밝기도 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 장치(10)는 초음파 프로브(100)에 포함되는 복수의 방열판들(210, 220, 230)로부터 측정되는 제1 온도(T1) 내지 제3 온도(T3)에 기초하여 초음파 장치(10)의 동작을 제어함으로써 열로 인한 초음파 영상(UI)의 화질저하를 방지할 수 있다.
10: 초음파 장치 100: 초음파 프로브
211: 제1 센서부 221: 제2 센서부
231: 제3 센서부

Claims (10)

  1. 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브; 및
    상기 초음파 프로브에 포함되는 복수의 방열판들을 포함하고,
    상기 복수의 방열판들의 각각에 배치되어 온도를 측정하는 센서부를 더 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 초음파 프로브의 중심에 배치되어 제1 온도를 측정하는 제1 센서부;
    상기 초음파 프로브의 제1 모서리에 배치되어 제2 온도를 측정하는 제2 센서부; 및
    상기 제1 모서리와 상기 초음파 프로브의 중심을 연결하는 연장선과 만나는 상기 초음파 프로브의 제2 모서리에 배치되어 제3 온도를 측정하는 제3 센서부를 포함하고,
    상기 제1 온도, 상기 제2 온도 및 상기 제3 온도에 따라 상기 초음파 장치를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 기준온도보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 초음파 프로브에 포함되는 전체 초음파 엘리먼트들의 개수 중 절반 이하의 초음파 엘리먼트들을 구동하고,
    상기 제2 온도 및 상기 제3 온도의 합에 해당하는 합산온도와 상기 제1 온도의 두배에 해당하는 제4 온도의 차이에 해당하는 차이온도를 제공하는 차이부; 및
    상기 차이온도 및 미리 정해진 제2 기준온도를 비교하여 비교결과를 제공하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 구동하는 초음파 엘리먼트들의 각각은 서로 인접하여 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 장치는,
    상기 초음파 프로브로 수신되는 초음파 수신신호에 기초하여 초음파 영상을 제공하는 영상 제공부; 및
    상기 초음파 영상을 사용자가 미리 설정한 타겟영역을 포함하여 복수의 영역들로 구분하는 영역 구분부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차이온도가 상기 제2 기준온도보다 작아 짐에 따라 상기 타겟영역을 제외한 상기 복수의 영역들의 밝기가 감소하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차이온도가 상기 제2 기준온도보다 작은 제3 기준온도보다 작은 경우, 상기 타겟영역의 밝기가 감소하는 것을 특징으로 하는 초음파 장치.
KR2020230002083U 2023-10-13 2023-10-13 초음파 장치 KR200497687Y1 (ko)

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