(57)【要約】【課題】対象体から得られるＰＰＧ （Photoplethysmography）信号およびＥＣＧ（Electrocardiogram）信号を用いて生理学的情報を形成し、それを超音波映像と共に付加情報として表示する超音波システムを提供する。【解決手段】本発明による超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成するように動作する送受信部と、前記受信信号を用いて超音波映像を形成するように動作する超音波映像形成部と、前記対象体に関するＰＰＧ（Photoplethysmography）信号を形成するように動作するＰＰＧ信号形成部と、前記対象体に関するＥＣＧ（Electrocardiogram）信号を形成するように動作するＥＣＧ信号形成部と、前記ＰＰＧ信号および前記ＥＣＧ信号を用いて付加情報を形成するように動作する付加情報形成部と、前記超音波映像および前記付加情報を表示するように動作するディスプレイ部とを備える。【選択図】図１
2010104783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成するように動作する送受信部と、
前記受信信号を用いて超音波映像を形成するように動作する超音波映像形成部と、
前記対象体に関するＰＰＧ（Photoplethysmography）信号を形成するように動作するＰＰＧ信号形成部と、
前記対象体に関するＥＣＧ（Electrocardiogram）信号を形成するように動作するＥＣＧ信号形成部と、
前記ＰＰＧ信号および前記ＥＣＧ信号を用いて付加情報を形成するように動作する付加情報形成部と、
前記超音波映像および前記付加情報を表示するように動作するディスプレイ部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記付加情報は、ＰＰＧ波形、ＥＣＧ波形および生理学的情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記生理学的情報は、血中酸素飽和度、脈拍および血圧情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記付加情報形成部は、
前記ＰＰＧ信号を用いて前記ＰＰＧ波形を形成するように動作するＰＰＧ波形形成部と、
前記ＥＣＧ信号を用いて前記ＥＣＧ波形を形成するように動作するＥＣＧ波形形成部と、
前記ＰＰＧ波形および前記ＥＣＧ波形を用いて前記生理学的情報を形成するように動作する生理学的情報形成部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記生理学的情報形成部は、前記ＰＰＧ波形を分析して前記ＰＰＧ波形の極大点および極小点を検出し、前記ＥＣＧ波形を分析して前記ＥＣＧ波形の極大点を検出し、前記ＰＰＧ波形の極大点と前記ＥＣＧ波形の極大点との間の第１のＰＴＴ（Pulse Transmit Time）及び前記ＰＰＧ波形の極小点と前記ＥＣＧ波形の極大点との間の第２のＰＴＴを算出し、前記第１のＰＴＴおよび前記第２のＰＴＴを用いて前記血圧情報を形成するように動作することを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波システムに関し、特にPPG（Photoplethysmography）信号およびECG（Electrocardiogram）信号を用いて超音波映像と共に付加情報を表示する超音波システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光血流測定法（Photoplethysmography, ＰＰＧ）は、赤色光と赤外線光を用いて血中酸素飽和度（SpO2）や心拍数（Heart Rate）などのような生理学的情報を取得するために使われている。即ち、ＰＰＧは光血流測定センサを指、耳などのような体の小さな部位に装着して赤色光と赤外線光を透過させ、ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンの吸収率差を算出し、その算出された吸収率差を用いて血液量の変化を測定して生理学的情報を取得する。このような生理学的情報は対象体（患者）の状態を観察するのに重要である。
【０００３】
しかるに、従来の超音波診断システムには、このＰＰＧ波形とその他の生理学的情報を統合して表示したものがない。このため、ＥＣＧ信号の他、ＰＰＧ信号やその他の生理学的情報を用いて超音波映像と共に付加情報を表示する超音波システムが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６−１５８９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＰＰＧ（Photoplethysmography）信号およびＥＣＧ（Electrocardiogram）信号を用いて付加情報を形成し、それらを超音波映像と共に表示する超音波システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明による超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成するように動作する送受信部と、前記受信信号を用いて超音波映像を形成するように動作する超音波映像形成部と、前記対象体に関するＰＰＧ（Photoplethysmography）信号を形成するように動作するＰＰＧ信号形成部と、前記対象体に関するＥＣＧ（Electrocardiogram）信号を形成するように動作するＥＣＧ信号形成部と、前記ＰＰＧ信号および前記ＥＣＧ信号を用いて付加情報を形成するように動作する付加情報形成部と、前記超音波映像および前記付加情報を表示するように動作するディスプレイ部を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、超音波映像と共にＥＣＧ波形、ＰＰＧ波形の他、生理学的情報を含む種々の付加情報を提供することができる。これにより検査者は、心臓血管などの診断を行う際、これらの付加情報を用いて一層正確に診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例において超音波映像と付加情報を表示するディスプレイ部の例示図である。
【図３】本発明の実施例におけるＥＣＧ波形（上の波形）とＰＰＧ波形（下の波形）からパルス経過時間（ＰＴＴｐおよびＰＴＴｆ）を計算する例示図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施例における超音波システム１００の構成を示すブロック図である。送受信部１１０は超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射して戻ってくる超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して受信信号を形成する。本実施例で超音波信号は、通常のＢモード画像を形成するための第１の受信信号、とドプラー情報を取得するための第２の受信信号（Ｄモード）で形成される。ここで、第２の受信信号は、超音波をある関心領域、即ちサンプルボリューム（ＳＶ）に繰り返し送信し、そのＳＶのドプラー情報を得るために使われる（図２参照）。
【００１１】
本実施例で送受信部１１０は、第１および第２の電気信号を送受信するための送受信部（図示せず）、と前記第１および第２の電気信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、また逆に対象体から反射してきた超音波エコー信号を受信して電気信号に変換する変換素子（Transducer Element）で構成される超音波プローブ（図示せず）と、前記超音波プローブの変換素子の動作位置および集束点を考慮して前記第１および第２超音波ビーム（信号）が集束するように動作するビームフォーマ（図示せず）を備えている。
【００１２】
ＰＰＧ（Photoplethysmography）信号形成部１２０は、対象体に赤色光と赤外線光を照射し、その対象体を通過した信号を受信してＰＰＧ信号を形成する。本実施例でＰＰＧ信号形成部１２０は、対象体の特定部位（例えば、患者の指、足の指、耳等）に接触し、前記の光を通過させて血流を感知し、ＰＰＧ信号を形成するように動作する少なくとも一つの光血流測定センサ（図示せず）を備える。
【００１３】
ＥＣＧ（electrocardiogram）信号形成部１３０は、対象体からのＥＣＧ信号を受信してディスプレイ部に表示するように形成する。ＥＣＧ信号は既に公知となっている種々の方法により取得できるので、本実施例で詳しくは説明しない。
【００１４】
超音波映像形成部１４０は、送受信部１１０から出力される受信信号を用いて超音波映像を形成する。本実施例で超音波映像形成部１４０は送受信部１１０から出力される第１の受信信号を用いて図２の上部に示すようなＢモード（Brightness Mode）映像２１０を形成し、第２の受信信号を用いて図２の中部に示すようなドップラーモード（Doppler Mode）映像２２０を形成する。
【００１５】
付加情報形成部１５０は、ＰＰＧ信号形成部１２０から提供されるＰＰＧ信号およびＥＣＧ信号形成部１３０から提供されるＥＣＧ信号を用いて生理学的情報を含む付加情報を形成する。この生理学的情報には血中酸素飽和度、脈拍および血圧情報が含まれる。より詳細に、付加情報形成部１５０はＰＰＧ信号形成部１２０から提供されるＰＰＧ信号を用いて図２に示すようなＰＰＧ波形２３０を形成し、また、ＥＣＧ信号形成部１３０から提供されるＥＣＧ信号を用いて同図に示すようなＥＣＧ波形２４０を形成する。更に、付加情報形成部１５０は、前記のＰＰＧ波形２３０およびＥＣＧ波形２４０を用いて、図２に示した通り、血中酸素飽和度（SpO2）、脈拍（ＨＲ、Heart Tate）および血圧（ＢＰ）を含む生理学的情報２５０を形成し表示する。この時、脈拍情報は、ＰＰＧ波形２３０が心臓の拍動に同期して表示されることを用いて形成することもできる。
【００１６】
本実施例で付加情報形成部１５０は、図３に示すようにＰＰＧ波形２３０とＥＣＧ波形２４０とを分析してＰＰＧ波形２３０の極大点（Peak Point）と極小点（Valley Point）を検出すると共に、ＥＣＧ波形２４０の極大点を検出する。そして付加情報形成部１５０は、最初に、このＰＰＧ波形２３０の極大点とＥＣＧ波形２４０の極大点との間の時間間隔を計算する。以下、この時間間隔を第１パルス経過時間ＰＴＴｐ（First Pulse Transit Time）と呼ぶことにする。
【００１７】
次に、ＰＰＧ波形２３０の極小点とＥＣＧ波形２４０の極大点との間の時間間隔を計算し、これを第２パルス経過時間ＰＴＴｆ(Second Pulse Transit Time)と呼ぶことにする。付加情報形成部１５０は、前記で算出された第１パルス経過時間ＰＴＴｐおよび第２パルス経過時間ＰＴＴｆが血圧（ＢＰ）と反比例する関係を用いて血圧を推定する。即ち、もし血圧が増加すれば血管壁の伸縮性が減少し、これによってＰＴＴｐおよびＰＴＴｆは減少する。ところが反対に血圧が減少すれば血管壁の伸縮性が増加し、ＰＴＴｐおよびＰＴＴｆは増加する。
【００１８】
図1には示されていないが、付加情報形成部１５０は、ＰＰＧ信号を用いてＰＰＧ波形２３０を形成するＰＰＧ波形形成部と、ＥＣＧ信号を用いてＥＣＧ波形２４０を形成するＥＣＧ波形形成部と、ＰＰＧ波形２３０およびＥＣＧ波形２４０を用いて生理学的情報を形成する生理学的情報形成部と、を含んでいる。
【００１９】
再び図１に戻って、ディスプレイ部１６０は、超音波映像形成部１４０で形成された超音波映像、即ち、図２に示すＢモード映像２１０およびドップラーモード映像２２０を表示する。また、ディスプレイ部１６０は更に、同図に示すように付加情報形成部１５０で形成された付加情報、即ちＰＰＧ波形２３０、ＥＣＧ波形２４０および生理学的情報２５０も表示する。
【００２０】
制御部１７０は超音波信号の送受信を制御し、超音波映像の形成と表示を制御する。制御部１７０は更に、ＰＰＧ信号、ＥＣＧ信号およびその他の付加情報の形成も制御する。
【００２１】
本明細書では、本発明を一つの実施例について説明したが、本発明の技術分野に属する当業者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲で多様な変形と変更が可能である。また、そのような変形と変更は、本明細書に添付された特許請求の範囲内に属するものと考える。
【符号の説明】
【００２２】
１００  超音波システム
１１０  送受信部
１２０  ＰＰＧ信号形成部
１３０  ＥＣＧ信号形成部
１４０  超音波映像形成部
１５０  付加情報形成部
１６０  ディスプレイ部
１７０  制御部
２１０  Ｂモード映像
２２０  ドップラーモード映像
２３０  ＰＰＧ波形
２４０  ＥＣＧ波形
２５０  生理学的情報
【図１】
2010104783.tif 000003
【図２】
2010104783.tif 000004
【図３】
2010104783.tif 000005