超聲波觀測系統(tǒng)、超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法
【專利摘要】超聲波觀測系統(tǒng)(1)具備：超聲波振子(11)，其對(duì)被檢體發(fā)送和接收超聲波來生成超聲波信號(hào)；第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)(12)，其對(duì)被檢體施加按壓力來使被檢體產(chǎn)生加壓位移；彈性圖像生成用位移計(jì)量電路(28)，其根據(jù)超聲波信號(hào)對(duì)被檢體的圖像用位移量進(jìn)行計(jì)量；彈性率運(yùn)算電路(29)，其根據(jù)圖像用位移量來運(yùn)算被檢體的彈性率；信號(hào)波形分析電路(31)，其分析基于被檢體的位移的信號(hào)的波形來獲取位移的極大點(diǎn)和位移周期；以及加壓機(jī)構(gòu)控制電路(32)，其根據(jù)信號(hào)波形分析結(jié)果使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)(12)與位移周期同步地在與位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓。
【專利說明】超聲波觀測系統(tǒng)、超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于發(fā)送和接收超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像的超聲波觀測系統(tǒng)、超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在具有超聲波內(nèi)窺鏡的超聲波診斷裝置中，具備顯示組織的彈性的彈性成像功能的超聲波診斷裝置正在實(shí)用化。這種超聲波診斷裝置根據(jù)因擠壓力而產(chǎn)生的生物體組織的變形量來生成表示生物體組織的硬度或者柔軟度的彈性圖像(彈性成像模式圖像)。
[0003]根據(jù)由手術(shù)操作者使探頭按壓生物體而產(chǎn)生的生物體組織的位移量、由搏動(dòng)(脈動(dòng))而產(chǎn)生的生物體組織的位移量來求出用于生成彈性圖像的彈性率。
[0004]但是，在手術(shù)操作者使探頭按壓生物體的手動(dòng)的組織擠壓方法中，即使想要將按壓力的加減維持為固定也難以維持，從而難以得到穩(wěn)定的彈性圖像。
[0005]另一方面，在超聲波內(nèi)窺鏡中的彈性圖像顯示中，考慮利用由搏動(dòng)(脈動(dòng))產(chǎn)生的位移，但是在僅利用由搏動(dòng)(脈動(dòng))產(chǎn)生的位移的情況下位移量不充分，有時(shí)無法得到穩(wěn)定的彈性圖像。另外，在與由搏動(dòng)(脈動(dòng))產(chǎn)生的位移分開地進(jìn)行自動(dòng)加壓來產(chǎn)生位移的情況下，如果不考慮搏動(dòng)(脈動(dòng))的定時(shí)，則也有時(shí)無法獲取穩(wěn)定的彈性圖像。
[0006]例如，在日本特開2010-82337號(hào)公報(bào)中，記載了在顯示生物體組織的彈性的超聲波觀測裝置中使流體出入球囊來擠壓生物體組織的技術(shù)。此時(shí)，設(shè)置用于計(jì)量球囊內(nèi)部的壓力的壓力傳感器并將壓力的變化、球囊的膨脹和收縮程度顯示于監(jiān)視器，使檢查者能夠在視覺上進(jìn)行掌握。并且，在該公報(bào)中記載了以下實(shí)施例:在僅由檢查者手動(dòng)地操作桿來使流體出入時(shí)對(duì)被檢體的生物體組織的擠壓不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過使用輔助流體出入的控制調(diào)整部來進(jìn)行支持以進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄D壓操作。
[0007]另外，在日本特開2006-230618號(hào)公報(bào)中記載了以下技術(shù):在計(jì)量組織的彈性等性狀的超聲波觀測裝置中，為了對(duì)即使是心臟等周期地變形的組織也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行計(jì)量，與由心電儀等測量得到的心臟的搏動(dòng)周期同步地使超聲波信號(hào)的增益變化，抑制接收水平隨著組織的變形而變動(dòng)。另外，在該公報(bào)中，作為其它實(shí)施例，記載了以下技術(shù):通過振動(dòng)裝置使不會(huì)主動(dòng)地變形的靜止臟器周期地變形來進(jìn)行彈性測量。
[0008]并且，在國際公開公報(bào)W02011/034005號(hào)中記載了以下技術(shù):在顯示組織的彈性的超聲波觀測裝置中，根據(jù)位移數(shù)據(jù)、彈性數(shù)據(jù)、心電波形等來提取適當(dāng)?shù)臄D壓狀態(tài)下的組織的圖像并進(jìn)行顯示。
[0009]如上所述，心臟等主動(dòng)地位移的被檢體的活動(dòng)有時(shí)使用于彈性測量，但是考慮還存在僅這樣的話位移不足而難以得到穩(wěn)定的彈性圖像的情況。另外，在與被檢體的主動(dòng)性活動(dòng)無關(guān)地對(duì)被檢體加壓的情況下，有時(shí)根據(jù)定時(shí)不同而與被檢體的主動(dòng)性活動(dòng)重疊，仍然產(chǎn)生難以得到穩(wěn)定的彈性圖像的情況。因此，要求得到更穩(wěn)定的彈性圖像。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，目的在于提供一種在考慮被檢體的位移的基礎(chǔ)上能夠得到更穩(wěn)定的彈性圖像的超聲波觀測系統(tǒng)、超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的某一方式的超聲波觀測系統(tǒng)對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，基于根據(jù)所接收到的上述超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像，該超聲波觀測系統(tǒng)具備:超聲波振子，其對(duì)上述被檢體發(fā)送上述超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，根據(jù)所接收到的上述超聲波來生成上述超聲波信號(hào)；加壓部，其對(duì)上述被檢體施加按壓力來使上述被檢體產(chǎn)生加壓位移；位移計(jì)量部，其為了生成上述被檢體的彈性圖像，根據(jù)上述超聲波信號(hào)對(duì)上述被檢體的圖像用位移量進(jìn)行計(jì)量；彈性率運(yùn)算部，其根據(jù)上述圖像用位移量對(duì)上述被檢體的彈性率進(jìn)行運(yùn)算；信號(hào)波形分析部，其分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形，分析上述被檢體的周期性活動(dòng)；以及加壓控制部，其根據(jù)上述分析結(jié)果，基于上述被檢體的周期性活動(dòng)來使上述加壓部進(jìn)行加壓，該加壓是用于減小上述被檢體的活動(dòng)對(duì)上述彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響。
[0012]在本發(fā)明的某一方式的超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法中，對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，基于根據(jù)所接收到的上述超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像，在該動(dòng)作方法中，超聲波振子對(duì)上述被檢體發(fā)送上述超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，根據(jù)所接收到的上述超聲波來生成上述超聲波信號(hào)，加壓部對(duì)上述被檢體施加按壓力來使上述被檢體產(chǎn)生加壓位移，位移計(jì)量部為了生成上述被檢體的彈性圖像，根據(jù)上述超聲波信號(hào)對(duì)上述被檢體的圖像用位移量進(jìn)行計(jì)量，彈性率運(yùn)算部根據(jù)上述圖像用位移量對(duì)上述被檢體的彈性率進(jìn)行運(yùn)算，信號(hào)波形分析部分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形，分析上述被檢體的周期性活動(dòng)，加壓控制部進(jìn)行控制，使得根據(jù)上述分析結(jié)果，基于上述被檢體的周期性活動(dòng)使上述加壓部進(jìn)行加壓，該加壓用于減小上述被檢體的活動(dòng)對(duì)上述彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波觀測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖2是表示在上述實(shí)施方式I中與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓時(shí)的位移量的時(shí)間變化的例子的曲線圖。
[0015]圖3是表示在上述實(shí)施方式I中利用心電儀檢測出的心電信號(hào)的例子的曲線圖。
[0016]圖4是表示在上述實(shí)施方式I中在基于檢測出的心電信號(hào)的定時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓的例子的曲線圖。
[0017]圖5是表示在上述實(shí)施方式I中在基于檢測出的PW信號(hào)的定時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓的例子的曲線圖。
[0018]圖6是表示上述實(shí)施方式I中的彈性圖像生成處理的流程圖。
[0019]圖7是表示上述實(shí)施方式I中的自動(dòng)加壓控制的處理的流程圖。
[0020]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的超聲波觀測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的超聲波觀測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖10是表示在上述實(shí)施方式3中與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓并且進(jìn)一步在主動(dòng)位移之間的期間進(jìn)行自動(dòng)加壓時(shí)的觸發(fā)信號(hào)和位移量的時(shí)間變化的例子的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0024][實(shí)施方式I]
[0025]圖1至圖7示出本發(fā)明的實(shí)施方式1，圖1是表示超聲波觀測系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]首先，在圖1中例如示出被輸入來自心電儀50的心電信號(hào)的超聲波觀測系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)。但是，并不必須是心電儀50，如以下說明那樣，還能夠代替來自心電儀50的心電信號(hào)而使用來自接收電路25的脈沖波多普勒信號(hào)(以下稱為PW信號(hào))。
[0027]該超聲波觀測系統(tǒng)I對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由被檢體反射的超聲波，基于根據(jù)所接收到的超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像，該超聲波觀測系統(tǒng)I具備超聲波內(nèi)窺鏡10、超聲波觀測裝置20以及監(jiān)視器40。
[0028]超聲波內(nèi)窺鏡10是具備超聲波振子11和第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12的探頭。此外，在此使用體內(nèi)插入式的超聲波內(nèi)窺鏡10，但是也可以使用體外式的超聲波探頭來構(gòu)成超聲波觀測系統(tǒng)I。
[0029]超聲波振子11對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由被檢體反射的超聲波，根據(jù)所接收到的超聲波來生成超聲波信號(hào)，超聲波振子11例如構(gòu)成為排列多個(gè)振動(dòng)元件而成的振子陣列。
[0030]第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12是在以來自后述的加壓機(jī)構(gòu)控制電路32的觸發(fā)信號(hào)為基準(zhǔn)的定時(shí)對(duì)被檢體施加按壓力來使被檢體產(chǎn)生加壓位移的加壓部。對(duì)于該第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12，例如可以是使流體(如果考慮到避免使由超聲波振子11發(fā)送和接收的超聲波衰減則優(yōu)選液體)出入球囊而使成為與被檢體抵接的加壓面的球囊表面振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也可以是使用電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源來使與被檢體抵接的加壓面振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也可以采用其它結(jié)構(gòu)。
[0031]超聲波觀測裝置20具備發(fā)送電路21、發(fā)送和接收切換電路24、接收電路25、定相加法電路26、信號(hào)處理電路27、彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28、彈性率運(yùn)算電路29、信號(hào)波形分析電路31以及加壓機(jī)構(gòu)控制電路32。
[0032]發(fā)送電路21包括發(fā)送波形生成電路22和發(fā)送延遲電路23。
[0033]發(fā)送波形生成電路22生成并輸出信號(hào)波形，該信號(hào)波形用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成超聲波振子11的各振動(dòng)兀件。
[0034]發(fā)送延遲電路23對(duì)構(gòu)成超聲波振子11的各振動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)定時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，對(duì)從超聲波振子11發(fā)送的超聲波束的焦點(diǎn)和方向進(jìn)行控制，能夠使超聲波收斂于期望的位置(深度)。
[0035]發(fā)送和接收切換電路24例如包括多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器依次選擇用于接收和發(fā)送超聲波的多個(gè)振動(dòng)元件，發(fā)送和接收切換電路24將來自發(fā)送電路21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送到超聲波振子11，并且將來自超聲波振子11的超聲波信號(hào)(回波信號(hào))發(fā)送到接收電路25。
[0036]接收電路25接收來自發(fā)送和接收切換電路24的超聲波信號(hào)，例如進(jìn)行放大、變換為數(shù)字信號(hào)等處理。
[0037]定相加法電路26使超聲波信號(hào)延遲并使相位匹配之后進(jìn)行加法運(yùn)算。
[0038]信號(hào)處理電路27在超聲波診斷模式下，對(duì)來自定相加法電路26的超聲波信號(hào)進(jìn)行坐標(biāo)變換、插值處理，將超聲波圖像制作為顯示用圖像。并且，信號(hào)處理電路27在彈性圖像觀察模式下，將來自彈性率運(yùn)算電路29的彈性圖像制作為顯示用圖像或者將彈性圖像重疊于超聲波圖像來制作顯示用圖像。
[0039]彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28是根據(jù)超聲波信號(hào)對(duì)被檢體的圖像用位移量(用于生成被檢體的彈性圖像的位移量)進(jìn)行計(jì)量的位移計(jì)量部。
[0040]彈性率運(yùn)算電路29是根據(jù)由彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28計(jì)量得到的圖像用位移量來運(yùn)算被檢體的彈性率的彈性率運(yùn)算部。該彈性率運(yùn)算電路29按被檢體的各坐標(biāo)來運(yùn)算彈性率，因此運(yùn)算結(jié)果成為彈性率在二維坐標(biāo)上分布的彈性圖像。
[0041]信號(hào)波形分析電路31是分析基于被檢體的位移的信號(hào)(例如，來自心電儀50的心電信號(hào)或者來自接收電路25的PW信號(hào)等)來分析被檢體的周期性活動(dòng)的信號(hào)波形分析部。具體地說，信號(hào)波形分析電路31獲取包含基于主動(dòng)位移的被檢體的位移的極大點(diǎn)和位移周期的分析結(jié)果(即，也可以進(jìn)一步進(jìn)行分析而獲取其它信息作為分析結(jié)果)。
[0042]加壓機(jī)構(gòu)控制電路32是加壓控制部，根據(jù)信號(hào)波形分析電路31的分析結(jié)果進(jìn)行控制，使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12與被檢體的周期性活動(dòng)相應(yīng)地進(jìn)行用于減小被檢體的活動(dòng)對(duì)彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響的加壓。加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)信號(hào)波形分析電路31的分析結(jié)果進(jìn)行控制，使得第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12與獲取到的位移周期同步地在與位移的極大點(diǎn)相應(yīng)的定時(shí)(例如，與位移的極大點(diǎn)(期望一個(gè)周期內(nèi)的極大點(diǎn)中的最大點(diǎn))相同的定時(shí))進(jìn)行加壓。具體地說，加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)基于被檢體的主動(dòng)位移的位移量成為預(yù)先設(shè)定的閾值Th (參照圖4、圖5等)以上的定時(shí)，生成使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在與位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓的觸發(fā)信號(hào)trl (參照圖4、圖5等)，將所生成的觸發(fā)信號(hào)trl輸出到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12。此外，在本實(shí)施方式中，使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在與被檢體的位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓，但是在與極大點(diǎn)少許偏離的定時(shí)進(jìn)行加壓也能夠得到某種程度的效果，因此并不限定于在相同的定時(shí)進(jìn)行加壓。
[0043]監(jiān)視器40顯示來自信號(hào)處理電路27的顯示用圖像。
[0044]圖2是表示與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓時(shí)的位移量的時(shí)間變化的例子的曲線圖。
[0045]在圖2中，實(shí)線表示基于被檢體的主動(dòng)位移的位移量(例如，僅基于被檢體的搏動(dòng)、脈動(dòng)的位移量)的時(shí)間變化的樣子。
[0046]另外，虛線表示對(duì)用實(shí)線表示的被檢體的主動(dòng)位移量加上基于自動(dòng)加壓的加壓位移量時(shí)的被檢體的位移量(因而，用虛線表示的位移量包含主動(dòng)位移量與加壓位移量兩者)的時(shí)間變化的樣子。如上所述，來自第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12的加壓是在成為與被檢體的主動(dòng)位移的極大點(diǎn)例如相同的定時(shí)進(jìn)行的。
[0047]圖3是表不由心電儀50檢測出的心電信號(hào)的例子的曲線圖。
[0048]在作為心電信號(hào)而得到的波形中存在認(rèn)為是反映心房的電興奮的波形的P波、認(rèn)為是反映心室的電興奮的波形的QRS波等。但是，并不限定于此，作為其它例，還存在T波、U波等。在這些各波中，振幅最大的波為構(gòu)成QRS波的Q波、R波以及S波中的R波，R波的波頭賦予被檢體的主動(dòng)位移的極大點(diǎn)(特別是，一個(gè)周期內(nèi)的最大點(diǎn))。因而，作為用于生成彈性圖像的位移，認(rèn)為利用R波是合理的，因此在本實(shí)施方式中設(shè)為與R波(但是，并不限于R波)同步地施加加壓位移。
[0049]而且，在時(shí)間上先于包含R波的QRS波得到的波如圖3所示那樣為P波。因此，例如考慮在圖4示出那樣的定時(shí)生成觸發(fā)信號(hào)來進(jìn)行自動(dòng)加壓。在此，圖4是表示在基于檢測出的心電信號(hào)的定時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)trl并與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓的例子的曲線圖。
[0050]S卩，測量先于R波的P波成為規(guī)定的閾值Th以上的定時(shí)tl。如果已經(jīng)獲取到位移周期，則能夠根據(jù)該定時(shí)tl估計(jì)產(chǎn)生R波的定時(shí)t3。因而，為了使定時(shí)成為第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在估計(jì)出的定時(shí)t3進(jìn)行加壓的定時(shí)，加壓機(jī)構(gòu)控制電路32生成觸發(fā)信號(hào)trl并在定時(shí)t2施加到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12。
[0051]由此，第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在定時(shí)t3進(jìn)行自動(dòng)加壓，基于自動(dòng)加壓的位移疊加到基于R波的位移(參照圖2)。
[0052]此外，T波的振幅較大(例如，大于P波)，因此也可以代替P波而根據(jù)T波來估計(jì)R波的發(fā)生定時(shí)，在R波的周期穩(wěn)定的情況下，也可以根據(jù)上次的R波的發(fā)生定時(shí)來估計(jì)下次的R波的發(fā)生定時(shí)，也可以使用其它估計(jì)方法。
[0053]另一方面，圖5是表示在基于檢測出的PW信號(hào)的定時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓的例子的曲線圖。
[0054]被檢體的主動(dòng)位移當(dāng)然并不限定于根據(jù)來自心電儀50的心電信號(hào)來檢測，例如還能夠根據(jù)來自接收電路25的PW信號(hào)來檢測。作為該P(yáng)W信號(hào)，設(shè)為例如得到圖5示出那樣的信號(hào)波形。
[0055]在該情況下也與心電信號(hào)的情況同樣地，測量PW信號(hào)的信號(hào)值成為規(guī)定的閾值Th以上的定時(shí)11 (其中，閾值Th為與PW信號(hào)相應(yīng)的值，通常與使用于心電信號(hào)的情況的閾值Th的值不同)。
[0056]如果已經(jīng)獲取到位移周期，則能夠根據(jù)該定時(shí)tl來估計(jì)下一次產(chǎn)生被檢體的主動(dòng)位移的定時(shí)(也就是，下一次PW信號(hào)的信號(hào)值成為規(guī)定的閾值Th以上的定時(shí))t3，為了使定時(shí)成為第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在估計(jì)出的定時(shí)t3進(jìn)行加壓的定時(shí)，加壓機(jī)構(gòu)控制電路32生成觸發(fā)信號(hào)trl并在定時(shí)t2施加到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12，這與上述相同。
[0057]此外，如上所述，作為“基于被檢體的位移的信號(hào)”舉例了心電信號(hào)或者PW信號(hào)，但是并不限定于此，例如也可以根據(jù)由彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28計(jì)量得到的圖像用位移量來生成觸發(fā)信號(hào)并進(jìn)行自動(dòng)加壓，也可以根據(jù)其它信號(hào)生成觸發(fā)信號(hào)并進(jìn)行自動(dòng)加壓。
[0058]接著，圖6是表示彈性圖像生成處理的流程圖。
[0059]當(dāng)將超聲波觀測系統(tǒng)I設(shè)定為彈性圖像觀察模式時(shí)，開始圖6示出的處理。
[0060]于是，首先，啟動(dòng)圖7示出的自動(dòng)加壓控制處理(步驟SI)。
[0061]然后，從超聲波振子11發(fā)送和接收超聲波(步驟S2)，由彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28對(duì)成為診斷對(duì)象的被檢體的位移量(圖像用位移量)進(jìn)行計(jì)量(步驟S3)。
[0062]接著，彈性率運(yùn)算電路29根據(jù)在步驟S3中計(jì)量得到的圖像用位移量，按被檢體的各坐標(biāo)來運(yùn)算被檢體的彈性率(步驟S4)。
[0063]將運(yùn)算出的彈性率與坐標(biāo)一起發(fā)送到信號(hào)處理電路27，構(gòu)成為顯示用的彈性圖像(步驟S5)。該彈性圖像根據(jù)需要進(jìn)一步與超聲波圖像重疊而制作出顯示用圖像，顯示在監(jiān)視器40中。
[0064]之后，判斷是否結(jié)束處理(步驟S6)，在尚未結(jié)束的情況下，為了生成下一幀的彈性圖像，轉(zhuǎn)移到步驟S2而反復(fù)進(jìn)行上述那樣的處理。
[0065]另一方面，在判斷為結(jié)束處理的情況下，在向圖7示出的自動(dòng)加壓控制處理發(fā)送結(jié)束信號(hào)而使自動(dòng)加壓控制處理結(jié)束之后(步驟S7)，結(jié)束該彈性圖像生成處理。
[0066]接著，圖7是表示自動(dòng)加壓控制的處理的流程圖。
[0067]在上述步驟SI中通過啟動(dòng)該自動(dòng)加壓控制處理來開始自動(dòng)加壓控制處理時(shí)，首先，判斷是否結(jié)束該自動(dòng)加壓控制處理(步驟Sll)。
[0068]在此，在尚未結(jié)束的情況下，信號(hào)波形分析電路31例如獲取心電信號(hào)或者PW信號(hào)等作為基于被檢體的位移的信號(hào)(步驟S12)。
[0069]接著，信號(hào)波形分析電路31對(duì)獲取到的心電信號(hào)或者PW信號(hào)進(jìn)行分析，獲取包含位移的極大點(diǎn)和位移周期的分析結(jié)果(步驟S13)。
[0070]然后，信號(hào)波形分析電路31判斷心電信號(hào)或者PW信號(hào)是否成為規(guī)定的閾值Th以上(步驟S14) ο
[0071]在此，在判斷為成為規(guī)定的閾值Th以上的情況下，信號(hào)波形分析電路31進(jìn)一步判斷成為規(guī)定的閾值Th以上的定時(shí)是否成為基于獲取到的位移周期而認(rèn)為妥當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的定時(shí)，即進(jìn)一步判斷是否為基于噪聲等的錯(cuò)誤檢測(步驟S15)。
[0072]在此，在為預(yù)測的范圍內(nèi)的定時(shí)的情況下，信號(hào)波形分析電路31將表示檢測出成為規(guī)定的閾值Th以上的定時(shí)(參照圖4或者圖5的定時(shí)tl)的意思通知給加壓機(jī)構(gòu)控制電路32。
[0073]加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)由信號(hào)波形分析電路31檢測出的定時(shí)tl，生成觸發(fā)信號(hào)trl并在圖4或者圖5示出的定時(shí)t2施加到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12(步驟S16)。
[0074]第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12接收觸發(fā)信號(hào)trl，在圖4或者圖5示出的定時(shí)t3對(duì)被檢體進(jìn)行自動(dòng)加壓而使被檢體位移(步驟S17)。
[0075]在這樣進(jìn)行了步驟S17的處理的情況下、在步驟S14中在并非規(guī)定的閾值Th以上的情況下或者在步驟S15中并非是預(yù)測的范圍內(nèi)的定時(shí)的情況下，返回至上述步驟Sll的處理而反復(fù)進(jìn)行上述那樣的處理。
[0076]之后，在步驟Sll中，在接收到來自上述步驟S7的處理的結(jié)束信號(hào)的情況下，結(jié)束該自動(dòng)加壓控制處理。
[0077]根據(jù)這種實(shí)施方式1，分析基于被檢體的位移的信號(hào)的波形，分析被檢體的周期性活動(dòng)，根據(jù)分析結(jié)果，使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12基于被檢體的周期性活動(dòng)進(jìn)行加壓，因此能夠減小被檢體的活動(dòng)對(duì)彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響，在考慮被檢體的位移的基礎(chǔ)上能夠得到更穩(wěn)定的彈性圖像。
[0078]此時(shí)，獲取包含位移的極大點(diǎn)和位移周期的分析結(jié)果，使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12與位移周期同步地在與位移的極大點(diǎn)相應(yīng)的定時(shí)進(jìn)行加壓，由此能夠有效地利用被檢體的主動(dòng)位移，能夠減小在自動(dòng)加壓中產(chǎn)生的加壓位移。
[0079]并且，此時(shí)，在與位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)加壓，因此能夠使被檢體的主動(dòng)位移的有效利用最優(yōu)化。
[0080]此時(shí)，在使用心電信號(hào)作為基于被檢體的位移的信號(hào)的情況下，能夠直接正確地獲取心臟的位移。
[0081]另外，在使用PW信號(hào)作為基于被檢體的位移的信號(hào)的情況下，不需要使超聲波觀測裝置20與外部的心電儀50連接，從而能夠使事先的準(zhǔn)備簡化。
[0082][實(shí)施方式2]
[0083]圖8示出本發(fā)明的實(shí)施方式2，是表示超聲波觀測系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0084]在該實(shí)施方式2中，對(duì)與上述實(shí)施方式I相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記等而適當(dāng)?shù)厥÷哉f明，主要僅說明不同點(diǎn)。
[0085]本實(shí)施方式的超聲波觀測系統(tǒng)I是在上述實(shí)施方式I的超聲波觀測系統(tǒng)I的超聲波觀測裝置20中追加位移量反饋電路33，不僅控制施加自動(dòng)加壓的定時(shí)，還進(jìn)一步控制自動(dòng)加壓的振幅(加壓的強(qiáng)度)。
[0086]S卩，在超聲波觀測裝置20中，作為位移量反饋部設(shè)置有位移量反饋電路33，該位移量反饋電路33根據(jù)來自定相加法電路26的超聲波信號(hào)來計(jì)算被檢體的位移量并輸出。該位移量反饋電路33測量圖2的虛線示出那樣的主動(dòng)位移與加壓位移相加得到的位移量作為被檢體的位移量，將測量出的位移量反饋至加壓機(jī)構(gòu)控制電路32。
[0087]加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)信號(hào)波形分析電路31的分析結(jié)果來決定使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12進(jìn)行加壓的定時(shí)，并且根據(jù)從位移量反饋電路33反饋的位移量來控制第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12對(duì)被檢體的加壓位移量以使位移量保持固定值。
[0088]在此，作為加壓機(jī)構(gòu)控制電路32的使位移量保持固定值的控制，例如可舉出使從位移量反饋電路33得到的位移量接近目標(biāo)位移量的自動(dòng)控制。在此，關(guān)于目標(biāo)位移量，可以由加壓機(jī)構(gòu)控制電路32預(yù)先存儲(chǔ)于內(nèi)部，也可以通過來自外部的輸入操作而能夠設(shè)定為期望的值。
[0089]另外，也可以進(jìn)行使位移量接近上次從位移量反饋電路33得到的位移量的自動(dòng)控制。
[0090]這樣，第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12控制對(duì)電路的施加電壓等來進(jìn)行自動(dòng)加壓以使位移量保持固定值。
[0091]根據(jù)這種實(shí)施方式2，起到與上述實(shí)施方式I大致相同的效果，并且進(jìn)一步進(jìn)行控制使得被檢體的位移量成為固定，因此能夠得到更穩(wěn)定的彈性圖像。
[0092][實(shí)施方式3]
[0093]圖9和圖10示出本發(fā)明的實(shí)施方式3，圖9是表示超聲波觀測系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖，圖10是表示與被檢體的主動(dòng)位移同步地進(jìn)行自動(dòng)加壓并且進(jìn)一步在主動(dòng)位移之間的期間進(jìn)行自動(dòng)加壓時(shí)的觸發(fā)信號(hào)和位移量的時(shí)間變化的例子的曲線圖。
[0094]在該實(shí)施方式3中，對(duì)與上述實(shí)施方式1、實(shí)施方式2相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記等而適當(dāng)?shù)厥÷哉f明，主要僅說明不同點(diǎn)。
[0095]本實(shí)施方式的超聲波觀測系統(tǒng)I是在上述實(shí)施方式2的超聲波觀測系統(tǒng)I的超聲波內(nèi)窺鏡10中追加第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13，不僅在與被檢體的主動(dòng)位移同步的定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)加壓，還在被檢體的主動(dòng)位移之間的期間也進(jìn)行自動(dòng)加壓。
[0096]即，超聲波內(nèi)窺鏡10具備超聲波振子11和作為第一加壓部的第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12，并且還具備作為第二加壓部的第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13。該第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13在被檢體的主動(dòng)位移之間的期間進(jìn)行自動(dòng)加壓。
[0097]此外，在圖9中，將第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13記載為不同的結(jié)構(gòu)要素，但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，當(dāng)然也可以構(gòu)成為一個(gè)自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)兼作第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13。
[0098]加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)信號(hào)波形分析電路31的分析結(jié)果，如圖10所示那樣生成用于使第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12在與被檢體的主動(dòng)位移的極大點(diǎn)例如相同的定時(shí)進(jìn)行加壓的第一觸發(fā)信號(hào)trl以及用于使第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13在被檢體的連續(xù)的兩個(gè)主動(dòng)位移的極大點(diǎn)之間的定時(shí)進(jìn)行加壓的第二觸發(fā)信號(hào)tr2。
[0099]在此，從能夠獲取等時(shí)間間隔的彈性圖像的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13根據(jù)第二觸發(fā)信號(hào)tr2進(jìn)行自動(dòng)加壓的定時(shí)(被檢體的位移的極大點(diǎn)之間的定時(shí))為將被檢體的連續(xù)的兩個(gè)位移的極大點(diǎn)的期間等分割為兩個(gè)以上期間的定時(shí)。
[0100]并且，加壓機(jī)構(gòu)控制電路32根據(jù)從位移量反饋電路33反饋的位移量來控制第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12對(duì)被檢體的加壓位移量和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13對(duì)被檢體的加壓位移量以使位移量保持固定值。
[0101]在此，作為加壓機(jī)構(gòu)控制電路32的使位移量保持固定值的控制，例如可舉出使作為第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13的加壓結(jié)果而從位移量反饋電路33得到的位移量接近目標(biāo)位移量的自動(dòng)控制。該目標(biāo)位移量可以是規(guī)定值，也可以是來自外部的輸入值，這與上述實(shí)施方式2相同。在該情況下，從位移量反饋電路33得到的位移量反映到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13兩者的控制中。
[0102]另外，作為其它控制的例子，可舉出使第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13的加壓位移量接近作為第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12的加壓結(jié)果而從位移量反饋電路33得到的位移量的自動(dòng)控制，該控制為如下控制:用圖10的一點(diǎn)劃線箭頭表示的第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13的自動(dòng)加壓位移量接近用圖10的實(shí)線箭頭表示的第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12的自動(dòng)加壓位移量和被檢體的主動(dòng)位移量相加得到的位移量(使前者以后者為標(biāo)準(zhǔn)的控制)。在該情況下，從位移量反饋電路33得到的位移量僅反映到第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13的控制中。
[0103]并且，作為其它控制的例子，可舉出使下次的第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13或者第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12的加壓結(jié)果的位移量接近作為上次的第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12或者第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13的加壓結(jié)果而從位移量反饋電路33得到的位移量的自動(dòng)控制。該控制是如下控制:無論位移量是主動(dòng)位移量與加壓位移量相加得到的位移量和僅由加壓位移引起的位移量中的哪一個(gè)，均交互地以上次的位移量為標(biāo)準(zhǔn)使位移量交互地接近上次的位移量。在該情況下，從位移量反饋電路33得到的位移量也反映到第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13兩者的控制中。
[0104]這樣，第一自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)12和第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13根據(jù)加壓機(jī)構(gòu)控制電路32的控制，控制對(duì)電路的施加電壓等來進(jìn)行自動(dòng)加壓以使位移量保持固定值。
[0105]此外，作為基于被檢體的位移的信號(hào)，并不限定于心電信號(hào)、PW信號(hào)，例如也可以使用由彈性圖像生成用位移計(jì)量電路28計(jì)量得到的圖像用位移量(再或者使用其它信號(hào))，也可以不僅決定第一觸發(fā)信號(hào)trl的定時(shí)還決定第二觸發(fā)信號(hào)tr2的定時(shí)，這與上述各實(shí)施方式相同。
[0106]根據(jù)這種實(shí)施方式3，起到與上述實(shí)施方式1、實(shí)施方式2大致相同的效果，并且在被檢體的主動(dòng)位移的定時(shí)以外的定時(shí)也能夠獲取彈性圖像，從而能夠觀察活動(dòng)更平滑的彈性圖像。
[0107]并且，在利用第二自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)13在被檢體的主動(dòng)位移的周期的等分割時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)加壓的情況下，得到等時(shí)間間隔的被檢體位移，能夠得到更佳的彈性圖像。
[0108]此外，如上所述，主要說明了超聲波觀測系統(tǒng)，但是可以是使超聲波觀測系統(tǒng)如上所述那樣進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)作方法，還可以是用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法的處理程序、記錄該處理程序的計(jì)算機(jī)可讀取的非易失性記錄介質(zhì)等。
[0109]另外，本發(fā)明并不只是限定于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)能夠使結(jié)構(gòu)要素變形并具體化。另外，能夠通過上述實(shí)施方式所公開的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的適當(dāng)?shù)慕M合來形成各種發(fā)明的方式。例如，也可以從實(shí)施方式示出的全部結(jié)構(gòu)要素刪除幾個(gè)結(jié)構(gòu)要素。并且，也可以適當(dāng)?shù)亟M合不同的實(shí)施方式中所涉及的結(jié)構(gòu)要素。這樣，在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形、應(yīng)用是顯而易見的。
[0110]本申請是主張2013年6月26日在日本申請的特愿2013-133888號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并以此為基礎(chǔ)提出申請，上述公開內(nèi)容被引用于本申請的說明書、權(quán)利要求、附圖。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波觀測系統(tǒng)，對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，基于根據(jù)所接收到的上述超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像，該超聲波觀測系統(tǒng)的特征在于，具備: 超聲波振子，其對(duì)上述被檢體發(fā)送上述超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，根據(jù)所接收到的上述超聲波來生成上述超聲波信號(hào)； 加壓部，其對(duì)上述被檢體施加按壓力來使上述被檢體產(chǎn)生加壓位移； 位移計(jì)量部，其根據(jù)上述超聲波信號(hào)對(duì)上述被檢體的圖像用位移量進(jìn)行計(jì)量以生成上述被檢體的彈性圖像； 彈性率運(yùn)算部，其根據(jù)上述圖像用位移量來運(yùn)算上述被檢體的彈性率； 信號(hào)波形分析部，其分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形來分析上述被檢體的周期性活動(dòng)；以及 加壓控制部，其根據(jù)上述分析結(jié)果進(jìn)行控制，使得上述加壓部與上述被檢體的周期性活動(dòng)相應(yīng)地進(jìn)行用于減小上述被檢體的活動(dòng)對(duì)上述彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響的加壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述信號(hào)波形分析部分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形，獲取包含位移的極大點(diǎn)和位移周期的分析結(jié)果， 上述加壓控制部根據(jù)上述分析結(jié)果進(jìn)行控制，使得上述加壓部與上述位移周期同步地在與上述位移的極大點(diǎn)相應(yīng)的定時(shí)進(jìn)行加壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行控制，使得上述加壓部在與上述位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 還具備位移量反饋部，該位移量反饋部根據(jù)上述超聲波信號(hào)來計(jì)算上述被檢體的位移量并輸出， 上述加壓控制部根據(jù)從上述位移量反饋部得到的上述位移量來進(jìn)一步控制對(duì)上述被檢體的加壓位移量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓部具有第一加壓部和第二加壓部， 上述加壓控制部根據(jù)上述分析結(jié)果來生成用于使上述第一加壓部在與上述位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓的第一觸發(fā)信號(hào)以及用于使上述第二加壓部在連續(xù)的兩個(gè)上述位移的極大點(diǎn)之間的定時(shí)進(jìn)行加壓的第二觸發(fā)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行自動(dòng)控制，使得上述第二加壓部的加壓位移量接近作為上述第一加壓部的加壓結(jié)果而從上述位移量反饋部得到的上述位移量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行自動(dòng)控制，使得下次的上述第二加壓部或者上述第一加壓部的加壓結(jié)果的位移量接近上次的作為上述第一加壓部或者上述第二加壓部的加壓結(jié)果而從上述位移量反饋部得到的上述位移量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行自動(dòng)控制，使得作為上述第一加壓部以及上述第二加壓部的加壓結(jié)果而從上述位移量反饋部得到的上述位移量接近目標(biāo)位移量。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行自動(dòng)控制，使得從上述位移量反饋部得到的上述位移量接近目標(biāo)位移量。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述位移的極大點(diǎn)之間的定時(shí)是將連續(xù)的兩個(gè)上述位移的極大點(diǎn)的期間等分割為兩個(gè)以上的期間的定時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 上述第一加壓部和上述第二加壓部兼用了 一個(gè)自動(dòng)加壓機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波觀測系統(tǒng)，其特征在于， 基于上述被檢體的位移的信號(hào)是心電信號(hào)或者脈沖波多普勒信號(hào)。
13.一種超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法，對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，基于根據(jù)所接收到的上述超聲波而得到的超聲波信號(hào)來生成圖像，該動(dòng)作方法的特征在于， 超聲波振子對(duì)上述被檢體發(fā)送上述超聲波，接收由上述被檢體反射的上述超聲波，根據(jù)所接收到的上述超聲波來生成上述超聲波信號(hào)， 加壓部對(duì)上述被檢體施加按壓力來使上述被檢體產(chǎn)生加壓位移， 位移計(jì)側(cè)部根據(jù)上述超聲波信號(hào)對(duì)上述被檢體的圖像用位移量進(jìn)行計(jì)量以生成上述被檢體的彈性圖像， 彈性率運(yùn)算部根據(jù)上述圖像用位移量來運(yùn)算上述被檢體的彈性率， 信號(hào)波形分析部分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形來分析上述被檢體的周期性活動(dòng)， 加壓控制部根據(jù)上述分析結(jié)果進(jìn)行控制，使得上述加壓部與上述被檢體的周期性活動(dòng)相應(yīng)地進(jìn)行用于減小上述被檢體的活動(dòng)對(duì)上述彈性率的運(yùn)算結(jié)果的影響的加壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法，其特征在于， 上述信號(hào)波形分析部分析基于上述被檢體的位移的信號(hào)的波形，獲取包含位移的極大點(diǎn)和位移周期的分析結(jié)果， 上述加壓控制部根據(jù)上述分析結(jié)果進(jìn)行控制，使得上述加壓部與上述位移周期同步地在與上述位移的極大點(diǎn)相應(yīng)的定時(shí)進(jìn)行加壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波觀測系統(tǒng)的動(dòng)作方法，其特征在于， 上述加壓控制部進(jìn)行控制，使得上述加壓部在與上述位移的極大點(diǎn)相同的定時(shí)進(jìn)行加壓。
【文檔編號(hào)】A61B8/12GK104507395SQ201480001968
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】三宅達(dá)也 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社