JP5501999B2 - 超音波診断装置および弾性指標信頼性判定方法 - Google Patents
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Description
また、前記判定手段が前記弾性指標の信頼性を低いと判定した場合に警告する警告手段をさらに具備することが好ましい。
また、前記血管は、人体の頚動脈であることが好ましい。
さらに、また、上記目的を達成するために、本発明に係る弾性指標信頼性判定プログラムは、上記弾性指標信頼性判定方法の各ステップを手順として、コンピュータに実行させる構成を採る。
図1は、本発明の実施の形態1に係る超音波診断システム500の主要構成の外観の一例を示す斜視図である。ここでは、探触子である超音波プローブと、その超音波プローブの制御および得られた超音波エコーの受信信号の解析を行い画像を合成する超音波診断装置と、その合成画像を表示するディスプレイと、が各々別個の構成となっている場合を例にとって説明する。
なお、本実施形態では、トラッキングポイント設定部121によるROIの設定は、オペレータのユーザ操作部300によるROIの手動指定に従って行われるが、画像データに基づいて自動で行われるようにしても良い。例えば、頚動脈の超音波診断の場合、(1)血管内は超音波エコーが弱く、Bモード画像上では低輝度であり、(2)頚動脈が見える断面においては、頚動脈は約1cm程度の太さで血管としては一番太いことから、画像データより比較的簡単に自動検出することができる。
具体的には、図8Aは、血管壁の径の各位置(詳細には、前壁外膜側、後壁内膜側、後壁外膜側、前壁外膜−前壁内膜)の変化速度の時間的変化を示す図、図8Bは、血管径(詳細には、前壁外膜と後壁内膜との間の距離)の時間的変化を示す図、図8Cは、血管壁の各トラッキングポイント(詳細には、前壁外膜側位置、略中心位置、後壁内膜側位置、後壁外膜側位置)における変位の時間的変化を示す図である。
図8Aから分かる通り、血管壁のトラッキングが精度良く実施された場合の信頼性が高い血管壁厚みの時間変化波形が得られた場合には、波形は速度0のラインを境に上下対称に近い状態で波形が現れる。例えば、図8Aの前壁外膜側と後壁内膜や後壁外膜とが対称に近いならば信頼性が高くなり、また、例えば、図8Cにおいても、前壁外膜側と後壁内膜側や後壁外膜側とが対称に近いと信頼性が高くなる。即ち、このような上下対称に近い形状を有した血管壁厚みの時間変化波形からは、一般的に信頼性の高い血管弾性率が得られることが期待できる。
まず、図10の異なる2つの方向から測定した場合、すなわち、信頼性が高い血管壁厚みの時間変化波形が得られた「前(正面)から」測定した場合と、信頼性が低い血管壁厚みの時間変化波形が得られた「静脈をウィンドウ」にして横から測定した場合との1拍の間の血管中心変位、血管後壁および血管中心の最小径タイミングから最大径タイミングまでの変位、ならびに弾性率の信頼性について説明する。
さらに、血管中心位置の変位量に着目すると、血管の中心位置の変位量が、0.1mm近傍(0.09〜0.12)では信頼性が「○」で信頼性が高いことが分かる。一方、血管の中心位置の変位量が、0.49mm以上では信頼性が「×」で信頼性が低いことがわかる。
また、血管中心の最小径タイミングから最大径タイミングまでの変位量に着目すると、血管中心の最小径及び最大径両タイミングの変位量が、僅かな負の値(−0.07mm〜−0.03mm)では信頼性が「○」で信頼性が高いことが分かる。一方、血管中心の両タイミングの変位量が、0.24mm以上の正の値(0.24mm〜0.34mm)では信頼性が「×」で信頼性が低いことがわかる。本実施の形態では、血管中心の両タイミングの変位量が、前壁側に0.24mm以上変位した場合、弾性指標の信頼性が低いと判定することもできる。
そこで、本実施の形態に係る超音波診断装置100は、血管の中心位置が前壁側へ0.24mm以上変位した場合、弾性指標の信頼性が低いと判定することにする。
なお、図12には、血管前壁として、前壁外膜71、前壁中膜73、および前壁内膜74が示され、前壁外膜−中膜境界72、前壁内膜−血管腔境界75、および血管腔76も示されている。
まず、図10の表の「前」および「静脈をウィンドウにして横」の異なる2方向から測定した場合に相当する図13Aおよび図13Bに付いて説明する。
これらの図から分かる通り、変位の向きには特徴があり、信頼性が低下する図13Bのケースでは、変位の方向、より具体的には後壁の変位が前壁側へ変位する向きの場合には信頼性が低下する。先に示した図8A〜8Cまたは図9A〜図9Cでは、血管壁厚みの時間変化波形に基づいて弾性率の信頼性をある程度予想することができたが、図13Aおよび図13Bでは、血管壁の変位の方向から弾性率の信頼性を判定できることがわかる。
一方、血管後壁の両タイミングの変位量が0.11mm以上の正の値を採っている場合は信頼性が「×」で信頼性に乏しいケースであることがわかる。そこで、本実施の形態に係る超音波診断装置100は、血管の後壁が前壁側へ0.11mm以上変位した場合、弾性指標の信頼性が低いと判定することにする。
この表から分かる通り、血管中心位置の変位量に着目すると、血管の中心位置の変位量は、正面(前)から測定した場合に比べると少し大きいが、横から頚静脈をウインドウにして測定した場合に比べて大幅に小さく、前壁側への変位は、0.12mm〜0.21mmで0.3mm未満であり、信頼性が「○」となり、信頼性が高くなったことが分かる。 また、血管中心の最小径タイミングから最大径タイミングまでの変位量に着目すると、この変位量は、正面(前)から測定した場合に比べると大きいが、横から頚静脈をウインドウにして測定した場合に比べて大幅に小さく、前壁側への変位は、−0.01mm〜+0.08mmで0.01mm未満であり、信頼性が「○」となり、信頼性が高くなったことが分かる。
このように、頚静脈をウインドウにして横から測定した場合であっても、超音波プローブを被検者に対し押し気味に当接し頚静脈をウインドウにして横から測定した場合には、信頼性の高い弾性率が得られていることがわかる。
すなわち、本発明に係る血管弾性指標信頼性評価又は判定方法は、プログラムを実行することによってコンピュータ上で処理することができる。
例えば、本発明の血管弾性指標信頼性評価又は判定プログラムは、上述した血管弾性指標信頼性評価又は判定方法の各ステップをコンピュータ、具体的にはそのCPUに行わせる手順を有するものである。これらの手順からなるプログラムは、1つまたは複数のプログラムモジュールとして構成されていても良い。
これらのコンピュータが実行する手順からなる血管弾性指標信頼性評価又は判定プログラムは、コンピュータまたはサーバのメモリ(記憶装置)内に記憶されるものであっても良いし、記録媒体に記憶されるものであっても良く、実行時に、当該コンピュータ(CPU)または他のコンピュータによって、メモリまたは記録媒体から読み出されて実行されるものである。したがって、本発明は、上記の血管弾性指標信頼性評価又は判定方法をコンピュータに実行させるための血管弾性指標信頼性評価又は判定プログラムを記憶したコンピュータに読み取り可能なメモリもしくは記録媒体であっても良い。
125 トラッキング部
127 血管壁厚み変化演算部
132 弾性率算出部
133 弾性率信頼性判定部
200 超音波プローブ
300 ユーザ操作部
400 ディスプレイ
500 超音波診断システム
Claims (8)
- 超音波ビームの送受信を制御する制御手段と、
前記超音波ビームの送信方向に位置する血管の複数ポイントの前記送信方向における変位をトラッキングするトラッキング手段と、
前記トラッキング手段のトラッキング結果に基づいて前記血管の弾性指標を算出する算出手段と、
前記血管の血管後壁上に位置する前記複数ポイントの内の1以上の特定ポイントの前記送信方向における変位の向きおよび/または変位量を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記1以上の特定ポイントの前記変位の向きおよび/または変位量に基づいて、前記血管後壁が心臓収縮期において当該血管の外側へ変位している場合、前記弾性指標の信頼性を高いと判定する判定手段と、を具備する超音波診断装置。 - 前記取得手段は、さらに、前記複数ポイントの内の前記血管の血管前壁上に位置する1以上の特定ポイントの前記送信方向における前記変位の向きおよび前記変位量を取得し、
前記判定手段は、さらに、前記取得手段によって取得された前記血管前壁上および前記血管後壁上の両前記1以上の特定ポイントの前記変位の向きおよび前記変位量から前記血管の中心位置の変位の向きおよび変位量を求め、求められた前記血管の中心位置の前記変位の向きおよび前記変位量に基いて、前記弾性指標の信頼性を判定する請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記判定手段は、
前記血管が最小径から最大径となる期間において、前記血管の中心位置が前壁側へ0.24mm以上変位した場合に、前記弾性指標の信頼性を低いと判定する請求項2に記載の超音波診断装置。 - 前記判定手段は、
1拍の間の前記血管の中心位置が前壁側へ0.49mm以上変位した場合に、前記弾性指標の信頼性を低いと判定する請求項2に記載の超音波診断装置。 - 前記判定手段が前記弾性指標の信頼性を低いと判定した場合に警告する警告手段をさらに具備する請求項2〜4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
- 前記血管は、人体の頚動脈である請求項1〜5のいずれか1項に記載の超音波診断装
置。 - 超音波ビームの送受信を制御する制御ステップと、
前記超音波ビームの送信方向に位置する血管の複数ポイントの前記送信方向における変位をトラッキングするトラッキングステップと、
前記トラッキングステップのトラッキング結果に基づいて前記血管の弾性指標を算出する算出ステップと、
前記血管の血管後壁上に位置する前記複数ポイントの内の1以上の特定ポイントの前記送信方向における変位の向きおよび/または変位量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記1以上の特定ポイントの前記変位の向きおよび/または変位量に基いて、前記血管後壁が心臓収縮期において当該血管の外側へ変位している場合、前記弾性指標の信頼性を高いと判定する判定ステップと、を具備する弾性指標信頼性判定方法。 - 超音波ビームの送受信を制御する制御ステップと、
前記超音波ビームの送信方向に位置する血管の複数ポイントの前記送信方向における変位をトラッキングするトラッキングステップと、
前記トラッキングステップのトラッキング結果に基づいて前記血管の弾性指標を算出する算出ステップと、
前記血管の血管後壁上に位置する前記複数ポイントの内の1以上の特定ポイントの前記送信方向における変位の向きおよび/または変位量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記1以上の特定ポイントの前記変位の向きおよび/または変位量に基いて、前記血管後壁が心臓収縮期において当該血管の外側へ変位している場合、前記弾性指標の信頼性を高いと判定する判定ステップと、を手順として、コンピュータに実行させる弾性指標信頼性判定プログラム。
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