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JP5433713B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus Download PDF

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JP5433713B2 JP2012021450A JP2012021450A JP5433713B2 JP 5433713 B2 JP5433713 B2 JP 5433713B2 JP 2012021450 A JP2012021450 A JP 2012021450A JP 2012021450 A JP2012021450 A JP 2012021450A JP 5433713 B2 JP5433713 B2 JP 5433713B2
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Description

本発明は、被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムに係り、さらに詳しくは、前記被検体の診断対象に関する画像データを、適切に解析することができる超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to an ultrasonic echo received from a subject, creates and displays image data related to the subject, and control of the ultrasonic diagnostic apparatus More particularly, the present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus and an ultrasound diagnostic apparatus control program that can appropriately analyze image data relating to a diagnosis target of the subject.

従来より、超音波パルス反射法や超音波ドプラ法などを用いて、被検体からの超音波エコーに相当する信号データに対してFFT処理などの解析処理を行って、被検体の診断部位の断層像やその血流情報を含む波形データなどの被検体の診断対象に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, analysis processing such as FFT processing is performed on signal data corresponding to ultrasonic echoes from a subject using an ultrasonic pulse reflection method, an ultrasonic Doppler method, etc. 2. Description of the Related Art There is known an ultrasonic diagnostic apparatus that creates and displays image data relating to a subject to be diagnosed such as an image and waveform data including blood flow information (for example, see Patent Document 1).

このような超音波診断装置を用いて診断を行う場合には、被検体の診断対象に関する画像データ(例えば血流情報を含むドプラスペクトラム波形データ)から診断対象の診断指標を計測する作業を行う前に、まず、その診断対象に対応する画像データを検出する作業を行う必要がある。すなわち、超音波診断装置における診断においては、このような画像データを検出する作業段階である検出段階を経た後に、検出された画像データに基づいて診断指標を計測する計測段階に移行するのが一般的である。   When performing diagnosis using such an ultrasonic diagnostic apparatus, before performing an operation of measuring a diagnosis index of a diagnosis target from image data (for example, Doppler spectrum waveform data including blood flow information) related to the diagnosis target of the subject. First, it is necessary to perform an operation of detecting image data corresponding to the diagnosis target. That is, in the diagnosis in the ultrasonic diagnostic apparatus, after passing through the detection stage, which is a work stage for detecting such image data, the process generally proceeds to a measurement stage for measuring a diagnostic index based on the detected image data. Is.

特開2005−185731号公報JP 2005-185731 A

図11には、超音波診断装置の表示画面の一例が示されている。この図11の画面の下側には、心臓の弁逆流の様子を表すドプラスペクトラム波形が示されている。この波形の横軸は時間を示し、縦軸は、その時間での血流速を示すドプラスペクトラム波形を示している。図11の波形では、その極性が負側に設定されており(すなわち、正常な血流の方向は負であり)、波形のうち、枠で囲まれている部分の波形、すなわち正側の波形は、心臓の弁逆流を表している。このような弁逆流は、その流速は速いが、その血流量は微小であり、S/N比が必ずしも良好でないため、検出するのは比較的困難であるとされている。   FIG. 11 shows an example of a display screen of the ultrasonic diagnostic apparatus. On the lower side of the screen of FIG. 11, a Doppler spectrum waveform representing the state of heart valve regurgitation is shown. The horizontal axis of this waveform indicates time, and the vertical axis indicates a Doppler spectrum waveform indicating the blood flow rate at that time. In the waveform of FIG. 11, the polarity is set to the negative side (that is, the direction of normal blood flow is negative), and the waveform of the portion surrounded by the frame, that is, the positive side waveform of the waveform. Represents heart valve regurgitation. Such a valve regurgitation is said to be relatively difficult to detect because its flow rate is fast, but its blood flow is very small and the S / N ratio is not always good.

図11に示されるようなドプラスペクトラム波形データは、高速フーリエ変換(FFT)処理により作成される。FFT処理では、各サンプル時点の前後の時間(この時間の長さを観測時間長という)の波形データを抽出し、抽出された時間での波形データに対してFFT処理を行って、そのサンプル時点でのドプラスペクトラムを求め、それを時系列に並べることによってドプラスペクトラム波形データを作成している。FFT処理において、この観測時間長が適切に設定されていないと、例えば、図11の枠で囲まれた正側のドプラスペクトラム波形、すなわち弁逆流に対応する波形などを検出して表示できない場合もある。   The Doppler spectrum waveform data as shown in FIG. 11 is created by fast Fourier transform (FFT) processing. In the FFT processing, the waveform data of the time before and after each sample time (the length of this time is called the observation time length) is extracted, and the FFT processing is performed on the waveform data at the extracted time, and the sample time Doppler spectrum waveform data is created by obtaining the Doppler spectrum and arranging them in time series. In FFT processing, if this observation time length is not set appropriately, for example, a positive Doppler spectrum waveform surrounded by a frame in FIG. 11, that is, a waveform corresponding to valve regurgitation cannot be detected and displayed. is there.

FFT処理においては、速度検出感度と時間分解能との間には、トレードオフの関係がある。すなわち、観測時間長を長めに設定すると、各サンプル時点でスペクトラムは、広い周波数範囲でのスペクトラムの取得が可能となり、速度検出感度は高くなるが、その分だけ時間方向にデータが平滑化されてその時間分解能は低下する。一方、観測時間長を短めに設定すると、速度検出感度は低下するが、時間分解能は向上する。   In the FFT processing, there is a trade-off relationship between speed detection sensitivity and time resolution. In other words, if the observation time length is set longer, the spectrum can be acquired in a wide frequency range at each sample time point, and the speed detection sensitivity becomes higher, but the data is smoothed in the time direction accordingly. Its time resolution is reduced. On the other hand, if the observation time length is set short, the speed detection sensitivity is lowered, but the time resolution is improved.

このような観点からすれば、検出段階では観測時間長を長めに設定して、波形は時間方向に多少なまっても、各サンプル時点での速度検出感度を高いものとして波形を検出し易くし、検出された波形データに基づいて診断指標を計測する計測段階では、この観測時間長を短めに設定して、波形の時間分解能を向上させるのが望ましい。しかしながら、従来の超音波診断装置では、そのような観測時間長の切り替えを行う機能が提供されていなかった。このため、現状では、計測段階を考慮して検出段階から観測時間長を短めに設定し、速度検出感度を低下させたままで波形の検出が行われており、その分だけ波形の検出に時間を要していた。   From this point of view, the observation time length is set longer in the detection stage, and even if the waveform gets somewhat in the time direction, it is easy to detect the waveform with high speed detection sensitivity at each sample time point, In the measurement stage in which the diagnostic index is measured based on the detected waveform data, it is desirable to improve the time resolution of the waveform by setting this observation time length short. However, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus does not provide such a function for switching the observation time length. Therefore, at present, considering the measurement stage, the observation time length is set to be short from the detection stage, and the waveform detection is performed with the speed detection sensitivity lowered. It was necessary.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置において、前記信号解析処理を行う信号解析部と、前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析部における前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ設定部と、前記画像データに基づいて、前記被検体の診断対象の特徴を抽出する特徴抽出部と、抽出された特徴が、前記被検体の診断対象の特徴と符合するか否かを判定する判定部と、を備え、前記パラメータ設定部は、前記判定部での判定が肯定された場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 performs signal analysis processing on signal data corresponding to an ultrasonic echo received from a subject, and creates image data relating to the subject. In the ultrasonic diagnostic apparatus to be displayed, the signal analysis unit that performs the signal analysis process, and the signal analysis process in the signal analysis unit before and after the image data related to the diagnosis target of the subject is obtained A parameter setting unit that changes a value of a specific parameter that affects the resolution of the signal analysis processing to a different value from among the processing parameters used for the extraction, and a feature of a diagnosis target of the subject is extracted based on the image data A feature extraction unit, and a determination unit that determines whether or not the extracted feature matches the feature of the subject to be diagnosed, and the parameter setting unit includes: If the determination in the constant portion is affirmative, an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by changing the value of the specific parameter.

また、請求項3に記載の発明は、被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置の制御プログラムにおいて、前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ変更手順を、超音波診断装置に実行させる場合に、前記パラメータ変更手順に先立って、前記画像データに基づいて、前記被検体の診断対象の特徴を抽出する特徴抽出手順と、抽出された特徴が、前記被検体の診断対象の特徴と符合するか否かを判定する判定手順と、を含み、前記パラメータ変更手順では、前記判定手順での判定が肯定された場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。   The invention according to claim 3 is an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to ultrasonic echoes received from a subject, and creates and displays image data relating to the subject. In the control program, the specification that affects the resolution of the signal analysis process among the process parameters used for the signal analysis process before and after the image data related to the diagnosis target of the subject is obtained When causing the ultrasound diagnostic apparatus to execute a parameter changing procedure for changing a parameter value to a different value, a feature of a diagnosis target of the subject is extracted based on the image data prior to the parameter changing procedure. A feature extraction procedure; and a determination procedure for determining whether or not the extracted feature matches a feature of the subject to be diagnosed. The procedure, when the determination in the determining step is affirmative, an ultrasonic diagnostic apparatus control program, characterized by changing the value of the specific parameter.

請求項1及び請求項3に記載の発明によれば、前記被検体の診断対象からの超音波エコーに相当する信号データに対する信号解析処理において、前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前にあっては、画像データを検出しやすい値に設定されたパラメータの下での診断対象に関する画像データの検出が可能となり、その検出が容易となる。さらに、画像データが得られた後では、診断指標を計測しやすい値に設定された処理パラメータの下での画像データを用いた診断指標の計測が可能となり、正確に診断指標を計測することが可能となる。これにより、微小量のドプラスペクトラム信号であっても検出が容易となってその検出までに要する時間が短縮され、高精度、かつ、短時間な超音波診断が実現される。   According to the first and third aspects of the present invention, before the image data relating to the subject to be diagnosed is obtained in the signal analysis processing for the signal data corresponding to the ultrasonic echo from the subject to be diagnosed. In this case, it becomes possible to detect the image data related to the diagnosis target under the parameter set to a value at which the image data can be easily detected, and the detection becomes easy. Furthermore, after the image data is obtained, it is possible to measure the diagnostic index using the image data under the processing parameters set to values that are easy to measure the diagnostic index, and to accurately measure the diagnostic index. It becomes possible. Thereby, even a very small amount of Doppler spectrum signal can be easily detected, the time required for the detection can be shortened, and high-accuracy and short-time ultrasonic diagnosis can be realized.

本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 制御部とDモード処理部との詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of a control part and a D mode process part. 図3(A)、図3(B)は、FFT処理を説明するための模式図である。3A and 3B are schematic diagrams for explaining the FFT processing. 表示部が表示する表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen which a display part displays. 図5(A)は、弁逆流が検出されていないドプラスペクトラム波形及び最高流速のトレース波形の一例であり、図5(B)は、弁逆流が検出されたドプラスペクトラム波形及び最高流速のトレース波形の一例である。FIG. 5A is an example of a Doppler spectrum waveform in which valve regurgitation is not detected and a trace waveform of the highest flow velocity, and FIG. 5B is a Doppler spectrum waveform in which valve regurgitation is detected and a trace waveform of the highest flow velocity. It is an example. 操作解析部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process of the operation analysis part. パラメータ設定部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process of a parameter setting part. 図8(A)は、検出段階での波形表示の一例を示す図であり、図8(B)は、計測段階での波形表示の一例を示す図である。FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a waveform display at the detection stage, and FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a waveform display at the measurement stage. 波形情報抽出部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process of a waveform information extraction part. 判定部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of a determination part. 心臓の弁逆流のドプラスペクトラム波形を示す図である。It is a figure which shows the Doppler spectrum waveform of the valve regurgitation of the heart.

以下、本発明に係る超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムの好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasound diagnostic apparatus and a control program for the ultrasound diagnostic apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1には、本実施形態に係る超音波診断装置100の全体的な構成を示すブロック図が示されている。図1に示されるように、超音波診断装置100は、図示しない被検体との間で超音波を送受信する超音波プローブ2と、超音波プローブ2によって受信された超音波に基づいて取得された被検体の2次元形態像(Bモード像)と、2次元血流像と、ドプラスペクトラム波形とを表示する表示部6とを含んで構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is acquired based on an ultrasonic probe 2 that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject (not shown) and ultrasonic waves received by the ultrasonic probe 2. The display unit 6 is configured to display a two-dimensional morphological image (B-mode image) of the subject, a two-dimensional blood flow image, and a Doppler spectrum waveform.

超音波プローブ2と表示部6の間には、信号処理等を行うユニットとして、送受信部3と、信号処理部4と、デジタルスキャンコンバータ(DSC)5とが設けられている。そして、送受信部3と信号処理部4との間に、データ記憶部11が設けられている。さらに、超音波診断装置100は、これら各ユニット2,3,4,5,6を統括制御する制御部8を備えている。この制御部8には、入力マンマシンインターフェイスとしての操作パネル7が接続されている。   Between the ultrasonic probe 2 and the display unit 6, a transmission / reception unit 3, a signal processing unit 4, and a digital scan converter (DSC) 5 are provided as units for performing signal processing and the like. A data storage unit 11 is provided between the transmission / reception unit 3 and the signal processing unit 4. Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes a control unit 8 that performs overall control of these units 2, 3, 4, 5, and 6. An operation panel 7 serving as an input man-machine interface is connected to the control unit 8.

超音波プローブ2は、圧電セラミック等の圧電振動子を複数配列して備える。これら複数の圧電振動子に送受信部3から電圧パルスが印加されることで、超音波が発生し、被検体に対して超音波が送信されるようになる。超音波プローブ2は、送信された超音波が被検体で反射することにより得られる超音波エコーを受信し、この超音波エコーを、電気信号であるエコー信号に変換して、送受信部3に出力する。   The ultrasonic probe 2 includes a plurality of piezoelectric vibrators such as piezoelectric ceramics arranged. When a voltage pulse is applied to the plurality of piezoelectric vibrators from the transmission / reception unit 3, an ultrasonic wave is generated, and the ultrasonic wave is transmitted to the subject. The ultrasonic probe 2 receives an ultrasonic echo obtained by reflecting the transmitted ultrasonic wave on the subject, converts the ultrasonic echo into an echo signal that is an electrical signal, and outputs the echo signal to the transmission / reception unit 3 To do.

送受信部3には、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ、プリアンプ、A/D、受信遅延回路、加算器、位相検波回路(いずれも不図示)が設けられている。   The transmission / reception unit 3 is provided with a pulse generator, a transmission delay circuit, a pulser, a preamplifier, an A / D, a reception delay circuit, an adder, and a phase detection circuit (all not shown).

パルス発生器は、電圧パルスの送信タイミングを制御するもので、タイミング信号(クロックパルス)を所定時間毎に生成し、送信遅延回路に送信する。送信遅延回路は、電圧パルスの印加を圧電振動子毎に遅延させて時間差を設け、超音波ビームの走査方向を決定する。パルサは、送信遅延回路から受けたタイミングで各圧電振動子に各モードに応じたパルス幅の電圧パルスを印加する。   The pulse generator controls the transmission timing of the voltage pulse, generates a timing signal (clock pulse) every predetermined time, and transmits it to the transmission delay circuit. The transmission delay circuit delays the application of the voltage pulse for each piezoelectric vibrator to provide a time difference, and determines the scanning direction of the ultrasonic beam. The pulser applies a voltage pulse having a pulse width corresponding to each mode to each piezoelectric vibrator at the timing received from the transmission delay circuit.

プリアンプは、エコー信号を増幅する。A/Dは、増幅した信号をデジタル信号に変換する。受信遅延回路と加算器は、各振動子からの信号を整相加算して、単一信号を生成する。位相検波回路は、加算器を経た信号の所望中心周波数を0Hzにする周波数シフトを行った後、直交位相検波したデジタル信号データ(ドプラ信号)を、所定のサンプリング周期で、データ記憶部11に出力する。   The preamplifier amplifies the echo signal. A / D converts the amplified signal into a digital signal. The reception delay circuit and the adder phasing-add signals from each transducer to generate a single signal. The phase detection circuit performs frequency shift to set the desired center frequency of the signal that has passed through the adder to 0 Hz, and then outputs digital signal data (Doppler signal) subjected to quadrature detection to the data storage unit 11 at a predetermined sampling period. To do.

データ記憶部11は、直交位相検波された信号を保存するためのファーストインファーストアウト(FIFO)メモリを備えており、送受信部3から出力されたデジタル信号データを、時系列に従ってそのメモリ内に格納する。本実施形態では、説明を簡単にするため、このメモリの記憶容量が、表示部6に表示される画像の1枚分を格納可能な容量であるものとする。後述するフリーズ操作が行われない限り、送受信部からのデジタル信号データにより、メモリの記憶内容は、随時更新される。メモリ内に格納されたデジタル信号データは、古い順に、前記所定のサンプリング周期で、信号処理部4に出力される。データ記憶部11は、データの書き込みの禁止又は許可をすることが可能な外部入力を備えている。   The data storage unit 11 includes a first-in first-out (FIFO) memory for storing the quadrature phase detected signal, and stores the digital signal data output from the transmission / reception unit 3 in the memory according to time series. To do. In the present embodiment, in order to simplify the explanation, it is assumed that the storage capacity of the memory is a capacity capable of storing one image displayed on the display unit 6. As long as the freeze operation described later is not performed, the stored contents of the memory are updated at any time by the digital signal data from the transmitting / receiving unit. The digital signal data stored in the memory is output to the signal processing unit 4 in the chronological order with the predetermined sampling period. The data storage unit 11 includes an external input capable of prohibiting or permitting data writing.

信号処理部4は、データ記憶部11から出力されたデジタル信号データを入力し、このデジタル信号データに基づいて、各像を生成するための信号処理を実行する。   The signal processing unit 4 receives the digital signal data output from the data storage unit 11 and executes signal processing for generating each image based on the digital signal data.

Bモード処理部14は、エコーフィルタ、包絡線検波回路、LOG(いずれも不図示)を備えており、2次元形態像を生成する信号処理(Bモード信号処理)を実行する。エコーフィルタは、データ記憶部11から入力された周波数シフトによる信号にローパスフィルタをかける。包絡線検波回路は、包絡線を検波し、包絡線検波信号を得る。LOGは、包絡線検波信号に対して対数変換を施す。このようにして生成された2次元形態像のデータは、DSC5へ送信される。   The B mode processing unit 14 includes an echo filter, an envelope detection circuit, and a LOG (all not shown), and executes signal processing (B mode signal processing) for generating a two-dimensional morphological image. The echo filter applies a low-pass filter to the signal by frequency shift input from the data storage unit 11. The envelope detection circuit detects the envelope and obtains an envelope detection signal. LOG performs logarithmic transformation on the envelope detection signal. The data of the two-dimensional morphological image generated in this way is transmitted to the DSC 5.

カラードプラモード処理部15は、コーナーターニングバッファ、ウォールフィルタ、自己相関器、演算部(いずれも不図示)を備えており、2次元血流像を生成する信号処理(CFMモード信号処理)を実行する。コーナーターニングバッファは、送受信3の位相検波回路からの直交位相検波による信号(データ記憶部11を介して得られる信号)のデータ列を一時的に記憶した後、並べ替えを行う。ウォールフィルタは、コーナーターニングバッファに記憶されたデータ列を所定順で読み出し、所定のフィルタ帯域をもって信号のクラッタ成分を除去する。自己相関器は、2次元のドプラ信号処理をリアルタイムで行い、信号を周波数分析する。演算部は、平均速度演算部、分散演算部、パワー演算部を有しており、それぞれ平均ドプラシフト周波数、分散値、または血流パワー値等の2次元血流像のデータを求める。例えば、演算部は、信号に含まれる血流の速度成分を対応するカラー情報に変換する。   The color Doppler mode processing unit 15 includes a corner turning buffer, a wall filter, an autocorrelator, and a calculation unit (all not shown), and executes signal processing (CFM mode signal processing) for generating a two-dimensional blood flow image. To do. The corner turning buffer performs rearrangement after temporarily storing a data string of signals (signals obtained via the data storage unit 11) by quadrature phase detection from the phase detection circuit of the transmission / reception 3. The wall filter reads the data string stored in the corner turning buffer in a predetermined order, and removes the clutter component of the signal with a predetermined filter band. The autocorrelator performs two-dimensional Doppler signal processing in real time and frequency-analyzes the signal. The calculation unit includes an average velocity calculation unit, a variance calculation unit, and a power calculation unit, and obtains data of a two-dimensional blood flow image such as an average Doppler shift frequency, a variance value, or a blood flow power value. For example, the calculation unit converts a blood flow velocity component included in the signal into corresponding color information.

図2には、Dモード処理部16の詳細構成が示されている。図2に示されるように、Dモード処理部16は、レンジゲート部21と、ウォールフィルタ23と、FFT処理部25と、トレース処理部27とを備えており、ドプラスペクトラム波形データを形成するための信号処理(Dモード信号処理)を実行する。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the D-mode processing unit 16. As shown in FIG. 2, the D-mode processing unit 16 includes a range gate unit 21, a wall filter 23, an FFT processing unit 25, and a trace processing unit 27, and forms Doppler spectrum waveform data. Signal processing (D-mode signal processing) is executed.

レンジゲート部21は、サンプルホールド回路(不図示)を有している。レンジゲート部21は、レンジゲートに相当するサンプリングパルスに従って、被検体内の所望位置のドプラ信号をサンプルホールドする。ウォールフィルタ23は、その所望位置のドプラ信号から、比較的動きの遅い血管壁、心臓壁等の不要低周波成分(クラッタ成分)を除去する。   The range gate unit 21 has a sample hold circuit (not shown). The range gate unit 21 samples and holds a Doppler signal at a desired position in the subject according to a sampling pulse corresponding to the range gate. The wall filter 23 removes unnecessary low-frequency components (clutter components) such as blood vessel walls and heart walls that move relatively slowly from the Doppler signal at the desired position.

FFT処理部25は、クラッタ成分が除去されたドプラ信号を周波数分析してそのスペクトラムデータを得る。このスペクトラムデータは、DSC5に送信される。   The FFT processing unit 25 analyzes the frequency of the Doppler signal from which the clutter component has been removed, and obtains its spectrum data. This spectrum data is transmitted to the DSC 5.

図3(A)、図3(B)には、FFT処理部25におけるFFT処理が模式的に示されている。図3(A)は、FFT処理部25に入力されるドプラ信号Axが示されており、図3(B)には、このドプラ信号Axの所定区間をFFT処理して得られたドプラスペクトラムデータBx(x=1、2、・・・)が示されている。このFFT処理においては、離散的なドプラ信号(図3(A))のうち、例えば、q1乃至qmのm個のドプラ信号成分(すなわち時間長Tmの成分)が抽出され、この成分に対してFFT処理が行なわれ、スペクトラム成分p1乃至pmに対する最初のドプラスペクトラムデータB1が生成される。次いで、時間ΔT後のm個のドプラ信号成分q1+j乃至qm+jがFFT処理されて新たなドプラスペクトラムデータB2が生成される。なお、図3(A)ではj=3の場合について示している。   3A and 3B schematically show the FFT processing in the FFT processing unit 25. FIG. 3A shows the Doppler signal Ax input to the FFT processing unit 25, and FIG. 3B shows Doppler spectrum data obtained by performing FFT processing on a predetermined section of the Doppler signal Ax. Bx (x = 1, 2,...) Is shown. In this FFT processing, for example, m Doppler signal components q1 to qm (that is, components having a time length Tm) are extracted from the discrete Doppler signals (FIG. 3A). FFT processing is performed, and first Doppler spectrum data B1 for the spectrum components p1 to pm is generated. Next, m Doppler signal components q1 + j to qm + j after time ΔT are subjected to FFT processing to generate new Doppler spectrum data B2. FIG. 3A shows the case where j = 3.

以下、同様にして、時間2ΔT後のq1+2j乃至qm+2j、時間3ΔT後のq1+3j乃至qm+3j・・・のm個のドプラ信号成分に対しても順次FFT分析が行なわれ、スペクトラム成分p1乃至pmに対するドプラスペクトラムデータB3、B4、・・・・が生成される。(図3(B))。   Similarly, FFT analysis is sequentially performed on m doppler signal components of q1 + 2j to qm + 2j after time 2ΔT, q1 + 3j to qm + 3j after time 3ΔT, and the Doppler spectrum for spectrum components p1 to pm. Data B3, B4,... Are generated. (FIG. 3B).

mは、制御部8によって設定可能な処理パラメータである。このmによって決定される時間Tmは、各時点でのスペクトラムを算出するために抽出される波形データの時間長であり、この時間Tmを、以下では、観測時間長という。この観測時間長Tmを長くすれば、各サンプル地点でのドプラスペクトラム波形は、広い速度範囲の血流を捉えた正確なものとなり、速度検出感度が向上するが、時間方向には平滑化された波形となり、時間分解能は低下する。また、観測時間長Tmを短くすると、各サンプル地点での速度検出感度は低下するが、時間分解能は向上するようになる。   m is a processing parameter that can be set by the control unit 8. The time Tm determined by m is the time length of the waveform data extracted for calculating the spectrum at each time point, and this time Tm is hereinafter referred to as the observation time length. If this observation time length Tm is lengthened, the Doppler spectrum waveform at each sample point becomes an accurate one that captures blood flow in a wide speed range, and speed detection sensitivity is improved, but smoothed in the time direction. It becomes a waveform, and the time resolution decreases. Further, when the observation time length Tm is shortened, the speed detection sensitivity at each sample point is lowered, but the time resolution is improved.

一方、FFT処理部25から出力されたスペクトラムデータは、トレース処理部27にも送られる。トレース処理部27は、入力したスペクトラムデータから、最高流速Vp(Vpeak)、平均流速Vm(Vmean)のトレース波形データを作成して出力する。この最高流速Vp、平均流速Vmのトレース波形データは、DSC5や不図示の計測部にも出力されている。また、このトレース波形データは、計測部における被検体の診断対象の診断指標(血液流量や拍動流のHR(Heart Rate)、PI、RI(Resistance Index))の計測に用いられる。   On the other hand, the spectrum data output from the FFT processing unit 25 is also sent to the trace processing unit 27. The trace processing unit 27 creates and outputs trace waveform data of the maximum flow velocity Vp (Vpeak) and the average flow velocity Vm (Vmean) from the input spectrum data. The trace waveform data of the maximum flow velocity Vp and the average flow velocity Vm is also output to the DSC 5 and a measurement unit (not shown). Further, the trace waveform data is used for measurement of a diagnostic index (HR (Heart Rate), PI, RI (Resistance Index) of blood flow rate or pulsatile flow) of a subject to be diagnosed in the measurement unit.

DSC5は、Bモード処理部14、カラードプラモード処理部15及びDモード処理部16から出力される各データを、表示部6に表示可能な画像信号(標準TV走査のアナログ信号)に変換して表示部6へ送信する。   The DSC 5 converts each data output from the B mode processing unit 14, the color Doppler mode processing unit 15, and the D mode processing unit 16 into an image signal (standard TV scanning analog signal) that can be displayed on the display unit 6. It transmits to the display unit 6.

表示部6は、モニタにより構成され、DSC5で処理された各画像データに対応する画像を合成して表示する。図4には、表示部6が表示する表示画面の一例が示されている。図4に示されるように、この表示画面は、トリプレックスモードで表示されている。この表示画面において、その画面上部の断層像表示部31には、2次元形態像内の関心領域(ROI、Region Of Interest)に2次元血流像がオーバーレイ表示されている。図4では、心臓の断層像が示されている。また、画面下部の波形表示部33には、その2次元形態像とともに、ドプラスペクトラム波形、すなわち血流の時系列データが表示されている。表示されるドプラスペクトラム波形は、断層像表示部31内の断層像上に表示されたサンプルボリューム35に示された位置に対応する波形となっている。このサンプルボリューム35の位置を変更すると、レンジゲート部21のサンプリングパルスのタイミングが変わり、変更されたサンプルボリューム35の位置に対応するドプラスペクトラム波形が表示されるようになる。   The display unit 6 is composed of a monitor, and synthesizes and displays an image corresponding to each image data processed by the DSC 5. FIG. 4 shows an example of a display screen displayed by the display unit 6. As shown in FIG. 4, this display screen is displayed in triplex mode. In this display screen, a two-dimensional blood flow image is displayed in an overlay on the region of interest (ROI, Region Of Interest) in the two-dimensional morphological image on the tomographic image display unit 31 at the top of the screen. In FIG. 4, a tomographic image of the heart is shown. The waveform display section 33 at the bottom of the screen displays a Doppler spectrum waveform, that is, time-series data of blood flow, along with the two-dimensional morphological image. The displayed Doppler spectrum waveform is a waveform corresponding to the position indicated in the sample volume 35 displayed on the tomographic image in the tomographic image display unit 31. When the position of the sample volume 35 is changed, the timing of the sampling pulse of the range gate unit 21 is changed, and a Doppler spectrum waveform corresponding to the changed position of the sample volume 35 is displayed.

ドプラスペクトラム波形は、例えばムービングバーMBを先頭にして、波形表示部33上を、左端から右端へと一定速度で進むようにして描かれる。そして、ムービングバーMBは、右端に到達すると左端に戻り、改めて右端へ進む。このムービングバーに追従して、ドプラスペクトラム波形の波形表示が更新されていく。このような画面の更新をスクロールという。後述する速度レンジの更新や、処理パラメータの変更は、ムービングバーが左端にあって、画面が更新される時点において、その更新と同時にしか行うことができないように規定されている。   For example, the Doppler spectrum waveform is drawn on the waveform display unit 33 from the left end to the right end at a constant speed with the moving bar MB at the top. When the moving bar MB reaches the right end, the moving bar MB returns to the left end and proceeds to the right end again. Following the moving bar, the waveform display of the Doppler spectrum waveform is updated. This kind of screen update is called scrolling. The speed range update and process parameter change described later are defined so that the moving bar is at the left end and can be performed only at the same time as the screen update.

操作パネル7は、キーボード、トラックボール、マウス等により構成される。この操作パネル7は、操作者が各モードの切替えや、ROIの位置やレンジゲート(サンプルボリューム35)の切替え、ドプラスペクトラム波形データを収集するポイントの変更等を入力するために用いられる。また、この操作パネル7上には、表示部6に表示される画像を、動画像か静止画像かのいずれかに切り替えるフリーズON/OFFボタン(不図示)が設けられている。動画像が表示されている場合にこのフリーズON/OFFボタンが押下されると、表示部6には静止画像が表示される。このときのボタン操作をフリーズ操作という。また、静止画像が表示されている場合にこのフリーズON/OFFボタンが押下されると、表示部6には、動画像が表示される。このときのボタン操作をフリーズ解除操作という。   The operation panel 7 includes a keyboard, a trackball, a mouse, and the like. The operation panel 7 is used by the operator to input switching of each mode, switching of the ROI position and range gate (sample volume 35), change of points for collecting Doppler spectrum waveform data, and the like. Further, a freeze ON / OFF button (not shown) for switching an image displayed on the display unit 6 to either a moving image or a still image is provided on the operation panel 7. When the freeze ON / OFF button is pressed while a moving image is displayed, a still image is displayed on the display unit 6. The button operation at this time is called freeze operation. When the freeze ON / OFF button is pressed while a still image is displayed, a moving image is displayed on the display unit 6. The button operation at this time is called freeze release operation.

制御部8は、CPU81、RAM82、HDD83等のコンピュータとシーケンサ84により構成される。HDD83には、超音波診断装置100の制御プログラムが記憶されている。制御部8では、HDD83からRAM82上に、この制御プログラムを読み出し、CPU81がその制御プログラムを実行することにより、図2に示される制御部8内に設けられた操作解析部61、パラメータ設定部63、判定部65、波形情報算出部67、自動調整部69などの機能が実現される。操作解析部61、パラメータ設定部63、判定部65、波形情報抽出部67、自動調整部69は、所定の周期(例えばタイマ割り込みなど)で、定期的に実行される、リアルタイム実行タスクである。   The control unit 8 includes a computer such as a CPU 81, a RAM 82, an HDD 83, and a sequencer 84. The HDD 83 stores a control program for the ultrasonic diagnostic apparatus 100. The control unit 8 reads out this control program from the HDD 83 onto the RAM 82, and the CPU 81 executes the control program, whereby an operation analysis unit 61 and a parameter setting unit 63 provided in the control unit 8 shown in FIG. Functions such as the determination unit 65, the waveform information calculation unit 67, and the automatic adjustment unit 69 are realized. The operation analysis unit 61, the parameter setting unit 63, the determination unit 65, the waveform information extraction unit 67, and the automatic adjustment unit 69 are real-time execution tasks that are periodically executed at a predetermined cycle (for example, timer interruption).

操作解析部61は、操作パネル7から送信されるその操作内容に関する情報を受信し、その受信結果を解析し、その解析結果に応じた処理を行う。例えば、操作解析部61は、操作パネルの操作内容を解析し、必要であれば、パラメータ設定部63にパラメータ変更指令を発する。また、操作解析部61は、必要に応じて、データ記憶部11への書き込み禁止、書き込み許可の指令を、データ記憶部11に与える。また、操作解析部61は、信号処理部4に対して、データ記憶部11に保存されたデータの再処理指令などを送信することもできるようになっている。   The operation analysis unit 61 receives information regarding the operation content transmitted from the operation panel 7, analyzes the reception result, and performs processing according to the analysis result. For example, the operation analysis unit 61 analyzes the operation content of the operation panel, and issues a parameter change command to the parameter setting unit 63 if necessary. Further, the operation analysis unit 61 gives a command for prohibiting writing to the data storage unit 11 and writing permission to the data storage unit 11 as necessary. Further, the operation analysis unit 61 can also transmit a reprocessing command of data stored in the data storage unit 11 to the signal processing unit 4.

パラメータ設定部63は、操作解析部61や判定部65からのパラメータ変更指令に応じて、FFT処理部25の処理パラメータの値を変更することができる。本実施形態では、説明を簡単にするため、値が変更される処理パラメータを、上述した観測時間長Tmのみとする。一般に、観測時間長Tmを長めに設定した方が、速度検出感度を上げて診断対象に対応するドプラスペクトラム波形データを検出し易くなるため、波形データを検出する検出段階では、パラメータ設定部63は、観測時間長Tmの値としては、長めの数値を設定するようになる。また、観測時間長Tmを短めに設定した方が、波形の時間分解能が高くなるため、診断指標を計測する計測段階では、パラメータ設定部63は、観測時間長Tmの設定値としては、短めの数値を設定するようになる。各段階での観測時間長Tmの値は、それぞれHDD83上のパラメータ設定値格納部71に予め格納されており、パラメータ設定部63は、パラメータの値を変更する際に、このパラメータ設定値格納部71に格納されたパラメータ設定値を参照すればよいようになっている。   The parameter setting unit 63 can change the value of the processing parameter of the FFT processing unit 25 in response to a parameter change command from the operation analysis unit 61 or the determination unit 65. In the present embodiment, in order to simplify the description, the processing parameter whose value is changed is only the observation time length Tm described above. In general, when the observation time length Tm is set longer, it becomes easier to detect the Doppler spectrum waveform data corresponding to the diagnosis target by increasing the speed detection sensitivity. Therefore, in the detection stage of detecting the waveform data, the parameter setting unit 63 As the value of the observation time length Tm, a longer numerical value is set. In addition, since the time resolution of the waveform is higher when the observation time length Tm is set shorter, the parameter setting unit 63 sets the shorter observation time length Tm as a setting value for the observation time length Tm. A numerical value will be set. The value of the observation time length Tm at each stage is stored in advance in the parameter setting value storage unit 71 on the HDD 83, and the parameter setting unit 63 changes this parameter setting value storage unit when changing the parameter value. The parameter setting value stored in 71 may be referred to.

判定部65は、ドプラスペクトラム波形などに基づいて、パラメータの値の変更の可否を自動判定するために設けられている。判定部65は、後述する波形情報抽出部67から得られるドプラスペクトラム波形の特徴や、自動調整部69から受信する表示部6における表示画面の自動調整の調整状態などから、例えば、診断対象に関する波形が検出されたか否かを判定する。そして、判定部65は、この判定が肯定的であった場合には、パラメータ変更指令を、パラメータ設定部63に送信する。   The determination unit 65 is provided for automatically determining whether or not the parameter value can be changed based on a Doppler spectrum waveform or the like. The determination unit 65 determines, for example, a waveform related to a diagnosis target from the characteristics of a Doppler spectrum waveform obtained from a waveform information extraction unit 67 described later, the adjustment state of automatic adjustment of the display screen in the display unit 6 received from the automatic adjustment unit 69, and the like. It is determined whether or not is detected. If the determination is affirmative, the determination unit 65 transmits a parameter change command to the parameter setting unit 63.

波形情報抽出部67は、トレース処理部27から、最高流速Vp、平均流速Vmのトレースデータを入力している。波形情報抽出部67は、これらのトレースデータに基づいて、被検体の診断対象の特徴を抽出する。   The waveform information extraction unit 67 inputs the trace data of the maximum flow velocity Vp and the average flow velocity Vm from the trace processing unit 27. The waveform information extraction unit 67 extracts the characteristics of the subject to be diagnosed based on these trace data.

個々の診断対象に対応する波形データにはそれぞれ特徴がある。波形情報抽出部67は、その特徴を抽出して出力する。以下、この診断対象の特徴について、具体的に説明する。   Each waveform data corresponding to each diagnosis object has its own characteristics. The waveform information extraction unit 67 extracts and outputs the feature. Hereinafter, the characteristics of the diagnosis target will be specifically described.

図5(A)、図5(B)には、心臓の弁の血流に対応するドプラスペクトラム波形が示されている。   5A and 5B show Doppler spectrum waveforms corresponding to the blood flow of the heart valve.

図5(A)に示されるトレース波形データでは、負側だけにピークが現れている。通常、ドプラ法においては、血流の方向が超音波プローブに向かってくる血流に正、遠ざかっていく血流に負の符号が付与される。ある血管に超音波プローブを当てると、その血管が動脈の場合には、血流の速度は拍動により変動するが、正負に跨って変化することはなく、通常は、正負どちらかに偏っている。したがって、図5(A)に示される波形では、心臓の弁流は常に負の方向であり、弁逆流は検出されていないことになる。この場合、太線であらわされる正側、負側の最高流速Vpのトレースデータの波形のうち、一方の極性のみ、すなわち負側のトレースデータの波形のみが、所定レベルを超えるようになる。   In the trace waveform data shown in FIG. 5A, a peak appears only on the negative side. Normally, in the Doppler method, a negative sign is assigned to a blood flow in which the direction of the blood flow is positive and away from the blood flow toward the ultrasonic probe. When an ultrasound probe is applied to a blood vessel, if the blood vessel is an artery, the speed of blood flow fluctuates due to pulsation, but it does not change between positive and negative, and is usually biased to either positive or negative. Yes. Therefore, in the waveform shown in FIG. 5A, the heart valve flow is always in the negative direction, and no valve regurgitation is detected. In this case, only one polarity, that is, only the waveform of the trace data on the negative side among the trace data waveforms of the positive and negative maximum flow velocities Vp represented by the bold lines exceeds the predetermined level.

図5(B)に示されるトレース波形データでは、正側だけでなく、負側にもピークが現れている(中央の横線が流速がゼロであることを示す。)。この場合、同じ位置(サンプルボリューム35で指定された位置)で、正逆の血液の流れが存在することになる。ここで、サンプルボリューム35の指定位置が心臓の弁であったとすると、正側の波形は、弁逆流を表していることになる。   In the trace waveform data shown in FIG. 5B, a peak appears not only on the positive side but also on the negative side (the horizontal line in the center indicates that the flow velocity is zero). In this case, forward and reverse blood flows exist at the same position (position designated by the sample volume 35). Here, if the designated position of the sample volume 35 is a heart valve, the waveform on the positive side represents valve regurgitation.

このように、診断対象が心臓であり、その弁逆流が存在するような場合には、最高流速Vpのトレースデータの波形は、一方の極性だけでなく、正側でも負側でも一定レベルを超えるようになる。波形情報抽出部67は、このような波形の特徴を抽出して、判定部65に送信する。   Thus, when the diagnosis target is the heart and the valve regurgitation exists, the waveform of the trace data of the maximum flow velocity Vp exceeds a certain level on both the positive side and the negative side as well as one polarity. It becomes like this. The waveform information extraction unit 67 extracts such waveform features and transmits them to the determination unit 65.

自動調整部69は、トレース処理部27から最高流速Vp、平均流速Vmのトレースデータを入力し、そのトレースデータに基づいて、表示部6に表示されるドプラスペクトラム波形に発生する折り返しを防止すべく、速度レンジ(ドプラスペクトラム波形の速度表示範囲)、ベースライン(ドプラスペクトラム波形のゼロレベル)の自動調整を行う。自動調整部69は、一定時間のトレースデータを抽出し、抽出されたトレースデータにおける血流の最大流速Vp、及び平均流速Vmの分布に対する統計値を算出する。そして、算出された統計値に基づいて、現在のドプラスペクトラム波形を、適切に表示する速度レンジ等を調整する。なお、自動調整部の具体的な処理内容については、例えば、特開2005−185731号公報に開示されているので、詳細な説明を省略する。自動調整部69は、調整した速度レンジ等に関する情報を判定部65に出力している。   The automatic adjustment unit 69 inputs the trace data of the maximum flow velocity Vp and the average flow velocity Vm from the trace processing unit 27, and based on the trace data, prevents the aliasing generated in the Doppler spectrum waveform displayed on the display unit 6. Automatic adjustment of speed range (speed display range of Doppler spectrum waveform) and baseline (zero level of Doppler spectrum waveform). The automatic adjustment unit 69 extracts trace data for a predetermined time, and calculates a statistical value for the distribution of the maximum blood flow velocity Vp and the average flow velocity Vm in the extracted trace data. Then, based on the calculated statistical value, a speed range or the like for appropriately displaying the current Doppler spectrum waveform is adjusted. The specific processing content of the automatic adjustment unit is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-185731, and detailed description thereof is omitted. The automatic adjustment unit 69 outputs information on the adjusted speed range and the like to the determination unit 65.

判定部65は、波形情報抽出部67で抽出された波形の特徴や、自動調整部69から入力した速度レンジ等に関する情報などを受信し、受信した情報に基づいて、診断対象に対応する波形が検出されているか否か、又は、調整状態が安定しているか否かの判定を行う。   The determination unit 65 receives information on the characteristics of the waveform extracted by the waveform information extraction unit 67, information on the speed range input from the automatic adjustment unit 69, and the like. Based on the received information, the waveform corresponding to the diagnosis target is obtained. It is determined whether it is detected or whether the adjustment state is stable.

次に、本実施形態に係る超音波診断装置の各部の処理動作についてさらに具体的に説明する。   Next, the processing operation of each part of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described more specifically.

図6には、操作解析部61の処理の一例のフローチャートが示されている。図6に示されるように、ステップ201では、操作解析部61は、操作入力待ちとなっている。操作パネル7から操作入力があると、操作解析部61は、その操作内容がフリーズ操作であるか否かを判断する(ステップ203)。この判断が肯定されるとステップ205に進み、否定されると、ステップ213に進む。   FIG. 6 shows a flowchart of an example of processing of the operation analysis unit 61. As shown in FIG. 6, in step 201, the operation analysis unit 61 is waiting for an operation input. When there is an operation input from the operation panel 7, the operation analysis unit 61 determines whether or not the operation content is a freeze operation (step 203). If this determination is affirmed, the process proceeds to step 205. If the determination is negative, the process proceeds to step 213.

ステップ205〜ステップ211は、操作内容がフリーズ操作であった場合の処理である。操作解析部61は、まず、データ記憶部11に対し、書き込み禁止指令を発信する(ステップ205)。データ記憶部11は、この書き込み禁止指令を受けて、所定のタイミングで、送受信部3から入力されるデータの書き込みを禁止する。ここで、所定のタイミングとは、表示部6の波形表示部33の波形がその右端に到達し、左端から波形が更新される際のその波形に対応するデータが、メモリに書き込まれるタイミング、すなわち、画像1枚分の最初の画像データに用いられる最初の信号データ(図3(A)では、例えばq1)の書き込みが行われるタイミングである。   Steps 205 to 211 are processes when the operation content is a freeze operation. The operation analysis unit 61 first transmits a write prohibition command to the data storage unit 11 (step 205). In response to this write prohibition command, the data storage unit 11 prohibits writing of data input from the transmission / reception unit 3 at a predetermined timing. Here, the predetermined timing is the timing at which the waveform corresponding to the waveform when the waveform of the waveform display unit 33 of the display unit 6 reaches the right end and the waveform is updated from the left end is written to the memory. This is the timing when the first signal data (for example, q1 in FIG. 3A) used for the first image data for one image is written.

次のステップ207では、操作解析部61は、パラメータ設定部63に対して、パラメータ変更指令を発信し、ステップ209において、パラメータ設定部63からの変更完了通知を待つ。この指令を受けて、パラメータ設定部63は、後述するように、FFT処理部25の処理パラメータの設定値を変更し、その変更が完了すると、操作解析部61に変更完了通知を返す。操作解析部61は、これを受けて、ステップ211に進む。   In the next step 207, the operation analysis unit 61 transmits a parameter change command to the parameter setting unit 63, and waits for a change completion notification from the parameter setting unit 63 in step 209. In response to this command, the parameter setting unit 63 changes the setting value of the processing parameter of the FFT processing unit 25 as will be described later, and when the change is completed, returns a change completion notification to the operation analysis unit 61. The operation analysis unit 61 receives this and proceeds to step 211.

ステップ211では、Dドプラモード処理部16に対し、再処理を指令する。これを受けて、Dドプラモード処理部16は、書き込みが禁止されたデータ記憶部11から、すでに書き込まれているデータを先頭から古い順に読み出して、レンジゲート部21、ウォールフィルタ23、FFT処理部25、トレース処理部27での再処理を実行する。これにより、表示部6の表示画面には、この再処理の結果、すなわち、データ記憶部11に保存された信号データの処理結果の静止画像が表示されるようになる。   In step 211, the D Doppler mode processing unit 16 is instructed to perform reprocessing. In response to this, the D Doppler mode processing unit 16 reads the data already written from the data storage unit 11 that is prohibited from being written in order from the top, to the range gate unit 21, the wall filter 23, and the FFT processing unit. 25. Reprocessing in the trace processing unit 27 is executed. As a result, on the display screen of the display unit 6, the result of this reprocessing, that is, the still image of the processing result of the signal data stored in the data storage unit 11 is displayed.

一方、ステップ203で、操作内容がフリーズ操作でないと判断された場合には、ステップ213で、操作内容がフリーズ解除操作であるか否かが判断される。この判断が肯定されれば、ステップ215に進み、否定されればステップ221に進む。   On the other hand, if it is determined in step 203 that the operation content is not a freeze operation, it is determined in step 213 whether or not the operation content is a freeze release operation. If this determination is affirmed, the process proceeds to step 215, and if not, the process proceeds to step 221.

ステップ215〜ステップ219は、操作内容がフリーズ解除操作であった場合の処理である。まず、ステップ213では、データ記憶部11に対し、書き込み許可指令を発信する。これを受けて、データ記憶部11は、送受信部3からのデータの書き込み禁止を解除する。送受信部3からのデータの書き込みは、メモリの先頭から行われる。次のステップ215では、パラメータ設定部63に対し、パラメータ変更指令を発信し、次のステップ217で、変更完了通知を待つ。これを受けて、パラメータ設定部63は、FFT処理部25の処理パラメータを変更し、変更完了通知を、操作解析部61に返す。   Steps 215 to 219 are processes performed when the operation content is a freeze release operation. First, in step 213, a write permission command is transmitted to the data storage unit 11. In response to this, the data storage unit 11 releases the prohibition of data writing from the transmission / reception unit 3. Data is written from the transmission / reception unit 3 from the beginning of the memory. In the next step 215, a parameter change command is transmitted to the parameter setting unit 63, and in the next step 217, a change completion notification is awaited. In response to this, the parameter setting unit 63 changes the processing parameter of the FFT processing unit 25, and returns a change completion notification to the operation analysis unit 61.

一方、ステップ213で、操作内容がフリーズ操作でなく、他の操作であったと判定された場合には、ステップ221において、その他の操作に対応するコマンド処理が実行される。   On the other hand, if it is determined in step 213 that the operation content is not a freeze operation but another operation, command processing corresponding to the other operation is executed in step 221.

ステップ211、ステップ219、ステップ221終了後は、ステップ201に戻り、再び、操作入力待ちとなる。   After step 211, step 219, and step 221, the process returns to step 201 and again waits for an operation input.

次に、パラメータ設定部63の動作について説明する。図7には、パラメータ設定部63の一例のフローチャートが示されている。図7に示されるように、まず、パラメータ設定部63は、ステップ251において、パラメータ変更指令の受信待ちとなっている。前述したように、操作解析部61等から、パラメータ変更指令を受信すると、ステップ253に進む。ステップ253では、検出モードが設定されているか否かを判断する。パラメータ設定部63は、現在、診断対象に対応する波形を検出する検出段階のモード、すなわち検出モードであるか、診断指標を計測する計測段階のモード、すなわち計測モードであるかを内部で管理しており、その管理情報を参照することにより、この判断がなされる。   Next, the operation of the parameter setting unit 63 will be described. FIG. 7 shows a flowchart of an example of the parameter setting unit 63. As shown in FIG. 7, first, the parameter setting unit 63 is waiting to receive a parameter change command in step 251. As described above, when a parameter change command is received from the operation analysis unit 61 or the like, the process proceeds to step 253. In step 253, it is determined whether or not the detection mode is set. The parameter setting unit 63 internally manages whether a detection stage mode for detecting a waveform corresponding to a diagnosis target, that is, a detection mode, or a measurement stage mode for measuring a diagnostic index, that is, a measurement mode. This judgment is made by referring to the management information.

ステップ253の判断が肯定されればステップ255に進み、否定されればステップ257に進む。ステップ255では、検出モードから計測モードへ切り替えのために計測モードの処理パラメータの値(すなわち、観測時間長Tmの短めの値)を、パラメータ設定値格納部71から読み出す。また、ステップ257では、計測モードから検出モードへの切り替えのために、検出モードの処理パラメータの値(すなわち、観測時間長Tmの長めの値)をパラメータ設定値格納部71から読み出す。   If the determination in step 253 is affirmed, the process proceeds to step 255, and if the determination is negative, the process proceeds to step 257. In step 255, the value of the processing parameter in the measurement mode (that is, a shorter value of the observation time length Tm) is read from the parameter setting value storage unit 71 for switching from the detection mode to the measurement mode. In step 257, the value of the processing parameter in the detection mode (that is, a longer value of the observation time length Tm) is read from the parameter setting value storage unit 71 in order to switch from the measurement mode to the detection mode.

次のステップ261では、読み出した観測時間長Tmの設定値を、FFT処理部25に設定することにより、FFT処理の観測時間長Tmの値を変更する。次のステップ263では、変更完了通知を、パラメータ変更指令の発信元(例えば、操作解析部61等)に返す。ステップ263終了後は、再び、ステップ251に戻り、パラメータ変更指令待ちとなる。   In the next step 261, the set value of the read observation time length Tm is set in the FFT processing unit 25, thereby changing the value of the observation time length Tm of the FFT processing. In the next step 263, a change completion notification is returned to the parameter change command source (for example, the operation analysis unit 61). After step 263 is completed, the process returns to step 251 again and waits for a parameter change command.

図8(A)には、フリーズ操作前における表示部6の表示画面の一例が示されており、図8(B)には、フリーズ操作後の表示部6の表示画面の一例が示されている。図8(A)、図8(B)に示されるように、フリーズ操作前とフリーズ操作後とでは、FFT処理部25の処理パラメータ(観測時間長Tm)の値が変更されているため、両者の間で、表示されているドプラスペクトラム波形が大きく異なっているのがわかる。   FIG. 8A shows an example of the display screen of the display unit 6 before the freeze operation, and FIG. 8B shows an example of the display screen of the display unit 6 after the freeze operation. Yes. As shown in FIGS. 8A and 8B, the value of the processing parameter (observation time length Tm) of the FFT processing unit 25 is changed before and after the freeze operation. It can be seen that the displayed Doppler spectrum waveforms are greatly different.

次に、波形情報抽出部67の動作について説明する。図9には、波形情報抽出部67の処理の一例のフローチャートが示されている。図9に示される処理は、診断対象を心臓の弁逆流とし、その特徴に関する情報を抽出する処理である。   Next, the operation of the waveform information extraction unit 67 will be described. FIG. 9 shows a flowchart of an example of processing of the waveform information extraction unit 67. The process shown in FIG. 9 is a process in which the diagnosis target is a heart valve regurgitant flow and information relating to the characteristics is extracted.

図9に戻り、波形情報抽出部67は、定期的なタイマ割り込みによってスタートする。まず、ステップ301において、一定時間内のトレースデータを、トレース処理部27から取得する。次のステップ303では、正側の最高流速のトレースデータの平均値を算出し、次のステップ305では、負側の最高流速のトレースデータの平均値を算出する。次のステップ307では、最高流速Vpのトレースデータの平均値(正、負)を、判定部65に送信し、処理を終了する。   Returning to FIG. 9, the waveform information extraction unit 67 is started by a periodic timer interruption. First, in step 301, trace data within a predetermined time is acquired from the trace processing unit 27. In the next step 303, the average value of the trace data of the maximum flow velocity on the positive side is calculated, and in the next step 305, the average value of the trace data of the maximum flow velocity on the negative side is calculated. In the next step 307, the average value (positive or negative) of the trace data of the maximum flow velocity Vp is transmitted to the determination unit 65, and the process ends.

次に、判定部65の動作について説明する。図10には、判定部65の処理の一例のフローチャートが示されている。判定部65の処理モードには、AモードとBモードとが含まれている。Aモードとは、波形情報抽出部67から送られる情報に基づいて、処理パラメータの変更の可否を判定するモードであり、Bモードとは、自動調整部69から送られる情報に基づいて、処理パラメータの変更の可否を判定するモードである。Aモード/Bモードは、装置パラメータにより、予め設定されているものとする。   Next, the operation of the determination unit 65 will be described. FIG. 10 shows a flowchart of an example of processing of the determination unit 65. The processing mode of the determination unit 65 includes an A mode and a B mode. The A mode is a mode for determining whether or not the processing parameter can be changed based on the information sent from the waveform information extraction unit 67, and the B mode is the processing parameter based on the information sent from the automatic adjustment unit 69. This mode is for determining whether or not the change can be made. It is assumed that the A mode / B mode is set in advance by device parameters.

図10に示されるように、判定部65は、定期的なタイマ割り込みによって処理を開始する。まず、ステップ351では、処理モードがAモードに設定されているか否かを判断する。この判断が肯定されればステップ353に進み、否定されればステップ361に進む。   As shown in FIG. 10, the determination unit 65 starts processing by a periodic timer interruption. First, in step 351, it is determined whether or not the processing mode is set to the A mode. If this determination is affirmed, the process proceeds to step 353, and if not, the process proceeds to step 361.

ステップ353〜ステップ359における処理は、Aモード設定時の処理である。まず、ステップ353では、最高流速のトレースデータ(正、負)の平均値を受信する。次のステップ355では、正側の最高流速のトレースデータの平均値と、負側の最高流速のトレースデータの平均値とが、ともに閾値を上回っているか否かを判断する。そして、この判断が肯定された場合にのみ、ステップ357において、パラメータ変更指令を、パラメータ設定部63に発信して、ステップ359において、その変更完了通知を待つ。これを受けて、パラメータ設定部63は、FFT処理部25の処理パラメータを変更して、変更完了通知を返す。判定部65は、この変更完了通知を受けて、処理を終了する。ステップ355において、判断が否定された場合には、そのまま処理を終了する。   The processing in steps 353 to 359 is processing at the time of setting the A mode. First, in step 353, the average value of the trace data (positive and negative) of the highest flow velocity is received. In the next step 355, it is determined whether or not the average value of the trace data of the maximum flow velocity on the positive side and the average value of the trace data of the maximum flow velocity on the negative side both exceed the threshold value. Only when this determination is affirmed, in step 357, a parameter change command is transmitted to the parameter setting unit 63, and in step 359, the notification of the completion of the change is awaited. In response to this, the parameter setting unit 63 changes the processing parameter of the FFT processing unit 25 and returns a change completion notification. The determination unit 65 receives the change completion notification and ends the process. If the determination in step 355 is negative, the process ends.

一方、ステップ355で判断が否定された場合には、パラメータ変更指令を発することなく処理を終了する。   On the other hand, if the determination in step 355 is negative, the process ends without issuing a parameter change command.

ステップ361〜ステップ371の処理は、Bモード設定時の処理である。まず、ステップ361では、Bモードが設定されているか否かを判断する。この判断が肯定された場合にはステップ363に進み、否定された場合には、処理を終了する。   The processing of step 361 to step 371 is processing at the time of setting the B mode. First, in step 361, it is determined whether or not the B mode is set. If this determination is affirmed, the process proceeds to step 363. If the determination is negative, the process ends.

ステップ363では、自動調整部69から出力される速度レンジのデータを受信する。次のステップ365では、一定期間の速度レンジのばらつき、例えば分散を算出する。次のステップ367では、その分散が許容値以内であるか否かを判断する。この判断が肯定された場合にのみステップ369に進んでパラメータ変更指令を発し、ステップ371では、変更完了通知の受信待ちとなる。これを受けて、パラメータ設定部63は、FFT処理部25の処理パラメータを変更して、変更完了通知を返す。判定部65は、この変更完了通知を受けて、処理を終了する。   In step 363, the speed range data output from the automatic adjustment unit 69 is received. In the next step 365, the variation of the speed range for a certain period, for example, the variance is calculated. In the next step 367, it is determined whether or not the variance is within an allowable value. Only when this determination is affirmed, the routine proceeds to step 369, where a parameter change command is issued, and in step 371, reception of a change completion notice is awaited. In response to this, the parameter setting unit 63 changes the processing parameter of the FFT processing unit 25 and returns a change completion notification. The determination unit 65 receives the change completion notification and ends the process.

一方、ステップ367において、判断が否定された場合には、そのまま処理を終了する。   On the other hand, if the determination in step 367 is negative, the process is terminated as it is.

以上述べたように、制御部8では、操作パネル7から入力されるフリーズ操作又はフリーズ解除操作、波形情報抽出部67によって抽出された波形情報、自動調整部69での調整状態に関する情報に基づいて、FFT処理部25における処理パラメータの値(観測時間長Tmの値)を変更する。なお、Bモードの処理(ステップ363〜ステップ371)では、速度レンジの分散を基準として、パラメータの変更の可否を判断したが、速度レンジの分散の代わりに、速度レンジの変動の大きさを示す他の統計値(例えば、標準偏差など)を用いることが可能である。   As described above, the control unit 8 is based on the freeze operation or freeze release operation input from the operation panel 7, the waveform information extracted by the waveform information extraction unit 67, and the information on the adjustment state in the automatic adjustment unit 69. The value of the processing parameter in the FFT processing unit 25 (the value of the observation time length Tm) is changed. In the B mode processing (steps 363 to 371), whether or not the parameter can be changed is determined based on the dispersion of the speed range. Instead of the dispersion of the speed range, the magnitude of the fluctuation of the speed range is indicated. Other statistics (eg, standard deviation) can be used.

次に、上述した構成及び動作を有する超音波診断装置100を用いた診断の流れについて説明する。   Next, the flow of diagnosis using the ultrasonic diagnostic apparatus 100 having the above-described configuration and operation will be described.

まず、フリーズ操作を行う診断方法について説明する。最初の時点では、オペレータは、超音波プローブ2を被検体にあて、表示部6の断層像表示部31に表示された断層像を見ながら、サンプルボリューム35の診断対象部位への位置合わせを行う。その位置合わせの際には、波形表示部33を確認し、取得すべき波形データが表示されているか否かを確認する。この段階は、まだ波形の検出段階であり、FFT処理の処理パラメータ(観測時間長Tm)には、波形を検出し易いように、長めの値が設定されている。これにより、オペレータは、高い速度検出感度の下で、波形データを検出することが可能となる。   First, a diagnostic method for performing a freeze operation will be described. At the first time point, the operator aligns the sample volume 35 to the diagnosis target part while observing the tomographic image displayed on the tomographic image display unit 31 of the display unit 6 while placing the ultrasonic probe 2 on the subject. . At the time of the alignment, the waveform display unit 33 is checked to check whether the waveform data to be acquired is displayed. This stage is still a waveform detection stage, and a long value is set in the processing parameter (observation time length Tm) of the FFT process so that the waveform can be easily detected. Thereby, the operator can detect the waveform data under high speed detection sensitivity.

波形表示部33に、診断対象に対応する波形データが波形表示部33に表示され、その波形データが得られたことを確認すると、オペレータは、操作パネル7のフリーズON/OFFボタンを押下する。このフリーズON/OFFボタンの押下により、その操作内容が、操作解析部61に送られると、パラメータ変更指令が、パラメータ設定部63に送られて、FFT処理の処理パラメータ(観測時間長Tm)の値が短めの値に変更される。これにより、高い時間分解能を提供する処理パラメータの下で、FFT処理された波形データ(静止画像)が作成されるようになり、この波形データを用いて診断指標を高精度に計測できるようになる。   When the waveform display unit 33 displays the waveform data corresponding to the diagnosis target on the waveform display unit 33 and confirms that the waveform data has been obtained, the operator presses the freeze ON / OFF button on the operation panel 7. When the operation content is sent to the operation analysis unit 61 by pressing the freeze ON / OFF button, a parameter change command is sent to the parameter setting unit 63, and the processing parameter (observation time length Tm) of the FFT processing is set. The value is changed to a shorter value. Accordingly, FFT processed waveform data (still image) is created under a processing parameter that provides high time resolution, and a diagnostic index can be measured with high accuracy using this waveform data. .

次に、Aモード(波形情報抽出部によるパラメータ変更)を用いた診断方法について説明する。最初の時点では、オペレータは、超音波プローブ2を被検体にあて、表示部6の断層像表示部31に表示された断層像を見ながら、サンプルボリューム35の診断対象部位への位置合わせを行う。その位置合わせの際には、波形表示部33を確認し、取得すべき波形データが表示されているか否かを確認する。この段階は、まだ、波形の検出段階であり、FFT処理の処理パラメータ(観測時間長)には、長めの値が設定されている。これにより、オペレータは、高い速度検出感度の下で、波形データを検出することが可能となる。   Next, a diagnosis method using the A mode (parameter change by the waveform information extraction unit) will be described. At the first time point, the operator aligns the sample volume 35 to the diagnosis target part while observing the tomographic image displayed on the tomographic image display unit 31 of the display unit 6 while placing the ultrasonic probe 2 on the subject. . At the time of the alignment, the waveform display unit 33 is checked to check whether the waveform data to be acquired is displayed. This stage is still a waveform detection stage, and a longer value is set in the processing parameter (observation time length) of the FFT processing. Thereby, the operator can detect the waveform data under high speed detection sensitivity.

サンプルボリューム35が適切に設定され、逆弁流の特徴が波形データに出現すると、波形情報抽出部67で抽出された正負の最高流速のトレースデータの平均値は、ともに閾値を超えるようになるため、判定部65は、パラメータ設定部63にパラメータ変更指令を発する。これを受けて、パラメータ設定部63は、処理パラメータ(観測時間長Tm)の値を変更する。これにより、高い時間分解能を提供する処理パラメータの下で、FFT処理された波形データが作成されるようになり、この波形データを用いて、診断指標を高精度に計測できるようになる。   When the sample volume 35 is appropriately set and the characteristics of the reverse valve flow appear in the waveform data, the average values of the positive and negative maximum flow velocity trace data extracted by the waveform information extraction unit 67 both exceed the threshold value. The determination unit 65 issues a parameter change command to the parameter setting unit 63. In response to this, the parameter setting unit 63 changes the value of the processing parameter (observation time length Tm). As a result, FFT-processed waveform data is created under a processing parameter that provides high time resolution, and the diagnostic index can be measured with high accuracy using this waveform data.

次に、Bモード(自動調整の調整状態によるパラメータ変更)を用いた診断方法について説明する。最初の時点では、オペレータは、超音波プローブ2を被検体にあて、表示部6の断層像表示部31に表示された断層像を見ながら、サンプルボリューム35の診断対象部位への位置合わせを行う。その位置合わせの際には、波形表示部33を確認し、取得すべき波形データが表示されているか否かを確認する。この段階は、まだ波形の検出段階であり、FFT処理の処理パラメータ(観測時間長)の値としては、長めの値が設定されている。これにより、オペレータは、高い速度検出感度の下で、波形データを検出することが可能となる。   Next, a diagnosis method using the B mode (parameter change according to the adjustment state of automatic adjustment) will be described. At the first time point, the operator aligns the sample volume 35 to the diagnosis target part while observing the tomographic image displayed on the tomographic image display unit 31 of the display unit 6 while placing the ultrasonic probe 2 on the subject. . At the time of the alignment, the waveform display unit 33 is checked to check whether the waveform data to be acquired is displayed. This stage is still a waveform detection stage, and a longer value is set as the value of the processing parameter (observation time length) of the FFT processing. Thereby, the operator can detect the waveform data under high speed detection sensitivity.

自動調整部69は、トレース処理部27から得られる最高流速Vp.平均流速Vmのトレース波形に基づいて、速度レンジを調整し、その調整値を、判定部65に出力する。判定部65は、その速度レンジの変動状態を示す分散が、許容範囲内となったときに、波形データが検出されたものと判断して、パラメータ設定部63に、パラメータ変更指令を発し、パラメータ設定部63は、処理パラメータ(観測時間長)の値を短めの値に変更する。これにより、高い時間分解能を提供する処理パラメータの下で、FFT処理された波形データが作成されるようになり、この波形データを用いて、診断指標を高精度に計測できるようになる。   The automatic adjustment unit 69 is configured so that the maximum flow velocity Vp. Based on the trace waveform of the average flow velocity Vm, the speed range is adjusted, and the adjusted value is output to the determination unit 65. The determination unit 65 determines that the waveform data has been detected when the variance indicating the fluctuation state of the speed range is within the allowable range, issues a parameter change command to the parameter setting unit 63, and sets the parameter The setting unit 63 changes the value of the processing parameter (observation time length) to a shorter value. As a result, FFT-processed waveform data is created under a processing parameter that provides high time resolution, and the diagnostic index can be measured with high accuracy using this waveform data.

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、被検体の診断対象からの超音波エコーに相当する信号データに対する信号処理部4において、被検体の診断対象に関する波形が得られる前にあっては、波形を検出しやすい値に設定された処理パラメータ(観測時間長Tm)の下での診断対象に関する波形の検出が可能となり、その検出が容易となる。さらに、画像データが得られた後では、診断指標を計測しやすい値に設定された処理パラメータ(観測時間長Tm)の下での波形データを用いた診断指標の計測が可能となり、正確に診断指標を計測することが可能となる。これにより、微小量のドプラスペクトラム信号であっても検出が容易となってその検出までに要する時間が短縮され、高精度、かつ、短時間な超音波診断が実現される。   As described above in detail, according to the present embodiment, the signal processing unit 4 for signal data corresponding to the ultrasound echo from the subject to be diagnosed has a waveform before the waveform related to the subject to be diagnosed is obtained. Thus, it is possible to detect the waveform relating to the diagnosis target under the processing parameter (observation time length Tm) set to a value that facilitates detection of the waveform, and the detection becomes easy. Furthermore, after the image data is obtained, the diagnostic index can be measured using the waveform data under the processing parameter (observation time length Tm) set to a value that facilitates the measurement of the diagnostic index, and the diagnosis is accurately performed. An index can be measured. Thereby, even a very small amount of Doppler spectrum signal can be easily detected, the time required for the detection can be shortened, and high-accuracy and short-time ultrasonic diagnosis can be realized.

また、本実施形態に係る超音波診断装置100では、パラメータ設定部63は、操作パネル7で切り替え操作が行われた場合に、観測時間長Tmの値を変更する。このようにすれば、波形が検出されたものと判断したオペレータは、操作パネル7を用いた切り替え操作を行えば、その操作に伴って処理パラメータの値が自動的に変更されるようになるため、装置の操作性が著しく向上するようになる。   In the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment, the parameter setting unit 63 changes the value of the observation time length Tm when a switching operation is performed on the operation panel 7. In this way, if the operator who has determined that the waveform has been detected performs a switching operation using the operation panel 7, the value of the processing parameter is automatically changed along with the operation. As a result, the operability of the apparatus is significantly improved.

また、本実施形態に係る超音波診断装置100では、パラメータの変更は、表示する画像を、動画像から静止画像へ切り替えるフリーズ操作によって行われる。このようなフリーズ操作は、通常、波形の検出後において行われるため、このフリーズ操作に連動して、処理パラメータの値の変更を自動的に行うようにすれば、オペレータの作業負担が著しく軽減される。   In the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment, the parameter is changed by a freeze operation for switching the image to be displayed from a moving image to a still image. Since such a freeze operation is usually performed after the waveform is detected, if the processing parameter value is automatically changed in conjunction with the freeze operation, the operator's workload is significantly reduced. The

また、本実施形態に係る超音波診断装置100では、データ記憶部11には、Dモード処理等が施される前のデータが保存される。そして、制御部8のDモード処理部16は、表示する画像を動画像から静止画像に切り替える場合に、パラメータ設定部により値が変更された観測時間長Tmの下で、データ記憶部11に保存された信号データに対して所定の処理を再び行って波形データを作成する。このようにすれば、すでに、長い観測時間長Tmの下で、FFT処理がすでに行われた波形データであっても、観測時間長Tmを短く設定してDモード処理を再処理して、表示部6の画面上に再表示することが可能となる。   Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment, data before D-mode processing or the like is stored in the data storage unit 11. The D-mode processing unit 16 of the control unit 8 saves the data to be stored in the data storage unit 11 under the observation time length Tm whose value has been changed by the parameter setting unit when switching the image to be displayed from a moving image to a still image. Predetermined processing is again performed on the signal data thus generated to create waveform data. In this way, even if the waveform data has already been subjected to FFT processing under a long observation time length Tm, the observation time length Tm is set short and the D-mode processing is reprocessed and displayed. It is possible to redisplay on the screen of the unit 6.

また、本実施形態に係る超音波診断装置100では、波形情報抽出部67が、波形データの特徴を抽出する。そして、判定部65は、抽出された特徴が、被検体の診断対象の特徴と符合するか否かを判定する。そして、パラメータ設定部63は、判定部65の判定が肯定的であると判定した場合に、処理パラメータの値を変更する。このようにすれば、波形の特徴に基づいて、診断対象の波形データを検出した後、処理パラメータを自動的に変更するようになるため、オペレータの作業負担が著しく軽減されるようになる。   In the ultrasound diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment, the waveform information extraction unit 67 extracts the characteristics of the waveform data. Then, the determination unit 65 determines whether or not the extracted feature matches the diagnosis target feature of the subject. And the parameter setting part 63 changes the value of a process parameter, when it determines with determination of the determination part 65 being affirmative. In this way, the processing parameters are automatically changed after detecting the waveform data to be diagnosed based on the characteristics of the waveform, so that the operator's workload is significantly reduced.

なお、上記実施形態では、心臓の弁逆流を診断対象として、その波形データに現れる特徴を抽出して、波形検出を確認したが、このような波形の特徴は、診断対象によって様々である。したがって、波形情報抽出部67は、その診断対象に応じた波形情報を抽出し、判定部は、その波形の特徴に応じた判定処理を行う必要がある。   In the above-described embodiment, features that appear in the waveform data are extracted by using heart valve regurgitation as a diagnosis target, and the waveform detection is confirmed. However, such waveform features vary depending on the diagnosis target. Therefore, the waveform information extraction unit 67 extracts the waveform information corresponding to the diagnosis target, and the determination unit needs to perform determination processing according to the characteristics of the waveform.

また、本実施形態に係る超音波診断装置100では、自動調整部69が、波形データの大きさに基づいて、波形の表示状態を自動調整する。そして、判定部65は、自動調整部69による調整状態が安定しているか否かを判断する。さらに、パラメータ設定部63は、判定部65の判定が肯定的であると判定した場合に、処理パラメータの値を変更する。このようにすれば、自動調整部69の調整状態が安定している場合には、処理パラメータを自動的に変更するようになるため、オペレータの作業負担が著しく軽減されるようになる。   In the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment, the automatic adjustment unit 69 automatically adjusts the waveform display state based on the size of the waveform data. Then, the determination unit 65 determines whether the adjustment state by the automatic adjustment unit 69 is stable. Further, the parameter setting unit 63 changes the value of the processing parameter when it is determined that the determination by the determination unit 65 is affirmative. In this way, when the adjustment state of the automatic adjustment unit 69 is stable, the processing parameters are automatically changed, so that the operator's workload is significantly reduced.

なお、上記実施形態に係る超音波診断装置100では、値を変更する処理パラメータを、FFT処理部における観測時間長Tmとしたが、本発明はこれには限られず、信号処理部4の分解能に関わる処理パラメータであれば、すべて変更の対象となる。例えば、図3(A)に示されるサンプリング間隔ΔTが変更されるパラメータの一例として挙げられる。   In the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the above embodiment, the processing parameter whose value is changed is the observation time length Tm in the FFT processing unit, but the present invention is not limited to this, and the resolution of the signal processing unit 4 is All relevant processing parameters are subject to change. For example, an example of a parameter for changing the sampling interval ΔT shown in FIG.

また、処理パラメータの変更対象となる処理部は、FFT処理部25には限らない。例えば、トレース処理部27において最高流速Vp等を求めるために抽出される波形データの時間長などを変更するようにしてもよい。さらには、Bモード処理部14、カラードプラモード処理部15の処理パラメータを変更するようにしてもよい。   Further, the processing unit whose processing parameter is to be changed is not limited to the FFT processing unit 25. For example, the time length of the waveform data extracted for obtaining the maximum flow velocity Vp or the like in the trace processing unit 27 may be changed. Furthermore, the processing parameters of the B mode processing unit 14 and the color Doppler mode processing unit 15 may be changed.

この他、変更可能なパラメータとしては、ピクセルレシオ、表示色などの、表示部6における表示パラメータが含まれるようにしてもよい。   In addition, the changeable parameters may include display parameters in the display unit 6 such as pixel ratio and display color.

また、上記実施形態では、変更するパラメータの値を、波形が検出される段階で1つ、診断指標を計測する段階で1つとしたが、これには限られず、各段階で複数備えるようにしてもよい。このようにすれば、各段階において、複数の設定値の中から最適な設定値を選択することもできるようになる。このとき、フリーズ操作後に、パラメータの値を順次切り替えつつ、データ記憶部11に記憶された信号データに対してDモード処理を再処理させて、表示部6に表示させて、最も良好な波形データに対応する最適な処理パラメータを選択するようにしてもよい。なお、このような処理を行うには、操作パネル7上に、別途、フリーズON/OFFボタンとは別に、処理パラメータを切り替えるためのマンマシンインターフェイスが別途必要となる。   Further, in the above embodiment, the parameter value to be changed is one at the stage where the waveform is detected and one at the stage where the diagnostic index is measured. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of parameters are provided at each stage. Also good. By doing so, it becomes possible to select an optimum set value from a plurality of set values at each stage. At this time, after the freeze operation, the parameter value is sequentially switched, the D-mode processing is reprocessed on the signal data stored in the data storage unit 11 and displayed on the display unit 6 to display the best waveform data. It is also possible to select an optimum processing parameter corresponding to. In order to perform such processing, a separate man-machine interface for switching processing parameters is required on the operation panel 7 separately from the freeze ON / OFF button.

なお、上記実施形態では、データ記憶部11を、送受信部3と信号処理部4との間に配置したが、本発明はこれには限られず、信号処理部4の各処理部14、15、16内にそれぞれ設けるようにしてもよい。この場合、Dモード処理部16では、ウォールフィルタ23とFFT処理部25との間に、データ記憶部が設けられていても良い。要は、データ記憶部は、値が変更される処理パラメータに対応する処理部の前段に設けられていればよい。   In the above embodiment, the data storage unit 11 is arranged between the transmission / reception unit 3 and the signal processing unit 4. However, the present invention is not limited to this, and the processing units 14, 15, 16 may be provided in each. In this case, in the D mode processing unit 16, a data storage unit may be provided between the wall filter 23 and the FFT processing unit 25. In short, the data storage unit only needs to be provided in front of the processing unit corresponding to the processing parameter whose value is changed.

また、上記実施形態では、表示部6の表示モードをトリプレックスモードとしたが、本発明はこれには限られない。ドプラスペクトラム波形の単独表示であっても構わないのは勿論である。   Moreover, in the said embodiment, although the display mode of the display part 6 was set as the triplex mode, this invention is not limited to this. Needless to say, the Doppler spectrum waveform may be displayed alone.

また、上記実施形態に係る超音波診断装置100は、ドプラスペクトラム波形の算出に、パルスドプラ法を用いたが、連続波ドプラ法についても本発明を適用することができるのは勿論である。   Moreover, although the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the above embodiment uses the pulse Doppler method for calculating the Doppler spectrum waveform, it is needless to say that the present invention can also be applied to the continuous wave Doppler method.

なお、上記実施形態では、超音波振動子として、圧電振動子を用いたが、超音波振動子としては、近年のMEMS技術の進歩によって、振動部をシリコン基板上に作製可能となった容量検出型超音波トランスデューサ (CMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)を用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a piezoelectric vibrator is used as the ultrasonic vibrator. However, as the ultrasonic vibrator, the capacitance detection that enables the vibrator to be fabricated on a silicon substrate due to recent progress in MEMS technology. You may make it use a type | mold ultrasonic transducer (CMUT: Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer).

上述した実施態様及び各種変形例は、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。   The embodiments and various modifications described above do not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced by equivalents thereof, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.

2 超音波プローブ
3 送受信部
4 信号処理部
5 DSC
6 表示部
7 操作パネル
8 制御部
11 データ記憶部
14 Bモード処理部
15 カラードプラモード処理部
16 Dモード処理部
21 レンジゲート部
23 ウォールフィルタ
25 FFT処理部
27 トレース処理部
31 断層像表示部
33 波形表示部
35 サンプルボリューム
61 操作解析部
63 パラメータ設定部
65 判定部
67 波形情報抽出部
69 自動調整部
71 パラメータ設定値格納部
81 CPU
82 RAM
83 HDD
100 超音波診断装置
MB ムービングバー
2 Ultrasonic probe 3 Transmission / reception unit 4 Signal processing unit 5 DSC
6 Display unit 7 Operation panel 8 Control unit 11 Data storage unit 14 B mode processing unit 15 Color Doppler mode processing unit 16 D mode processing unit 21 Range gate unit 23 Wall filter 25 FFT processing unit 27 Trace processing unit 31 Tomographic image display unit 33 Waveform display section 35 Sample volume 61 Operation analysis section 63 Parameter setting section 65 Determination section 67 Waveform information extraction section 69 Automatic adjustment section 71 Parameter setting value storage section 81 CPU
82 RAM
83 HDD
100 Ultrasonic diagnostic equipment MB Moving bar

Claims (4)

被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置において、
前記信号解析処理を行う信号解析部と、
前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析部における前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ設定部と、
前記画像データに基づいて、前記被検体の診断対象の特徴を抽出する特徴抽出部と、
抽出された特徴が、前記被検体の診断対象の特徴と符合するか否かを判定する判定部と、を備え、
前記パラメータ設定部は、
前記判定部での判定が肯定された場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置。
In an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to ultrasonic echoes received from a subject and creates and displays image data relating to the subject,
A signal analysis unit for performing the signal analysis processing;
Among the processing parameters used for the signal analysis processing in the signal analysis unit before and after obtaining the image data related to the diagnosis target of the subject, identification that affects the resolution of the signal analysis processing A parameter setting section for changing the parameter value to a different value;
Based on the image data, a feature extraction unit that extracts features of a diagnosis target of the subject;
A determination unit that determines whether or not the extracted feature matches the feature of the diagnosis target of the subject,
The parameter setting unit
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized by changing the value of the specific parameter when the determination by the determination unit is affirmed.
被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置において、
前記信号解析処理を行う信号解析部と、
前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析部における前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ設定部と、
前記画像データに含まれる波形の大きさに基づいて、その表示状態を自動調整する自動調整部と、
前記自動調整部による速度レンジの変動状態を示す分散が許容範囲内となったとき、前記自動調整部による調整状態が安定したと判定する判定部と、を備え、
前記パラメータ設定部は、
前記判定部によって、安定したとの判定がされた場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置。
In an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to ultrasonic echoes received from a subject and creates and displays image data relating to the subject,
A signal analysis unit for performing the signal analysis processing;
Among the processing parameters used for the signal analysis processing in the signal analysis unit before and after obtaining the image data related to the diagnosis target of the subject, identification that affects the resolution of the signal analysis processing A parameter setting section for changing the parameter value to a different value;
An automatic adjustment unit that automatically adjusts the display state based on the size of the waveform included in the image data;
A determination unit that determines that the adjustment state by the automatic adjustment unit is stable when the dispersion indicating the variation state of the speed range by the automatic adjustment unit is within an allowable range ;
The parameter setting unit
Wherein the determination unit, when the determination of a stable is such, the specific parameter ultrasonic diagnostic apparatus characterized by changing the value of.
被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置の制御プログラムにおいて、
前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ変更手順を、超音波診断装置に実行させる場合に、
前記パラメータ変更手順に先立って、
前記画像データに基づいて、前記被検体の診断対象の特徴を抽出する特徴抽出手順と、
抽出された特徴が、前記被検体の診断対象の特徴と符合するか否かを判定する判定手順と、を含み、
前記パラメータ変更手順では、
前記判定手順での判定が肯定された場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
In a control program for an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to an ultrasonic echo received from a subject and creates and displays image data related to the subject.
The value of a specific parameter that affects the resolution of the signal analysis processing among the processing parameters used for the signal analysis processing is different before and after the image data relating to the diagnosis target of the subject is obtained. When making the ultrasound diagnostic apparatus execute the parameter change procedure to change to a value,
Prior to the parameter changing procedure,
A feature extraction procedure for extracting features of the diagnosis target of the subject based on the image data;
A determination procedure for determining whether the extracted feature matches the feature of the subject to be diagnosed, and
In the parameter changing procedure,
A control program for an ultrasound diagnostic apparatus, wherein the value of the specific parameter is changed when a determination in the determination procedure is affirmed.
被検体から受信された超音波エコーに相当する信号データに対して信号解析処理を行い、前記被検体に関する画像データを作成して表示する超音波診断装置の制御プログラムにおいて、
前記被検体の診断対象に関する画像データが得られる前と、得られた後とで、前記信号解析処理に用いられる処理パラメータのうち、前記信号解析処理の分解能に影響を与える特定パラメータの値を異なる値に変更するパラメータ変更手順を、超音波診断装置に実行させる場合に、
前記パラメータ変更手順に先立って、
前記画像データに含まれる波形の大きさに基づいて、その表示状態を自動調整する自動調整手順と、
前記自動調整部による速度レンジの変動状態を示す分散が許容範囲内となったとき、前記自動調整手順での調整状態が安定したと判定する判定手順と、を含み、
前記パラメータ変更手順では、
前記判定手順において、安定したとの判定がされた場合に、前記特定パラメータの値を変更することを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
In a control program for an ultrasonic diagnostic apparatus that performs signal analysis processing on signal data corresponding to an ultrasonic echo received from a subject and creates and displays image data related to the subject.
The value of a specific parameter that affects the resolution of the signal analysis processing among the processing parameters used for the signal analysis processing is different before and after the image data relating to the diagnosis target of the subject is obtained. When making the ultrasound diagnostic apparatus execute the parameter change procedure to change to a value,
Prior to the parameter changing procedure,
An automatic adjustment procedure for automatically adjusting the display state based on the size of the waveform included in the image data;
When dispersing showing the variation state of the speed range by the automatic adjusting unit becomes within the allowable range, anda determining step determines that the adjustment state is stabilized in the automatic adjustment procedure,
In the parameter changing procedure,
Wherein the determining step, if the determination of a stable is such, the ultrasonic diagnostic apparatus control program, characterized by changing the value of the specific parameter.
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