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휴대용 의료 초음파 영상장치를 위한 무선 프로브 설계에 관한 연구

A Study on the Design of wireless Probe for Portable Medical Imaging Systems

초록/요약

최근 현장 진단을 위한 초소형 영상 진단 장치에 대한 관심이 증대되면서 많은 연구 및 개발이 진행되고 있다. 특히 기존의 초음파 영상 장치의 초소형화를 통해 현장 진단에 요구되는 휴대성, 가격 및 접근성을 향상시키는 연구들이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 현장 진단에 적합한 차세대 무선 스마트 프로브 시스템을 제안하였고 이 시스템의 중요한 핵심 요소들에 대해 선행 연구를 수행하였다. 기존의 초음파 영상 장치의 소형화를 위해서는 초음파 프로브 내부에 영상장치를 집적해야 한다. 이를 위해 아날로그 보드에 있었던 리미터와 초음파 빔 집속기의 복잡도를 감소시킬 수 있는 확장구경기법을 위한 저전압 스위치 등을 초음파 프로브 내부에 집적하였다. 또한 스마트 초음파 프로브 기반의 초소형 초음파 영상 장치가 현장 진단 환경에 연동되어 사용 될 수 있도록 무선 USB 방식 기반의 초음파 데이터 및 영상 무선 통신을 제안하였다. 그리고 상용 무선 USB 통신의 데이터 전송속도의 제한(16 Mbps)을 극복하기 위해 무손실 데이터 압축 기법인 Run-length를 이용해 초음파 영상 데이터를 압축한 후 전송하였다. 또한 전송된 영상 데이터를 개인용 컴퓨터에서 주사선 변환기와 같은 영상처리를 할 수 있도록 하였다. 제안한 스마트 프로브 시스템 기반의 초소형 초음파 영상 장치의 시작품을 제작하여 제안된 기법들의 실행가능성을 검증하였고 모사 실험 및 팬텀 실험을 통해 시작품의 성능을 평가하였다.

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