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JP3349672B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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Publication number
JP3349672B2
JP3349672B2 JP33034398A JP33034398A JP3349672B2 JP 3349672 B2 JP3349672 B2 JP 3349672B2 JP 33034398 A JP33034398 A JP 33034398A JP 33034398 A JP33034398 A JP 33034398A JP 3349672 B2 JP3349672 B2 JP 3349672B2
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孝 篠辺
正文 小笠原
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Aloka Co Ltd
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/486Diagnostic techniques involving arbitrary m-mode

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にインテグレイティドバックスキャッター値(In
tegrated Backscatter値)を計測可能な超音波装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】心筋の組織性状を表すものとして、イテ
グレイテッドバックスキャッター値(以下、「IB
値」)が知られている。IB値は、反射超音波の局所の
総パワーを表すものであり、例えば、エコーのパワー
分したものに相当する。疾病により心筋の構造変化が
生じると、それが超音波エコー強度の変化に反映され
る。よって、IB値の大きさや変化を観察すれば、心筋
の組織性状を評価可能である。
【0003】
【0004】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】音波診断装置におい
、超音波画像の各フレームごとにIB値が求められる
場合であって、メモリに格納できるBモード画像例え
ば二心拍程度であると、不整脈をもつ患者についてIB
値の計測を行う場合、例えば最低でも五心拍程度のI
B値グラフが必要となるので、かかる不整脈をもった患
者の診断を行う場合には、例えば、計測を複数回実行
し、各計測で得られたIB値グラフを手作業でつなぎ合
わせる等の処理が必要となってしまう。その場合には、
煩雑であるとともに、データの連続性を確保できないな
どの問題がある
【0006】なお、従来装置において、Bモード画像と
ともに心電図を表示させることも可能であったが、Bモ
ード画像上で指定される観測方位(データ取込タイミン
グ)と心電図(波形表示タイミング)は同期がとれてお
らず、従ってIB値グラフとともに心電図を表示した場
合にも同期が確保されないという問題があった。
【0007】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、より多くの心拍にわたってI
B値演算のための情報を格納できるようにすることにあ
る。
【0008】本発明の他の目的は、関心領域の指定を簡
単に行えるようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段からの受信信号に基づいてパワーを演算す
るパワー演算手段と、横軸を時間軸とし、縦軸を深さ軸
とし、各深さのパワーを表したパワーMモード画像を形
成するパワーMモード画像形成手段と、前記パワーか
組織性状を評価するための指標値としてインテグレイテ
ッドバックスキャッター値を演算する指標値演算手段
と、前記指標値の経時変化を表す指標値グラフを作成す
る指標値グラフ作成手段と、前記パワーMモード画像及
び前記指標値グラフが表示される表示手段と、を含み、
更に、前記パワーMモード画像上で関心領域を設定する
ための関心領域設定手段を含み、前記指標値演算手段
は、前記関心領域内でパワーを積分することによって前
記指標値を演算することを特徴とする。
【0010】上記構成によれば、パワーMモード画像が
表示される。その横軸は時間軸であり、その縦軸は深さ
軸であり、公知のMモード画像に類似するが、表示され
る情報がエコー強度ではなく、パワー又はそれに相当
する値である。そのパワーMモード画像に相当するデ
ータをメモリに記憶すれば、有限なメモリ容量に多くの
心拍にわたって指標値演算のためのパワーを格納するこ
とができる。前記指標値はインテグレイテッドバックス
キャッター値である。
【0011】こで、関心領域はビームに沿った一次元
領域又は二次元領域である。一次元領域を時間軸方向に
シフトさせて二次元領域としてもよい。
【0012】望ましくは、前記パワーMモード画像と前
記指標値グラフは互いに時間軸を並行にしつつ上下二段
に同時表示される。この表示によれば、積分範囲などを
確認しつつ指標値の時間変動を評価できる。
【0013】望ましくは、生体信号を計測する生体信号
計測手段を含み、前記パワーMモード画像及び前記指標
値グラフと共に、前記生体信号の波形が表示される。
【0014】望ましくは、前記パワーを格納するメモリ
を含み、前記指標値演算手段は、前記メモリから前記関
心領域内のパワーを読み出して前記指標値の演算を行
う。
【0015】望ましくは、前記生体信号の波形は心電波
形であり、前記心電波形を基礎として前記指標値グラフ
の解析を行う解析手段を含む。望ましくは、その解析手
段は時相の解析を行う。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
【0017】図1には本発明に係る超音波診断装置の好
適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示
すブロック図である。
【0018】図1において、探触子10は生体表面に当
接して用いられ、あるいは体腔内に挿入して用いられる
超音波探触子である。探触子10は複数の振動素子から
なるアレイ振動子を有し、そのアレイ振動子を電子走査
することによって超音波ビームが走査され、二次元デー
タ取込み領域が形成される。送受信器12は、探触子1
0に対して送信信号を供給すると共に、探触子10から
出力される受信信号を処理する公知の回路である。
【0019】制御部14は、本装置の全体制御及びタイ
ミング制御を行っており、その制御部14にはROI
(関心領域)設定器18と方位指定器16とが接続され
ている。これらのROI設定器18及び方位指定器16
は、例えばトラックボールやキーボードなどの入力装置
で構成されるものである。
【0020】方位指定器16は後述するようにBモード
画像上において後述するパワーMモード画像を形成する
方位すなわちビームアドレスを指定するための装置であ
り、ROI設定器18はそれにより作成されたパワーM
モード画像上においてROIを設定するための装置であ
る。
【0021】検波器20は、送受信器12から出力され
た受信信号に対して検波を行う回路であり、検波後の受
信信号Bは表示処理部22に入力されている。その表示
処理部22では、検波後の受信信号Bに基づいてBモー
ド画像を形成し、それを表示部24に出力している。
【0022】送受信器12から出力される受信信号は、
直交検波器26に入力される。この直交検波器26は2
つのミキサを含み、それらのミキサにおいて互いに90
度位相が異なる参照信号が受信信号に混合されている。
これによって受信信号は複素信号に変換される。パワー
演算器28は、複素信号を構成する実数部信号及び虚数
部信号のそれぞれを二乗し、かつそれらを加算すること
によってパワーを演算する回路である。そのパワーPは
メモリ30に格納される。
【0023】すなわち、後述のように、指定された方位
について繰り返し超音波パルスの送信が行われ、それに
より得られた受信信号が上述のように複素信号に変換さ
れ、その複素信号からパワーが演算されてそれがメモリ
30に格納されている。メモリ30から読み出されるパ
ワーMは表示処理部22に入力され、その表示処理部2
2においてパワーMモード画像が実際に形成され、それ
が表示部24に出力されている。
【0024】IB値演算器32は、上述したインテグレ
イテッドバックスキャッター(IB)値を演算する回路
であり、それは、実質的にパワー積分器に相当してい
る。その積分はパワーMモード画像上において設定され
たROI内において実行される。したがって、各時刻に
おいて積分が実行され、その結果、各時刻のIB値が演
算されることになる。ちなみに、IB値の演算に当たっ
てはパワー積分値が所定のリファレンス値によって規格
化されるが、その場合、所定のリファレンス値としては
例えばあらかじめ求められた所定値あるいは同じBモー
ド画像内で演算された参照領域内におけるパワー積分値
であってもよい。
【0025】表示処理部22においては、IB値の時間
変化を表すIB値曲線(IB値グラフ)が作成され、そ
れが表示部24に出力されている。
【0026】心電計34は生体の心電波形を計測する装
置であり、それから出力された信号が表示処理部22に
入力され、心電波形が表示部24に表示されることにな
る。図2には、表示部24に表示されるBモード画像
(二次元断層画像)が示されている。このBモード画像
40上において、方位カーソル42を利用してパワーM
モード画像を作成する方位θが指定される。このように
方位θが指定されると、当該方位に対して繰り返し超音
波パルスの送信が行われることになる。もちろん、Bモ
ード画像の形成と同時進行で当該方位についてパワーM
モード画像用の超音波パルスの送信が間欠的に行われて
もよい。
【0027】図3には、表示部24に表示される画像イ
メージが示されている。図において符号100はパワー
Mモード画像を表している。ここにおいて横軸は時間軸
であり縦軸は図2に示したθ方向における深さに相当し
ている。ちなみに、パワーMモード画像100において
輝度はパワーに相当しており、もちろん輝度と共に色相
をパワーの大きさに応じて変化させてもよい。例えば黄
色から赤色に変化するような色彩変化を利用してもよ
い。
【0028】このパワーMモード画像100上におい
て、ROIマーカー106を利用して所定の組織あるい
は組織境界に沿って関心領域が設定される。図3に示す
例では、I字型をしたROIマーカー106が利用され
ており、それがトラックボールの手動操作などによって
所定の組織に沿って時間軸方向にスキャンされる。その
結果、そのスキャン範囲内において符号102で示され
るIB値曲線が作成される。このIB値曲線102は、
上述したIB値演算器32によって演算されたROI内
のパワー積分値に基づくIB値の時間変化を表したもの
である。
【0029】そのIB値曲線102の横軸は時間軸であ
り、これはパワーMモード画像100の時間軸に一致し
ている。IB値曲線102の縦軸はIB値の大きさを表
している。
【0030】パワーMモード画像100の下段には心電
波形104が表されており、その横軸はパワーMモード
画像100の時間軸に相当している。
【0031】よって、図3に示すような表示形態によれ
ば、3つの情報を相互に対比しながら組織の性状を診断
できるという利点がある。特に、横軸がそれぞれ同期し
ているため、より的確な診断を行えるという利点があ
る。
【0032】図1の時相解析設定器19及び前記時相解
析部23は、心電波形104を基礎としてIB値曲線1
02の時相などを解析するための手段であり、それらに
関して後述する。
【0033】また、図1に示した実施形態によれば、メ
モリ30にパワーMモード画像100を作成するための
パワーの情報が格納され、すなわち比較的小型のメモリ
30が利用されている場合においても、多くの心拍周期
にわたってIB値を演算するための情報を格納すること
ができるという利点がある。
【0034】図4には、本実施形態に係る超音波診断装
置の動作が示されている。
【0035】S101では、探触子10によってBモー
ド画像用の超音波パルスの送信が実行される。すなわ
ち、Bモード画像上における各ビームアドレスごとに超
音波パルスの送信が行われる。S102では、表示部2
4にBモード画像が表示される。S103では、方位指
定器16が利用され、ユーザーによってBモード画像上
においてパワーMモード画像を作成するための方位が指
定される。
【0036】S104では、その方位についてパワーM
モード画像を形成するための超音波パルスの送信が繰り
返し実行される。S105では、パワーMモード画像が
表示部24に表示される。S106では、図1に示した
ROI設定器18がユーザーにより利用され、パワーM
モード画像上において図3に示したようにROIが指定
される。S107では、そのように設定されたROIに
基づいてIBが演算され、S108では、表示部24に
図3に示したIB値曲線102が表示されることにな
る。S109では、他の方位についての観測を行うか否
かが判断されている。
【0037】次に、時相解析部23の作用について説明
する。図5には、IB値曲線の解析を行う場合の処理手
順がフローチャートとして示されている。図6には、I
B値曲線102と心電波形104とが互いに同期して同
時表示されている状態が示されている。
【0038】図5のS201では、まず、時相解析設定
器19(図1参照)が利用され、表示画面上において、
心電波形104に基づいて、例えば基準となるR波の時
相がライン200によってユーザー指定される。次に、
IB値曲線102上における解析すべき1又は複数の個
所(A点、B点)がライン201、202によってユー
ザー指定される。それらの点は、例えば拡張末期及び収
縮末期に相当する地点である。このような設定が完了す
ると、S202において、時相解析部23によって、I
B値曲線102の解析が実行される。例えば、R波から
A点及びB点までの時間(時相差)204,205、A
点及びB点間の時間(位相差)203などが演算され
る。また、必要に応じてA点のIB値、B点のIB値が
読み取られ、更に、それらの点間のIB値の差分206
が演算される。なお、更に別の解析を行わせることもで
きる。S203では、それらの解析結果が画面内に表示
される。解析を続行する場合には、S204からS20
1が実行され、上記の各工程が繰り返し実行される。例
えば、一過性の心筋虚血では時相遅れが生じるため、上
記解析結果を利用して当該疾病などを判断可能である。
【0039】なお、上記の時相解析は、IB値曲線10
2と心電波形104が同期表示されていれば、パワーM
モード画像100が表示されていない場合でも実施する
ことができる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インテグレイティッドバックスキャッター(IB)値を
演算する機能を持った超音波診断装置において、IB値
演算のための情報をより多くメモリに格納でき、また関
心領域の指定を簡単に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示すブロック図である。
【図2】 Bモード画像上における方位の指定を示す図
である。
【図3】 表示部に表示される表示画面の例を示す図で
ある。
【図4】 超音波診断装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図5】 時相解析における操作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図6】 時相解析を説明するための図である。
【符号の説明】
10 探触子、12 送受信器、14 制御部、16
方位指定器、18 ROI(関心領域)設定器、19
時相解析設定器、20 検波器、22 表示処理部、2
3 時相解析部、24 表示部、26 直交検波器、2
8 パワー演算器、30 メモリ、32 IB値演算
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−107241(JP,A) 特開 平8−173429(JP,A) 特開 昭58−69540(JP,A) 特許2787048(JP,B2) 特表 昭63−500148(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波の送受波を行う送受波手段と、 前記送受波手段からの受信信号に基づいてパワーを演算
    するパワー演算手段と、 横軸を時間軸とし、縦軸を深さ軸とし、各深さのパワ
    表したパワーMモード画像を形成するパワーMモード
    画像形成手段と、 前記パワーから組織性状を評価するための指標値として
    インテグレイテッドバックスキャッター値を演算する指
    標値演算手段と、 前記指標値の経時変化を表す指標値グラフを作成する指
    標値グラフ作成手段と、 前記パワーMモード画像及び前記指標値グラフが表示さ
    れる表示手段と、 を含み、更に、 前記パワーMモード画像上で関心領域を設定するための
    関心領域設定手段を含み、 前記指標値演算手段は、前記関心領域内でパワーを積分
    することによって前記指標値を演算する ことを特徴とす
    る超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記パワーMモード画像と前記指標値グラフは互いに時
    間軸を並行にしつつ上下二段に同時表示されることを特
    徴とする超音波診断装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の装置において、 生体信号を計測する生体信号計測手段を含み、 前記パワーMモード画像及び前記指標値グラフと共に、
    前記生体信号の波形が表示されることを特徴とする超音
    波診断装置。
  4. 【請求項4】 請求項記載の装置において、 前記パワーを格納するメモリを含み、 前記指標値演算手段は、前記メモリから前記関心領域内
    のパワーを読み出して前記指標値の演算を行うことを特
    徴とする超音波診断装置。
  5. 【請求項5】 請求項記載の装置において、 前記生体信号の波形は心電波形であり、 前記心電波形を基礎として前記指標値グラフを解析する
    解析手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
  6. 【請求項6】 請求項記載の装置において、 前記解析手段は、前記指標値グラフについて時相の解析
    を行うことを特徴とする超音波診断装置。
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