JP2006197969A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一旦保存された時系列データをモニタ上に表示する際に、被検体の心拍周期に依存しない所定の表示心拍数の表示用時系列データを生成して表示する。
【解決手段】 送受信部２は、超音波プローブ３を駆動して被検体に対する超音波送受波を行なう。一方、データ生成部４及び画像・時系列データ生成記憶部５は、このとき得られた受信信号に基づいて超音波時系列データの生成及び保存と生体信号計測ユニット６にて計測された生体信号の保存を行ない、更に、心拍周期計測部７が前記生体信号から計測した心拍周期の情報を前記超音波時系列データ及び生体信号に付加する。次いで、表示速度設定部８は画像・時系列データ生成記憶部５に保存された前記心拍周期を読み出して好適な時系列データ表示速度を設定し、表示データ生成部９は、前記時系列データ表示速度に基づいて表示用時系列データを生成し表示部１１に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波診断装置に係り、特に、心電波形や心音波形等の生体信号と超音波画像データあるいは超音波によって得られた時系列的なデータを同期表示する超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された超音波振動子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記超音波振動子によって受信してモニタ上に表示するものである。この診断方法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの２次元画像が容易に観察できるため、生体の各種臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いて得られるＢモード画像とカラードプラ画像は、今日の超音波画像診断において不可欠のものとなっている。

一方、被検体の血流情報や心臓壁等の運動機能を定量的且つ精度よく計測する方法としてドプラスペクトラム法やＭモード法が用いられている。

ドプラスペクトラム法では、被検体の同一部位に対して一定間隔で複数回の超音波送受波を行ない、血球などの移動反射体において反射した超音波反射波に対し、超音波送受波に使用した超音波振動子の共振周波数と略等しい周波数の基準信号を用いた直交位相検波によってドプラ信号を検出する。そして、このドプラ信号の中から所望部位におけるドプラ信号をレンジゲートによって抽出し、更に、抽出したドプラ信号をＦＦＴ分析することによってドプラスペクトラムを算出している。

そして、上述の手順により、被検体の所望部位から得られたドプラ信号に対してドプラスペクトラムを連続的に算出し、得られた複数のドプラスペクトラムを時系列的に配列することによって、ドプラスペクトラムデータを生成する。このようにして得られるドプラスペクトラムデータは、一般に、縦軸に周波数、横軸に時間、各周波数成分のパワー（強さ）を輝度（階調）として表示され、このドプラスペクトラムデータに基づいて、各種の診断パラメータの計測が行なわれている。

一方、Ｍモード法では、所定方向に対して超音波の送受信を繰り返し行ない、この方向から得られたＢモードデータを時系列的に配列することによってＭモードデータを生成している。即ち、Ｍモードデータの横軸は時間軸、縦軸は反射体までの距離であり、反射体からの反射強度は輝度として表示されている。

尚、通常、ドプラスペクトラムデータの収集位置を決定するレンジゲートやＭモードデータの収集方向はＢモード画像データあるいはカラードプラ画像データの観察下において設定され、このとき、収集位置や収集方向を示すマーカが画像データ上にリアルタイム表示される。

上述のドプラスペクトラムデータやＭモードデータ、更には、これらのデータと並行して収集された心電波形等の生体信号を有限の表示幅を有するモニタ上に表示する方法として、上記データを時間軸方向に順次シフトさせる方式（以下、スクロール方式と呼ぶ。）と、時間軸に垂直なカーソルを時間軸方向に移動させ、このカーソル位置において最新のデータに更新する方式（以下、ムービングバー方式と呼ぶ。）がある。

尚、以下では、ドプラスペクトラムデータとＭモードデータを纏めて超音波時系列データと呼び、更に、この超音波時系列データと上記生体信号を纏めて時系列データと呼ぶ。

ところで、近年では、マウス等の小動物を用いた種々の基礎研究においても上述の超音波画像データや超音波時系列データの収集が行なわれている。このような場合、単位持間あたりの心拍数（以下、心拍数と呼ぶ。）が約６０／ｓｅｃの正常人に対して、例えば、マウスの心拍数は３００／ｓｅｃ乃至４００／ｓｅｃと極めて多く、従がって、超音波時系列データに対して観察あるいは計測を精度よく行なうためには、心拍数に応じて超音波時系列データのスクロール速度やムービングバーの移動速度（以下では、これらを纏めて時系列データ表示速度と呼ぶ。）を最適な値に設定する必要がある。又、人間の場合でも小児と高齢者では大きく異なるため、好適な時系列データ表示速度を設定することが望ましい。

上述のような心拍数が異なる被検体に対して最適な時系列データ表示速度を自動的に設定する方法として、被検体の心電波形から心拍情報を予め計測し、この心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３０５０８３号公報

特許文献１では、時系列データをリアルタイム表示する場合における時系列データ表示速度の制御方法が記載されている。そして、この特許文献１の方法によれば、被検体の心拍数が著しく異なる場合においても、モニタ上には所望の表示心拍数の時系列データが自動的に表示されるため、精度のよい計測を効率よく行なうことが可能となる。

しかしながら、超音波時系列データに対して定量的な計測を行なう場合には、リアルタイムで収集された超音波時系列データを一旦保存し、医師や検査技師ら（以下では、操作者と呼ぶ。）は、保存された超音波時系列データに対して所定の診断パラメータを計測する場合が多い。このような計測方法において、一旦保存された超音波時系列データを最適な時系列データ表示速度で表示する方法についての提案はこれまでなされていない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、一旦保存された被検体の生体信号あるいは超音波時系列データを表示する際に、好適な時系列データ表示速度による自動表示が可能な超音波診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて超音波時系列データを生成する超音波時系列データ生成手段と、前記超音波時系列データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、前記超音波時系列データと前記心拍情報を保存する時系列データ記憶手段と、この時系列データ記憶手段から読み出した前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、前記時系列データ表示速度に基づいて前記時系列データ記憶手段に保存された前記超音波時系列データを読み出し、表示用超音波時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、生成された前記表示用超音波時系列データ及び前記表示用超音波時系列データに基づいて生成したトレース波形の少なくとも何れかを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。

又、請求項２に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて超音波時系列データを生成する超音波時系列データ生成手段と、前記超音波時系列データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、前記超音波時系列データ及び前記生体信号を保存する時系列データ記憶手段と、この時系列データ記憶手段から読み出した前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、計測された前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、前記時系列データ表示速度に基づいて前記時系列データ記憶手段に保存された前記超音波時系列データを読み出し、表示用超音波時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、生成された表示用超音波時系列データ及びこの表示用超音波時系列データに基づいて生成したトレース波形の少なくとも何れかを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。

更に、請求項３に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、前記生体信号、前記画像データ及び前記心拍情報を保存するデータ記憶手段と、このデータ記憶手段から読み出した前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、前記時系列データ表示速度に基づいて前記データ記憶手段に保存された前記生体信号を読み出し、表示用時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、生成された前記表示用時系列データの所定時相における画像データを前記データ記憶手段から読み出す画像データ抽出手段と読み出された前記画像データと前記表示用時系列データを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。

又、請求項４に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、前記生体信号と前記画像データを保存するデータ記憶手段と、このデータ記憶手段から読み出した前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、計測された前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、前記時系列データ表示速度に基づいて前記データ記憶手段に保存された前記生体信号を読み出し、表示用時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、生成された表示用時系列データの所定時相における画像データを前記データ記憶手段から読み出す画像データ抽出手段と読み出された前記画像データと前記表示用時系列データを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、一旦保存された被検体の生体信号あるいは超音波時系列データを表示する際に、常に好適な時系列データ表示速度による表示が可能となるため高精度な計測を効率よく行なうことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の実施例の第１の特徴は、画像・時系列データ生成記憶部に一旦保存された当該被検体の第１の時系列データと第１の時系列データに付帯情報として付加された前記被検体の心拍情報に基づいて所定の時系列データ表示速度を有した第２の時系列データを生成し、この第２の時系列データに基づいて種々の診断パラメータを計測することにある。

又、本発明の実施例の第２の特徴は、画像・時系列データ生成記憶部に一旦保存された当該被検体の第１の時系列データと第１の時系列データに付帯情報として付加された前記被検体の心拍情報に基づいて所定の時系列データ表示速度を有した第２の時系列データを生成し、この第２の時系列データの所定時相における前記被検体の画像データを画像・時系列データ生成記憶部から読み出して第２の時系列データと共に表示することにある。

（装置の構成）
以下では、本発明の実施例における超音波診断装置の構成と各ユニットの基本動作につき図１乃至図７を用いて説明する。尚、本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図を図１に示す。又、図２は、この超音波診断装置を構成する送受信部及びデータ生成部のブロック図であり、図４は、時系列データ計測部のブロック図である。

図１に示す超音波診断装置１００は、被検体に対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ３と、超音波プローブ３に対して送受信を行なう送受信部２と、送受信部２から得られた受信信号に基づいてＢモードデータやカラードプラデータ、更には、ドプラスペクトラムを生成するデータ生成部４を備え、更に、データ生成部４において得られたＢモードデータ、カラードプラデータを走査方向単位で保存してＢモード画像データ及びカラードプラ画像データを生成すると共に、所定走査方向におけるドプラスペクトラム及びＢモードデータを時系列的に保存してドプラスペクトラムデータ及びＭモードデータを生成する画像・時系列データ生成記憶部５を備えている。

尚、画像・時系列データ生成記憶部５には、後述の生体信号計測ユニット６から供給されるＡ／Ｄ変換後の生体信号も上述の超音波時系列データと共に保存され時系列データ（第１の時系列データ）が構成される。そして、画像・時系列データ生成記憶部５に保存された超音波時系列データ及び生体信号（即ち、時系列データ）には後述の心拍周期計測部７から供給される被検体の心拍情報が付帯情報として付加される。

又、超音波診断装置１００は、心拍情報の収集を目的として被検体の心電波形（ＥＣＧ波形）や心音波形（ＰＣＧ波形）等の生体信号を計測する生体信号計測ユニット６と、計測された生体信号に基づいて心拍周期を計測する心拍周期計測部７と、画像・時系列データ生成記憶部５に一旦保存された時系列データの付帯情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定部８を備え、更に、表示速度設定部８からの制御信号に従がって画像・時系列データ生成記憶部５に保存されている上述の時系列データを所定の時系列データ表示速度で読み出して表示用時系列データ（第２の時系列データ）を生成する表示データ生成部９と、表示データ生成部９において生成された表示用時系列データに基づいて診断パラメータを計測する時系列データ計測部１０と、表示データ生成部９において生成された表示用時系列データや時系列データ計測部１０が計測した診断パラメータの計測結果を表示する表示部１１を備えている。尚、表示データ生成部９では、前記表示用時系列データの所定時相における画像データと表示用時系列データを合成した表示データを生成することも可能であり、このとき生成された表示データは表示部１１にて表示される。

更に、超音波診断装置１００は、送受信部２及びデータ生成部４に対して、例えば、超音波パルスの中心周波数とほぼ等しい周波数の連続波あるいは矩形波を発生する基準信号発生部１と、操作者によって患者情報の入力や装置の初期設定、更には種々のコマンド信号の入力等が行なわれる入力部１２と、超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。

超音波プローブ３は、被検体の表面に対してその前面を接触させ超音波の送受波を行なうものであり、１次元に配列された複数個（Ｎ個）の微小な超音波振動子をその先端部に有している。この超音波振動子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルスを超音波パルス（送信超音波）に変換し、又、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する機能を有している。この超音波プローブ３は小型、軽量に構成されており、ケーブルを介して送受信部２の送信部２１及び受信部２２に接続されている。超音波プローブ３にはセクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。以下では心機能計測を目的としたセクタ走査用の超音波プローブ３を用いた場合について述べるが、この方法に限定されるものではなく、リニア走査対応、あるいはコンベックス走査対応であってもよい。

次に、図２に示した送受信部２は、超音波プローブ３から送信超音波を放射するための駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ３からの受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２を備えている。

送信部２１は、レートパルス発生器２１１と、送信遅延回路２１２と、パルサ２１３を備え、レートパルス発生器２１１は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを、基準信号発生部１から供給される連続波あるいは矩形波を分周することによって生成し、このレートパルスを送信遅延回路２１２に供給する。

送信遅延回路２１２は、送信に使用される超音波振動子と同数（Ｎチャンネル）の独立な遅延回路から構成されており、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を収束するための遅延時間と所定の方向に送信超音波を放射するための遅延時間をレートパルスに与え、このレートパルスをパルサ２１３に供給する。パルサ２１３は、Ｎチャンネルの独立な駆動回路を有し、超音波プローブ３に内蔵された超音波振動子を駆動するための駆動パルスを前記レートパルスに基づいて生成する。

一方、受信部２２は、Ｎチャンネルから構成されるプリアンプ２２１、Ａ／Ｄ変換器２２２及びビームフォーマ２２３と、加算器２２４を備えている。プリアンプ２２１は、超音波振動子によって電気的な受信信号に変換された微小信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、このプリアンプ２２１において所定の大きさに増幅されたＮチャンネルの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２２２にてデジタル信号に変換され、ビームフォーマ２２３に送られる。

ビームフォーマ２２３は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２２２から出力されるＮチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２４は、これらビームフォーマ２２３からの受信信号を整相加算（所定の方向から得られた受信信号の位相を合わせて加算）する。

次に、データ生成部４は、受信部２２の加算器２２４から出力された受信信号に対してＢモードデータを生成するためのＢモードデータ生成部４１と、前記受信信号に対して直交検波を行なってドプラ信号の検出を行なうドプラ信号検出部４２と、検出されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータの生成を行なうカラードプラデータ生成部４３と、前記ドプラ信号の周波数スペクトラム（ドプラスペクトラム）を生成するスペクトラム生成部４４を備えている。

そして、Ｂモードデータ生成部４１は、包絡線検波器４１１と対数変換器４１２を備え、包絡線検波器４１１は、受信部２２の加算器２２４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、この包絡線検波信号は対数変換器４１２においてその振幅が対数変換される。一般に、被検体内からの受信信号は、８０ｄＢ以上の広いダイナミックレンジをもった振幅を有しており、これを３０ｄＢ程度のダイナミックレンジを有する通常のテレビモニタに表示するには、対数変換による振幅圧縮が必要となる。

ドプラ信号検出部４２は、π／２移相器４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備えており、受信部２２の加算器２２４から供給される受信信号に対して直交位相検波を行なってドプラ信号を検出する。

又、カラードプラデータ生成部４３は、ドプラ信号記憶回路４３１、ＭＴＩフィルタ４３２、自己相関演算器４３３を備え、ドプラ信号検出部４２のドプラ信号はドプラ信号記憶部４３１に一旦保存される。次いで、高域通過用のデジタルフィルタであるＭＴＩフィルタ４３２は、ドプラ信号記憶部４３１に保存されたドプラ信号を読み出し、このドプラ信号に対して臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分（クラッタ成分）を除去する。又、自己相関演算器４３３は、ＭＴＩフィルタ４３２によって血流情報のみが抽出されたドプラ信号に対して自己相関値を算出し、更に、この自己相関値に基づいて血流の平均流速値や分散値などを算出する。

一方、スペクトラム生成部４４は、ＳＨ（サンプルホールド回路）４４１と、ＨＰＦ（高域通過フィルタ）４４２と、ＦＦＴ（Fast-Fourier-Transform）分析器４４３を備えており、ドプラ信号検出部４２において得られたドプラ信号に対してＦＦＴ分析を行なう。尚、ＳＨ４４１及びＨＰＦ４４２は何れも２チャンネルで構成され、夫々のチャンネルにはドプラ信号検出部４２から出力されるドプラ信号の複素成分、即ち実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成分）が供給される。

次に、ＳＨ４４１には、上記ＬＰＦ４２３−１及び４２３−２から出力されたドプラ信号と、システム制御部１３が基準信号発生部１の基準信号を分周して生成したサンプリングパルス（レンジゲートパルス）が供給され、このサンプリングパルスによって所望の距離からのドプラ信号がサンプルホールドされる。尚、このサンプリングパルスは、送信超音波が放射されるタイミングを決定するレートパルスから遅延時間Ｔｓ後に発生し、この遅延時間Ｔｓは入力部１２において任意に設定可能である。

即ち、操作者は、サンプリングパルスの遅延時間Ｔｓを変更することによって超音波プローブ３から所望の距離Ｌｇにおけるドプラ信号を抽出することが可能となる。尚、このとき、遅延時間Ｔｓと所望距離Ｌｇは、被検体内の音速度をＣとすれば、２Ｌｇ／Ｃ＝Ｔｓの関係にある。

次に、ＳＨ４４１から出力された所望距離Ｌｇのドプラ信号に重畳した階段状のノイズ成分は、ＨＰＦ４４２によって除去され、更に、平滑化されたドプラ信号は、ＦＦＴ分析器４４３に供給されてドプラスペクトラムが生成される。

ＦＦＴ分析器４４３は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、ＨＰＦ４４２から出力されるドプラ信号は前記記憶回路に一旦保存され、前記演算回路は、この記憶回路に保存された一連のドプラ信号の所定期間においてＦＦＴ分析を行なってドプラスペクトラムを生成する。

図１に戻って、画像・時系列データ生成記憶部５は、例えば、走査方向θ１乃至θＰに対する超音波送受波によって得られた受信信号に基づいてデータ生成部４が生成した走査方向単位のＢモードデータやカラードプラデータを順次保存してＢモード画像データ及びカラードプラ画像データを生成する。更に、画像・時系列データ生成記憶部５は、所望の走査方向θｘに対する複数回の超音波送受波によって得られたＢモードデータを時系列的に保存してＭモードデータを生成し、同様な超音波送受波により走査方向θｘの所定距離Ｌｇからの受信信号に基づいて得られたドプラスペクトラムを時系列的に保存してドプラスペクトラムデータを生成する。又、生体信号計測ユニット６にて計測された生体信号も画像・時系列データ生成記憶部５に保存される。そして、上述の超音波時系列データや生体信号には、心拍周期計測部７が生体信号計測ユニット６の生体信号に対して計測した被検体の心拍周期が付帯情報として付加される。即ち、画像・時系列データ生成記憶部５において第１の時系列データである上述のＭモードデータ、ドプラスペクトラムデータ及び生体信号の生成と保存が行なわれる。

一方、生体信号計測ユニット６は、例えば、被検体体表に装着する計測用電極と、この計測用電極から得られた生体信号を所定の振幅に増幅する増幅器と、増幅された生体信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（何れも図示せず）を備えており、被検体の心拍情報を収集する機能を有している。本実施例では、特に被検体のＥＣＧ波形を計測するＥＣＧユニットあるいはＰＣＧ波形を計測するＰＣＧユニットについて述べるが、他の生体信号を計測する生体信号計測ユニットであってもよい。

そして、心拍周期計測部７は、生体信号計測ユニット６のＥＣＧユニットから供給されるＥＣＧ波形あるいはＰＣＧユニットから供給されるＰＣＧ波形に基づいて被検体の心拍周期を計測する。

図３は、生体信号計測ユニット６によって計測されたＥＣＧ波形あるいはＰＣＧ波形に対し上述の心拍周期計測部７が行なう心拍周期計測の具体例を示したものであり、図３（ａ）に示したＥＣＧ波形においては、最大値を呈するＲ波を検出し、次いで隣接した２つのＲ波の間隔（Ｒ−Ｒ間隔）Ｔ１０を心拍周期Ｔｏとして計測する。一方、図３（ｂ）に示したＰＣＧ波形においては、所定の閾値ＴＬより大きな値を示すＳ１波とＳ２波の対を検出し、Ｓ１−Ｓ１あるいはＳ２−Ｓ２の間隔Ｔ２０を心拍周期Ｔｏとして計測する。

次に、図１に示した表示速度設定部８は、画像・時系列データ生成記憶部５に保存されている超音波時系列データや生体信号を読み出して表示部１１に表示する際に、これらの時系列データの付帯情報である心拍周期Ｔｏを読み出し、この心拍周期Ｔｏと後述のシステム制御部１３から供給される時系列データの表示心拍数Ｎｏに基づいて時系列データの読み出し速度、即ち、時系列データ表示速度Ｎｘを設定する。但し、上記表示心拍数Ｎｏは表示部１１のモニタにおいて表示される時系列データの心拍数を示す。

即ち、被検体の心拍周期がＴｏ、表示心拍数がＮｏの場合、モニタ上の端部から他の端部への時系列データのスクロールあるいはムービングバーの移動に要する時間Ｔｓ（ｓｅｃ）はＴｓ＝Ｎｏ・Ｔｏとなり、前記時系列データの表示に必要なデータ数をＮｒとすれば、時系列データ表示速度Ｎｘ（データ数／秒）はＮｘ＝Ｎｒ／（Ｔｏ・Ｎｏ）に基づいて設定される。

次に、表示データ生成部９は、表示速度設定部８から供給される時系列データ表示速度Ｎｘに基づきＭモードデータ、ドプラスペクトラムデータ及び生体信号の時系列データ（第１の時系列データ）を画像・時系列データ生成記憶部５から順次読み出し、スクロール方式あるいはムービングバー方式の表示用時系列データ（第２の時系列データ）を生成する。但し、時系列データ表示速度Ｎｘは、通常、画像・時系列データ生成記憶部５に対するＢモードデータ及びドプラスペクトラムの書き込み速度より遅いため、画像・時系列データ生成記憶部５に保存されている上記時系列データ（第１の時系列データ）の中から所定間隔でサンプリングした時系列データ、あるいは複数の時系列データの平均化によって新たに生成した時系列データによって表示用時系列データ（第２の時系列データ）が構成される。

又、表示データ生成部９は、上述の表示用時系列データと画像データ、あるいは診断パラメータの計測結果等を合成して表示データを生成することも可能である。即ち、表示データ生成部９は、表示用時系列データの所定時相におけるＢモード画像データあるいはカラードプラ画像データを画像・時系列データ生成記憶部５から読み出す。そして、読み出した画像データあるいは後述の時系列データ計測部１０における各種診断パラメータの計測結果と前記表示用時系列データの各々に対し所定表示フォーマットによる走査変換を行なった後合成して表示データを生成する。

次に、時系列データ計測部１０の具体例につき、図４のブロック図を用いて説明する。この時系列データ計測部１０は、Ｍモードデータに対して診断パラメータの計測を行なうＭモードデータ計測部１０１と、ドプラスペクトラムデータに対して診断パラメータの計測を行なうスペクトラムデータ計測部１０２を有し、スペクトラムデータ計測部１０２は、トレース波形生成部１１１と特徴量選定部１１２と診断パラメータ計測部１１３を備えている。

トレース波形生成部１１１は、表示データ生成部９において生成された表示用時系列データにおけるドプラスペクトラムデータ（以下、表示用ドプラスペクトラムデータと呼ぶ。）の最大周波数ｆｐに対応する最高流速Ｖｐのトレース波形を生成する。又、特徴量選定部１１２は、表示部１１に所定の時系列データ表示速度Ｎｘのスクロール方式あるいはムービングバー方式で表示されているトレース波形、あるいは、好適なタイミングで静止したトレース波形に対し、例えば、入力部１２からの指示信号に基づいて左室流入血流計測におけるトレース波形の特徴量であるＥ波（拡張早期血流波形：early diastoric flow）及びＡ波（心房収縮期血流波形：atrial contraction flow）を選定し、Ｅ波の位置（時刻）情報とＡ波の位置（時刻）情報を診断パラメータ計測部１１３に供給する。尚、Ｅ波及びＡ波の選定は、通常、表示部１１に静止表示されたトレース波形に対し操作者が入力部１２から入力する指示信号に基づいて行なわれる場合が多い。

一方、診断パラメータ計測部１１３は、図示しない演算回路を備え、トレース波形生成部１１１から供給された最高流速Ｖｐのトレース波形と特徴量選定部１１２から供給された前記トレース波形のＥ波及びＡ波の位置情報に基づいて診断パラメータ「Ｅ／Ａ」及び「ＤＣＴ（減速時間：deceleration time）」の計測を行なう。

次に、表示データ生成部９が生成した表示用ドプラスペクトラムデータに基づいてスペクトラムデータ計測部１０２のトレース波形生成部１１１が生成した最高流速Ｖｐのトレース波形に対し、診断パラメータ計測部１１３が行なう診断パラメータ計測の具体例を図５に示す。図５（ａ）は、時系列データ表示速度Ｎｘによって表示された２心拍分のトレース波形Ｃｐを、又、図５（ｂ）は、前記トレース波形Ｃｐに同期したＥＣＧ波形Ｅｐを示している。そして、診断パラメータ計測部１１３の演算回路は、特徴量選定部１１２がトレース波形Ｃｐに対して選定した時刻ｔ４におけるＥ波の振幅（流速）ＶＥと時刻ｔ５におけるＡ波の振幅（流速）ＶＡの比ＶＥ／ＶＡによって診断パラメータ「Ｅ／Ａ」を算出する。

次いで、Ｅ波の極大からの下降曲線に対して接線Ｃｔを設定し、この接線ＣｔとベースラインＢＬとが交わる時刻ｔ６とＥ波の時刻ｔ４との間隔を診断パラメータ「ＤＣＴ」として算出する。尚、図５では、説明をわかりやすくするために表示心拍数Ｎｏが２の場合について示したが、実際の表示心拍数Ｎｏは４心拍乃至８心拍が用いられる。

次に、図１の表示部１１は、図示しない変換回路とモニタを備え、表示データ生成部９が生成した表示用時系列データ（第２の時系列データ）の表示や前記表示用時系列データとこの表示用時系列データの所定時相における画像データの表示を行ない、更に、前記表示用時系列データとトレース波形あるいは診断パラメータ計測結果等の表示を行なう。即ち、表示部１１の変換回路は、表示データ生成部９が生成した上記の表示データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成しモニタに表示する。

図６は、表示部１１のモニタにおける表示例を示したものであり、このモニタには、画像データ、表示用時系列データ及びトレース波形、診断パラメータの計測結果等が表示される。例えば、モニタの表示面１４０は、時系列データ表示速度Ｎｘでトレース波形Ｃｐ及び生体信号（ＥＣＧ波形）Ｅｐが表示される時系列データ表示領域１４１と、このトレース波形Ｃｐ及びＥＣＧ波形Ｅｐの例えばムービングバーで示した所定時相における画像データ（Ｂモード画像データ）が表示される画像データ表示領域１４２と、診断パラメータの計測結果が表示される診断パラメータ表示領域１４３から構成される。

尚、図６では、表示用時系列データとしてＥＣＧ波形を表示する場合について示したが、ＥＣＧ波形の他に表示用ドプラスペクトラムデータを表示してもよい。この場合、表示用ドプラスペクトラムとトレース波形の重畳表示（合成表示）が好適である。

次に、トレース波形を例に、表示用時系列データあるいはトレース波形を表示する際のスクロール方式とムービングバー方式につき図７を用いて説明する。図７は、表示用時系列データの表示心拍数Ｎｏが２の場合におけるトレース波形Ｃｐを示したものであり、図７（ａ）に示したスクロール方式では、例えば２心拍分のトレース波形Ｃｐが左端部に向かって時系列データ表示速度Ｎｘで移動し、最も古いトレース波形は左端部において消滅し、最新のトレース波形が右端部にて新たに表示される。一方、図７（ｂ）のムービングバー方式では、ムービングバーＭＢが左端部から右端部に向って時系列データ表示速度Ｎｘで繰り返し移動し、このムービングバーＭＢの位置において最も古いトレース波形は最新のトレース波形に更新される。尚、図示しないＥＣＧ波形Ｅｐや表示用ドプラスペクトラムデータもトレース波形Ｃｐと同期してデータの移動や更新が順次行なわれる。

図６に戻って、画像データ表示領域１４２では、時系列データ表示領域１４１に表示された上述の表示用時系列データあるいはトレース波形が更新される時相のＢモード画像データが表示される。例えば、時系列データ表示領域１４１において、ムービングバーＭＢが設定されたトレース波形Ｃｐ及びＥＣＧ波形Ｅｐの時相に対応したＢモード画像データが画像データ表示領域１４２に表示される。

又、画像データ表示領域１４２に表示されるＢモード画像データには、ドプラスペクトラムを得るための超音波送受波方向θｘを示すドプラマーカＤｍと、このドプラマーカＤｍ上のレンジゲート位置を示すレンジゲートマーカＲｇが重畳表示される。一方、トレース波形表示領域１４１のトレース波形Ｃｐには、図５（ａ）と同様にしてＥ波及びＡ波の位置情報や振幅情報、診断パラメータ「ＤＣＴ」を計測するための接線Ｃｔ等を重畳表示してもよい。

尚、図６の画像データ表示領域１４２には、Ｂモード画像データの代りにカラードプラ画像データあるいはカラードプラ画像データとＢモード画像データが合成された画像データを表示してもよい。又、時系列データ表示領域１４１には、ドプラスペクトラムデータの代りにＭモードデータを表示してもよく、ＥＣＧ波形の代りにＰＣＧ波形等の他の生体信号であっても構わない。更に、診断パラメータ表示領域１４３には、上述のＥ／ＡやＤＣＴ等の診断パラメータの代りにＭモードデータに基づいて計測された診断パラメータを表示してもよい。

次に、入力部１２は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備え、患者情報の入力、画像表示モードや表示方法の選択、生体信号の選択、ドプラスペクトラムデータやＭモードデータを収集する走査方向θｘやレンジゲート距離Ｌｇ等の各種データ収集条件の設定、表示心拍数Ｎｏの設定、更には、種々のコマンド信号の入力等が行なわれる。

又、トレース波形に基づいて診断パラメータを計測する場合には、表示部１１に動態表示あるいは静止表示されたトレース波形に対し例えばＥ波及びＡ波等の特徴量を選定するための指示信号を入力する。

尚、上述の画像表示モードとして、Ｂモード、カラードプラモード、ドプラスペクトラムモード及びＭモードがあり、生体信号としてＥＣＧ波形やＰＣＧ波形等がある。又、表示方法として画像データ及び時系列データのリアルタイム表示及びフリーズ（静止）表示等がある。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作者によって入力部１２から入力された入力情報や設定情報、更には選択情報は前記記憶回路に保存される。一方、ＣＰＵは、入力部１２から入力された上述の情報に基づいて、超音波診断装置１００の各ユニットの制御やシステム全体の制御を統括して行なう。

（画像データ及び時系列データの生成手順）
次に、本実施例における画像データ及び時系列データの生成手順につき、図８のフローチャートに沿って説明する。

被検体に対する超音波送受波に先立って、操作者は、患者情報の入力、画像表示モード、表示方法や生体信号の選択、表示心拍数Ｎｏの設定、更には種々の超音波データ収集条件の設定を入力部１２にて行ない、これらの入力／選択／設定情報をシステム制御部１３の記憶回路に保存する。

例えば操作者は、画像表示モードとしてＢモードとドプラスペクトラムモードを選択し、計測モードとして最高流速Ｖｐのトレース波形Ｃｐによる左室流入血流計測を選択する。又、生体信号としてＥＣＧ波形を、表示方法としてリアルタイム表示を選択する（図８のステップＳ１）。

これらの入力／選択／設定が終了したならば、操作者は、生体信号計測ユニット６に備えられたＥＣＧユニットの計測用電極を被検体の所定位置に装着した後、超音波プローブ３の先端（超音波送受波面）を被検体体表面に固定し、最初の超音波送受波方向（走査方向θ１）に対してＢモードデータを得るための超音波送受波を行なう。即ち、図２の送受信部２におけるレートパルス発生器２１１は、基準信号発生部１から供給される基準信号を分周することによって、被検体内に放射される超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパルスを生成し、このレートパルスを送信遅延回路２１２に供給する。

次いで、送信遅延回路２１２は、所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と、走査方向θ１に超音波を送信するための偏向用遅延時間をレートパルスに与え、このレートパルスをＮチャンネルのパルサ２１３に供給する。そして、パルサ２１３は、レートパルスによって生成された駆動信号を図示しないケーブルを介して超音波プローブ３におけるＮ個の超音波振動子に供給し、被検体の走査方向θ１に対して超音波パルスを放射する。

被検体に放射された超音波パルスの一部は、音響インピーダンスの異なる臓器間の境界面あるいは組織にて反射する。又、この超音波が心臓壁や血球などの動きのある反射体で反射する場合、その超音波周波数はドプラ偏移を受ける。

被検体の組織や血球にて反射した超音波反射波（受信超音波）は、超音波プローブ３の超音波振動子によって受信されて電気信号（受信信号）に変換され、この受信信号は、受信部２２におけるＮチャンネルの独立なプリアンプ２２１にて所定の大きさに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２２２にてデジタル信号に変換される。更に、デジタル信号に変換された受信信号は、ビームフォーマ２２３にて所定の遅延時間が与えられた後、加算器２２４において加算合成されてデータ生成部４のＢモードデータ生成部４１に供給される。

このとき、ビームフォーマ２２３では、所定の深さからの超音波反射波を集束するための遅延時間と、超音波反射波に対して走査方向θ１に強い受信指向性をもたせるための遅延時間が、システム制御部１３からの制御信号によって設定される。Ｂモードデータ生成部４１に供給された加算器２２４の出力信号は、包絡線検波と対数変換がなされた後、図１の画像・時系列データ生成記憶部５における画像データ記憶領域に保存される。

次いで、システム制御部１３は、走査方向θ２乃至走査方向θＰに対しても同様な手順で超音波送受波を行ない、このとき得られたＢモードデータは、前記画像データ記憶領域に保存される。即ち、データ記憶部５の画像データ記憶領域には走査方向θ１乃至θＰに対するＢモードデータが順次保存されて１フレーム分のＢモード画像データが生成される。

一方、表示データ生成部９は、画像・時系列データ生成記憶部５において生成された１フレーム分の画像データ、即ち、走査方向θ１乃至θＰにおいて得られたＢモード画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成する。そして、表示部１１の変換回路は、生成された表示データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行ない、映像信号を生成して表示部１１のモニタに表示する。

以下同様にして、走査方向θ１乃至θＰに対する超音波送受波が繰り返し行なわれ、得られたＢモード画像データは表示部１１においてリアルタイム表示される（図８のステップＳ２）。

次いで、操作者は、表示部１１のモニタにリアルタイム表示された被検体のＢモード画像データを参照し、ドプラスペクトラムデータを生成するための走査方向θｘにドプラマーカＤｍを設定し、更に、このドプラマーカＤｍ上の距離ＬｇにレンジゲートＲｇを設定する（図８のステップＳ３）。

そして、システム制御部１３は、送信部２１の送信遅延回路２１２に対する送信遅延時間と受信部２２のビームフォーマ２２３に対する受信遅延時間を制御して走査方向θ１乃至θＰに対し繰り返し行なわれるＢモード用の超音波送受波と交互して、ドプラスペクトラムを得るための超音波送受波をドプラマーカＤｍに対応した走査方向θｘに対して行なう。そして、走査方向θｘから得られた超音波反射波に対する加算器２２４の出力信号（受信信号）はドプラ信号検出部４２に供給される。

一方、ドプラ信号検出部４２は、前記受信信号に対し直交位相検波を行なって検出したドプラ信号をスペクトラム生成部４４のＳＨ４４１に供給し、ＳＨ４４１は、システム制御部１３から供給されたレンジゲートＲｇに対応するサンプリングパルスによってドプラ信号をサンプルホールドする。そして、走査方向θｘに対して繰り返し行なわれる超音波送受波によって得られたＳＨ４４１の出力は、ＨＰＦ４４２において平滑化され、ＦＦＴ分析器４４３の記憶回路に保存される。

次いで、ＦＦＴ分析器４４３の演算回路は、時系列的に得られるドプラ信号に対しＦＦＴ分析を行なってドプラスペクトラムを生成し、画像・時系列データ生成記憶部５の時系列データ記憶領域に保存する。

同様にして、スペクトラム算出部４４のＦＦＴ分析器４４３は、所定間隔で後続して得られたドプラ信号に対してもＦＦＴ分析を行なってドプラスペクトラムを生成し、前記時系列データ記憶領域に逐次保存する。即ち、画像・時系列データ生成記憶部５の時系列データ記憶領域には、ドプラスペクトラムが時系列的に保存されてドプラスペクトラムデータが生成される（図８のステップＳ４）。

一方、データ生成部４のＢモードデータ生成部４１は、上述のドプラスペクトラム用超音波送受波と交互して行なわれるＢモード用超音波送受波によって得られた受信信号に基づいてＢモードデータを生成し、得られたＢモードデータは画像・時系列データ生成記憶部５の画像データ記憶領域に走査方向単位で順次保存されて複数枚のＢモード画像データが生成される（図８のステップＳ５）。

又、ドプラスペクトラムデータ及びＢモード画像データの生成と並行し、生体信号計測ユニット６に設けられたＥＣＧユニットは被検体に対して計測したＥＣＧ波形をＡ／Ｄ変換し、画像・時系列データ生成記憶部５の時系列データ記憶領域に保存すると共に、心拍周期計測部７に供給する（図８のステップＳ６）。

そして、ＥＣＧ波形の供給を受けた心拍周期計測部７は、図３において既に述べたように、最大値計測によってＲ波を検出し、次いで、検出したＲ波の間隔から心拍周期Ｔｏを計測する（図８のステップＳ７）。そして、計測された心拍周期Ｔｏの情報は画像・時系列データ生成記憶部５に供給され、既に時系列データ記憶領域に保存されているドプラスペクトラムデータ及びＥＣＧ波形に付帯情報として付加される（図８のステップＳ８）。又、画像・時系列データ生成記憶部５に保存されているＢモード画像データやドプラスペクトラムデータに対し、これらのデータの生成と並行して計測されたＥＣＧ波形の時相情報が付加される（図８のステップＳ９）。

（診断パラメータの計測手順）
次に、本実施例における診断パラメータの計測手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。尚、操作者は、一旦保存された上述の時系列データを用いて診断パラメータ等の計測を行なう場合、上述の時系列データ及び画像データの生成と保存に引き続いて行なってもよいが、オフライン的に行なってもよい。

操作者は、先ず、超音波診断装置１００の入力部１２において、必要に応じて診断対象の被検体情報を入力し、更に、観察あるいは計測に用いるためのドプラスペクトラムデータ及びＥＣＧ波形の選択と時系列データの表示心拍数Ｎｏの設定を行なった後、診断パラメータ計測の開始コマンドを入力する（図９のステップＳ１１）。

このコマンド信号を受信したシステム制御部１３は、表示速度設定部８及び表示データ生成部９に対して制御信号を供給し、この制御信号を受けた表示速度設定部８は、画像・時系列データ生成記憶部５に記憶されている時系列データ（ドプラスペクトラムデータ及びＥＣＧ波形）に付帯情報として付加されている心拍周期Ｔｏを読み出す（図９のステップＳ１２）。そして、この心拍周期Ｔｏとシステム制御部１３から供給される時系列データの表示心拍数Ｎｏに基づいて時系列データ表示速度Ｎｘを設定し、表示データ生成部９に供給する（図９のステップＳ１３）。

一方、システム制御部１３から制御信号を受信した表示データ生成部９は、表示速度設定部８から供給された時系列データ表示速度Ｎｘに基づきドプラスペクトラムデータ及びＥＣＧ波形を画像・時系列データ生成記憶部５の時系列データ記憶領域から順次読み出し、スクロール方式あるいはムービングバー方式の表示用時系列データ（即ち、表示用ドプラスペクトラムデータ及び表示用ＥＣＧ波形）を生成する（図９のステップＳ１４）。そして、生成された表示用時系列データの表示用ドプラスペクトラムデータは、時系列データ計測部１０のトレース波形生成部１１１に送られる。

トレース波形生成部１１１は、表示データ生成部９において生成された表示用ドプラスペクトラムデータの最大周波数ｆｐに対応する最高流速Ｖｐのトレース波形を生成して表示データ生成部９に供給し、表示データ生成部９は、このトレース波形を重畳した表示用ドプラスペクトラムデータを生成する。

そして、表示部１１は、表示データ生成部９が生成した上記の表示用スペクトラムデータと表示用ＥＣＧ波形に対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成しモニタに表示する。尚、この場合、表示データ生成部９は、トレース波形のみ、あるいはトレース波形と表示用ＥＣＧ波形が合成された表示データを生成してもよい（図９のステップＳ１５）。

次に、表示部１１のモニタに時系列データ表示速度Ｎｘで表示用ドプラスペクトラムデータあるいは表示用ＥＣＧ波形と共に表示されたトレース波形を観察した操作者は、入力部１２の入力デバイスを用いて所望のタイミングで上述のデータを静止させ、モニタに静止表示された表示心拍数Ｎｏのトレース波形に対してＥ波及びＡ波を指示する。

一方、特徴量選定部１１２は、システム制御部１３を介して入力部１２から供給されるＥ波及びＡ波の位置情報に基づいてトレース波形上のＥ波及びＡ波を選定し、Ｅ波の位置（時刻）情報とＡ波の位置（時刻）情報を診断パラメータ計測部１１３に供給する（図９のステップＳ１６）。

そして、診断パラメータ計測部１１３は、トレース波形生成部１１１から供給された最高流速Ｖｐのトレース波形と特徴量選定部１１２から供給されたトレース波形のＥ波及びＡ波の位置情報に基づいて診断パラメータ「Ｅ／Ａ」及び「ＤＣＴ」の計測を行なう。

次いで、このとき得られた診断パラメータの計測結果を表示部１１のモニタ上に表示する場合は、前記計測結果は表示データ生成部９に供給され、この表示データ生成部９において表示用時系列データやトレース波形と合成されて表示部１１のモニタに表示される（図９のステップＳ１７）。

図１０は、ステップＳ１７の表示部１１における表示例を示したものであり、表示部１１のモニタにおける時系列データ表示領域１４１にはＥＣＧ波形Ｅｐと図示しない表示用ドプラスペクトラムデータに重畳したトレース波形Ｃｐが静止表示され、このトレース波形ＣｐにはＥ波、Ａ波、ＤＣＴ等が付加される。一方、診断パラメータ表示領域１４３には、診断パラメータ「Ｅ／Ａ」及び「ＤＣＴ」の計測結果が表示される。

（画像データの観察手順）
次に、本実施例における画像データの観測手順につき図１１のフローチャートを用いて説明する。上述の診断パラメータ計測手順では、時系列データ表示速度Ｎｘによって生成された表示用時系列データに基づいて診断パラメータの計測を行なう場合について述べたが、ここでは、時系列データ表示速度Ｎｘによって生成された表示用時系列データの所定時相における画像データを観察する場合について述べる。この場合の画像データの観察も、図８のステップＳ８に示した時系列データ及び画像データの生成と保存に引き続いて行なってもよいが、オフライン的に行なってもよい。

先ず、操作者は、超音波診断装置１００の入力部１２において被検体情報を入力し、次いで、観察する画像データとしてＢモード画像データを、又、このＢモード画像データの観察時相を設定するための生体信号としてＥＣＧ波形を選択する。更に、時系列データの表示心拍数Ｎｏを設定した後、画像データ観察の開始コマンドを入力する（図１１のステップＳ２１）。

上記コマンド信号を受信したシステム制御部１３は、表示速度設定部８及び表示データ生成部９に対して制御信号を供給し、この制御信号を受信した表示速度設定部８は、画像・時系列データ生成記憶部５に保存されているＢモード画像データあるいはＥＣＧ波形に付帯情報として付加されている心拍周期Ｔｏを読み出す（図１１のステップＳ２２）。そして、この心拍周期Ｔｏとシステム制御部１３から供給される時系列データの表示心拍数Ｎｏの情報に基づいて時系列データ表示速度Ｎｘを設定し表示データ生成部９に供給する（図１１のステップＳ２３）。

一方、システム制御部１３から制御信号を受信した表示データ生成部９は、表示速度設定部８から供給された時系列データ表示速度Ｎｘに基づきＥＣＧ波形を画像・時系列データ生成記憶部５から順次読み出し、スクロール方式あるいはムービングバー方式の表示用ＥＣＧ波形を生成する（図１１のステップＳ２４）。

次に、表示データ生成部９は、表示用ＥＣＧ波形の更新時相（例えば、ムービングバー方式の表示用ＥＣＧ波形に対してムービングバーＭＢが設定された時相）を検出し、この時相におけるＢモード画像データを画像・時系列データ生成記憶部５の画像データ記憶領域から読み出す（図１１のステップＳ２５）。そして、上述のＢモード画像データと表示用ＥＣＧ波形を所定の表示フォーマットに変換した後合成し表示データを生成する。次いで、表示部１１は、表示データ生成部９が生成した表示データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行ないモニタに表示する（図１１のステップＳ２６）。

図１２は、ステップＳ２６の表示部１１における表示例を示したものであり、表示部１１のモニタにおける時系列データ表示領域１４１には表示用ＥＣＧ波形Ｅｐがスクロール方式あるいはムービングバー方式で表示され、この表示用ＥＣＧ波形Ｅｐに設定されたマーカＭの時相におけるＢモード画像データが画像データ表示領域１４２に表示される。

尚、画像データの観察において、各時相における画像データの変化を更に詳しく観察する場合には表示用ＥＣＧ波形を静止表示させる方法が望ましい。即ち、表示部１１のモニタに時系列データ表示速度Ｎｘで表示された表示用ＥＣＧ波形とこの表示用ＥＣＧ波形の所定時相におけるＢモード画像データを観察した操作者は、入力部１２の入力デバイスを用いて所望のタイミングで前記表示用ＥＣＧ波形を静止させ、更に、静止表示された表示用ＥＣＧ波形の任意の位置（時相）に上述のマーカＭを設定する。

マーカＭが設定された表示用ＥＣＧ波形の時相を検出した表示データ生成部９は、前記時相に対応したＢモード画像データを画像・時系列データ生成記憶部５の画像データ記憶領域から読み出し、既に生成されている表示データのＢモード画像データを更新する。

従がって、表示部１１のモニタには表示用ＥＣＧ波形と、この表示用ＥＣＧ波形に設定されたマーカＭの時相に対応したＢモード画像データが夫々静止表示される。そして、前記マーカＭを入力部１２の入力デバイスを用いて表示用ＥＣＧ波形の任意の時相に移動することにより、移動後の時相におけるＢモード画像データがモニタにおいて新たに表示される。

以上述べたように、本実施例によれば、一旦保存された被検体の生体信号あるいは超音波時系列データを表示する際に、常に好適な時系列データ表示速度あるいは表示心拍数にて表示することが可能となるため高精度な計測を効率よく行なうことができる。

例えば、超音波時系列データあるいは超音波時系列データに基づいて生成されたトレース波形を用いて各種診断パラメータの計測を行なう場合、計測に好適な表示心拍数で表示された上記超音波時系列データあるいはトレース波形に対して計測を行なうことができるため正確な計測が可能となる。

一方、生体信号あるいは超音波時系列データに同期させて画像データの表示を行なう場合、観測に好適な表示心拍数で画像データが表示されるため、心拍周期が極めて短い被検体に対しても微妙な変化を見逃すことなく観察することができる。

更に、上述の実施例によれば、時系列データ表示速度は被検体の心拍情報に基づいて自動設定されるため、操作者の負担が軽減され診断効率を向上させることができる。

又、上述の実施例では、好適な表示心拍数で表示された時系列データあるいはとレース波形を静止表示することにより診断パラメータの計測や画像データの時相選択を行なうことが可能なため、更に、診断効率と診断精度を向上させることができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、画像・時系列データ生成記憶部５に保存された超音波時系列データや生体信号の付帯情報として付加された当該被検体の心拍情報に基づいて好適な時系列データ表示速度を設定する方法について述べたが、画像・時系列データ生成記憶部５に保存された生体信号から上記心拍情報を計測し、得られた心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定してもよい。

図１３は、この場合の超音波診断装置２００の全体構成を示すブロック図であり、図１に示したユニットと同様の機能を有するユニットは同一の符号を付加し説明を省略する。即ち、図１３に示した表示速度設定部８０は、先ず画像・時系列データ生成記憶部５に保存されている生体信号を読み出して心拍周期を計測し、この心拍周期の情報に基づいて時系列データ表示速度Ｎｘの設定を行なう。このような方法によれば図１に示した心拍周期計測部７が不要となり、又、時系列データを画像・時系列データ生成記憶部５に保存する際の手順か簡単となる。

一方、上述の実施例では、画像データとしてＢモード画像データ、時系列データとしてドプラスペクトラムデータ、又、ドプラスペクトラムデータの最大流速値のトレース波形に基づいてＥ／ＡやＤＣＴ等の診断パラメータを計測する場合について述べたが、これらに限定されるものではない。

即ち、Ｂモード画像データの代りにカラードプラ画像データあるいはカラードプラ画像データとＢモード画像データが合成された画像データでもよく、ドプラスペクトラムデータの代りにＭモードデータでもよい。又、ＥＣＧ波形の代りにＰＣＧ波形等の他の生体信号であっても構わない。更に、ドプラスペクトラムデータやＭモードデータから直接診断パラメータの計測を行なってもよい。

又、上述の実施例の説明では、血流情報を計測するためのドプラスペクトラムデータについて述べたが、心臓壁の運動機能を評価するためのドプラスペクトラムデータであってもよい。

更に、画像・時系列データ生成記憶部５に保存された超音波時系列データ及び生体信号に対して心拍周期の情報を付加してもよいが、何れか一方に対して付加してもよい。

尚、入力部１２には、上述の時系列データ表示速度Ｎｘによる表示方法と通常の表示方法を選択する選択スイッチを備え、必要に応じて時系列データ表示速度Ｎｘによる表示を選択してもよい。又、システム制御部１３は、心拍周期計測部７による計測結果と予め設定した閾値を比較し、正常範囲外の計測結果が得られた場合には表示部１１あるいは入力部１２の表示パネルに計測不能のメッセージを表示してもよい。この機能を備えることにより、時系列データ表示速度Ｎｘの表示を選択した場合に上記計測不能のメッセージが表示されたならば、通常の表示方法を再選択することが可能となる。

本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例における送受信部及びデータ生成部の構成を示すブロック図。 同実施例における心拍周期計測の具体例を示す図。 同実施例における時系列データ計測部の構成を示すブロック図。 同実施例における診断パラメータの計測方法を示す図。 同実施例の表示部における表示例を示す図。 同実施例における表示用時系列データあるいはトレース波形の表示方式を示す図。 同実施例における画像データ及び時系列データの生成手順を示すフローチャート。 同実施例における診断パラメータの計測手順を示すフローチャート。 同実施例の表示部における診断パラメータの表示例を示す図。 同実施例における画像データの観察手順を示すフローチャート。 同実施例の表示部における画像データの表示例を示す図。 同実施例の変形例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。

符号の説明

１…基準信号発生部
２…送受信部
３…超音波プローブ
４…データ生成部
５…画像・時系列データ生成記憶部
６…生体信号計測ユニット
７…心拍周期計測部
８、８０…表示速度設定部
９…表示データ生成部
１０…時系列データ計測部
１１…表示部
１２…入力部
１３…システム制御部
２１…送信部
２２…受信部
４１…Ｂモードデータ生成部
４２…ドプラ信号検出部
４３…カラードプラデータ生成部
４４…スペクトラム生成部
１００、２００…超音波診断装置
１０１…Ｍモードデータ計測部
１０２…スペクトラムデータ計測部
１１１…トレース波形生成部
１１２…特徴量選定部
１１３…診断パラメータ計測部
２１１…レートパルス発生部
２１２…送信遅延回路
２１３…パルサ
２２１…プリアンプ
２２２…Ａ／Ｄ変換器
２２３…ビームフォーマ
２２４…加算器
４１１…包絡線検波器
４１２…対数変換器
４２１…π／２移相器
４２２…ミキサ
４２３…ＬＰＦ（低域通過フィルタ）
４３１…ドプラ信号記憶回路
４３２…ＭＴＩフィルタ
４３３…自己相関演算器
４４１…ＳＨ（サンプルホールド）
４４２…ＨＰＦ（高域通過フィルタ）
４４３…ＦＦＴ分析器

Claims (10)

1. 被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて超音波時系列データを生成する超音波時系列データ生成手段と、
   前記超音波時系列データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、
   前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、
   前記超音波時系列データと前記心拍情報を保存する時系列データ記憶手段と、
   この時系列データ記憶手段から読み出した前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、
   前記時系列データ表示速度に基づいて前記時系列データ記憶手段に保存された前記超音波時系列データを読み出し、表示用超音波時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、
   生成された前記表示用超音波時系列データ及び前記表示用超音波時系列データに基づいて生成したトレース波形の少なくとも何れかを表示する表示手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて超音波時系列データを生成する超音波時系列データ生成手段と、
   前記超音波時系列データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、
   前記超音波時系列データ及び前記生体信号を保存する時系列データ記憶手段と、
   この時系列データ記憶手段から読み出した前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、
   計測された前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、
   前記時系列データ表示速度に基づいて前記時系列データ記憶手段に保存された前記超音波時系列データを読み出し、表示用超音波時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、
   生成された表示用超音波時系列データ及びこの表示用超音波時系列データに基づいて生成したトレース波形の少なくとも何れかを表示する表示手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
3. 被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、
   前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、
   前記生体信号、前記画像データ及び前記心拍情報を保存するデータ記憶手段と、
   このデータ記憶手段から読み出した前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、
   前記時系列データ表示速度に基づいて前記データ記憶手段に保存された前記生体信号を読み出し、表示用時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、
   生成された前記表示用時系列データの所定時相における画像データを前記データ記憶手段から読み出す画像データ抽出手段と
   読み出された前記画像データと前記表示用時系列データを表示する表示手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
4. 被検体に対し超音波送受波を行なって得られた受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測手段と、
   前記生体信号と前記画像データを保存するデータ記憶手段と、
   このデータ記憶手段から読み出した前記生体信号に基づいて心拍情報を計測する心拍情報計測手段と、
   計測された前記心拍情報に基づいて時系列データ表示速度を設定する表示速度設定手段と、
   前記時系列データ表示速度に基づいて前記データ記憶手段に保存された前記生体信号を読み出し、表示用時系列データを生成する表示用時系列データ生成手段と、
   生成された表示用時系列データの所定時相における画像データを前記データ記憶手段から読み出す画像データ抽出手段と
   読み出された前記画像データと前記表示用時系列データを表示する表示手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
5. 前記超音波時系列データ生成手段は、前記被検体に対してドプラスペクトラムデータ及びＭモードデータの少なくとも何れかを生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した超音波診断装置。
6. 前記画像データ生成手段は、前記被検体に対してＢモード画像データ及びカラードプラ画像データの少なくとも何れかを生成することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した超音波診断装置。
7. 前記生体信号計測手段は、前記被検体に対してＥＣＧ波形及びＰＣＧ波形の少なくとも何れかを計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか1項に記載した超音波診断装置。
8. 前記心拍情報計測手段は、前記生体信号に対して心拍周期を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか1項に記載した超音波診断装置。
9. 前記表示速度設定手段は、予め設定された表示心拍数と前記心拍周期に基づいて前記時系列データ表示速度を設定することを特徴とする請求項８記載の超音波診断装置。
10. 前記表示用時系列データ生成手段は、前記時系列データ表示速度を有したスクロール方式あるいはムービングバー方式の表示用超音波時系列データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した超音波診断装置。

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