JP4427139B2

JP4427139B2 - 超音波診断装置及び超音波送信方法

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Publication number: JP4427139B2
Application number: JP24655999A
Authority: JP
Inventors: 直久神山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001070304A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に超音波造影剤を投与してコントラストエコー法の一形態であるフラッシュエコーイメージング（ＦＥＩ）法に基づいた送信を行う超音波診断装置及び超音波送信方法に関する。詳しくは、造影剤が反射したエコー信号を用いて血管部の血流動態の情報を画像化する機能、パフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報を画像化する機能、及びそれらの定量評価を目的とした種々の画像処理機能を備えた超音波診断装置及びその超音波送信方法に係り、とくに、それら各種の機能の高精度化及び高精細化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波信号の医学的な応用は種々の分野にわたり、超音波診断装置もその１つである。超音波診断装置は超音波信号の送受により画像信号を得る装置であり、超音波信号の非侵襲性を利用して種々の態様で使用されている。
【０００３】
この超音波診断装置の主流は、超音波パルス反射法を用いて生体の軟部組織の断層像を得るタイプである。この撮像法は無侵襲で組織の断層像を得ることができ、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴスキャナ、ＭＲＩ装置、および核医学診断装置など、ほかの医用モダリティに比べて、リアルタイム表示が可能、装置が小形で比較的安価、Ｘ線などの被曝が無い、超音波ドプラ法に拠り血流イメージングができるなど、多くの利点を有している。このため心臓、腹部、乳腺、泌尿器、および産婦人科などの診断において広く利用されている。特に、超音波プローブを体表に当てるだけの簡単な操作により、心臓の拍動や胎児の動きをリアルタイムに観察でき、また被曝なども無いから何度も繰り返して検査でき、さらに装置をベッドサイドに移動させて容易に検査できるという種々の利点も持ち合わせている。
【０００４】
この超音波診断装置の分野において、最近では、心臓や腹部臓器などの検査を実施する際、静脈から超音波造影剤を注入して血流動態の評価を行うコントラストエコー法が注目を浴びている。造影剤を静脈から注入する手法は、動脈から注入する手法に比べて、侵襲性が低く、この評価法による診断が普及しつつある。超音波造影剤の主要成分は微小気泡（マイクロバブル）であり、これが超音波信号を反射する反射源になっている。造影剤の注入量や濃度が高いほど造影効果も大きくなるが、造影剤の気泡の性質上、超音波照射によって造影効果時間が短縮するなどの事態も発生する。このような状況に鑑み、近年、持続性および耐圧型の造影剤も開発されているが、造影剤が体内に長く止まることは侵襲性の増大につながる懸念もある。
【０００５】
このコントラストエコー法を実施する場合、被検体部位の関心領域には血流によって造影剤が次々に供給される。このため、超音波を照射して一度、気泡を消失させても、次の超音波照射の時点では新しい気泡がその関心領域に流入していれば造影効果は維持されると想定される。しかし、実際には、超音波の送受信は通常、１秒間に数千回行われること、および、血流速度が遅い臓器実質や比較的細い血管の血流動態が存在することを考えると、これらの診断画像上では造影剤による輝度増強を確認する前に次々と気泡が消失し、造影効果が瞬時に減弱することになる。
【０００６】
造影剤を用いた診断法の内、最も基本的な診断法は、造影剤による輝度増強の有無を調べることにより診断部位の血流の有無を知るというものである。さらに進んだ診断法は、診断部位における輝度変化の広がりや輝度増強の程度から造影剤の空間分布の時間変化を知るという手法や、造影剤が注入されてから関心領域に到達するまでの時間、および、ＲＯＩ内の造影剤によるエコー輝度の経時変化（ＴｉｍｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙＣｕｒｖｅ：ＴＩＣ）、または最大輝度などを求める手法である。
【０００７】
このコントラストエコー法はまた、超音波エコー信号の非基本波成分を用いて画像化するハーモニックイメージング法によっても効果的に実施できる。ハーモニックイメージング法は、造影剤の主要成分である微小気泡が超音波励起されたときに生じる非線形挙動に因る非基本波成分のみを分離・検出するイメージング法である。生体臓器は比較的、非線形挙動を起こし難いため、このハーモニックイメージング法によって良好なコントラスト比の造影剤画像を得ることができる。
【０００８】
さらに、上述のように超音波の照射によって微小気泡が消失してしまう現象を利用して、フラッシュエコーイメージング（ＦｌａｓｈＥｃｈｏＩｍａｇｉｎｇ）法（又は、トランジェントレスポンスイメージング法とも呼ばれる）と呼ばれる撮像手法が提案されており、これにより輝度増強を改善できることが報告されている（例えば、文献「６７−９５フラッシュエコー映像法の検討（１）、神山直久等、第６７回日本超音波医学会研究発表会、１９９６年６月」、又は、特開平８−２８０６７４号公報参照）。このイメージング法は原理的には、従来型の１秒間に数十フレームといった連続スキャンに代えて、数秒間に１フレームといった間欠的送信にするもので、その間欠時間の間、割らずに密集させた微小気泡を一度に消滅させて、高いエコー信号を得ようとする手法である。
【０００９】
さらに、従来、この間歇送信の間隔を変えて造影剤の染影度を定量化する手法が提案されている。超音波を照射することにより造影剤が消失するので、間歇送信時に観察されるエコー輝度は超音波の送信停止時間内にスキャン面に流入してくる微小気泡の量に依存することになる。一例として、間歇送信の間隔を１心拍、２心拍、…と変化させたとき、心筋部に設定した関心領域（ＲＯＩ）の染影輝度の変化は概念的には図１０のように表される（例えば、文献「ＳａｎｊｉｖＫａｕｌ，“Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌｃｏｎｔｒａｓｔｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ"，ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｂｌｅｍｓｉｎＣａｒｄｉｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏｂ．１１，１９９７ｐｐ．６１１−６１６“」参照）。
【００１０】
同図に示す如く、心拍数（間歇送信の間隔時間）が増大するにつれて染影輝度曲線は飽和してくるが、この曲線が平坦になったときの輝度は関心領域のトータルの血流量に比例し、平坦になる前の曲線の傾きは血液（造影剤）の流入速度に相関する。したがって、図１０の場合、曲線１、２を得た両方の関心領域における血流の動態を比較すると、曲線２に該当する血流動態は、曲線１に該当するそれに比較して、血液の流入速度が低く、かつトータルの血流量が少ないことを示している。
【００１１】
さらに、上述の間歇送信の間隔を順に変化させて図１０に示す曲線を自動手的に計測する機能を有する装置及びスキャン法が本発明者によって既に、特開平１１−１５５９５８号公報（特願平９−３２４７７２号出願）にて提案されている。
【００１２】
一方、従来から心電図同期法（ＥＣＧ−ｇａｔｉｎｇ）に基づき画像を得るイメージングが盛んに行われている。この心電図同期法を用いるときの基準トリガとしては、通常、心電周期の中で最大強度の波形として検出されるＲ波が使用される（図１１の矢印Ａの波形）。Ｒ波以外の心時相に同期した画像が必要なときは、オペレータが基準トリガ（Ｒ波）からの遅延時間を適宜に設定し、この遅延時間の経過時に同期してスキャンを行っている。例えば、心臓の収縮末期の画像を観察したい場合、オペレータはかかる遅延時間を例えば０．２秒（図１１の矢印Ａ−Ｂ間の時間）に設定し、Ｔ波末期（図１１の矢印Ｂ参照）の時相に同期した画像が得られる。
【００１３】
このため、心電図同期法を使って心拍時相を固定し、この時相に合わせて間歇送信の間隔を変える場合、基準トリガがＲ波であるため、間歇送信の間隔は１心拍、２心拍、…といった単位で変えられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した間歇送信法の送信間隔を変えて造影剤の染影度を定量化する手法にあっては、以下のような未解決の問題が放置されていた。この問題を図１０を用いて説明する。
【００１５】
同図において、曲線１，２の間歇送信間隔が零となるときの極限の染影輝度は夫々ａ１，ａ２（ｙ切片）となっており、輝度が零にはなっていない。この輝度値が零よりも大きくなるのは、染影前から画像化されている定常的なエコー成分が存在することに因る。仮にハーモニックイメージング法を用いて組織由来のエコー成分を除去した（画像化しない）としても、超音波信号が生体内伝播時に非線形効果を受けて高調波成分、いわゆるティッシュハーモニック成分を生じる。このティッシュハーモニック成分がエコー信号に反映し、輝度値の底上げをもたらしている。
【００１６】
従来法の場合、実際の計測によって染影輝度値は、図１０中の黒丸で示された整数値の間歇送信間隔（１心拍，２心拍，３心拍、…）夫々における値である。このため、図中の曲線全体を計測値から推定することは非常に困難である。とくに、１心拍以下の間歇送信間隔における曲線の挙動は曖昧さが非常に多く残る。曲線が原点（０，０）を通るならば比較的容易にカーブフィッティングを施して、精度良く曲線の全体像を把握できるかもしれないが、前述したようにティッシュハーモニック成分が存在するため、原点を使用することができない。このため、カーブフィッティングしたとしても、誤差を多く含む確率が極めて大きくなる。
【００１７】
したがって、とくに１心拍以下の間歇送信間隔における曲線部分の曖昧さが大きく、曲線傾きから求める血流の流入速度の精度に対する信頼性が極めて低いという問題があった。
【００１８】
本発明の目的は、フラッシュエコーイメージング法に基づき、間歇送信間隔を変えて造影剤の染影度を定量化する手法において、とくに、１心拍以下の短い間隔であっても確実に間歇送信を行うことができ、これにより、血管部の血流動態の情報やパフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報をより高精度に定量化できる超音波診断装置及び超音波送信方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した種々の目的を達成するため、本願の１つの発明によれば、超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置において、前記超音波パルス信号を送信する送信手段と、前記被検体の心臓の周期的拍動を表す心拍信号を検出する心拍検出手段と、前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を前記送信手段に送信させ、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記送信手段に送信させる送信制御手段とを備え、前記送信制御手段は、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、心拍周期の実数倍を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする。
【００２０】
このように超音波パルス信号を２回送信することで１心拍よりも小さい時間間隔の間歇送信を行うことができる。第１回目の送信で造影剤を積極的に消失させ、その後に流入した造影剤（血流）を用いて第２回目の送信によりフラッシュエコーイメージング法の下に画像化することができる。１心拍未満の範囲の間歇送信間隔まで細かく制御して画像信号を観察するので、ＴＩＣ（輝度変化曲線）計測の特に経過時間が短い範囲でのデータ量が増え、ＴＩＣデータの定量評価の精度が良くなる。
【００２１】
本発明の好適な態様として、更に、以下のものを提供できる。
【００２２】
好適には、前記送信制御手段は、前記第１回目の超音波パルス信号を前記周期的拍動とは非同期で送信させる手段である。
【００２３】
例えば、前記心拍信号はＥＣＧ（心電図）信号であって、前記参照波は前記ＥＣＧ信号のＲ波である。
【００２４】
さらに好適には、前記送信制御手段は、前記時間間隔を一定の規則を基に変化させる間隔変化手段を備える。前記時間間隔は、１心拍以下の時間間隔を含んでいてもよい。
【００２５】
好適には、前記間隔変化手段は、前記時間間隔をｔ、前記第２回目の超音波パルス信号の送信時相を決める遅延時間をｔ_０としたとき、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段による判定結果に応じて前記第１回目の超音波パルスの送信時相に相当する前記参照波からの遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を演算する。
【００２６】
具体的な一態様によれば、前記間隔変化手段は、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するときには、ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝ｔ_０−ｔの演算を行って前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を求める第１の演算手段と、前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}及び前記時間間隔ｔ又は遅延時間ｔ_０に応じて前記第１回目の超音波パルス信号の送信及び前記第２回目の超音波パルス信号の送信を１つの参照波の出現後に指令する第１の送信指令手段とを備える一方で、ｔ＞ｔ_０の条件が成立するときには、ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝Ｔ−（ｔ−ｔ_０）（Ｔ：心拍周期）の演算を行って前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を求める第２の演算手段と、前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}に応じて前記第１回目の超音波パルス信号の送信を１つの参照波の出現後に指令するとともに、前記時間間隔ｔに応じて前記第２回目の超音波パルス信号の送信をその次の参照波の出現を跨いだ状態で指令する第２の送信指令手段とを備える。
【００２７】
また別の態様によれば、前記第２の送信指令手段によって指令された前記時間間隔の実際値を計測する計測手段と、前記計測手段による計測値を前記時間間隔の値に回顧的に置換する置換手段とを備えていてもよい。
【００２８】
一方、前記時間間隔を既定値の中から任意に選択又は任意に設定する時間間隔設定手段を備えることもできる。
【００２９】
また、前記第２回目の超音波パルス信号の送信に伴って得られた前記エコー信号を受信する受信手段と、前記エコー信号に基づく画像データを生成して記録するデータ処理手段とを備え、前記データ処理手段は、前記画像データの生成に関与した前記時間間隔を表す情報を前記画像データと共に記録する手段を含むように構成してもよい。
【００３０】
この場合、好適には、前記画像データの輝度に基づき、前記エコー信号の強度変化曲線又は画像輝度の輝度変化曲線を表すデータを経時的に測定する測定手段を備えることである。例えば、前記測定手段は、前記時間間隔を表す情報を使って前記変化曲線を表すデータを作成する手段である。
【００３１】
また、前記目的を達成するため、本願の別の発明によれば、超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置の超音波送信方法において、前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を送信し、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記被検体内に送信する際、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、１心拍以下の時間間隔を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする。又は、超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置の超音波送信方法において、前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を送信し、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記被検体内に送信する際、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、心拍周期の実数倍を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする。
【００３２】
この送信方法によっても、前述と同様に、第１回目の送信で造影剤を積極的に消失させ、その後に流入した造影剤（血流）を用いて第２回目の送信によりフラッシュエコーイメージング法の下に画像化することができる。
【００３３】
好適には、前記第１回目の超音波パルス信号は前記周期的拍動とは非同期で送信される。例えば、前記心拍信号はＥＣＧ信号であって、前記参照波は前記ＥＣＧ信号のＲ波である。さらに好適には、前記時間間隔を一定の規則を基に変化させることである。
【００３４】
この場合、前記時間間隔をｔ、前記第２回目の超音波パルス信号の送信時相を決める遅延時間をｔ_０としたとき、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するか否かを判定し、この判定結果に応じて前記第１回目の超音波パルスの送信時相に相当する前記参照波からの遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を演算する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の１つの実施形態を、図１〜７を参照して説明する。この実施形態に係る超音波診断装置は、被検体に超音波造影剤を投与し、その染影度から血流状態を観察する場合の関心部位全てに適用できるが、以下では、肝臓実質または心臓筋肉に流入する造影剤（パフュージョン）の染影度に基づき血流動態のデータを得て異常部位を同定する超音波診断装置について説明する。
【００３６】
図１に、第１の実施形態に係る超音波診断層装置の全体構成を概略的に示す。図１に示す超音波診断装置は、装置本体１１と、この装置本体１１に接続された超音波プローブ１２、操作パネル１３、およびＥＣＧ（心電計）１４とを備える。
【００３７】
操作パネル１３は、オペレータから各種の指示や情報を装置本体１１に与えるために使用されるもので、キーボード１３Ａ、トラックボール１３Ｂ、マウス１３Ｃ、および後述するＴＩＣ計測のためのスキャンシーケンスを開始させるための実行ボタン１３Ｄを備えている。トラックボール１３Ｂは例えば、モニタ画面上のポインティングデバイスとして機能させるほか、画像上にＲＯＩ（関心領域）の設定などを行うために使用される。キーボード１３Ａなどを操作してイメージングモードを「Ｂモードイメージング」及び「ＣＦＭ（ＣｏｌｏｒＦｌｏｗＭａｐｐｉｎｇ）モードイメージング」の間の切換を指令することができる。ＣＦＭモードイメージングは血流状態を２次元のカラー像で表示するイメージングモードで、ＣＦＭモードの画像がＢモードの画像に重畳して表示される。
【００３８】
超音波プローブ１２は、被検体との間で超音波信号の送受信を担うデバイスであり、電気／機械可逆的変換素子としての圧電セラミックなどの圧電振動子を有する。好適な一例として、複数の圧電振動子がアレイ状に配列されてプローブ先端に装備され、フェーズドアレイタイプのプローブ１２が構成されている。これにより、プローブ１２は装置本体１１から与えられるパルス駆動電圧を超音波パルス信号に変換して被検体内の所望方向に送信する一方で、被検体で反射してきた超音波エコー信号をこれに対応する電圧のエコー信号に変換する。
【００３９】
ＥＣＧ１４は、主に被検体の体表に接触させて使用され、被検体の心電波形データを得る。
【００４０】
装置本体１１は図示の如く、プローブ１２に接続された送信ユニット２１および受信ユニット２２、この受信ユニット２２の出力側に置かれたレシーバユニット２３、Ｂモード用ＤＳＣ（デジタル・スキャン・コンバータ）２４、イメージメモリ２５、ＴＩＣ演算ユニット２６、ドプラユニット２７、表示データ合成器２８、および表示器２９を備える。ＴＩＣ演算ユニット２６には、本診断装置の外部に置かれた外部出力装置３０が接続されている。この外部出力装置は、例えばプリンタ、磁気記憶媒体、ネットワーク経由のパソコンなどにより構成される。装置本体１１は、さらに、送信ユニット２１に拠る超音波信号の送信タイミングを制御するための送信コントローラ３１と、ＥＣＧ１４が検出したＥＣＧ（心電図）信号を受ける心拍検出ユニット３２とを備える。
【００４１】
上記装置本体１１の各回路の構成および動作をさらに説明する。
【００４２】
送信ユニット２１は、図示しないパルス発生器、送信遅延回路、およびパルサを有する。パルス発生器は、例えば５ＫＨｚのレート周波数ｆｒ［Ｈｚ］（周期１／ｆｒ［秒］）のレートパルスを発生する。このレートパルスは、送信チャンネル数分に分配されて送信遅延回路に送られる。送信遅延回路には、遅延時間を決めるタイミング信号が送信チャンネル毎に供給されるようになっている。これにより、送信遅延回路はレートパルスに指令遅延時間をチャンネル毎に付与する。遅延時間が付与されたレートパルスが送信チャンネル毎にパルサに供給される。パルサはレートパルスを受けたタイミングでプローブ１２の圧電振動子（送信チャンネル）毎に電圧パルスを与える。これにより、超音波信号がプローブ１２から放射される。超音波プローブ１２から送信された超音波信号は被検体内でビーム状に集束されかつ送信指向性が指令されたスキャン方向に設定される。
【００４３】
このように、超音波パルス信号は送信ユニット２１の駆動によってプローブ１２を介して送信されるが、そのタイミングが、送信コントローラ３１によって後述するように制御される。送信コントローラ３１は本発明の特徴の１つを成す構成要素である。
【００４４】
被検体内では前述した遅延時間にしたがってビームフォーミングがなされる。送信された超音波パルス信号は、被検体内の音響インピーダンスの不連続面で反射される。この反射超音波信号は再びプローブ１２で受信され、対応する電圧量のエコー信号に変換される。このエコー信号はプローブ１２から受信チャンネル毎に受信ユニット２２に取り込まれる。
【００４５】
受信ユニット２２は、その入力側から順に、プリアンプ、受信遅延回路、および加算器を備える。プリアンプおよび受信遅延回路はそれぞれ、受信チャンネル分のアンプ回路または遅延回路を内蔵する。受信遅延回路の遅延時間は、所望の受信指向性に合わせて遅延時間パターンの信号として与えられる。このため、エコー信号は、受信チャンネル毎に、プリアンプで増幅され、受信遅延回路により遅延時間が与えられた後、加算器で加算される。この加算により、所望の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。送信指向性と受信指向性の性能を総合することにより、送受信の超音波ビームの総合的な性能が得られる。
【００４６】
受信ユニット２２の加算器の出力端は、レシーバユニット２３およびＢモードＤＳＣ２４を順に経由して表示データ合成器２８に至る。
【００４７】
レシーバユニット２３は、図示しないが、対数増幅器、包絡線検波器、Ａ／Ｄ変換器を備える。なお、ハーモニックイメージング法を実施する装置の場合、このレシーバユニット２７には、超音波パルス信号の送信周波数の、例えば２倍の高周波成分のみを通過させる帯域通過型フィルタが追加的に装備される。このレシーバユニットにより、受信指向性が与えられた方向のエコーデータがデジタル量で形成され、ＢモードＤＳＣ２４に送られる。
【００４８】
ＢモードＤＳＣ２４はエコーデータを超音波スキャンのラスタ信号列からビデオフォーマットのラスタ信号列に変換し、これを表示データ合成器２８に送るようになっている。
【００４９】
イメージメモリ２５はＢモードＤＳＣ２４に接続され、このＤＳＣの処理信号（超音波スキャンのラスタ信号列、ビデオフォーマットのラスタ信号列のいずれか）を記録するメモリ素子およびその書込み・読出し制御回路を備える。このメモリ素子に記録されたエコーデータは、イメージング中またはイメージング後においてフレーム単位で読み出される。この読出しデータは、ＢモードＤＳＣ２４および表示データ合成器２８を経由して表示器２９に送られて表示される。
【００５０】
また、イメージメモリ２５の読出し出力端はＴＩＣ演算ユニット２６にも接続され、メモリからの読出しデータがその演算ユニット２６に取り込み可能になっている。ＴＩＣ演算ユニット２６は、ワークメモリとＣＰＵなどの演算回路とを備え、ワークメモリに読み込んだエコーデータからＴＩＣ（ＴｉｍｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙＣｕｒｖｅ）データを演算し、その演算データを表示データ合成器２８および、必要に応じて外部出力装置３０に出力できるようになっている。これにより、ＴＩＣデータが表示器２９および外部出力装置３０に表示または出力される。
【００５１】
ドプラユニット２７は、受信ユニット２２で処理される加算エコー信号を受信する。このユニット２７は、図示しないが、直交検波器、Ａ／Ｄ変換器、クラッタ除去フィルタ、ドプラ偏移周波数解析器、平均速度などの演算器、ＤＳＣ、カラー処理回路などを備え、ドプラ偏移周波数すなわち血流の速度情報やそのパワー情報などがカラーフローマッピングデータ（ＣＦＭデータ）として得られる。このカラーフローマッピングデータは、ドプラユニット２７に内蔵のＤＳＣにてノイズキャンセルなどの処理を受けるとともに、その走査方式が変換されて表示データ合成器２８に送られる。このカラーフローマッピングデータは、イメージメモリ２５に送って記憶させることもできる。
【００５２】
心拍検出ユニット３２は、ＥＣＧ１４から供給されたＥＣＧ信号を入力し、そのＥＣＧ波形データを表示データ合成器２８に表示用として送出する一方で、心電同期用のＲ波に同期した心拍信号を作り、この心拍信号を送信コントローラ３１に送る。
【００５３】
表示データ合成器２８は、ＢモードＤＳＣ２４から送られてくるＢモード画像データ（グレースケール画像）、ドプラユニット２７から送られてくるＣＦＭモード画像データ（カラーフロー画像）、心拍検出ユニット３２から送られてくる心電図波形データ、ＴＩＣ演算ユニット２６の演算データ、および／または所望の設定パラメータを並べる、あるいは重ねるなどの処理によって１フレームの画像データに再構築する。このフレーム画像データは表示器２９により順次読み出される。表示器２９では、画像データを内蔵Ｄ／Ａ変換器でアナログ量に変換し、ＴＶモニタなどのディスプレイに被検体の組織形状の断層像を表示する。
【００５４】
さらに、送信コントローラ３１は、操作パネル１３からの操作信号を受けるＡ／Ｄ変換器４１およびＣＰＵ（中央処理装置）４２のほか、このＣＰＵ４２に接続されたメモリ４３を備える。メモリ４３には、本発明に係るフラッシュエコーイメージング法に基づいた間歇送信法のプロトコル（ここでは送信タイミング列を言う）を設定するためのプロトコル、及び、このプロトコルに従ってスキャンシーケンスを実行するプログラムが予め格納されている。ＣＰＵ４２は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器４１及びインターフェイス４４を介して操作パネル１３、心拍検出ユニット３２、送信ユニット２１、及びイメージメモリ２５に接続され、後述する図２，３に示す処理を行う。
【００５５】
ここで、本発明に係る間歇送信法のプロトコルの原理を図２〜４に基づき説明する。
【００５６】
いま、観察する、即ち血流動態に関する画像を得る心時相のディレイ値ｔ_０が適宜な値に設定され、また、本発明に係る間歇送信法のプロトコルとして、例えば間歇送信間隔ｔの初期値から最終値までの列が
【数１】
ｔ＝０．０５、０．１、０．１５、０．２、…、０．９、
１、２、…、４（心拍）
の如く設定される。なお、このプロトコルは心拍数を単位として表されているが、これを、時間を単位とするタイミング列に変換してもよい。例えば心拍数＝６０心拍／分であれば、１心拍は６０／６０＝１秒間に相当する。
【００５７】
このプロトコルは、間歇送信間隔ｔが１心拍未満の範囲（図３参照）と１心拍以上の範囲（図２参照）とに分かれる。
【００５８】
後者の範囲については従来と同様に、１心拍の整数倍の時間が間歇送信間隔ｔとして決められており、ディレイ値ｔ_０に同期して各心拍数分の時間経過時に間歇的に送信が指令される。１心拍目の最初の送信は、その前の０．９心拍に対する間歇送信を利用できる。
【００５９】
一方、１心拍未満の範囲の間隔列は本発明の特徴を成すもので、図３に示す如く、１つの間歇送信間隔は２回の超音波パルス信号の送信により規定され、その間隔が一例としては、徐々に大きくなるように制御される。第１回目の送信（第１送信）はスキャン断面上の造影剤（微小気泡）を消失させるために行われ、第２回目の送信（第２送信）は上述した観察時相ｔ_０にて画像生成のために行われる。したがって、第１送信は微小気泡を消失させるに十分な送信条件（送信音圧など）で行われればよく、必ずしも、このエコー信号を使って画像生成を行う必要はない。
【００６０】
間歇送信の間隔を変えるためにタイミングをずらす送信は微小気泡消失用の第１送信であって、画像生成用の第２送信は指定時相ｔ_０に固定される（つまり、常に同一時相で血流動態が観察される）。
【００６１】
図３から分かるように、同図（ａ）〜（ｃ）のケースはｔ≦ｔ_０が成立するので、第１送信及び第２送信の間隔ｔを決めることは比較的容易である。すなわち、図４（ａ）に示す如く、Ｒ波（参照波）を基準とした調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を、
【数２】
ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝ｔ_０−ｔ
で演算する。そして、Ｒ波のピーク値から「ｔ_０−ｔ」時間後に第１送信：１を行い、この後、ｔ時間後に第２送信を行えばよい（タイプＩの処理）。
【００６２】
これに対し、同図（ｄ），（ｅ）のケースはｔ≦ｔ_０が成立せず、第１送信がいま着目しているＲ波以前の時間帯に入ってしまうので、第１送信及び第２送信の間隔ｔを決めることは１つのＲ波に頼っていては実現できない。
【００６３】
そこで、このｔ＞ｔ_０の場合、２つのＲ波に跨った状態で間歇送信の間隔ｔを制御する。具体的には図４（ｂ）に示す如く、１心拍前の最初のＲ波を基準とした調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を、
【数３】
ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝Ｔ−（ｔ−ｔ_０）
で演算する。ここでＴは心拍周期であり、心拍数が一定であると仮定している。そして、最初のＲ波から調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}が経過した時点で第１送信が指令され、その後、２番目のＲ波の出現を通り越して間隔ｔが経過すると、第２送信が指令される（タイプＩＩの処理）。
【００６４】
これにより、ｔ＞ｔ_０の場合であっても確実に間歇送信の間隔を指定して第１及び第２送信のタイミングを制御できる。
【００６５】
以上の原理に基づいて設定される間歇送信法のプロトコル、及び、そのプロトコルに基づいて行われるスキャンシーケンスを説明する。
【００６６】
ＣＰＵ４２は、図５に示す手順にしたがって、本発明に係るフラッシュエコーイメージング法に基づいた間歇送信法のプロトコルを設定する。
【００６７】
まず、ＣＰＵ４２は、間歇送信法のプロトコルとして、間歇送信間隔が固定タイプのものを使用するか否かを操作ユニット１３からの操作情報に基づき判断する（ステップＳ１）。この判断によりＹＥＳ、すなわち固定タイプのものを使用すると決めたときには、次いでステップＳ２〜Ｓ５の処理を順次行う。
【００６８】
ステップＳ２では、ＣＰＵ４２は、観察する，即ち血流動態に関する画像を得る心時相のディレイ値ｔ_０を操作ユニット１３の操作情報から入力する。このディレイ値ｔ_０は図２〜４に示す如くＥＣＧ信号のＲ波のピーク値時刻からの遅延時間として指定される。ディレイ値ｔ_０は例えば０．２秒に指定され、心周期のＴ波末期に合わせられる。
【００６９】
次にステップＳ３において、ＣＰＵ４２は、予めメモリ４３に記録してある１種類または複数種類のプロトコルの中から所望のプロトコルを選択し、ワークエリアに読み出す。このプロトコルとして、例えば間歇送信間隔ｔの初期値から最終値までの列が
【数４】
ｔ＝０．０５、０．１、０．１５、０．２、…、０．９、
１、２、…、４（心拍）
の如く選択される。なお、この間隔ｔは心拍数の大きい値から小さい値に変化させてもよい。このプロトコルには、前述した原理にしたがって、本発明の特徴を成す１心拍未満の範囲の間隔列が含まれている。なお、これに変えて、間歇送信間隔の初期値及びその増分（範囲別の１種類又は複数種類の増分）を指定することで設定してもよい。
【００７０】
次いでステップＳ４では、観察時相を規定するディレイ値ｔ_０がいま設定している値でよいか否かを判断する。そして、修正する必要があるときはステップＳ２に戻り、修正の必要なしのときには決めたプロトコルをメモリ４３に記憶する（ステップＳ５）。
【００７１】
一方、ステップＳ１の判断においてＮＯ、すなわち固定タイプのプロトコルを選択せず、オペレータがマニュアルでプロトコルのパラメータを逐一指定すると判断したときには、ＣＰＵ４２は、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理を順次行う。
【００７２】
まず、前述した観察時相のディレイ値ｔ_０を操作情報から入力し（ステップＳ６）、間歇送信間隔ｔの増分Δｔを操作情報から入力し（ステップＳ７）、さらに間歇送信間隔ｔの最大値を操作情報から入力する（ステップＳ８）。これによりＣＰＵ４２は、例えば、
【数５】
ｔ＝０．１、０．２、０．３、…、０．９、
１、２、…、４（心拍）
といった間隔列（すなわちプロトコル）が設定し、表示器２９に表示する（ステップＳ９）。
【００７３】
そこで、ＣＰＵ４２はこのようにマニュアルで設定したプロトコルでよいか否かをオペレータに問い掛け（ステップＳ１０）、ＯＫの情報を得たときにはそのプロトコルをメモリ４３に記憶する（ステップＳ１１）。反対に、プロトコルを修正したいときは、ステップＳ６の処理に戻る。
【００７４】
次に、ＣＰＵ４２によって実行されるスキャンシーケンスを図６により説明する。
【００７５】
ＣＰＵ４２は、上述した図５の処理を介して設定された間歇送信法のプロトコル（観察時相のディレイ値ｔ_０を含む）をメモリ４３から読み出し、そのプロトコルの間歇送信間隔ｔの最小値を読み出す（ステップＳ２１，Ｓ２２）。この最小値読出しは、間隔が最も小さいものから順に間歇送信するためであるが、逆に最大値を読み出し、間隔の大きい方から順に間歇送信を行ってもよい。
【００７６】
さらにＣＰＵ４２は、読み出した間隔ｔが予め設定されている１心拍値に対して、ｔ≧１心拍か否かを判断する（ステップＳ２３）。この判断でＮＯのときは（間隔ｔが１心拍未満のときは）、次いで、その間隔ｔと観察時相のディレイ値ｔ_０とについて、ｔ≦ｔ_０か否かを判断する（ステップＳ２４）。
【００７７】
この判断においてｔ≦ｔ_０（ＹＥＳ）が成立するときは、前述した原理に基づきタイプＩの一連の処理を行う。すなわち、調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝ｔ_０−ｔを演算し（ステップＳ２５）、参照波としてのＲ波が出現したか否かを心拍信号から判断する（ステップＳ２６）。このＲ波が出現したときは、かかる出現から調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}が経過したか否かを判断する（ステップＳ２７）。この調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}が経過すると直ちに、最初の微小気泡消失用の第１送信が送信ユニット２１に対して指令される（ステップＳ２８）。
【００７８】
この結果、送信ユニット２１は、適宜に設定された送信音圧などの送信条件の下で、プローブ１２を駆動して超音波パルス信号を被検体に送信させる。これにより、スキャン断面上に存在する造影剤（微小気泡）が一旦消失する。
【００７９】
この後、いま指定されている間歇送信間隔ｔが経過したか否かが判断され（ステップＳ２９）、これがＹＥＳの判断になると次の観察用の第２送信が送信ユニット２１に対して指令される（ステップＳ３０）。
【００８０】
これにより、送信ユニット２１は、今度はイメージング用の送信条件の下で、プローブ１２を駆動して超音波パルス信号を被検体に送信させ、この超音波ビームで断面をスキャンする。これにより得られるエコー信号はプローブ１２を介して受信ユニット２２に送られ、ビームフォーミングされてエコー信号に処理される。このエコー信号は更にレシーバユニット２３でＢモードの画像データに処理されてＢモードＤＳＣ２４に送られる。ＢモードＤＳＣ２４で画像データの走査方式が変換されるとともに、その画像データがイメージメモリ２５に格納される。このイメージメモリ２５には、いま生成された画像データの間歇送信間隔ｔを表す情報が送信コントローラ３１から送られてくるので、画像データに対応させてこの間隔ｔが記憶される。
【００８１】
受信ユニット２２からのエコー信号はまた、ドプラユニット２７にも送られる。このため、ドプラユニット２７により血流のカラーフローマッピングデータが生成され、このマッピングデータもＢモード画像データ及び間歇送信間隔ｔの情報に対応させてイメージメモリ２５に記憶される。
【００８２】
ＢモードＤＳＣ２４で生成されたＢモード画像データ、ドプラユニット２７で生成されたＣＦＭモード画像データ、心拍検出ユニット３２から送られてくる心電図波形データなどが表示データ合成器２８で再構築され、表示器２９にほぼリアルタイムに表示される。このとき、ＣＦＭモードの画像は例えばＢモードの画像に重畳されて表示される。
【００８３】
前述のステップＳ３０での第２送信指令の後、ＣＰＵ４２は最終送信か否かを判断し（ステップＳ３１）、この判断でＮＯの場合には次の間歇送信間隔ｔを読み出して（ステップＳ３２）、ステップＳ２３に戻る。
【００８４】
このステップＳ２３〜Ｓ３１の処理を繰り返している間に、ステップＳ２３でｔ＞ｔ_０（ＮＯ）と判断されたときは、前述したタイプＩＩに対応した一連の処理がステップＳ３３〜Ｓ３８で実行される。
【００８５】
つまり、前述のように調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝Ｔ−（ｔ−ｔ_０）を演算し（ステップＳ３３）、参照波としての最初のＲ波が出現したか否かを心拍信号から判断する（ステップＳ３４）。このＲ波が出現したときは、かかる出現から調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}が経過したか否かを判断する（ステップＳ３５）。この調整ディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}が経過すると直ちに、最初の微小気泡消失用の第１送信が送信ユニット２１に対して指令される（ステップＳ３６）。これにより、スキャン断面上の造影剤が前述と同様に一旦、消失される。
【００８６】
この後、次のＲ波が出現したか否かが判断される（ステップＳ３７）。そして、この判断でＹＥＳ（２つ目のＲ波が出現）となるときは次いでこの２つ目のＲ波出現から観察時相ｔ_０分の時刻が経過したか否かが判断される（ステップＳ３８）。これがＹＥＳの判断になると次の観察用の第２送信が送信ユニット２１に対して指令される（ステップＳ３９）。これにより、前述と同様に、超音波ビームによる断面上のスキャンが実行され、エコー信号が収集されてＢモード及びカラーフローマッピングの画像データが記憶及び表示される。
【００８７】
なお、このステップＳ３６〜Ｓ３９の処理において、第１送信から間歇送信間隔ｔだけ待機して第２送信を行ってもよいが、観察時相ｔ_０を常に一定にすることを優先する場合、２つ目のＲ波からｔ_０の経過を計測した方が有利である。
【００８８】
この後、ステップＳ３１に移行して最終送信完了か否かを判断し、この判断でＮＯのときはステップＳ２３の処理に戻る。そして、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ３３〜Ｓ３９、Ｓ３１の処理ルーチンを繰り返している間に、ステップＳ２３でＹＥＳ、すなわち間隔ｔ≧１心拍が判断される。このときには、プロトコルから読み出された間隔ｔ＝整数値の心拍数に応じて観察時相ｔ_０に同期した間歇送信が指令される（図２参照、ステップＳ４０）。これにより、前述と同様に、Ｂモード及びＣＦＭモードの画像データが収集され、間歇送信間隔ｔと共に記憶されるとともに、両画像及び心電図波形が表示される。
【００８９】
そして、ステップＳ３１にて最終送信の指令が完了したと判断されると、ＣＰＵ４２は図６のスキャンシーケンスの実行を終える。
【００９０】
一方、ＴＩＣ演算ユニット２６は、例えば、上述したスキャンシーケンスが終了した後の適宜なタイミングでＴＩＣデータを得るための演算を行う。スキャンシーケンスが終了すると、イメージメモリ２５には第２送信に伴って得られた画像データが揃っているので、これがＴＩＣ演算ユニット２６により読み出される。例えば、最初の画像をフリーズ状態で表示し、この画像上の所望の位置にＲＯＩが設定される。
【００９１】
ＴＩＣ演算ユニット２６は、画像フレーム毎に、ＲＯＩ内の画素値に基づき輝度値（例えば平均輝度値）を演算し、この離散的な輝度値に基づきＴＩＣ全体をカーブフィッティング処理して滑らかな曲線データを求め、さらに、この曲線データからトータルの血流量や血流の流入速度など、パフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報を画像化し且つ定量評価する。これにより、図７に示す如く、横軸に心拍数（すなわち時間）をとったとき、ＲＯＩ内の輝度値の時間変化を表すＴＩＣデータ及び定量評価情報が得られる。このデータ及び情報は、表示データ合成器２８を介して表示器２９に表示されるとともに、外部出力装置３０に保存される。
【００９２】
図７からも分かるように、ＴＩＣ演算ユニット２６で演算される輝度値は、従来のように１心拍以上の時間範囲に加え、１心拍未満の時間範囲についても間歇送信間隔に対する計測が行われ、輝度値が得られている。つまり、カーブフィッティング処理の精度にクリティカルな影響を与える１心拍未満の時間範囲についても実際の計測値が与えられている。したがって、ＴＩＣ演算ユニット２６によるカーブフィッティング処理の精度が極めて高くなり、前述したティッシュハーモニック成分に殆ど影響されずれに、正確にｙ軸切片ａ３、すなわち心拍数＝０における極限の輝度値を精度良く推定することができる。
【００９３】
これは、とりも直さず、１心拍未満の範囲における輝度値曲線の振る舞いを精度良く求めることができる。したがって、曲線の傾きに相関するＲＯＩ内への血流の流入速度を正確に計測することができ、曲線の平坦到達時の輝度値に拠るＲＯＩ内のトータルの血流量と合わせて、パフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報を画像化する機能及びそれらの定量評価の機能が存分に発揮される。
【００９４】
このように、フラッシュエコーイメージング法に基づいた間歇送信法に、間歇送信間隔が短い、とくに１心拍以下の領域において、積極的に微小気泡を消失される超音波送信を加味したことで、フラッシュエコーイメージング法の守備範囲を従来法よりも更に拡大でき、造影剤が反射したエコー信号を用いて血管部の血流動態の情報を画像化する機能、パフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報を画像化する機能、及びそれらの定量評価を目的とした種々の画像処理機能を、より高精度で且つより高精細な状態で発揮させることができる。
【００９５】
また、この実施形態によれば、図５に示す如く、固定されたプロトコルを使用する場合、オペレータは観察時相ｔ_０を入力し、後はスキャンシーケンスを実行させるだけの操作で済むので、操作の簡単さも維持されている。
【００９６】
なお、本発明は上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、さらに種々の形態で実施することができる。
【００９７】
最初の変形形態として、間歇送信間隔を回顧的（ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）に求める構成を提供できる。前述したプロトコル設定のタイプＩＩのプロセス、すなわち、ｔ＞ｔ_０の場合にディレイ値ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝Ｔ−（ｔ−ｔ_０）の演算を行うが、このとき心拍周期Ｔ（心拍数）は一定であると仮定していた。しかし、被検体によっては心拍周期Ｔが一定ではなく、変化することもあるので、そのような場合にも正確な輝度時間曲線が得られるようにしたものである。
【００９８】
そこで、送信ユニット２１による第１送信及び第２送信の実際の間隔を計測するタイマ５１を設ける。このタイマは、装置内部の既存のタイマや計測手段を兼用してもよい。そして、このタイマ５１による計測間隔値ｔはイメージメモリ２５に送られる。イメージメモリ２５は、送られてくる計測間隔値ｔが送信コントローラ３１から与えられてきている指定間隔値ｔと異なる場合には、タイマ５１からの計測間隔値ｔに置き換えて記憶する。
【００９９】
間歇送信法のプロトコルの設定及びこのプロトコルによるスキャンシーケンス制御は前述したと同様に実行される。
【０１００】
したがって、この構成の場合には、心拍周期Ｔが一定でない被検体であっても、かかる心拍周期Ｔの変化に影響されないＴＩＣデータが図８に示す如く計測され、表示される。とくに、１心拍以下の範囲においては心拍周期Ｔの変動の影響は大きいが、そのような敏感な範囲においてもＴＩＣデータは回顧的に得られた送信間隔値ｔでプロット及び演算される。したがって、心拍周期Ｔの変動に関わらず、正確なＴＩＣデータが得られ、血流の流入速度などのＴＩＣ計測の項目を高精度に定量化できる。
【０１０１】
別の変形形態はプロトコルに関する。前述した実施形態では、間歇送信間隔に心拍数の端数値を設定するのは１心拍未満の範囲に限定していたが、例えば、
【数６】

といったように、１心拍以上の範囲についても端数をとる任意の実数値の間隔を設定してもよい。
【０１０２】
また、本発明に係るプロトコルとしては、間歇送信間隔ｔに拠る１周期の列を複数周期分、繰り返して実行する間隔列であってもよい。
【０１０３】
さらに、この繰返しに相当するプロトコルであっても、例えば、
【数７】

というように同じ間隔を複数回続ける間隔列を設定してもよい。
【０１０４】
上述した各実施形態およびその変形例は単なる例示であって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載にしたがって決まるもので、本発明の範囲を逸脱しない範囲において様々な態様の超音波診断装置を実施することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る超音波診断装置および超音波送信方法によれば、フラッシュエコーイメージング法に基づき、間歇送信間隔を変えて造影剤の染影度を定量化するに際し、とくに、１心拍以下の短い間隔であっても確実にその送信間隔を制御して間歇送信を行うことができ、これにより、血管部の血流動態の情報やパフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行動態の情報をより高精度且つ高精細に定量化することができる。この結果、血流情報の定量化、鑑別診断に詳細な情報を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置のブロック図。
【図２】１心拍以上の間歇送信間隔を説明する図。
【図３】１心拍未満の間歇送信間隔を説明する図。
【図４】観察時相ｔ_０と間歇送信間隔ｔの大小関係に応じて場合分けしたＥＣＧ波形と時間パラメータとの関係を示す図。
【図５】送信コントローラによって実行されるプロトコル設定の概略フローチャートを説明する図。
【図６】送信コントローラによって実行されるスキャンシーケンスを示す概略フローチャート。
【図７】本発明に基づき得たＴＩＣデータをプロットしてカーブフィッティングした様子を説明する図。
【図８】本発明の別の実施形態に係る超音波診断装置のブロック図。
【図９】別の実施形態に係る、回顧的に得た間歇送信間隔によりＴＩＣデータをプロットしてカーブフィッティングした様子を説明する図。
【図１０】従来例に基づき得たＴＩＣデータをプロットしてカーブフィッティングした様子を説明する図。
【図１１】ＥＣＧ波形と観察時相との関係を説明する図。
【符号の説明】
１１装置本体
１２超音波プローブ（送信手段）
１３操作パネル（時間間隔設定手段）
１４ＥＣＧセンサ（心拍検出手段）
２１送信ユニット（送信手段）
２２受信ユニット（受信手段）
２３レシーバユニット（受信手段）
２４ＢモードＤＳＣ（データ処理手段）
２５イメージメモリ（データ処理手段、置換手段）
２６ＴＩＣ演算ユニット（測定手段）
２７ドプラユニット（受信手段）
２８表示データ合成器（データ処理手段）
２９表示器（データ処理手段）
３１送信コントローラ（送信制御手段、時間間隔設定手段）
３２心拍検出ユニット（心拍検出手段）
４２ＣＰＵ
４３メモリ
５１タイマ（計測手段）

Claims

超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置において、
前記超音波パルス信号を送信する送信手段と、
前記被検体の心臓の周期的拍動を表す心拍信号を検出する心拍検出手段と、
前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を前記送信手段に送信させ、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記送信手段に送信させる送信制御手段とを備え、
前記送信制御手段は、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、心拍周期の実数倍を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の超音波診断装置において、
前記送信制御手段は、前記第１回目の超音波パルス信号を前記周期的拍動とは非同期で送信させる手段であることを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の超音波診断装置において、
前記心拍信号はＥＣＧ（心電図）信号であって、前記参照波は前記ＥＣＧ信号のＲ波であることを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の超音波診断装置において、前記送信制御手段は、前記時間間隔を一定の規則を基に変化させる間隔変化手段を備えることを特徴とする超音波診断装置。
請求項４記載の超音波診断装置において、
前記時間間隔は、１心拍以下の時間間隔を含むことを特徴とする超音波診断装置。
請求項５記載の超音波診断装置において、
前記間隔変化手段は、前記時間間隔をｔ、前記第２回目の超音波パルス信号の送信時相を決める遅延時間をｔ_０としたとき、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段による判定結果に応じて前記第１回目の超音波パルスの送信時相に相当する前記参照波からの遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を演算するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。
請求項６記載の超音波診断装置において、
前記間隔変化手段は、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するときには、ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝ｔ_０−ｔの演算を行って前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を求める第１の演算手段と、前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}及び前記時間間隔ｔ又は遅延時間ｔ_０に応じて前記第１回目の超音波パルス信号の送信及び前記第２回目の超音波パルス信号の送信を１つの参照波の出現後に指令する第１の送信指令手段とを備える一方で、ｔ＞ｔ_０の条件が成立するときには、ｔ_{ＤＥＬＡＹ}＝Ｔ−（ｔ−ｔ_０）（Ｔ：心拍周期）の演算を行って前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を求める第２の演算手段と、前記遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}に応じて前記第１回目の超音波パルス信号の送信を１つの参照波の出現後に指令するとともに、前記時間間隔ｔに応じて前記第２回目の超音波パルス信号の送信をその次の参照波の出現を跨いだ状態で指令する第２の送信指令手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
請求項７記載の超音波診断装置において、
前記第２の送信指令手段によって指令された前記時間間隔の実際値を計測する計測手段と、前記計測手段による計測値を前記時間間隔の値に回顧的に置換する置換手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の超音波診断装置において、
前記時間間隔を既定値の中から任意に選択又は任意に設定する時間間隔設定手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の超音波診断装置において、
前記第２回目の超音波パルス信号の送信に伴って得られた前記エコー信号を受信する受信手段と、前記エコー信号に基づく画像データを生成して記録するデータ処理手段とを備え、前記データ処理手段は、前記画像データの生成に関与した前記時間間隔を表す情報を前記画像データと共に記録する手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１０記載の超音波診断装置において、
前記画像データの輝度に基づき、前記エコー信号の強度変化曲線又は画像輝度の輝度変化曲線を表すデータを経時的に測定する測定手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１１記載の超音波診断装置において、前記測定手段は、前記時間間隔を表す情報を使って前記変化曲線を表すデータを作成する手段であることを特徴とする超音波診断装置。
超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置の超音波送信方法において、
前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を送信し、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記被検体内に送信する際、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、１心拍以下の時間間隔を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする超音波送信方法。
超音波造影剤を投与した被検体の内部に超音波パルス信号を送信し、この送信に伴うエコー信号を用いて前記被検体の断層像を得るようにした超音波診断装置の超音波送信方法において、
前記超音波造影剤を消失させるための第１回目の前記超音波パルス信号を送信し、この送信後に、前記心拍信号の参照波時相からの所定遅延時間で決まる心時相に同期して第２回目の前記超音波パルス信号を前記被検体内に送信する際、前記第１回目の超音波パルス信号の送信と前記第２回目の超音波パルス信号の送信との間の時間間隔を、心拍周期の実数倍を含む任意の時間間隔とすることを特徴とする超音波送信方法。
請求項１３又は１４記載の超音波送信方法において、
前記第１回目の超音波パルス信号は前記周期的拍動とは非同期で送信されることを特徴とする超音波送信方法。
請求項１３又は１４項記載の超音波送信方法において、
前記心拍信号はＥＣＧ信号であって、前記参照波は前記ＥＣＧ信号のＲ波であることを特徴とする超音波送信方法。
請求項１３又は１４記載の超音波送信方法において、
前記時間間隔を一定の規則を基に変化させることを特徴とする超音波送信方法。
請求項１７記載の超音波送信方法において、
前記時間間隔をｔ、前記第２回目の超音波パルス信号の送信時相を決める遅延時間をｔ_０としたとき、ｔ≦ｔ_０の条件が成立するか否かを判定し、この判定結果に応じて前記第１回目の超音波パルスの送信時相に相当する前記参照波からの遅延時間ｔ_{ＤＥＬＡＹ}を演算するようにしたことを特徴とする超音波送信方法。