JP2006288544A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波を利用して血流情報と組織運動情報を映像化する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus that visualizes blood flow information and tissue motion information using ultrasound.
例えば虚血性疾患を診断するための技術として、心臓などの局所的な組織の血流情報を映像化するコントラストエコーや、心筋などの局所的な組織の運動情報を推定する組織ドプライメージング(例えば、特許文献1参照。)が知られている。コントラストエコーは、被検体に造影剤バブルを投与し、造影剤バブルの強い超音波散乱特性を利用して組織内の血流を映像化する技術である。組織ドプライメージングは、カラードプラ断層法の一種であり、ドプラ効果による超音波の周波数変化から組織の運動速度を推定する技術である。
ところで近年、組織内の血流情報と組織の運動情報とを同時に解析したいというニーズがある。しかしながら、コントラストエコーのために被検体に造影剤を投与すると、造影剤中のバブルが割れるときに擬似的なドプラ成分が発生し、組織ドプライメージングによる組織の運動速度の推定が精度良く行えないという問題がある。 Recently, there is a need to simultaneously analyze blood flow information in a tissue and motion information of the tissue. However, when a contrast medium is administered to a subject for contrast echo, a pseudo Doppler component is generated when a bubble in the contrast medium breaks, and the tissue motion speed cannot be accurately estimated by tissue Doppler imaging. There's a problem.
また、いわゆるリプリニッシュにおいてバブルを破壊した直後などは、太い血管内を流れるバブルのエコー信号により組織の運動速度の推定が大きく影響を受けるという問題がある。 In addition, immediately after a bubble is destroyed in a so-called replinish, there is a problem that the estimation of the motion speed of the tissue is greatly influenced by the echo signal of the bubble flowing in the thick blood vessel.
すなわち、コントラストエコーと組織ドプライメージングを同時に実施し、組織の運動速度を精度良く求めることは極めて困難であった。 That is, it is extremely difficult to obtain the tissue motion speed with high accuracy by simultaneously performing contrast echo and tissue Doppler imaging.
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コントラストエコー中でも組織ドプライメージングにより組織の運動速度を精度良く推定することができ、血流情報と運動情報を同時に解析・評価することができる超音波診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to accurately estimate the tissue motion speed by tissue Doppler imaging even during contrast echo, and to obtain blood flow information and motion information. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of analyzing and evaluating at the same time.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は次のように構成されている。 In order to solve the problems and achieve the object, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is configured as follows.
(1)造影剤バブルが投与された被検体を超音波で走査して組織の診断画像を取得する超音波診断装置において、前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、前記推定手段が推定した運動速度の空間的なばらつきを算出する算出手段と、前記算出手段が算出した運動速度の空間的なばらつきを示す第3の画像を生成する第3の生成手段と、前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像を表示する表示手段とを具備する。 (1) In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast medium bubble is administered with an ultrasonic wave, an ultrasonic wave is transmitted to the subject, and an echo from the subject Transmission / reception means for receiving a signal, first generation means for generating a first image showing a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means, and an echo signal received by the transmission / reception means And a second generation for generating a second image relating to the movement speed of the tissue based on a plurality of movement speeds estimated by the estimation means. Means, calculation means for calculating the spatial variation of the exercise speed estimated by the estimation means, and third generation means for generating a third image showing the spatial variation of the exercise speed calculated by the calculation means And said First image, and a display means for displaying the second image, and the third image.
(2)(1)に記載された超音波診断装置において、前記第2の画像は、前記組織の歪分布を示す画像である。 (2) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in (1), the second image is an image showing a strain distribution of the tissue.
(3)(1)に記載された超音波診断装置において、前記表示手段は、前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像のうち少なくとも2つを重畳表示する。 (3) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in (1), the display unit superimposes and displays at least two of the first image, the second image, and the third image.
(4)(1)に記載された超音波診断装置において、前記算出手段は、前記推定手段が推定した運動速度の分散を算出する。 (4) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in (1), the calculation unit calculates the variance of the motion speed estimated by the estimation unit.
(5)(1)に記載された超音波診断装置において、前記運動速度の分散の値が、予め設定しておいた所定値以下となるように、前記被検体に対する超音波の送信条件を制御する制御手段を更に具備する。 (5) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in (1), the transmission condition of the ultrasonic wave to the subject is controlled so that the variance value of the motion speed is equal to or less than a predetermined value set in advance. And a control means.
(6)造影剤バブルが投与された被検体を超音波で走査して組織の診断画像を取得する超音波診断装置において、前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、前記第1の画像及び第2の画像を表示する第1の表示手段と、前記第1の生成手段が生成した第1の画像に基づいて、前記第1の画像の関心領域内における輝度の時間変化を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した輝度の時間変化をリアルタイムで表示する第2の表示手段とを具備する。 (6) In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast agent bubble has been administered with an ultrasonic wave, an ultrasonic wave is transmitted to the subject, and an echo from the subject Transmission / reception means for receiving a signal, first generation means for generating a first image showing a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means, and an echo signal received by the transmission / reception means And a second generation for generating a second image relating to the motion speed of the tissue based on a plurality of motion speeds estimated by the estimation means. Means, a first display means for displaying the first image and the second image, and a first image generated by the first generation means, in the region of interest of the first image. A meter that measures changes in luminance over time Comprising means, and second display means for displaying the time change of luminance the measuring means is measured in real time.
(7)造影剤バブルが投与された被検体を超音波で走査して組織の診断画像を取得する超音波診断装置において、前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、前記第1の生成手段が生成した第1の画像に基づいて、前記第1の画像の関心領域内における輝度の時間変化を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した輝度の時間変化に基づいて、前記組織の各所での血流に関するパラメータを算出する算出手段と、前記算出手段が算出した複数のパラメータに基づいて、前記パラメータの分布を示す第3の画像を生成する第3の生成手段と、前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像を表示する表示手段とを具備する。 (7) In an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast medium bubble has been administered with an ultrasonic wave, an ultrasonic wave is transmitted to the subject, and an echo from the subject Transmission / reception means for receiving a signal, first generation means for generating a first image showing a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means, and an echo signal received by the transmission / reception means And a second generation for generating a second image relating to the movement speed of the tissue based on a plurality of movement speeds estimated by the estimation means. Means, a measuring means for measuring a temporal change in luminance within the region of interest of the first image based on the first image generated by the first generating means, and a luminance time measured by the measuring means Based on change Calculation means for calculating a parameter relating to blood flow in each part of the tissue; and third generation means for generating a third image indicating the distribution of the parameter based on a plurality of parameters calculated by the calculation means; Display means for displaying the first image, the second image, and the third image.
(8)(7)に記載された超音波診断装置において、前記表示手段は、前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像のうち少なくとも2つを重畳表示することを特徴とする。 (8) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in (7), the display unit superimposes and displays at least two of the first image, the second image, and the third image. To do.
本発明によれば、コントラストエコー中でも組織ドプライメージングにより組織の運動速度を精度良く推定することができる。また、血流情報と運動情報を同時に解析・評価することができる。 According to the present invention, the motion speed of a tissue can be accurately estimated by tissue Doppler imaging even during contrast echo. In addition, blood flow information and exercise information can be analyzed and evaluated simultaneously.
最初に、図1と図2を参照しながら本発明の第1実施形態について説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図1は本発明の第1実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、この超音波診断装置は、超音波プローブ1、送受信回路2、ADコンバータ3、コントラスト信号処理部4、TDI信号処理部5、デジタルスキャンコンバータ(以下、「DSC」と称する。)6、モニタ7、操作卓8を具備している。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 1, a transmission /
以下、各要素について説明する。 Hereinafter, each element will be described.
超音波プローブ1はアレイ型圧電振動子を有している。このアレイ型圧電振動子は、複数の圧電素子を直線状に配列し、その配列方向を走査方向としたもので、各々の圧電素子が送受信の各チャンネルを形成する。 The ultrasonic probe 1 has an array type piezoelectric vibrator. In this array type piezoelectric vibrator, a plurality of piezoelectric elements are arranged in a straight line and the arrangement direction is set as a scanning direction, and each piezoelectric element forms each channel for transmission and reception.
送受信回路2は、超音波プローブ1の各圧電素子に駆動パルスを供給し、超音波パルスを出射させる。この超音波パルスは被検体内を伝播しながら、設定された送信遅延時間により被検体を走査するための送信ビームを形成する。送信ビームの一部は、被検体内の音響インピーダンスの異なる境界面で反射してエコー信号となり、超音波プローブ1の各圧電素子により受信される。また、送受信回路2は、各圧電素子が受信したエコー信号を電気信号に変換し、設定された受信遅延時間により定まるフォーカス点を備えた受信ビームを形成する。
The transmission /
ADコンバータ3は、送受信回路2の出力をデジタル信号に変換する。
The
コントラスト信号処理部4は、ADコンバータ3の出力に基づいてBモードの断層像データを作成する。
The contrast
TDI信号処理部5は、ADコンバータ3の出力に基づいて組織ドプライメージング(TDI:カラードプラ断層法の一種)により組織の運動速度、本実施形態では心筋の運動速度を推定し、その推定結果に基づいて心筋の運動速度分布を示す運動速度データを作成する。また、TDI信号処理部5は、この運動速度データに基づいて心筋の歪分布を示す歪データを作成する。更に、TDI信号処理部5は、組織ドプライメージングにより推定された心筋の運動速度の分散を微小領域ごとに算出し、これらを組み合せることにより、心筋の各所における運動速度の分散を示す分散データを作成する。
Based on the output of the
DSC6は、コントラスト信号処理部4やTDI信号処理部5の出力に基づいて、被検体の断層像を白黒で示す断層画像、心筋の歪分布をカラーで示す歪画像、及び運動速度の分散の分布をカラーで示す分散画像などを生成する。また、DSC6は、複数のモードで取得された情報を同時表示するための複合画像を生成する。
Based on the outputs of the contrast
モニタ7は、DSC6により作成された断層画像、TDI画像、分散画像、及び複合画像を表示する。
The
操作卓8は、超音波プローブ1から送信される超音波のMI(メカニカルインデックス)値を調整するためのものである。
The
次に、前記構成の超音波診断装置の動作について説明する。 Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration will be described.
被検体に投与された造影剤バブルが心臓に到達したら、超音波プローブ1から超音波の送受信を開始する。これにより、超音波によるイメージングが開始する。なお、造影剤バブルが心臓に到達する前から超音波の送受信を開始しても良い。 When the contrast agent bubble administered to the subject reaches the heart, transmission / reception of ultrasonic waves from the ultrasonic probe 1 is started. Thereby, imaging by ultrasonic waves is started. Note that transmission and reception of ultrasonic waves may be started before the contrast agent bubble reaches the heart.
超音波によるイメージングが開始すると、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいてエコー信号の強度を白黒の濃淡で示す断層画像が作成される。そして、これと同時に、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいて組織ドプライメージングにより心筋の運動速度分布を示す運動速度データが作成される。 When imaging by ultrasound is started, a tomographic image indicating the intensity of the echo signal with black and white shading is created based on the echo signal received by the ultrasound probe 1. At the same time, motion speed data indicating the motion speed distribution of the myocardium is created by tissue Doppler imaging based on the echo signal received by the ultrasound probe 1.
運動速度データが作成されたら、このデータを基にして微小領域ごとに心筋の運動速度の分散が算出され、これらを組み合せることにより、心筋の各所における運動速度の分散の値をカラーで示す分散画像が作成される。これら断層画像と分散画像は、図2に示すように、モニタ7に重畳表示される。なお、図2中の帯状部分20が、カラー表示された心筋の運動速度の分散の分布状態を示す部分である。
Once the motion velocity data is created, the variance of the myocardial motion velocity is calculated for each micro area based on this data, and by combining these, the variance of the motion velocity variance at each location of the myocardium is shown in color. An image is created. These tomographic images and dispersed images are superimposed and displayed on the
オペレータは、モニタ7に表示される分散画像を見ながら、超音波プローブ1から送信される超音波のMI値が適正であるかどうかを判断する。すなわち、超音波の送信により心筋内のバブルが崩壊すると、エコー信号にバブルの崩壊(消失)に基づく周波数変化が生じるため、作成される運動速度データに、実際の生体には起こり得ない運動速度の空間的ばらつきが生じる。言い換えれば、実際の生体では、心筋などの組織の運動速度は滑らかに変化するはずであるが、超音波の送信により人為的にバブルを崩壊させた場合には、運動速度に空間的ばらつきが生じてしまう。そこで、本実施形態では、この空間的ばらつきを分散で表現し、この分散の値に基づいて心筋内のバブルが割れているかどうか、すなわち超音波のMI値が大き過ぎないかどうかを判断することにしている。
The operator determines whether or not the MI value of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe 1 is appropriate while looking at the dispersion image displayed on the
オペレータが分散画像を見てバブルが割れていると判断したら、超音波のMI値を低下させる。そして、超音波のMI値が、バブルが割れない程度まで低下したら、再び運動速度データを作成し、このデータを基にして心筋の歪分布を示す歪画像が作成される。これら断層画像と歪画像はモニタ7に重畳表示される。オペレータは、モニタ7に重畳表示される断層画像と歪画像を同時に見ながら診断を行う。
If the operator sees the dispersed image and determines that the bubble is broken, the MI value of the ultrasonic wave is lowered. Then, when the MI value of the ultrasonic wave is lowered to such an extent that the bubbles are not broken, motion speed data is created again, and a strain image showing a myocardial strain distribution is created based on this data. These tomographic images and distortion images are superimposed and displayed on the
本実施形態に係る超音波診断装置によれば、組織ドプライメージングにより心筋の各所における運動速度の分散を算出し、モニタ7に運動速度の分散の値をカラーで示す分散画像を表示している。
According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, the variance of the motion speed at each location of the myocardium is calculated by tissue Doppler imaging, and the
そのため、分散画像を見れば心筋内のバブルが割れているかどうかを知ることができ、もしバブルが割れていれば超音波のMI値をバブルが割れないように調節することができるから、従来のようにバブルが割れることにより生じる擬似ドプラ成分を除去することが可能となる。 Therefore, it is possible to know whether or not the bubble in the myocardium is broken by looking at the dispersion image, and if the bubble is broken, the MI value of the ultrasound can be adjusted so that the bubble does not break. Thus, it becomes possible to remove the pseudo Doppler component generated by the bubble breaking.
これにより、コントラストエコーと組織ドプライメージングを同時に実施した場合であっても、心筋の運動速度を精度良く推定できるから、歪画像の信頼性を向上させることが可能となる。 Thereby, even when contrast echo and tissue Doppler imaging are performed at the same time, the motion speed of the myocardium can be accurately estimated, so that the reliability of the strain image can be improved.
なお、本実施形態では、オペレータが分散画像を見てMI値の調整を行っているが、例えば送受信回路2に、運動速度の分散の値が予め設定しておいた所定値以下となるようMI値などの送信条件を制御する制御手段としての機能を持たせれば、モニタ7に分散画像を表示する必要が無くなり、またオペレータの負担を減らすことができる。
In this embodiment, the operator adjusts the MI value by looking at the dispersion image. For example, the MI value is adjusted so that the value of the movement speed dispersion is less than or equal to a predetermined value set in the transmission /
次に、図3と図4を参照しながら本発明の第2実施形態を説明する。なお、ここでは前記実施形態と同様の構成、作用についてはその説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the description of the same configuration and operation as in the above embodiment is omitted.
本実施形態では、いわゆるリプリニッシュを実施している最中に、組織ドプライメージングにより心筋の運動速度を推定する例について述べる。なお、リプリニッシュとは、高MI値の超音波でスキャン面内の気泡を全て破壊してから、低MI値の超音波でスキャン面内に流入してくる気泡の様子を観察する手法のことである。 In this embodiment, an example in which the myocardial motion speed is estimated by tissue Doppler imaging during the so-called replenishment will be described. Replenish is a method of observing the state of bubbles flowing into the scan plane with low MI values after destroying all the bubbles in the scan plane with high MI values. It is.
本実施形態に係るコントラスト信号処理部4は、第1実施形態で述べた機能に加えて、ADコンバータ3の出力に基づいて微小領域ごとに輝度の時間変化を示す輝度変化データを作成し、更にこれらを組み合せて心筋の各所における輝度値を示す輝度データを作成する機能を具備している。また、DSC6は、コントラスト信号処理部4の出力に基づいて関心領域R(図3に示す)における輝度の時間変化を示す輝度変化グラフを作成する機能を具備している。また、操作卓8は、TDI信号処理部5に対して心筋の運動速度データの作成を開始させるタイミングを入力するためのものでもある。
In addition to the functions described in the first embodiment, the contrast
次に、前記構成の超音波診断装置の動作について説明する。 Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration will be described.
被検体に投与された造影剤バブルが心臓に到達したら、超音波プローブ1から超音波の送受信を開始する。これにより、超音波によるイメージングが開始する。なお、造影剤バブルが心臓に到達する前から超音波の送受信を開始しても良い。 When the contrast agent bubble administered to the subject reaches the heart, transmission / reception of ultrasonic waves from the ultrasonic probe 1 is started. Thereby, imaging by ultrasonic waves is started. Note that transmission and reception of ultrasonic waves may be started before the contrast agent bubble reaches the heart.
超音波によるイメージングが開始すると、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいてエコー信号の強度を白黒の濃淡で示す断層画像が生成される。そして、これと同時に、関心領域Rにおける輝度の時間変化を示す輝度変化グラフが作成される。これら断層画像と輝度変化グラフはモニタ7に同時表示される。
When imaging with ultrasound is started, a tomographic image indicating the intensity of the echo signal with black and white shading is generated based on the echo signal received by the ultrasound probe 1. At the same time, a luminance change graph showing the temporal change in luminance in the region of interest R is created. These tomographic images and the luminance change graph are simultaneously displayed on the
図4は同実施形態に係るリプリニッシュ中に作成された関心領域Rにおける輝度の時間変化を示す輝度変化グラフである。 FIG. 4 is a luminance change graph showing temporal changes in luminance in the region of interest R created during the reprint according to the embodiment.
高MI値の超音波が送信されると、スキャン面内の全てのバブルが破壊され、図4中の部分P1で示すように、関心領域Rの輝度の値が0となる。しかしながら、破壊されたバブルは、時間経過により、合体を繰り返しながら拡大してゆき、再び冠動脈から心筋の毛細血管内に流れ込む。これにより、関心領域R内の輝度は徐々に上昇してゆき、所定時間が経過すると、心筋内の毛細血管がバブルで満たされ、図4中の部分P2で示すように、関心領域Rの輝度の上昇が止まる。 When an ultrasonic wave with a high MI value is transmitted, all the bubbles in the scan plane are destroyed, and the brightness value of the region of interest R becomes 0, as indicated by a part P1 in FIG. However, the destroyed bubble expands over time and repeats coalescence, and flows again from the coronary artery into the myocardial capillaries. As a result, the luminance in the region of interest R gradually increases, and after a predetermined time has elapsed, the capillaries in the myocardium are filled with bubbles, and the luminance of the region of interest R is indicated by a portion P2 in FIG. Stops rising.
オペレータは、モニタ7に表示される輝度変化グラフを見て、関心領域Rの毛細血管がバブルで満たされたこと、すなわち関心領域Rの輝度の上昇が停止したことを確認したら、組織ドプライメージングにより心筋の運動速度データを作成し、このデータに基づいて心筋の歪分布を示す歪画像を生成する。この歪画像は断層画像と重畳表示される。
When the operator looks at the luminance change graph displayed on the
心筋内の毛細血管がバブルで満たされると、超音波プローブ1が受信するエコー信号のうち、毛細血管内を流れるバブルからのエコー信号が支配的となり、冠動脈などの太い血管内を流れるバブルからのエコー信号は相対的に低下する。しかも、毛細血管内における血流速度は非常に遅く、実質的に0とみなせるため、毛細血管内のバブルの速度成分は心筋の運動速度と等しくなる。すなわち、超音波プローブ1が受信するエコー信号は、心筋の運動速度を反映したものとなる。これにより、関心領域Rの輝度の上昇が停止するまで待てば、心筋の運動速度の推定結果から、冠動脈などの太い血管内を流れるバブルの影響を排除できるから、心筋の運動速度をより正確に推定することが可能となる。 When the capillaries in the myocardium are filled with bubbles, the echo signals from the bubbles flowing in the capillaries out of the echo signals received by the ultrasound probe 1 become dominant, and the bubbles from the bubbles flowing in the thick blood vessels such as the coronary arteries. The echo signal is relatively lowered. In addition, since the blood flow velocity in the capillary is very slow and can be regarded as substantially zero, the velocity component of the bubble in the capillary is equal to the motion velocity of the myocardium. That is, the echo signal received by the ultrasonic probe 1 reflects the motion speed of the myocardium. As a result, if the increase in the brightness of the region of interest R stops, the influence of bubbles flowing in a thick blood vessel such as a coronary artery can be excluded from the estimation result of the myocardial motion speed. It is possible to estimate.
本実施形態に係る超音波診断装置によれば、関心領域Rにおける輝度の時間変化を示す輝度変化グラフを作成し、このグラフに基づいて心筋内の毛細血管がバブルで充満したことを確認してから、組織ドプライメージングにより心筋の運動速度の推定を行っている。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, a luminance change graph showing the temporal change in luminance in the region of interest R is created, and it is confirmed that the capillaries in the myocardium are filled with bubbles based on this graph. Therefore, the motion velocity of the myocardium is estimated by tissue Doppler imaging.
そのため、例えばリプリニッシュのように高MI値の超音波を送信しながら組織ドプライメージングを実施するような場合であっても、運動速度の推定結果から冠動脈などの太い血管内を流れるバブルの影響を排除できるから、心筋の運動速度の推定精度を向上することができる。 Therefore, for example, even when tissue Doppler imaging is performed while transmitting ultrasound with a high MI value, such as Replinish, the effects of bubbles flowing in thick blood vessels such as coronary arteries are estimated based on the estimation results of motion speed. Since it can be eliminated, it is possible to improve the estimation accuracy of the motion speed of the myocardium.
次に、図4と図5を参照しながら本発明の第3実施形態を説明する。なお、ここでは第1、第2実施形態と同様の構成、作用についてはその説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the description is abbreviate | omitted about the structure and effect | action similar to 1st, 2nd embodiment here.
本実施形態に係るコントラスト信号処理部4は、第1、第2実施形態で述べた機能に加えて、輝度変化データに基づいて輝度の時間変化に関するパラメータαとβ(後述する)を算出する機能を具備している。また、DSC6は、コントラスト信号処理部4の出力に基づいて心筋の各所におけるパラメータαをカラーで示すα画像と、心筋の各所におけるパラメータβをカラーで示すβ画像とを生成する機能を具備している。
In addition to the functions described in the first and second embodiments, the contrast
次に、前記構成の超音波診断装置の動作について説明する。 Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration will be described.
被検体に投与された造影剤バブルが心臓に到達したら、超音波プローブ1から超音波の送受信を開始する。これにより、超音波によるイメージングが開始する。なお、造影剤バブルが心臓に到達する前から超音波の送受信を開始しても良い。 When the contrast agent bubble administered to the subject reaches the heart, transmission / reception of ultrasonic waves from the ultrasonic probe 1 is started. Thereby, imaging by ultrasonic waves is started. Note that transmission and reception of ultrasonic waves may be started before the contrast agent bubble reaches the heart.
超音波によるイメージングが開始すると、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいてエコー信号の強度が白黒の濃淡で表された断層画像が生成される。これと同時に、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいて組織ドプライメージングにより心筋の運動速度分布を示す運動速度データが作成され、このデータに基づいて心筋の歪分布を示す歪画像が作成される。 When imaging by ultrasound is started, a tomographic image in which the intensity of the echo signal is expressed by black and white shading is generated based on the echo signal received by the ultrasound probe 1. At the same time, motion speed data indicating the myocardial motion speed distribution is created by tissue Doppler imaging based on the echo signal received by the ultrasound probe 1, and a strain image indicating the myocardial strain distribution is created based on this data. The
更に、これと同時に、超音波プローブ1が受信したエコー信号に基づいて心筋の各所における輝度の時間変化を示す輝度変化データが作成され、このデータに基づいて心筋の各所における輝度の時間変化に関するパラメータαとβが算出される。 At the same time, luminance change data indicating temporal changes in luminance at various locations in the myocardium is created based on echo signals received by the ultrasound probe 1, and parameters relating to temporal changes in luminance at various locations in the myocardium are generated based on this data. α and β are calculated.
パラメータαは、心筋内の毛細血管に存在できる血液の最大量を示し、パラメータβは、心筋内の毛細血管に流入する血液の速度に関する指標を示している。すなわち、パラメータαが大きいと、心筋に多くの血液が存在できることとなり、パラメータβが大きいと、単位時間当たりに多くの血液が流入できることとなる。なお、図4に示す曲線K1とK2は、それぞれパラメータβが大きい場合と小さい場合を示している。 The parameter α indicates the maximum amount of blood that can exist in the capillaries in the myocardium, and the parameter β indicates an index relating to the speed of blood flowing into the capillaries in the myocardium. That is, when the parameter α is large, a lot of blood can exist in the myocardium, and when the parameter β is large, a lot of blood can flow per unit time. In addition, the curves K1 and K2 shown in FIG. 4 show the case where the parameter β is large and the case where it is small, respectively.
そして、パラメータαとβが算出されたら、心筋の各所におけるパラメータαとβの値をカラーで表すα画像とβ画像が生成される。歪画像とα画像、及び歪画像とβ画像は、図5(a)と(b)に示すように、それぞれ重畳され、モニタ7に同時表示される。 When the parameters α and β are calculated, an α image and a β image are generated that represent the values of the parameters α and β in various locations of the myocardium in color. The distorted image and the α image, and the distorted image and the β image are superimposed on each other as shown in FIGS.
なお、図5(a)中の帯状部分21は、カラー表示されたパラメータαの分布状態を示し、図5(b)中の帯状部分22は、カラー表示されたパラメータβの分布状態を示している。
5A shows the distribution state of the parameter α displayed in color, and the belt-
オペレータは、歪画像とα画像、及び歪画像とβ画像を同時に見ながら診断を行う。パラメータαは、前述のとおり心筋内の毛細血管に存在できる血液の最大量を示しているため、この値が小さい場合には、血液の保持量が低下していると判断できる。また、パラメータβは前述のとおり、心筋内の毛細血管に流入する血液の速度に関する指標であるため、この値が小さい場合には、心筋内の毛細血管への血液の流入が円滑になされていないと判断できる。このように、オペレータは、心筋の歪状態と心筋の血液保持量とを関連付けて診断したり、心筋の歪状態と心筋への血液の流入し難さとを関連付けて診断したりすることができる。 The operator makes a diagnosis while simultaneously viewing the distorted image and the α image, and the distorted image and the β image. Since the parameter α indicates the maximum amount of blood that can exist in the capillaries in the myocardium as described above, if this value is small, it can be determined that the amount of retained blood has decreased. In addition, as described above, the parameter β is an index related to the velocity of blood flowing into the capillaries in the myocardium. Therefore, when this value is small, the inflow of blood into the capillaries in the myocardium is not smoothly performed. It can be judged. Thus, the operator can make a diagnosis by associating the myocardial strain state with the blood retention amount of the myocardium, or making a diagnosis by correlating the myocardial strain state with the difficulty of blood flow into the myocardium.
前記構成の超音波診断装置によれば、輝度変化データに基づいて、心筋内の毛細血管が保持できる最大の血液量であるパラメータαと、心筋内の毛細血管への血液の流入速度に関する指標であるパラメータβとを求め、歪画像と心筋の各所におけるパラメータαの値を示すα画像、及び歪画像と心筋各所におけるパラメータβの値を示すβ画像をそれぞれ重畳表示している。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration, based on the luminance change data, the parameter α, which is the maximum blood volume that can be held by the capillaries in the myocardium, and the index related to the blood inflow rate into the capillaries in the myocardium. A certain parameter β is obtained, and an α image indicating the value of the parameter α at each location of the strain image and the myocardium, and a β image indicating the value of the parameter β at each location of the strain image and the myocardium are superimposed and displayed.
そのため、同時刻における心筋の歪状態と心筋の毛細血管の血液保持量、及び心筋の歪状態と心筋の毛細血管の血流速度とを対応させることが可能となるから、従来に比べてより多くの診断情報を得ることができる。 As a result, the myocardial strain state at the same time and the blood retention amount of the myocardial capillaries, and the myocardial strain state and the blood flow velocity of the myocardial capillaries can be associated with each other. Diagnostic information can be obtained.
本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…超音波プローブ、2…送受信回路、3…ADコンバータ、4…コントラスト信号処理部、5…TDI信号処理部、6…デジタルスキャンコンバータ、7…モニタ、8…操作卓、20…帯状部分、21…帯状部分、22…帯状部分、α…パラメータ、β…パラメータ、R…関心領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Transmission / reception circuit, 3 ... AD converter, 4 ... Contrast signal processing part, 5 ... TDI signal processing part, 6 ... Digital scan converter, 7 ... Monitor, 8 ... Console, 20 ... Band-shaped part, 21 ... strip-shaped portion, 22 ... strip-shaped portion, α ... parameter, β ... parameter, R ... region of interest.
Claims (8)
前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、
前記推定手段が推定した運動速度の空間的なばらつきを算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した運動速度の空間的なばらつきを示す第3の画像を生成する第3の生成手段と、
前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast agent bubble is administered with an ultrasonic wave,
Transmitting / receiving means for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving an echo signal from the subject;
First generation means for generating a first image indicating a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means;
Based on the echo signal received by the transmission / reception means, an estimation means for estimating a motion speed in various places of the tissue;
Second generation means for generating a second image relating to the movement speed of the tissue based on the plurality of movement speeds estimated by the estimation means;
Calculating means for calculating spatial variations in the exercise speed estimated by the estimating means;
Third generation means for generating a third image showing spatial variation in the exercise speed calculated by the calculation means;
Display means for displaying the first image, the second image, and the third image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、
前記第1の画像及び第2の画像を表示する第1の表示手段と、
前記第1の生成手段が生成した第1の画像に基づいて、前記第1の画像の関心領域内における輝度の時間変化を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した輝度の時間変化をリアルタイムで表示する第2の表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast agent bubble is administered with an ultrasonic wave,
Transmitting / receiving means for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving an echo signal from the subject;
First generation means for generating a first image indicating a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means;
Based on the echo signal received by the transmission / reception means, an estimation means for estimating a motion speed in various places of the tissue;
Second generation means for generating a second image relating to the movement speed of the tissue based on the plurality of movement speeds estimated by the estimation means;
First display means for displaying the first image and the second image;
Measurement means for measuring a temporal change in luminance in a region of interest of the first image based on the first image generated by the first generation means;
Second display means for displaying in real time the luminance temporal change measured by the measurement means;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記被検体に対して超音波を送信し、当該被検体からのエコー信号を受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記被検体の断層像を示す第1の画像を生成する第1の生成手段と、
前記送受信手段が受信したエコー信号に基づいて、前記組織の各所での運動速度を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した複数の運動速度に基づいて、前記組織の運動速度に関する第2の画像を生成する第2の生成手段と、
前記第1の生成手段が生成した第1の画像に基づいて、前記第1の画像の関心領域内における輝度の時間変化を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した輝度の時間変化に基づいて、前記組織の各所での血流に関するパラメータを算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した複数のパラメータに基づいて、前記パラメータの分布を示す第3の画像を生成する第3の生成手段と、
前記第1の画像、第2の画像、及び第3の画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring a diagnostic image of a tissue by scanning a subject to which a contrast agent bubble is administered with an ultrasonic wave,
Transmitting / receiving means for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving an echo signal from the subject;
First generation means for generating a first image indicating a tomographic image of the subject based on an echo signal received by the transmission / reception means;
Based on the echo signal received by the transmission / reception means, an estimation means for estimating a motion speed in various places of the tissue;
Second generation means for generating a second image relating to the movement speed of the tissue based on the plurality of movement speeds estimated by the estimation means;
Measurement means for measuring a temporal change in luminance in a region of interest of the first image based on the first image generated by the first generation means;
Calculation means for calculating a parameter relating to blood flow in various places of the tissue, based on a temporal change in luminance measured by the measurement means;
Based on a plurality of parameters calculated by the calculation means, a third generation means for generating a third image showing the distribution of the parameters;
Display means for displaying the first image, the second image, and the third image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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