현장진단응용을 위한 스마트 폰 기반의 초음파 영상 시스템:프로토 타입 구현 및 평가 (Smart Phone-based Ultrasound Imaging System for Point-of-Care Diagnostic Applications: Prototype Implementation and Evaluation)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 38권 / 1호 / 15 ~ 23페이지
· 저자명 : 여선미, 김민, 김진현, 임창현, 계상범, 송태경

초록

최근 응급실, 사고현장, 전장 등 진단 환경이 열악한 장소에서의 신속한 현장 진료의 필요성이 강조됨에 따라 Point-of-Care 진단이 가능한 초소형 초음파 영상 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 휴대용 초음파 영상 장비의 효율성을 극대화 할 수 있도록 스마트폰 기반의 초음파 영상 시스템에 대하여 제안한다. 제안한 초음파 영상 장치는 시스템의 무게 및 부피를 최소화하기 위하여 아날로그 회로 및 32 채널 초음파 전처리/중간 신호 처리부를 포함하는 스마트 변환자를 개발하였으며 범용 마이크로 USB 통신 방식을 이용하여 스마트폰과 연동하였다. 또한 스마트폰의 그래픽 프로세서 유닛(GPU)에 적합한 후단 신호처리 알고리즘을 제안한다. 개발된 시스템은 USB2.0통신 기준으로 최대 초당 50프레임의 속도를 갖는 B모드 영상을 제공하며, 배터리의 수명은 평균 1.5시간이며 초음파 영상 시스템의 무게는 배터리를 제외하고 203g, 크기는 173 mm×59 mm×28 mm(길이×폭×높이)으로 현장 진료에 적합한 크기와 성능을 가짐을 확인하였다.

영어초록

There has been a recent increase in the need for point-of-care (POC) medical treatment in areas with poor diagnostic environments, such as emergency rooms, accident sites, and battlefields.  Thus, research is being actively conducted on ultra-small ultrasound imaging systems capable of POC diagnosis. In this paper, we present a smart-phone-based ultrasound imaging system to maximize the portability of ultrasound imaging. In order to minimize weight and volume, the proposed ultrasound imaging system consists of a smart transducer (including an analog front-end circuitry and 32-channel beamformer/mid signal processing units), and a smart-phone. In-phase and quadrature data from the smart transducer are transferred to the smart-phone via a general-purpose micro-USB communication system. In addition, we propose a back-end signal processing algorithm suitable for a mobile GPU. The developed system provides a B-mode image with a frame rate of 50 and USB 2.0 communication standard. The battery life is 1.5 h, on average. The weight of ultrasound imaging system is 203 g (excluding the battery), and the size is 173 mm×59 mm×28 mm (length×width×height), which is suitable for POC applications. The performance of the developed system was evaluated with phantom and in vivo experiments.

참고자료

· 없음