JP2000152929A

JP2000152929A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2000152929A
Application number: JP10330343A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shinobe; 孝篠辺; Masabumi Ogasawara; 正文小笠原
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: JP3349672B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インテグレイティッドバックスキャッター
（ＩＢ）値を演算可能な超音波診断装置において、より
多くの心拍にわたってＩＢ値演算のための情報を格納で
きるようにし、また関心領域の指定を簡単に行う。【解決手段】Ｂモード画像上において特定の方位が指
定され、その方位について超音波パルスの送信が行わ
れ、これによってパワーＭモード画像１００が形成され
る。そのパワーＭモード画像１００においてパワーは輝
度等で表される。その画像上においてＲＯＩマーカー１
０６により関心領域が設定され、各時刻ごとにＩＢ値が
演算され、それがＩＢ値曲線１０２として表示される。
これらの表示と共に心電波形１０４も表示される。心電
波形に基づきＩＢ値曲線１０２の時相解析を行うことも
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にインテグレイティドバックスキャッター値（In
tegrated Backscatter値）を計測可能な超音波装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】心筋の組織性状を表すものとして、イテ
グレイテッドバックスキャッター値（以下、「ＩＢ
値」）が知られている。ＩＢ値は、反射超音波の局所の
総パワーを表すものであり、例えば、エコーのパワーを
所定領域にわたって積分したものに相当する。疾病によ
り心筋の構造変化が生じると、それが超音波エコー強度
の変化に反映される。よって、ＩＢ値の大きさや変化を
観察すれば、心筋の組織性状を評価可能である。

【０００３】従来装置において、ＩＢ値を計測する場
合、例えば、まずＢモード画像（二次元断層画像）が表
示され、その画像内の心筋上に関心領域（超音波ビーム
に沿う一次元領域又は広がりをもった二次元領域）が指
定される。そして、各フレームごとに関心領域内のパワ
ーの積分値が演算され、それがＩＢ値として利用され
る。あるいは、それを標準部位（例えば心腔部位）につ
いて演算されたパワーの積分値で規格化したものとして
ＩＢ値が利用される。ＩＢ値の定義に関しては各種の手
法があるが、いずれにしても瞬時パワーの積分に相当す
る指標値である。

【０００４】従来装置において、表示器にはＢモード画
像とともにＩＢ値の経時変化を表すＩＢ値グラフが表示
される。そのグラフの作成に当たっては、メモリに格納
された複数枚のＢモード画像が利用され、メモリから各
フレームの前記関心領域に相当するデータが順次読み出
され、各フレームごとにデータ積分などの演算が実行さ
れてＩＢ値が求められる。そして、各フレームのＩＢ値
をつなげて曲線として表すことにより、上記のＩＢ値グ
ラフが構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波診断装置において、一般的な大きさをもったメモ
リに格納できるＢモード画像は例えば二心拍程度であ
る。その一方、不整脈をもつ患者についてＩＢ値の計測
を行う場合、例えば最低でも五心拍程度のＩＢ値グラフ
が必要となる。よって、従来において、かかる不整脈を
もった患者の診断を行う場合には、例えば、計測を複数
回実行し、各計測で得られたＩＢ値グラフを手作業でつ
なぎ合わせる等の処理を行っていた。このため、煩雑で
あるとともに、データの連続性を確保できないなどの問
題がある。その一方、メモリを増加させれば、より長時
間にわたってＩＢ値グラフを一度に表示可能であるが、
その場合には装置のコストアップという問題が生じる。

【０００６】なお、従来装置において、Ｂモード画像と
ともに心電図を表示させることも可能であったが、Ｂモ
ード画像上で指定される観測方位（データ取込タイミン
グ）と心電図（波形表示タイミング）は同期がとれてお
らず、従ってＩＢ値グラフとともに心電図を表示した場
合にも同期が確保されないという問題があった。

【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、より多くの心拍にわたってＩ
Ｂ値演算のための情報を格納できるようにすることにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、関心領域の指定を簡
単に行えるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段からの受信信号に基づいてパワーを演算す
るパワー演算手段と、横軸を時間軸とし、縦軸を深さ軸
とし、各深さのパワー又はそれに相当する値を表したパ
ワーＭモード画像を形成するパワーＭモード画像形成手
段と、前記パワー又はそれに相当する値から組織性状を
評価するための指標値を演算する指標値演算手段と、前
記指標値の経時変化を表す指標値グラフを作成する指標
値グラフ作成手段と、前記パワーＭモード画像及び前記
指標値グラフが表示される表示手段と、を含むことを特
徴とする。

【００１０】上記構成によれば、パワーＭモード画像が
表示される。その横軸は時間軸であり、その縦軸は深さ
軸であり、公知のＭモード画像に類似するが、表示され
る情報がエコー強度ではなく、パワー又はそれに相当す
る値である。そのパワーＭモード画像に相当するデータ
をメモリに記憶すれば、有限なメモリ容量に多くの心拍
にわたって指標値演算のためのパワー又はそれに相当す
る値を格納することができる。望ましくは、前記指標値
はインテグレイテッドバックスキャッター値である。

【００１１】望ましくは、前記パワーＭモード画像上で
関心領域を設定するための関心領域設定手段を含み、前
記指標値演算手段は、前記関心領域内でパワーを積分す
ることによって前記指標値を演算する。ここで、関心領
域はビームに沿った１次元領域又は二次元領域である。
１次元領域を時間軸方向にシフトさせて二次元領域とし
てもよい。

【００１２】望ましくは、前記パワーＭモード画像と前
記指標値グラフは互いに時間軸を並行にしつつ上下二段
に同時表示される。この表示によれば、積分範囲などを
確認しつつ指標値の時間変動を評価できる。

【００１３】望ましくは、生体信号を計測する生体信号
計測手段を含み、前記パワーＭモード画像及び前記指標
値グラフと共に、前記生体信号の波形が表示される。

【００１４】望ましくは、前記パワーを格納するメモリ
を含み、前記指標値演算手段は、前記メモリから前記関
心領域内のパワーを読み出して前記指標値の演算を行
う。

【００１５】望ましくは、前記生体信号の波形は心電波
形であり、前記心電波形を基礎として前記指標値グラフ
の解析を行う解析手段を含む。望ましくは、その解析手
段は時相の解析を行う。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１には本発明に係る超音波診断装置の好
適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示
すブロック図である。

【００１８】図１において、探触子１０は生体表面に当
接して用いられ、あるいは体腔内に挿入して用いられる
超音波探触子である。探触子１０は複数の振動素子から
なるアレイ振動子を有し、そのアレイ振動子を電子走査
することによって超音波ビームが走査され、二次元デー
タ取込み領域が形成される。送受信器１２は、探触子１
０に対して送信信号を供給すると共に、探触子１０から
出力される受信信号を処理する公知の回路である。

【００１９】制御部１４は、本装置の全体制御及びタイ
ミング制御を行っており、その制御部１４にはＲＯＩ
（関心領域）設定器１８と方位指定器１６とが接続され
ている。これらのＲＯＩ設定器１８及び方位指定器１６
は、例えばトラックボールやキーボードなどの入力装置
で構成されるものである。

【００２０】方位指定器１６は後述するようにＢモード
画像上において後述するパワーＭモード画像を形成する
方位すなわちビームアドレスを指定するための装置であ
り、ＲＯＩ設定器１８はそれにより作成されたパワーＭ
モード画像上においてＲＯＩを設定するための装置であ
る。

【００２１】検波器２０は、送受信器１２から出力され
た受信信号に対して検波を行う回路であり、検波後の受
信信号Ｂは表示処理部２２に入力されている。その表示
処理部２２では、検波後の受信信号Ｂに基づいてＢモー
ド画像を形成し、それを表示部２４に出力している。

【００２２】送受信器１２から出力される受信信号は、
直交検波器２６に入力される。この直交検波器２６は２
つのミキサを含み、それらのミキサにおいて互いに９０
度位相が異なる参照信号が受信信号に混合されている。
これによって受信信号は複素信号に変換される。パワー
演算器２８は、複素信号を構成する実数部信号及び虚数
部信号のそれぞれを二乗し、かつそれらを加算すること
によってパワーを演算する回路である。そのパワーＰは
メモリ３０に格納される。

【００２３】すなわち、後述のように、指定された方位
について繰り返し超音波パルスの送信が行われ、それに
より得られた受信信号が上述のように複素信号に変換さ
れ、その複素信号からパワーが演算されてそれがメモリ
３０に格納されている。メモリ３０から読み出されるパ
ワーＭは表示処理部２２に入力され、その表示処理部２
２においてパワーＭモード画像が実際に形成され、それ
が表示部２４に出力されている。

【００２４】ＩＢ値演算器３２は、上述したインテグレ
イテッドバックスキャッター（ＩＢ）値を演算する回路
であり、それは、実質的にパワー積分器に相当してい
る。その積分はパワーＭモード画像上において設定され
たＲＯＩ内において実行される。したがって、各時刻に
おいて積分が実行され、その結果、各時刻のＩＢ値が演
算されることになる。ちなみに、ＩＢ値の演算に当たっ
てはパワー積分値が所定のリファレンス値によって規格
化されるが、その場合、所定のリファレンス値としては
例えばあらかじめ求められた所定値あるいは同じＢモー
ド画像内で演算された参照領域内におけるパワー積分値
であってもよい。

【００２５】表示処理部２２においては、ＩＢ値の時間
変化を表すＩＢ値曲線（ＩＢ値グラフ）が作成され、そ
れが表示部２４に出力されている。

【００２６】心電計３４は生体の心電波形を計測する装
置であり、それから出力された信号が表示処理部２２に
入力され、心電波形が表示部２４に表示されることにな
る。図２には、表示部２４に表示されるＢモード画像
（二次元断層画像）が示されている。このＢモード画像
４０上において、方位カーソル４２を利用してパワーＭ
モード画像を作成する方位θが指定される。このように
方位θが指定されると、当該方位に対して繰り返し超音
波パルスの送信が行われることになる。もちろん、Ｂモ
ード画像の形成と同時進行で当該方位についてパワーＭ
モード画像用の超音波パルスの送信が間欠的に行われて
もよい。

【００２７】図３には、表示部２４に表示される画像イ
メージが示されている。図において符号１００はパワー
Ｍモード画像を表している。ここにおいて横軸は時間軸
であり縦軸は図２に示したθ方向における深さに相当し
ている。ちなみに、パワーＭモード画像１００において
輝度はパワーに相当しており、もちろん輝度と共に色相
をパワーの大きさに応じて変化させてもよい。例えば黄
色から赤色に変化するような色彩変化を利用してもよ
い。

【００２８】このパワーＭモード画像１００上におい
て、ＲＯＩマーカー１０６を利用して所定の組織あるい
は組織境界に沿って関心領域が設定される。図３に示す
例では、Ｉ字型をしたＲＯＩマーカー１０６が利用され
ており、それがトラックボールの手動操作などによって
所定の組織に沿って時間軸方向にスキャンされる。その
結果、そのスキャン範囲内において符号１０２で示され
るＩＢ値曲線が作成される。このＩＢ値曲線１０２は、
上述したＩＢ値演算器３２によって演算されたＲＯＩ内
のパワー積分値に基づくＩＢ値の時間変化を表したもの
である。

【００２９】そのＩＢ値曲線１０２の横軸は時間軸であ
り、これはパワーＭモード画像１００の時間軸に一致し
ている。ＩＢ値曲線１０２の縦軸はＩＢ値の大きさを表
している。

【００３０】パワーＭモード画像１００の下段には心電
波形１０４が表されており、その横軸はパワーＭモード
画像１００の時間軸に相当している。

【００３１】よって、図３に示すような表示形態によれ
ば、３つの情報を相互に対比しながら組織の性状を診断
できるという利点がある。特に、横軸がそれぞれ同期し
ているため、より的確な診断を行えるという利点があ
る。

【００３２】図１の時相解析設定器１９及び前記時相解
析部２３は、心電波形１０４を基礎としてＩＢ値曲線１
０２の時相などを解析するための手段であり、それらに
関して後述する。

【００３３】また、図１に示した実施形態によれば、メ
モリ３０にパワーＭモード画像１００を作成するための
パワーの情報が格納され、すなわち比較的小型のメモリ
３０が利用されている場合においても、多くの心拍周期
にわたってＩＢ値を演算するための情報を格納すること
ができるという利点がある。

【００３４】図４には、本実施形態に係る超音波診断装
置の動作が示されている。

【００３５】Ｓ１０１では、探触子１０によってＢモー
ド画像用の超音波パルスの送信が実行される。すなわ
ち、Ｂモード画像上における各ビームアドレスごとに超
音波パルスの送信が行われる。Ｓ１０２では、表示部２
４にＢモード画像が表示される。Ｓ１０３では、方位指
定器１６が利用され、ユーザーによってＢモード画像上
においてパワーＭモード画像を作成するための方位が指
定される。

【００３６】Ｓ１０４では、その方位についてパワーＭ
モード画像を形成するための超音波パルスの送信が繰り
返し実行される。Ｓ１０５では、パワーＭモード画像が
表示部２４に表示される。Ｓ１０６では、図１に示した
ＲＯＩ設定器１８がユーザーにより利用され、パワーＭ
モード画像上において図３に示したようにＲＯＩが指定
される。Ｓ１０７では、そのように設定されたＲＯＩに
基づいてＩＢが演算され、Ｓ１０８では、表示部２４に
図３に示したＩＢ値曲線１０２が表示されることにな
る。Ｓ１０９では、他の方位についての観測を行うか否
かが判断されている。

【００３７】次に、時相解析部２３の作用について説明
する。図５には、ＩＢ値曲線の解析を行う場合の処理手
順がフローチャートとして示されている。図６には、Ｉ
Ｂ値曲線１０２と心電波形１０４とが互いに同期して同
時表示されている状態が示されている。

【００３８】図５のＳ２０１では、まず、時相解析設定
器１９（図１参照）が利用され、表示画面上において、
心電波形１０４に基づいて、例えば基準となるＲ波の時
相がライン２００によってユーザー指定される。次に、
ＩＢ値曲線１０２上における解析すべき１又は複数の個
所（Ａ点、Ｂ点）がライン２０１、２０２によってユー
ザー指定される。それらの点は、例えば拡張末期及び収
縮末期に相当する地点である。このような設定が完了す
ると、Ｓ２０２において、時相解析部２３によって、Ｉ
Ｂ値曲線１０２の解析が実行される。例えば、Ｒ波から
Ａ点及びＢ点までの時間（時相差）２０４，２０５、Ａ
点及びＢ点間の時間（位相差）２０３などが演算され
る。また、必要に応じてＡ点のＩＢ値、Ｂ点のＩＢ値が
読み取られ、更に、それらの点間のＩＢ値の差分２０６
が演算される。なお、更に別の解析を行わせることもで
きる。Ｓ２０３では、それらの解析結果が画面内に表示
される。解析を続行する場合には、Ｓ２０４からＳ２０
１が実行され、上記の各工程が繰り返し実行される。例
えば、一過性の心筋虚血では時相遅れが生じるため、上
記解析結果を利用して当該疾病などを判断可能である。

【００３９】なお、上記の時相解析は、ＩＢ値曲線１０
２と心電波形１０４が同期表示されていれば、パワーＭ
モード画像１００が表示されていない場合でも実施する
ことができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インテグレイティッドバックスキャッター（ＩＢ）値を
演算する機能を持った超音波診断装置において、ＩＢ値
演算のための情報をより多くメモリに格納でき、また関
心領域の指定を簡単に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示すブロック図である。

【図２】Ｂモード画像上における方位の指定を示す図
である。

【図３】表示部に表示される表示画面の例を示す図で
ある。

【図４】超音波診断装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図５】時相解析における操作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図６】時相解析を説明するための図である。

【符号の説明】

１０探触子、１２送受信器、１４制御部、１６
方位指定器、１８ＲＯＩ（関心領域）設定器、１９
時相解析設定器、２０検波器、２２表示処理部、２
３時相解析部、２４表示部、２６直交検波器、２
８パワー演算器、３０メモリ、３２ＩＢ値演算
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C301 AA02 BB22 CC04 DD07 DD16 EE11 EE13 FF28 HH17 HH54 JB21 JB30 KK09 KK13 KK26 KK27 KK30 KK31 KK34 KK40 LL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波の送受波を行う送受波手段と、前記送受波手段からの受信信号に基づいてパワーを演算
するパワー演算手段と、横軸を時間軸とし、縦軸を深さ軸とし、各深さのパワー
又はそれに相当する値を表したパワーＭモード画像を形
成するパワーＭモード画像形成手段と、前記パワー又はそれに相当する値から組織性状を評価す
るための指標値を演算する指標値演算手段と、前記指標値の経時変化を表す指標値グラフを作成する指
標値グラフ作成手段と、前記パワーＭモード画像及び前記指標値グラフが表示さ
れる表示手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記パワーＭモード画像上で関心領域を設定するための
関心領域設定手段を含み、前記指標値演算手段は、前記関心領域内でパワーを積分
することによって前記指標値を演算することを特徴とす
る超音波診断装置。
【請求項３】請求項２記載の装置において、前記指標値はインテグレイテッドバックスキャッター値
であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】請求項１記載の装置において、前記パワーＭモード画像と前記指標値グラフは互いに時
間軸を並行にしつつ上下二段に同時表示されることを特
徴とする超音波診断装置。
【請求項５】請求項１記載の装置において、生体信号を計測する生体信号計測手段を含み、前記パワーＭモード画像及び前記指標値グラフと共に、
前記生体信号の波形が表示されることを特徴とする超音
波診断装置。
【請求項６】請求項２記載の装置において、前記パワーを格納するメモリを含み、前記指標値演算手段は、前記メモリから前記関心領域内
のパワーを読み出して前記指標値の演算を行うことを特
徴とする超音波診断装置。
【請求項７】請求項５記載の装置において、前記生体信号の波形は心電波形であり、前記心電波形を基礎として前記指標値グラフを解析する
解析手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】請求項７記載の装置において、前記解析手段は、前記指標値グラフについて時相の解析
を行うことを特徴とする超音波診断装置。