JP5159326B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、低周波を発信して筋肉に刺激を与えて運動させるとともに、その運動している筋肉に対して超音波を送受信して筋肉の動きを映像化する超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits a low frequency to stimulate a muscle to exercise, and transmits and receives ultrasonic waves to the moving muscle to visualize the movement of the muscle.

筋肉等の組織の運動を定量化するためには、例えば握力計のように計測器を用いて測定することが一般的である。このような計測器では、運動させている筋肉を総合的に定量化することは可能であるが、筋肉の各繊維をひとつひとつ定量化することは困難である。   In order to quantify the movement of a tissue such as muscle, it is common to measure using a measuring instrument such as a grip strength meter. With such a measuring instrument, it is possible to comprehensively quantify the muscles being exercised, but it is difficult to quantify each muscle fiber one by one.

そのため、現在、超音波診断装置により筋肉の運動を画像又は映像として捉え、その画像又は映像に基づき筋肉の運動を定量化する手法が提示されている。   For this reason, currently, a method has been presented in which an ultrasonic diagnostic apparatus captures muscle motion as an image or video and quantifies the muscle motion based on the image or video.

超音波診断装置は、生体内に超音波を送波し、生体内からの反射波を受波して、その反射波の強度及び反射位置から生体内の構造を画像又は映像化する装置である。筋肉等の組織の運動を定量化する手法としては、ドプラ法や2次元トラッキング法等が挙げられ、何れも筋肉の各点の動きを超音波の送受波に基づく画像や映像から捉え、その各点の時相毎の移動量や移動速度や加速度等で示される歪み度を算出するものである(例えば、「特許文献1」参照。)。   An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that transmits an ultrasonic wave into a living body, receives a reflected wave from the living body, and images or visualizes a structure in the living body from the intensity and reflection position of the reflected wave. . Methods for quantifying the movement of tissues such as muscles include the Doppler method and two-dimensional tracking method, all of which capture the movement of each point of muscle from images and images based on the transmission and reception of ultrasonic waves. The degree of distortion indicated by the movement amount, movement speed, acceleration, and the like of each point in time phase is calculated (see, for example, “Patent Document 1”).

この超音波の送受波とドプラ法や2次元トラッキング法等の定量化手法とによって、筋肉の繊維のひとつひとつの運動を定量化することが可能となったが、被験者が意識的に筋肉を運動させなくてはならないことによる問題が存在する。被験者が意識して筋肉を運動させる場合には、そのときの体調や環境や体力等の要因によって安定的に筋肉の運動を画像化又は映像化することができず、信頼性の薄い不安定な結果しか得ることができない。特に、病理等で筋肉を意識的に運動させることができない場合には、筋肉の動きを画像化又は映像化することすら困難である。   With this ultrasonic transmission / reception and quantification methods such as Doppler method and two-dimensional tracking method, it became possible to quantify the movement of each muscle fiber. There are problems due to the necessity. When the subject exercises the muscles consciously, the movement of the muscles cannot be stably imaged or visualized due to factors such as physical condition, environment, physical strength, etc. You can only get results. In particular, when the muscle cannot be consciously exercised due to pathology or the like, it is difficult to image or even image the movement of the muscle.

特開2007−236606号公報JP 2007-236606 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、筋肉を被検体の意識とは関係なく運動させることで、安定的に運動する筋肉を画像化又は映像化する超音波診断装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to image or visualize a muscle that moves stably by moving the muscle regardless of the consciousness of the subject. It is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus.

上記課題を解決するために、本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波面をヘッドに有する超音波プローブと、前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配され、低周波のパルスが印加されて生体に電気刺激を与える正電極及び負電極と、前記超音波プローブが前記電気刺激された生体から受波した反射波に基づき、その生体の画像を生成する画像処理手段と、前記画像を表示する表示手段と、前記画像に基づき、前記電気刺激による前記生体の歪みを示す値を計測する歪み計測手段と、前記ヘッドの縁に沿って配され、前記生体に貼着される貼着部とを備え、前記正電極及び負電極は、前記貼着部の前記生体に貼着する面に点在して配されていること、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes an ultrasonic probe having an ultrasonic wave transmission / reception surface in a head, and the ultrasonic probe interposed between the heads, so that a low-frequency pulse is generated. An image processing means for generating an image of the living body based on a reflected wave received from the electrically stimulated living body by the ultrasonic probe; Display means for displaying, strain measurement means for measuring a value indicating strain of the living body due to the electrical stimulation based on the image, and sticking that is arranged along an edge of the head and is stuck to the living body The positive electrode and the negative electrode are scattered and arranged on the surface of the sticking part that sticks to the living body .

前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配される一対の穿刺針とを備え、前記正電極及び負電極は、前記穿刺針に収容されているようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 Bei example a pair of puncture needles disposed in the ultrasonic probe across the head, the positive electrode and the negative electrode, the invention of the may also be housed in the puncture needle (claim 2, wherein Equivalent).

前記正電極及び負電極は、対極を向かい合わせて一列に複数並んで配され、前記複数の正電極のそれぞれに対応した各正極側スイッチと、前記複数の負電極のそれぞれに対応した各負極側スイッチと、前記正極側スイッチと前記負極側スイッチのオン又はオフを独立して選択的に切り替える低周波電流制御手段と、をさらに備えるようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 The positive electrode and the negative electrode are arranged in a row with the counter electrodes facing each other, and each positive side switch corresponding to each of the plurality of positive electrodes and each negative side corresponding to each of the plurality of negative electrodes A switch, and a low-frequency current control unit that selectively switches on and off the positive-side switch and the negative-side switch independently may be provided (corresponding to the invention according to claim 3 ).

前記低周波電流制御手段は、対向しない前記正電極と前記負電極とに対応する前記正極側スイッチ及び前記負極側スイッチをオンにすることで、前記正電極及び負電極の並び方向に対して斜めに指向した低周波の電流を発信させるようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 The low-frequency current control means turns on the positive side switch and the negative side switch corresponding to the positive electrode and the negative electrode that are not opposed to each other, so that the low frequency current control unit is inclined with respect to the direction in which the positive electrode and the negative electrode are arranged Alternatively, a low-frequency current directed to the power source may be transmitted (corresponding to the invention described in claim 4 ).

前記低周波電流制御手段は、隣り合う複数の前記正電極及び前記負電極に対応する前記正極側スイッチ及び前記負極側スイッチをオンにすることで、前記生体の所定幅に低周波の電流を発信させるようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 The low frequency current control means transmits a low frequency current to a predetermined width of the living body by turning on the positive side switch and the negative side switch corresponding to the plurality of adjacent positive electrodes and negative electrodes. You may make it make it (equivalent to invention of Claim 5 ).

前記表示手段は、パルスを印加する前記正電極と前記負電極とを個別に選択可能に表示し、前記低周波電流制御手段は、前記表示に基づき選択された前記正電極と前記負電極に対応する前記正極側スイッチと前記負極側スイッチをオンにするようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 The display means displays the positive electrode to which the pulse is applied and the negative electrode so as to be individually selectable, and the low frequency current control means corresponds to the positive electrode and the negative electrode selected based on the display. The positive electrode side switch and the negative electrode side switch may be turned on (corresponding to the invention of claim 6 ).

前記歪みを示す値に基づく生体の発達を評価する発達度数を予め比較対象として記憶しておき、前記計測された歪みを示す値に基づく発達度数と、前記比較対象となして予め記憶されている発達度数とを、前記表示手段に同時に表示させる発達比較部と、をさらに備えるようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 A development frequency for evaluating the development of the living body based on the value indicating the distortion is stored in advance as a comparison target, and the development frequency based on the value indicating the measured distortion is stored in advance as the comparison target. You may make it further provide the development comparison part which displays the development frequency simultaneously on the said display means (equivalent to the invention of Claim 7 ).

予め年齢毎の前記歪みを示す一般値を記憶しておき、この一般値に基づく被検体の年齢から所定年数後の前記歪みの予測増減率と、前記計測された歪みを示す値とに基づき、前記所定年数後の前記生体の歪みの予測値を算出する発達予測手段をさらに備えるようにしてもよい(請求項記載の発明に相当)。 A general value indicating the distortion for each age is stored in advance, and based on the predicted increase / decrease rate of the distortion after a predetermined number of years from the age of the subject based on the general value, and the value indicating the measured distortion, You may make it further provide the development prediction means which calculates the predicted value of the distortion | strain of the said biological body after the said predetermined years (equivalent to the invention of Claim 8 ).

本発明の態様によっては、低周波の発信により筋肉を意識とは関係なく運動させる機構を有するため、病理等で筋肉を意識的に動かせない場合を含めて、安定した筋肉の運動を画像化又は映像化することができる。また、この安定した筋肉の運動が画像化又は映像化されることにより、環境や体調に左右されない筋肉の歪み度をサンプリングすることができ、精度の高い比較や発達予測が可能となる。   Depending on the aspect of the present invention, since it has a mechanism for exercising muscles regardless of consciousness by transmitting low frequency, imaging of stable muscular motion, including the case where the muscles cannot be moved consciously due to pathology or the like, Can be visualized. Further, by imaging or imaging this stable muscle movement, it is possible to sample the degree of muscle distortion that is not influenced by the environment or physical condition, and it is possible to make a highly accurate comparison and development prediction.

以下、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

はじめに、超音波診断装置は、超音波を送受波して、反射波の強度及び反射位置に基づき画像又は映像を生成する装置である。この超音波診断装置は、超音波を送受波する超音波プローブを有する。   First, an ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that transmits and receives an ultrasonic wave and generates an image or a video based on the intensity and reflected position of a reflected wave. This ultrasonic diagnostic apparatus has an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves.

図1乃至図3は、本実施形態に係る超音波プローブの構成を示す図である。図1は、第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1aの外観を示す模式図であり、(a)は、側面図、(b)は、ヘッド11側から見た正面図である。図2は、第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1bの外観を示す模式図であり、図3は、低周波発信機構付超音波プローブ1bの内部構成を示すブロック図である。尚、以下、低周波発信機構付超音波プローブ1aと低周波発信機構付超音波プローブ1bとを区別しない場合には、単に低周波発信機構付超音波プローブ1と呼ぶ。   1 to 3 are diagrams showing the configuration of the ultrasonic probe according to the present embodiment. 1A and 1B are schematic views showing the appearance of an ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism according to a first specific example, where FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a front view as viewed from the head 11 side. It is. FIG. 2 is a schematic diagram showing an appearance of an ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism according to a second specific example, and FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism. is there. Hereinafter, when the ultrasonic probe 1a with a low frequency transmission mechanism and the ultrasonic probe 1b with a low frequency transmission mechanism are not distinguished from each other, they are simply referred to as the ultrasonic probe 1 with a low frequency transmission mechanism.

低周波発信機構付超音波プローブ1は、ヘッド11に超音波の送受波面を有する。このヘッド11には、内部に複数の圧電素子を1次元状又は2次元状に配列されている。この圧電素子に信号電圧を印加することにより、低周波発信機構付超音波プローブ1のヘッド11側から超音波を送波する。また、圧電素子が反射波を受波することにより、この反射波の強度に応じたエコー信号が出力される。   The ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism has an ultrasonic wave transmission / reception surface on a head 11. In the head 11, a plurality of piezoelectric elements are arranged in a one-dimensional shape or a two-dimensional shape. By applying a signal voltage to this piezoelectric element, ultrasonic waves are transmitted from the head 11 side of the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism. Further, when the piezoelectric element receives the reflected wave, an echo signal corresponding to the intensity of the reflected wave is output.

圧電素子は、チタン酸ジルコン酸鉛Pb(Zr、Ti)O、ニオブ酸リチウム(LiNbO)、チタン酸バリウム(BaTiO)、又はチタン酸鉛(PbTiO)等のセラミック材料で組成されている。この圧電素子は、音響/電気可逆的変換素子であり、信号電圧が印加されると圧電効果により超音波を発振し、超音波を受波するとその超音波の強度に応じてエコー信号を出力する。 The piezoelectric element is composed of a ceramic material such as lead zirconate titanate Pb (Zr, Ti) O 3 , lithium niobate (LiNbO 3 ), barium titanate (BaTiO 3 ), or lead titanate (PbTiO 3 ). Yes. This piezoelectric element is an acoustic / electric reversible conversion element. When a signal voltage is applied, an ultrasonic wave is oscillated by a piezoelectric effect, and when an ultrasonic wave is received, an echo signal is output according to the intensity of the ultrasonic wave. .

図1に示すように、第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1aには、圧電素子が内包されるヘッド11の縁に沿って貼着パッド12が配されている。貼着パッド12の前面は、粘着性を有している。また、貼着パッド12には、低周波の電流が導通する複数の負電極15及び正電極14が点在している。負電極15と正電極14は、ヘッド11を挟んで対向して配されている。この負電極15と正電極14は、それぞれ通電させるための図示しないリード線16に接続されている。このリード線16は、コード17を介して後述する超音波診断装置本体2のコントローラ100に接続されている。   As shown in FIG. 1, a bonding pad 12 is disposed along an edge of a head 11 in which a piezoelectric element is included in an ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism according to a first specific example. The front surface of the sticking pad 12 has adhesiveness. Further, the adhesive pad 12 is dotted with a plurality of negative electrodes 15 and positive electrodes 14 through which a low-frequency current is conducted. The negative electrode 15 and the positive electrode 14 are arranged to face each other with the head 11 interposed therebetween. The negative electrode 15 and the positive electrode 14 are connected to a lead wire 16 (not shown) for energizing each. The lead wire 16 is connected to a controller 100 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 described later via a cord 17.

また、図2に示すように、第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1bには、圧電素子が内包されるヘッド11の対向する両側面に、ヘッド11を挟み込むように一対の穿刺針13が配されている。穿刺針13は、ヘッド11の後方において当該両側面に立設されたフランジを貫通し、ヘッド11の前面が向く方向と略同一の方向に軸を有するように支持されている。フランジからは、コード17内部から延びたリード線16が引き出されている。このリード線16は、穿刺針13のヘッド11とは反対の端から穿刺針13の内部に延びている。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism according to the second specific example is paired so that the head 11 is sandwiched between opposite side surfaces of the head 11 including the piezoelectric element. The puncture needle 13 is arranged. The puncture needle 13 passes through the flanges provided upright on both side surfaces behind the head 11 and is supported so as to have an axis in a direction substantially the same as the direction in which the front surface of the head 11 faces. A lead wire 16 extending from the inside of the cord 17 is drawn out from the flange. The lead wire 16 extends from the end opposite to the head 11 of the puncture needle 13 into the puncture needle 13.

図3に示すように、穿刺針13の内部には、一方の穿刺針13に複数の正電極14が軸に沿って配列され、他方の穿刺針13に複数の負電極15が軸に沿って収容されている。正電極14と負電極15は、穿刺針13の一端を揃えたときに、同じ高さに対極が存在するように配置されている。換言すると、対極が向かい合うように配置されている。リード線16は、この各正電極14と負電極15に接続されている。   As shown in FIG. 3, inside the puncture needle 13, a plurality of positive electrodes 14 are arranged on one puncture needle 13 along the axis, and a plurality of negative electrodes 15 are arranged on the other puncture needle 13 along the axis. Contained. The positive electrode 14 and the negative electrode 15 are arranged so that the counter electrode exists at the same height when one end of the puncture needle 13 is aligned. In other words, the counter electrodes are arranged so as to face each other. The lead wire 16 is connected to the positive electrode 14 and the negative electrode 15.

このような低周波発信機構付超音波プローブ1において、負電極15と正電極14の一対に低周波のパルスが印加されると、パルスが印加された負電極15と正電極14とが通電することによって、その間に低周波の電流が流れる。パルスを印加する正電極14と負電極15とは、スイッチによって個別的且つ選択的に切り替えられる。   In such an ultrasonic probe 1 with a low frequency transmission mechanism, when a low frequency pulse is applied to a pair of the negative electrode 15 and the positive electrode 14, the negative electrode 15 and the positive electrode 14 to which the pulse is applied are energized. As a result, a low-frequency current flows in the meantime. The positive electrode 14 and the negative electrode 15 to which the pulse is applied are individually and selectively switched by a switch.

図4は、このパルスを印加する正電極14と負電極15とを切り替える構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration for switching between the positive electrode 14 and the negative electrode 15 to which the pulse is applied.

図4に示すように、各正電極14と各負電極15には、ゲート回路等のスイッチ18が個別に接続されている。このスイッチは、後述するように、低周波用パルス信号送信部3に配され、コントローラ100の低周波電流制御部110のオンオフ制御によって切り替えられる。各正電極14に対応する何れかのスイッチ18と各負電極15に対応する何れかのスイッチ18とをオンにすると、オンにされたスイッチ18に接続された正電極14及び負電極15にパルスが印加され、その間に低周波の電流が流れる。   As shown in FIG. 4, a switch 18 such as a gate circuit is individually connected to each positive electrode 14 and each negative electrode 15. As will be described later, this switch is arranged in the low-frequency pulse signal transmission unit 3 and is switched by on / off control of the low-frequency current control unit 110 of the controller 100. When any switch 18 corresponding to each positive electrode 14 and any switch 18 corresponding to each negative electrode 15 are turned on, pulses are applied to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 connected to the turned-on switch 18. Is applied while a low frequency current flows.

オンにするスイッチ18は、向かい合う正電極14及び負電極15に対応するものであってもよいし、対向していない正電極14及び負電極15に対応するものであってもよい。即ち、正電極14と負電極15のオンオフは、個別的に、換言するとそれぞれ独立して切り替えられる。オンにするスイッチ18を正電極14側と負電極15側とで個別に選択することで、発信される電流に各種の指向性が与えられる。   The switch 18 to be turned on may correspond to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 facing each other, or may correspond to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 that are not opposed to each other. That is, on / off of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 is switched individually, in other words, independently. By selecting the switch 18 to be turned on separately on the positive electrode 14 side and the negative electrode 15 side, various directivities are given to the transmitted current.

また、オンにするスイッチ18は、一対のみならず複数対の正電極14及び負電極15に対応するものであってもよい。隣り合う複数の正電極14及び負電極15に対応するスイッチ18をオンにすることで、このオンにされたスイッチ18に対応する正電極14及び負電極15の並び幅で筋肉に電流を発信することができる。   Further, the switch 18 to be turned on may correspond to not only a pair but also a plurality of pairs of the positive electrode 14 and the negative electrode 15. By turning on a switch 18 corresponding to a plurality of adjacent positive electrodes 14 and negative electrodes 15, a current is transmitted to the muscle with the arrangement width of the positive electrodes 14 and negative electrodes 15 corresponding to the turned-on switches 18. be able to.

図5及び図6は、この低周波発信機構付超音波プローブ1の被検体に対する装着例を示す模式図である。図5は、低周波発信機構付超音波プローブ1aの装着例を示し、図6は、低周波発信機構付超音波プローブ1bの装着例を示す。   5 and 6 are schematic views showing an example of mounting the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism on a subject. FIG. 5 shows a mounting example of the ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism, and FIG. 6 shows a mounting example of the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism.

図5に示すように、低周波発信機構付超音波プローブ1aは、運動を画像化したい生体、例えば筋肉にヘッド11を向けて体表に接触させ、かつ当該筋肉を各負電極15と各正電極14が周囲から包囲するように貼着パッド12を貼着して使用する。   As shown in FIG. 5, the ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism contacts the body surface with the head 11 facing a living body, for example, a muscle, whose motion is to be imaged, and the muscle is connected to each negative electrode 15 and each positive electrode. The sticking pad 12 is stuck and used so that the electrode 14 is surrounded from the surroundings.

また、図6に示すように、低周波発信機構付超音波プローブ1bは、運動を画像化したい生体、例えば筋肉にヘッド11を向けて体表に接触させ、また、このヘッド11の両側面に配される穿刺針13を当該筋肉を挟み込むように体内に差し込んで使用する。   Further, as shown in FIG. 6, the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism contacts the body surface with the head 11 facing a living body, for example, a muscle, whose motion is to be imaged. The puncture needle 13 is inserted into the body so as to sandwich the muscle.

このような低周波発信機構付超音波プローブ1a又は1bの装着により、運動を画像化したい筋肉が負電極15と正電極14に挟み込まれ、この負電極15と正電極14とを通電させることにより当該筋肉が低周波の電流で刺激されて運動を強制される。そして、運動を強制された筋肉に対して、ヘッド11の送受波面から超音波が送波され、この筋肉から反射した反射波が受波されることで、運動を強制された筋肉が画像化又は映像化される。映像化とは、画像を時間を異ならせて連続的に生成することである。   By mounting such an ultrasonic probe 1a or 1b with a low-frequency transmission mechanism, a muscle whose motion is to be imaged is sandwiched between the negative electrode 15 and the positive electrode 14, and the negative electrode 15 and the positive electrode 14 are energized. The muscle is stimulated with a low frequency current and forced to exercise. Then, an ultrasonic wave is transmitted from the transmission / reception surface of the head 11 to the muscle forced to exercise, and the reflected wave reflected from the muscle is received, so that the muscle forced to exercise is imaged or Visualized. Visualization means that images are continuously generated at different times.

この低周波発信機構付超音波プローブ1は、コード17を介して超音波診断装置本体2に接続される。そして、この超音波診断装置本体2から超音波送波のための信号電圧が圧電素子毎に遅延されて印加される。また、この超音波診断装置本体2から低周波電流を通電させるための信号電圧が一対又は複数対の正電極14及び負電極15に同時又は遅延されて印加される。低周波発信機構付超音波プローブ1が出力したエコー信号は、この超音波診断装置本体2に入力される。超音波診断装置本体2は、このエコー信号を処理することで筋肉の運動が画像化又は映像化する。   The ultrasonic probe 1 with a low frequency transmission mechanism is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 via a cord 17. Then, a signal voltage for ultrasonic transmission is applied from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 with a delay for each piezoelectric element. Further, a signal voltage for applying a low-frequency current from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 is applied to the pair or plural pairs of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 simultaneously or delayed. The echo signal output from the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism is input to the ultrasonic diagnostic apparatus body 2. The ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 processes this echo signal to image or image the muscle movement.

図7は、この超音波診断装置本体2の構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2.

超音波診断装置本体2は、超音波用パルス信号送信部4と低周波用パルス信号送信部3と受信部5とB/M処理部61とCFM処理部62とDSC7(Digital Scan Converter)とビデオI/F8とモニタ9とコントローラ100と操作卓120とを備える。超音波用パルス信号送信部4と低周波用パルス信号送信部3と受信部5とが低周波発信機構付超音波プローブ1に信号線を介して電気的に接続されている。また、受信部5とB/M処理部61、受信部5とCFM処理部62、B/M処理部61とDSC7、CFM処理部62とDSC7、DSC7とビデオI/F8、ビデオI/F8とモニタ9が電気的に接続されている。また、コントローラ100と各構成とが制御可能に電気的に接続されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus body 2 includes an ultrasonic pulse signal transmitter 4, a low frequency pulse signal transmitter 3, a receiver 5, a B / M processor 61, a CFM processor 62, a DSC 7 (Digital Scan Converter), and a video. An I / F 8, a monitor 9, a controller 100, and a console 120 are provided. The ultrasonic pulse signal transmission unit 4, the low frequency pulse signal transmission unit 3, and the reception unit 5 are electrically connected to the ultrasonic probe 1 with a low frequency transmission mechanism via a signal line. Also, the receiving unit 5 and the B / M processing unit 61, the receiving unit 5 and the CFM processing unit 62, the B / M processing unit 61 and the DSC 7, the CFM processing unit 62 and the DSC 7, the DSC 7 and the video I / F 8, and the video I / F 8 A monitor 9 is electrically connected. Moreover, the controller 100 and each component are electrically connected so that control is possible.

超音波用パルス信号送信部4は、超音波に属する周波数のパルス信号を発生し、低周波発信機構付超音波プローブ1の圧電素子に対してパルス信号を印加する。この送信部は、パルス発生器41と遅延回路42と高出力回路43とを備えている。   The ultrasonic pulse signal transmission unit 4 generates a pulse signal having a frequency belonging to an ultrasonic wave, and applies the pulse signal to the piezoelectric element of the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism. The transmission unit includes a pulse generator 41, a delay circuit 42, and a high output circuit 43.

パルス発生器41は、パルス信号を発生する回路である。内部に基本信号を発生するクロック生成器を有し、基本信号の周波数を基に、予め設定された周波数データが表す周波数のパルス信号を出力する。このパルス発生器41によって送信する超音波の周波数が決定される。   The pulse generator 41 is a circuit that generates a pulse signal. An internal clock generator for generating a basic signal is provided, and a pulse signal having a frequency represented by preset frequency data is output based on the frequency of the basic signal. The frequency of the ultrasonic wave transmitted by the pulse generator 41 is determined.

遅延回路42は、パルス発生器41が発生させたパルス信号を圧電素子毎に遅延させる回路である。圧電素子毎に超音波をビーム上に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を各パルス信号に対して与える。   The delay circuit 42 is a circuit that delays the pulse signal generated by the pulse generator 41 for each piezoelectric element. For each piezoelectric element, an ultrasonic wave is focused on the beam and a delay time necessary for determining the transmission directivity is given to each pulse signal.

高出力回路43は、遅延がかけられた各圧電素子に対するパルス信号に従って、各圧電素子に信号電圧を印加する。   The high output circuit 43 applies a signal voltage to each piezoelectric element in accordance with a pulse signal for each piezoelectric element that has been delayed.

なお、後述する筋肉の歪み度を計測する具体例では、例えばBモード撮影と組織ドプラモード撮影とを並行して実行する必要がある。係る具体例では、送信部は、コントローラ100の制御下で、例えば各走査線について数回のBモード送信と後数回のドプラ送信とを実行するように、送信波形を形成する。   In a specific example of measuring the degree of muscle distortion described later, for example, B-mode imaging and tissue Doppler mode imaging need to be executed in parallel. In such a specific example, the transmission unit forms a transmission waveform under the control of the controller 100 so as to execute, for example, several B-mode transmissions and several subsequent Doppler transmissions for each scanning line.

低周波用パルス信号送信部3は、低周波数のパルス信号を発生し、低周波発信機構付超音波プローブ1が有する負電極15及び正電極14の何れか一対又は複数対に選択的に印加する。この低周波用パルス信号送信部3は、各負電極15と各正電極14のスイッチ18を有する。スイッチ18のオンオフ制御は、後述するコントローラ100により制御される。   The low-frequency pulse signal transmitter 3 generates a low-frequency pulse signal and selectively applies it to any one or a plurality of pairs of the negative electrode 15 and the positive electrode 14 of the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism. . The low-frequency pulse signal transmission unit 3 includes a switch 18 for each negative electrode 15 and each positive electrode 14. The on / off control of the switch 18 is controlled by a controller 100 described later.

受信部5は、低周波発信機構付超音波プローブ1から出力されたエコー信号を受信する。この受信部5では、エコー信号を増幅し、デジタル信号に変換する。さらに、各圧電素子から出力されたエコー信号に受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与え整相加算し、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された単一のエコー信号を生成する。受信部5は、処理後のエコー信号をB/M処理部61とCFM処理部62へ出力する。   The receiving unit 5 receives an echo signal output from the ultrasonic probe 1 with a low-frequency transmission mechanism. The receiving unit 5 amplifies the echo signal and converts it into a digital signal. Furthermore, a delay time necessary to determine the reception directivity is given to the echo signal output from each piezoelectric element, and phasing addition is performed, and a single echo in which the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity is emphasized. Generate a signal. The receiving unit 5 outputs the processed echo signal to the B / M processing unit 61 and the CFM processing unit 62.

B/M処理部61は、所定の周波数帯域の反射波成分を減衰させ、所望の周波数帯域の反射波成分を抽出するバンドパスフィルタ処理を行った後、包絡線検波を行うことでその包絡線成分を検出する。その後、B/M処理部61は、エコー信号に対して対数圧縮処理及び必要に応じてエッジ強調処理等を実行する。このB/M処理部61は、処理により生成した信号列をDSC7に出力する。   The B / M processing unit 61 attenuates a reflected wave component in a predetermined frequency band, performs a band-pass filter process for extracting a reflected wave component in a desired frequency band, and then performs envelope detection to perform the envelope detection. Detect ingredients. Thereafter, the B / M processing unit 61 performs logarithmic compression processing and, if necessary, edge enhancement processing on the echo signal. The B / M processing unit 61 outputs the signal sequence generated by the processing to the DSC 7.

CFM処理部62は、エコー信号を組織信号と血流信号とに分離するためのハイパスフィルタ処理(「MTIフィルタ処理」、又は「Wallフィルタ処理」とも呼ばれる。)、組織や血流の移動速度を検出するための自己相関処理を実行する。また、CFM処理部62は、必要に応じてエコー信号中の組織信号を低減・削除するための非線形処理を実行する。このCFM処理部62は、処理により生成した信号列をDSC7に出力する。   The CFM processing unit 62 performs high-pass filter processing (also referred to as “MTI filter processing” or “Wall filter processing”) for separating an echo signal into a tissue signal and a blood flow signal, and the movement speed of the tissue or blood flow. An autocorrelation process for detection is executed. Further, the CFM processing unit 62 performs non-linear processing for reducing / deleting the tissue signal in the echo signal as necessary. The CFM processing unit 62 outputs the signal sequence generated by the processing to the DSC 7.

DSC7は、デジタルスキャンコンバータであり、B/M処理部61、CFM処理部62から入力した信号列を、超音波ビームの送受信に対応した位置にマッピングすることで、超音波画像を生成し、直交変換する。超音波ラスタデータは、超音波ビームの軌跡をXY平面に投影したときの投影された軌跡がY軸となす角度θと、低周波発信機構付超音波プローブ1の位置とサンプリング点との距離Kで表される座標系で得られる。この座標系で得られる超音波画像を表示用の画像データの座標系(X,Y)に直交変換する。DSC7が生成したBモードの超音波画像とCFMモードの超音波画像は、ビデオI/F8に出力される。   The DSC 7 is a digital scan converter, which generates an ultrasonic image by mapping the signal sequence input from the B / M processing unit 61 and the CFM processing unit 62 to a position corresponding to transmission / reception of an ultrasonic beam, and is orthogonal Convert. The ultrasonic raster data includes an angle θ between the projected trajectory of the ultrasonic beam on the XY plane and the Y axis and the distance K between the position of the ultrasonic probe 1 with the low-frequency transmission mechanism and the sampling point. It is obtained in the coordinate system represented by An ultrasonic image obtained in this coordinate system is orthogonally transformed into a coordinate system (X, Y) of display image data. The B-mode ultrasound image and the CFM-mode ultrasound image generated by the DSC 7 are output to the video I / F 8.

ビデオI/F8は、Bモードの超音波画像、CFMモードの超音波画像、その他の超音波画像に関する種々の情報を各画像と組み合わせ、モニタ9表示用にレイアウトされた表示画像を構成し、モニタ9に当該表示画像を表示する。モニタ9は、LCD(Liquid Crystal Display)ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等の画面を有する装置である。   The video I / F 8 combines various information related to the B-mode ultrasound image, the CFM-mode ultrasound image, and other ultrasound images with each image to form a display image laid out for the monitor 9 display. 9 displays the display image. The monitor 9 is a device having a screen such as an LCD (Liquid Crystal Display) display or a CRT (Cathode Ray Tube) display.

コントローラ100は、CPU101、メモリ102を有しており、システム全体の制御中枢として、超音波診断装置本体2を静的又は動的に制御する。当該コントローラ100の制御のもと、エコー信号や超音波画像は、各構成で種々の処理を受け、次段の構成に送り出されるとともに、メモリ102に記憶される。   The controller 100 includes a CPU 101 and a memory 102, and statically or dynamically controls the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 as a control center of the entire system. Under the control of the controller 100, the echo signal and the ultrasonic image are subjected to various processes in each configuration, sent to the next-stage configuration, and stored in the memory 102.

超音波の送受波及び超音波画像の生成処理は、モニタ9に表示された超音波送受波ボタンの押下を契機に開始する。コントローラ100は、このモニタ9に患者情報表示画面を予め表示させ、この画面に超音波送受波ボタンを配置する。患者情報表示画面は、超音波の送受波により撮影する被検体の情報を表示する画面である。コントローラ100は、被検体の国籍、性別、年齢、及び患者IDや患者氏名等の被検体を識別する情報が操作卓120を用いて入力されると、この入力された被検体を識別する情報をメモリ102に記憶させ、さらにモニタ9の患者情報表示画面に表示させる。   The ultrasonic wave transmission / reception process and the ultrasonic image generation process are started when the ultrasonic wave transmission / reception button displayed on the monitor 9 is pressed. The controller 100 displays a patient information display screen on the monitor 9 in advance, and arranges ultrasonic transmission / reception buttons on this screen. The patient information display screen is a screen that displays information on a subject to be imaged by ultrasonic wave transmission / reception. When information identifying the subject such as the nationality, gender, age, and patient ID or patient name of the subject is input using the console 120, the controller 100 sets the information identifying the entered subject. The information is stored in the memory 102 and further displayed on the patient information display screen of the monitor 9.

また、コントローラ100は、後述する低周波発信方向の制御処理、筋肉の歪み度の計測処理、歪み度の比較処理、及び筋肉の今後の発達予測処理を実行する。より具体的には、メモリ102に記憶されているプログラムをCPU101で解読及び実行することで、これら各処理を実行する。なお、これに限定されず、ハードウェア構成によってこれら各処理を実行してもよい。   In addition, the controller 100 executes a low-frequency transmission direction control process, a muscle distortion degree measurement process, a distortion degree comparison process, and a future muscle growth prediction process, which will be described later. More specifically, the CPU 101 decodes and executes a program stored in the memory 102 to execute each of these processes. However, the present invention is not limited to this, and each of these processes may be executed by a hardware configuration.

このコントローラ100は、低周波発信方向の制御処理、筋肉の歪み度の計測処理、歪み度の比較処理、及び筋肉の今後の発達予測処理を、操作卓120を用いた操作を契機とし、また操作卓120を用いた入力に基づき実行する。操作卓120は、キーボードやマウスやトラックボールである。   The controller 100 performs control processing of the low frequency transmission direction, measurement processing of the degree of distortion of the muscle, comparison processing of the degree of distortion, and processing for predicting the future development of the muscle, triggered by an operation using the console 120. It executes based on the input using the console 120. The console 120 is a keyboard, a mouse, or a trackball.

図8は、上述の各処理を実行するコントローラ100のさらに詳細な構成を示すブロック図である。プログラムの解読及び実行によって上述の各処理を実行する場合には、コントローラ100の機能を表す機能ブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a more detailed configuration of the controller 100 that executes each of the processes described above. FIG. 3 is a functional block diagram showing functions of a controller 100 when each of the above processes is executed by decoding and executing a program.

このコントローラ100は、超音波診断装置本体2の超音波画像生成に係る各部を制御する他、低周波電流制御部110と、歪み計測部111と、発達比較部112と、発達予測処理部113とを有する。   The controller 100 controls each part related to ultrasonic image generation of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2, and also includes a low frequency current control unit 110, a strain measurement unit 111, a development comparison unit 112, and a development prediction processing unit 113. Have

低周波電流制御部110には、低周波発信機構付超音波プローブ1が備える貼着パッド12又は穿刺針13から発信される低周波の電流の発信指向性及び電流の流れる範囲が入力される。この低周波電流制御部110は、この入力を受けて、低周波の電流を流す正電極14と負電極15のスイッチ18をオンにする信号を出力する。   The low frequency current control unit 110 receives the transmission directivity of the low frequency current transmitted from the sticking pad 12 or the puncture needle 13 included in the ultrasonic probe 1 with the low frequency transmission mechanism and the current flowing range. The low-frequency current control unit 110 receives this input and outputs a signal for turning on the switch 18 of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 through which a low-frequency current flows.

歪み計測部111は、時系列的に前後に並ぶ2フレームの超音波画像からこれら超音波画像のフレームに写る筋肉の歪み度を計測する。歪み度は、筋肉の歪みを示す値であり、筋肉の各点における伸び縮みの速度又は加速度又は伸び量で表される。   The distortion measuring unit 111 measures the degree of distortion of the muscles that appear in the frames of the ultrasonic images from the two frames of ultrasonic images arranged in front and back in time series. The degree of strain is a value indicating the strain of the muscle, and is represented by the speed or acceleration or the amount of stretch at each point of the muscle.

発達比較部112は、発達度数を作成し、比較対象と並べてモニタ9に表示させる。発達度数は、計測された各サンプル点の歪み度に基づく筋肉の発達を評価する値である。この発達度数は、計測された各サンプル点の歪み度が属する区分及びその区分に属するサンプル点の割合で表される。発達比較部112は、発達度数を歪み計測部111が計測した各歪み度を元に作成し、この発達度数を比較対象と並べた比較表を作成し、モニタ9に表示させる。   The development comparison unit 112 creates the development frequency and displays it on the monitor 9 along with the comparison target. The degree of development is a value for evaluating muscle development based on the degree of distortion of each measured sample point. This degree of development is represented by the division to which the measured distortion degree of each sample point belongs and the ratio of the sample points belonging to that division. The development comparison unit 112 creates the development frequency based on each distortion level measured by the strain measurement unit 111, creates a comparison table in which the development frequency is arranged as a comparison target, and displays the comparison table on the monitor 9.

発達予測処理部113は、計測された歪み度と、サンプリングされた一般値の年齢毎の遷移とから、所定年数後の予測値を算出する。この算出には、歪み度平均を用いる。歪み度平均は、計測した各点の歪み度を平均することで算出される値である。一般値は、サンプリングされた一定母数の歪み度平均を更に平均化したものである。所定年数後としては、例えば、1年後である。   The development prediction processing unit 113 calculates a predicted value after a predetermined number of years from the measured degree of distortion and the transition of the sampled general value for each age. For this calculation, an average distortion degree is used. The average degree of distortion is a value calculated by averaging the degree of distortion at each measured point. The general value is obtained by further averaging the average distortion degree of the sampled constant parameter. After a predetermined number of years, for example, one year later.

まず、上述のコントローラ100に関する各構成のうち、低周波電流制御部110による低周波発信方向の制御処理について説明する。   First, the control process of the low frequency transmission direction by the low frequency current control part 110 among each structure regarding the above-mentioned controller 100 is demonstrated.

低周波電流制御部110は、パルス信号を印加する正電極14及び負電極15に対応するスイッチ18をオンにする信号を低周波用パルス信号送信部3に出力する。低周波の電流の発信指向性及び範囲は、操作卓120を用いて入力される。低周波電流制御部110は、入力操作によって指示された正電極14及び負電極15に対応するスイッチ18をオンにする信号を低周波用パルス信号送信部3に出力する。   The low frequency current control unit 110 outputs a signal for turning on the switch 18 corresponding to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 to which the pulse signal is applied, to the low frequency pulse signal transmission unit 3. The transmission directivity and range of the low-frequency current are input using the console 120. The low frequency current control unit 110 outputs a signal for turning on the switch 18 corresponding to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 instructed by the input operation to the low frequency pulse signal transmission unit 3.

低周波電流制御部110は、この低周波の電流の発信指向性及び範囲を入力する操作を支援する画面をモニタ9に表示させる。   The low frequency current control unit 110 causes the monitor 9 to display a screen that supports an operation for inputting the transmission directivity and range of the low frequency current.

図9は、第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1aが超音波診断装置本体2に接続されている場合の発信指向性及び範囲を入力する操作を支援する画面を示す模式図である。モニタ9には、低周波発信機構付超音波プローブ1aのヘッド11側から見た正面図を示す第1の画像91と、現在撮影されている超音波画像とその超音波画像上での正電極14及び負電極15の位置を示す電極マーク93とを組み合わせた図を示す第2の画像92とが並べて画面に表示される。この正面図には、ヘッド11の周囲に配列している正電極14及び負電極15の位置を示す電極マーク93を表示する。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a screen that supports an operation for inputting the transmission directivity and range when the ultrasonic probe 1 a with a low-frequency transmission mechanism according to the first specific example is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2. FIG. The monitor 9 includes a first image 91 showing a front view seen from the head 11 side of the ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism, an ultrasonic image currently taken, and a positive electrode on the ultrasonic image. 14 and an electrode mark 93 indicating the position of the negative electrode 15 are displayed side by side on a screen along with a second image 92 showing a combination of the two. In this front view, electrode marks 93 indicating the positions of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 arranged around the head 11 are displayed.

また、図10は、第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1bが超音波診断装置本体2に接続されている場合の発信指向性及び範囲を入力する操作を支援する画面を示す模式図である。モニタ9には、現在撮影されている超音波画像と、その超音波画像上での穿刺針13の位置を示す穿刺針13マーク96と正電極14及び負電極15の位置を示す電極マーク93とを組み合わせた第2の画像92を表示させる。   FIG. 10 shows a screen that supports an operation for inputting the transmission directivity and range when the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism according to the second specific example is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus body 2. It is a schematic diagram shown. The monitor 9 includes an ultrasonic image currently being photographed, a puncture needle 13 mark 96 indicating the position of the puncture needle 13 on the ultrasonic image, and an electrode mark 93 indicating the positions of the positive electrode 14 and the negative electrode 15. A second image 92 in which is combined is displayed.

図9又は図10の画面が表示されている間、操作卓120を用いて正電極14及び負電極15の一対又は複数対を選択するための電極マーク93の押下操作がなされると、低周波電流制御部110は、選択された正電極14及び負電極15を示す電極マーク93を結ぶライン上に、矢印等の低周波発信方向マーク94をモニタ9に表示させる。選択する入力は、例えば、画面上を移動可能なカーソル95の電極マーク93上への移動と、クリック等の選択操作である。   While the screen of FIG. 9 or 10 is displayed, if the operation of pressing the electrode mark 93 for selecting a pair or a plurality of pairs of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 using the console 120 is performed, the low frequency The current control unit 110 causes the monitor 9 to display a low-frequency transmission direction mark 94 such as an arrow on a line connecting the electrode marks 93 indicating the selected positive electrode 14 and negative electrode 15. The input to be selected is, for example, a movement of the cursor 95 movable on the screen onto the electrode mark 93 and a selection operation such as a click.

操作卓120を用いて正電極14及び負電極15の一又は複数を選択する入力操作がなされ、確定ボタンの押下がなされると、低周波電流制御部110は、選択された正電極14及び負電極15を示す信号を低周波用パルス信号送信部3に出力する。   When an input operation for selecting one or more of the positive electrode 14 and the negative electrode 15 is performed using the console 120 and the confirmation button is pressed, the low frequency current control unit 110 selects the positive electrode 14 and the negative electrode selected. A signal indicating the electrode 15 is output to the low-frequency pulse signal transmitter 3.

図11は、第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブ1bに配置された正電極14及び負電極15にパルス信号を印加する第1の具体例を示す模式図である。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a first specific example in which a pulse signal is applied to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 arranged in the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism according to the second specific example.

図11に示すように、低周波電流制御部110が一の正電極14及びこれに対向する負電極15に対応するスイッチ18をオンにすると、その正電極14及び負電極15が配置されている同一深度に沿って低周波の電流が流れる。また、隣り合う複数の正電極14及びこれらに対向する負電極15に対応するスイッチ18をオンにすると、この通電させた正電極14及び負電極15が配列されている深度幅(図中D)に低周波の電流が流れる。   As shown in FIG. 11, when the low-frequency current control unit 110 turns on the switch 18 corresponding to one positive electrode 14 and the negative electrode 15 facing the positive electrode 14, the positive electrode 14 and the negative electrode 15 are arranged. A low frequency current flows along the same depth. Further, when a switch 18 corresponding to a plurality of adjacent positive electrodes 14 and a negative electrode 15 opposed thereto is turned on, a depth width (D in the figure) in which the positive electrodes 14 and the negative electrodes 15 that are energized are arranged. Low frequency current flows through

また、図12は、低周波発信機構付超音波プローブ1bに配置された正電極14及び負電極15にパルス信号を印加する第2の具体例を示す模式図である。   FIG. 12 is a schematic diagram showing a second specific example in which a pulse signal is applied to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 arranged in the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism.

図12に示すように、一の正電極14と、この正電極14とは異なる深度に配置されている負電極15とに対応するスイッチ18をオンにすると、通電された深度が異なる正電極14と負電極15との間に低周波の電流が流れる。即ち、斜め方向に指向して低周波の電流が流れる。   As shown in FIG. 12, when the switch 18 corresponding to one positive electrode 14 and the negative electrode 15 arranged at a different depth from the positive electrode 14 is turned on, the positive electrodes 14 having different energized depths are turned on. A low frequency current flows between the negative electrode 15 and the negative electrode 15. That is, a low frequency current flows in an oblique direction.

また、図13は、低周波発信機構付超音波プローブ1bに配置された正電極14及び負電極15にパルス信号を印加する第3の具体例を示す模式図である。   FIG. 13 is a schematic diagram showing a third specific example in which a pulse signal is applied to the positive electrode 14 and the negative electrode 15 arranged in the ultrasonic probe 1b with a low-frequency transmission mechanism.

図13に示すように、隣り合う複数の正電極14と、これら正電極14とは異なる深度に配置されている隣り合う複数の負電極15とに対応するスイッチ18をオンにすると、この通電させた正電極14及び負電極15の配列幅(図中D)で斜め方向に指向して低周波の電流が流れる。   As shown in FIG. 13, when a switch 18 corresponding to a plurality of adjacent positive electrodes 14 and a plurality of adjacent negative electrodes 15 arranged at different depths from these positive electrodes 14 is turned on, this energization is performed. A low-frequency current flows in an oblique direction with the arrangement width (D in the figure) of the positive electrode 14 and the negative electrode 15.

この斜め方向、かつ複数の電極を包含する幅で電流を流す場合には、低周波電流制御部110は、電極に対して順番に時間的な遅延を持たせてパルス信号を印加する。例えば、選択された正電極14と負電極15のうち、最浅の一対に対応するスイッチ18をオンにし、次にこの最浅の一対に対するスイッチ18をオフにしてからその直下の一対に対するスイッチ18をオンにする。同時にパルス電圧を印加すると、最短の電極との間に電圧が流れてしまい、斜め方向へ電流を流すことができないおそれがあるためである。この遅延の間隔は、超音波の画像を生成するフレームレートよりも短いことが望ましい。   In the case where the current flows in the oblique direction and with a width including a plurality of electrodes, the low frequency current control unit 110 applies a pulse signal with a time delay in order to the electrodes. For example, among the selected positive electrode 14 and negative electrode 15, the switch 18 corresponding to the shallowest pair is turned on, and then the switch 18 for the shallowest pair is turned off, and then the switch 18 for the pair immediately below it. Turn on. This is because if a pulse voltage is applied at the same time, a voltage flows between the shortest electrode and current may not flow in an oblique direction. The delay interval is preferably shorter than the frame rate for generating the ultrasonic image.

尚、低周波発信機構付超音波プローブ1aでも、同様にパルス信号を印加する正電極14と負電極15の対を選択することで、電流を流す幅及び体表面上の斜め方向へ低周波を発信させる。   In the ultrasonic probe 1a with a low-frequency transmission mechanism, a pair of a positive electrode 14 and a negative electrode 15 to which a pulse signal is applied is selected in the same manner, so that a low frequency can be generated in an oblique direction on the body surface. Make a call.

この低周波発信機構付超音波プローブ1の負電極15及び正電極14の配列機構及びパルス信号を印加する負電極15及び正電極14の個別的な選択制御により、低周波を発信させる幅及び発信指向性が自在となり、運動を画像化又は映像化したい筋肉の筋繊維方向と筋繊維の幅に適する低周波を発信させることができる。   The arrangement and arrangement of the negative electrode 15 and the positive electrode 14 of the ultrasonic probe 1 with the low-frequency transmission mechanism and the individual selection control of the negative electrode 15 and the positive electrode 14 to which a pulse signal is applied, the width and transmission for transmitting a low frequency. Directivity becomes free, and a low frequency suitable for the muscle fiber direction and muscle fiber width of the muscle for which the motion is to be imaged or imaged can be transmitted.

次に、歪み計測部111による歪み度の計測処理について説明する。図14は、歪み計測部111による歪み度の計測処理を示すフローチャートである。   Next, a distortion degree measurement process by the distortion measurement unit 111 will be described. FIG. 14 is a flowchart showing a distortion degree measurement process by the distortion measurement unit 111.

まず、歪み計測部111は、B/M処理部61から出力されてDSC7でマッピングすることにより生成されたBモードの超音波画像の前後フレームを利用して、粗くサンプルした追跡点の移動を二次元トラッキング法によって推定し、各点に関する移動ベクトルを求める(ステップS1)。   First, the distortion measurement unit 111 uses the front and back frames of the B-mode ultrasound image output from the B / M processing unit 61 and generated by mapping by the DSC 7 to move the tracking points sampled roughly. The movement vector relating to each point is obtained by estimation using the dimension tracking method (step S1).

このステップS1においては、一のフレームの超音波画像において粗いサンプル点を追跡点として設定し、これと連続する前又は後ろフレームの超音波画像とを利用して、その移動を二次元トラッキング法によって推定し、各点に関する移動ベクトルを求める。   In this step S1, a rough sample point is set as a tracking point in an ultrasonic image of one frame, and its movement is detected by a two-dimensional tracking method using an ultrasonic image of a previous or subsequent frame. Estimate and determine the movement vector for each point.

ここで、サンプル点の設定は、例えば、一のフレームの超音波画像上に3mm間隔の格子状のマーカを設定し、格子の交点に相当する位置のデータをサンプル点とすることにより、実現することができる。二次元トラッキングとしては、例えば、相互相関法を採用する。   Here, the setting of the sample points is realized, for example, by setting a grid-like marker with an interval of 3 mm on the ultrasonic image of one frame and using the data at the position corresponding to the intersection of the grids as the sample points. be able to. As the two-dimensional tracking, for example, a cross correlation method is adopted.

相互相関関数R(x´,y´)を、例えば次の式(1)で定義する。
R(x´,y´)=∫∫[f(x+x´,y+y´)・g(x,y)]dxdy (1)
ここで、g(x,y)は当該画像における所定領域を表す関数であり、f(x,y)は、当該画像の次の時相についての画像における所定領域を表す関数である。
The cross-correlation function R (x ′, y ′) is defined by the following equation (1), for example.
R (x ′, y ′) = ∫∫ [f (x + x ′, y + y ′) · g (x, y)] dxdy (1)
Here, g (x, y) is a function representing a predetermined area in the image, and f (x, y) is a function representing a predetermined area in the image for the next time phase of the image.

この相互相関関数R(x´,y´)の値を最大とする(x´,y´)が、次時相の超音波画像においてf(x,y)と最も相互関連性(類似性)の高い領域であり、移動領域であると推定することができる。この推定を、上記粗くサンプルした全ての追跡点(又はこれを含む領域)について実行することで、各追跡点のトラッキングを行うことができる。   (X ′, y ′) that maximizes the value of this cross-correlation function R (x ′, y ′) is most correlated (similarity) with f (x, y) in the next time phase ultrasound image. It can be estimated that this is a moving region. By performing this estimation for all the roughly sampled tracking points (or a region including the tracking points), each tracking point can be tracked.

移動ベクトルの大きさは、各サンプル点の移動量によって定義され、そのベクトル方向は各サンプル点の移動方向によって定義される。上記トラッキングによって、各サンプル点の移動量、移動方向を求めることができるから、この二つの物理量によって、各サンプル点についての移動ベクトルを定義する。   The magnitude of the movement vector is defined by the movement amount of each sample point, and the vector direction is defined by the movement direction of each sample point. Since the movement amount and movement direction of each sample point can be obtained by the tracking, the movement vector for each sample point is defined by these two physical quantities.

この移動ベクトルが示す移動量は、筋肉のサンプル点における伸び量である。この移動量をフレーム間の時間差で除することにより、当該サンプル点における筋肉の伸び又は縮みの速度が求められる。また、この伸び又は縮みの速度を、さらにフレーム間の時間差で除することにより、筋肉の伸び又は縮みの加速度が求められる。   The amount of movement indicated by this movement vector is the amount of elongation at the sample point of the muscle. By dividing this movement amount by the time difference between frames, the speed of muscle extension or contraction at the sample point is obtained. Further, the acceleration of muscle extension or contraction is obtained by dividing the speed of extension or contraction by the time difference between frames.

なお、相互相関関数としては、例えば次の式(2)によって定義される最小二乗についての相互相関関数R(x´,y´)を採用する構成であってもよい。
R(x´,y´)=∫∫[f(x+x´,y+y´)−g(x,y)]dxdy (2)
In addition, as a cross-correlation function, the structure which employ | adopts the cross-correlation function R (x ', y') about the least squares defined, for example by following Formula (2) may be sufficient.
R (x ′, y ′) = ∫∫ [f (x + x ′, y + y ′) − g (x, y)] 2 dxdy (2)

次に、歪み計測部111は、さらに細かいサンプル点に関する移動ベクトルを、補間処理によって求める(ステップS2)。   Next, the distortion measurement unit 111 obtains a movement vector related to a finer sample point by interpolation processing (step S2).

ステップS2では、さらに細かいサンプル点に関する移動ベクトルを、補間処理によって求める。なお、さらに細かいサンプル点とは、例えば、本実施形態においては全画素に関するサンプル点を意味する。   In step S2, a movement vector related to a finer sample point is obtained by interpolation processing. Note that a finer sample point means, for example, a sample point for all pixels in this embodiment.

補間処理による細かいサンプル点は、ステップS1において求めた粗いサンプル点に関する移動ベクトルに基づいて、各サンプル点のx座標、y座標を例えば線形補間等の補間処理を実行することで、求めることができる。   Fine sample points by interpolation processing can be obtained by executing interpolation processing such as linear interpolation on the x-coordinate and y-coordinate of each sample point based on the movement vector relating to the coarse sample point obtained in step S1. .

歪み度が伸び量で示される場合には、この各サンプル点における移動ベクトルの移動量を算出するステップS1及びS2によって求められる。   When the degree of distortion is indicated by an elongation amount, it is obtained by steps S1 and S2 for calculating the movement amount of the movement vector at each sample point.

次に、歪み度を伸び若しくは縮みの速度又は加速度で表す場合には、歪み計測部111は、全画素において、上記ステップS2で求めた移動ベクトルと走査線との角度を用いて、組織ドプラにより別途取得されている速度値を角度補正し、補正速度を求める(ステップS3)。   Next, in the case where the degree of distortion is expressed by the speed or acceleration of expansion or contraction, the distortion measurement unit 111 uses the angle between the scanning vector and the scanning line obtained in step S2 for all pixels, and performs tissue Doppler. The angle value of the separately acquired speed value is corrected to obtain a corrected speed (step S3).

このステップS3では、ステップS2で求めた各サンプル点の移動ベクトルと走査線との角度を用いて、CFM処理部62から出力されてDSC7でマッピングすることにより得られた組織ドプラの画像である超音波画像のサンプル点に対応する各点の速度値を角度補正し、補正速度を求める。この角度補正は、次の式(3)に従って実行される。   In this step S3, using the angle between the scanning vector of each sample point obtained in step S2 and the scanning line, a super image which is an image of a tissue Doppler output from the CFM processing unit 62 and mapped by the DSC 7 is obtained. The speed value of each point corresponding to the sample point of the sound wave image is angle-corrected to obtain a corrected speed. This angle correction is executed according to the following equation (3).

(補正後の速度)=(組織ドプラ法で得られた速度)/cosθ (3)
ここで、θ(ドプラ角)は、二次元トラッキングで得られた移動方向と走査線とのなす角である。
(Speed after correction) = (Speed obtained by tissue Doppler method) / cos θ (3)
Here, θ (Doppler angle) is an angle formed between the moving direction obtained by two-dimensional tracking and the scanning line.

歪み度を伸び又は縮みの速度で表す場合には、歪み計測部111は、この補正速度を各サンプル点における歪み度として取得する。また、歪み度を伸び又は縮みの加速度で表す場合には、歪み計測部111は、補正速度をフレーム間の時間差で除する。   When the degree of distortion is expressed by the speed of expansion or contraction, the distortion measurement unit 111 acquires this correction speed as the degree of distortion at each sample point. Also, when the degree of distortion is expressed by acceleration of expansion or contraction, the distortion measurement unit 111 divides the correction speed by the time difference between frames.

なお、ステップS3での角度補正は、ドプラ角θが大きくなるに従って、その信頼性が低くなる。従って、本実施形態では、ドプラ角θが大きくなるに従って、補正速度による移動量よりもステップS2で求めた移動ベクトルによる移動量を優先させることが、精度の観点から好ましい。   The angle correction in step S3 becomes less reliable as the Doppler angle θ increases. Therefore, in the present embodiment, it is preferable from the viewpoint of accuracy to prioritize the movement amount based on the movement vector obtained in step S2 over the movement amount based on the correction speed as the Doppler angle θ increases.

すなわち、ステップS3のドプラ速度の補正による補正速度によって求められる移動量をDdop、ステップS1及びS2のトラッキングによって求められる移動量をDtrackとすると、例えば次の式(4)によって移動ベクトルの移動量Dsecを再定義することができる。
sec=f(θ)・Ddop+(1−f(θ))・Dtrack (4)
ここで、f(θ)は、θが90度から離れる程大きく、90度に近い程小さくなる0≦f(θ)≦1を満たす関数である。
That is, the amount of movement D dop obtained by correcting the speed by the correction of the Doppler velocity of the step S3, when the movement amount obtained by the tracking of the steps S1 and S2 and D track the movement of the movement vector, for example, by the following equation (4) The quantity D sec can be redefined.
D sec = f (θ) · D dop + (1−f (θ)) · D track (4)
Here, f (θ) is a function that satisfies 0 ≦ f (θ) ≦ 1 where θ increases as it moves away from 90 degrees and decreases as it approaches 90 degrees.

この処理によって計測された歪み度は、メモリ102に予め記憶されている被検体の国籍、性別、年齢、及び被検体を識別する情報とともにメモリ102に記憶される。歪み計側部は、計測された歪み度を、超音波の送受波制御開始前に操作卓120を用いて患者情報表示画面で入力された被検体の国籍、性別、年齢、及び被検体を識別する情報に関連付けを行いつつ、メモリ102に記憶させる。   The degree of distortion measured by this processing is stored in the memory 102 together with information identifying the subject's nationality, gender, age, and subject stored in the memory 102 in advance. The strain gauge side identifies the subject's nationality, gender, age, and subject, using the console 120 to input the measured distortion degree on the patient information display screen before the start of ultrasound transmission / reception control The information is stored in the memory 102 while being associated with the information to be performed.

次に、発達比較部112による比較処理について説明する。図15は、発達比較部112の比較処理を示すフローチャートである。   Next, comparison processing by the development comparison unit 112 will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the comparison process of the development comparison unit 112.

まず、発達比較部112は、歪み度を各区分に区分けし、その区分に属するサンプル点の数をカウントする(ステップS11)。   First, the development comparison unit 112 divides the degree of distortion into each category, and counts the number of sample points belonging to the category (step S11).

メモリ102には、予め所定の歪み度が閾値として記憶されている。この閾値は、区分の境界を示す値を有する。ステップS11では、発達比較部112は、この閾値を読み出し、メモリ102に記憶された各歪み度と閾値とを比較する。比較の結果、閾値以上であれば、閾値以上の区分に対するサンプル点数を1カウントアップする。また、比較の結果、閾値未満であれば、閾値未満の区分に対するサンプル点数を1カウントアップする。   In the memory 102, a predetermined degree of distortion is stored in advance as a threshold value. This threshold value has a value indicating the boundary of the section. In step S <b> 11, the development comparison unit 112 reads this threshold value and compares each degree of distortion stored in the memory 102 with the threshold value. As a result of the comparison, if the value is equal to or greater than the threshold value, the number of sample points for the category equal to or greater than the threshold value is counted up by one. If the result of the comparison is less than the threshold value, the number of sample points for the section less than the threshold value is counted up by one.

次に、発達比較部112は、歪み度における各サンプル点の各区分に属する割合を算出する(ステップS12)。   Next, the development comparison unit 112 calculates the ratio of each sample point belonging to each section in the degree of distortion (step S12).

このステップS12では、発達比較部112は、閾値以上の区分に対するサンプル点数と閾値未満の区分に対するサンプル点数とを総計する。そして、閾値以上の区分に対するサンプル点数の総計に対する割合を算出し、閾値未満の区分に対するサンプル点数の総計に対する割合を算出する。   In this step S12, the development comparison unit 112 totals the number of sample points for the division above the threshold and the number of sample points for the division below the threshold. And the ratio with respect to the sum total of the sample score with respect to the division | segmentation more than a threshold is calculated, and the ratio with respect to the sum total of the sample score with respect to the division | segmentation less than a threshold value is calculated.

そして、発達比較部112は、各サンプル点の各区分に属する割合に被検体属性情報を関連付けることで発達度数の作成を終了する(ステップS13)。   Then, the development comparison unit 112 ends the creation of the development frequency by associating the subject attribute information with the ratio of each sample point belonging to each section (step S13).

このステップS13では、発達比較部112は、閾値以上の区分に対するサンプル点数の総計に対する割合と、閾値未満の区分に対するサンプル点数の総計に対する割合とに、メモリ102に記憶された国籍、性別、年齢、及び被検体を識別する情報を関連付けることで、発達度数を作成し、メモリ102に記憶させる。   In this step S13, the development comparison unit 112 compares the nationality, gender, age, and the ratio stored in the memory 102 into the ratio of the total number of sample points for the division above the threshold and the proportion of the total number of sample points for the division below the threshold. Further, the development frequency is created by associating the information for identifying the subject and stored in the memory 102.

計測された歪み度から発達度数が作成されると、発達比較部112は、予め用意された比較対象と発達度数とを並べた画像を作成し、モニタ9に表示させる(ステップS14)。   When the development degree is created from the measured distortion degree, the development comparison unit 112 creates an image in which the comparison target and the development degree prepared in advance are arranged and displayed on the monitor 9 (step S14).

比較対象となる発達度数は、図16に示すように、電子辞書形式で予めメモリ102に記憶されている。図16は、予め記憶された比較対象となる発達度数を示すデータ構造図である。比較対象となる発達度数は、計測された発達度数と同一種類のデータであり、同一被検体の過去に計測された発達度数や、アスリート等の有名人の発達度数である。   The development frequency to be compared is stored in advance in the memory 102 in the form of an electronic dictionary as shown in FIG. FIG. 16 is a data structure diagram showing the development frequencies to be compared that are stored in advance. The development frequency to be compared is the same kind of data as the measured development frequency, and is the development frequency measured in the past of the same subject or the development frequency of a famous person such as an athlete.

この比較対象となる発達度数は、計測された発達度数と同様に、被検体を識別する患者氏名と、閾値以上の区分、例えば歪み度がX mm/sec以上であったサンプル点の数の総サンプル点数に対する割合を示す数値と、閾値未満の区分、例えば歪み度がX mm/sec未満であったサンプル点の数の総サンプル点数に対する割合を示す数値とで構成されている。   Similar to the measured developmental frequency, the comparison target developmental frequency is the total of the patient's name that identifies the subject and the number of sample points that have a threshold or higher, for example, the degree of distortion is X mm / sec or higher. It consists of a numerical value indicating the ratio to the number of sample points and a numerical value indicating the ratio of the number of sample points whose degree of distortion is less than X mm / sec to the total number of sample points.

ステップS14では、発達比較部112は、予め比較対象を選択させる画面をモニタ9に表示させる。この画面には、例えば、電子辞書化された比較対象の発達度数から被検体属性情報を取得して表示する。この画面に基づき操作卓120を用いて一の比較対象が選択されると、その選択された比較対象と同一の国籍、性別、年齢、又は被検体を識別する情報と関連付けられた発達度数の電子辞書をメモリ102から読み出し、計測された発達度数と並べた画像を作成して表示させる。この比較対象の選択処理では、例えば、同一被検体の過去に計測された発達度数との比較表を作成する場合には、超音波画像を撮影した被検体を識別する情報と同一の情報が関連付けられた発達度数をメモリ102から読み出す。   In step S14, the development comparison unit 112 causes the monitor 9 to display a screen for selecting a comparison target in advance. On this screen, for example, the subject attribute information is acquired and displayed from the development frequency of the comparison target converted into an electronic dictionary. When one comparison target is selected using the console 120 based on this screen, the development level associated with the same nationality, gender, age, or information identifying the subject as the selected comparison target The dictionary is read from the memory 102, and an image arranged with the measured development degree is created and displayed. In this comparison target selection process, for example, when creating a comparison table with developmental degrees measured in the past for the same subject, the same information as the information for identifying the subject for which an ultrasonic image is taken is associated. The obtained development frequency is read from the memory 102.

次に、発達予測処理部113による筋肉の今後の発達予測処理について説明する。図17は、この発達予測処理部113による発達予測処理を示すフローチャートである。   Next, a future muscle growth prediction process by the growth prediction processing unit 113 will be described. FIG. 17 is a flowchart showing the development prediction processing by the development prediction processing unit 113.

まず、発達予測処理部113は、予め用意されている年齢毎の一般的な歪み度平均から、被検体の年齢から所定年数後の予測増減率を算出する(ステップS21)。   First, the development prediction processing unit 113 calculates a predicted increase / decrease rate after a predetermined number of years from the age of the subject from a general average distortion degree for each age prepared in advance (step S21).

図17は、予め用意されている年齢毎の一般的な歪み度平均を示す図である。図17に示すように、メモリ102には、予め国籍、性別、及び年齢毎の一般的な歪み度平均が記憶されている。歪み度平均は、各サンプル点から取得された各歪み度の平均である。発達予測処理部113は、被検体の国籍及び性別に関連付けられた一般的な歪み度平均のうち、被検体の年齢とその年齢から所定年数後の年齢に関連付けられた一般的な歪み度平均をそれぞれメモリ102から選び出す。そして、被検体の年齢に関連付けられた一般的な歪み度平均の値を所定年数後の年齢に関連付けられた一般的な歪み度平均で除する。所定年数としては、例えば1年後である。その他、操作卓120で入力された数値に対応する年数後であってもよい。   FIG. 17 is a diagram showing a general average degree of distortion for each age prepared in advance. As shown in FIG. 17, the memory 102 stores in advance a general distortion degree average for each nationality, gender, and age. The average distortion degree is an average of distortion degrees acquired from each sample point. The development prediction processing unit 113 calculates the average skewness average associated with the age of the subject and the age after a predetermined number of years from the average skewness average associated with the nationality and sex of the subject. Each is selected from the memory 102. Then, the general average skewness value associated with the age of the subject is divided by the general skewness average associated with the age after a predetermined number of years. The predetermined number of years is, for example, one year later. In addition, it may be after the number of years corresponding to the numerical value input on the console 120.

予測増減率を算出すると、発達予測処理部113は、被検体の歪み度平均を算出し(ステップS22)、被検体の歪み度平均に予測増減率を乗じることで歪み度平均の予測値を求める(ステップS23)。被検体の歪み度平均は、計測された各サンプル点の歪み度の平均を求めることで算出される。   When the predicted increase / decrease rate is calculated, the development prediction processing unit 113 calculates the average distortion degree of the subject (step S22), and obtains a predicted value of the average distortion degree by multiplying the average distortion degree of the subject by the predicted increase / decrease rate. (Step S23). The average distortion degree of the subject is calculated by calculating the average distortion degree of each measured sample point.

歪み度平均の予測値を算出すると、発達予測処理部113は、この予測値を配置した画面を作成し、モニタ9に表示させる(ステップS24)。   When calculating the predicted value of the average degree of distortion, the development prediction processing unit 113 creates a screen on which the predicted value is arranged and displays it on the monitor 9 (step S24).

以上のように、本実施形態に係る超音波診断装置では、低周波により、筋肉を意識とは関係なる運動させる機構を有するため、病理等で筋肉を意識的に動かさない場合を含めて、安定した筋肉の運動を映像化することができる。また、この安定した筋肉の運動が映像化できることにより、環境や体調に左右されない比較対象の筋肉の歪み度をサンプリングすることができ、精度の高い比較や発達予測が可能となる。   As described above, since the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a mechanism for exercising muscles that are related to consciousness by low frequency, stable including the case where the muscles are not consciously moved due to pathology or the like. It is possible to visualize the exercise of the muscles. In addition, since this stable muscle motion can be visualized, the degree of distortion of the comparison target muscle that is not affected by the environment or physical condition can be sampled, and high-precision comparison and development prediction are possible.

また、配列されている複数の正電極14と負電極15に対して、選択的にパルス信号を印加することにより、低周波の電流を各種指向性及び各種幅をもって発信できる。従って、超音波画像を参照することで、筋肉の繊維がどのような方向に延びていようとも、どのような幅を有していようとも、繊維単位で所望の電気刺激を与えることができる。   Further, by selectively applying a pulse signal to the plurality of arranged positive electrodes 14 and negative electrodes 15, a low-frequency current can be transmitted with various directivities and various widths. Therefore, by referring to the ultrasonic image, it is possible to give a desired electrical stimulation in units of fibers regardless of the direction in which the muscle fibers extend or have any width.

尚、本実施形態では、低周波の電流を直流電流を前提にして説明したが、交流電流でもよく、交流電流の場合は、どの電極も正電極14と負電極15とになりうる。   In this embodiment, the low-frequency current has been described on the assumption of a direct current. However, an alternating current may be used, and in the case of an alternating current, any electrode can be the positive electrode 14 and the negative electrode 15.

第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブの外観を示す模式図であり、(a)は、側面図、(b)は、ヘッド側から見た正面図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 1st example, (a) is a side view, (b) is the front view seen from the head side. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブの外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブの内部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. パルスを印加する正電極と負電極とを切り替える構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which switches the positive electrode and negative electrode which apply a pulse. 第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブの装着例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of mounting | wearing of the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 1st specific example. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブの装着例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of mounting | wearing of the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. 超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an ultrasonic diagnosing device main body. コントローラのさらに詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further detailed structure of a controller. 第1の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブが超音波診断装置本体に接続されている場合の方向及び範囲を入力する操作を支援する画面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the screen which assists operation which inputs the direction and range in case the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 1st specific example is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブが超音波診断装置本体に接続されている場合の方向及び範囲を入力する操作を支援する画面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the screen which assists operation which inputs the direction and the range in case the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd example is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブに配置された正電極及び負電極にパルス信号を印加する第1の具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st specific example which applies a pulse signal to the positive electrode and negative electrode which are arrange | positioned at the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブに配置された正電極及び負電極にパルス信号を印加する第2の具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd specific example which applies a pulse signal to the positive electrode and negative electrode which are arrange | positioned at the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. 第2の具体例に係る低周波発信機構付超音波プローブに配置された正電極及び負電極にパルス信号を印加する第3の具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd specific example which applies a pulse signal to the positive electrode and negative electrode which are arrange | positioned at the ultrasonic probe with a low frequency transmission mechanism which concerns on a 2nd specific example. 歪み度の計測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement process of a distortion degree. 比較処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a comparison process. 比較対象となる発達度数を示すデータ構造図である。It is a data structure figure which shows the development frequency used as a comparison object. 発達予測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a development prediction process. 予め用意されている年齢毎の一般的な歪み度平均を示す図である。It is a figure which shows the general distortion degree average for every age prepared beforehand.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b 低周波発信機構付超音波プローブ
11 ヘッド
12 貼着パッド
13 穿刺針
14 正電極
15 負電極
16 リード線
17 コード
18 スイッチ
2 超音波診断装置本体
3 低周波用パルス信号送信部
4 超音波用パルス信号送信部
41 パルス発生器
42 遅延回路
43 高出力回路
5 受信部
61 B/M処理部
62 CFM処理部
7 DSC
8 ビデオI/F
9 モニタ
91 第1の画像
92 第2の画像
93 電極マーク
94 低周波発信方向マーク
95 カーソル
96 穿刺針マーク
100 コントローラ
101 CPU
102 メモリ
110 低周波電流制御部
111 歪み計測部
112 発達比較部
113 発達予測処理部
120 操作卓
1, 1a, 1b Ultrasonic probe with low frequency transmission mechanism 11 Head 12 Adhesion pad 13 Puncture needle 14 Positive electrode 15 Negative electrode 16 Lead wire 17 Code 18 Switch 2 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 3 Low frequency pulse signal transmission unit 4 Pulse signal transmitter for ultrasonic wave 41 Pulse generator 42 Delay circuit 43 High power circuit 5 Receiver 61 B / M processor 62 CFM processor 7 DSC
8 Video I / F
9 Monitor 91 First image 92 Second image 93 Electrode mark 94 Low frequency transmission direction mark 95 Cursor 96 Puncture needle mark 100 Controller 101 CPU
102 Memory 110 Low Frequency Current Control Unit 111 Strain Measurement Unit 112 Development Comparison Unit 113 Development Prediction Processing Unit 120 Console

Claims (8)

超音波の送受波面をヘッドに有する超音波プローブと、
前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配され、低周波のパルスが印加されて生体に電気刺激を与える正電極及び負電極と、
前記超音波プローブが前記電気刺激された生体から受波した反射波に基づき、その生体の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像を表示する表示手段と、
前記画像に基づき、前記電気刺激による前記生体の歪みを示す値を計測する歪み計測手段と、
前記ヘッドの縁に沿って配され、前記生体に貼着される貼着部とを備え、
前記正電極及び負電極は、前記貼着部の前記生体に貼着する面に点在して配されていること、
を特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe having an ultrasonic wave transmitting / receiving surface in the head;
A positive electrode and a negative electrode that are arranged on the ultrasonic probe with the head interposed therebetween, and are applied with a low frequency pulse to apply electrical stimulation to the living body;
Image processing means for generating an image of the living body based on a reflected wave received from the electrically stimulated living body by the ultrasonic probe;
Display means for displaying the image;
Strain measurement means for measuring a value indicating strain of the living body due to the electrical stimulation based on the image;
It is arranged along the edge of the head, and has an attaching part attached to the living body,
The positive electrode and the negative electrode are scattered and arranged on the surface of the sticking part to be stuck to the living body,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
超音波の送受波面をヘッドに有する超音波プローブと、
前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配され、低周波のパルスが印加されて生体に電気刺激を与える正電極及び負電極と、
前記超音波プローブが前記電気刺激された生体から受波した反射波に基づき、その生体の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像を表示する表示手段と、
前記画像に基づき、前記電気刺激による前記生体の歪みを示す値を計測する歪み計測手段と、
前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配される一対の穿刺針とを備え、
前記正電極及び負電極は、前記穿刺針に収容されていること、
を特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe having an ultrasonic wave transmitting / receiving surface in the head;
A positive electrode and a negative electrode that are arranged on the ultrasonic probe with the head interposed therebetween, and are applied with a low frequency pulse to apply electrical stimulation to the living body;
Image processing means for generating an image of the living body based on a reflected wave received from the electrically stimulated living body by the ultrasonic probe;
Display means for displaying the image;
Strain measurement means for measuring a value indicating strain of the living body due to the electrical stimulation based on the image;
A pair of puncture needles arranged on the ultrasonic probe across the head,
The positive electrode and the negative electrode are accommodated in the puncture needle;
Ultrasonic diagnostic apparatus said.
超音波の送受波面をヘッドに有する超音波プローブと、
前記ヘッドを挟んで前記超音波プローブに配され、低周波のパルスが印加されて生体に電気刺激を与える正電極及び負電極と、
前記超音波プローブが前記電気刺激された生体から受波した反射波に基づき、その生体の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像を表示する表示手段と、
前記画像に基づき、前記電気刺激による前記生体の歪みを示す値を計測する歪み計測手段と、
前記正電極及び負電極は、対極を向かい合わせて一列に複数並んで配され、
前記複数の正電極のそれぞれに対応した各正極側スイッチと、
前記複数の負電極のそれぞれに対応した各負極側スイッチと、
前記正極側スイッチと前記負極側スイッチのオン又はオフを独立して選択的に切り替える低周波電流制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe having an ultrasonic wave transmitting / receiving surface in the head;
A positive electrode and a negative electrode that are arranged on the ultrasonic probe with the head interposed therebetween, and are applied with a low frequency pulse to apply electrical stimulation to the living body;
Image processing means for generating an image of the living body based on a reflected wave received from the electrically stimulated living body by the ultrasonic probe;
Display means for displaying the image;
Strain measurement means for measuring a value indicating strain of the living body due to the electrical stimulation based on the image;
The positive electrode and the negative electrode are arranged in a row with the counter electrodes facing each other,
Each positive switch corresponding to each of the plurality of positive electrodes,
Each negative side switch corresponding to each of the plurality of negative electrodes,
Low frequency current control means for selectively switching on or off the positive side switch and the negative side switch independently;
Ultrasonic diagnostic apparatus comprising the.
前記低周波電流制御手段は、
対向しない前記正電極と前記負電極とに対応する前記正極側スイッチ及び前記負極側スイッチをオンにすることで、前記正電極及び負電極の並び方向に対して斜めに指向した低周波の電流を発信させること、
を特徴とする請求項記載の超音波診断装置。
The low frequency current control means includes
By turning on the positive side switch and the negative side switch corresponding to the positive electrode and the negative electrode that are not opposed to each other, a low-frequency current directed obliquely with respect to the arrangement direction of the positive electrode and the negative electrode is generated. Sending,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記低周波電流制御手段は、
隣り合う複数の前記正電極及び前記負電極に対応する前記正極側スイッチ及び前記負極側スイッチをオンにすることで、前記生体の所定幅に低周波の電流を発信させること、
を特徴とする請求項記載の超音波診断装置。
The low frequency current control means includes
By turning on the positive electrode side switch and the negative electrode side switch corresponding to a plurality of adjacent positive electrodes and negative electrodes, a low frequency current is transmitted to a predetermined width of the living body,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記表示手段は、パルスを印加する前記正電極と前記負電極とを個別に選択可能に表示し、
前記低周波電流制御手段は、前記表示に基づき選択された前記正電極と前記負電極に対応する前記正極側スイッチと前記負極側スイッチをオンにすること、
を特徴とする請求項記載の超音波診断装置。
The display means displays the positive electrode and the negative electrode to which a pulse is applied in an individually selectable manner,
The low frequency current control means turns on the positive side switch and the negative side switch corresponding to the positive electrode and the negative electrode selected based on the display,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記歪みを示す値に基づく生体の発達を評価する発達度数を予め比較対象として記憶しておき、前記計測された歪みを示す値に基づく発達度数と、前記比較対象となして予め記憶されている発達度数とを、前記表示手段に同時に表示させる発達比較部と、
をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
A development frequency for evaluating the development of the living body based on the value indicating the distortion is stored in advance as a comparison target, and the development frequency based on the value indicating the measured distortion is stored in advance as the comparison target. A development comparison unit for simultaneously displaying the development frequency on the display means;
Further comprising
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
予め年齢毎の前記歪みを示す一般値を記憶しておき、この一般値に基づく被検体の年齢から所定年数後の前記歪みの予測増減率と、前記計測された歪みを示す値とに基づき、前記所定年数後の前記生体の歪みの予測値を算出する発達予測手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
A general value indicating the distortion for each age is stored in advance, and based on the predicted increase / decrease rate of the distortion after a predetermined number of years from the age of the subject based on the general value, and the value indicating the measured distortion, Further comprising a development prediction means for calculating a predicted value of strain of the living body after the predetermined number of years;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
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