JPWO2011099103A1 - 超音波診断装置および内中膜複合体厚の測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の実施の形態1に係る超音波診断装置のブロック図である。本実施の形態の超音波診断装置101は、超音波信号処理部2、断層像処理部3、血管壁厚算出部4、拍動検出部5、信頼性判定部6、制御部7および画像合成部8を備えている。
・ 最大振幅、最小振幅:それぞれ図6のAmax, Amin
・ 最大振幅(Amax)になるタイミング:Tmax
・ 最小振幅(Amin)になるタイミング:Tmin
・ 一心拍周期:TR
次に実施の形態2について図11を用いて説明する。なお、典型的な動作のフローチャートは図5と同様になる。
次に、図12と図13を用いて、本発明の実施の形態3について説明する。図12は本発明の実施の形態3に係る超音波診断装置のブロック図、図13は本発明の実施の形態3の典型的な動作を表すフローチャートである。
次に、図14と図15を用いて、本発明の実施の形態4について説明する。図14は本発明の実施の形態4に係る超音波診断装置のブロック図、図15は本発明の実施の形態4の典型的な動作を表すフローチャートである。
本発明の実施の形態5に係る超音波診断装置のブロック図である図16を用いて実施の形態5に係る超音波診断装置105について説明する。なお、図2と同じ符号を付与したブロックは実施の形態1と同等であり、説明を割愛する。
2 超音波信号処理部
3 断層像処理部
4 血管壁厚算出部
5 拍動検出部
6 信頼性判定部
7 制御部
8 画像合成部
9 表示器
10 血管
11 被検体皮膚表面
12 ECGパッド
20 長軸判定部
21 安定性判定部
22 判定基準決定部
31 血管中心判定部
41 境界検出部
42 IMT算出部
50 拍動検出部
51 拍動情報処理部
52 拍動性判定部
53 心拍期検出部
54 ECG信号処理部
55 心拍期検出部
60 信頼性判定部
61 フレーム記録部
62 最適フレーム選択部
70 制御部
80 画像合成部
101、102、103、104、105 超音波診断装置
Claims (27)
- 振動子を有する探触子が接続可能な超音波診断装置であって、
前記探触子を駆動し被検体の血管へ超音波を送信する送信処理及び前記探触子によって受信した前記被検体の血管からの反射超音波から受信信号を生成する受信処理を行う超音波信号処理部と、
前記受信信号から断層像を構築する断層像処理部と、
前記受信信号又は前記断層像より前記血管の内腔内膜境界及び中膜外膜境界を検出する境界検出部と、
前記境界検出部で検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の間隔を血管壁厚値として算出する血管壁厚算出部と、
前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の位置における信号上又は画像情報上の特徴に基づき前記血管壁厚値の信頼性を判定する信頼性判定部と、
前記信頼性判定部の判定結果に基づき前記血管壁厚値を内中膜複合体厚と確定する制御部と
を備える超音波診断装置。 - 前記信号上の特徴は、信号強度および信号強度の分布の少なくとも一方を含む請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記画像情報上の特徴は、輝度、輝度の分布および形体の少なくとも1つを含む請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の位置における信号上又は画像情報上の特徴から、前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されているかどうかの判定、または、前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されている確からしさを表す評価値の算出を行う血管中心判定部を更に備え、
前記信頼性判定部は、前記血管中心判定部で前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されていると判定されたとき、もしくは、前記評価値が所定の基準値を超えているときに前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定し、または、前記評価値が高いときほど、前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定する請求項1から3のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記血管中心判定部は、前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の信号上又は画像情報上に、内腔内膜境界及び中膜外膜境界に特有の信号強度の分布又は輝度の分布が存在しているかを評価することにより、前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されているかを判定する請求項4に記載の超音波診断装置。
- 前記血管中心判定部は更に、前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の位置の信号上又は画像情報上に、内腔内膜境界及び中膜外膜境界に特有の信号強度の分布又は輝度の分布が存在している部分の長さを評価することにより、前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されているかを判定する請求項5に記載の超音波診断装置。
- 血管の拍動状態を検出して血管の拍動を正しく捉えているかどうかの判定、または、前記血管の拍動状態を検出して血管の拍動を正しく捉えている確からしさを表す評価値の算出を行う拍動検出部を更に備え、
前記信頼性判定部は、前記拍動検出部で血管の拍動を正しく捉えていると判定されたとき、もしくは、前記評価値が所定の基準値を超えているときに前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定し、または、前記評価値が高いときほど、前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定する請求項1から6のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記拍動検出部は、血管の内径の変化から前記血管の拍動状態を検出し、前記血管の内径の変化が脈波状であるときに血管の拍動を正しく捉えていると判定する請求項7に記載の超音波診断装置。
- 前記拍動検出部が、前記血管の内径の変化の特徴量を検出することによって拍動状態を検出する請求項8に記載の超音波診断装置。
- 前記拍動検出部が、前記血管の内径の変化波形と、あらかじめ登録されたモデル波形との相関により拍動状態を検出する請求項8に記載の超音波診断装置。
- 前記拍動検出部は、心拍中の特定のタイミングを検出する心拍期検出部を更に有し、検出したタイミングの前後何れか又は両方で血管の拍動を正しく捉えているかどうかの判定、または、検出したタイミングの前後何れか又は両方で血管の拍動を正しく捉えている確からしさを表す評価値の算出を行い、
前記信頼性判定部は、前記拍動検出部で前記心拍期検出部で検出したタイミングの前後何れか又は両方で血管の拍動を正しく捉えていると判定されたとき、もしくは、前記評価値が所定の基準値を超えているときに前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定し、または、前記評価値が高いときほど、前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定する請求項7から10のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記拍動検出部が、前記受信信号から前記被検体の組織の動きを検出して拍動状態を検出し、前記心拍期検出部が、前記拍動状態から心拍中の特定のタイミングを検出する請求項11に記載の超音波診断装置。
- 前記心拍期検出部が、心電図の波形から前記タイミングを検出する請求項11に記載の超音波診断装置。
- 前記心拍期検出部で検出するタイミングが、心拡張末期である請求項11から13のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記心拍期検出部で検出するタイミングが、心拡張末期から所定の時間だけ遅延したタイミングである請求項11から13までのいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記受信信号又は前記断層像が前記被検体の血管の長軸方向断面を含んでいるかどうかの判定、または、前記受信信号又は前記断層像が前記被検体の血管の長軸方向断面を含んでいる確からしさを表す評価値の算出を行う長軸判定部を更に備え、
前記信頼性判定部は、前記長軸判定部で前記受信信号又は前記断層像が前記被検体の血管の長軸方向断面を含んでいると判定されたとき、もしくは、前記評価値が所定の基準値を超えているときに前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定し、または、前記評価値が高いときほど、前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定する請求項1から15のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記血管壁厚値の時間変動の度合いの小ささから前記血管壁厚値が安定しているか否かの判定、または、前記血管壁厚値の時間変動の度合いの小ささから前記血管壁厚値が安定している確からしさを表す評価値の算出を行う安定性判定部を更に備え、
前記信頼性判定部は、前記安定性判定部で前記血管壁厚値が安定していると判定されたとき、もしくは、前記評価値が所定の基準値を超えているときに前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定し、または、前記評価値が高いときほど、前記血管壁厚値の信頼性が高いと判定する請求項1から16のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記信頼性判定部による判定結果と前記断層像処理部で構築した断層像とを合成する画像合成部をさらに備え、
前記画像合成部で合成した画像を表示する請求項1から17のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記被検体の血管からの受信信号または前記断層像処理部で構築された断層像情報と、前記境界検出部で検出した境界とを用いて、前記血管中心判定処理あるいは前記拍動性判定処理あるいは前記長軸判定部あるいは前記安定性判定処理に用いる判定基準を決定する判定基準決定部を更に備える請求項4、7、16および17のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記超音波信号処理部は前記送信処理および前記受信処理を複数回行うことにより、複数の受信信号を逐次生成し、
前記断層像処理部は前記複数の受信信号から複数の断層像を逐次構築し、
前記境界検出部は、前記複数の受信信号又は前記複数の断層像のそれぞれより前記血管の内腔内膜境界及び中膜外膜境界を逐次検出し、
前記血管壁厚算出部は、前記逐次検出される血管の内腔内膜境界及び中膜外膜境界から前記血管壁厚値を逐次算出し、
前記信頼性判定部は、前記逐次算出される血管壁厚値の信頼性を逐次判定し、
前記制御部は、前記信頼性判定部の判定結果に基づき前記血管壁厚値を内中膜複合体厚と確定し、
少なくとも前記逐次構築される断層像を表示する請求項1から19のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記制御部は、前記信頼性判定部で判定された結果に基づいて、前記逐次表示される断層像をフリーズさせる請求項20に記載の超音波診断装置。
- 前記断層像、前記血管壁厚値および前記信頼性判定部の判定結果をフレームとして、逐次記録するフレーム記録部と、
前記フレーム記録部に記録された複数のフレームの全てまたはサブセットのうちから最も信頼性が高いフレームを選択する最適フレーム選択部とを更に備え、
前記制御部は、前記最適フレーム選択部で選択されたフレームにおける前記血管壁厚算出部の算出結果を前記内中膜複合体厚と確定する請求項20または21に記載の超音波診断装置。 - 前記制御部は、前記血管壁厚値の信頼性が既定値より高いフレームを一定数以上前記フレーム記録部に記録したときに、前記逐次表示される断層像をフリーズさせる請求項22に記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記血管壁厚値の信頼性が既定値より高いフレームを一定数連続して前記フレーム記録部に記録したときに、前記逐次表示される断層像をフリーズさせる請求項22に記載の超音波診断装置。
- 前記最適フレーム選択部は、前記の一定数連続して前記フレーム記録部に記録された信頼性が規定値より高い当該フレームのうちから、最も信頼性が高いフレームを選択する請求項24に記載の超音波診断装置。
- 探触子によって受信した被検体の血管からの反射超音波から受信信号を生成する受信処理を行い、
前記受信信号から断層像を構築し、
前記受信信号又は前記断層像より前記血管の内腔内膜境界及び中膜外膜境界を検出し、
前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の間隔を血管壁の厚みとして算出し、
前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の位置における信号上又は画像情報上の特徴に基づき前記血管壁の厚みの信頼性を判定し、
この判定された結果に基づいて前記血管壁の厚みの算出結果を測定値と決定する内中膜複合体厚の測定方法。 - 探触子によって受信した被検体の血管からの反射超音波から受信信号を生成する受信処理を行い、
前記受信信号から断層像を構築し、
前記受信信号又は前記断層像より前記血管の内腔内膜境界と中膜外膜境界を検出し、
前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の間隔を血管壁の厚みとして算出し、
前記血管の拍動状態を検出し、
前記受信信号又は前記断層像の前記検出された内腔内膜境界及び中膜外膜境界の位置における信号上又は画像情報上の特徴から、前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されているかを判定し、
前記血管の拍動状態から血管の拍動を正しく捉えているかを判定し、
これらの前記受信信号が前記血管の長軸方向の中心を通る断面近傍から取得されているか及び前記血管の拍動を正しく捉えているかの判定結果から前記血管壁の厚みの信頼性を判定し、
この判定された結果に基づいて前記血管壁の厚み算出結果を測定値と決定する内中膜複合体厚の測定方法。
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