JP3263171B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は心筋や血管壁等、運動す
る器官の運動速度をカラー表示する超音波診断装置に係
り、特に、負荷を加える前後での運動の違いを認識する
技術に関する。
る器官の運動速度をカラー表示する超音波診断装置に係
り、特に、負荷を加える前後での運動の違いを認識する
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、超音波診断装置が多く用いられている。このよう
な超音波診断装置では、ドプラ法を用いて血流の流速を
求め、これをカラー表示するものが実現されている。ま
た昨今では、特願平４−２６５０５２号に示されるよう
に、心筋や血管壁等の運動する器官の運動速度をやはり
ドプラ法にて求め、これをカラー表示することによっ
て、例えば心筋が正常に動いているかどうかを診断しよ
うというものが提案されている。
中で、超音波診断装置が多く用いられている。このよう
な超音波診断装置では、ドプラ法を用いて血流の流速を
求め、これをカラー表示するものが実現されている。ま
た昨今では、特願平４−２６５０５２号に示されるよう
に、心筋や血管壁等の運動する器官の運動速度をやはり
ドプラ法にて求め、これをカラー表示することによっ
て、例えば心筋が正常に動いているかどうかを診断しよ
うというものが提案されている。
【０００３】この方法によれば、心筋や血管壁の種々の
運動情報をリアルタイムでしかも種々の態様でカラー表
示ができ、定量的な解析が可能となる。
運動情報をリアルタイムでしかも種々の態様でカラー表
示ができ、定量的な解析が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波診断
装置を用いたストレスエコー法が注目されつつある。こ
の方法は、例えば被検体にジョギングをさせ、ジョギン
グする前とジョギングをした後とのそれぞれにおいて心
筋の画像を撮影し、これらを比較して異常のある部位を
判断しようというものである。
装置を用いたストレスエコー法が注目されつつある。こ
の方法は、例えば被検体にジョギングをさせ、ジョギン
グする前とジョギングをした後とのそれぞれにおいて心
筋の画像を撮影し、これらを比較して異常のある部位を
判断しようというものである。
【０００５】ところが、前記した特願平４−２６５０５
２号に示された方法はストレスエコー法については言及
しておらず、従来においてはストレスエコー法により例
えば虚血性疾患等の診断をする場合にはＢモード又はＭ
モード画像による左室壁運動の観察が行なわれている。
更には、このような検者の主観に頼った診断を避けるた
めに、専用の左室壁運動解析装置を用いる方法が適用さ
れている。
２号に示された方法はストレスエコー法については言及
しておらず、従来においてはストレスエコー法により例
えば虚血性疾患等の診断をする場合にはＢモード又はＭ
モード画像による左室壁運動の観察が行なわれている。
更には、このような検者の主観に頼った診断を避けるた
めに、専用の左室壁運動解析装置を用いる方法が適用さ
れている。
【０００６】しかしながら、このような方法では心内膜
のトレース等が必要で煩雑な操作が必要であるという欠
点があった。
のトレース等が必要で煩雑な操作が必要であるという欠
点があった。
【０００７】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、心
筋や血管壁等の運動する器官の運動速度画像を撮影する
方法を利用し、容易かつ高精度にストレスエコー法によ
る診断を行なうことのできる超音波診断装置を提供する
ことにある。
るためになされたもので、その目的とするところは、心
筋や血管壁等の運動する器官の運動速度画像を撮影する
方法を利用し、容易かつ高精度にストレスエコー法によ
る診断を行なうことのできる超音波診断装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、心筋や血管壁などの運動する器官を含む
領域を超音波ビームで走査してドプラ偏移を受けた超音
波エコー信号を得る走査手段と、この走査手段が得た超
音波エコー信号に基づき上記器官の運動速度を演算する
速度演算手段と、この速度演算手段が演算した運動速度
をカラー表示する表示手段とを備えた超音波診断装置に
おいて、前記運動する器官に負荷を与える前後で走査を
行い負荷前後の運動速度を求める手段と、求められた負
荷前後の運動速度から負荷前後の運動速度の変化量を表
すパラメータ値を求める手段と、前記パラメータの値に
基づきカラー表示を行う手段とを有することが特徴であ
る。
め、本発明は、心筋や血管壁などの運動する器官を含む
領域を超音波ビームで走査してドプラ偏移を受けた超音
波エコー信号を得る走査手段と、この走査手段が得た超
音波エコー信号に基づき上記器官の運動速度を演算する
速度演算手段と、この速度演算手段が演算した運動速度
をカラー表示する表示手段とを備えた超音波診断装置に
おいて、前記運動する器官に負荷を与える前後で走査を
行い負荷前後の運動速度を求める手段と、求められた負
荷前後の運動速度から負荷前後の運動速度の変化量を表
すパラメータ値を求める手段と、前記パラメータの値に
基づきカラー表示を行う手段とを有することが特徴であ
る。
【０００９】
【作用】上述のごとく構成され本発明では、ジョギング
や薬の投与等の負荷を加える前と後とで運動する器官の
運動速度を求め、これに基づいてその差や比率を演算す
る。そして、この演算結果に基づいたカラー表示を行う
ことにより、負荷を加える前後での変化を知ることがで
きる。例えば、負荷を加える前には正常に動作していた
部位が負荷を加えることによりその運動に変化が生じた
場合にはその部位を速やかに知ることができるようにな
る。
や薬の投与等の負荷を加える前と後とで運動する器官の
運動速度を求め、これに基づいてその差や比率を演算す
る。そして、この演算結果に基づいたカラー表示を行う
ことにより、負荷を加える前後での変化を知ることがで
きる。例えば、負荷を加える前には正常に動作していた
部位が負荷を加えることによりその運動に変化が生じた
場合にはその部位を速やかに知ることができるようにな
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明が適用された超音波診断装置の第１
実施例の構成を示すブロック図である。
する。図１は本発明が適用された超音波診断装置の第１
実施例の構成を示すブロック図である。
【００１１】同図に示すように、この超音波診断装置１
０は、被検者との間で超音波信号の送受信を担う超音波
プローブ１１と、この超音波プローブ１１を駆動し且つ
超音波プローブ１１の受信信号を処理する装置本体１２
と、この装置本体１２に接続され且つ心電情報を検出す
るＥＣＧ（心電計）１３と、装置本体１２に接続され且
つオペレータからの指示情報を装置本体に出力可能な操
作パネル１４とを備える。
０は、被検者との間で超音波信号の送受信を担う超音波
プローブ１１と、この超音波プローブ１１を駆動し且つ
超音波プローブ１１の受信信号を処理する装置本体１２
と、この装置本体１２に接続され且つ心電情報を検出す
るＥＣＧ（心電計）１３と、装置本体１２に接続され且
つオペレータからの指示情報を装置本体に出力可能な操
作パネル１４とを備える。
【００１２】装置本体１２は、その扱う信号経路の種別
に拠り超音波プローブ系統、ＥＣＧ系統及び操作パネル
系統に大別することができる。プローブ系統としては、
超音波プローブ１１に接続された超音波送受信部１５を
備え、この超音波送受信部１５の出力側に配置されたＢ
モード用ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ）部１
６、Ｂモード用フレームメモリ（ＦＭ）１７、メモリ合
成部１８及び表示器１９を備える一方、同じく超音波プ
ローブ１１に接続された、カラーフローマッピング（Ｃ
ＦＭ）のための位相検波部２０、フィルタ部２１、周波
数解析部２２、ホールド処理回路５０、ＣＦＭ用ＤＳＣ
部５５、第１及び第２のＣＦＭ用フレームメモリ５３，
５４、及びフレーム間変化量演算回路５５を備えてる。
に拠り超音波プローブ系統、ＥＣＧ系統及び操作パネル
系統に大別することができる。プローブ系統としては、
超音波プローブ１１に接続された超音波送受信部１５を
備え、この超音波送受信部１５の出力側に配置されたＢ
モード用ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ）部１
６、Ｂモード用フレームメモリ（ＦＭ）１７、メモリ合
成部１８及び表示器１９を備える一方、同じく超音波プ
ローブ１１に接続された、カラーフローマッピング（Ｃ
ＦＭ）のための位相検波部２０、フィルタ部２１、周波
数解析部２２、ホールド処理回路５０、ＣＦＭ用ＤＳＣ
部５５、第１及び第２のＣＦＭ用フレームメモリ５３，
５４、及びフレーム間変化量演算回路５５を備えてる。
【００１３】また、ＥＣＧ系統としては、ＥＣＧ１３に
接続されたＥＣＧ用アンプ４０を備え、このアンプ４０
の出力側に接続されたトリガ信号発生器４１及び参照デ
ータメモリ４２を備える。さらに、操作パネル系統とし
ては、操作パネル１４からの操作情報を入力するＣＰＵ
（中央処理装置）４３と、このＣＰＵ４３の管理下に置
かれるタイミング信号発生器４４とを備える。なお、Ｃ
ＰＵ４３は、オペレータが操作パネル１４を介して指令
したＲＯＩ（関心領域）の設定信号を、ＲＯＩ設定に必
要な各構成要素に供給できるようになっている。
接続されたＥＣＧ用アンプ４０を備え、このアンプ４０
の出力側に接続されたトリガ信号発生器４１及び参照デ
ータメモリ４２を備える。さらに、操作パネル系統とし
ては、操作パネル１４からの操作情報を入力するＣＰＵ
（中央処理装置）４３と、このＣＰＵ４３の管理下に置
かれるタイミング信号発生器４４とを備える。なお、Ｃ
ＰＵ４３は、オペレータが操作パネル１４を介して指令
したＲＯＩ（関心領域）の設定信号を、ＲＯＩ設定に必
要な各構成要素に供給できるようになっている。
【００１４】この実施例にあっては、超音波プローブ１
１及び超音波送受信部１５が本発明の走査手段を形成
し、位相検波部２０、フィルタ部２１、周波数解析部２
２及びベクトル演算部２３が本発明の速度演算手段を形
成している。また、ＣＦＭ用ＤＳＣ部２４、ＣＦＭ用フ
レームメモリ２５、メモリ合成部１８及び表示器１９が
本発明の表示手段を形成している。
１及び超音波送受信部１５が本発明の走査手段を形成
し、位相検波部２０、フィルタ部２１、周波数解析部２
２及びベクトル演算部２３が本発明の速度演算手段を形
成している。また、ＣＦＭ用ＤＳＣ部２４、ＣＦＭ用フ
レームメモリ２５、メモリ合成部１８及び表示器１９が
本発明の表示手段を形成している。
【００１５】超音波プローブ１１は、短冊状の複数の圧
電振動子を配列させたトランスデューサを内蔵してい
る。各圧電振動子は、超音波送受信部１５からの駆動信
号によって励振できる。各駆動信号の遅延時間を制御す
ることにより、スキャン方向を変更してセクタ電子走査
可能になっている。超音波送受信部１５の遅延時間パタ
ーンは、後述するタイミング信号発生器４４から送られ
てくる基準信号を基準時として、ＣＰＵ４３により制御
される。超音波送受信部１５は、スキャン方向に対応し
て遅延時間パターンが制御された駆動電圧信号を超音波
プローブ１１に出力する。この駆動電圧信号を受けた超
音波プローブ１１は、そのトランスデューサにおいて電
圧信号を超音波信号に変換する。この変換された超音波
信号は、被検者の器官に向けて送波される。この送波さ
れた超音波信号は、心臓を含む各組織で反射され、再び
超音波プローブ１１に戻ってくる。そこで、プローブ１
１内のトランスデューサでは反射超音波信号が再び電圧
信号（エコー信号）に変換され、そのエコー信号は超音
波送受信部１５に出力される。
電振動子を配列させたトランスデューサを内蔵してい
る。各圧電振動子は、超音波送受信部１５からの駆動信
号によって励振できる。各駆動信号の遅延時間を制御す
ることにより、スキャン方向を変更してセクタ電子走査
可能になっている。超音波送受信部１５の遅延時間パタ
ーンは、後述するタイミング信号発生器４４から送られ
てくる基準信号を基準時として、ＣＰＵ４３により制御
される。超音波送受信部１５は、スキャン方向に対応し
て遅延時間パターンが制御された駆動電圧信号を超音波
プローブ１１に出力する。この駆動電圧信号を受けた超
音波プローブ１１は、そのトランスデューサにおいて電
圧信号を超音波信号に変換する。この変換された超音波
信号は、被検者の器官に向けて送波される。この送波さ
れた超音波信号は、心臓を含む各組織で反射され、再び
超音波プローブ１１に戻ってくる。そこで、プローブ１
１内のトランスデューサでは反射超音波信号が再び電圧
信号（エコー信号）に変換され、そのエコー信号は超音
波送受信部１５に出力される。
【００１６】上記超音波送受信部１５の信号処理回路
は、送信時と同様に、入力したエコー信号に遅延をかけ
て整相加算し、スキャン方向に超音波ビームを絞ったと
等価なエコービーム信号を生成する。この整相加算され
たエコービーム信号は、検波された後、Ｂモード用ＤＳ
Ｃ部１６に出力される。このＤＳＣ部１６は超音波走査
のエコーデータを標準テレビ走査のデータに変換し、メ
モリ合成部１８に出力する。また、これと並行して、Ｂ
モード用ＤＳＣ部１６は、任意の心時相における複数枚
の画像データをＢモード用フレームメモリに記憶させ
る。
は、送信時と同様に、入力したエコー信号に遅延をかけ
て整相加算し、スキャン方向に超音波ビームを絞ったと
等価なエコービーム信号を生成する。この整相加算され
たエコービーム信号は、検波された後、Ｂモード用ＤＳ
Ｃ部１６に出力される。このＤＳＣ部１６は超音波走査
のエコーデータを標準テレビ走査のデータに変換し、メ
モリ合成部１８に出力する。また、これと並行して、Ｂ
モード用ＤＳＣ部１６は、任意の心時相における複数枚
の画像データをＢモード用フレームメモリに記憶させ
る。
【００１７】一方、超音波送受信部１５で処理されたエ
コー信号は、位相検波部２０にも出力される。位相検波
部２０はミキサとローパスフィルタを備える。心筋のよ
うな運動をしている部位で反射したエコー信号は、ドプ
ラ効果によって、その周波数にドプラ偏移（ドプラ周波
数）を受けている。位相検波部２０はそのドプラ周波数
について位相検波を行い、低周波数のドプラ信号のみを
フィルタ部２１に出力する。
コー信号は、位相検波部２０にも出力される。位相検波
部２０はミキサとローパスフィルタを備える。心筋のよ
うな運動をしている部位で反射したエコー信号は、ドプ
ラ効果によって、その周波数にドプラ偏移（ドプラ周波
数）を受けている。位相検波部２０はそのドプラ周波数
について位相検波を行い、低周波数のドプラ信号のみを
フィルタ部２１に出力する。
【００１８】フィルタ部２１は、運動速度の大きさが
「心筋＜弁＜血流」の関係にあることを利用して、位相
検波されたドプラ信号から、心臓壁以外の弁運動、血流
などの不要なドプラ成分を除去し、超音波ビーム方向の
心筋のドプラ信号を効率良く検出する。この場合、フィ
ルタ部２１はローパスフィルタとして機能する。
「心筋＜弁＜血流」の関係にあることを利用して、位相
検波されたドプラ信号から、心臓壁以外の弁運動、血流
などの不要なドプラ成分を除去し、超音波ビーム方向の
心筋のドプラ信号を効率良く検出する。この場合、フィ
ルタ部２１はローパスフィルタとして機能する。
【００１９】上記フィルタ部は既に実用化されている、
血流情報を得るためのカラードプラ断層装置にも搭載さ
れているものである。この血流情報を得るカラードプラ
断層装置の場合には、血流と心臓壁、弁運動とのドプラ
信号が混在した信号に対してハイパスフィルタとして機
能させ、血流以外のドプラ信号を除去している。このた
め、フィルタ部は装置の目的に応じてローパスフィルタ
とハイパスフィルタとを切換可能にすることで汎用性を
高めることができる。
血流情報を得るためのカラードプラ断層装置にも搭載さ
れているものである。この血流情報を得るカラードプラ
断層装置の場合には、血流と心臓壁、弁運動とのドプラ
信号が混在した信号に対してハイパスフィルタとして機
能させ、血流以外のドプラ信号を除去している。このた
め、フィルタ部は装置の目的に応じてローパスフィルタ
とハイパスフィルタとを切換可能にすることで汎用性を
高めることができる。
【００２０】フィルタ部２１でフィルタリングされたド
プラ信号は、次段の周波数解析部２２に出力される。周
波数解析部２２は、超音波ドプラ血流計測で用いられて
いる血流信号（ドプラ信号）の代表的な周波数分析法で
ある、ＦＦＴ法及び自己相関法を応用するものであり、
個々のサンプルボリュームにおける観測時間（時間窓）
内での平均速度や最大速度を演算する。具体的には、例
えば、ＦＦＴ法又は自己相関法を用いてスキャン各点の
平均ドプラ周波数（即ち、その点での観測対象の運動の
平均速度）や分散値（ドプラスペクトラムの乱れ度）
を、さらにはＦＦＴ法を用いてドプラ周波数の最大値
（即ち、その点での観測対象の運動の最大速度）などを
リアルタイムで演算する。このドプラ周波数の解析結果
はカラードプラ情報として次段のホールド処理回路５０
に出力され、ここで一旦蓄えられる。
プラ信号は、次段の周波数解析部２２に出力される。周
波数解析部２２は、超音波ドプラ血流計測で用いられて
いる血流信号（ドプラ信号）の代表的な周波数分析法で
ある、ＦＦＴ法及び自己相関法を応用するものであり、
個々のサンプルボリュームにおける観測時間（時間窓）
内での平均速度や最大速度を演算する。具体的には、例
えば、ＦＦＴ法又は自己相関法を用いてスキャン各点の
平均ドプラ周波数（即ち、その点での観測対象の運動の
平均速度）や分散値（ドプラスペクトラムの乱れ度）
を、さらにはＦＦＴ法を用いてドプラ周波数の最大値
（即ち、その点での観測対象の運動の最大速度）などを
リアルタイムで演算する。このドプラ周波数の解析結果
はカラードプラ情報として次段のホールド処理回路５０
に出力され、ここで一旦蓄えられる。
【００２１】ここでホールド処理回路とは、心拍毎に各
ピクセルの最大収縮速度を求める機能（マックスホール
ド処理）を有する回路である。
ピクセルの最大収縮速度を求める機能（マックスホール
ド処理）を有する回路である。
【００２２】その後、このホールド処理回路５０の記憶
内容はＣＦＭ用ＤＳＣ部５６に出力される。このＣＦＭ
用ＤＳＣ部５６は走査方式変換用のＤＳＣ５１と速度デ
ータをカラー化するためにルックアップ用テーブルを備
えたカラー回路５２とを備えている。このため、ホール
ド処理回路５０の出力はＤＳＣ５１で超音波走査信号が
標準テレビ走査信号に変換されると共に、カラー回路５
２でカラー表示用データに変換され、その変換信号が前
記メモリ合成部１８に出力される。
内容はＣＦＭ用ＤＳＣ部５６に出力される。このＣＦＭ
用ＤＳＣ部５６は走査方式変換用のＤＳＣ５１と速度デ
ータをカラー化するためにルックアップ用テーブルを備
えたカラー回路５２とを備えている。このため、ホール
ド処理回路５０の出力はＤＳＣ５１で超音波走査信号が
標準テレビ走査信号に変換されると共に、カラー回路５
２でカラー表示用データに変換され、その変換信号が前
記メモリ合成部１８に出力される。
【００２３】また、ＣＦＭ用ＤＳＣ部５６のＤＳＣ５１
は、被検体に負荷を与える前に適当な心拍を選びその心
拍内での各ピクセル（２次元座標（ｘ，ｙ））の最大収
縮速度Ｖmax （０，ｘ，ｙ）を求め、これを第１のＣＦ
Ｍ用フレームメモリ５３に記憶させる。更に、被検体に
負荷を与えながら各心拍毎に最大収縮速度を求めｎ心拍
目の各ピクセルの最大収縮速度をＶmax （ｎ，ｘ，ｙ）
として第２のＣＦＭ用フレームメモリ５４に記憶させ
る。
は、被検体に負荷を与える前に適当な心拍を選びその心
拍内での各ピクセル（２次元座標（ｘ，ｙ））の最大収
縮速度Ｖmax （０，ｘ，ｙ）を求め、これを第１のＣＦ
Ｍ用フレームメモリ５３に記憶させる。更に、被検体に
負荷を与えながら各心拍毎に最大収縮速度を求めｎ心拍
目の各ピクセルの最大収縮速度をＶmax （ｎ，ｘ，ｙ）
として第２のＣＦＭ用フレームメモリ５４に記憶させ
る。
【００２４】その後、フレーム間変化量演算回路５５で
は第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３よりＶmax （０，
ｘ，ｙ）、第２のＣＦＭ用フレームメモリ５４よりＶ
max （ｎ，ｘ，ｙ）を読み出し、下記のパラメータ３式
のうちいずれかの変化量を演算する。
は第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３よりＶmax （０，
ｘ，ｙ）、第２のＣＦＭ用フレームメモリ５４よりＶ
max （ｎ，ｘ，ｙ）を読み出し、下記のパラメータ３式
のうちいずれかの変化量を演算する。
【００２５】 Ｖmax （ｎ，ｘ，ｙ）／Ｖmax （０，ｘ，ｙ） ……（１） Ｖmax （ｎ，ｘ，ｙ）−Ｖmax （０，ｘ，ｙ） ……（２） （Ｖmax （ｎ，ｘ，ｙ）−Ｖmax （０，ｘ，ｙ））／Ｖmax （０，ｘ，ｙ） ……（３） そして、カラー回路５２では求められた変化量や符号に
応じて色や輝度を変えこれを画面表示する。そして、こ
の表示画像はホールド処理回路５０でデータが心拍毎に
更新されることから心拍毎に更新される。
応じて色や輝度を変えこれを画面表示する。そして、こ
の表示画像はホールド処理回路５０でデータが心拍毎に
更新されることから心拍毎に更新される。
【００２６】例えば、上記（３）式の変化量の符号の
「＋」を赤、「−」を青、変化量の大きさを輝度で表現
すると、負荷前は正常な壁運動の患者に対して、負荷を
与えてくと正常心筋では心臓のポンプ機能を増大させる
ため収縮力が赤色で表示されるが、心筋虚血が誘発され
壁運動の低下部位が出現するとその領域が青色で表示さ
れて容易に正常心筋と区別できる。
「＋」を赤、「−」を青、変化量の大きさを輝度で表現
すると、負荷前は正常な壁運動の患者に対して、負荷を
与えてくと正常心筋では心臓のポンプ機能を増大させる
ため収縮力が赤色で表示されるが、心筋虚血が誘発され
壁運動の低下部位が出現するとその領域が青色で表示さ
れて容易に正常心筋と区別できる。
【００２７】また、負荷前に壁運動の低下部位がある患
者に対して、薬物投与等による収縮能回復の検査をする
場合に、収縮力が回復した領域は明るい赤色で表示され
この部分の心筋はvaibility が残っていることがわか
る。一方収縮力が回復しなければ、図５の符号１０１に
示すようにその部分の運動速度の程度に応じて暗い赤，
黒，青で表示されるためこの部分の心筋は完全に壊死し
ていることか容易にわかる。
者に対して、薬物投与等による収縮能回復の検査をする
場合に、収縮力が回復した領域は明るい赤色で表示され
この部分の心筋はvaibility が残っていることがわか
る。一方収縮力が回復しなければ、図５の符号１０１に
示すようにその部分の運動速度の程度に応じて暗い赤，
黒，青で表示されるためこの部分の心筋は完全に壊死し
ていることか容易にわかる。
【００２８】このようにして、本実施例では負荷を加え
る前後の差がわかり易くかつ高精度に表示されるので、
リアルタイムで正確な診断を行なうことができる。
る前後の差がわかり易くかつ高精度に表示されるので、
リアルタイムで正確な診断を行なうことができる。
【００２９】図２は本発明の第２実施例を示す構成図で
ある。この例は心拍での心周期に同期させて運動速度を
求めるものであり、図２においては前記第１実施例で示
した図１におけるホールド処理回路５０を必要としない
ところが異なる。
ある。この例は心拍での心周期に同期させて運動速度を
求めるものであり、図２においては前記第１実施例で示
した図１におけるホールド処理回路５０を必要としない
ところが異なる。
【００３０】この実施例では、負荷を与える前に適当な
心拍を選びその心拍内での各フレーム、各ピクセル（２
次元座標（ｘ，ｙ））の運動速度Ｖ（０，ｍ０，ｘ，
ｙ）及びその心拍での心周期（心電図Ｒ−Ｒ間隔）Ｔ０
を求め第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３に記憶させ
る。ここでｍ０は負荷前の心電図のＲ波を基準とした超
音波スキャンフレームのＮｏ．である。次いで、負荷を
与えながら各心拍毎に運動速度を求めｎ心拍目の各ピク
セルの運動速度をＶ（ｎ，，ｍ１，ｘ，ｙ）として第２
のＣＦＭ用フレームメモリ５４に記憶させる。ここでｍ
１は負荷中の心電図のＲ波を基準とした超音波スキャン
フレームのＮo.である。また各心拍の心周期Ｔn も同時
に求める。そして、第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３
よりＶ（０，ｍ０，ｘ，ｙ）、第２のＣＦＭ用フレーム
メモリ５４よりＶmax （ｎ，ｍ１，ｘ，ｙ）を同時に読
みだしてきてフレーム間変化量演算回路５５において下
記の３式のうち何れかの変化量を演算する。
心拍を選びその心拍内での各フレーム、各ピクセル（２
次元座標（ｘ，ｙ））の運動速度Ｖ（０，ｍ０，ｘ，
ｙ）及びその心拍での心周期（心電図Ｒ−Ｒ間隔）Ｔ０
を求め第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３に記憶させ
る。ここでｍ０は負荷前の心電図のＲ波を基準とした超
音波スキャンフレームのＮｏ．である。次いで、負荷を
与えながら各心拍毎に運動速度を求めｎ心拍目の各ピク
セルの運動速度をＶ（ｎ，，ｍ１，ｘ，ｙ）として第２
のＣＦＭ用フレームメモリ５４に記憶させる。ここでｍ
１は負荷中の心電図のＲ波を基準とした超音波スキャン
フレームのＮo.である。また各心拍の心周期Ｔn も同時
に求める。そして、第１のＣＦＭ用フレームメモリ５３
よりＶ（０，ｍ０，ｘ，ｙ）、第２のＣＦＭ用フレーム
メモリ５４よりＶmax （ｎ，ｍ１，ｘ，ｙ）を同時に読
みだしてきてフレーム間変化量演算回路５５において下
記の３式のうち何れかの変化量を演算する。
【００３１】 Ｖ（ｎ，ｍ１，ｘ，ｙ）／Ｖ（０，ｍ０，ｘ，ｙ） ……（４） Ｖ（ｎ，ｍ１，ｘ，ｙ）−Ｖ（０，ｍ０，ｘ，ｙ） ……（５） （Ｖ（ｎ，ｍ１，ｘ，ｙ）−Ｖ（０，ｍ０，ｘ，ｙ））／Ｖ（０，ｍ０，ｘ， ｙ） ……（６） また、一般に心拍数は負荷前後で変化するため、負荷前
と負荷中の同一心時相での心筋の運動速度を比較する場
合に注意が必要である。ここでは負荷中のｎ心拍目のフ
レームＮｏ．ｍ１に対応する負荷前の同一心時相のフレ
ームｍ０を次のようにして求める。
と負荷中の同一心時相での心筋の運動速度を比較する場
合に注意が必要である。ここでは負荷中のｎ心拍目のフ
レームＮｏ．ｍ１に対応する負荷前の同一心時相のフレ
ームｍ０を次のようにして求める。
【００３２】 ｍ０＝ｍ１×（Ｔ０／Ｔｎ） ……（７） そして、上記で求めた変化量の大きさや符号に応じてカ
ラー回路５２において色または輝度を変え、図５の如く
２次元断層像（Ｂモード画像）に重畳表示する。この変
化量の画像は負荷中にリアルタイム表示が可能となる。
ラー回路５２において色または輝度を変え、図５の如く
２次元断層像（Ｂモード画像）に重畳表示する。この変
化量の画像は負荷中にリアルタイム表示が可能となる。
【００３３】次に、負荷を加える前と負荷を加えた後の
変化を比較する場合の表示方法の一例について説明す
る。まず、負荷を与える前の心筋において心腔内中心よ
り放射状に速度平均値を求めそれぞれの部位に対応する
メモリに記憶しておき、次に負荷を与えたあとも同様に
演算を行う。負荷前と負荷後とで各部位毎にｖ２／ｖ１
またはｖ２−ｖ１または（ｖ２−ｖ１）／ｖ１等の演算
を行いその結果を図３示す如くの表示を行う。図示のよ
うにこの表示例では負荷前の速度画像と負荷後の速度画
像を表示するとともに、符号６２に示すように負荷前と
負荷後との演算結果を表示する。この画像は縦軸は部
位、横軸にフレーム（時間）をとり、演算結果に応じて
輝度変調を行う。また演算結果に応じて色彩、色相、色
調を割り付けることが可能である。
変化を比較する場合の表示方法の一例について説明す
る。まず、負荷を与える前の心筋において心腔内中心よ
り放射状に速度平均値を求めそれぞれの部位に対応する
メモリに記憶しておき、次に負荷を与えたあとも同様に
演算を行う。負荷前と負荷後とで各部位毎にｖ２／ｖ１
またはｖ２−ｖ１または（ｖ２−ｖ１）／ｖ１等の演算
を行いその結果を図３示す如くの表示を行う。図示のよ
うにこの表示例では負荷前の速度画像と負荷後の速度画
像を表示するとともに、符号６２に示すように負荷前と
負荷後との演算結果を表示する。この画像は縦軸は部
位、横軸にフレーム（時間）をとり、演算結果に応じて
輝度変調を行う。また演算結果に応じて色彩、色相、色
調を割り付けることが可能である。
【００３４】また、カラーバー６１を表示することによ
り変化量の大きさを色彩や輝度を比較して認識すること
が可能となる。
り変化量の大きさを色彩や輝度を比較して認識すること
が可能となる。
【００３５】また、上記の表示方法を適用するためには
負荷前と負荷後の画像の空間的な位置を合わせる必要が
あり、この方法としては表示されている生体組織の重心
を負荷前後でそれぞれ求め、これらの重心を合わせれば
良い。
負荷前と負荷後の画像の空間的な位置を合わせる必要が
あり、この方法としては表示されている生体組織の重心
を負荷前後でそれぞれ求め、これらの重心を合わせれば
良い。
【００３６】更に、空間的な位置合わせの他の方法とし
て図４に示すように負荷後の診断を行う場合に、画面上
に負荷前の画像のリアルタイム再生を行い、医師はその
画像を見ながらマニュアル的に位置合せを行う。
て図４に示すように負荷後の診断を行う場合に、画面上
に負荷前の画像のリアルタイム再生を行い、医師はその
画像を見ながらマニュアル的に位置合せを行う。
【００３７】尚、上述した実施例では心筋の運動速度と
して速度を用いたが、本発明は各実施例において速度の
代わりに加速度を用いるようにしてもよい。
して速度を用いたが、本発明は各実施例において速度の
代わりに加速度を用いるようにしてもよい。
【００３８】この場合、加速度は周波数解析部２２の出
力端に心筋の運動の加速度を演算する加速度演算部を設
け、その加速度演算部の出力を次段のホールド処理回路
５０又はＣＦＭ用ＤＳＣ部５６に出力させるようにすれ
ばよい。
力端に心筋の運動の加速度を演算する加速度演算部を設
け、その加速度演算部の出力を次段のホールド処理回路
５０又はＣＦＭ用ＤＳＣ部５６に出力させるようにすれ
ばよい。
【００３９】加速度演算部は、周波数解析部２２の解析
結果、即ち超音波ビーム方向のサンプルボリューム毎の
運動速度から、その加速度を演算するものである。具体
的には、超音波スキャン領域内のサンプルボリュームに
着目すると、ｎ−１番目の超音波フレームでのそのサン
プルボリュームの検出速度をＶn-1 、ｎ番目のその検出
速度をＶn とすると、そのサンプルボリュームの位置で
の心筋の運動加速度は、次式によって近似的に求められ
る。
結果、即ち超音波ビーム方向のサンプルボリューム毎の
運動速度から、その加速度を演算するものである。具体
的には、超音波スキャン領域内のサンプルボリュームに
着目すると、ｎ−１番目の超音波フレームでのそのサン
プルボリュームの検出速度をＶn-1 、ｎ番目のその検出
速度をＶn とすると、そのサンプルボリュームの位置で
の心筋の運動加速度は、次式によって近似的に求められ
る。
【００４０】ｄＶ／ｄｔ（Ｖn −Ｖn-1 ）／Ｔ ここで、Ｔは超音波フレームのスキャン周期である。な
お、この式に基づく加速度演算はサンプルボリューム毎
に実施される。
お、この式に基づく加速度演算はサンプルボリューム毎
に実施される。
【００４１】このようにして加速度演算部にて演算され
た各サンプル点の加速度データは、ＣＦＭ用ＤＳＣ部５
６でカラー表示のための処理を受ける。加速度を表示す
る場合にも、加速度の大きさ（絶対値）のみを表示する
場合と、運動の方向と加速度の大きさを表示する場合と
に分けられる。夫々の表示態様に対する表現法は、前述
した実施例における速度表示項目を加速度表示項目に置
き換えたもので対応できる。
た各サンプル点の加速度データは、ＣＦＭ用ＤＳＣ部５
６でカラー表示のための処理を受ける。加速度を表示す
る場合にも、加速度の大きさ（絶対値）のみを表示する
場合と、運動の方向と加速度の大きさを表示する場合と
に分けられる。夫々の表示態様に対する表現法は、前述
した実施例における速度表示項目を加速度表示項目に置
き換えたもので対応できる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、被検
体の心筋や血管壁等の運動する器官をストレスエコー法
にて診断する際には、負荷を加える前に撮影した運動速
度画像と負荷を加えた後に撮影した運動速度画像との差
分や比率を求め、この演算結果をカラー表示するので、
負荷を加えたことによって運動に異常が発生する部位を
容易に認識することができ、診断の精度が著しく向上す
るという効果が得られる。
体の心筋や血管壁等の運動する器官をストレスエコー法
にて診断する際には、負荷を加える前に撮影した運動速
度画像と負荷を加えた後に撮影した運動速度画像との差
分や比率を求め、この演算結果をカラー表示するので、
負荷を加えたことによって運動に異常が発生する部位を
容易に認識することができ、診断の精度が著しく向上す
るという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例に係る超音波診断装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る超音波診断装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】負荷前と負荷後の変化を比較するための表示例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】負荷前と負荷後の画像の位置合わせを行なう際
の説明図である。
の説明図である。
【図５】心筋にて壁運動が低下した部位が表示された例
を示す図である。
を示す図である。
１０ 超音波診断装置 １１ 超音波プローブ １２ 装置本体 １５ 超音波送受信部 ５０ ホールド処理回路 ５１ ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ） ５２ カラー回路 ５３ 第１のＣＦＭ用フレームメモリ ５４ 第２のＣＦＭ用フレームメモリ ５５ フレーム間変化量演算回路 ５６ ＣＦＭ用ＤＳＣ部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−20158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−200737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−181449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62268（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−4339（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92347（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193650（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−170133（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−215251（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−176447（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208143（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−84246（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337110（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−78921（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−114059（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233767（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／19457（ＷＯ，Ａ１) 三谷秀樹、栗田明，運動負荷断層心エ コー法による陳旧性心筋梗塞患者の冠動 脈病変の局在診断，日本超音波医学会第 60回研究発表会講演論文集，（社）日本 超音波医学会，1992年４月25日，201− 202 福井雅子 他，ドブタミン負荷断層心 エコー法による虚血性心疾患患者の冠動 脈病変診断能についての検討，日本超音 波医学会第61回研究発表会講演論文集, （社）日本超音波医学会，1992年10月20 日，179−180 内藤文詞 他，ドブタミン負荷による 超音波心筋組織性状評価，日本超音波医 学会第61回研究発表会講演論文集, （社）日本超音波医学会，1992年10月20 日，409−410 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 8/00
Claims (3)
- 【請求項１】 心筋や血管壁などの運動する器官を含む
領域を超音波ビームで走査してドプラ偏移を受けた超音
波エコー信号を得る走査手段と、この走査手段が得た超
音波エコー信号に基づき上記器官の運動速度を演算する
速度演算手段と、この速度演算手段が演算した運動速度
をカラー表示する表示手段とを備えた超音波診断装置に
おいて、 前記運動する器官に負荷を与える前後で走査を行い負荷
前後の運動速度を求める手段と、 求められた負荷前後の運動速度から負荷前後の運動速度
の変化量を表すパラメータ値を求める手段と、 前記パラメータの値に基づきカラー表示を行う手段とを
有することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記運動速度は速度又は加速度であるこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項３】 前記パラメータは、 （負荷後の運動速度）−（負荷前の運動速度） または （負荷後の運動速度）／（負荷前の運動速度） または （（負荷後の運動速度）−（負荷前の運動速度））／
（負荷前の運動速度） であることを特徴とする請求項１または２記載の超音波
診断装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596593A JP3263171B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 超音波診断装置 |
| US08/130,834 US5622174A (en) | 1992-10-02 | 1993-10-04 | Ultrasonic diagnosis apparatus and image displaying system |
| US08/585,997 US5669387A (en) | 1992-10-02 | 1996-01-05 | Ultrasonic diagnosis apparatus and image displaying system |
| US08/583,603 US5673700A (en) | 1992-10-02 | 1996-01-05 | Ultrasonic diagnosis apparatus and image displaying system |
| US08/583,501 US5701897A (en) | 1992-10-02 | 1996-01-05 | Ultrasonic diagnosis apparatus and image displaying system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596593A JP3263171B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285066A JPH06285066A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3263171B2 true JP3263171B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=13591449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7596593A Expired - Fee Related JP3263171B2 (ja) | 1992-10-02 | 1993-04-01 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263171B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4468677B2 (ja) | 2003-05-19 | 2010-05-26 | オリンパス株式会社 | 超音波画像生成方法及び超音波画像生成プログラム |
| JP4733938B2 (ja) | 2004-07-16 | 2011-07-27 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置および超音波画像処理装置 |
| JP5525713B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2014-06-18 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置、超音波信号処理装置及び超音波信号処理プログラム |
| JP5405509B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2014-02-05 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置および超音波画像処理装置 |
| US10182790B2 (en) * | 2015-03-30 | 2019-01-22 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Adaptive timing guidance in stress echocardiography |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP7596593A patent/JP3263171B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 三谷秀樹、栗田明，運動負荷断層心エコー法による陳旧性心筋梗塞患者の冠動脈病変の局在診断，日本超音波医学会第６０回研究発表会講演論文集，（社）日本超音波医学会，１９９２年４月２５日，２０１−２０２ |
| 内藤文詞 他，ドブタミン負荷による超音波心筋組織性状評価，日本超音波医学会第６１回研究発表会講演論文集，（社）日本超音波医学会，１９９２年１０月２０日，４０９−４１０ |
| 福井雅子 他，ドブタミン負荷断層心エコー法による虚血性心疾患患者の冠動脈病変診断能についての検討，日本超音波医学会第６１回研究発表会講演論文集，（社）日本超音波医学会，１９９２年１０月２０日，１７９−１８０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06285066A (ja) | 1994-10-11 |
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