JP7476376B2 - 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置用プロセッサ - Google Patents

超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置用プロセッサ Download PDF

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Description

本発明は、Ｂモードデータとドプラデータを取得する超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置用プロセッサに関する。
従来から、被検体の内部の画像を得るものとして、超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、一般的に、複数の素子が配列された振動子アレイが備えられた超音波プローブを備えている。この超音波プローブを被検体の体表に接触させた状態において、振動子アレイから被検体内に向けて超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを振動子アレイにおいて受信して素子データが取得される。さらに、超音波診断装置は、得られた素子データを電気的に処理して、被検体の当該部位に対する超音波画像を生成する。
例えば、特許文献１には、Ｂモード画像上にドプラゲートを設置し、ドプラゲートの中心点を中心とする円形の探索領域を設定し、探索領域の３６０度の全範囲にわたって半径線に沿って中心から外向きにＢモード強度データを探索することにより、血管壁を検出する超音波診断装置が開示されている。
特開２００２－５２０２６号公報
しかしながら、例えば、特許文献１に開示されている超音波診断装置において血流量を計測する場合には、ドプラゲートを用いて血流速度を測定することはできるものの、血流速度の測定に加えて、別途、血管の断面積の測定を行い、測定した断面積と血流速度に基づいて血流量を計算する必要がある。このように、ユーザは、血流量を得るために、超音波診断装置に対して追加の操作を行わなければならず、多大な手間を要していた。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、簡便に血流量の計測を行うことができる超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置用プロセッサを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成するＢモード処理部と、Ｂモード画像を表示する表示装置と、Ｂモード画像上における血管内にドプラゲートを設定するゲート設定部と、Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出する血管壁検出部と、ドプラゲート内のドプラデータを取得するドプラ処理部と、ドプラデータに基づいて血流速度を算出する血流速度算出部と、血管壁検出部により検出された血管壁および血流速度算出部により算出された血流速度に基づいて血流量を計測する血流量計測部とを備え、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、血管壁検出部による血管壁の検出、ドプラ処理部によるドプラデータの取得、血流量算出部による血流速度の算出および血流量計測部による血流量の計測を含む一連の処理を自動的に行うことを特徴とする。
Ｂモード処理部は、定められたＢモードステア角度に沿って被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られ得る受信信号に基づいてＢモード画像を生成し、ドプラ処理部は、定められたドプラステア角度に沿ってドプラゲート内のドプラデータを取得できる。
血管壁検出部は、血管壁を探索するための探索線をＢモード画像上に設定し、設定された探索線上におけるＢモード画像の輝度プロファイルに基づいて血管前壁および血管後壁を血管壁として検出することができる。
また、血管壁検出部は、検出された血管前壁および血管後壁にそれぞれ検出点マーカを設定して表示装置に表示することが好ましい。
血管壁検出部は、検出された血管壁に基づいて血管の断面積を算出し、血流量計測部は、血管壁検出部により算出された断面積と、血流速度算出部により算出された血流速度との積により血流量を計測することが好ましい。
ドプラ処理部は、ドプラデータに基づいてドプラ波形画像を生成し、表示装置は、Ｂモード処理部により生成されたＢモード画像とドプラ処理部により生成されたドプラ波形画像の双方を表示することが好ましい。
また、ドプラ処理部は、Ｂモード処理部によるＢモード画像の生成と並行してドプラ波形画像を生成し、Ｂモード画像およびドプラ波形画像の双方がフリーズされて血流量計測部による血流量の計測が行われることができる。
あるいは、ドプラ処理部は、Ｂモード画像がフリーズされた後に、ドプラゲート内のドプラデータを取得して、ドプラ波形画像を生成し、ドプラ波形画像がフリーズされて血流量計測部による血流量の計測が行われることもできる。
超音波診断装置は、Ｂモード処理部により生成されたＢモード画像に撮像されている血管が、短軸像から長軸像に変わったことを開始トリガとして、血流量を自動的に計測することができる。
この際に、超音波診断装置は、Ｂモード画像における血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとすることができる。
また、マイクと、マイクにより入力された音声を認識する音声認識部とをさらに備え、超音波診断装置は、ユーザの音声により付与された開始トリガに基づいて、血流量を自動的に計測することもできる。
本発明に係る超音波診断装置の制御方法は、被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成し、Ｂモード画像を表示し、Ｂモード画像上における血管内にドプラゲートを設定し、Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出し、ドプラゲート内のドプラデータを取得し、ドプラデータに基づいて血流速度を算出し、検出された血管壁および算出された血流速度に基づいて血流量を計測し、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、血管壁の検出、ドプラデータの取得、血流速度の算出および血流量の計測を含む一連の処理を自動的に行うことを特徴とする。
本発明に係る超音波診断装置用プロセッサは、被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成し、Ｂモード画像を表示し、Ｂモード画像上における血管内にドプラゲートを設定し、Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出し、ドプラゲート内のドプラデータを取得し、ドプラデータに基づいて血流速度を算出し、検出された血管壁および算出された血流速度に基づいて血流量を計測し、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、血管壁の検出、ドプラデータの取得、血流速度の算出および血流量の計測を含む一連の処理を自動的に行うことを特徴とする。
本発明によれば、超音波診断装置が、被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成するＢモード処理部と、Ｂモード画像を表示する表示装置と、Ｂモード画像上における血管内にドプラゲートを設定するゲート設定部と、Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出する血管壁検出部と、ドプラゲート内のドプラデータを取得するドプラ処理部と、ドプラデータに基づいて血流速度を算出する血流速度算出部と、血管壁検出部により検出された血管壁および血流速度算出部により算出された血流速度に基づいて血流量を計測する血流量計測部とを備え、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、血管壁検出部による血管壁の検出、ドプラ処理部によるドプラデータの取得、血流量算出部による血流速度の算出および血流量計測部による血流量の計測を含む一連の処理を自動的に行うため、簡便に血流量の計測を行うことができる。
本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における受信回路の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるＢモード処理部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１においてＢモード画像上の血管壁を検出する方法を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１においてＢモード画像上の血管の勾配を推定する方法を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１においてＢモード画像上の垂直方向の直線上に配置された検出点マーカと、血管径の測定値が表示装置に表示されている状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１においてＢモード画像上の血管の勾配に直交する直線上に配置された検出点マーカと、血管径の測定値が表示装置に表示されている状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１において推定されたＢモード画像上の血管の走行角度を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１においてＢモードステア角度を設定する方法を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１においてドプラステア角度を設定する方法を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１において超音波ビームと血流との間の角度および血流速度の推定誤差の関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１において表示装置に表示されたＢモード画像と、Ｂモード画像上に設定されたドプラゲートを模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１におけるドプラ処理部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において表示装置に表示されたＢモード画像とドプラ波形画像を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１における血流量自動計測の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において表示装置に表示されたＢモード画像とドプラ波形画像と血流量の計測値を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例において血管壁を検出する方法を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において血管径の時間変化を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態３に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「垂直」および「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、「垂直」および「平行」とは、厳密な垂直あるいは平行に対して±１０度未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な垂直あるいは平行に対しての誤差は、５度以下であることが好ましく、３度以下であることがより好ましい。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、「全部」、「いずれも」または「全面」などというとき、１００％である場合のほか、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合を含むものとする。
実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置１の構成を示す。図１に示すように、超音波診断装置１は、振動子アレイ２を備えており、送信回路３および受信回路４がそれぞれ接続されている。ここで、送信回路３と受信回路４により、送受信回路５が構成されている。受信回路４には、Ｂモード（Brightness mode：輝度モード）処理部６およびドプラ処理部７が接続され、これらのＢモード処理部６およびドプラ処理部７に表示制御部８を介して表示装置９が接続されている。
また、Ｂモード処理部６に血管壁検出部１０が接続されており、血管壁検出部１０にゲート設定部１１と血流量計測部１２が接続されている。また、ゲート設定部１１に、ドプラ処理部７が接続され、ドプラ処理部７に血流速度算出部１３が接続されている。また、血流速度算出部１３に、血流量計測部１２が接続されている。血流量計測部１２には、表示制御部８が接続されている。
また、送受信回路５、Ｂモード処理部６、ドプラ処理部７、表示制御部８、血管壁検出部１０、ゲート設定部１１、血流量計測部１２および血流速度算出部１３に、装置制御部１５が接続されており、装置制御部１５に、入力装置１６および格納部１７が接続されている。装置制御部１５と格納部１７とは、互いに双方向の情報の受け渡しが可能に接続されている。
また、振動子アレイ２は、超音波プローブ２１に含まれており、Ｂモード処理部６、ドプラ処理部７、表示制御部８、血管壁検出部１０、ゲート設定部１１、血流量計測部１２、血流速度算出部１３および装置制御部１５により、超音波診断装置１用のプロセッサ２２が構成されている。
図１に示す超音波プローブ２１の振動子アレイ２は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信回路３から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。
送信回路３は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ２の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ２の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ２１の振動子アレイ２に向かって伝搬する。このように振動子アレイ２に向かって伝搬する超音波は、振動子アレイ２を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ２を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を受信回路４に出力する。
受信回路４は、装置制御部１５からの制御信号に従い、振動子アレイ２から出力される信号の処理を行って、いわゆるＲＦ（Radio Frequency：高周波）データである、受信データを生成する。図２に示すように、受信回路４は、増幅部２３、ＡＤ（Analog Digital：アナログデジタル）変換部２４およびビームフォーマ２５が直列に接続された構成を有している。
増幅部２３は、振動子アレイ２を構成するそれぞれの振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部２４に送信する。ＡＤ変換部２４は、増幅部２３から送信された信号をデジタルデータに変換し、これらのデータをビームフォーマ２５に送信する。ビームフォーマ２５は、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、ＡＤ変換部２４により変換された各データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部２４により変換された各データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた受信データが取得される。
Ｂモード処理部６は、図３に示されるように、信号処理部２６、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）２７および画像処理部２８が順次直列に接続された構成を有している。
信号処理部２６は、受信回路４により生成された受信データに対し、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。
ＤＳＣ２７は、信号処理部２６で生成されたＢモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）する。
画像処理部２８は、ＤＳＣ２７から入力されるＢモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を表示制御部８に出力する。以降は、画像処理部２８により画像処理が施されたＢモード画像信号を、単に、Ｂモード画像と呼ぶ。
血管壁検出部１０は、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像を解析することにより、Ｂモード画像に含まれる血管の血管壁を検出する。血管壁検出部１０は、例えば、図４に示すように、Ｂモード画像ＵＢの全体に対して画像解析を施して、血管の長軸像を認識し、認識された血管における血管壁の位置を認識する。さらに、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像ＵＢにおける垂直方向の輝度変化が最も大きい位置を検出し、検出された位置を通り且つＢモード画像ＵＢの垂直方向に沿った仮想的な探索線ＳＬを設定する。ここで、血管の長軸像とは、血管の走行方向に沿った血管の縦断面のことを指す。
さらに、血管壁検出部１０は、探索線ＳＬ上におけるＢモード画像ＵＢの輝度プロファイルに基づいて、探索線ＳＬ上におけるＢモード画像ＵＢの輝度変化が、一定の値よりも大きい２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置を血管前壁Ｗ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出することができる。
血管壁検出部１０は、血管の長軸像を認識する際に、公知のアルゴリズムを用いてＢモード画像ＵＢ上の血管の長軸像を認識することができる。例えば、血管壁検出部１０は、血管領域の典型的なパターンデータをテンプレートとして予め記憶しておき、画像内をテンプレートでサーチしながらパターンデータに対する類似度を算出し、類似度が閾値以上かつ最大となった場所に血管領域が存在するとみなすことができる。
また、類似度の算出には、単純なテンプレートマッチングの他に、例えば、Csurka et al.: Visual Categorization with Bags of Keypoints, Proc. of ECCV Workshop on Statistical Learning in Computer Vision, pp.59-74 （2004）に記載されている機械学習手法、あるいは、Krizhevsk et al.: ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, Advances in Neural Information Processing Systems 25, pp.1106-1114 （2012）に記載されているディープラーニングを用いた一般画像認識手法等を用いることができる。
また、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像ＵＢにおける血管走行角度を推定する。血管壁検出部１０は、例えば図５に示すように、血管前壁Ｗ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置の中点ＣからＢモード画像ＵＢの横方向すなわち方位方向に一定の距離Ｋ１を有する範囲内の複数の位置において、それぞれ浅い方向に血管前壁Ｗ１を探索し且つ深い方向に血管後壁Ｗ２を探索して、検出された血管前壁Ｗ１の複数の位置を通る直線および血管後壁Ｗ２の複数の位置を通る直線を推定することにより、血管の傾きを推定することができる。図５に示す例では、血管前壁Ｗ１について推定された直線の傾きと血管後壁Ｗ２について推定された直線の傾きを平均することにより、血管の勾配を表す仮想的な血管勾配線ＢＬが得られている。
また、血管壁検出部１０は、図６に示すように、Ｂモード画像ＵＢにおいて、探索線ＳＬ上で血管前壁Ｗ１の位置として検出された点Ｘ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出された点Ｘ２の位置に、血管壁として検出された点であることを表す検出点マーカＭ１、Ｍ２を配置し、配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示することができる。
さらに、血管壁検出部１０は、配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２間の距離を、血管径として測定し、測定された血管径の測定値ＭＶ１を、表示装置９に表示することができる。
また、血管壁検出部１０は、図７に示すように、血管勾配線ＢＬに直交する直線ＴＬと血管前壁Ｗ１との交点の位置に検出点マーカＭ１を、直線ＴＬと血管後壁Ｗ２との交点の位置に検出点マーカＭ２を配置し、配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示することもできる。この場合に、血管壁検出部１０は、直線ＴＬ上に配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２間の距離を血管径として測定するため、より精確に血管径を測定することができる。
また、血管壁検出部１０は、血管が円形の断面を有するものとして、測定された血管径に基づいて、血管の断面積を算出する。
また、血管壁検出部１０は、例えば、図８に示すように、得られた血管勾配線ＢＬと、Ｂモード画像ＵＢの垂直方向に沿った直線Ｌ１との間の角度を、血管走行角度ＢＡとして推定することができる。
また、血管壁検出部１０は、推定された血管走行角度ＢＡを用いて、Ｂモードステア角度を設定する。例えば、図９に示すように、Ｂモードステア角度として、角度Ａ１等が設定される。Ｂモードステア角度は、Ｂモード処理部６によりＢモード画像ＵＢが生成される際の走査線と、Ｂモード画像ＵＢにおける垂直方向の直線Ｌ１との間の角度として定義される。ここで、血管壁検出部１０は、血管前壁Ｗ１と血管後壁Ｗ２が明瞭に写るＢモード画像ＵＢを得るために、Ｂモード画像ＵＢが生成される際の走査線と血管勾配線ＢＬとの間の角度が９０度に近づくようにＢモードステア角度を設定する。
例えば、血管壁検出部１０は、血管走行角度ＢＡと、定められた角度Ａ１と、角度Ａ１よりも大きい、定められた角度Ａ２を用いて、９０－ＢＡ＜Ａ１／２の関係が満たされる場合に、Ｂモードステア角度を０度に設定し、Ａ１／２≦９０－ＢＡ＜Ａ２／２の関係が満たされる場合に、図９に示すようにＢモードステア角度を角度Ａ１に設定し、Ａ２／２≦９０－ＢＡの関係が満たされる場合に、Ｂモードステア角度を角度Ａ２に設定することができる。ここで、例えば、角度Ａ１は７．５度に、角度Ａ２は１５度に、予め設定されることができる。
また、血管壁検出部１０は、推定された血管走行角度ＢＡを用いて、ドプラステア角度を設定する。例えば、図１０に示すように、ドプラステア角度として、角度Ｂ１または角度Ｂ２等が設定される。ここで、ドプラステア角度とは、ドプラデータが取得される際の走査線の傾き角度のことを指す。
ここで、ドプラデータを取得するために血管内に向けて送信される超音波ビームと血管内の血流との間の角度Ｈと、取得されたドプラデータに基づいて算出される血流速度の推定誤差Ｅとの間には、図１１に示されるような関係があることが知られている。この関係によれば、血流に対する超音波ビームの角度Ｈが大きくなるほど、血流速度の推定誤差Ｅが指数関数的に大きくなることがわかる。また、血管走行角度に対する角度補正の誤差が大きいほど、血流速度の推定誤差Ｅが大きくなることがわかる。
また、超音波ビームと血流との間の角度Ｈと血流速度の推定誤差Ｅについて、例えば、超音波ビームと血流との間の角度Ｈが６０度以内に保たれていれば、血管走行角度に対する角度補正に３度の誤りがあったとしても、血流速度の推定誤差Ｅが１０％以内に収まり、血流速度が精度良く求められることが知られている。そこで、血管壁検出部１０は、血流速度が精度良く算出されるために、血管走行角度ＢＡに対する角度補正値すなわち走査線と血管勾配線ＢＬとの間の角度が６０度以内となるようにドプラステア角度を設定する。
例えば、血管壁検出部１０は、血管走行角度ＢＡと、図１０に示すような、定められた角度Ｂ１と、角度Ｂ１よりも大きい角度Ｂ２を用いて、ＢＡ＜６０の関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を０度に設定し、６０≦ＢＡ＜６０＋Ｂ１の関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を角度Ｂ１に設定し、６０＋Ｂ１≦ＢＡの関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を角度Ｂ２に設定することができる。ここで、例えば、角度Ｂ１は１５度に、角度Ｂ２は３０度に、予め設定されることができる。
ゲート設定部１１は、図１２に示すように、Ｂモード画像ＵＢ上における血管領域ＢＲ内に、血管壁検出部１０により検出された血管前壁Ｗ１の座標および血管後壁Ｗ２の座標に基づいて決定された中心位置およびサイズを有するドプラゲートＤＧを設定する。この際に、ゲート設定部１１は、例えば、血管壁検出部１０により血管前壁Ｗ１の位置と血管後壁Ｗ２の位置として検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置の中点ＣをドプラゲートＤＧの中心位置として設定し、中点Ｃを通り且つ設定されたドプラステア角度だけ傾斜した直線Ｊ上にドプラゲートＤＧを設定することができる。なお、直線Ｊは、走査線に相当する。また、ゲート設定部１１は、血管壁検出部１０により測定された血管径に定められた値を乗じることにより算出された長さを、ドプラゲートＤＧのゲート幅ＬＧとして設定することができる。ここで、血管径に乗じられる定められた値とは、０．７５等の０よりも大きく１．００以下の数であり、例えば、入力装置１６を介したユーザの入力操作により決定される。
また、ゲート設定部１１は、図１２に示すように、設定されたドプラゲートＤＧを、Ｂモード画像ＵＢに重畳して表示装置９に表示する。
ドプラ処理部７は、ゲート設定部１１により血管領域ＢＲに設定されるドプラゲートＤＧ内のドプラデータを取得し、取得されたドプラデータに基づいてドプラ波形画像を生成するものである。ドプラ処理部７は、図１３に示すように、直交検波部２９とハイパスフィルタ３０と高速フーリエ変換部（Fast Fourier Transformer）３１とドプラ波形画像生成部３２が順次直列に接続されると共に直交検波部２９の出力端にデータメモリ３３が接続された構成を有している。
直交検波部２９は、受信回路４で生成された受信データに参照周波数のキャリア信号を混合することで、受信データを直交検波して複素データに変換する。
ハイパスフィルタ３０は、いわゆるウォールフィルタ（Wall Filter）として機能するもので、直交検波部２９で生成された複素データから被検体の体内組織の運動に由来する周波数成分を除去する。
高速フーリエ変換部３１は、複数のサンプル点の複素データをフーリエ変換することにより周波数解析して血流速度を求め、スペクトル信号を生成する。
ドプラ波形画像生成部３２は、高速フーリエ変換部３１で生成されたスペクトル信号を時間軸上に揃えつつ各周波数成分の大きさを輝度で表すことによりドプラ波形画像信号を生成する。以降は、ドプラ波形画像生成部３２により生成されたドプラ波形画像信号を、単に、ドプラ波形画像と呼ぶ。
また、データメモリ３３は、直交検波部２９で受信データから変換された複素データを保存する。
血流速度算出部１３は、ドプラ処理部７により取得されたドプラデータに基づいて、いわゆるパルスドプラ法により、血流速度を算出する。なお、血流速度算出部１３は、各心拍期間における平均血流速度を算出することもできる。
血流量計測部１２は、血管壁検出部１０により算出された血管の断面積と、血流速度算出部１３により算出された血流速度とに基づいて、血管内を流れる血液の単位時間当たりの体積を表す血流量を計測する。
装置制御部１５は、格納部１７等に予め記憶されているプログラムおよび入力装置１６を介したユーザによる入力操作に基づいて、超音波診断装置１の各部の制御を行う。
表示制御部８は、装置制御部１５の制御の下、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像ＵＢ、ドプラ処理部７により生成されたドプラ波形画像等に所定の処理を施して、Ｂモード画像ＵＢ、ドプラ波形画像等を表示装置９に表示する。
表示装置９は、表示制御部８による制御の下、Ｂモード画像ＵＢ、ドプラ波形画像等を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。
入力装置１６は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
格納部２０は、超音波診断装置１の動作プログラム等を格納するもので、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。
なお、Ｂモード処理部６、ドプラ処理部７、表示制御部８、血管壁検出部１０、ゲート設定部１１、血流量計測部１２、血流速度算出部１３および装置制御部１５を有するプロセッサ２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
また、プロセッサ２２のＢモード処理部６、ドプラ処理部７、表示制御部８、血管壁検出部１０、ゲート設定部１１、血流量計測部１２、血流速度算出部１３および装置制御部１５は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。
本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置１は、定められた開始トリガに基づいて被検体内の血流量を自動的に計測する。以下では、図１４に示すフローチャートを用いて、実施の形態１における超音波診断装置１の動作を詳細に説明する。
まず、ステップＳ１において、少なくとも血管が撮像されているＢモード画像ＵＢが生成され、生成されたＢモード画像ＵＢが表示装置９に表示される。この際に、まず、送信回路３からの駆動信号に従って振動子アレイ２の複数の振動子から超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各振動子から受信信号が受信回路４に出力され、増幅部２３で増幅され、ＡＤ変換部２４でＡＤ変換された後、ビームフォーマ２５で整相加算されて、受信データが生成される。この受信データは、Ｂモード処理部６において、信号処理部２６で包絡線検波処理が施されることでＢモード画像信号となり、ＤＳＣ２７および画像処理部２８を経て表示制御部８に出力され、表示制御部８の制御の下でＢモード画像ＵＢが表示装置９に表示される。以降のステップにおいても、このようにして、連続的にＢモード画像ＵＢが生成され、生成されたＢモード画像ＵＢが表示装置９に表示されるものとする。
ステップＳ２において、血管壁検出部１０は、ステップＳ１で連続的に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢに対して画像解析を施し、Ｂモード画像ＵＢ内の血管の長軸像を認識する。さらに、ステップＳ２において、血管壁検出部１０により認識された血管の長軸像の位置が、ステップＳ１で連続的に生成されたＢモード画像ＵＢ毎に安定しているか否かが判定される。この際に、１秒間等の定められた時間内に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、血管の長軸像の位置の変化が、例えば０．２ｍｍ等の定められた値以下である場合に、血管の長軸像の位置が安定していると判定される。また、１秒間等の定められた時間内に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、血管の長軸像の位置の変化が、例えば０．２ｍｍ等の定められた値よりも大きい場合に、血管の長軸像の位置が安定していないと判定される。
ステップＳ２で血管の長軸像の位置が安定していないと判定された場合には、再度、ステップＳ２の処理が行われ、新たに生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて血管の長軸像の認識と、血管の長軸像の位置が安定しているか否かの判定が行われる。ステップＳ２で血管の長軸像の位置が安定していると判定された場合には、ステップＳ３に進む。
このようにして、Ｂモード画像ＵＢにおける血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとして、ステップＳ３以降による、血流量を自動的に計測する動作が実施される。
ステップＳ３において、血管壁検出部１０は、ステップＳ１で生成されたＢモード画像ＵＢを解析することにより、Ｂモード画像ＵＢに含まれる血管の血管壁を検出する。血管壁検出部１０は、例えば、図４に示すように、Ｂモード画像ＵＢにおける垂直方向の輝度変化が最も大きい位置を検出することにより、ステップＳ２で認識された血管の血管壁を検出し、検出された位置を通り且つＢモード画像ＵＢの垂直方向に沿った探索線ＳＬを設定する。さらに、血管壁検出部１０は、探索線ＳＬ上におけるＢモード画像ＵＢの輝度プロファイルに基づいて、探索線ＳＬ上におけるＢモード画像ＵＢの輝度変化が、一定の値よりも大きい２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置を血管前壁Ｗ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出することができる。
ステップＳ４において、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像における血管の勾配を推定し、推定された血管の勾配から血管走行角度ＢＡを推定する。血管壁検出部１０は、例えば、図５に示すように、Ｂモード画像ＵＢ上で検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置の中点ＣからＢモード画像ＵＢの方位方向に一定の距離Ｋ１を有する範囲内の位置において、それぞれ浅い方向に血管前壁Ｗ１を探索し且つ深い方向に血管後壁Ｗ２を探索して、検出された血管前壁Ｗ１の複数の位置を通る直線および血管後壁Ｗ２の複数の位置を通る直線を推定し、血管前壁Ｗ１について推定された直線の傾きと血管後壁Ｗ２について推定された直線の傾きを平均することにより、血管の勾配を表す仮想的な血管勾配線ＢＬを推定することができる。
さらに、血管壁検出部１０は、例えば、図８に示すように、得られた血管勾配線ＢＬと、Ｂモード画像ＵＢの垂直方向に沿った直線Ｌ１との間の角度を、血管走行角度ＢＡとして推定することができる。
ステップＳ５において、血管壁検出部１０は、図６に示すように、ステップＳ３で血管前壁Ｗ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置に、血管壁として検出された点であることを表す検出点マーカＭ１、Ｍ２を配置し、配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示することができる。
また、血管壁検出部１０は、図７に示すように、ステップＳ４で推定された血管勾配線ＢＬに直交する直線ＴＬと血管前壁Ｗ１との交点の位置に検出点マーカＭ１を、直線ＴＬと血管後壁Ｗ２との交点の位置に検出点マーカＭ２を配置し、配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示することもできる。
続くステップＳ６において、ステップＳ５でＢモード画像ＵＢ上に配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像ＵＢ毎に安定しているか否かが判定される。この際に、検出点マーカＭ１、Ｍ２が表示装置９に表示されてから１秒間等の定められた時間内に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置の変化が、例えば０．２ｍｍ等の定められた値以下である場合に、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していると判定される。また、検出点マーカＭ１、Ｍ２が表示装置９に表示されてから１秒間等の定められた時間内に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置の変化が、例えば０．２ｍｍ等の定められた値よりも大きい場合に、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していないと判定される。
ステップＳ６で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していないと判定された場合には、再度、ステップＳ６の処理が行われ、新たに生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定しているか否かの判定が行われる。ステップＳ６で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していると判定された場合には、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、血管壁検出部１０は、配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２間の距離を、血管径として測定し、例えば図６または図７に示すように、測定された血管径の測定値ＭＶ１を表示装置９に表示する。ここで、例えば、ステップＳ５で、血管勾配線ＢＬに直交する直線ＴＬ上に検出点マーカＭ１、Ｍ２が配置された場合には、より精確な血管径が得られる。
なお、以降のステップにおいても、ステップＳ３～ステップＳ７の処理は、Ｂモード処理部６によりＢモード画像ＵＢが生成される毎に実施されるものとする。
続くステップＳ８において、血管壁検出部１０は、ステップＳ４で推定された血管走行角度ＢＡを用いて、Ｂモード処理部６によりＢモード画像ＵＢが生成される際の走査線の傾き角度を表すＢモードステア角度を設定する。この際に、例えば、血管壁検出部１０は、血管走行角度ＢＡと、図９に示す定められた角度Ａ１と、角度Ａ１よりも大きい、定められた角度Ａ２を用いて、９０－ＢＡ＜Ａ１／２の関係が満たされる場合に、Ｂモードステア角度を０度に設定し、Ａ１／２≦９０－ＢＡ＜Ａ２／２の関係が満たされる場合に、Ｂモードステア角度を角度Ａ１に設定し、Ａ２／２≦９０－ＢＡの関係が満たされる場合に、Ｂモードステア角度を角度Ａ２に設定することができる。ここで、例えば、角度Ａ１は７．５度に、角度Ａ２は１５度に、予め設定されることができる。
ステップＳ９において、血管壁検出部１０は、ステップＳ４で推定された血管走行角度ＢＡを用いて、ドプラ処理部７によりドプラデータが取得される際の走査線の傾き角度を表すドプラステア角度を設定する。この際に、例えば、血管壁検出部１０は、血管走行角度ＢＡと、図１０に示すような、定められた角度Ｂ１と、角度Ｂ１よりも大きい角度Ｂ２を用いて、ＢＡ＜６０の関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を０度に設定し、６０≦ＢＡ＜６０＋Ｂ１の関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を角度Ｂ１に設定し、６０＋Ｂ１≦ＢＡの関係が満たされる場合に、ドプラステア角度を角度Ｂ２に設定することができる。ここで、例えば、角度Ｂ１は１５度に、角度Ｂ２は３０度に、予め設定されることができる。
ステップＳ１０において、ゲート設定部１１は、図１２に示すように、Ｂモード画像ＵＢ上における血管領域ＢＲ内に、ステップＳ３で検出された血管前壁Ｗ１の座標および血管後壁Ｗ２の座標に基づいて決定された中心位置およびサイズを有するドプラゲートＤＧを設定する。この際に、ゲート設定部１１は、例えば、ステップＳ３で血管前壁Ｗ１の位置と血管後壁Ｗ２の位置として検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置の中点ＣをドプラゲートＤＧの中心位置として設定し、ステップＳ７で測定された血管径に定められた値を乗じることにより算出された長さをドプラゲートＤＧのゲート幅ＬＧとして設定することができる。ここで、血管径に乗じられる定められた値とは、０．７５等の０よりも大きく１．００以下の数であり、例えば、入力装置１６を介したユーザの入力操作により決定される。
また、ゲート設定部１１は、図１２に示すように、設定されたドプラゲートＤＧを、Ｂモード画像ＵＢに重畳して表示装置９に表示する。
ステップＳ１１において、ステップＳ６の処理と同様に、ステップＳ５でＢモード画像ＵＢ上に配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像ＵＢ毎に安定しているか否かが判定される。ステップＳ１１で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していないと判定された場合には、再度、ステップＳ１１の処理が行われ、新たに生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定しているか否かの判定が行われる。ステップＳ１１で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していると判定された場合には、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２において、ドプラ処理部７は、ドプラ波形画像ＵＤの連続的な生成を開始し、生成されたドプラ波形画像ＵＤを表示装置９に表示する。この際に、ドプラ処理部７は、図１２に示すようにステップＳ１０で設定されたドプラゲートＤＧ内のドプラデータを取得し、取得されたドプラデータに基づいて、ドプラ波形画像ＵＤを連続的に生成し、生成されたドプラ波形画像ＵＤを表示装置９に表示する。これにより、Ｂモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤの双方が連続的に生成され、図１５に示すように、Ｂモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示される。
ステップＳ１３において、ドプラ処理部７により精度良くドプラデータが取得されるように、ステップＳ１２で生成されたドプラ波形画像ＵＤにおけるドプラ波形ＷＤの調整が実施される。一般的に、ドプラ波形ＷＤは、図１５に示すように、心拍に従って周期的に変化するため、例えば、心拍周期の開始位置と終了位置が検出された時点からドプラ波形ＷＤの調整が実施される。また、ドプラ波形ＷＤの調整としては、ドプラ波形ＷＤのグラフの横軸すなわちベースラインの位置の調整およびドプラ波形ＷＤの縦軸のスケールの調整が含まれる。ドプラ波形ＷＤの調整においては、表示装置９におけるドプラ波形ＷＤの表示が調整されるだけではなく、装置制御部１５により送信回路３を制御して、超音波プローブ２１の振動子アレイ２から被検体内に送信される超音波パルスの繰り返し周波数も調整される。このようにして、例えば、ドプラ波形ＷＤの最大値および最小値が縦軸のスケールの７０％以内に収まるように、ドプラ波形ＷＤが調整される。
ところで、一般的に、血管内の血流速度は、心臓の収縮期に増加し、心臓の拡張期に減少するため、図１５に示すように、収縮期Ｐ１においてドプラ波形ＷＤの変化量が大きく、拡張期Ｐ２においてドプラ波形ＷＤの変化量が小さい。そこで、ステップＳ１４では、ドプラ波形ＷＤの周期情報が取得され、取得された周期情報に基づいて、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であるか否かが判定される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２ではないと判定された場合には、再度、ステップＳ１４の処理が実施される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であると判定された場合には、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５において、表示装置９に表示されているＢモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤの双方がフリーズ表示される。ここで、Ｂモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤをフリーズ表示するとは、Ｂモード処理部６により連続的に生成されたＢモード画像ＵＢとドプラ処理部７により連続的に生成されたドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されている状態において、Ｂモード画像ＵＢおよびドプラ波形画像ＵＤの表示を一時停止させ、静止した１枚のＢモード画像ＵＢと静止した１枚のドプラ波形画像ＵＤを表示装置９に表示することをいう。
このようにして、ドプラ波形ＷＤの変化量が小さい拡張期Ｐ２におけるドプラデータを血流量の計測に使用することができる。
続くステップＳ１６において、血管領域ＢＲ内の血流量が自動計測される。このステップＳ１６については、図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１８において、血管壁検出部１０は、血管が円形の断面を有するものとして、ステップＳ７で算出された血管径に基づいて、血管の断面積を算出する。
ステップＳ１９において、血流速度算出部１３は、ステップＳ１５でＢモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤがフリーズ表示されたときにドプラ処理部７により取得されたドプラデータに基づいて、血流速度を算出する。この際に、血流速度算出部１３は、心拍期間における平均血流速度を算出することもできる。
ステップＳ２０において、血流量計測部１２は、ステップＳ１８で算出された血管の断面積とステップＳ１９で算出された血流速度とに基づいて、血管内を流れる血液の単位時間当たりの体積を表す血流量を算出する。
このようにして、ステップＳ１６の血流量の自動計測が完了する。
次に、ステップＳ１７において、ステップＳ１６で得られた血流量の計測結果が表示装置９に表示される。例えば、図１７に示すように、血流量の計測値ＭＶ２が、Ｂモード画像ＵＢ、ドプラ波形画像ＵＤと共に表示装置９に表示される。
このようにして、血流量の計測値ＭＶ２が表示装置９に表示されると、超音波診断装置１の動作が終了する。
以上から、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置１によれば、複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、血管壁検出部１０により認識された血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとして、血流量が自動的に計測され、血流量の計測結果が表示装置９に表示されるため、簡便に血流量の計測を行うことができる。
特に、図示しないが、例えば、表示装置９が携帯可能な小型のディスプレイにより構成され、ユーザが一方の手に表示装置９を持ち、他方の手に超音波プローブ２１を持っている場合等、ユーザの両手が塞がっている場合でも、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置１によれば、ユーザが入力装置１６等を介した操作を行う必要が無いため、血流量の計測を簡便に行うことができる。
なお、図１４に示すフローチャートにおけるステップＳ２において、血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を、ステップＳ３以降における血流量を計測する動作の開始トリガとしているが、開始トリガは、これに限定されない。
ここで、一般的に、撮像対象となる血管の位置を容易に見つけるために、まず、血管の走行方向に直交する方向に沿った血管の横断面を表す血管の短軸像を撮像し、血管の短軸像の断層面と直交する断層面を撮像するように超音波プローブ２１の向きを回転させることにより、血管の長軸像を撮像する手技が知られている。そのため、例えば、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像ＵＢに撮像されている血管が短軸像から長軸像に変わったことを開始トリガとして、血流量を自動的に計測することもできる。
また、図示しないが、例えば、開始トリガを付与するためのボタンを超音波診断装置１に備えることもできる。この場合には、ユーザがボタンを押すことにより、ステップＳ３以降における血流量を計測する動作が開始される。開始トリガを付与するためのボタンは、例えば、入力装置１６がキーボードにより構成されている場合に、適当なキーに割り当てられることができる。また、例えば、入力装置１６が表示装置９上に配置されたタッチパネルにより構成されている場合に、開始トリガを付与するためのボタンを、タッチパネルを介して操作されるように表示装置９上に表示することもできる。また、開始トリガを付与するためのボタンは、入力装置１６とは異なるフットスイッチまたは機械的なスイッチ等であってもよい。
また、ステップＳ６およびステップＳ１１において、それぞれ、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定したことをトリガとして、次のステップに進んでいるが、ステップＳ６およびステップＳ１１におけるトリガは、これに限定されない。例えば、ステップＳ５で検出点マーカＭ１、Ｍ２が表示装置９に表示された時点から２秒間等の一定の時間が経過したことをトリガとして、ステップＳ７に進むことができる。同様にして、ステップＳ１０のドプラゲートＤＧを設定する動作が完了した時点から２秒間等の一定の時間が経過したことをトリガとして、ステップＳ１２に進むことができる。
また、例えば、ステップＳ６およびステップＳ１１を省略することもできる。この場合には、ステップＳ５でＢモード画像ＵＢ上に検出点マーカＭ１、Ｍ２が配置されたことをトリガとしてステップＳ７の血管径の算出が行われる。また、ステップＳ１０でＢモード画像ＵＢ上にドプラゲートＤＧが配置されたことをトリガとして、ステップＳ１２でドプラ波形画像ＵＤが生成される。
また、ステップＳ１２でドプラ波形画像ＵＤが生成され、生成されたドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されているが、ドプラ波形ＷＤのデータが取得されれば、必ずしもドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されなくてもよい。このように、ドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されない場合でも、ドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示される場合と同様に、ステップＳ１３で取得されたドプラ波形ＷＤのデータと、ステップＳ７で算出された血管径に基づいて、ステップＳ１６で血流量が計測される。また、ドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されない場合には、ステップＳ１５においてドプラ波形画像ＵＤが表示装置９にフリーズ表示される代わりに、単に、ドプラ波形ＷＤのデータの取得が停止されてもよい。
また、ステップＳ１３で、ドプラ波形ＷＤにおける心拍周期の開始位置と終了位置が検出された時点からドプラ波形ＷＤの調整が実施される例が示されているが、例えば、ステップＳ１２でドプラ波形画像ＵＤの生成が開始された時点から２秒間等の一定の時間が経過したことをトリガとしてステップＳ１３のドプラ波形ＷＤの調整が実施されてもよい。
また、ドプラ波形ＷＤの調整において、ベースラインの位置の調整およびドプラ波形ＷＤの縦軸のスケールの調整の他に、ドプラ波形ＷＤの最大値および最小値が縦軸のスケールの７０％以内に収まるように、ドプラゲートＤＧの位置の再調整が行われてもよい。
また、例えば、ステップＳ１３を省略することもできる。しかしながら、ドプラ波形ＷＤの調整がなされることで、血流速度算出部１３により算出される血流速度の精度を向上させ、血流量計測部１２により計測される血流量の精度を向上させることができるため、ステップＳ１３を実施することが好ましい。
また、ステップＳ１４において、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であることをトリガとして、次のステップＳ１５に進んでいるが、ステップＳ１４のトリガは、これに限定されない。
例えば、現在時点が拡張期Ｐ２であるか否かが判定される代わりに、現在時点が収縮期Ｐ１であるか否かが判定されてもよい。この場合には、現在時点が収縮期Ｐ１ではないと判定された場合に、再度、現在時点が収縮期Ｐ１であるか否かの判定がなされ、現在時点が収縮期Ｐ１であると判定された場合に、次のステップＳ１５に進む。しかしながら、ドプラ波形ＷＤの変化量は、収縮期Ｐ１よりも拡張期Ｐ２の方が少ないため、現在時点が収縮期Ｐ１であることをステップＳ１５に進むトリガとするよりも、現在時点が拡張期Ｐ２であることをステップＳ１５に進むトリガとする方が好ましい。
また、例えば、ステップＳ１４が実施される代わりに、ステップＳ１３のドプラ波形ＷＤを調整する動作が完了した時点から２秒間等の一定の時間が経過したことをトリガとして、ステップＳ１５に進むこともできる。
また、例えば、ステップＳ１４が実施される代わりに、ドプラ波形ＷＤにおいて、２周期または３周期等の複数の心拍周期の開始点と終了点が検出された時点をトリガとして、ステップＳ１５に進むこともできる。
また、ステップＳ１５においてＢモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤが表示装置９にフリーズ表示される際に、ドプラ波形ＷＤにおける拡張期Ｐ２の終了点または収縮期Ｐ１の終了点を、例えば、ドプラ波形画像ＵＤの右端部に合わせるように、ドプラ波形画像ＵＤをスクロールバックして表示することもできる。このようにして、表示装置９に表示するドプラ波形ＷＤの位置を、Ｂモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤをフリーズ表示した後に変更することにより、表示装置９に表示されるＢモード画像ＵＢの時相を拡張期Ｐ２もしくは収縮期Ｐ１に合わせることができる。
また、ステップＳ８でＢモードステア角度が設定された後にステップＳ９でドプラステア角度が設定され、ドプラステア角度が設定された後にステップＳ１０でドプラゲートＤＧが設定されているが、ステップＳ８～ステップＳ１０が実施される順番は、特に限定されず、互いに入れ替え可能である。例えば、ステップＳ８でＢモードステア角度が設定された後に、ステップＳ９のドプラステア角度の設定とステップＳ１０のドプラゲートＤＧの設定が並行して実施されることもできる。また、例えば、ステップＳ９のドプラステア角度の設定、ステップＳ１０のドプラゲートＤＧの設定、ステップＳ８のＢモードステア角度の設定の順で、ステップＳ８～ステップＳ１０の処理が実施されることもできる。
また、ステップＳ９において、血管壁検出部１０は、血管走行角度ＢＡに対する角度補正値が６０度以内となるようにドプラステア角度を設定しているが、血管走行角度ＢＡをドプラステア角度の角度補正値として設定することもできる。この場合には、ドプラステア角度の角度補正値が６０度を超えるおそれがあるが、ドプラステア角度の角度補正値が６０度を超えたときに、角度補正値が６０度を超えている旨を表す情報が表示装置９に表示されることができる。例えば、ユーザは、角度補正値が６０度を超えている旨を表す情報を確認して、被検体に接触させている超音波プローブ２１の傾き等を調整することにより、超音波診断装置１による血流速度の自動計測を再度行うことができる。
また、ステップＳ１０でドプラゲートＤＧが設定された後に、Ｂモード画像ＵＢにおいてドプラゲートＤＧを含む血管領域ＢＲが拡大されて表示装置９に表示されることもできる。そのため、拡大されたＢモード画像ＵＢ上の血管領域ＢＲを明確に確認することができる。また、この場合には、拡大されたＢモード画像ＵＢに基づいて血管径の測定が行われる。例えば、Ｂモード画像ＵＢの解像度に起因して、拡大前のＢモード画像ＵＢに基づいて血管壁を検出するよりも、拡大後のＢモード画像ＵＢに基づいて血管壁を検出する方が精度良く血管壁の位置を検出することができるため、拡大されたＢモード画像ＵＢに基づいて血管径の測定が行われることにより、血流量の計測精度を向上することができる。
また、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像ＵＢの全体を画像解析して、Ｂモード画像ＵＢにおける垂直方向の輝度変化が最も大きい位置に探索線ＳＬを設定することにより、血管壁を検出しているが、探索線ＳＬの設定方法は、これに限定されない。
例えば、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像ＵＢの中心等の定められた位置を通るように探索線ＳＬを設定して血管壁を検出することもできる。
また、例えば、血管壁検出部１０は、図１８に示すように、Ｂモード画像ＵＢ内の定められた領域Ｒ１内を画像解析して血管壁を認識し、認識された領域のうち輝度変化が最も大きい位置に探索線ＳＬを設定することもできる。図１８に示す例では、領域Ｒ１は、長方形の形状を有しているが、領域Ｒ１の形状は、閉じた形状であれば特に限定されず、多角形、円形等でもよい。このように、定められた領域Ｒ１内で血管壁を認識し、探索線ＳＬを設定することにより、Ｂモード画像ＵＢの全体を画像解析するよりも超音波診断装置１における負担を軽減することができ、より短時間で探索線ＳＬを設定し、血管壁を検出することができる。
また、図示しないが、ユーザに対する案内を行う案内部を超音波診断装置１に備え、案内部により、領域Ｒ１内に血管領域ＢＲを合わせる旨のメッセージを表示装置９に表示させることもできる。これにより、血管壁検出部１０が血管壁を認識する精度を向上させて、より適切な位置に探索線ＳＬを設定することができる。そのため、血管径および血管の断面積を精度良く求めることができ、血流量の計測精度を向上させることができる。
また、図６および図７に示すように、血管壁検出部１０は、血管径の測定値ＭＶ１を表示装置９に表示しているが、血管径の測定値ＭＶ１は、必ずしも表示装置９に表示されなくてもよい。しかしながら、血管径の測定値ＭＶ１が表示装置９に表示されることにより、ユーザが、血管径の測定値ＭＶ１を容易に把握することができるため、有用である。
また、一般的に、血管径は、心拍に従って最小径と最大径の間を周期的に変化することが知られている。そこで、図示しないが、血管壁検出部１０は、例えば、測定された血管径の時間変化を示すグラフを、Ｂモード画像ＵＢに重畳して、表示装置９に表示することもできる。これにより、ユーザは、血管径の時間変化を容易に把握することができる。
また、血管径の時間変化の情報が得られることにより、血管の最小径および最大径が容易に測定される。そこで、例えば、血管径の時間変化の情報に基づいて血管の最小径と最大径を測定し、測定された最小径と最大径に基づいて、血管の弾性を表す弾性指標を算出する図示しない弾性指標算出部を、超音波診断装置１に備えることができる。弾性指標算出部は、例えば、血管の最大径と最小径との差を弾性指標として算出することができる。また、弾性指標算出部は、血管の最大径と最小径との差を血管の最小径で除すことにより規格化したものを弾性指標として算出することができる。
また、図示しない血圧計を用いて、血管の直径が最小となる時点における被検体の血圧Ｑ１と、血管の直径が最大となる時点における被検体の血圧Ｑ２とを計測することにより、弾性指標算出部は、血圧Ｑ１、Ｑ２、血管の最小径Ｄ１、血管の最大径Ｄ２を用いて、特許第５３８４９１９号公報に記載されるスティフネスパラメータＸ＝｛Ｌｏｇ（Ｑ２／Ｑ１）｝／｛（Ｄ２／Ｄ１）－１｝を弾性指標として算出することもできる。
また、血管壁検出部１０は、血管の勾配を推定する際に、血管前壁Ｗ１と血管後壁Ｗ２の双方を探索しているが、血管前壁Ｗ１と血管後壁Ｗ２のいずれか一方を探索することにより、血管の勾配を表す仮想的な血管勾配線ＢＬを推定することもできる。
実施の形態２
実施の形態１の超音波診断装置１の動作におけるステップＳ１２では、Ｂモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤが並行して生成されているが、Ｂモード画像ＵＢの生成を一時的に停止して、ドプラ波形画像ＵＤのみを生成することもできる。
以下では、図１９のフローチャートを用いて、実施の形態２に係る超音波診断装置１の動作を説明する。なお、このフローチャートは、図１４に示す実施の形態１のフローチャートにおいて、ステップＳ１１およびステップＳ１２の代わりにステップＳ２１～ステップＳ２３が加えられ、ステップＳ１５の代わりにステップＳ２４が加えられたものである。
まず、ステップＳ１において、Ｂモード処理部６は、少なくとも血管が撮像されているＢモード画像ＵＢを生成し、生成されたＢモード画像ＵＢを表示装置９に表示する。以降のステップにおいても、Ｂモード処理部６により、Ｂモード画像ＵＢが連続的に生成されるものとする。
ステップＳ２において、血管壁検出部１０は、ステップＳ１で連続的に生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢに対して画像解析を施し、Ｂモード画像ＵＢ内の血管の長軸像を認識する。さらに、ステップＳ２において、血管壁検出部１０により認識された血管の長軸像の位置が、ステップＳ１で連続的に生成されたＢモード画像ＵＢ毎に安定しているか否かが判定される。ステップＳ２で血管の長軸像の位置が安定していないと判定された場合には、再度、ステップＳ２の処理が行われ、新たに生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて血管の長軸像の認識と、血管の長軸像の位置が安定しているか否かの判定が行われる。ステップＳ２で血管の長軸像の位置が安定していると判定された場合には、ステップＳ３に進む。
このようにして、Ｂモード画像ＵＢにおける血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとして、ステップＳ３以降のステップにおいて、血流量を自動的に計測する動作が実施される。
ステップＳ３において、血管壁検出部１０は、図４に示すように、ステップＳ１で生成されたＢモード画像ＵＢを解析することにより、Ｂモード画像ＵＢに含まれる血管の血管前壁Ｗ１の位置と血管後壁Ｗ２の位置として、２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置を検出する。
ステップＳ４において、血管壁検出部１０は、Ｂモード画像ＵＢを解析することにより、図５に示すように、血管の勾配を表す仮想的な血管勾配線ＢＬをＢモード画像ＵＢ上に設定し、設定された血管勾配線ＢＬに基づいて、図８に示すように、血管走行角度ＢＡを推定する。
ステップＳ５において、血管壁検出部１０は、図６に示すように、ステップＳ３で血管前壁Ｗ１の位置および血管後壁Ｗ２の位置として検出された２つの点Ｘ１、Ｘ２の位置に、検出点マーカＭ１、Ｍ２を配置し、配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示する。
ここで、血管壁検出部１０は、図７に示すように、ステップＳ４で推定された血管勾配線ＢＬに直交する直線ＴＬと血管前壁Ｗ１との交点の位置および直線ＴＬと血管後壁Ｗ２との交点の位置に、検出点マーカＭ１、Ｍ２を配置し、配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２を表示装置９に表示することもできる。
続くステップＳ６において、ステップＳ５でＢモード画像ＵＢ上に配置された検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が、Ｂモード処理部６により生成されたＢモード画像ＵＢ毎に安定しているか否かが判定される。ステップＳ６で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していないと判定された場合には、再度、ステップＳ６の処理が行われ、新たに生成された複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定しているか否かの判定が行われる。ステップＳ６で検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していると判定された場合には、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、血管壁検出部１０は、配置された２つの検出点マーカＭ１、Ｍ２間の距離を、血管径として測定し、例えば図６または図７に示すように、測定された血管径の測定値ＭＶ１を表示装置９に表示する。
なお、以降のステップにおいても、ステップＳ３～ステップＳ７の処理は、Ｂモード処理部６によりＢモード画像ＵＢが生成される毎に実施されるものとする。
続くステップＳ８において、血管壁検出部１０は、ステップＳ４で推定された血管走行角度ＢＡを用いて、Ｂモード処理部６によりＢモード画像ＵＢが生成される際の走査線の傾き角度を表すＢモードステア角度を設定する。
ステップＳ９において、血管壁検出部１０は、ステップＳ４で推定された血管走行角度ＢＡを用いて、ドプラ処理部７によりドプラデータが取得される際の走査線の傾き角度を表すドプラステア角度を設定する。
ステップＳ１０において、ゲート設定部１１は、図１２に示すように、Ｂモード画像ＵＢ上における血管領域ＢＲ内に、ステップＳ３で検出された血管前壁Ｗ１の座標および血管後壁Ｗ２の座標に基づいて決定された中心位置およびサイズを有するドプラゲートＤＧを設定する。また、ゲート設定部１１は、設定されたドプラゲートＤＧを、Ｂモード画像ＵＢに重畳して表示装置９に表示する。
ステップＳ１０の処理が完了すると、ステップＳ２１において、ステップＳ７で測定された血管径に基づいて、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であるか否かが判定される。ここで、図２０に示すように、一般的に、血管径は、心拍に従って最小径Ｄ１と最大径Ｄ２の間を周期的に変動し、心臓の収縮期Ｐ１において最大径Ｄ２を有し、心臓の拡張期Ｐ２において最小径Ｄ１を有する。そのため、例えば、血管の最小径Ｄ１が測定されることにより、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であると判定される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２ではないと判定された場合には、再度、ステップＳ２１の処理が実施される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であると判定された場合には、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２において、表示装置９に表示されているＢモード画像ＵＢがフリーズ表示される。
続くステップＳ２３において、ドプラ処理部７は、ドプラ波形画像ＵＤの連続的な生成を開始し、生成されたドプラ波形画像ＵＤを表示装置９に表示する。これにより、表示装置９において、Ｂモード画像ＵＢがフリーズ表示された状態の下で、ドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示される。
このようにして、ドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されると、ステップＳ１３において、ステップＳ２３で生成されたドプラ波形画像ＵＤにおけるドプラ波形ＷＤの調整が実施される。
ステップＳ１４において、ドプラ波形ＷＤの周期情報が取得され、取得された周期情報に基づいて、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であるか否かが判定される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２ではないと判定された場合には、再度、ステップＳ１４の処理が実施される。現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であると判定された場合には、ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４において、表示装置９に表示されているドプラ波形画像ＵＤがフリーズ表示される。これにより、表示装置９において、拡張期Ｐ２におけるＢモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤがフリーズ表示され、拡張期Ｐ２におけるＢモード画像ＵＢから測定される血管経と、ドプラ波形ＷＤの変化量が小さい拡張期Ｐ２におけるドプラデータを血流量の計測に使用することができる。
続くステップＳ１６において、血管領域ＢＲ内の血流量が自動計測され、ステップＳ１７において、図１７に示すように、血流量の計測値ＭＶ２が、Ｂモード画像ＵＢ、ドプラ波形画像ＵＤと共に表示装置９に表示される。
このようにして、血流量の計測値ＭＶ２が表示装置９に表示されると、超音波診断装置１の動作が終了する。
以上から、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置１によれば、Ｂモード画像ＵＢの生成を一時的に停止してドプラ波形画像ＵＤのみを生成する場合でも、実施の形態１においてＢモード画像ＵＢとドプラ波形画像ＵＤの双方を同時に生成する場合と同様に、血管壁検出部１０により認識された血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとして、血流量が自動的に計測され、血流量の計測結果が表示装置９に表示されるため、簡便に血流量の計測を行うことができる。
特に、図示しないが、例えば、表示装置９が携帯可能な小型のディスプレイにより構成され、ユーザが一方の手に表示装置９を持ち、他方の手に超音波プローブ２１を持っている場合等、ユーザの両手が塞がっている場合でも、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置１によれば、ユーザが入力装置１６等を介した操作を行う必要が無いため、血流量の計測を簡便に行うことができる。
なお、ステップＳ２１において、現在時点が被検体の心臓の拡張期Ｐ２であることをトリガとして、次のステップＳ２２に進んでいるが、ステップＳ２１のトリガは、これに限定されない。
例えば、現在時点が拡張期Ｐ２であるか否かが判定される代わりに、現在時点が収縮期Ｐ１であるか否かが判定されてもよい。この場合には、現在時点が収縮期Ｐ１ではないと判定された場合に、再度、現在時点が収縮期Ｐ１であるか否かの判定がなされ、現在時点が収縮期Ｐ１であると判定された場合に、次のステップＳ２２に進む。しかしながら、ドプラ波形ＷＤの変化量は、収縮期Ｐ１よりも拡張期Ｐ２の方が少ないため、現在時点が収縮期Ｐ１であることをステップＳ１５に進むトリガとするよりも、現在時点が拡張期Ｐ２であることをステップＳ２２に進むトリガとする方が好ましい。
また、例えば、ステップＳ２およびステップＳ６と同様に、検出点マーカＭ１、Ｍ２の位置が安定していることを、ステップＳ２２に進むトリガとすることもできる。
また、例えば、ステップＳ１０におけるドプラゲートＤＧの設定が完了した時点から２秒間等の一定の時間が経過したことを、ステップＳ２２に進むトリガとすることもできる。
また、例えば、ステップＳ２１を省略することもできる。この場合には、ステップＳ１０でＢモード画像ＵＢ上にドプラゲートＤＧが設定されたことをトリガとして、ステップＳ２２でＢモード画像ＵＢが表示装置９にフリーズ表示される。
また、ステップＳ２３でドプラ波形画像ＵＤが生成され、生成されたドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されているが、実施の形態１におけるステップＳ１２と同様に、ドプラ波形ＷＤのデータが取得されれば、必ずしもドプラ波形画像ＵＤが表示装置９に表示されなくてもよい。
実施の形態３
実施の形態１では、Ｂモード画像ＵＢにおける血管の長軸像の変化量が定められた値以下となった時点を、血流量を自動的に計測する動作の開始トリガとする例が示されているが、この開始トリガとして、例えば、ユーザの音声を用いることもできる。
図２１に、実施の形態３に係る超音波診断装置１Ａの構成を示す。実施の形態３に係る超音波診断装置１Ａは、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１において、装置制御部１５の代わりに装置制御部１５Ａを備え、マイク４１と音声認識部４２を追加したものである。
超音波診断装置１Ａにおいて、マイク４１に音声認識部４２が接続され、音声認識部４２に装置制御部１５Ａが接続されている。また、Ｂモード処理部６、ドプラ処理部７、表示制御部８、血管壁検出部１０、ゲート設定部１１、血流量計測部１２、血流速度算出部１３、装置制御部１５Ａおよび音声認識部４２により、超音波診断装置１Ａ用のプロセッサ２２Ａが構成されている。
音声認識部４２は、マイク４１により入力されたユーザの音声を認識するものであり、認識されたユーザの音声に基づいて、血流量の計測を開始する開始トリガを、装置制御部１５Ａに付与する。例えば、音声認識部４２は、血流量の計測に関する定められたキーワードをユーザの音声から抽出することにより、マイク４１から入力された音声が血流量の計測を開始する旨を意味しているかを判断し、ユーザの音声が血流量の計測を開始する旨を意味していると判断した場合に、血流量の計測に関する開始トリガを、装置制御部１５Ａに付与することができる。
装置制御部１５Ａは、音声認識部４２から開始トリガが付与されると、超音波診断装置１Ａの各部を制御して、血流量を自動的に計測し始める。
このようにして、実施の形態３に係る超音波診断装置１Ａによれば、ユーザが音声により血流量の計測を開始する旨の指示をするだけで、ユーザの音声に基づいて血流量の計測に関する開始トリガが付与されて、血流量が自動的に計測され、血流量の計測結果が表示装置９に表示されるため、特に、ユーザの両手が塞がっている場合であっても、簡便に血流量の計測を行うことができる。
実施の形態４
実施の形態１の超音波診断装置１は、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１がプロセッサ２２に直接的に接続される構成を有しているが、例えば、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１、プロセッサ２２がネットワークを介して間接的に接続されることもできる。
図２２に示すように、実施の形態４における超音波診断装置１Ｂは、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１がネットワークＮＷを介して超音波診断装置本体５１に接続されたものである。超音波診断装置本体５１は、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１において、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１を除いたものであり、送受信回路５、格納部１７およびプロセッサ２２により構成されている。
超音波診断装置１Ｂがこのような構成を有している場合でも、実施の形態１の超音波診断装置１と同様に、複数フレームのＢモード画像ＵＢにおいて、血管壁検出部１０により認識された血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を開始トリガとして、血流量が自動的に計測され、血流量の計測結果が表示装置９に表示されるため、簡便に血流量の計測を行うことができる。
また、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１がネットワークＮＷを介して超音波診断装置本体５１と接続されているため、超音波診断装置本体５１を、いわゆる遠隔サーバとして使用することができる。これにより、例えば、ユーザは、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１をユーザの手元に用意することにより、被検体の診断を行うことができるため、超音波診断の際の利便性を向上させることができる。
また、例えば、いわゆるタブレットと呼ばれる携帯型の薄型コンピュータが表示装置９および入力装置１６として使用される場合には、ユーザは、より容易に被検体の超音波診断を行うことができ、超音波診断の利便性をさらに向上させることができる。
なお、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１がネットワークＮＷを介して超音波診断装置本体５１に接続されているが、この際に、表示装置９、入力装置１６、超音波プローブ２１は、ネットワークＮＷに有線接続されていてもよく、無線接続されていてもよい。
また、実施の形態４の態様は、実施の形態１に適用されることが説明されているが、実施の形態２および実施の形態３についても、同様に適用されることができる。
１，１Ａ，１Ｂ 超音波診断装置、２ 振動子アレイ、３ 送信回路、４ 受信回路、５ 送受信回路、６ Ｂモード処理部、７ ドプラ処理部、８ 表示制御部、９ 表示装置、１０ 血管壁検出部、１１ ゲート設定部、１２ 血流量計測部、１３ 血流速度算出部、１５，１５Ａ 装置制御部、１６ 入力装置、１７ 格納部、２１ 超音波プローブ、２２，２２Ａ プロセッサ、２３ 増幅部、２４ ＡＤ変換部、２５ ビームフォーマ、２６ 信号処理部、２７ ＤＳＣ、２８ 画像処理部、２９ 直交検波部、３０ ハイパスフィルタ、３１ 高速フーリエ変換部、３２ ドプラ波形画像生成部、３３ データメモリ、４１ マイク、４２ 音声認識部、５１ 超音波診断装置本体、Ａ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｈ 角度、ＢＡ 血管走行角度、ＢＲ 血管領域、ＢＬ 血管勾配線、Ｃ 中点、Ｅ 推定誤差、Ｄ１ 最小径、Ｄ２ 最大径、ＤＧ ドプラゲート、Ｊ，Ｌ１，ＴＬ 直線、Ｋ１ 距離、ＬＧ ゲート幅、Ｍ１，Ｍ２ 検出点マーカ、ＭＶ１ 測定値、ＭＶ２ 計測値、ＮＷ ネットワーク、Ｐ１ 収縮期、Ｐ２ 拡張期、Ｒ１ 領域、ＳＬ 探索線、ＵＢ Ｂモード画像、ＵＤ ドプラ波形画像、Ｗ１ 血管前壁、Ｗ２ 血管後壁、ＷＤ ドプラ波形、Ｘ１，Ｘ２ 点。

Claims (13)

  1. 被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成するＢモード処理部と、
    前記Ｂモード画像を表示する表示装置と、
    前記Ｂモード画像上における前記血管内にドプラゲートを設定するゲート設定部と、
    前記Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出する血管壁検出部と、
    前記ドプラゲート内のドプラデータを取得するドプラ処理部と、
    前記ドプラデータに基づいて血流速度を算出する血流速度算出部と、
    前記血管壁検出部により検出された前記血管壁および前記血流速度算出部により算出された前記血流速度に基づいて血流量を計測する血流量計測部と
    を備え、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、前記血管壁検出部による前記血管壁の検出、前記ドプラ処理部による前記ドプラデータの取得、前記血流速度算出部による前記血流速度の算出および前記血流量計測部による前記血流量の計測を含む処理を自動的に行う超音波診断装置。
  2. 前記Ｂモード処理部は、定められたＢモードステア角度に沿って前記被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られ得る受信信号に基づいて前記Ｂモード画像を生成し、
    前記ドプラ処理部は、定められたドプラステア角度に沿って前記ドプラゲート内の前記ドプラデータを取得する請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 前記血管壁検出部は、
    前記血管壁を探索するための探索線を前記Ｂモード画像上に設定し、
    設定された前記探索線上における前記Ｂモード画像の輝度プロファイルに基づいて血管前壁および血管後壁を前記血管壁として検出する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
  4. 前記血管壁検出部は、検出された前記血管前壁および前記血管後壁にそれぞれ検出点マーカを設定して前記表示装置に表示する請求項３に記載の超音波診断装置。
  5. 前記血管壁検出部は、検出された前記血管壁に基づいて前記血管の断面積を算出し、
    前記血流量計測部は、前記血管壁検出部により算出された前記断面積と、前記血流速度算出部により算出された前記血流速度との積により前記血流量を計測する請求項１～４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  6. 前記ドプラ処理部は、前記ドプラデータに基づいてドプラ波形画像を生成し、
    前記表示装置は、前記Ｂモード処理部により生成された前記Ｂモード画像と前記ドプラ処理部により生成された前記ドプラ波形画像の双方を表示する請求項１～５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 前記ドプラ処理部は、前記Ｂモード処理部による前記Ｂモード画像の生成と並行してドプラ波形画像を生成し、
    前記Ｂモード画像および前記ドプラ波形画像の双方がフリーズされて前記血流量計測部による前記血流量の計測が行われる請求項６に記載の超音波診断装置。
  8. 前記ドプラ処理部は、前記Ｂモード画像がフリーズされた後に、前記ドプラゲート内のドプラデータを取得して、ドプラ波形画像を生成し、
    前記ドプラ波形画像がフリーズされて前記血流量計測部による前記血流量の計測が行われる請求項６に記載の超音波診断装置。
  9. 前記Ｂモード処理部により生成された前記Ｂモード画像に撮像されている前記血管が、短軸像から長軸像に変わったことを前記開始トリガとして、少なくとも、前記血管壁検出部による前記血管壁の検出、前記ドプラ処理部による前記ドプラデータの取得、前記血流速度算出部による前記血流速度の算出および前記血流量計測部による前記血流量の計測を含む処理を自動的に行う請求項１～８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  10. 前記Ｂモード画像における前記血管の長軸像の変化量が定められた値以下になった時点を前記開始トリガとする請求項１～８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  11. マイクと、
    前記マイクにより入力された音声を認識する音声認識部と
    をさらに備え、
    ユーザの音声により付与された前記開始トリガに基づいて、少なくとも、前記血管壁検出部による前記血管壁の検出、前記ドプラ処理部による前記ドプラデータの取得、前記血流速度算出部よる前記血流速度の算出および前記血流量計測部による前記血流量の計測を含む処理を自動的に行う請求項１～８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  12. 被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成し、
    前記Ｂモード画像を表示し、
    前記Ｂモード画像上における前記血管内にドプラゲートを設定し、
    前記Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出し、
    前記ドプラゲート内のドプラデータを取得し、
    前記ドプラデータに基づいて血流速度を算出し、
    検出された前記血管壁および算出された前記血流速度に基づいて血流量を計測し、
    定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、前記血管壁の検出、前記ドプラデータの取得、前記血流速度の算出および前記血流量の計測を含む処理を自動的に行う超音波診断装置の制御方法。
  13. 被検体に対して超音波の送受信を行うことにより得られる受信信号に基づいて少なくとも血管が撮像されているＢモード画像を生成し、前記Ｂモード画像を表示し、前記Ｂモード画像上における前記血管内にドプラゲートを設定し、前記Ｂモード画像を解析することにより血管壁を検出し、前記ドプラゲート内のドプラデータを取得し、前記ドプラデータに基づいて血流速度を算出し、検出された前記血管壁および算出された前記血流速度に基づいて血流量を計測し、定められた開始トリガに基づいて、少なくとも、前記血管壁の検出、前記ドプラデータの取得、前記血流速度の算出および前記血流量の計測を含む処理を自動的に行う超音波診断装置用プロセッサ。
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