JP2014073303A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者が被検体の所定の部位を圧迫せずに済む超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波診断装置１は、被検体の所定の部位を包囲した状態において、流体の流入によって膨張して前記所定の部位に対する圧迫を加え、流体の流出によって膨張状態が解除されて前記所定の部位に対する圧迫を解除するカフ２０への流体の圧力を調節するポンプ１０を制御する制御部８を備えることを特徴とする。超音波診断装置１の表示部６には、前記カフ２０内における流体の圧力が表示される。これにより、フリーズなどの操作のタイミングを知ることができる。また、制御部８は、前記被検体に対して送信された超音波のエコー信号に基づいて算出される血流の流速に基づいて、前記ポンプ１０の制御を行なってもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関する。

超音波診断装置においては、被検体に対して超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、Ｂモード（ｍｏｄｅ）、カラードプラモード（ｃｏｌｏｒ ｄｏｐｐｌｅｒ ｍｏｄｅ）、パルスドプラモード（ｐｕｌｓｅ ｄｏｐｐｌｅｒ ｍｏｄｅ）などの画像を作成して表示することができる（例えば、特許文献１参照）。このような超音波診断装置を用いて、腹部、頸動脈、下肢など、被検体におけるさまざま部位の検査が行われている。

特開２０１１−７２６７６号公報

ところで、超音波診断装置を用いた下肢静脈の検査では、静脈を圧迫した後に、圧迫を解除した時の血流の様子を、パルスドプラモードのドプラ波形によって観察することがある。この場合、操作者は、被検体の足元にしゃがんだ体勢で、片手に超音波プローブを持ち、パルスドプラモードを起動させ、もう片方の手で被検体の下肢を圧迫する。そして、手を放して下肢への圧迫を解除した後、素早く装置本体のフリーズボタン（ｆｒｅｅｚ ｂｕｔｔｏｎ）を押してパルスドプラ波形を保存できているかを確認して計測作業として弁逆流持続時間などの評価を行なう。

このような下肢静脈の検査では、下肢静脈に対する圧迫を解除した時の血流の様子をドプラ波形において観察するため、圧迫解除後は、素早くフリーズボタンを押し、パルスドプラ波形の確認を行ない、計測作業を行なう。しかし、上記体勢から、Ｂモード、カラードプラモード、パルスドプラモードを同時に起動させた状態で、ターゲットとなる血管に対して超音波プローブがずれないように固定しつつ圧迫をかける作業は操作者にかなりの負担がかかっている。このように超音波プローブを固定しつつ圧迫をしている体勢から、圧迫を解除した後に、フリーズボタンを素早く押せないことがある。この場合、適切なタイミングでパルスドプラ波形をフリーズすることができず、目的とするパルスドプラ波形が得られないと、再度同じ動作を繰り返さなければならない。さらに、圧迫解除後に素早くフリーズボタンを押そうとすると、超音波プローブの位置がずれてしまうこともある。この場合にも、再度血管を探して適切な観察位置に超音波プローブを戻して再計測する必要がある。従って、被検体における所定の部位に対する圧迫を加えて超音波検査を行なう際の操作者の負担を軽減することが望まれている。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体の所定の部位に対して圧迫を加える加圧部材の圧迫動作を制御する制御部と、前記加圧部材による圧迫の大きさが表示される表示部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

また、他の観点の発明は、被検体の所定の部位に対して圧迫を加える加圧部材の圧迫動作を制御する制御部であって、前記被検体に対して送信された超音波のエコー信号に基づいて算出される血流の流速に基づいて、前記加圧部材の圧迫動作の制御を行なう制御部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記一の観点の発明によれば、超音波診断装置の前記制御部によって制御される加圧部材が、被検体の所定の部位を圧迫するので、操作者が被検体の所定の部位を圧迫せずに済む。また、表示部には圧迫の大きさが表示されるので、操作者は、これを見ながら適切なタイミングでフリーズなどの操作を行なうことができる。以上により、操作者の負担を軽減することができる。

また、上記他の観点の発明によれば、上記一の観点の発明と同様に、操作者が被検体の所定の部位を圧迫せずに済むほか、前記加圧部材の圧迫動作が、前記被検体に対して送信された超音波のエコー信号に基づいて算出される血流の流速に基づいて制御されるので、操作者の負担を軽減することができる。

本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示す図である。 本発明に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 エコーデータ処理部の構成を示すブロック図である。 実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 カフが装着された被検体の下肢に超音波プローブを当接した状態を示す図である。 Ｂモード画像、カラードプラ画像及びパルスドプラ波形の画像が表示された表示部を示す図である。 Ｂモード画像、カラードプラ画像及びパルスドプラ波形の画像とともに、圧力の時間経過を示すグラフが表示された表示部を示す図である。 圧力が下がってきた状態のグラフが表示された表示部を示す図である。 本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の他例を示す図である。 加圧部材の他例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図７に基づいて説明する。図１に示すように、超音波診断装置１の装置本体１Ａには、超音波プローブ２、カフ（ｃｕｆｆ）２０が接続されている。また、前記装置本体１Ａは、図２に示すように、送受信ビームフォーマ（ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９、ポンプ（ｐｕｍｐ）１０、圧力検出部１１を備えている。

前記超音波プローブ２は、アレイ（ａｒｒａｙ）状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。

前記エコーデータ処理部４は、図３に示すように、Ｂモード処理部４１、ドプラ処理部４２及びカラードプラ処理部４３を有している。

前記Ｂモード処理部４１は、Ｂモード用の超音波の送受信によって得られたエコーデータであって、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。

前記ドプラ処理部４２は、パルスドプラモードの超音波の送受信によって得られたエコーデータであって、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、直交検波処理、ウォールフィルタ処理、ＦＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等のドプラ処理を行なって、ドプラデータを作成する。

前記カラードプラ処理部４３は、カラードプラモードの超音波の送受信によって得られたエコーデータであって、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、直交検波処理、ＭＴＩフィルタ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）処理、自己相関演算処理等のカラードプラ処理を行なってカラードプラデータを作成する。

前記表示制御部５は、前記エコーデータ処理部４から出力されたデータを、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって超音波画像データに走査変換する。そして、前記表示制御部５は、この超音波画像データに基づく超音波画像を前記表示部６に表示させる。前記エコーデータ処理部４から出力されるデータは、前記Ｂモード処理部４１で得られたＢモードデータ、前記ドプラ処理部４２で得られたドプラデータ、前記カラードプラ処理部４３で得られたカラードプラデータである。また、前記超音波画像データは、Ｂモード画像データ、ドプラ波形の画像データ、カラードプラ画像データである。前記表示制御部５は、Ｂモードデータに基づいてＢモード画像を表示させ、ドプラデータに基づいてドプラ波形の画像を表示させ、カラードプラデータに基づいてカラードプラ画像を表示させる。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。前記操作部７における入力により、超音波診断装置として公知の動作の他、前記ポンプ１０を動作させることができる。

前記制御部８は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔＲａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。例えば、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４、前記表示制御部５の機能は、制御プログラムによって実行されてもよい。

また、前記制御部８は、前記ポンプ１０を制御する。これにより、後述するように被検体の下肢に装着された前記カフ２０の膨張及び収縮が制御される。前記制御部８は、本発明における制御部の実施の形態の一例である。

前記記憶部９は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や半導体メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）などである。

前記ポンプ１０は、このカフ２０内の流体の圧力を調節して前記カフ２０を膨張及び収縮させる。より詳細には、前記ポンプ１０は、前記カフ２０内へ流体を流入及び流出させることによって前記カフ２０内を加圧及び減圧し、前記カフ２０を膨張及び収縮させる。

前記カフ２０は、前記ポンプ１０からの流体の流路となる流体管Ｘを介して前記装置本体１Ａと接続されている。そして、前記カフ２０は、例えば被検体の下肢を包囲するように装着された状態において、前記ポンプ１０からの流体の流入によって膨張し下肢に対する圧迫を加える。このカフ２０による圧迫は、下肢静脈の検査時における操作者の手による圧迫の代わりになる。

また、前記カフ２０内の流体が、前記ポンプ１０によって流出することにより、前記カフ２０は収縮し、下肢に対する圧迫が解除される。

前記流体は、例えば空気などの気体である。前記ポンプ１０は、本発明における圧力調節部の実施の形態の一例である。また、前記カフ２０は、本発明における加圧部材の実施の形態の一例である。

前記圧力検出部１１は、前記ポンプ１０と前記カフ２０とを繋ぐ流路の圧力を検出する圧力センサである。この圧力検出部１１により、カフ２０内の空気の圧力を検出することができる。前記圧力検出部１１の圧力検出信号は、前記制御部８に入力される。前記制御部８は、前記圧力検出部１１の圧力検出信号に基づいて、前記ポンプ１１を制御してもよい。

前記圧力検出部１１の圧力検出信号に基づいて得られた圧力は、前記カフ２０による圧迫の大きさとして前記表示部６に表示される（後述のグラフＧ）。

次に、本例の作用について図４のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、被検体の下肢を前記超音波プローブ２によってスキャンして、例えば下肢静脈における弁の機能不全の検査を行なう場合について説明する。

先ず、ステップＳ１では、図５に示すように被検体の下肢Ｌに前記カフ２０を装着した状態で、操作者は前記超音波プローブ２を片手で持って体表面に当接する。そして、この状態で前記超音波プローブ２によって超音波の送受信を開始する。ここでは、先ずＢモードの送受信を行ない、得られたエコー信号に基づいて作成されたＢモード画像が前記表示部６に表示される。

次に、ステップＳ２では、操作者は、前記表示部６に表示されたＢモード画像を見ながら静脈を見つけ出し、カラードプラモードを起動してカラードプラ画像を表示させ、パルスドプラ計測用のドプラカーソルを設定する。そして、パルスドプラモードを起動する。これにより、図６に示すように、前記表示部６にＢモード画像ＢＩ、カラードプラ画像ＣＤＩ及びパルスドプラ波形の画像ＤＩが表示される。ちなみに、図６において符号Ｃはパルスドプラ計測用のドプラカーソルである。

次に、ステップＳ３では、操作者は前記操作部７を操作して前記ポンプ１０を動作させる。これにより、前記ポンプ１０から前記カフ２０内に流体が送られてカフ２０が膨張し、被検体の下肢を圧迫する。ちなみに、前記装置本体１Ａと接続された図示しないフットスイッチを操作することにより、前記ポンプ１０を動作させてもよい。

前記表示制御部５は、図７に示すように、前記圧力検出部１１の圧力検出信号に基づいて得られた圧力の時間経過を示すグラフＧを、前記表示部６に表示させてもよい。このグラフＧにおいて、横軸は時間、縦軸は圧力である。

次に、ステップＳ４では、前記圧力検出部１１の検出圧力が所定の圧力ｐに到達すると、前記制御部８は、前記カフ２０内を減圧するよう前記ポンプ１０を制御する。前記カフ２０内の減圧により、前記カフ２０による下肢に対する圧迫が解除される。

前記制御部８は、所定の圧力ｐに到達して所定時間ｔ（例えば数秒）経過した後に、減圧が開始されるよう前記ポンプ１０を制御してもよい。この場合、前記ポンプ１０は、前記所定時間ｔの間、前記カフ２０内の圧力を前記所定の圧力ｐのまま維持する。前記所定の圧力ｐ及び前記所定時間ｔは、前記操作部７において設定できるようになっていてもよい。設定された所定の圧力ｐ及び前記所定時間ｔは前記記憶部９に記憶される。前記制御部８は、前記記憶部９に記憶された前記所定の圧力ｐ及び前記所定時間ｔに基づいて、前記ポンプ１０を制御する。

次に、ステップＳ５では、操作者は、図８に示すように、前記グラフＧにおいて前記カフ２０内の圧力が下がってきたことを確認すると、前記操作部７のフリーズボタンを押してパルスドプラ波形をフリーズさせる。操作者は、フリーズされたドプラ波形の画像ＤＩを観察することにより、静脈弁の異常を診断する。

前記表示制御部５は、このドプラ波形の画像ＤＩを操作者が観察しやすい大きさで表示させることができるように、ドプラ波形の画像ＤＩを表示させる時には、前記グラフＧを非表示としてもよい。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、前記制御部８から出力される制御信号に基づいて膨張及び圧縮が制御される前記カフ２０によって、被検体の下肢に対する圧迫とその弛緩が行われるので、操作者は被検体の下肢を圧迫する必要がない。従って、操作者は、前記超音波プローブ２を持っていない手が空くので、ドプラ波形の画像をフリーズさせるための操作を素早く行なうことが容易である。これにより、同じ動作を繰り返すことなく、目的とするドプラ波形を得ることができ、前記超音波プローブ２の位置がずれることも少ない。また、操作者は前記グラフＧを参照してフリーズボタンを押すことができる。以上により、操作者の負担を軽減することができる。

次に、変形例について説明する。前記ステップＳ４において、カフ２０による下肢に対する圧迫の解除のタイミングは、被検体から得られたエコー信号から算出される血流の流速に基づいて制御されてもよい。より詳細に説明すると、前記カフ２０によって静脈が圧迫されると、前記カラードプラ処理部４３によって得られる血流の流速は遅くなる。従って、前記制御部８は、前記ポンプ１０による加圧開始後に、血流の流速が所定値以下になった時に、前記カフ２０内を減圧するよう前記ポンプ１０を制御する。

具体的には、前記制御部８は、前記カラードプラ処理部４３から入力された血流の流速値を示す信号に基づいて前記ポンプ１０を制御する。また、前記制御部８は、前記ドプラ処理部４２から入力された血流の流速値を示す信号に基づいて前記ポンプ１０を制御してもよい。

この変形例によれば、ポンプを制御するための操作者による操作が不要であり、操作者の負担を軽減することができる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、図９に示すように、前記ポンプ１０及び前記圧力検出部１１は、前記装置本体１Ａの外に設けられていてもよい。図９では、前記ポンプ１０及び前記圧力検出部１１からなる加減圧装置３０が、前記装置本体１Ａの外に設けられて、この装置本体１Ａ及び前記カフ２０と接続されている。前記加減圧装置３０は、例えばＵＳＢ接続によって前記装置本体１Ａと接続され、この装置本体１Ａから制御信号が入力され、電力が供給されるようになっていてもよい。

また、本発明における加圧部材は、前記カフ２０に限られるものではない。例えば、図１０に示すように、本体４１及びこの本体４１から延びるアーム４２，４２とで構成される加圧部材４０により、被検体の下肢などに対して圧迫とその解除が行われてもよい。この加圧部材４０は、前記アーム４２，４２が機械的に動作して開閉することにより、圧迫とその解除を行なう。前記アーム４２，４２は、被検体において圧迫を加える部位の一部又は全周を包囲した状態で圧迫とその解除を行なう。

前記本体４１には、前記アーム４２，４２を動作させるためのモータ（ｍｏｔｏｒ）が設けられている（図示省略）。このモータは、前記制御部８からの制御信号によって制御され、前記アーム４２，４２を動作させる。前記モータは、前記アーム４２，４２による被検体に対する圧迫の大きさが所定の値になると、それ以上は圧迫しないように制御されてもよい。前記アーム４２，４２による圧迫の大きさを検出して、前記グラフＧとして表示するようにしてもよい。

１ 超音波診断装置
６ 表示部
８ 制御部
１０ ポンプ（圧力調節部）
２０ カフ（加圧部材）

Claims (10)

1. 被検体の所定の部位に対して圧迫を加える加圧部材の圧迫動作を制御する制御部と、
   前記加圧部材による圧迫の大きさが表示される表示部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 被検体の所定の部位に対して圧迫を加える加圧部材の圧迫動作を制御する制御部であって、前記被検体に対して送信された超音波のエコー信号に基づいて算出される血流の流速に基づいて、前記加圧部材の圧迫動作の制御を行なう制御部を備えることを特徴とする超音波診断装置。
3. 前記制御部は、前記血流の流速に基づいて、加圧部材による圧迫の解除のタイミングを制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記加圧部材は、前記所定の部位を包囲した状態において、流体の流入によって膨張して前記所定の部位に対する圧迫を加えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記加圧部材は、流体の流出によって膨張状態が解除されて、前記所定の部位に対する圧迫を解除することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記制御部は、前記加圧部材内の流体の圧力を調節する圧力調節部を制御することにより、流体による前記加圧部材の膨張及びその解除を制御することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記加圧部材内における流体の圧力が、前記加圧部材による圧迫の大きさとして表示される表示部を備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. 前記圧力調節部はポンプであることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
9. 前記加圧部材は、前記所定の部位の一部又は全周を包囲した状態で機械的に動作して圧迫を加えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
10. 前記加圧部材は、モータによって機械的に動作することを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。