(57)【要約】【課題】心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から確実に把握し誤検出を低減させる心電波形のタイミング検出装置及び医用画像診断装置を提供する。【解決手段】実施の形態における心電波形のタイミング検出装置は、絶対値回路と、スレッショルド値決定回路と、コンパレータと、を備える。スレッショルド値決定回路は、生体信号計測装置を用いて被検体を計測することにより得られた心電波形を用いて心拍数を算出する心拍数算出回路と、スレッショルド値の設定を行うスレッショルド値設定回路と、算出された心拍数と、設定されたスレッショルド値を用いて検出されるＲ波検出トリガ数との比較を行い、両者が一致するか否かを判断し、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する比較判断回路とを備える。コンパレータは、絶対値回路から出力される心電波形とＲ波検出トリガ用スレッショルド値とを比較して、Ｒ波検出トリガを出力する。【選択図】図６
2019126560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を計測することにより得られた心電波形を受信する絶対値回路と、
Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定するスレッショルド値決定回路と、
前記絶対値回路から出力される前記心電波形と前記スレッショルド値決定回路から出力される前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値とを比較して、Ｒ波検出トリガを出力するコンパレータと、を備え、
前記スレッショルド値決定回路は、
生体信号計測装置を用いて被検体を計測することにより得られた前記心電波形を用いて心拍数を算出する心拍数算出回路と、
スレッショルド値の設定を行うスレッショルド値設定回路と、
算出された前記心拍数と、設定された前記スレッショルド値を用いて検出されるＲ波検出トリガ数との比較を行い、両者が一致するか否かを判断し、前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する比較判断回路と、
を備えることを特徴とする心電波形のタイミング検出装置。
【請求項２】
前記比較判断回路は、前記心拍数と前記Ｒ波検出トリガ数とが一致すると判断した前記スレッショルド値の下限値及び上限値を用いて前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定することを特徴とする請求項１に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項３】
前記比較判断回路は、前記下限値と前記上限値との中間の値を前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値として決定することを特徴とする請求項２に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項４】
前記比較判断回路は、前記心拍数と前記Ｒ波検出トリガ数とが一致しないと判断した場合には、当該判断結果を前記スレッショルド値設定回路に送信し、
前記スレッショルド値設定回路は、前記判断結果を受けてこれまで前記比較判断回路に出力していたスレッショルド値よりも高いスレッショルド値を設定し、前記比較判断回路に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項５】
前記心拍数算出回路は、前記心拍数を算出する際に、前記比較判断回路が前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を出力する直前の複数の前記心電波形を使用することを特徴とする請求項１に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項６】
前記スレッショルド値設定回路は、前記スレッショルド値を設定する際に、前記比較判断回路が前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を出力する直前の複数の前記絶対値回路から入力される複数の前記心電波形を使用することを特徴とする請求項１に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項７】
前記心拍数算出回路は、得られた前記心電波形がこれまでの前記心電波形とは異なる波形を示す場合には、前記心拍数の算出を行わないことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項８】
前記心拍数算出回路が前記心拍数の算出を行わない場合には、前記比較判断回路は、新たなスレッショルド値の決定を行わず、直前に出力した前記Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を前記コンパレータに対して再度出力することを特徴とする請求項７に記載の心電波形のタイミング検出装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の心電波形のタイミング検出装置と、
被検体から取得した内部情報を基に医用画像を生成する医用画像生成回路と、を備え、
前記医用画像生成回路は、
生体信号計測装置からの心電波形と前記心電波形のタイミング検出装置によって検出されるＲ波検出トリガを用いて所望の前記医用画像を生成することを特徴とする医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、心電波形のタイミング検出装置及び医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体の検査を行う場合に、被検体の内部情報を収集し、この収集された情報に基づいて被検体内部を画像化して医用画像を生成する医用画像診断装置が用いられることがある。また、生成された当該医用画像を表示させる際に併せて、例えば心電計といった生体信号計測装置から得られる心電図も表示させることがある。
【０００３】
この医用画像診断装置としては、例えば、超音波画像診断装置を挙げることができる。超音波画像診断装置は、診断対象部位に向けて送信された超音波の反射信号を受信して、当該診断対象部位に関する超音波画像を生成する。超音波画像は時間分解能が高いため、心臓等の動きのある臓器を表示させるのに適している。このような特徴を備える超音波画像とともに心電図を表示させることにより、例えば、心臓の動きがどのフェーズにあるのかを的確に把握することが可能となる。
【０００４】
また、医用画像診断装置の一例として、例えば、Ｘ線ＣＴ装置（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：コンピュータ断層撮影装置）も挙げることができる。Ｘ線ＣＴ装置を利用することで、被検体の撮影対象部位の断層像を取得することができる。このようなＸ線ＣＴ装置と上述した心電計とを用いて、例えば、心電同期再構成処理を行うことによって、心臓の動きを適切に把握することができる。
【０００５】
心電計を利用する場合、心電図に現れる波形のうち、Ｒ波が他の波形と比べて波高値が高く把握しやすいことから、Ｒ波を検出して用いることが多い。すなわち、Ｒ波とＲ波との間を１心拍として把握し、超音波画像を合わせて表示させたり、或いは、心電同期再構成処理を行ったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｒ波を毎回確実に把握することが困難な場合があり、例えば、Ｐ波を間違ってＲ波として検出してしまうこともある。そこでこのようなことがないように、例えば、検出したＰ波をマスクで隠すといった処理を行うことが考えられる。或いは、フィルタを用いてＰ波やＴ波といったＲ波以外の波形の振幅値を小さくし、Ｒ波を強調させるという処理を行うことも考えられる。但し、これらの処理を行っても必ずしも適切にＲ波を検出するには至らないこともある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から確実に把握し誤検出を低減させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施の形態における心電波形のタイミング検出装置は、絶対値回路と、スレッショルド値決定回路と、コンパレータと、を備える。絶対値回路は、被検体を計測することにより得られた心電波形を受信する。スレッショルド値決定回路は、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する。コンパレータは、絶対値回路から出力される心電波形とスレッショルド値決定回路から出力されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値とを比較して、Ｒ波検出トリガを出力する。また、スレッショルド値決定回路は、生体信号計測装置を用いて被検体を計測することにより得られた心電波形を用いて心拍数を算出する心拍数算出回路と、スレッショルド値の設定を行うスレッショルド値設定回路と、算出された心拍数と、設定されたスレッショルド値を用いて検出されるＲ波検出トリガ数との比較を行い、両者が一致するか否かを判断し、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する比較判断回路とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態における医用画像診断装置（超音波画像診断装置）の全体構成を機能的に示す機能ブロック図。
【図２】実施の形態において利用される生体信号計測装置とタイミング検出装置のそれぞれの内部構成を示す機能ブロック図。
【図３】実施の形態における生体信号計測装置とタイミング検出装置において、フィルタから出力される波形を示す波形図。
【図４】実施の形態におけるタイミング検出装置において、絶対値回路から出力される波形を示す波形図。
【図５】実施の形態におけるタイミング検出装置において、最終的に出力される波形を示す波形図。
【図６】実施の形態におけるスレッショルド値決定回路の内部構成を示す機能ブロック図。
【図７】実施の形態において、心拍数算出の処理を説明する際に用いる説明図。
【図８】実施の形態において、スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例。
【図９】実施の形態において、スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例。
【図１０】実施の形態において、スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例。
【図１１】実施の形態において、スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例。
【図１２】実施の形態において、スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例。
【図１３】実施の形態においてスレッショルド値決定回路を用いてスレッショルド値を決定する流れを示すフローチャート。
【図１４】実施の形態においてスレッショルド値決定回路を用いてスレッショルド値を決定する流れを示すフローチャート。
【図１５】変形例として示される実施の形態においてスレッショルド値決定回路を用いてスレッショルド値を決定する流れを示すフローチャート。
【図１６】変形例として示される実施の形態においてスレッショルド値決定回路を用いてスレッショルド値を決定する流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
なお、以下においては、タイミング検出装置が超音波画像診断装置内に備えられていることを前提として説明を行う。すなわち、医用画像診断装置としては、上述したように超音波画像診断装置の他にＸ線ＣＴ装置等も挙げることができ、タイミング検出装置はＸ線ＣＴ装置等の医用画像診断装置においても利用可能であるが、ここでは超音波画像診断装置１を例に挙げる。
【００１３】
［超音波画像診断装置の構成］
図１は、実施の形態における超音波画像診断装置１の全体構成を機能的に示す機能ブロック図である。図１に示すように、超音波画像診断装置１は、被検体に対して超音波の送受信（送受波）を行う超音波プローブ２と、当該超音波プローブ２が着脱可能に接続される装置本体３とを備えている。また、超音波画像診断装置１に対しては、生体信号計測装置４である心電計が接続されており、生体信号計測装置４からの信号を受信する。
【００１４】
超音波画像診断装置１は、被検体の内部構造や血流状態などを非侵襲に調べることができる医用画像診断装置の一例である。超音波画像診断装置１は、先端に振動子（圧電振動子）を備えた超音波プローブ２から被検体の内部に向けて超音波を送信する。そして被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生ずる反射波を超音波プローブ２の振動子で受信する。このようにして得られた受信信号に基づいて超音波画像を生成する。
【００１５】
超音波プローブ２は、各超音波振動子により被検体内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、被検体からの反射波を反射信号として受信する。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャンやドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。また、超音波プローブ２には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。
【００１６】
なお、本発明の実施の形態においては、超音波画像診断装置１の構成に超音波プローブ２が含まれる構成を例に挙げて説明するが、以下の説明において超音波プローブ２は必須の構成要素ではない。従って、超音波画像診断装置１の構成には必ずしも超音波プローブが含まれなくても良い。
【００１７】
装置本体３は、送信回路３１と、受信回路３２と、信号処理回路３３と、画像処理回路３４と、ディスプレイ３５と、入力回路３６とを備える。送信回路３１は、超音波プローブ２に対する駆動信号の送信を行う。受信回路３２は、超音波プローブ２からの反射信号の受信を行う。信号処理回路３３は、当該反射信号を処理する。画像処理回路３４は、超音波画像を生成する。ディスプレイ３５は、生成された超音波画像をはじめ、生体信号計測装置４から送信される心電図も表示する。入力回路３６は、検査者などのユーザにより入力操作されることで入力される信号を受信する。
【００１８】
さらに、装置本体３は、図示しない他の機器との信号の送受信を制御する通信制御回路３７と、記憶回路３８と、各部を制御する制御回路３９とを備えている。またこれら各回路は、上述した各回路も含めて互いにバスＢに接続され、各種信号のやりとりが可能とされている。そして、当該バスＢには、生体信号計測装置４からの心電波形を用いてＲ波を検出するタイミング検出装置５も接続されている。なお、これら各回路の詳細な機能については、さらに以下に説明する。
【００１９】
送信回路３１は、制御回路３９による制御に基づき、超音波プローブ２に超音波を発生させるための駆動信号、すなわち各圧電振動子に印加する電気パルス信号（以下、「駆動パルス」という）を生成し、その駆動パルスを超音波プローブ２に送信する。送信回路３１は、図示しない、例えば、基準パルス発生回路、遅延制御回路、駆動パルス発生回路等の各回路を備えており、各回路が上述した機能を果たす。
【００２０】
また、受信回路３２は、超音波プローブ２からの受信信号である反射信号を受信し、その受信信号に対して整相加算を行い、その整相加算により取得した信号を信号処理回路３３に出力する。
【００２１】
信号処理回路３３は、受信回路３２から供給された超音波プローブ２からの受信信号を用いて各種のデータを生成し、画像処理回路３４や制御回路３９に出力する。信号処理回路３３は、いずれも図示しない、例えば、Ｂモード処理回路（或いは、Ｂｃモード処理回路）やドプラモード処理回路、カラードプラモード処理回路などを有している。Ｂモード処理回路は、受信信号の振幅情報の映像化を行い、Ｂモード信号を基にしたデータを生成する。ドプラモード処理回路は、受信信号からドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらに、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを施し、血流情報のドプラ信号のデータを生成する。カラードプラモード処理回路は、受信信号に基づいて血流情報の映像化を行い、カラードプラモード信号を基にしたデータを生成する。
【００２２】
画像処理回路３４は、信号処理回路３３から供給されたデータに基づいてスキャン領域に関する二次元や三次元の超音波画像を生成する。例えば、画像処理回路３４は、供給されたデータからスキャン領域に関するボリュームデータを生成する。そしてその生成したボリュームデータからＭＰＲ処理（多断面再構成法）により二次元の超音波画像のデータやボリュームレンダリング処理により三次元の超音波画像のデータを生成する。画像処理回路３４は、生成した二次元や三次元の超音波画像をディスプレイ３５に出力する。なお、超音波画像としては、例えば、Ｂモード画像やドプラモード画像、カラードプラモード画像、Ｍモード画像などがある。
【００２３】
ディスプレイ３５は、画像処理回路３４により生成された超音波画像や操作画面（例えば、ユーザから各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの各種画像を制御回路３９の制御に従って表示する。また、超音波画像とともに、対象となる被検体の心電図も併せて表示させることができる。このディスプレイ３５としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００２４】
入力回路３６は、例えば、画像表示、画像の切り替え、モード指定や各種設定などのユーザによる様々な入力操作を受け付ける。この入力回路３６としては、例えば、ＧＵＩ、或いは、ボタンやキーボード、トラックボール、ディスプレイ３５に表示されるタッチパネル等の入力デバイスを用いることが可能である。
【００２５】
なお、本発明の実施の形態においては、図１に示すように、ディスプレイ３５、入力回路３６を超音波画像診断装置１の１つの構成要素として記載しているが、このような構成に限られない。例えば、ディスプレイ３５を超音波画像診断装置１の構成要素ではなく、超音波画像診断装置１とは別体に構成することも可能である。また、入力回路３６を当該別体のディスプレイを用いたタッチパネルとすることも可能である。
【００２６】
通信制御回路３７は、図示しない通信ネットワークに互いに接続される、例えば、図示しない医用画像診断装置（モダリティ）、サーバ装置や医用画像処理装置等と超音波画像診断装置１とを接続させる役割を担っている。この通信制御回路３７及び通信ネットワークを介して他の機器とやり取りされる情報や医用画像に関する規格は、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）等、いずれの規格であっても良い。また、通信ネットワーク等との接続に当たっては、有線、無線を問わない。
【００２７】
記憶回路３８は、例えば、半導体や磁気ディスクで構成されている。例えば、制御回路３９で実行されるプログラムやデータ等に関する情報が記憶されている。
【００２８】
制御回路３９は、超音波画像診断装置１の各部を統括的に制御する。制御回路３９は、画像処理回路３４において生成された超音波画像をディスプレイ３５に表示させる。また制御回路３９は、タイミング検出装置５の制御を行って、生体信号計測装置４からの心電波形を用いたＲ波の検出を行わせる。
【００２９】
生体信号計測装置４は、図１において破線で示す被検体Ｈの心電波形を計測する機能を備えている装置である。タイミング検出装置５は、被検体Ｈ及び当該生体信号計測装置４からの心電波形を用いてＲ波を検出する。当該生体信号計測装置４及びタイミング検出装置５の内部構成については、図２に示している。
【００３０】
図２は、実施の形態において利用される生体信号計測装置４とタイミング検出装置５のそれぞれの内部構成を示す機能ブロック図である。生体信号計測装置４は、図２には図示しない計測用電極と、マルチプレクサ４１と、増幅回路４２と、フィルタ４３と、Ａ／Ｄ変換器４４とを備えている。
【００３１】
計測用電極は、心電波形の検出を目的として、被検体Ｈ本体の表面に配置される。図２においては、被検体Ｈにおける３カ所に計測用電極が配置されている例を挙げている。但し、被検体Ｈに配置される計測用電極は３カ所に限られない。
【００３２】
被検体Ｈの３カ所において計測された心電波形は、計測用電極からマルチプレクサ４１へと入力される。このマルチプレクサ４１においては、複数入力された信号が１つの信号として出力される。なお、図２においては、当該マルチプレクサ４１は「ＭＵＸ」と示されている。
【００３３】
増幅回路４２は、マルチプレクサ４１から出力された心電波形を所定の振幅に増幅する。図２においては、「ＡＭＰ」と示されている。さらにフィルタ４３は、心電波形に現れる波形のうち、Ｒ波を強調するように設定されている。そして、Ａ／Ｄ変換器４４は、フィルタ４３を通過した心電波形をデジタル信号へと変換する。なお、Ａ／Ｄ変換器４４は、図２においては、「ＡＤＣ」と示されている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器４４から出力された心電波形は、ディスプレイ３５に入力される。制御回路３９は、生体信号計測装置４からの心電波形（心電図）をディスプレイ３５に表示させる。さらに、図２に示されているように、Ａ／Ｄ変換器４４から出力された心電波形は、分岐してタイミング検出装置５にも出力される。
【００３５】
タイミング検出装置５は、心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から検出するための装置である。図１の全体構成に示されている通り、タイミング検出装置５は、被検体Ｈと生体信号計測装置４とに接続されている。具体的には、図２に示すように、被検体Ｈからは心電波形を受信するとともに、生体信号計測装置４からディスプレイ３５に出力される心電波形を受信する。
【００３６】
タイミング検出装置５は、図２には図示しない計測用電極と、当該計測用電極から入力される信号の経路に、マルチプレクサ５１と、増幅回路５２と、フィルタ５３と、絶対値回路５４と、コンパレータ５５とを備えている。また、コンパレータ５５に決定したＲ波検出トリガ用スレッショルド値を出力する経路には、Ａ／Ｄ変換器４４から出力された心電波形が入力される第１の波形記憶回路５６１と、絶対値回路５４から出力された心電波形が入力される第２の波形記憶回路５６２と、当該第１の波形記憶回路５６１及び第２の波形記憶回路５６２からの心電波形が入力されるスレッショルド値決定回路６とが接続されている。スレッショルド値決定回路６から出力されたＲ波検出トリガ用スレッショルド値はコンパレータ５５に入力される。
【００３７】
計測用電極は、心電波形の検出を目的として、被検体Ｈ本体の表面に配置される。図２においては、被検体Ｈにおける３カ所に計測用電極が配置されている例を挙げている。また、計測用電極の配置箇所が３カ所である必要がないのも上述した通りである。
【００３８】
なお、図２においては、生体信号計測装置４とタイミング検出装置５とでそれぞれ計測用電極を別々に被検体Ｈに配置し、それぞれ心電波形を得ているように示されている。しかし、これはあくまでも図示の都合上このように記載しているだけであり、生体信号計測装置４とタイミング検出装置５は、被検体Ｈから入力される同じ心電波形に対して処理を行うことができるようにされていれば良い。
【００３９】
被検体Ｈの３カ所において計測された心電波形は、計測用電極からマルチプレクサ５１へと入力される。このマルチプレクサ５１においては、複数入力された信号が１つの信号として出力される。なお、図２においては、当該マルチプレクサ５１は「ＭＵＸ」と示されている。
【００４０】
増幅回路５２は、マルチプレクサ５１から出力された心電波形を所定の振幅に増幅する。図２においては、「ＡＭＰ」と示されている。さらにフィルタ５３は、心電波形に現れる波形のうち、Ｒ波を強調するように設定されている。図３は、実施の形態におけるタイミング検出装置５において、フィルタ５３から出力される波形を示す波形図である。
【００４１】
図３に示す波形図において、縦軸は正規化された振幅（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｓｅｃ））を示している。当該波形図には、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、の各波形が含まれるひとかたまりの心電波形が５つ示されている。これら５つの心電波形は、各かたまりにおいて特に特徴的な波形は現れておらず、概ね正常な心電波形であるといえる。
【００４２】
これらの各心電波形において最も波高値の高い波形は、Ｒ波である。上述したように、互いに隣接して示されるＲ波とＲ波との間を１心拍とするべく、タイミング検出装置５ではＲ波を検出する。
【００４３】
なお、生体信号計測装置４から出力される心電波形も図３に示す波形図と同じ波形図で示される。以下、これら図３の波形図に示される、生体信号計測装置４からの心電波形とタイミング検出装置５のフィルタ５３から出力される波形を、適宜「第１の波形」と表す。
【００４４】
絶対値回路５４は、いわゆる全波整流回路であり、入力の絶対値を出力する回路である。図４は、実施の形態におけるタイミング検出装置５において、絶対値回路５４から出力される波形を示す波形図である。図４に示す波形図において、縦軸は正規化された絶対値で示される振幅（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｓｅｃ））を示している。図４の波形図に示されている通り、絶対値回路５４を通った心電波形は、図４に示す波形に全波整流される。
【００４５】
コンパレータ５５は、２つの入力信号を比較してその結果を出力する。ここでは、一方の入力信号は、絶対値回路５４において全波整流された心電波形であり、他方の入力信号は、後述するスレッショルド値決定回路６からの出力信号であるＲ波検出トリガ用スレッショルド値である。そして、コンパレータ５５から出力されるＲ波検出トリガは図５に示す波形図に表されている。
【００４６】
図５は、実施の形態におけるタイミング検出装置５において、最終的に出力される波形を示す波形図である。図５に示す波形図において、縦軸はＲ波のトリガ（Ｒ−ｗａｖｅ  ｔｒｉｇｅｒ）、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｓｅｃ））を示している。図５の波形図には、コンパレータ５５から出力されたＲ波検出トリガとなる波形が示されている。
【００４７】
なお、図４に示す、絶対値回路５４から出力される波形を以下、適宜「第２の波形」と表す。また、図５に示す、コンパレータ５５から出力されるＲ波検出トリガとなる波形を以下、適宜「第３の波形」と表す。
【００４８】
生体信号計測装置４から出力される心電波形は、上述したようにディスプレイ３５に送信されてディスプレイ３５に表示されるが、当該心電波形は、タイミング検出装置５にも出力される。タイミング検出装置５では入力された生体信号計測装置４からの心電波形を用いて最終的にＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する。
【００４９】
生体信号計測装置４から出力された第１の波形は、一旦、第１の波形記憶回路５６１に入力され、記憶される。最終的なＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する処理を行う際に心拍数の算出を行うが、当該算出処理に当たっては、第１の波形記憶回路５６１に記憶されている第１の波形が用いられる。そこで、スレッショルド値決定回路６に対して第１の波形記憶回路５６１から第１の波形が出力される。
【００５０】
また、絶対値回路５４から出力された第２の波形は、一旦、第２の波形記憶回路５６２に入力され、記憶される。最終的なＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定するために用いられるスレッショルド値を設定するために、第２の波形記憶回路５６２に記憶されている第２の波形が用いられる。そこで、スレッショルド値決定回路６に対して第２の波形記憶回路５６２から第２の波形が出力される。
【００５１】
スレッショルド値決定回路６は、心電波形に現れるＲ波を検出するためのＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する回路である。ここで、図６は、実施の形態におけるスレッショルド値決定回路６の内部構成を示す機能ブロック図である。スレッショルド値決定回路６は、第１の受信回路６１と、心拍数算出回路６２と、第２の受信回路６３と、スレッショルド値設定回路６４と、比較判断回路６５と、送信回路６６とを備えている。
【００５２】
第１の受信回路６１は、生体信号計測装置４からの心電波形を第１の波形記憶回路５６１を介して受信する。心拍数算出回路６２は、第１の受信回路６１から入力された心電波形を用いて心拍数を算出する。
【００５３】
心拍数算出回路６２が心拍数を算出するのは、後述するように比較判断回路６５においてＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する際に比較対象として心拍数が用いられるからである。ここで心拍数算出回路６２は、第１の波形記憶回路５６１に記憶されている生体信号計測装置４からの心電波形を用いて心拍数を算出する。
【００５４】
図７は、実施の形態において、心拍数算出の処理を説明する際に用いる説明図である。心拍数算出回路６２は、自己相関を用いて演算を行い、波形のピークの数から心拍数を算出する。すなわち、図７に示す波形図を用いて説明すると、図７に示す波形のうち、丸で囲まれたピークの数は１１である。従って、心拍数は（１１＋１）／２で「６」と算出できる。なお、以下、心拍数算出回路６２によって算出された心拍数を適宜「レファレンス値（参考値）」と表す。これは、上述したように、算出された心拍数は、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する際の参考となる心拍数に該当するからである。
【００５５】
また、心拍数算出回路６２は、参考値となる心拍数の算出に当たって、第１の波形記憶回路５６１に記憶されている心拍数算出回路６２が心拍数を算出する直前の、例えば、５つの心電波形を用いて心拍数を算出する。すなわち、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定するに当たって参考にする心拍数は決定されたＲ波検出トリガ用スレッショルド値を適用する心電波形の前５つの心電波形を使用して算出される。
【００５６】
つまり例えば、６拍目の心電波形からＲ波のタイミングを検出するためにＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する場合には、心拍数算出回路６２は、１拍目から５拍目の心電波形を使用して心拍数を算出する。そして、次に７拍目の心電波形からＲ波のタイミングを検出するためにＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する場合には、心拍数算出回路６２は、２拍目から６拍目の心電波形を使用して心拍数を算出する。
【００５７】
このように心拍数算出回路６２は、使用する直前の心電波形を順次移動させながら心拍数の算出を行う。すなわち、心拍数算出回路６２が参考値となる心拍数を算出する場合には、第１の波形記憶回路５６１に記憶されていた、いわば過去の（直前の）心電波形を使用する。このように過去の心電波形を使用するのは、１心拍の基準となるＲ波の検出はリアルタイムに行いたいとする要望に対応しつつ、決定されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値の精度を上げてＲ波検出の精度を上げるためである。
【００５８】
なお、生体信号計測装置４からの心電波形が第１の波形記憶回路５６１に複数記憶されなければ心拍数算出回路６２は心拍数の算出を行わないわけではない。あくまでも「ある時点」でのＲ波検出トリガ用スレッショルド値の決定を行うための心拍数の算出に当たっては直前の心電波形を使用するということに過ぎず、生体信号計測装置４からの心電波形が第１の波形記憶回路５６１に複数記憶されるのを待って心拍数の算出を行い、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値の決定を行うのではない。
【００５９】
スレッショルド値設定回路６４は、スレッショルド値の設定を行う。具体的には、第２の受信回路６３は、絶対値回路５４からの心電波形を第２の波形記憶回路５６２を介して受信する。第２の受信回路６３は、第２の波形である心電波形をスレッショルド値設定回路６４に送信する。すなわち上述したように、スレッショルド値設定回路６４では、第２の波形を用いてスレッショルド値を設定する。
【００６０】
また、スレッショルド値設定回路６４では、第２の波形記憶回路５６２から送信された第２の波形を用いてスレッショルド値を設定する。これは、心拍数算出回路６２が第１の波形記憶回路５６１から送信された第１の波形を用いて「レファレンス値（参考値）」を設定する処理にタイミングを合わせるためである。そのため、参考値が設定される際の処理と同様、スレッショルド値設定回路６４がスレッショルド値を設定する場合には、第２の波形記憶回路５６２に記憶されていた、いわば過去の（直前の）心電波形を使用する。
【００６１】
上述したように、心拍数算出回路６２から比較判断回路６５へレファレンス値（参考値）が出力される。また、スレッショルド値設定回路６４から比較判断回路６５へスレッショルド値が出力される。比較判断回路６５は、算出された心拍数（参考値）と、設定されたスレッショルド値の下検出されるＲ波検出トリガ数との比較を行い、両者が一致するか否かを判断する。
【００６２】
ここで、詳細は後述するが、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するスレッショルド値には一定の幅が存在する。従って、比較判断回路６５では、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致する下限のスレッショルド値（以下、適宜「下限値」と表す）と、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するスレッショルド値（以下、適宜「上限値」と表す）との間において、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致すると判断する。
【００６３】
但し、比較判断回路６５としては、このようにスレッショルド値に幅があることから、コンパレータ５５がＲ波検出トリガを出力するに適したＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する必要がある。そこで、上限値及び下限値を用いて１つのＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定し、送信回路６６を介してコンパレータ５５に出力する。
【００６４】
一方、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致しない場合には、比較判断回路６５は、一致しない旨を表す信号をスレッショルド値設定回路６４に対して送信する。スレッショルド値設定回路６４では、比較判断回路６５からの信号を受けて、新たなスレッショルド値を比較判断回路６５に対して送信する。
【００６５】
なおこのように、比較判断回路６５の役割は、コンパレータ５５と似ているが、両者はその役割が異なる、すなわち、比較判断回路６５は、参考値と設定されたスレッショルド値を用いて検出されるＲ波検出トリガ数とを比較する機能を備えている。そして比較判断回路６５から送信回路６６を介して出力されるスレッショルド値は、参考値と一致することを前提に決定されたＲ波検出トリガ用スレッショルド値である。一方、コンパレータ５５では、絶対値回路５４から出力される波形とスレッショルド値決定回路６から出力されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値とが入力されて比較する。その結果、コンパレータ５５からは、図５に示すＲ波検出トリガが出力される。
【００６６】
次に、心拍数算出回路６２、スレッショルド値設定回路６４、及び、比較判断回路６５における、コンパレータ５５に対して出力されるスレッショルド値の決定の処理機能について、さらに詳しく説明する。
【００６７】
上述したように、比較判断回路６３は、算出された心拍数（参考値）と、設定されたスレッショルド値の下検出されるＲ波検出トリガ数との比較を行い、両者が一致するか否かを判断する。具体的には、以下の通りに判断処理が進められる。まず、心拍数算出回路６２において心拍数（参考値）が算出されると、比較判断回路６５は、心拍数算出回路６２から送信された当該参考値を保持しておく。
【００６８】
そして、スレッショルド値設定回路６４においてスレッショルド値が設定される。スレッショルド値設定回路６４においては、比較判断回路６５と連携して比較判断回路６５において最終的にコンパレータ５５に出力されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値が決定されるまで、当該決定処理に必要なスレッショルド値の設定が行われる。
【００６９】
そこでスレッショルド値設定回路６４では、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理が開始されるに当たり、まず、スレッショルド値の初期値を設定する。当該スレッショルド値の初期値は、絶対値回路５４及び第２の波形記憶回路５６２から入力された信号を基に、スレッショルド値設定回路６４が設定するものである。従って、ここでスレッショルド値設定回路６４が設定するスレッショルド値は、比較判断回路６３が判断した結果を反映したスレッショルド値ではない。
【００７０】
但し、当該スレッショルド値はあくまでもＲ波を検出するために用いられることから、Ｐ波、Ｒ波、Ｔ波等、心電波形に現れる様々な波形を全て検出してしまうような値では現実的ではない。そこで、検出される波形がＰ波とＲ波となるような値が初期値のスレッショルド値として設定される。
【００７１】
図８は、実施の形態において、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する処理の流れを説明する際に用いる波形図の一例である。なお、図８ないし図１２に示される波形は、絶対値回路５４から出力される波形（第２の波形）を示している。図８ないし図１２に示す波形図において、縦軸は正規化された絶対値で示される振幅（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｓｅｃ））を示している。そして、図８において、最も高い振幅を示すのがＲ波であり、Ｒ波よりも時間的に前に現れてＲ波の次に高い振幅を示しているのがＰ波である。また、設定されるスレッショルド値については、一点鎖線で示している。
【００７２】
図８には、スレッショルド値設定回路６４において設定された初期値としてのスレッショルド値が一点鎖線で示されている。上述したように、Ｒ波を検出するに必要な範囲でスレッショルド値が設定されれば良いことから、図８の例においては、初期値として振幅が０．５を超えた辺りに設定される。そして、この初期値から図８の大きな矢印に示すように、スレッショルド値を上げていくことで参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するスレッショルド値の上限値及び下限値を把握することができる。一方で、このような初期値を設定することによって、Ｐ波、Ｒ波以外の、例えば、Ｔ波等を検出することを排除できる。
【００７３】
スレッショルド値設定回路６４において設定されたスレッショルド値の初期値は、比較判断回路６５に入力される。これで比較判断回路６５には、心拍数算出回路６２からの参考値とスレッショルド値設定回路６４からのスレッショルド値が入力されたことになる。なお、ここでは、図７に示す波形を用いて心拍数算出回路６２において算出された心拍数が「６」であることを例に挙げて説明する。
【００７４】
上述したように、図８においてスレッショルド値の初期値が一点鎖線で示されている。スレッショルド値の初期値を用いると、波形に現れるピークは、「１２」となる。比較判断回路６５では、設定されたスレッショルド値を用いてピークの数を把握する。ここで設定されたスレッショルド値を用いて把握されるピークの数は、Ｒ波検出トリガ数である。
【００７５】
なお、図８に示す波形図では、設定されたスレッショルド値を用いて把握されるピークの数には、Ｒ波の他にＰ波も含まれた状態であることが理解されるが、比較判断回路６５においては、特にＲ波、Ｐ波であることを認識してピークの数を把握しているわけではない。そこで、ここでは、Ｐ波も含めて設定されたスレッショルド値を用いて把握されるピークの数をＲ波検出トリガ数と表す。
【００７６】
比較判断回路６５では、参考値である「６」とＲ波検出トリガ数である「１２」とを比較する。この場合、「６」と「１２」とでは数が一致しないので、Ｒ波が検出されたということにはならない。そこで、比較判断回路６５は、改めてスレッショルド値設定回路６４に対してスレッショルド値を設定するように指示する。
【００７７】
スレッショルド値設定回路６４では、比較判断回路６５の指示に基づき、初期値として設定したスレッショルド値を改めて、別のスレッショルド値を設定する。この場合、これまで設定されていたスレッショルド値から振幅の値を上げて新たなスレッショルド値を設定する。
【００７８】
そしてスレッショルド値設定回路６４は、新たに設定したスレッショルド値を比較判断回路６５に送信する。比較判断回路６５では、新たに受信したスレッショルド値を用いて参考値との比較を行い、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するか判断する。
【００７９】
比較判断回路６５による判断の結果、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致しない場合には、上述したようにスレッショルド値設定回路６４に対して新たなスレッショルド値の設定を指示する。なお、この際、比較判断回路６５は、スレッショルド値設定回路６４に対してスレッショルド値が示す振幅の上げ幅を同時に指示しても良い。そしてこの処理を参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するまで行う。
【００８０】
図９に示す波形図では、ピークを丸で囲み矢印で指し示しているＰ波として一番高い値（波高値）を示す位置にスレッショルド値が接するように設定されている。このようにスレッショルド値はＰ波として一番高い波高値に接しているので、当該Ｐ波よりも低い波高値を示すＰ波はスレッショルド値よりも下になるように示される。
【００８１】
このように、当該スレッショルド値よりも高い振幅を示すようにスレッショルド値が設定されれば、比較判断回路６５においてＲ波検出トリガ数として把握されるピークの数は、参考値と同じ値となる。すなわち、スレッショルド値がこの値に設定されれば、Ｐ波がＲ波検出トリガに含まれることを排除し、正確な（参考値と一致する数の）Ｒ波を検出することができる。
【００８２】
比較判断回路６５では、このようにスレッショルド値を決定する処理において最初に参考値とＲ波検出トリガ数とが一致したスレッショルド値を保持しておく。このスレッショルド値が上述した「下限値」に該当する。比較判断回路６５では、引き続きスレッショルド値設定回路６４において新たなスレッショルド値を設定するように指示する。スレッショルド値設定回路６４では当該指示に基づいてスレッショルド値を設定して比較判断回路６５に送信する。
【００８３】
比較判断回路６５が、下限値を超えてさらに設定されるスレッショルド値を用いて参考値とＲ波検出トリガ数とを比較すると、しばらくの間は参考値とＲ波検出トリガ数とが一致する状態が続く。この状態を波形図を用いて示しているのが図１０である。図１０においては、設定されるスレッショルド値は引き続き一点鎖線で示されている。また、下限値については、実線で示している。図１０に示すスレッショルド値から把握されるＲ波検出トリガ数は、「６」であり、参考値と一致する。
【００８４】
そして、スレッショルド値設定回路６４がスレッショルド値を設定して比較判断回路６５に送信し、比較判断回路６５が参考値とＲ波検出トリガ数とを比較する処理が続けられると、Ｒ波として把握される波高値のうち、最も低い波高値を示す位置に接するようにスレッショルド値が設定される時が到来する。この状態を波形図で示したのが図１１である。
【００８５】
図１１では、様々な波高値を持つＲ波のうち、最も低い波高値を持つＲ波の位置にスレッショルド値が設定された状態を示している。丸で囲まれ矢印で指し示しているＲ波が最も低い波高値を持つＲ波である。スレッショルド値がこの値よりも高い値に設定されると、Ｒ波検出トリガ数として把握されるピークの数が「５」以下となり、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致しなくなる。比較判断回路６５では、この時のスレッショルド値の値を「上限値」として保持しておく。
【００８６】
すなわち、スレッショルド値の範囲の下限値は、これまで取得されているＰ波の一番高い波高値となる。なぜならば、この波高値より小さな値とするとＰ波を拾ってしまうことになるからである。一方上限値は、ある周期においてこれまで取得されているＲ波の一番低い値を示す波高値となる。この波高値よりも高い値にスレッショルド値を設定してしまうと、Ｒ波の中で検出できないものが出てきてしまうからである。このようにスレッショルド値を設定することで、Ｐ波は検出せず、一方で、Ｒ波を確実に把握することができる。
【００８７】
比較判断回路６５は、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するスレッショルド値の下限値と上限値とを把握し、両者の中間値をスレッショルド値として決定する。この状態を波形図で示したのが図１２である。図１２においては、下限値と上限値とが実線で示されている。そしてその中間値が破線で示されている。この破線で示されたスレッショルド値がスレッショルド値決定回路６において決定されたＲ波検出トリガ用スレッショルド値となる。決定されたＲ波検出トリガ用スレッショルド値は、送信回路６６を介してスレッショルド値決定回路６からコンパレータ５５に送信される。
【００８８】
なお、ここではスレッショルド値を決定する処理において下限値と上限値とを把握してその中間値をスレッショルド値として決定しているが、決定されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値は下限値と上限値の中間値でなければならないわけではない。コンパレータ５５において確実にＲ波が検出されるようにＲ波検出トリガ用スレッショルド値が決定されるのであれば、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値の決定の仕方は自由である。
【００８９】
また、第１の波形記憶回路５６１、及び、第２の波形記憶回路５６２（以下、第１の波形記憶回路５６１、及び、第２の波形記憶回路５６２の機能についてまとめて説明することができる場合には、適宜「波形記憶回路５６」と表す。）からスレッショルド値決定回路６に入力される波形は、スレッショルド値決定回路６から決定したＲ波検出トリガ用スレッショルド値がコンパレータ５５に出力されるごとに入力されることになる。
【００９０】
すなわち、常時波形記憶回路５６からスレッショルド値決定回路６に波形が入力されるわけではなく、比較判断回路６５が設定されたスレッショルド値を用いて参考値とＲ波検出トリガ数とを比較してＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する処理が行われている間は、波形記憶回路５６からの入力はない。
【００９１】
参考値を算出し、Ｒ波検出トリガ数を検出するために必要なスレッショルド値を設定するに必要なデータを波形記憶回路５６からスレッショルド値決定回路６にするか否かの判断は、制御回路３９によって行われる。図２のタイミング検出装置５の第１の波形記憶回路５６１、及び、第２の波形記憶回路５６２を指し示すように示されている矢印は、制御回路３９からの信号の入力があることを示している。
【００９２】
なお、心電波形におけるＲ波の検出処理は、上述したようにスレッショルド値決定回路６において決定したＲ波検出トリガ用スレッショルド値を用いて行われる。但し、当該Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値の決定に当たっては、スレッショルド値決定回路６を用いずに、例えば、制御回路３９が備えるスレッショルド値決定機能を用いることも可能である。
【００９３】
この場合、例えば、制御回路３９のスレッショルド値決定機能については、所定のメモリや記憶回路３８等に記憶される、例えば、医用画像表示プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させることによって実現することも可能である。ここで本明細書における「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）  ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。
【００９４】
プロセッサは、例えば記憶回路３８に保存された、又は、プロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。プログラムを記憶する記録回路は、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、例えば、図１における信号処理回路３３が行う機能に対応するプログラムを記憶するものであっても、さらには図１に示す記憶回路３８の構成を採用しても構わない。記憶回路の構成には、例えば、半導体や磁気ディスクといった一般的なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置が適用される。
【００９５】
［動作］
次に、図１３及び図１４を利用して、スレッショルド値決定回路６におけるＲ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理の流れについて以下、説明する。図１３及び図１４は、実施の形態においてスレッショルド値決定回路を用いてＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する流れを示すフローチャートである。なお、以下に説明するスレッショルド値を決定する処理は、１心拍ごとに行われる。１心拍分についてのスレッショルド値が決定した場合には、改めて最初から処理が繰り返される。
【００９６】
まず、心拍数算出回路６２において心拍数が算出される（ＳＴ１）。上述したように、心拍数算出回路６２では、生体信号計測装置４からの心電波形であって第１の波形記憶回路５６１に記憶されていた心電波形を用いて心拍数を算出する。算出された心拍数は、心拍数算出回路６２から比較判断回路６５に送信され、比較判断回路６５にて参考値として保持される（ＳＴ２）。
【００９７】
一方、スレッショルド値設定回路６４においては、絶対値回路５４から第２の波形記憶回路５６２を介して入力された第２の波形を用いて、スレッショルド値を設定する（ＳＴ３）。ここでスレッショルド値設定回路６４が設定するスレッショルド値は、初期値である。
【００９８】
比較判断回路６５では、スレッショルド値設定回路６４から送信されたスレッショルド値を用いて、Ｒ波検出トリガ数を検出する（ＳＴ４）。そして、比較判断回路６５は、保持している参考値と検出されたＲ波検出トリガ数とを比較する（ＳＴ５）。
【００９９】
比較判断回路６５が比較した結果、両者が一致しなかった場合には（ＳＴ６のＮＯ）、スレッショルド値設定回路６４に対して新たなスレッショルド値を設定するよう指示する。スレッショルド値設定回路６４では当該指示に基づいて、スレッショルド値を上げて新たなスレッショルド値を設定する（ＳＴ７）。
【０１００】
新たに設定されたスレッショルド値は、スレッショルド値設定回路６４から比較判断回路６５に送信される。比較判断回路６５では、改めて当該新たに設定されたスレッショルド値を用いてＲ波検出トリガ数を検出し（ＳＴ４）、参考値とＲ波検出トリガ数とを比較する（ＳＴ５）。そして比較判断回路６５において参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するまでこれらの処理が繰り返される。
【０１０１】
一方、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致すると比較判断回路６５において判断された場合には（ＳＴ６のＹＥＳ）、比較判断回路６５は、参考値と一致したＲ波検出トリガ数を検出したスレッショルド値を下限値として保持する（図１４のＳＴ８）。
【０１０２】
そしてさらに、比較判断回路６５は、参考値とＲ波検出トリガ数とが一致するか否かの判断処理を続ける。そのため、スレッショルド値設定回路６４においては、さらにスレッショルド値を上げて新たなスレッショルド値を設定し、比較判断回路６５に送信する（ＳＴ９）。
【０１０３】
比較判断回路６５においては、新たに設定されるスレッショルド値を用いてＲ波検出トリガ数を検出し（ＳＴ１０）、参考値とＲ波検出トリガ数とを比較する（ＳＴ１１）。その結果、両者が一致しなかった場合には、（ＳＴ１２のＮＯ）、改めてスレッショルド値設定回路６４に対してスレッショルド値を上げて新たなスレッショルド値の設定を行うように指示し、当該指示に基づいてスレッショルド値設定回路６４ｈ新たなスレッショルド値を設定する（図１４のＳＴ９）。
【０１０４】
参考値とＲ波検出トリガ数とが一致した場合には（ＳＴ１２のＹＥＳ）、比較判断回路６５は、参考値と一致したＲ波検出トリガ数を検出したスレッショルド値を上限値として保持する（ＳＴ１３）。
【０１０５】
そして、比較判断回路６５は、下限値及び上限値を用いてＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定してコンパレータ５５に出力する（ＳＴ１４）。これでコンパレータ５５において用いるＲ波検出トリガ用スレッショルド値をスレッショルド値決定回路６において決定する処理が完了する。
【０１０６】
以上説明した処理を行うことによって、心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から確実に把握し誤検出を低減させることができる。
【０１０７】
特に、心拍数算出回路６２において参考値となる心拍数を算出する場合も、スレッショルド値設定回路６４においてＲ波検出トリガ用スレッショルド値を設定する場合も、波形記憶回路５６に記憶された算出直前の過去のデータを利用することによって、リアルタイム性に配慮しつつも精度の高いＲ波検出トリガ用スレッショルド値の設定を行うことができる。
【０１０８】
（変形例）
上述したスレッショルド値設定回路６４におけるＲ波検出トリガ用スレッショルド値の設定は、周期的に同じ波形が被検体から入力されることを前提に説明を行っている。一方で、生体信号計測装置４やタイミング検出装置５から出力される心電波形は、被検体からの信号を受け取って心電図として表示するものである。
【０１０９】
そのため、例えば、被検体が計測中に動いたり、不整脈等があるとその動きが波形１や波形２に現れる可能性がある。従って、このような波形を用いると、ノイズが発生し、結果として最終的に決定されるＲ波検出トリガ用スレッショルド値にも影響が出ることが考えられる。そこで、以下に説明するＲ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理においては、このようなノイズが発生する要因を除去する処理を予め行うこととする。
【０１１０】
図１５及び図１６は、変形例として示される実施の形態においてスレッショルド値決定回路６を用いてＲ波検出トリガ用スレッショルド値を決定する流れを示すフローチャートである。変形例においては、スレッショルド値決定回路６においてＲ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理が行われる前に、波形にノイズが存在しているか否かが確認される（ＳＴ２１）。
【０１１１】
具体的には、心拍数算出回路６２において第１の波形記憶回路５６１に記憶されている波形１に周期性のない、不自然な波形が含まれていないか否かを確認する。ここで「ノイズ」とは、被検体の体動や不整脈等により周期性を備えていない波形のことを示している。また、スレッショルド値設定回路６４において第２の波形記憶回路５６２に記憶されている波形１に周期性のない、不自然な波形が含まれていないか否かを確認する。
【０１１２】
もし、第１の波形記憶回路５６１、第２の波形記憶回路５６２のいずれか一方、或いは、両者に不自然な波形が含まれていることが確認された場合には（ＳＴ２１のＹＥＳ）、新たに心拍数の算出を行わず、スレッショルド値の設定が行われない。
【０１１３】
そして、その旨が比較判断回路６５にも送信され、比較判断回路６５では、スレッショルド値決定回路６からコンパレータ５５に送信した従前のＲ波検出トリガ用スレッショルド値を改めてコンパレータ５５に対して出力する（ＳＴ２２）。従って、図１６に示すように、ここでは図１３や図１４を用いて説明したＲ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理は行われず、決定処理が終了する。
【０１１４】
以上説明したように、Ｒ波検出トリガ用スレッショルド値の決定処理を行う前に、参考値となる心拍数やＲ波検出トリガ数を検出するためのスレッショルド値を設定する際に用いる波形にノイズが存在するか否かを確認することによって、より精度の高いスレッショルド値をコンパレータ５５に出力することができる。
【０１１５】
従って、心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から確実に把握し誤検出を低減させる心電波形のタイミング検出装置及び医用画像診断装置を提供することができる。
【０１１６】
以上説明した少なくとも１つの実施の形態によれば、心臓の時相を判断するためのトリガとなるＲ波を心電波形から確実に把握し誤検出を低減させることができる。
【０１１７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１８】
１      超音波画像診断装置
２      超音波プローブ
３      装置本体
４      生体信号計測装置
５      タイミング検出装置
６      スレッショルド値決定回路
６１    第１の送信回路
６２    心拍数算出回路
６３    第２の受信回路
６４    スレッショルド値設定回路
６５    比較判断回路
６６    送信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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