JP4768100B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

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、特に超音波ビームの方位を計測に好適な条件に設定することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波ビームの向きを順次変えることによって、断層画像を形成する超音波診断装置がある。一方、超音波診断装置は、超音波ビームの向きを関心のある特定の方向に設定して、関心領域の診断、観察を行うことにも用いられる。
【０００３】
この後者の第１の例としては、血管壁の変位の計測がある。血管壁の変位計測においては、超音波ビームの方位は血管壁に直交するように設定されることが望ましい。また第２の例としては、ドプラ効果を用いた血管内の血流速度の測定がある。この場合には、超音波ビームは血管内の計測点を通り、かつ血管に対して傾斜した方位を設定される。ちなみに、血管壁の変位と血流速度とが同時に計測される場合もあった。
【０００４】
このようにビームを所望の方位に向ける場合、従来は、事前に得た断層画像を参考にしてユーザがプローブの向きを操作するという方法が採られていた。この場合、体表に押し当てられるプローブの向きを変えたり、スタンドオフを用いることにより体表とプローブとの角度関係を調節し、超音波ビームの向きが操作されていた。また、断層画像形成において行われるセクタ電子走査の原理に基づいて、ユーザがビーム方位を手動で調節するビームステアリングが可能な超音波診断装置もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここでプローブを体表に押し当てて超音波ビームの向きを変えようとすると、血管等の測定対象に不要な力が加わり測定結果に影響を及ぼすという問題があった。またスタンドオフを用いると、感度が低下するという問題があった。また、ユーザが例えば装置のダイヤル等を操作してビームのステアリングを行うことは、操作性が悪いという問題があった。
【０００６】
さらに、これら従来のユーザ操作によるビーム方位の設定においては、血管壁の変位と血流速度との同時計測を行う場合、血管壁変位計測と血流速度計測との各々に別個に好適なビーム方位を設定することが難しいという問題があった。そのため、一方向の超音波ビームの受信信号から血管変位と血流速度とを計測しており、計測精度が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、超音波ビーム方位を自動的に設定することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波を行って超音波ビームを形成し受信信号を取得する送受波手段と、前記受信信号に基づいて診断目的に応じた第１目的ビーム方位を決定し、前記送受波手段に設定する第１ビーム方位設定手段とを含むものである。
【０００９】
本発明によれば、送受波手段はプローブから送受波する超音波ビームの方位（ビーム軸線の位置）を制御可能であって、診断目的に応じた第１目的ビーム方位が受信信号に基づいて自動的に決定される。
【００１０】
望ましくは、前記第１ビーム方位設定手段は、ビーム方位をステアリングするビームステアリング手段と、前記ステアリングによる各ビーム方位の受信信号それぞれに対して、検査対象の関心構造を反映した特徴信号を探索する特徴信号探索手段と、前記各ビーム方位の前記特徴信号を相互に比較し、その比較に基づいて前記第１目的ビーム方位を決定する特徴信号比較手段とを有する。この構成によれば、ビームステアリング手段は複数のビーム方位に対して超音波ビームを形成する。通常、ビーム方位を変えると関心構造までの距離もビーム方位によって異なる。そのため各ビーム方位上に位置する関心構造によって生じた特徴信号はそれぞれ送受波の間に経由する距離に応じて減衰や遅延を受け、相互に差異を生じる。よって各ビーム方位の特徴信号を比較して、各ビーム方位に関し、プローブ上での送受波中心から当該ビーム方位と交差する関心構造までの距離情報を取得し、それに基づいて関心構造の配置、形状についての情報を得ることができる。特徴信号比較手段は、このような各ビーム方位間での特徴信号の比較に基づいて得られた関心構造の配置、形状に応じて、第１目的ビーム方位を決定する。
【００１１】
本発明の好適な態様は、前記関心構造が血管の壁構造であり、前記第１目的ビーム方位が、血管壁に直交する方向であることを特徴とする超音波診断装置である。血管の壁構造から反射したエコーは受信信号に特有なピークを生じ、特徴信号探索手段はこれを特徴信号として探索する。第１目的ビーム方位を血管壁に直交するように設定することで、超音波の送受波ごとに第１目的ビーム方位から得られる受信信号での特徴信号の時間の変化は、血管の径方向に関する血管壁の変位に応じたものとなる。よって、この構成は、例えば血管の拡張、収縮の観察といった目的に適している。
【００１２】
本発明の他の好適な態様に係る超音波診断装置は、血管壁に直交する第１目的ビーム方位に対応する前記受信信号を利用して血管壁の変位を計測する血管壁変位計測手段を有する。この構成によれば、第１目的ビーム方位から得られる受信信号での特徴信号の時間の変化に基づいて、血管の径方向に関する血管壁の変位量が精度良く計測される。
【００１３】
さらに別の本発明に係る超音波診断装置は、前記第１目的ビーム方位に対して傾斜した第２目的ビーム方位を前記送受波手段に設定する第２ビーム方位設定手段と、前記第２目的ビーム方位に対応する前記受信信号を利用して血流速度を計測する血流速度計測手段とを有するものである。
【００１４】
血流速度計測手段はドプラ計測法によって血流速度を計測することができる。この血流速度計測手段は、血流に傾斜した向きで血流速度の計測対象領域に交差する超音波ビームを必要とする。本発明では、血管に直交した、すなわち血流に直交した第１目的ビーム方位を基準とし、これに対して傾斜した第２目的ビーム方位を定める。これにより第２目的ビーム方位は血流に対して傾斜した向きとなる。
【００１５】
本発明の好適な態様は、前記第１目的ビーム方位に対して傾斜した第２目的ビーム方位を前記送受波手段に設定する第２ビーム方位設定手段と、前記第１目的ビーム方位に対応する前記受信信号を利用して血管壁の変位を計測する血管壁変位計測手段と、前記第２目的ビーム方位に対応する前記受信信号を利用して血流速度を計測する血流速度計測手段と、前記血管壁の変位及び前記血流速度から評価値を演算する評価値演算手段とを有することを特徴とする超音波診断装置である。本態様によれば、第１目的ビーム方位への超音波ビームの形成と第２目的ビーム方位への超音波ビームの形成とは、別々に時分割で実行される。評価値としては各種のものが想定されるが、例えば、血行動態指標としてＷａｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙがあり、それは血管壁の変位に基づいて得られる動脈中の圧力Ｐの時間微分と、血流速度Ｕの時間微分との積で定義される。
【００１６】
本発明に係る超音波診断装置においては、前記第２ビーム方位設定手段が、前記特徴信号に基づいて、前記第１目的ビーム方位上に位置し前記血管内に含まれる観測点を定め、この観測点を通るように前記第２目的ビーム方位を設定するものである。本発明によれば、第１目的ビーム方位と第２目的ビーム方位とがなす角度がそのまま、第２目的ビーム方位が血流となす角度となる。すなわち、第２目的ビーム方位が血流となす角度を精度良く定めることができ、血流速度が良好な精度で計測される。
【００１７】
本発明に係る超音波診断装置においては、前記特徴信号比較手段が、前記特徴信号の振幅を前記各受信信号相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を決定することを特徴とする。特徴信号の振幅は、超音波ビームの方位と特徴信号を生じる関心構造とのなす角度に依存する。すなわち、関心構造に垂直に交わるほど、基本的に特徴信号の振幅も大きい。本発明によれば、特徴信号の振幅から関心構造の形状情報を得て、それに基づいて第１目的ビーム方位が決定される。
【００１８】
望ましくは、前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号が最大振幅となることに基づいて、前記第１目的ビーム方位を決定する。特徴信号が最大振幅となるような関心構造上の点においては、超音波ビームは関心構造の表面と直交する。よって特徴信号が最大振幅となることに基づいて、関心構造の表面に直交する、又は直交に近い状態となる第１目的ビーム方位を定めることができる。
【００１９】
本発明に係る超音波診断装置においては、前記特徴信号比較手段が、前記特徴信号の発生タイミングを前記各受信信号相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を決定することを特徴とする。特徴信号が受信されるタイミングは、プローブにおける超音波ビームの送受波の中心点と特徴信号を生じる関心構造との距離に依存する。すなわち、関心構造までの距離が近いほど、基本的に特徴信号の受信タイミングが早い。本発明によれば、特徴信号の受信タイミングから関心構造の形状情報を得て、それに基づいて第１目的ビーム方位が決定される。
【００２０】
望ましくは、前記特徴信号比較手段は、前記超音波ビームの送波から前記特徴信号の受波までの経過時間が最小となることに基づいて、前記第１目的ビーム方位を決定する。プローブにおける超音波ビームの送受波の中心点との距離が極小となるような関心構造上の点においては、超音波ビームは関心構造の表面と直交する。よって特徴信号の受信タイミングが最も早いことに基づいて、関心構造の表面に直交する、又は直交に近い状態となる第１目的ビーム方位を定めることができる。
【００２１】
望ましくは、前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号の発生タイミング及び振幅を前記各受信信号相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を決定する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
図１には、本発明に係る第１の実施の形態である超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。本装置は、特に血管の性状や心臓の機能などを診断する機能を有している。
【００２４】
図１において、プローブ１０は、超音波パルスの送波及びエコーの受波を行う超音波探触子である。このプローブ１０はアレイ振動子を有しており、そのアレイ振動子の電子走査によって超音波ビームが電子的に走査される。その電子走査方式としては例えば電子リニア走査や電子セクタ走査などを挙げることができる。
【００２５】
送受信部１２は、プローブ１０に対して送信信号を供給する送信回路と、プローブ１０からの受信信号に対して増幅や整相加算などの処理を行う受信回路とを含んで構成される。
【００２６】
送受信制御部１４は、送信ビームの形成及び受信ビームの形成を行うための送受信制御を実行している。
【００２７】
受信信号処理部１６は、断層画像形成部１８、変位演算部２０、速度演算部２２、評価値演算部２４を含んで構成される。
【００２８】
断層画像形成部１８は、受信信号から断層画像すなわちＢモード画像を形成する回路である。形成された断層画像のイメージ情報は表示処理部３０に出力される。
【００２９】
変位演算部２０は、血管壁の位置の変位を演算する回路である。この変位演算部２０は、前壁の位置と後壁の位置とから血管径を演算する機能を有している。具体的には、変位演算部２０は、後に示す変位計測ライン上に設定されたトラッキングゲートにおいて、血管壁の位置をトラッキングする機能を有している。血管壁は比較的強いエコーを生じるため、エコーデータのレベルを所定の閾値とを比較することによって、血管壁により生じる特徴的な強い信号を検知することができる。そして、この特徴信号に基づいて血管壁の変位がトラッキングされる。また変位演算部２０は変位計測ライン上に血管の中点を含むサンプルゲートを設定する。このサンプルゲートは、後述するドプラビーム方位の設定において利用される。
【００３０】
ドプラビーム方位上には、変位計測ラインとの交点近傍に血流速度サンプルゲートが設定される。速度演算部２２は、この血流速度サンプルゲート内のエコーデータを参照し、そのエコーデータからドプラ情報を抽出して速度情報を求め、それらの平均値として血流速度を演算する回路である。
【００３１】
変位演算部２０で演算された血管径を表す変位信号及び速度演算部２２で演算された血流速度を表す血流速度信号は、表示処理部３０及び評価値演算部２４に出力されている。
【００３２】
評価値演算部２４は血管径及び血流速度から、評価値としてのＷａｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙを演算する回路である。評価値演算部２４では、血流速度信号から血流速度の時間微分が演算され、また変位信号に基づいて血圧の時間微分が演算され、それら微分結果が乗算される。この乗算結果がＷａｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙである。
【００３３】
表示処理部３０は、表示器３２に表示する表示画像を構成する回路である。表示処理部３０は画像合成機能などを有している。
【００３４】
本装置は変位計測ライン及びドプラビーム方位を受信信号に基づいて自動的に設定するビーム方位自動設定機能を有している。この機能は、送受信制御部１４及びビーム方位決定部４０により実現され、血管壁に直交し、血管壁の変位計測に適した変位計測ラインとなる第１の目的ビーム方位と、血流に対して傾斜したドプラビーム方位となる第２の目的ビーム方位とが設定される。これらの２つのビーム方位が同一の走査面に含まれるように、ビーム方位自動設定は、断層画像上に血管の縦断面が捉えられた状態で起動するのが好適である。
【００３５】
ビーム方位自動設定機能がユーザにより起動されると、送受信制御部１４は、異なるビーム方位に対して超音波の送受波を行う。送受信制御部１４は、例えばセクタ走査が行われるように送受信部１２を制御する。この場合、プローブ１０から互いに異なる角度に対して超音波ビームの送受波が行われる。
【００３６】
ビーム方位決定部４０は電子走査により得られる各ビーム方位についての受信信号を入力される。特徴信号検出器４２は、各ビーム方位についての受信信号を探索して、当該信号に含まれうる血管壁に起因する強いエコーを特徴信号として検出する。なお、特徴信号は一般的に血管の前壁と後壁とのそれぞれから得られる。振幅比較器４４は、前壁、後壁のいずれか一方、又は両方の特徴信号の振幅を各ビーム方位ごとに求める。この振幅は超音波ビームと血管壁とのなす角度が垂直になるにつれて大きくなる。よって、振幅が極大となるビーム方位は、血管壁に直交していることが期待される。本装置の振幅比較器４４は、上記各ビーム方位間で特徴信号の振幅を比較して、振幅が極大となるビーム方位を第１の目的ビーム方位として選択する。また振幅に極大点が生じない場合には、最大となる点でのビーム方位が血管壁となす角度が走査範囲内で最も直角に近いであろうとして、これを第１の目的ビーム方位として選択する。
【００３７】
このように選択された第１目的ビーム方位は、ビーム方位設定器４６に入力され、ビーム方位設定器４６が送受信制御部１４に対し第１目的ビーム方位を指示する。
【００３８】
また第１目的ビーム方位は血流速度ビーム方向設定器４８にも入力される。血流速度ビーム方向設定器４８は、第１目的ビーム方位に対して走査面内で所定角度だけ傾斜した方位を第２目的ビーム方位（ドプラビーム方位）として定め、これを送受信制御部１４へ指示する。第２目的ビーム方位は、変位演算部２０から得られる変位計測ライン上のサンプルゲートを通るように設定される。そのため、プローブ１０にて、第１目的ビーム方位の超音波ビームの送受波に対する送受信開口と、第２目的ビーム方位の超音波ビームの送受波に対する送受信開口とは、基本的に互いにずれている。ドプラビーム方位上の血管の中点近傍には上述した血流速度サンプルゲートが設定され、速度演算部２２はこの血流速度サンプルゲート内の血流速度を測定する。
【００３９】
送受信制御部１４は、例えばＷａｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙを計測する場合には、送受信部１２に対して交互に第１目的ビーム方位、第２目的ビーム方位を設定し、それに対応して受信信号処理部１６では血管壁の変位の計測と血流速度の計測とが交互に行われる。
【００４０】
なお、上述の例では血管壁が直線状であってセクタ走査が行われる場合を説明したが、血管壁が曲線状である場合には、リニア走査を行って、振幅が極大、又は極小になるビーム軸の位置を血管壁に直交する第１目的ビーム方位として設定することもできる。
【００４１】
図２には、図１に示した表示器３２に表示される画像の一例が示されている。当該画像の左側には断層画像６０が表示される。その断層画像６０は血管６２の縦断面を含んでいる。すなわち、この断層画像６０はプローブを血管に対して正しく位置決めした状態において取り込まれたものである。
【００４２】
断層画像６０上において、上述のビーム方位自動設定機能により探索された第１目的ビーム方位が変位計測ライン６４として設定される。変位計測ライン６４上にはユーザ設定によりトラッキングゲートＡ，Ｂが設定される。ここで、トラッキングゲートＡは前壁６６の内膜６６Ａを含んで設定されるものであり、トラッキングゲートＢは後壁６８の内膜６８Ａを含んで設定される。このトラッキングゲートＡ，Ｂ内においてエコーデータが参照され、そのエコーデータのレベルを基準として内膜６６Ａ，６８Ａが自動的に特定され、また血管６２の変動に伴って内膜６６Ａ及び６８Ａの位置が追従検出される。例えば、その追従は、受信信号の位相の変化に基づいて行われる。
【００４３】
本装置においては、上記のように血管の前壁と後壁の位置が特定されると、その中点を基準として血管７０内に変位計測ライン上のサンプルゲートが自動的かつ動的に設定される。この設定されたサンプルゲートを通り、かつ変位計測ライン６４に対して所定の角度θだけ傾いた第２目的ビーム方位が血流速度ビーム方向設定器４８によってドプラビーム方位として設定され、このドプラビーム方位７２が断層画像上に表示される。またドプラビーム方位上には血流速度サンプルゲートＳが設定され、これが断層画像上に表示される。この血流速度サンプルゲートＳの幅はユーザにより自在設定可能である。
【００４４】
表示画面の右側には、互いに時間軸を平行とした複数のグラフが表示される。具体的には、変位計測ライン上でのエコーを時系列に表示したＭモード画像８０、トラッキングゲートＡにてトラッキングされた前壁６６の変位波形８２、トラッキングゲートＢにてトラッキングされた後壁６８の変位波形８４、それらの変位波形８２，８４の間の距離として演算される血管径の変化波形８６が表示される。さらにその下段には、サンプルゲートＳでの血流速度波形８８が表示され、その下段には図１には示さない心電計から入力される心電図９０が補助情報として表示される。また、これらと合わせて、評価値演算部２４から得られるＷａｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ等の評価値を表示することもできる。
【００４５】
図３は、本装置におけるビーム方位自動設定の動作を説明するフロー図である。ユーザは、プローブ１０を操作して、表示器３２に診断部位、例えば頸動脈の血管縦断面を表示させる（Ｓ１００）。ユーザは断層画像上に表示される変位計測ライン６４をトラックボール等の操作によりマニュアルで目的とする計測位置を指定する（Ｓ１０５）。このマニュアルで設定された変位計測ラインを用いて血管壁の変位等の計測を行うこともできるが、本装置では、変位計測ラインを基準として、より好適な変位計測ライン、ドプラビーム方位の設定を行う。このビーム方位自動設定動作は、ユーザが本装置に設けられるボタン等を操作して起動される（Ｓ１１０）。
【００４６】
送受信制御部１４は、ユーザが設定した変位計測ラインを中心として、その両側に振れるように超音波ビームをステアリング制御する（Ｓ１１５）。これにより得られた各ビーム方位からの特徴信号の振幅が振幅比較器４４により比較され（Ｓ１２０）、血管壁からの特徴信号の振幅が極大となるビーム方位を血管壁に垂直方向の第１目的ビーム方位として選択する（Ｓ１２５）。この血管壁に直交する第１目的ビーム方位が自動設定により得られた変位計測ラインとして設定され、血管壁の変位計測時にビーム方位設定器４６から送受信制御部１４に設定される（Ｓ１３０）。また設定された変位計測ラインの情報は血流速度ビーム方向設定器４８に入力される。血流速度ビーム方向設定器４８は、この変位計測ラインに対して所定角度θだけ傾斜し、かつ変位計測ラインの血管中央付近に設定されるサンプルゲートを通る第２目的ビーム方位を血流速度計測に用いるドプラビーム方位として設定する（Ｓ１３５）。
【００４７】
本装置においては、変位計測ラインとドプラビーム方位とが上述のように自動設定され、これらを用いて血管変位計測と血流速度計測とが行われる（Ｓ１４０）。
【００４８】
なお、上述の例では、ユーザが目的とする計測位置を指定するために、ビーム方位の自動設定の開始に際して変位計測ラインを指定したが、このようなユーザ指定は必ずしも行わなくても各ビーム方位の自動設定は可能である。
【００４９】
［実施の形態２］
図４には、本発明に係る第２の実施の形態である超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。図４において、図１と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡単にする。
【００５０】
本装置が第１の実施の形態の装置と異なる点は、振幅比較器４４に代えて遅延時間比較器１５０を有している点である。本装置では、遅延時間比較器１５０により第１目的ビーム方位が決定される。他の点については、第１の実施の形態と基本的に同様であるので、以下、この第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
【００５１】
特徴信号検出器４２は、送受信制御部１４によるステアリングにより得られる各ビーム方位の受信信号から血管壁に起因する特徴信号を検出する。遅延時間比較器１５０は、超音波ビームの送信から特徴信号の受信までの遅延時間を各ビーム方位ごとに求める。この遅延時間はビームの送信ポイントとそのビームを反射した血管壁との距離が長くなるにつれて長くなる。よって、遅延時間が極小となるビーム方位は、血管壁に直交していることが期待される。本装置の遅延時間比較器４４は、上記各遅延時間を比較して、遅延時間が極小となるビーム方位を第１の目的ビーム方位として選択する。また遅延時間に極小点が生じない場合には、最小となる点でのビーム方位が血管壁となす角度が走査範囲内で最も直角に近いであろうとして、これを第１の目的ビーム方位として選択する。
【００５２】
このように選択された第１目的ビーム方位は、ビーム方位設定器４６に入力され、ビーム方位設定器４６が送受信制御部１４に対し第１目的ビーム方位を指示する。
【００５３】
［実施の形態３］
図５には、本発明に係る第３の実施の形態である超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。図５において、図１又は図４と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡単にする。
【００５４】
本装置が第１、第２の実施の形態の装置と異なる点は、第１目的ビーム方位の決定が、振幅比較器４４と遅延時間比較器１５０との両方の比較結果に基づいて行われる点である。他の点については、第１、第２の実施の形態と基本的に同様であるので、以下、第１、第２の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
【００５５】
特徴信号検出器４２での特徴信号の検出結果は、振幅比較器４４と遅延時間比較器１５０との両方に入力される。判定器１６０は、これら振幅比較器４４と遅延時間比較器１５０との比較結果を入力され、それらに基づいて第１目的ビーム方位を決定する。
【００５６】
例えば、振幅比較器４４が振幅が極大となるビーム方位を選択し、遅延時間比較器１５０が遅延時間が極小となるビーム方位を選択する構成とし、判定器１６０がこれら両方位の中間の方位を第１目的ビーム方位として決定することができる。
【００５７】
また、遅延時間は、送受波の開口中心と超音波ビームが反射される血管壁との距離ｄに比例し、一方、振幅は距離ｄが増加するに従って指数関数的に減衰する。そこで、遅延時間と振幅の対数とを適当な重み付け平均し、その平均値が極値となるビーム方位を第１目的ビーム方位として決定することもできる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の超音波診断装置によれば、関心構造からのエコーに含まれる特徴信号に基づいて、その関心構造と所定の角度で交差するビーム方位が自動的に設定され、装置の操作性が向上する。また、特に血管を測定対象とした場合、血管壁の変位の計測を行うビーム方位と血流速度の計測を行うビーム方位とのそれぞれが好適に自動設定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態である超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 表示器に表示される画像の一例を示す模式図である。
【図３】 ビーム方位自動設定の動作を説明するフロー図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態である超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態である超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ プローブ、１２ 送受信部、１４ 送受信制御部、１８ 断層画像形成部、２０ 変位演算部、２２ 速度演算部、２４ 評価値演算部、３２ 表示器、４０ ビーム方位決定部、４２ 特徴信号検出器、４４ 振幅比較器、４６ ビーム方位設定器、４８ 血流速度ビーム方向設定器、１５０ 遅延時間比較器、１６０ 判定器。

Claims (9)

1. アレイ振動子を備え、電子走査される超音波ビームを形成して受信信号を取得するプローブと、
   前記電子走査される超音波ビームによって形成される走査面に対応した断層画像を、受信信号に基づいて形成する画像形成手段と、
   前記断層画像を表示する断層画像表示手段と、
   を備える超音波診断装置であって、
   前記走査面が血管の縦断面に一致した適正位置決め状態が、ユーザによる前記断層画像の観察及びユーザによる前記プローブの操作によって成立しているときに、前記縦断面上において複数の血管検出ビーム方位のそれぞれに対し超音波ビームが形成されるよう制御を実行して、各血管検出ビーム方位に対応する受信信号を得るステアリング手段と、
   前記適正位置決め状態において、前記各血管検出ビーム方位に対応する受信信号に基づいて、前記縦断面上で前記血管に直交する第１目的ビーム方位を設定する第１ビーム方位設定手段と、
   前記適正位置決め状態において、前記第１目的ビーム方位に基づいて、前記縦断面上で前記第１目的ビームと前記血管内で交わる第２目的ビーム方位を設定する第２ビーム方位設定手段と、
   前記第１目的ビーム方位に対応する受信信号を利用して血管壁の変位を計測する血管壁変位計測手段と、
   前記第２目的ビーム方位に対応する受信信号を利用して血流速度を計測する血流速度計測手段と、
   前記血管壁の変位及び前記血流速度に基づいて評価値を演算する評価値演算手段と、
   を含み、
   前記アレイ振動子は、
   前記画像形成手段が前記断層画像を形成するための超音波ビームの形成、前記ステアリング手段の制御による超音波ビームの形成、前記血管壁変位計測手段による計測のための超音波ビームの形成、及び、前記血流速度計測手段による計測のための超音波ビームの形成について共通に用いられ、
   前記ステアリング手段の制御による超音波ビーム、前記血管壁変位計測手段による計測のための超音波ビーム、及び、前記血流速度計測手段による計測のための超音波ビームは単一の前記走査面上に形成されることを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記評価値演算手段は、
   前記血管壁の変位の時間微分及び前記血流速度の時間微分を求め、それぞれの時間微分に基づいて前記評価値としてウェーブインテンシティを求めることを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置において、
   前記第１ビーム方位設定手段は、
   前記複数の血管検出ビーム方位のそれぞれに対応する受信信号から、前記血管の構造を反映した特徴信号をそれぞれ探索する特徴信号探索手段と、
   前記各血管検出ビーム方位に対応する前記特徴信号の比較に基づいて、前記第１目的ビーム方位を設定する特徴信号比較手段と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項３に記載の超音波診断装置において、
   前記第２ビーム方位設定手段は、
   前記第１目的ビーム方位上に位置し前記血管内に含まれるサンプルゲートの位置を、前記第１目的ビーム方位に対応する受信信号から探索された前記特徴信号に基づいて定め、当該サンプルゲートを通る方位として前記第２目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置において、
   前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号の振幅を前記複数の血管検出ビーム方位に対応する受信信号の相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項５に記載の超音波診断装置において、
   前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号が最大振幅となることに基づいて、前記第１目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置において、
   前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号の発生タイミングを前記複数の血管検出ビーム方位に対応する受信信号の相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項７に記載の超音波診断装置において、
   前記特徴信号比較手段は、前記血管検出ビーム方位の超音波ビームの送波から、その送波に対応する前記特徴信号の検出までの経過時間が最小となることに基づいて、前記第１目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置において、
   前記特徴信号比較手段は、前記特徴信号の発生タイミング及び振幅を前記複数の血管検出ビーム方位に対応する受信信号の相互間にて比較して前記第１目的ビーム方位を設定することを特徴とする超音波診断装置。

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