기존 초음파 의료장비 시스템은 복잡한 하드웨어 구조로 인해 지연시간 계산에 어려움이 있거나, 소형화를 위해 정확도를 희생하는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 초음파 빔포머에서 지연시간 보간의 정확도를 획기적으로 향상시키는 방법과 장치를 제공합니다. 본 기술은 3개의 영상점(P1, P2, P3)의 지연시간을 활용하여 단일 지연시간 계산기로 모든 채널의 지연시간을 계산합니다. 특히, 영상점의 위치에 따라 가중치를 다르게 적용하는 보간 방식을 통해 기존 선형 보간 방식 대비 최대 5배의 오차 감소 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 하드웨어 복잡도를 최소화하면서도 빔 집속 정확도를 극대화하여 초소형 의료장비 시스템의 성능을 대폭 개선합니다. 본 발명은 초음파 진단 및 치료 분야에서 보다 정밀하고 효율적인 영상 구현을 가능하게 합니다.

기존 하이푸 치료는 정확한 초점 확인과 실시간 진척도 평가에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해, 도플러 현상을 이용한 컬러 영상 신호 생성을 통해 치료 부위의 깊이 변화를 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 하이푸 치료의 초점 위치를 정밀하게 확인하고, 위상값 분포 변화로 치료 진척도를 정확히 평가할 수 있습니다. 환자에게 비침습적이며 안전하고 효과적인 치료를 제공하여 주요 혈관 및 장기 손상을 최소화하며 시술의 안정성과 정확성을 크게 향상시킵니다. 혁신적인 하이푸 기술로 정밀한 암 치료의 새 지평을 엽니다.

기존 초음파 영상 기술은 그레이팅 로브와 영상 밝기 왜곡, 가상 송신 음원 근방의 불균일성으로 인한 품질 저하 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 수신 동적 빔집속과 합성구경 빔집속 방식을 영역 조합(Zone Blending)으로 결합하는 초음파 영상 생성 방법을 제안합니다. 초음파 진행 거리에 따라 가중치를 적용하여 깊이별 최적의 데이터를 활용하며, 특히 낮은 깊이에서의 그레이팅 로브 발생을 억제합니다. 이를 통해 영상 왜곡을 제거하고, 가상 송신 음원 근방에서도 균일한 고해상도 초음파 영상을 얻을 수 있습니다. 의료 및 산업 분야 초음파 진단 품질 향상에 기여합니다.

기존 하이푸(HIFU) 치료는 초점 위치 예측의 어려움으로 주변 조직 손상 및 시술 정확도 저하의 위험이 있었습니다. 본 발명은 치료용 고강도 집속 초음파(HIFU)의 초점 위치를 실시간으로 정밀하게 확인할 수 있는 장치 및 방법을 제공합니다. B-모드 초점 영상과 치료 부위 영상을 통합하여 시술의 정확성을 획기적으로 높입니다. 이를 통해 중요한 혈관 및 장기 손상 없이 안전하고 안정적인 하이푸 치료가 가능하여, 환자 치료의 유효성 및 성공률을 극대화할 수 있습니다.

의료용 초음파 영상은 인체 내 초음파 속도 차이로 인한 위상 왜곡 때문에 화질 저하 문제가 발생했습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 초음파 신호의 속도 오류를 정밀하게 추정하고 보정하는 방법을 제안합니다. 관심 영역(ROI) 선택, RF 데이터 추출, 배열 요소 신호와 기준 신호 간의 상호 상관에 기반한 지연 시간 오류 곡선 추출, 그리고 이 오차를 최소화하는 최적 속도 연산 과정을 포함합니다. 이 적응형 속도 추정 방법을 통해 의료용 초음파 기기의 영상 화질을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 특히, 측방향 해상도와 측대파를 개선하여 더욱 명확하고 신뢰성 높은 진단 이미지를 제공합니다.

기존 초음파 도플러 영상 기술은 낮은 프레임율과 해상도, 측정 가능한 혈류 속도 제한 등의 문제점을 가집니다. 본 발명은 새로운 평면파 합성 방식을 도입하여 이러한 한계를 극복합니다. 특정 시간 차이 간격으로 가변적인 입사 프레임을 합성하여 앙상블 프레임을 생성하며, 이는 추정 혈류 속도에 기반하여 최적화됩니다. 그 결과, 프레임율 저하와 혈류 속도 측정 제한 없이 고해상도 및 고민감도 초음파 도플러 영상을 제공합니다. 특히 심혈관 질환의 정성적, 정량적 분석에 크게 기여하여 의료 진단의 정확성을 높이는 데 활용될 수 있습니다.