JP7449773B2 - Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method Download PDF

Info

Publication number
JP7449773B2
JP7449773B2 JP2020084849A JP2020084849A JP7449773B2 JP 7449773 B2 JP7449773 B2 JP 7449773B2 JP 2020084849 A JP2020084849 A JP 2020084849A JP 2020084849 A JP2020084849 A JP 2020084849A JP 7449773 B2 JP7449773 B2 JP 7449773B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
observation period
period
ultrasonic diagnostic
sub
main observation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020084849A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021178007A (en
Inventor
由幸 小林
Original Assignee
富士フイルムヘルスケア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルムヘルスケア株式会社 filed Critical 富士フイルムヘルスケア株式会社
Priority to JP2020084849A priority Critical patent/JP7449773B2/en
Publication of JP2021178007A publication Critical patent/JP2021178007A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7449773B2 publication Critical patent/JP7449773B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は超音波診断装置及び送信方法に関し、特に、ドプラモードにおける送信制御に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a transmission method, and particularly to transmission control in Doppler mode.

超音波診断装置は、一般に、複数の動作モード(送受信モード)を備えている。それらの中には、連続波ドプラモード(CWドプラモード)及びパルスドプラモード(PWドプラモード)が含まれる。CWドプラモードでは、被検体(生体)に対する連続波の送信と被検体内からの反射波の受信とが同時に実行される。一方、PWドプラモードでは、被検体に対するパルス波の送信と被検体内からの反射波の受信とが交互に実行される。 Ultrasonic diagnostic apparatuses generally have multiple operation modes (transmission/reception modes). Among them are continuous wave Doppler mode (CW Doppler mode) and pulsed Doppler mode (PW Doppler mode). In the CW Doppler mode, continuous wave transmission to the subject (living body) and reception of reflected waves from within the subject are simultaneously performed. On the other hand, in the PW Doppler mode, transmission of pulse waves to the subject and reception of reflected waves from within the subject are alternately performed.

CWドプラモード及びPWドプラモードのいずれにおいても、受信信号に含まれるドプラ情報を周波数解析することにより血流速度分布を示すスペクトルが生成される。各時刻で得られたスペクトルからドプラ波形が生成される。 In both the CW Doppler mode and the PW Doppler mode, a spectrum indicating the blood flow velocity distribution is generated by frequency-analyzing Doppler information included in the received signal. A Doppler waveform is generated from the spectrum obtained at each time.

PWドプラモードでは、計測可能な速度範囲の上限がパルス繰り返し周波数(PRF)により制限される。これに対し、CWドプラ法にはそのような制限はない。CWドプラモードは、高速血流の観測に適する。例えば、心臓の超音波検査において、弁狭窄により生じる高速血流(順流)や弁閉鎖不全で生じる逆流がCWドプラモードを利用して観測される。一方、CWドプラモードでは、連続波を送信するため、PWドプラモードの実行時に比べ、プローブにおいて大きな発熱が生じる。プローブの送受波面の温度が上がり易い。送受波面の温度が規定温度まで達すると、送信パワーが強制的に制限されてしまう。 In PW Doppler mode, the upper limit of the measurable velocity range is limited by the pulse repetition frequency (PRF). In contrast, the CW Doppler method has no such limitations. CW Doppler mode is suitable for observing high-speed blood flow. For example, in cardiac ultrasound examinations, high-speed blood flow (forward flow) caused by valve stenosis and regurgitation caused by valve regurgitation are observed using the CW Doppler mode. On the other hand, in the CW Doppler mode, since continuous waves are transmitted, a large amount of heat is generated in the probe compared to when executing the PW Doppler mode. The temperature of the probe's transmitting/receiving surface tends to rise. When the temperature of the transmitting/receiving wave surface reaches a specified temperature, the transmitting power is forcibly limited.

特許文献1には、CWドプラモードの実行中において、送信開口の位置をローテーションすることにより発熱部位を分散化することが記載されている。特許文献2には、CWドプラモードの実行中において、心拍に同期させて超音波ビーム方向を変更することにより体動に合わせてサンプルボリューム位置を変化させることが記載されている。しかし、特許文献1及び特許文献2のいずれにも、心拍に同期した送信パワー制御については記載されていない。なお、特許文献3には、ボリュームデータの取得に際して生体信号に同期させて送信パワーを切り換えることが記載されているが、ドプラモードにおける送信パワー制御については記載されていない。 Patent Document 1 describes that heat generating parts are distributed by rotating the position of the transmission aperture during execution of the CW Doppler mode. Patent Document 2 describes that during execution of the CW Doppler mode, the sample volume position is changed in accordance with body movement by changing the ultrasound beam direction in synchronization with the heartbeat. However, neither Patent Document 1 nor Patent Document 2 describes transmission power control synchronized with heartbeat. Note that Patent Document 3 describes switching the transmission power in synchronization with a biological signal when acquiring volume data, but does not describe transmission power control in Doppler mode.

特開2006-223612号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-223612 特開2015-119917号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-119917 特開2010-005322号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-005322

ドプラモード、特にCWドプラモードにおいては、注目する血流を感度良く観測することが求められ、また、プローブでの発熱量を低減することが求められる。 In Doppler mode, especially CW Doppler mode, it is required to observe blood flow of interest with high sensitivity, and it is also required to reduce the amount of heat generated by the probe.

本開示の目的は、ドプラモードにおいて、プローブでの発熱量を抑制しながら、注目する血流を感度良く観測することにある。 An object of the present disclosure is to observe blood flow of interest with high sensitivity while suppressing the amount of heat generated by the probe in Doppler mode.

本開示に係る超音波診断装置は、ドプラモードにおいて、心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間を設定する期間設定部と、前記主観測期間内において第1送信パワーで超音波が送信されるようにし、前記副観測期間内において前記第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで超音波が送信されるようにする送信制御部と、を含むことを特徴とする。 The ultrasound diagnostic apparatus according to the present disclosure includes a period setting section that sets a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat in Doppler mode; A transmission control unit that causes the ultrasonic waves to be transmitted with a transmission power, and causes the ultrasonic waves to be transmitted with a second transmission power that is weaker than the first transmission power within the sub-observation period. shall be.

本開示に係る送信方法は、連続波ドプラモードにおいて、心臓の心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間を設定する工程と、前記主観測期間内において前記心臓に対して第1送信パワーで連続波が送信されるようにし、前記副観測期間内において前記心臓に対して前記第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで連続波が送信されるようにする工程と、を含むことを特徴とする。 A transmission method according to the present disclosure includes a step of setting a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat in continuous wave Doppler mode, and a step of setting a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period, and A continuous wave is transmitted with a first transmission power to the heart, and a continuous wave is transmitted with a second transmission power weaker than the first transmission power to the heart within the sub-observation period. It is characterized by including a process.

本開示によれば、ドプラモードにおいて、プローブでの発熱量を抑制しながら、注目する血流を感度良く観測できる。 According to the present disclosure, in Doppler mode, blood flow of interest can be observed with high sensitivity while suppressing the amount of heat generated by the probe.

実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. 送受信制御部の機能を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functions of a transmission/reception control section. 注目弁及び注目流の組み合わせから特定される主観測期間を示す図である。It is a figure showing the main observation period specified from the combination of attention valve and attention flow. 第1表示例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a display. 第2表示例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a display. 第3表示例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of a display. 動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation. 変形例を示すブロック図である。It is a block diagram showing a modification.

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings.

(1)実施形態の概要
実施形態に係る超音波診断装置は、期間設定部、及び、送信制御部を含む。期間設定部は、ドプラモードにおいて、心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間を設定する。送信制御部は、主観測期間内において第1送信パワーで超音波が送信されるようにし、副観測期間内において第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで超音波が送信されるようにする。
(1) Overview of Embodiment The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a period setting section and a transmission control section. The period setting section sets a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat in Doppler mode. The transmission control unit causes the ultrasound to be transmitted at a first transmission power within the main observation period, and transmits the ultrasound at a second transmission power that is weaker than the first transmission power during the sub-observation period. .

上記構成によれば、各心拍期間において、主観測期間内では相対的に大きな第1送信パワーで超音波が送信され、一方、副観測期間内では相対的に小さな第2送信パワーで超音波が送信される。これにより、主観測期間内に生じる注目流(注目する血流)を感度良く観測できる。同時に、1心拍期間当たりの送信パワー総量を低減してプローブでの発熱量を抑制できる。 According to the above configuration, in each heartbeat period, ultrasound is transmitted with a relatively large first transmission power within the main observation period, while ultrasound is transmitted with a relatively small second transmission power within the sub-observation period. Sent. Thereby, the flow of interest (blood flow of interest) occurring within the main observation period can be observed with high sensitivity. At the same time, the amount of heat generated by the probe can be suppressed by reducing the total amount of transmitted power per heartbeat period.

心拍を表す信号として、例えば、心電信号、受信信号、超音波画像、ドプラ波形、等があげられる。心電信号を参照することにより、比較的に容易に個々の心拍周期を特定し得る。主観測期間及び副観測期間を定める条件は、検査者により直接的又は間接的に指定され、あるいは、自動的に設定される。例えば、基準時相から一定時間を拡張期とみなし、それ以外を収縮期とみなし、その前提の下で、拡張期又は収縮期を主観測期間と定めてもよい。ドプラ波形を一定期間にわたって参照し、拡張期と収縮期の平均比率を特定し、それに基づいて各心拍周期における拡張期及び収縮期を推定してもよい。心臓の拡張期又は収縮期が主観測期間に完全に一致している必要はない。注目流(特に注目流中の観測部分)が主観測期間内に含まれるように、主観測期間を定めるのが望ましい。 Examples of signals representing heartbeats include electrocardiographic signals, received signals, ultrasound images, Doppler waveforms, and the like. By referring to electrocardiographic signals, individual heartbeat cycles can be identified relatively easily. The conditions that define the main observation period and the sub-observation period are specified directly or indirectly by the inspector, or are automatically set. For example, a certain period from the reference time phase may be regarded as the diastole phase, and the rest may be regarded as the systole period, and on this premise, the diastole phase or the systole phase may be determined as the main observation period. The Doppler waveform may be referenced over a certain period of time to determine an average ratio of diastole to systole, and based on this, the diastole and systole in each heartbeat cycle may be estimated. It is not necessary that the diastole or systole of the heart completely coincide with the main observation period. It is desirable to set the main observation period so that the flow of interest (particularly the observed portion of the flow of interest) is included within the main observation period.

送信パワーの制御は、送信電圧の可変、送信開口サイズの可変、駆動する送信素子数の可変、等によって行える。1心拍期間内に、主観測期間及び副観測期間以外の第3の観測期間が設定されてもよい。例えば、主観測期間と副観測期間の間に送信パワーを連続的に変化させる移行期間を設定してもよい。上記構成は、特に連続波ドプラモードにおいて有用なものであるが、他のドプラモードに対しても適用し得る。 The transmission power can be controlled by varying the transmission voltage, the transmission aperture size, the number of driven transmission elements, and the like. A third observation period other than the main observation period and the sub-observation period may be set within one heartbeat period. For example, a transition period may be set between the main observation period and the sub-observation period in which the transmission power is continuously changed. The above configuration is particularly useful in continuous wave Doppler mode, but may also be applied to other Doppler modes.

実施形態において、期間設定部は、心臓内の注目流が心臓の拡張期内において発生する場合に当該拡張期に対して主観測期間を設定する。一方、期間設定部は、注目流が心臓の収縮期内において発生する場合に当該収縮期に対して主観測期間を設定する。実施形態において、主観測期間は心臓内の注目弁から出る注目流に対応した期間である。副観測期間は主観測期間以外の期間である。 In the embodiment, the period setting unit sets the main observation period for the diastole when the flow of interest in the heart occurs during the diastole of the heart. On the other hand, when the flow of interest occurs during the systole of the heart, the period setting unit sets the main observation period for the systole. In embodiments, the main observation period is a period corresponding to the flow of interest emanating from the valve of interest within the heart. The sub-observation period is a period other than the main observation period.

実施形態に係る超音波診断装置は、検査者により注目弁及び前記注目流を指定するための入力部を含む。期間設定部は、注目弁及び注目流の指定に基づいて、主観測期間及び副観測期間を設定する。実施形態においては、注目弁は心臓内の複数の弁の中から選択される。注目流は逆流及び順流の中から選択される。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes an input unit for an examiner to specify a valve of interest and the flow of interest. The period setting unit sets a main observation period and a sub-observation period based on the specified valve of interest and flow of interest. In embodiments, the valve of interest is selected from among multiple valves within the heart. The flow of interest is selected from reverse flow and forward flow.

実施形態に係る超音波診断装置は、入力部、ドプラ波形生成部、判定部、及び、報知部を含む。入力部は、検査者により主観測期間を直接的又は間接的に指定するためのものである。ドプラ波形生成部は、生体内からの反射波を受信することにより得られた受信信号に基づいてドプラ波形を生成する。判定部は、ドプラ波形に基づいて、検査者による主観測期間の誤指定の可能性を判定する。報知部は、誤指定の可能性が判定された場合に検査者に対して誤指定の可能性を報知する。 The ultrasound diagnostic apparatus according to the embodiment includes an input section, a Doppler waveform generation section, a determination section, and a notification section. The input section is for the inspector to specify the main observation period directly or indirectly. The Doppler waveform generator generates a Doppler waveform based on a received signal obtained by receiving a reflected wave from inside the living body. The determination unit determines the possibility of incorrect designation of the main observation period by the examiner based on the Doppler waveform. The notification unit notifies the inspector of the possibility of erroneous designation when the possibility of erroneous designation is determined.

上記構成によれば、誤指定の可能性が認められる場合にその可能性を検査者に報知できる。例えば、最高流速(つまり注目流中のピーク)の発生タイミングが主観測期間内ではなく副観測期間内である場合に、誤指定の可能性が報知される。 According to the above configuration, when the possibility of erroneous designation is recognized, the inspector can be notified of this possibility. For example, if the timing of the occurrence of the highest flow velocity (that is, the peak in the flow of interest) is not within the main observation period but within the sub-observation period, the possibility of erroneous designation is notified.

実施形態に係る超音波診断装置は、ドプラ波形生成部、及び、補助画像生成部を含む。ドプラ波形生成部は、心臓からの反射波を受信することにより得られた受信信号に基づいてドプラ波形を生成する。補助画像生成部は、主観測期間及び副観測期間を表す補助画像を生成する。ドプラ波形と共に補助画像が表示される。 The ultrasound diagnostic apparatus according to the embodiment includes a Doppler waveform generation section and an auxiliary image generation section. The Doppler waveform generator generates a Doppler waveform based on a received signal obtained by receiving a reflected wave from the heart. The auxiliary image generation unit generates auxiliary images representing the main observation period and the sub-observation period. An auxiliary image is displayed along with the Doppler waveform.

上記構成によれば、補助画像の観察を通じて、第1送信パワーで送信が行われている期間つまり主観測期間、及び、第2送信パワーで送信が行われている期間つまり副観測期間、を検査者において識別することが可能となる。補助画像の観察を通じて、注目流が主観測期間内に生じていることを確認できる。 According to the above configuration, through observation of the auxiliary image, the period during which transmission is performed using the first transmission power, that is, the main observation period, and the period during which transmission is performed using the second transmission power, that is, the sub-observation period are inspected. This makes it possible to identify individuals. Through observation of the auxiliary images, it can be confirmed that the attention flow occurs within the main observation period.

本発明に係る送信方法は、設定工程、及び、送信制御工程を含む。設定工程では、連続波ドプラモードにおいて、心臓の心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間が設定される。送信制御工程では、主観測期間内において心臓に対して第1送信パワーで連続波が送信され、副観測期間内において心臓に対して第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで連続波が送信される。 The transmission method according to the present invention includes a setting step and a transmission control step. In the setting step, in continuous wave Doppler mode, a main observation period and a sub-observation period are set within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat. In the transmission control step, continuous waves are transmitted to the heart at a first transmission power within the main observation period, and continuous waves are transmitted to the heart at a second transmission power weaker than the first transmission power during the sub-observation period. be done.

(2)実施形態の詳細
図1には、実施形態に係る超音波診断装置が示されている。超音波診断装置は、被検体(生体)に向けて超音波を送信し、被検体内からの反射波を受信することにより、超音波画像を形成する医用装置である。実施形態に係る超音波診断装置は、断層画像を表示するBモード、ドプラ波形を表示する連続波(CW)ドプラモード、等の動作モードを備えている。
(2) Details of the embodiment FIG. 1 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment. An ultrasound diagnostic apparatus is a medical device that forms ultrasound images by transmitting ultrasound toward a subject (living body) and receiving reflected waves from within the subject. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment has operation modes such as a B mode for displaying tomographic images and a continuous wave (CW) Doppler mode for displaying Doppler waveforms.

プローブ10は可搬型の送受波器である。プローブ10の送受波面(具体的には音響レンズ表面)が被検体の表面(心臓検査の場合には胸部表面)に当接される。図示された構成において、プローブ10は一次元配列された複数の振動素子からなる振動素子アレイを有している。振動素子アレイにより超音波ビーム12が形成される。 The probe 10 is a portable transducer. The wave transmitting/receiving surface (specifically, the acoustic lens surface) of the probe 10 is brought into contact with the surface of the subject (the chest surface in the case of a cardiac examination). In the illustrated configuration, the probe 10 has a transducer array consisting of a plurality of transducer elements arranged one-dimensionally. An ultrasonic beam 12 is formed by the vibrating element array.

Bモードが選択された場合、超音波ビーム12が電子走査される。これにより二次元データ取込領域としての走査面14が形成される。走査面14は、深さ方向r及び走査方向θで定義される座標系を有する。電子走査方式として、電子リニア走査方式、電子セクタ走査方式、等が知られている。 When B mode is selected, the ultrasound beam 12 is electronically scanned. As a result, a scanning plane 14 is formed as a two-dimensional data acquisition area. The scanning plane 14 has a coordinate system defined by a depth direction r and a scanning direction θ. As electronic scanning methods, electronic linear scanning methods, electronic sector scanning methods, etc. are known.

Bモードにおいては、送信時に、送信回路20から複数の送信信号が振動素子アレイに供給され、これにより送信ビームが形成される。受信時に、被検体内からの反射波が振動素子アレイで受信され、これにより生じた複数の受信信号が受信回路22へ送られる。受信回路22において複数の受信信号に対する整相加算(遅延加算)が実行され、これにより受信ビームに相当するビームデータが生成される。 In the B mode, during transmission, a plurality of transmission signals are supplied from the transmission circuit 20 to the vibrating element array, thereby forming a transmission beam. During reception, reflected waves from within the subject are received by the transducer array, and a plurality of received signals generated thereby are sent to the receiving circuit 22. The receiving circuit 22 performs phasing addition (delayed addition) on a plurality of received signals, thereby generating beam data corresponding to a received beam.

なお、1回の電子走査で複数のビームデータが生成され、それらにより受信フレームデータが構成される。個々のビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。受信回路22から断層画像形成部24へ複数の受信フレームデータが出力される。なお、超音波ビーム12は送受総合ビームとして観念される。 Note that a plurality of beam data are generated by one electronic scan, and the received frame data is composed of the beam data. Each beam data is composed of a plurality of echo data arranged in the depth direction. A plurality of received frame data are output from the receiving circuit 22 to the tomographic image forming section 24. Note that the ultrasonic beam 12 is conceptualized as a total transmitting and receiving beam.

CWドプラモードにおいては、振動素子アレイにおける第1振動素子グループ(送信開口)を用いて連続波が送信され、振動素子アレイにおける第2振動素子グループ(受信開口)を用いて生体内からの連続波(反射波)が受信される。すなわち、第1振動素子グループにより連続的に送信ビームが形成され、同時に、第2振動素子グループにより連続的に受信ビームが形成される。その際、検査者により指定されたサンプルボリューム18に送信焦点及び受信焦点が設定される。送信ビームと受信ビームとがサンプルボリューム18においてクロスする。 In the CW Doppler mode, continuous waves are transmitted using the first transducer group (transmission aperture) in the transducer array, and continuous waves from within the body are transmitted using the second transducer group (reception aperture) in the transducer array. (reflected wave) is received. That is, the first transducer element group continuously forms a transmission beam, and at the same time, the second transducer element group continuously forms a reception beam. At that time, a transmission focus and a reception focus are set on the sample volume 18 specified by the inspector. The transmit and receive beams cross at sample volume 18 .

CWドプラモードにおいては、送信回路20は、第1振動素子グループに対して複数の送信信号を供給し続ける。受信回路22は、第2振動素子グループからの複数の受信信号に対する整相加算を実行し続ける。これにより生成された受信信号はドプラ処理部28へ送られる。 In the CW Doppler mode, the transmission circuit 20 continues to supply a plurality of transmission signals to the first transducer element group. The receiving circuit 22 continues to perform phasing and addition on the plurality of received signals from the second vibrating element group. The received signal generated thereby is sent to the Doppler processing section 28.

心臓内の注目弁(例えば僧房弁)から出る注目流(例えば弁閉鎖不全による高速の逆流)を観測したい場合、最初にBモードが選択され、断層画像上において注目弁又はその付近にサンプルボリューム18が設定される。その後、CWドプラモードが選択され、ドプラ波形が観測される。ドプラ波形には注目流に相当する波形部分が含まれる。例えば、その波形部分のピークから最高流速が特定される。Bモードに代えてCFM(カラーフローマッピング)モードが選択されることもある。CFMモードにおいては、白黒の断層画像上にカラーの二次元血流像を合成した画像が表示される。 When it is desired to observe a flow of interest (e.g., high-speed regurgitation due to valve regurgitation) exiting from a valve of interest (e.g., the mitral valve) in the heart, B mode is first selected, and the sample volume 18 is placed at or near the valve of interest on the tomographic image. is set. Thereafter, the CW Doppler mode is selected and the Doppler waveform is observed. The Doppler waveform includes a waveform portion corresponding to the flow of interest. For example, the maximum flow velocity is determined from the peak of the waveform portion. CFM (color flow mapping) mode may be selected instead of B mode. In the CFM mode, an image in which a color two-dimensional blood flow image is synthesized on a black and white tomographic image is displayed.

プローブ10内に2D振動素子アレイを設けることも可能である。その場合、超音波ビームの二次元電子走査により、三次元データ取込空間が形成される。その空間からボリュームデータが取得される。2D振動素子アレイを用いる場合においても、CWドプラモードを実行することが可能である。その場合には、プローブ10における発熱対策の必要性がより高まる。 It is also possible to provide a 2D vibrating element array within the probe 10. In that case, a three-dimensional data acquisition space is created by two-dimensional electronic scanning of the ultrasound beam. Volume data is obtained from that space. Even when using a 2D vibrating element array, it is possible to perform CW Doppler mode. In that case, the need for measures against heat generation in the probe 10 increases.

図示の構成例において、送信回路20及び受信回路22の動作は、主制御部44内の送受信制御部48により制御される。送受信制御部48は、後に詳述するように、CWドプラモードにおいて、心拍周期に同期させて送信パワーを切り換える機能を有する。 In the illustrated configuration example, the operations of the transmitter circuit 20 and the receiver circuit 22 are controlled by a transmitter/receiver controller 48 within the main controller 44 . The transmission/reception control unit 48 has a function of switching the transmission power in synchronization with the heartbeat cycle in CW Doppler mode, as will be described in detail later.

受信回路22と断層画像形成部24の間にビームデータ処理回路が設けられているが、その図示が省略されている。ビームデータ処理回路は、例えば、検波回路、相関回路、対数変換回路、等を有する。 A beam data processing circuit is provided between the receiving circuit 22 and the tomographic image forming section 24, but its illustration is omitted. The beam data processing circuit includes, for example, a detection circuit, a correlation circuit, a logarithmic conversion circuit, and the like.

断層画像形成部24は、受信フレームデータ列から表示フレームデータ列を形成するモジュールである。表示フレームデータ列を構成する個々の表示フレームデータは断層画像に相当する。複数の断層画像から動画像が構成される。断層画像形成部24は、デジタルスキャンコンバータ(DSC)を有している。DSCは、座標変換機能、画素補間機能、フレームレート変換機能、等を有する。表示フレームデータ列が表示処理部26へ送られている。 The tomographic image forming unit 24 is a module that forms a display frame data string from a received frame data string. Each display frame data constituting the display frame data string corresponds to a tomographic image. A moving image is constructed from a plurality of tomographic images. The tomographic image forming section 24 has a digital scan converter (DSC). The DSC has a coordinate conversion function, a pixel interpolation function, a frame rate conversion function, and the like. A display frame data string is sent to the display processing section 26.

ドプラ処理部28について説明する。直交検波部30は、受信信号に対して直交検波を行う回路である。これにより、実数部信号及び虚数部信号からなる複素信号(アナログ複素信号)が生成される。複素信号は、2つのA/D変換器32A,32Bにより、デジタル複素信号に変換される。受信回路22内にA/D変換部を設けてもよい。 The Doppler processing unit 28 will be explained. The quadrature detection section 30 is a circuit that performs quadrature detection on the received signal. As a result, a complex signal (analog complex signal) consisting of a real part signal and an imaginary part signal is generated. The complex signal is converted into a digital complex signal by two A/D converters 32A and 32B. An A/D converter may be provided within the receiving circuit 22.

2つのウォールモーションフィルタ34A,34Bは、ローカットフィルタつまりハイパスフィルタとして機能する。受信信号中に含まれる大きな不要成分(心臓壁運動成分である低域ノイズつまりクラッタ)が除去され、血流成分が抽出される。 The two wall motion filters 34A and 34B function as low-cut filters or high-pass filters. A large unnecessary component (low-frequency noise or clutter that is a cardiac wall motion component) included in the received signal is removed, and a blood flow component is extracted.

FFT演算器36は、入力されるデジタル複素信号に対して周波数解析を実行するモジュールである。これによりスペクトルが生成される。スペクトルは、血流速度軸上のパワー分布を示すものである。 The FFT calculator 36 is a module that performs frequency analysis on the input digital complex signal. This generates a spectrum. The spectrum shows the power distribution on the blood flow velocity axis.

ドプラ波形生成部38は、FFT演算器36から順次出力されるスペクトルに基づいてドプラ波形を生成する。ドプラ波形の横軸は時間軸であり、ドプラ波形の縦軸は周波数軸つまり速度軸である。ドプラ波形を構成する各画素の輝度によりパワーが表現される。トレース部40は、ドプラ波形をトレースする処理を実行する。 The Doppler waveform generation unit 38 generates a Doppler waveform based on the spectra sequentially output from the FFT calculator 36. The horizontal axis of the Doppler waveform is the time axis, and the vertical axis of the Doppler waveform is the frequency axis, that is, the velocity axis. Power is expressed by the brightness of each pixel that makes up the Doppler waveform. The tracing unit 40 executes a process of tracing Doppler waveforms.

直交検波部30からトレース部40までの構成がドプラ処理部28に相当する。ドプラ処理部28には、上述した各処理を実行するプロセッサが含まれる。断層画像形成部24及び表示処理部26もそれぞれプロセッサにより構成され得る。後述するCPUにより、ドプラ処理部28内の幾つかの処理が実行されてもよい。 The configuration from the orthogonal detection section 30 to the tracing section 40 corresponds to the Doppler processing section 28. The Doppler processing unit 28 includes a processor that executes each of the processes described above. The tomographic image forming section 24 and the display processing section 26 may also each be configured by a processor. Some processes within the Doppler processing unit 28 may be executed by the CPU, which will be described later.

表示処理部26は、画像合成機能、カラー演算機能、等を有する。表示処理部26により、表示器42に表示される画像が形成される。Bモードが選択された場合に表示器42に断層画像が表示され、CWドプラモードが選択された場合に表示器42にドプラ波形が表示される。ドプラ波形と共に、以下に説明するように、心電波形、補助画像等も表示される。2画面表示形式が選択された場合、フリーズされた断層画像とリアルタイムで形成されるドプラ波形とが並んで表示される。表示器42は、LCD、有機ELデバイス等によって構成される。 The display processing unit 26 has an image composition function, a color calculation function, and the like. The display processing unit 26 forms an image to be displayed on the display 42. A tomographic image is displayed on the display 42 when the B mode is selected, and a Doppler waveform is displayed on the display 42 when the CW Doppler mode is selected. Along with the Doppler waveform, electrocardiographic waveforms, auxiliary images, etc. are also displayed as described below. When the two-screen display format is selected, the frozen tomographic image and the Doppler waveform formed in real time are displayed side by side. The display 42 is composed of an LCD, an organic EL device, or the like.

主制御部44は、図1に示されている各構成の動作を制御する。主制御部44には心電計(ECG)46が接続されている。心電計46には被検者に装着される複数の電極が含まれる。心電計46において生成された心電信号が、図示されていない信号処理回路を経由して、主制御部44に送られている。 The main control unit 44 controls the operations of each component shown in FIG. An electrocardiograph (ECG) 46 is connected to the main control section 44 . The electrocardiograph 46 includes a plurality of electrodes that are attached to the subject. Electrocardiographic signals generated by the electrocardiograph 46 are sent to the main control unit 44 via a signal processing circuit (not shown).

主制御部44には操作パネル55が接続されている。操作パネル55は、トラックボール、複数のスイッチ、複数のボタン等を備える入力デバイスである。操作パネル55を利用して、検査者により動作モードが選択される。また、CWドプラモードの実行開始時に、操作パネル55を利用して、検査者により注目弁及び注目流が指定される。 An operation panel 55 is connected to the main control section 44 . The operation panel 55 is an input device that includes a trackball, multiple switches, multiple buttons, and the like. An operation mode is selected by the examiner using the operation panel 55. Further, at the start of execution of the CW Doppler mode, the examiner uses the operation panel 55 to specify the valve of interest and the flow of interest.

主制御部44は、具体的には、プログラムを実行するCPUで構成される。図1においては、主制御部44が有する複数の主要機能が複数のブロックで表現されており、具体的には、送受信制御部48及び生成部50が示されている。 Specifically, the main control unit 44 is composed of a CPU that executes a program. In FIG. 1, a plurality of main functions of the main control section 44 are expressed by a plurality of blocks, and specifically, a transmission/reception control section 48 and a generation section 50 are shown.

送受信制御部48は、送信回路20及び受信回路22の動作を制御する。送受信制御部48は、CWドプラモードにおいて、心電信号に基づいて、具体的には、心電信号に含まれるR波に基づいて、心拍期間ごとに、主観測期間及び副観測期間を設定する。主観測期間は、通常の送信パワー(第1送信パワー)で連続波の送信を行う期間であり、副観測期間は、低減された送信パワー(第2送信パワー)で連続波の送信を行う期間である。 The transmission/reception control unit 48 controls the operation of the transmission circuit 20 and the reception circuit 22. In the CW Doppler mode, the transmission/reception control unit 48 sets a main observation period and a sub-observation period for each heartbeat period based on the electrocardiogram signal, specifically, based on the R wave included in the electrocardiogram signal. . The main observation period is a period in which continuous waves are transmitted with normal transmission power (first transmission power), and the sub-observation period is a period in which continuous waves are transmitted with reduced transmission power (second transmission power). It is.

注目流が拡張期において生じる場合、拡張期が主観測期間とされる。注目流が収縮期において生じる場合、収縮期が主観測期間とされる。主観測期間が拡張期又は収縮期に完全に一致している必要はなく、注目流の中で実際に計測対象となる波形部分の発生時期又は発生期間が主観測期間内に含まれるように、主観測期間及び副観測期間が設定される。注目流は、例えば、弁狭窄により生じる高速の順流であり、弁閉鎖不全により生じる高速の逆流である。通常、ドプラ波形に基づいて、それらの異常流における最高速度が計測される。 If the attention flow occurs during the diastole, the diastole is the main observation period. If the attention flow occurs during the systolic period, the systolic period is taken as the main observation period. It is not necessary that the main observation period completely coincides with the diastole or systole, but the main observation period should include the time or period of occurrence of the waveform part that is actually the target of measurement in the flow of interest. A main observation period and a sub-observation period are set. Flows of interest are, for example, high-velocity forward flow caused by valve stenosis and high-velocity backward flow caused by valve insufficiency. Usually, the maximum velocity in these abnormal flows is measured based on the Doppler waveform.

第1送信パワーを100%とした場合、第2送信パワーは例えば50%に設定される。もっともそれらの比率や個々のパワーについては任意に設定し得る。例えば、第2の送信パワーを25%に設定してもよい。ドプラ波形に基づいて第1送信パワー及び第2送信パワーが自動的に設定されてもよい。主観測期間と副観測期間の間に、送信パワーを連続的に変化させる移行期間が設けられてもよい。 When the first transmission power is 100%, the second transmission power is set to 50%, for example. However, those ratios and individual powers can be set arbitrarily. For example, the second transmission power may be set to 25%. The first transmission power and the second transmission power may be automatically set based on the Doppler waveform. A transition period in which the transmission power is continuously changed may be provided between the main observation period and the sub-observation period.

生成部50は、ドプラ波形と共に表示する心電信号波形及び補助画像を生成する。それらは、いずれも、グラフィック画像を構成する表示要素である。心電信号波形は、心電信号から生成される。補助画像は、主観測期間及び副観測期間を表す参照画像である。それらの画像データは、主制御部44から表示処理部26へ送られている。なお、主制御部44において、心電信号波形及び補助画像を含むグラフィック画像それ全体が生成されてもよい。 The generation unit 50 generates an electrocardiographic signal waveform and an auxiliary image to be displayed together with the Doppler waveform. All of them are display elements that make up a graphic image. The electrocardiographic signal waveform is generated from the electrocardiographic signal. The auxiliary image is a reference image representing the main observation period and the sub-observation period. These image data are sent from the main control section 44 to the display processing section 26. Note that the main control unit 44 may generate the entire graphic image including the electrocardiographic signal waveform and the auxiliary image.

表示器42には、CWドプラモードにおいて、ドプラ波形、心電信号波形、及び、補助画像が表示される。補助画像を通じて、検査者において、個々の心拍周期内における主観測期間及び副観測期間を識別し得る。 The display 42 displays a Doppler waveform, an electrocardiographic signal waveform, and an auxiliary image in the CW Doppler mode. Through the auxiliary images, the examiner can identify the main and sub-observation periods within each heartbeat cycle.

図2には、送受信制御部48により発揮される複数の機能が複数のブロックにより表現されている。図示の構成例では、検査者により注目弁51及び注目流52が指定される。注目弁51及び注目流52の組み合わせに従って、主観測期間及び副観測期間が自動的に設定される(符号54を参照)。検査者により、主観測期間が直接的に指定されてもよい。例えば、R波から一定期間を主観測期間と定めてもよい。残りの期間が副観測期間となる。過去の心拍周期に基づいて拡張期又は収縮期の平均比率を求め、それに基づいて拡張期又は収縮期を主観測期間として定めるようにしてもよい。 In FIG. 2, a plurality of functions performed by the transmission/reception control section 48 are expressed by a plurality of blocks. In the illustrated configuration example, a valve of interest 51 and a flow of interest 52 are designated by the inspector. A main observation period and a sub-observation period are automatically set according to the combination of the attention valve 51 and the attention flow 52 (see reference numeral 54). The main observation period may be directly designated by the inspector. For example, a certain period from the R wave may be defined as the main observation period. The remaining period will be the sub-observation period. The average ratio of the diastole or systole may be determined based on past heartbeat cycles, and the diastole or systole may be determined as the main observation period based on the average ratio.

心電信号56に含まれる各R波が検出される(符号58を参照)。各R波に基づいて各心拍周期の開始タイミングが定められる。隣り合う2つのR波の間が1心拍周期である。主観測期間60においては、通常の送信パワー(第1送信パワー)64が設定される。一方、副観測期間62においては、低減された送信パワー(第2送信パワー)66が設定される。実際には、送受信制御部48において、送信パワーを指定する制御信号68が生成され、その制御信号68が送信回路へ送られる。なお、心電信号は心電信号波形を生成するために生成部へ送られる(符号56Aを参照)。 Each R wave included in the electrocardiographic signal 56 is detected (see reference numeral 58). The start timing of each heartbeat cycle is determined based on each R wave. One heartbeat cycle is between two adjacent R waves. During the main observation period 60, normal transmission power (first transmission power) 64 is set. On the other hand, in the sub-observation period 62, a reduced transmission power (second transmission power) 66 is set. Actually, a control signal 68 specifying the transmission power is generated in the transmission/reception control section 48, and the control signal 68 is sent to the transmission circuit. Note that the electrocardiographic signal is sent to a generation unit to generate an electrocardiographic signal waveform (see reference numeral 56A).

一般に、収縮期の時間長は0.3~0.4secであり、拡張期の時間長は0.6~0.7secである。それを考慮して、R波から0.3sec又は0.4secを収縮期とみなし、その直後から次のR波までを拡張期とみなしてもよい。具体的には、主観測期間が収縮期である場合、R波から0.4secを収縮期とみなしてもよい。主観測期間が拡張期である場合、R波から0.3secを収縮期とみなしてもよい。つまり、主観測期間の時間長を長めに設定してもよい。心電波形又はドプラ波形に基づいて拡張期と収縮期を自動的に決定してもよい。 Generally, the systolic time length is 0.3-0.4 sec and the diastolic time length is 0.6-0.7 sec. Taking this into consideration, 0.3 sec or 0.4 sec from the R wave may be regarded as the systolic phase, and the period immediately after that until the next R wave may be regarded as the diastolic phase. Specifically, when the main observation period is the systolic period, 0.4 sec from the R wave may be regarded as the systolic period. When the main observation period is the diastole period, 0.3 sec from the R wave may be regarded as the systole period. In other words, the time length of the main observation period may be set to be longer. Diastole and systole may be automatically determined based on electrocardiographic waveforms or Doppler waveforms.

送信パワーの切換えは、送信電圧の変更、送信開口の変更、駆動する振動素子数の変更、等によって行える。送信パワーの低減に連動させて受信ゲインを高めてもよい。 The transmission power can be changed by changing the transmission voltage, changing the transmission aperture, changing the number of vibrating elements to be driven, etc. The reception gain may be increased in conjunction with the reduction in transmission power.

例えば、図3に示すテーブル70に従って、収縮期又は拡張期が主観測期間として定められる。符号72は、検査者において選択可能な複数の弁を示している。具体的には、三尖弁(T)、僧房弁(M)、大動脈弁(A)及び肺動脈弁(P)の中の特定の弁を注目弁として選択し得る。また、符号74は、検査者において選択可能な複数の血流を示している。具体的には、収縮期(R)で生じ得る逆流及び拡張期(S)で生じる順流を選択し得る。弁閉鎖不全の場合には収縮期において高速の逆流が生じ得る。弁狭窄の場合には拡張期において高速の順流(過大順流)が生じ得る。 For example, according to the table 70 shown in FIG. 3, the systole or diastole is determined as the main observation period. Reference numeral 72 indicates a plurality of valves that can be selected by the examiner. Specifically, a particular valve among the tricuspid valve (T), mitral valve (M), aortic valve (A), and pulmonic valve (P) may be selected as the valve of interest. Further, reference numeral 74 indicates a plurality of blood flows that can be selected by the examiner. Specifically, reflux that may occur during systole (R) and forward flow that may occur during diastole (S) may be selected. In cases of valvular insufficiency, rapid regurgitation can occur during systole. In the case of valve stenosis, a high rate of forward flow (excessive forward flow) can occur during diastole.

各セル76には、注目弁と注目流の組み合わせごとに、主観測期間として設定されるべき収縮期又は拡張期が示されている。このように、検査者により指定された注目弁及び注目流の組み合わせから主観測期間が定められる。なお、プローブ当接方法によっては、プローブに対する流れの向きが逆転するが、注目流の発生期間は不変である。 Each cell 76 indicates the systole or diastole to be set as the main observation period for each combination of the valve of interest and the flow of interest. In this way, the main observation period is determined from the combination of the attention valve and attention flow specified by the inspector. Note that although the direction of the flow relative to the probe may be reversed depending on the method of contacting the probe, the period during which the flow of interest occurs remains unchanged.

図4~図6には、第1表示例~第3表示例が示されている。各表示例は、実施形態を分かり易く説明するためのものであり、実際のドプラ波形とは必ずしも一致しない。 4 to 6 show first to third display examples. Each display example is for explaining the embodiment in an easy-to-understand manner, and does not necessarily match the actual Doppler waveform.

図4に示す第1表示例では、三尖弁が注目弁であり、逆流が注目流である。その組み合わせの場合、収縮期において注目流が生じるので、収縮流が主観測期間とされている。ドプラ波形80の横軸は時間軸であり、縦軸は周波数軸(速度軸)である。ベースライン82が速度0を示す場合、ベースライン82よりも上側の波形部分がプローブに近付く流れに相当し、ベースライン82よりも下側の波形部分がプローブから遠ざかる流れに相当する。 In the first display example shown in FIG. 4, the tricuspid valve is the valve of interest, and the regurgitation is the flow of interest. In the case of this combination, the flow of interest occurs during the systolic phase, so the systolic flow is the main observation period. The horizontal axis of the Doppler waveform 80 is the time axis, and the vertical axis is the frequency axis (velocity axis). When the baseline 82 indicates a velocity of 0, the waveform portion above the baseline 82 corresponds to a flow approaching the probe, and the waveform portion below the baseline 82 corresponds to a flow moving away from the probe.

ドプラ波形80の下側には心電信号波形84が示されている。心電信号波形84には、心拍周期ごとのR波86が含まれる。複数のR波86によって複数の心拍周期が区分される。上記のように、収縮期88A,88B,88Cがそれぞれ主観測期間として定められる。例えば、R波発生時点t1を基準としてそこから所定時間経過後の時点t2までが収縮期とみなされる。収縮期後の残余期間が拡張期つまり副観測期間とみなされる。各主観測期間には、逆流に相当する波形部分80Aが含まれ、特に最高流速に相当するピーク80Bが含まれる。 An electrocardiographic signal waveform 84 is shown below the Doppler waveform 80. The electrocardiographic signal waveform 84 includes an R wave 86 for each heartbeat cycle. A plurality of R waves 86 separate a plurality of heartbeat cycles. As described above, the systolic periods 88A, 88B, and 88C are each determined as the main observation period. For example, the period from time t1 of R wave generation to time t2 after a predetermined period of time is considered to be the systolic period. The period remaining after the systole is considered the diastole or sub-observation period. Each main observation period includes a waveform portion 80A corresponding to a backflow, and particularly a peak 80B corresponding to the highest flow velocity.

心電信号波形84の下側には補助画像90が表示されている。補助画像90は、心拍周期ごとの主観測期間及び副観測期間を示す画像である。図示の例では、主観測期間は例えば実線92で表現され、副観測期間は例えば破線94で表現されている。主観測期間と副観測期間が互いに異なる色相で表現されてもよい。他の識別方法が採用されてもよい。 An auxiliary image 90 is displayed below the electrocardiographic signal waveform 84. The auxiliary image 90 is an image showing a main observation period and a sub-observation period for each heartbeat cycle. In the illustrated example, the main observation period is represented, for example, by a solid line 92, and the sub-observation period is represented, for example, by a broken line 94. The main observation period and the sub-observation period may be expressed in different hues. Other identification methods may also be employed.

ちなみに、ドプラ波形は、時間の経過に伴って成長する。ドプラ波形と共に、心電信号波形84及び補助画像90も時間の経過に伴って成長する。 Incidentally, the Doppler waveform grows over time. Along with the Doppler waveform, the electrocardiographic signal waveform 84 and the auxiliary image 90 also grow over time.

図5に示す第2表示例において、図4に示した要素と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。このことは後に示す図6においても同様である。 In the second display example shown in FIG. 5, the same elements as those shown in FIG. This also applies to FIG. 6 shown later.

図5に示す第2表示例では、注目弁が大動脈弁であり、注目流が逆流である。その組み合わせの場合、拡張期において注目流が生じ、拡張期が主観測期間として定められる。図示の例では、ベースライン82よりも下側の部分が順流に相当し、ベースライン82よりも上側の部分が逆流に相当する。 In the second display example shown in FIG. 5, the valve of interest is the aortic valve, and the flow of interest is regurgitation. In the case of that combination, an attention flow occurs during the diastole, and the diastole is determined as the main observation period. In the illustrated example, the portion below the baseline 82 corresponds to forward flow, and the portion above baseline 82 corresponds to reverse flow.

ドプラ波形100の下側には心電信号波形84が表示され、その下側には補助画像90が表示されている。各心拍周期は各R波86に基づいて画定される。R波発生時点t3から一定期間経過後の時点t4が拡張期の開始時点とされる。時点t4から一定期間後の時点t5までが拡張期である。各心拍周期において拡張期104A,104Bが特定され、それぞれが主観測期間とされる。各心拍周期において収縮期102A,102Bがそれぞれ副観測期間とされる。例えば、主観測期間内には逆流に相当する波形部分100Aが含まれ、特にピーク100Bが含まれている。 An electrocardiographic signal waveform 84 is displayed below the Doppler waveform 100, and an auxiliary image 90 is displayed below it. Each heartbeat cycle is defined based on each R-wave 86. A time point t4 after a certain period of time has elapsed from the R wave generation time point t3 is the start time of the diastole period. The period from time t4 to time t5 after a certain period of time is the diastolic phase. Diastole periods 104A and 104B are identified in each heartbeat cycle, and each is defined as a main observation period. In each heartbeat cycle, systolic periods 102A and 102B are sub-observation periods. For example, the main observation period includes a waveform portion 100A corresponding to a backflow, and particularly includes a peak 100B.

図6に示す第3表示例においては、第1表示例の場合と同様、三尖弁が注目弁であり、逆流が注目流である。その組み合わせの場合、収縮期において注目流が生じ、収縮期が主観測期間とされている。但し、第1表示例と第3表示例の間では、プローブを当てる方向が逆になっている。すなわち、第3表示例では、ベースライン82よりも上側の波形部分が逆流に相当し、ベースライン82よりも下側の波形部分が順流に相当する。例えば、収縮期88Cである主観測期間内に、逆流に相当する波形部分106Aが生じている。特に、その期間内にピーク106Bが生じている。 In the third display example shown in FIG. 6, as in the first display example, the tricuspid valve is the valve of interest, and the regurgitation is the flow of interest. In the case of this combination, the flow of interest occurs during the systole, and the systole is considered the main observation period. However, the direction in which the probe is applied is reversed between the first display example and the third display example. That is, in the third display example, the waveform portion above the baseline 82 corresponds to backflow, and the waveform portion below the baseline 82 corresponds to forward flow. For example, a waveform portion 106A corresponding to regurgitation occurs during the main observation period, which is the systolic phase 88C. In particular, peak 106B occurs within that period.

図7には動作例が示されている。S8においては、検査者により、注目弁及び注目流が指定される。それらの指定が送受信制御部において受け付けられる。送受信制御部は、注目弁と注目流の組み合わせに基づいて主観測期間として収縮期又は拡張期が指定される。S10では、Bモードの実行が開始され、検査者により、注目弁が断層画像上に現れるようにプローブの位置及び姿勢が調整される。S10において、CFMモードが選択されてもよい。S12では、フリーズ操作が行われ、フリーズされた断層画像上においてサンプルボリュームが設定される。 An example of operation is shown in FIG. In S8, the examiner specifies the valve of interest and the flow of interest. These specifications are accepted by the transmission/reception control unit. The transmission/reception control unit specifies the systole or diastole as the main observation period based on the combination of the valve of interest and the flow of interest. In S10, execution of B mode is started, and the examiner adjusts the position and orientation of the probe so that the valve of interest appears on the tomographic image. In S10, CFM mode may be selected. In S12, a freeze operation is performed and a sample volume is set on the frozen tomographic image.

S14では、CWドプラモードの実行が開始される。S16では、心電信号に基づいて主観測期間及び副観測期間が設定される。主観測期間では第1送信パワーで連続波が送信され、副観測期間では第2送信パワーで連続波が送信される。S18でフリーズ操作があったと判断された場合、図示の動作例では、S20で注目流の最高速度が計測される。 In S14, execution of the CW Doppler mode is started. In S16, a main observation period and a sub-observation period are set based on the electrocardiogram signal. Continuous waves are transmitted with the first transmission power during the main observation period, and continuous waves are transmitted with the second transmission power during the sub-observation period. If it is determined in S18 that a freeze operation has been performed, in the illustrated operation example, the maximum speed of the attention flow is measured in S20.

図8には変形例が示されている。図8において、図1に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 A modification is shown in FIG. In FIG. 8, the same components as those shown in FIG.

図8に示す変形例では、図1に示した構成に対して、ドプラ波形解析部110、判定部112及び断層画像解析部114が付加されている。 In the modification shown in FIG. 8, a Doppler waveform analysis section 110, a determination section 112, and a tomographic image analysis section 114 are added to the configuration shown in FIG.

ドプラ波形解析部110は、ドプラ波形の解析により、例えば、最高血流が収縮期で発生しているか拡張期で発生しているかを解析する。例えば、各心拍期間においてピーク発生タイミングを特定することにより、その識別を行える。 The Doppler waveform analysis unit 110 analyzes the Doppler waveform to determine, for example, whether the highest blood flow occurs during the systole or the diastole. For example, the identification can be made by specifying the peak occurrence timing in each heartbeat period.

判定部112は、ドプラ波形解析部110の解析結果に基づいて、主観測期間の設定の誤りの可能性、つまりユーザーの誤指定の可能性を判定する。その可能性が判定された場合には、判定部112は、表示器42にアラートが表示されるように制御を行う。アラートは、検査者に対して、誤指定の可能性を報知するための情報である。判定部112は報知部として機能する。 The determination unit 112 determines the possibility of an error in the setting of the main observation period, that is, the possibility of an incorrect designation by the user, based on the analysis result of the Doppler waveform analysis unit 110. When the possibility is determined, the determination unit 112 performs control so that an alert is displayed on the display 42. The alert is information for notifying the inspector of the possibility of erroneous designation. The determination unit 112 functions as a notification unit.

以上の構成により、第2送信パワーが設定されている副観測期間において最高流速が生じる場合、検査者にアラートが表示される。そのような報知により、検査者において誤指定を是正することが可能となる。例えば、注目弁及び注目流の一方又は両方が是正される。主観測期間の設定それ自体が是正されてもよい。 With the above configuration, when the highest flow velocity occurs during the sub-observation period in which the second transmission power is set, an alert is displayed to the inspector. Such notification allows the inspector to correct incorrect designations. For example, one or both of the attention valve and attention flow may be corrected. The setting of the main observation period itself may be corrected.

断層画像解析部114は、フリーズされた断層画像に基づいて、注目弁を特定するものである。例えば、機械学習型の画像推定器により断層画像解析部114が構成される。断層画像解析部114によれば検査者による注目弁の指定が不要となる。なお、ドプラ波形解析部110において、ドプラ波形に基づいて各心拍周期が特定されてもよい。その場合、心電信号に基づく心拍周期の特定が不要となる。 The tomographic image analysis unit 114 identifies the valve of interest based on the frozen tomographic image. For example, the tomographic image analysis unit 114 is configured by a machine learning type image estimator. The tomographic image analysis unit 114 eliminates the need for the examiner to specify the valve of interest. Note that the Doppler waveform analysis unit 110 may identify each heartbeat cycle based on the Doppler waveform. In that case, it becomes unnecessary to specify the heartbeat cycle based on the electrocardiographic signal.

上記実施形態によれば、副観測期間において送信パワーを低減できるので、プローブでの発熱量を抑制できる。主観測期間においては送信パワーを維持又は増強できるので、注目流を高感度で観測できる。PWドプラモードに上記制御を適用してもよい。 According to the above embodiment, since the transmission power can be reduced during the sub-observation period, the amount of heat generated by the probe can be suppressed. Since the transmission power can be maintained or increased during the main observation period, the flow of interest can be observed with high sensitivity. The above control may be applied to PW Doppler mode.

10 プローブ、24 断層画像形成部、26 表示処理部、28 ドプラ処理部、39 ドプラ波形生成部、44 主制御部、48 送受信制御部、50 生成部。
Reference Signs List 10 probe, 24 tomographic image forming section, 26 display processing section, 28 Doppler processing section, 39 Doppler waveform generation section, 44 main control section, 48 transmission/reception control section, 50 generation section.

Claims (8)

ドプラモードにおいて、心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間を設定する期間設定部と、
前記主観測期間内において第1送信パワーで超音波が送信されるようにし、前記副観測期間内において前記第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで超音波が送信されるようにする送信制御部と、
を含み、
前記期間設定部は、検査者により指定された注目弁及び注目流の組み合わせに従って、前記各心拍期間内に前記主観測期間及び前記副観測期間を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
In Doppler mode, a period setting unit that sets a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat;
Transmission control that causes the ultrasound to be transmitted with a first transmission power within the main observation period, and transmits the ultrasound with a second transmission power that is weaker than the first transmission power within the sub-observation period. Department and
including;
The period setting unit sets the main observation period and the sub-observation period within each heartbeat period according to the combination of attention valve and attention flow specified by the examiner.
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
請求項1記載の超音波診断装置において、
前記期間設定部は、前記主観測期間として拡張期及び収縮期の内の一方を設定し、前記副観測期間として前記拡張期及び前記収縮期の内の他方を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The period setting unit sets one of the diastole and the systole as the main observation period, and sets the other of the diastole and the systole as the sub-observation period.
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
請求項1記載の超音波診断装置において、
心臓内の複数の弁と心臓内で生じる逆流及び順流とによって定義される複数の組み合わせに対応する複数のセルを有するテーブルを含み、
前記各セルは、前記主観測期間を特定する情報を有し、
前記期間設定部は、前記テーブルの参照により前記各心拍期間内に前記主観測期間及び前記副観測期間を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
a table having a plurality of cells corresponding to a plurality of combinations defined by a plurality of valves in the heart and regurgitation and forward flow occurring in the heart;
Each cell has information specifying the main observation period,
The period setting unit sets the main observation period and the sub-observation period within each heartbeat period by referring to the table.
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
請求項記載の超音波診断装置において、
前記検査者により前記注目弁及び前記注目流を指定するための入力部を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
an input unit for the inspector to specify the attention valve and the attention flow ;
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
請求項記載の超音波診断装置において、
前記注目弁は臓内の複数の弁の中から選択され、
前記注目流は逆流及び順流の中から選択される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
the valve of interest is selected from a plurality of valves in the heart ,
the flow of interest is selected from reverse flow and forward flow;
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
請求項1記載の超音波診断装置において、
検査者により前記主観測期間を直接的又は間接的に指定するための入力部と、
生体内からの反射波を受信することにより得られた受信信号に基づいてドプラ波形を生成するドプラ波形生成部と、
前記ドプラ波形に基づいて、前記検査者による前記主観測期間の誤指定の可能性を判定する判定部と、
前記誤指定の可能性が判定された場合に前記検査者に対して前記誤指定の可能性を報知する報知部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
an input section for directly or indirectly specifying the main observation period by an inspector;
a Doppler waveform generation unit that generates a Doppler waveform based on a received signal obtained by receiving reflected waves from within the living body;
a determination unit that determines the possibility of incorrect designation of the main observation period by the examiner based on the Doppler waveform;
a notification unit that notifies the inspector of the possibility of erroneous designation when the possibility of erroneous designation is determined;
An ultrasonic diagnostic device comprising:
請求項1記載の超音波診断装置において、
心臓からの反射波を受信することにより得られた受信信号に基づいてドプラ波形を生成するドプラ波形生成部と、
前記主観測期間及び前記副観測期間を表す補助画像を生成する補助画像生成部と、
を含み、
前記ドプラ波形と共に前記補助画像が表示される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
a Doppler waveform generation unit that generates a Doppler waveform based on a received signal obtained by receiving reflected waves from the heart;
an auxiliary image generation unit that generates auxiliary images representing the main observation period and the sub-observation period;
including;
the auxiliary image is displayed together with the Doppler waveform;
An ultrasonic diagnostic device characterized by:
連続波ドプラモードにおいて、心臓の心拍を表す信号に基づいて、各心拍期間内に主観測期間及び副観測期間を設定する工程と、
前記主観測期間内において前記心臓に対して第1送信パワーで連続波が送信されるようにし、前記副観測期間内において前記心臓に対して前記第1送信パワーよりも弱い第2送信パワーで連続波が送信されるようにする工程と、
を含み、
検査者により指定された注目弁及び注目流の組み合わせに従って、前記各心拍期間内に前記主観測期間及び前記副観測期間が設定される、
ことを特徴とする送信方法。
In continuous wave Doppler mode, setting a main observation period and a sub-observation period within each heartbeat period based on a signal representing a heartbeat;
Continuous waves are transmitted to the heart at a first transmission power within the main observation period, and continuous waves are transmitted to the heart at a second transmission power weaker than the first transmission power during the sub-observation period. causing the waves to be transmitted;
including;
The main observation period and the sub-observation period are set within each heartbeat period according to the combination of attention valve and attention flow specified by the examiner.
A transmission method characterized by:
JP2020084849A 2020-05-14 2020-05-14 Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method Active JP7449773B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020084849A JP7449773B2 (en) 2020-05-14 2020-05-14 Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020084849A JP7449773B2 (en) 2020-05-14 2020-05-14 Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021178007A JP2021178007A (en) 2021-11-18
JP7449773B2 true JP7449773B2 (en) 2024-03-14

Family

ID=78510054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020084849A Active JP7449773B2 (en) 2020-05-14 2020-05-14 Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7449773B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116172612B (en) * 2023-02-02 2023-12-15 逸超医疗科技(北京)有限公司 Ultra-fast plane wave based composite ultrasonic micro-blood flow imaging method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040102703A1 (en) 2002-11-26 2004-05-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. High transmit power diagnostic ultrasound imaging
JP2005305129A (en) 2004-03-24 2005-11-04 Toshiba Corp Ultrasonograph
JP2008237647A (en) 2007-03-28 2008-10-09 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus, doppler measuring device, and doppler measuring program
JP2010005322A (en) 2008-06-30 2010-01-14 Toshiba Corp Ultrasonic diagnosis apparatus
JP2014073273A (en) 2012-10-04 2014-04-24 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040102703A1 (en) 2002-11-26 2004-05-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. High transmit power diagnostic ultrasound imaging
JP2005305129A (en) 2004-03-24 2005-11-04 Toshiba Corp Ultrasonograph
JP2008237647A (en) 2007-03-28 2008-10-09 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus, doppler measuring device, and doppler measuring program
JP2010005322A (en) 2008-06-30 2010-01-14 Toshiba Corp Ultrasonic diagnosis apparatus
JP2014073273A (en) 2012-10-04 2014-04-24 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021178007A (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2309931B1 (en) Ultrasonic assessment of cardiac synchronicity and viability
EP1652477B1 (en) Ultrasonograph, ultrasonic image processing device, and ultrasonic image processing method
JP4801912B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
EP1637081B1 (en) Ultrasonograph
US20130245441A1 (en) Pressure-Volume with Medical Diagnostic Ultrasound Imaging
WO2006082966A1 (en) Ultrasonographic device
JPWO2005020821A1 (en) Biological signal monitoring device
CN115151193A (en) Method and system for fetal cardiac assessment
EP2644099B1 (en) Ultrasound system and method of obtaining ultrasound image
JP4870449B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing method
JP7449773B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment and transmission method
EP2005890A2 (en) Image processing device, ultrasonic imaging device using the same, and image processing method
JP4795672B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2008104641A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, heartbeat synchronizing signal generator and heartbeat synchronizing signal generation method
JP4921816B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor
JP5242092B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2010005322A (en) Ultrasonic diagnosis apparatus
JP2006314688A (en) Ultrasonic diagnostic system and ultrasonic waveform display program
JP5826984B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, heart rate synchronization signal generation apparatus, and heart rate synchronization signal generation method
JP4745455B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and ultrasonic signal processing program
JP4373762B2 (en) Medical image diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus
JP3558586B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP4679141B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and method for displaying ultrasonic diagnostic image
US20210228177A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, learning apparatus, and image processing method
EP4299010A1 (en) Obtaining ultrasound images of a moving organ

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20211109

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230417

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7449773

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350