JP2012249967A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波診断装置は、超音波送信部と、超音波受信部と、受信信号に基づいて1つの方位方向における関心領域内の血流に起因した第1ドプラ信号と関心領域内の組織に起因した第2ドプラ信号とをそれぞれ発生するドプラ信号発生部と、第1ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて第1の速度表示スケールを決定し、第2ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて第2の速度表示スケールを決定する速度表示スケール決定部と、第1ドプラ信号に基づいて血流ドプラ画像を発生し、第2ドプラ信号に基づいて組織ドプラ画像を発生する画像発生部と、血流ドプラ画像を第1の速度表示スケールで表示し、組織ドプラ画像を第2の速度表示スケールで表示する表示する表示部と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1のブロック構成図を示している。同図に示すように、超音波診断装置1は、超音波プローブ10、装置本体12、装置本体12に接続され操作者からの各種指示・命令・情報を装置本体11に取り込むための入力14、表示部16を有する。加えて本超音波診断装置1には、心電計、心音計、脈波計、呼吸センサに代表される図示していない生体信号計測部およびネットワークが、インターフェース部38を介して接続されてもよい。
速度表示スケール決定機能とは、血流ドプ信号に関する速度分布範囲に基づいて第1の速度表示スケールを決定し、組織ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて第2の速度表示スケールを決定する機能である。以下、速度表示スケール決定機能に従う処理(以下、速度表示スケール決定処理と呼ぶ)を説明する。
超音波受信部22により、受信信号が発生される(ステップSa1)。発生された受信信号に基づいて、血流ドプラ信号と組織ドプラ信号とが発生される(ステップSa2)。血流ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて、第1の速度表示スケールが決定される(ステップSa3)。組織ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて、第2の速度表示スケールが決定される(ステップSa4)。なお、第2の速度表示スケールは、第1速度表示スケールに速度比を乗ずることにより、決定されてもよい。血流ドプラ波形が、血流ドプラ信号に基づいて発生される(ステップSa5)。組織ドプラ波形が、組織ドプラ信号に基づいて発生される(ステップSa6)。血流ドプラ波形に組織ドプラ波形を時間軸の時刻を一致させて、重畳画像が発生される(ステップSa7)。発生された重畳画像が、血流ドプラ波形については第1の速度表示スケールで、組織ドプラ波形については第2の速度表示スケールで、表示部16に表示される(ステップSa8)。
第1の実施形態との相違は、組織ドプラスペクトラムに基づいて、組織ドプラ画像における組織ドプラ波形の背景の色相を、所定の色相に変更することにある。具体的には、組織ドプラ波形の背景の色相は、組織ドプラスペクトラムの周波数に基づいて、所定の色相に変更される。なお、組織ドプラ波形の背景の色相は、組織ドプラスペクトラムにおける周波数の強度に基づいて、所定の色相に変更されてもよい。
本超音波診断装置1によれば、血流の速度と組織(例えば血管壁)の運動速度とにそれぞれ対応する第1、第2の速度表示スケールで、血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とを重畳表示することができる。また、組織ドプラ波形における周波数または周波数の強度に応じて、組織ドプラ画像の背景の色相または輝度を変更することができる。これらのことから、操作者による表示画像の観察が容易となる。また、本超音波診断装置1によれば、一つの方位方向におけるROI内の受信信号を用いて、血流ドプラ信号と組織ドプラ信号とをそれぞれ発生することができる。これにより、複数のレンジゲートを設定することなしに、例えば血流の速度とこの血流に伴う血管壁の運動とを同時に観測できる。加えて、血流の速度と組織の運動速度とにそれぞれ対応する送受信条件、サンプリング間隔、FFT点数を設定することができる。これらの設定により、血流ドプラ画像と組織ドプラ画像とにおおける画質および精度が向上する。以上のことから、本超音波診断装置1を用いることにより、例えば、動脈硬化判定指標を提示することが可能となる。
以下、図面を参照して、第2の実施形態を説明する。
図9は、第2の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す構成図である。第1の実施形態との相違は、入力部14を介した操作者のフリーズ操作に応じて、ドプラ信号発生部26に含まれるフィルタのフィルタ特性を変更することにある。
フィルタ特性変更機能とは、入力部14を介した操作者のフリーズ操作に応じて、ドプラ信号発生部26に含まれるフィルタのフィルタ特性を変更する機能である。以下、フィルタ特性変更機能に従う処理(以下、フィルタ特性変更処理と呼ぶ)を説明する。
超音波受信部22により受信信号が発生される(ステップSb1)。発生された受信信号が、記憶部34に記憶される(ステップSb2)。受信信号に基づいて、血流ドプラ波形が発生される(ステップSb3)。この時、可変フィルタ45で適用されるフィルタ特性は、血流ドプラ抽出フィルタである。血流ドプラ波形が、第1の速度表示スケールで表示部16に表示される(ステップSb4)。入力部14を介してフリーズ指示が入力される(ステップSb5)と、血流ドプラ中心画像が発生される。発生された血流ドプラ中心画像が、表示部16に表示される(ステップSb6)。
本超音波診断装置1によれば、ドプラ信号発生部26におけるフィルタ特性を変更することにより、一つの方位方向上のROI内における受信信号に基づいて、血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とを発生することができる。加えて、第1、第2の速度表示スケールで、血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とを重畳表示することができる。これらのことから、操作者による表示画像の観察が容易となる。また、本超音波診断装置1は、受信信号を記憶部34に記憶させ、操作者のフリーズ操作を契機として、組織ドプラ波形を発生することができる。また、組織ドプラ波形における周波数または周波数の強度に応じて、組織ドプラ画像の背景の色相または輝度を変更することができる。加えて、ドプラ信号発生部26の構成が単純となり、超音波診断装置1のコストを低減させることができる。
以下、図面を参照して、第3の実施形態を説明する。
図14は、第3の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す構成図である。第1、第2の実施形態との相違は、ROI内の画素値に基づいて、ROI内に複数のレンジゲートを設定し、設定されたレンジゲートごとにドプラ画像を発生することである。装置本体12は、第1の実施形態の構成要素に加えて、レンジゲート決定部37をさらに具備する。
レンジゲート決定機能とは、Bモード画像の画素値に基づいて、Bモード画像上に設定されたROI内に複数のレンジゲートを決定する機能である。以下、レンジゲート決定機能に従う処理(以下、レンジゲート決定処理と呼ぶ)を説明する。
受信信号に基づいて、Bモード画像が発生される(ステップSc1)。発生されたBモード画像上に、ROIが設定される(ステップSc2)。ROI内に組織RGが設定される(ステップSc3)。ROI内の画素値と組織RGとを用いて、血流RGが決定される(ステップSc4)。に基づいて、血管内腔と血管壁とにそれぞれ対応する2種のレンジゲートが決定される。受信信号と血流RGとを用いて血流ドプラ波形が発生される(ステップSc5)。受信信号と組織RGとを用いて組織ドプラ波形が発生される(ステップSc6)。血流ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて、第1の速度表示スケールが決定される(ステップSc7)。組織ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて、第2の速度表示スケールが決定される(ステップSc8)。血流ドプラ波形が、血流ドプラ信号に基づいて、第1の速度表示スケールで発生される(ステップSc9)。組織ドプラ波形が、組織ドプラ信号に基づいて、第2の速度表示スケールで発生される(ステップSc10)。血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とに基づいて発生された重畳画像が、時間軸の時刻を一致させて表示部16で表示される(ステップSc11)。
本超音波診断装置1によれば、ROI内の画素値に基づいて、一つの方位方向上のROI内に複数のレンジゲートを決定することができる。また、一つの方位方向におけるROI内の受信信号を用いて、複数のレンジゲートにそれぞれ対応する複数のドプラ波形を発生することができる。例えば、複数のレンジゲートが血管内腔とこの血管内腔の方位方向における血管壁とに決定された2つのレンジゲートである場合、本超音波診断装置1によれば、血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とを発生することができる。加えて、第1、第2の速度表示スケールで、血流ドプラ波形と組織ドプラ波形とを重畳表示することができる。これらのことから、操作者による表示画像の観察が容易となる。加えて、本超音波診断装置1によれば、複数のレンジゲートの設定操作が不要となるため、複数のレンジゲートの設定操作の煩雑さが改善される。これにより、検査効率が向上する。
Claims (15)
- 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して、被検体へ向けて超音波を送信する超音波送信部と、
前記超音波に対応する反射波に基づいて受信信号を発生する超音波受信部と、
前記受信信号に基づいて、1つの方位方向における関心領域内の血流に起因した第1ドプラ信号と前記関心領域内の組織に起因した第2ドプラ信号とを、それぞれ発生するドプラ信号発生部と、
前記第1ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて第1の速度表示スケールを決定し、前記第2ドプラ信号に関する速度分布範囲に基づいて第2の速度表示スケールを決定する速度表示スケール決定部と、
前記第1ドプラ信号に基づいて血流ドプラ画像を発生し、前記第2ドプラ信号に基づいて組織ドプラ画像を発生する画像発生部と、
前記血流ドプラ画像を前記第1の速度表示スケールで表示し、前記組織ドプラ画像を前記第2の速度表示スケールで表示する表示する表示部と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記速度表示スケール決定部は、前記第1の速度表示スケールに比べて拡大した速度表示スケールを、前記第2の速度表示スケールとして決定すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記速度表示スケール決定部は、前記第2の速度表示スケールに比べて縮小した速度表示スケールを、前記第1の速度表示スケールとして決定すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記第2の速度表示スケールを決定するためのスケールを入力する入力部と、
前記第2の速度表示スケールを決定するためのスケールを記憶する記憶部とをさらに具備し、
前記速度表示スケール決定部は、前記入力されたスケールと前記記憶されたスケールと前記第2ドプラ信号に関する速度分布範囲とのうち少なくとも一つに基づいて、前記第2の速度表示スケールを決定すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記ドプラ信号発生部は、フィルタ特性を変更可能な可変フィルタをさらに有し、
前記可変フィルタにおけるフィルタ特性を、前記受信信号から前記第1ドプラ信号を抽出するためのフィルタ特性から、前記受信信号から前記第2ドプラ信号を抽出するためのフィルタ特性へ変更させるフィルタ変更部をさらに具備すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記ドプラ信号発生部は、前記第1ドプラ信号の発生に関するフーリエ変換で用いられるサンプル数に比べて多いサンプル数を用いて、前記受信信号をフーリエ変換することにより、前記第2ドプラ信号を発生すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記画像発生部は、前記血流ドプラ画像における時間軸の時刻と前記組織ドプラ画像における時間軸の時刻とを一致させて、前記血流ドプラ画像に前記組織ドプラ画像を重畳させた画像を発生すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記画像発生部は、前記第2ドプラ信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記組織ドプラ画像における組織ドプラ波形の背景の輝度を、所定の輝度に変更した組織ドプラ画像を発生すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記画像発生部は、前記第2ドプラ信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記組織ドプラ画像における組織ドプラ波形の背景の色相を、所定の色相に変更した組織ドプラ画像を発生すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記超音波送信部は、前記血流の速度及び前記組織の運動速度にそれぞれ対応した所定の送信条件で超音波を送信すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記所定の送信条件は、パルス繰り返し周波数であること、
を特徴とする請求項10に記載の超音波診断装置。 - 前記超音波受信部は、前記血流の速度及び前記組織の運動速度にそれぞれ対応した所定の受信条件で超音波を受信すること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して、被検体へ向けて超音波を送信する超音波送信部と、
前記超音波に対応する反射波に基づいて受信信号を発生する超音波受信部と、
前記受信信号に基づいて、Bモード信号を発生するBモード信号発生部と、
前記Bモード信号に基づいて、Bモード画像を発生する画像発生部と、
前記Bモード画像の所望の方位方向上に、操作者からの指示に従って関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記関心領域における画素値に基づいて、前記関心領域内に複数のレンジゲートの位置を決定するレンジゲート決定部と、
前記受信信号に基づいて、前記レンジゲート位置にそれぞれ対応した複数のドプラ信号を発生するドプラ信号発生部と、
前記ドプラ信号各々に関する速度分布範囲に基づいて、前記ドプラ信号にそれぞれ対応する複数の速度表示スケールを決定する速度表示スケール決定部と、
前記ドプラ信号各々に基づいて、前記ドプラ信号にそれぞれ対応する複数のドプラ画像を発生する画像発生部と、
前記ドプラ画像に対応する前記速度表示スケールで、前記ドプラ画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記レンジゲート決定部は、前記複数のレンジゲートのうち少なくとも2つのレンジゲートについて、一方のレンジゲートの範囲内に他方のレンジゲートを含ませるために、前記複数のレンジゲート位置を決定すること、
を特徴とする請求項13に記載の超音波診断装置。 - 前記関心領域内の前記レンジゲートの位置を、前記操作者からの指示に従って入力する入力部をさらに具備し、
前記レンジゲート決定部は、前記入力部から入力された指示に基づいて、前記レンジゲートの位置を調整すること、
を特徴とする請求項13に記載の超音波診断装置。
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