(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定されたサンプルボリュームに対してパルスドプラ測定を行う超音波診断装置であって、サンプルボリュームに対する評価測定として少なくとも総パワーの測定を行うと共にサンプルボリュームの近傍位置にテストボリュームを設定し該テストボリュームに対する評価測定として少なくとも総パワーの測定を行う評価測定手段と、前記サンプルボリュームに対する総パワーの評価測定結果と前記テストボリュームに対する総パワーの評価測定結果とを比較し前記テストボリュームに対する評価測定結果の方が有効なら該テストボリュームを新たなサンプルボリュームとするサンプルボリューム決定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２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、前記評価測定手段は、前記評価測定として、総パワーの他に最大流速及び平均流速を測定し、前記サンプルボリューム決定手段は、前記総パワーの比較によって前記有効の判断ができなければ、前記サンプルボリュームに対する最大流速の評価測定結果と前記テストボリュームに対する最大流速の評価測定結果との比較による前記有効の判断を行い、さらに前記最大流速の比較によって前記有効の判断ができなければ、前記サンプルボリュームに対する平均流速の評価測定結果と前記テストボリュームに対する平均流速の比較による前記有効の判断を行うことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置において、前記サンプルボリューム決定手段は、評価時間内の評価測定結果中の最大値を比較する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、前記評価時間は、心拍を基本とする時間である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、超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、パルスドプラ測定を行うサンプルボリュームの位置を自動的に補正する機能を備えた超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、パルスドプラ測定の概念説明図である。
パルスドプラ測定を行う場合、まず、超音波探触子１０により、音線Ｂで走査して、Ｂモード画像を得る。次に、Ｂモード画像に描出された血管Ｖ上に、ドプラカーソルを設定する。
すると、ドプラカーソル位置Ｄｃがサンプルボリュームの位置となり、そのサンプルボリュームを通る音線Ｂｄだけを送信して、サンプルボリュームに対してパルスドプラ測定が行われる。この間、Ｂモード画像はフリーズ表示になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパルスドプラ測定では、ドプラカーソル位置Ｄｃの設定が最初から不適正であった場合や、操作者の手の動きや被検体の体動などにより超音波探触子と血管の相対位置が変動した場合は、図６に示すように、ドプラカーソル位置Ｄｃが血管Ｖと合致せず、データを好適に取得できなくなる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、データを好適に取得できるようにサンプルボリュームの位置を自動的に補正する機能を備えた超音波診断装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、設定されたサンプルボリュームに対してパルスドプラ測定を行う超音波診断装置であって、サンプルボリュームに対して評価測定を行うと共にサンプルボリュームの近傍位置にテストボリュームを設定し該テストボリュームに対して評価測定を行う評価測定手段と、前記サンプルボリュームに対する評価測定結果と前記テストボリュームに対する評価測定結果とを比較し前記テストボリュームに対する評価測定結果の方が有効なら該テストボリュームを新たなサンプルボリュームとするサンプルボリューム決定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。
上記構成において、評価測定とは、パルスドプラ測定の有効度を評価するための測定であり、例えば総パワー、最大流速、平均流速などの項目の測定である。なお、サンプルボリュームに対するパルスドプラ測定と同じ項目を評価測定の項目とする場合は、サンプルボリュームに対するパルスドプラ測定をサンプルボリュームに対する評価測定と兼用してもよい。
上記第１の観点による超音波診断装置では、現在のサンプルボリュームに対して評価測定を行うと共に該サンプルボリュームの近傍位置に設定したテストボリュームに対して評価測定を行い、テストボリュームに対する評価測定結果の方がサンプルボリュームに対する評価測定結果より有効なら、該テストボリュームを新たなサンプルボリュームとする。これにより、サンプルボリュームの位置が常に最適になるように自動的に補正することが出来る。
上記サンプルボリューム位置補正のタイミングは、上記パルスドプラ測定に影響を与えないタイミングに（例えば２ｍｓごとにパルスドプラ測定を行っているなら、そのインターバルの間に）行ってもよいし、操作者が任意に指示した時に行ってもよいし、パルスドプラ測定開始時のみに行ってもよい。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、上記第１の観点の超音波診断装置において、前記評価測定手段は、前記評価測定として、総パワー、最大流速、平均流速の少なくとも一つを測定することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第２の観点による超音波診断装置では、総パワー、最大流速、平均流速の少なくとも一つを評価測定の項目とする。これらの項目は、一般にサンプルボリュームの位置が適正であるほど大きな値になるので、比較判定が容易になる。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、上記第１または第２の観点の超音波診断装置において、前記サンプルボリューム決定手段は、評価時間内の評価測定結果中の最大値を比較することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第３の観点による超音波診断装置では、瞬時の評価測定結果でなく、評価時間内の評価測定結果中の最大値を比較するので、拍動やノイズの悪影響を抑制することができる。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、上記第３の観点の超音波診断装置において、前記評価時間は、心拍を基本とする時間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４の観点による超音波診断装置では、心拍を基本とする時間、例えば実測した心拍の整数倍の時間やその近似的な時間をテスト時間とするので、特に拍動の悪影響を抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１０と、送信部１１と、スキャンコントローラ１２と、受信部１３と、ドプラ処理部１４と、高速フーリエ変換部１５と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）１６と、ＣＲＴ１７と、総パワー演算部１８と、最大流速演算部１９と、平均流速演算部２０と、メモリ２１と、サンプルボリューム決定部２２とを具備して構成されている。
【００１０】
前記送信部１１は、超音波探触子１０を駆動して超音波パルスを被検体内に送信する。
前記スキャンコントローラ１２は、超音波パルスの送信の制御を行う。例えば、音線方向，送信タイミングなどの指示を行う。
【００１１】
前記受信部１３は、超音波探触子１０を駆動して被検体内に設定されたサンプルボリュームやテストボリューム（後述する）からの超音波エコーを受信し、受信信号を出力する。
前記ドプラ処理部１４は、位相検波，サンプルホールド，ウォールフィルタリング（wall filtering）を行い、ドプラ成分を抽出する。
前記高速フーリエ変換部１５は、ドプラ成分の周波数解析を行う。
【００１２】
前記ＤＳＣ１６は、前記周波数解析結果に基づいてパルスドプラ画像データを生成する。
前記ＣＲＴ１７は、前記パルスドプラ画像データに基づいて、画面上にパルスドプラ画像を表示する。
【００１３】
前記総パワー演算部１８は、前記周波数解析結果に基づいて総パワー（周波数スペクトルの面積）を計算すると共にテスト時間（例えば１心拍時間）内の総パワー最大値を出力する。
前記最大流速演算部１９は、前記周波数解析結果に基づいて最大流速（周波数スペクトルの最大周波数）を計算すると共にテスト時間内の最大流速最大値を出力する。
前記平均流速演算部２０は、前記周波数解析結果に基づいて平均流速（周波数スペクトルの重心周波数）を計算すると共にテスト時間内の平均流速最大値を出力する。
【００１４】
前記メモリ２１は、サンプルボリュームおよびテストボリューム（後述する）に対する総パワー最大値，最大流速最大値および平均流速最大値を記憶する。
【００１５】
前記サンプルボリューム決定部２２は、最初は、操作者が設定したドプラカーソル位置をスキャンコントローラ１２に通知する。これにより、従来と同様に、操作者が設定したドプラカーソル位置をサンプルボリューム位置としてパルスドプラ測定が行われる。次に、サンプルボリューム決定部２２は、上記パルスドプラ測定に影響を与えないタイミングに（例えば２ｍｓごとにパルスドプラ測定を行っているなら、そのインターバルの間に）、あるいは、操作者が任意に指示した時に、あるいは、上記パルスドプラ測定開始時のみに、図２に示すサンプルボリューム決定処理を実行し、最適のドプラカーソル位置を決定し、そのドプラカーソル位置をスキャンコントローラ１２に通知する。これにより、最適のドプラカーソル位置をサンプルボリューム位置としてパルスドプラ測定が行われる。
【００１６】
図２は、前記サンプルボリューム決定処理のフロー図である。
ステップＳ１では、図３に示す現在のドプラカーソル位置Ｄｃをサンプルボリューム位置として評価測定を行い、サンプルボリュームに対する総パワー最大値，最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、このサンプルボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ測定と兼用して行ってもよいし、独立に行ってもよい。独立に行う場合は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
ステップＳ２では、図３に示す現在のドプラカーソル位置Ｄｃを走査方向前側にシフトした前シフト位置Ｆｃを前テストボリューム位置として評価測定を行い、前テストボリュームに対する総パワー最大値，最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、この前テストボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
ステップＳ３では、図３に示す現在のドプラカーソル位置Ｄｃを走査方向後側にシフトした後シフト位置Ｒｃを後テストボリューム位置として評価測定を行い、後テストボリュームに対する総パワー最大値，最大流速最大値および平均流速最大値を得る。なお、この後テストボリュームに対する評価測定は、パルスドプラ画像に悪影響を与えないように行う。
【００１７】
ステップＳ４では、メモリ２１に記憶されたドプラカーソル位置Ｄｃ（サンプルボリューム），前シフト位置Ｆｃ（前テストボリューム）および後シフト位置Ｒｃ（後テストボリューム）に対する総パワー最大値，最大流速最大値および平均流速最大値を比較し、最も有効な位置を、新たなドプラカーソル位置Ｄｃに決定する。ここで、最も有効な位置とは、例えば、総パワー最大値が他よりある程度大きな位置であり、総パワー最大値に差がなければ最大流速最大値が他よりある程度大きな位置であり、最大流速最大値にも差がなければ平均流速最大値が最も大きな位置である。
【００１８】
以上の超音波診断装置１００によれば、図４の（ａ）に示すようにドプラカーソル位置Ｄｃが血管Ｖから外れそうになると、図４の（ｂ）に示すようにドプラカーソル位置Ｄｃが血管Ｖ内になるように自動的に補正される。よって、パルスドプラ測定のデータを常に好適に取得できるようになる。
【００１９】
他の実施形態としては、ドプラカーソル位置Ｄｃを走査方向の前後にシフトする代わりに又はそれに加えて、浅深方向にシフトするものが挙げられる。
また、総パワー最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものや、最大流速最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものや、平均流速最大値が最大の位置を最も有効な位置とするものが挙げられる。
また、瞬時の評価測定結果（例えば総パワーや最大流速や平均流速）を比較して最も有効な位置を判断するものが挙げられる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の超音波診断装置によれば、サンプルボリュームの位置が常に最適になるように自動的に補正することが出来る。よって、パルスドプラ測定のデータを常に好適に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
【図２】サンプルボリューム決定処理のフロー図である。
【図３】ドプラカーソル位置（サンプルボリューム）と前シフト位置（前テストボリューム）と後シフト位置（後テストボリューム）の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の効果を示す説明図である。
【図５】パルスドプラ測定の一般的な説明図である。
【図６】従来のパルスドプラ測定上の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１０      超音波探触子
１１      送信部
１２      スキャンコントローラ
１３      受信部
１４      ドプラ処理部
１５      高速フーリエ変換部
１６      ＤＳＣ
１７      ＣＲＴ
１８      総パワー演算部
１９      最大流速演算部
２０      平均流速演算部
２１      メモリ
２２      サンプルボリューム決定部
１００    超音波診断装置
Ｂ，Ｂｄ  音線
Ｄｃ      ドプラカーソル位置
Ｆｃ      前シフト位置
Ｒｃ      後シフト位置
Ｖ        血管
【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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