피사체를 진단하는 진단시스템, 피사체에 대한 진단영상을 제공하는 의료영상시스템 및 피사체에 대한 진단영상을 표시하는 방법
Diagnosis system for diagnosing subject, medical image system for providing diagnosis image of subject and method for displaying diagnosis image of subject
특허 요약
피사체를 진단하는 진단시스템, 피사체에 대한 진단영상을 제공하는 의료영상시스템 및 피사체에 대한 진단영상을 표시하는 방법에 따르면, 피사체를 진단하는 진단시스템은 프로브 및 아날로그 빔포밍과 디지털 빔포밍을 수행하는 하이브리드 빔포머(hybrid beamformer)를 포함한다.
청구항
번호청구항
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피사체를 진단(diagnosis)하는 진단시스템에 있어서,상기 피사체와 신호를 송수신하는 적어도 한 줄 이상의 어레이(array) 변환자(transducer)를 하나의 서브-어레이(sub-array)로 구성하는 복수의 서브-어레이들을 포함하는 프로브(probe); 및상기 서브-어레이가 배열된 방향으로 아날로그 빔포밍을 수행하고, 상기 서브-어레이가 배열된 방향과 수직 방향으로 디지털 빔포밍을 수행하는 하이브리드 빔포머(hybrid beamformer)를 포함하는 진단시스템.

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제 1 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 상기 복수의 서브-어레이들 각각에 대하여 서브-어레이 별로 디지털 빔포밍을 위한 시간 지연값을 산출하여, 상기 서브-어레이 별로 산출된 시간 지연값에 따라 상기 변환자들이 상기 피사체와 신호를 송수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 진단시스템.

3

제 2 항에 있어서,상기 제어부는 상기 복수의 서브-어레이들 중 어느 하나의 서브-어레이 포함된 변환자들 각각에 대하여 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값을 산출하고, 상기 복수의 서브-어레이들에 포함된 변환자들 중 서브-어레이가 배열된 방향에 수직 방향으로 동일한 위치에 있는 변환자들이 동일한 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 상기 피사체와 신호를 송수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 진단시스템.

4

제 1 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 상기 서브-어레이에 포함된 변환자들이 수신한 신호들을 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 합성하여, 상기 복수의 서브-어레이들 각각에 대한 복수의 아날로그 신호들을 생성하는 아날로그 빔포머(analog beamformer)를 포함하는 진단시스템.

5

제 4 항에 있어서,상기 아날로그 빔포머는 상기 프로브에서 상기 피사체로 송신되는 신호를 상기 서브-어레이의 배열 방향으로만 조향(steering)시키는 것을 특징으로 하는 진단시스템.

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제 2 항에 있어서, 상기 하이브리드 빔포머는 상기 서브-어레이에 포함된 변환자들이 수신한 신호들을 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 합성하여, 상기 복수의 서브-어레이들에 대한 복수의 아날로그 신호들을 생성하는 아날로그 빔포머(analog beamformer);상기 아날로그 빔포머에서 생성된 복수의 아날로그 신호들 각각을 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter); 및상기 변환된 복수의 디지털 신호들을 상기 서브-어레이 별로 산출된 디지털 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 합성하는 디지털 빔포머(digital beamformer)를 포함하는 진단시스템.

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제 1 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 상기 서브-어레이가 고도 방향으로 배열된 한 줄의 변환자들을 모두 포함하는 경우, 상기 변환자들에서 상기 피사체로 송신되는 신호를 고도 방향으로만 조향시키는 아날로그 빔포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단시스템.

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제 1 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 상기 서브-어레이가 측 방향으로 배열된 한 줄의 변환자들을 모두 포함하는 경우, 상기 변환자들에서 상기 피사체로 송신되는 신호를 측 방향으로만 조향시키는 아날로그 빔포머를 포함하는 진단시스템.

9

피사체에 대한 진단(diagnosis)영상을 제공하는 의료영상시스템에 있어서,상기 피사체와 신호를 송수신하는 적어도 한 줄 이상의 어레이(array) 변환자(transducer)를 하나의 서브-어레이(sub-array)로 구성하는 복수의 서브-어레이들을 포함하는 프로브(probe);상기 서브-어레이가 배열된 방향으로 아날로그 빔포밍을 수행하고, 상기 서브-어레이가 배열된 방향과 수직 방향으로 디지털 빔포밍을 수행하여 수신빔을 형성하는 하이브리드 빔포머(hybrid beamformer); 및상기 형성된 수신빔을 이용하여 진단영상을 생성하는 진단영상 생성부를 포함하는 의료영상시스템.

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제 9 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 아날로그 빔포밍을 수행하는 아날로그 빔포머를 포함하고, 상기 아날로그 빔포머는 상기 프로브에서 상기 피사체로 송신되는 신호를 상기 서브-어레이의 배열 방향으로만 조향(steering)시키는 것을 특징으로 하는 의료영상시스템.

11

제 9 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포머는 상기 복수의 서브-어레이들 각각에 대하여 서브-어레이 별로 디지털 빔포밍을 위한 시간 지연값을 산출하여, 상기 서브-어레이 별로 산출된 시간 지연값에 따라 상기 변환자들이 상기 피사체와 신호를 송수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 의료영상시스템.

12

제 11 항에 있어서,상기 제어부는 상기 복수의 서브-어레이들 중 어느 하나의 서브-어레이에 포함된 변환자들 각각에 대한 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값을 산출하고, 상기 복수의 서브-어레이들에 포함된 변환자들 중 서브-어레이가 배열된 방향에 수직 방향으로 동일한 위치에 있는 변환자들이 동일한 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 피사체와 신호를 송수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 의료영상시스템.

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제 9 항에 있어서,상기 생성된 진단영상을 표시하는 진단영상 표시부를 더 포함하는 의료영상시스템.

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피사체에 대한 진단영상을 표시하는 방법에 있어서,프로브에 포함된 복수의 서브-어레이들 각각에 대한 디지털 빔포밍을 위한 시간 지연값 및 상기 복수의 서브-어레이들 중 어느 하나의 서브-어레이에 포함된 변환자들 각각에 대한 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값을 산출하는 단계;상기 산출된 시간 지연값에 따라 상기 서브-어레이에 포함된 변환자들이 상기 피사체에 신호를 송신하는 단계;상기 서브-어레이에 포함된 변환자들이 수신한 신호들을 상기 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 합성하여, 상기 복수의 서브-어레이들에 대한 복수의 아날로그 신호들을 생성하는 단계;상기 복수의 아날로그 신호들 각각을 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 변환된 복수의 디지털 신호들을 상기 디지털 빔포밍을 위한 시간 지연값에 따라 합성하는 단계; 및상기 합성결과를 이용하여 생성된 진단영상을 표시하는 단계를 포함하고,상기 서브-어레이는 적어도 한 줄 이상의 어레이 변환자로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 피사체에 신호를 송신하는 단계는 상기 송신되는 신호를 상기 서브-어레이의 배열 방향으로만 조향하는 것을 특징으로 하는 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 서브-어레이는 고도(elevation) 방향 또는 측(lateral) 방향 중 어느 하나의 방향으로 배열된 한 줄의 변환자들을 모두 포함하는 어레이 변환자인것을 특징으로 하는 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 피사체에 신호를 송신하는 단계는 상기 서브-어레이가 고도 방향으로 배열된 한 줄의 변환자들을 모두 포함하는 경우, 상기 송신되는 신호를 고도 방향으로만 조향시키는 것을 특징으로 하는 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 피사체에 신호를 송신하는 단계는 상기 서브-어레이가 측 방향으로 배열된 한 줄의 변환자들을 모두 포함하는 경우, 상기 송신되는 신호를 측 방향으로만 조향시키는 것을 특징으로 하는 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값은 상기 복수의 서브-어레이들에 포함된 변환자들 중 서브-어레이가 배열된 방향에 수직 방향으로 동일한 위치에 있는 변환자들이 동일한 아날로그 빔포밍을 위한 시간 지연값을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.

20

제 14 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.