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CN102958443B - 医用图像诊断装置 - Google Patents

医用图像诊断装置 Download PDF

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CN102958443B
CN102958443B CN201180030143.1A CN201180030143A CN102958443B CN 102958443 B CN102958443 B CN 102958443B CN 201180030143 A CN201180030143 A CN 201180030143A CN 102958443 B CN102958443 B CN 102958443B
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Abstract

本发明提供一种医用图像诊断装置及心脏测量值显示方法。本发明的医用图像诊断装置具备：断层图像测量部，测量用于获得被检体的断层图像的测量数据；断层图像构成部，根据所述测量数据来构成所述断层图像；测量部，测量表示所述断层图像中的心脏形态的心脏测量值；运算部，运算表示所述心脏的心功能的心功能指标值；和图像显示部，显示所述断层图像、所述心脏测量值及所述心功能指标值；还具备：特征波形检测部，检测从所述被检体检测出的心电图波形的特征波形；收缩末期及舒张末期确定部，利用由所述心脏测量值测量部测量的基于所述特征波形的心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏测量值与所述心搏周期来确定所述收缩末期和所述舒张末期。

Description

医用图像诊断装置
技术领域
本发明涉及使用断层图像中设定的测量点来进行生物体组织的测量的医用图像诊断装置及心脏测量值显示方法。
背景技术
在现有的医用图像诊断装置中，操作者在获取到的断层图像上使用鼠标或跟踪球等输入部来设定测量点。然后，医用图像诊断装置基于设定的测量点来测量心脏测量值，并显示心脏测量值。
具体而言，若操作者在断层图像上设定了多个测量点，则医用图像诊断装置的测量应用程序测量测量点间的距离、被多个测量点包围的面积、体积。另外，若操作者在断层图像上设定了规定区域，则测量应用程序计算所没定的规定区域内的面积、体积。
在断层图像上显示测量点来执行测量的情况下，进行自动设定测量点的动作(例如专利文献1、专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-224465号公报
专利文献2：日本特开2009-153600号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)
然而，在专利文献1及专利文献2中，由于操作者必须手动设定舒张末期和收缩末期，因而设定变得复杂且心功能指标值的测量需要时间。
也就是说，在专利文献1以及专利文献2中依然残留着下述未解决的技术问题，即：并未考虑到不依靠手动方式而是基于心搏周期和心脏测量值来设定舒张末期和收缩末期，并利用舒张末期以及收缩末期的各自的心脏测量值来运算表示心功能的心功能指标值。
在本发明中，其目的在于提供一种能够确定舒张末期和收缩末期并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值的医用图像诊断装置以及心脏测量值显示方法。
(用于解决课题的手段)
为了达成上述目的，本发明对从被检体检测出的心电图波形进行解析，从所述心电图波形中检测特征波形，测量表示基于所述特征波形而设定的心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏的形态的心脏测量值，利用所述心脏测量值和所述心搏周期来确定所述收缩末期和所述舒张末期，利用所述舒张末期的心脏测量值和所述收缩末期的心脏测量值来运算表示心脏的心功能的心功能指标值，显示所述心脏测量值和所述心功能指标值。
(发明效果)
根据本发明，能够确定舒张末期和收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
附图说明
图1是表示本发明的医用图像诊断装置(超声波诊断装置)的整体构成的图。
图2是表示本发明的实施例1的图。
图3是表示本发明的实施例1的图。
图4是表示本发明的实施例1的动作的流程图。
图5是表示本发明的实施例4的图。
图6是表示本发明的实施例4的动作的流程图。
图7是表示本发明的实施例5的图。
图8是表示本发明的实施例6的图。
具体实施方式
以下，利用附图来说明应用了本发明的医用图像诊断装置。
[实施例1]
图1是表示应用了本发明的医用图像诊断装置的构成的框图。在此，作为医用图像诊断装置的一例而说明超声波诊断装置。
如图1所示，超声波诊断装置具备：测量用于获得被检体的断层图像的测量数据的断层图像测量部200；根据所述测量数据来构成所述断层图像的断层图像构成部300；测量表示所述断层图像中的心脏的形态的心脏测量值等的测量部36(心脏测量值测量部100)；以及运算表示所述心脏的心功能的心功能指标值的测量部36(心功能指标值运算部108)，超声波诊断装置还具备：对从所述被检体检测出的心电图波形的特征波形进行检测等的特征波形确定部400；以及利用基于所述特征波形的心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏测量值与所述心搏周期来确定所述收缩末期和所述舒张末期的收缩末期及舒张末期确定部500。
断层图像测量部200具有：与被检体10抵接地使用的超声波探头12；经由超声波探头12空出时间间隔地向被检体10反复发送超声波的发送部14；将从被检体10反射来的超声波作为反射回波信号来接收的接收部16；和超声波收发控制部18，其接受操作者对操作部40的操作并利用来自控制部42的控制信号(例如冻结解除信号)，来控制发送部14和接收部16根据发送/接收反复频率交替地起到发送接收功能。
断层图像构成部300具有：对由接收部16接收到的反射回波进行调相加法运算的调相相加部20；基于来自调相相加部20的RF信号帧数据来构成被检体10的断层图像、例如黑白断层图像的断层图像构成部22；按照与图像显示部26的显示相匹配的方式对从断层图像构成部22输出的断层图像数据进行变换的黑白扫描转换器24。
特征波形确定部400具有心电图波形检测部30和特征波形检测部32。
收缩末期及舒张末期确定部500具有：心搏周期设定部34、心脏测量值解析部102、收缩末期设定部104和舒张末期设定部106。
测量部36(心脏测量值测量部100)针对由断层图像选择部46选择出的断层图像，测量心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏的面积、心脏的体积等表示心脏的形态的心脏测量值，该心搏周期是利用与实际时间之间的时间差最短的(最新的)第1特征波形和与第1特征波形相邻(连续)的第2特征波形来确定(设定)的。然后，测量部36(心功能指标值运算部108)利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算表示心脏的心功能的心功能指标值。
心功能指标值是指，例如在每个心搏周期送出的血液量除以心脏舒张时的体积而得到的值即射血分数(EF值)、在一次的心搏周期送出的血液量即一次心输出量、心脏在一分钟送出的血液量即心输出量等。
图像显示部26从调相相加部20、断层图像构成部22、黑白扫描转换器24之中读出与由断层图像选择部46选择出的断层图像相对应的RF信号帧数据或者断层图像数据。图像显示部26读出由测量部36测量出的心脏测量值和心功能指标值。然后，图像显示部26与断层图像一并显示心脏测量值和心功能指标值。
在此，使用图2、图3来具体说明：基于心搏周期和心脏测量值而从心电图波形中确定(设定)舒张末期和收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
如图2所示，测量部36具有：测量心脏的面积或者心脏的体积等心脏测量值的心脏测量值测量部100；利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值的心功能指标值运算部108；以及存储由心功能指标值运算部108运算出的心功能指标值的心功能指标值存储部110。
另外，如图3所示，在图像显示部26中显示出：由心电图波形检测部30检测出的心电图波形50、从黑白扫描转换器24输出的断层图像70、由心脏测量值测量部100测量出的心脏测量值80、由心功能指标值运算部106运算出的心功能指标值82、以及基于由心脏测量值测量部100测量出的心脏测量值的心脏测量值曲线图84。
心电图波形50是由心电图波形检测部30检测出的波形，在心电图波形50上显示出对获取到断层图像70的时刻进行表示的显示时点标记52。在实时地更新断层图像70的情况下，显示时点标记52与心电图波形50的更新一起向时间方向(右方向)移动并被显示。
操作者通过按压操作部40的冻结按钮，从而能够由控制部42使图像显示部26上显示出的断层图像70冻结。在冻结了断层图像70的情况下，操作者通过使操作部40的跟踪球旋转，从而能够使显示时点标记52任意移动。在被任意移动后的显示时点标记52所位于的时刻获取到的断层图像70显示在图像显示部26上。
在图像显示部26中显示出：由特征波形检测部32检测出的最新的基准波形(在此是指R波54)、与R波54相邻的第2新的R波56、以及与R波56相邻的第3新的R波58。
将获取到R波54的时刻设为t54，将获取到R波56的时刻设为t56，将获取到R波58的时刻设为t58。
心搏周期设定部34基于作为由特征波形检测部32检测出的特征波形的R波来设定心搏周期A(R-R周期)，该心搏周期A(R-R周期)是利用最新的R波54和次于R波54新的R波56所设定的周期。被R波54和R波56夹持的心搏周期A成为被最新的特征波形和第2新的特征波形夹持的1个周期的心搏周期。由此，被R波54和R波56夹持的心搏周期A成为最新的心搏周期。
为了能够识别出最新的心搏周期A已由心搏周期设定部34设定，在与心搏周期A相应的心电图波形50上，在图像显示部26显示出心电图波形标记60。关于心电图波形标记60，例如在与被R波54和R波56夹持的心搏周期A相应的心电图波形50上用与心电图波形50不同的线类型(粗线、虚线等)显示，或者在与心搏周期A相应的心电图波形50上用与心电图波形50不同的颜色(红色、蓝色等)显示。
断层图像70是被检体10的心脏的剖面图像，例如是心尖部两腔像(A2C)。在断层图像70上设置有多个测量点72。在本实施例中，沿着作为断层图像70被显示的心脏的内壁设定了9个测量点72。区域76是由多个测量点72包围的区域。
心脏测量值测量部100基于区域76中包含的像素数来测量由多个测量点72包围的区域76的面积。首先，心脏测量值测量部100对区域76内的像素数进行计数。心脏测量值测量部100预先掌握每1mm2左右的像素数，对在区域76内计数出的像素数进行面积换算，由此测量区域76的面积。例如，若测量部36预先将每1mm2左右的像素数作为10像素来掌握，则如果在区域76内计数出的像素数为5000像素，那么面积换算为500mm2。
另外，心脏测量值测量部100使用辛普森法来测量心脏的体积。辛普森法是指，在纵长方向上将由多个测量点72包围的区域76分割成矩形区域，求出矩形区域的面积，针对每个矩形区域计算体积，按分割之后的矩形区域的量相加所获得的体积，由此求出体积的方法。
再次返回到图1来说明在图1中未说明的部分。还具备：与时刻(时间信息)一起存储RF信号帧数据或者断层图像数据的存储部44；以及根据存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据来选择所期望的断层图像的断层图像选择部46。
另外，超声波诊断装置具备：借助被安装于被检体10的希望部位、例如被检体10的手和脚的心电图仪来检测心电图波形的心电图波形检测部30；对由心电图波形检测部30检测出的心电图波形进行解析、并对心电图波形的特征波形进行检测的特征波形检测部32；以及基于由特征波形检测部32检测出的特征波形来设定心搏周期的心搏周期设定部34。
操作者经由操作部40手动地对在图像显示部26显示出的断层图像设定多个测量点。另外，控制部42还能够按每次心搏对实时更新的断层图像70的组织形状进行解析，并基于组织形状自动设定测量点。具体而言，虽然未图示，但是控制部42具有对基于被模板化的被检体的组织的诊断用图像信息进行了保存的数据库。控制部42将实时更新的断层图像与数据库中保存的被模板化的诊断用图像信息进行比对，基于比对结果并按照组织形状来设定测量点。例如，沿着组织形状(心脏的内腔)设置多个测量点。
超声波诊断装置具备测量部36，该测量部36在由心搏周期设定部34设定的心搏周期内在各断层图像中对设定的多个测量点进行追踪，由此利用心脏的面积、心脏的体积等心脏测量值、和舒张末期的心脏测量值以及收缩末期的心脏测量值来测量表示心脏的心功能的心功能指标值，并使图像显示部26进行显示。另外，具备：由操作者进行设定测量点等指示的操作部40；以及按照操作部40的指示来进行各构成要素的控制的控制部42。在操作部40中配置有：用于进行测量点的定位等的跟踪球、用于执行操作的执行键、用于使断层图像冻结的冻结键等。
在此，对超声波诊断装置进行详细说明。超声波探头12配设多个振子而形成，并具有经由振子而与被检体10收发超声波的功能。发送部14具有下述功能：生成用于驱动超声波探头12以产生超声波的送波脉冲，并且将所发送的超声波的收敛点设定在某深度。另外，接收部16具有下述功能：针对基于由超声波探头12接收到的超声波的反射回波信号，以规定的增益进行放大来生成RF信号即受波信号。调相相加部20具有下述功能：输入由接收部16放大后的RF信号来进行相位控制，针对一个或者多个收敛点形成超声波束来生成RF信号帧数据。
断层图像构成部22输入来自调相相加部20的RF信号帧数据来进行增益校正、对数压缩、检波、轮廓强调、滤波处理等信号处理，从而获得断层图像数据。另外，黑白扫描转换器24构成为包括：将从断层图像构成部22输出的断层图像数据变换为数字信号的A/D变换器、以时间序列来存储变换后的多个断层图像数据的帧存储器、以及控制器。该黑白扫描转换器24将帧存储器所保存的被检体10内的断层图像数据获取为图像，并以图像显示部26的电视机同步的方式读出所获取到的断像图像数据。
存储部44与时刻一并存储从调相相加部20输出的RF信号帧数据、和从断层图像构成部22或黑白扫描转换器24输出的断层图像数据的其中一个。存储部44能够连续存储多个RF信号帧数据或者断层图像数据，例如能够连续存储1心搏周期中的RF信号帧数据或者断层图像数据。
断层图像选择部46基于存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据来选择所期望的断层图像。由断层图像选择部46选择出的断层图像被输出至测量部36。
特征波形检测部32对由心电图波形检测部30检测出的心电图波形进行解析，并根据心电图波形的形状来检测在每个心搏周期内出现的特征波形。由心电图波形检测部30检测出的心电图波形其纵轴用电压(电位差)表示，横轴用时间表示。特征波形检测部32利用在由心电图波形检测部30检测出的心电图波形之中R波为最大的波形、即R波的电压最大这一特性，来检测作为特征波形的R波。
具体而言，特征波形检测部32将由心电图波形检测部30检测出的心电图波形的电压与预先确定的阈值进行比较，在电压超过了阈值的情况下检测为R波。按照能够检测出心电图波形的峰值(最大电压)的方式设定该阈值。另外，特征波形检测部32也可以根据对由心电图波形检测部30检测出的心电图波形进行微分而获得的微分值来检测R波。此外，在本实施例中，虽然对检测了R波的特征波形的例子进行了说明，但是由特征波形检测部32检测的特征波形也可以是心电图波形的P波、Q波、S波、T波等特征波形。能够通过操作部40从R波、P波、Q波、S波、T波等之中选择由特征波形检测部32检测的特征波形的种类。
心搏周期设定部34基于在由特征波形检测部32检测出的每个心搏周期内出现的特征波形来设定心搏周期，该心搏周期是利用最新的第1特征波形和与第1特征波形相邻的第2特征波形设定的周期。第2特征波形是次于第1特征波形新的特征波形。由此，利用心搏周期设定部34所设定的心搏周期成为最新的心搏周期。
(基于体积确定收缩末期)
收缩末期设定部104基于由心搏周期设定部34设定的心搏周期和由心脏测量值测量部100测量出的心脏测量值的解析信息来设定收缩末期。收缩末期是指，例如在心搏周期内心脏的面积或者心脏的体积变得最小之时。在本实施例中，说明心脏测量值为心脏的体积的情况。
在图像显示部26中显示了对心搏周期A的心脏的体积变化进行表示的体积变化曲线图84(心脏测量值曲线图84)。体积变化曲线图84是指心搏周期A的1个心搏周期的体积变化。此时，体积变化曲线图84的左端对应于R波56的时点，时刻为t56。体积变化曲线图84的右端对应于R波54的时点，时刻为t54。
心脏测量值解析部102对心搏周期A的体积变化曲线图84进行解析，确定在心搏周期A获得到的心脏的体积之中心脏的体积最小的时点(时刻)。在体积变化曲线图84上被确定为心脏的体积最小的时点，显示最小体积时点标记86。然后，收缩末期设定部104测量从R波56的时点到心脏的体积最小的时点为止的时间差(ta)。由此，心脏的体积最小的时点成为时刻(t56+ta)。然后，收缩末期设定部104将心脏的体积最小的时点即时刻(t56+ta)设定为收缩末期。
控制部42通过比对存储部44存储的断层图像所相关的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻(获取时刻)、与由收缩末期设定部104设定的收缩末期的时刻，由此使图像显示部26显示与收缩末期相对应的断层图像。
此外，操作者能够利用操作部40，在确认断层图像、心脏测量值的同时，在从心脏的体积变为最小的时刻(t56+ta)起所期望的时间范围内调整收缩末期的时刻。例如，假设所期望的时间范围为10ms，则操作者能够在确认断层图像、心脏测量值的同时调整收缩末期的时刻(t56+ta±10ms)。
(基于特征波形确定舒张末期)
另一方面，舒张末期设定部106将心搏周期的特征波形(R波、Q波)的时点设定为舒张末期。在此，舒张末期设定部106将心搏周期A的R波56的时点设定为舒张末期，并算出与R波56相对应的时刻(t56)。
控制部42通过比对存储部44存储的断层图像所相关的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻(获取时刻)、和由舒张末期设定部106设定的舒张末期的时刻，由此能够使图像显示部26显示与舒张末期相对应的断层图像。
收缩末期设定部104将收缩末期的时刻(t56+ta)输出至心脏测量值测量部100。心脏测量值测量部100利用断层图像选择部46选择并读出与收缩末期的时刻相对应的断层图像。心脏测量值测量部100利用与收缩末期的时刻相对应的断层图像和被追踪的测量点来测量收缩末期的心脏测量值。例如，心脏测量值测量部100测量收缩末期的心脏的体积。
同样，舒张末期设定部106将舒张末期的时刻(t56)输出至心脏测量值测量部100。心脏测量值测量部100利用断层图像选择部46选择并读出与舒张末期的时刻相对应的断层图像。心脏测量值测量部100利用与舒张末期的时刻相对应的断层图像和被追踪的测量点来测量舒张末期的心脏测量值。例如，心脏测量值测量部100测量舒张末期的心脏的体积。
心功能指标值运算部108从心脏测量值测量部100读出由收缩末期设定部104设定的收缩末期(t56+ta)的心脏测量值和由舒张末期设定部106设定的舒张末期(t56)的心脏测量值。心功能指标值运算部108利用收缩末期的心脏测量值和舒张末期的心脏测量值来运算对心脏的收缩功能进行表示的指标值、即心功能指标值。
心功能指标值运算部108根据与收缩末期相对应的心脏的体积和与舒张末期相对应的心脏的体积来运算作为心功能指标值的射血分数、一次心输出量、心输出量等。例如，心功能指标值运算部108根据收缩末期的心脏的体积和舒张末期的心脏的体积来运算射血分数。射血分数根据使用了收缩末期的心脏的体积和舒张末期的心脏的体积的下式求出。
{式1}
射血分数(％)＝
(舒张末期的心脏的体积-收缩末期的心脏的体积)/舒张末期的心脏的体积×100
另外，心功能指标值运算部108运算一次心输出量。一次心输出量是舒张末期中的舒张末期的心脏的体积与收缩末期的心脏的体积之差。一次心输出量根据使用了收缩末期的心脏的体积和舒张末期的心脏的体积的下式求出。
{式2}
一次心输出量＝舒张末期的心脏的体积-收缩末期的心脏的体积
另外，心功能指标值运算部108运算心输出量。心输出量根据使用了收缩末期的心脏的体积和舒张末期的心脏的体积、即一次心输出量和心搏数的下式求出。
{式3}
心输出量＝心搏数×一次心输出量
＝心搏数×(舒张末期的心脏的体积-收缩末期的心脏的体积)
如上述，射血分数、一次心输出量、心输出量作为心搏周期A的心功能指标值而由心功能指标值运算部108运算出。图像显示部26显示运算出的心功能指标值82。
另外，心功能指标值存储部110存储由心功能指标值运算部108运算出的心功能指标值。能够针对心功能指标值存储部110所存储的心功能指标值、和由断层图像选择部46选择出的断层图像建立对应关系。
具体而言，断层图像选择部46选择由心搏周期设定部34设定的心搏周期A内的断层图像。然后，断层图像选择部46读出心功能指标值存储部110所存储的心搏周期A的心功能指标值，并和与心搏周期A相应的断层图像建立对应关系。然后，图像显示部26显示由断层图像选择部46建立了对应关系的与心搏周期A相应的断层图像和心功能指标值。也就是说，图像显示部26在显示由心搏周期设定部34设定的心搏周期A的断层图像的期间能够显示心搏周期A的心功能指标值。
此外，不仅是心搏周期A，在心搏周期A以前的心搏周期内也同样，图像显示部26在显示由心搏周期设定部34设定的心搏周期的断层图像的期间，能够显示该心搏周期的心功能指标值。也就是说，能够在冻结断层图像之后按每个心搏周期来测量并显示心脏测量值和心功能指标值。
在此，使用图4所示的流程图来说明实施例1的动作。
(S101)
利用与被检体10抵接地使用的超声波探头12，设置时间间隔地与被检体10之间反复收发超声波，由此在图像显示部26显示被检体10的断层图像70。在图像显示部26显示出的断层图像70被实时地更新。
(S102)
操作者通过按压操作部40的冻结按钮，从而由控制部42使在图像显示部26显示出的断层图像70冻结。在图像显示部26显示出被冻结的断层图像70，并存储多个过去被显示的断层图像70。
(S103)
心搏周期设定部34基于由特征波形检测部32检测出的在每个心搏周期内出现的特征波形来设定心搏周期，该心搏周期是利用最新的第1特征波形和与第1特征波形相邻的第2特征波形所设定的周期。
(S104)
在图像显示部26显示出的断层图像上手动或自动地设定多个测量点，并在各断层图像中追踪测量点。收缩末期设定部104基于由心搏周期设定部34设定的心搏周期和由心脏测量值测量部100测量出的心脏测量值(心脏的最小体积或者心脏的最小面积)来设定收缩末期。舒张末期设定部106基于心搏周期的特征波形(R波)来设定舒张末期。
(S105)
心功能指标值运算部108利用由收缩末期设定部104设定的收缩末期的心脏测量值和由舒张末期设定部106设定的舒张末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
(S106)
图像显示部26显示由心功能指标值运算部108运算出的心功能指标值。
(S107)
操作者经由操作部40来选择是否变更被初始设定的心搏周期。在变更心搏周期的情况下，移动到S103。在S103中，心搏周期设定部34能够将利用最新的第1特征波形(R波54)和与第1特征波形(R波54)相邻的第2特征波形(R波56)所设定的心搏周期A变更为其他心搏周期。例如，能够变更为被R波56和R波58夹持的心搏周期。在不变更心搏周期的情况下，结束动作。
以上，根据实施例1，测量用于获得被检体的断层图像的测量数据，根据所述测量数据来构成所述断层图像，对从所述被检体检测出的心电图波形的特征波形进行检测，利用基于所述特征波形的心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏测量值与所述心搏周期来确定所述收缩末期和所述舒张末期，测量对所述确定出的所述收缩末期和所述舒张末期的断层图像中的心脏的形态进行表示的心脏测量值，运算表示所述心脏的心功能的心功能指标值，显示所述断层图像、所述心脏测量值以及所述心功能指标值，所以能够确定舒张末期和收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
另外，关于实施例1的特殊效果，因为能够利用心脏的体积等，基于心搏周期和心脏测量值来设定舒张末期和收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值，因而能够提高操作者的常规作业的效率。
[实施例2]
(基于时点确定收缩末期)
在此，对实施例2进行说明。与实施例1不同之处在于：收缩末期设定部104预先测量从特征波形的时刻到心脏的体积变为最小的时刻为止的时间差，并设定心搏周期中的收缩末期。
心脏测量值解析部102对在心搏周期A以前获得到的1个心搏周期的体积变化曲线图进行解析，确定出1个心搏周期内获得的心脏的体积之中心脏的体积最小的时点。收缩末期设定部104测量从特征波形(R波58)的时刻到心脏的体积变为最小的时刻为止的时间差(tb)。
收缩末期设定部104基于从特征波形(R波56)的时点到心脏的体积最小的时点为止的时间差(tb)，来运算心搏周期A中的心脏的体积最小的时点所对应的时刻(t56+tb)。由此，心脏的体积最小的时点被推测为时刻(t56+tb)。然后，收缩末期设定部104将心脏的体积最小的时点即时刻(t56+tb)设定为收缩末期。
心功能指标值运算部108从心脏测量值测量部100之中读出由收缩末期设定部104设定的收缩末期(t56+tb)的心脏测量值和由舒张末期设定部106设定的舒张末期(t56)的心脏测量值。心功能指标值运算部108利用收缩末期的心脏测量值和舒张末期的心脏测量值来运算对心脏的收缩功能进行表示的指标值、即心功能指标值。
以上，根据实施例2，能够基于心脏的心搏周期和体积来设定收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
[实施例3]
(基于心音确定收缩末期)
在此，对实施例3进行说明。与实施例1、2不同之处在于：收缩末期设定部104基于被检体10的心音来设定收缩末期，舒张末期设定部106基于被检体10的心音来设定舒张末期。
心音中的1音是在心脏的心室收缩之际房室瓣闭合时所产生的音，表示舒张末期。心音中的2音是在心脏的心室舒张之际动脉瓣闭合时所产生的音，表示收缩末期。
心脏测量值测量部100例如利用公知的心音仪测量被检体10的心音。然后，心脏测量值解析部102对所测量出的心音进行解析，检测心音中的1音、2音。
舒张末期设定部106将由心脏测量值解析部102检测出1音的时点设定为舒张末期。舒张末期设定部106算出与舒张末期的时点相对应的时刻。控制部42通过比对存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻与舒张末期设定部106所设定的舒张末期的时刻，从而能够使图像显示部26显示与舒张末期相对应的断层图像。
收缩末期设定部104将由心脏测量值解析部102检测出2音的时点设定为收缩末期。收缩末期设定部104算出与收缩末期的时点相对应的时刻。控制部42通过比对存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻与收缩末期设定部104所设定的收缩末期的时刻，从而能够使图像显示部26显示与收缩末期相对应的断层图像。
心功能指标值运算部108从心脏测量值测量部100之中读出由收缩末期设定部104设定的收缩末期(2音的测量时刻)的心脏测量值和由舒张末期设定部106设定的舒张末期(1音的测量时刻)的心脏测量值。心功能指标值运算部108利用收缩末期的心脏测量值和舒张末期的心脏测量值来运算对心脏的收缩功能进行表示的指标值、即心功能指标值。
此外，在实施例1～3中，虽然利用心电图波形、心音等设定了心脏的舒张末期和收缩末期，但是也可基于多普勒或M模式来设定舒张末期和收缩末期。例如，在M模式下，通过测量心脏的左室收缩末期直径从而能够在收缩末期进行测量，通过测量心脏的左室舒张末期直径从而能够在舒张末期进行测量。
以上，根据实施例3，能够利用心音来设定收缩末期，并利用舒张末期的心脏测量值和收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
[实施例4]
(可进行选择)
在此，使用图5、图6，对实施例4进行说明。与实施例1～3不同之处在于：具备对在上述实施例1～3中公开的心脏的舒张末期和心脏的收缩末期的设定参数进行选择的选择部(120、122、124、130、134)。
关于收缩末期，能够选择实施例1所记载的基于体积的设定、实施例2所记载的基于时点的设定、以及实施例3所记载的基于心音的设定参数。在图像显示部26中，作为收缩末期设定参数而显示体积设定按钮120、时点设定按钮122以及心音设定按钮124。操作者借助操作部40能够选择心脏的收缩末期的设定参数。在图5中，体积按钮120被选择。为使操作者掌握体积按钮120已被选择这一情况，对被选择的体积按钮120进行高亮处理等强调处理。
图6示出对实施例4的收缩末期的选择动作进行表示的流程图。在图4所示的流程图的S104中进行该选择动作。
(S201)
首先，操作者借助操作部40从体积、时点、心音之中选择收缩末期的设定参数。
(S202)
在S201中选择了利用体积进行设定的情况下，控制部42按照利用心脏的体积来设定收缩末期的方式对各构成要素进行指示。
(S203)
心脏测量值解析部102对1个心搏周期的体积变化曲线图84进行解析，确定出1个心搏周期内获得的心脏的体积之中心脏的体积变为最小的时刻。收缩末期设定部104将获得最小体积的时刻设定为收缩末期。
(S204)
在S201中选择了利用时点进行没定的情况下，控制部42按照利用时点来设定收缩末期的方式对各构成要素进行指示。
(S205)
心脏测量值解析部102对在该心搏周期以前获得的1个心搏周期的体积变化曲线图进行解析，在1个心搏周期获得的心脏的体积之中确定心脏的体积最小的时点。收缩末期设定部104基于从R波的时点到心脏的体积最小的时点为止的时间差来运算该心搏周期中的心脏的体积最小的时点所对应的时刻，并将该时刻设定为收缩末期。
(S206)
在S201中选择了利用心音进行设定的情况下，控制部42按照利用心音来设定收缩末期的方式对各构成要素进行指示。
(S207)
收缩末期设定部104将由心音测量部测量出2音的时点设定为收缩末期。收缩末期设定部104算出与收缩末期的时点相对应的时刻，并将该时刻设定为收缩末期。
关于舒张末期也同样，能够选择实施例1所记载的基于特征波形(R波)的设定、以及实施例3所记载的基于心音的设定参数。在图像显示部26中，作为舒张末期设定参数而显示特征波形设定按钮130、心音设定按钮134。操作者借助操作部40能够选择舒张末期的设定参数。
此外，由于舒张末期的选择动作与对图6所示的收缩末期的选择动作进行表示的流程图同样，因而省略说明。
以上，根据实施例4，由于操作者能够选择心脏的舒张末期和收缩末期的设定参数，因而能够进行最适于诊断的设定。
[实施例5]
(修正流程)
在此，使用图7对实施例5进行说明。与实施例1～4不同之处在于：心功能指标值运算部108运算基于多个断层图像的剖面的心功能指标值。
图7示出对运算基于多个断层图像的剖面的心功能指标值的动作进行表示的流程图。在图4所示的流程图的S104中进行该动作。
(S301)
首先，操作者确认断层图像及心功能指标值是否适当，利用操作部40来选择是否适当。例如，关于断层图像，确认是否设定了测量点、是否被追踪。关于心功能指标值，确认是否运算出了通常不会运算出的异常心功能指标值。在操作者选择为适当的情况下，结束动作。
(S302)
在操作者选择为不适当的情况下，操作者使超声波探头12旋转移动，按照心尖部四腔像(A4C)成为心尖部两腔像(A2C)的方式切换断层图像。另外，按照心尖部两腔像(A2C)成为心尖部四腔像(A4C)的方式切换断层图像。此外，被切换的心尖部四腔像(A4C)和心尖部两腔像(A2C)的断层图像可以从存储部44中读出。
(S303)
针对剖面被切换的断层图像，设定舒张末期和收缩末期。由于S303～S305的动作与图4所示的S104～S106同样，因而省略其说明。
图像显示部26分别显示为不同剖面的心尖部两腔像(A2C)和心尖部四腔像(A4C)的心脏测量值与心功能指标值。
另外，虽然没有图示，但是也能够读出存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据，使心尖部四腔像(A4C)的断层图像与心尖部两腔像(A2C)的断层图像70一起显示于图像显示部26。在显示心尖部四腔像(A4C)的断层图像之际，通过使由心尖部四腔像(A4C)获取的特征波形和由心尖部两腔像(A2C)获取的特征波形相一致，从而还能够与心尖部两腔像(A2C)的断层图像70的心搏周期一致地进行显示。
根据实施例5，能够选择适于诊断的剖面的断层图像，并运算心功能指标值。
[实施例6]
(再次设定ROI)
在此，使用图8对实施例6进行说明。与实施例1～5不同之处在于：针对与舒张末期相应的断层图像或者与收缩末期相应的断层图像，由心脏测量值测量部100测量心脏测量值，或者由心功能指标值运算部108测量心功能指标值。
如图8所示，图像显示部26按时间序列缩小显示了存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据。在被缩小显示的RF信号帧数据或者断层图像数据中显示出：表示舒张末期的舒张末期标记150、表示收缩末期的收缩末期标记152、以及与显示时点标记52的时点相对应的画面显示标记154。
控制部42通过比对存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻和由收缩末期设定部104设定的收缩末期的时刻、由舒张末期设定部106设定的舒张末期的时刻、图像显示部26显示出的断层图像的显示时点的时刻，从而能够设定舒张末期标记150、收缩末期标记152、画面显示标记154。
另外，在图像显示部26中显示出读出收缩末期的断层图像的收缩末期按钮160、和读出舒张末期的断层图像的舒张末期按钮162。若操作者按压收缩末期按钮160，则控制部42比对存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻和由收缩末期设定部104设定的收缩末期的时刻，从而能够使图像显示部26借助断层图像选择部46显示与收缩末期相对应的断层图像70。与收缩末期相对应的断层图像70是与收缩末期标记152相对应的断层图像。
控制部42对与收缩末期相对应的断层图像70的组织形状进行解析，基于组织形状自动地对与收缩末期相对应的断层图像70设定测量点。关于自动地对断层图像设定测量点的情况，由于已经在实施例1中进行过说明，因而在此省略其说明。此外，操作者也能够借助操作部40手动地对图像显示部26显示出的与收缩末期相对应的断层图像70设定多个测量点。
测量部36的心脏测量值测量部100基于关于由断层图像选择部46选择出的收缩末期的断层图像而新设定的多个测量点，来测量收缩末期的心脏的面积、心脏的体积等心脏测量值。然后，测量部36的心功能指标值运算部108利用收缩末期的心脏测量值和收缩末期所在的心搏周期中的舒张末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
另外，若操作者按压舒张末期按钮162，则控制部42通过比对存储部44所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻、和由舒张末期设定部106设定的舒张末期的时刻，能够使图像显示部26借助断层图像选择部46显示与舒张末期相对应的断层图像70。与舒张末期相对应的断层图像70是与舒张末期标记150相对应的断层图像。
控制部42也能够对与舒张相对应的断层图像70的组织形状进行解析，基于组织形状自动地对与舒张末期相对应的断层图像70设定测量点。此外，操作者也能够借助操作部40手动地对图像显示部26显示出的与舒张末期相对应的断层图像70设定多个测量点。
测量部36的心脏测量值测量部100基于关于由断层图像选择部46选择出的舒张末期的断层图像而新设定的多个测量点，来测量舒张末期的心脏的面积、心脏的体积等心脏测量值。然后，测量部36的心功能指标值运算部108利用舒张末期的心脏测量值和舒张末期所在的心搏周期中的收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
根据实施例6，显示与收缩末期和舒张末期相对应的断层图像70，对该断层图像70再次设定了测量点。由此，即便在对各断层图像不适当地进行了测量点的追踪的情况下，也能够正确地进行心脏测量值和心功能指标值的测量。
另外，本发明的各实施例以例示的方式说明了超声波诊断装置，但是如果将超声波诊断装置的断层图像测量部200的部分置换成MRI装置的收发部、X射线CT装置的X射线产生系统、检测系统，则本发明也可以应用于MRI装置、X射线CT装置。
符号说明
10-被检体；12-超声波探头；14-发送部；16-接收部；18-超声波收发控制部；20-调相相加部；22-断层图像构成部；24-黑白扫描转换器；26-图像显示部；30-心电图波形检测部；32-特征波形检测部；34-心搏周期设定部；36-测量部；40-操作部；42-控制部；200-断层图像测量部；300-断层图像构成部；400-特征波形确定部；500-收缩末期及舒张末期确定部。

Claims (14)

1.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备：
断层图像测量部，其测量用于获得被检体的断层图像的测量数据；
断层图像构成部，其根据所述测量数据来构成所述断层图像；
断层图像选择部，其根据存储部所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据来选择所期望的断层图像；
心脏测量值测量部，其针对由所述断层图像选择部选择出的断层图像，测量表示所述断层图像中的心脏的形态的心脏测量值；
心功能指标值运算部，其运算表示所述心脏的心功能的心功能指标值；
图像显示部，其显示所述断层图像、所述心脏测量值以及所述心功能指标值；
特征波形检测部，其对从所述被检体检测出的心电图波形的特征波形进行检测；和
收缩末期及舒张末期确定部，其利用由所述心脏测量值测量部测量的基于所述特征波形的心搏周期中的收缩末期和舒张末期的心脏测量值、以及所述心搏周期，来确定所述收缩末期和所述舒张末期，
所述图像显示部显示与所述收缩末期和所述舒张末期相对应的断层图像，
所述医用图像诊断装置具备用于由操作者手动地对该断层图像设定多个测量点的操作部、以及按照所述操作部的指示来进行控制的控制部，
所述医用图像诊断装置具备对所述图像显示部中显示的断层图像进行切换的单元，所述收缩末期及舒张末期确定部针对该切换后的断层图像设定舒张末期和收缩末期，并且所述图像显示部针对不同的剖面来显示心脏测量值与心功能指标值，
所述图像显示部还按时间序列来缩小显示RF信号帧数据或者断层图像数据，在该缩小显示的RF信号帧数据或者断层图像数据中显示出：表示舒张末期的舒张末期标记、表示收缩末期的收缩末期标记、以及与显示时点标记的时点相对应的画面显示标记，
若操作者按压所述图像显示部中显示出的收缩末期按钮，则控制部比对存储部所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻和由收缩末期设定部设定的收缩末期的时刻，从而使图像显示部借助断层图像选择部显示与收缩末期相对应的断层图像，
控制部对与收缩末期相对应的断层图像的组织形状进行解析，基于组织形状自动地对与收缩末期相对应的断层图像设定测量点，所述心脏测量值测量部基于新设定的多个测量点来测量收缩末期的心脏测量值，所述心功能指标值运算部利用收缩末期的心脏测量值和收缩末期所在的心搏周期中的舒张末期的心脏测量值来运算心功能指标值，
若操作者按压所述图像显示部中显示出的舒张末期按钮，则控制部通过比对存储部所存储的RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻、和由舒张末期设定部设定的舒张末期的时刻，从而使图像显示部借助断层图像选择部显示与舒张末期相对应的断层图像，
控制部对与舒张末期相对应的断层图像的组织形状进行解析，基于组织形状自动地对与舒张末期相对应的断层图像设定测量点，所述心脏测量值测量部基于新设定的多个测量点来测量舒张末期的心脏测量值，所述心功能指标值运算部利用舒张末期的心脏测量值和舒张末期所在的心搏周期中的收缩末期的心脏测量值来运算心功能指标值。
2.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述心脏测量值测量部对于所述心脏测量值采用心脏的面积、心脏的体积的其中一个。
3.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述心功能指标值运算部对于所述心功能指标值采用射血分数、在一次的心搏周期送出的血液量即一次心输出量、心脏在一分钟送出的血液量即心输出量的其中一个。
4.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述心功能指标值运算部根据与所述收缩末期相对应的心脏的体积和与所述舒张末期相对应的心脏的体积来运算所述心功能指标值。
5.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述收缩末期及舒张末期确定部在将所述特征波形设为包含R波的基准波形时，利用基于所述基准波形的心搏周期中的收缩末期的心脏测量值和基于所述基准波形的心搏周期来确定所述收缩末期。
6.根据权利要求5所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述收缩末期及舒张末期确定部算出在基于所述基准波形的心搏周期内获得的心脏的体积之中心脏的体积变为最小的时点，并将所述心脏的体积变为最小的时点确定为所述收缩末期。
7.根据权利要求5所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述收缩末期及舒张末期确定部预先测量从所述基准波形的时刻到心脏的体积变为最小的时刻为止的时间差，确定基于所述基准波形的心搏周期中的所述收缩末期。
8.根据权利要求5所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述收缩末期及舒张末期确定部基于所述被检体的心音来确定所述收缩末期。
9.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述收缩末期及舒张末期确定部基于所述特征波形或者心音来确定所述舒张末期。
10.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述医用图像诊断装置还具备：所述存储部，其将与所述断层图像相关的RF信号帧数据或者断层图像数据与时刻一起存储，
所述控制部对所述RF信号帧数据或者断层图像数据的时刻、与由所述收缩末期及舒张末期确定部确定出的所述收缩末期的时刻或者所述舒张末期的时刻进行比对，
所述图像显示部显示与所述收缩末期相对应的所述断层图像或者与所述舒张末期相对应的所述断层图像。
11.根据权利要求10所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述图像显示部在显示基于所述特征波形的心搏周期的所述断层图像的期间，显示该心搏周期的所述心功能指标值。
12.根据权利要求10所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述心脏测量值测量部针对与由所述收缩末期及舒张末期确定部确定出的所述舒张末期相应的所述断层图像或者与由所述收缩末期及舒张末期确定部确定出的所述收缩末期相应的所述断层图像来测量心脏测量值，
所述心功能指标值运算部针对与所述舒张末期相应的所述断层图像或者与所述收缩末期相应的所述断层图像来运算心功能指标值。
13.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述医用图像诊断装置还具备对所述舒张末期和所述收缩末期的设定参数进行选择的选择部。
14.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
所述心功能指标值运算部运算基于多个所述断层图像的剖面的所述心功能指标值。
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