JP2010022418A

JP2010022418A - Ultrasonic image diagnostic apparatus

Info

Publication number: JP2010022418A
Application number: JP2008183917A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yoneyama; 直樹米山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2010-02-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic image diagnostic apparatus configured to automatically adjust a frame rate according to the heart rate. <P>SOLUTION: The ultrasonic image diagnostic apparatus includes a condition selecting means 121 for changing the frame rate according to the change of the heart rate of a subject by consecutively receiving input of the heart rate of the subject and selecting a condition for transmitting/receiving ultrasonic waves preliminarily stored every prescribed timing based on the heart rate; a transmitting/receiving means 102 for transmitting ultrasonic waves toward the subject via an ultrasonic probe 101 according to the condition for transmitting/receiving ultrasonic waves updated to the condition selected every prescribed timing, and for receiving ultrasonic echoes reflected by the subject; a signal processing means 103 for generating image data by processing signals of the ultrasonic echoes; an image creating means 104 for creating an ultrasonic tomographic image according to the frame rate from the image data; and a display control means 106 for displaying the created ultrasonic tomographic image on the display means 107. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検体に向けて超音波を送受信することにより被検体の断面を繰り返し走査し、得られた超音波エコーに基づいて超音波画像を連続的に生成する超音波画像診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic imaging apparatus that repeatedly scans a cross section of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves toward the subject and continuously generates an ultrasonic image based on the obtained ultrasonic echoes.

超音波画像診断装置は、被検体に向けて送信した超音波の反射波（以下、「超音波エコー」と呼ぶ。）の大きさを用いて被検体内の組織構造を画像化するＢモード法や、超音波ドプラ効果を用いて血流の流れや臓器の移動速度を画像化するカラードプラ法などの複数の撮影モードがある。医師や検査技師（以下では、「操作者」と呼ぶ。）は表示された超音波断層像を参照して被検体の診断を行う。 An ultrasonic diagnostic imaging apparatus uses a magnitude of a reflected wave of an ultrasonic wave transmitted to a subject (hereinafter referred to as “ultrasonic echo”) to image a tissue structure in the subject. In addition, there are a plurality of imaging modes such as a color Doppler method for imaging blood flow and organ movement speed using the ultrasonic Doppler effect. A doctor or a laboratory technician (hereinafter referred to as an “operator”) diagnoses the subject with reference to the displayed ultrasonic tomogram.

また、超音波画像診断装置は、被検体の断面の走査を繰り返し行うことで、走査のタイミングが異なる複数の超音波断層像を作成する。そして、操作者は、走査のタイミングが異なる複数の超音波断層像を参照することで、検査対象となっている被検体の部位（以下では、「対象部位」と呼ぶ。）の動きを確認し診断を行うこともある。このような超音波断層像を比較して診断を行うことは、対象部位を心臓としたＢモード画像の超音波断層像による診断の場合に多く用いられる。 In addition, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus creates a plurality of ultrasonic tomographic images having different scanning timings by repeatedly scanning the cross section of the subject. Then, the operator refers to a plurality of ultrasonic tomographic images having different scanning timings, thereby confirming the movement of the part of the subject to be examined (hereinafter referred to as “target part”). A diagnosis may be made. Diagnosis by comparing such ultrasonic tomographic images is often used in the case of diagnosis by ultrasonic tomographic images of B-mode images with the target site as the heart.

上述のように走査のタイミングが異なる超音波断層像を比較して診断を行う場合、操作者にとって最も比較し易い超音波断層像を生成することが必要である。例えば心臓の診断を行う場合、最も差の大きい拡張末期と収縮末期の超音波断層像を比較することで心臓の動きを正確に把握することができる。また、心筋の伸縮運動を適切な時間分解能で観察することも必要である。 As described above, when performing diagnosis by comparing ultrasonic tomographic images having different scanning timings, it is necessary to generate an ultrasonic tomographic image that is most easily compared by the operator. For example, when diagnosing the heart, the motion of the heart can be accurately grasped by comparing ultrasonic tomograms at the end diastole and the end systole with the largest difference. It is also necessary to observe the myocardial stretching motion with an appropriate time resolution.

しかし、拡張末期や収縮末期は短時間しか状態を保たないため、拡張末期や収縮末期の超音波断層像を取得するためにはタイミングを正確に合わせる必要がある。例えば、フレームレートを３０枚／ｓｅｃ〜４０枚／ｓｅｃとすると、１回の走査を行うのに３３ｍｓｅｃかかることになる。そして、通常状態での健常な成人の心拍は６０〜７０心拍／ｍｉｎであり、拡張末期や収縮末期の状態を保っている時間はおおよそ４０〜８０ｍｓｅｃである。したがって、３０枚／ｓｅｃ〜４０枚／ｓｅｃのフレームレートであれば、通常状態での健常な成人の心臓における拡張末期や収縮末期の画像を得ることができる。これに対し、ストレスエコーなどによる診断において心拍数を上げながら診断する場合は、心拍数は１２０〜１４０心拍／ｍｉｎとなり、拡張末期や収縮末期の状態を保っている時間は短くなると想定され、３０枚／ｓｅｃ〜４０枚／ｓｅｃのフレームレートでは１回の走査を行うのに３３ｍｓｅｃ掛かるため、拡張末期や収縮末期の状態中に走査を行うことは困難であると考えられる。 However, since the end diastole and the end systole last only for a short time, it is necessary to accurately match the timing in order to acquire the end to diastole and the end systole ultrasonic tomogram. For example, if the frame rate is 30 frames / sec to 40 frames / sec, it takes 33 msec to perform one scan. The heart rate of a healthy adult in a normal state is 60 to 70 heartbeats / min, and the time during which the end diastole or end systole state is maintained is approximately 40 to 80 msec. Therefore, if the frame rate is 30 frames / sec to 40 frames / sec, an end-diastolic or end-systolic image of a healthy adult heart in a normal state can be obtained. On the other hand, when diagnosing while raising the heart rate in diagnosis by stress echo or the like, the heart rate is 120 to 140 heartbeats / min, and it is assumed that the time during which the end diastole or end systole state is maintained is shortened. Since it takes 33 msec to perform one scanning at a frame rate of 40 sheets / sec to 40 sheets / sec, it is considered difficult to perform scanning during the end diastole or end systole state.

そこで、従来は診断部位や心拍数に応じて適切な画像を取得するためにフレームレートを調整する技術が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。また、これらの技術を使用し、手動でフレームレートを調整することで心筋の伸縮運動に応じた適切なフレームレートを設定していた。これは、例えば、被験者が小児の場合には心拍数が高い値を示すし、また成人に対して運動を行わせたり薬物を投与したりして心臓に負荷をかけた状態での診断（ストレス・エコー）の場合にも心拍数が高い値を示す。このような場合に、操作者は診断時に被検者に装着したセンサによりＥＣＧ信号を取得し、そこから算出される心拍数を超音波画像診断装置のモニター上から読み取る。そして、高い心拍数の場合には心臓の動きに合わせて短いサイクルで画像を形成する必要があるため、操作者は心拍数に応じて走査角を狭くするなどしてフレームレートを高く設定するように調整していた。 Therefore, conventionally, a technique for adjusting the frame rate in order to acquire an appropriate image in accordance with the diagnosis site and the heart rate has been provided (see, for example, Patent Document 1). In addition, by using these techniques and adjusting the frame rate manually, an appropriate frame rate corresponding to the expansion and contraction of the myocardium has been set. This is because, for example, when the subject is a child, the heart rate is high, and the diagnosis (stress is applied) when the adult is exercised or a drug is administered to the heart.・ Echo) shows a high heart rate. In such a case, the operator acquires an ECG signal by a sensor attached to the subject at the time of diagnosis, and reads the heart rate calculated therefrom from the monitor of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus. In the case of a high heart rate, it is necessary to form an image with a short cycle in accordance with the movement of the heart. Therefore, the operator should set a high frame rate by narrowing the scanning angle according to the heart rate. It was adjusted to.

特開平１０−０７５９５５号公報JP-A-10-075955

しかし、診断中にも心拍数は変化していく。この点、手動によるフレームレートの調整では診断中の心拍数の変化につぶさに対応することが困難である。そのため、高い心拍数に対して対応するようフレームレートを高く設定すると、心拍数が下がっても画像の分解能が低下したままであることや、低い心拍数に対して対応するようフレームレートを低く設定すると、心拍数が上昇した場合に時間分解能が十分に取れないことがあった。 However, the heart rate changes during the diagnosis. In this regard, manual frame rate adjustment is difficult to cope with changes in heart rate during diagnosis. Therefore, if you set the frame rate high to support high heart rate, the resolution of the image will remain low even if the heart rate decreases, or set the frame rate low to support low heart rate. As a result, when the heart rate increases, the time resolution may not be sufficient.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、心拍数に応じて自動的にフレームレートを調整する超音波画像診断装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic imaging apparatus that automatically adjusts the frame rate in accordance with the heart rate.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被検体の心拍数の入力を順次受けて、該心拍数を基に所定タイミング毎に予め記憶されている超音波の送受信の条件を選択することで、前記被検体の前記心拍数の変化に応じて前記フレームレートを変更させる条件選択手段と、前記所定タイミング毎に前記選択された条件に更新された、前記超音波の送受信の条件で、超音波プローブを介して前記被検体に向けて超音波を送信し、前記被検体で反射した超音波エコーを受信する送受信手段と、前記超音波エコーによる信号を処理し画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データから前記フレームレートに応じた超音波断層像を生成する画像生成手段と、前記生成された超音波断層像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the condition of ultrasonic transmission / reception stored in advance at a predetermined timing based on the heart rate is sequentially received. By selecting the condition selection means for changing the frame rate in accordance with the change in the heart rate of the subject, the transmission / reception of the ultrasonic wave updated to the selected condition at each predetermined timing Under certain conditions, ultrasonic waves are transmitted to the subject via an ultrasonic probe, and transmission / reception means for receiving ultrasonic echoes reflected by the subject, and processing the signals from the ultrasonic echoes to generate image data Signal processing means, image generating means for generating an ultrasonic tomographic image corresponding to the frame rate from the image data, and display control means for displaying the generated ultrasonic tomographic image on a display means, It is characterized in that to obtain.

請求項１に記載の超音波画像診断装置によると、被検体の心拍数に合わせてフレームレートを変更して画像形成を行うため、心臓の動きにあったフレームレートによる超音波断層像の生成ができる。これにより、心拍数が高く心臓の動きが早いときにはフレームレートを高くして診断に必要な時間分解能を有する画像が得られ、心臓の拡張末期や縮小末期などの必要とされるタイミングにおける画像を取り逃すことを軽減でき、さらに、心拍数が低く心臓の動きが遅いときには、フレームレートを低くして画質を向上させた画像が得られる。したがって、本発明に係る超音波画像診断装置は医師などによる診断の精度の向上に寄与することが可能となる。 According to the ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 1, since image formation is performed by changing the frame rate in accordance with the heart rate of the subject, generation of an ultrasonic tomographic image at a frame rate that matches the motion of the heart is possible. it can. As a result, when the heart rate is high and the heart moves fast, the frame rate is increased to obtain an image with the time resolution necessary for diagnosis, and images at the required timing such as the end diastole and end diastole of the heart are acquired. When the heart rate is low and the heart moves slowly, an image with an improved image quality can be obtained by lowering the frame rate. Therefore, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present invention can contribute to the improvement of diagnosis accuracy by a doctor or the like.

また、心拍数が低い場合に画質を向上させずに送受信の繰り返し周波数を下げることで、メモリなどの記憶領域の使用量を抑えながら診断に必要な画像を得ることも可能となる。 In addition, when the heart rate is low, it is possible to obtain an image necessary for diagnosis while suppressing the amount of use of a storage area such as a memory by reducing the repetition frequency of transmission and reception without improving the image quality.

〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係る超音波画像診断装置について説明する。図１は本実施形態に係る超音波画像診断装置の機能を表すブロック図である。 [First Embodiment]
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing functions of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment.

図１の太枠で囲まれた部分が本実施形態に係る超音波画像診断装置１００である。そして、超音波画像診断装置１００は外部にある心電計００１と接続されている。 A portion surrounded by a thick frame in FIG. 1 is an ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 according to the present embodiment. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 is connected to an external electrocardiograph 001.

被検体には生体信号（心電図、心音図など）を取得するためのセンサ（不図示）が取り付けられており、該センサは心電計００１と接続されている。このセンサは心臓の収縮運動の周期を観察するために取り付けられている。とりわけ、ＥＣＧ信号に基づいて計算される単位時間当たりの心拍数は心臓の機能計測に有用な情報の１つである。 A sensor (not shown) for acquiring a biological signal (electrocardiogram, electrocardiogram, etc.) is attached to the subject, and the sensor is connected to an electrocardiograph 001. This sensor is attached to observe the period of contraction movement of the heart. In particular, the heart rate per unit time calculated based on the ECG signal is one piece of information useful for measuring the function of the heart.

心電計００１は、心拍数計測手段００２を有する。心拍数計測手段００２は、センサから入力されたＥＣＧ信号（心電図）に基づいて単位時間当たりの心拍数を計算する。具体的には、心電計００１はＥＣＧ信号のうち最も特徴的なＲ波を抽出し１つのＲ波から次のＲ波までを１心拍とする。そして、心拍数計測手段００２は、予め決められた秒数毎（以下では１０秒毎で説明する）に、その時点での最新の心拍から４心拍前までの心拍を取得し、その間に掛かった時間とその間の心拍数から単位時間当たりの心拍数（以下では、単に「心拍数」と呼ぶ。）を計算する。ここで、上述の予め決められた秒数が本発明における「所定タイミング」にあたる。心電計００１は、１０秒毎に、求めた心拍数を超音波画像診断装置１００が有する制御手段１２０へ順次出力する。ここで、心拍数の計算に４心拍前までの心拍を使用しているが、これは他の値でも良く、４〜８心拍の間で設定することが好ましい。 The electrocardiograph 001 has heart rate measuring means 002. The heart rate measuring means 002 calculates the heart rate per unit time based on the ECG signal (electrocardiogram) input from the sensor. Specifically, the electrocardiograph 001 extracts the most characteristic R wave from the ECG signal, and uses one R wave to the next R wave as one heartbeat. Then, the heart rate measuring means 002 acquires the heart rate from the latest heart rate at that time to 4 heartbeats every predetermined number of seconds (which will be described every 10 seconds below), and it took between that time. The heart rate per unit time (hereinafter, simply referred to as “heart rate”) is calculated from the time and the heart rate between them. Here, the predetermined number of seconds corresponds to the “predetermined timing” in the present invention. The electrocardiograph 001 sequentially outputs the obtained heart rate to the control means 120 included in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 every 10 seconds. Here, although the heart rate up to 4 heartbeats is used for the calculation of the heart rate, this may be another value and is preferably set between 4 and 8 heartbeats.

さらに、心電計００１は、表示制御手段１０６へ心電図を出力する。ここで、本実施形態では心拍数計測手段００２を超音波画像診断装置１００の外部に配置しているが、これは超音波画像診断装置１００が備える構成にしてもよく、その場合、制御手段１２０の中に心拍数計測手段００２は配置される。 Further, the electrocardiograph 001 outputs an electrocardiogram to the display control means 106. Here, in this embodiment, the heart rate measuring means 002 is arranged outside the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100. However, this may be configured to be provided in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100, in which case the control means 120 is provided. The heart rate measuring means 002 is arranged in the inside.

記憶手段１０９には予めフレームレート制御テーブル１１０が記憶されている。このフレームレート制御テーブル１１０とは図２に示すようなテーブルであり、心拍数２０１の範囲、ここでは低値２０６以上高値２０７以下の範囲、とそれに対応するフレームレートを決定するための超音波を送受信する条件が記憶されている。図２はフレームレート制御テーブル１１０の一例の図である。このフレームレート制御テーブル１１０が本発明における「対応テーブル」にあたる。また、低値２０６以上高値２０７以上の範囲が本発明における「心拍数の範囲」にあたる。また、本実施形態では、超音波を送受信する条件として、図２のテーブルに示すように並列同時送受信の数２０２、走査角２０３、走査線密度２０４、及び送受信の繰り返し周波数２０５が規定されている。この並列同時送受信の数２０２とは被検体へ向けて超音波を１回送信した場合に、超音波エコーを同時に受信する数を表わすものである（例えば、特公昭５６年大２００１７号公報参照。）。これは、１回の超音波の送信で複数の地点における画像生成用のデータが受信できるため、走査を全体的に見ると１本のラスタデータを生成するのに掛かる時間を短縮することができる。ここで、図２の１方向とは１つの送信に対し、１つの受信を行なうという通常の送受信を表わしており、これは並列同時送受信をＯＦＦにしている場合である。また、送受信の繰り返し周波数２０５とは、被検体へ超音波を送信してから次の超音波を被検体へ送信するまでに空ける時間の間隔である。これは、１つ前の超音波の送受信による超音波エコーによる次の超音波の送受信への影響を軽減するために必要とされる時間である。すなわち、送信した超音波エコーが反射して返ってくるまでの時間にバッファを持たせた時間として決定される。したがって、送受信の繰り返し周波数２０５を低く（Ｌｏｗに）すると時間間隔は長くなり、一本のラスタを生成するのに掛かる時間が全体として長くなる。また、走査角２０３を大きくすると、超音波を断面に沿った方向へ振る幅が大きくなり、その中に入るラスタの本数が増える。さらに、走査線密度２０４を高く（Ｈｉｇｈに）すると１つの断面におけるラスタ同士の間隔が狭くなり、ラスタの本数が増えることになる。 The storage unit 109 stores a frame rate control table 110 in advance. The frame rate control table 110 is a table as shown in FIG. 2, and the ultrasonic wave for determining the range of the heart rate 201, here the range of the low value 206 to the high value 207, and the corresponding frame rate. The transmission / reception conditions are stored. FIG. 2 is an example of the frame rate control table 110. This frame rate control table 110 corresponds to the “correspondence table” in the present invention. Further, the range from the low value 206 to the high value 207 corresponds to the “heart rate range” in the present invention. In the present embodiment, as the conditions for transmitting and receiving ultrasonic waves, the number of parallel simultaneous transmission and reception 202, the scanning angle 203, the scanning line density 204, and the transmission and reception repetition frequency 205 are defined as shown in the table of FIG. . The parallel simultaneous transmission / reception number 202 represents the number of ultrasonic echoes that are simultaneously received when an ultrasonic wave is transmitted once toward the subject (for example, see Japanese Patent Publication No. 560017 No. 20017). ). This is because data for image generation at a plurality of points can be received by one transmission of ultrasonic waves, and therefore it is possible to reduce the time required to generate one raster data when the scan is viewed as a whole. . Here, one direction in FIG. 2 represents normal transmission / reception in which one transmission is performed for one transmission, and this is a case where parallel simultaneous transmission / reception is turned off. The transmission / reception repetition frequency 205 is an interval of time that is available after transmitting an ultrasonic wave to the subject until the next ultrasonic wave is transmitted to the subject. This is the time required to reduce the influence on the next ultrasonic wave transmission / reception by the ultrasonic echo due to the previous ultrasonic wave transmission / reception. That is, it is determined as the time for which the buffer is provided for the time until the transmitted ultrasonic echo is reflected and returned. Therefore, when the transmission / reception repetition frequency 205 is lowered (Low), the time interval becomes longer, and the time taken to generate one raster as a whole becomes longer. In addition, when the scanning angle 203 is increased, the width in which the ultrasonic wave is shaken in the direction along the cross section is increased, and the number of rasters that enter is increased. Further, when the scanning line density 204 is increased (high), the interval between rasters in one cross section is narrowed, and the number of rasters is increased.

ここで、フレームレートは１秒間に走査する断面画像の枚数であり、
フレームレート＝１／（１本のラスタを生成する時間×ラスタの本数）
と表わされる。 Here, the frame rate is the number of cross-sectional images scanned per second,
Frame rate = 1 / (time for generating one raster x number of rasters)
It is expressed as

そして、並列同時受信の数２０２及び送受信の繰り返し周波数２０５は１本のラスタを生成する時間を規定するものであり、走査角２０３及び走査線密度２０４はラスタの本数を規定するものである。したがって、以上の４つのパラメータの値に対応してフレームレートが決定されることになる。 The parallel simultaneous reception number 202 and the transmission / reception repetition frequency 205 define the time for generating one raster, and the scanning angle 203 and the scanning line density 204 define the number of rasters. Therefore, the frame rate is determined corresponding to the values of the above four parameters.

ここで、本実施形態では、バランスのよい画質の超音波断層像にするため、フレームレートを決定するための超音波の送受信を行う条件として、並列同時受信の数２０２、走査角２０３、走査線密度２０４、及び送受信の繰り返し周波数２０５という４つのパラメータを使用したが、フレームレートを調整するためには上述の４つのパラメータ全てを使用する必要はなく、例えば、そのうちの１つもしくはいくつかの組み合わせを用い、他のパラメータは固定にしておいてもよい。その場合、フレームレート制御テーブル１１０には、固定しておくパラメータは記憶しなくてもよい。 Here, in this embodiment, in order to obtain an ultrasonic tomographic image having a well-balanced image quality, the number of parallel simultaneous receptions 202, the scanning angle 203, and the scanning line are used as conditions for transmitting and receiving ultrasonic waves for determining the frame rate. Although four parameters of density 204 and transmission / reception repetition frequency 205 were used, it is not necessary to use all the above four parameters to adjust the frame rate, for example, one or some combination of them And other parameters may be fixed. In that case, the frame rate control table 110 may not store parameters to be fixed.

さらに、本実施形態では、予め製造メーカなどで作成されたフレームレート制御テーブル１１０を使用しているが、これは、医師や検査技師などの操作者（以下、単に「操作者」と呼ぶ。）によって作成されたものを使用してもよい。この場合、操作者から入力手段１０８を用いて作成され、入力されたフレームレート制御テーブル１１０が、記憶手段１０９に記憶される。このように操作者から入力されたフレームレート制御テーブル１１０を使用することで、超音波画像診断装置１００を使用する操作者の要望に沿ったフレームレートの調整を行うことが可能となる。 Furthermore, in the present embodiment, a frame rate control table 110 created in advance by a manufacturer or the like is used. This is an operator such as a doctor or a laboratory technician (hereinafter simply referred to as “operator”). You may use what was created by. In this case, the frame rate control table 110 created and input by the operator using the input unit 108 is stored in the storage unit 109. As described above, by using the frame rate control table 110 input from the operator, it is possible to adjust the frame rate according to the desire of the operator who uses the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100.

制御手段１２０はＣＰＵ及びその動作を規定するプログラムで構成されており、条件選択手段１２１及び条件割当手段１２２を備える。条件選択手段１２１は、心電計００１から１０秒毎に順次入力される心拍数を受けて、図２に示すような記憶手段１０９に記憶されているフレームレート制御テーブル１１０を参照し、入力された心拍数が含まれるフレームレート制御テーブル１１０上の心拍数２００の範囲（低値２０６以上高値２０７以下の範囲）を抽出し、該心拍数２００の範囲に対応する、並列同時送受信の数２０２、走査角２０３、走査線密度２０４、及び送受信の繰り返し周波数２０５を順次選択する。例えば、心電計００１から入力された心拍数が６０だった場合、条件選択手段１２１は、図２に示されるフレームレート対応テーブル１０９を参照し、６０が含まれる心拍数２００の範囲を低値２０６が５１、高値２０７が７０である列２０８を抽出する。そして、その心拍数２００の範囲に対応するものとして、並列同時受信の数２０２が２方向、走査角２０３が１２０度、走査線密度２０４がＨｉｇｈ、及び送受信の繰り返し周波数２０５がＬｏｗ、を選択する。条件選択手段１２１は条件割当手段１２２へ選択した条件を出力する。条件選択手段１２１は、１０秒毎に心電計００１から入力される心拍数に対して上述の選択を順次繰り返し、選択した条件を順次条件割当手段１２２へ出力する。 The control means 120 is composed of a CPU and a program that defines its operation, and includes a condition selection means 121 and a condition assignment means 122. The condition selection means 121 receives the heart rate sequentially input from the electrocardiograph 001 every 10 seconds, and is input with reference to the frame rate control table 110 stored in the storage means 109 as shown in FIG. The range of the heart rate 200 on the frame rate control table 110 including the detected heart rate (the range between the low value 206 and the high value 207) is extracted, and the number of parallel simultaneous transmission / reception 202 corresponding to the heart rate 200 range, The scanning angle 203, scanning line density 204, and transmission / reception repetition frequency 205 are sequentially selected. For example, when the heart rate input from the electrocardiograph 001 is 60, the condition selection unit 121 refers to the frame rate correspondence table 109 shown in FIG. A column 208 in which 206 is 51 and the high value 207 is 70 is extracted. Then, as the number corresponding to the range of the heart rate 200, the parallel simultaneous reception number 202 is selected from two directions, the scanning angle 203 is 120 degrees, the scanning line density 204 is High, and the transmission / reception repetition frequency 205 is Low. . The condition selection unit 121 outputs the selected condition to the condition assignment unit 122. The condition selection unit 121 sequentially repeats the above selection for the heart rate input from the electrocardiograph 001 every 10 seconds, and sequentially outputs the selected conditions to the condition assignment unit 122.

また、制御手段１２０は、心電計００１から入力された心拍数、及び超音波断層像とともに表示させるための文字列（キャラクタ）などを表示制御手段１０６に入力する。 In addition, the control unit 120 inputs the heart rate input from the electrocardiograph 001, a character string (character) to be displayed together with the ultrasonic tomographic image, and the like to the display control unit 106.

条件割当手段１２２は、条件選択手段１２１が所定のタイミングで求めた超音波の送受信の条件の入力を順次受けて、その入力を受ける毎に必要な場合には、送受信手段１０２に超音波送受信の条件を出力する。具体的には、条件割当手段１２２は、現在送受信手段１０２が使用している超音波の送受信の条件である並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数を記憶している。そして、条件割当手段１２２は、条件選択手段１２１から順次入力される並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数と、記憶している条件選択手段１２１から順次入力される並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数とを比較し、同じ条件であれば送受信手段１０２及び画像生成手段１０４に対する出力を行わず、異なる条件であれば送受信手段１０２へ、並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数を出力する。さらに、条件割当手段１２２は、走査角及び走査線密度を画像生成手段１０４へ出力する。このように、条件割当手段１２２は心拍数の上昇や下降といった変化に合わせて、送受信手段１０２の超音波の送受信の条件を都度変更していく。 The condition allocating unit 122 sequentially receives input of ultrasonic transmission / reception conditions obtained by the condition selection unit 121 at a predetermined timing. When necessary, the condition allocation unit 122 transmits / receives ultrasonic transmission / reception to the transmission / reception unit 102. Output the condition. Specifically, the condition allocating unit 122 stores the number of parallel simultaneous transmissions / receptions, the scanning angle, the scanning line density, and the transmission / reception repetition frequency, which are the ultrasonic transmission / reception conditions currently used by the transmission / reception unit 102. Yes. The condition allocating unit 122 sequentially receives the number of parallel simultaneous transmission / reception, the scanning angle, the scanning line density, and the repetition frequency of transmission / reception, which are sequentially input from the condition selection unit 121, and the stored condition selection unit 121. The number of parallel simultaneous transmission / reception, the scanning angle, the scanning line density, and the repetition frequency of transmission / reception are compared. If the conditions are the same, output to the transmission / reception means 102 and the image generation means 104 is not performed. The number of parallel simultaneous transmission / reception, scanning angle, scanning line density, and transmission / reception repetition frequency are output. Further, the condition assignment unit 122 outputs the scanning angle and the scanning line density to the image generation unit 104. As described above, the condition allocating unit 122 changes the ultrasonic transmission / reception conditions of the transmission / reception unit 102 each time in accordance with a change such as an increase or decrease in the heart rate.

送受信手段１０２は、条件割当手段１２２から入力された並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数に基づいて、超音波プローブ１０１を介しての被検体に対する超音波の送信及び被検体からの超音波エコーの受信を行ない、被検体を走査する。さらに、送受信手段１０２は、受信した超音波エコーに基づく信号を信号処理手段１０３へ出力する。 The transmission / reception unit 102 transmits ultrasonic waves to the subject via the ultrasonic probe 101 based on the number of parallel simultaneous transmissions / receptions input from the condition assignment unit 122, the scanning angle, the scanning line density, and the repetition frequency of transmission / reception. And receiving ultrasonic echoes from the subject, and scanning the subject. Further, the transmission / reception means 102 outputs a signal based on the received ultrasonic echo to the signal processing means 103.

信号処理手段１０３は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモード画像信号を生成する。具体的には、信号処理手段１０３は、送受信手段１０２から入力される信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。 The signal processing means 103 visualizes echo amplitude information and generates a B-mode image signal from the echo signal. Specifically, the signal processing unit 103 performs band-pass filter processing on the signal input from the transmission / reception unit 102, then detects the envelope of the output signal, and performs logarithmic conversion on the detected data. Apply compression processing.

また本実施形態では、心拍数にあわせてフレームを調整することで最適な時点での画像を比較でいるという効果を最も得られるＢモード画像を生成する場合で説明するが、これは他の種類の画像、すなわちカラードプラ画像などの場合でも本発明に係る超音波画像診断装置１００は動作可能である。その場合、信号処理手段１０３は、ドプラ処理の場合、パルスドプラ法（ＰＷドプラ法）又は連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）により血流の速度情報、パワー情報、及び分散情報を生成する。例えば、パルスドプラ法によると、パルス波を用いているため、ある特定の深度のドプラ偏移周波数成分を検出することができる。このように距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の速度計測が可能となっている。信号処理手段１０３は、送受信部１０２から入力される信号に対して、所定の大きさを有する血流観測点内における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、血流観測点内の血流の速度情報、パワー情報、及び分散情報を表すドプラ周波数分布を生成する。 In the present embodiment, a case where a B-mode image that produces the best effect of comparing images at the optimal time point by adjusting the frame according to the heart rate will be described. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 according to the present invention can operate even in the case of the above image, that is, a color Doppler image. In that case, in the case of Doppler processing, the signal processing unit 103 generates blood velocity information, power information, and dispersion information by a pulse Doppler method (PW Doppler method) or a continuous wave Doppler method (CW Doppler method). For example, according to the pulse Doppler method, since a pulse wave is used, a Doppler shift frequency component at a specific depth can be detected. Thus, since it has distance resolution, it is possible to measure the velocity of tissue and blood flow at a specific site. The signal processing means 103 extracts a Doppler shift frequency component by phase-detecting a received signal within a blood flow observation point having a predetermined magnitude from the signal input from the transmission / reception unit 102, and further performs an FFT process. And a Doppler frequency distribution representing the velocity information, power information, and dispersion information of the blood flow in the blood flow observation point is generated.

また、連続波ドプラ法はパルスドプラ法と異なり、血流観測点で得られる主要なドプラ偏移周波数成分に加えて、超音波の送受信方向全てのドプラ偏移周波数成分が重畳されるが、高速血流計測に優れている。信号処理手段１０３は、送受信部１０２から送られる信号に対して、血流観測点から超音波の送受信を行うラインであるサンプルライン上における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、サンプルライン上の血流の速度情報、パワー情報、及び分散情報を表すドプラ周波数成分を生成する。 Unlike the pulse Doppler method, the continuous wave Doppler method superimposes all Doppler shift frequency components in the ultrasound transmission / reception direction in addition to the main Doppler shift frequency components obtained at the blood flow observation point. Excellent flow measurement. The signal processing means 103 extracts the Doppler shift frequency component by phase-detecting the received signal on the sample line, which is a line for transmitting and receiving ultrasonic waves from the blood flow observation point, with respect to the signal sent from the transmission / reception unit 102. Further, FFT processing is performed to generate Doppler frequency components representing blood flow velocity information, power information, and dispersion information on the sample line.

画像生成手段１０４は、ＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１０５を備える。ＤＳＣ１０５は、信号処理手段１０３から出力された走査線信号列で表される信号処理後のデータ（ラスタデータ）を読み込んで、制御手段１２０から入力された走査角及び操作密度を基に請けたラスタデータにおけるラスタの配置を把握し、そのラスタデータを空間情報に基づいた直交座標系のデータに変換し（ＳｃａｎＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ処理）、超音波断層像を生成する。画像生成手段１０４は生成した超音波断層像を表示制御手段１０６へ出力する。 The image generation unit 104 includes a DSC (Digital Scan Converter) 105. The DSC 105 reads the data (raster data) after the signal processing represented by the scanning line signal sequence output from the signal processing unit 103, and makes a raster based on the scanning angle and operation density input from the control unit 120. The arrangement of rasters in the data is grasped, and the raster data is converted into Cartesian coordinate system data based on spatial information (Scan conversion processing) to generate an ultrasonic tomographic image. The image generation unit 104 outputs the generated ultrasonic tomographic image to the display control unit 106.

表示制御手段１０６は、画像生成手段１０４から入力された超音波断層像と、制御手段１２０から入力された心拍数及び表示する文字列、並びに心電計００１から入力された心電図を並べ表示手段１０７に表示させる。 The display control means 106 arranges and displays the ultrasonic tomogram input from the image generation means 104, the heart rate input from the control means 120 and the character string to be displayed, and the electrocardiogram input from the electrocardiograph 001. To display.

次に、図３を参照して本実施形態に係る超音波画像診断装置１００における超音波断層像の生成の流れについて説明する。図３は本実施形態に係る超音波画像診断装置１００における超音波断層像の生成のフローチャートの図である。 Next, a flow of generating an ultrasonic tomographic image in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart of generation of an ultrasonic tomogram in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 according to the present embodiment.

ステップＳ００１：心電計００１は被検体に配置されたセンサから入力された心電図を基に、１０秒毎に心拍数を計算し、制御手段１２０へ出力する。制御手段１２０は、心電計００１から１０秒毎に求められた心拍数の入力を受ける。 Step S001: The electrocardiograph 001 calculates a heart rate every 10 seconds based on an electrocardiogram input from a sensor arranged on the subject, and outputs the heart rate to the control means 120. The control means 120 receives an input of the heart rate obtained every 10 seconds from the electrocardiograph 001.

ステップＳ００２：条件選択手段１２１は、記憶手段１０９に記憶されているフレームレート制御テーブル１１０を参照し、心電計００１から入力された心拍数のフレームレート制御テーブル１１０のどの心拍数の範囲に含まれるかを求め、その求めた心拍数の範囲に対応する超音波の送受信の条件である、並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数を選択する。さらに、条件選択手段１２１は、選択した条件を条件割当手段１２２に入力する。 Step S002: The condition selection means 121 refers to the frame rate control table 110 stored in the storage means 109 and is included in any heart rate range of the heart rate frame rate control table 110 inputted from the electrocardiograph 001. The number of simultaneous ultrasonic transmission / reception, the scanning angle, the scanning line density, and the transmission / reception repetition frequency, which are the ultrasonic transmission / reception conditions corresponding to the obtained heart rate range, are selected. Further, the condition selection unit 121 inputs the selected condition to the condition assignment unit 122.

ステップＳ００３：条件割当手段１２２は、条件選択手段１２１から入力された超音波の送受信の条件と、送受信手段１０２に現在設定されている超音波の送受信の条件とを比較する。入力された超音波の送受信の条件と現在設定されている超音波の送受信の条件が同じであれば、ステップＳ００１及びステップＳ００２を繰り返し、入力された超音波の送受信の条件と現在設定されている超音波の送受信の条件が異なっていれば、ステップＳ００４に進む。 Step S003: The condition assigning unit 122 compares the ultrasonic transmission / reception condition input from the condition selection unit 121 with the ultrasonic transmission / reception condition currently set in the transmission / reception unit 102. If the input ultrasonic transmission / reception conditions are the same as the currently set ultrasonic transmission / reception conditions, step S001 and step S002 are repeated, and the input ultrasonic transmission / reception conditions are currently set. If the ultrasonic transmission / reception conditions are different, the process proceeds to step S004.

ステップＳ００４：条件割当手段１２２は、入力された超音波の送受信の条件を送受信手段１０２及び画像生成手段１０４に入力する。 Step S004: The condition assigning means 122 inputs the input ultrasonic transmission / reception conditions to the transmitting / receiving means 102 and the image generating means 104.

ステップＳ００５：送受信手段１０２は、条件割当手段１２２から入力された超音波の送受信の条件に基づき、超音波プローブ１０１を介して被検体に超音波を送信し、さらに、被検体からの反射波である超音波エコーを超音波プローブ１０１を介して受信する。送受信手段１０２は、超音波エコーに基づく信号を信号処理手段１０３へ出力する。 Step S005: The transmission / reception unit 102 transmits an ultrasonic wave to the subject via the ultrasonic probe 101 based on the ultrasonic transmission / reception condition input from the condition assignment unit 122, and further, a reflected wave from the subject. A certain ultrasonic echo is received via the ultrasonic probe 101. The transmission / reception unit 102 outputs a signal based on the ultrasonic echo to the signal processing unit 103.

ステップＳ００６：信号処理手段１０３は、送受信手段１０２から入力された信号に対し信号処理を行い、Ｂモード画像信号を生成する。信号処理手段１０３は、生成したＢモード画像データを画像生成手段１０４へ出力する。 Step S006: The signal processing unit 103 performs signal processing on the signal input from the transmission / reception unit 102 to generate a B-mode image signal. The signal processing unit 103 outputs the generated B-mode image data to the image generation unit 104.

ステップＳ００７：画像生成手段１０４に含まれるＤＳＣ１０５は、信号処理手段１０３から入力されたＢモード画像データに対し、座標変換などを行ない、超音波断層像を生成する。画像生成手段１０４は、生成した超音波断層像を表示制御手段１０６へ入力する。 Step S007: The DSC 105 included in the image generation unit 104 performs coordinate conversion on the B-mode image data input from the signal processing unit 103 to generate an ultrasonic tomographic image. The image generation unit 104 inputs the generated ultrasonic tomographic image to the display control unit 106.

ステップＳ００８：表示制御手段１０６は、画像生成手段１０４から入力され超音波断層像、心電計００１から入力された心電図、及び制御手段１２０から入力された心拍数や文字列などをあわせて、表示手段１０７に表示させる。 Step S008: The display control unit 106 displays the ultrasonic tomogram input from the image generation unit 104, the electrocardiogram input from the electrocardiograph 001, the heart rate and the character string input from the control unit 120, and the like. The information is displayed on the means 107.

ステップＳ００９：制御手段１２０は、超音波画像診断が終了したか否かを判断する。この判断は、予め設定されたシーケンスを全て終わるか、途中で操作者などから中断の命令が入力されることにより判断できる。超音波画像診断が終了した場合には超音波断層像の生成及び表示を終了する。超音波画像診断が終了していない場合には、ステップＳ００１に進む。 Step S009: The control means 120 determines whether or not the ultrasonic image diagnosis is finished. This determination can be made by completing all preset sequences or by inputting an interruption command from an operator or the like on the way. When the ultrasound image diagnosis is finished, the generation and display of the ultrasound tomogram is finished. If the ultrasonic image diagnosis is not completed, the process proceeds to step S001.

以上で説明したように、本実施形態に係る超音波画像診断装置は心拍数の上昇、下降に合わせて超音波の送受信の条件を変更することにより、自動的にフレームレートを調整することができる。これにより、被検体の現在の心拍数にあった時間分解能を有する超音波断層像が生成できるとともに、心臓の拡張末期や収縮末期などの必要とされるタイミングにおける２次元超音波断層像の取り逃しを軽減させることができる。したがって、医師は本実施形態に係る超音波画像診断装置が生成した画像を参照することで、心拍数が低くフレームレートがそれほど必要とされない場合には画質を上げて詳細を観察でき、また、心拍数が高くフレームレートが必要とされる場合にはフレームレートを上げることで診断に心臓の拡張期や収縮期などといった必要な画像を取り逃すことを軽減することができるため、本実施形態にかかる超音波画像診断装置は医師等による２次元超音波断層像を使用した診断の精度の向上に寄与することが可能となる。 As described above, the ultrasound diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment can automatically adjust the frame rate by changing the ultrasound transmission / reception conditions according to the rise and fall of the heart rate. . As a result, an ultrasonic tomographic image having a time resolution suitable for the current heart rate of the subject can be generated, and the two-dimensional ultrasonic tomographic image can be missed at a required timing such as the end diastole or the end systole of the heart. It can be reduced. Therefore, by referring to the image generated by the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment, the doctor can increase the image quality and observe details when the heart rate is low and the frame rate is not so high. When the number is high and a frame rate is required, it is possible to reduce missing of necessary images such as diastole and systole of the heart by increasing the frame rate. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus can contribute to improvement of the accuracy of diagnosis using a two-dimensional ultrasonic tomographic image by a doctor or the like.

また、心拍数が低い場合に画質を向上させずに送受信の繰り返し周波数を下げることで、メモリなどの記憶領域の使用量を抑えながら診断に必要な画像を得ることも可能となる。したがって、より多くの画像を保存することができ、医師等による診断の精度の向上に寄与することが可能となる。 In addition, when the heart rate is low, it is possible to obtain an image necessary for diagnosis while suppressing the amount of use of a storage area such as a memory by reducing the repetition frequency of transmission and reception without improving the image quality. Therefore, a larger number of images can be stored, and it is possible to contribute to improvement in diagnosis accuracy by a doctor or the like.

〔第２の実施形態〕
以下、この発明の第２の実施形態に係る超音波画像診断装置について説明する。第２の実施形態に係る超音波画像診断装置は、３次元超音波画像を生成できる超音波画像診断装置であり、構成は第１の実施形態と同様の図１に示される構成である。 [Second Embodiment]
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the second embodiment is an ultrasonic diagnostic imaging apparatus that can generate a three-dimensional ultrasonic image, and the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

３次元超音波画像を生成するためには、２次元超音波断層像の生成と同様に走査し、被検体における観察の対象部位の断層像を生成するとともに、２次元超音波断層像の生成における走査方向と直交する方向（以下では、「ボリューム方向」と呼ぶ。）に角度をつける（以下では、この角度を「揺動角」と呼ぶ。）ことで３次元の領域の画像を生成する。そこで、１秒間にいくつの３次元超音波画像を生成するかをあらわすレート、すなわち２次元超音波断層像におけるフレームレートに対応するレート（以下では、「ボリュームレート」と呼ぶ。）を決定する超音波の送受信の条件として、第１の実施形態で用いた、並列同時送受信の数、走査角、走査線密度、及び送受信の繰り返し周波数に加えて、揺動角を用いる必要がある。そこで、以下では、３次元超音波画像作成のための超音波の送受信の条件の選択、及び割り当てについて説明する。 In order to generate a three-dimensional ultrasonic image, scanning is performed in the same manner as the generation of a two-dimensional ultrasonic tomographic image to generate a tomographic image of an observation target region in the subject, and in the generation of a two-dimensional ultrasonic tomographic image. An angle is set in a direction orthogonal to the scanning direction (hereinafter referred to as “volume direction”) (hereinafter, this angle is referred to as “swing angle”), thereby generating an image of a three-dimensional region. Accordingly, a super rate that determines how many three-dimensional ultrasonic images are generated per second, that is, a rate corresponding to the frame rate in the two-dimensional ultrasonic tomographic image (hereinafter referred to as “volume rate”). As a condition for transmitting and receiving sound waves, it is necessary to use a swing angle in addition to the number of parallel simultaneous transmissions and receptions, the scanning angle, the scanning line density, and the transmission and reception repetition frequency used in the first embodiment. Therefore, selection and assignment of ultrasonic transmission / reception conditions for creating a three-dimensional ultrasonic image will be described below.

記憶手段１０９には予めボリュームレート制御テーブルが記憶されている。これは第１の実施形態におけるフレームレート制御テーブル１１０に当たるものであり、本発明における「対応テーブル」にあたる。このボリューム制御テーブルは、図４に示すようなテーブルであり、図２に示すフレームレート制御テーブル１１０に記憶されている超音波の送受信の条件である条件４０２に、揺動角４０１が条件としてさらに加わったテーブルである。図４はボリュームレート制御テーブルの一例を表わす図である。揺動角４０１は大きいほど３次元領域の全体を走査する領域が大きくなるため、その領域に含まれるラスタの本数が増える。したがって、揺動角４０１が大きくなるとボリュームレートが下がることになる。そこで、ボリュームレート制御テーブルでは、心拍数が低くければボリュームレートは低くてすむため揺動角４０１を大きくし、心拍数が高ければボリュームレートを高くする必要があるため揺動角４０１を小さくすることになる。例えば、図４に示すように、心拍数の範囲が４１以上５０の場合には揺動角４０１が１２０度と設定されているのに対して、心拍数の範囲が５１以上７０以下の場合には揺動角４０１が９０度と設定されている。 The storage unit 109 stores a volume rate control table in advance. This corresponds to the frame rate control table 110 in the first embodiment, and corresponds to the “correspondence table” in the present invention. This volume control table is a table as shown in FIG. 4, and the condition 402 that is a condition for transmission / reception of ultrasonic waves stored in the frame rate control table 110 shown in FIG. It is a table that has been added. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a volume rate control table. The larger the swing angle 401, the larger the area for scanning the entire three-dimensional area, and the number of rasters included in the area increases. Therefore, as the swing angle 401 increases, the volume rate decreases. Therefore, in the volume rate control table, if the heart rate is low, the volume rate may be low so that the swing angle 401 is increased. If the heart rate is high, the volume rate needs to be increased, so the swing angle 401 is decreased. It will be. For example, as shown in FIG. 4, when the heart rate range is 41 to 50, the swing angle 401 is set to 120 degrees, whereas the heart rate range is 51 to 70. The swing angle 401 is set to 90 degrees.

条件選択手段１２１は、心電計００１から心拍数の入力を受けて、記憶手段１０９に記憶されているボリュームレート制御テーブルを参照する。以下では、心電計００１から入力された心拍数が６０の場合で説明する。 The condition selection means 121 receives an input of the heart rate from the electrocardiograph 001 and refers to the volume rate control table stored in the storage means 109. Hereinafter, the case where the heart rate input from the electrocardiograph 001 is 60 will be described.

条件選択手段１２１は、入力された心拍数に対応したボリュームレート制御テーブルにおける心拍数の範囲を求める。すなわち、入力された心拍数が６０の場合、心拍数の範囲が５１以上７０以下に含まれる。そこで、条件選択手段１２１は、ボリュームレート制御テーブルにおける心拍数の範囲５１以上７０以下に対応する超音波の送受信の条件を選択する。すなわち、条件選択手段１２１は、並列同時送受信の数が２方向、走査角が１２０度、走査線密度がＨｉｇｈ、送受信の繰り返し周波数がＬｏｗ、さらに揺動角が９０度として超音波の送受信の条件を選択し、フレームレートを決定する。 The condition selection unit 121 obtains a heart rate range in the volume rate control table corresponding to the input heart rate. That is, when the input heart rate is 60, the heart rate range is included in the range of 51 to 70. Therefore, the condition selection means 121 selects the ultrasound transmission / reception conditions corresponding to the heart rate range 51 to 70 in the volume rate control table. In other words, the condition selection means 121 is configured to transmit and receive ultrasonic waves with the number of parallel simultaneous transmissions / receptions in two directions, a scanning angle of 120 degrees, a scanning line density of High, a transmission / reception repetition frequency of Low, and a swing angle of 90 degrees. To determine the frame rate.

条件選択手段１２１は、並列同時送受信の数が２方向、走査角が１２０度、走査線密度がＨｉｇｈ、送受信の繰り返し周波数がＬｏｗ、さらに揺動角が９０度という条件を条件割当手段１２２へ出力する。 The condition selection means 121 outputs to the condition assignment means 122 the conditions that the number of parallel simultaneous transmission / reception is two directions, the scanning angle is 120 degrees, the scanning line density is High, the transmission / reception repetition frequency is Low, and the swing angle is 90 degrees. To do.

条件割当手段１２２は、条件選択手段１２１から入力された条件と現在送受信手段１０２が超音波の送受信に用いている条件を比較し、同じ条件であれば条件の変更は行わず、異なる条件であれば、送受信手段１０２に、並列同時送受信の数が２方向、走査角が１２０度、走査線密度がＨｉｇｈ、送受信の繰り返し周波数がＬｏｗ、さらに揺動角が９０度という条件を入力し、さらに、画像生成手段１０４に、走査角が１２０度、走査線密度がＨｉｇｈ、揺動角が９０度という条件を入力する。 The condition allocating unit 122 compares the condition input from the condition selecting unit 121 with the condition currently used by the transmission / reception unit 102 for transmission / reception of ultrasonic waves. If the conditions are the same, the condition is not changed. For example, the condition that the number of parallel simultaneous transmission / reception is two directions, the scanning angle is 120 degrees, the scanning line density is high, the transmission / reception repetition frequency is low, and the swing angle is 90 degrees is input to the transmission / reception means 102. The image generation unit 104 is input with conditions that the scanning angle is 120 degrees, the scanning line density is high, and the swing angle is 90 degrees.

送受信手段１０２は、入力された超音波の送受信の条件である、並列同時送受信の数が２方向、走査角が１２０度、走査線密度がＨｉｇｈ、送受信の繰り返し周波数がＬｏｗ、さらに揺動角が９０度という条件を基に、超音波プローブ１０１を介して被検体に超音波を送るとともに、被検体からの反射波である超音波エコーを受信する。 The transmission / reception means 102 is a condition for transmission / reception of input ultrasonic waves, the number of parallel simultaneous transmission / reception is two directions, the scanning angle is 120 degrees, the scanning line density is High, the transmission / reception repetition frequency is Low, and the swing angle is Based on the condition of 90 degrees, an ultrasonic wave is transmitted to the subject via the ultrasonic probe 101 and an ultrasonic echo that is a reflected wave from the subject is received.

信号処理手段１０３は、超音波エコーに対して信号処理を行いボクセルデータを生成する。信号処理手段１０３は、ボクセルデータを画像生成手段１０４に出力する。 The signal processing means 103 performs signal processing on the ultrasonic echo to generate voxel data. The signal processing unit 103 outputs the voxel data to the image generation unit 104.

画像生成手段１０４は、信号処理手段１０３から入力されたデータを基に、ボリュームレンダリングなどを行ない、３次元超音波画像を生成する。画像生成手段１０４は、生成した３次元超音波画像を表示制御手段１０６に出力する。 The image generation unit 104 performs volume rendering and the like based on the data input from the signal processing unit 103 and generates a three-dimensional ultrasonic image. The image generation unit 104 outputs the generated three-dimensional ultrasonic image to the display control unit 106.

表示制御手段１０６は、画像生成手段１０４から入力された３次元超音波画像、心電計００１から入力された心電図、並びに制御手段１２０から入力された文字列及び心拍数などを基に、表示画面を生成し、表示手段１０７に表示させる。 The display control unit 106 displays a display screen based on the three-dimensional ultrasound image input from the image generation unit 104, the electrocardiogram input from the electrocardiograph 001, the character string and the heart rate input from the control unit 120, and the like. Is generated and displayed on the display means 107.

以上で説明したように、本実施形態に係る超音波画像診断装置では、心拍数の上昇、下降に合わせて超音波の送受信の条件を変更することで、自動的にボリュームレートを調整した３次元超音波画像を生成及び表示することができる。これにより、適切な時間分解能を有する３次元超音波画像を表示することができるとともに、心臓の拡張末期や縮小末期などの必要とされるタイミングにおける３次元超音波画像の取り逃しを軽減することが可能となる。したがって、医師による３次元超音波画像を用いた診断の精度の向上に寄与することが可能となる。 As described above, in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment, the volume rate is automatically adjusted by changing the ultrasonic wave transmission / reception conditions according to the rise and fall of the heart rate. Ultrasound images can be generated and displayed. As a result, it is possible to display a 3D ultrasound image having an appropriate time resolution, and to reduce the missed 3D ultrasound image at a required timing such as the end diastole or end diastole of the heart. It becomes. Therefore, it is possible to contribute to improvement in accuracy of diagnosis using a three-dimensional ultrasonic image by a doctor.

本発明に係る超音波画像診断装置のブロック図Block diagram of an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present invention フレームレート制御テーブルの一例の図Example of frame rate control table 本実施形態に係る超音波画像診断装置の超音波断層像の生成及び表示のフローチャートの図。The figure of the flowchart of the production | generation and display of an ultrasonic tomogram of the ultrasonic image diagnostic apparatus which concerns on this embodiment. ボリュームレート制御テーブルの一例を表わす図The figure showing an example of a volume rate control table

Explanation of symbols

００１心電計
００２心拍数計測手段
１００超音波画像診断装置
１０１超音波プローブ
１０２送受信手段
１０３信号処理手段
１０４画像生成手段
１０５ＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）
１０６表示制御手段
１０７表示手段
１０８入力手段
１０９記憶手段
１１０フレームレート制御テーブル
１２０制御手段
１２１条件選択手段
１２２条件割当手段 001 electrocardiograph 002 heart rate measuring means 100 ultrasonic diagnostic imaging apparatus 101 ultrasonic probe 102 transmitting / receiving means 103 signal processing means 104 image generating means 105 DSC (Digital Scan Converter)
106 display control means 107 display means 108 input means 109 storage means 110 frame rate control table 120 control means 121 condition selection means 122 condition assignment means

Claims

In response to changes in the heart rate of the subject by sequentially receiving the heart rate input of the subject and selecting ultrasonic transmission / reception conditions stored in advance at predetermined timings based on the heart rate Condition selection means for changing the frame rate
Ultrasound transmitted to the subject via the ultrasound probe and reflected by the subject under the ultrasound transmission / reception conditions updated to the selected condition at each predetermined timing Transmitting and receiving means for receiving echoes;
Signal processing means for processing the signals from the ultrasonic echoes to generate image data;
Image generating means for generating an ultrasonic tomographic image corresponding to the frame rate from the image data;
Display control means for displaying the generated ultrasonic tomogram on a display means;
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus comprising:

Storage means for storing a correspondence table representing correspondence between the heart rate range and the ultrasonic transmission / reception conditions;
The condition selection means includes
The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the ultrasound transmission / reception condition corresponding to the corresponding heart rate range is selected with reference to the correspondence table.

3. The super of claim 1, wherein the ultrasonic transmission / reception condition includes at least one of a number of parallel simultaneous receptions, a scanning angle, a scanning density, and a repetition frequency of transmission / reception. Sound image diagnostic equipment.

The correspondence table satisfies at least one of the following: when the heart rate increases, the number of parallel simultaneous receptions increases, the scanning angle decreases, the scanning density becomes sparse, or the transmission / reception repetition frequency increases. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.

5. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the correspondence table is a fixed table stored in advance.

The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception conditions included in the correspondence table are set by an operator's input.

The ultrasonic transmission / reception conditions include a swing angle that is an angle in a direction orthogonal to the ultrasonic scanning direction,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the image generation unit generates a three-dimensional image.

It further has heart rate measuring means for obtaining one heart rate based on the R wave in the ECG signal and obtaining the heart rate of the subject using the heart rate from the latest heart rate at the time of obtaining the heart rate to a predetermined heart rate. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that