JPH08623A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、様々な生体現象の計測値を簡単に表
示しさらに効率的に記録することのできる超音波診断装
置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、被検体の２次元領域を超音波で走査
し、これにより得た信号を用いて超音波画像を作成し表
示する超音波診断装置において、被検体の生体現象を経
時的に計測する生体現象計測部３と、生体現象計測部３
による計測結果を記憶すると共に、計測結果を出力する
生体現象記録出力部４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体の２次元領域を
超音波で走査し、これにより得た信号を用いて前記２次
元領域の超音波画像を作成し表示する超音波診断装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】心臓の拍動機能はドプタミン等の負荷薬
剤が血液に投与されるとその投与量に応じて変化する。
これを利用した診断方法が、超音波負荷診断法である。
負荷薬剤は輸血ポンプを使って経静脈から投与される。
輸血ポンプは負荷薬剤をその投与量を経時的に変化させ
ながら投与する。検査者は、負荷薬剤の投与量の変化に
伴って変化する心壁の運動状態をリアルタイムの超音波
画像を見ながら診断する。この診断には、多くの場合、
様々な生体現象、例えば心拍出量、心拍数、血圧、酸素
飽和量が参照される。

【０００３】しかしこれら各生体現象の計測値の記録は
検査者が筆記することにより行われているのが現状であ
り、非常に面倒であると共に、これら記録した各生体現
象の計測値と超音波画像との対応が後日取れなくなると
いう懸念もある。さらに、各生体現象の計測値の時間変
化率等の特徴量が診断上必要になる場合があるが、この
場合、この特徴量の計算の手間が必要で、非常に面倒で
あると共に、超音波画像を見ながらリアルタイムでこの
特徴量を参照することはできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
を鑑みてなされたものであり、様々な生体現象の計測値
を簡単に表示しさらに効率的に記録することのできる超
音波診断装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検体の２次
元領域を超音波で走査し、これにより得た信号を用いて
超音波画像を作成し表示する超音波診断装置において、
被検体の生体現象を経時的に計測する計測手段と、前記
計測手段による計測結果を記憶すると共に、前記計測結
果を出力する記憶出力手段とを具備する。

【０００６】

【作用】本発明によれば、計測手段による生体現象の計
測結果が記憶され、またこの計測結果が出力される。し
たがって、様々な生体現象の計測結果を検査者に面倒を
与えないで記録及び出力することができる。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明による超音波診断
装置の一実施例を説明する。ここでは、超音波負荷診断
法に対応した超音波診断装置を一例に説明する。超音波
負荷診断法とは次のようなものである。血液中にドプタ
ミン等の負荷薬剤を投与すると、その投与量に応じて心
臓の拍動運動が変化する。心臓の拍動機能を。これを利
用した診断方法が、超音波負荷診断法である。被検体の
２次元領域を超音波で走査し、これにより得た信号を用
いて超音波画像を作成し表示する超音波診断装置 図１は実施例のブロック図である。本実施例の超音波診
断装置は、超音波プローブ１と、超音波診断装置本体部
２と、生体現象計測部３と、生体現象記録出力部４と、
各部２，３，４を制御するコントローラ５とから構成さ
れている。

【０００８】超音波プローブ１の先端には、複数の振動
子が直線状に配列された振動子アレイが収容されてい
る。ここでは、超音波プローブ１はセクタ走査に対応し
た電子走査タイプとして説明するが、リニア走査等の他
の走査に対応するタイプであることを否定するものでは
ない。

【０００９】超音波診断装置本体部２は、送受信系２１
と、Ｂモード処理系２２と、ドプラ処理系２３と、ディ
ジタル・スキャン・コンバータ（ＤＳＣ）２４と、表示
モニタ２５と、記録ユニット２６とから構成される。送
受信系２１は、パルスドプラ法にしたがって、超音波プ
ローブ１を介して被検体の２次元領域を超音波で走査す
る。具体的には、送受信系２１は、超音波プローブ１の
各振動子に遅延時間を与えながらパルス駆動電圧を印加
することにより超音波ビームを被検体に送信する。ま
た、送受信系２１は、被検体からの反射波を超音波プロ
ーブ１を介して電気信号として受信し、各振動子の受信
信号に遅延時間を与えて加算して出力する。さらに送受
信系２１は、送信時及び受信時の遅延時間を変化させな
がら超音波ビームの送受信を繰り返すことにより被検体
の２次元領域を走査する。送受信系２１からの出力は、
Ｂモード処理系２２とドプラ処理系２３とに取り込まれ
る。

【００１０】Ｂモード処理系２２は送受信系２１からの
出力信号の包絡線を検波することにより２次元領域の超
音波画像（形態画像）を作成しディジタル・スキャン・
コンバータ２４に出力する。

【００１１】ドプラ処理系２３は、送受信系２１からの
出力信号に含まれている２次元領域内各点のドプラ周波
数偏移（送信中心周波数と受信周波数との偏移）の情報
を検出することにより各種超音波画像、つまり血流の平
均速度画像、分散画像、パワー画像を作成しディジタル
・スキャン・コンバータ２４に出力する。この周波数分
析技法は周知であり、また本発明の特徴を表しているわ
けではないので、説明は省略する。

【００１２】ディジタル・スキャン・コンバータ２４
は、記憶している超音波画像をテレビ方式で表示モニタ
２５と記録ユニット２６に読み出す。表示モニタ２５
は、超音波画像を表示する。記録ユニット２６は、光デ
ィスクや磁気ディスクを記憶媒体として超音波画像を記
憶する。

【００１３】生体現象計測部３は、被検体の様々な種類
の生体現象を経時的に計測するものであり、これには心
拍出量演算部３１、心拍数測定部３２、血圧計３３、酸
素飽和量測定部３４、輸血ポンプ３６の制御ユニット３
５が含まれ、それぞれ生体現象として心拍出量、心拍
数、血圧、酸素飽和量、負荷薬剤の投与量を計測する。
心拍出量演算部３１は、ディジタル・スキャン・コンバ
ータ２４から平均速度画像の血管を横断するライン上各
点の平均速度を取り込み、これら平均速度の各々に血管
断面内の単位面積を乗じて加算することにより瞬間の血
流量を演算し、この演算を繰り返し、１心拍期間に得た
瞬間の血流量を加算することにより１回拍出量を算出
し、また１回拍出量に心拍数を乗じて心臓から１分間に
送り出される心拍出量を測定する。なお、１回拍出量や
心拍出量の演算方法としては、この測定方法に限定され
ず、他のFICK法、電磁血流計法、指示薬希釈法等他の測
定方法であってもよい。心拍数測定部３２は、心電計
と、心電計により収集された心電波形を解析して心拍数
を計算する解析部とから構成されるが、勿論、他の構成
であってもよい。血圧計３３は観血式（直接法）、非観
血式（間接法）、その他の測定法のいずれかの方法によ
り血圧を測定する。酸素飽和量測定部３４は、酸素飽和
量を測定する。輸血ポンプ３６は負荷薬剤を血流中に投
与するためのものであり、制御ユニット３５はこの輸血
ポンプ３６の動作を制御して単位時間当たりの投与量を
調整するが、制御ユニット３５からはこの投与量データ
が出力される。

【００１４】生体現象記録出力部４は、生体現象計測部
３で計測された様々な生体現象を記録し、またこれらを
表示するために超音波診断装置本体部２のディジタル・
スキャン・コンバータ２４に出力する。生体現象記録出
力部４は、ＣＰＵ４１と、パラメータ指定部４２と、タ
イミング入力部４３と、メモリ４４と、グラフ作成部４
５と、特徴量演算部４６と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）
４７とから構成される。メモリ４４はインタフェース４
７を介して生体現象計測部３の各部３１乃至３５に接続
される。

【００１５】コンソールに装備されるパラメータ指定部
４２は、生体現象計測部３で計測可能な様々な生体現象
の中から、検査者が記録及び出力（表示）を希望する生
体現象を指定するための入力装置である。ＣＰＵ４１は
ディジタル・スキャン・コンバータ２４を介してパラメ
ータ指定表を表示モニタ２５に表示する。図２に示すよ
うにパラメータ指定表は、生体現象計測部３で計測可能
な全ての生体現象の一覧と、生体現象毎に個々に記録の
必要性及び表示の必要性を指定する欄とから構成され
る。なお、パラメータ指定表は、図３のような構成でも
よく、これについては後述する。検査者はパラメータ指
定部４２を操作することにより生体現象毎に記録をする
／しない、表示をする／しないの別を指定する。

【００１６】コンソールに装備されるタイミング入力部
４３は、マニュアルモードと自動モードとのいずれかで
選択的に動作する。マニュアルモードが選択された場
合、タイミング入力部４３に含まれるスイッチが検査者
によりオンされたタイミングに生体現象計測部３で計測
され、且つパラメータ指定部４２を介して指定された生
体現象項目（パラメータ）が、ＣＰＵ４１の制御のもと
でメモリ４４に計測時間と共に記憶される。ここでいう
計測時間とは、例えば負荷試薬の投与を開始した時刻か
らの経過時間に相当する。この計測時間を計測するため
に、ＣＰＵ４１にはタイマが接続または内蔵される。自
動モードには、負荷試薬の投与を開始した時刻から所定
時間経過する毎に生体現象の計測値の記憶及び表示を繰
り返す時間経過モードと、負荷試薬の投与量が段階的に
所定量に達する毎に生体現象の計測値の記憶及び表示を
繰り返す投与量モードとがあり、タイミング入力部４３
を介して検査者によりいずれかのモードが選択される。

【００１７】グラフ作成部４５は、メモリ４４に記憶さ
れている計測時刻の異なる計測値を時間軸または投与量
の変化軸に沿って分布することにより、図５に示すよう
な生体現象の経時的な変化を表すグラフまたは投与量の
変化に伴う生体現象の変化を表すグラフを作成し、ディ
ジタル・スキャン・コンバータ２４を介してこのグラフ
を表示モニタ２５に表示する。

【００１８】特徴量演算部４６は、グラフ作成部４５の
グラフから特徴量を生体現象毎に演算し、ディジタル・
スキャン・コンバータ２４を介してこの特徴量を表示モ
ニタ２５に表示する。ここでいう特徴量としては、グラ
フの傾き係数、つまり生体現象の計測値の時間変化率や
投与量の変化に伴う計測値の変化率をいう。

【００１９】次に本実施例の動作を説明する。ここで
は、上述したように、血液中にドプタミン等の負荷薬剤
を投与しながら心臓の拍動運動の状態変化を診断する超
音波負荷診断法が適用される。

【００２０】まず、準備段階として、パラメータ指定部
４２を介して生体現象計測部３で計測可能な様々な生体
現象の中から、検査者が記録及び出力（表示）を希望す
る１つまたはそれ以上の生体現象が指定される。このと
き、図２に示す第１のパラメータ指定表と、図３に示す
第２のパラメータ指定表とのいずれか一方がＣＰＵ４１
により表示モニタ２５に表示される。グラフ表示しない
場合には、第１のパラメータ指定表が選択され、グラフ
表示する場合には、第２のパラメータ指定表が選択され
る。この選択は、検査者によるパラメータ指定部４２の
操作により行われる。グラフ表示しない場合には、検査
者によるパラメータ指定部４２の操作により、記録をす
る（ＯＮ）／しない（ＯＦＦ）、表示をする（ＯＮ）／
しない（ＯＦＦ）の別が生体現象毎に指定される。この
とき、計測時間についても記録をする（ＯＮ）／しない
（ＯＦＦ）、表示をする（ＯＮ）／しない（ＯＦＦ）の
別が指定される。グラフ表示する場合には、図３に示す
ように、グラフ表示しない場合の指定項目に加えて、グ
ラフの作成条件が、グラフの縦横各軸に対応するパラメ
ータそれぞれを指定することにより設定される。図３の
場合では、投与量の変化に伴う心拍数の変化を表すグラ
フと、投与量の変化に伴う心拍出量の変化を表すグラフ
とが作成されることになる。また、タイミング入力部４
３のモード選択スイッチを介して、マニュアルモードと
自動モードとのいずれかが選択される。自動モードが選
択されたとき、さらに時間経過モードと投与量モードと
のいずれかが選択される。

【００２１】このような準備段階が完了すると、実際に
超音波プローブ１を介して送受信系２１により被検体の
２次元領域の超音波ビームによる走査と、生体現象計測
部３による各種の生体現象（心拍出量、心拍数、血圧、
酸素飽和量）の計測とが開始される。しかし、この段階
では、負荷薬剤は投与されない。任意のタイミングでタ
イミング入力部４３のスイッチが検査者によりオンされ
る。これにより負荷がかかっていない状態に計測され、
且つパラメータ指定部４２を介して指定された生体現象
項目の計測値がＣＰＵ４１に制御のもとでメモリ４４に
記憶される。

【００２２】図示しない負荷投与の開始を指示するトリ
ガスイッチが検査者により操作されると、制御ユニット
３５により輸血ポンプ３６が起動し、被検体の血液への
負荷薬剤の投与が開始される。

【００２３】マニュアルモードが選択されたとき、タイ
ミング入力部４３に含まれるタイミングスイッチが検査
者により任意のタイミングで繰り返しオンされる。する
と、各々のタイミングで生体現象計測部３により計測さ
れ、且つパラメータ指定部４２を介して記憶することを
指定された生体現象項目の計測値が、ＣＰＵ４１の制御
のもとでメモリ４４に計測時間と共に記憶され、またパ
ラメータ指定部４２を介して表示することを指定された
生体現象項目の計測値が各々の計測時間と共に図４に示
すような表に纏められ、ディジタル・スキャン・コンバ
ータ２４に送られる。ここで、表は超音波画像と共に１
フレームに合成されて、表示ユニット２５で図６に示す
ように超音波画像と同一画面内に表示される。また、こ
のフレームデータは、記録ユニット２６に送られ、記憶
される。このように同一フレームに生体現象の計測値と
超音波画像とを合成し、記憶することは、超音波画像を
再生する際に生体現象の計測値を超音波画像と時間的に
整合させる必要がなく、好ましいといえる。

【００２４】自動モードの時間経過モードが選択された
とき、ＣＰＵ４１により負荷試薬の投与を開始した時刻
から所定時間経過する毎に、生体現象計測部３により計
測され、且つパラメータ指定部４２を介して記憶するこ
とを指定された生体現象項目の計測値が記憶され、また
パラメータ指定部４２を介して表示することを指定され
た生体現象項目の計測値が各々の計測時間と共に表に纏
められ、ディジタル・スキャン・コンバータ２４を介し
て表示ユニット２６に表示される。

【００２５】自動モードの投与量モードが選択されたと
き、ＣＰＵ４１により負荷試薬の投与量が段階的に所定
量に達する毎に、生体現象計測部３により計測され且つ
パラメータ指定部４２を介して記憶することを指定され
た生体現象項目の計測値が記憶され、またパラメータ指
定部４２を介して表示することを指定された生体現象項
目の計測値が各々の計測時間と共に表に纏められ、ディ
ジタル・スキャン・コンバータ２４を介して表示ユニッ
ト２６に表示される。

【００２６】メモリ４４に記憶されている全ての計測値
は、グラフ作成部４５に送られる。グラフ作成部４５に
より、メモリ４４に記憶されている計測時刻の異なるパ
ラメータが、時間軸または投与量の変化軸に沿って分布
されて生体現象の経時的な変化を表すグラフまたは投与
量の変化に伴う生体現象の変化を表すグラフが作成さ
れ、ディジタル・スキャン・コンバータ２４を介して表
示モニタ２５に表示される。図５は、図３の指定条件に
したがって作成された投与量の変化に伴う心拍数（Ｈ
Ｒ）の変化を表すグラフと、投与量の変化に伴う心拍出
量（ＣＯ）の変化を表すグラフとを示している。

【００２７】特徴量演算部４６により、グラフ作成部４
５により作成されたグラフの特徴量が演算され、ディジ
タル・スキャン・コンバータ２４を介して表示モニタ２
５に表示される。ここでいう特徴量としては、グラフの
傾き係数、つまり生理現象の計測値の時間経過又は投与
量の変化に伴う変化率が演算される。

【００２８】このように本実施例によれば、生体現象の
計測値がスイッチを操作するだけで又は自動的に記憶さ
れ、また表示される。したがって、様々な生体現象の計
測値を検査者の負担が軽減される。また、生体現象の計
測値が計測時間と共に記憶されるので、後日にでも超音
波画像を再生するときに、生体現象の計測値を超音波画
像と時間的に整合させる必要がない。また、生体現象の
計測値が超音波画像に合成されて表示及び記憶されるの
で、生体現象の計測値を超音波画像と時間的に整合させ
る必要がなくなる。また、生体現象の計測値の記録と表
示の各々の必要性が各別に指定できるので、記憶効率が
良い。また、必要なタイミングに計測された生体現象の
計測値だけを記憶するので、記憶効率が良い。また、生
体現象の計測値の時間経過に伴う変化や投与量の変化に
伴う変化がグラフで表示されるので、診断効率及び精度
が向上する。また、このグラフから、生体現象の計測値
の経時的な又は投与量の変化に伴う変化率が計算され、
表示されるので、診断効率及び精度が向上する。

【００２９】本発明は上述した実施例に限定されること
なく種々変形して実施可能であるのは勿論である。例え
ば、コンソールからコントローラ５を介して輸血ポンプ
を操作し、負荷薬剤の投与を制御するようにすれば、検
査者はコンソールで全ての操作を行うことができ便利で
ある。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、被検体の２次元領域を超音波
で走査し、これにより得た信号を用いて超音波画像を作
成し表示する超音波診断装置において、被検体の生体現
象を経時的に計測する計測手段と、前記計測手段による
計測結果を記憶すると共に、前記計測結果を出力する記
憶出力手段とを具備することにより、計測手段による生
体現象の計測結果が記憶され、またこの計測結果が出力
され、これにより様々な生体現象の計測結果を検査者に
面倒を与えないで記録及び出力することができる超音波
診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波診断装置の一実施例のブロ
ック図。

【図２】第１のパラメータ指定表を示す図。

【図３】第２のパラメータ指定表を示す図。

【図４】生体現象の計測値を纏めた表を示す図。

【図５】図１のグラフ作成部によるグラフの一例を示す
図。

【図６】図１の表示モニタの表示画面の一例を示す図。

【符号の説明】

１…超音波プローブ、 ２…超音波診断装置本体
部、３…生体現象計測部、 ４…生体現象記録出力
部、５…コントローラ、 ２１…送受信系、２２
…Ｂモード処理系、 ２３…ドプラ処理系、２４…デ
ィジタル・スキャン・コンバータ、２５…表示モニタ、
２６…記録ユニット、 ３１…心拍出量演算部、３
２…心拍数測定部、 ３３…血圧計、３４…酸素飽
和量測定部、 ３５…制御ユニット、３６…輸血ポン
プ、 ４１…ＣＰＵ、４２…パラメータ指定部、
４３…タイミング入力部、４４…メモリ、
４５…グラフ作成部、４６…特徴量演算部、 ４
７…インタフェース。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の２次元領域を超音波で走査し、
   これにより得た信号を用いて超音波画像を作成し表示す
   る超音波診断装置において、 被検体の生体現象を経時的に計測する計測手段と、 前記計測手段による計測結果を記憶すると共に、前記計
   測結果を出力する記憶出力手段とを具備することを特徴
   とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記計測手段は複数種類の生体現象を計
   測し、前記記憶出力手段は前記複数種類の生体現象の中
   から記憶および出力すべき種類を検査者が選択的に指定
   するための指定手段を有し、この指定手段を介して指定
   された種類の生体現象の計測結果を記憶し且つ出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記記憶出力手段はタイミング指定手段
   を有して、前記タイミング指定手段で指定されたタイミ
   ングに前記計測手段により計測された計測結果を記憶す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音
   波診断装置。
4. 【請求項４】 前記記憶出力手段は前記計測結果を前記
   超音波画像と同一画面内に表示することを特徴とする請
   求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の超音波診断
   装置。
5. 【請求項５】 前記記憶出力手段は前記計測手段が経時
   的に計測した計測結果の変化を表すグラフを作成し出力
   する手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ４のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
6. 【請求項６】 前記記憶出力手段は前記計測結果からそ
   の変化率を演算し出力する手段を有することを特徴とす
   る請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の超音波
   診断装置。
7. 【請求項７】 負荷薬剤を被検体に投与する投与手段を
   さらに備え、前記記憶出力手段は前記投与手段が投与し
   た前記負荷薬剤の投与量が段階的に所定量に達した複数
   のタイミングに前記計測手段により計測された計測結果
   を記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
   ずれか１項に記載の超音波診断装置。
8. 【請求項８】 負荷薬剤を被検体に投与する投与手段
   と、前記投与手段の投与を制御する手段とをさらに備え
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１
   項に記載の超音波診断装置。