(57)【要約】【課題】超音波を利用して、心臓の画像を観察するようにしながら、同時に心臓弁信号を検出して、心収縮機能を分析する装置を得ること。【解決手段】第１の探触子を用いて、心臓に向けて超音波を照射し、エコー信号を検出して心臓のＢモード２次元断層像を表示させ、第２の探触子から心臓に超音波ビームを照射して、心臓弁信号を検出し、その信号から房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出して、これら両信号を同一時間軸上にとって、前記心臓のＢモード２次元断層像と同時に表示する。【選択図】　　　　　図１
2004057759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）生体の外壁に第１と第２の探触子をあてがって、その第１の探触子からＢモードの走査信号を体内の心臓に向けて照射して、Ｂモードのエコー信号を受信する手段と、
（Ｂ）第２の探触子から超音波を体内の心臓に向けて照射して、心臓弁のドプラ・データ信号を受信する手段と、
（Ｃ）前記第１の探触子からのＢモード・エコー信号をディジタル信号に変換する手段と、
（Ｄ）前記ディジタル信号によって、心臓の２次元断層像を作成して表示する手段と、
（Ｅ）前記心臓弁のドプラ・データ信号から房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出する手段と、
（Ｆ）前記心臓の２次元断層像と前記房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを同時に表示する手段とから成ることを特徴とする心収縮機能を分析する装置。
【請求項２】
（Ａ）複数の入力信号モードを選択して指定するようにした入力手段と、
（Ｂ）前記入力手段によって指定された信号に対応する超音波ビームを形成して送信および受信する送受信制御手段と、
（Ｃ）前記送受信制御手段からの制御信号を受信して超音波ビームを集束して偏向する信号を作成するＢモード送信回路と前記送信手段からの制御信号を受信して超音波信号を作成するドプラ送信回路とを具備する送信手段と、
（Ｄ）生体の外壁にあてがい前記送信手段のＢモード送信回路からのアナログ出力信号を受けてＢモード走査ビームを前記生体内に発信し、その反射信号を受信する第１の探触子と、
（Ｅ）生体の外壁にあてがい前記送信手段のドプラ送信回路からのアナログ出力信号を受けて超音波ビームを発信し、その反射信号を受信する第２の探触子と、
（Ｆ）前記第１の探触子のＢモード走査信号の反射信号を受信するＢモード受信回路と、前記第２の探触子の超音波ビームの反射信号を受信するドプラ受信回路と、前記送受信制御手段からの制御信号を入力する受信手段と、
（Ｇ）前記Ｂモード受信回路のアナログ出力信号を入力してディジタル信号に変換する第１のＡ−Ｄ変換器と、
（Ｈ）前記ドプラ受信回路からアナログ出力を受けて、その信号に含まれる心臓弁信号から房室弁閉鎖信号を抽出する第１濾波手段と半月弁開放信号を抽出する第２濾波手段と、
（Ｉ）前記第１の濾波手段からの出力と前記第２の濾波手段からのアナログ出力信号を入力してディジタル信号に変換する第２のＡ−Ｄ変換器と、
（Ｊ）前記第２のＡ−Ｄ変換器においてディジタル信号に変換された前記第１の濾波手段からの出力を受ける第１記憶手段と、
（Ｋ）前記第２のＡ−Ｄ変換器においてディジタル信号に変換された前記第２の濾波手段からの出力を受ける第２記憶手段と、
（Ｌ）前記第１記憶手段の出力信号の時間軸上のピークの位置を受けて前記第１記憶手段の出力信号を房室弁閉鎖信号のピークの位置を示すものとして同定する手段と、
（Ｍ）前記第２記憶手段の出力を受けて前記第２記憶手段の出力信号を半月弁開放信号のピークの位置を示すものとして同定する手段と、
（Ｎ）前記第１と第２の信号同定手段の出力信号を入力して両信号の位置の間隔を計測する手段と、
（Ｏ）前記第１のＡ−Ｄ変換器と、前記第１濾波手段の前記第１帯域フィルタの出力信号と、前記第２濾波手段の前記第２帯域フィルタの出力信号と、前記信号位置間計測手段との出力を受信して心臓の２次元断層像を示す信号と前記房室弁閉鎖信号と前記半月弁開放信号とを、それぞれ標準テレビジョン信号に変換するディジタル・スキャン・コンバータと、
（Ｐ）前記ディジタル・スキャン・コンバータからの出力信号を受信して前記心臓の２次元断層像と前記房室弁閉鎖信号と前記半月弁開放信号とを同時に表示する表示装置とから成ることを特徴とする心収縮機能を分析する装置。
【請求項３】
前記複数の入力信号のモードをＢモード、連続波ドプラ・モード、およびパルス・ドプラ・モードとする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１濾波手段を前記第１帯域フィルタと、前記第１整流回路と、前記第１エンベロープ回路とを直列接続したものとし、前記ドプラ受信回路から受けた心臓弁信号を含むドプラ信号を濾波して整流し、心臓の房室弁閉鎖信号を抽出するものとする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第２濾波手段を前記第２帯域フィルタと、前記第２整流回路と、前記第２エンベロープ回路とを直列接続したものとし、前記ドプラ受信回路から受けた心臓弁信号を含むドプラ信号を濾波して整流し心臓の半月弁開放信号を抽出するものとする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の探触子と第２の探触子とを一体に構成して幅の広い単一構造体とした請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記第１帯域フィルタを超音波周波数が１．１ＭＨｚのとき約３００乃至約６６０Ｈｚのものとする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記第２帯域フィルタを超音波周波数が１．１ＭＨｚのとき約１１０乃至約３００Ｈｚのものとする請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は超音波を利用して心収縮機能を分析する装置、より詳しく述べると体内に超音波パルスを照射し、その反射波により心臓の収縮機能を映像化して心収縮機能を分析する超音波ドプラ診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓などの周期的な動作を伴う臓器の診断には、臓器に直接に接触することなく生体内部の断層像を得ることができる超音波診断装置を使用している。この種の超音波診断装置は、生体の外壁にあてがった送信用の探触子から生体の内部に超音波を照射して、生体内部から反射あるいは散乱した超音波のエコー信号を受信用の探触子で受信して、これを電気信号に変換して画像としてモニター上に表示することにより、臓器の形状や動きなどの診断に用いる。
【０００３】
この種の超音波診断装置には、エコー信号の周波数の偏移情報を利用するドプラ法と振幅情報を利用するパルス反射法とがある。
【０００４】
生体の内部で動いている心臓や血液などに超音波を照射すると、ドプラ効果によって送信周波数とエコー信号の周波数とに偏移を招く。ドプラ法の超音波診断装置は、この周波数の偏移を検出し波形や画像を表示させて、心臓や血管内を流れる血液の方向や速さを測定するのである。
【０００５】
ドプラ法の超音波診断装置には、生体の外壁にあてがってその体内に超音波を照射する送信用の探触子と、体内からのエコー信号を受信する受信用の探触子を使用する「連続波ドプラ装置」と、送受信兼用の探触子から超音波パルスを放射しエコーを同じ探触子で受信する「パルス・ドプラ装置」とがある。
【０００６】
連続波ドプラ装置は距離分解能がないために、反射体の位置を特定することはできないが、超音波ビーム上のすべてのドプラ信号が得られるので、心臓機能の診断、体表血管の血流計測あるいは超音波ビーム上の最高血流の計測などに使用している。他方、パルス・ドプラ装置は距離分解能を有しているので循環器系の臨床の場でよく利用されている。
【０００７】
パルス反射法の超音波診断装置は、エコー信号の表示方式により、Ａモード、ＢモードおよびＭモードに分類されている。Ａモードは、エコー信号の振幅すなわち包絡線を表示するもので、特定の方向の情報しか表現できないが、反射体の位置を識別しやすい特徴がある。
【０００８】
ＢモードはＡモードにおける振幅を輝度に変えエコー信号を輝度変調された１本の輝線で表示させ、この輝線の表示位置を超音波パルスのビーム走査に合わせて移動させることにより断層像を形成する。Ｂモードのビーム走査方式には、ある点を中心にビームを扇形に走査するセクタ方式、ビームを直線的に一定方向に走査するリニア方式、探触子の位置を固定してビームの方向を回転させるラジアル方式その他がある。このビーム走査方式には、それぞれ電子式と機械式とがあり、生体の診断位置によって選択して使用する。
【０００９】
Ｍモードは反射体の位置の時間的変化を表示する方法であり、ビーム走査は行わず一定方向に繰り返し送受信し、エコー信号を輝度変調された１本の輝線で表して、時間経過に従って輝線の表示位置を横方向に並行移動することにより、反射位置の時間的変化、すなわち動きを表示することができる。
【００１０】
このＭモードは従来「心エコー法」とも呼ばれていたが、最近ではＢモードの普及によりこれら２つの表示をまとめて「心エコー法」と呼び、心臓疾患の診断によく利用されている。
【００１１】
超音波診断装置にはパルス反射法とドプラ法とを備えたものが多くある。特に１個の探触子によってＢモードの走査を行うことと、超音波の照射とドプラエコー信号を受信することとを交互に行う超音波診断装置は、Ｂモードでリアルタイムに２次元断層像を確認しながら、ドプラ効果を利用して生体内部の特定位置の血流速度を同時に表示することができるため、心臓疾患の診断に極めて多く利用されている。
【００１２】
本願の出願人は心臓の機能、特に胎児の心臓の機能を診断するために、特開２０００−１９７６３３号公報に開示する「胎児の心収縮機能を分析する装置」を開発した。
【００１３】
この公報に記載の技術は、母体の腹壁にあてがった探触子から超音波信号を胎児の心臓に向けて照射し、胎児の心臓弁から反射された超音波をドプラ効果を利用して心臓弁信号として検出し、この信号から房室弁が閉鎖するときに発生する房室弁閉鎖信号と半月弁が開放するときに発生する半月弁開放信号とを抽出して、各々の信号を記憶装置に記憶させ、記憶された房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを表示装置に同一時間軸上に表示し、両信号の時間間隔を計測し胎児の心臓の等容性収縮期を同時に表示するものである。
【００１４】
また、従来から胎児の心拍動の聴診や心拍数を計測するために用いられている超音波ドプラ胎児診断装置は、母体の腹壁に１個だけの探触子をあてがって、その探触子から超音波を胎児に向けて照射し、胎児の心臓壁、血管壁、血液などの胎児の心拍動に同期して動く部分から反射された超音波を、ドプラ効果を利用して心拍動に同期した信号として検出し、この信号に含まれる可聴音をスピーカやイヤホーンにより聴取するもので、これに心拍数を計数表示する機能を具備する装置もある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に、この分野に関連する従来の技術について述べたが、これら従来技術には、次のような解決を求められる問題点がある。
【００１６】
その第１の問題点は、超音波診断装置において、１個の探触子でＢモードの走査と超音波を照射しドプラ・エコー信号の受信とを交互に行う装置は、Ｂモードの２次元断層像と特定位置のドプラの信号とを同時に表示することはできるが、心臓弁信号を検出して同一時間軸上に房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出することができないことである。
【００１７】
その理由は、房室弁の位置と半月弁の位置とが離れていることに起因する。すなわち、１個の探触子で房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出するには、まずＢモードで２次元断層像を確認しながら、房室弁の方向と位置とに超音波を照射しドプラ・エコー信号を受信して房室弁閉鎖信号を検出し、次に超音波ビームを半月弁の方向と位置とに切り替えて半月弁開放信号を検出しなければならない。したがって、同一時間軸上に房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出することができないのである。
【００１８】
トーイツ株式会社が先に開発した特開２０００−１９７６３３号公報に開示されている「胎児の心収縮機能を分析する装置」は、胎児の心臓の診断において極めて効果のあるものである。しかし、母体内部の外部からは見ることのできない胎児の心臓内の房室弁と半月弁とに超音波を的確に照射するために２つの心臓弁の方向と位置とを手探り状態で確認する必要があり、しかも母体の腹壁を介した胎児の心臓弁信号は非常に微弱であるために、その検出に極めて高度な熟練を必要とする。
【００１９】
さらに、超音波ドプラ胎児診断装置は心臓弁信号を検出する機能を備えていないため、胎児の心拍動の聴診や心拍数を計測することはできるが、房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出することができないという不利益がある。
【００２０】
この発明の主目的は、以上に列挙した従来技術における問題点を考慮して、ドプラ心臓弁信号から極めて容易に心収縮機能を分析することができる超音波ドプラ診断装置を提供することにある。
【００２１】
この発明の目的はさらに、体内の胎児の心臓の状態を知るために、体内の胎児の心臓内の房室弁と半月弁とに的確に超音波ビームを照射して、胎児の心臓の２次元断層像と房室弁閉鎖信号と半月弁信号とを同時に観察することのできる超音波ドプラ診断装置を提供することにある。
【００２２】
この発明の以上に述べた目的以外の多くの目的は、この明細書の記載によって当業者に容易に理解されるものと確信する。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の超音波を利用して心収縮機能を分析する装置は、
（Ａ）生体の外壁に第１と第２の探触子をあてがって、その第１の探触子からＢモードの走査信号を体内の心臓に向けて照射して、Ｂモードのエコー信号を受信する手段と、
（Ｂ）第２の探触子から超音波を体内の心臓に向けて照射して、心臓弁のドプラ・データ信号を受信する手段と、
前記第１の探触子からのＢモード・エコー信号をディジタル信号に変換する手段と、
（Ｃ）前記ディジタル信号によって、心臓の２次元断層像を作成して表示する手段と、
（Ｄ）前記心臓弁のドプラ・データ信号から房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出する手段と、
（Ｅ）前記心臓の２次元断層像と前記房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを同時に表示する手段とから成るものである。
【００２４】
さらに詳細に述べると、この発明の心収縮機能を分析する超音波ドプラ診断装置は、
（Ａ）複数の入力信号モードを選択して指定するようにした入力手段と、
（Ｂ）前記入力手段によって指定された信号に対応する超音波ビームを形成して送信および受信する送受信制御手段と、
（Ｃ）前記送受信制御手段からの制御信号を受信して超音波ビームを集束して偏向する信号を作成するＢモード送信回路と前記送信手段からの制御信号を受信して超音波信号を作成するドプラ送信回路とを具備する送信手段と、
（Ｄ）生体の外壁にあてがい前記送信手段のＢモード送信回路からのアナログ出力信号を受けてＢモード走査ビームを前記生体内に発信し、その反射信号を受信する第１の探触子と、
（Ｅ）生体の外壁にあてがい前記送信手段のドプラ送信回路からのアナログ出力信号を受けて超音波ビームを発信し、その反射信号を受信する第２の探触子と、
（Ｆ）前記第１の探触子のＢモード走査信号の反射信号を受信するＢモード受信回路と、前記第２の探触子の超音波ビームの反射信号を受信するドプラ受信回路と、前記送受信制御手段からの制御信号を入力する受信手段と、
（Ｇ）前記Ｂモード受信回路のアナログ出力信号を入力してディジタル信号に変換する第１のＡ−Ｄ変換器と、
（Ｈ）前記ドプラ受信回路からアナログ出力を受けて、その信号に含まれる心臓弁信号から房室弁閉鎖信号を抽出する第１濾波手段と半月弁開放信号とを抽出する第２濾波手段と、
（Ｉ）前記第１濾波手段からの出力と前記第２濾波手段からのアナログ出力信号を入力してディジタル信号に変換する第２のＡ−Ｄ変換器と、
（Ｊ）前記第２のＡ−Ｄ変換器においてディジタル信号に変換された前記第１濾波手段からの出力を受ける第１記憶手段と、
（Ｋ）前記第２のＡ−Ｄ変換器においてディジタル信号に変換された前記第２の濾波手段からの出力を受ける第２記憶手段と、
（Ｌ）前記第１記憶手段の出力信号の時間軸上のピークの位置を受けて前記第１記憶手段の出力信号を房室弁閉鎖信号のピークの位置を示すものとして同定する手段と、
（Ｍ）前記第２記憶手段の出力を受けて前記第２記憶手段の出力信号を半月弁開放信号のピークの位置を示すものとして同定する手段と、
（Ｎ）前記第１と第２の信号同定手段の出力信号を入力して両信号の位置の間隔を計測する手段と、
（Ｏ）前記第１のＡ−Ｄ変換器と、前記第１濾波手段の前記第１帯域フィルタの出力信号と、前記第２濾波手段の前記第２帯域フィルタの出力信号と、前記信号位置間計測手段との出力とを受信して心臓の２次元断層像を示す信号と前記房室弁閉鎖信号と前記半月弁開放信号とを、それぞれ標準テレビジョン信号に変換するディジタル・スキャン・コンバータと、
（Ｐ）前記ディジタル・スキャン・コンバータからの出力信号を受信して前記心臓の２次元断層像と前記房室弁閉鎖信号と前記半月弁開放信号とを同時に表示する表示装置とから構成することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明の前記心収縮機能を分析する超音波ドプラ診断装置を、図面を参照して、その好ましい実施例について説明する。
【００２６】
図１はこの発明の第１の実施例としての超音波ドプラ診断装置１０の構成を示すブロック図であって、診断装置１０は入力手段１２を具備する。この入力手段１２は、例えばキーボードを操作することによって、Ｂモード、連続波ドプラ・モード、あるいはパルス・ドプラ・モードのいずれかの信号を指定することができるように構成してあり、送受信制御手段１４に連絡してある。
【００２７】
送受信手段１４は入力手段１２で指定された信号に対応する超音波ビームを同時に形成して送受信することができるように構成してあり、送信手段１６と受信手段２０とに接続してある。
【００２８】
送信手段１６はＢモード送信回路１７とドプラ送信回路１８とを具備し、Ｂモード送信回路２１は送受信制御手段１８からの制御信号によってアレイ振動子の各素子の駆動を適切に遅延させ、超音波ビームを収束して、偏向させる信号を作成し、それを増幅して第１の探触子であるＢモード探触子２２に送り、ドプラ送信回路１８は送受信制御手段１４からの制御信号によって超音波を照射する信号を第２の探触子であるドプラ探触子２４に出力する。
【００２９】
この場合に入力手段１２において連続波ドプラの動作モードが指定されると、連続した一定周波数の超音波を照射させる信号がドプラ探触子２４へ出力し、また入力手段１２においてパルス・ドプラの動作モードが指定された場合には、生体内部に超音波パルスを繰り返し照射して、目標とする体内の反射体の位置および距離とを特定するための制御信号をドプラ探触子２４内の送受信兼用振動子へ出力する。
【００３０】
Ｂモード探触子２２は複数個の超音波振動素子を直線状もしくは円弧状に配列したアレイ振動子を具備する送受信兼用の探触子としてある。このＢモード探触子２２は生体の外壁にあてがい、その生体の内部に向けて超音波を照射し、生体の内部からの反射あるいは散乱された超音波のエコーをＢモード・アナログ・エコー信号として受信する。このＢモード２２に含まれているアレイ振動子にセクタ方式の電子走査信号を与えることによって、Ｂモード走査ビーム２３が照射されて、扇形のセクタ走査が行われて２次元断層像のＢモード画像の領域が形成される。
【００３１】
第２の探触子、すなわちドプラ探触子２４は送信用と受信用の超音波振動子を具備し、生体の外壁にあてがって心臓鼓動あるいは血液の流動など生体内部において動いているものに向けて超音波ビーム２５を放射し、生体内部から反射または散乱された超音波エコーを受けて、アナログ信号としたドプラ・エコー信号を受信する。Ｂモード探触子２２の出力信号は受信手段２０のＢモード受信回路２６に、ドプラ探触子２４の出力信号は受信手段２０のドプラ受信回路２７にそれぞれ送られる。
【００３２】
受信手段２０はＢモード受信回路２６とドプラ受信回路２７とを備え、Ｂモード受信回路２６は遅延回路と加算回路とから成る整相加算回路を具備し、Ｂモード探触子２２に含まれているアレイ振動子の各素子によって受信されたＢモードエコー信号を入力し、これら各素子からの受信信号を適当に遅延させて、整相加算処理を行い、Ｂモード・データ信号としてＡ−Ｄ変換器２８に送る。
【００３３】
ドプラ受信回路２７はミキサ回路と検波回路とを具備し、入力手段１２において連続波ドプラの動作モードが指定された場合には、ドプラ探触子２４に含まれている受信用振動子に受信されたドプラ・エコー信号を受信し、ドプラ効果により偏移したドプラ・エコー信号の周波数と送受信制御手段１４より送られる送信周波数とを演算処理し、第１濾波手段３０と第２濾波手段３４に、それぞれドプラ・データ信号として出力する。
【００３４】
また、ドプラ受信回路２７はサンプル・ホールド回路を具備し、ドプラ受信回路２７に入力手段１２によってパルス・ドプラの動作モードが指定された場合には、連続ドプラと同様なドプラ演算処理に加えて、距離分解能が加えられたドプラ・データ信号を第１濾波手段３０と第２濾波手段３４とにそれぞれ送る。なお、第１濾波手段３０は第１帯域フィルタ３１と、第１整流回路３２と第１エンベロープ回路３３とから構成され、第２濾波手段３４は第２帯域フィルタ３４と、第２整流回路３６と第２エンベロープ回路３７とによって構成してある。
【００３５】
入力手段１２で連続波ドプラの動作モードが指定されたときは、ドプラ探触子２４に含まれる受信用振動子で受信されたドプラ・エコー信号を受け、ドプラ効果により偏移したドプラ・エコー信号の周波数と送受信制御手段１４から送られた送信周波数とをドプラ受信回路２７に含まれるミキサ回路と検波回路でドプラ演算処理を行い、第１濾波手段３０および第２濾波手段３４へドプラ・データ信号として出力する。また、ドプラ受信回路２７は入力手段１２でパルス・ドプラの動作モードが指定されたときには、連続波ドプラと同様なドプラ演算処理に加えて、ドプラ受信回路２７に含まれるサンプルホールド回路により距離分解能が与えられ、この距離分解能を含んだドプラ・データ信号を出力する。
【００３６】
第１濾波手段３０の第１帯域フィルタ３１は、例えば照射する超音波周波数が１．１ＭＨｚのときには１１０乃至３００Ｈｚの帯域フィルタを具備するように構成しておき、ドプラ受信回路２７から受けた心臓弁信号を含むドプラ信号を濾波して、第１整流回路３２に送って整流し、第１エンベロープ回路３３に送ってその包絡線を作成し、心臓の房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）を抽出して、この信号をＡ−Ｄ変換器４２に送る。また第１帯域フィルタ３１において濾波された信号はディジタル・スキャン・コンバータ３８を介して表示装置４０に送られる。
【００３７】
第２濾波手段３４の第２帯域フィルタ３５は、例えば照射する超音波周波数が１．１ＭＨｚのときには１１０乃至３００Ｈｚの帯域フィルタを具備するように構成しておき、ドプラ受信回路２７から受けた心臓弁信号を含むドプラ信号を濾波して、第２整流回路３６に送って整流し、第２エンベロープ回路３７に送ってその包絡線を作成し、心臓の半月弁開放信号（Ａｏ）を抽出して、この信号をＡ−Ｄ変換器４２に送る。また第２帯域フィルタ３５において濾波された信号はディジタル・スキャン・コンバータ３８を介して表示装置４０へ送られる。
【００３８】
なお、第１濾波手段３０の第１エンベロープ回路３３と、第２濾波手段３４の第２エンベロープ回路３７のそれぞれの出力信号はＡ−Ｄ変換器４２、第１記憶手段４４、第２記憶手段４６、第１信号同定手段４８、第２信号同定手段５０、および信号位置間計測手段５２へ送られた後に、ディジタル・スキャン・コンバータ３８を介して表示装置４０へ送られる。これら各手段の作用は、後述の胎児の心収縮機能の分析に関する動作の説明において詳細に述べる。
【００３９】
Ｂモード受信回路２６からアナログ形式のＢモード・データ信号を受信したＡ−Ｄ変換器２８は、このＢモード・データ信号をディジタルに変換して、ディジタル・スキャン・コンバータ３８へ出力する。ディジタル・スキャン・コンバータ３８はこの受信信号によって２次元断層像を形成し、表示装置４０へ送り２次元断層像のＢモードを画像として表示する。
【００４０】
次に、以上に説明したこの発明の超音波ドプラ診断装置１０を使用して胎児の心臓のＢモード画像を図２に示すように表示装置４０に表示させ、その画像を観察しながら超音波ビームを胎児の心臓弁に照射して、心臓弁信号を検出して、胎児の心収縮機能を分析する動作について説明する。
【００４１】
母体の腹壁に第１の探触子としてＢモード探触子２２をあてがい、図２に示すように母体内の胎児の心臓に向けてＢモード走査ビーム２３を照射する。それによって、胎児の心臓のＢモード・エコー信号が探触子２２に送られ、受信手段２０に出力される。このＢモード・データ信号はＡ−Ｄ変換器２８、ディジタル・スキャン・コンバータ３８において標準テレビジョン信号に変更されて、表示装置４０に送られて、胎児の心臓のＢモードの２次元断層画像６０として表示される。
【００４２】
胎児の心臓のＢモード画像６０には、図２に示すように、左心房６１、左心室６２、房室弁６３、半月弁６４、母胎の子宮壁６５などが描写されている。操作者はこのＢモード画像６０を観察しながらドプラ探触子２４を操作して、房室弁６３および半月弁６４を超音波ビーム２５が同時に遮る方向へ容易に照射する。それによって、ドプラ探触子２４に含まれる受信用振動子で受信されたドプラ・エコー信号は、図３に示すように、胎児の心臓内の房室弁６３および半月弁６４から反射された房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）とを、同一の時間軸線上に表示するものになる。
【００４３】
このドプラ・エコー信号はドプラ受信回路２７に送られてドプラ演算処理された心臓弁信号を含むドプラ・データ信号として第１濾波手段３１および第２濾波手段３４に送り出されて、前述したとおりの経路をたどって表示装置４０に送られ、第１帯域フィルタ３１および第２帯域フィルタ３５で各々濾波されたアナログ形式の房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）および半月弁開放信号（Ａｏ）の波形が胎児の心臓のＢモード画像６０と同時に表示される。
【００４４】
そこで操作者は表示装置４０上における胎児の心臓のＢモード画像６０を観察しながら、図３に示す同一時間軸上の房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）との波形を同時に観察することができる。
【００４５】
アナログ信号である房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）とは、Ａ−Ｄ変換器２２により各々ディジタル信号に変換する。ディジタル信号に変換された房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）は第１記憶手段４４へ送られ、半月弁開放信号（Ａｏ）は第２記憶手段４６へ送られる。
【００４６】
第１記憶手段４４は、ディジタル信号に変換された房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）を受け、この信号と共に補助信号としてその前後の房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）が含まれる時間幅の信号を記憶する。
【００４７】
第２記憶手段４６はＡ−Ｄ変換器２２によりアナログ信号からディジタル信号に変換された半月弁開放信号（Ａｏ）を受け、この信号と共に補助信号としてその前後の半月弁開放信号（Ａｏ）が含まれるような時間幅の信号を記憶する。
【００４８】
次に、第１記憶手段４４に記憶された房室弁６３の閉鎖信号（Ｍｃ）とその補助信号とを、第１信号同定手段４８に送り、時間軸上のピークの位置を房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）の位置として同定する。半月弁６４の開放信号（Ａｏ）についても、同様に第２記憶手段４６に記憶された半月弁開放信号（Ａｏ）とその補助信号とを、第２信号同定手段５０に送って、時間軸上におけるピークの位置を半月弁開放信号（Ａｏ）の位置として同定する。
【００４９】
同定された房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）とは信号位置間計測手段５２へ送られて、同一時間軸上における両信号の位置の時間間隔が計測され、等容性収縮期（Ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ　Ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ：略記ＩＣＴ）として出力される。これらの信号はディジタル・スキャン・コンバータ３８を介して表示装置４０に送られ、この発明の目的とする胎児心臓の等容性収縮期（ＩＣＴ）を表示する。すなわち、図４に示すように、房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）、半月弁開放信号（Ａｏ）および等容性収縮期（ＩＣＴ）を同一時間軸上にディジタル表示する。
【００５０】
この発明によれば、房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）または半月弁開放信号（Ａｏ）の周期を、信号位置間計測手段５２に含まれる計数回路により測定し、心拍数を算出して表示装置４０に表示することもできる。
【００５１】
胎児心臓の等容性収縮期は、胎児の心収縮機能の分析の指標として使用される。等容性収縮期と、胎児の心拍数の変動、アシドーシス（酸性症）、低酸素症との関係についても研究が進められている。
【００５２】
次にこの発明の第２の実施例を図５を参照して説明する。この超音波ドプラ診断装置１００は、第１の探触子であるＢモード探触子１２２と第２の探触子であるドプラ探触子１２４とを組み合わせて一体にした幅の広い単一探触子１２６を具備するもので、その他の構成および動作は図１に示す第１の実施例について述べたと全く同一である。
【００５３】
この発明の超音波診断装置１００においては、Ｂモード探触子１２２とドプラ探触子１２４とを組み合わせて一体に構成した幅の広い単一探触子１２６を使用するために、操作者が図１に示す第１のＢモード探触子２２とドプラ探触子２４との、それぞれ別個の２個の探触子を、同時に生体にあてがう時の支障を解除し、単一探触子１２６を片手で的確に操作することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の心収縮機能を分析する超音波ドプラ診断装置および心収縮機能分析方法は次のような効果がある。
【００５５】
従来の技術において、１個の探触子のみを備えた超音波診断装置では、Ｂモードの走査と超音波を照射しドプラ・エコー信号の受信とを交互に行っていたので、Ｂモードで２次元断層像を表示しながら生体内部の特定位置のドプラの波形を同時に表示することができたが、心臓弁信号を検出して同一時間軸上に房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）とを抽出することはできなかった。
【００５６】
また、従来のドプラ探触子だけを備えた超音波ドプラ診断装置では、例えば胎児の心臓内にある房室弁と半月弁との心臓弁に超音波を照射させるためには、母体内部の見えないところにある胎児の２つの心臓弁の方向と位置とを、ドプラ波形だけを観察しながら手探り状態で探さなければならず、母体の腹壁を介した胎児の心臓弁信号は非常に微弱であるため検出に熟練を要していた。
【００５７】
これに対して、この発明においては、Ｂモードの走査とドプラの走査を第１と第２の探触子を用いて行うことにより、Ｂモードで心臓の２次元断層像をリアルタイムに確認しながら、心臓弁に向けて超音波を照射して、ドプラ・エコー信号を受診するので、２つの心臓弁の方向と位置とに極めて容易に超音波ビームを照射することができ、また同一時間軸上に房室弁閉鎖信号と半月弁開放信号とを抽出でき、しかもこの信号の時間間隔を計測することにより心臓の等容性収縮期が計測できる。従って、ドプラ心臓弁信号から極めて容易に心収縮機能を分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の心収縮機能を分析する超音波ドプラ診断装置の第１の実施例の構成を示す略ブロック図である。
【図２】この発明の装置により胎児の心収縮機能を分析するときの胎児心臓のＢモード画像と超音波ビームを示す略図である。
【図３】この発明の装置によって、房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）とを同一時間軸上に表示した波形図である。
【図４】この発明の装置において、房室弁閉鎖信号（Ｍｃ）と半月弁開放信号（Ａｏ）と等容性収縮期（ＩＣＴ）とを同一時間軸上に表示した波形図である。
【図５】この発明の超音波ドプラ診断装置の第２の実施例を示す略ブロック図である。
【符号の説明】
１０；１００　　超音波ドプラ診断装置
１２　　入力手段
１４　　送受信制御手段
１６　　送信手段
１７　　Ｂモード送信回路
１８　　ドプラ送信回路
２０　　受信手段
２２　　Ｂモード探触子
２３　　Ｂモード走査ビーム
２４　　ドプラ探触子
２５　　超音波ビーム
２６　　Ｂモード受信回路
２７　　ドプラ受信回路
２８　　Ａ−Ｄ変換器
３０　　第１濾波手段
３１　　第１帯域フィルタ
３２　　第１整流回路
３３　　第１エンベロープ回路
３４　　第２濾波手段
３５　　第２帯域フィルタ
３６　　第２整流回路
３７　　第２エンベロープ回路
３８　　ディジタル・スキャン・コンバータ
４０　　表示装置
４２　　Ａ−Ｄ変換器
４４　　第１記憶手段
４６　　第２記憶手段
４８　　第１信号同定手段
５０　　第２信号同定手段
１２２　Ｂモード探触子
１２４　ドプラ探触子
１２６　単一探触子
【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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