特開 2023-83891 超音波診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023083891

(43)【公開日】2023-06-16

(54)【発明の名称】超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20230609BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197860

(22)【出願日】2021-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 絢子

(72)【発明者】

【氏名】望月 史生

(72)【発明者】

【氏名】大橋 穣

(72)【発明者】

【氏名】柳沼 ひかる

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601DD15

4C601EE10

4C601EE11

4C601FF08

4C601GA40

4C601GB04

4C601JB40

4C601JB48

4C601KK01

4C601KK16

4C601KK31

4C601KK36

4C601KK47

4C601LL03

(57)【要約】

【課題】診断に用いる誘導法を効率的に選択すること。
【解決手段】本実施形態に係る超音波診断装置は、収集部と、取得部と、検知部と、選択部とを備える。収集部は、被検体に対して超音波走査を行うことにより反射波データを収集する。取得部は、複数の誘導法により計測される被検体の心電図信号を夫々取得する。検知部は、被検体の超音波走査が行われていない非診断状態を検知する。選択部は、非診断状態が検知されると、複数の誘導法の各々で計測された心電図信号の波形に基づいて、超音波走査で使用する誘導法を選択する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に対して超音波走査を行うことにより反射波データを収集する収集部と、
複数の誘導法により計測される前記被検体の心電図信号を夫々取得する取得部と、
前記被検体の超音波走査が行われていない非診断状態を検知する検知部と、
前記非診断状態が検知されると、前記複数の誘導法の各々で計測された前記心電図信号の波形に基づいて、前記超音波走査で使用する誘導法を選択する選択部と、
を備える超音波診断装置。

【請求項2】

前記取得部は、前記被検体を超音波走査する診断状態において、前記選択部により選択された前記誘導法の前記心電図信号を取得する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記非診断状態が検知されると、前記心電図信号の取得を開始し、前記複数の誘導法により計測される前記被検体の前記心電図信号の夫々を順次又は同時に取得する、
請求項１又は２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記被検体を超音波走査する診断状態において、前記選択部で選択された前記誘導法の前記心電図信号の波形に基づいて、前記反射波データの収集を前記収集部に行わせる制御部を更に備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記心電図信号の波形に含まれるＲ波が検出されたタイミングに合わせて、前記反射波データの収集を前記収集部に開始させる、
請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記検知部は、前記超音波診断装置が前記超音波走査を一時停止するフリーズ状態となった場合、前記非診断状態を検知する、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記検知部は、前記反射波データに基づいて生成される超音波画像を構成する各画素の輝度値の統計値が閾値を下回る場合、前記非診断状態を検知する、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記選択部は、前記複数の誘導法で計測された前記心電図信号の波形のうち、前記心電図信号の波形に含まれるＲ波の振幅が最も大きく計測される前記誘導法を選択する、
請求項１乃至７の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記取得部により取得された誘導法で計測された前記心電図信号の波形の何れからもＲ波が検出されない場合、前記心電図信号を計測するために前記被検体に装着される複数の電極の装着状態を確認するようユーザに対して促す報知部を更に備える、
請求項１乃至８の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、心エコー検査においては、心電計から出力される心電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ：ＥＣＧ）信号の波形からＲ波を検知し、診断に利用している。Ｒ波を用いた診断としては、例えば、検知したＲ波をトリガとして、スキャンを開始する心電同期スキャン等が挙げられる。

【0003】

ところで、心エコー検査において、Ｒ波を診断に用いる際、検査技師及び術者等の操作者は、複数の誘導法（例えば、Ｉ誘導、ＩＩ誘導、ＩＩＩ誘導等）を切替えながら、夫々の誘導法のＥＣＧ信号の波形を確認した上で、診断に用いる誘導法を選択している。しかしながら、手動で誘導法を切替えながら波形を確認することは、操作者にとって負担となる可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３６５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、診断に用いる誘導法を効率的に選択することにある。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態に係る超音波診断装置は、収集部と、取得部と、検知部と、選択部とを備える。収集部は、被検体に対して超音波走査を行うことにより反射波データを収集する。取得部は、複数の誘導法により計測される被検体の心電図信号を夫々取得する。検知部は、被検体の超音波走査が行われていない非診断状態を検知する。選択部は、非診断状態が検知されると、複数の誘導法の各々で計測された心電図信号の波形に基づいて、超音波走査で使用する誘導法を選択する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る超音波診断装置が取得した１心拍分のＥＣＧ信号の波形の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る超音波診断装置が取得した１心拍分のＥＣＧ信号の波形の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る超音波診断装置が取得した１心拍分のＥＣＧ信号の波形の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る超音波診断装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、本実施形態に関する超音波診断装置について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。

【0009】

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示す図である。図１に示すように、超音波診断装置１は、超音波プローブ１１と、入力インタフェース（入力部）１３と、ディスプレイ（表示部）１５と、心電計１７と、装置本体１９とを有する。

【0010】

超音波プローブ１１は、被検体に対して超音波走査を行うことにより反射波データを収集する。超音波プローブ１１は、収集部の一例である。超音波プローブ１１は、複数の圧電振動子、圧電振動子の超音波放射面側に設けられる整合層、圧電振動子の背面側に設けられ、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。複数の圧電振動子各々は、後述する送受信回路２３から供給される駆動信号に応答して超音波を発生する。

【0011】

超音波プローブ１１は、装置本体１９と着脱自在に接続される１次元アレイプローブである。複数の圧電振動子は、装置本体１９における送受信回路２３から供給された駆動信号に基づいて、超音波を発生する。なお、超音波プローブ１１には、フリーズ操作などの際に押下されるボタンが配置されてもよい。

【0012】

ユーザによってフリーズ操作が行われると、超音波診断装置１は、フリーズ状態に移行する。ここで、フリーズ状態とは、超音波診断装置１が超音波走査を一時停止する状態のことをいう。

【0013】

超音波プローブ１１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射される。反射された超音波は、反射波信号（以下、エコー信号と呼ぶ）として超音波プローブ１１が有する複数の圧電振動子にて受信される。エコー信号は、反射波データの一例である。受信されたエコー信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。

【0014】

なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合のエコー信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して周波数偏移を受ける。超音波プローブ１１は、被検体Ｐからのエコー信号を受信して電気信号に変換する。

【0015】

入力インタフェース１３は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を超音波診断装置１に取り込む。入力インタフェース１３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース１３は、操作者から受け取った入力操作を電気信号に変換する。

【0016】

なお、本明細書において入力インタフェース１３は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限らない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を装置本体１９へ出力するような電気信号の処理回路も入力インタフェース１３の例に含まれる。

【0017】

ディスプレイ１５は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。

【0018】

なお、ディスプレイ１５は、装置本体１９に組み込まれてもよい。また、ディスプレイ１５は、デスクトップ型でもよいし、装置本体１９と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0019】

ディスプレイ１５は、後述する画像生成回路２９等により生成された各種画像を表示する。ディスプレイ１５は、各種画像の表示を実現する表示回路を有する。また、ディスプレイ１５は、操作者が各種設定要求を入力するためのグラフィカルユーザインタフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）を表示する。なお、複数のディスプレイが、超音波診断装置１の装置本体１９に接続されてもよい。

【0020】

心電計１７は、通信インタフェース３１を介して装置本体１９に接続される。心電計１７は、超音波走査される被検体Ｐの生体信号として、被検体Ｐの心電図信号（以下、ＥＣＧ信号ともいう）を取得する。なお、心電計１７は、複数の誘導法のＥＣＧ信号を取得することができる。心電計１７は、指定された誘導法のＥＣＧ信号を取得し、装置本体１９に出力する。

【0021】

装置本体１９は、送受信回路（送受信部）２３と、Ｂモードデータ生成回路（Ｂモードデータ生成部）２５と、ドプラデータ生成回路（ドプラデータ生成部）２７と、画像生成回路（画像生成部）２９と、通信インタフェース３１と、メモリ（記憶部）３３と、制御回路（制御部）３５と、処理回路（処理部）３７とを有する。

【0022】

送受信回路２３は、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ回路を有し、超音波プローブ１１における複数の圧電振動子各々に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数ｆｒ（Ｈｚ）（周期：１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。

【0023】

送信遅延回路は、送信超音波をビーム状に収束し、かつ送信指向性を決定するために必要な遅延時間を、各レートパルスに与える。パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１１の圧電振動子ごとに電圧パルスを駆動信号として印加する。これにより、超音波ビームが被検体Ｐに送信される。

【0024】

送受信回路２３は、プリアンプ、アナログディジタル（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ（以下、Ａ／Ｄと呼ぶ））変換器、受信遅延回路、加算器をさらに有する。送受信回路２３は、各圧電振動子によって発生された受信エコー信号に基づいて、受信信号を発生する。プリアンプは、超音波プローブ１１を介して取り込まれた被検体Ｐからのエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された受信エコー信号をディジタル信号に変換する。

【0025】

受信遅延回路は、ディジタル信号に変換された受信エコー信号に、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられた複数のエコー信号を加算する。この加算により、送受信回路２３は、受信指向性に応じた方向からの反射成分を強調した受信信号を生成する。この送信指向性と受信指向性とにより、超音波送受信の総合的な指向性が決定される。この総合的な指向性により、超音波ビーム（いわゆる「超音波走査線」）が決まる。

【0026】

Ｂモードデータ生成回路２５は、包絡線検波器、対数変換器を有し、受信信号に基づいてＢモードデータを生成する。包絡線検波器は、受信信号に対して包絡線検波を実行する。対数変換器は、包絡線検波された信号に対して対数変換を行い、包絡線検波された信号における弱い信号を相対的に強調する。Ｂモードデータ生成回路２５は、対数変換器により強調された信号に基づいて、各走査線における深さごとの信号値（Ｂモードデータと称される）を生成する。

【0027】

具体的には、Ｂモードデータ生成回路２５は、２次元走査による２次元Ｂモードデータを生成する。Ｂモードデータは、例えば、被検体Ｐの心尖部からの複数の心腔に向けの断面（心尖部四腔断面）に対する２次元的な超音波走査（以下、心尖四腔スキャンと呼ぶ）により、生成される。複数の心腔は、四腔のうち少なくとも２つである。

【0028】

以下、説明を具体的にするために、Ｂモードデータは、心尖四腔スキャンにより生成されたデータ（以下、心尖四腔データと呼ぶ）であって、心尖四腔スキャンの実施時における心電図の時相が関連付けられる。四腔は、左心房（Ｌｅｆｔ Ａｔｒｉｕｍ：ＬＡ）、左心室（Ｌｅｆｔ Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ：ＬＶ）、右心房（Ｒｉｇｈｔ Ａｔｒｉｕｍ：ＲＡ）、右心室（Ｒｉｇｈｔ Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ：ＲＶ）である。

【0029】

ドプラデータ生成回路２７は、ミキサー、低域通過フィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：以下、ＬＰＦと呼ぶ）等を有し、受信信号に基づいてドプラデータを生成する。ミキサーは、送信超音波の周波数ｆ０を有する基準信号を受信信号に掛け合わせ、ドプラ偏移周波数ｆｄの成分の信号と、（２ｆ０＋ｆｄ）の周波数成分を有する信号とを生成する。

【0030】

ＬＰＦは、ミキサーから出力された信号のうち、高い周波数成分（２ｆ０＋ｆｄ）の信号を取り除く。これにより、ドプラデータ生成回路２７は、受信信号のうちドプラ偏移周波数ｆｄの成分を有するドプラデータを生成する。

【0031】

画像生成回路２９は、いずれも図示していないディジタルスキャンコンバータ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、ＤＳＣと呼ぶ）、画像メモリ等を有する。ＤＳＣは、Ｂモードデータおよびドプラデータからなる超音波スキャンの走査線信号列を、ビデオフォーマットの走査線信号列に変換する（スキャンコンバート）。

【0032】

画像生成回路２９は、スキャンコンバートされたＢモードデータおよびドプラデータに対して種々のパラメータの文字情報、目盛等を合成し、超音波画像のデータを生成する。超音波画像のデータは表示用のデータである。一方、Ｂモードデータ、ボリュームデータおよびドプラデータは、生データ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）とも呼ばれる。

【0033】

画像メモリは、フリーズ操作の入力直前の一連のフレームに対応する複数の超音波画像（以下、超音波動画像と呼ぶ）を保存する。画像メモリに記憶された複数の超音波画像は、シネ表示に用いられる。

【0034】

例えば、画像生成回路２９は、少なくともの被検体Ｐの１心拍以上に亘って実行された心尖四腔スキャンにより生成された心尖四腔データに基づいて、当該１心拍以上に亘る超音波動画像（以下、心尖四腔動画像と呼ぶ）を生成する。生成された心尖四腔動画像は、心電図における心時相とともに、画像メモリに記憶され、適宜シネ表示に用いられる。また、画像生成回路２９は、心尖四腔動画像をメモリ３３に記憶させる。

【0035】

通信インタフェース３１は、ネットワークを介して、医用画像保管装置などの外部装置と接続する。通信インタフェース３１は、被検体Ｐの四腔に関する超音波画像のデータ等を、医用画像保管装置から受信し、メモリ３３に出力する。通信インタフェース３１は、画像生成回路２９、処理回路３７等から出力された各種データを、外部装置へ転送する。

【0036】

メモリ３３は、超音波送受信に関するプログラム、制御回路３５および処理回路３７で実行される各種処理に対応するプログラムなどを記憶する。メモリ３３は、処理回路３７で使用される各種の情報を予め記憶する。また、メモリ３３は、生データ、超音波画像データ、処理回路３７により生成・処理された各種データ等を記憶する。

【0037】

メモリ３３は、例えば、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、メモリ３３は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。

【0038】

制御回路３５は、ハードウェア資源として、例えば、プロセッサとメモリを備える。制御回路３５は、超音波診断装置１の中枢として機能する。具体的には、制御回路３５は、メモリ３３に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って超音波診断装置１の各種ユニットを制御する。制御回路３５は、制御部の一例である。

【0039】

例えば、制御回路３５は、ユーザによる超音波診断装置１の操作が所定時間行われない場合、超音波診断装置１を自動的にフリーズ状態に移行させる制御を行う。

【0040】

処理回路３７は、ハードウェア資源として、例えば、プロセッサとメモリを備える。具体的には、処理回路３７は、メモリ３３に記憶されているプログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたプログラムに従って各種機能を実現する。処理回路３７は、検知機能３７１、取得機能３７３、選択機能３７５、及び表示制御機能３７７を備える。

【0041】

なお、検知機能３７１及び検知機能３７１は、検知部の一例である。また、取得機能３７３は、取得部の一例である。また、選択機能３７５は、選択部の一例である。また、選択機能３７５及び表示制御機能３７７は、報知部の一例である。

【0042】

なお、図１においては単一のプロセッサにて検知機能３７１、取得機能３７３、選択機能３７５、及び表示制御機能３７７にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路３７を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

【0043】

また、図１においては単一のメモリ３３が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路３７は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。

【0044】

上記説明では、「プロセッサ」が各機能に対応するプログラムを記憶回路から読み出して実行する例を説明したが、実施形態はこれに限定されない。「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。

【0045】

プロセッサが例えばＣＰＵである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。一方、プロセッサがＡＳＩＣである場合、メモリ３３にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。

【0046】

なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0047】

検知機能３７１は、被検体Ｐの超音波走査が行われていない非診断状態を検知する。非診断状態の検知方法は特に問わず、種々の方法を採用することが可能である。例えば、検知機能３７１は、処理回路３７が入力インタフェース１３等を介して、ユーザからフリーズ操作を受付けた場合、非診断状態を検知する。

【0048】

また、例えば、検知機能３７１は、超音波診断装置１がフリーズ状態に自動的に移行した場合、非診断状態を検知する。一方、検知機能３７１は、処理回路３７が入力インタフェース１３等を介して、ユーザからフリーズ状態を解除する操作を受付けた場合、非診断状態が解除されたことを検知する。

【0049】

また、例えば、検知機能３７１は、超音波診断装置１がフリーズ状態でないとき、生成された超音波画像データを構成する各画素の輝度値の平均値を算出する。そして、検知機能３７１は、輝度値の平均値が予め定めた閾値未満である場合、非診断状態を検知する。一方、検知機能３７１は、輝度値の平均値が予め定めた閾値以上となった場合、非診断状態が解除されたことを検知する。

【0050】

これは、超音波画像データを構成する各画素の輝度値が全体的に低値になっている場合、エコー信号を受信できておらず、超音波プローブ１１が空中に放置されている状態（以下、空中放置状態ともいう）であると推測できるからである。

【0051】

なお、平均値は、統計値の一例であり、本実施形態では、超音波画像データを構成する各画素の輝度値の平均値を用いて、超音波プローブ１１の空中放置状態を検知しているが、超音波プローブ１１の空中放置状態の検知に用いる各画素の輝度値の統計値は平均値に限定されない。例えば、超音波画像データを構成する各画素の輝度値の中央値を用いてもよい。

【0052】

取得機能３７３は、複数の誘導法により計測される被検体ＰのＥＣＧ信号を夫々取得する。具体的には、取得機能３７３は、非診断状態が検知された場合、心電計１７から出力される複数の誘導法のＥＣＧ信号の波形を取得する。具体的には、取得機能３７３は、検知機能３７１が非診断状態を検知した場合、心電計１７から、複数の誘導法のうち、予め指定された誘導法のＥＣＧ信号の取得を開始する。

【0053】

また、取得機能３７３は、超音波診断装置１が診断状態（非診断状態が解除された状態）の場合、後述の選択機能３７５が選択した誘導法で計測されるＥＣＧ信号を取得する。

【0054】

ここで、例えば、Ｉ誘導がＥＣＧ信号を取得する誘導法として予め指定されており、かつ、Ｉ誘導、ＩＩ誘導、及びＩＩＩ誘導の３つの誘導法のＥＣＧ信号を順次取得する場合について説明する。

【0055】

この場合、取得機能３７３は、まず、予め指定されているＩ誘導のＥＣＧ信号を心電計１７から１心拍分取得する。次いで、取得機能３７３は、取得する誘導法をＩ誘導からＩＩ誘導に切り替える。そして、取得機能３７３は、ＩＩ誘導のＥＣＧ信号を心電計１７から１心拍分取得する。

【0056】

その後、取得機能３７３は、ＩＩ誘導の場合と同様に、取得する誘導法をＩＩ誘導からＩＩＩ誘導に切り替え、ＩＩＩ誘導のＥＣＧ信号を心電計１７から１心拍分取得する。これにより、取得機能３７３は、Ｉ誘導、ＩＩ誘導、ＩＩＩ誘導夫々の１心拍分のＥＣＧ信号を取得する。

【0057】

なお、本実施形態では、取得機能３７３は、夫々の誘導法について１心拍分のＥＣＧ信号を取得しているが、取得するＥＣＧ信号は１心拍分に限定されるものではない。例えば、２心拍分以上ＥＣＧ信号を取得してもよい。

【0058】

図２乃至図４は、取得機能３７３が取得した１心拍分のＥＣＧ信号の一例を示す図である。ここで、図２は、Ｉ誘導のＥＣＧ信号の一例を、図３は、ＩＩ誘導のＥＣＧ信号の一例を、図４は、ＩＩＩ誘導のＥＣＧ信号の一例を示している。図２乃至図４に示すように、ＥＣＧ信号は、心房の興奮を示すＰ波、心室の興奮を示すＱＲＳ波、及び心室の回復を示すＴ波で構成される。

【0059】

一般的に、超音波検査においては、ＱＲＳ波の構成成分の１つであるＲ波が診断に用いられている。したがって、例えば、Ｒ波が適切に検出できない誘導法のＥＣＧ信号を診断に用いると、正しく心臓等の状態を評価できない可能性がある。そこで、本実施形態に係る超音波診断装置１は、診断に用いるのに適切な誘導法を自動的に選択する処理を行う。以下、誘導法の選択処理について説明する。

【0060】

選択機能３７５は、非診断状態が検知されると、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号の波形に基づいて、超音波走査で使用する誘導法を選択する。具体的には、選択機能３７５は、複数の誘導法のＥＣＧ信号の波形のうち、Ｒ波の振幅が最も大きく計測される誘導法を、診断に用いる誘導法として選択する。ここで、取得機能３７３が、図２乃至図４に示すＩ誘導、ＩＩ誘導、及びＩＩＩ誘導の１心拍分のＥＣＧ信号を取得した場合を例に説明する。

【0061】

この場合、まず、選択機能３７５は、Ｉ誘導、ＩＩ誘導、及びＩＩＩ誘導の１心拍分のＥＣＧ信号の夫々について、Ｒ波を検出する。次いで、選択機能３７５は、検出したＲ波の振幅を算出する。図２乃至図４に示すように、Ｒ波の振幅は、ＩＩ誘導が最も大きい。したがって、選択機能３７５は、ＩＩ誘導を診断に用いる誘導法として選択する。

【0062】

なお、何れの誘導法からもＲ波が検出されない場合、ＥＣＧ信号を検出するために被検体Ｐに装着される複数の電極が正しく装着されていない可能性が高い。そこで、選択機能３７５は、何れの誘導法からもＲ波が検出されない場合、後述する表示制御機能３７７と協働し、ディスプレイ１５に、電極の装着状態を確認するようユーザに対して促すメッセージを表示させる制御を行う。

【0063】

また、Ｒ波の振幅の閾値を予め定めておき、何れの誘導法についてもＲ波の振幅が閾値未満の場合に同様の制御を行ってもよい。

【0064】

なお、メッセージの表示は報知の一例である。また、報知の方法はメッセージの表示に限定されない。例えば、スピーカから警告音を発する等の方法で報知を行ってもよい。また、例えば、メッセージの表示と警告音とを組み合わせて報知を行ってもよい。

【0065】

選択機能３７５が１の誘導法を選択すると、取得機能３７３は、取得するＥＣＧ信号の誘導法を、選択機能３７５が選択した誘導法に切り替える。これにより、選択機能３７５による誘導法の選択後、取得機能３７３は、選択された誘導法のＥＣＧ信号を取得することになる。

【0066】

このように取得された１の誘導法のＥＣＧ信号が、超音波検査において診断に用いられる。本実施形態に係る超音波診断装置１の制御回路３５は、例えば、Ｒ波をトリガとして、心尖四腔スキャンを開始する。

【0067】

表示制御機能３７７は、各種情報をディスプレイ１５に表示する制御を行う。例えば、表示制御機能３７７は、ディスプレイ１５に、心電計１７から出力される、選択機能３７５が選択した誘導法のＥＣＧ信号の波形を、超音波画像とともに表示させる制御を行う。また、例えば、表示制御機能３７７は、選択機能３７５と協働し、ディスプレイ１５に、電極の装着状態を確認するようユーザに対して促すメッセージを表示させる制御を行う。

【0068】

次に、本実施形態に係る超音波診断装置１が実行する処理について説明する。図５は、実施形態に係る超音波診断装置１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0069】

まず、検知機能３７１は、超音波診断装置１がフリーズ状態であるか否かを確認する（ステップＳ１）。具体的には、検知機能３７１は、ユーザからフリーズ操作を受付けた場合、又は超音波診断装置１がフリーズ状態に自動的に移行した場合、超音波診断装置１がフリーズ状態であると判断する。一方、検知機能３７１は、ユーザからフリーズ操作を受付けていない場合、又は、ユーザによる超音波診断装置の操作が行われてから所定時間が経過していない場合、超音波診断装置１がフリーズ状態でないと判断する。

【0070】

フリーズ状態であると判断した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、検知機能３７１は、超音波診断装置１が非診断状態であることを検知し、ステップＳ３の処理に移行する。一方、フリーズ状態でないと判断した場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、検知機能３７１は、超音波プローブ１１が空中に放置された状態であるか否かを確認する（ステップＳ２）。

【0071】

具体的には、検知機能３７１は、画像生成回路２９が生成した超音波画像データの各画素の平均輝度値を算出し、平均輝度値が閾値未満の場合、超音波プローブ１１が空中放置状態であると判断する。一方、検知機能３７１は、平均輝度値が閾値以上の場合、超音波プローブ１１が空中放置状態でないと判断する。

【0072】

空中放置状態であると判断した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、検知機能３７１は、超音波診断装置１が非診断状態であることを検知し、ステップＳ３の処理に移行する。一方、空中放置状態でないと判断した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ１の処理へ移行する。

【0073】

検知機能３７１により、超音波診断装置１が非診断状態であることが検知された場合、取得機能３７３は、心電計１７からＥＣＧ信号の取得を開始する（ステップＳ３）。具体的には、取得機能３７３は、複数の誘導法のうち、指定された１の誘導法の１心拍分のＥＣＧ信号を取得する。

【0074】

指定された１の誘導法の１心拍分のＥＣＧ信号の取得後、取得機能３７３は、ＥＣＧ信号未取得の誘導法の有無を確認する（ステップＳ４）。未取得の誘導法が無い場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ５の処理へ移行する。一方、未取得の誘導法がある場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ＥＣＧ信号を取得する誘導法を未取得の誘導法に切替えてステップＳ３の処理へ移行する。

【0075】

全ての誘導法について１心拍分のＥＣＧ信号の取得後、選択機能３７５は、複数の誘導法夫々について、何れか１つの誘導法でも、ＥＣＧ信号の波形からＲ波が検出できたか否かを確認する（ステップＳ５）。Ｒ波が検出できた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、選択機能３７５は、複数の誘導法のうち、Ｒ波の振幅が最も大きく計測される誘導法を診断に用いる誘導法として選択し、本処理を終了する（ステップＳ６）。

【0076】

選択機能３７５により１の誘導法が選択されると、取得機能３７３は、ＥＣＧ信号を取得する誘導法を選択機能３７５により選択された誘導法に切り替える。これにより、心電計１７から装置本体１９に、選択機能３７５が選択した誘導法のＥＣＧ信号が出力されることになる。

【0077】

一方、Ｒ波が検出できない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、選択機能３７５は、表示制御機能３７７と協働し、ディスプレイ１５に、電極の装着状態を確認するようユーザに対して促すメッセージを表示させ、本処理を終了する（ステップＳ７）。これにより、被検体Ｐに電極が正しく装着されていない場合、ユーザは電極を正しく装着し直すことができる。

【0078】

以上に述べた本実施形態に係る超音波診断装置１によれば、超音波診断装置１が被検体Ｐの検査を行っていない非診断状態を検知した場合に、複数の誘導法のＥＣＧ信号を取得し、ＥＣＧ信号の波形に基づいて、複数の誘導法のうち、診断に用いる誘導法を選択することができる。

【0079】

これにより、超音波診断装置１が非診断状態になれば、ＥＣＧ信号の波形に基づいて、診断に用いる誘導法が自動的に選択されるため、ユーザがＥＣＧ信号の波形を目で確認して、診断に用いる誘導法を判断する必要がなくなる。つまり、本実施形態に係る超音波診断装置１によれば、診断に用いる誘導法を効率的に選択することができる。

【0080】

また、超音波診断装置１が非診断状態になれば、自動的に複数の誘導法のＥＣＧ信号が順次取得されるため、超音波診断装置１のユーザは、手動で誘導法を切替えながら、複数の誘導法のＥＣＧ信号を取得する必要がなくなる。

【0081】

また、本実施形態に係る超音波診断装置１は、フリーズ状態に移行すると、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号の波形に基づいて、超音波走査で使用する誘導法を選択する。超音波診断装置１がフリーズ状態の場合は、超音波プローブ１１による超音波の送受信は行われず、超音波画像データの生成等の処理も行われないため、超音波診断装置１が非診断状態となる。このため、超音波診断装置１は、被検体Ｐの検査に影響を与えることなく、診断に用いる誘導法を選択することができる。

【0082】

また、本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波画像を構成する各画素の輝度値の統計値が閾値を下回る場合に、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号の波形に基づいて、超音波走査で使用する誘導法を選択する。超音波画像を構成する各画素の輝度値の統計値が閾値を下回る場合、超音波プローブ１１が空中放置状態であると考えられるため、超音波診断装置１が非診断状態となる。このため、超音波診断装置１は、被検体Ｐの検査に影響を与えることなく、診断に用いる誘導法を選択することができる。

【0083】

また、本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波診断装置１がフリーズ状態でない場合、超音波画像を構成する各画素の輝度値の統計値が閾値を下回るか否かに基づいて、非診断状態を検知する。これにより、超音波診断装置１は、超音波診断装置１がフリーズ状態でないにも関わらず、被検体Ｐの超音波検査が行われていない場合でも、心電計１７からＥＣＧ信号を取得し、診断に用いる誘導法を選択することができる。

【0084】

また、本実施形態に係る超音波診断装置１は、複数の誘導法のＥＣＧ信号の波形のうち、Ｒ波の振幅が最も大きく計測される誘導法を、診断に用いる誘導法として選択する。一般的に、超音波検査においては、Ｒ波が診断に用いられるため、Ｒ波の振幅が最も大きく計測される誘導法のＥＣＧ信号を取得することで、より正確に検査を行うことができる。これは、Ｒ波の振幅が大きいと、Ｒ波の誤検出の可能性が低減するためである。

【0085】

また、本実施形態に係る超音波診断装置１は、取得した複数の誘導法のＥＣＧ信号の何れからもＲ波が検出されない場合、電極の装着状態を確認するようユーザに対して促すメッセージを表示する。これは、複数の誘導法のＥＣＧ信号の何れからもＲ波が検出されていない場合、被検体Ｐに電極が装着されていないか、装着の仕方が不適切であると考えられるためである。これにより、ユーザは、被検体Ｐへの電極の装着の不備に気付きやすくなる。

【0086】

なお、上述した実施形態は、超音波診断装置１が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係る変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。

【0087】

（変形例）
上述の実施形態では、超音波診断装置１が非診断状態の場合に、取得機能３７３が、複数の誘導法について、取得する誘導法の指定を切替えながら、順次ＥＣＧ信号を取得する形態について説明した。しかしながら、取得機能３７３は、超音波診断装置１が非診断状態の場合に、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号を全て同時に取得してもよい。

【0088】

本変形例では、心電計１７は、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号を、全て同時に装置本体１９へ出力する。したがって、取得機能３７３は、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号を全て同時に取得する。

【0089】

また、選択機能３７５は、検知機能３７１により非診断状態が検知されると、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号のＲ波の振幅を夫々算出し、Ｒ波の振幅が最も大きくなる誘導法を診断に用いる誘導法として選択する。例えば、制御回路３５は、選択機能３７５により１の誘導法が選択されると、当該誘導法により計測されるＥＣＧ信号のＲ波をトリガとして、心尖四腔スキャンを開始する。

【0090】

なお、取得機能３７３は、選択機能３７５により１の誘導法が選択された後も選択されなかった誘導法のＥＣＧ信号の取得を継続するが、診断に用いられたり、ディスプレイ１５に出力されたりするのは、選択機能３７５により選択された誘導法により計測されたＥＣＧ信号のみとなる。

【0091】

本変形例によれば、複数の誘導法の各々で計測されたＥＣＧ信号を全て同時に取得し続けることにより、取得する誘導法を切替える処理が不要となるため、より効率的に診断に用いる誘導法を選択することができる。

【0092】

なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0093】

１ 超音波診断装置
１１ 超音波プローブ
１３ 入力インタフェース
１５ ディスプレイ
１７ 心電計
１９ 装置本体
２３ 送受信回路
２５ Ｂモードデータ生成回路
２７ ドプラデータ生成回路
２９ 画像生成回路
３１ 通信インタフェース
３３ メモリ
３５ 制御回路
３７ 処理回路
３７１ 検知機能
３７３ 取得機能
３７５ 選択機能
３７７ 表示制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】