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【発明の名称】 超音波診断装置および超音波診断装置の心電図同期トリガ信号を生成する方法
【発明者】 【氏名】倉俣 勝輝
【住所又は居所】栃木県大田原市下石上１３８５番地 東芝メディカルシステムズ株式会社本社内
【要約】 【課題】心電図同期トリガ信号が途中欠如しても、所定のタイミングで超音波診断画像を採取する超音波診断装置を提供すること。

【解決手段】心電図のＲ波同期信号により起動される第１〜第４のタイマ手段と、前記第１、及び第２のタイマ所定時間、第１第２の何れか短い方、何れか長い方の４つの所定時間の１つを設定し、所定時間経過後にトリガ起動信号を出力するトリガ生成タイミング手段と、前記第３のタイマの所定時間内に、前記トリガ起動信号が出力された場合に、擬似トリガ信号を生成、出力し、終了後に出力された場合は、何ら作動しない擬似トリガ生成手段と、前記第４のタイマ所定時間経過後に、前記擬似トリガ信号が入力された場合に、出力し、所定時間内に入力された場合は出力を阻止するトリガ出力抑制手段と、前記Ｒ波同期信号と、前記擬似トリガ信号とを加算した心電同期トリガ信号出力手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心電図信号波形の所定位相に同期したＲ波同期信号を出力する心電図トリガ手段と、
前記Ｒ波同期信号により起動され、予め設定される第１〜第４の所定時間をそれぞれ規定する第１〜第４のタイマ手段と、
前記第１及び第２のタイマ手段がそれぞれ規定する第１或いは第２の所定時間に対し、第１の所定時間、第２の所定時間、第１及び第２の何れか短い方の所定時間、及び第１及び第２の何れか長い方の所定時間の４つの所定時間の１つを予め設定して、この設定の所定時間の経過後にトリガ起動信号を出力するトリガ生成タイミング手段と、
第４の所定時間より長い前記第３のタイマ手段の規定する第３の所定時間が終了する以前に、前記トリガ起動信号が出力された場合に、このトリガ起動信号により擬似トリガ信号を生成、出力し、第３の所定時間の終了後に出力された場合は、何ら作動しない擬似トリガ生成手段と、
前記第４のタイマ手段の規定する第４の所定時間が経過した後に、前記擬似トリガ信号が入力された場合に、この擬似トリガ信号を出力し、第４の所定時間の終了以前に入力された場合は、擬似トリガ信号出力を阻止するトリガ出力抑制手段と、
前記心電図トリガ手段から出力されたＲ波同期信号と、前記トリガ出力抑制手段から出力された擬似トリガ信号とを加算した心電同期トリガ信号を、超音波画像取得の超音波の送受信駆動制御手段へ入力するトリガ信号加算出力手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、入力操作手段により操作者がマニュアル入力して設定されることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期が設定されることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期に予め設定した係数を乗じて設定されることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期に入力操作手段により操作者がマニュアル入力して設定した係数を乗じて設定されることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記トリガ出力抑制手段より出力される擬似トリガ信号により鳴動、或いは発光する擬似トリガ作動表示手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記トリガ出力抑制手段より出力される擬似トリガ信号により、超音波画像表示手段の表示部分の一部に、記号または異なる表示色により表示する擬似トリガ作動表示手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項８】
心電図に同期した超音波診断画像を取得する超音波診断装置の心電図同期トリガ信号を生成する方法であって、
心電図信号波形の所定位相に同期したＲ波同期信号を出力する心電図トリガ出力ステップと、
前記Ｒ波同期信号により起動され、予め設定される第１〜第４の所定時間をそれぞれ規定する第１〜第４のタイマ手段が作動する第１〜第４タイマパルスステップと、
前記第１及び第２のタイマ手段がそれぞれ規定する第１或いは第２の所定時間に対し、第１の所定時間、第２の所定時間、第１及び第２の何れか短い方の所定時間、及び第１及び第２の何れか長い方の所定時間の４つの所定時間の１つを予め設定して、この設定の所定時間の経過後にトリガ起動信号を出力するトリガ生成タイミング選択ステップと、
第４の所定時間より長い前記第３のタイマ手段の規定する第３の所定時間が終了する以前に、前記トリガ起動信号が出力された場合に、このトリガ起動信号により擬似トリガ信号を生成、出力し、第３の所定時間の終了後に出力された場合は、何ら作動しない擬似トリガ信号生成ステップと、
前記第４のタイマ手段の規定する第４の所定時間が経過した後に、前記擬似トリガ信号が入力された場合に、この擬似トリガ信号を出力し、第４の所定時間の終了以前に入力された場合は、擬似トリガ信号出力を阻止するトリガ出力抑制ステップと、
前記心電図トリガ手段から出力されたＲ波同期信号と、前記トリガ出力抑制手段から出力された擬似トリガ信号とを加算した心電同期トリガ信号を、超音波画像取得の超音波の送受信駆動制御手段へ入力するトリガ信号加算出力ステップと、
からなることを特徴とする心電図同期トリガ信号を生成する方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、心電図に同期した超音波画像を得る超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓を含む循環機能の診断には、生体信号の一つである心電図波形の所定のタイミングに超音波診断画像を同期して取得し、これを表示する機能を備える超音波診断装置が一般的に使用される。また最近では、このような心臓機能や血行動態の超音波診断に、心電図波形に同期した超音波造影剤の注入による造影エコー手法、或いはこの造影剤に対するフラッシュ超音波による微小気泡の発泡誘発後に、心電図同期の超音波診断画像を観察するフラッシュエコー手法や、同様にして組織内血流の動態を超音波高調波信号により観察するハーモニックエコー手法などの機能を備える超音波診断装置も使用されている。
【０００３】
これ等の循環動態を診断するための超音波診断装置には、心電図装置及び心電同期信号発生装置から成る心電同期ユニットが付加されて、これから出力される心電同期信号により、超音波診断装置本体部の超音波信号発生部が制御される。この制御は、造影剤の投与後で所望の臓器に流入する所定時間が経過した後に、心電図の例えばＲ波などに同期し、心電図の各時相の特徴的な時点において、超音波プローブ（探触子）からの超音波信号がこれ等の手法に特有の駆動パターンで放射することが行われる。一般的にはこの心電同期ユニットは、循環器用超音波診断装置では基本構成ユニットとして常備し、一般用超音波診断装置では、オプションユニットとして追加、具備されて、心電図に同期した超音波画像を取得することができる。
【０００４】
これ等の手法に使用される超音波診断用造影剤は、超音波信号に対する有効な反射体となる微小気泡（マイクロバブル）を大量に混入した注射液で、１回の診断に使用できる投与回数は３回を限度とし、気泡持続の有効時間も約５分と短く、使用における制約がある。したがって、これ等の手法の実施には、熟練した手際の良い医師による超音波診断装置の操作に加えて、前述の制約の中で確実に超音波診断画像を取得するためには、超音波診断用造影剤の投与後には確実な心電図同期が行われることが要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上に述べたように、超音波診断用造影剤を使用して行われる超音波診断画像の採取では、造影剤の使用上の制約により頻回の投与が困難であり、造影剤の投与後の所定時間内に心電図信号に同期した所定の放射パターンによる超音波の駆動が必要となるので、心電図に同期するトリガ信号の欠如は、診断情報の欠落を来たすこととなり、大きな問題点となっていた。また、使用上の制約の範囲以内であっても、複数回の投与は、患者への身体的負担を増すことになると共に、造影剤の使用量が増えて診断コストの増大に繋がるため、心電図信号による同期トリガ信号を安定に得ることが不可欠であった。
【０００６】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、造影剤投与後に心電図同期トリガ信号が途中欠如しても、所定のタイミングで超音波診断画像の採取を維持する超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、心電図信号波形の所定位相に同期したＲ波同期信号を出力する心電図トリガ手段と前記Ｒ波同期信号により起動され、予め設定される第１〜第４の所定時間をそれぞれ規定する第１〜第４のタイマ手段と、前記第１及び第２のタイマ手段がそれぞれ規定する第１或いは第２の所定時間に対し、第１の所定時間、第２の所定時間、第１及び第２の何れか短い方の所定時間、及び第１及び第２の何れか長い方の所定時間の４つの所定時間の１つを予め設定して、この設定の所定時間の経過後にトリガ起動信号を出力するトリガ生成タイミング手段と、第４の所定時間より長い前記第３のタイマ手段の規定する第３の所定時間が終了する以前に、前記トリガ起動信号が出力された場合に、このトリガ起動信号により擬似トリガ信号を生成、出力し、第３の所定時間の終了後に出力された場合は、何ら作動しない擬似トリガ生成手段と、前記第４のタイマ手段の規定する第４の所定時間が経過した後に、前記擬似トリガ信号が入力された場合に、この擬似トリガ信号を出力し、第４の所定時間の終了以前に入力された場合は、擬似トリガ信号出力を阻止するトリガ出力抑制手段と、前記心電図トリガ手段から出力されたＲ波同期信号と、前記トリガ出力抑制手段から出力された擬似トリガ信号とを加算した心電同期トリガ信号を、超音波画像取得の超音波の送受信駆動制御手段へ入力するトリガ信号加算出力手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、上記本発明の第１〜第４のタイマ手段においては、前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、入力操作手段により操作者がマニュアル入力して設定されることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、上記本発明の第１〜第４のタイマ手段においては、前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期が設定されることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、上記本発明の第１〜第４のタイマ手段においては、前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期に予め設定した係数を乗じて設定されることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、上記本発明の第１〜第４のタイマ手段においては、前記予め設定される第１〜第４の所定時間の少なくも１つが、タイマ手段の起動される直前の複数の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期に入力操作手段により操作者がマニュアル入力して設定した係数を乗じて設定されることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記本発明の超音波診断装置においては、前記トリガ出力抑制手段より出力される擬似トリガ信号により鳴動、或いは発光する擬似トリガ作動表示手段を具備したことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、上記本発明の超音波診断装置においては、前記トリガ出力抑制手段より出力される擬似トリガ信号により、超音波画像表示手段の表示部分の一部に、記号または異なる表示色により表示する擬似トリガ作動表示手段を具備したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の心電図に同期した超音波診断画像を取得する超音波診断装置の心電図同期トリガ信号を生成する方法は、心電図信号波形の所定位相に同期したＲ波同期信号を出力する心電図トリガ出力ステップと、前記Ｒ波同期信号により起動され、予め設定される第１〜第４の所定時間をそれぞれ規定する第１〜第４のタイマ手段が作動する第１〜第４タイマパルスステップと、前記第１及び第２のタイマ手段がそれぞれ規定する第１或いは第２の所定時間に対し、第１の所定時間、第２の所定時間、第１及び第２の何れか短い方の所定時間、及び第１及び第２の何れか長い方の所定時間の４つの所定時間の１つを予め設定して、この設定の所定時間の経過後にトリガ起動信号を出力するトリガ生成タイミング選択ステップと、第４の所定時間より長い前記第３のタイマ手段の規定する第３の所定時間が終了する以前に、前記トリガ起動信号が出力された場合に、このトリガ起動信号により擬似トリガ信号を生成、出力し、第３の所定時間の終了後に出力された場合は、何ら作動しない擬似トリガ信号生成ステップと、前記第４のタイマ手段の規定する第４の所定時間が経過した後に、前記擬似トリガ信号が入力された場合に、この擬似トリガ信号を出力し、第４の所定時間の終了以前に入力された場合は、擬似トリガ信号出力を阻止するトリガ出力抑制ステップと、前記心電図トリガ手段から出力されたＲ波同期信号と、前記トリガ出力抑制手段から出力された擬似トリガ信号とを加算した心電同期トリガ信号を、超音波画像取得の超音波の送受信駆動制御手段へ入力するトリガ信号加算出力ステップとからなることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の超音波診断装置によれば、心電図に同期した超音波診断画像の取得において、心拍に同期したＲ波同期トリガ信号が欠如しても、予め設定した条件に基づく所定のタイミングに擬似トリガ信号により、超音波診断画像の取得を中断することなく超音波画像表示が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本願発明の超音波診断装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、心電図波形に同期した所定の超音波信号により超音波画像を表示する本実施形態の超音波診断装置の構成全体を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の超音波診断装置１は、大きくは、超音波信号の送受信並びに受信信号を画像信号に処理する本体部１０、この本体部１０の送受信する回路に接続した超音波プローブ３０、画像を表示する表示部１７、操作及び入力を行うキーボード１８、そして被検者に貼着する電極２５ａ〜２５ｃを接続した心電同期トリガ部２０から構成されている。
【００１９】
本体部１０の詳細は、一般的な超音波断層診断画像を取得する超音波診断装置の本体部分と同様で、超音波送受信駆動回路１１、送受信駆動制御回路１２、画像制御回路１３、グラフィック処理回路１４、ビデオ回路１５、及び制御ＣＰＵ（中央処理ユニット）１６から構成される。また、表示部１７はビデオ回路１５に接続され、入力装置のキーボード１８は制御ＣＰＵ１６に接続されている。
【００２０】
本実施形態の心電同期トリガ部２０の詳細は、電極２５ａ〜２５ｃが接続された心電図増幅トリガ回路２１、この出力に接続した擬似トリガ信号発生回路２２、心電図増幅トリガ回路２１の出力及び擬似トリガ信号発生回路２２の出力のそれぞれが入力されるトリガ信号ＯＲ回路２３、及びキーボード１８から設定条件を制御ＣＰＵ１６を介して擬似トリガ信号発生回路２２に入力するための設定値入力インタフェース(Ｉ／Ｆ)２４とから構成される。
【００２１】
次に、本実施形態の超音波診断装置１の作用、動作の詳細を、図２及び図４を用いて説明する。図２は、本実施形態の超音波診断装置１を構成する心電図同期トリガ信号並びにこの心電図同期トリガ信号が欠如した場合に擬似トリガ信号を発生する心電図同期トリガ部２０の構成を示すブロック図である。また、図４は、本実施形態の行う心電図同期トリガ信号、並びにこれが欠如した場合に擬似トリガ信号の発生における各処理出力の関係を示すタイミング図で、同図（ａ）は心電図Ｒ波に同期したトリガ信号が、同図（ｂ）は本実施形態の作動による擬似トリガ信号が出力される場合のタイミング図である。
【００２２】
本体部１０における超音波画像の取得並びにその出力についての作用、動作は、超音波断層診断画像を取得、出力する一般的な超音波診断装置の本体部分と同様に行われる。その概略は、超音波送受信駆動回路１１が超音波プローブ３０に超音波駆動信号を送信し、その反射超音波信号による受信信号を受信処理する。送受信駆動制御回路１２は、超音波駆動のタイミングや駆動電圧、受信信号の電子走査や電子収束の制御などを処理する。送受信駆動制御回路１２で処理された受信信号は、画像制御回路１３により１フレームの画像信号に構成処理される。さらに、グラフィック処理回路１４により、種々の表示モードや表示画像の種類に対応する表示画面の構成が行われる。ビデオ回路１５は、表示部１７の信号方式に対応する映像信号を出力する。一方、制御ＣＰＵ（中央処理ユニット）１６が、超音波診断装置１全体の制御、すなわち送受信駆動制御回路１２、画像制御回路１３、グラフィック処理回路１４に接続し、これ等を制御している。また、入力装置のキーボード１８は、制御ＣＰＵ１６に接続されて、操作者により超音波診断装置１を制御する操作入力や種々の設定、条件などが入力される。
【００２３】
本実施形態の超音波診断装置１は、図１に示すように本体部１０の送受信駆動制御回路１２に心電同期トリガ部２０のトリガ信号ＯＲ回路２３を接続して、これから出力されるトリガ信号により、心電図に同期した超音波画像を取得する。このトリガ信号ＯＲ回路２３は、心電図増幅トリガ回路２１が出力する心電図Ｒ波トリガ信号と、或いは心電図Ｒ波トリガ信号が所定時間で出力されず欠如した場合に、擬似トリガ信号発生回路２２が出力する擬似トリガ信号を加算して、出力し、これが心電図同期トリガ信号として送受信駆動制御回路１２に入力される。
【００２４】
以下に、心電同期トリガ部２０の作用、動作の詳細を説明する。
【００２５】
心電同期トリガ部２０の詳細な構成を図示した図２に示すように、心電図増幅トリガ回路２１から出力される心電図のＲ波に同期した心電同期信号４１（以降本願では、心電図Ｒ波に同期したトリガ信号をＲ波トリガ信号と特に呼ぶ）が、トリガＯＲ回路２３及び擬似トリガ信号発生回路２２へ入力される。図４には心電図増幅トリガ回路２１から出力される信号の波形４１を示し、同図（ａ）には心電図波形４０の全てのＲ波４０ａに同期するＲ波トリガ信号の波形４１ａを、同図（ｂ）には、Ｒ波の欠如した波形４０ｂに対し、同期信号が出力されない心電図増幅トリガ回路２１の出力の波形４１ｂを、それぞれ示す。
【００２６】
図２の詳細な構成図で示すように、擬似トリガ信号発生回路２２では、この心電図増幅トリガ回路２１から出力されるＲ波トリガ信号の入力により、マスク時間設定回路２２９、最大時間設定回路２２１、平均設定回路Ａ２２２、及び指定設定回路Ｂ２２３の４個のタイマパルス回路が起動し、それぞれ所定時間のタイマパルス信号を出力する。
【００２７】
マスク時間設定回路２２９は、心電図増幅トリガ回路２１より心電図のＲ波に同期した心電同期信号（Ｒ波トリガ信号）が出力された後に、心電図同期の特性上から前の心電同期信号に引き続いて発生する不合理なＲ波同期信号或いは擬似トリガ信号を抑制する所定時間を、タイマパルス信号４５を出力して設定する。
【００２８】
また、最大時間設定回路２２１は、Ｒ波トリガ信号が所定時間内で出力されない場合に生成した擬似トリガ信号が、心電図同期の特性上から不合理な過大遅延で生成されることを抑制する所定時間を、タイマパルス信号４２を出力して設定する。この抑制する所定時間は、デフォルト設定値の他に、例えば移動平均心拍数に所定の係数を乗じた心拍数など、または本体１０に接続しているキーボード１８からマニュアル入力され、制御ＣＰＵ１６及び設定値Ｉ／Ｆ(インタフェース)２４を介してマニュアル設定２４ｂに入力することもできる。図４に示すように、これ等のタイマパルス信号は、Ｒ波の有無により、それぞれ波形４５ａ、４２ａ、及び波形４５ｂ、４２ｂで出力される。
【００２９】
一方、平均設定回路Ａ２２２、及び指定設定回路Ｂ２２３は、心電図増幅トリガ回路２１からＲ波による心電同期信号の出力（Ｒ波トリガ信号）が所定時間までに無い場合に、異なる条件による２種類のタイマのタイミングにより擬似トリガ信号の発生タイミングを設定する。平均設定回路Ａ２２２の生成条件は、最後にＲ波トリガ信号を出力した以前の心拍数を移動平均した移動平均心拍周期（移動平均心拍数の逆数値）の時間が設定される。この移動平均するサンプル心拍数は、デフォルト設定の心拍数の他に、本体１０に接続しているキーボード１８からマニュアル入力され、制御ＣＰＵ１６及び設定値Ｉ／Ｆ(インタフェース)２４を介して移動平均のサンプル心拍数設定２４ｂに設定することもできる。一方、指定設定回路Ｂ２２３の生成条件は、固定した心拍周期時間（心拍数の逆数）値をデフォルト設定する、或いはキーボード１８から指定値（周期時間或いは心拍数）を直接入力し、マニュアル設定２４ｃに設定して、擬似トリガ信号の発生タイミングをこの指定時間の経過後に設定することができる。
【００３０】
平均設定回路Ａ２２２、及び指定設定回路Ｂ２２３の２種のタイマパルス回路のタイムアップに対し、これ等を組み合わせた４種類のタイミングの何れかが、擬似トリガを出力するタイミングとして擬似トリガタイミング条件回路２２５により設定される。この４種類の設定の何れか、すなわち、移動平均値（Ａ）、固定指定値（Ｂ）、何れかの早い時間(短い方の周期、ＡｏｒＢ)、何れか遅い時間（長い周期、ＡａｎｄＢ）から１つが、操作者が予めキーボード１８などの入力指定手段で、制御ＣＰＵ１６及び設定値Ｉ／Ｆ２４を介して、マニュアル設定２４ｄに指定し、これが選択、設定される。
【００３１】
擬似トリガタイミング条件回路２２５は、この指定された条件のタイミングにおいて、この出力に接続する擬似トリガ生成タイミング回路２２６へ出力する。擬似トリガタイミング条件回路２２５の出力の波形は、例えば図４（ａ）では指定設定回路Ｂ２２３の心拍周期を直接設定した例の波形４３ａを示しており、同図（ｂ）では両設定のｏｒ(タイミングのどちらに対しても作動する)が採られて、早くタイムアップした設定が先に作動する場合の波形４３ｂを示す。この出力により、擬似トリガ生成タイミング回路２２６から擬似トリガを出力する。
【００３２】
次にこの擬似トリガは、最大時間設定回路２２１による擬似トリガ信号の出力が許可される時間範囲（タイマがオン）内のタイムアップ前であるか、否かが判定されて、範囲内であれば擬似トリガ発生回路２２７から擬似トリガ信号４４が出力される。この擬似トリガ信号４４は、図４のタイミング図に示すように、同図（ａ）のＲ波に同期するＲ波トリガ信号が連続して得られる場合、あるいは同図（ｂ）のＲ波が欠如してＲ波トリガ信号が出力されない場合でも、所定のタイミング条件がタイムアップした時点で、且つ最大時間設定のタイムアップ前であれば、何れの場合であっても、それぞれ波形４４ａあるいは波形４４ｂのように出力される。一方、範囲外（タイムアップ後）であった場合は、擬似トリガ発生回路２２７において、同期信号として不合理と判定し、擬似トリガ信号の出力を阻止し、擬似トリガ信号は出力されない（図示なし）。
【００３３】
さらにこの擬似トリガ発生回路２２７から出力された擬似トリガ信号は、マスク時間設定回路２２９の設定するＲ波トリガ信号出力後の所定時間を経過して出力されたことが、トリガ出力抑制回路２２８において、マスク時間設定回路２２９のタイマパルス波形４５と比較して判定され、トリガＯＲ回路２３へ入力される。
【００３４】
この判定は、図４（ｂ）に示すタイマパルス波形４５ｂのホールド中（Ｈレベル）に擬似トリガ信号波形４４ｂのホールド（Ｈレベル）が生じなければ、「是」と判定してトリガＯＲ回路２３から擬似トリガ信号が出力される。また所定時間の経過がない場合、例えば同図（ａ）に示すように、擬似トリガ信号４４のタイマパルス波形４４ａが、正常なＲ波トリガ信号４１ａ’の発生直後に生成される場合では、Ｒ波トリガ信号４１ａ’によるマスク時間設定回路２２９のタイマパルス波形４５ａ’が、心電Ｒ波トリガ信号に引き続いて不合理に発生したとして、トリガ出力抑制回路２２８において擬似トリガ信号を出力することが抑止されて、トリガＯＲ回路２３の出力波形４６ａには正常なＲ波トリガ信号４１ａ’に基づく心電同期信号が出力される。
【００３５】
したがって、トリガＯＲ回路２３からは、心電図増幅トリガ回路２１が正常に心電図のＲ波を検知し、これから出力されるＲ波トリガ信号と、擬似トリガタイミング条件回路２２５が設定した所定時間（タイマパルスのタイミング）まで心電図Ｒ波トリガ信号が出力されず欠如した場合に、擬似トリガ信号発生回路２２が生成した擬似トリガ信号とがそれぞれ入力され、これ等を加算（ＯＲ）して出力する。
【００３６】
この実施形態の変形例として、擬似トリガ信号で超音波画像を取得したことを操作者に認知させるために、擬似トリガ信号が出力されるトリガ出力抑制回路２２８の出力に、鳴動装置或いは発光装置を接続し、これ等による音響、或いは光の表示を行う。また、同じくトリガ出力抑制回路２２８の出力により、超音波画像を表示する図１に示す表示部１７の画面上に、記号或いは表示色の異なる表示をしても、操作者に擬似トリガ信号により作動している状況を認知させることができる。また、この超音波画像データがシネメモリなどに取り込まれて記録されている場合には、トリガ出力抑制回路２２８の出力により、この超音波画像及び心電図波形の各データに、擬似トリガ信号の作動を示すマーキングデータを付加して、再生時に擬似トリガに依る同期であることを示す表示を行う。
【００３７】
本実施形態によれば、心電図に同期した超音波診断画像の取得において、心拍に同期したＲ波同期トリガ信号が欠如しても、予め設定した条件に基づく所定のタイミングに擬似トリガ信号により、超音波診断画像の取得を中断することなく超音波画像表示が可能となる超音波画像診断装置を提供できる。
【００３８】
（他の実施形態）
次に本発明の他の実施形態を、図３に示すフローチャートにより説明する。図３は、心電図に同期する超音波診断画像を取得する超音波診断装置１の送受信駆動制御回路１２に対し、図１に示す心電図同期トリガ部２０が本実施形態の心電同期信号を出力する信号処理の手順を示すフロー図である。
【００３９】
本実施形態においては、超音波診断装置１が超音波診断画像を取得する手順は、一般的な超音波診断装置における通常の超音波診断画像を取得する場合と同様の手順により取得される。超音波診断装置１が心電図に同期する超音波診断画像を取得するには、被検者の心電図信号から心電図増幅トリガ回路２１で検知した信号に対し、以下の手順で処理した心電同期信号を、送受信駆動制御回路１２に入力して、超音波画像データを取得しこれを表示する。
【００４０】
一般的に心電図検出ユニットと呼ばれる本実施形態における心電図増幅トリガ回路は、被検者に貼着した心電図電極が採取した心電図信号の波形の特徴から、心電図Ｒ波を検出し、Ｒ波トリガ信号を出力する。図３のフロー図に示すように本実施形態の処理手順において、先ず、ステップＳ１０で、心電図同期信号回路、すなわち心電図増幅トリガ回路２１からＲ波トリガ信号の出力を監視している。
【００４１】
次に、Ｒ波トリガ信号が出力されたタイミングで、予めそれぞれ異なる所定時間を設定したタイマを同時に起動し、そのタイマパルスにより所定時間の経過を判定する４つのステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３３を並行して行うと共に、このＲ波トリガ信号はトリガ信号を加算(ＯＲ)出力するステップＳ３６において、これを出力する処理がおこなわれて、Ｒ波トリガ信号が送受信駆動制御回路１２へ入力される。
【００４２】
ステップＳ２１、Ｓ２２では、予め設定した所定時間の移動平均トリガ信号タイマＡ及び時間指定トリガ信号タイマＢそれぞれをＲ波トリガ信号が起動する。ステップＳ２１の移動平均トリガ信号タイマＡでは、タイマの起動以前の数心拍の心拍周期を移動平均して得た平均心拍周期を所定時間として設定したタイマである。また、ステップＳ２２の時間指定トリガ信号タイマＢでは、心拍周期或いは心拍数（逆数が心拍周期となる）を指定して、これを所定時間に設定したタイマである。この移動平均を行う心拍数、或いは心拍周期の指定は、システム内にデフォルト値として設定されている他に、超音波診断装置１の操作者が入力手段を操作してマニュアル設定することもできる。
【００４３】
ステップＳ２３において、ステップＳ２１及びＳ２２の結果、すなわちそれぞれタイマのタイムアップのタイミングが組み合わせられ、タイマＡ、タイマＢ、タイマＡｏｒタイマＢ（タイマＡ、Ｂの何れか早い）、タイマＡａｎｄタイマＢ（タイマＡ、Ｂの何れか遅い）の４種の選択肢として設定されており、本実施形態の起動時にステップＳ１１で予め指定されたこれ等の選択肢の一つの処理が設定されて、Ｒ波トリガ信号の出力後の所定時間の経過した時点に処理結果、すなわちタイマパルスのタイムアップを出力する。この所定時間の経過をステップＳ２４において判定し、選択されたタイマのタイムアップのタイミングになれば、ステップＳ２５へ進めて、このステップにおいてＲ波トリガ信号に代わる擬似トリガ信号を発生する。
【００４４】
一方、ステップＳ３１では、心電図のＲ波により心電同期信号（Ｒ波トリガ信号）が出力された後に、心電図同期の特性上から前の心電同期信号に引き続いて発生する不合理なＲ波同期信号、またはＲ波トリガ信号が所定時間の経過をしても出力されない場合に生成した擬似トリガ信号を、予め設定した所定時間が経過するまで抑制するＲ波トリガ信号判定タイマを起動する。そして、ステップＳ３２で、この所定時間の経過中のタイマ「オン」では、ステップＳ２６において、前述のステップＳ２１〜Ｓ２４により生成した擬似トリガ信号の出力を阻止する。一方、所定時間の経過後は、ステップＳ２６の擬似トリガ信号の阻止は行わない。
【００４５】
また、ステップＳ３３では、Ｒ波トリガ信号が所定時間の経過をしても出力されない場合に生成した擬似トリガ信号が、心電図同期の特性上から予め設定した所定時間を過ぎた不合理な過大遅延で生成されることを抑制する最大待ち時間信号タイマを起動する。そして、ステップＳ３４で、この所定時間内であるタイマ「オン」の経過中では、後述するステップＳ２３においてステップＳ２１或いはＳ２２により生成された２種のトリガ信号タイマの出力を、これのタイムアップを判定するステップＳ２４へ進める。またステップＳ３４において、タイマ「オフ」すなわち所定時間の経過後になっている場合では、ステップＳ２１或いはＳ２２により生成された２種のトリガ信号タイマの出力をステップＳ２５で生成した擬似トリガ信号を、ステップＳ２５ａにおいて出力しないように、トリガ阻止を行う。
【００４６】
ステップＳ３６では、ステップＳ１０で出力されたＲ波トリガ信号と、ステップＳ２１、Ｓ２２において設定した２種のタイマの予め指定した組み合わせによるタイミングで、且つステップＳ３１、Ｓ３３の設定したタイマのタイミング条件に適合して生成されステップＳ２６の処理の結果である擬似トリガ信号が、加算（ＯＲ）処理されて、これ等を共に出力し、本体１０の送受信駆動制御回路１２へ入力する。
【００４７】
超音波画像診断装置において、本実施形態の方法によれば、心電図に同期した超音波診断画像の取得において、心拍に同期したＲ波同期トリガ信号が欠如しても、予め設定した条件に基づく所定のタイミングに擬似トリガ信号により、超音波診断画像の取得を中断することなく超音波画像表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態の超音波診断装置の構成全体を示すブロック図。
【図２】本実施形態の心電図同期トリガ部の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態の心電図同期トリガ部における信号処理を示すフロー図。
【図４】本実施形態の各処理処理における出力の関係を示すタイミング図。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・超音波診断装置、
１０・・・本体部、
１１・・・超音波送受信駆動回路、
１２・・・送受信駆動制御回路、
１３・・・画像制御回路、
１４・・・グラフィック処理回路、
１５・・・ビデオ回路、
１６・・・制御ＣＰＵ（中央処理ユニット）、
１７・・・表示部、
１８・・・キーボード、
２０・・・心電同期トリガ部、
２１・・・心電図増幅トリガ回路、
２２・・・擬似トリガ信号発生回路、
２３・・・トリガ信号ＯＲ回路、
２４・・・設定値入力インタフェース(Ｉ／Ｆ)、
２４ａ、２４ｃ、２４ｄ・・・マニュアル設定、
２４ｂ・・・移動平均の心拍数設定、
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ・・・電極、
３０・・・超音波プローブ、
４０、４１，４２，４３，４５，４６・・・波形、
２２１・・・最大時間設定回路、
２２２・・・平均設定回路Ａ、
２２３・・・指定設定回路Ｂ、
２２５・・・擬似トリガタイミング条件回路、
２２６・・・擬似トリガ信号発生回路、
２２７・・・擬似トリガ発生回路、
２２８・・・トリガ出力抑制回路、
２２９・・・マスク時間設定回路。
【出願人】 【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【住所又は居所】東京都港区芝浦一丁目１番１号
【識別番号】５９４１６４５４２
【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社
【住所又は居所】栃木県大田原市下石上１３８５番地
【出願日】 平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【代理人】 【識別番号】１１００００２３５
【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所
【公開番号】 特開２００６−２７１４８５（Ｐ２００６−２７１４８５Ａ）
【公開日】 平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願番号】 特願２００５−９１４５７（Ｐ２００５−９１４５７）