JP2009136446A - 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波プローブ2と送受信部3とによって、被検体内における複数の観測点のそれぞれに対して複数回ずつ順番に超音波を送受信する。ドプラ処理部42は、複数の観測点における受信信号に基づいて、各観測点における運動体の流速を表すドプラスペクトラム画像を生成する。補間部6は、各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯の各観測点におけるドプラスペクトラム画像を補間により求め、超音波の送受信によって生成された各観測点におけるドプラスペクトラム画像と、補間によって求めた各観測点におけるドプラスペクトラム画像とを観測点ごとに結合する。表示制御部9は、結合されたドプラスペクトラム画像を表示部11に表示させる。
【選択図】図1
Description
請求項8に記載の発明は、被検体内に超音波を送信し、前記被検体内からの反射波を受信することでドプラスキャンを行なうドプラスキャン手段を備えた超音波診断装置を制御するコンピュータに、前記被検体内における複数の観測点のそれぞれに対して、複数回ずつ順番に前記ドプラスキャン手段に送受信させることで前記ドプラスキャンを行なう制御機能と、前記ドプラスキャンによって取得された前記複数の観測点における受信信号に対して周波数解析を行なうことで、各観測点における運動体の流速を表すドプラスペクトラム画像を生成する処理機能と、前記複数の観測点に対して前記複数回ずつ超音波を送受信したことによって前記各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯の前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を、前記処理機能によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像に基づいて補間により求め、前記処理機能によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像と、前記補間により求めた前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像とを前記観測点ごとに結合する補間機能と、前記補間機能によって結合された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
表示部11に断層像や3次元画像などの超音波画像が表示されている状態で、操作者は操作部12を用いて、血流情報を取得したい位置をその超音波画像上で指定する。具体的には、超音波画像上に観測点(レンジゲート)を設定することで、血流情報を取得したい位置を指定する。観測点(レンジゲート)は所定の大きさを有している。この観測点(レンジゲート)によって指定される範囲が、ドプラスキャンの対象となる範囲であり、その観測点における血流情報が取得される。
まず、第1の設定例について図4を参照して説明する。図4は、観測点の第1の設定例を説明するための図であって、断層像を模式的に示す図である。第1の設定例では、被検体の断層像を取得して表示部11に表示し、その断層像に表された僧坊弁先端と大動脈弁先端との位置に観測点(レンジゲート)を設定する。
さらに、観測点102が設定された箇所における血流と、超音波ビームとがなす角度を断層像100上で求める。同様に、観測点104が設定された箇所における血流と、超音波ビームとがなす角度を断層像100上で求める。例えば、表示制御部9は、血流の方向を指定するための線状のアングルマーカを断層像100に重ねて表示部11に表示させる。操作者は操作部12を用いてアングルマーカを血流の方向に一致させる。具体的には、操作者は操作部12を用いて、観測点102が設定された箇所における血流の方向に、アングルマーカの向きを一致させる。同様に、操作者は操作部12を用いて、観測点104が設定された箇所における血流の方向に、アングルマーカの向きを一致させる。このアングルマーカの向きが血流の方向を示している。制御部13は、観測点102が設定された箇所における超音波ビームの方向とアングルマーカの向きとの間の角度を求め、その角度をドプラ処理部42に出力する。同様に、制御部13は、観測点104が設定された箇所における超音波ビームの方向とアングルマーカの向きとの間の角度を求め、その角度をドプラ処理部42に出力する。ドプラ処理部42は、それぞれの角度を用いて、観測点102と観測点104における血流の速度を求める。
この実施形態では、送受信部3は制御部13の制御の下、セグメントスキャンを実行することで、観測点102と観測点104とによって指定されたそれぞれの位置におけるドプラ情報を取得する。ここで、この実施形態で実行されるセグメントスキャンについて図5を参照して説明する。図5は、この実施形態に係る超音波診断装置が実行するスキャンのシーケンスを示す図である。図5において、横軸が時間(t)を表している。
ここで、図5と図16とを参照して、この実施形態に係る超音波の送受信方法と、従来技術に係る送受信方法とを比較する。図16は、従来技術に係るスキャンのシーケンスを示す図である。図16において、横軸が時間(t)を表している。
次に、補間部6による補間処理について図2、図7、図8及び図9を参照して説明する。図7は、ドプラスペクトラム画像においてデータが欠落している部分を補間する処理を説明するための図である。図7において、横軸は時間(t)を表している。図8は、平均流速Vm、スペクトラムの分散σ、及びパワースペクトラムを表す図である。図8(a)は、平均流速Vmを表し、図8(b)はパワースペクトラムと分散とを表している。
この実施形態においては、2つのドプラスペクトラム画像を結合して1つのドプラスペクトラム画像を生成し、そのドプラスペクトラム画像を表示部11に表示しても良い。この結合処理について図11を参照して説明する。図11は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置によって取得されたドプラスペクトラム画像の1例を示す図である。
演算部8は、表示処理部7からドプラスペクトラム画像のトレース波形を受けて、そのトレース波形に基づいて心機能の評価に用いられる指標を求める。例えば、左室流出血流のドプラスペクトラム画像310の辺縁を表すトレース波形と、左室流入血流のドプラスペクトラム画像320の辺縁を表すトレース波形とを受けて、指標を求める。具体的には、演算部8は、左室駆出率(E/F)や、左室駆出分画や、Tei−Indexなどの指標を求める。ここで、指標の1例について図12を参照して説明する。図12は、ドプラスペクトラム画像のトレース波形を模式的に示す図である。
次に、第2の設定例について図13と図14を参照して説明する。図13は、超音波によって走査する断面を模式的に示す図である。図14は、観測点の第2の設定例を説明するための図であって、断層像を模式的に示す図である。第2の設定例では、互いに異なる断面における2つの断層像を取得して表示部11に表示し、それぞれの断層像上で観測点(レンジゲート)を設定することで、複数の観測点を設定する。
上述した第1の設定例と第2の設定例では、2つの観測点(レンジゲート)によって2箇所を指定する場合について説明した。第3の設定例では、3個以上の観測点によって複数箇所を指定する場合について、図15を参照して説明する。図15は、観測点の第3の設定例を説明するための図であって、断層像を模式的に示す図である。ここでは1例として、4個の観測点によって4箇所を指定する場合について説明する。例えば、互いに異なる断面における4つの断層像を取得して表示部11に表示し、それぞれの断層像上で観測点を設定することで、複数の観測点を設定する。
2 超音波プローブ
3 送受信部
4 信号処理部
5 画像生成部
6 補間部
7 表示処理部
8 演算部
9 表示制御部
10 ユーザインターフェース(UI)
11 表示部
12 操作部
13 制御部
41 Bモード処理部
42 ドプラ処理部
61 特徴量算出部
62 正規化部
63 システム同定部
64 BPF
65 正規化部
66 モデル推定部
Claims (8)
- 被検体内における複数の観測点のそれぞれに対して、複数回ずつ順番に超音波を送受信することでドプラスキャンを行なうドプラスキャン手段と、
前記ドプラスキャンによって取得された前記複数の観測点における受信信号に対して周波数解析を行なうことで、各観測点における運動体の流速を表すドプラスペクトラム画像を生成する処理手段と、
前記ドプラスキャン手段が前記複数の観測点に対して前記複数回ずつ超音波を送受信したことによって前記各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯の前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を、前記処理手段によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像に基づいて補間により求め、前記処理手段によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像と、前記補間によって求めた前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像とを前記観測点ごとに結合する補間手段と、
前記補間手段によって結合された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記補間手段は、前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像に基づいて、前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像の特徴量をそれぞれ求め、前記被検体のECG信号を受け付けて、前記ECG信号と前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像の特徴量とを用いたパラメトリックモデルによる回帰モデルによって、前記各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯の前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を推定することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記補間手段は、前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像に基づいて、前記運動体の平均流速、スペクトラムの分散、及びスペクトラムのトータルパワーを前記特徴量として前記各観測点のドプラスペクトラム画像ごとに求めることを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記補間手段によって結合された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像ごとに異なる色を割り当てる配色手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記異なる色が割り当てられた前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を前記表示手段に同時に表示させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記被検体を超音波で走査することで、前記被検体内の組織を表す超音波画像データを取得する画像取得手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記超音波画像データに基づく超音波画像と、前記複数の観測点のそれぞれを指定するためのマーカとを重ねて前記表示手段に表示させ、
前記ドプラスキャン手段は、前記超音波画像上において前記マーカによって指定された複数の観測点の位置を受け付けて、前記指定された複数の観測点のそれぞれに対して、前記複数回ずつ順番に超音波を送受信することでドプラスキャンを行なうことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記被検体の心臓を超音波で走査することで、前記被検体の心臓における僧坊弁先端と大動脈弁先端とが表される超音波画像データを取得する画像取得手段と、
前記表示制御手段は、前記超音波画像データに基づく超音波画像と、前記僧坊弁先端の位置と前記大動脈弁先端の位置とをそれぞれ指定するためのマーカとを重ねて前記表示手段に表示させ、
前記ドプラスキャン手段は、前記超音波画像上において前記マーカによって指定された前記僧坊弁先端の位置と前記大動脈弁先端の位置を受け付けて、前記僧坊弁先端の位置と前記大動脈弁先端の位置とをそれぞれ観測点として、2つの観測点に対して複数回ずつ交互に超音波を送受信することでドプラスキャンを行ない、
さらに、
前記僧坊弁先端におけるドプラスペクトラム画像に表された速度のうち正側の速度成分と、前記大動脈弁先端におけるドプラスペクトラム画像に表された速度のうち負側の速度成分とを結合して1つのドプラスペクトラム画像を生成する結合手段を有し、
前記表示制御手段は、前記1つのドプラスペクトラム画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記僧坊弁先端におけるドプラスペクトラム画像と、前記大動脈弁先端におけるドプラスペクトラム画像とに基づいて、心機能の評価に用いられる指標を求める演算手段を更に有することを特徴とする請求項6に記載の超音波診断装置。
- 被検体内に超音波を送信し、前記被検体内からの反射波を受信することでドプラスキャンを行なうドプラスキャン手段を備えた超音波診断装置を制御するコンピュータに、
前記被検体内における複数の観測点のそれぞれに対して、複数回ずつ順番に前記ドプラスキャン手段に送受信させることで前記ドプラスキャンを行なう制御機能と、
前記ドプラスキャンによって取得された前記複数の観測点における受信信号に対して周波数解析を行なうことで、各観測点における運動体の流速を表すドプラスペクトラム画像を生成する処理機能と、
前記複数の観測点に対して前記複数回ずつ超音波を送受信したことによって前記各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯の前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を、前記処理機能によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像に基づいて補間により求め、前記処理機能によって生成された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像と、前記補間により求めた前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像とを前記観測点ごとに結合する補間機能と、
前記補間機能によって結合された前記各観測点におけるドプラスペクトラム画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
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