JP2008110072A - 超音波診断装置及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】オートトレース値を用いた自動速度レンジ調整及び自動ベースライン調整を高性能に実現できる超音波ドプラ診断装置及び画像処理プログラムを提供すること。
【解決手段】ドプラスペクトラム画像のベースライン位置を上端部又は下端部のいずれか一方にシフトさせるシフト手段と、前記シフトさせた画像を上端部から下端部方向にサーチし、前記サーチの結果、上端部側に波形が検出されたときに、上部の波形を消去した第１の画像を取得する第１のサーチ手段と、前記シフトさせた画像を下端部から上端部方向にサーチし、前記サーチの結果、下端部側に波形が検出されたときに、下部の波形を消去した第２の画像を取得する第２のサーチ手段と、前記第１と第２の画像に対して前記スペクトラムドプラ波形の最高流速値をトレースするためのオートトレース処理を行う処理手段と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波ドプラ診断装置に関するもので、特に、オートトレース値を用いた速度レンジ調整及びベースライン調整の自動化を行う際に使用する技術に関する。

スペクトラムドプラモードの速度レンジ調整・ベースライン調整の自動化を行う方法には、特許文献１（特開２００５−１８５７３１号公報）に挙げられるような、オートトレース値を利用した手法がある。このオートトレース値を用いた方法は、簡易的にまた装置回路の規模小さく実現可能であるというメリットはあるが、そのオートトレース性能が自動速度レンジ・自動ベースライン調整の性能を左右してしまい、ユーザの期待に反する調整を行う場合がある。特にスペクトラムドプラ波形が折り返り現象を起こした際には、顕著にあらわれる。そこで、自動速度レンジ・自動ベースライン調整の調整能力を上げるためには、基本となるオートトレース性能をあげる必要がある。

従来の技術では、特許文献１に記述してあるように、スペクトラム信号の周波数方向の最大流速Ｖｐ及び平均流速Ｖｍを時間方向にトレースしそのトレース波形（いわゆるオートトレース波形）を利用したドプラスペクトラム画像の自動速度レンジ調整及び自動ベースライン調整方法は、まずはじめに、最大流速Ｖｐ及び平均流速Ｖｍのトレース波形を観測時間分抽出し、次にそのＶｐ、Ｖｍの速度データ分布を±３ナイキスト周波数分まで拡張したヒストグラムを作成した上で、その±３ナイキスト周波数範囲内において、現在のベースライン位置を考慮した上でＶｐ、Ｖｍの分布に対して適切な重み付け処理を行う。ここで、±３ナイキスト周波数まで拡張するのは、折返りの場合の連続性を確保するためである。また、ここにおいて重み付けの関数としては、台形、矩形、正規分布、ガウス分布などが考えられる。

次に、速度レンジの上限・下限を推定するために、統計値計算処理を行う。
その処理方法には、大きく２通りが考えられ、１つめは、重み付けしたＶｐの分布から平均と分散を計算し、平均±係数×σを速度レンジの上限及び下限の推定値とする正規分布モデルである。例えば、速度レンジの上限及び下限をＶｐの分布の平均値±３倍の標準偏差とする３σ法がある。２つめは、重み付けしたＶｐの分布からピーク値の係数％に相当する値を速度レンジの上限及び下限の推定値とする平滑化後閾値処理モデルである。具体的には、重み付けされたＶｐの分布を平滑化し、そのピーク値から例えば、−６ｄＢの値をヒストグラム閾値に定め、平滑化されたＶｐの分布が最初にヒストグラム閾値以下となる限界を速度レンジの上限及び下限と推定するものである。

拍動性のある血流の速度レンジ推定には、平滑化後閾値処理モデルが有効である。静脈系速度レンジの推定には、正規分布モデルのほうが有効である。診断部位のドプラ波形の速度ヒストグラムの分布に応じて、これらのモデルを使い分けることができるように構成される。ベースライン位置は、推定速度レンジの上限と下限の中央にくるように設定する。

リアルタイムオートトレース波形の抽出方法は、すなわち最高周波数の検出アルゴリズムは、まずパワー値のピーク値を基準にし、このピーク値より所定の比率低い値を閾値とし、この閾値を最初に超えるところのドプラ偏移周波数を最高周波数としている。また最高周波数とは、流れの方向が順流方向の場合は、＋側から０Ｈｚ側に向かってパワー値をサーチし、逆流方向の場合は、−側から０Ｈｚ側へ向かってパワー値をサーチしていき、パワー値が閾値を最初に越えたところのドプラ偏移周波数としている。（特許文献２：特開平８−２２９０３９号公報）
そこで、図１０に示すような折返り現象を起こしていないようなドプラ波形データについては、オートトレース処理により、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることができる。一方、図１１に示されたような折返り現象を生じているドプラ波形データに対して、オートトレース処理を行うと、オートトレース波形は、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることはできない。例えば、トレース波形は、図１２に示すようになり、図１２に示した波形によれば、実際には存在しないはずのデータ５０をオートトレース波形が作りだしているように見える。そして、このオートトレース波形を利用して速度レンジ調整・ベースライン調整を自動で行うと、その結果は、全く信頼性のないものになってしまうという問題が発生する。

上記のように、オートトレース値を用いた方法は、簡易的にまた装置回路の規模小さく実現可能であるというメリットはあるが、そのオートトレース性能が自動速度レンジ・自動ベースライン調整の性能を左右してしまい、ユーザの期待に反する調整を行ってしまうという問題があった。特にスペクトラムドプラ波形が折り返り現象を起こした際には、顕著に現われる。そこで、自動速度レンジ・自動ベースライン調整の調整能力を上げるためには、基本となるオートトレース性能を上げる必要がある。
特開２００５−１８５７３１号公報 特開平８−２２９０３９号公報

本発明は、オートトレース値を用いた自動速度レンジ調整及び自動ベースライン調整を高性能に実現できる超音波ドプラ診断装置及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の局面に係る超音波ドプラ診断装置は、ドプラスペクトラム画像のベースライン位置を上端部又は下端部のいずれか一方にシフトさせるシフト手段と、前記シフトさせた画像を上端部から下端部方向にサーチし、前記サーチの結果、上端部側に波形が検出されたときに、上部の波形を消去した第１の画像を取得する第１のサーチ手段と、前記シフトさせた画像を下端部から上端部方向にサーチし、前記サーチの結果、下端部側に波形が検出されたときに、下部の波形を消去した第２の画像を取得する第２のサーチ手段と、前記第１と第２の画像に対して前記スペクトラムドプラ波形の最高流速値をトレースするためのオートトレース処理を行う処理手段と、を具備する。

本発明によれば、オートトレース値を用いた自動速度レンジ調整及び自動ベースラインシフト調整を高性能に実現できる。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る超音波ドプラ診断装置の全体的な概要を示すブロック図である。この超音波ドプラ診断装置は、超音波断層像（Ｂモード断層像）を表示するＢモード、超音波ビーム方向の反射源の時間的位置変化を運動曲線として表示するＭモード、血流情報を表示するドプラモード（パルスドプラ（ＰＷ）／連続波ドプラ（ＣＷ））、及び血流情報を二次元的に表示するＣＦＭ（カラー・フロー・マッピング、或いはカラードプラともいう。）モード等の既知の各種モードに応じて動作可能である。

図１に示す超音波ドプラ診断装置は、被検体Ｐ内の血流ＢＦを含む診断部位に対し超音波を送信しその超音波エコーをそれに対応する電圧信号に変換して受信する複数の圧電振動子を有する電子走査型の超音波プローブ１と、この超音波プローブ１に接続される装置本体２とを備える。装置本体２には、被検体Ｐの心電波形（ＥＣＧ波形）を計測するＥＣＧモジュール３が接続される。

装置本体２は、装置全体の制御中枢としての全体コントローラ１１のほか、この全体コントローラ１１からの制御信号に基づきその動作が制御可能な各部（後述）を備える。すなわち、この装置本体２には、超音波プローブ１に接続される送受信部２１が含まれる。この送受信部２１には、図示しない送信側の構成要素として、超音波プローブ１に接続されその各圧電振動子を励振するパルサ、そのパルサに遅延を与えた駆動信号を供給するディレイライン（受信時の遅延にも兼用される）、及びそのディレイラインに基準クロックを与える基準発信器が、また図示しない受信側の構成要素として、超音波プローブ１の各圧電振動子に接続されたプリアンプ、そのプリアンプの出力信号に遅延を与えるディレイライン、及びそのディレイラインからの遅延を与えた出力信号を整相加算する加算器が、それぞれ内蔵されている。

また、装置本体２には、上記の送受信部２１の出力側に、その加算器出力を対数増幅及び包絡線検波に付す包絡線検波器２２と、その検波出力をＢモード断層像及びＭモード画像等の画像信号として超音波走査から標準ＴＶ走査の信号に変換するデジタル・スキャン・コンバータ（ＤＳＣ）２３と、そのＤＳＣ２３の変換信号をＤ／Ａ変換器２４を介してＢモード断層像等として表示する表示器２５とが含まれる。

そして、装置本体２には、上記の送受信部２１の出力側に、ドプラモード（ＣＷ／ＰＷ）等に関する信号処理系として、２チャンネル構成で基準発信器からの基準信号及びその９０度の位相差をもつ基準信号と送受信部２１の加算器出力を混合する位相検波用の直交位相検波器２６と、その混合信号の内の高周波成分を除去してドプラ偏移周波数成分のみから成るドプラ信号を得て、その内、被検体Ｐ内の所望深さ位置（ＲＯＩに相当するレンジゲートで指定された位置）のドプラ信号を抽出するローパスフィルタ及びサンプルホールド回路を有するレンジゲート（ＲＧ）処理部２７と、後述するＤＳＰ（Digital Signal Processor）３１内において、ＲＧ処理部２７の出力から比較的動きの遅い血管壁、心臓壁等の不要低周波ドプラ信号を除去して検出すべき血流ＢＦのドプラ信号を抽出し、そのドプラ信号の出力に対し周波数解析を行なってその解析結果であるドプラスペクトラム信号を得て、前述のＤＳＣ２３に出力するスペクトラムドプラ処理ブロック２８が装備される。これにより、表示器２５上には、例えばＢモード断層像と共にドプラスペクトラム画像が表示される。

さらに、装置本体２には、ＣＦＭモードに関する信号処理系として、ミキサ２５の出力側に、直交位相検波器２６の出力から心臓壁等の不要固定反射信号を除去するＭＴＩフィルタ及びその出力に対し自己相関法を用いて各点の平均速度演算、分散演算、及びパワー演算を行い、その演算結果である二次元の血流情報（血流ＢＦの速度、方向、分散）を前述のＤＳＣ２３に出力するＣＦＭモード処理ブロック３０が接続される。これにより、表示器２５上には、例えばＢモード断層像上に２次元的に血流情報、例えば、血流ＢＦの速度を輝度、その方向を赤と青、その分散を緑の色相とするカラー情報として表示される。

さらにまた、装置本体２には、前述のスペクトラムドプラ処理ブロック２８、ＲＧ処理部２７からのドプラスペクトラム信号を入力して、そのスペクトラムの周波数方向の最大速度Ｖｐ、平均速度Ｖｍの位置を時間方向にトレースしてそのトレース波形をリアルタイムで検出する機能を有するＤＳＰ（Digital Signal Processor）３１と、このＤＳＰ３１からのＶｐ、Ｖｍトレース波形から上述のＰＳ／ＥＤのピーク位置をリアルタイム又はフリーズ後に検出する機能を有するＰＳ／ＥＤ検出部３２と、このＰＳ／ＤＳ検出部３２により検出されたＰＳ／ＥＤの情報を元に血管内の血液流量や拍動流のＨＲ、ＰＩ、及びＲＩ（Resistance Index）等の診断に関する各種パラメータを計測する機能を有する計測部３３と、本発明の超音波ドプラ診断装置の要部構成としての速度レンジ調整機能及びベースライン調整機能を有するオートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９とを備える。この内、ＰＳ／ＥＤ検出部３２、計測部３３及びオートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９は、例えば装置本体２に搭載されるコンピュータで実行されるソフトウェア部品を構成するアプリケーション・ソフトとして実装される。

上記のＤＳＰ３１及び計測部３３の各出力は、ビデオＩ／Ｆ３４を介してＤＳＣ２３に供給される。これにより、表示器２５上には、Ｖｐ、Ｖｍのトレース波形の画像上に、ＰＳ／ＥＤ、及び各計測結果がリアルタイムで表示される。また、ＤＳＰ３１のＶｐ、Ｖｍのトレース波形データは、画像ストレージ部３５に保持され、フリーズ後にＰＳ／ＥＤ検出部３２に供給可能となっている。

ＤＳＰ３１は、図２に示す例では、機能上、レンジゲート処理部２７からのレンジゲートで指定された被検体Ｐ内の所望位置のドプラ信号から、比較的動きの遅い血管壁、心臓壁等の不要低周波ドプラ信号を除去して検出すべき血流ＢＦのドプラ信号を抽出するドプラフィルタとしてのウォール・フィルタ（Wall Filter）４１と、その抽出されたドプラ信号をシネメモリバッファ４２を介して入力し、そのドプラ信号の出力に対し周波数解析を行なってその解析結果であるドプラスペクトラム信号を得て、前述のＤＳＣ２３に出力するＦＦＴスペクトラム処理部４３とが装備される。これらウォール・フィルタ４１、シネメモリバッファ４２及びＤＳＣ２３が上述のスペクトラムドプラ処理ブロック２８を構成する。

また、ＤＳＰ３１は、ＦＦＴスペクトラム処理部４３から出力されたスペクトラム信号からＶｐ、Ｖｍのトレース波形を得るＶｐ、Ｖｍトレース波形検出処理部４４と、そのＶｐ、Ｖｍのトレース波形を入力する表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５とを備える。

さらに、このＤＳＰ３１には、ＦＦＴスペクトラム処理部４３からのドプラスペクトラム信号を音声信号（ドプラ音）に変換して表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５に出力するオーディオ処理部４６と、ＥＣＧモジュール３からのＥＣＧ波形データに所定の波形処理を施して表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５に出力するＥＣＧ波形処理部５４と、包絡線検波器２２からのＭモード像等の検波出力やＣＦＭモード処理ブロック３０からの二次元的な血流情報に所定のカラー処理を施して表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５に出力するＭ／Ｍカラー処理部５５とを備える。

これにより、Ｖｐ、Ｖｍトレース波形検出処理部４４からのトレース波形データは、表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５からピンポンバッファ３４ａを介してビデオ・インターフェース３４に供給され、表示器２５上でＶｐ、Ｖｍのオートトレース波形としてリアルタイム表示される。また、オーディオ処理部４６からのドプラ信号の音声信号は、表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５からピンポンバッファ３４ａを介してオーディオ・インターフェース３８に供給され、オーディオ出力器（スピーカ）から音声出力される。

また、図２に示す例では、Ｖｐ、Ｖｍトレース波形検出処理部４４からのトレース波形データは、ＰＳ／ＥＤ検出部３２（図２中ではＣＰＵ３２ａの処理により実行されるピーク検出処理部３２ｂを有する）及び計測部３３（図２中では、リアルタイムオート計測処理部３３ａ及びシネ・フリーズ後の再計測処理部３３ｂの機能上の各部を有する）を介して、ビデオ・インターフェース３４に供給され、表示器２５上で、Ｖｐ、Ｖｍのオートトレース波形に加え、ＰＳ／ＥＤの情報に基づくオート計測値としてリアルタイムに数値表示される。このＰＳ／ＥＤの情報は、フリーズ後においては、ＰＳ／ＥＤバッファ２９から計測部３３中のシネ・フリーズ後の再計測処理部３３ｂを介して、ビデオ・インターフェース３４に供給され、表示器２５上で、画像ストレージ部３５からのＶｐ、Ｖｍのオートトレース波形とともに、数値表示される。

ＤＳＰ３１内の表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５及びＰＳ／ＥＤバッファ２９の出力側には、図１に示すように、オートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９が接続される。このオートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９は、表示用オーディオ・ビデオ・バッファ４５からのＶｐ、Ｖｍのオートトレース波形を、ＰＳ／ＥＤバッファ２９からの同期情報に合せてＶｐ、Ｖｍの観測時間毎の分布を計算し、その分布形状を表す統計値等から最適な速度レンジとベースラインシフト量を計算し、速度レンジとベースラインシフト（ＢＬＳ）を自動最適調整する。

上記のＤＳＰ３１、ＰＳ／ＥＤ検出部３２及びオートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９には、図１に示すように、パラメータ設定部３６が接続又は内蔵され、このパラメータ設定部３６は、本発明の操作手段を成すオペレータ操作用のユーザインターフェース３７に接続される。

ユーザインターフェース３７には、図１に示すように、装置本体２の操作パネル上の各種操作器（スイッチ、ジョイスティック、キーボード、マウス等）からの操作信号（パラメータ設定等）を入力する操作パネル回路３８と、その操作パネル上に搭載されたＴＣＳ（Touch Command Screen）の画面上からの操作信号（パラメータ設定等）を入力するＴＣＳ回路３９と、表示器２３上のＧＵＩ（Graphical User Interface）からの操作信号（パラメータ設定等）を入力するＧＵＩ回路４０とが含まれる。

装置を作動させる上で必要な指示、例えば上記のレンジゲート（ＲＯＩ）の指定等は、このユーザインターフェース３７により操作可能となっている。

そして、オートレンジ／オートＢＬＳ処理部４９により実行される、速度レンジとベースラインシフトの自動最適調整用アルゴリズムのパラメータ、例えば、速度レンジのみ自動調整するのかベースラインシフトも行うのかといったことや、速度レンジ更新タイミング等が、ユーザインターフェース３７を通してパラメータ設定部３６で設定される。

このパラメータ設定部３６は、速度レンジの変化が観測時間に対して激しい場合にも、速度レンジとベースラインシフトを速い応答性で自動最適調整できるように、内部にＰＩＤ制御回路５０を備える。

上記のように構成された、本発明の一実施形態に係る超音波ドプラ診断装置の動作を説明する。本発明では、スペクトラムドプラ波形の最高流速値をトレースするためのオートトレース処理を行う前に、スペクトラムドプラ波形に対してデータの加工を行い、その後にオートトレース処理を行うようにしている。そのデータ加工について、以下説明する。

まず初めに、例えば、図３に示すような、スペクトラムドプラ波形（ハッチングで示す）を入力したものとする。図３において、（ａ）は入力データの折返りのない場合であり、（ｂ）は入力データの折返りのある場合である。そして、この入力データに対して、図４に示すように、ベースライン位置１０を上端部または、下端部にシフトさせた画像を作る。この画像に対して、図４の（ａ）と図４の（ｂ）に示すように、それぞれのサーチ方向の矢印に示すように、画像領域の上端部又は下端部からそれぞれサーチして、各ピクセルの輝度と所定のスレッシュレベルの輝度を比較する。ここで、上端部又は下端部の各ピクセルの輝度がスレッシュレベルの輝度よりも大きい場合には、そのエリアにおいて、信号が双方向に分布していることがわかる。また、上端部又は下端部の各ピクセルの輝度が、スレッシュレベルの輝度と等しいか小さい場合には、信号が双方向に分布していないことがわかる。

この場合において、信号が双方向に分布していない場合には、オートトレース処理により、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることができるので、オートトレース処理を実行して、処理を終了する。しかし、信号が双方向に分布している場合には、オートトレース処理によるオートトレース波形は、前述したように、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることはできない。すなわち、実際には存在しないはずのデータをオートトレース波形が作りだしてしまう可能性がある。
そこで、本発明の実施形態では、図４に示すように、トレースを行った場合において、下記のようにデータを加工している。

まず、図４（a）のサーチ方向で、データを加工する場合について説明する。図５は、流速が、ベースライン部から正の最大値方向（又は、負の最大値からベースライン部方向）へサーチを行った場合におけるデータの加工の流れを示すフローチャートである。

加工を開始すると、まず、ベースライン部のピクセルの輝度としきい値レベルとが比較される（ステップＳ５１）。ここで、しきい値は、ユーザが設定しても良いし、或いは設計値として与えられても良い。ここで、ベースライン部のピクセルの輝度がしきい値レベル以下であれば、データ加工の必要はないものとして、処理を終了する。ステップＳ５１において、ベースライン部のピクセルの輝度がしきい値レベルを越えていれば、図６（ａ）のサーチ方向に、ベースライン部と平行な１ライン毎にサーチを続ける。

そして、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベルよりも大きいときは（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ピクセルの輝度値を「０」にする（ステップＳ５３）。ステップＳ５２において、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベル以下になった時点で、データ加工を終了する。なお、この処理は、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベル以下になるか（ステップＳ５２のＮｏ）、ラインが正の最大値まで達した時点で終了する（ステップＳ５４）。

上記の処理により、図６に示すような、波形２０が得られる。図６の（ａ）は、ベースライン部から上方向にサーチを行いながら、下部の波形を消去していく処理を示しており、図６の（ｂ）は、下部の波形の消去後に、オートトレース処理を実行するようすを示している。

次に、上記と同様にして、図４（ｂ）のサーチ方向で、データを加工する場合について説明する。図７は、流速が、正の最大値方向からベースライン部（又は、ベースライン部から負の最大値の方向）へサーチを行った場合におけるデータの加工の流れを示すフローチャートである。

加工を開始すると、まず、正の最大値のピクセルの輝度としきい値レベルとが比較される（ステップＳ７１）。ここで、しきい値は、ユーザが設定しても良いし、或いは設計値として与えられても良い。ここで、正の最大値のピクセルの輝度がしきい値レベル以下であれば、データ加工の必要はないものとして、処理を終了する。ステップＳ７１において、正の最大値のピクセルの輝度がしきい値レベルを越えていれば、図８（ｂ）のサーチ方向に、ベースライン部と平行な１ライン毎にサーチを続ける。

そして、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベルよりも大きいときは（ステップＳ７２のＹｅｓ）、ピクセルの輝度値を「０」にする（ステップＳ７３）。ステップＳ７２において、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベル以下になった時点で、データ加工を終了する。なお、この処理は、サーチを行っている画像の１つのラインにおける少なくとも１つのピクセルの輝度がしきい値レベル以下になるか（ステップＳ７２のＮｏ）、ラインがベースライン部まで達した時点で終了する（ステップＳ７４）。

上記の処理により、図６に示すような、波形３０が得られる。図８の（ｂ）は、正の最大値から下方向にサーチを行いながら、上部の波形を消去していく処理を示しており、図８の（ａ）は、上部の波形の消去後に、オートトレース処理を実行するようすを示している。

上記の処理により、最終的に、図９の（ａ）と（ｂ）に示すような波形２０、３０が残ることになる。このように、まず、パワー値のピーク値を基準にし、このピーク値より所定の比率より低い値を閾値とし、この閾値を最初に超えるところのドプラ偏移周波数を最高周波数としている。そして、この値を時間方向につないでオートトレース波形をつくると、最終的に、図９の（ａ）と（ｂ）に示すような４本のオートトレース波形２０ａ、３０ａが得られることになる。そして、これらの４種類のオートトレースデータを自動速度レンジ調整及び自動ベースライン調整回路に入力して処理することにより、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることができる。

上記の本実施形態のように、入力データが折り返っていて、しかも双方向の信号であった場合であっても、ドプラ波形の最高流速値を正確にトレースすることができるので、オートトレース波形を利用した速度レンジ調整・ベースライン調整の結果として、信頼性の高いものを提供することができる。

本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。上記の説明において、上記の方法を実現する手段は、装置でも良いし、或いは上記の方法を実行可能なプログラムであっても良い。また、上記の実施形態では、ベースライン部と平行な１ライン毎にサーチを行う例について説明したが、これに限らず、１画素〜数画素単位にサーチを行うようにしても良い。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本実施形態に係る超音波ドプラ診断装置の全体的な概要を示すブロック図である。 本実施形態に係るドプラ超音波診断装置の要部構成を示す概略の機能ブロック図である。 本実施形態における入力波形の例を示す図である。 ベースライン部を上端部（又は下端部）に移動させた図である。 本実施形態において、下端部から上端部に画像を加工する場合の処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態において、下端部から上端部に画像を加工する場合のようすを示す図である。 本実施形態において、上端部から下端部に画像を加工する場合の処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態において、上端部から下端部に画像を加工する場合のようすを示す図である。 加工後の画像を示す図である。 折返り現象を起こしていないようなドプラ波形データ例を示す図である。 折返り現象を生じている場合のドプラ波形データ例を示す図である。 図１１に示すドプラ波形データのオートトレース処理の実行後の最高流速値のトレース結果の例を示す図である。

符号の説明

１ 超音波プローブ
２ 装置本体
３ ＥＣＧモジュール
１１ 全体コントローラ
２１ 送受信部
２２ 包絡線検波器
２３ デジタル・スキャン・コンバータ（ＤＳＣ）
２４ Ｄ／Ａ変換器
２５ 表示機
２６ 直交位相検波器
２７ ＲＧ処理部
２８ スペクトラムドプラ処理ブロック
２９ ＰＳ／ＥＤバッファ
３０ ＣＦＭモード処理ブロック
３１ ＤＳＰ
３２ ＰＳ／ＥＤ検出部、３２ａ ＣＰＵ、３２ｂ ピーク検出処理部
３３ 計測部、３３ａ リアルタイムオート計測処理部、３３ｂ シネ・フリーズ後の再計測処理部
３４ ビデオ・インターフェース（Ｉ／Ｆ）、３４ａ ピンポンバッファ
３５ 画像ストレージ部
３６ パラメータ設定部
３７ ユーザインターフェース
３８ 操作パネル回路
３９ ＴＣＳ回路
４０ ＧＵＩ回路
４１ ウォール・フィルタ
４２ シネメモリバッファ
４３ ＦＦＴスペクトラム処理部
４４ Ｖｐ，Ｖｍトレース波形検出処理部
４５ 表示用オーディオ・ビデオ・バッファ
４６ オーディオ処理部
４７ オーディオ・インターフェース（Ｉ／Ｆ）
４８ オーディオ出力器
４９ オートレンジ／オートＢＬＳ処理部
５０ ＰＩＤ制御回路
５１ 比較器
５２ 調整器
５３ 変換器
５４ ＥＣＧ波形処理部
５５ Ｍ／Ｍカラー処理部

Claims (4)

1. ドプラスペクトラム画像のベースライン位置を上端部又は下端部のいずれか一方にシフトさせるシフト手段と、
   前記シフトさせた画像を上端部から下端部方向にサーチし、前記サーチの結果、上端部側に波形が検出されたときに、上部の波形を消去した第１の画像を取得する第１のサーチ手段と、
   前記シフトさせた画像を下端部から上端部方向にサーチし、前記サーチの結果、下端部側に波形が検出されたときに、下部の波形を消去した第２の画像を取得する第２のサーチ手段と、
   前記第１と第２の画像に対して前記スペクトラムドプラ波形の最高流速値をトレースするためのオートトレース処理を行う処理手段と、を具備することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波ドプラ診断装置において、
   前記第１のサーチ手段は、前記上端部の画像の少なくとも１つの画素の輝度値が、所定のしきい値より高い場合には、前記上端部と平行な１ラインのすべての画素の輝度値がしきい値より小さくなる部分まで、前記１ラインの輝度値を０に設定し、
   前記第２のサーチ手段は、前記下端部の画像の少なくとも１つの画素の輝度値が、所定のしきい値より高い場合には、前記下端部と平行な１ラインのすべての画素の輝度値がしきい値より小さくなる部分まで、前記１ラインの輝度値を０に設定することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の超音波ドプラ診断装置おいて、前記オートトレース演算の結果を速度レンジ調整や、ベースライン調整の自動化に利用する手段を更に具備することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
4. オートトレース演算を実行して、オートトレース値を用いた速度レンジ調整及びベースライン調整を行う画像処理プログラムにおいて、
   ドプラスペクトラム画像のベースライン位置を上端部又は下端部のいずれか一方にシフトさせるシフト手段と、
   前記シフトさせた画像を上端部から下端部方向にサーチし、前記サーチの結果、上端部側に波形が検出されたときに、上部の波形を消去した第１の画像を取得する第１のサーチ手段と、
   前記シフトさせた画像を下端部から上端部方向にサーチし、前記サーチの結果、下端部側に波形が検出されたときに、下部の波形を消去した第２の画像を取得する第２のサーチ手段と、
   前記第１と第２の画像に対して前記スペクトラムドプラ波形の最高流速値をトレースするためのオートトレース処理を行う処理手段と、を具備することを特徴とする画像処理プログラム。

Images