KR102757707B1

KR102757707B1 - 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치

Info

Publication number: KR102757707B1
Application number: KR1020190042452A
Authority: KR
Inventors: 황원순; 서민선; 장원석
Original assignee: 삼성메디슨 주식회사
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2025-01-21
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: WO2020209461A1; EP3949864A4; KR20200120062A; EP3949864A1; EP3949864B1; US20220183763A1; US11911114B2

Abstract

대상체를 진단 또는 치료하도록 초음파 영상을 획득하는 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치를 제공한다.
초음파 프로브는 케이스, 초음파를 발생하도록 케이스의 내부에 배치되는 트랜스듀서, 케이스의 인근에서 대상체에 삽입되는 니들, 및 니들의 위치를 측정하도록 마련되는 센서를 포함하고 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함하고, 트랜스듀서는 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 및 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재를 포함하고, 센서유닛은 흡음부재의 내부에 배치된다.

Description

초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치{ULTRASONIC PROBE AND ULTRASONIC IMAGING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 대상체를 진단 또는 치료하도록 초음파 영상을 획득하는 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치에 관한 것이다.

초음파 영상장치는 대상체의 체표로부터 체내의 타겟 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코 신호)의 정보를 이용하여 연부 조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 무침습으로 얻는 장치를 포함할 수 있다.

일반적으로, 초음파 영상장치는 본체, 및 초음파 신호를 진단하고자 하는 대상체에 송신하며, 대상체로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 프로브를 포함할 수 있다.

한편, 초음파 영상장치에 의한 진단 중, 대상체의 내부에 종양 등이 존재할 것으로 의심되는 부위에는 생검법(Needle Biopsy)을 실시할 수 있다. 생검법은 대상체의 내부로 삽입되어 조직을 채취하는 니들(Needle)을 이용하여 수행될 수 있다.

다만, 대상체의 내부로 삽입되는 니들이 초음파 프로브에 의한 초음파 영상으로부터 벗어나면 대상체의 정상 조직 또는 기관 등에 손상을 줄 수 있다.

즉, 초음파 프로브의 전방으로 이동되는 니들은 초음파 영상에서 주변 조직과 구분이 잘 되지 않을 수 있고, 니들이 삽입되는 경로가 초음파 영상장치로 투영되는 디스플레이에 제대로 표시되지 않는 경우 사용자가 니들의 이동 거리 파악이 어려울 수 있어 의료 사고의 발생 가능성이 커질 수 있다.

따라서, 생검법은 대상체의 원하는 위치(desired position)에 니들을 정확하게 가이드하는 것이 필요할 수 있고, 또한, 원하는 위치에 니들을 유지하는 것을 보장하기 위해 니들을 추적(track) 또는 모니터(monitor) 하는 것이 유익할 수 있다.

초음파 프로브는 니들의 위치 및 이동 거리를 측정하도록 마련되는 센서유닛을 포함할 수 있다. 센서유닛은 기계적, 전기적, 자기적 특징 등을 이용하여 니들의 위치 및 이동 거리를 측정할 수 있다.

일반적으로, 초음파 프로브에 자화된 니들의 자기장을 검출하도록 마련되는 센서유닛을 장착하기 위해서는, 센서유닛이 트랜스듀서의 외측면에 위치되거나, 또는 센서유닛을 장착하도록 마련되는 별도의 마운팅케이스를 필요로 할 수 있다.

본 발명은 니들의 위치 및 이동 거리를 정확하게 측정하여 생체 검사의 안정성을 향상시키도록 개선된 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치를 제공한다.

본 발명은 트랜스듀서의 내부에 자화된 니들의 자기장을 검출하는 센서유닛을 배치하도록 개선된 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치를 제공한다.

본 발명은 접지기판, 신호기판, 또는 센서기판을 포함하는 기판을 통합하도록 개선된 초음파 프로브 및 이를 포함하는 초음파 영상장치를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 초음파 프로브는 케이스, 초음파를 발생하도록 상기 케이스의 내부에 배치되는 트랜스듀서, 상기 케이스의 인근에서 대상체에 삽입되는 니들, 및 상기 니들의 위치를 측정하도록 마련되는 센서를 포함하고 상기 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함하고, 상기 트랜스듀서는 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 및 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재를 포함하고, 상기 센서유닛은 상기 흡음부재의 내부에 배치될 수 있다.

상기 센서는 상기 자화된 니들이 발생하는 자기장을 통해 상기 자화된 니들의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다.

상기 트랜스듀서는 상기 압전층의 일측에 배치되는 접지기판, 및 상기 접지기판의 내측에 배치되도록 상기 압전층의 타측에 배치되는 신호기판을 더 포함하고, 상기 센서유닛은 상기 센서가 장착되도록 상기 신호기판의 내측에 배치되는 센서기판을 더 포함할 수 있다.

상기 트랜스듀서는 상기 압전층에 인접하게 배치되는 신호기판을 더 포함하고, 상기 센서는 상기 신호기판의 내측면에 장착될 수 있다.

상기 트랜스듀서는 상기 압전층에 인접하게 배치되는 접지기판을 더 포함하고, 상기 센서는 상기 접지기판의 내측면에 장착될 수 있다.

상기 센서기판은 상기 흡음부재의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판, 및 상기 제1센서기판과 이격되도록 상기 흡음부재의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판을 포함할 수 있다.

상기 센서는 상기 제1센서기판에 장착되는 제1센서, 및 상기 제2센서기판에 장착되는 제2센서를 포함하고, 상기 제1센서 및 상기 제2센서는 서로 대향될 수 있다.

상기 센서는 상기 제1센서기판에 장착되는 제1센서, 및 상기 제2센서기판에 장착되는 제2센서를 포함하고, 상기 제1센서 및 상기 제2센서는 상기 신호기판을 향하도록 상기 흡음부재의 내측면에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 센서유닛은 상기 센서기판의 내측면에 배치되는 방열시트를 더 포함할 수 있다.

상기 센서유닛은 상기 방열시트가 상기 센서를 방열하도록 상기 방열시트와 연결되고 상기 흡음부재의 일단부에 배치되는 스테빌라이저를 더 포함할 수 있다.

상기 센서유닛은 소독제가 상기 센서유닛으로 침투되는 것을 방지하도록 상기 트랜스듀서의 외측을 커버하는 커버부재의 내측에 배치될 수 있다.

상기 제1센서기판 및 상기 제2센서기판이 이격되는 거리는 상기 트랜스듀서의 음향 파장의 10배 내지 60배일 수 있다.

상기 트랜스듀서로부터 발생된 초음파 신호를 외부로 전달하도록 마련되는 렌즈를 더 포함하고, 상기 렌즈와 상기 케이스는 몰딩 공정으로 결합될 수 있다.

상기 트랜스듀서는 상기 센서유닛의 자기장의 수신이 간섭되는 것을 방지하도록 비자성 재질을 가지는 음향층을 더 포함할 수 있다.

다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면, 초음파 프로브는 케이스, 상기 케이스의 내부에 배치되고, 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 및 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재를 포함하는 트랜스듀서, 상기 케이스의 인근에서 대상체에 삽입되는 자화된 니들, 및 상기 자화된 니들의 위치를 측정하도록 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함할 수 있다.

상기 트랜스듀서는 상기 압전층의 일측에 배치되는 접지기판, 및 상기 접지기판의 내측에 배치되도록 상기 압전층의 타측에 배치되는 신호기판을 더 포함하고, 상기 센서유닛은 상기 자화된 니들의 위치를 측정하도록 마련되는 센서, 및 상기 센서가 장착되도록 상기 신호기판의 내측에 배치되는 센서기판을 포함할 수 있다.

또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면, 초음파 영상장치는 본체, 초음파 신호를 대상체에 송 수신하도록 상기 본체에 연결되는 초음파 프로브, 및 상기 초음파 프로브의 위치를 검출하도록 마련되는 위치검출유닛을 포함하고, 상기 초음파 프로브는 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 및 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재를 가지는 트랜스듀서를 포함하고, 상기 위치검출유닛은 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 제1위치검출유닛, 및 상기 제1위치검출유닛과 송 수신하도록 상기 본체에 연결되는 제2위치검출유닛을 포함할 수 있다.

상기 제2위치검출유닛은 상기 초음파 프로브의 인근에서 자기장을 발생시키도록 구성되는 필드제너레이터를 포함하고, 상기 제1위치검출유닛은 상기 필드제너레이터로부터 발생되는 자기장을 검출하도록 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1위치검출유닛은 상기 초음파 프로브의 내부에서 자기장을 발생시키도록 구성되는 필드제너레이터를 포함하고, 상기 제2위치검출유닛은 상기 필드제너레이터로부터 발생되는 자기장을 검출하도록 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함할 수 있다.

본 발명은 니들의 위치 및 이동 거리를 보다 정확하게 측정함으로써, 생체 검사의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 트랜스듀서의 내부에 자화된 니들의 자기장을 검출하는 센서유닛을 배치함으로써, 케이스의 내부 공간을 확보할 수 있고, 따라서 케이스의 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 접지기판, 신호기판, 또는 센서기판을 포함하는 기판을 통합함으로써, 기판의 수를 줄일 수 있고, 따라서 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 비용을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 프로브를 포함하는 초음파 영상장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 프로브의 내부를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 초음파 프로브의 A-A′단면의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 프로브에 있어서, 니들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6실시 예에 따른 초음파 프로브와 위치검출유닛이 송 수신하는 모습을 도시한 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

한편, 하기의 설명에서 사용된 "전방", "후방", "상부" 및 "하부" 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 프로브를 포함하는 초음파 영상장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 영상장치(1)는 본체(10), 및 초음파 신호를 진단하고자 하는 대상체에 송신하며 대상체로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 프로브(20)를 포함할 수 있다.

초음파 프로브(20)는 대상체의 초음파 영상을 얻기 위해 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 제어부(미 도시)로 전송할 수 있다. 초음파 프로브(20)는 케이블에 의해 본체(10)와 연결될 수 있다.

본체(10)에는 수신된 초음파 신호를 통해 얻어진 진단 결과를 표시하는 디스플레이(13)가 구비될 수 있다. 디스플레이(13)에는 초음파 영상장치(1)의 동작과 관련된 어플리케이션이 디스플레이될 수 있다.

일 예로, 디스플레이(13)에는 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상 또는 초음파 영상장치(1)의 동작과 관련된 사항이 표시될 수 있다.

디스플레이(13)는 브라운관(Cathod Ray Tube: CRT), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등으로 구현될 수 있다. 디스플레이(13)는 복수 개가 마련될 수 있다. 디스플레이(13)가 복수 개 마련되는 경우, 디스플레이(13)는 메인디스플레이 및 서브디스플레이를 포함할 수 있다.

일 예로, 메인디스플레이에는 초음파 진단 과정에서 얻어진 초음파 영상이 표시될 수 있고, 서브디스플레이에는 초음파 영상장치(1)의 동작과 관련된 사항이 표시될 수 있다.

본체(10)에는 입력장치(14)가 구비될 수 있다. 입력장치(14)는 키보드(keyboard), 풋스위치(foot switch), 또는 풋페달(foot pedal) 등의 형태로 마련될 수 있다.

입력장치(14)가 키보드인 경우, 본체(10)의 상부에 구비될 수 있다. 입력장치(14)가 풋스위치 또는 풋페달인 경우, 본체(10)의 하부에 마련될 수 있다. 사용자는 입력장치(14)를 통해 초음파 영상장치(1)의 동작을 제어할 수 있다.

초음파 프로브(20)는 홀더(11)에 의해 본체(10)에 거치될 수 있다. 사용자는 초음파 영상장치(1)를 사용하지 않을 때, 초음파 프로브(20)를 홀더(11)에 거치시켜 보관할 수 있다.

본체(10)에는 초음파 영상장치(1)를 이동시킬 수 있도록 이동장치(12)가 마련될 수 있다. 이동장치(12)는 본체(10)의 저면에 마련된 복수의 캐스터일 수 있다.

복수의 캐스터는 본체(10)를 특정 방향으로 주행시킬 수 있도록 정렬(allign)되거나, 자유롭게 이동 가능하게 구비되어 임의의 방향으로 이동 가능하게 구비되거나, 특정 위치에 정지되도록 록킹(locking)될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 프로브의 내부를 간략하게 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 초음파 프로브의 A-A′단면의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 프로브(20)는 초음파 신호를 발생시키는 트랜스듀서(23)를 포함할 수 있다.

초음파 프로브(20)는 트랜스듀서(23)로부터 발생된 초음파 신호를 외부로 전달하도록 마련되는 렌즈(30)를 포함할 수 있다. 렌즈(30)는 초음파 신호를 집속시킬 수 있다.

렌즈(30)는 대상체의 음향 임피던스와 유사한 음향 임피던스 값을 가진 실리콘, 고무 등과 같은 물질로 구비될 수 있다. 렌즈(30)는 중앙부가 볼록한 곡면을 갖도록 형성되는 컨벡스 타입(Convex type)으로 구비되거나, 평평한 면을 갖는 리니어 타입(Linear type)으로 구비될 수 있다.

초음파 프로브(20)는 트랜스듀서(23)가 수용되고 렌즈(30)가 외부의 대상체와 접촉되도록 일측에 개구(21a)를 포함하는 케이스(21), 및 케이스(21)의 타측에 장착되는 핸들부(22)를 포함할 수 있다.

트랜스듀서(23)는 압전층(70), 압전층(70)의 전방에 배치되는 정합층(60), 압전층(70)의 후방에 배치되는 흡음층(50)을 포함할 수 있다.

일반적으로, 트랜스듀서(23)는 자성체의 자왜 효과를 이용하는 자왜초음파 트랜스듀서(Magnetostrictive Ultrasonic Transducer), 미세 가공된 수백 또는 수천 개의 박막의 진동을 이용하여 초음파를 송수신하는 정전용량형 미세가공초음파 트랜스듀서(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer), 또는 압전 물질의 압전 효과를 이용한 압전초음파 트랜스듀서(Piezoelectric Ultrasonic Transducer)를 포함할 수 있다.

이하부터는, 압전초음파 트랜스듀서를 본 발명에 따른 트랜스듀서(23)의 일 실시 예로 하여 설명하도록 한다.

소정의 물질에 기계적인 압력이 가해지면 전압이 발생하고, 전압이 인가되면 기계적인 변형이 일어나는 효과를 압전 효과 및 역압전 효과라 할 수 있고, 이런 효과를 가지는 물질을 압전 물질이라고 할 수 있다.

즉, 압전 물질은 전기 에너지를 기계적인 진동 에너지로, 기계적인 진동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 트랜스듀서(23)는 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적인 진동으로 변환하여 초음파를 발생시키는 압전 물질로 이루어진 압전층(70), 및 압전층(70)의 후방에 배치되는 음향층(80)을 포함할 수 있다.

압전층(70)은 공진 현상을 이용하여 초음파를 발생시키는 구성으로서, 지르콘산티탄산연(PZT)의 세라믹, 아연니오브산연 및 티탄산연의 고용체로 만들어지는 PZNT단결정, 및 마그네슘니오브산연 및 티탄산연의 고용체로 만들어지는 PZMT단결정 등으로 형성될 수 있다.

압전층(70)을 단결정(Single Crystal)으로 형성함으로써, 대역폭(Band width)이 넓은 초음파 프로브(20)를 형성할 수 있고, 저주파 영역뿐만 아니라, 고주파 영역의 초음파 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 트랜스듀서(23)를 채널 분할한 후, 분할된 트랜스듀서(23)의 곡률을 만드는 공정을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라, 초음파 프로브(20)의 형태에 제약을 받지 않을 수 있다.

압전층(70)은 초음파 발생 성능을 극대화 하기 위해 커프(kerf)의 형태로 구비될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

음향층(80)은 압전층(70)보다 높은 음향 임피던스를 가지도록 마련될 수 있다. 음향층(80)은 전기 전도성을 갖는 물질로 마련될 수 있다. 음향층(80)의 두께는 압전층(70)을 구성하는 압전 물질의 파장의 1/2, 1/4, 1/8 또는 1/16로 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

음향층(80)은 음향반사판을 포함할 수 있다. 음향층(80)은 흡음층(50)의 전방에 배치될 수 있다. 음향층(80)은 흡음층(50)으로 진행하는 초음파를 전반사 시킬 수 있다. 이를 통해, 초음파 프로브(20)의 대역폭이 커지고 감도가 올라갈 수 있다.

음향층(80)은 초음파를 전반사 시킬 수 있도록 매우 높은 음향 임피던스를 갖는 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 음향층(80)은 텅스텐 카바이드(Tungsten Carbide), 또는 그라파이트(Graphite) 복합 물질 중 적어도 하나의 재질로 마련될 수 있다.

압전층(70)의 전, 후면에는 전기적 신호가 인가될 수 있는 기판(40)이 형성될 수 있다. 기판(40)은 압전층(70)의 전방에 형성되는 접지기판(41), 및 압전층(70)의 후방에 형성되는 신호기판(42)을 포함할 수 있다.

접지기판(41)과 신호기판(42)을 포함하는 기판(40)은 각각 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)으로 마련될 수 있다.

트랜스듀서(23)는 전극(미 도시)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 압전층(70)의 후면에는 신호기판(42)과 전기적으로 연결되는 전극이 마련될 수 있고, 압전층(70)의 전면에는 접지기판(41)과 전기적으로 연결되는 전극이 마련될 수 있다.

다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 압전층(70)의 전면에 형성되는 전극이 신호기판(42)과 전기적으로 연결될 수 있고, 압전층(70)의 후면에 형성되는 전극이 접지기판(41)과 전기적으로 연결될 수 있다.

트랜스듀서(23)는 정합층(60)을 포함할 수 있다. 정합층(60)은 압전층(70)에서 발생되는 초음파가 대상체에 최대한 전달되도록 압전층(70)과 대상체 사이의 음향 임피던스 차이를 감소시키는 역할을 할 수 있다.

정합층(60)은 압전층(70)과 대상체의 음향 임피던스 차이를 감소시켜 압전층(70)과 대상체의 음향 임피던스를 정합시킴으로써 압전층(70)에서 발생된 초음파가 대상체로 효율적으로 전달되도록 할 수 있다.

정합층(60)은 압전층(70)과 인접하게 배치될 수 있다. 정합층(60)은 압전층(70)의 전방에 위치될 수 있다. 정합층(60)은 압전층(70)의 음향 임피던스와 대상체의 음향 임피던스의 중간 값을 갖도록 구비될 수 있고, 유리 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.

정합층(60)은 음향 임피던스가 압전층(70)으로부터 대상체를 향해 점진적으로 변화할 수 있도록 재질이 서로 다른 정합층(60)이 복수의 층으로 적층되어 구비될 수 있다.

정합층(60)은 제1정합층(61)과 제2정합층(62)을 포함할 수 있다. 복수의 정합층(60)은 서로 다른 재질로 마련될 수 있다.

트랜스듀서(23)는 흡음층(50)을 포함할 수 있다. 흡음층(50)은 압전층(70)과 인접하게 배치될 수 있다. 흡음층(50)은 압전층(70)의 후방에 위치될 수 있다.

흡음층(50)은 압전층(70)의 자유 진동을 억제하여 초음파의 펄스 폭을 감소시킬 수 있고, 초음파가 불필요하게 압전층(70)의 후방으로 전파되는 것을 차단하여 초음파 영상이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.

흡음층(50)은 에폭시수지 및 텅스텐파우더 등이 추가된 고무를 포함하는 재질로 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 초음파 프로브에 있어서, 니들을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 프로브(20)는 케이스(21)의 인근에서 대상체에 삽입되는 니들(90, Biopsy needle), 및 니들(90)을 가이드하도록 케이스(21)에 분리 가능하게 장착되는 니들가이드(91)를 포함할 수 있다.

다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 니들가이드(91)는 핸들(22)에 분리 가능하게 장착될 수 있고, 케이스(21) 및 핸들(22)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

니들가이드(91)는 케이스(21) 또는 핸들(22)에 분리 가능하게 장착되도록 마련되는 장착부재(92)를 포함할 수 있다. 장착부재(92)는 신축성 있는 재질을 가지는 고무밴드를 포함할 수 있다. 장착부재(92)는 케이스(21) 또는 핸들(22)을 감쌀 수 있다.

다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 장착부재(92)는 플라스틱 등으로 구성되는 브래킷을 포함할 수 있는 등, 플렉서블하게 구성되어 크기와 모양이 다양한 초음파 프로브(20)에 견고하게 체결될 수 있는 한도 내에서 다양하게 마련될 수 있다.

니들(90)은 대상체, 예컨대 인체의 구멍 등을 통해 대상체 내부의 병변이 있는 부위에 삽입되어 치료 또는 조직 검사를 위해 사용되는 의료용 바늘일 수 있다. 니들(90)은 예컨대, Clear track 또는 Virtual track 으로 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 트랜스듀서(23)는 니들(90)의 위치를 측정하도록 마련되는 센서유닛(100)을 포함할 수 있다.

니들(90)은 자화될 수 있고(magnetized), 센서유닛(100)은 자화된 니들(90)이 발생하는 자기장을 검출하도록 구성될 수 있다. 센서유닛(100)은 자회된 니들(90)의 위치를 검출하도록 마련되는 센서(110)를 포함할 수 있다. 센서(110)는 복수로 마련될 수 있다.

자화된 니들(90)은 소정 범위의 영역에 자기장(Magnetic field)을 형성할 수 있다. 센서유닛(100)은 지구의 자기장(earth's magnetic field), 및 임의의 다른 백그라운드 자기장(any other background magnetic field)과 함께, 니들(90)로부터 자기장을 감지할 수 있다.

초음파 영상장치(1, 도 1 참조)는 센서유닛(100)에 의해 검출된 필드로부터 트랜스듀서(23)와 관련된 니들(90)의 방향 및 위치를 결정할 수 있다. 이에 따라, 자기로 검출된 니들(90)의 위치는 초음파 이미지와 함께 디스플레이(13, 도 1 참조)에 디스플레이될 수 있다.

사용자는 디스플레이(13) 등을 통하여 니들(90)의 이동 거리를 용이하게 파악할 수 있으므로, 보다 안전하게 대상체의 채취 등의 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 센서유닛(100)은 트랜스듀서(23)의 내부에 배치될 수 있다. 센서유닛(100)은 흡읍부재(51)의 내부에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 센서유닛(100)은 트랜스듀서(23)의 내부에 배치됨으로써, 트랜스듀서(23)의 내부의 공간을 확보할 수 있고, 센서유닛(100)을 트랜스듀서(23)의 외부에 장착하기 위한 별도의 마운팅케이스를 필요로 하지 않을 수 있어 초음파 프로브(20)의 제조 비용을 절감할 수 있다.

트랜스듀서(23)는 압전층(70, 도 3 참조)의 일측에 배치되는 접지기판(41), 및 접지기판(41)의 내측에 배치되도록 압전층(70)의 타측에 배치되는 신호기판(42)을 포함하는 기판(40)을 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 트랜스듀서(23)의 센서유닛(100)은 센서(110)가 분리 가능하게 장착되는 센서기판(120)을 포함할 수 있다. 센서기판(120)은 신호기판(42)의 내측에 배치될 수 있다.

트랜스듀서(23)는 흡음층(50)의 일측에 배치되는 흡음부재(51)를 포함할 수 있고, 센서기판(120)은 흡음부재(51) 및 신호기판(42) 사이에 배치될 수 있다. 신호기판(42)은 센서기판(120) 및 접지기판(41) 사이에 배치될 수 있다.

센서기판(120)은 복수로 마련될 수 있다. 센서기판(120)은 흡음부재(51)의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판(121), 및 제1센서기판(121)과 이격되도록 흡음부재(51)의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판(122)을 포함할 수 있다.

제1센서기판(121) 및 제2센서기판(122)이 이격되는 거리(S1)는 트랜스듀서(23)의 음향 파장의 10배 내지 60배일 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

센서(110)는 제1센서기판(121)에 장착되는 제1센서(111), 및 제2센서기판(122)에 장착되는 제2센서(112)를 포함할 수 있다. 제1센서(111)는 제1센서기판(121)에 이격되어 복수로 마련될 수 있고, 제2센서(112)는 제2센서기판(122)에 이격되어 복수로 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

제1센서(111) 및 제2센서(112)는 서로 대향될 수 있다.

트랜스듀서(23)는 트랜스듀서(23)의 외측을 커버하도록 마련되는 커버부재(24)를 포함할 수 있다. 커버부재(24)는 CS필름을 포함할 수 있다. 센서유닛(100)은 트랜스듀서(23)의 내부에 배치됨으로써, 커버부재(24)에 의해 함께 커버될 수 있다.

초음파 프로브(20)는 트랜스듀서(23)로부터 발생된 초음파 신호를 외부로 전달하도록 마련되는 렌즈(30)를 포함할 수 있고, 따라서, 본 발명에 따른 트랜스듀서(23)는 렌즈(30, 도 3 참조)를 소독하는 소독제가 센서유닛(100)으로 침투되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 트랜스듀서(23)는 센서유닛(100)이 트랜스듀서(23)의 외부가 아닌 내부에 배치됨으로써, 렌즈(30)와 케이스(21)를 몰딩 공정으로 결합할 수 있다.

렌즈(30)와 케이스(21)를 접착제 등에 의한 접착 방식으로 결합하는 것과 달리, 렌즈(30)와 케이스(21)를 몰딩 공정으로 결합함에 따라, 초음파 프로브(20)의 제조 공정을 간소화할 수 있고, 불량 리스크를 감소할 수 있다.

트랜스듀서(23)는 센서유닛(100)의 자기장의 수신이 간섭되는 것을 방지하도록 비자성 재질을 가지는 음향층(80, 도 3 참조)을 포함할 수 있다. 따라서, 센서유닛(100)이 트랜스듀서(23)의 내부에 배치되더라도, 음향층(80)에 의해 센서유닛(100)이 니들(90)의 자기장을 수신받는 것이 방해되지 않을 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 센서유닛(100a)은 트랜스듀서(23a)의 내부에 배치될 수 있다. 센서유닛(100a)은 흡음부재(51)의 내부에 배치될 수 있다.

이하, 제1실시 예에 따른 센서유닛(100, 도 5 참조)과 차이점을 중심으로 제2실시 예에 따른 센서유닛(100a)을 설명하기로 한다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 트랜스듀서(23a)는 압전층(70, 도 3 참조)의 일측에 배치되는 접지기판(41), 및 접지기판(41)의 내측에 배치되도록 압전층(70)의 타측에 배치되는 신호기판(42)을 포함하는 기판(40)을 포함할 수 있다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 센서유닛(100a)은 센서(110a)가 분리 가능하게 장착되는 센서기판(120a)을 포함할 수 있다. 센서기판(120a)은 신호기판(42)의 내측에 배치될 수 있다.

센서기판(120a)은 흡음부재(51) 및 신호기판(42) 사이에 배치될 수 있다. 신호기판(42)은 센서기판(120a) 및 접지기판(41) 사이에 배치될 수 있다.

센서기판(120a)은 복수로 마련될 수 있다. 센서기판(120a)은 흡음부재(51)의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판(121a), 및 제1센서기판(121a)과 이격되도록 흡음부재(51)의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판(122a)을 포함할 수 있다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 제1센서기판(121a)과 제2센서기판(122a)이 이격되는 거리(S2)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 제1센서기판(121)과 제2센서기판(122)이 이격되는 거리(S1, 도 5 참조)보다 작을 수 있다.

센서(110a)는 제1센서기판(121a)에 장착되는 제1센서(111a), 및 제2센서기판(122a)에 장착되는 제2센서(112a)를 포함할 수 있다.

제1센서(111a) 및 제2센서(112a)는 신호기판(42)을 향하도록 흡음부재(51)의 내측면에 인접하게 배치될 수 있다. 센서(110a)는 센서기판(120a) 및 신호기판(42) 사이에 배치되도록 센서기판(120a)에 장착될 수 있다.

트랜스듀서(23a)는 트랜스듀서(23a)의 외측을 커버하도록 마련되는 커버부재(24)를 포함할 수 있다. 커버부재(24)는 CS필름을 포함할 수 있다. 센서유닛(100a)은 트랜스듀서(23a)의 내부에 배치됨으로써, 커버부재(24)에 의해 함께 커버될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 따른 센서유닛(100b)은 트랜스듀서(23b)의 내부에 배치될 수 있다. 센서유닛(100b)은 흡음부재(51)의 내부에 배치될 수 있다.

이하, 제2실시 예에 따른 센서유닛(100a, 도 6 참조)과 차이점을 중심으로 제3실시 예에 따른 센서유닛(100b)을 설명하기로 한다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 트랜스듀서(23b)는 압전층(70, 도 3 참조)의 일측에 배치되는 접지기판(41), 및 접지기판(41)의 내측에 배치되도록 압전층(70)의 타측에 배치되는 신호기판(42)을 포함하는 기판(40)을 포함할 수 있다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 센서유닛(100b)은 센서(110b)가 분리 가능하게 장착되는 센서기판(120b)을 포함할 수 있다. 센서기판(120b)은 신호기판(42)의 내측에 배치될 수 있다.

센서기판(120b)은 흡음부재(51) 및 센서(110b) 사이에 배치될 수 있다. 신호기판(42)은 센서(110b) 및 접지기판(41) 사이에 배치될 수 있다.

센서기판(120b)은 복수로 마련될 수 있다. 센서기판(120b)은 흡음부재(51)의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판(121b), 및 제1센서기판(121b)과 이격되도록 흡음부재(51)의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판(122b)을 포함할 수 있다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 제1센서기판(121b)과 제2센서기판(122b)이 이격되는 거리(S2)는 본 발명의 제2실시 예에 따른 제1센서기판(121a)과 제2센서기판(122a)이 이격되는 거리(S2)와 같을 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

센서(110b)는 제1센서기판(121b)에 장착되는 제1센서(111b), 및 제2센서기판(122b)에 장착되는 제2센서(112b)를 포함할 수 있다.

제1센서(111b) 및 제2센서(112b)는 신호기판(42)을 향하도록 흡음부재(51)의 내측면에 인접하게 배치될 수 있다. 센서(110b)는 센서기판(120b) 및 신호기판(42) 사이에 배치되도록 센서기판(120b)에 장착될 수 있다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 센서유닛(100b)은 센서기판(120b)의 내측면에 배치되는 방열시트(130)를 포함할 수 있다. 방열시트(130)는 흡음부재(51) 및 센서기판(120b) 사이에 배치되도록 센서기판(120b)에 접촉할 수 있다. 방열시트(130)는 센서기판(120b)의 내측면에 배치될 수 있다.

센서유닛(100b)은 방열시트(130)가 센서(110b)를 방열하도록 방열시트(130)와 연결되는 스테빌라이저(140)를 포함할 수 있다. 스테빌라이저(140)는 흡음부재(51)의 일단부에 배치될 수 있다. 스테빌라이저(140)는 흡음부재(51)의 하단부에 배치될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

제3실시 예에 따른 트랜스듀서(23b)는 센서기판(120b)과 접촉하는 방열시트(130), 및 방열시트(130)와 연결되는 스테빌라이저(140)를 포함함으로써, 발열하는 센서(110b)를 방열할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시 예에 따른 센서유닛(100c)은 트랜스듀서(23c)의 내부에 배치될 수 있다. 센서유닛(100c)은 흡음부재(51)의 내부에 배치될 수 있다.

이하, 제1실시 예에 따른 센서유닛(100, 도 5 참조)과 차이점을 중심으로 제4실시 예에 따른 센서유닛(100c)을 설명하기로 한다.

본 발명의 제4실시 예에 따른 트랜스듀서(23c)는 압전층(70, 도 3 참조)의 일측에 배치되는 접지기판(41), 및 접지기판(41)의 내측에 배치되도록 압전층(70)의 타측에 배치되는 신호기판(42)을 포함하는 기판(40)을 포함할 수 있다. 센서(110c)는 신호기판(42)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

센서(110c)는 흡음부재(51)의 내부의 일측에 배치되는 신호기판(42)에 장착되는 제1센서(111c), 및 흡음부재(51)의 내부의 타측에 배치되는 신호기판(42)에 장착되는 제2센서(112c)를 포함할 수 있다.

센서(110c)는 신호기판(42)에 이격되어 복수로 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

제1센서(111c) 및 제2센서(112c)는 서로 대향될 수 있다. 센서(110c)는 흡음부재(51) 및 신호기판(42) 사이에 배치되도록 신호기판(42)에 장착될 수 있다. 센서(110c)는 신호기판(42)의 내측면에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

본 발명의 제4실시 예에 따른 트랜스듀서(23c)는 센서(110c)가 신호기판(42)에 장착됨으로써, 본 발명의 제1실시 예에 따른 트랜스듀서(23)와 달리 센서(110c)를 장착하기 위한 별도의 센서기판(120, 도 5 참조)을 필요로 하지 않을 수 있어, 기판(40)의 수를 줄일 수 있고, 초음파 프로브(20c)의 제조 비용을 절감할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제4실시 예에 따른 신호기판(42)은 본 발명의 제1실시 예에 따른 신호기판(42) 및 센서기판(120, 도 5 참조)의 기능을 함께 수행할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제5실시 예에 따른 초음파 프로브에 있어서, 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시 예에 따른 센서유닛(100d)은 트랜스듀서(23d)의 내부에 배치될 수 있다. 센서유닛(100d)은 흡음부재(51)의 내부에 배치될 수 있다.

이하, 제4실시 예에 따른 센서유닛(100c, 도 8 참조)과 차이점을 중심으로 제5실시 예에 따른 센서유닛(100d)을 설명하기로 한다.

본 발명의 제5실시 예에 따른 트랜스듀서(23d)는 압전층(70, 도 3 참조)의 일측에 배치되는 접지기판(41d)을 포함하는 기판(40d)을 포함할 수 있다. 센서(110d)는 접지기판(41d)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

센서(110d)는 흡음부재(51)의 내부의 일측에 배치되는 접지기판(41d)에 장착되는 제1센서(111d), 및 흡음부재(51)의 내부의 타측에 배치되는 접지기판(41d)에 장착되는 제2센서(112d)를 포함할 수 있다.

센서(110d)는 접지기판(41d)에 이격되어 복수로 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

제1센서(111d) 및 제2센서(112d)는 서로 대향될 수 있다. 센서(110d)는 흡음부재(51) 및 접지기판(41d) 사이에 배치되도록 접지기판(41d)에 장착될 수 있다. 센서(110d)는 접지기판(41d)의 내측면에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

본 발명의 제5실시 예에 따른 트랜스듀서(23d)는 센서(110d)가 접지기판(41d)에 장착됨으로써, 본 발명의 제4실시 예에 따른 트랜스듀서(23c, 도 8 참조)와 달리 센서(110d)를 장착하기 위한 별도의 신호기판(42, 도 8 참조)을 필요로 하지 않을 수 있어, 기판(40d)의 수를 보다 줄일 수 있고, 초음파 프로브(20d)의 제조 비용을 절감할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제5실시 예에 따른 접지기판(41d)은 본 발명의 제4실시 예에 따른 신호기판(42) 및 접지기판(41)의 기능을 함께 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제6실시 예에 따른 초음파 프로브와 위치검출유닛이 송 수신하는 모습을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시 예에 따른 초음파 프로브(20e)는 위치검출유닛(200)을 포함할 수 있다.

위치검출유닛(200)은 초음파 프로브(20e)의 내부에 배치되는 센서유닛(100e)을 포함하는 제1위치검출유닛(210)을 포함할 수 있다. 본 발명의 제6실시 예에 따른 센서유닛(100e)은 본 발명의 제1실시 예에 따른 센서유닛(100, 도 5 참조)과 같을 수 있다.

위치검출유닛(200)은 초음파 영상장치(1, 도 1 참조)와 연결되는 제2위치검출유닛(220)을 포함할 수 있다. 제2위치검출유닛(220)은 자기장을 발생하는 필드제너레이터(300)를 포함할 수 있다.

즉, 제1위치검출유닛(210)은 센서유닛(100e)을 포함할 수 있고, 제2위치검출유닛(220)은 본 발명의 제1실시 예에 따른 자화된 니들(90, 도 4 참조)과 같이 자기장을 발생하는 필드제너레이터(300)를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제6실시 예에 따른 초음파 프로브(20e)는 센서유닛(100e)과 필드제너레이터(300)를 통해 초음파 프로브(20e)의 위치를 검출할 수 있다.

일반적으로, 초음파 영상장치(1)를 통해 획득한 초음파 영상은 다른 의료 영상장치로부터 획득된 의료 영상과 정합될 수 있다. 영상 정합(image registration)은 서로 다른 영상을 변형하여 하나의 좌표계에 나타내는 처리 기법에 해당할 수 있다.

영상 정합은 둘 이상의 영상들을 한 장의 합성된 영상으로 재구성하는 것을 의미할 수 있으며, 사용자는 영상 정합 기술을 이용하여, 서로 다른 영상들이 어떻게 대응되는지 파악할 수 있다.

의료 영상을 이용한 진단 분야에서, 환부의 영상을 시간에 따라 비교하거나, 정상인 조직의 영상과 비교하기 위해서, 영상 정합 기술이 이용될 수 있다.

또한, 서로 다른 영상 획득 방식(modality)들 간의 장점 또는 단점이 보완된 영상을 진단에 이용하기 위해서, 획득된 영상들을 같은 공간에 나타내어 비교하여 볼 수 있게 하는 영상 정합 기술이 이용될 수 있다.

이러한 의료 영상 정합을 위해서, 초음파 프로브(20e)의 위치 정보를 획득하는 위치검출유닛(200)이 사용될 수 있고, 제1위치검출유닛(210)이 초음파 프로브(20e)에 장착되어 초음파 프로브(20e)의 위치를 감지해야 영상 정합을 위한 위치 정보를 획득할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제6실시 예에 따른 필드제너레이터(300)를 포함하는 제2위치검출유닛(220)은 초음파 영상장치(1)의 외부에 마련될 수 있으며, 케이블 등에 연결되어 초음파 영상장치(1)와 물리적으로 결합될 수 있다.

필드제너레이터(300)는 센서유닛(100e)을 포함하는 제1위치검출유닛(210)의 좌표 정보가 결정되기 위한 기준점의 역할을 하는 것으로, 필드제너레이터(300)를 기준으로 센서유닛(100e)이 공간 상의 어떤 좌표 상에 있는지 결정될 수 있다.

즉, 필드제너레이터(300)는 센서유닛(100e)이 위치하는 영역으로부터 소정 범위 내에 자기장을 발생시킬 수 있다. 센서유닛(100e)은 필드제너레이터(300)에 의해 형성된 자기장을 검출할 수 있고, 3차원 공간 속에서 검출된 위치 정보를 초음파 영상장치(1)에 제공할 수 있다.

다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 초음파 프로브(20e)의 내부에 배치되는 제1위치검출유닛(210)은 필드제너레이터(300)를 포함할 수 있고, 초음파 영상장치(1)의 외부에 배치되는 제2위치검출유닛(220)은 센서유닛(100e)을 포함할 수 있다.

즉, 필드제너레이터(300)는 초음파 프로브(20e)의 내부에 배치될 수 있고, 센서유닛(100e)은 초음파 프로브(20e)의 외부에 배치될 수 있다.

이 경우, 필드제너레이터(300)를 포함하는 제1위치검출유닛(210)은 센서유닛(100e)을 포함하는 제2위치검출유닛(220)이 위치하는 영역으로부터 소정 범위 내에 자기장을 발생시킬 수 있다.

센서유닛(100e)을 포함하는 제2위치검출유닛(220)은 필드제너레이터(300)를 포함하는 제1위치검출유닛(210)에 의해 형성된 자기장을 검출할 수 있고, 3차원 공간 속에서 검출된 위치 정보를 초음파 영상장치(1)에 제공할 수 있다.

이상 특정 실시 예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되는 것이 아니다.

특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시 예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

1: 초음파 영상장치 10: 본체
11: 홀더 12: 이동장치
13: 디스플레이 14: 입력장치
20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e: 초음파 프로브
21: 케이스 21a: 개구
22: 핸들부
23, 23a, 23b, 23c, 23d: 트랜스듀서
24: 커버부재 30: 렌즈
40, 40d: 기판
41, 41d: 접지기판
42: 신호기판
50: 흡음층 51: 흡음부재
60: 정합층 61 제1정합층
62: 제2정합층 70: 압전층
80: 음향층 80a: 음향반사판
90: 니들 91: 니들가이드
92: 장착부재
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e: 센서유닛
110, 110a, 110b, 110c, 110d: 센서
111, 111a, 111b, 111c, 111d: 제1센서
112, 112a, 112b, 112c, 112d: 제2센서
120, 120a, 120b: 센서기판
121, 121a, 121b: 제1센서기판
122, 122a, 122b: 제2센서기판
130: 방열시트 140: 스테빌라이저
S1, S2: 제1센서기판 및 제2센서기판이 이격되는 거리
200: 위치검출유닛 210: 제1위치검출유닛
220: 제2위치검출유닛 300: 필드제너레이터

Claims

케이스;
초음파를 발생하도록 상기 케이스의 내부에 배치되는 트랜스듀서;
상기 케이스의 인근에서 대상체에 삽입되는 니들; 및
상기 니들의 위치를 측정하도록 마련되는 센서를 포함하고 상기 트랜스듀서의 내부에 배치되는 센서유닛;을 포함하고,
상기 트랜스듀서는 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재, 상기 압전층의 일측에 배치되는 접지기판, 및 상기 접지기판의 내측에 배치되도록 상기 압전층의 타측에 배치되는 신호기판을 포함하고,
상기 센서유닛은, 상기 센서가 장착되도록 상기 신호기판의 내측에 배치되는 센서기판을 더 포함하고, 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 초음파 프로브.
제1항에 있어서,
상기 센서는 상기 니들이 발생하는 자기장을 통해 상기 니들의 위치를 측정하도록 구성되는 초음파 프로브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 트랜스듀서는 상기 압전층에 인접하게 배치되는 신호기판을 더 포함하고,
상기 센서는 상기 신호기판의 내측면에 장착되는 초음파 프로브.
제1항에 있어서,
상기 트랜스듀서는 상기 압전층에 인접하게 배치되는 접지기판을 더 포함하고,
상기 센서는 상기 접지기판의 내측면에 장착되는 초음파 프로브.
제1항에 있어서,
상기 센서기판은 상기 흡음부재의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판, 및 상기 제1센서기판과 이격되도록 상기 흡음부재의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판을 포함하는 초음파 프로브.
제6항에 있어서,
상기 센서는 상기 제1센서기판에 장착되는 제1센서, 및 상기 제2센서기판에 장착되는 제2센서를 포함하고,
상기 제1센서 및 상기 제2센서는 서로 대향되는 초음파 프로브.
제6항에 있어서,
상기 센서는 상기 제1센서기판에 장착되는 제1센서, 및 상기 제2센서기판에 장착되는 제2센서를 포함하고,
상기 제1센서 및 상기 제2센서는 상기 신호기판을 향하도록 상기 흡음부재의 내측면에 인접하게 배치되는 초음파 프로브.
제8항에 있어서,
상기 센서유닛은 상기 센서기판의 내측면에 배치되는 방열시트를 더 포함하는 초음파 프로브.
제9항에 있어서,
상기 센서유닛은 상기 방열시트가 상기 센서를 방열하도록 상기 방열시트와 연결되고 상기 흡음부재의 일단부에 배치되는 스테빌라이저를 더 포함하는 초음파 프로브.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛은 소독제가 상기 센서유닛으로 침투되는 것을 방지하도록 상기 트랜스듀서의 외측을 커버하는 커버부재의 내측에 배치되는 초음파 프로브.
제6항에 있어서,
상기 제1센서기판 및 상기 제2센서기판이 이격되는 거리는 상기 트랜스듀서의 음향 파장의 10배 내지 60배인 초음파 프로브,
제1항에 있어서,
상기 트랜스듀서로부터 발생된 초음파 신호를 외부로 전달하도록 마련되는 렌즈를 더 포함하고,
상기 렌즈와 상기 케이스는 몰딩 공정으로 결합되는 초음파 프로브.
제2항에 있어서,
상기 트랜스듀서는 상기 센서유닛의 자기장의 수신이 간섭되는 것을 방지하도록 비자성 재질을 가지는 음향층을 더 포함하는 초음파 프로브.
케이스;
상기 케이스의 내부에 배치되고, 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재, 상기 압전층의 일측에 배치되는 접지기판, 및 상기 접지기판의 내측에 배치되도록 상기 압전층의 타측에 배치되는 신호기판을 포함하는 트랜스듀서;
상기 케이스의 인근에서 대상체에 삽입되는 자화된 니들; 및
상기 자화된 니들의 위치를 측정하도록 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 센서, 및 상기 센서가 장착되도록 상기 신호기판의 내측에 배치되는 센서기판을 포함하는 센서유닛;을 포함하는 초음파 프로브.
삭제
제15항에 있어서,
상기 센서기판은 상기 흡음부재의 내부의 일측에 마련되는 제1센서기판, 및 상기 제1센서기판과 이격되도록 상기 흡음부재의 내부의 타측에 마련되는 제2센서기판을 포함하는 초음파 프로브.
본체;
초음파 신호를 대상체에 송 수신하도록 상기 본체에 연결되는 초음파 프로브; 및
상기 초음파 프로브의 위치를 검출하도록 마련되는 위치검출유닛;을 포함하고,
상기 초음파 프로브는 초음파를 발생하도록 구성되는 압전층, 상기 압전층으로부터 발생되는 초음파를 흡수하도록 상기 압전층의 일측에 배치되는 흡음층, 상기 흡음층의 일측에 배치되는 흡음부재, 상기 압전층의 일측에 배치되는 접지기판, 및 상기 접지기판의 내측에 배치되도록 상기 압전층의 타측에 배치되는 신호기판을 가지는 트랜스듀서를 포함하고,
상기 위치검출유닛은 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 제1위치검출유닛, 및 상기 제1위치검출유닛과 송 수신하도록 상기 본체에 연결되는 제2위치검출유닛을 포함하고,
상기 제2위치검출유닛은 상기 초음파 프로브의 인근에서 자기장을 발생시키도록 구성되는 필드제너레이터를 포함하고,
상기 제1위치검출유닛은 상기 필드제너레이터로부터 발생되는 자기장을 검출하도록 상기 흡음부재의 내부에 배치되는 센서유닛을 포함하고,
상기 센서유닛은 상기 신호기판의 내측에 배치되는 초음파 영상장치.
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