WO2012165484A1 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for measuring the elastic modulus of a blood vessel wall.
- the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of selecting a good heartbeat that enables accurate measurement of the elastic modulus of a blood vessel wall.
- this type of ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe (hereinafter referred to as a probe) and a diagnostic apparatus body.
- a probe an ultrasonic probe
- diagnostic apparatus body In this ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic waves are transmitted from the probe toward the subject, ultrasonic echoes from the subject are received by the probe, and the received signal is electrically processed by the diagnostic apparatus body. A sonic image is formed.
- the ultrasonic wave is transmitted to the blood vessel or the heart wall, the ultrasonic echo is received, the received signal is analyzed, and the displacement amount of the blood vessel wall or the like is obtained.
- Measurement of elastic modulus such as (myocardium) is also performed.
- Patent Document 1 discloses that an ultrasonic echo reception signal is obtained by transmitting / receiving ultrasonic waves to / from an object moving in synchronization with a heartbeat (heart beat), and using the amplitude and phase of the reception signal, It is described that the elastic modulus of a blood vessel is obtained by determining an instantaneous instantaneous position and tracking a large amplitude displacement movement of the blood vessel wall based on the heartbeat. Specifically, based on the sequential position of the blood vessel wall, the motion velocity waveform of the microvibration of the blood vessel wall is obtained, and the tracking trajectory for each local area taken at predetermined intervals in the depth direction inside the blood vessel wall is obtained. The elastic modulus of the blood vessel is obtained by calculating the time change of the thickness of the blood vessel.
- a displacement amount of a blood vessel or the like is obtained from a reception signal of an ultrasonic echo obtained by transmitting / receiving an ultrasonic wave to / from an object moving in synchronization with a heartbeat, and elasticity is obtained from the displacement amount.
- An ultrasound diagnostic apparatus for determining the rate is described.
- a B-mode image and an M-mode image are formed using a received signal obtained from an object such as a blood vessel, and camera shake and body movement blur are detected from the received signal of the M-mode image.
- the amount of change in position between the probe and the subject is detected using the received signal of the M-mode image in which the blur is detected, the accuracy of the received signal is determined from the detection result, and the M-mode image determined to have high accuracy
- the received signal is used to determine the amount of displacement of the object, and the elastic modulus of the blood vessel wall and the like is measured from this amount of displacement.
- the conventional ultrasonic diagnostic apparatus capable of so-called B / M mode display
- the M mode image of only a predetermined line (predetermined position in the azimuth direction) set in the B mode image is displayed. Therefore, the displayed M-mode image does not always include an M-mode image with an appropriate heart rate for analysis that is not affected by camera shake or speckles.
- An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and it is possible to select a heartbeat that is most suitable for analysis from among M-mode images. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that makes it possible to accurately measure the elastic modulus of a blood vessel wall and the like.
- the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention transmits an ultrasonic wave, receives an ultrasonic echo reflected by a subject, and outputs a received signal corresponding to the received ultrasonic echo.
- An image forming unit that forms an B-mode image from an ultrasonic probe having an ultrasonic transducer and a reception signal output from the ultrasonic transducer, and further forms an M-mode image in the entire azimuth direction of the B-mode image.
- a storage unit that stores the M mode image formed by the image forming unit, a display unit, a B mode image formed by the image forming unit, and an M mode image stored by the storage unit
- Display processing means to be displayed on the display means, and position selection for selecting a position in the azimuth direction in the B-mode image displayed on the display means
- the display processing unit selects an M mode corresponding to the selected position.
- An ultrasonic diagnostic apparatus is provided, wherein an image is read from the storage means and displayed on the display means together with the B-mode image.
- the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has a beat detecting means for detecting a heart beat in the M mode image, and the display processing means detects the beat detecting means in the displayed M mode image. Preferably all heartbeats are also displayed. In addition, it is preferable to have a heartbeat selection means for selecting a heartbeat displayed in the M-mode image. At this time, it is preferable that the position selection means also serves as the heartbeat selection means. It is preferable that the apparatus further comprises position adjusting means for adjusting the position of the heart beat selected by the heart beat selecting means. In this case, it is preferable that the position selection unit also serves as the position adjustment unit. Further, in response to the selection of the heartbeat by the heartbeat selection means, the heartbeat corresponding to the heartbeat selected in the displayed M-mode image is extracted from all the M-mode images stored in the storage means. It is preferable to have a heart rate extraction means.
- ROI setting means for setting a region of interest in the B-mode image displayed on the display means.
- the image forming unit forms a B-mode image of the region of interest and an M-mode image over the entire region of the region of interest in the azimuth direction, and the display processing unit
- the region of interest is set by the ROI setting unit, it is preferable to display the B mode image of the region of interest and the M mode image at a predetermined position in the azimuth direction in the B mode image on the display unit.
- an ultrasonic frame rate by the ultrasonic transducer is set higher than that before the setting instruction in accordance with the setting instruction for the region of interest.
- the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention having the above configuration stores not only the M mode image at a predetermined position in the azimuth direction in the B mode image but also the M mode image of the entire region in the azimuth direction in the B mode image. By selecting a position in the mode image, it is possible to display an M mode image at an arbitrary position in the azimuth direction by reading from the storage means. Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to select an M mode image of a heartbeat that is most suitable for analysis from among stored M mode images. Therefore, according to the present invention, in the ultrasonic diagnostic apparatus, it is possible to select the heartbeat most suitable for analysis and measure the elastic modulus of the blood vessel wall and the like, so that stable and accurate measurement can be performed. It becomes possible.
- FIG. 3 It is a figure which shows notionally an example of the ultrasound diagnosing device of this invention. It is a block diagram which shows notionally the structure of the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of blood vessel wall elasticity measurement in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1. It is a conceptual diagram for demonstrating the ultrasonic diagnosis for the elasticity measurement of the blood vessel wall.
- (A) And (B) is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. (A) And (B) is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. (A)-(C) are conceptual diagrams showing an example of image display in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.
- FIG. (A) And (B) is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. It is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. (A) to (G) are conceptual diagrams showing an example of image display in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. (A) And (B) is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. It is a conceptual diagram which shows an example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. It is a conceptual diagram for demonstrating another example of the image display in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG.
- FIG. 1 conceptually shows the appearance of an example of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 10 basically includes a diagnostic apparatus main body 12, an ultrasonic probe 14, an operation panel 16, and a display 18.
- a caster 24 is disposed at the lower end of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 so that the apparatus can be easily moved manually.
- the ultrasonic probe 14 (hereinafter referred to as the probe 14) transmits and receives ultrasonic waves and supplies a received signal corresponding to the received ultrasonic echoes to the diagnostic apparatus body 12.
- the probe 14 is a so-called ultrasonic transducer that transmits an ultrasonic wave to a subject, receives an ultrasonic echo reflected by the subject, and outputs an electrical signal (reception signal) corresponding to the received ultrasonic echo.
- This is a known ultrasonic probe that is used in various ultrasonic diagnostic apparatuses in which (ultrasonic piezoelectric elements) are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
- the type of the probe 14 is not particularly limited, and various types such as a convex type, a linear type, and a sector type can be used. Further, an extracorporeal probe or a probe for an ultrasonic endoscope such as a radial scan method may be used. Furthermore, the probe 14 may have an ultrasonic transducer for receiving harmonics of the second or higher order of the transmitted ultrasonic wave corresponding to harmonic imaging. In the illustrated example, the probe 14 and the diagnostic apparatus main body 12 are connected by a cable 20.
- the present invention is not limited to this, and a transmitter circuit 28, a receiver circuit 30, a transmission / reception control unit 32 and the like which will be described later are arranged in the probe 14, and the probe 14 and the diagnostic apparatus body 12 are connected by wireless communication. You may do.
- the display 18 is a known display (display device).
- the display 18 performs an operation using an ultrasonic image, subject information, and GUI (Graphical User Interface) corresponding to the received signal output from the probe 14, as in various ultrasonic diagnostic apparatuses.
- ROI region of interest
- the operation panel 16 is for operating the ultrasonic diagnostic apparatus 10.
- the operation panel 16 includes a selection unit for various modes such as the B mode and the M mode, and a trackball for moving a cursor, a line, and the like displayed on the display 18.
- a selection unit for various modes such as the B mode and the M mode
- a trackball for moving a cursor, a line, and the like displayed on the display 18.
- set button for determining (determining) selection and operation
- freeze button for switching between moving image display and still image display
- means for changing the depth of field of ultrasonic images means for changing the depth of field of ultrasonic images
- gain Adjustment means a zoom button for enlarging the ultrasonic image, and the like are arranged.
- the mode is a VE mode (Vascular Elasticity) that is a mode for measuring the elastic modulus of the blood vessel wall. Mode) is also set.
- the operation panel 16 is also provided with a touch panel 16a which is a display device for performing operations and the like using a GUI (see FIG. 6B).
- the diagnostic apparatus main body 12 controls the overall operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10, forms an ultrasonic image corresponding to the received signal output from the probe 14, displays the ultrasonic image on the display 18, and further determines the vascular elasticity. Various processes for measurement are performed.
- the diagnostic apparatus main body 12 is configured using, for example, a computer.
- FIG. 2 conceptually shows a configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 in a block diagram.
- the diagnostic apparatus main body 12 includes a transmission circuit 28, a reception circuit 30, a transmission / reception control unit 32, an image forming unit 34, a storage unit 36, a boundary detection unit 40, a tracking unit 42, a beat detection unit 46, an elasticity.
- a rate calculation unit 50 and a display processing unit 52 are included.
- the image forming unit 34 includes a B mode image forming unit 56 and an M mode image forming unit 58.
- the probe 14 is connected to the transmission circuit 28 and the reception circuit 30.
- a transmission / reception control unit 32 is connected to the transmission circuit 28 and the reception circuit 30.
- the receiving circuit 30 is connected to the image forming unit 34.
- the image forming unit 34 is connected to the display processing unit 52.
- the B mode image forming unit 56 and the M mode image forming unit 58 of the image forming unit 34 are connected to the storage unit 36.
- the B-mode image forming unit 58 is further connected to the boundary detection unit 40.
- the storage unit 36 is connected to the tracking unit 42, the beat detection unit 46, and the display processing unit 52.
- the beat detection unit 46 and the boundary detection unit 40 are both connected to the tracking unit 42 and the display processing unit 52.
- the tracking unit 42 is connected to the display processing unit 52 and the elastic modulus calculation unit 50.
- the elastic modulus calculation unit 50 is connected to the display processing unit 52.
- the transmission / reception control unit 32 sequentially sets the ultrasonic beam transmission direction and the ultrasonic echo reception direction of the probe 14 via the transmission circuit 28 and the reception circuit 30.
- the transmission / reception control unit 32 has a transmission control function for selecting a transmission delay pattern according to the set transmission direction and a reception control function for selecting a reception delay pattern according to the set reception direction.
- the transmission delay pattern is a pattern of a delay time given to the drive signal of each ultrasonic transducer in order to form an ultrasonic beam in a desired direction by ultrasonic waves transmitted from a plurality of ultrasonic transducers of the probe 14.
- the reception delay pattern is a pattern of delay time given to a reception signal in order to extract ultrasonic echoes from a desired direction by ultrasonic waves received by a plurality of ultrasonic transducers.
- a plurality of transmission delay patterns and a plurality of reception delay patterns are stored in an internal memory (not shown), and are appropriately selected and used according to the situation.
- the transmission circuit 28 includes a plurality of channels, and forms a plurality of drive signals to be applied to the plurality of ultrasonic transducers of the probe 14, respectively. At that time, based on the transmission delay pattern selected by the transmission / reception control unit 32, respective delay times can be given to the plurality of drive signals.
- the transmission circuit 28 adjusts the delay amount of the plurality of drive signals so that the ultrasonic waves transmitted from the plurality of ultrasonic transducers form an ultrasonic beam, and sends the plurality of drive signals to the plurality of probes 14 respectively.
- a plurality of drive signals configured so that ultrasonic waves transmitted from a plurality of ultrasonic transducers at once may reach the entire imaging region of the subject may be supplied to the probe 14. May be.
- the reception circuit 30 includes a plurality of channels, amplifies a plurality of analog signals received via the plurality of ultrasonic transducers, and converts them into digital reception signals. Further, based on the reception delay pattern selected by the transmission / reception control unit 32, a delay time is given to the plurality of reception signals, and the reception focus processing is performed by adding the reception signals. By this reception focus processing, a sound ray signal (sound ray data) in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed is formed.
- the formed sound ray data is supplied to the image forming unit 34.
- the image forming unit 34 performs preprocessing processing such as log (logarithmic) compression and gain adjustment on the supplied sound ray data to form image data of an ultrasonic image, and the image data is converted into a normal television.
- the image data is converted into image data (raster conversion) in accordance with the signal scanning method, and further subjected to necessary image processing such as gradation processing, and then output to the display processing unit 52.
- the image forming unit 34 includes a B mode image forming unit 56 that forms a B mode image and an M mode image forming unit 58 that forms an M mode image.
- a B-mode image and an M-mode image may be formed by a known method.
- the display processing unit 52 includes image data of an ultrasound image supplied from the image forming unit 34, image data of an ultrasound image read from the storage unit 36, an operation (input instruction) performed on the operation panel 16, and a blood vessel described later. This is a part that forms display data to be displayed on the display 18 according to the measurement result (analysis result) of the wall elastic modulus, and displays the data on the display 18.
- the storage unit 36, the boundary detection unit 40, the tracking unit 42, the beat detection unit 46, and the elastic modulus calculation unit 50 of the diagnostic apparatus main body 12 mainly include the elastic modulus of the blood vessel wall. This is a part used in the VE mode for measuring the.
- the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 in the VE mode will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and FIGS. 5 to 12, the respective parts such as the storage unit 36 and the boundary detection unit 40, and the like.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the invention will be described in more detail.
- the display processing unit 52 performs necessary processing such as line formation for display on the display 18.
- the transmission circuit 28 transmits ultrasonic waves from the ultrasonic transducer of the probe 14 under the control of the transmission / reception control unit 32, and the reception circuit 30
- the received reception signal is processed to form a sound ray signal and output to the image forming unit 34.
- the B mode is selected, and the probe 14 is applied to the neck n with the subject's carotid artery c as a measurement target as conceptually shown in FIG.
- the B-mode image formed by the forming unit 56) is processed by the display processing unit 52 and displayed on the display 18.
- the display processing unit 52 Displays a ROI 60 indicating a region of interest in a B-mode image, as conceptually shown in FIG.
- the position of the ROI 60 in the B-mode image can be moved by the operation with the trackball.
- the position of the ROI 60 is fixed, and the size of the ROI 60 can be changed by an operation with a trackball. Further, each time the set button is pressed, the position change of the ROI 60 and the size adjustment of the ROI 60 can be performed alternately.
- the transmission / reception control unit 32 assumes that the adjustment of the position and size of the ROI 60 has been completed and the setting of the ROI 60 has been instructed. (For example, 200 Hz or more or 5 times or more before the ROI setting instruction). Further, in response to pressing of the zoom button, the M mode image forming unit 58 starts to form the M mode image of the ROI 60. As shown in FIG. 5B, the B mode in which the portion of the ROI 60 is enlarged. The image 64 and the M mode image 65 of the ROI 60 (its selection line 62) are displayed simultaneously. Note that the simultaneous display (dual mode display) of the B mode image 64 and the M mode image 65 may be performed in the same manner as the so-called B / M mode display in a known ultrasonic diagnostic apparatus.
- the upper side is a B mode image 64 and the lower side is an M mode image 65.
- the horizontal direction in the figure is the azimuth direction (the arrangement direction of ultrasonic transducers (longitudinal direction in the case of a two-dimensional arrangement))
- the vertical direction is the depth direction (ultrasonic transmission / reception direction)
- upward Is the shallow side probe 14 side.
- a selection line 62 extending in the depth direction for selecting an M-mode image display position in the azimuth direction in the B-mode image (an M-mode image display line) is displayed.
- the selection line 62 can be moved in the azimuth direction (left-right direction) by a trackball.
- an M mode image 65 displayed on the display 18 is an M mode image 65 at the position of the selection line 62 whose position is set in advance.
- the M-mode image forming unit 58 is not limited to a predetermined position in the azimuth direction (a predetermined position or a predetermined position set in advance) or a position selected in the azimuth direction, but also in the azimuth direction of the B-mode image 64.
- An M mode image is formed for the entire area.
- Both the B mode image (B mode image data) of the ROI 60 formed by the B mode image forming unit 56 and the M mode image (M mode image data) formed by the M mode image forming unit 58 are stored in the storage unit 36. Is done.
- the time amount of the image stored in the storage unit 36 is not particularly limited, but it is preferable that the length of the general heartbeat is 2 or more. Accordingly, the storage unit 36 preferably stores the latest B-mode image and M-mode image for 3 seconds or more.
- the selection line 62 can be moved in the azimuth direction by the trackball.
- the position of the selection line 62 and the M mode image are linked. That is, when the selection line 62 is moved in the left-right direction by the trackball, the display processing unit 52 displays the M mode image at the position of the selection line 62 on the display 18.
- the freeze button is pressed.
- the display processing unit 52 reads out the necessary image data from the storage unit 36, and as shown in FIG.
- the M-mode image 65 at the position of the selection line 62 is displayed, and the still image of the B-mode image 64 is displayed.
- the selection line 62 becomes a broken line and cannot be moved (becomes inactive).
- an “AW Det” button for instructing setting of the boundary of the blood vessel wall, which will be described later, on the touch panel 16a of the operation panel 16, and instructing the start of analysis of the blood vessel wall elastic modulus.
- the beat detection unit 46 detects heartbeats (automatic detection of heartbeats) for all M mode images stored in the storage unit 36.
- the detection result of the heartbeat is sent to the storage unit 36 and added as information to the corresponding M-mode image. Furthermore, the heartbeat detection result is also sent to the display processing unit 52, and the heartbeat detection result is displayed in the currently displayed M-mode image 65.
- the detection method for detecting the heartbeat is not particularly limited.
- the white line (bright line) extending in the horizontal direction moves in the depth direction (at the start of speed increase) What is necessary is just to detect using the pulsation of the movement of the white line in the depth direction.
- an electrocardiograph (electrocardiogram) may be used for heartbeat detection.
- the display processing unit 52 displays the heartbeat detection result in the M mode image 65 with a triangle mark and a straight line.
- the start time of the latest heartbeat is indicated by a solid line
- the end time is indicated by a thin line
- positions related to other beats are indicated by broken lines.
- the line color may be used instead of or in addition to the line type.
- the heartbeat is displayed at an appropriate position in accordance with the surrounding heartbeat interval or the like.
- the B-mode image 64 at the time when the freeze button is pressed becomes a B-mode image at the start time of the latest heartbeat indicated by a solid line in the M-mode image 65.
- the selection line 62 in the B-mode image becomes a solid line and can be moved in the left-right direction by the trackball. That is, the selection line 62 becomes active. Whether the line is active or not may be differentiated from the line type or in addition to the line type as described above.
- the display processing unit 52 reads an M-mode image corresponding to the position of the selection line 62 from the storage unit 36 and displays the image along with the heartbeat detection result. Is displayed on the display 18.
- the display position (display line) of the M mode image 65 in the B mode image 64 can be selected from the entire area in the azimuth direction in the B mode image 64 by moving the selection line 62 with the trackball. . Therefore, according to the present invention, the M mode image 65 at an arbitrary position in the azimuth direction of the set ROI 60 is displayed, and the M mode image 65 and the image corresponding to each heartbeat in the M mode image are observed / Can be confirmed.
- the selection line 62 of the B-mode image 64 is movable, the selection of the display position (display line) of the M-mode image is completed, and as shown in FIG.
- the selection line 62 of the mode image 64 becomes a broken line, and the movement by the trackball becomes impossible.
- the lines indicating the latest heartbeat are both solid lines.
- the heartbeat can be selected by the trackball.
- the line indicating the latest heartbeat is selected as a solid line. From this state, for example, when the trackball is turned counterclockwise, the line corresponding to the end of the latest heartbeat becomes a broken line, and the line corresponding to the new heartbeat becomes a solid line as shown in FIG. This heartbeat is selected.
- the trackball is further turned counterclockwise, the line corresponding to the second new beat becomes a broken line, and the line corresponding to the third new heartbeat becomes a solid line, which is selected.
- the display processing unit 52 captures from the storage unit 36 a B-mode image of the selected heartbeat start position, that is, the time point (time phase) of the selected heartbeat start position.
- the read B-mode image is read, and the B-mode image 64 displayed on the display 18 is changed to this image.
- the selected heart rate is confirmed and the selected heart rate can be finely adjusted, assuming that the selection of the heart rate is completed.
- the heartbeat in the M-mode image 65 displayed on the display 18 is selected / confirmed, all the M-mode images stored in the storage unit 36 (that is, the M-mode in the entire azimuth direction of the B-mode image 64). In the image), the same heartbeat is selected.
- the line corresponding to the end of the selected heartbeat becomes a thin line.
- the position (time) of the line corresponding to the start can be moved in the left-right direction (time direction) by the trackball as indicated by the arrow t, and the heartbeat start position can be finely adjusted. If the set button is pressed again after adjusting the start position of the heartbeat with the trackball as necessary, this time, as shown in FIG. 8B, a line corresponding to the end of the selected heartbeat.
- a line corresponding to the start becomes a thin line
- the position of the line corresponding to the end of the selected heartbeat can be moved in the left-right direction by the trackball as indicated by an arrow t.
- the heartbeat end position can be finely adjusted.
- the result of the fine adjustment of the heartbeat may be reflected only in the M mode image 65 that has been finely adjusted, but is preferably reflected in all the M mode images stored in the storage unit 36.
- the display processing unit 52 reads out the B-mode image of the adjusted heartbeat start position from the storage unit 36, and displays the B-mode image 64 displayed on the display 18 as the B-mode image 64. Change to an image.
- the result of heartbeat selection or further fine adjustment is also supplied to the tracking unit 42.
- the selection line 62 of the B-mode image 64 shown in FIG. 6 returns to a movable state. That is, the display returns to the state in which the display line of the M mode image 65 in the B mode image 64 can be selected.
- each process of “display line selection” ⁇ “beat selection” ⁇ “beat fine adjustment” can be repeatedly performed.
- “display line selection” ⁇ “heartbeat selection” ⁇ “beat fine adjustment” can be processed in a loop. Accordingly, it is possible to more preferably select an optimal heart rate for analysis for measuring the elasticity of the blood vessel wall, which will be described later, from all the stored M mode images.
- the selection line of the B-mode image 64 is selected as shown in FIG. 62 and the line indicating the heartbeat in the M mode image 65 are all broken lines and cannot be operated, and the blood vessel wall detection mode is set.
- a line 68 corresponding to the epicardial / media boundary of the blood vessel front wall is displayed in the B-mode image 64.
- the line 68 can be translated in the vertical direction (depth direction) by the trackball.
- FIG. 10B when the line 68 is moved to the position of the epicardial / media boundary of the anterior wall of the blood vessel by moving with the trackball, the set button is pressed.
- the set button When the set button is pressed, as shown in FIG. 10 (C), in the B-mode image 64, the line 68 corresponding to the epicardial / media boundary of the anterior wall of the blood vessel is confirmed as a broken line, and the inside of the anterior wall of the blood vessel is determined. A line 70 corresponding to the membrane lumen boundary is displayed. Similarly, the line 70 can be moved in the vertical direction by the trackball. When the line 70 is moved to the position of the intima lumen boundary of the blood vessel front wall, the set button is pressed.
- the set button When the set button is pressed while the line 70 is movable, the line 70 corresponding to the intima lumen boundary of the anterior wall of the blood vessel becomes a broken line in the B-mode image 64 as shown in FIG.
- a line 72 corresponding to the intima lumen boundary of the posterior wall of the blood vessel is displayed.
- the set button is pressed.
- the line 72 corresponding to the intima lumen boundary of the posterior wall of the blood vessel becomes a broken line in the B-mode image 64 as shown in FIG.
- the line 74 corresponding to the epicardial media boundary of the posterior wall of the blood vessel is displayed. Similarly, when the line 74 is moved to the position of the epicardial / media boundary of the blood vessel rear wall by the trackball, the set button is pressed.
- the boundary detection unit 40 sets the line 72 of the set intima lumen boundary and the epicardial media
- the boundary line 74 is used to automatically detect the intima lumen boundary and adventitial media boundary of the posterior wall of the blood vessel.
- the result of the automatic detection of both boundaries is sent to the display processing unit 52 and the tracking unit 42, and the detection result is displayed as shown in FIG.
- the method for automatically detecting these boundaries there are no particular limitations on the method for automatically detecting these boundaries, and various methods can be used. As an example, a method of analyzing a B-mode image and tracing a continuous high-intensity portion at the positions of the line 72 and the line 74 to detect an intima lumen boundary and an epicardium-media boundary is illustrated.
- a cursor 78 is displayed on the B-mode image 64 as shown in FIG. The cursor 78 is not displayed until the automatic detection of the blood vessel rear wall is completed).
- the cursor 78 can be moved by a trackball.
- the line near the cursor 78 becomes a solid line.
- a line that is a solid line can be corrected.
- FIG. 10G it is assumed that a line 74 indicating the epicardial intima boundary is selected and becomes a solid line.
- the “Elasticity Ana” button on the touch panel 16a is selectable.
- the “Ps” button is used to indicate the subject's systolic blood pressure
- the “Pd” button is used to indicate the subject's end-diastolic blood pressure. Enter each of them and use the “Quality Factor Threshold” button to enter the reliability threshold.
- the blood pressure and reliability threshold of the subject are not limited to be input after the detection of the blood vessel wall boundary, but before the analysis to be described later (before pressing the “Elasticity Ana” button to be described later). ) As long as it is possible. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus 10, it is normal to obtain and input subject information before making a diagnosis. If the subject information includes blood pressure information, this is used. May be used.
- the “Elasticity Ana” button When the blood pressure and the reliability threshold of the subject are input and the “Elasticity Ana” button is pressed, analysis of the B-mode image is started and the elasticity of the blood vessel wall is calculated.
- the “Elasticity Ana” button is pressed, first, the tracking unit 42 in the M-mode image 65, the blood vessel front wall (outer membrane-media boundary and intima lumen boundary) and blood vessel rear wall (inner membrane boundary) at the selected heart rate. The movement of the membrane lumen boundary and epicardial media-media boundary) is tracked. That is, the blood vessel front wall and the rear wall are tracked.
- the tracking of the blood vessel wall in the M-mode image 65 is performed by detecting the epicardial medial boundary of the blood vessel front wall, the intima lumen boundary of the blood vessel front wall, and the blood vessel rear wall previously detected (set) in the B mode image 64.
- the intima lumen boundary and the epicardial medial boundary of the posterior wall of the blood vessel are used as positional starting points (starting points in the depth direction).
- the temporal starting point (the starting point on the time axis of the M-mode image) is the time phase of the B-mode image 64, that is, the time when the B-mode image 64 is taken. To do. That is, in the illustrated example, the start position of the heartbeat that is selected and adjusted as necessary is the starting point for tracking the blood vessel wall.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 10 as a preferable mode, not only the boundary of the detected (set) blood vessel wall but also one or more measurement points in the depth direction are set in the blood vessel rear wall. Good.
- the blood vessel wall is tracked for each measurement point.
- the measurement points in the blood vessel wall may be set in advance, may be automatically set based on a specific algorithm, or set by an operator of the ultrasound diagnostic apparatus 10 while viewing the image. These may be used in combination.
- the method for tracking the blood vessel wall in the M-mode image 65 is not particularly limited, and is a method using the continuity of the image (luminance) from the tracking start position, a pattern matching method, a zero cross method, a tissue Doppler method, a phase difference method. Tracking and the like are exemplified, and any method may be used.
- the tracking result of the blood vessel wall in the M mode image by the tracking unit 42 is supplied to the elastic modulus calculation unit 50 and the display processing unit 52.
- the elastic modulus calculation unit 50 first forms a change waveform of the thickness of the blood vessel wall (intima media) and a change waveform of the blood vessel diameter (inner diameter) from the tracking result of the blood vessel wall. As described above, when one or more measurement points are set in the blood vessel wall, the change waveform of the blood vessel wall is formed between the measurement points. The change waveform of the blood vessel wall thickness and the change waveform of the blood vessel diameter are sent to the display processing unit 52.
- the elastic modulus calculation unit 50 calculates the radial distortion of the blood vessel using the following formula (1).
- ⁇ i ⁇ h i / h di (1)
- ⁇ i the radial distortion of the blood vessel between the measurement points
- ⁇ h i the measurement point at the systole in which the blood vessel wall is thinnest within one heartbeat.
- the maximum value of the change in the thickness of the blood vessel wall in between, and h di indicates the thickness between each measurement point at the end diastole when the blood vessel wall becomes the thickest.
- the elastic modulus calculation unit 50 calculates the elastic modulus E ⁇ i in the circumferential direction of the blood vessel wall according to the following equation (2) using the highest value and the lowest value of the blood pressure input in advance.
- E ⁇ i 1/2 * [1+ (r d / h d )] * [ ⁇ p / ( ⁇ h i / h di )] (2)
- the elastic modulus Eri in the radial direction of the blood vessel wall may be calculated by the following equation (3).
- the elastic modulus calculating unit 50 calculates the reliability of the elastic modulus.
- the method for calculating the reliability of the elastic modulus is not particularly limited, and various known methods can be used. As an example, a waveform of a blood vessel diameter change due to a heartbeat of a large number of persons such as 1000 people is created, a model waveform of a blood vessel diameter change is created from these many waveforms, and the amount of deviation from this model waveform is used. Thus, a method of calculating the reliability of the calculated elastic modulus is exemplified.
- processing such as elastic modulus calculation of the blood vessel wall at the selected heart rate is performed on the entire region in the azimuth direction of the B-mode image 64 displayed on the display 18 using the corresponding M-mode image. It is. These results are added as information to the M-mode image stored in the storage unit 36.
- the elastic modulus calculation unit 50 calculates the average value of the elastic modulus of the blood vessel wall (E ⁇ ave ), the average value of the distortion of the blood vessel wall (Str ave ), and the reliability of the elastic modulus.
- the average value (QF ave ) is calculated.
- the result is displayed on the display 18.
- An example is shown in FIG.
- the elastic modulus of the posterior wall of the blood vessel shown in the B-mode image 64 is displayed as a B-mode image 64e on the right side of the B-mode image 64 that was originally displayed.
- the reliability of the calculated elasticity of the blood vessel wall is displayed as the B mode image 64q on the right side of the B mode image 64e displaying the elasticity of the blood vessel rear wall.
- the average value of the elastic modulus of the blood vessel wall (E ⁇ ave ), the average value of the distortion of the blood vessel wall (Str ave ), and the average value of the elastic modulus reliability (QF ave). ) are displayed.
- the elastic modulus of the blood vessel wall is displayed in a band shape in the B-mode image 64e so as to overlap the blood vessel rear wall automatically detected (or corrected if necessary) in the B-mode image 64.
- an index of elastic modulus is displayed on the upper right side of the B-mode image 64e.
- the higher the image density the higher the elastic modulus. That is, in the B-mode image 64e, the density of the band overlapping the blood vessel rear wall indicates the elastic modulus of the blood vessel wall at that position of the blood vessel.
- the reliability of the elastic modulus is similarly displayed in a band shape on the blood vessel rear wall automatically detected in the B mode image 64.
- an elastic modulus reliability index is displayed on the upper right side of the B-mode image 64q.
- the higher the image density the higher the reliability of the elastic modulus. That is, in the B-mode image 64q, the density of the band overlapping the blood vessel rear wall indicates the reliability of the blood vessel wall elastic modulus at that position of the blood vessel.
- elasticity modulus and the reliability of elasticity modulus may be expressed by the color of the image instead of or in addition to the image density.
- the result is automatically omitted at the position in the azimuth direction where the reliability is lower than the previously input threshold value.
- the position from which the result is omitted as shown in the right corner of the elastic modulus result display in the B-mode image 64e and the right corner of the reliability result display in the B-mode image 64q, Becomes thinner.
- the blood vessel front wall tracking result 80 and the blood vessel rear wall tracking result 82 in the M-mode image, the blood vessel diameter change waveform 84, and the blood vessel are included in the selected heartbeat.
- a wall thickness change waveform 86 is displayed. As described above, when one or more measurement points are set in the depth direction in the blood vessel wall, the change waveform of the blood vessel thickness may be output between each measurement point. Good.
- the selection line 62 in the B-mode image 64 becomes a solid line and can be moved in the azimuth direction by the trackball.
- the display processing unit 52 reads out the M mode image corresponding to the position of the selection line 62 from the storage unit 36 and displays it on the display 18. That is, when the selection line 62 is moved by the trackball, the M mode image 65 is changed to an M mode image at the position of the selection line 62, and the blood vessel front wall tracking result 80 and the blood vessel rear wall in the M mode image are changed.
- the tracking result 82, the blood vessel diameter change waveform 84, and the blood vessel wall thickness change waveform 86 are changed to data of the position of the selection line 62 of the B-mode image 64. Therefore, the display line for displaying the M mode image 65 and the analysis result can be selected in the entire area in the azimuth direction in the B mode image.
- the selection line 62e of the B-mode image 64e and the selection line 62q of the B-mode image 64q are also moved.
- the selection line 62e and the selection line 62q are moved by the trackball in the B mode image 64e and the B mode image 64q to select an arbitrary region in the azimuth direction, and then the set button is pressed again.
- the selected area is treated in the same way as the area whose reliability is lower than the threshold value, and the data is removed. That is, when there is a place where the examiner looks at the result and feels that the waveform or the like is strange, the data can be removed, and more accurate analysis can be performed.
- this data removal may be made to return to the previous state by pressing the Delete button or the like.
- the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has not only an M mode image at a predetermined position in the azimuth direction in the B mode image 64 but also an M mode image in the entire azimuth direction in the B mode image 64, By selecting the position of the selection line 62 (selecting the display line) in the B-mode image 64, an M-mode image at an arbitrary position in the azimuth direction can be displayed. Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to select the M mode image of the heartbeat most suitable for analysis from the M mode images. In addition, by automatically detecting the heartbeat and enabling fine adjustment of the automatically detected heartbeat, in addition to improving operability, analysis using a more appropriate heartbeat becomes possible. In addition, such an appropriate heartbeat can be selected by only the position selection means and the determination means, such as a trackball and a set button.
- the same heartbeat is appropriate at a certain position in the azimuth direction and inappropriate at other positions.
- the same heartbeat can be confirmed at a plurality of locations in the azimuth direction, it is possible to more appropriately select an appropriate heartbeat.
- the corresponding heartbeat is selected in all other M-mode images, thereby confirming the same heartbeat at a plurality of locations in the azimuth direction. It can be performed more suitably.
- the corresponding heartbeat is selected in all M-mode images, so that measurement of the elastic modulus in the entire azimuth direction of the B-mode image, etc. It can be performed accurately using an appropriate heart rate.
- the B-mode image 64 is displayed at the top of the display 18 and the M-mode image 65 is displayed below, but the present invention is not limited to this.
- the B mode image 90 and the M mode image 92 may be displayed side by side on the display 18.
- a display format in which the B-mode image is displayed on the upper side and the M-mode image is displayed on the lower side and a side-by-side display format shown in FIG. 13 may be selectable.
- the B-mode image 90 and the M-mode image 92 are arranged side by side, the B-mode image and the M-mode image can be displayed in a further enlarged state, for example, setting of the blood vessel wall boundary Etc. can be performed more accurately.
- the M-mode image 92 can be scrolled in the horizontal direction (time lapse direction), the past heartbeat can be displayed, and the past heartbeat can be returned to the new heartbeat. Is preferable.
- the scrolling method for example, in the above-described selection of the heartbeat using the trackball, the selected heartbeat can be automatically displayed at the center of the M-mode image.
- the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention can be suitably used in a medical field where diagnosis of arteriosclerosis that causes myocardial infarction, angina pectoris, brain disease and the like is performed.
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Abstract
血管壁の弾性率計測を行なう超音波診断装置において、弾性率の計測に好適な血管の心拍を選択することができる超音波診断装置を提供する。 Bモード画像中のアジマス方向の所定間隔でMモード画像を記憶しておき、Bモード画像中におけるアジマス方向の位置選択に応じて、選択された位置のMモード画像をBモード画像と共に表示することにより、前記課題を解決する。
Description
本発明は、血管壁の弾性率計測に好適な超音波診断装置に関する。特に、正確な血管壁の弾性率計測を可能にする良好な心拍を選択できる超音波診断装置に関する。
医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。
一般に、この種の超音波診断装置は、超音波プローブ(超音波探触子 以下、プローブとする)と、診断装置本体とを有している。この超音波診断装置では、プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーをプローブで受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が形成される。
一般に、この種の超音波診断装置は、超音波プローブ(超音波探触子 以下、プローブとする)と、診断装置本体とを有している。この超音波診断装置では、プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーをプローブで受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が形成される。
また、超音波を血管や心臓壁等に送信し、その超音波エコーを受信して、受信信号を解析することで、血管壁等の変位量を求め、この変位量から、血管壁や心臓壁(心筋)等の弾性率を計測することも行なわれている。
例えば、特許文献1には、心拍(心臓拍動)に同期して動く対象物に超音波を送受信して超音波エコーの受信信号を得、この受信信号の振幅および位相を用いて対象物の瞬間的な瞬時的な位置を決定して、心拍に基づく血管壁の大きな振幅変位運動をトラッキングすることにより、血管の弾性率を求めることが記載されている。
具体的には、血管壁の順次の位置に基づき、血管壁の微小振動の運動速度波形を求め、血管壁内部の深さ方向に所定間隔でとられた局所ごとのトラッキング軌跡を求め、局所毎の厚みの時間変化を算出することにより血管の弾性率を求めている。
具体的には、血管壁の順次の位置に基づき、血管壁の微小振動の運動速度波形を求め、血管壁内部の深さ方向に所定間隔でとられた局所ごとのトラッキング軌跡を求め、局所毎の厚みの時間変化を算出することにより血管の弾性率を求めている。
また、特許文献2にも、同様に、心拍に同期して動く対象物に超音波を送受信して得られた超音波エコーの受信信号から、血管等の変位量を求め、この変位量から弾性率を求める超音波診断装置が記載されている。
この超音波診断装置では、血管等の対象物から得た受信信号を用いてBモード画像およびMモード画像を形成し、Mモード画像の受信信号から手ブレや体動ブレを検出して、このブレが検出されたMモード画像の受信信号を用いてプローブと被検体との位置変化量を検出して、この検出結果から受信信号の確度を判断し、確度が高いと判断されたMモード画像の受信信号を用いて、対象物の変位量を求め、この変位量から血管壁等の弾性率を計測している。
この超音波診断装置では、血管等の対象物から得た受信信号を用いてBモード画像およびMモード画像を形成し、Mモード画像の受信信号から手ブレや体動ブレを検出して、このブレが検出されたMモード画像の受信信号を用いてプローブと被検体との位置変化量を検出して、この検出結果から受信信号の確度を判断し、確度が高いと判断されたMモード画像の受信信号を用いて、対象物の変位量を求め、この変位量から血管壁等の弾性率を計測している。
このような心拍に同期して動く対象物の変位量から、正確に血管壁等の弾性率を計測するためには、検査者の手ブレや被検者の体動ブレ、不整な脈、スペックル(スペックルノイズ/スペックルパターン)等の影響が少ない、解析に適した心拍のMモード画像で解析を行なう必要が有る。
そのため、例えば、特許文献2に記載される超音波診断装置では、前述のように、検査者の手ブレや被検者の体動ブレを検出し、手ブレの影響の無い確度の高い心拍の受信信号を用いて、血管壁等の変位量から弾性率を計測している。
そのため、例えば、特許文献2に記載される超音波診断装置では、前述のように、検査者の手ブレや被検者の体動ブレを検出し、手ブレの影響の無い確度の高い心拍の受信信号を用いて、血管壁等の変位量から弾性率を計測している。
しかしながら、従来のいわゆるB/Mモード表示が可能な超音波診断装置では、Bモード画像中で設定された、所定ライン(アジマス方向の所定位置)のみのMモード画像しか表示されない。
そのため、表示されたMモード画像の中に、手ブレやスペックル等による影響がない、解析に適正な心拍のMモード画像が含まれるとは、限らない。
そのため、表示されたMモード画像の中に、手ブレやスペックル等による影響がない、解析に適正な心拍のMモード画像が含まれるとは、限らない。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、Mモード画像の中から最も解析に適した心拍を選択ことができ、これにより、Mモード画像における血管壁の変位量等を用いて、正確な血管壁の弾性率計測等を行なうことを可能にする超音波診断装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Bモード画像を形成し、さらに、前記Bモード画像のアジマス方向の全域でMモード画像を形成する、画像形成手段と、前記画像形成手段が形成したMモード画像を記憶する記憶手段と、表示手段と、前記画像形成手段が形成したBモード画像、および、前記記憶手段が記憶するMモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、前記表示手段に表示されたBモード画像中におけるアジマス方向の位置を選択する位置選択手段とを有し、かつ、前記表示処理手段は、前記表示手段に表示されたBモード画像中で、前記位置選択手段によってアジマス方向の位置を選択されたら、選択された位置に対応するMモード画像を前記記憶手段から読み出して、前記Bモード画像と共に前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
このような本発明の超音波診断装置において、前記Mモード画像中で心拍を検出する拍検出手段を有し、前記表示処理手段は、表示したMモード画像中に、前記拍検出手段が検出した全ての心拍も表示するのが好ましい。
また、前記Mモード画像中に表示された心拍を選択する心拍選択手段を有するのが好ましい。この際において、前記位置選択手段が、前記心拍選択手段を兼ねるのが好ましい。
また、前記心拍選択手段によって選択された心拍の位置を調整する位置調整手段を有するのが好ましい。この際において、前記位置選択手段が、前記位置調整手段を兼ねるのが好ましい。
また、前記心拍選択手段による心拍の選択に応じて、前記記憶手段が記憶している全てのMモード画像から、前記表示されているMモード画像中で選択された心拍に対応する心拍を抽出する心拍抽出手段を有するのが好ましい。
また、前記Mモード画像中に表示された心拍を選択する心拍選択手段を有するのが好ましい。この際において、前記位置選択手段が、前記心拍選択手段を兼ねるのが好ましい。
また、前記心拍選択手段によって選択された心拍の位置を調整する位置調整手段を有するのが好ましい。この際において、前記位置選択手段が、前記位置調整手段を兼ねるのが好ましい。
また、前記心拍選択手段による心拍の選択に応じて、前記記憶手段が記憶している全てのMモード画像から、前記表示されているMモード画像中で選択された心拍に対応する心拍を抽出する心拍抽出手段を有するのが好ましい。
前記表示手段に表示されたBモード画像中で、関心領域を設定するROI設定手段を有するのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のBモード画像、および、この関心領域のアジマス方向の全域でMモード画像を形成し、前記表示処理手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、前記表示手段に、この関心領域のBモード画像と、このBモード画像中のアジマス方向の所定位置のMモード画像を表示するのが好ましい。
さらに、前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くするのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のBモード画像、および、この関心領域のアジマス方向の全域でMモード画像を形成し、前記表示処理手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、前記表示手段に、この関心領域のBモード画像と、このBモード画像中のアジマス方向の所定位置のMモード画像を表示するのが好ましい。
さらに、前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くするのが好ましい。
上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、Bモード画像中におけるアジマス方向の所定位置のMモード画像のみならず、Bモード画像中のアジマス方向の全領域のMモード画像を記憶し、Bモード画像中で位置を選択することにより、記憶手段から読み出して、アジマス方向の任意の位置のMモード画像を表示できる。
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、記憶したMモード画像の中から、最も解析に適した心拍のMモード画像を選択することができる。従って、本発明によれば、超音波診断装置において、最も解析に適した心拍を選択して、血管壁の弾性率計測等を行なうことができるので、安定して、正確な計測を行なうことが可能になる。
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、記憶したMモード画像の中から、最も解析に適した心拍のMモード画像を選択することができる。従って、本発明によれば、超音波診断装置において、最も解析に適した心拍を選択して、血管壁の弾性率計測等を行なうことができるので、安定して、正確な計測を行なうことが可能になる。
以下、本発明の超音波診断装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
図1に、本発明の超音波診断装置の一例の外観を概念的に示す。
図1に示すように、超音波診断装置10は、基本的に、診断装置本体12と、超音波プローブ14と、操作パネル16と、ディスプレイ18とを有して構成される。また、超音波診断装置10の下端部には、キャスタ24が配置されており、人力で容易に装置を移動することが可能になっている。
図1に示すように、超音波診断装置10は、基本的に、診断装置本体12と、超音波プローブ14と、操作パネル16と、ディスプレイ18とを有して構成される。また、超音波診断装置10の下端部には、キャスタ24が配置されており、人力で容易に装置を移動することが可能になっている。
超音波プローブ14(以下、プローブ14とする)は、超音波の送受信を行なって、受信した超音波エコーに応じた受信信号を診断装置本体12に供給するものである。
このプローブ14は、被検体に超音波を送信し、被検体に反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた電気信号(受信信号)を出力する、いわゆる超音波トランスデューサ(超音波圧電素子)を1次元的もしくは二次元的に配列してなる、各種の超音波診断装置に利用される公知の超音波プローブである。
このプローブ14は、被検体に超音波を送信し、被検体に反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた電気信号(受信信号)を出力する、いわゆる超音波トランスデューサ(超音波圧電素子)を1次元的もしくは二次元的に配列してなる、各種の超音波診断装置に利用される公知の超音波プローブである。
本発明において、プローブ14の種類には、特に限定はなく、コンベックス型、リニア型、セクタ型等の各種の形式が利用可能である。また、体外式プローブでもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでもよい。さらに、プローブ14は、ハーモニックイメージングに対応する、送信した超音波の二次以上の高調波を受信するための超音波振動子を有するものであってもよい。
また、図示例においては、プローブ14と診断装置本体12とは、ケーブル20によって接続されている。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、プローブ14内に後述する送信回路28、受信回路30、送受信制御部32等を配置して、無線通信によってプローブ14と診断装置本体12とを接続するものであってもよい。
また、図示例においては、プローブ14と診断装置本体12とは、ケーブル20によって接続されている。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、プローブ14内に後述する送信回路28、受信回路30、送受信制御部32等を配置して、無線通信によってプローブ14と診断装置本体12とを接続するものであってもよい。
ディスプレイ18は、公知のディスプレイ(表示装置)である。
超音波診断装置10において、ディスプレイ18は、各種の超音波診断装置と同様、プローブ14が出力した受信信号に応じた超音波画像、被検者の情報、GUI(Graphical User Interface)による操作を行なうための選択手段や指示手段、関心領域(Region of Interest 以下、ROIとする)、後述する血管壁の弾性計測結果等を表示する。
超音波診断装置10において、ディスプレイ18は、各種の超音波診断装置と同様、プローブ14が出力した受信信号に応じた超音波画像、被検者の情報、GUI(Graphical User Interface)による操作を行なうための選択手段や指示手段、関心領域(Region of Interest 以下、ROIとする)、後述する血管壁の弾性計測結果等を表示する。
操作パネル16は、超音波診断装置10の操作を行なうものである。
図示は省略するが、超音波診断装置10において、操作パネル16には、BモードやMモードなどの各種のモードの選択手段、ディスプレイ18に表示されたカーソルやライン等を移動するためのトラックボール(トラックパッド/タッチパッド)、選択や操作を決定(確定)するためのセットボタン、動画表示と静止画表示との切り換え等を行なうためのフリーズボタン、超音波画像の視野深度の変更手段、ゲイン調整手段、超音波画像を拡大するためのズームボタン等が配置される。
なお、超音波診断装置10においては、モードとして、BモードやMモードなどの通常の超音波診断装置が有するモードに加え、血管壁の弾性率を計測するためのモードであるVEモード(Vascular Elasticity モード)も設定されている。
また、同じく図示は省略するが、操作パネル16には、GUIによる操作等を行なうための表示装置であるタッチパネル16aも配置される(図6(B)参照)。
図示は省略するが、超音波診断装置10において、操作パネル16には、BモードやMモードなどの各種のモードの選択手段、ディスプレイ18に表示されたカーソルやライン等を移動するためのトラックボール(トラックパッド/タッチパッド)、選択や操作を決定(確定)するためのセットボタン、動画表示と静止画表示との切り換え等を行なうためのフリーズボタン、超音波画像の視野深度の変更手段、ゲイン調整手段、超音波画像を拡大するためのズームボタン等が配置される。
なお、超音波診断装置10においては、モードとして、BモードやMモードなどの通常の超音波診断装置が有するモードに加え、血管壁の弾性率を計測するためのモードであるVEモード(Vascular Elasticity モード)も設定されている。
また、同じく図示は省略するが、操作パネル16には、GUIによる操作等を行なうための表示装置であるタッチパネル16aも配置される(図6(B)参照)。
診断装置本体12は、超音波診断装置10の全体の動作の制御を行なうと共に、プローブ14が出力した受信信号に応じた超音波画像を形成してディスプレイ18に表示させ、さらに、血管弾性率の計測のための各種の処理を行なうものである。診断装置本体12は、例えば、コンピュータを利用して構成される。
図2に、超音波診断装置10の構成をブロック図で概念的に示す。
図2に示すように、診断装置本体12は、送信回路28、受信回路30、送受信制御部32、画像形成部34、記憶部36、境界検出部40、トラッキング部42、拍検出部46、弾性率算出部50、および、表示処理部52を有する。
また、画像形成部34は、Bモード画像形成部56およびMモード画像形成部58を有する。
図2に示すように、診断装置本体12は、送信回路28、受信回路30、送受信制御部32、画像形成部34、記憶部36、境界検出部40、トラッキング部42、拍検出部46、弾性率算出部50、および、表示処理部52を有する。
また、画像形成部34は、Bモード画像形成部56およびMモード画像形成部58を有する。
前述のプローブ14は、送信回路28および受信回路30に接続される。また、送信回路28および受信回路30には、送受信制御部32が接続される。さらに、受信回路30は、画像形成部34に接続される。
画像形成部34は、表示処理部52に接続される。また、画像形成部34のBモード画像形成部56およびMモード画像形成部58は、記憶部36に接続される。Bモード画像形成部58は、さらに境界検出部40にも接続される。
記憶部36は、トラッキング部42、拍検出部46、および表示処理部52に接続される。また、拍検出部46および境界検出部40は、共に、トラッキング部42および表示処理部52に接続される。トラッキング部42は、表示処理部52および弾性率算出部50に接続される。弾性率算出部50は、表示処理部52に接続される。
画像形成部34は、表示処理部52に接続される。また、画像形成部34のBモード画像形成部56およびMモード画像形成部58は、記憶部36に接続される。Bモード画像形成部58は、さらに境界検出部40にも接続される。
記憶部36は、トラッキング部42、拍検出部46、および表示処理部52に接続される。また、拍検出部46および境界検出部40は、共に、トラッキング部42および表示処理部52に接続される。トラッキング部42は、表示処理部52および弾性率算出部50に接続される。弾性率算出部50は、表示処理部52に接続される。
送受信制御部32は、送信回路28および受信回路30を介してプローブ14の超音波ビームの送信方向および超音波エコーの受信方向を、順次、設定する。
また、送受信制御部32は、設定した送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、設定した受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。
また、送受信制御部32は、設定した送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、設定した受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。
送信遅延パターンとは、プローブ14の複数の超音波トランスデューサから送信される超音波によって所望の方向に超音波ビームを形成するために各超音波トランスデューサの駆動信号に与えられる遅延時間のパターンである。他方、受信遅延パターンとは、複数の超音波トランスデューサによって受信される超音波によって所望の方向からの超音波エコーを抽出するために受信信号に与えられる遅延時間のパターンである。
複数の送信遅延パターンおよび複数の受信遅延パターンが内部メモリ(図示せず)に格納されていて、状況に応じて、適宜、選択して使用する。
複数の送信遅延パターンおよび複数の受信遅延パターンが内部メモリ(図示せず)に格納されていて、状況に応じて、適宜、選択して使用する。
送信回路28は、複数のチャネルを備えており、プローブ14の複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加する複数の駆動信号を形成する。その際に、送受信制御部32によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の駆動信号にそれぞれの遅延時間を与えることができる。
なお、送信回路28は、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように、複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の駆動信号をそれぞれプローブ14の複数の超音波トランスデューサに供給するようにしても良く、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように構成した複数の駆動信号をプローブ14に供給するようにしても良い。
なお、送信回路28は、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように、複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の駆動信号をそれぞれプローブ14の複数の超音波トランスデューサに供給するようにしても良く、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように構成した複数の駆動信号をプローブ14に供給するようにしても良い。
受信回路30は、送信回路28と同様に複数のチャネルを備えており、複数の超音波トランスデューサを介して受信された複数のアナログ信号を増幅し、デジタルの受信信号に変換する。
さらに、送受信制御部32によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号(音線データ)が形成される。
さらに、送受信制御部32によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号(音線データ)が形成される。
形成された音線データは、画像形成部34に供給される。
画像形成部34は、供給された音線データに対して、Log(対数)圧縮やゲイン調整等のプリプロセス処理を施して超音波画像の画像データを形成し、この画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換(ラスター変換)し、さらに階調処理等の必要な画像処理を施した上で表示処理部52へ出力する。
また、画像形成部34は、Bモード画像を形成するBモード画像形成部56と、Mモード画像を形成するMモード画像形成部58とを有する。Bモード画像およびMモード画像の形成は、公知の方法によればよい。
画像形成部34は、供給された音線データに対して、Log(対数)圧縮やゲイン調整等のプリプロセス処理を施して超音波画像の画像データを形成し、この画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換(ラスター変換)し、さらに階調処理等の必要な画像処理を施した上で表示処理部52へ出力する。
また、画像形成部34は、Bモード画像を形成するBモード画像形成部56と、Mモード画像を形成するMモード画像形成部58とを有する。Bモード画像およびMモード画像の形成は、公知の方法によればよい。
表示処理部52は、画像形成部34から供給された超音波画像の画像データ、記憶部36から読み出した超音波画像の画像データ、操作パネル16で行なわれた操作(入力指示)、後述する血管壁弾性率の計測結果(解析結果)等に応じて、ディスプレイ18に表示するための表示用データを形成し、ディスプレイ18に表示させる部位である。
図示例の超音波診断装置10において、診断装置本体12の記憶部36、境界検出部40、トラッキング部42、拍検出部46、および、弾性率算出部50は、主に、血管壁の弾性率を計測するVEモードの際に用いられる部位である。
以下、図3のフローチャートおよび図5~図12を参照して、VEモードにおける超音波診断装置10の作用を説明することにより、上記記憶部36や境界検出部40等の各部位、ならびに、本発明の超音波診断装置10について、より詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に記載がなくても、ディスプレイ18の表示に関しては、表示処理部52がラインの形成等の必要な処理を行なう。
以下、図3のフローチャートおよび図5~図12を参照して、VEモードにおける超音波診断装置10の作用を説明することにより、上記記憶部36や境界検出部40等の各部位、ならびに、本発明の超音波診断装置10について、より詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に記載がなくても、ディスプレイ18の表示に関しては、表示処理部52がラインの形成等の必要な処理を行なう。
超音波診断装置10による超音波診断が開始されると、送受信制御部32による制御の下、送信回路28がプローブ14の超音波トランスデューサから超音波を送信させ、また、受信回路30はプローブ14が出力した受信信号を処理して音線信号を形成し、画像形成部34に出力する。
一例として、Bモードが選択され、図4に概念的に示すように、被検者の頸動脈cを測定対象として、プローブ14が首nに当てられたとして、画像形成部34(Bモード画像形成部56)によって形成されたBモード画像が、表示処理部52で処理されて、ディスプレイ18に表示される。
一例として、Bモードが選択され、図4に概念的に示すように、被検者の頸動脈cを測定対象として、プローブ14が首nに当てられたとして、画像形成部34(Bモード画像形成部56)によって形成されたBモード画像が、表示処理部52で処理されて、ディスプレイ18に表示される。
目的とする頸動脈cが適正に観察できるようになり、操作パネル16のモード選択手段(以下の説明では、「操作パネル16」は省略する)によってVEモードが選択されると、表示処理部52は、図5(A)に概念的に示すように、Bモード画像中に、関心領域を示すROI60を表示させる。
この状態では、トラックボールでの操作によってBモード画像中のROI60の位置を移動できる。また、セットボタンを押すと、ROI60の位置が固定され、トラックボールでの操作によってROI60のサイズを変更できる。
さらに、セットボタンを押すたびに、ROI60の位置変更およびROI60のサイズ調整が、交互に実施可能になる。
さらに、セットボタンを押すたびに、ROI60の位置変更およびROI60のサイズ調整が、交互に実施可能になる。
この状態からズームボタンが押されると(押下されると)、ROI60の位置やサイズの調整が終了してROI60の設定が指示されたとして、送受信制御部32は、フレームレートをROI60の設定指示前よりも高くする(例えば、200Hz以上あるいはROI設定指示前の5倍以上)。また、このズームボタンの押下に応じて、Mモード画像形成部58によって、ROI60のMモード画像の形成が開始され、図5(B)に示されるように、ROI60の部分が拡大されたBモード画像64、および、ROI60(その選択ライン62)のMモード画像65が、同時に表示される。
なお、Bモード画像64とMモード画像65との同時表示(デュアルモード表示)は、公知の超音波診断装置における、いわゆるB/Mモード表示と同様に行なえば良い。
なお、Bモード画像64とMモード画像65との同時表示(デュアルモード表示)は、公知の超音波診断装置における、いわゆるB/Mモード表示と同様に行なえば良い。
図5(B)において、上側がBモード画像64で、下側がMモード画像65である。
Bモード画像64において、図中横方向はアジマス方向(超音波振動子の配列方向(二次元配列の場合は長手方向))であり、縦方向は深度方向(超音波の送受信方向)で、上方が深度が浅い側(プローブ14側)である。
また、Bモード画像中には、Bモード画像中のアジマス方向におけるMモード画像表示位置(Mモード画像の表示ライン)を選択するための、深度方向に延在する選択ライン62が表示される。この選択ライン62は、トラックボールによって、アジマス方向(左右方向)に移動可能になっている。
Bモード画像64において、図中横方向はアジマス方向(超音波振動子の配列方向(二次元配列の場合は長手方向))であり、縦方向は深度方向(超音波の送受信方向)で、上方が深度が浅い側(プローブ14側)である。
また、Bモード画像中には、Bモード画像中のアジマス方向におけるMモード画像表示位置(Mモード画像の表示ライン)を選択するための、深度方向に延在する選択ライン62が表示される。この選択ライン62は、トラックボールによって、アジマス方向(左右方向)に移動可能になっている。
また、Mモード画像65において、横方向は時間軸で、時間は左から右に流れており、間隙65aの左側が、現在のフレームとなる(すなわち、間隙65aの右側は過去のフレーム)。また、Bモード画像64と同様、縦方向は深度方向で、上方が深度が浅い側である。
図5(B)において、ディスプレイ18に表示されているMモード画像65は、予め位置が設定された選択ライン62の位置のMモード画像65である。
図5(B)において、ディスプレイ18に表示されているMモード画像65は、予め位置が設定された選択ライン62の位置のMモード画像65である。
ここで、Mモード画像形成部58は、アジマス方向の所定位置(予め設定された所定位置や選択された位置)や、アジマス方向で選択された位置のみではなく、Bモード画像64のアジマス方向の全域について、Mモード画像を形成する。
Bモード画像形成部56が形成したROI60のBモード画像(Bモード画像データ)、および、Mモード画像形成部58が形成したMモード画像(Mモード画像データ)は、共に、記憶部36に記憶される。
なお、記憶部36が記憶する画像の時間的な量には、特に限定はないが、一般的な心拍が2以上、入る長さであるのが好ましい。従って、記憶部36は、最新の3秒以上のBモード画像およびMモード画像を記憶するのが好ましい。
なお、記憶部36が記憶する画像の時間的な量には、特に限定はないが、一般的な心拍が2以上、入る長さであるのが好ましい。従って、記憶部36は、最新の3秒以上のBモード画像およびMモード画像を記憶するのが好ましい。
前述のように、選択ライン62は、トラックボールによってアジマス方向に移動することができる。
選択ライン62の位置とMモード画像とは、連動している。すなわち、トラックボールによって選択ライン62を左右方向に移動すると、表示処理部52は、選択ライン62の位置のMモード画像をディスプレイ18に表示する。
選択ライン62の位置とMモード画像とは、連動している。すなわち、トラックボールによって選択ライン62を左右方向に移動すると、表示処理部52は、選択ライン62の位置のMモード画像をディスプレイ18に表示する。
操作者が、適正な画像が得られたと判断したら、フリーズボタンが押される。
フリーズボタンが押されると、表示処理部52は、必要な画像データを記憶部36から読み出し、図6(A)に示すように、ディスプレイ18に、フリーズボタンが押された時点が最も右(最新の位置)となるように並べ直して、選択ライン62の位置のMモード画像65を表示させ、また、Bモード画像64の静止画を表示させる。同時に、選択ライン62が破線になって、移動ができなくなる(非アクティブになる)。
さらに、図6(B)に示すように、操作パネル16のタッチパネル16aに、後述する血管壁の境界の設定を指示するための「AW Det」ボタン、血管壁弾性率の解析開始を指示するため「Elasticity Ana」ボタン、被検者の血圧を入力するための「Ps」ボタンおよび「Pd」ボタン、信頼性閾値を入力するための「Quality Factor Threshold」ボタンが表示される。なお、この時点では、「Elasticity Ana」ボタンは、選択できない状態になっている。
フリーズボタンが押されると、表示処理部52は、必要な画像データを記憶部36から読み出し、図6(A)に示すように、ディスプレイ18に、フリーズボタンが押された時点が最も右(最新の位置)となるように並べ直して、選択ライン62の位置のMモード画像65を表示させ、また、Bモード画像64の静止画を表示させる。同時に、選択ライン62が破線になって、移動ができなくなる(非アクティブになる)。
さらに、図6(B)に示すように、操作パネル16のタッチパネル16aに、後述する血管壁の境界の設定を指示するための「AW Det」ボタン、血管壁弾性率の解析開始を指示するため「Elasticity Ana」ボタン、被検者の血圧を入力するための「Ps」ボタンおよび「Pd」ボタン、信頼性閾値を入力するための「Quality Factor Threshold」ボタンが表示される。なお、この時点では、「Elasticity Ana」ボタンは、選択できない状態になっている。
また、フリーズボタンが押されると、拍検出部46が、記憶部36に記憶されている全てのMモード画像に対して、心拍の検出(心拍の自動検出)を行なう。心拍の検出結果は、記憶部36に送られ、対応するMモード画像に、情報として付加される。
さらに、心拍の検出結果は、表示処理部52にも送られ、現在、表示しているMモード画像65には、心拍の検出結果が表示される。
さらに、心拍の検出結果は、表示処理部52にも送られ、現在、表示しているMモード画像65には、心拍の検出結果が表示される。
心拍の検出の検出方法には、特に限定はないが、一例として、Mモード画像を解析して、横方向の延在する白線(輝線)の深度方向の移動速度(速度の上昇開始時点)や、同白線の深度方向の動きの脈動等を用いて、検出すればよい。あるいは、心拍の検出に心電計(心電図)を利用してもよい。
表示処理部52は、図6に示すように、心拍の検出結果を、Mモード画像65中に三角マークおよび直線で表示させる。図示例においては、一例として、最新の心拍の開始時点を実線で、同終了時点を細い線で、それ以外の拍に関連する位置は、破線で示す。これらの線の区別は、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
なお、検出に失敗した心拍が有る場合には、周囲の心拍の間隔等に応じて、適当な位置に心拍の表示をする。
また、フリーズボタンが押された時点でのBモード画像64は、Mモード画像65中において実線で示される、最新の心拍の開始時点におけるBモード画像となる。
なお、検出に失敗した心拍が有る場合には、周囲の心拍の間隔等に応じて、適当な位置に心拍の表示をする。
また、フリーズボタンが押された時点でのBモード画像64は、Mモード画像65中において実線で示される、最新の心拍の開始時点におけるBモード画像となる。
Mモード画像65に心拍のラインが表示されると、Bモード画像中の選択ライン62が実線になって、トラックボールによって左右方向に移動可能となる。すなわち、選択ライン62が、アクティブな状態になる。なお、ラインがアクティブか否かの区別は、先と同様、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
この状態で、トラックボールによって選択ライン62を左右方向に移動すると、表示処理部52は、記憶部36から、選択ライン62の位置に対応するMモード画像を読み出し、心拍の検出結果と共に、その画像をディスプレイ18に表示させる。すなわち、フリーズ後にも、トラックボールによって選択ライン62を移動することで、Bモード画像64中のアジマス方向の全域から、Bモード画像64中におけるMモード画像65の表示位置(表示ライン)を選択できる。
従って、本発明によれば、設定したROI60のアジマス方向の任意の位置のMモード画像65を表示して、Mモード画像65、および、Mモード画像中の各心拍に対応する画像を、観察/確認することができる。
この状態で、トラックボールによって選択ライン62を左右方向に移動すると、表示処理部52は、記憶部36から、選択ライン62の位置に対応するMモード画像を読み出し、心拍の検出結果と共に、その画像をディスプレイ18に表示させる。すなわち、フリーズ後にも、トラックボールによって選択ライン62を移動することで、Bモード画像64中のアジマス方向の全域から、Bモード画像64中におけるMモード画像65の表示位置(表示ライン)を選択できる。
従って、本発明によれば、設定したROI60のアジマス方向の任意の位置のMモード画像65を表示して、Mモード画像65、および、Mモード画像中の各心拍に対応する画像を、観察/確認することができる。
Bモード画像64の選択ライン62が移動可能な状態でセットボタンが押されると、Mモード画像の表示位置(表示ライン)の選択が終了したとして、図7(A)に示されるように、Bモード画像64の選択ライン62が破線になって、トラックボールによる移動が不可能な状態となる。同時に、Mモード画像65において、最新の心拍を示すラインが、共に実線となる。
Mモード画像65において、最新の心拍を示すラインが、共に実線になると、トラックボールによって、心拍の選択が可能な状態になる。
一例として、セットボタンが押された時点では、図7(A)や(B)に示すように、最新の心拍を示すラインが実線となって選択された状態となっている。この状態から、例えば、トラックボールを左に回すと、図7(C)に示すように、最新の心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍に対応するラインが実線となって、この心拍が選択された状態となる。さらにトラックボールを左に回すと、2番目に新しい拍に対応するラインが破線になり、3番目に新しい心拍に対応するラインが実線となって、選択された状態となる。
また、トラックボールを右に回せば、同様に、順次、新しい心拍に対応するラインが選択された状態となる。
さらに、この心拍の選択に応じて、表示処理部52は、記憶部36から、選択された心拍の開始位置のBモード画像、すなわち、選択された心拍の開始位置の時点(時相)で撮影されたBモード画像を読み出し、ディスプレイ18に表示するBモード画像64を、この画像に変更する。
一例として、セットボタンが押された時点では、図7(A)や(B)に示すように、最新の心拍を示すラインが実線となって選択された状態となっている。この状態から、例えば、トラックボールを左に回すと、図7(C)に示すように、最新の心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍に対応するラインが実線となって、この心拍が選択された状態となる。さらにトラックボールを左に回すと、2番目に新しい拍に対応するラインが破線になり、3番目に新しい心拍に対応するラインが実線となって、選択された状態となる。
また、トラックボールを右に回せば、同様に、順次、新しい心拍に対応するラインが選択された状態となる。
さらに、この心拍の選択に応じて、表示処理部52は、記憶部36から、選択された心拍の開始位置のBモード画像、すなわち、選択された心拍の開始位置の時点(時相)で撮影されたBモード画像を読み出し、ディスプレイ18に表示するBモード画像64を、この画像に変更する。
心拍の選択が可能な状態でセットボタンが押されると、心拍の選択が終了したとして、選択された心拍が確定し、選択した心拍の微調整が行なえる状態となる。
また、ディスプレイ18に表示しているMモード画像65中の心拍が選択/確定すると、記憶部36が記憶している全てのMモード画像(すなわち、Bモード画像64のアジマス方向の全域のMモード画像)において、同じ心拍が選択された状態となる。
また、ディスプレイ18に表示しているMモード画像65中の心拍が選択/確定すると、記憶部36が記憶している全てのMモード画像(すなわち、Bモード画像64のアジマス方向の全域のMモード画像)において、同じ心拍が選択された状態となる。
一例として、最新の心拍が選択されたとして、セットボタンが押されると、図8(A)に示すように、まず、選択された心拍の終了に対応する線が細線となり、選択された心拍の開始に対応する線の位置(時間)が、トラックボールによって、矢印tで示すように、左右方向(時間方向)に移動可能となり、心拍の開始位置の微調整が可能な状態となる。
必要に応じて、トラックボールによって心拍の開始位置が調整された後、再度、セットボタンが押されると、今度は、図8(B)に示すように、選択された心拍の終了に対応する線が通常の実線に、同開始に対応する線が細線になって、トラックボールによって、矢印tで示すように、選択された心拍の終了に対応する線の位置が、左右方向に移動可能となり、心拍の終了位置の微調整が可能な状態となる。
この心拍の微調整の結果は、微調整を行ったMモード画像65のみに反映してもよいが、記憶部36に記憶されている全てのMモード画像にも反映されるのが好ましい。
なお、心拍の開始位置が調整された場合には、表示処理部52は、記憶部36から、調整された心拍開始位置のBモード画像を読み出し、ディスプレイ18に表示するBモード画像64を、この画像に変更する。
必要に応じて、トラックボールによって心拍の開始位置が調整された後、再度、セットボタンが押されると、今度は、図8(B)に示すように、選択された心拍の終了に対応する線が通常の実線に、同開始に対応する線が細線になって、トラックボールによって、矢印tで示すように、選択された心拍の終了に対応する線の位置が、左右方向に移動可能となり、心拍の終了位置の微調整が可能な状態となる。
この心拍の微調整の結果は、微調整を行ったMモード画像65のみに反映してもよいが、記憶部36に記憶されている全てのMモード画像にも反映されるのが好ましい。
なお、心拍の開始位置が調整された場合には、表示処理部52は、記憶部36から、調整された心拍開始位置のBモード画像を読み出し、ディスプレイ18に表示するBモード画像64を、この画像に変更する。
心拍の選択あるいはさらに微調整の結果は、トラッキング部42にも供給される。
選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンが押されると、前述の図6に示すBモード画像64の選択ライン62が移動可能な状態に戻る。すなわち、Bモード画像64中における、Mモード画像65の表示ラインの選択が可能な状態に戻る。
すなわち、図示例の超音波診断装置10では、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」の各処理を繰り返し行うことができるようになっている。言い換えれば、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」は、ループ状に処理を行なうことが可能になっている。
これにより、より好適に、記憶する全てのMモード画像から、後述する血管壁の弾性計測のための解析に最適な心拍を選択することが可能になる。
すなわち、図示例の超音波診断装置10では、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」の各処理を繰り返し行うことができるようになっている。言い換えれば、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」は、ループ状に処理を行なうことが可能になっている。
これにより、より好適に、記憶する全てのMモード画像から、後述する血管壁の弾性計測のための解析に最適な心拍を選択することが可能になる。
一方、選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンではなく、タッチパネルの「AW Det」ボタンが押されると、図9に示すように、Bモード画像64の選択ライン62、および、Mモード画像65中における心拍を示すラインが、全て、破線となって操作ができない状態となり、血管壁の検出モードとなる。
血管壁の検出モードになると、まず、図10(A)に示すように、Bモード画像64中に、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン68が表示される。
このライン68は、トラックボールによって上下方向(深度方向)に平行移動可能になっている。図10(B)に示すように、トラックボールによって移動して、ライン68を血管前壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
このライン68は、トラックボールによって上下方向(深度方向)に平行移動可能になっている。図10(B)に示すように、トラックボールによって移動して、ライン68を血管前壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
セットボタンが押されると、図10(C)に示すように、Bモード画像64において、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン68が破線になって確定し、血管前壁の内膜内腔境界に対応するライン70が表示される。
このライン70も、同様に、トラックボールによって上下方向に移動可能であり、ライン70を血管前壁の内膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
このライン70も、同様に、トラックボールによって上下方向に移動可能であり、ライン70を血管前壁の内膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
ライン70が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図10(D)に示すように、Bモード画像64において、血管前壁の内膜内腔境界に対応するライン70が破線になって確定し、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン72が表示される。同様に、トラックボールによってライン72を血管後壁の内膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
さらに、ライン72が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図10(E)に示すように、Bモード画像64において、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン72が破線になって確定し、血管後壁の外膜中膜境界に対応するライン74が表示される。同様に、トラックボールによってライン74を血管後壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
さらに、ライン72が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図10(E)に示すように、Bモード画像64において、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン72が破線になって確定し、血管後壁の外膜中膜境界に対応するライン74が表示される。同様に、トラックボールによってライン74を血管後壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
血管壁の各境界の情報は、境界検出部40に供給される。
ライン74が移動可能な状態でセットボタンが押されると、全ての境界に対応するラインの設定が終了し、境界検出部40は、設定された内膜内腔境界のライン72および外膜中膜境界のライン74を用いて、血管後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出を行なう。両境界の自動検出の結果は、表示処理部52およびトラッキング部42に送られ、図10(F)に示すように、検出結果が表示される。
なお、これらの境界の自動検出の方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。一例として、Bモード画像を解析して、ライン72およびライン74の位置において連続する高輝度な部分をトレースして、内膜内腔境界および外膜中膜境界を検出する方法が例示される。
ライン74が移動可能な状態でセットボタンが押されると、全ての境界に対応するラインの設定が終了し、境界検出部40は、設定された内膜内腔境界のライン72および外膜中膜境界のライン74を用いて、血管後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出を行なう。両境界の自動検出の結果は、表示処理部52およびトラッキング部42に送られ、図10(F)に示すように、検出結果が表示される。
なお、これらの境界の自動検出の方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。一例として、Bモード画像を解析して、ライン72およびライン74の位置において連続する高輝度な部分をトレースして、内膜内腔境界および外膜中膜境界を検出する方法が例示される。
境界検出部40による、血管後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了すると、図10(F)に示すように、Bモード画像64にカーソル78が表示される(血管後壁の自動検出が終了するまでは、このカーソル78は表示されていない)。
このカーソル78は、トラックボールによって移動可能になっている。カーソル78を、自動検出された内膜内腔境界もしくは外膜中膜境界を示すラインに移動して、セットボタンが押されると、カーソル78に近い側のラインが実線となる。実線となったラインは、修正が可能な状態となる。
一例として、図10(G)に示すように、外膜内膜境界を示すライン74が選択されて実線になったとする。ライン74に沿って、トラックボールによってカーソル78を移動して、再度、セットボタンが押されると、境界検出部40が、カーソルによってなぞられた領域のライン74が再検出して書き換えが行なわれ、また、その結果がトラッキング部42に送られる。
一例として、図10(G)に示すように、外膜内膜境界を示すライン74が選択されて実線になったとする。ライン74に沿って、トラックボールによってカーソル78を移動して、再度、セットボタンが押されると、境界検出部40が、カーソルによってなぞられた領域のライン74が再検出して書き換えが行なわれ、また、その結果がトラッキング部42に送られる。
後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了し、必要に応じて血管後壁の修正が行なわれると、図11(A)に示すように、全てのラインが破線になり、図11(B)に示すように、タッチパネル16aの「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となる。
「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となったら、「Ps」ボタンを用いて被検者の心臓収縮期の血圧を、「Pd」ボタンを用いて被検者の心臓拡張末期の血圧を、それぞれ入力し、さらに、「Quality Factor Threshold」ボタンを用いて、信頼性閾値を入力する。これらの数値の入力は、公知の方法で行なえばよい。
「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となったら、「Ps」ボタンを用いて被検者の心臓収縮期の血圧を、「Pd」ボタンを用いて被検者の心臓拡張末期の血圧を、それぞれ入力し、さらに、「Quality Factor Threshold」ボタンを用いて、信頼性閾値を入力する。これらの数値の入力は、公知の方法で行なえばよい。
なお、被検者の血圧および信頼性閾値の入力は、血管壁境界の検出が終わった後に行なうのに限定はされず、後述する解析開始の前(後述する「Elasticity Ana」ボタンの押下の前)であれば、どのタイミングで行なってもよい。
また、超音波診断装置10においては、診断を行なう前に、被検者情報の取得や入力を行なうのが通常であるが、この被検者情報に血圧の情報が有る場合には、これを利用してもよい。
また、超音波診断装置10においては、診断を行なう前に、被検者情報の取得や入力を行なうのが通常であるが、この被検者情報に血圧の情報が有る場合には、これを利用してもよい。
被検者の血圧および信頼性閾値が入力され、「Elasticity Ana」ボタンが押されると、Bモード画像の解析が開始され、血管壁の弾性率の計算が行なわれる。
「Elasticity Ana」ボタンが押されると、まず、トラッキング部42が、Mモード画像65において、選択された心拍における血管前壁(外膜中膜境界および内膜内腔境界)ならびに血管後壁(内膜内腔境界および外膜中膜境界)の動きを追跡する。すなわち、血管前壁および後壁のトラッキングを行なう。
Mモード画像65における血管壁のトラッキングは、は、先にBモード画像64において検出(設定)した、血管前壁の外膜中膜境界、血管前壁の内膜内腔境界、血管後壁の内膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界を、位置的な出発点(深度方向の出発点)として行なう。
また、Mモード画像65における血管壁のトラッキングにおいて、時間的な出発点(Mモード画像の時間軸上の出発点)は、Bモード画像64の時相すなわちBモード画像64が撮られた時点とする。すなわち、図示例においては、選択され、さらに必要に応じて位置を調節された心拍の開始位置が、血管壁のトラッキングの時間的な出発点となる。
「Elasticity Ana」ボタンが押されると、まず、トラッキング部42が、Mモード画像65において、選択された心拍における血管前壁(外膜中膜境界および内膜内腔境界)ならびに血管後壁(内膜内腔境界および外膜中膜境界)の動きを追跡する。すなわち、血管前壁および後壁のトラッキングを行なう。
Mモード画像65における血管壁のトラッキングは、は、先にBモード画像64において検出(設定)した、血管前壁の外膜中膜境界、血管前壁の内膜内腔境界、血管後壁の内膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界を、位置的な出発点(深度方向の出発点)として行なう。
また、Mモード画像65における血管壁のトラッキングにおいて、時間的な出発点(Mモード画像の時間軸上の出発点)は、Bモード画像64の時相すなわちBモード画像64が撮られた時点とする。すなわち、図示例においては、選択され、さらに必要に応じて位置を調節された心拍の開始位置が、血管壁のトラッキングの時間的な出発点となる。
ここで、超音波診断装置10においては、好ましい態様として、検出(設定)した血管壁の境界のみならず、血管後壁の中において、深さ方向に1以上の測定点が設定されていてもよい。このように、血管後壁の中に、1以上の測定点が設定されている場合には、各測定点毎に、血管壁のトラッキングを行なう。
なお、血管壁中の測定点は、予め設定されていてもよく、あるいは、特定のアルゴリズムに基づいて自動設定してもよく、あるいは、超音波診断装置10の操作者が画像を見ながら設定してもよく、これらを併用してもよい。
なお、血管壁中の測定点は、予め設定されていてもよく、あるいは、特定のアルゴリズムに基づいて自動設定してもよく、あるいは、超音波診断装置10の操作者が画像を見ながら設定してもよく、これらを併用してもよい。
Mモード画像65における血管壁のトラッキングの方法には、特に限定はなく、トラッキングの出発位置からの画像(輝度)の連続性を利用する方法、パターンマッチング法、ゼロクロス法、組織ドプラ法、位相差トラッキング等が例示され、いずれの方法を用いてもよい。
トラッキング部42によるMモード画像中での血管壁のトラッキング結果は、弾性率算出部50および表示処理部52に供給される。
弾性率算出部50は、血管壁のトラッキング結果から、まず、血管壁(内膜中膜)の厚みの変化波形、および、血管径(内径)の変化波形を形成する。なお、前述のように、血管壁内に1点以上の測定点が設定されている場合には、血管壁の変化波形は、各測定点の間毎に形成される。
血管壁の厚みの変化波形、および、血管径の変化波形は、表示処理部52に送られる。
弾性率算出部50は、血管壁のトラッキング結果から、まず、血管壁(内膜中膜)の厚みの変化波形、および、血管径(内径)の変化波形を形成する。なお、前述のように、血管壁内に1点以上の測定点が設定されている場合には、血管壁の変化波形は、各測定点の間毎に形成される。
血管壁の厚みの変化波形、および、血管径の変化波形は、表示処理部52に送られる。
また、弾性率算出部50は、下記式(1)を用いて、血管の径方向の歪みを算出する。
εi=Δhi/hdi ・・・(1)
なお、上記式(1)において、εiは、各測定点の間における血管の径方向の歪みを、Δhiは、1つの心拍内で血管壁が最も薄くなる心臓収縮期における各測定点の間の血管壁の厚み変化の最大値を、hdiは、血管壁が最も厚くなる心臓拡張末期における各測定点の間の厚みを、それぞれ示す。
εi=Δhi/hdi ・・・(1)
なお、上記式(1)において、εiは、各測定点の間における血管の径方向の歪みを、Δhiは、1つの心拍内で血管壁が最も薄くなる心臓収縮期における各測定点の間の血管壁の厚み変化の最大値を、hdiは、血管壁が最も厚くなる心臓拡張末期における各測定点の間の厚みを、それぞれ示す。
さらに、弾性率算出部50は、先に入力された血圧の最高値および最低値を用いて、下記式(2)によって、血管壁の円周方向の弾性率Eθiを算出する。
Eθi=1/2*[1+(rd/hd)]*[Δp/(Δhi/hdi)] ・・・(2)
もしくは、下記式(3)によって、血管壁の径方向の弾性率Eriを算出してもよい。
Eri=Δp/(Δhi/hdi) ・・・(3)
なお、上記式(2)および式(3)において、Δhiおよびhdiは、先と同様であり、Δpは、心臓収縮期と心臓拡張末期とにおける血圧差を、rdは、心臓拡張末期での血管内腔の半径を、hdは、心臓拡張末期における血管壁の厚みを、それぞれ示す。
Eθi=1/2*[1+(rd/hd)]*[Δp/(Δhi/hdi)] ・・・(2)
もしくは、下記式(3)によって、血管壁の径方向の弾性率Eriを算出してもよい。
Eri=Δp/(Δhi/hdi) ・・・(3)
なお、上記式(2)および式(3)において、Δhiおよびhdiは、先と同様であり、Δpは、心臓収縮期と心臓拡張末期とにおける血圧差を、rdは、心臓拡張末期での血管内腔の半径を、hdは、心臓拡張末期における血管壁の厚みを、それぞれ示す。
弾性率を計算したら、弾性率算出部50は、弾性率の信頼性を計算する。
弾性率の信頼性の計算方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、1000人等の多数の人物の心拍による血管径変化の波形を作成して、これらの多数の波形から、血管径変化のモデル波形を作成し、このモデル波形からのズレの量を用いて、算出した弾性率の信頼性を計算する方法が例示される。
弾性率の信頼性の計算方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、1000人等の多数の人物の心拍による血管径変化の波形を作成して、これらの多数の波形から、血管径変化のモデル波形を作成し、このモデル波形からのズレの量を用いて、算出した弾性率の信頼性を計算する方法が例示される。
ここで、前述のように、ディスプレイ18に表示されているMモード画像65で心拍が選択/確定すると、記憶部36が記憶している全てのMモード画像において、同じ心拍が選択された状態となる。
これに応じて、上述の血管壁のトラッキング、血管壁の厚みおよび血管径の変化波形の作成、血管壁の歪みの計算、血管壁の弾性率および弾性率の信頼性の計算などの処理は、ディスプレイ18に表示されているMモード画像65のみならず、記憶部36に記憶されている全てのMモード画像において、選択された心拍に対して行なわれる。すなわち、ディスプレイ18に表示されているBモード画像64のアジマス方向の全領域に対して、対応するMモード画像を用いて、選択された心拍での上記血管壁の弾性率算出などの処理が行なわれる。
これらの結果は、記憶部36に記憶されているMモード画像に情報として付加される。
これに応じて、上述の血管壁のトラッキング、血管壁の厚みおよび血管径の変化波形の作成、血管壁の歪みの計算、血管壁の弾性率および弾性率の信頼性の計算などの処理は、ディスプレイ18に表示されているMモード画像65のみならず、記憶部36に記憶されている全てのMモード画像において、選択された心拍に対して行なわれる。すなわち、ディスプレイ18に表示されているBモード画像64のアジマス方向の全領域に対して、対応するMモード画像を用いて、選択された心拍での上記血管壁の弾性率算出などの処理が行なわれる。
これらの結果は、記憶部36に記憶されているMモード画像に情報として付加される。
アジマス方向の全域における演算が終了したら、弾性率算出部50は、血管壁の弾性率の平均値(Eθave)、血管壁の歪みの平均値(Strave)、および、弾性率の信頼性の平均値(QFave)を、演算する。
演算が終了すると、ディスプレイ18に結果が表示される。
その一例を、図12に示す。図示例においては、元々、表示されていたBモード画像64の図中右側に、このBモード画像64に示される血管後壁の弾性率が、Bモード画像64eで表示される。さらに、この血管後壁の弾性率を表示するBモード画像64eの図中右側に、算出した血管壁の弾性率の信頼性が、同じくBモード画像64qで表示される。
また、Bモード画像64の図中左側に、血管壁の弾性率の平均値(Eθave)、血管壁の歪みの平均値(Strave)、および、弾性率の信頼性の平均値(QFave)が、それぞれ、表示される。
その一例を、図12に示す。図示例においては、元々、表示されていたBモード画像64の図中右側に、このBモード画像64に示される血管後壁の弾性率が、Bモード画像64eで表示される。さらに、この血管後壁の弾性率を表示するBモード画像64eの図中右側に、算出した血管壁の弾性率の信頼性が、同じくBモード画像64qで表示される。
また、Bモード画像64の図中左側に、血管壁の弾性率の平均値(Eθave)、血管壁の歪みの平均値(Strave)、および、弾性率の信頼性の平均値(QFave)が、それぞれ、表示される。
血管壁の弾性率は、Bモード画像64eにおいて、Bモード画像64で自動検出(あるいは必要に応じて修正)された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Bモード画像64eの右上側には、弾性率の指標が表示される。図示例においては、画像の高密度であるほど、弾性率が高い。
すなわち、Bモード画像64eにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁の弾性率を示している。
すなわち、Bモード画像64eにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁の弾性率を示している。
弾性率の信頼性は、Bモード画像64qにおいて、同様に、Bモード画像64中で自動検出された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Bモード画像64qの右上側には、弾性率の信頼性の指標が表示される。図示例においては、画像が高密度であるほど、弾性率の信頼性が高い。
すなわち、Bモード画像64qにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁弾性率の信頼性を示している。
すなわち、Bモード画像64qにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁弾性率の信頼性を示している。
なお、この弾性率や弾性率の信頼度の高低は、画像の密度に変えて、あるいは加えて、画像の色によって表現してもよい。
ここで、図12に示す結果の表示では、先に入力した閾値よりも信頼性が低い、アジマス方向の位置では、結果が自動的に省かれる。
また、結果が省かれた位置に関しては、Bモード画像64eにおける弾性率の結果表示の右隅部や、Bモード画像64qにおける信頼性の結果表示の右隅部に示されるように、帯の表示が薄くなる。
また、結果が省かれた位置に関しては、Bモード画像64eにおける弾性率の結果表示の右隅部や、Bモード画像64qにおける信頼性の結果表示の右隅部に示されるように、帯の表示が薄くなる。
また、下側のMモード画像65においては、選択された心拍に、Mモード画像中での血管前壁のトラッキング結果80および血管後壁のトラッキング結果82、血管径の変化波形84、ならびに、血管壁の厚みの変化波形86が表示される。
なお、前述のように、血管壁の中に深度方向に1以上の測定点が設定されている場合には、血管厚みの変化波形は、各測定点の間毎に、出力するようにしてもよい。
なお、前述のように、血管壁の中に深度方向に1以上の測定点が設定されている場合には、血管厚みの変化波形は、各測定点の間毎に、出力するようにしてもよい。
ここで、血管壁の弾性率の計測結果等がディスプレイ18に表示されると、Bモード画像64における選択ライン62が実線になって、トラックボールによってアジマス方向に移動可能になる。
Bモード画像64で選択ライン62が移動されると、表示処理部52は、記憶部36から、選択ライン62の位置対応するMモード画像を読み出して、ディスプレイ18に表示する。すなわち、トラックボールによって選択ライン62が移動されると、Mモード画像65が、この選択ライン62の位置のMモード画像に変わり、Mモード画像中での血管前壁のトラッキング結果80および血管後壁のトラッキング結果82、血管径の変化波形84、ならびに、血管壁の厚みの変化波形86が、Bモード画像64の選択ライン62の位置のデータに変更される。
従って、Bモード画像中のアジマス方向の全域において、Mモード画像65および解析結果を表示する表示ラインを、選択することができる。
Bモード画像64で選択ライン62が移動されると、表示処理部52は、記憶部36から、選択ライン62の位置対応するMモード画像を読み出して、ディスプレイ18に表示する。すなわち、トラックボールによって選択ライン62が移動されると、Mモード画像65が、この選択ライン62の位置のMモード画像に変わり、Mモード画像中での血管前壁のトラッキング結果80および血管後壁のトラッキング結果82、血管径の変化波形84、ならびに、血管壁の厚みの変化波形86が、Bモード画像64の選択ライン62の位置のデータに変更される。
従って、Bモード画像中のアジマス方向の全域において、Mモード画像65および解析結果を表示する表示ラインを、選択することができる。
また、このBモード画像64での選択ライン62の移動に同期して、Bモード画像64eの選択ライン62e、および、Bモード画像64qの選択ライン62qも、移動する。
さらに、セットボタンを押した後、Bモード画像64eおよびBモード画像64qにおいて、選択ライン62eおよび選択ライン62qをトラックボールによって移動してアジマス方向の任意の領域を選択し、その後、再度セットボタンを押すと、選択された領域は、前述の信頼性が閾値よりも低かった領域と同様の扱いとなり、データが取り除かれる。
すなわち、検査者が結果を見て、波形等が奇怪しいと感じられる場所が有る場合に、そのデータを取り除くことができ、より正確な解析が可能となる。
すなわち、検査者が結果を見て、波形等が奇怪しいと感じられる場所が有る場合に、そのデータを取り除くことができ、より正確な解析が可能となる。
なお、このデータの除去は、Deleteボタン等の押下によって、1つ前の状態に戻れるようにしてもよい。
前述のように、Mモード画像を解析することで血管壁の弾性を計測する際に、正確な計測を行なうためには、手ブレや体動ブレ、不整な心拍やスペックル等に起因する乱れの無い、解析に適した画像が再生された心拍を選択することが重要である。
しかしながら、従来のB/Mモード表示が可能な超音波診断装置では、Bモード画像中の所定位置のみのMモード画像が表示されるので、表示されたMモード画像の中に、手ブレやスペックル等のによる乱れが無い、適正な心拍が含まれるとは、限らない。
しかしながら、従来のB/Mモード表示が可能な超音波診断装置では、Bモード画像中の所定位置のみのMモード画像が表示されるので、表示されたMモード画像の中に、手ブレやスペックル等のによる乱れが無い、適正な心拍が含まれるとは、限らない。
これに対し、本発明の超音波診断装置では、Bモード画像64中におけるアジマス方向の所定位置のMモード画像のみならず、Bモード画像64中のアジマス方向の全域のMモード画像を有し、Bモード画像64中で、選択ライン62の位置を選択(表示ラインを選択)することにより、アジマス方向の任意の位置のMモード画像を表示できる。
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、Mモード画像の中から、最も解析に適した心拍のMモード画像を選択することができる。加えて、心拍の自動検出を行い、自動検出した心拍の微調整を可能にすることにより、操作性の向上に加え、より適正な心拍を用いた解析が可能となる。しかも、このような適正な心拍の選択等を、トラックボールとセットボタンのように、位置選択手段と決定手段のみで行なうことができる。
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、Mモード画像の中から、最も解析に適した心拍のMモード画像を選択することができる。加えて、心拍の自動検出を行い、自動検出した心拍の微調整を可能にすることにより、操作性の向上に加え、より適正な心拍を用いた解析が可能となる。しかも、このような適正な心拍の選択等を、トラックボールとセットボタンのように、位置選択手段と決定手段のみで行なうことができる。
また、Mモード画像では、同じ心拍であっても、アジマス方向の或る位置では適正で、他の位置では不適正である場合も有るある。これに対し、本発明によれば、アジマス方向の複数箇所において、同じ心拍の確認を行なうことができるので、より好適に、適正な心拍の選択を行なうことが可能である。特に、表示されたMモード画像65で心拍を選択することで、他の全Mモード画像で対応する心拍が選択された状態とすることにより、アジマス方向の複数箇所での同一心拍の確認を、より好適に行なうことができる。
また、表示されたMモード画像65で心拍を選択することで、全てのMモード画像において、対応する心拍が選択されることにより、Bモード画像のアジマス方向全域での弾性率の計測等も、適正な心拍を用いて正確に行なうことができる。
また、表示されたMモード画像65で心拍を選択することで、全てのMモード画像において、対応する心拍が選択されることにより、Bモード画像のアジマス方向全域での弾性率の計測等も、適正な心拍を用いて正確に行なうことができる。
以上の例では、ディスプレイ18の上部にBモード画像64を表示し、下方にMモード画像65を表示したが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、図13に示すようにディスプレイ18に、Bモード画像90とMモード画像92を横方向に並べて表示してもよい。もしくは、Bモード画像を上に、Mモード画像を下に表示する表示形式と、図13に示す横並びの表示形式を、選択可能にしてもよい。
このようなBモード画像90とMモード画像92とを横並びにする表示方法によれば、Bモード画像およびMモード画像を、より拡大した状態で表示することができ、例えば、血管壁境界の設定等を、より正確に行なうことが可能となる。
このようなBモード画像90とMモード画像92とを横並びにする表示方法によれば、Bモード画像およびMモード画像を、より拡大した状態で表示することができ、例えば、血管壁境界の設定等を、より正確に行なうことが可能となる。
その反面、この横並びの表示方法では、Mモード画像92中に心拍を一拍程度しか表示することができなくなってしまう。
そのため、このような横並びの表示を行なう場合には、Mモード画像92を横方向(時間経過方向)にスクロール可能にして、過去の心拍も表示でき、かつ、過去の心拍から新しい心拍に戻れるようにするのが好ましい。スクロールの方法には、特に限定はないが、一例として、前述のトラックボールを用いた心拍の選択において、選択された心拍を自動的にMモード画像の中央に表示するようにして、実現できる。
そのため、このような横並びの表示を行なう場合には、Mモード画像92を横方向(時間経過方向)にスクロール可能にして、過去の心拍も表示でき、かつ、過去の心拍から新しい心拍に戻れるようにするのが好ましい。スクロールの方法には、特に限定はないが、一例として、前述のトラックボールを用いた心拍の選択において、選択された心拍を自動的にMモード画像の中央に表示するようにして、実現できる。
以上、本発明の超音波診断装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更や改良を行なってもよいのは、もちろんである。
本発明の超音波診断装置は、心筋梗塞、狭心症、脳疾患等の原因となる動脈硬化の診断を行なう医療現場等において、好適に利用可能である。
10 超音波診断装置
12 診断装置本体
14 (超音波)プローブ
16 操作パネル
18 ディスプレイ
20 ケーブル
24 キャスタ
28 送信回路
30 受信回路
32 送受信制御部
34 画像形成部
36 記憶部
40 境界検出部
42 トラッキング部
46 拍検出部
50 弾性率算出部
52 表示処理部
56 Bモード画像形成部
58 Mモード画像形成部
60 ROI
62 選択ライン
64,64e,64q,90 Bモード画像
65,92 Mモード画像
68,70,72,74 ライン
80,82 トラッキング結果
84 血管径変化波形
86 血管壁厚み変化波形
12 診断装置本体
14 (超音波)プローブ
16 操作パネル
18 ディスプレイ
20 ケーブル
24 キャスタ
28 送信回路
30 受信回路
32 送受信制御部
34 画像形成部
36 記憶部
40 境界検出部
42 トラッキング部
46 拍検出部
50 弾性率算出部
52 表示処理部
56 Bモード画像形成部
58 Mモード画像形成部
60 ROI
62 選択ライン
64,64e,64q,90 Bモード画像
65,92 Mモード画像
68,70,72,74 ライン
80,82 トラッキング結果
84 血管径変化波形
86 血管壁厚み変化波形
Claims (10)
- 超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、
前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Bモード画像を形成し、さらに、前記Bモード画像のアジマス方向の全域でMモード画像を形成する、画像形成手段と、
前記画像形成手段が形成したMモード画像を記憶する記憶手段と、
表示手段と、
前記画像形成手段が形成したBモード画像、および、前記記憶手段が記憶するMモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、
前記表示手段に表示されたBモード画像中におけるアジマス方向の位置を選択する位置選択手段とを有し、
かつ、前記表示処理手段は、前記表示手段に表示されたBモード画像中で、前記位置選択手段によってアジマス方向の位置を選択されたら、選択された位置に対応するMモード画像を前記記憶手段から読み出して、前記Bモード画像と共に前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置。 - 前記Mモード画像中で心拍を検出する拍検出手段を有し、
前記表示処理手段は、表示したMモード画像中に、前記拍検出手段が検出した全ての心拍も表示する請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記Mモード画像中に表示された心拍を選択する心拍選択手段を有する請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記位置選択手段が、前記心拍選択手段を兼ねる請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記心拍選択手段によって選択された心拍の位置を調整する位置調整手段を有する請求項3または4に記載の超音波診断装置。
- 前記位置選択手段が、前記位置調整手段を兼ねる請求項5に記載の超音波診断装置。
- 前記心拍選択手段による心拍の選択に応じて、前記記憶手段が記憶している全てのMモード画像から、前記表示されているMモード画像中で選択された心拍に対応する心拍を抽出する心拍抽出手段を有する請求項3~6のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記表示手段に表示されたBモード画像中で、関心領域を設定するROI設定手段を有する請求項1~7のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記画像形成手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のBモード画像、および、この関心領域のアジマス方向の全域でMモード画像を形成し、
前記表示処理手段は、前記ROI設定手段によって関心領域が設定されたら、前記表示手段に、この関心領域のBモード画像と、このBモード画像中のアジマス方向の所定位置のMモード画像を表示する請求項8に記載の超音波診断装置。 - 前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くする請求項8または9に記載の超音波診断装置。
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