1차원 배열 탐촉자의 방사빔추적기법을 이용한 정적 3차원 초음파진단영상 구성

Abstract

원격진료를 요하는 응급현장에서 사용을 위하여 1차원 배열 탐촉자를 손으로 조작하는 동안 변하는 방사빔의 위치를 추적하여 정적인 3차원 초음파영상을 구성하였다. 탐촉자에 고정된 모션센서의 병진운동 및 회전운동에 대한 정보를 기준직교좌표계로 변환하는 이론적 모델을 제시하였으며, 신호 증폭과 시리얼 통신을 위한 인터페이스 용도의 모듈을 상용의 센서를 사용하여 제작하였다. 실리콘 퍼티로 제작된 시험용 팬텀에 대한 B-모드의 동영상과 센서의 신호를 동기화하여 기록하였다. 동영상으로부터 주기적으로 추출한 B-모드 영상과 각 영상내의 픽셀 각각의 그레이 레벨을 이용하여 3차원 복셀의 그레이 레벨을 재구성하였다. 이 복셀의 데이터를 이용하여 3차원 영상과 임의단면의 B-모드 방식의 2차원 영상을 구성하였으며, 이 영상들은 시험용 팬텀의 형상과 잘 일치하였다. This paper describes the construction of a static 3D ultrasonography image by tracking the radiation beam position during the handy operation of a 1D array probe to enable point-of-care use. The theoretical model of the transformation from the translational and rotational information of the sensor mounted on the probe to the reference Cartesian coordinate system was given. The signal amplification and serial communication interface module was made using a commercially available sensor. A test phantom was also made using silicone putty in a donut shape. During the movement of the hand-held probe, B-mode movie and sensor signals were recorded. B-mode images were periodically selected from the movie, and the gray levels of the pixels for each image were converted to the gray levels of 3D voxels. 3D and 2D images of arbitrary cross-section of the B-mode type were also constructed from the voxel data, and agreed well with the shape of the test phantom.