(57)【要約】【課題】収集や処理画像と実際のトリガの時相差が発生することなく、異常が発生した場合に検査者にその旨を告知することができる心電信号検出装置及び超音波診断装置を提供することである。【解決手段】送信受信回路２７からプローブ２２を介して被検体に対して超音波が送受信されると共に、被検体の心電波形から特定の心電同期信号がトリガ検出回路２６で検出される。そして、デジタルスキャンコンバータ２８にて、トリガ検出回路２６で検出された特定の心電同期信号に基づいて、送信受信回路２７からの反射エコー信号が用いられて断層像が得られる。フレームバッファ／トリガ判定回路３１では、上記特定の心電同期信号より、その有効性が判定される。その結果、有効であると判定された場合は、得られた断層像に対応した超音波画像が画像処理部３２を介して画像観察モニタ３５に表示される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内の心電波形から心電同期信号を検出する心電信号検出装置に於いて、
検出された心電同期信号の有効性を判定する判定手段を具備することを特徴とする心電信号検出装置。
【請求項２】
上記判定手段は、時間的要素に基づいて上記心電同期信号の有効性の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の心電信号検出装置。
【請求項３】
上記判定手段は、検出された心電同期信号の基準情報が所定期間に存在するか否かに基づいて上記心電同期信号の有効性を判定することを特徴とする請求項２に記載の心電信号検出装置。
【請求項４】
被検体内の心電波形から心電同期信号を検出し、この検出された心電同期信号を基に画像処理を行う機能を備えた超音波診断装置に於いて、
上記検出された心電同期信号の有効性を判定する判定手段を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
上記判定手段は、時間的要素に基づいて上記心電同期信号の有効性の判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
上記判定手段は、検出された心電同期信号の基準情報が所定期間に存在するか否かに基づいて上記心電同期信号の有効性を判定することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
被検体に対して超音波を送受信する送受信手段と、
上記被検体の心電波形から特定の心電同期信号を検出する心電信号検出手段と、
上記心電信号検出手段で検出された特定の心電同期信号に基づいて、上記送受信手段からの反射エコー信号を用いて被検体内の断層像を得る画像走査手段と、
上記特定の心電同期信号より、上記心電同期信号の有効性を判定する判定手段と、
上記判定手段で有効であると判定された場合に、上記画像走査手段で得られた断層像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
上記判定手段は、時間的要素に基づいて上記心電同期信号の有効性の判定を行うことを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
上記判定手段は、検出された心電同期信号の基準情報が所定期間に存在するか否かに基づいて上記心電同期信号の有効性を判定することを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心電信号検出装置及び超音波診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置に於いて、心電同期にて超音波走査を行う技術は、心電同期信号が発生したときのみの超音波断層像を表示する技術や、造影剤を用いる際に超音波走査を行うタイミングを心電同期にて行う技術等、様々な技術が知られている。これらの技術を行うための心電同期信号は、Ｒ波を基準として設定されている。
【０００３】
また、超音波診断装置に於いて、例えば、図４に示されるような心電信号のＲ波を利用した画像処理機能として、例えばストレスエコー等が挙げられる。これらは、心電信号のＲ波を専用の検出回路を用いてトリガとして、そのまま取り込んだ後、そのとき対象となるフレームを基準として種々の処理を行うことが多い。更に、心電同期技術に於いて得られる超音波診断像の心周期に対する時相の精度を向上させる技術として、例えば下記特許文献１に記載されたような装置が知られている。
【０００４】
図５は、従来の一般的な超音波診断装置を説明するためのブロック構成図である。
【０００５】
図５に於いて、超音波診断装置の本体１に接続されたＥＣＧ電極より図示されない被検者から生体信号が検出され、生体信号処理回路５及びＴｒｉｇｇｅｒ（トリガ）検出回路６を経て、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）８に基準情報であるトリガ情報が供給される。また、本体１に接続されたプローブ３から超音波画像用の信号が得られ、送信受信回路７を介してデジタルスキャンコンバータ８に供給される。このデジタルスキャンコンバータ８にて表示用画像に変換された信号は、更に画像処理部１０でビデオ信号に変換された後、画像観察モニタ１３に超音波画像が表示される。また、画像データは記憶部１１に格納される。尚、図中９は各種回路の制御を司る制御回路である。
【特許文献１】特開２００１−２９２９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来よりトリガ検出はアナログ回路により行っている。そして、基本的に、心電波形では、Ｒ波の後に現れるＴ波の検出に関して、図６に示されるように、ある一定の時間及びスレッショルレベルにより不感帯（Ｔ波不感帯）を設けることで防いでいる。しかしながら、被検者によっては、Ｒ波の前に現れるＰ波で生体信号のトリガを検出することがあった。
【０００７】
すなわち、図７に示されるような理想的な処理状態では、Ｒ波を基準（トリガ）として、本来フレーム収集または画像処理を実施したい期間ａ1 が設けられている。しかしながら、図８に示されるように、Ｐ波がトリガとして検出された場合、期間ａ2 に於いて、誤ってＰ波が検出されたものの、Ｒ波と判別がつかないため、異なる時相のフレーム収集や画像処理が実施されてしまう。
【０００８】
この場合、Ｐ波だけでなく、次の振幅が大きいＲ波に対しても検出されてしまい、１心拍中に２回のトリガが発生することになる。ところが、トリガ検出回路６以降の後段の画像処理系ではトリガの種別に関して区別する手段を有していないため、そのまま処理を行ってしまっている。このため、実際に収集や画像処理がなされた画像でも、異なる時相に対する処理がなされたり、１心拍中に２回の処理や、本来期待する動作とならず、検査者が気づかない場合も考えられる。
【０００９】
したがって本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、収集や処理画像と実際のトリガの時相差が発生することなく、異常が発生した場合に検査者にその旨を告知することのできる心電信号検出装置及び超音波診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明は、被検体内の心電波形から心電同期信号を検出する心電信号検出装置に於いて、検出された心電同期信号の有効性を判定する判定手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、被検体内の心電波形から心電同期信号を検出し、この検出された心電同期信号を基に画像処理を行う機能を備えた超音波診断装置に於いて、上記検出された心電同期信号の有効性を判定する判定手段を具備することを特徴とする。
【００１２】
更に本発明は、被検体に対して超音波を送受信する送受信手段と、上記被検体の心電波形から特定の心電同期信号を検出する心電信号検出手段と、上記心電信号検出手段で検出された特定の心電同期信号に基づいて、上記送受信手段からの反射エコー信号を用いて被検体内の断層像を得る画像走査手段と、上記特定の心電同期信号より、上記心電同期信号の有効性を判定する判定手段と、上記判定手段で有効であると判定された場合に、上記画像走査手段で得られた断層像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前段の検出回路の構成を替えることなく、また、収集や処理画像と実際のトリガの時相差が発生することなく、異常が発生した場合に検査者にその旨を告知することのできる心電信号検出装置及び超音波診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による超音波診断装置を説明するためのブロック構成図である。
【００１６】
図１に於いて、超音波診断装置の本体２０には、ＥＣＧ電極２１及び超音波振動子を有するプローブ２２が、それぞれ接続されている。ＥＣＧ電極２１には、本体２０内の生体信号処理回路２５が接続されている。この生体信号処理回路２５は、Ｔｒｉｇｇｅｒ（トリガ）検出回路２６を介してデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）２８に接続されている。また、上記プローブ２２には、送信受信回路２７を介してデジタルスキャンコンバータ２８が接続されている。
【００１７】
このデジタルスキャンコンバータ２８には、フレームバッファ／トリガ判定回路３１が接続されている。そして、画像処理部３２には、このフレームバッファ／トリガ判定回路３１と、記憶部３３と、画像観察モニタ３５が接続される。また、上記送信受信回路２７、デジタルスキャンコンバータ２８、フレームバッファ／トリガ判定回路３１、画像処理部３２は、制御回路２９に接続されており、各々の動作が制御される。
【００１８】
このような構成に於いて、この超音波診断装置では、先ず、図示されない被検者の体表にプローブ２２が当接される。次いで、制御回路２９からの指令に基づいて送信受信回路２７から駆動パルスがプローブ２２に印加され、該プローブ２２に内蔵の図示されない振動子から超音波が計測部位である心臓に照射される。そして、該心臓で発生された反射エコー信号が、プローブ２２で受信され、受信された反射エコー信号が送信受信回路２７に供給されて断層像が得られる。
【００１９】
一方、図示されない被検者に接触されたＥＣＧ電極２１からは、心拍を表す生体信号が取得される。取得された生体信号は、生体信号処理回路２５より増幅等が行われた後、トリガ検出回路２６に供給される。そして、このトリガ検出回路２６にて、生体信号の心電波形から心電同期信号を表す基準情報としてトリガ情報が得られる。
【００２０】
そして、デジタルスキャンコンバータ２８に於いて、送信受信回路２７からの断層像がトリガ検出回路２６からのトリガ情報に基づいて、表示用の画像に変換される。この変換された表示用の画像は、フレームバッファ／トリガ判定回路３１にて、詳細を後述するようにして有効な画像であるか否かが判定される。ここで、有効な画像である場合は、その画像が表示用の画像として記憶部１１に格納されると共に、心電波形の時相に同期して画像観察モニタ３５に表示される。
【００２１】
次に、本実施形態の特徴である同期信号の検出と、その有効性の判定について説明する。
【００２２】
図２は、正常時の心電波形を検出して基準フレームを判定する場合の、各ブロックの動作を説明するための図である。
【００２３】
ＥＣＧ電極２１から取得された生体信号に対して、生体信号処理回路２５を介してトリガ検出回路２６でトリガ情報が得られる。例えば、図２（ａ）に示されるように、トリガ情報がＲ波で検出されたとする。すると、デジタルスキャンコンバータ２８では、プローブ２２から送信受信回路２７を経て入力された断層像の信号が表示用画像に変換されると共に、図２（ｂ）に示されるように、トリガが検出されたＴ４で表される基準となるフレーム（フレームデータＦ４）に仮基準情報が設定される。このとき、正常時では、例えば、Ｐ波やＴ波でトリガ情報は検出されていないので、Ｐ波やＴ波に相当するフレームには仮基準情報は設定されていない。
【００２４】
フレームバッファ／トリガ判定回路３１では、数フレームから数十フレームの間、ＦＩＦＯにてバッファリングが行われる。そして、ＦＩＦＯから出力されるとき、所定期間に仮基準情報が重複しているか否かが確認される。ここで、図２（ｃ）に示されるように、判定タイミングであるＴ４以降の所定期間ｔ（Ｔ５〜Ｔ９）に仮基準情報が他に存在しない場合は、上記Ｔ４の仮基準情報が有効である、すなわち基本情報であると判定されて基準フレームとして画像処理部３２に出力される。これにより、画像処理部３２では、図２（ｄ）に示されるように、基準フレームの情報を基に、Ｔ４以降のある一定期間またはあるフレーム数に対して、フレームデータが処理データとして、得られた断層像に対応した画像がビデオ信号に変換される。その後、ビデオ信号に変換された超音波画像が画像観察モニタ３５に表示されると共に、画像データは記憶部３３に格納される。
【００２５】
次に、図３を参照して、Ｐ波を誤検出した時の心電波形を検出して基準フレームを判定する場合の、各ブロックの動作について説明する。
【００２６】
ＥＣＧ電極２１から取得された生体信号に対して、生体信号処理回路２５を介してトリガ検出回路２６でトリガ情報が得られる。例えば、図３（ａ）に示されるように、トリガ情報がＰ波とＲ波で検出されたとする。すると、デジタルスキャンコンバータ２８では、プローブ２２から送信受信回路２７を経て入力された断層像の信号が表示用画像に変換されると共に、図３（ｂ）に示されるように、トリガが検出されたＴ１で表されるフレーム（フレームデータＦ１）と、Ｔ４で表されるフレーム（フレームデータＦ４）に、それぞれ仮基準情報が設定される。
【００２７】
すると、フレームバッファ／トリガ判定回路３１では、基本情報がＦＩＦＯ中に於いてＦ１の他にも存在しているため、上記Ｔ１の仮基準情報が無効であると判定される。つまり、図３（ｃ）に示されるように、判定タイミングであるフレームＦ１以降の所定期間ｔ（Ｆ２〜Ｆ６）のうちフレームＦ４に仮基準情報が存在する場合は、所定期間内に連続したトリガ情報が検出されるのは疑わしいため、上記フレームＦ１の基準情報は無効であると判定される。このため、画像処理部３２では、Ｔ１より後のＴ４が最終基準情報であるとされて画像の収集処理のみが実行される。つまり、その心拍（１心拍）の間は画像処理は行われなくなる。或いは、基準情報が無効である場合は、時相が無効である旨の警告を、画像観察モニタ３５にメッセージとして表示するようにしてもよい。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、Ｐ波及びＲ波で検出した場合に、その心拍での画像処理は行われなくなる。或いは、トリガ検出に異常がある場合には、検査者にその旨を告知する等、注意を促すことができる。
【００２９】
尚、上述した実施形態では、Ｒ波のトリガを基準情報として検出するように説明したが、これに限られるものではない。例えば、連続的にＰ波、或いはＴ波で検出することができればこれらを基準情報としてもよい。要は、特定の波形を定期的に検出して、異なる時相のフレーム収集や画像処理が実施されないようにすれば、何れの波形をトリガとして検出してもよいものである。
【００３０】
また、上述した実施形態では、超音波診断装置に用いられる心電同期信号について説明したが、これに限られるものではない。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００３２】
更に、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態による超音波診断装置を説明するためのブロック構成図である。
【図２】正常時の心電波形を検出して基準フレームを判定する場合の、各ブロックの動作を説明するための図である。
【図３】Ｐ波を誤検出した時の心電波形を検出して基準フレームを判定する場合の、各ブロックの動作について説明するための図である。
【図４】一般的な心電波形の例を示した図である。
【図５】従来の一般的な超音波診断装置を説明するためのブロック構成図である。
【図６】Ｔ波不感帯処理について説明するための図である。
【図７】Ｒ波検出による心電波形の理想的な処理状態について説明するための図である。
【図８】Ｐ波検出による心電波形の処理状態について説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
２０…超音波診断装置、２１…ＥＣＧ電極、２２…プローブ、２５…生体信号処理回路、２６…Ｔｒｉｇｇｅｒ（トリガ）検出回路、２７…送信受信回路、２８…デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）、２９…制御回路、３１…フレームバッファ／Ｔｒｉｇｇｅｒ（トリガ）判定回路、３２…画像処理部、３３…記憶部、３５…画像観察モニタ。
【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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