JP2010279500A - Ultrasonograph and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置およびその制御プログラムに係り、特に周期的に運動する組織の４次元画像データ作成技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for imaging and diagnosing the inside of a subject with ultrasonic waves and a control program thereof, and more particularly to a technique for creating four-dimensional image data of a tissue that moves periodically.
超音波診断装置は生体内情報の超音波画像を取得し表示する診断装置であり、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の画像診断装置に比べ、安価で被爆が無く、非侵襲性に実時間で観測するための有用な装置として利用されている。係る特性から、超音波診断装置の適用範囲は広く、心臓などの循環器から肝臓、腎臓などの腹部、抹消血管、産婦人科、脳血管などの診断に利用されている。 An ultrasound diagnostic apparatus is a diagnostic apparatus that acquires and displays an ultrasound image of in-vivo information, and is less expensive, less exposed, and non-exposed compared to other diagnostic imaging apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus and an X-ray computed tomography apparatus. It is used as a useful device for invasive observation in real time. Due to such characteristics, the application range of the ultrasonic diagnostic apparatus is wide, and it is used for the diagnosis of circulatory organs such as the heart, abdomen such as the liver and kidney, peripheral blood vessels, obstetrics and gynecology, and cerebral blood vessels.
近年、我が国における三大死因の第２位は心疾患であり、総死亡者数の１５％余りを占めている。心疾患の主な原因としては、心臓を栄養する心血管の血流が悪化ないし途絶することによる心筋機能の低下や（虚血性心疾患）、心臓を拍動させる神経刺激の異常ないし伝導障害などが挙げられる。 In recent years, heart disease is the second leading cause of death in Japan, accounting for over 15% of all deaths. Major causes of heart disease include decreased myocardial function due to deterioration or disruption of cardiovascular blood flow that nourishes the heart (ischemic heart disease), abnormal nerve stimulation or conduction disturbance that causes the heart to pulsate, etc. Is mentioned.
心疾患は、発生時のリスクが非常に高く、心筋梗塞の場合で致死率が２０％にも達する。そのため、初期段階での異常発見が重要である。心疾患の早期発見には、心筋の壁運動低下を検出する心臓超音波検査が有効である。この検査によれば、壁運動低下の発生部位を検出し、該部位の心筋を栄養する血管経路若しくは刺激伝達経路を精査することで原因を特定することができるので、心疾患の早期治療が可能となる
現在、心臓の壁運動評価に使用する超音波画像としては、２次元画像と３次元画像の２種類が用いられている。このうち、３次元画像データの収集に使用される超音波探触子（超音波プローブ）に経食道４Ｄプローブが知られている。このプローブは、被検体の食道に挿入して体内から心臓を超音波スキャンするものである。被検体の体外から心臓を超音波スキャンする際には、肋骨を避けねばならず、適切な画像を得られるか否かは超音波診断装置を操作する技師の技量に依存するのに対し、上記経食道４Ｄプローブは、比較的簡便に心臓の超音波スキャンが可能であるため、近年頻繁に用いられるようになってきている。
Heart disease has a very high risk at the time of occurrence, and the fatality rate reaches 20% in the case of myocardial infarction. Therefore, it is important to detect abnormalities at the initial stage. For early detection of heart disease, cardiac ultrasonography that detects a decrease in myocardial wall motion is effective. According to this test, it is possible to identify the cause by detecting the site where wall motion decline occurs and examining the vascular pathway or the stimulation transmission pathway that nourishes the myocardium at that location, so early treatment of heart disease is possible Currently, two types of ultrasonic images used for evaluating the wall motion of the heart are used: two-dimensional images and three-dimensional images. Among these, a transesophageal 4D probe is known as an ultrasonic probe (ultrasonic probe) used for collecting three-dimensional image data. This probe is inserted into the subject's esophagus and scans the heart from inside the body. When performing an ultrasound scan of the heart from outside the subject's body, the ribs must be avoided, and whether or not an appropriate image can be obtained depends on the skill of the technician operating the ultrasound diagnostic apparatus, The transesophageal 4D probe is frequently used in recent years because it can relatively easily scan the heart with ultrasound.
経食道４Ｄプローブを用いた心臓のスキャニングについて簡単に説明する。
先ず、経食道４Ｄプローブを被検体の食道に挿入し、該プローブが備える機構により超音波スキャン面を１８０°回転させて円錐状の３次元領域をスキャンする。このとき、複数心拍分に亘るフレームデータを収集するとともに、心電波形を基にして心臓の運動周期を特定する。このようにして収集された時系列のフレームデータの中から、心臓の運動周期に関して同一時相のフレームデータを抜き出して合成することにより、心周期に関する各時相におけるボリュームデータを得ることができる。このボリュームデータを時系列に心周期上で並べれば、１心拍分のボリュームデータ（４次元画像データ）が完成する。このようにして心臓の４次元画像データを作成する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
The heart scanning using the transesophageal 4D probe will be briefly described.
First, a transesophageal 4D probe is inserted into the subject's esophagus, and a conical three-dimensional region is scanned by rotating the ultrasonic scanning surface by 180 ° by a mechanism included in the probe. At this time, the frame data over a plurality of heartbeats are collected, and the cardiac motion cycle is specified based on the electrocardiogram waveform. Volume data in each time phase related to the cardiac cycle can be obtained by extracting and synthesizing frame data of the same time phase with respect to the cardiac motion cycle from the time-series frame data collected in this way. If this volume data is arranged in time series on the cardiac cycle, volume data (4D image data) for one heartbeat is completed. A technique for creating the four-dimensional image data of the heart in this way is disclosed in
かくして作成される４次元画像データの精細さを評価するパラメータとして、時間分解能（単位時間当たりのボリュームデータ数、すなわちボリュームレート）と、個々の３次元画像の空間分解能（画像の解像度に相当）とが挙げられる。
さらに、上記時間分解能は、１心拍間に収集するフレームデータ数Ｎｉと、スキャンレートＲと、ハートレートＨｓとに依存する。ここに、スキャンレートＲとは単位時間当たりに収集するフレームデータ数であり、ハートレートＨｓとは単位時間当たりの心拍数である。
また、上記空間分解能は、フレームデータの収集にあてる心拍数Ｎｈと、スキャン面回転速度Ｓと、ハートレートＨｓとに依存する。ここに、スキャン面回転速度Ｓとは、上記超音波スキャン面を回転させる際の角速度である。これらのパラメータのうち、ユーザが任意にコントロールし得るのは、スキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓである。
As parameters for evaluating the fineness of the four-dimensional image data thus created, temporal resolution (number of volume data per unit time, that is, volume rate), and spatial resolution of each three-dimensional image (corresponding to image resolution) Is mentioned.
Further, the time resolution depends on the number of frame data Ni collected during one heartbeat, the scan rate R, and the heart rate Hs. Here, the scan rate R is the number of frame data collected per unit time, and the heart rate Hs is the heart rate per unit time.
The spatial resolution depends on the heart rate Nh, the scan plane rotation speed S, and the heart rate Hs that are used for collecting frame data. Here, the scan surface rotation speed S is an angular speed when the ultrasonic scan surface is rotated. Of these parameters, the user can arbitrarily control the scan rate R and the scan surface rotation speed S.
一般的に、スキャンレートＲを高く設定するほど時間分解能が向上する。しかし、１つのフレームデータを得る際の走査線密度やデータ収集範囲の大きさにも因るが、スキャンレートＲを高く設定しすぎると、収集するフレームデータ数が増大して最終的な４次元画像データのデータサイズが大きくなることや、機器の動画再生性能の限界を超過することなどの問題が生じる。スキャンレートＲは、上記のような時間分解能向上の要請と、機器の性能とを考慮して調整されている。 In general, the higher the scan rate R, the better the time resolution. However, depending on the scanning line density and the size of the data collection range when obtaining one frame data, if the scan rate R is set too high, the number of frame data to be collected increases and the final four-dimensional Problems such as an increase in the data size of the image data and exceeding the limit of the moving image playback performance of the device occur. The scan rate R is adjusted in consideration of the request for improving the time resolution as described above and the performance of the device.
また、スキャン面回転速度Ｓを遅く設定するほど空間分解能が向上する。しかし、経食道による検査は患者に大きな負担を与えるため、極力短時間で検査を終えることが望まれる。スキャン面回転速度Ｓは、上記のような空間分解能向上の要請と、患者への負担とを考慮して調整されている。 In addition, the spatial resolution is improved as the scan surface rotation speed S is set slower. However, since the examination by the transesophagus places a heavy burden on the patient, it is desired to finish the examination in as short a time as possible. The scan surface rotation speed S is adjusted in consideration of the above-described request for improving spatial resolution and the burden on the patient.
上記スキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを一定に保った場合であっても、生成される４次元画像データの空間分解能および時間分解能は、被検体のハートレートＨｓによって左右される。具体的には、ハートレートＨｓが速いほど空間分解能は高くなり、時間分解能は低くなる。一方、ハートレートＨｓが遅くなるほど空間分解能は低くなり、時間分解能は高くなる。 Even when the scan rate R and scan surface rotation speed S are kept constant, the spatial resolution and temporal resolution of the generated four-dimensional image data depend on the heart rate Hs of the subject. Specifically, the faster the heart rate Hs, the higher the spatial resolution and the lower the temporal resolution. On the other hand, the slower the heart rate Hs, the lower the spatial resolution and the higher the temporal resolution.
しかしながら、同一の被検体に対して定量的な画像診断を行うためには、上記空間分解能および時間分解能をハートレートＨｓによらず一定に保つことが望ましい。そのためには、ハートレートＨｓに応じてスキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとを調整する必要がある。ただし、既述のように機器の性能や患者への負担をも考慮して各パラメータを調整しなければならない。 However, in order to perform quantitative image diagnosis on the same subject, it is desirable to keep the spatial resolution and temporal resolution constant regardless of the heart rate Hs. For this purpose, it is necessary to adjust the scan rate R and the scan surface rotation speed S according to the heart rate Hs. However, as described above, each parameter must be adjusted in consideration of the performance of the device and the burden on the patient.
これらの条件を加味しつつユーザ自身がスキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとを調整し、定量的な画像診断を行うのに最適な条件を設定することは困難である。 In consideration of these conditions, it is difficult for the user himself to adjust the scan rate R and the scan surface rotation speed S and set the optimum conditions for performing quantitative image diagnosis.
本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、周期的に運動する被検体の特定部位に関して定量的な画像診断が可能な超音波プローブの走査条件を設定する超音波診断装置およびその制御プログラムを提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to set scanning conditions for an ultrasonic probe capable of quantitative image diagnosis with respect to a specific part of a subject that moves periodically. An ultrasonic diagnostic apparatus and a control program therefor are provided.
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
本発明の第１の視点は、超音波プローブと、この超音波プローブを駆動して被検体の内部を超音波で走査する送受信ユニットと、周期的に運動する被検体の特定部位の運動周期を取得する運動周期取得手段と、この運動周期取得手段により取得した運動周期に基づいて前記超音波プローブの走査条件を決定し、該走査条件に応じて前記送受信ユニットを制御して前記特定部位を含む３次元空間を超音波走査させる制御手段と、この制御手段による制御下にて前記送受信ユニットが前記超音波プローブを駆動して得た受波信号に基づいて前記３次元空間に対応する時系列のフレームデータを発生し、該フレームデータから前記運動周期に関して同一時相のフレームデータを合成して各時相におけるボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、を備えていることを特徴とする超音波診断装置である。 According to a first aspect of the present invention, an ultrasonic probe, a transmission / reception unit that drives the ultrasonic probe to scan the inside of the subject with ultrasonic waves, and a movement cycle of a specific part of the subject that moves periodically are described. The motion cycle acquisition means to be acquired, and the scanning condition of the ultrasonic probe is determined based on the motion cycle acquired by the motion cycle acquisition means, and the transmission / reception unit is controlled according to the scanning condition to include the specific part Control means for ultrasonically scanning the three-dimensional space, and a time series corresponding to the three-dimensional space based on a received signal obtained by driving the ultrasonic probe by the transmission / reception unit under the control of the control means. Volume data that generates frame data and generates volume data in each time phase by synthesizing frame data of the same time phase with respect to the motion cycle from the frame data Comprises a forming unit, a is an ultrasonic diagnostic apparatus according to claim.
本発明の第２の視点は、超音波プローブと、この超音波プローブを駆動して被検体の内部を超音波で走査する送受信ユニットとを備えた超音波診断装置の制御プログラムであって、前記超音波診断装置に、周期的に運動する被検体の特定部位の運動周期を取得する運動周期取得機能と、この運動周期取得機能により取得した運動周期に基づいて前記超音波プローブの走査条件を決定し、該走査条件に応じて前記送受信ユニットを制御して前記特定部位を含む３次元空間を超音波走査させる制御機能と、この制御機能による制御下にて前記送受信ユニットが前記超音波プローブを駆動して得た受波信号に基づいて前記３次元空間に対応する時系列のフレームデータを発生し、該フレームデータから前記運動周期に関して同一時相のフレームデータを合成して各時相におけるボリュームデータを生成するボリュームデータ生成機能と、を実現させることを特徴とする制御プログラムである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control program for an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic probe and a transmission / reception unit that drives the ultrasonic probe and scans the inside of the subject with ultrasonic waves. In the ultrasonic diagnostic apparatus, a motion cycle acquisition function for acquiring a motion cycle of a specific part of a subject that moves periodically, and a scanning condition of the ultrasonic probe is determined based on the motion cycle acquired by the motion cycle acquisition function And a control function for controlling the transmission / reception unit according to the scanning conditions to ultrasonically scan the three-dimensional space including the specific part, and the transmission / reception unit drives the ultrasonic probe under the control of the control function. Time-series frame data corresponding to the three-dimensional space is generated based on the received signal obtained in this manner, and frame data having the same time phase with respect to the motion cycle is generated from the frame data. Which is a synthesized and control program, characterized in that to realize a volume data generation function of generating volume data in each time phase.
かかる手段を講じた本発明によれば、周期的に運動する被検体の特定部位に関して定量的な画像診断が可能な超音波プローブの走査条件を設定する超音波診断装置およびその制御プログラムを提供することができる。 According to the present invention in which such a measure is taken, an ultrasonic diagnostic apparatus for setting scanning conditions of an ultrasonic probe capable of quantitative image diagnosis with respect to a specific part of a subject that moves periodically and a control program therefor are provided. be able to.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の構成図である。本超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１、生体信号計測ユニット１２、システム制御ユニット１３、プローブ制御ユニット１４、画像データ処理ユニット１５、表示ユニット１６、操作部１７および記憶部１８を備えている。また、上記プローブ制御ユニット１４は、送信ユニット１４１、受信ユニット１４２、支持機構制御ユニット１４３を備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic
超音波プローブ１１は、送信ユニット１４１からの駆動パルスに基づき超音波を発生し、被検体Ｐからの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。当該超音波プローブ１１から被検体Ｐに超音波が送信されると、生体組織の非線形性により、超音波の伝播に伴って種々のハーモニック成分が発生する。送信超音波を構成する基本波とハーモニック成分は、体内組織の音響インピーダンスの境界、微小散乱等により後方散乱され、反射波（エコー）として超音波プローブ１１に受信される。
The
なお、本実施形態における超音波プローブ１１は、圧電振動子を回転可能に支持する支持機構１１１を備えた経食道メカニカル４Ｄプローブである。支持機構１１１は、圧電振動子とシャフトを介して接続されたモータや、このモータに接続されたエンコーダ等を備えている。前記モータは、支持機構制御ユニット１４３から供給される駆動パルスの周波数に応じた角速度にて前記圧電振動子を所定方向へ回転駆動する。前記エンコーダは、モータの回転量に基づいてデフォルト位置からの前記圧電振動子の回転角を検出し、該検出角に応じたパルス信号（以下、角度信号）を生成して支持機構制御ユニット１４３に送信する。
The
生体信号計測ユニット１２は、被検体Ｐの生体信号を検出するセンサと、このセンサから出力された検出信号をデジタル信号に変換して生体情報を生成する生体信号処理部とを備えている。上記センサは、心電図（ＥＣＧ）に対応するものであり、生体信号生成部により生成された生体情報は、システム制御ユニット１３に出力される。
The biological
システム制御ユニット１３は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を静的又は動的に制御する。
The
送信ユニット１４１は、図示しない遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。送信ユニット１４１は、このレートパルスに基づくタイミングで、所定のスキャンラインに向けて超音波ビームが形成されるように振動子毎に駆動パルスを印加する。
The
受信ユニット１４２は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、超音波プローブ１１を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、所定のスキャンラインに対応した超音波エコー信号を生成する。
The receiving
支持機構制御ユニット１４３は、既述の如く超音波プローブ１１の支持機構１１１を制御して上記圧電素子を回転させる。データ収集を行っている間、支持機構制御ユニット１４３は、支持機構１１１から出力される上記角度信号を取り込み、受信ユニット１４２が生成した超音波エコー信号に同期させて画像データ処理ユニット１５に出力する。
The support
画像データ処理ユニット１５は、受信ユニット１４２から受け取った超音波エコー信号に対して包絡線検波処理を施すことにより、超音波エコーの振幅強度に対応した２次元的なＢモード信号を生成し、この信号に基づいて２次元的な画像データであるフレームデータを生成する。さらに、生成したフレームデータに基づいて３次元的な画像データであるボリュームデータを生成する。生成したフレームデータおよびボリュームデータは、表示ユニット１６および記憶部１８に出力する。なお、表示ユニット１６には、フレームデータおよびボリュームデータをビデオ信号に変換して出力する。
The image
表示ユニット１６は、画像データ処理ユニット１５やシステム制御ユニット１３から供給されるビデオ信号に基づいて生体内の２次元あるいは３次元の形態学的情報、血流情報、心電情報などを表示する。また、造影剤を用いた場合には、造影剤の空間的分布、すなわち血流或いは血液の存在している領域を求めた定量的な情報量に基づいて、輝度画像やカラー画像として表示する。
The
操作部１７は、装置本体に接続され、オペレータからの各種指示、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示や種々の画質条件設定指示等を装置本体にとりこむためのマウス、トラックボール、キーボード等を有している。
The
記憶部１８は、画像データ処理ユニット１５から出力された各時相のフレームデータやボリュームデータ、生体信号計測ユニット１２から出力された被検体の心電情報などを記憶するデータベースと、心臓の４次元画像データ生成に関するパラメータが記憶されたパラメータ保持エリア１８１とを有している。
The
図２は、超音波プローブ１１による超音波スキャンの概念図である。図示したように、前記圧電振動子から出力される超音波ビームを、電気的に圧電素子の配列方向（Ｘ方向）に走査させることで、フレームに相当する放射状のスキャン面２０が形成される。３次元空間のスキャニングに際しては、前記支持機構１１１を駆動してスキャン面２０の形成位置を所定の角速度にて回転させつつ、所定のスキャンレートにてスキャン面２０を一通り超音波ビームにて走査させる。そうすると、支持機構１１１が圧電振動子をデフォルト位置から１８０°回転させる間に３次元空間を網羅するフレームデータを得ることができる。
FIG. 2 is a conceptual diagram of ultrasonic scanning by the
図３は、パラメータ保持エリア１８１のデータ構造の一例を示す模式図である。パラメータ保持エリア１８１は、収集フレームデータ数Ｎｉ（フレーム数／秒）、収集心拍数Ｎｈ（心拍数）、ハートレートＨｓ（心拍数／秒）、スキャンレートＲ（フレーム数／秒）、スキャン面回転速度Ｓ（角度／秒）の記憶エリアを備えている。収集フレームデータ数Ｎｉは、被検体Ｐの１心周期の間に収集すべきフレームデータ数である。収集心拍数Ｎｈは、フレームデータの収集に当てる心周期数である。ハートレートＨｓは、被検体Ｐの心拍数である。スキャンレートＲは、単位時間当たりに収集すべきフレームデータ数（フレームレート）であり、換言すれば、単位時間当たりに超音波ビームにてスキャン面２０を一通り走査する回数である。スキャン面回転速度Ｓは、支持機構１１１を駆動して前記圧電振動子を回転させる角速度であり、本実施形態における走査面の形成位置の移動に関する状態量である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the data structure of the
（４次元画像データ生成処理）
次に、上記のような構成の超音波診断装置１０による４次元画像データの生成処理について図４および図５を用いて説明する。この処理は、スキャン処理とボリュームデータ作成処理とに大分できる。以下、各処理について説明する。
(4D image data generation processing)
Next, four-dimensional image data generation processing by the ultrasonic
［スキャン処理］
スキャン処理では、プローブ制御ユニット１４の制御下にて、パラメータ保持エリア１８１に記憶されたスキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとを用いて、診断部位に関するボリュームデータを生成するためのフレームデータを収集する。
図４は、生体信号計測ユニット１２により計測した被検体のＥＣＧとスキャンタイミングとの関係を説明するための模式図である。ここでは、４心周期かけてスキャン面２０を１８０°回転させ（Ｎｈ＝４）、１心周期間に３つのフレームデータを収集する（Ｎｉ＝３）場合について例示している。当然ながら４心周期にスキャン面を１８０°回転させることや一心周期に３回スキャンすることは、説明を具体的にするための例示であり、実際には一心周期により多くのスキャンを実行すること等が一般的である。なお、便宜上、第ｉ心周期（ｉ＝１〜Ｎｈ）において第ｊ番目（ｊ＝１〜Ｎｉ）に収集されたフレームデータをＦｉｊと表記している。
[Scan processing]
In the scan processing, under the control of the
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the relationship between the ECG of the subject measured by the biological
画像収集開始後、最初のＲ波にトリガされて第1回目のスキャンが実行され、フレームデータＦ１１が取得される。しかる後、支持機構制御ユニット１４３が支持機構１１１への駆動パルスの供給を開始し、この駆動パルスの供給を受けた支持機構１１１がスキャン面回転速度Ｓにて圧電振動子を回転させる。さらに、送信ユニット１４１が超音波プローブ１１への駆動パルスの供給を開始し、スキャンレートＲにてスキャン面２０を形成させる。かくして、各時相におけるフレームデータＦｉｊが収集される。収集されたフレームデータＦｉｊは、データ収集時における心周期の時相と、支持機構１１１の回転角度とに対応付けて記憶部１８に記憶される。
After starting image acquisition, the first scan is triggered in the first R-wave is executed, the frame data F 11 is acquired. Thereafter, the support
［ボリュームデータ生成処理］
ボリュームデータ生成処理では、画像データ処理ユニット１５がスキャン処理にて収集した複数のフレームデータＦｉｊと、これらに対応付けられた心周期の時相および支持機構１１１の回転角度とを用いて各フレームデータＦｉｊを３次元空間的に合成することで、心周期の各時相におけるボリュームデータを生成する。
[Volume data generation processing]
In the volume data generation process, each frame is obtained using a plurality of frame data F ij collected by the image
図４に示した例において収集したフレームデータＦｉｊから同一時相のものを抜き出して合成したボリュームデータの模式図を図５に示している。なお、便宜上、各時相におけるボリュームデータをＶｊと表記している。スキャン処理にて収集したフレームデータＦｉｊの中で、添字ｊが一致するものは心周期上において同一時相となる。例えば、フレームデータＦ１１，Ｆ２１，Ｆ３１，Ｆ４１はいずれも心周期の初期時相におけるフレームデータである。これらをスキャン時の支持機構１１１の回転角度に応じて同一の３次元空間内にて回転させ、合成することで、初期時相におけるボリュームデータＶ１が生成される。同様にしてフレームデータＦ１２，Ｆ２２，Ｆ３２，Ｆ４２を同一の３次元空間内で合成することで１／３心周期におけるボリュームデータＶ２が生成され、フレームデータＦ１３，Ｆ２３，Ｆ３３，Ｆ４３を同一の３次元空間内で合成することで２／３心周期におけるボリュームデータＶ３が生成される。このようにして生成された各時相におけるボリュームデータＶｊをその時相順に並べることで、１心周期にわたるボリュームデータ（４次元画像データ）が完成する。
FIG. 5 shows a schematic diagram of volume data that is extracted from the frame data F ij collected in the example shown in FIG. 4 and synthesized from the same time phase. For convenience, volume data in each time phase is denoted as V j . Among the frame data F ij collected by the scanning process, those having the same subscript j have the same time phase on the cardiac cycle. For example, the frame data F 11 , F 21 , F 31 , and F 41 are all frame data in the initial time phase of the cardiac cycle. In accordance with the rotation angle of the
（各パラメータの相関関係）
次に、上記４次元画像データを作成する際に使用する各パラメータ、すなわち収集フレームデータ数Ｎｉ、収集心拍数Ｎｈ、ハートレートＨｓ、スキャンレートＲ、スキャン面回転速度Ｓの相関関係について説明する。
(Correlation between parameters)
Next, a description will be given of the correlations among the parameters used when creating the four-dimensional image data, that is, the collected frame data number Ni, the collected heart rate Nh, the heart rate Hs, the scan rate R, and the scan plane rotation speed S.
上記各パラメータ間には、次の計算式にて表される関係が成立する。
これらの計算式を用いることで、収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈを一定に保ちつつ、ハートレートＨｓに応じたスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを算出することができる。 By using these calculation formulas, it is possible to calculate the scan rate R and the scan plane rotation speed S according to the heart rate Hs while keeping the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh constant.
（動作）
次に、超音波診断装置１０が実行する処理について説明する。
超音波診断装置１０は、４次元画像データを作成するに際してパラメータ設定処理を実行する。この処理では、被検体のハートレートＨｓに応じた最適なスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを自動的に算出し、４次元データの作成条件としてパラメータ保持エリア１８１に設定する。
(Operation)
Next, processing executed by the ultrasound
The ultrasonic
図６は、パラメータ設定処理にてシステム制御ユニット１３が実行する処理の流れ図である。この処理は、オペレータが操作部１７を操作して４次元画像データの作成開始を指示したことに応じ、記憶部１８に記憶された動作プログラムに基づいて実行される。
FIG. 6 is a flowchart of processing executed by the
先ず、システム制御ユニット１３は、新たに各パラメータを設定するか否かの選択を受け付け、その選択結果を判定する（ステップＳ１）。このときオペレータは、操作部１７を介してパラメータを設定するか否かを選択可能である。
First, the
新たにパラメータを設定するとの選択がなされた場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、システム制御ユニット１３は、収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈの入力を受け付ける（ステップＳ２）。このときオペレータは、操作部１７を介して所望の画像枚数Ｎｉと画像収集心拍数Ｎｈとを入力可能である。
When the selection to newly set a parameter is made (Yes in step S1), the
収集フレームデータ数Ｎｉと収集心拍数Ｎｈとの入力を受け付けた後、システム制御ユニット１３は、パラメータ保持エリア１８１における収集フレームデータ数Ｎｉ，収集心拍数Ｎｈの記憶エリアを、入力を受け付けた数値にて更新する（ステップＳ３）。
After receiving the input of the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh, the
パラメータ保持エリア１８１を更新した後、システム制御ユニット１３は、生体信号計測ユニット１２から出力されるＥＣＧに基づいて被検体ＰのハートレートＨｓを特定する。具体的には、所定時間にわたるＥＣＧを取得して当該期間におけるハートレートの平均値を算出し、算出した値をハートレートＨｓとする。あるいは、より正確にハートレートを測定する必要がある場合には、ＥＣＧの測定を規定回数行い、測定したデータのそれぞれに対してハートレートの平均値を算出し、算出した規定回数分のハートレートの平均値を求めて最終的なハートレートＨｓとする。ただし、これらの方法は一例であり、本超音波診断装置１０とは別個に設けられた機器を用いて被検体Ｐのハートレートを測定し、その結果を操作部１７を介して入力する等の方法を採用してもかまわない。ハートレートＨｓを取得したならば、パラメータ保持エリア１８１におけるハートレートＨｓの記憶エリアを、取得したハートレートＨｓにて更新する（ステップＳ５）。
After updating the
次に、システム制御ユニット１３は、パラメータ保持エリア１８１に記憶された収集フレームデータ数Ｎｉ，収集心拍数Ｎｈ，ハートレートＨｓと上記数１式とを用いてスキャンレートＲを算出する（ステップＳ６）。
Next, the
さらに、パラメータ保持エリア１８１に記憶された収集フレームデータ数Ｎｉ，収集心拍数Ｎｈ，ハートレートＨｓと上記数２式とを用いてスキャン面回転速度Ｓを算出する（ステップＳ７）。
Further, the scan plane rotation speed S is calculated using the collected frame data number Ni, the collected heart rate Nh, the heart rate Hs and the
しかる後、システム制御ユニット１３は、算出したスキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとが、予め記憶部１８に設定された許容限界値内であるか否かを判定する（ステップＳ８）。スキャンレートＲの許容限界値は上限値Ｒmaxと下限値Ｒminとで構成され，スキャン面回転速度Ｓの許容限界値は上限値Ｓmaxと下限値Ｓminとで構成されている。これら許容限界値は、当該超音波診断装置１０の処理能力を勘案して製造時に定めるようにしてもよいし、ユーザが操作部１７を操作して任意の値を設定できるようにしてもよい。
Thereafter, the
上記判定の結果、スキャンレートＲまたはスキャン面回転速度Ｓのいずれかが許容限界値内にないと判定される場合には（ステップＳ８のＮｏ）、スキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを、上限値あるいは下限値にて置き換える（ステップＳ９）。具体的には、スキャンレートＲが上限値Ｒmaxを超過する場合（Ｒmax＜Ｒ）にはその値を上限値Ｒmaxの値で置き換え（Ｒ←Ｒmax）、下限値Ｒmin未満である場合（Ｒ＜Ｒmin）にはその値を下限値Ｒminで置き換える（Ｒ←Ｒmin）。また、スキャン面回転速度Ｓが上限値Ｓmaxを超過する場合（Ｓmax＜Ｓ）にはその値を上限値Ｓmaxで置き換え（Ｓ←Ｓmax）、下限値Ｓmin未満である場合（Ｓ＜Ｓmin）にはその値を下限値Ｓminで置き換える（Ｓ←Ｓmin）。スキャンレートＲまたはスキャン面回転速度Ｓのいずれかを置換した場合には、その旨を示すメッセージを表示ユニット１６に表示してユーザに報知する。このように上限値あるいは下限値による置換を行うのは、算出されたスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓが明らかに不自然な場合や、当該超音波診断装置１０の処理能力を超過するような場合に、その値を用いた不適当な４次元画像データの作成を防止するためである。また、算出された条件に最も近い許容範囲内の条件を自動的に設定することで再度のパラメータ入力等が不要となり、診断の迅速化を図ることができる。
As a result of the determination, when it is determined that either the scan rate R or the scan surface rotation speed S is not within the allowable limit value (No in step S8), the scan rate R and the scan surface rotation speed S are set to the upper limits. Replace with a value or lower limit (step S9). Specifically, when the scan rate R exceeds the upper limit value Rmax (Rmax <R), the value is replaced with the upper limit value Rmax (R ← Rmax), and when the scan rate R is less than the lower limit value Rmin (R <Rmin) ) Is replaced with the lower limit value Rmin (R ← Rmin). Further, when the scanning surface rotation speed S exceeds the upper limit value Smax (Smax <S), the value is replaced with the upper limit value Smax (S ← Smax), and when it is less than the lower limit value Smin (S <Smin). The value is replaced with the lower limit value Smin (S ← Smin). When either the scan rate R or the scan surface rotation speed S is replaced, a message indicating that fact is displayed on the
上記判定の結果、スキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓが許容限界値内であると判定された後（ステップＳ８のＹｅｓ）、あるいは許容限界値内でないと判定され（ステップＳ８のＮｏ）、上限値あるいは下限値での置換（ステップＳ９）がなされた後、システム制御ユニット１３は、算出したスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓにてパラメータ保持エリア１８１のスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓの記憶エリアを更新する（ステップＳ１０）。
As a result of the above determination, after it is determined that the scan rate R and the scan surface rotation speed S are within the allowable limit values (Yes in Step S8), it is determined that they are not within the allowable limit values (No in Step S8). After the replacement with the value or the lower limit (step S9), the
しかる後、システム制御ユニット１３は、パラメータ保持エリア１８１からスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを読み込み（ステップＳ１１）、撮像開始のコマンドとともにプローブ制御ユニット１４に出力して当該パラメータ設定処理を終了する。
Thereafter, the
なお、ステップＳ１の処理にて、新規パラメータを設定しないとの選択がなされた場合には（ステップＳ１のＮｏ）、既にパラメータ保持エリア１８１に設定されているデフォルトのスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを読み込んでプローブ制御ユニット１４に出力することになる。
If it is selected in the process of step S1 that a new parameter is not set (No in step S1), the default scan rate R and scan plane rotation speed already set in the
システム制御ユニット１３から撮像開始のコマンドとスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓとを受信したプローブ制御ユニット１４は、既述のスキャン処理を実行して時系列のフレームデータを収集する。そして、収集されたフレームデータに基づいて画像データ処理ユニット１５がボリュームデータ生成処理を実行し、１心周期にわたるボリュームデータを生成する。かくして生成されたボリュームデータは、所定のフレームレートにて表示ユニット１６に表示される。
The
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
本超音波診断装置によれば、被検体のハートレートＨｓに応じて最適なスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓを自動設定することができる。この自動設定では、オペレータが指定した収集フレームデータ数Ｎｉと収集心拍数Ｎｈとを固定値として使用する。したがって、被検体のハートレートＨｓに因らずに一定条件の４次元画像データが作成されるので、当該データを用いての定量的な診断が可能となる。なお、収集フレームデータ数Ｎｉは４次元画像データの空間分解能または時間分解能のいずれを優先するかによって所望の値を設定しておけばよいし、収集心拍数Ｎｈは経食道への超音波プローブの挿入時間が患者に過度の負担をかけない程度となるように所望の値を設定しておけばよい。 According to this ultrasonic diagnostic apparatus, the optimum scan rate R and scan surface rotation speed S can be automatically set according to the heart rate Hs of the subject. In this automatic setting, the collection frame data number Ni and the collection heart rate Nh designated by the operator are used as fixed values. Therefore, since the four-dimensional image data under a certain condition is created regardless of the heart rate Hs of the subject, quantitative diagnosis using the data becomes possible. The acquisition frame data number Ni may be set to a desired value depending on whether priority is given to the spatial resolution or temporal resolution of the four-dimensional image data, and the acquisition heart rate Nh is determined by the ultrasound probe to the transesophagus. What is necessary is just to set a desired value so that insertion time may become the grade which does not put an excessive burden on a patient.
また、従来の人為的手法による走査条件の設定と比較して、操作者の違いによる設定値のばらつきがなく客観性の高い設定を実現することができ、診断情報の質の向上に寄与することができる。 In addition, compared to the conventional setting of scanning conditions by an artificial method, there is no variation in setting values due to differences in operators, and settings with high objectivity can be realized, contributing to the improvement of the quality of diagnostic information. Can do.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Specific examples of modifications are as follows.
（１）すなわち、本実施形態に係る機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。 (1) That is, the function according to the present embodiment can also be realized by installing a program for executing the processing in a computer such as a workstation and developing the program on a memory. At this time, a program capable of causing the computer to execute the technique is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.
（２）上記実施形態では、オペレータが操作部１７を介して収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈの値を入力するとして説明した。しかしながら、収集フレームデータ数Ｎｉと収集心拍数Ｎｈとは、要求される画像条件の高低に応じて複数の設定を予め用意しておき、この中からユーザが所望する設定を選択するようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, it has been described that the operator inputs the value of the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh via the
画像条件の高低と収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈとの関係を、図７に示している。すなわち、プリスキャン時など低レベルの画像条件で問題がない場合には、収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈを低く設定し、高レベルの画像条件が要求される場合には、収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈを高く設定することになる。 FIG. 7 shows the relationship between the image condition level and the number of collected frame data Ni and the collected heart rate Nh. That is, when there is no problem with low-level image conditions such as pre-scanning, the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh are set low, and when high-level image conditions are required, the collected frame data The number Ni and the collected heart rate Nh are set high.
画像条件に応じた収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈの値は、例えば記憶部１８にデータテーブルを設けてそこに複数の組合せを保持しておく。そして、操作部１７を介して所望の画像条件の選択を受け付け、選択された画像条件に対応する収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈを読み込んでパラメータ保持エリア１８１に設定する。
For the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh values corresponding to the image conditions, for example, a data table is provided in the
また、予め収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈのデフォルト値を設定しておき、操作部１７を介して所望の画像条件の選択を受け付け、選択された画像条件に応じてデフォルト値に所定の係数を乗ずることにより収集フレームデータ数Ｎｉおよび収集心拍数Ｎｈを決定するようにしてもよい。例えばデフォルト値として上限値Ｒmaxと下限値Ｒminとの中間値および上限値Ｓmaxおよび下限値Ｓminの中間値を採用し、選択された画像条件に応じて当該中間値に係数を乗じてプラス方向あるいはマイナス方向に補正することが考え得る。
In addition, default values of the collected frame data number Ni and the collected heart rate Nh are set in advance, and selection of a desired image condition is accepted via the
（３）上記実施形態においては、スキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとを同時に設定する場合について説明した。しかしながら、スキャンレートＲとスキャン面回転速度Ｓとを別個の処理にて設定するようにしてもよい。また、スキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓのいずれか一方を固定値とし、当該他方のみ自動的に設定するようにしてもよい。 (3) In the above embodiment, the case where the scan rate R and the scan surface rotation speed S are set simultaneously has been described. However, the scan rate R and the scan surface rotation speed S may be set in separate processes. Alternatively, either one of the scan rate R and the scan surface rotation speed S may be a fixed value, and only the other may be automatically set.
（４）上記実施形態においては、経食道メカニカルプローブを備える超音波診断装置に本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明は、体表用プローブを備える超音波診断装置にも適用可能である。 (4) In the said embodiment, the case where this invention was applied to the ultrasonic diagnostic apparatus provided with a transesophageal mechanical probe was demonstrated. However, the present invention can also be applied to an ultrasonic diagnostic apparatus including a body surface probe.
この場合、超音波プローブの支持機構は、圧電振動子を回転させるのではなく、その配列方向と略直行する方向へ所定の揺動角度θにて揺動させる。なお、揺同型の超音波プローブを用いた場合のスキャン面回転速度Ｓは、次の計算式にて算出される。
その他、スキャンレートＲの計算式等の構成は上記実施形態と同様である。 In addition, the configuration of the calculation formula of the scan rate R is the same as that in the above embodiment.
（５）上記実施形態においては、生体信号計測ユニットにて計測したＥＣＧを用いて被検体のハートレートＨｓを取得するとして説明した。しかしながら、ハートレートＨｓは、例えばＳＴＩＣ（Spatiotemporal Image Correlation）法による解析にて導出するようにしてもよい。ＳＴＩＣ法は、主に胎児の心臓の動きを多断面表示等するための周知技術である。この方法では、超音波プローブを用いて収集した試験画像を画像解析して心臓の周期的な変化を検出する。 (5) In the embodiment described above, the heart rate Hs of the subject is acquired using the ECG measured by the biological signal measurement unit. However, the heart rate Hs may be derived, for example, by analysis using an STIC (Spatiotemporal Image Correlation) method. The STIC method is a well-known technique mainly for displaying the movement of the fetal heart in multiple sections. In this method, periodic changes in the heart are detected by image analysis of test images collected using an ultrasonic probe.
図８は、本変形例における超音波診断装置１０の構成図である。超音波診断装置１０は、生体信号計測ユニット１２を備えず、画像データ処理ユニット１５が画像解析部１５１を備える点で、上記実施形態にて説明した超音波診断装置１０と構成を異にする。なお、同一の箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 8 is a configuration diagram of the ultrasonic
本変形例では、図６に示したフローチャート中のステップＳ４の処理において、プローブ制御ユニット１４が超音波プローブ１１を駆動し、被検体の心臓の所定位置を所定期間にわたってスキャンする。このとき得られるフレームデータを画像解析部１５１が解析して心臓の周期的な変化を検出し、この検出結果に基づいてハートレートＨｓを特定する。かくして特定されたハートレートＨｓに基づいてスキャンレートＲおよびスキャン面回転速度Ｓが算出される。
In this modification, in the process of step S4 in the flowchart shown in FIG. 6, the
この他、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１０…超音波診断装置、１１…超音波プローブ、１２…生体信号計測ユニット、１３…システム制御ユニット、１４…プローブ制御ユニット、１５…画像データ処理ユニット、１６…表示ユニット、１７…操作部、１８…記憶部、１１１…支持機構、１５１…画像解析部、１８１…パラメータ保持エリア
DESCRIPTION OF
Claims (10)
この超音波プローブを駆動して被検体の内部を超音波で走査する送受信ユニットと、
周期的に運動する被検体の特定部位の運動周期を取得する運動周期取得手段と、
この運動周期取得手段により取得した運動周期に基づいて前記超音波プローブの走査条件を決定し、該走査条件に応じて前記送受信ユニットを制御して前記特定部位を含む３次元空間を超音波走査させる制御手段と、
この制御手段による制御下にて前記送受信ユニットが前記超音波プローブを駆動して得た受波信号に基づいて前記３次元空間に対応する時系列のフレームデータを発生し、該フレームデータから前記運動周期に関して同一時相のフレームデータを合成して各時相におけるボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
を備えていることを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasonic probe;
A transmission / reception unit that drives the ultrasonic probe to scan the inside of the subject with ultrasonic waves;
An exercise cycle acquisition means for acquiring an exercise cycle of a specific part of a subject that moves periodically;
The scanning condition of the ultrasonic probe is determined based on the motion cycle acquired by the motion cycle acquisition means, and the transmission / reception unit is controlled according to the scanning condition to ultrasonically scan the three-dimensional space including the specific part. Control means;
Under the control of the control means, the transmission / reception unit generates time-series frame data corresponding to the three-dimensional space based on a received signal obtained by driving the ultrasonic probe, and the motion data is generated from the frame data. Volume data generating means for generating frame data in each time phase by combining frame data of the same time phase with respect to the period;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記制御手段が決定する走査条件は、前記走査面を一通り走査する走査レートＲ又は前記走査面の形成位置の移動に関する状態量Ｓのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。 The transmission / reception unit has a function of scanning an ultrasonic beam in a first direction to form a scanning surface and a function of moving a forming position of the scanning surface in a second direction,
2. The scanning condition determined by the control means includes at least one of a scanning rate R for scanning the scanning surface as a whole and a state quantity S relating to movement of a forming position of the scanning surface. The ultrasonic diagnostic apparatus as described.
前記制御手段は、前記運動周期取得手段により取得した運動周期と、前記記憶手段に記憶されたフレームデータ数Ｎｉ及び運動周期数Ｎｈとに基づいて前記走査条件を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。 Storage means for storing the number of frame data Ni to be collected during one movement cycle of the specific part and the number of movement periods Nh of the specific part from which frame data is to be collected;
The control means determines the scanning condition based on the motion period acquired by the motion period acquisition means and the number of frame data Ni and the number of motion periods Nh stored in the storage means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1 or 2.
前記状態量Ｓは、前記走査機構により前記振動子を回転させる角速度であることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic probe includes a plurality of transducers aligned in the first direction, and a scanning mechanism that rotationally moves the transducers in the second direction,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the state quantity S is an angular velocity at which the transducer is rotated by the scanning mechanism.
前記状態量Ｓは、前記走査機構により前記振動子を揺動させる角速度であることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic probe includes a plurality of transducers aligned in the first direction, and a scanning mechanism that swings the transducers in the second direction.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the state quantity S is an angular velocity at which the transducer is swung by the scanning mechanism.
前記運動周期取得手段により取得する運動周期は、心拍数であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１に記載の超音波診断装置。 The specific site of the subject is the heart,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the exercise cycle acquired by the exercise cycle acquisition unit is a heart rate.
前記超音波診断装置に、
周期的に運動する被検体の特定部位の運動周期を取得する運動周期取得機能と、
この運動周期取得機能により取得した運動周期に基づいて前記超音波プローブの走査条件を決定し、該走査条件に応じて前記送受信ユニットを制御して前記特定部位を含む３次元空間を超音波走査させる制御機能と、
この制御機能による制御下にて前記送受信ユニットが前記超音波プローブを駆動して得た受波信号に基づいて前記３次元空間に対応する時系列のフレームデータを発生し、該フレームデータから前記運動周期に関して同一時相のフレームデータを合成して各時相におけるボリュームデータを生成するボリュームデータ生成機能と、
を実現させることを特徴とする制御プログラム。 A control program for an ultrasound diagnostic apparatus comprising an ultrasound probe and a transmission / reception unit that drives the ultrasound probe and scans the inside of the subject with ultrasound,
In the ultrasonic diagnostic apparatus,
An exercise cycle acquisition function for acquiring an exercise cycle of a specific part of a subject that moves periodically;
The scanning condition of the ultrasonic probe is determined based on the motion cycle acquired by the motion cycle acquisition function, and the transmitting / receiving unit is controlled according to the scanning condition to ultrasonically scan the three-dimensional space including the specific part. Control function,
Under the control of the control function, the transmission / reception unit generates time-series frame data corresponding to the three-dimensional space based on a received signal obtained by driving the ultrasonic probe, and the motion data is generated from the frame data. A volume data generation function for generating volume data in each time phase by combining frame data of the same time phase with respect to the period;
The control program characterized by realizing.
前記超音波診断装置に、
周期的に運動する被検体の特定部位の運動周期を取得する運動周期取得機能と、
この運動周期取得機能により取得した運動周期に基づいて前記走査面を一通り走査する走査レートＲ又は前記走査面の形成位置の移動に関する状態量Ｓのうちの少なくとも一方を含む前記超音波プローブの走査条件を決定し、該走査条件に応じて前記前記送受信ユニットを制御して前記特定部位を含む３次元空間を超音波走査させる制御機能と、
この制御機能による制御下にて前記送受信ユニットが前記超音波プローブを駆動して得た受波信号に基づいて前記３次元空間に対応する時系列のフレームデータを発生し、該フレームデータから前記運動周期に関して同一時相のフレームデータを合成して各時相におけるボリュームデータを生成するボリュームデータ生成機能と、
を実現させることを特徴とする制御プログラム。 Transmission / reception unit having an ultrasonic probe, a function of driving the ultrasonic probe, scanning an ultrasonic beam in a first direction to form a scanning surface, and a function of moving a forming position of the scanning surface in a second direction A control program for an ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
In the ultrasonic diagnostic apparatus,
An exercise cycle acquisition function for acquiring an exercise cycle of a specific part of a subject that moves periodically;
Scanning of the ultrasonic probe including at least one of a scanning rate R for scanning the scanning surface in a row based on the motion cycle acquired by the motion cycle acquisition function or a state quantity S related to movement of the formation position of the scanning surface. A control function for determining a condition and controlling the transmission / reception unit according to the scanning condition to ultrasonically scan a three-dimensional space including the specific part;
Under the control of the control function, the transmission / reception unit generates time-series frame data corresponding to the three-dimensional space based on a received signal obtained by driving the ultrasonic probe, and the motion data is generated from the frame data. A volume data generation function for generating volume data in each time phase by combining frame data of the same time phase with respect to the period;
The control program characterized by realizing.
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