JP5346555B2 - Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function - Google Patents

Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function Download PDF

Info

Publication number
JP5346555B2
JP5346555B2 JP2008283280A JP2008283280A JP5346555B2 JP 5346555 B2 JP5346555 B2 JP 5346555B2 JP 2008283280 A JP2008283280 A JP 2008283280A JP 2008283280 A JP2008283280 A JP 2008283280A JP 5346555 B2 JP5346555 B2 JP 5346555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood vessel
imt
ultrasonic
image data
elasticity index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008283280A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010110373A (en
Inventor
幸哉 宮地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2008283280A priority Critical patent/JP5346555B2/en
Priority to US12/588,904 priority patent/US9826959B2/en
Publication of JP2010110373A publication Critical patent/JP2010110373A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5346555B2 publication Critical patent/JP5346555B2/en
Priority to US15/717,368 priority patent/US20180070915A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus accurately determining a risk of arteriosclerosis through multiple observation by displaying the IMT (Intima Media Thickness) together with the elasticity index of a blood vessel. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus includes: an ultrasonic probe 101 for transmitting ultrasonic waves to a subject and outputting receiving signals by receiving ultrasonic echo reflected from the subject; a receiving circuit 115 for generating image data representing ultrasonic images related to the blood vessel of the subject; an IMT calculating means 123 for measuring the IMT of the blood vessel based on the image data generated by the receiving circuit; an elasticity index measuring means 131 for calculating the elasticity index of the blood vessel based on the image data generated by the receiving circuit: and a display means 105 for displaying the two-dimensional coordinate system with the IMT displayed in a first coordinate axis and the value indicating the elasticity index of the blood vessels displayed in a second coordinate axis. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、血管の内膜中膜複合体厚(intima media thickness:IMT)と弾性指標の計測結果を一緒に表示して動脈硬化リスクが容易に判定できるようにする機能を備えた超音波診断装置に関する。   The present invention provides an ultrasonic diagnosis having a function of displaying a measurement result of an intima media thickness (IMT) of a blood vessel and an elasticity index together so that an arteriosclerosis risk can be easily determined. Relates to the device.

近年、脳梗塞や、心筋梗塞あるいは狭心症などの虚血性疾患のような循環器系疾患に係る治療患者が急増している。これらの疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を早期に察知して、生活習慣を改善することが重要であり、厚生労働省はメタボリックシンドローム検診の義務化などの制度を導入している。
動脈硬化状態を非侵襲的に測定する方法としては、脈波伝搬速度(pulse wave velocity:PWV)や、頸動脈エコーによる内膜中膜複合体厚(IMT)計測が一般的であり、臨床的な診断価値も明らかになっている。
In recent years, there has been a rapid increase in the number of patients treated for cardiovascular diseases such as ischemic diseases such as cerebral infarction, myocardial infarction or angina. In order to prevent these diseases, it is important to detect signs of arteriosclerosis early and improve lifestyle, and the Ministry of Health, Labor and Welfare has introduced a system such as mandatory metabolic syndrome screening.
As a method for noninvasively measuring the arteriosclerotic state, pulse wave velocity (PWV) and intima-media complex thickness (IMT) measurement by carotid artery echo are common, and clinical The diagnostic value is also revealed.

IMTは、内膜と中膜と外膜からなる3層構造を有する動脈壁のうち、内膜と中膜とを合わせた厚さ(即ち、血管腔と内膜との境界から、中膜と外膜との境界までの長さ)をいう。近年の研究により、動脈硬化が進行するほど内膜中膜複合体が厚くなったりプラークが形成されたりすることが分かってきている。ここで、プラークとは、血管壁が内側に盛り上がった部分のことである。プラークの組織は、血栓や、脂肪性又は繊維性組織等、様々であり、剥離したプラークは頸動脈の狭窄や脳梗塞や脳虚血等の原因ともなっている。   IMT is the thickness of the arterial wall having a three-layer structure composed of an intima, an intima and an adventitia. The length to the boundary with the outer membrane). Recent studies have shown that the intima-media complex becomes thicker and plaques are formed as arteriosclerosis progresses. Here, the plaque is a portion where the blood vessel wall bulges inward. There are various plaque tissues such as thrombus, fatty or fibrous tissue, and the exfoliated plaque causes carotid artery stenosis, cerebral infarction, cerebral ischemia, and the like.

IMTは、超音波検査(頸動脈超音波検査)によって計測できる。即ち、超音波探触子を被検体(患者)の頸部に当接させて、超音波探触子から超音波を送信する。超音波は、被検体内の構造物の表面(異なる組織の界面)において反射されるので、それによって生じる超音波エコーが超音波探触子によって受信され、受信信号に基づいて超音波画像が生成される。ここで、頸動脈におけるIMTを計測するのは、頸動脈が、顔面の動脈に繋がる外頸動脈と脳動脈に繋がる内頸動脈との血管分岐部や頸動脈への血液の取り込み部など、血流の方向が変化する領域でプラークが形成され易く、動脈硬化の好発部位になるからである。   IMT can be measured by ultrasonography (carotid ultrasound). That is, the ultrasonic probe is brought into contact with the neck of the subject (patient), and ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe. Ultrasound is reflected at the surface of the structure in the subject (an interface between different tissues), so that the resulting ultrasound echo is received by the ultrasound probe, and an ultrasound image is generated based on the received signal. Is done. Here, the IMT in the carotid artery is measured because the carotid artery is a blood vessel branching portion between the external carotid artery connected to the facial artery and the internal carotid artery connected to the cerebral artery, or a blood intake portion into the carotid artery. This is because plaque is easily formed in a region where the direction of flow changes, and becomes a site where arteriosclerosis occurs frequently.

図9は正常時の血管壁、また図10はプラークにより膜厚が大きくなった血管壁を示す超音波画像の例を示す。生成された超音波画像から血管壁の境界を判定しノギス等を用いて厚さを計測することによりIMTを求めることができる。さらに、検査者(医師等のオペレータ)は、IMTに基づいて動脈硬化の程度を診断したり、その結果に基づいて心臓や脳を含む全身の血管状態を推測する。   FIG. 9 shows an example of an ultrasonic image showing a blood vessel wall in a normal state, and FIG. 10 shows an example of an ultrasonic image showing a blood vessel wall whose film thickness is increased by plaque. The IMT can be obtained by determining the boundary of the blood vessel wall from the generated ultrasonic image and measuring the thickness using calipers or the like. Furthermore, the examiner (operator such as a doctor) diagnoses the degree of arteriosclerosis based on the IMT, and estimates the vascular condition of the whole body including the heart and brain based on the result.

図11は、オリアリー等(O'Leary DH et al)により示されたIMTと脳卒中危険率の関係を表すグラフである。IMTは脳卒中危険率と明らかな相関関係があり、IMTが1.1mm以上になると脳卒中危険率が急増することが分かる。
しかしながら、IMTは頸動脈の形態的変化のみを示す指標であり、血管の動的な性状を表すものではないので、これだけで動脈硬化の程度を評価するのは適当でない。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between IMT and the risk of stroke shown by O'Leary DH et al. IMT has a clear correlation with the stroke risk rate, and it can be seen that the stroke risk rate increases rapidly when the IMT is 1.1 mm or more.
However, IMT is an index indicating only the morphological change of the carotid artery, and does not represent the dynamic characteristics of the blood vessel. Therefore, it is not appropriate to evaluate the degree of arteriosclerosis alone.

一方、脈波伝播速度(PWV)は、心臓の収縮時点を計測し、頸動脈の脈波と大腿動脈の脈波を体表から検出し、心臓の収縮から脈波の発生までの伝播時間を計算して求めた速度で、動脈の硬さを表すパラメータとなる。PWVを用いて動脈硬化進展を定量的に診断することができ、また、血管年齢なども推計することができる。予防医学が重視されるようになり、PWVは血管の動的性状を表す新しい予防医学的指標として注目されている。   On the other hand, the pulse wave velocity (PWV) measures the time of heart contraction, detects the carotid artery pulse wave and femoral artery pulse wave from the body surface, and determines the propagation time from the heart contraction to the generation of the pulse wave. The calculated speed is a parameter that represents the stiffness of the artery. The progression of arteriosclerosis can be quantitatively diagnosed using PWV, and the age of blood vessels can also be estimated. With the emphasis on preventive medicine, PWV has attracted attention as a new preventive medical index that represents the dynamic properties of blood vessels.

近年では、腕と足首の脈波からPWVを簡単に計測する診断機器が市販されている。さらに、PWVを測定することにより、血管の弾性係数そのものであるスティフネスパラメータβを提示する心臓足首血管指数(CAVI)を表示する計器も提供されている。
図12は、古幡博等が提示した、スティフネスパラメータβの年代別変化を見たグラフである。男女を問わず年齢が増すにつれてスティフネスパラメータβが増大することが分かる。
さらに、頸動脈エコーから血管壁の変位を算定することによって、スティフネスパラメータβ、血管径変化率、弾性率などの弾性指標を求める手法が開発されてきて、診断への応用が期待されている。
In recent years, diagnostic devices that easily measure PWV from the pulse waves of the arms and ankles are commercially available. Furthermore, an instrument is also provided that displays a cardiac ankle vascular index (CAVI) that presents a stiffness parameter β, which is the vascular elasticity itself, by measuring PWV.
FIG. 12 is a graph showing changes in the stiffness parameter β by age, presented by Hiroshi Furudate et al. It can be seen that the stiffness parameter β increases as the age increases regardless of gender.
Furthermore, methods for obtaining elasticity indices such as stiffness parameter β, blood vessel diameter change rate, and elastic modulus by calculating the displacement of the blood vessel wall from the carotid artery echo have been developed and are expected to be applied to diagnosis.

特許文献1には、拡張収縮変形の動画のみから血管年齢を判定する方法が開示されている。開示方法は、たとえば、動脈血管の最大拡張時と最大収縮時の血管径差を最大拡張時の血管径で割ったものを時間差で割った値を動脈硬化係数として、複数人の男女について年齢と動脈硬化係数との相関関係に基づいた比較情報を収集して記憶し、被検者の動脈硬化係数を求めて同年齢における平均的な動脈硬化係数に対しどの程度離れているかをパーセントで表して年齢標準比率とし、この年齢標準比率によって被検者の診断結果を表示するものである。動脈硬化の度合いを同年代の平均的な人と比較することで、動脈硬化発症リスクの認識性を向上させて生活習慣の改善意欲を高める効果がある。図13は、特許文献1に示された、動脈血管の機械的性質を示すパラメータである動脈硬化係数と年齢の相関関係を表すグラフである。このグラフから、動脈硬化係数の年齢依存性が明らかに観察される。   Patent Document 1 discloses a method for determining a blood vessel age only from a moving image of dilation / contraction deformation. The disclosed method is, for example, the difference between the vascular diameter difference between the maximum dilation and the maximum contraction of the arterial vasculature divided by the vascular diameter at the time of maximum expansion divided by the time lag as the arteriosclerosis coefficient. Collect and store comparison information based on the correlation with the arteriosclerosis coefficient, calculate the arteriosclerosis coefficient of the subject and express the percentage of the average arteriosclerosis coefficient at the same age as a percentage The age standard ratio is used, and the diagnosis result of the subject is displayed based on the age standard ratio. By comparing the degree of arteriosclerosis with an average person of the same age, there is an effect of improving the awareness of the risk of developing arteriosclerosis and increasing the willingness to improve lifestyle habits. FIG. 13 is a graph showing the correlation between arteriosclerosis coefficient and age, which is a parameter indicating the mechanical properties of arterial blood vessels, disclosed in Patent Document 1. From this graph, the age dependence of the arteriosclerosis coefficient is clearly observed.

また、特許文献2には、超音波で血管の断層画像を作成し、計測ライン上で血管壁の変位を演算し、計測ラインを基準としたサンプルゲートで血流速度を演算し、これからウエーブインテンシティWIを演算する装置が開示されている。WIは、心臓から末梢へ向かう前進脈波と末梢から心臓へ向かう反射脈波のどちらの作用が優勢であるかを判別するための指標となるもので、動脈中の局所部位における圧力と血流速度との所定時間における変化分の積、もしくは局所部位における血圧の時間微分値と血流速度の時間微分値の積として求められる。WIは、血管の性状や心臓の機能などを評価するための血管の弾性指標として利用することができる。   In Patent Document 2, a tomographic image of a blood vessel is created with ultrasonic waves, the displacement of the blood vessel wall is calculated on the measurement line, the blood flow velocity is calculated with a sample gate based on the measurement line, and the wave intensity is calculated from this. An apparatus for calculating a city WI is disclosed. The WI serves as an index for discriminating which of the forward pulse wave from the heart to the periphery and the reflected pulse wave from the periphery to the heart is dominant, and the pressure and blood flow at a local site in the artery. It is obtained as a product of a change in speed at a predetermined time or a product of a time differential value of blood pressure at a local site and a time differential value of blood flow velocity. WI can be used as a blood vessel elasticity index for evaluating blood vessel properties, heart function, and the like.

さらに、特許文献3には、スティフネスパラメータβを利用して局所血圧を求める超音波診断装置が開示されている。スティフネスパラメータβは血管内の血圧変化と血管断面積あるいは血管径の変化に係る係数で、血管の硬さを表す血管弾性指標である。
血管の形態的変化を示すIMTと血管の硬さを表すパラメータ(弾性指標)とは、いずれも動脈硬化と正の相関を有することが認められるが、必ずしも一致するわけではない。すなわち、IMTが薄くても血管の動的変化がスムーズでない患者や、逆にIMTが厚くても血管の動的な変化が大きな患者がいる。このため、IMTのみの診断でも、血管の動的な性状を示す弾性指標のみの診断でも、動脈硬化発症のリスクを正しく見積もることができないという問題があり、両者を複合的に観察する必要がある。
特許第3882084号明細書 特許第3464185号明細書 特許第4091365号明細書
Further, Patent Document 3 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains local blood pressure using the stiffness parameter β. The stiffness parameter β is a coefficient relating to a change in blood pressure in the blood vessel and a change in blood vessel cross-sectional area or blood vessel diameter, and is a blood vessel elasticity index representing the hardness of the blood vessel.
It is recognized that the IMT indicating the morphological change of the blood vessel and the parameter (elasticity index) indicating the hardness of the blood vessel have a positive correlation with arteriosclerosis, but they do not always coincide with each other. That is, there are patients whose blood vessel dynamic changes are not smooth even if the IMT is thin, and conversely, there are patients whose blood vessel dynamic changes are large even if the IMT is thick. For this reason, there is a problem that the risk of developing arteriosclerosis cannot be estimated correctly, even if only the diagnosis of IMT or the diagnosis of only the elastic index indicating the dynamic properties of the blood vessels is required, and both must be observed in a composite manner. .
Japanese Patent No. 3882084 Japanese Patent No. 3464185 Japanese Patent No. 4091365

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、IMTと血管の弾性指標を一緒に表示して複合的な観察により動脈硬化発症のリスクを的確に判定できる超音波診断装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide an ultrasound diagnostic apparatus capable of accurately determining the risk of developing arteriosclerosis through combined observation by displaying IMT and a blood vessel elasticity index together. To do.

上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る超音波診断装置は、被検体に向けて超音波を送信し、被検体において反射された超音波エコーを受信することにより受信信号を出力する超音波探触子と、超音波探触子から出力される受信信号に基づいて、被検体の血管に関する超音波画像を表す画像データを生成する画像データ生成手段と、画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて血管のIMT(内膜中膜複合体厚)の計測をするIMT計測手段と、画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて血管の弾性指標を示す値を求める弾性指標計測手段と、第1座標軸にIMTが表され、第2座標軸に血管の弾性指標を示す値が表された2次元座標系を表示する表示手段とを具備する。   In order to solve the above problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to one aspect of the present invention transmits an ultrasonic wave toward a subject and outputs a reception signal by receiving an ultrasonic echo reflected from the subject. Generated by the ultrasonic probe, image data generating means for generating image data representing an ultrasonic image related to the blood vessel of the subject, based on the reception signal output from the ultrasonic probe, and generated by the image data generating means A value indicating an elasticity index of the blood vessel based on the image data generated by the IMT measuring means for measuring the IMT (intima-media complex thickness) of the blood vessel based on the image data and the image data generating means Elastic index measuring means, and display means for displaying a two-dimensional coordinate system in which IMT is represented on the first coordinate axis and a value indicating the elasticity index of the blood vessel is represented on the second coordinate axis.

本発明の1つの観点によれば、血管に関する超音波画像を表す画像データに基づいて得られた血管のIMTと血管の弾性指標を2次元座標系に一緒に表示するため、IMTと血管の弾性指標を複合的に観察して動脈硬化発症のリスクを的確に判定することができる。   According to one aspect of the present invention, since the IMT of a blood vessel and the elasticity index of the blood vessel obtained based on image data representing an ultrasound image related to the blood vessel are displayed together in a two-dimensional coordinate system, the IMT and the elasticity of the blood vessel are displayed. It is possible to accurately determine the risk of developing arteriosclerosis by observing multiple indicators.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図、図2は計測方法の手順を示す流れ図、図3,4は血管膜の境界線の設定状況を示す概念図、図5は血管壁の変化状態を説明する線図、図6,7は表示画面例を示す図面である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of a measurement method, and FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating a change state of a blood vessel wall, and FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating examples of display screens.

第1の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を送受信する超音波探触子と、超音波診断装置本体とを含んでいる。超音波診断装置本体は、超音波の送受信を制御すると共に取得された受信信号に基づいて超音波画像を表す画像データを生成し、さらに血管の内膜中膜複合体厚(IMT)と血管の動的性状を示す弾性指標を計測し、IMTと弾性指標をディスプレイに表示する機能を有する。超音波診断装置本体には、診断に利用する資料となる動脈硬化リスク比較情報を記憶する機能を備え、診断結果を表示するディスプレイを付属し、また血圧を測定する血圧計が付属されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, and an ultrasonic diagnostic apparatus main body. The ultrasonic diagnostic apparatus main body controls transmission / reception of ultrasonic waves and generates image data representing an ultrasonic image based on the received signal, and further, the intima-media complex thickness (IMT) of the blood vessel and the blood vessel It has a function of measuring an elasticity index indicating dynamic properties and displaying the IMT and the elasticity index on a display. The main body of the ultrasonic diagnostic apparatus has a function of storing arteriosclerosis risk comparison information serving as a material used for diagnosis, a display for displaying a diagnosis result, and a sphygmomanometer for measuring blood pressure.

超音波探触子101は、コンベックスタイプ、リニアスキャンタイプ、又は、セクタスキャンタイプ等の、被検体に当接させて用いられるプローブである。超音波探触子101は、1次元又は2次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサを備えている。これらの超音波トランスデューサは、印加される駆動信号に基づいて被検体に向けて超音波を送信すると共に、被検体において反射された超音波エコーを受信することにより受信信号を出力する。   The ultrasonic probe 101 is a probe used in contact with a subject, such as a convex type, a linear scan type, or a sector scan type. The ultrasonic probe 101 includes a plurality of ultrasonic transducers constituting a one-dimensional or two-dimensional transducer array. These ultrasonic transducers transmit an ultrasonic wave toward the subject based on an applied drive signal, and output a reception signal by receiving an ultrasonic echo reflected from the subject.

各超音波トランスデューサは、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成した振動子によって構成される。そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮によって、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、これらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。これらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。   Each ultrasonic transducer is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (Pb (lead) zirconate titanate) or a polymer piezoelectric element represented by PVDF (polyvinylidene difluoride). It is constituted by a vibrator in which electrodes are formed at both ends of a piezoelectric material (piezoelectric body). When a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of such a vibrator, the piezoelectric body expands and contracts. By this expansion and contraction, pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective vibrators, and an ultrasonic beam is formed by combining these ultrasonic waves. Each vibrator expands and contracts by receiving propagating ultrasonic waves and generates an electrical signal. These electric signals are output as ultrasonic reception signals.

超音波診断装置本体は、送受信制御部111と、送信回路113と、受信回路115と、断層画像形成部117と、表示処理部119と、IMT計測ライン設定部121と、IMT計算部123と、計測トラッキング部125と、血管壁変位演算部127と、血圧測定部129と、β演算部131と、動脈硬化リスク判定部133とを備える。
また、超音波診断装置本体の周辺機器として、血圧計103とディスプレイ105が設けられていて、血圧測定部129が血圧計103からの測定結果を取り込み、表示処理部119がディスプレイ105の表示を制御する。なお、動脈硬化リスク判定部133で使用する動脈硬化リスク比較情報107は、超音波診断装置本体に設けた記憶装置から供給することもできる。
The ultrasonic diagnostic apparatus main body includes a transmission / reception control unit 111, a transmission circuit 113, a reception circuit 115, a tomographic image formation unit 117, a display processing unit 119, an IMT measurement line setting unit 121, an IMT calculation unit 123, A measurement tracking unit 125, a blood vessel wall displacement calculation unit 127, a blood pressure measurement unit 129, a β calculation unit 131, and an arteriosclerosis risk determination unit 133 are provided.
In addition, a sphygmomanometer 103 and a display 105 are provided as peripheral devices of the ultrasonic diagnostic apparatus main body, the blood pressure measurement unit 129 captures the measurement result from the sphygmomanometer 103, and the display processing unit 119 controls the display on the display 105. To do. The arteriosclerosis risk comparison information 107 used in the arteriosclerosis risk determination unit 133 can be supplied from a storage device provided in the ultrasonic diagnostic apparatus main body.

送受信制御部111は、送信回路113と受信回路115を介して超音波探触子101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もので、設定され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、設定され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。
ここで、送信遅延パターンとは、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り、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及び複数の受信遅延パターンが記憶装置に格納されていて、局面に応じ選択して利用される。
The transmission / reception control unit 111 sequentially sets the transmission direction of the ultrasonic beam and the reception direction of the ultrasonic echo of the ultrasonic probe 101 via the transmission circuit 113 and the reception circuit 115, and according to the set transmission direction. A transmission control function for selecting a transmission delay pattern and a reception control function for selecting a reception delay pattern according to the set reception direction.
Here, the transmission delay pattern is a pattern of 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, 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 the storage device, and are selected and used according to the situation.

送信回路113は、複数のチャンネルを備えており、複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加される複数の駆動信号を生成する。その際に、送受信制御部111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。送信回路113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超音波探触子101に供給するようにしても良いし、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超音波探触子101に供給するようにしても良い。   The transmission circuit 113 includes a plurality of channels, and generates a plurality of drive signals applied to the plurality of ultrasonic transducers. At that time, based on the transmission delay pattern selected by the transmission / reception control unit 111, each delay time can be given to the plurality of drive signals. The transmission circuit 113 may adjust the delay amounts of the plurality of drive signals and supply the ultrasonic probe 101 so that the ultrasonic waves transmitted from the plurality of ultrasonic transducers form an ultrasonic beam. Alternatively, a plurality of drive signals configured so that ultrasonic waves transmitted at a time from a plurality of ultrasonic transducers reach the entire imaging region of the subject may be supplied to the ultrasonic probe 101.

受信回路115は、複数のチャンネルを備えており、複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数のアナログの受信信号を受信して増幅し、ディジタルの受信信号に変換する。さらに、送受信制御部111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。
次に、音線データは、ローパスフィルタ処理等によって包絡線検波処理を施して、STC(Sensitivity Time gain Control:センシティビティ・タイム・ゲイン・コントロール)によって超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正をする。
The reception circuit 115 includes a plurality of channels, receives a plurality of analog reception signals output from the plurality of ultrasonic transducers, amplifies them, and converts them into digital reception signals. Further, based on the reception delay pattern selected by the transmission / reception control unit 111, each delay time is given to a 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.
Next, the sound ray data is subjected to envelope detection processing by low pass filter processing or the like, and depending on the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave by STC (Sensitivity Time gain Control). Correct the attenuation.

こうして処理された音線データは、複数フレーム分の音線データを蓄積するためのメモリ容量を有するシネメモリに順次格納される。受信回路115は、画像データ生成機能を備えて、ライブモードにおいては直接供給される音線データを入力し、フリーズモードにおいてはシネメモリから供給される音線データを入力して、入力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画像データを生成し、断層画像形成部117またはIMT計測ライン設定部121に出力する。
断層画像形成部117は、受信回路115から供給された超音波画像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、階調処理等の必要な画像処理を施して、表示処理部119に伝送する。
The sound ray data thus processed is sequentially stored in a cine memory having a memory capacity for accumulating a plurality of frames of sound ray data. The receiving circuit 115 has an image data generation function, inputs sound ray data directly supplied in the live mode, and inputs sound ray data supplied from the cine memory in the freeze mode. Preprocessing processes such as log (logarithmic) compression and gain adjustment are performed on the data to generate image data, which is output to the tomographic image forming unit 117 or the IMT measurement line setting unit 121.
The tomographic image forming unit 117 converts the image data of the ultrasonic image supplied from the receiving circuit 115 into image data according to a normal television signal scanning method (raster conversion), and performs necessary image processing such as gradation processing. And transmitted to the display processing unit 119.

一方、IMT計測ライン設定部121は、受信回路115から供給された画像データによって表される超音波画像においてROI(関心領域)を設定して、ROIにおける深さ方向にIMT境界位置と判断できる所定数のライン(音線)を順次選択し、選択されたラインにおける画像データを抽出する。図3は、超音波画像から血管前壁における外膜と中膜の境界および内膜と血管腔の境界、さらに血管後壁における血管腔と内膜の境界および中膜と外膜の境界を選択してIMT計測ラインに設定したことを説明する概念図である。また、図4は、後壁の内側にプラークが形成された状態を検出する場合を表す概念図である。後壁血管腔と内膜の境界が一部血管腔側に盛り上がっていることが分かる。   On the other hand, the IMT measurement line setting unit 121 sets a ROI (region of interest) in the ultrasonic image represented by the image data supplied from the receiving circuit 115 and can determine the IMT boundary position in the depth direction in the ROI. A number of lines (sound lines) are sequentially selected, and image data in the selected lines is extracted. Fig. 3 shows the boundary between the adventitia and media in the anterior wall of the blood vessel and the boundary between the intima and the vascular cavity, and the boundary between the blood vessel and the intima in the posterior wall of the blood vessel and the boundary between the media and the adventitia It is a conceptual diagram explaining having set to the IMT measurement line. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a case where a state in which plaque is formed inside the rear wall is detected. It can be seen that a part of the boundary between the posterior wall vascular cavity and the intima is raised toward the vascular cavity side.

IMT計測ライン設定部121が選択されたラインについて抽出された画像データをIMT計算部123に供給すると、IMT計算部123は、画像データの信頼性を検証した上で、血管のIMTを自動計測する。このため、IMT計算部123は、抽出された画像データに対して、ローパスフィルタやメディアンフィルタを用いたノイズ抑圧処理等の画像処理を施すことにより、参照データを生成する。画像データから生成された参照データは、患者情報及び検査情報、又は、患者の年齢や性別等に対応付けられて、所定の記憶装置に格納される。また、患者の年齢や性別等に応じて、典型的な参照データを予め格納しておくようにしても良い。   When the IMT measurement line setting unit 121 supplies the image data extracted for the selected line to the IMT calculation unit 123, the IMT calculation unit 123 automatically measures the IMT of the blood vessel after verifying the reliability of the image data. . For this reason, the IMT calculation unit 123 generates reference data by performing image processing such as noise suppression processing using a low-pass filter or a median filter on the extracted image data. The reference data generated from the image data is stored in a predetermined storage device in association with the patient information and examination information, or the age and sex of the patient. Further, typical reference data may be stored in advance according to the age and sex of the patient.

さらに、オペレータの操作もしくは装置の自動操作手順に従って、記憶装置に格納されている参照データ、又は、抽出された画像データから生成された参照データを、実際に用いられる参照データとして選択する。画像について設定されたROIの内から、IMT計測の信頼性を評価する評価領域(深さ方向における領域)を設定し、設定された領域におけるIMT計測の信頼性を算出する。例えば、設定された評価領域における画像データと参照データとの深さ方向の位置を合わせた後に、設定された領域における深さ方向の所定数のラインに沿って、画像データと参照データとの差の絶対値を積分し、又は、差の分散値を求めることにより、IMT計測の信頼性を算出することができる。さらに、算出されたIMT計測の信頼性の値を閾値と比較することにより、IMT計測の信頼性を判定する。   Further, reference data stored in the storage device or reference data generated from the extracted image data is selected as reference data to be actually used in accordance with the operator's operation or the automatic operation procedure of the apparatus. An evaluation region (region in the depth direction) for evaluating the reliability of IMT measurement is set from the ROI set for the image, and the reliability of IMT measurement in the set region is calculated. For example, after aligning the depth direction positions of the image data and the reference data in the set evaluation area, along the predetermined number of lines in the depth direction in the set area, the difference between the image data and the reference data The reliability of IMT measurement can be calculated by integrating the absolute values of the two or obtaining the variance value of the difference. Further, the reliability of the IMT measurement is determined by comparing the calculated reliability value of the IMT measurement with a threshold value.

設定された評価領域におけるIMT計測の信頼性が良好であると判定した場合には、IMT計算部123が、評価領域内について選択されたラインにおいて得られた画像データを用いて血管のIMTを自動計測する。頸動脈超音波検査においては、血管径とmax(最大)IMTとが計測され、さらに、プラークなどの堆積についても大きさの判断を的確にするためmean(平均)IMTが算出される。このmeanIMTは、例えば、maxIMTとその両側1cmの位置A,BにおけるIMTとを求め、それら3点の平均値{maxIMT+IMT(A)+IMT(B)}/3を算出することにより得られる。こうして求められたIMTは、動脈硬化リスク判定部133に伝達される。   When it is determined that the reliability of the IMT measurement in the set evaluation region is good, the IMT calculation unit 123 automatically performs the IMT of the blood vessel using the image data obtained in the selected line in the evaluation region. measure. In carotid ultrasonography, a blood vessel diameter and a max (maximum) IMT are measured, and a mean (average) IMT is calculated to accurately determine the size of deposits such as plaque. This meanIMT is obtained, for example, by obtaining maxIMT and IMT at positions A and B 1 cm on both sides thereof and calculating an average value {maxIMT + IMT (A) + IMT (B)} / 3 of these three points. The IMT thus determined is transmitted to the arteriosclerosis risk determination unit 133.

また、IMT計測ライン設定部121で設定されたIMT計測の信頼性の高いIMT計測ラインは、計測ライントラッキング部125で血管壁変位波形と血管径の自動追跡に使用される基準ラインとすることができる。計測ライントラッキング部125では、設定されたIMT計測ラインの特定の点を追跡対象として、画像データに対して画像処理を施してラインを自動識別してトラッキングし、血管壁位置の変化を追跡する。計測ラインをトラッキングする手法には、断層像のパターンマッチング法、ゼロクロス点法、組織ドプラ法、位相差トラッキング法等、いろいろな方法があるが、どの手法によってもよいことはいうまでもない。   In addition, the IMT measurement line with high IMT measurement reliability set by the IMT measurement line setting unit 121 may be a reference line used for automatic tracking of the blood vessel wall displacement waveform and the blood vessel diameter by the measurement line tracking unit 125. it can. The measurement line tracking unit 125 sets a specific point of the set IMT measurement line as a tracking target, performs image processing on the image data, automatically identifies and tracks the line, and tracks changes in the blood vessel wall position. There are various methods for tracking a measurement line, such as a tomographic pattern matching method, a zero cross point method, a tissue Doppler method, and a phase difference tracking method, but it goes without saying that any method may be used.

なお、画像データにおいて血管腔は一般に信号レベルが低いため、トラッキングの失敗につながりやすいので、IMT計測ラインより若干外膜側に略平行移動したものをトラッキングの対象にしても良い。このように、IMT計測ラインをもとに、トラッキングの開始線を設定することで、測定時間の短縮につながり、医師等や被検者の負荷を軽減することができる。
さらに、血管の収縮期位置と拡張期位置に線を引けば、Dd/Dsも計測可能である。血管壁変位演算部127は、血管壁変位波形に基づいて、心臓収縮期血管径Dsと心臓拡張期血管径Ddを算出する。
In the image data, since the blood vessel cavity generally has a low signal level, it is likely to cause tracking failure. Therefore, an object that has been moved substantially parallel to the outer membrane side from the IMT measurement line may be used as a tracking target. Thus, by setting the tracking start line based on the IMT measurement line, the measurement time can be shortened, and the load on the doctor or the like can be reduced.
Furthermore, Dd / Ds can also be measured by drawing a line between the systolic position and the diastolic position of the blood vessel. The vascular wall displacement calculation unit 127 calculates a systolic blood vessel diameter Ds and a diastolic blood vessel diameter Dd based on the vascular wall displacement waveform.

図5は、血管壁の時間軸に沿った変化を示す図面である。血管径Dは心臓収縮期に最大値Dsをとり、心臓拡張期に最小値Ddをとる。血管壁変位演算部127は、画像データから血管径Dの変化を追跡して最大血管径Dsと最小血管径Ddを求め、β演算部131に伝送する。
一方、カフ形血圧計103で測定する血圧Pは、心臓の収縮と拡張にそれぞれ対応して最高値Psと最低値Pdをとるので、血圧指示値の最大値と最小値から容易に読み取ることができる。これらの血圧データは自動であるいは手動で血圧測定部129に入力され、さらにβ演算部131に伝送される。
FIG. 5 is a drawing showing changes in the blood vessel wall along the time axis. The blood vessel diameter D has a maximum value Ds during the systole and a minimum value Dd during the diastole. The blood vessel wall displacement calculation unit 127 tracks the change in the blood vessel diameter D from the image data, obtains the maximum blood vessel diameter Ds and the minimum blood vessel diameter Dd, and transmits them to the β calculation unit 131.
On the other hand, the blood pressure P measured by the cuff sphygmomanometer 103 takes the maximum value Ps and the minimum value Pd corresponding to the contraction and dilation of the heart, respectively, so that it can be easily read from the maximum value and the minimum value of the blood pressure indication values. it can. These blood pressure data are automatically or manually input to the blood pressure measurement unit 129 and further transmitted to the β calculation unit 131.

β演算部131は、β={Log(Ps/Pd)}/(Ds/Dd−1)よりスティフネスパラメータβを算出して、動脈硬化リスク判定部133に伝送する。
動脈硬化リスク判定部133は、入力されたスティフネスパラメータβとIMT計算部123から与えられたIMTを複合的に考慮して、動脈硬化リスクを判定する。ここでは、図6に示すように、第1座標軸にIMTを表し第2座標軸にスティフネスパラメータβを表す2次元座標系を用意し、IMT−β平面上に動脈硬化リスクの度合いを大中小に分類した領域を描き入れておいて、患者の血管の状態をIMT−β平面上に表示することにより動脈硬化リスクを認識させる方法を採用することができる。
The β calculation unit 131 calculates the stiffness parameter β from β = {Log (Ps / Pd)} / (Ds / Dd−1) and transmits it to the arteriosclerosis risk determination unit 133.
The arteriosclerosis risk determination unit 133 determines the arteriosclerosis risk by considering the input stiffness parameter β and the IMT provided from the IMT calculation unit 123 in combination. Here, as shown in FIG. 6, a two-dimensional coordinate system is prepared in which IMT is represented on the first coordinate axis and stiffness parameter β is represented on the second coordinate axis, and the degree of arteriosclerosis risk is classified into large, medium and small on the IMT-β plane. A method of recognizing the risk of arteriosclerosis by displaying the state of the patient's blood vessel on the IMT-β plane can be adopted.

動脈硬化リスクは、多数の被検者について測定した結果を用いて評価することで決定したものを、動脈硬化リスク比較情報107として記憶装置に格納しておき、動脈硬化リスク判定部133が判定時に記憶装置から取り出して利用する。
なお、動脈硬化リスク比較情報107は、図7に示すように、血管年齢に従って分類した領域を設定するものであってもよい。血管年齢は、多数の被検者について測定した結果から年齢層にとって平均的な指標値を採用して決定する。また、健常者と判定できる境界における指標値に従ってもよい。
形成された2次元座標系のグラフは、表示処理部119に供給される。
The arteriosclerosis risk is determined by evaluating the results measured for a large number of subjects and stored in the storage device as the arteriosclerosis risk comparison information 107, and the arteriosclerosis risk determination unit 133 determines the determination at the time of determination. Use it by removing it from the storage device.
The arteriosclerosis risk comparison information 107 may set information classified according to blood vessel age as shown in FIG. The blood vessel age is determined by adopting an average index value for the age group from the measurement results of a large number of subjects. Moreover, you may follow the index value in the boundary which can determine with a healthy person.
The formed two-dimensional coordinate system graph is supplied to the display processing unit 119.

表示処理部119は、断層画像形成部117から供給された画像データと、動脈硬化リスク判定部133から入力した2次元座標系のグラフとに基づいて、表示用の画像データを生成する。なお、表示処理部119に、ゲイン調整及びコントラスト調整を含む線形の階調処理や、γ補正を含む非線形の階調処理等の画像処理を施す画像処理機能を付属させてもよい。さらに、D/A変換器を備えて、表示用の画像データをアナログの画像信号に変換してディスプレイ105に出力する。ディスプレイ105は、例えば、ラスタスキャン方式のLCDディスプレイ等であり、表示処理部119でアナログ変換された画像信号に基づいて、超音波画像の動画又は静止画や、IMTとβをプロットした2次元座標グラフ等を表示する。
医師や被検者は、ディスプレイ105に表示された2次元座標グラフにより、血管の形態的情報(IMT)と弾性指標(スティフネスパラメータβ)の複合的な状態から動脈硬化の発症リスクを直感的にかつ的確に認識することができる。
The display processing unit 119 generates display image data based on the image data supplied from the tomographic image forming unit 117 and the graph of the two-dimensional coordinate system input from the arteriosclerosis risk determination unit 133. Note that the display processing unit 119 may be provided with an image processing function for performing image processing such as linear gradation processing including gain adjustment and contrast adjustment, and nonlinear gradation processing including γ correction. Further, a D / A converter is provided, and the display image data is converted into an analog image signal and output to the display 105. The display 105 is, for example, a raster scan type LCD display, and based on the image signal analog-converted by the display processing unit 119, a moving image or still image of an ultrasonic image, or two-dimensional coordinates in which IMT and β are plotted. Display graphs and so on.
Doctors and subjects can intuitively determine the risk of developing arteriosclerosis from the combined state of vascular morphological information (IMT) and elasticity index (stiffness parameter β) using the two-dimensional coordinate graph displayed on the display 105. It can be recognized accurately.

次に、図2のフローチャートに基づき、本発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置の動作について説明する。
まず、ステップS1において、ディスプレイ105に表示された頸動脈断層像の動画像が安定して取得できていることを確認し、フリーズボタンを押す。すると、フリーズボタンを押す数拍程度前(3秒程度)から現在までの動画像がメモリに保存され、保存された最初のフレームがディスプレイ105の画面上に表示される(ステップS2)。
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step S1, it is confirmed that the moving image of the carotid tomogram displayed on the display 105 has been stably acquired, and the freeze button is pressed. Then, a moving image from about several beats before pressing the freeze button (about 3 seconds) to the present is stored in the memory, and the first frame stored is displayed on the screen of the display 105 (step S2).

また、カフ型血圧計で得られた最高血圧を収縮期圧力Psとして、最低血圧を拡張期圧力Pdとして、手動あるいはオンラインで入力する(ステップS3)。
IMT計測ライン設定部121は、図3に示すように、断層画像中にIMT計測ラインを設定する(ステップS4)。計測トラッキング部125が、初めの画像からフリーズボタンを押した時点の画像まで使って、IMT計測ラインをトラッキングし(ステップS5)、図5のような血管壁変位波形を求める。血管壁変位演算部127が、この血管壁変位波形より心臓収縮期血管径Dsと心臓拡張期血管径Ddを算出する(ステップS6)。
Further, the maximum blood pressure obtained with the cuff type sphygmomanometer is input manually or online as the systolic pressure Ps and the minimum blood pressure is used as the diastolic pressure Pd (step S3).
As shown in FIG. 3, the IMT measurement line setting unit 121 sets an IMT measurement line in the tomographic image (step S4). The measurement tracking unit 125 tracks the IMT measurement line using the first image to the image at the time when the freeze button is pressed (step S5), and obtains the blood vessel wall displacement waveform as shown in FIG. The vascular wall displacement calculation unit 127 calculates the systolic blood vessel diameter Ds and the diastolic blood vessel diameter Dd from the vascular wall displacement waveform (step S6).

ステップS7において、β演算部131が、下式
β={Log(Ps/Pd)}/(Ds/Dd−1)
を使ってスティフネスパラメータβを算出する。なお、βの値は、IMT計測ラインを引いた音線ライン上の平均値であることが望ましいが、計算時間等の制約で特定の1音線ラインになっても大きな影響はない。
In step S <b> 7, the β calculation unit 131 determines that the following expression β = {Log (Ps / Pd)} / (Ds / Dd−1)
Is used to calculate the stiffness parameter β. Note that the value of β is preferably an average value on the sound ray line obtained by subtracting the IMT measurement line, but there is no significant influence even if it becomes a specific one sound ray line due to constraints such as calculation time.

一方、IMT計算部123は、ステップS4において設定したIMT計測ラインにおいて得られた画像データを取り込んで、血管のIMTを自動計測する(ステップS8)。プラークなどの堆積についても大きさの判断を的確にするため、例えば、maxIMTとその両側1cmの位置A,BにおけるIMTの3点について平均値{maxIMT+IMT(A)+IMT(B)}/3を算出して求めたmeanIMTを利用する。   On the other hand, the IMT calculation unit 123 takes in the image data obtained in the IMT measurement line set in step S4, and automatically measures the IMT of the blood vessel (step S8). In order to accurately determine the size of plaque and other deposits, for example, an average value {maxIMT + IMT (A) + IMT (B)} / 3 is calculated for three points of maxIMT and IMT at positions A and B 1 cm on both sides thereof. The meanIMT obtained in this way is used.

こうして求められたIMTと、β演算部131で求めたスティフネスパラメータβをそれぞれ第1座標軸と第2座標軸に対してプロットすることにより、2次元表示にする(ステップS9)。
最後に、ステップS10において、動脈硬化リスク判定部133がIMTとβの組み合わせを動脈硬化リスク比較情報107と比較して、被検者の血管状態の動脈硬化リスクを評価する。評価血管は、ディスプレイ105において、たとえば図6に表すグラフなどの形で表示される。図6に示す例においては、被検体に関する頸動脈のIMTと血管の弾性指標であるスティフネスパラメータβを、動脈硬化発症のリスクの高さで領域表示した2次元座標系にIMTと血管の弾性指標を複合して2次元座標として表示するため、動脈硬化発症のリスクを、IMTのみの診断やβのみの診断より的確に判定することができ、医師や被検者によりわかりやすく伝えることが可能になる。
The IMT thus obtained and the stiffness parameter β obtained by the β calculation unit 131 are plotted with respect to the first coordinate axis and the second coordinate axis, respectively, to obtain a two-dimensional display (step S9).
Finally, in step S10, the arteriosclerosis risk determination unit 133 compares the combination of IMT and β with the arteriosclerosis risk comparison information 107, and evaluates the arteriosclerosis risk of the vascular state of the subject. The evaluation blood vessel is displayed on the display 105 in the form of a graph shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, the IMT and the elasticity index of the blood vessel are displayed in a two-dimensional coordinate system in which the stiffness parameter β, which is the elasticity index of the carotid artery related to the subject and the elasticity index of the blood vessel, is displayed with a high risk of developing atherosclerosis. Since the two-dimensional coordinates are combined and displayed, the risk of developing arteriosclerosis can be determined more accurately than the diagnosis of only IMT or the diagnosis of only β, and can be easily communicated to doctors and subjects Become.

なお、図6のグラフは、たとえば、動脈硬化発症リスクを大、中、小のランクに分類しランクを表す領域を赤・黄色・青などに色分け表示した2次元座標面に、被検者のIMTとβで表す座標をプロットすることにより、被検者の発症リスクが簡単に理解できるようにすることが好ましい。一般的に、IMTが大きくても弾性指標が小さければ、また、弾性指標が大きくてもIMTが小さければ、動脈硬化リスクは小さい。したがって、リスク分類ゾーンは原点を囲む環状に表示される。   The graph of FIG. 6 shows, for example, the two-dimensional coordinate plane in which the risk of developing arteriosclerosis is classified into large, medium, and small ranks and the region representing the rank is displayed in different colors such as red, yellow, and blue. It is preferable to plot the coordinates represented by IMT and β so that the onset risk of the subject can be easily understood. Generally, if the elasticity index is small even if IMT is large, and if the IMT is small even if the elasticity index is large, the risk of arteriosclerosis is small. Therefore, the risk classification zone is displayed in a ring surrounding the origin.

また、動脈硬化リスクを血管年齢として表現することも発症リスクの認識性を高めるために効果がある。図7は、多数の被検者について収集したIMTとβのデータから、年齢に対する平均的なIMTとβを算定して、年齢層ごとに領域表示したものである。被検者のIMTとβで表す座標をプロットして血管年齢を見いだし、たとえば、図7のグラフ欄外に「あなたの血管年齢は80歳です。あなたの年齢55歳より25歳上で、要注意です。」と表示するなど、実年齢と比較してリスクを喚起することができる。   In addition, expressing the arteriosclerosis risk as a blood vessel age is also effective for enhancing the recognition of the onset risk. FIG. 7 shows average IMT and β with respect to age calculated from IMT and β data collected for a large number of subjects, and displays the area for each age group. Find the blood vessel age by plotting the IMT and β coordinates of the subject. For example, “Your blood vessel age is 80 years. It is possible to raise the risk compared to the actual age.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態においては、血管の弾性指標としてスティフネスパラメータβを使ったが、血管径変化、弾性率、WI(ウェーブインテンシティ)を使っても同様のことがいえる。第2の実施形態は、血管の弾性指標として弾性率を使ったものである。
図8は、第2の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図1におけるβ演算部131を弾性率演算部132と換えただけで、他は変わらないので、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the stiffness parameter β is used as a blood vessel elasticity index, but the same can be said by using a blood vessel diameter change, elastic modulus, and WI (wave intensity). The second embodiment uses an elastic modulus as a blood vessel elasticity index.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. Since only the β calculation unit 131 in FIG. 1 is replaced with the elastic modulus calculation unit 132, the other components are not changed. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

血管の弾性指標として弾性率を使った第2実施形態の場合は、計測ライントラッキング部125で、前壁、後壁外膜-中膜境界のIMT計測ラインもトラッキングし、1心拍中のIMTの最大値Td、最小値Tsを求め、下式
E=(Ps−Pd)/{(Td−Ts)/Td}
より弾性率Eを求める。この場合、弾性率Eの測定箇所が、自動的にIMT内部に限定されるため、測定箇所依存性の無い安定した弾性率データとなり、他の測定データと比較しやすいという利点がある。
In the case of the second embodiment using the elastic modulus as the elasticity index of the blood vessel, the measurement line tracking unit 125 also tracks the IMT measurement line at the boundary between the anterior wall and the lining of the posterior wall and the media, and the IMT of one heartbeat. The maximum value Td and the minimum value Ts are obtained, and the following equation E = (Ps−Pd) / {(Td−Ts) / Td}
Further, the elastic modulus E is obtained. In this case, since the measurement location of the elastic modulus E is automatically limited to the inside of the IMT, there is an advantage that it becomes stable elastic modulus data without dependency on the measurement location and can be easily compared with other measurement data.

また、さらに高度なアルゴリズムを用いる場合、内膜IMT計測ラインと外膜-中膜境IMT計測ラインとの間を分割して、各領域の弾性率を計測してもよい。
このように、図8に示す計測処理部の動作が第1の実施形態と異なっており、その他の点に関しては第1の実施形態と同様である。
When a more advanced algorithm is used, the elastic modulus of each region may be measured by dividing the inner membrane IMT measurement line and the outer membrane-media boundary IMT measurement line.
As described above, the operation of the measurement processing unit shown in FIG. 8 is different from that of the first embodiment, and the other points are the same as those of the first embodiment.

また、血管の弾性指標としてWI(ウェーブインテンシティ)を使う実施形態の場合は、弾性率演算器をWI演算器に換えて、血圧Pの時間微分と血流速度Uの時間微分の積を算出するようにすればよい。血流速度Uは、超音波探触子を使ったドプラ計測器で頸動脈における値を求めることができる。
なお、血管の弾性指標として血管径変化を使う実施形態の場合は、上記より血圧計周りの手順を除くだけで、他は変化がない。血管径変化は、血管の超音波画像から得ることができる。
In the case of an embodiment using WI (wave intensity) as a blood vessel elasticity index, the product of the time derivative of blood pressure P and the time derivative of blood flow velocity U is calculated by replacing the modulus calculator with the WI calculator. You just have to do it. The blood flow velocity U can be obtained in the carotid artery with a Doppler measuring instrument using an ultrasonic probe.
In the case of an embodiment that uses a change in blood vessel diameter as a blood vessel elasticity index, only the procedure around the sphygmomanometer is excluded from the above, and there is no other change. The change in blood vessel diameter can be obtained from an ultrasonic image of the blood vessel.

上記実施形態における、送受信制御部111、断層画像生成部117、表示処理部119、IMT計測ライン設定部121、IMT計算部123、計測ライントラッキング部125、血管壁変位演算部127、血圧測定部129、β演算部131、弾性率演算部132、動脈硬化リスク判定部133などは、中央演算装置(CPU)とCPUに各種の処理を行わせるためのソフトウエアとによって構成されるが、それらをディジタル回路又はアナログ回路で構成してもよい。なお、ソフトウエアは、図示しない格納部に格納されている。   In the above embodiment, the transmission / reception control unit 111, the tomographic image generation unit 117, the display processing unit 119, the IMT measurement line setting unit 121, the IMT calculation unit 123, the measurement line tracking unit 125, the blood vessel wall displacement calculation unit 127, and the blood pressure measurement unit 129. , Β calculation unit 131, elastic modulus calculation unit 132, arteriosclerosis risk determination unit 133, and the like are configured by a central processing unit (CPU) and software for causing the CPU to perform various processes. You may comprise with a circuit or an analog circuit. The software is stored in a storage unit (not shown).

本発明は、被検体に向けて超音波を送信し、被検体において反射された超音波エコーを受信することにより、超音波画像データを生成すると共に、血管のIMTの計測を行う機能を有する超音波診断装置において、被検者に対して動脈硬化発症リスクをより的確にかつ高い認識性をもって伝えることができる。   The present invention generates ultrasonic image data by transmitting an ultrasonic wave toward a subject and receiving an ultrasonic echo reflected from the subject, and has a function of measuring IMT of a blood vessel. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the risk of developing arteriosclerosis can be more accurately and highly recognizable to the subject.

本発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る計測方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the measuring method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 超音波画像からIMT計測ラインを設定する状況を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the condition which sets an IMT measurement line from an ultrasonic image. 超音波画像においてプラークが存在するときにIMT計測ラインを設定する状況を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the condition which sets an IMT measurement line when a plaque exists in an ultrasonic image. トラッキングにより得られた血管壁の変化状態を説明する線図である。It is a diagram explaining the change state of the blood vessel wall obtained by tracking. 動脈硬化リスクの度合いをゾーン表示した2次元座標にIMTとβの組み合わせ座標を表示したディスプレイ画面を示す図面である。It is drawing which shows the display screen which displayed the combination coordinate of IMT and (beta) on the two-dimensional coordinate which displayed the degree of the arteriosclerosis risk zone. 血管年齢をゾーン表示した2次元座標にIMTとβの組み合わせ座標を表示したディスプレイ画面を示す図面である。本発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。It is drawing which shows the display screen which displayed the combination coordinate of IMT and (beta) on the two-dimensional coordinate which displayed the blood vessel age in the zone. It is a flowchart which shows operation | movement of the ultrasonic diagnosing device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る計測方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the measuring method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 正常時の血管壁を示す超音波画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the ultrasonic image which shows the blood vessel wall at the time of normal. プラークにより膜厚が大きくなった血管壁を示す超音波画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the ultrasonic image which shows the blood vessel wall from which the film thickness became large by the plaque. IMTと脳卒中危険率の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between IMT and stroke risk rate. スティフネスパラメータβの年代別変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change according to the age of the stiffness parameter β. 動脈血管の機械的性質を示す動脈硬化係数と年齢の相関関係を表すグラフである。It is a graph showing the correlation of the arteriosclerosis coefficient which shows the mechanical property of an arterial blood vessel, and age.

符号の説明Explanation of symbols

101 超音波探触子
103 血圧計
105 ディスプレイ
107 動脈硬化リスク比較情報
111 送受信制御部
113 送信回路
115 受信回路
117 断層画像形成部
119 表示処理部
121 IMT計測ライン設定部
123 IMT計算部
125 計測トラッキング部
127 血管壁変位演算部
129 血圧測定部
131 β演算部
132 弾性率演算部
133 動脈硬化リスク判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Ultrasonic probe 103 Blood pressure meter 105 Display 107 Arteriosclerosis risk comparison information 111 Transmission / reception control part 113 Transmission circuit 115 Reception circuit 117 Tomographic image formation part 119 Display processing part 121 IMT measurement line setting part 123 IMT calculation part 125 Measurement tracking part 127 Blood vessel wall displacement calculation unit 129 Blood pressure measurement unit 131 β calculation unit 132 Elastic modulus calculation unit 133 Arteriosclerosis risk determination unit

Claims (9)

被検体に向けて超音波を送信し、被検体において反射された超音波エコーを受信することにより受信信号を出力する超音波探触子と、
前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて、被検体の血管に関する超音波画像を表す画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて血管のIMT(内膜中膜複合体厚)の計測をするIMT計測手段と、
前記画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて血管の弾性指標を示す値を求める弾性指標計測手段と、
第1座標軸に前記IMTが表され、第2座標軸に前記血管の弾性指標を示す値が表された2次元座標系を表示する表示手段と、
を具備する超音波診断装置。
An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave toward the subject and outputs a reception signal by receiving an ultrasonic echo reflected from the subject; and
Image data generating means for generating image data representing an ultrasonic image related to a blood vessel of a subject based on a reception signal output from the ultrasonic probe;
IMT measurement means for measuring IMT (intima-media complex thickness) of blood vessels based on the image data generated by the image data generation means;
Elasticity index measuring means for obtaining a value indicating the elasticity index of the blood vessel based on the image data generated by the image data generating means;
Display means for displaying a two-dimensional coordinate system in which the IMT is represented on a first coordinate axis and a value indicating the elasticity index of the blood vessel is represented on a second coordinate axis;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
さらに、動脈硬化リスク比較データを記憶するデータ記憶装置を具備し、
前記2次元座標系に該動脈硬化リスク比較データを表示して、動脈硬化リスクの判定を容易にする、請求項1記載の超音波診断装置。
Furthermore, it comprises a data storage device for storing atherosclerosis risk comparison data,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the atherosclerosis risk comparison data is displayed on the two-dimensional coordinate system to facilitate determination of the atherosclerosis risk.
前記血管の弾性指標を示す値が、スティフネスパラメータβである、請求項1または2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a value indicating the elasticity index of the blood vessel is a stiffness parameter β. 前記血管の弾性指標を示す値が、血管径変化率である、請求項1または2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the value indicating the elasticity index of the blood vessel is a blood vessel diameter change rate. 前記血管の弾性指標を示す値が、弾性率である、請求項1または2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the value indicating the elasticity index of the blood vessel is an elastic modulus. 前記血管の弾性指標を示す値が、WI(ウェーブインテンシティ)である、請求項1または2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the value indicating the elasticity index of the blood vessel is WI (wave intensity). 前記IMT計測手段が前記画像データにおいて定めるIMT計測ラインに基づいて設定されるトラッキング開始ラインにより前記弾性指標計測手段が前記血管の弾性指標を求める、請求項1から6のいずれか1項に記載の超音波診断装置。   The elasticity index measuring means obtains the elasticity index of the blood vessel by a tracking start line set based on an IMT measurement line determined by the IMT measurement means in the image data. Ultrasonic diagnostic equipment. 前記トラッキング開始ラインが前記IMT計測ラインである、請求項7記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the tracking start line is the IMT measurement line. 前記トラッキング開始ラインが前記IMT計測ラインを内中膜内で外膜方向に平行移動したものである、請求項7記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the tracking start line is obtained by translating the IMT measurement line in the inner-middle membrane in the outer membrane direction.
JP2008283280A 2008-11-04 2008-11-04 Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function Active JP5346555B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283280A JP5346555B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function
US12/588,904 US9826959B2 (en) 2008-11-04 2009-11-02 Ultrasonic diagnostic device
US15/717,368 US20180070915A1 (en) 2008-11-04 2017-09-27 Ultrasonic diagnostic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283280A JP5346555B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010110373A JP2010110373A (en) 2010-05-20
JP5346555B2 true JP5346555B2 (en) 2013-11-20

Family

ID=42299435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008283280A Active JP5346555B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5346555B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5346990B2 (en) * 2011-06-03 2013-11-20 富士フイルム株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP5859950B2 (en) 2012-11-29 2016-02-16 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Measuring device and control program thereof
TR201903691T4 (en) * 2013-03-13 2019-05-21 Everist Genomics Inc Method and device for diagnosing the potential for contracting a cardiovascular disease.
WO2016103087A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Koninklijke Philips N.V. A system and a method for measuring arterial parameters
CN112274181A (en) * 2020-10-30 2021-01-29 深圳市恩普电子技术有限公司 Cerebral apoplexy diagnosis evaluation system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3882084B2 (en) * 2003-12-25 2007-02-14 国立大学法人岐阜大学 Arteriosclerosis analysis system, arteriosclerosis analysis method, and arteriosclerosis analysis program
JP4721893B2 (en) * 2005-12-15 2011-07-13 パナソニック株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP4713382B2 (en) * 2006-03-28 2011-06-29 富士フイルム株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus and data analysis measurement apparatus
JP2009039277A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Panasonic Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP5187734B2 (en) * 2008-01-25 2013-04-24 国立大学法人岐阜大学 Vessel rupture index calculation method and biological artery evaluation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010110373A (en) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9826959B2 (en) Ultrasonic diagnostic device
JP4667394B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5501999B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and elasticity index reliability determination method
JP5158880B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US9179889B2 (en) Ultrasonic diagnostic device, and method for measuring initma-media complex thickness
JP4667392B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4721893B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2006129545A1 (en) Ultrasonograph
WO2006043528A1 (en) Ultrasonographic device and ultrasonographic device control method
JP5384919B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5166154B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2007034738A1 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5886581B2 (en) Vascular plaque diagnostic imaging system
JP5346555B2 (en) Ultrasound diagnostic device with arteriosclerosis risk display function
US20070004982A1 (en) Apparatus and method for early detection of cardiovascular disease using vascular imaging
JP2004041382A (en) Ultrasonograph
JP4918369B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2009039277A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
WO2007080870A1 (en) Ultrasonograph
JP4921816B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor
JP5462474B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
EP3626177A1 (en) Apparatus and computer program
JP7346192B2 (en) Device, medical information processing device, and program
JP7356229B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
WO2006126485A1 (en) Ultrasonograph

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110815

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130813

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5346555

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250