CN101141920A

CN101141920A - 超声波诊断装置及其控制方法

Info

Publication number: CN101141920A
Application number: CNA2006800083972A
Authority: CN
Inventors: 神田良一
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: WO2006098354A1; US20080221451A1; CN101141920B; US9173630B2

Abstract

本发明的超声波诊断装置根据用超声波扫描被检测体(S)内时的接收信号，逐次作成被检测体(S)内的图像数据，跟踪附加在这些图像数据上的各控制点的移动，并求出被检测体(S)的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化来彩色地显示被检测体(S)的移动定时的差异。

Description

超声波诊断装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断装置及其控制方法，将超声波脉冲发送到被检测体内进行扫描，接收来自被检测体的反射波，根据被检测体内的图像求出组织的运动信息。

背景技术

超声波诊断装置通过超声波脉冲反射法从体表无侵害地得到生物体内的软组织的断层像。超声波诊断装置将超声波从超声波探头发送到被检测体内，利用超声波探头接收在被检测体内由于音响阻抗的失谐而产生的反射波后生成接收信号，根据该接收信号对被检测体的内部进行图像化。

与其他医疗用图像设备相比，该超声波诊断装置具有以下优点。例如小型且廉价。由于没有X线等的照射，其安全性高。能够进行血流成像。超声波诊断装置被用于例如心脏、腹部的诊断，并且被广泛地用于泌尿科以及妇产科等。已知超声波诊断装置对心脏的诊断有用。客观且定量地评价心肌等生物体组织的功能是非常有用的。

作为最近备受瞩目的治疗方法，可以列举对重度心脏衰竭患者的心脏再同步疗法(CRT)。对用于判定可否适用该心脏再同步疗法和判定治疗的效果的定量的评价，也可以尝试使用超声波诊断装置。

对心脏再同步疗法进行简单的说明。重度心脏衰竭患者大多并发心壁运动的收缩同步衰竭。心脏是通过电信号的传导而运动的。患有重度心脏病的患者会发生心室内传导障碍。心室内传导障碍在使心肌运动的电信号的传输顺序上产生偏差。心室内传导障碍由于该偏差，在本来几乎同时向全体传输电信号的心室中产生早传输部分和晚传输部分。其结果是使得心壁的收缩不同步，使得血液不能充分地送出，成为心脏衰竭的状态。

心脏再同步疗法是针对这样的障碍人工地发出电信号并调整传输到心脏的电信号的顺序，帮助心脏的泵功能的一种治疗。具体地说，通过将电子心脏起搏器植入到胸的皮肤下面而进行。心脏再同步疗法已经被实施于很多的患者，并确认能改善严重的病情。

另一方面，还有即使适用心脏再同步疗法也不见症状的改善。即心脏衰竭病例的病例。心脏衰竭病例的患者被确认为约占整体的3成。这是因为不能正确地判断心脏衰竭病例的原因是否是收缩同步衰竭。

现在，心脏再同步疗法的适用标准为：心电图波形的QRS宽度为不满130msec，左心室射血率(EF)为35％。该标准也包括虽然是心脏衰竭但不是收缩同步衰竭的患者。

因此，开发出一种通过使用了超声波诊断装置的定量评价法而只抽出收缩同步衰竭的技术。例如在特开平10-262970号公报中公开了该技术。特开平10-262970号公报公开了以下内容，即通过多普勒法检测出心肌(心脏壁)的移动速度，并对该移动速度进行计算、分析。该技术可以自动检测出心肌的多个部位的移动速度和位移等的经时变化的峰值。并且，该技术计算出从规定心时间相位直到到达各个峰值为止的时间，根据该时间在心肌的超声波图像上附加颜色。这样，将心肌整体的运动状态的差异作为彩色图像而输出。心肌的各部位的移动定时的差异可以图像化。

超声波诊断装置实现了通过组织多普勒法不仅将生物体内的构造并且将组织的移动速度进行影像化。组织多普勒法测量心脏壁等的反射强而运动比较迟缓的部位的速度并进行二维彩色显示。近年来，提出了一种方法，即应用一种通过组织多普勒法而将组织的移动速度进行影像化的功能，进一步得到临床上重要的信息。例如，使用了组织的移动速度分布像的移动定时的影像法、速度梯度(velocitygradient)影像法、位移(dispacement)影像法、变形(strain)影像法和使用了角度修正的组织跟踪(Tissue Tracking)法。

使用了组织的移动速度分布像的移动定时的影像法使用通过组织多普勒法而得到的组织的移动速度分布像，对达到具有各个像素的组织移动速度的阈值的时间和成为峰值的时间进行彩色编码。这样，例如在专利第3187008号公报中公开了对组织的移动定时进行影像化的该影像法。

速度梯度影像法针对通过组织多普勒法得到的移动速度分布，将一定距离分离的2点的速度差除以这些2点间的距离，取得局部的速度梯度。并且，在图像的多个点取得局部的速度梯度，作为图像进行显示。

位移影像法针对通过组织多普勒法得到的移动速度分布，对包含在一定时间内的各个帧的速度值乘以帧间时间差所得到的值进行积分，计算组织的移动量。

变形影像法利用通过位移影像法所得到的移动量分布像或者速度梯度像来得到组织的变形分布像。

在取得位移像或者变形像时，必须使用多个帧的值进行积分处理。如通常所考虑的那样，通过对多个帧的同一像素的值进行积分，就不会针对移动的组织而累计同一组织的值。使用了角度修正的组织跟踪法需要一边跟踪组织的移动一边进行累计。

但是，所述移动定时的影像法会产生以下问题。

第1，组织是移动的。因此，由于使用各个帧的同一像素的速度值，所以不显示同一组织的速度的最大时刻。例如，考虑心脏的短轴像。图11表示作为例如监视器所显示的被检测体S的例如心脏的左心室短轴像的模式图。US₁表示心脏的左心室短轴像的外膜。US₂表示心脏的扩张末期的左心室短轴像的内膜。该US₃表示心脏的收缩末期的左心室短轴像的内膜。

在该心脏的短轴像上设定点A。当左心室的心肌在短轴像上移动时，点A在扩张末期位于心腔内。点A在收缩末期位于心肌内。图12表示左心室的心肌在短轴像中移动时的收缩运动的速度变化。点A速度的时间性变化在后半反映心肌的速度。对此，点A的速度的时间性变化在前半成为心腔内的速度。因此，不能正确地检测出心肌的移动速度的峰值。

第2，自动地检测出心肌的多个部位的移动速度和位移等的经时变化的峰值。图13表示与时间经过对应的心肌某个部位的速度的变化。该速度的变化在顶端附近表现出平坦。在这样的速度的变化在顶端附***坦的情况下，一点的变动就会使峰值位置的时刻大幅地移动。

第3，移动速度的变化的方式有可能对临床是有用的。从峰值时刻不能知道心肌是在短时间内急剧地收缩了、还是在较长的时间内缓慢地收缩了。

第4，速度受到周围心肌的影响。速度要看心肌的移动。速度不是看心肌的那部分是否收缩了。例如，在心尖像的情况下，心肌局部的移动速度是由从心尖部到该部分的部分整体的收缩来决定的。心肌局部的移动速度不表示该部分的收缩的强度。因此，作为表示局部的收缩定时的指标，使用速度有时不一定合适。

第5，速度的峰值表示最活跃(Active)的时刻而不表示结束时刻。例如可知心肌最活跃地进行收缩的时刻。但是，不知道收缩期什么时候结束。

现在，有时使用速度梯度影像法、位移影像法、变形影像法、或者使用了角度修正的组织跟踪法的任意一种。在这些情况下，也强烈地希望有一种精度高的、可以对与组织的移动或变形有关的定时进行影像化的方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种精度高的、能够对与组织的移动或变形有关的定时进行影像化的超声波诊断装置及其控制方法。

本发明的第1方面的超声波诊断装置具有：扫描部件，将超声波发送到被检测体内，接收来自被检测体的反射波并输出接收信号；运算显示部件，根据从扫描部件输出的接收信号求出被检测体的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示被检测体的移动定时的差异。

本发明的第2方面的超声波诊断装置具有：扫描部件，将超声波发送到被检测体内，接收来自被检测体的反射波并输出接收信号；检测部件，根据从扫描部件输出的接收信号检测被检测体的移动速度；运算显示部件，根据由检测部件检测出的被检测体的移动速度求出变形值、速度梯度值或位移值的至少一个值，根据该值的变化显示被检测体的移动定时的差异。

在本发明的其他方面的超声波诊断装置的控制方法中，将超声波从扫描部件发送到被检测体内，接收来自被检测体的反射波并输出接收信号，根据从扫描部件输出的接收信号求出被检测体的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示被检测体的移动定时的差异。

附图说明

图1是表示本发明的超声波诊断装置的实施例1的方框结构图。

图2是该装置的控制处理流程图。

图3是表示在该装置中设定在图像数据上的2个控制点的图。

图4是表示由该装置得到的心壁运动的收缩同步衰竭的心脏的与时间经过对应的各控制点的各变化曲线中的各峰值位置的图。

图5是表示由该装置求出的正常心脏的与时间经过对应的各制点的各变化曲线中的各峰值位置的图。

图6是表示该装置对心壁运动的收缩同步衰竭的心脏进行的使用了色带(color bar)的彩色编码的图。

图7是表示显示在该装置的监视器上的收缩同步衰竭的心脏的彩色编码后的超声波图像的一个例子的图。

图8是表示该装置对正常的心脏进行的使用了色带的彩色编码的图。

图9是表示显示在该装置的监视器上的正常心脏的彩色编码后的超声波图像的一个例子的图。

图10是本发明的超声波诊断装置的实施例2的控制处理流程图。

图11是由该装置作成的心脏的左心室短轴像的监视器显示例的模式图。

图12是表示左心室的心肌在短轴像中移动时的收缩运动的速度变化的图。

图13是表示与时间经过对应的心肌的某个部位的速度变化的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例1。

图1表示超声波诊断装置的方框结构图。超声波探头11与发送部件12和接收部件13连接。超声波探头11具有多个压电振子、设置在各个压电振子上的匹配层、以及防止从各个压缩振子向后方传播超声波的背板材等。各个压电振子根据来自发送部件12的驱动信号产生超声波脉冲，接收来自被检测体S的反射波并变换为电信号。因此，超声波探头11例如将超声波脉冲发送到被检测体S内。被发送到被检测体S内的超声波脉冲在被检测体S内的体内组织和血流等的音响抗阻不连续面一次接一次地反射，作为反射波射入到超声波探头11中。超声波探头11接收反射波并变换成电信号输出。

发送部件12将驱动信号发送到超声波探头11的各个压缩振子，使之产生超声波脉冲。发送部件12在预先设定的一定范围内对发送到各压缩振子的驱动信号的位相进行控制。发送部件12对各个压缩振子的驱动进行位相控制，使得用发送的超声波脉冲进行扫描。

接收部件13对来自超声波探头11的电信号进行放大并输出。

波束形成部件14对从接收部件13输出的电信号进行数字变换，将该数字电信号只延迟规定的时间，然后进行整相相加，进行聚焦。波束形成部件14将进行了聚焦的信号提供给B/M(B模式/M模式)处理部件15和CFM(彩色多普勒模式)处理部件16。

B/M处理部件15对波束形成部件14的输出信号实施带通滤波处理，然后检测出其包络线成分，进行LOG压缩处理。B/M处理部件15也可以进行边缘加强等的处理。

CFM处理部件16对波束形成部件14的输出信号进行高通滤波处理，然后进行自相关处理。高通滤波处理对组织信号和血流信号进行分离。高通滤波处理例如具有MTI滤波器或Wall滤波器。本发明以组织多普勒法为前提。这时，MTI滤波器为全频率通过或低通滤波器。这样，MTI滤波器使组织信号通过。另外，高通滤波处理也有进行用于降低/删除组织信号的非线形处理的情况。自相关处理检测出血流和组织的移动速度。

第1扫描变换器17将B/M处理部件15的输出信号映射到与超声波脉冲的发送接收对应的位置，并对每1个帧逐个作成多个图像数据。

第2扫描变换器18将CFM处理部件16的输出信号映射到与超声波脉冲的发送接收对应的位置，并对每1个帧逐个作成多个图像数据。

视频接口部件19输入从第1扫描变换器17输出的B/M用的图像数据、或从第2扫描变换器18输出的CFM用的图像数据，将这些图像数据和与图像有关的各种各样的信息进行组合，并将进行了布局的超声波图像显示在监视器20上。

控制部件21控制发送部件12、接收部件13、波束形成部件14、B/M处理部件15、CFM处理部件16、第1扫描变换器17、第2扫描变换器18和视频接口部件19。控制部件21取得B/M处理部件15的输出信号、CFM处理部件16的输出信号、以及分别从第1和第2扫描变换器17、18输出的各个图像数据。

控制部件21将由第1扫描变换器17和第2扫描变换器18逐次作成的图像数据上的像素作为控制点而进行设定，并对后续作成的各个帧的图像数据上的控制点的移动进行跟踪，进行各个帧的图像数据间的相关处理后求出控制点的速度，根据该速度的变化在监视器20上显示被检测体S的移动定时的差异。

控制部件21将控制点设定在图像数据的全部像素或一部分像素上。

控制部件21具有作为运算显示部件的第1处理部件21a、第2处理部件21b和彩色显示部件21c。第1处理部件21a求出与时间经过对应的被检测体S的组织的移动速度的变化的各峰值位置。

第2处理部件21b根据由第1处理部件21a求出的各个峰值位置，求出因被检测体S的收缩运动产生的组织的移动定时的差异。

第2处理部件21b根据由第1扫描变换器17和第2扫描变换器18逐次作成的各个图像数据，在监视器20上显示超声波图像。第2处理部件21b针对在监视器20上显示的超声波图像，例如并列地显示因被检测体S的收缩运动产生的组织的移动定时的差异。这样，第2处理部件21b显示被检测体S的组织的移动的激烈、缓慢。

彩色显示部件21c在监视器20上彩色显示由第2处理部件21b求出的被检测体S的组织的移动定时的差异。

控制部件21也可以输入B/M处理部件15以及CFM处理部件16的各输出信号，进行扫描转换并分析被检测体S的组织的移动定时的差异。

另外，控制部件21与存储部件22连接。由第1扫描变换器17和第2扫描变换器18逐次作成的图像数据被送到个人计算机23。

下面，对如上所述那样构成的装置的动作进行说明。

首先，当被检测体S的诊断处理开始时，发送部件12将驱动信号发送到超声波探头11的各压缩振子。这时，发送部件12在预先设定的一定范围内对发送到各压缩振子的驱动信号的位相进行控制。这样，超声波探头11将超声波脉冲发送到例如被检测体S内进行扫描。被发送到被检测体S内的超声波脉冲在被检测体S内的体内组织和血流等的音响抗阻不连续面一次接一次地反射，作为反射波射入到超声波探头11。超声波探头11接收反射波后变换为电信号并输出。接收部件13对来自超声波探头11的电信号进行放大后输出。

波束形成部件14对从接收部件13输出的电信号进行数字变换，将该数字电信号只延迟规定的时间，然后进行整相相加，并进行聚焦。

B/M处理部件15对波束形成部件14的输出信号实施带通滤波处理，然后检测出其包络线成分，进行LOG压缩处理。

与此同时，CFM处理部件16通过例如MTI滤波器对波束形成部件14的输出信号进行高通滤波处理，对组织信号和血流信号进行分离。接着，CFM处理部件16对组织信号和血流信号进行自相关处理并检测出血流和组织的移动速度。

第1扫描变换器17将B/M处理部件15的输出信号映射到与超声波脉冲的发送接收对应的位置，并对每1个帧逐次作成多个图像数据。

与此同时，第2扫描变换器18将CFM处理部件16的输出信号映射到与超声波脉冲的发送接收对应的位置，并对每1个帧逐次作成多个图像数据。

视频接口部件19输入从第1扫描变换器17输出的B/M用的图像数据、或从第2扫描变换器18输出的CFM用的图像数据，将这些图像数据和与图像有关的各种各样的信息进行组合，并将进行了布局的被检测体S内的超声波图像显示在监视器20上。

图11表示作为显示在监视器20上的被检测体S的例如心脏的左心室短轴像的模式图。US₁表示心脏的左心室短轴像的外膜。US₂表示心脏的扩张末期的左心室短轴像的内膜。该US₃表示心脏的收缩末期的左心室短轴像的内膜。在该心脏的短轴像上设定点A。当左心室的心肌在短轴像上移动时，点A在扩张末期位于心腔内。点A在收缩末期位于心肌内。图12表示左心室的心肌在短轴像中移动时的收缩运动的速度变化。点A的速度的时间性变化在后半反映了心肌的速度。对此，点A的速度的时间性变化在前半成为心腔内的速度。因此，不能正确地检测出心肌的移动速度的峰值。

对此，本实施方式的控制部件21执行图2所示的控制处理流程。

控制部件21取得由第1和第2扫描变换器17、18作成的各个帧的图像数据，并暂时存储在例如存储部件22中。控制部件21在步骤#1中，在从第1和第2的扫描变换器17、18取得的1帧的图像数据的全部像素上自动地设定各控制点。另外，控制部件21也可以在构成1帧的图像数据的至少一部分的各像素上设定控制点。但是，为了说明，以下只对2个控制点进行说明。

图3表示设定在帧F₁的图像数据上的2个控制点C₁、C₂。这些控制点C₁、C₂是为了求出因心脏的收缩运动而产生的组织的移动速度变化而设定的。

接着，在步骤#2中，控制部件21对在帧F₁后作成的帧F₂的图像数据上的各控制点C₁、C₂的移动进行跟踪。各控制点C₁、C₂跟踪各个帧F₁、F₂的各个图像数据上的心脏的同一组织。利用通过组织多普勒法所得到的速度信息而进行跟踪。这样，可以跟踪各个帧F₁和F₂的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂的移动。

控制部件21根据各个帧F₁和F₂的各个图像数据上的各控制点C₁、C₂的各移动距离和各个帧F₁和F₂的各个图像数据的各间隔，求出各控制点C₁、C₂的各速度值。另外，根据以下公式来求出各个帧之间的移动距离。

到下一个帧为止的移动距离＝速度值×帧间时间(一定)...(1)

控制部件21将各控制点C₁、C₂的速度值存储在例如存储部件22中。

下面，在步骤#3中，控制部件21判断求出全部帧F₁～F_n的图像数据上的各控制点C₁、C₂的速度值的操作是否结束。如果该判断的结果是没有结束，则控制部件21从步骤#4返回步骤#2，跟踪帧F₂和下一个帧F₃的图像数据上的各控制点C₁、C₂。这样，控制部件21根据各个帧F₂和F₃的各个图像数据上的各控制点C₁、C₂的各移动距离和各个帧F₁～F_n的各个图像数据的各间隔，求出各控制点C₁、C₂的各个速度值。控制部件21将各控制点C₁、C₂的速度值存储在例如存储部件22中。

以下，同样地，控制部件21重复步骤#2到步骤#4，跟踪全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂，求出这些控制点C₁、C₂的速度值。控制部件21将各控制点C₁、C₂的各速度值存储在例如存储部件22中。另外，存储部件22中存储有全部帧F₁～F_n的各个图像数据的所有像素的各控制点的各速度值。

当求出全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂的速度值后，控制部件21在步骤#5中，读出存储在存储部件22中的全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂的各速度值，求出各控制点C₁、C₂的各速度的时间性变化。

图4表示与时间经过对应的各控制点C₁、C₂的各速度的各变化曲线。这些变化曲线表示心脏上各控制点C₁、C₂的移动速度的变化。从该图可以知道，在心脏的收缩运动中，在控制点C₂观测到的组织比在控制点C₁观测到的组织的运动要慢。

在全部帧F₁～F_n的各个图像数据的所有像素中求出控制点的变化曲线。这样求出作为被检测体S的心脏全体的各控制点的各变化曲线。

第1处理部件21a求出2个控制点C₁、C₂的各变化曲线的各个峰值位置。图4表示各控制点C₁、C₂的各变化曲线的各个峰值位置P₁、P₂。该图13的各个峰值位置P₁、P₂不同。

第2处理部件21b根据由第1处理部件21a求出的各个峰值位置，求出因被检测体S的收缩运动产生的组织的移动定时的差异。第2处理部件21b也可以将如图4所示的各控制点C₁、C₂的各个变化曲线的各个峰值位置P₁、P₂显示在监视器20上。从各个峰值位置P₁、P₂不同可以看出各控制点C₁、C₂的因被检测体S的收缩运动而产生的组织的移动定时不同。因心脏的收缩运动而产生的组织的移动定时不同可以诊断为心壁运动的收缩同步衰竭。

另外，图5表示正常心脏的2个控制点C₁、C₂的各个变化曲线的各个峰值位置P₁、P₂。该图13的各个峰值位置P₁、P₂大致相同。这样，可以知道各控制点C₁、C₂的因被检测体S的收缩运动而产生的组织的移动定时大致相同。

接着，在步骤#6中，控制部件21根据包含有在图像数据的所有像素中求出的各控制点C₁、C₂的全部变化曲线，例如作成各控制点C₁、C₂的移动图像数据。

接着，在步骤#7中，彩色显示部件21c根据包含有在图像数据的所有像素中求出的各控制点C₁、C₂的全部变化曲线，对因作为被检测体S的心脏的收缩运动而产生的组织的移动定时的差异进行彩色编码，并显示在监视器20上。

具体地说，彩色显示部件21c例如如图6所示那样，针对包含各控制点C₁、C₂的全部变化曲线设定色带CB。色带CB在例如时间经过延迟时，成为例如从绿色变化为红色的配色。色带CB的配色不仅限于从绿色到红色，也可以使用其他颜色。色带CB的长度被设定为包含有全部变化曲线的各个峰值位置P₁、P₂的长度，其中该全变化曲线包含各控制点C₁、C₂。即，为了区别由于因心脏的收缩运动而产生的组织的移动定时的差异而产生的各个峰值位置P₁、P₂的不同而设定色带CB。

彩色显示部件21c根据色带CB求出与各个峰值位置P₁、P₂对应的颜色，将这些颜色编码为各控制点C₁、C₂的颜色。例如，控制点C₁的变化曲线的峰值位置P₁编码为绿色。控制点C₂的变化曲线的峰值位置P₂编码为红色。这样对在图像数据的所有像素中求出的各控制点的各个变化曲线的峰值位置的颜色进行编码。

接着，在步骤#8中，控制部件21将各控制点C₁、C₂的移动图像数据、彩色编码的图像数据发送到视频接口部件19。该视频接口部件19输入从第1扫描变换器17输出的B/M用的图像数据、或从第2扫描变换器18输出的CFM用的图像数据，将这些图像数据与各控制点C₁、C₂的移动图像数据、彩色编码的图像数据、进而和与图像有关的各种各样的信息进行组合，将进行了布局的被检测体S内的超声波图像显示在监视器20上。

图7表示显示在监视器20上的超声波图像的一例。该超声波图像动画地显示出心脏的收缩运动。该超声波图像表示心脏的收缩末期的图像。在全部控制点中，例如控制点C₁的变化曲线的峰值位置P₁被编码为绿色并显示。控制点C₂的变化曲线的峰值位置P₂被编码为红色并显示。因此，在心脏的超声波图像中编码为绿色和红色进而显示。被编码的颜色为不同的绿色和红色是表示因心脏的收缩运动而产生的组织的移动定时的不同。其结果是根据显示在监视器20上的超声波图像的编码的颜色，可以诊断为心壁运动的收缩同步衰竭。

另一方面，图8表示正常心脏的各控制点C₁、C₂的设定在各个变化曲线上的色带CB。各个峰值位置P₁、P₂为大致相同的位置。这样，在全部控制点中，例如控制点C₁的变化曲线的峰值位置P₁被编码为绿色并显示。控制点C₂的变化曲线的峰值位置P₂也被编码为绿色并显示。因此，显示在监视器20上的超声波图像例如如图9所示那样用绿色一种颜色所编码并显示。其结果是根据显示在监视器20上的超声波图像的编码颜色可以诊断为是正常的心脏。

另外，在上述处理中，虽然可以原样地使用通过组织多普勒法得到的速度像，但是如果最初进行角度修正，使用被角度修正了的速度像，则会得到正确的结果。

这样，根据上述实施例1，在图像数据上设定例如控制点C₁、C₂，跟踪全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂，求出这些控制点C₁、C₂的速度值，并求出这些各控制点C₁、C₂的各个变化曲线。并且，对与这些控制点C₁、C₂的各个变化曲线的与时间经过对应的各个峰值位置P₁、P₂所对应的颜色进行编码。这样，通过颜色的不同来显示例如因心脏的收缩运动而产生的组织的移动定时的不同。

其结果是如果是正常的心脏，则由于心脏整体以大致相同的定时进行移动，所以超声波图像例如用绿色一种颜色被编码并显示。对此，如果心脏是心壁运动的收缩同步衰竭，则因心脏的收缩运动产生的组织的移动定时会产生差异。这样，可以用例如绿色和红色对超声波图像进行编码并显示。因此，可以在视觉上识别因心脏的收缩运动产生的组织的移动定时的不同。例如可以诊断为收缩同步衰竭。

另外，如图4所示那样，第1处理部件21a求出例如2个控制点C₁、C₂的各个变化曲线的各个峰值位置P₁、P₂，但并不仅限于此，也可以求出各个变化曲线的重心位置或标准偏差的位置。

接着，参照附图说明本发明的实施例2。另外，省略与上述实施例1相同的部分的说明，而对不同的地方进行说明。

控制部件21将由第1扫描变换器17和第2扫描变换器18逐次作成的图像数据上的全部像素设定为控制点。控制部件21根据后续作成的各个帧的图像数据上的各控制点，检测被检测体S的移动速度。

控制部件21根据被检测体S的移动速度求出变形值、速度梯度值或位移值的至少1个值。控制部件21根据变形值、速度梯度值或位移值的至少1个值的时间性变化，将被检测体S的移动定时的不同彩色地显示在监视器20上。

接着，根据图10所示的控制处理流程图来说明如上述那样构成的装置的动作。

控制部件21取得由第1和第2扫描变换器17、18作成的各个帧的图像数据，并暂时存储在例如存储部件22中。在步骤#10中，控制部件21在从第1和第2扫描变换器17、18取得的1帧图像数据的全部像素上设定各控制点。也可以将控制点设定在构成图像数据的至少一部分的各个像素上。但是，这里也是为了说明，只对2个控制点进行说明。

在步骤#11中，控制部件21对比帧F₁更后续作成的帧F₂的图像数据上的2个控制点C₁、C₂的移动进行跟踪。控制部件21一边对各个帧F₁和F₂的各个图像数据上的各控制点C₁、C₂进行跟踪，一边检测出各控制点C₁、C₂的移动速度。控制部件21根据各控制点C₁、C₂的移动速度求出各变形值。变形值表示各控制点C₁、C₂间的距离在例如各个帧F₁、F₂之间变化了多少。

因此，可以求出帧F₁的图像数据上的控制点C₁与帧F₂的图像数据上的控制点C₁之间的变形值。与此同时可以求出帧F₁的图像数据上的控制点C₂和帧F₂的图像数据上的控制点C₂之间的变形值。控制部件21将各控制点C₁、C₂的各个变形值存储在例如存储部件22中。

接着，在步骤#12中，控制部件21判断求出全部帧F₁～F_n的图像数据上的各控制点C₁、C₂的各个变形值的操作是否结束。如果该判断结果是没有结束，则控制部件21从步骤#13返回步骤#11，跟踪帧F₂和下一个帧F₃的图像数据上的各控制点帧C₁、C₂。这样，控制部件21求出各个帧F₂和F₃的各个图像数据上的各控制点C₁、C₂的各变形值。

以下，控制部件21同样地重复步骤#11到步骤#13，跟踪全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂，并求出这些控制点C₁、C₂间的各个变形值。

当求出全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂间的各个变形值后，控制部件21在步骤#14中，将存储在存储部件22中的全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂间的各个变形值读出，求出表示各控制点C₁、C₂的各变形值的时间性变化的各个变化曲线。由于控制点的变化曲线是在全部帧F₁～F_n的各个图像数据的所有像素中求出的，所以可以求出心脏整体的控制点的变化曲线。

接着，在步骤#15中，根据包含有在图像数据的所有像素中求出的各控制点C₁、C₂的全部变化曲线，作成例如各控制点C₁、C₂的移动的图像数据。

接着，第1处理部件21a求出包含有各控制点C₁、C₂的全部控制点的各个变化曲线的各个峰值位置。

接着，在步骤#16中，第2处理部件21b根据包含有在图像数据的所有像素中求出的各控制点C₁、C₂的全部变化曲线，将因心脏等被检测体S的收缩运动产生的组织的移动定时的不同显示在监视器20上。

具体地说，彩色显示部件21c与例如上述图6所示的一样，对包含有各控制点C₁、C₂的全部变化曲线设定色带CB。

彩色显示部件21c根据色带CB求出与各个峰值位置P₁、P₂对应的颜色，并将这些颜色编码为各控制点C₁、C₂的颜色。例如，控制点C₁的变化曲线的峰值位置P₁编码为绿色。控制点C₂的变化曲线的峰值位置P₂编码为红色。这样对在图像数据的所有像素中求出的各控制点的各个变化曲线的峰值位置的颜色进行编码。

接着，在步骤#17中，控制部件21将各控制点C₁、C₂的移动图像数据、彩色编码的图像数据发送到视频接口部件19。该视频接口部件19输入从第1扫描变换器17输出的B/M用的图像数据、或从第2扫描变换器18输出的CFM用的图像数据，将这些图像数据和各控制点C₁、C₂的移动的图像数据、彩色编码的图像数据、进而与图像有关的各种各样的信息进行组合，从而将进行了布局的被检测体S内的超声波图像显示在监视器20上。

其结果是如果被检测体S是心壁运动的收缩同步衰竭，则与上述图7所示的超声波图像同样，显示在监视器20上的超声波图像被编码为绿色和红色。因此，从被编码的颜色是绿色和红色的不同可以识别是心壁运动的收缩同步衰竭。

另一方面，如果被检测体S为正常的心脏，则监视器20所显示的超声波图像例如如图19所示那样用绿色一种颜色被编码并显示。这样，可以认为是正常的心脏。

这样根据上述实施例2，在图像数据上设定例如控制点C₁、C₂，跟踪全部帧F₁～F_n的各个图像数据间的各控制点C₁、C₂，求出各个帧的各控制点C₁、C₂的各个变形值，并求出各控制点C₁、C₂的各个变形值的各个变化曲线。这样，可以达到与上述实施例1同样的效果。

本发明并不仅限于上述各实施例，也可以进行如下的变形。

例如，个人计算机23取得由第1及第2扫描变换器17、18输出的各个图像数据。也可以由个人计算机23处理各个图像数据并分析例如被检测体S的组织的运动。

控制部件21不仅限于求出2个控制点C₁、C₂的速度值或变形值，也可以求出速度梯度值或位移值的至少1个值。通过针对通过组织多普勒法得到的移动速度分布，用一定距离分离的2点的速度差除以这些2点间的距离，而得到速度梯度值。针对各个图像数据的全部像素取得速度梯度值。通过如下方法求出位移值，即，针对通过组织多普勒法得到的移动速度分布，对将帧间时间差乘以包含在一定时间内的各个帧的速度值而得到的值进行积分，而作为组织的移动量。位移值表示被检测体S内的组织在任意时间内移动了多少。控制部件21求出表示所有控制点中的各个速度梯度值或各个位移值的时间性变化的各个变化曲线。

上述各个实施例求出控制点的速度值、变形值、速度梯度值或位移值并存储在存储部件22中，然后自动地求出速度值、变形值、速度梯度值或位移值的变化曲线。并不仅限于此，也可以是控制部件21将控制点的速度值、变形值、速度梯度值或位移值暂时存储在存储部件22中。然后，控制部件21例如等待用户输入指示。当用户的指示被输入到控制部件21后，控制部件21求出速度值、变形值、速度梯度值或位移值的变化曲线。

另外，可以在不脱离本发明的宗旨的范围内，对超声波诊断装置的结构、控制部件的功能、定时图像生成顺序及其内容、控制点的变化量的种类等实施种种变形。

Claims

1.一种超声波诊断装置，其特征在于包括：

扫描部件，将超声波发送到被检测体内，接收来自上述被检测体的反射波并输出接收信号；

运算显示部件，根据上述扫描部件输出的上述接收信号求出上述被检测体的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。

2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括：

图像数据作成部件，根据上述扫描部件输出的上述接收信号，逐次作成上述被检测体内的图像数据，其中

上述运算显示部件在由上述图像数据作成部件逐次作成的上述图像数据上附加控制点，跟踪被逐次作成的上述图像数据上的上述控制点的移动，并求出上述被检测体的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。

3.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述图像数据作成部件随后时间的经过作成多个帧的上述图像数据，

上述运算显示部件将上述图像数据的像素作为上述控制点，对后续作成的上述各个帧的上述图像数据上的上述控制点的移动进行跟踪，并求出上述控制点的速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。

4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述运算部件将上述控制点设定在上述图像数据的所有上述像素或一部分上述像素上。

5.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述被检测体由组织组成，

上述运算显示部件具有：第1处理部件，求出上述被检测体的上述组织的移动速度的时间性变化的各个峰值位置；第2处理部件，根据由上述第1处理部件求出的上述各个峰值位置，求出上述组织的移动定时的差异，并显示该移动定时的差异。

6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括：

彩色显示部件，彩色地显示上述被检测体的上述组织的移动定时的差异。

7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述被检测体进行收缩运动，

上述彩色显示部件彩色地显示因上述被检测体的收缩运动产生的上述被检测体的各个部位的上述组织的移动定时的差异。

8.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述第1处理部件求出上述被检测体的上述组织的移动速度的时间性变化的重心或标准偏差。

9.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于：

具有显示装置，其中

上述彩色显示部件根据由上述图像数据作成部件逐次作成的上述图像数据将超声波图像显示在上述显示装置上，并且将上述组织的移动定时的差异的上述彩色显示重叠地显示在上述超声波图像上。

10.一种超声波诊断装置，其特征在于包括：

运算显示部件，根据上述扫描部件输出的上述接收信号，检测出上述被检测体的移动速度，通过上述被检测体的移动速度求出变形值、速度梯度值和位移值的至少1个值，并根据该值的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。

11.根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括：

图像数据作成部件，根据上述扫描部件输出的上述接收信号，逐次作成多个帧的上述被检测体内的图像数据，其中

上述运算显示部件将上述图像数据的像素作为上述控制点，求出后续作成的上述各个帧的上述图像数据上的上述控制点的上述变形值、上述速度梯度值和上述位移值的至少1个值。

12.根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述运算显示部件将上述控制点设定在上述图像数据的所有上述像素或者一部分上述像素上。

13.根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述运算显示部件具有：第1处理部件，求出上述变形值、上述速度梯度值和上述位移值的至少1个值的变化的峰值位置；第2处理部件，根据由上述第1处理部件求出的上述峰值位置，求出上述被检测体的移动定时的差异。

14.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述第1处理部件求出上述变形值、上述速度梯度值和上述位移值的至少1个值的变化的重心或标准偏差。

15.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括：

16.根据权利要求15所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述被检测体进行收缩运动，

17.根据权利要求15所述的超声波诊断装置，其特征在于：

具有显示装置，其中

上述彩色显示部件根据由上述图像数据作成部件逐次作成的上述图像数据，将超声波图像显示在上述显示装置上，并且将上述组织的移动定时的差异的上述彩色显示重叠地显示在上述超声波图像上。

18.一种超声波诊断装置的控制方法，其特征在于包括：

将超声波从扫描部件发送到被检测体内，接收来自上述被检测体的反射波并输出接收信号；

根据上述扫描部件输出的上述接收信号，求出上述被检测体的移动速度的时间性变化，根据该速度的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。

19.一种超声波诊断装置的控制方法，其特征在于包括：

根据上述接收信号检测出上述被检测体的移动速度；

根据上述被检测出的上述被检测体的移动速度，求出变形值、速度梯度值和位移值的至少1个值，根据该值的时间性变化显示上述被检测体的移动定时的差异。