JPH06285066A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents
Ultrasonic diagnostic systemInfo
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- JPH06285066A JPH06285066A JP7596593A JP7596593A JPH06285066A JP H06285066 A JPH06285066 A JP H06285066A JP 7596593 A JP7596593 A JP 7596593A JP 7596593 A JP7596593 A JP 7596593A JP H06285066 A JPH06285066 A JP H06285066A
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for color-displaying the moving speed of moving organs such as myocardium and blood vessel wall, and more particularly to a technique for recognizing a difference in movement before and after applying a load.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, ultrasonic diagnostic apparatuses have been widely used as medical diagnostic apparatuses have been developed. In such an ultrasonic diagnostic apparatus, there has been realized one that obtains a blood flow velocity using the Doppler method and displays it in color. In addition, recently, as shown in Japanese Patent Application No. 4-265052, the motion velocity of a moving organ such as a myocardium or a blood vessel wall is also obtained by the Doppler method, and by displaying this in color, for example, the myocardium is normally displayed. Proposals have been made to diagnose whether they are moving.
【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。According to this method, various motion information of the myocardium and blood vessel wall can be displayed in color in real time and in various modes, and quantitative analysis can be performed.
【０００４】[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。Meanwhile, a stress echo method using an ultrasonic diagnostic apparatus is attracting attention. In this method, for example, the subject is made to jogging, images of myocardium are taken before and after jogging, and these are compared to determine an abnormal site.
【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。However, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 4-26505.
The method shown in No. 2 does not mention the stress echo method, but in the conventional case, for example, when diagnosing an ischemic disease or the like by the stress echo method, B mode or M
The left ventricular wall motion is observed by the mode image.
Furthermore, in order to avoid such a diagnosis that relies on the subjectivity of the examiner, a method using a dedicated left ventricular wall motion analysis device is applied.
【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。However, such a method has a drawback in that endocardial tracing or the like is required and a complicated operation is required.
【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。The present invention has been made to solve such a conventional problem, and its object is to utilize a method of taking a motion velocity image of a moving organ such as a myocardium or a blood vessel wall, An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily and highly accurately performing a stress echo method.
【０００８】[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。In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic echo signal which is subjected to Doppler shift by scanning an area including a moving organ such as a myocardium or a blood vessel wall with an ultrasonic beam. A scanning means for obtaining the moving speed, a speed calculating means for calculating the moving speed of the organ based on the ultrasonic echo signal obtained by the scanning means, and a display means for displaying the moving speed calculated by the speed calculating means in color. In the ultrasonic diagnostic apparatus, means for performing a scan before and after applying a load to the moving organ, and obtaining a motion velocity before and after the load, and a parameter value representing the amount of change in the motion velocity before and after the load from the obtained motion velocity before and after the load. And a means for performing color display based on the value of the parameter.
【０００９】[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。According to the present invention having the above-described structure, the moving speeds of organs that move before and after applying a load such as jogging or drug administration are calculated, and the difference or ratio is calculated based on the moving speeds. Then, by performing color display based on the calculation result, it is possible to know the change before and after the load is applied. For example, when a region that was operating normally before applying a load changes its movement due to applying a load, the region can be quickly known.
【００１０】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first ultrasonic diagnostic apparatus to which the present invention is applied.
It is a block diagram which shows the structure of an Example.
【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。As shown in FIG. 1, this ultrasonic diagnostic apparatus 1
Reference numeral 0 denotes an ultrasonic probe 11 that transmits and receives ultrasonic signals to and from a subject, and a device body 12 that drives the ultrasonic probe 11 and processes a reception signal of the ultrasonic probe 11.
And an ECG (electrocardiograph) 13 connected to the device body 12 for detecting electrocardiographic information, and an operation panel 14 connected to the device body 12 and capable of outputting instruction information from an operator to the device body. .
【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。The apparatus main body 12 can be roughly classified into an ultrasonic probe system, an ECG system, and an operation panel system, depending on the type of signal path it handles. As a probe system,
An ultrasonic wave transmitter / receiver 15 connected to the ultrasonic probe 11 is provided, and B is disposed on the output side of the ultrasonic wave transmitter / receiver 15.
Mode DSC (Digital Scan Converter) 1
6, a color memory (FM) 17 for B mode, a memory synthesizing unit 18, and a display 19 are provided, and the color flow mapping (C) is also connected to the ultrasonic probe 11.
FM) phase detector 20, filter 21, frequency analyzer 22, hold processing circuit 50, CFM DSC
Part 55, first and second CFM frame memories 53,
54 and an inter-frame change amount calculation circuit 55.
【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。As the ECG system, an ECG amplifier 40 connected to the ECG 13 is provided.
Of the trigger signal generator 41 and the reference data memory 42. Further, as an operation panel system, a CPU for inputting operation information from the operation panel 14
A (central processing unit) 43 and a timing signal generator 44 under the control of the CPU 43 are provided. Note that C
The PU 43 can supply a ROI (region of interest) setting signal instructed by the operator via the operation panel 14 to each component necessary for ROI setting.
【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。In this embodiment, the ultrasonic probe 1
1 and the ultrasonic wave transmission / reception unit 15 form the scanning means of the present invention, and the phase detection unit 20, the filter unit 21, and the frequency analysis unit 2 are included.
2 and the vector calculator 23 form the speed calculator of the present invention. The CFM DSC unit 24, the CFM frame memory 25, the memory composition unit 18, and the display unit 19 form the display means of the present invention.
【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。The ultrasonic probe 11 contains a transducer in which a plurality of strip-shaped piezoelectric vibrators are arranged. Each piezoelectric vibrator can be excited by a drive signal from the ultrasonic transmitter / receiver 15. By controlling the delay time of each drive signal, the scan direction is changed to enable sector electronic scanning. The delay time pattern of the ultrasonic transmission / reception unit 15 is controlled by the CPU 43 with a reference signal sent from a timing signal generator 44 described later as a reference time. The ultrasonic transmission / reception unit 15 outputs to the ultrasonic probe 11 a drive voltage signal whose delay time pattern is controlled corresponding to the scanning direction. The ultrasonic probe 11, which receives this drive voltage signal, converts the voltage signal into an ultrasonic signal in its transducer. The converted ultrasonic signal is transmitted toward the organ of the subject. The transmitted ultrasonic signal is reflected by each tissue including the heart and returns to the ultrasonic probe 11 again. So probe 1
In the transducer in 1, the reflected ultrasonic wave signal is converted into a voltage signal (echo signal) again, and the echo signal is output to the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 15.
【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。The signal processing circuit of the ultrasonic wave transmitting / receiving section 15 delays the input echo signals and performs phasing addition as in the transmission, and outputs an echo beam signal equivalent to narrowing the ultrasonic beam in the scanning direction. To generate. The phasing-added echo beam signal is detected, and then the B-mode DS is detected.
It is output to the C section 16. The DSC section 16 converts echo data of ultrasonic scanning into data of standard television scanning and outputs the data to the memory synthesizing section 18. In parallel with this, B
The mode DSC unit 16 stores a plurality of image data in an arbitrary cardiac phase in the B mode frame memory.
【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。On the other hand, the echo signal processed by the ultrasonic wave transmitter / receiver 15 is also output to the phase detector 20. The phase detection unit 20 includes a mixer and a low pass filter. An echo signal reflected from a moving part such as a myocardium is subjected to a Doppler shift (Doppler frequency) at the frequency due to the Doppler effect. The phase detection unit 20 performs phase detection on the Doppler frequency and outputs only the low frequency Doppler signal to the filter unit 21.
【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。The filter unit 21 utilizes the fact that the magnitude of the motion velocity is in the relationship of "myocardium <valve <blood flow", and based on the Doppler signal subjected to phase detection, valve motion other than the heart wall, blood flow, etc. Unnecessary Doppler component of is removed, and the myocardial Doppler signal in the ultrasonic beam direction is efficiently detected. In this case, the filter unit 21 functions as a low pass filter.
【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。The above filter section has already been put to practical use,
It is also mounted on a color Doppler tomography device for obtaining blood flow information. In the case of a color Doppler tomography device that obtains this blood flow information, it functions as a high-pass filter for signals in which Doppler signals of blood flow, heart wall, and valve movement are mixed, and Doppler signals other than blood flow are removed. There is. Therefore, the filter section can be made versatile by making it possible to switch between the low-pass filter and the high-pass filter according to the purpose of the device.
【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。The Doppler signal filtered by the filter unit 21 is output to the frequency analysis unit 22 in the next stage. The frequency analysis unit 22 applies the FFT method and the autocorrelation method, which are typical frequency analysis methods of blood flow signals (Doppler signals) used in ultrasonic Doppler blood flow measurement,
Observation time (time window) in each sample volume
Calculate the average speed and maximum speed within. Specifically, for example, using the FFT method or the autocorrelation method, the average Doppler frequency of each scan point (that is, the average velocity of the motion of the observation target at that point) and the variance value (the degree of disturbance of the Doppler spectrum)
Furthermore, the maximum value of the Doppler frequency (that is, the maximum velocity of the motion of the observation target at that point) and the like are calculated in real time using the FFT method. The analysis result of this Doppler frequency is used as color Doppler information as the hold processing circuit 50 of the next stage.
Is output to and is temporarily stored here.
【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。Here, the hold processing circuit is a circuit having a function (max hold processing) of obtaining the maximum contraction speed of each pixel for each heartbeat.
【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。Thereafter, the stored contents of the hold processing circuit 50 are output to the CFM DSC section 56. This CFM
The DSC unit 56 for scanning includes a DSC 51 for scanning method conversion and a color circuit 52 having a look-up table for colorizing speed data. Therefore, the output of the hold processing circuit 50 is such that the DSC 51 converts the ultrasonic scanning signal into the standard television scanning signal, and the color circuit 5 outputs the signal.
In step 2, the color display data is converted, and the converted signal is output to the memory synthesizing unit 18.
【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。Further, the DSC 51 of the DSC unit 56 for CFM
Selects an appropriate heartbeat before applying a load to the subject, finds the maximum contraction speed V max (0, x, y) of each pixel (two-dimensional coordinates (x, y)) within the heartbeat, and calculates this. First CF
It is stored in the M frame memory 53. Further, the maximum contraction speed is calculated for each heartbeat while applying a load to the subject, and the maximum contraction speed of each pixel at the nth heartbeat is V max (n, x, y).
And is stored in the second CFM frame memory 54.
【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。After that, in the inter-frame variation calculation circuit 55, V max (0, 0,
x, y), V from the second CFM frame memory 54
max (n, x, y) is read, and the change amount of any one of the following three parameter expressions is calculated.
【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。V max (n, x, y) / V max (0, x, y) (1) V max (n, x, y) -V max (0, x, y) (2) ) (V max (n, x, y) -V max (0, x, y)) / V max (0, x, y) (3) Then, the color circuit 52 obtains the amount of change and the sign. The color and brightness are changed according to, and this is displayed on the screen. The display image is updated for each heartbeat because the data is updated by the hold processing circuit 50 for each heartbeat.
【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。For example, if "+" of the sign of the change amount in the above equation (3) is represented by red, "-" is represented by blue, and the magnitude of the change amount is represented by the brightness, a patient with normal wall motion before loading is represented. Then, when a load is applied, the contraction force is displayed in red in normal myocardium because it increases the pumping function of the heart, but when myocardial ischemia is induced and a site with reduced wall motion appears, that region is displayed in blue. It can be easily distinguished from normal myocardium.
【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。When a patient who has a site of decreased wall motion before loading is tested for recovery of contractility by drug administration or the like, the area where the contraction force is recovered is displayed in bright red, and the myocardium in this area is displayed. Shows that vaibility remains. On the other hand, if the contracting force does not recover, as shown by reference numeral 101 in FIG. 5, dark red, depending on the degree of motion velocity of that portion,
Since it is displayed in black and blue, it is easy to see that the myocardium in this area is completely necrotic.
【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。In this way, in this embodiment, the difference before and after the load is applied is displayed in an easy-to-understand and highly accurate manner.
Accurate diagnosis can be performed in real time.
【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。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In this example, the motion velocity is obtained in synchronization with the heart cycle of the heartbeat, and the difference is that the hold processing circuit 50 in FIG. 1 shown in the first embodiment is not necessary in FIG.
【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。In this embodiment, an appropriate heartbeat is selected before applying a load, and each frame within each heartbeat and each pixel (2
Velocity V (0, m0, x, in dimensional coordinates (x, y))
y) and the cardiac cycle (electrocardiogram RR interval) T0 at that heartbeat
Is stored in the first CFM frame memory 53. Here, m0 is the ultrasonic scan frame No. based on the R wave of the electrocardiogram before loading. Is. Next, the exercise speed is calculated for each heartbeat while applying a load, and the exercise speed of each pixel at the nth heartbeat is set to V (n ,, m1, x, y)
The CFM frame memory 54 is stored. Where m
Reference numeral 1 is the No. of the ultrasonic scan frame based on the R wave of the electrocardiogram during loading. Further, the cardiac cycle T n of each heartbeat is also obtained at the same time. Then, the first CFM frame memory 53
V (0, m0, x, y) and V max (n, m1, x, y) from the second CFM frame memory 54 at the same time, and the inter-frame variation calculation circuit 55 uses the following three equations. The change amount of any of the above is calculated.
【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。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) Generally, the heart rate is Since it changes before and after loading, it is necessary to be careful when comparing the motion velocity of myocardium in the same cardiac phase before and during loading. Here, the frame No. of the nth heartbeat under load. The frame m0 of the same cardiac phase before loading corresponding to m1 is obtained as follows.
【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。M0 = m1 × (T0 / Tn) (7) Then, the color or luminance is changed in the color circuit 52 according to the magnitude and sign of the amount of change obtained above, and the two-dimensional tomographic image is obtained as shown in FIG. (B mode image) is superimposed and displayed. An image of this change amount can be displayed in real time during load.
【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。Next, an example of a display method when comparing changes before and after applying a load will be described. First, in the myocardium before applying a load, the velocity average value is obtained radially from the center of the heart chamber and stored in the memory corresponding to each site, and the same calculation is performed after applying the load. V2 / v1 for each part before and after loading
Alternatively, v2-v1 or (v2-v1) / v1 is calculated, and the result is displayed as shown in FIG. As shown in the figure, in this display example, the speed image before the load and the speed image after the load are displayed, and the calculation results before and after the load are displayed as indicated by reference numeral 62. In this image, the vertical axis represents the region and the horizontal axis represents the frame (time), and the brightness modulation is performed according to the calculation result. Further, it is possible to assign colors, hues, and color tones according to the calculation result.
【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。Further, by displaying the color bar 61, it is possible to recognize the magnitude of the change amount by comparing colors and brightness.
【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。In addition, in order to apply the above-mentioned display method, it is necessary to match the spatial positions of the images before and after loading, and as a method, the center of gravity of the displayed living tissue is measured before and after loading. Find it and match these centers of gravity.
【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。Further, as shown in FIG. 4, as another method of spatial alignment, when a post-loading diagnosis is performed, an image before loading is reproduced on the screen in real time, and the doctor looks at the image. Align manually.
【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。Although the velocity is used as the motion velocity of the myocardium in the above-mentioned embodiments, the present invention may use acceleration instead of velocity in each embodiment.
【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。In this case, the acceleration is provided with an acceleration calculation unit for calculating the acceleration of the myocardial motion at the output end of the frequency analysis unit 22, and the output of the acceleration calculation unit is used as the hold processing circuit 50 or the DSC unit 56 for CFM in the next stage. Should be output.
【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。The acceleration calculator calculates the acceleration from the analysis result of the frequency analyzer 22, that is, the motion velocity of each sample volume in the ultrasonic beam direction. Specifically, when attention is focused on the sample volume of ultrasound scans region, when the detected speed thereof to detect the speed of the sample volume V n-1, n-th in the (n-1) th ultrasound frame is V n The motion acceleration of the myocardium at the position of the sample volume is approximately obtained by the following equation.
【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。The dV / dt (V n -V n -1) / T where, T is a scanning period of the ultrasound frame. The acceleration calculation based on this equation is performed for each sample volume.
【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。The acceleration data of each sample point calculated by the acceleration calculator in this manner is used as the CFM DSC unit 5
In step 6, the color display is processed. The display of acceleration is also divided into the case of displaying only the magnitude (absolute value) of acceleration and the case of displaying the direction of motion and the magnitude of acceleration. The representation method for each display mode can be supported by replacing the speed display item in the above-described embodiment with an acceleration display item.
【００４２】[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。As described above, according to the present invention, when a moving organ such as a myocardium or a blood vessel wall of a subject is diagnosed by the stress echo method, a motion velocity image taken before applying a load is used. The difference and ratio with the motion velocity image taken after applying the load is calculated, and the calculation result is displayed in color.
By applying the load, it is possible to easily recognize the site where the abnormality occurs in the exercise, and it is possible to obtain the effect of significantly improving the accuracy of diagnosis.
【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。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a diagram showing a display example for comparing changes before and after loading.
【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。FIG. 4 is an explanatory diagram when performing alignment of images before and after loading.
【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。FIG. 5 is a diagram showing an example in which a region in which wall motion is reduced in the myocardium is displayed.
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 10 Ultrasonic Diagnostic Device 11 Ultrasonic Probe 12 Device Main Body 15 Ultrasonic Transmission / Reception Unit 50 Hold Processing Circuit 51 DSC (Digital Scan Converter) 52 Color Circuit 53 First CFM Frame Memory 54 Second CFM Frame Memory 55 Between Frames Change amount calculation circuit 56 CFM DSC section
Claims (3)
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。1. A scanning means for scanning a region including a moving organ such as a myocardium or a blood vessel wall with an ultrasonic beam to obtain an ultrasonic echo signal subjected to Doppler shift, and an ultrasonic echo obtained by the scanning means. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising a speed calculation means for calculating a motion speed of the organ based on a signal, and a display means for displaying the motion speed calculated by the speed calculation means in color, before and after applying a load to the moving organ. Means for obtaining the exercise speed before and after the load by scanning, a means for obtaining a parameter value representing the amount of change in the exercise speed before and after the load from the obtained exercise speed before and after the load, and performing color display based on the value of the parameter An ultrasonic diagnostic apparatus having means.
とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the motion velocity is velocity or acceleration.
（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。3. The parameter is: (exercise speed after loading)-(exercise speed before loading) or (exercise speed after loading) / (exercise speed before loading) or ((exercise speed after loading)- (Movement speed before loading) /
(Exercise speed before loading) The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein
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|---|---|---|---|
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