JP4502440B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、パルスドプラ測定を行うサンプルボリュームの位置を自動的に補正する機能を備えた超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、パルスドプラ測定の概念説明図である。
パルスドプラ測定を行う場合、まず、超音波探触子10により、音線Bで走査して、Bモード画像を得る。次に、Bモード画像に描出された血管V上に、ドプラカーソルを設定する。
すると、ドプラカーソル位置Dcがサンプルボリュームの位置となり、そのサンプルボリュームを通る音線Bdだけを送信して、サンプルボリュームに対してパルスドプラ測定が行われる。この間、Bモード画像はフリーズ表示になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパルスドプラ測定では、ドプラカーソル位置Dcの設定が最初から不適正であった場合や、操作者の手の動きや被検体の体動などにより超音波探触子と血管の相対位置が変動した場合は、図6に示すように、ドプラカーソル位置Dcが血管Vと合致せず、データを好適に取得できなくなる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、データを好適に取得できるようにサンプルボリュームの位置を自動的に補正する機能を備えた超音波診断装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、設定されたサンプルボリュームに対してパルスドプラ測定を行う超音波診断装置であって、サンプルボリュームに対して評価測定を行うと共にサンプルボリュームの近傍位置にテストボリュームを設定し該テストボリュームに対して評価測定を行う評価測定手段と、前記サンプルボリュームに対する評価測定結果と前記テストボリュームに対する評価測定結果とを比較し前記テストボリュームに対する評価測定結果の方が有効なら該テストボリュームを新たなサンプルボリュームとするサンプルボリューム決定手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記構成において、評価測定とは、パルスドプラ測定の有効度を評価するための測定であり、例えば総パワー、最大流速、平均流速などの項目の測定である。なお、サンプルボリュームに対するパルスドプラ測定と同じ項目を評価測定の項目とする場合は、サンプルボリュームに対するパルスドプラ測定をサンプルボリュームに対する評価測定と兼用してもよい。
上記第1の観点による超音波診断装置では、現在のサンプルボリュームに対して評価測定を行うと共に該サンプルボリュームの近傍位置に設定したテストボリュームに対して評価測定を行い、テストボリュームに対する評価測定結果の方がサンプルボリュームに対する評価測定結果より有効なら、該テストボリュームを新たなサンプルボリュームとする。これにより、サンプルボリュームの位置が常に最適になるように自動的に補正することが出来る。
上記サンプルボリューム位置補正のタイミングは、上記パルスドプラ測定に影響を与えないタイミングに(例えば2msごとにパルスドプラ測定を行っているなら、そのインターバルの間に)行ってもよいし、操作者が任意に指示した時に行ってもよいし、パルスドプラ測定開始時のみに行ってもよい。
【0005】
第2の観点では、本発明は、上記第1の観点の超音波診断装置において、前記評価測定手段は、前記評価測定として、総パワー、最大流速、平均流速の少なくとも一つを測定することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第2の観点による超音波診断装置では、総パワー、最大流速、平均流速の少なくとも一つを評価測定の項目とする。これらの項目は、一般にサンプルボリュームの位置が適正であるほど大きな値になるので、比較判定が容易になる。
【0006】
第3の観点では、本発明は、上記第1または第2の観点の超音波診断装置において、前記サンプルボリューム決定手段は、評価時間内の評価測定結果中の最大値を比較することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第3の観点による超音波診断装置では、瞬時の評価測定結果でなく、評価時間内の評価測定結果中の最大値を比較するので、拍動やノイズの悪影響を抑制することができる。
【0007】
第4の観点では、本発明は、上記第3の観点の超音波診断装置において、前記評価時間は、心拍を基本とする時間であることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第4の観点による超音波診断装置では、心拍を基本とする時間、例えば実測した心拍の整数倍の時間やその近似的な時間をテスト時間とするので、特に拍動の悪影響を抑制することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0009】
図1は、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である。
この超音波診断装置100は、超音波探触子10と、送信部11と、スキャンコントローラ12と、受信部13と、ドプラ処理部14と、高速フーリエ変換部15と、DSC(Digital Scan Converter)16と、CRT17と、総パワー演算部18と、最大流速演算部19と、平均流速演算部20と、メモリ21と、サンプルボリューム決定部22とを具備して構成されている。
【0010】
前記送信部11は、超音波探触子10を駆動して超音波パルスを被検体内に送信する。
前記スキャンコントローラ12は、超音波パルスの送信の制御を行う。例えば、音線方向,送信タイミングなどの指示を行う。
【0011】
前記受信部13は、超音波探触子10を駆動して被検体内に設定されたサンプルボリュームやテストボリューム(後述する)からの超音波エコーを受信し、受信信号を出力する。
前記ドプラ処理部14は、位相検波,サンプルホールド,ウォールフィルタリング(wall filtering)を行い、ドプラ成分を抽出する。
前記高速フーリエ変換部15は、ドプラ成分の周波数解析を行う。
【0012】
前記DSC16は、前記周波数解析結果に基づいてパルスドプラ画像データを生成する。
前記CRT17は、前記パルスドプラ画像データに基づいて、画面上にパルスドプラ画像を表示する。
【0013】
前記総パワー演算部18は、前記周波数解析結果に基づいて総パワー(周波数スペクトルの面積)を計算すると共にテスト時間(例えば1心拍時間)内の総パワー最大値を出力する。
前記最大流速演算部19は、前記周波数解析結果に基づいて最大流速(周波数スペクトルの最大周波数)を計算すると共にテスト時間内の最大流速最大値を出力する。
前記平均流速演算部20は、前記周波数解析結果に基づいて平均流速(周波数スペクトルの重心周波数)を計算すると共にテスト時間内の平均流速最大値を出力する。
【0014】
前記メモリ21は、サンプルボリュームおよびテストボリューム(後述する)に対する総パワー最大値,最大流速最大値および平均流速最大値を記憶する。
【0015】
前記サンプルボリューム決定部22は、最初は、操作者が設定したドプラカーソル位置をスキャンコントローラ12に通知する。これにより、従来と同様に、操作者が設定したドプラカーソル位置をサンプルボリューム位置としてパルスドプラ測定が行われる。次に、サンプルボリューム決定部22は、上記パルスドプラ測定に影響を与えないタイミングに(例えば2msごとにパルスドプラ測定を行っているなら、そのインターバルの間に)、あるいは、操作者が任意に指示した時に、あるいは、上記パルスドプラ測定開始時のみに、図2に示すサンプルボリューム決定処理を実行し、最適のドプラカーソル位置を決定し、そのドプラカーソル位置をスキャンコントローラ12に通知する。これにより、最適のドプラカーソル位置をサンプルボリューム位置としてパルスドプラ測定が行われる。
【0016】
図2は、前記サンプルボリューム決定処理のフロー図である。
ステップS1では、図3に示す現在のドプラカーソル位置Dcをサンプルボリューム位置として評価測定を行い、サンプルボリュームに対する総パワー最大値,最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、このサンプルボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ測定と兼用して行ってもよいし、独立に行ってもよい。独立に行う場合は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
ステップS2では、図3に示す現在のドプラカーソル位置Dcを走査方向前側にシフトした前シフト位置Fcを前テストボリューム位置として評価測定を行い、前テストボリュームに対する総パワー最大値,最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、この前テストボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
ステップS3では、図3に示す現在のドプラカーソル位置Dcを走査方向後側にシフトした後シフト位置Rcを後テストボリューム位置として評価測定を行い、後テストボリュームに対する総パワー最大値,最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、この後テストボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
【0017】
ステップS4では、メモリ21に記憶されたドプラカーソル位置Dc(サンプルボリューム),前シフト位置Fc(前テストボリューム)および後シフト位置Rc(後テストボリューム)に対する総パワー最大値,最大流速最大値および平均流速最大値を比較し、最も有効な位置を、新たなドプラカーソル位置Dcに決定する。ここで、最も有効な位置とは、例えば、総パワー最大値が他よりある程度大きな位置であり、総パワー最大値に差がなければ最大流速最大値が他よりある程度大きな位置であり、最大流速最大値にも差がなければ平均流速最大値が最も大きな位置である。
【0018】
以上の超音波診断装置100によれば、図4の(a)に示すようにドプラカーソル位置Dcが血管Vから外れそうになると、図4の(b)に示すようにドプラカーソル位置Dcが血管V内になるように自動的に補正される。よって、パルスドプラ測定のデータを常に好適に取得できるようになる。
【0019】
他の実施形態としては、ドプラカーソル位置Dcを走査方向の前後にシフトする代わりに又はそれに加えて、浅深方向にシフトするものが挙げられる。
また、総パワー最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものや、最大流速最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものや、平均流速最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものが挙げられる。
また、瞬時の評価測定結果(例えば総パワーや最大流速や平均流速)を比較して最も有効な位置を判断するものが挙げられる。
【0020】
【発明の効果】
本発明の超音波診断装置によれば、サンプルボリュームの位置が常に最適になるように自動的に補正することが出来る。よって、パルスドプラ測定のデータを常に好適に取得できる。
【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である。
【図2】サンプルボリューム決定処理のフロー図である。
【図3】ドプラカーソル位置(サンプルボリューム)と前シフト位置(前テストボリューム)と後シフト位置(後テストボリューム)の説明図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の効果を示す説明図である。
【図5】パルスドプラ測定の一般的な説明図である。
【図6】従来のパルスドプラ測定上の問題点の説明図である。
【符号の説明】
10 超音波探触子
11 送信部
12 スキャンコントローラ
13 受信部
14 ドプラ処理部
15 高速フーリエ変換部
16 DSC
17 CRT
18 総パワー演算部
19 最大流速演算部
20 平均流速演算部
21 メモリ
22 サンプルボリューム決定部
100 超音波診断装置
B,Bd 音線
Dc ドプラカーソル位置
Fc 前シフト位置
Rc 後シフト位置
V 血管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of automatically correcting the position of a sample volume for performing pulse Doppler measurement.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a conceptual explanatory diagram of pulse Doppler measurement.
When performing pulse Doppler measurement, the
Then, the Doppler cursor position Dc becomes the position of the sample volume, and only the sound ray Bd passing through the sample volume is transmitted, and pulse Doppler measurement is performed on the sample volume. During this time, the B-mode image is frozen.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional pulse Doppler measurement, the relative position between the ultrasound probe and the blood vessel fluctuated when the setting of the Doppler cursor position Dc was inappropriate from the beginning, or due to the movement of the operator's hand or the body movement of the subject. In this case, as shown in FIG. 6, there is a problem that the Doppler cursor position Dc does not coincide with the blood vessel V, and data cannot be suitably acquired.
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of automatically correcting the position of a sample volume so that data can be suitably acquired.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that performs pulse Doppler measurement on a set sample volume, and performs evaluation measurement on the sample volume and sets a test volume at a position near the sample volume. And an evaluation measurement means for performing evaluation measurement on the test volume, and comparing the evaluation measurement result for the sample volume with the evaluation measurement result for the test volume, and if the evaluation measurement result for the test volume is more effective, the test volume And a sample volume determining means for setting a new sample volume as the new sample volume.
In the above configuration, the evaluation measurement is a measurement for evaluating the effectiveness of pulse Doppler measurement, for example, measurement of items such as total power, maximum flow velocity, and average flow velocity. When the same item as the pulse Doppler measurement for the sample volume is used as the evaluation measurement item, the pulse Doppler measurement for the sample volume may be combined with the evaluation measurement for the sample volume.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, the current sample volume is evaluated and measured, and the test volume set in the vicinity of the sample volume is evaluated and measured. If this is more effective than the evaluation measurement result for the sample volume, the test volume is set as a new sample volume. Thereby, the position of the sample volume can be automatically corrected so as to be always optimal.
The timing of the sample volume position correction may be performed at a timing that does not affect the pulse Doppler measurement (for example, if the pulse Doppler measurement is performed every 2 ms), or may be arbitrarily designated by the operator. It may be performed at the time of measurement, or may be performed only at the start of pulse Doppler measurement.
[0005]
In a second aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, wherein the evaluation measurement unit measures at least one of total power, maximum flow velocity, and average flow velocity as the evaluation measurement. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect, at least one of the total power, the maximum flow velocity, and the average flow velocity is an evaluation measurement item. Since these items generally have larger values as the position of the sample volume is appropriate, comparison and determination are facilitated.
[0006]
In a third aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first or second aspect, wherein the sample volume determining means compares the maximum values in the evaluation measurement results within the evaluation time. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect, since the maximum values in the evaluation measurement results within the evaluation time are compared instead of the instantaneous evaluation measurement results, adverse effects of pulsation and noise can be suppressed.
[0007]
In a fourth aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect, wherein the evaluation time is a time based on a heartbeat.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth aspect, since the test time is a time based on the heartbeat, for example, a time that is an integral multiple of the measured heartbeat or an approximate time thereof, the adverse effect of pulsation is particularly suppressed. Can do.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0009]
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
The ultrasonic
[0010]
The transmission unit 11 drives the
The scan controller 12 controls transmission of ultrasonic pulses. For example, instructions such as sound ray direction and transmission timing are given.
[0011]
The receiving unit 13 drives the
The Doppler processing unit 14 performs phase detection, sample hold, and wall filtering to extract Doppler components.
The fast
[0012]
The DSC 16 generates pulse Doppler image data based on the frequency analysis result.
The CRT 17 displays a pulse Doppler image on a screen based on the pulse Doppler image data.
[0013]
The total power calculation unit 18 calculates total power (frequency spectrum area) based on the frequency analysis result and outputs a maximum total power value within a test time (for example, one heartbeat time).
The maximum flow velocity calculation unit 19 calculates the maximum flow velocity (the maximum frequency of the frequency spectrum) based on the frequency analysis result and outputs the maximum flow velocity maximum value within the test time.
The average flow
[0014]
The
[0015]
The sample
[0016]
FIG. 2 is a flowchart of the sample volume determination process.
In step S1, evaluation measurement is performed with the current Doppler cursor position Dc shown in FIG. 3 as the sample volume position, and the total power maximum value, maximum flow velocity maximum value, and average flow velocity maximum value for the sample volume are obtained. The evaluation measurement for the sample volume may be performed in combination with the pulse Doppler measurement or may be performed independently. When performed independently, it is performed so as not to adversely affect the pulse Doppler image.
In step S2, evaluation measurement is performed with the previous shift position Fc obtained by shifting the current Doppler cursor position Dc shown in FIG. 3 forward in the scanning direction as the previous test volume position, and the total power maximum value, maximum flow velocity maximum value, and Obtain the maximum average flow rate. The evaluation measurement for the previous test volume is performed so as not to adversely affect the pulse Doppler image.
In step S3, the current Doppler cursor position Dc shown in FIG. 3 is shifted to the rear side in the scanning direction, and the post-shift position Rc is evaluated and measured as the rear test volume position, and the total power maximum value and the maximum flow velocity maximum value for the rear test volume are measured. And obtain the mean flow velocity maximum. The evaluation measurement for the test volume is performed so as not to adversely affect the pulse Doppler image.
[0017]
In step S4, the total power maximum value, maximum flow velocity maximum value, and average for the Doppler cursor position Dc (sample volume), front shift position Fc (previous test volume) and rear shift position Rc (rear test volume) stored in the
[0018]
According to the ultrasonic
[0019]
As another embodiment, instead of or in addition to shifting the Doppler cursor position Dc back and forth in the scanning direction, there is one that shifts in the shallow depth direction.
Also, the position with the maximum total power maximum is the most effective position, the position with the maximum maximum flow velocity maximum is the most effective position, and the position with the maximum average flow velocity maximum is the most effective position. The position is mentioned.
Further, there is one that compares the instantaneous evaluation measurement results (for example, total power, maximum flow velocity, and average flow velocity) to determine the most effective position.
[0020]
【The invention's effect】
According to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to automatically correct so that the position of the sample volume is always optimum. Therefore, pulse Doppler measurement data can always be obtained suitably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of sample volume determination processing.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a Doppler cursor position (sample volume), a previous shift position (previous test volume), and a rear shift position (rear test volume).
FIG. 4 is an explanatory diagram showing effects of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a general explanatory diagram of pulse Doppler measurement.
FIG. 6 is an explanatory diagram of problems in conventional pulse Doppler measurement.
[Explanation of symbols]
10 Ultrasonic probe 11 Transmitter 12 Scan controller 13 Receiver 14
17 CRT
18 Total power calculation unit 19 Maximum flow
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