(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）被検体を超音波で走査して取得したデータに基づいて、観測時刻ｉにおける目標組織の予測位置を目標測定点Ｊ（ｉ）としてドプラ速度Ｖ（ｉ，Ｊ（ｉ））を測定する。
（２）最新に測定したドプラ速度Ｖ（ｉ，Ｊ（ｉ））と最新に求めた速度Ｖ’（ｉ−１，Ｊ（ｉ−１））を加重平均して目標測定点の速度Ｖ’（ｉ，Ｊ（ｉ））を求める。
（３）求めた速度Ｖ’（ｉ，Ｊ（ｉ））に観測時刻間隔τを乗じて移動量を算出し、前記移動量を現在の目標測定点の位置Ｊ（ｉ）に加算し、次の観測時刻（ｉ＋１）での目標組織の予測位置Ｊ（ｉ＋１）とする。
（４）上記（１）（２）（３）を繰り返す。
により、運動する目標組織を追跡することを特徴とする組織運動追跡方法。
【請求項２】
請求項１に記載の組織運動追跡方法において、
前記目標測定点の予測位置の時間変化軌跡を表示することを特徴とする組織運動追跡方法。
【請求項３】
超音波探触子と、
前記超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査しデータを取得する送受信手段と、
前記データに基づいて観測時刻ｉにおける目標測定点Ｊ（ｉ）のドプラ速度Ｖ（ｉ，Ｊ（ｉ））を測定するドプラ処理手段と、
最新に測定したドプラ速度Ｖ（ｉ，Ｊ（ｉ））と最新に求めた速度Ｖ’（ｉ−１，Ｊ（ｉ−１））を加重平均して目標測定点の速度Ｖ’（ｉ，Ｊ（ｉ））を求める速度取得手段と、
求めた速度Ｖ’（ｉ，Ｊ（ｉ））に観測時刻間隔τを乗じて移動量を算出し前記移動量を現在の目標測定点の位置Ｊ（ｉ）に加算し次の観測時刻（ｉ＋１）での目標組織の予測位置Ｊ（ｉ＋１）とする予測位置取得手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記速度取得手段は、前記最新に測定したドプラ速度Ｖ（ｉ，Ｊ（ｉ））を第１の入力とし、前記最新に求めた速度Ｖ’（ｉ−１，Ｊ（ｉ−１））を第２の入力とし、第１の入力値と第２の入力値の加重平均値を出力とするルックアップテーブルであることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の超音波診断装置において、
前記目標測定点の予測位置の時間変化軌跡を表示する軌跡表示手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組織運動追跡方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、運動する目標組織を高い空間分解能で正確に追跡できる組織運動追跡方法および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波診断装置において、目標測定点の速度を求める場合、目標測定点を中心とする一定領域内に含まれる各測定点のドプラ速度の測定値の空間平均をとっている。これは、ドプラ速度の測定値のバラツキを抑えるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
運動する目標組織を追跡して観察する場合、次のように行っている。
（１）目標組織の予測位置を目標測定点として速度を求める。
（２）求めた速度に観測時刻間隔を乗じて移動量を算出し、その移動量を現在の目標測定点の位置に加算し、次の観測時刻での目標組織の予測位置とする。
（３）上記（１）（２）を繰り返す。
【０００４】
しかし、従来は、目標測定点を中心とする一定領域でのドプラ速度の測定値の空間平均をとって目標測定点の速度としているため、実質的に目標測定点が空間的な広がりを持ち、空間分解能が低下してしまう問題点がある。
一方、目標測定点のドプラ速度の測定値をそのまま目標測定点の速度とすれば、ドプラ速度の測定値のバラツキが追跡に従って累積されるため、正確な追跡を行えない問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、空間分解能を低下させないで、運動する目標組織を正確に追跡できる組織運動追跡方法および超音波診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、
（１）目標組織の予測位置を目標測定点としてドプラ速度を測定する。
（２）最新に測定したドプラ速度と最新に求めた速度を加重平均して目標測定点の速度を求める。
（３）求めた速度に観測時刻間隔を乗じて移動量を算出し、その移動量を現在の目標測定点の位置に加算し、次の観測時刻での目標組織の予測位置とする。
（４）上記（１）（２）（３）を繰り返す。
により、運動する目標組織を追跡することを特徴とする組織運動追跡方法を提供する。
上記第１の観点による組織運動追跡方法では、目標測定点を中心とする一定領域内に含まれる各測定点のドプラ速度の測定値の空間平均をとって目標測定点の速度を求めるのではなく、最新に測定したドプラ速度と最新に求めた速度を加重平均して目標測定点の速度を求める。従って、空間的な広がりを生じないため、空間分解能は低下しない。一方、過去に求めた速度を最新の速度に反映させるため、ドプラ速度の測定値のバラツキを抑えることが出来る。よって、空間分解能を低下させないで、運動する目標組織を正確に追跡できる。また、過去の軌跡との連続性を維持でき、滑らかな運動をする組織の追跡に好適である。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、
（１）目標組織の予測位置を目標測定点としてドプラ速度を測定する。
（２）最新に測定したドプラ速度とそれ以前に測定したドプラ速度を加重平均して目標測定点の速度を求める。
（３）求めた速度に観測時刻間隔を乗じて移動量を算出し、その移動量を現在の目標測定点の位置に加算し、次の観測時刻での目標組織の予測位置とする。
（４）上記（１）（２）（３）を繰り返す。
により、運動する目標組織を追跡することを特徴とする組織運動追跡方法を提供する。
上記第２の観点による組織運動追跡方法では、目標測定点を中心とする一定領域内に含まれる各測定点のドプラ速度の測定値の空間平均をとって目標測定点の速度を求めるのではなく、最新に測定したドプラ速度とそれ以前に測定したドプラ速度を加重平均して目標測定点の速度を求める。従って、空間的な広がりを生じないため、空間分解能は低下しない。一方、加重平均をとっているため、ドプラ速度の測定値のバラツキを抑えることが出来る。よって、空間分解能を低下させないで、運動する目標組織を正確に追跡できる。また、過去の軌跡との連続性を維持でき、滑らかな運動をする組織の追跡に好適である。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、上記構成の組織運動追跡方法において、目標測定点の予測位置の時間変化軌跡を表示することを特徴とする組織運動追跡方法を提供する。
上記第３の観点による組織運動追跡方法では、目標測定点がどのように動いたかの時間変化を画面上で視認できるようになる。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査しデータを取得する送受信手段と、前記データに基づいて目標測定点のドプラ速度を測定するドプラ処理手段と、最新に測定したドプラ速度と最新に求めた速度を加重平均して目標測定点の速度を求める速度取得手段と、求めた速度に観測時刻間隔を乗じて移動量を算出しその移動量を現在の目標測定点の位置に加算し次の観測時刻での目標組織の予測位置とする予測位置取得手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第４の観点による超音波診断装置では、前記第１の観点による組織運動追跡方法を好適に実施できる。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記速度取得手段は、最新に測定したドプラ速度を第１の入力とし、最新に求めた速度を第２の入力とし、第１の入力値と第２の入力値の加重平均値を出力とするルックアップテーブルであることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第５の観点による超音波診断装置では、前記第１の観点による組織運動追跡方法を好適に実施できる。また、ルックアップテーブルを用いるため、演算を行うよりも処理を高速化できる。
【００１１】
第６の観点では、本発明は、超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査しデータを取得する送受信手段と、前記データに基づいて目標測定点のドプラ速度を測定するドプラ処理手段と、最新に測定したドプラ速度とそれ以前に測定したドプラ速度を加重平均して目標測定点の速度を求める速度取得手段と、求めた速度に観測時刻間隔を乗じて移動量を算出しその移動量を現在の目標測定点の位置に加算し次の観測時刻での目標組織の予測位置とする予測位置取得手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第６の観点による超音波診断装置では、前記第２の観点による組織運動追跡方法を好適に実施できる。
【００１２】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、目標測定点の予測位置の時間変化軌跡を表示する軌跡表示手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第７の観点による超音波診断装置では、前記第３の観点による組織運動追跡方法を好適に実施できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、被検体内の目標測定点ｊへ超音波パルスを送信しそれに対応するエコーを受信し音線信号を得ることを観測時刻間隔τで繰り返す送受信部２と、前記音線信号から観測時刻ｉにおける目標測定点Ｊ(i)のドプラ速度Ｖ(i,J(i))を得るドプラ処理部３と、最新に測定したドプラ速度Ｖ(i,J(i))と最新に求めた速度Ｖ’(i-1,J(i-1))を加重平均して目標測定点の速度Ｖ’(i,J(i))を求める速度取得部４と、求めた速度Ｖ’(i,J(i))に観測時刻間隔τを乗じて移動量Ｓ(i)を算出しその移動量Ｓ(i)を現在の目標測定点Ｊ(i)に加算して次の観測時刻（ｉ＋１）での目標測定点J(i+1)を得る予測位置取得部５と、目標測定点Ｊの時間変化の軌跡画像を生成する軌跡画像生成部６と、Ｂモード処理部１０と、前記軌跡画像やＢモード画像を表示する表示部７とを具備して構成されている。
なお、超音波診断装置１００は、上記以外の一般的な超音波診断装置の構成（ＣＦＭ処理部など）を備えていてもよい。
【００１５】
操作者は、Ｂモード画像上に初期目標測定点Ｊ(0)を設定し、その初期目標測定点Ｊ(0)に運動している目標組織が来た時点で、軌跡画像を表示する動作をスタートさせる。
【００１６】
図２は、速度取得部４の構成ブロック図である。
この速度取得部４は、第１のアドレス値Ａ１と第２のアドレス値Ａ２の加重平均値をデータＤとして出力するルックアップテーブル４１と、軌跡画像を表示する動作をスタートした最初に測定したドプラ速度Ｖ(0,J(0))はそのまま速度Ｖ’(0,J(0))として出力させるがその後に測定したドプラ速度Ｖ(1,J(1))〜は第１のアドレス値Ａ１としてルックアップテーブル４１に入力し且つルックアップテーブル４１のデータＤを速度Ｖ’(1,J(1))〜として出力させる切換スイッチ４２と、最新に出力した速度Ｖ’(i-1,J(i-1))を記憶し第２のアドレス値Ａ２としてルックアップテーブル４１に入力するメモリ４３とを具備してなる。
ルックアップテーブル４１のデータＤとして出力されるＶ’(i,J(i))は、次式で示される。
Ｖ’(i,J(i))＝０.５・Ｖ(i,J(i))＋０.５・Ｖ’(i-1,J(i-1))
上式では、重みを０.５，０.５にしているが、例えば０.７，０.３としてもよい。
【００１７】
予測位置取得部５は、次式により次の観測時刻（ｉ＋１）での目標測定点Ｊ(i+1)を得る。
Ｓ(i)＝Ｖ’(i,J(i))・τ
Ｊ(i+1)＝Ｊ(i)＋Ｓ(i)
【００１８】
次の観測時刻（ｉ＋１）には、ドプラ処理部３は、目標測定点Ｊ(i+1)のドプラ速度Ｖ(i+1,J(i+1))を出力し、速度取得部４は、速度Ｖ’(i+1,J(i+1))を出力し、予測位置取得部５は、目標測定点Ｊ(i+2)を出力する。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００１９】
図３に示すように、軌跡画像生成部６は、横軸を観測時間…，i-1，i，i+1，i+2，…とし、縦軸を目標測定点…，Ｊ(i-1)，Ｊ(i)，Ｊ(i+1)，Ｊ(i+2)，…のＸ方向位置およびＹ方向位置とした軌跡画像を生成する。
【００２０】
以上の超音波診断装置１００によれば、目標組織の運動を軌跡画像で好適に観察できるようになる。
【００２１】
図４の速度取得部４を、図２の速度取得部４に代えて、用いてもよい。
この速度取得部４は、第１のアドレス値Ａ１と第２のアドレス値Ａ２の加重平均値をデータＤとして出力するルックアップテーブル４１と、前回のドプラ速度Ｖ(i-1,J(i-1))を記憶するメモリ５２と、軌跡画像を表示する動作をスタートした最初に測定したドプラ速度Ｖ(0,J(0))はそのまま第２のアドレス値Ａ２としてルックアップテーブル４１に入力するがその後はメモリ５２の出力を第２のアドレス値Ａ２としてルックアップテーブル４１に入力する切換スイッチ５３とを具備してなる。
ルックアップテーブル４１のデータＤとして出力されるＶ’(i,J(i))は、次式で示される。
軌跡画像を表示する動作をスタートした最初は、
Ｖ’(0,J(0))＝０.５・Ｖ(0,J(0))＋０.５・Ｖ(0,J(0))
その後は、
Ｖ’(i,J(i))＝０.５・Ｖ(i,J(i))＋０.５・Ｖ(i-1,J(i-1))
上式では、重みを０.５，０.５にしているが、例えば０.６，０.４としてもよい。
【００２２】
図５の速度取得部４を、図２の速度取得部４に代えて、用いてもよい。
この速度取得部４は、第１のアドレス値Ａ１と第２のアドレス値Ａ２と第３のアドレス値Ａ３の加重平均値をデータＤとして出力するルックアップテーブル６１と、前回のドプラ速度Ｖ(i-1,J(i-1))を記憶するメモリ６２ａと、前々回のドプラ速度Ｖ(i-2,J(i-2))を記憶するメモリ６２ｂと、軌跡画像を表示する動作をスタートした最初に測定したドプラ速度Ｖ(0,J(0))はそのまま第２のアドレス値Ａ２としてルックアップテーブル６１に入力するがその後はメモリ６２ａの出力を第２のアドレス値Ａ２としてルックアップテーブル６１に入力する切換スイッチ６３ａと、軌跡画像を表示する動作をスタートした最初およびその次は第２のアドレス値Ａ２を第３のアドレス値Ａ３としてルックアップテーブル６１に入力するがその後はメモリ６２ｂの出力を第３のアドレス値Ａ３としてルックアップテーブル６１に入力する切換スイッチ６３ｂとを具備してなる。
ルックアップテーブル４１のデータＤとして出力されるＶ’(i,J(i))は、次式で示される。
軌跡画像を表示する動作をスタートした最初は、
Ｖ’(0,J(0))＝0.5・Ｖ(0,J(0))＋0.4・Ｖ(0,J(0))＋0.1・Ｖ(0,J(0))
その次は、
Ｖ’(1,J(1))＝0.5・Ｖ(1,J(1))＋0.4・Ｖ(0,J(0))＋0.1・Ｖ(0,J(0))
その後は、
Ｖ’(i,J(i))＝0.5・Ｖ(i,J(i))＋0.4・Ｖ(i-1,J(i-1))＋0.1Ｖ(i-2,J(i-2))
上式では、重みを０.５，０.４，０.１にしているが、例えば０.６，０.３，０.１としてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の組織運動追跡方法および超音波診断装置によれば、空間分解能を低下させないで、運動する目標組織を正確に追跡することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る速度取得部の第１構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る軌跡画像の例示図である。
【図４】本発明に係る速度取得部の第２構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る速度取得部の第３構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１              超音波探触子
２              送受信部
３              ドプラ信号処理部
４              速度取得部
５              予測位置取得部
６              軌跡画像生成部
７              表示部
１０            Ｂモード処理部
４１，６１      ルックアップテーブル
４３，５２，６２ａ，６２ｂ      メモリ
４２，５３，６３ａ，６３ｂ      切換スイッチ
１００  超音波診断装置
【図１】
0004615103.tif 000002
【図２】
0004615103.tif 000003
【図３】
0004615103.tif 000004
【図４】
0004615103.tif 000005
【図５】
0004615103.tif 000006