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JP4589778B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and method for generating electrocardiogram synchronization trigger signal of ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Ultrasonic diagnostic apparatus and method for generating electrocardiogram synchronization trigger signal of ultrasonic diagnostic apparatus Download PDF

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Description

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。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining an ultrasonic image synchronized with an electrocardiogram.

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。   For diagnosis of a circulatory function including the heart, an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of acquiring and displaying an ultrasonic diagnostic image in synchronization with a predetermined timing of an electrocardiogram waveform which is one of biological signals is generally used. used. Moreover, recently, for the ultrasonic diagnosis of such cardiac function and hemodynamics, after the contrast echo technique by injection of an ultrasonic contrast agent synchronized with the electrocardiogram waveform, or after the foaming induction of microbubbles by flash ultrasound on this contrast agent, Ultrasound diagnostic devices with functions such as a flash echo method for observing ECG-synchronized ultrasound diagnostic images and a harmonic echo method for observing the dynamics of blood flow in the tissue using ultrasonic harmonic signals are also used. .

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。   An ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing these circulatory dynamics is provided with an electrocardiographic synchronization unit comprising an electrocardiogram apparatus and an electrocardiographic synchronization signal generator, and an ultrasonic diagnosis is performed based on an electrocardiographic synchronization signal output from this unit. The ultrasonic signal generator of the apparatus main body is controlled. This control is performed after an elapse of a predetermined time for flowing into a desired organ after administration of a contrast agent, and in synchronization with an R wave of the electrocardiogram, for example, at the characteristic point of each time phase of the electrocardiogram. The ultrasonic signal from the stylus is radiated with a driving pattern peculiar to these methods. In general, this electrocardiogram synchronization unit is always provided as a basic component unit in an ultrasonic diagnostic apparatus for circulatory organs, and an additional unit is provided as an optional unit in a general ultrasonic diagnostic apparatus, and an ultrasonic image synchronized with an electrocardiogram is obtained. Can be acquired.

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。   The contrast agent for ultrasonic diagnosis used in these methods is an injection solution in which a large amount of microbubbles (microbubbles) that are effective reflectors for ultrasonic signals are mixed, and can be used for one diagnosis. Is limited to 3 times, and the effective time of bubble persistence is as short as about 5 minutes, and there are restrictions in use. Therefore, in order to carry out these methods, in addition to the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus by a skilled and skilled doctor, in order to reliably acquire an ultrasonic diagnostic image within the above-mentioned constraints, an ultrasonic diagnosis is required. After administration of the contrast medium for use, it is required that reliable electrocardiogram synchronization is performed.

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。   As described above, in the collection of an ultrasound diagnostic image performed using an ultrasound diagnostic contrast agent, frequent administration is difficult due to restrictions on the use of the contrast agent. Since it is necessary to drive an ultrasonic wave with a predetermined radiation pattern that is synchronized with the electrocardiogram signal within a predetermined time, the lack of a trigger signal that is synchronized with the electrocardiogram causes a lack of diagnostic information, which is a major problem. . In addition, even within the range of usage restrictions, multiple administration increases the physical burden on the patient and increases the amount of contrast medium used, leading to increased diagnostic costs. It was indispensable to stably obtain a synchronous trigger signal by a signal.

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。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus that maintains acquisition of an ultrasonic diagnostic image at a predetermined timing even when an electrocardiogram synchronization trigger signal is missing in the middle after administration of a contrast agent. For the purpose.

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。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is activated and preset by an electrocardiogram trigger means for outputting an R wave synchronization signal synchronized with a predetermined phase of an electrocardiogram signal waveform and the R wave synchronization signal. First to fourth timer means for defining first to fourth predetermined times, and first or second predetermined time respectively defined by the first and second timer means, Preset one of four predetermined times: a predetermined time, a second predetermined time, a first predetermined time which is the shorter of the first and second, and a first predetermined time which is the longer of the first and second. Trigger generation timing means for outputting a trigger activation signal after elapse of a predetermined time of the setting, and before the end of the third predetermined time defined by the third timer means longer than the fourth predetermined time, the trigger When a start signal is output, A pseudo trigger signal is generated and output in response to the trigger activation signal of the first trigger signal, and when it is output after the end of the third predetermined time, the pseudo trigger generation means that does not operate at all and a fourth predetermined time defined by the fourth timer means When the pseudo trigger signal is input after a lapse of time, this pseudo trigger signal is output. When the pseudo trigger signal is input before the end of the fourth predetermined time, the trigger output suppression for blocking the pseudo trigger signal output. And an ECG synchronization trigger signal obtained by adding the R wave synchronization signal output from the electrocardiogram trigger means and the pseudo trigger signal output from the trigger output suppression means. And a trigger signal addition output means for inputting to the control means.

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。   Further, in the first to fourth timer means of the present invention, at least one of the first to fourth predetermined times set in advance is set by manual input by the operator using the input operation means. It is characterized by this.

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。   Further, in the first to fourth timer means of the present invention, at least one of the first to fourth predetermined times set in advance moves a plurality of heartbeat cycles immediately before the timer means is activated. An average heartbeat cycle obtained by averaging is set.

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。   Further, in the first to fourth timer means of the present invention, at least one of the first to fourth predetermined times set in advance moves a plurality of heartbeat cycles immediately before the timer means is activated. The average heart rate cycle obtained by averaging is set by multiplying by a preset coefficient.

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。   Further, in the first to fourth timer means of the present invention, at least one of the first to fourth predetermined times set in advance moves a plurality of heartbeat cycles immediately before the timer means is activated. The average heart rate cycle obtained by averaging is set by multiplying the coefficient set by manual input by the operator using the input operation means.

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。   Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is characterized by comprising a pseudo trigger operation display means that sounds or emits light in response to a pseudo trigger signal output from the trigger output suppression means.

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。   Furthermore, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, a pseudo trigger that displays a symbol or a different display color on a part of the display portion of the ultrasonic image display means according to a pseudo trigger signal output from the trigger output suppression means. An operation display means is provided.

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。   The method for generating an electrocardiogram synchronization trigger signal of an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring an ultrasonic diagnostic image synchronized with an electrocardiogram according to the present invention is an electrocardiogram trigger output for outputting an R-wave synchronization signal synchronized with a predetermined phase of an electrocardiogram signal waveform. And first to fourth timer pulse steps that are activated by the R-wave synchronization signal and actuate first to fourth timer means respectively defining first to fourth predetermined times set in advance, The first predetermined time, the second predetermined time, the first or second predetermined time, whichever is shorter, with respect to the first or second predetermined time respectively defined by the first and second timer means, and A trigger generation timing selection step of presetting one of four predetermined times of the longer one of the first and second predetermined times, and outputting a trigger activation signal after the elapse of the predetermined time; Predetermined If the trigger activation signal is output before the end of the third predetermined time defined by the third timer means, which is longer than the interval, a pseudo trigger signal is generated and output from the trigger activation signal, and the third When the pseudo-trigger signal is output after the end of the predetermined time, the pseudo-trigger signal generation step that does not operate at all and the fourth predetermined time specified by the fourth timer means elapses In addition, when the pseudo trigger signal is output and input before the end of the fourth predetermined time, a trigger output suppression step for blocking the pseudo trigger signal output, and the R wave synchronization signal output from the electrocardiogram trigger means And a pseudo-trigger signal output from the trigger output suppression means is added to an ultrasonic transmission / reception drive control means for acquiring an ultrasonic image. A method characterized by comprising a signal addition output step.

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。   According to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, in acquisition of an ultrasonic diagnostic image synchronized with an electrocardiogram, even if there is no R wave synchronization trigger signal synchronized with a heartbeat, a pseudo trigger is performed at a predetermined timing based on a preset condition. The signal enables the ultrasonic image display without interrupting the acquisition of the ultrasonic diagnostic image.

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。   Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment that displays an ultrasonic image by a predetermined ultrasonic signal synchronized with an electrocardiogram waveform.

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。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present embodiment is mainly connected to a main body 10 that transmits and receives ultrasonic signals and processes received signals into image signals, and a circuit that transmits and receives the main body 10. An ultrasonic probe 30, a display unit 17 for displaying an image, a keyboard 18 for operation and input, and an electrocardiogram synchronization trigger unit 20 connected to electrodes 25a to 25c to be attached to a subject.

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。   Details of the main body 10 are the same as those of the main body of an ultrasonic diagnostic apparatus that acquires a general ultrasonic tomographic diagnosis image, and an ultrasonic transmission / reception drive circuit 11, a transmission / reception drive control circuit 12, an image control circuit 13, and a graphic processing circuit. 14, a video circuit 15, and a control CPU (central processing unit) 16. The display unit 17 is connected to the video circuit 15, and the keyboard 18 of the input device is connected to the control CPU 16.

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。   The details of the electrocardiogram synchronization trigger unit 20 of the present embodiment are as follows: an electrocardiogram amplification trigger circuit 21 to which electrodes 25a to 25c are connected; a pseudo trigger signal generation circuit 22 connected to this output; an output of the electrocardiogram amplification trigger circuit 21; A trigger signal OR circuit 23 to which each output of the signal generation circuit 22 is input, and a setting value input interface (I / F) for inputting setting conditions from the keyboard 18 to the pseudo trigger signal generation circuit 22 via the control CPU 16. 24.

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。   Next, details of the operation and operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electrocardiogram synchronization trigger signal constituting the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present embodiment and an electrocardiogram synchronization trigger unit 20 that generates a pseudo trigger signal when the electrocardiogram synchronization trigger signal is absent. . FIG. 4 is a timing diagram showing the relationship between the electrocardiogram synchronization trigger signal performed by the present embodiment and each processing output in the generation of the pseudo trigger signal when it is absent. FIG. 4 (a) is synchronized with the electrocardiogram R wave. FIG. 5B is a timing chart when a pseudo trigger signal is output by the operation of this embodiment.

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。   The operation and operation of acquiring and outputting an ultrasonic image in the main body unit 10 are performed in the same manner as the main body portion of a general ultrasonic diagnostic apparatus that acquires and outputs an ultrasonic tomographic diagnosis image. The outline is that the ultrasonic transmission / reception drive circuit 11 transmits an ultrasonic drive signal to the ultrasonic probe 30 and receives and processes a reception signal based on the reflected ultrasonic signal. The transmission / reception drive control circuit 12 processes ultrasonic drive timing, drive voltage, electronic scanning of received signals, control of electronic convergence, and the like. The received signal processed by the transmission / reception drive control circuit 12 is processed into a frame image signal by the image control circuit 13. Further, the graphic processing circuit 14 configures a display screen corresponding to various display modes and display image types. The video circuit 15 outputs a video signal corresponding to the signal system of the display unit 17. On the other hand, a control CPU (central processing unit) 16 is connected to and controls the overall control of the ultrasonic diagnostic apparatus 1, that is, the transmission / reception drive control circuit 12, the image control circuit 13, and the graphic processing circuit 14. Further, the keyboard 18 of the input device is connected to the control CPU 16, and an operation input for controlling the ultrasonic diagnostic apparatus 1 and various settings and conditions are input by the operator.

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。   As shown in FIG. 1, the ultrasound diagnostic apparatus 1 of the present embodiment connects a trigger signal OR circuit 23 of an electrocardiogram synchronization trigger unit 20 to a transmission / reception drive control circuit 12 of a main body unit 10, and a trigger signal output therefrom. Thus, an ultrasonic image synchronized with the electrocardiogram is acquired. This trigger signal OR circuit 23 is output from the pseudo trigger signal generation circuit 22 when the electrocardiogram R-wave trigger signal output from the electrocardiogram amplification trigger circuit 21 or the electrocardiogram R-wave trigger signal is not output for a predetermined time and is missing. The pseudo trigger signal is added and output, and this is input to the transmission / reception drive control circuit 12 as an electrocardiogram synchronization trigger signal.

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。   The details of the operation and operation of the electrocardiogram synchronization trigger unit 20 will be described below.

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。   As shown in FIG. 2 illustrating the detailed configuration of the electrocardiogram synchronization trigger unit 20, an electrocardiogram synchronization signal 41 synchronized with the R wave of the electrocardiogram output from the electrocardiogram amplification trigger circuit 21 (hereinafter referred to as an electrocardiogram R wave in this application). A synchronized trigger signal is called an R-wave trigger signal), and is input to the trigger OR circuit 23 and the pseudo trigger signal generation circuit 22. 4 shows a waveform 41 of a signal output from the electrocardiogram amplification trigger circuit 21, and FIG. 4A shows a waveform 41a of an R wave trigger signal synchronized with all the R waves 40a of the electrocardiogram waveform 40. (B) shows the waveform 41b of the output of the electrocardiogram amplification trigger circuit 21 from which no synchronization signal is output with respect to the waveform 40b lacking the R wave.

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。   As shown in the detailed configuration diagram of FIG. 2, in the pseudo trigger signal generation circuit 22, a mask time setting circuit 229, a maximum time setting circuit 221, an input of the R wave trigger signal output from the electrocardiogram amplification trigger circuit 21, The four timer pulse circuits of the average setting circuit A222 and the designation setting circuit B223 are activated, and each outputs a timer pulse signal for a predetermined time.

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。   After the electrocardiogram synchronization signal (R-wave trigger signal) synchronized with the R wave of the electrocardiogram is output from the electrocardiogram amplification trigger circuit 21, the mask time setting circuit 229 continues to the previous electrocardiogram synchronization signal due to the characteristics of the electrocardiogram synchronization. The timer pulse signal 45 is output and set for a predetermined time period during which the unreasonable R-wave synchronization signal or pseudo trigger signal generated is suppressed.

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。   Further, the maximum time setting circuit 221 suppresses the generation of the pseudo trigger signal generated when the R-wave trigger signal is not output within a predetermined time with an excessive delay that is unreasonable due to the characteristics of electrocardiogram synchronization. Is set by outputting a timer pulse signal 42. In addition to the default setting value, the predetermined time to be suppressed is manually input from the keyboard 18 connected to the main body 10, for example, a heart rate obtained by multiplying the moving average heart rate by a predetermined coefficient, or the control CPU 16 and the setting value. It is also possible to input to the manual setting 24 b via the I / F (interface) 24. As shown in FIG. 4, these timer pulse signals are output in waveforms 45a and 42a and waveforms 45b and 42b, respectively, depending on the presence or absence of an R wave.

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。   On the other hand, the average setting circuit A 222 and the designated setting circuit B 223 have two types according to different conditions when the electrocardiogram synchronization signal output by the R wave (R wave trigger signal) is not received by the predetermined time from the ECG amplification trigger circuit 21. The generation timing of the pseudo trigger signal is set according to the timer timing. As a generation condition of the average setting circuit A222, a time of a moving average heart rate period (reciprocal value of the moving average heart rate) obtained by moving and averaging the heart rate before the last output of the R-wave trigger signal is set. The sample heart rate for the moving average is manually input from the keyboard 18 connected to the main body 10 in addition to the default heart rate, and the moving average is calculated via the control CPU 16 and the set value I / F (interface) 24. It can also be set to the sample heart rate setting 24b. On the other hand, the generation condition of the designation setting circuit B 223 is that a fixed heartbeat cycle time (reciprocal of heart rate) value is set by default, or a designated value (cycle time or heart rate) is directly input from the keyboard 18, and the manual setting 24c is set. By setting, the generation timing of the pseudo trigger signal can be set after the specified time has elapsed.

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。   For the time-up of the two types of timer pulse circuits of the average setting circuit A222 and the designation setting circuit B223, any one of the four types of timings combining them is a pseudo trigger timing condition circuit 225 as a timing for outputting a pseudo trigger. Is set by From any of these four types of settings, that is, moving average value (A), fixed designated value (B), whichever time is shorter (shorter cycle, AorB), whichever is later (longer cycle, AandB) One is an input designation means such as the keyboard 18 which is designated in advance by the operator via the control CPU 16 and the set value I / F 24, and is selected and set.

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。   The pseudo trigger timing condition circuit 225 outputs to the pseudo trigger generation timing circuit 226 connected to this output at the timing of the designated condition. The waveform of the output of the pseudo trigger timing condition circuit 225 shows, for example, a waveform 43a of an example in which the heartbeat cycle of the designation setting circuit B223 is directly set in FIG. 4A, and in FIG. The waveform 43b is shown in the case where the setting which operates for both of the timings) is taken and the setting timed up earlier is activated first. With this output, a pseudo trigger is output from the pseudo trigger generation timing circuit 226.

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)。   Next, it is determined whether or not this pseudo trigger is before the time within the time range (timer is on) in which the output of the pseudo trigger signal by the maximum time setting circuit 221 is permitted. A pseudo trigger signal 44 is output from the pseudo trigger generation circuit 227. As shown in the timing chart of FIG. 4, the pseudo trigger signal 44 is obtained when the R wave trigger signal synchronized with the R wave of FIG. Even if the R-wave trigger signal is not output due to the absence, the waveform 44a or the waveform 44b can be used in any case as long as the predetermined timing condition is timed up and before the maximum time setting time is up. Is output as follows. On the other hand, if it is out of range (after time is up), the pseudo trigger generation circuit 227 determines that the synchronization signal is irrational, blocks the output of the pseudo trigger signal, and does not output the pseudo trigger signal (not shown). .

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。   Furthermore, in the trigger output suppression circuit 228, the pseudo trigger signal output from the pseudo trigger generation circuit 227 is output after a predetermined time after the output of the R wave trigger signal set by the mask time setting circuit 229. This is determined by comparison with the timer pulse waveform 45 of the mask time setting circuit 229 and input to the trigger OR circuit 23.

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。   In this determination, if the hold (H level) of the pseudo trigger signal waveform 44b does not occur during the hold (H level) of the timer pulse waveform 45b shown in FIG. Outputs a pseudo trigger signal. Further, when the predetermined time has not elapsed, for example, as shown in FIG. 5A, when the timer pulse waveform 44a of the pseudo trigger signal 44 is generated immediately after the generation of the normal R wave trigger signal 41a ′, R If the timer pulse waveform 45a ′ of the mask time setting circuit 229 by the wave trigger signal 41a ′ is unreasonably generated following the electrocardiogram R wave trigger signal, the trigger output suppression circuit 228 is prevented from outputting a pseudo trigger signal. Thus, an electrocardiographic synchronization signal based on the normal R-wave trigger signal 41a ′ is output to the output waveform 46a of the trigger OR circuit 23.

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。   Therefore, from the trigger OR circuit 23, the electrocardiogram amplification trigger circuit 21 normally detects the R wave of the electrocardiogram, and the R wave trigger signal output from this and the predetermined time (timer pulse of the timer pulse) set by the pseudo trigger timing condition circuit 225 are detected. When the electrocardiogram R-wave trigger signal is not output until (timing), the pseudo trigger signal generated by the pseudo trigger signal generation circuit 22 is input, and these are added (OR) and output.

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。   As a modified example of this embodiment, a ringing device or a light emitting device is connected to the output of the trigger output suppression circuit 228 from which a pseudo trigger signal is output in order to make the operator recognize that an ultrasonic image has been acquired with the pseudo trigger signal. Connect and perform sound or light display. Similarly, even if a display with a different symbol or display color is displayed on the screen of the display unit 17 shown in FIG. 1 which displays an ultrasonic image by the output of the trigger output suppression circuit 228, the operator is operated by a pseudo trigger signal. Can recognize the situation. In addition, when the ultrasonic image data is captured and recorded in a cine memory or the like, the operation of the pseudo trigger signal is indicated for each data of the ultrasonic image and the electrocardiogram waveform by the output of the trigger output suppression circuit 228. Marking data is added to display that the synchronization is based on a pseudo trigger during playback.

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。   According to this embodiment, in acquisition of an ultrasound diagnostic image synchronized with an electrocardiogram, even if an R-wave synchronization trigger signal synchronized with a heartbeat is absent, an ultrasonic trigger signal is generated at a predetermined timing based on a preset condition by a pseudo trigger signal. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus capable of displaying an ultrasonic image without interrupting acquisition of a diagnostic ultrasound image can be provided.

(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。
(Other embodiments)
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 3 shows that the ECG synchronization trigger unit 20 shown in FIG. 1 outputs the electrocardiographic synchronization signal of the present embodiment to the transmission / reception drive control circuit 12 of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 that acquires an ultrasonic diagnostic image synchronized with the electrocardiogram. It is a flowchart which shows the procedure of a signal processing.

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。   In the present embodiment, the procedure by which the ultrasound diagnostic apparatus 1 obtains an ultrasound diagnostic image is obtained by the same procedure as when obtaining a normal ultrasound diagnostic image in a general ultrasound diagnostic apparatus. In order for the ultrasound diagnostic apparatus 1 to acquire an ultrasound diagnostic image synchronized with an electrocardiogram, an electrocardiographic synchronization signal processed by the following procedure is applied to the signal detected by the electrocardiogram amplification trigger circuit 21 from the electrocardiogram signal of the subject. The image data is input to the transmission / reception drive control circuit 12 to acquire and display ultrasonic image data.

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。   The electrocardiogram amplification trigger circuit in this embodiment, generally called an electrocardiogram detection unit, detects an electrocardiogram R wave from the waveform characteristics of the electrocardiogram signal collected by an electrocardiogram electrode attached to the subject, and outputs an R wave trigger signal. Output. As shown in the flowchart of FIG. 3, in the processing procedure of the present embodiment, first, in step S10, the output of the R wave trigger signal is monitored from the electrocardiogram synchronization signal circuit, that is, the electrocardiogram amplification trigger circuit 21.

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。   Next, at the timing when the R-wave trigger signal is output, four steps S21, S22, S31, and S33 are started at the same time by starting timers set in advance with different predetermined times and determining the passage of the predetermined time by the timer pulses. At the same time, the R wave trigger signal is added (OR) and output in step S36, and the output of the R wave trigger signal is input to the transmission / reception drive control circuit 12.

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。   In steps S21 and S22, the R wave trigger signal starts each of the moving average trigger signal timer A and the time designation trigger signal timer B for a predetermined time set in advance. The moving average trigger signal timer A in step S21 is a timer in which an average heartbeat period obtained by moving and averaging the heartbeat periods of several heartbeats before starting the timer is set as a predetermined time. The time designation trigger signal timer B in step S22 is a timer in which a heartbeat cycle or a heart rate (the reciprocal is a heartbeat cycle) is designated and set to a predetermined time. Designation of the heart rate or heart rate cycle for performing this moving average can be set manually by operating the input means by the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 in addition to being set as a default value in the system.

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。   In step S23, the results of steps S21 and S22, that is, the timing of timer time-up are combined, and timer A, timer B, timer A or timer B (whichever timer A or B is earlier), timer A and timer B (timer (A or B, whichever is later), and one of these options pre-designated in step S11 at the time of starting the present embodiment is set, and the R-wave trigger signal The processing result, that is, the timer pulse time-up is output when a predetermined time elapses after output. The elapse of the predetermined time is determined in step S24, and when the time of the selected timer is up, the process proceeds to step S25, and a pseudo trigger signal is generated in place of the R wave trigger signal in this step.

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。   On the other hand, in step S31, after an electrocardiogram synchronization signal (R-wave trigger signal) is output by the R wave of the electrocardiogram, an unreasonable R wave synchronization generated following the previous electrocardiogram synchronization signal due to the characteristics of the electrocardiogram synchronization. An R-wave trigger signal determination timer is started that suppresses a pseudo-trigger signal generated when a signal or R-wave trigger signal is not output even after a predetermined time elapses until a predetermined time elapses. In step S32, the timer “on” during the elapse of the predetermined time blocks the output of the pseudo trigger signal generated in steps S21 to S24 described above in step S26. On the other hand, after the predetermined time has elapsed, the pseudo trigger signal is not blocked in step S26.

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。   In step S33, the pseudo-trigger signal generated when the R-wave trigger signal is not output even after the elapse of a predetermined time has an unreasonable excessive delay after a predetermined time set in advance due to the characteristics of electrocardiogram synchronization. Starts a maximum latency signal timer that suppresses being generated. In step S34, while the timer "ON" within the predetermined time has elapsed, the output of the two types of trigger signal timers generated in step S21 or S22 in step S23 described later is determined to be up. The process proceeds to step S24. In step S34, if the timer is "off", that is, after a predetermined time has elapsed, the pseudo trigger signal generated in step S25 by the output of the two types of trigger signal timers generated in step S21 or S22 is changed to step S25a. The trigger is blocked so that it is not output at.

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。   In step S36, the R-wave trigger signal output in step S10 and the timing specified by the combination of the two timers set in steps S21 and S22 in advance, and the timer timing conditions set in steps S31 and S33 are met. The pseudo trigger signal generated as a result of the processing in step S26 is subjected to addition (OR) processing, and these are output together and input to the transmission / reception drive control circuit 12 of the main body 10.

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。   In the ultrasonic diagnostic imaging apparatus, according to the method of the present embodiment, in acquiring an ultrasonic diagnostic image synchronized with an electrocardiogram, even if an R-wave synchronization trigger signal synchronized with a heartbeat is absent, a predetermined condition based on a preset condition is used. By using a pseudo trigger signal at the timing, it is possible to display an ultrasonic image without interrupting acquisition of an ultrasonic diagnostic image.

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。1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 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。The block diagram which shows the detailed structure of the electrocardiogram synchronous trigger part of this embodiment. 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。The flowchart which shows the signal processing in the electrocardiogram synchronous trigger part of this embodiment. 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。The timing diagram which shows the relationship of the output in each processing process of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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。
1 ... ultrasonic diagnostic equipment,
10 ... body part,
11 ... Ultrasonic transmission / reception drive circuit,
12: Transmission / reception drive control circuit,
13: Image control circuit,
14: Graphic processing circuit,
15 ... Video circuit,
16: Control CPU (central processing unit),
17 ... display part,
18 ... Keyboard,
20 ... ECG synchronization trigger part,
21 ... ECG amplification trigger circuit,
22 ... pseudo trigger signal generation circuit,
23 Trigger signal OR circuit,
24 ... Setting value input interface (I / F),
24a, 24c, 24d ... manual setting,
24b ... heart rate setting of moving average,
25a, 25b, 25c ... electrodes,
30 ... Ultrasonic probe,
40, 41, 42, 43, 45, 46 ... waveform,
221 ... Maximum time setting circuit,
222 ... Average setting circuit A,
223... Designation setting circuit B,
225 ... Pseudo trigger timing condition circuit,
226... Pseudo trigger signal generation circuit,
227 ... pseudo trigger generation circuit,
228 ... trigger output suppression circuit,
229 ... Mask time setting circuit.

Claims (8)

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。
Electrocardiogram trigger means for outputting an R wave synchronization signal synchronized with a predetermined phase of the electrocardiogram signal waveform;
First to fourth timer means that are activated by the R-wave synchronization signal and that preliminarily set first to fourth predetermined times;
A first predetermined time, a second predetermined time, a first predetermined time, whichever is shorter of the first and second, with respect to the first or second predetermined time defined by the first and second timer means, And trigger generation timing means for presetting one of four predetermined times of the longer one of the first and second predetermined times and outputting a trigger activation signal after elapse of the predetermined time of the setting;
When the trigger activation signal is output before the third predetermined time defined by the third timer means longer than the fourth predetermined time ends, a pseudo trigger signal is generated and output from the trigger activation signal. And, if output after the end of the third predetermined time, pseudo trigger generation means that does not operate at all;
When the pseudo trigger signal is input after the fourth predetermined time defined by the fourth timer means has elapsed, the pseudo trigger signal is output and input before the end of the fourth predetermined time. In the case, trigger output suppression means for blocking the pseudo trigger signal output,
The ECG synchronization trigger signal obtained by adding the R wave synchronization signal output from the ECG trigger means and the pseudo trigger signal output from the trigger output suppression means is sent to the ultrasonic transmission / reception drive control means for acquiring the ultrasonic image. Input trigger signal addition output means;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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。   2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first to fourth predetermined times set in advance is set by manual input by an operator using an input operation means. 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。   At least one of the first to fourth predetermined times set in advance is set to an average heartbeat period obtained by moving and averaging a plurality of heartbeat periods immediately before starting the timer means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 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。   At least one of the first to fourth predetermined times set in advance is set by multiplying an average heart rate obtained by moving and averaging a plurality of heart rates immediately before the timer means is activated by a preset coefficient The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein: 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。   At least one of the first to fourth predetermined times set in advance can be manually input by the operator using the input operation means to obtain an average heartbeat period obtained by moving and averaging a plurality of heartbeat periods immediately before starting the timer means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is set by multiplying a coefficient set by input. 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。   2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a pseudo-trigger operation display unit that sounds or emits light according to a pseudo-trigger signal output from the trigger output suppression unit. 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。   The pseudo-trigger operation display means for displaying a symbol or a different display color on a part of a display portion of the ultrasonic image display means according to a pseudo-trigger signal output from the trigger output suppression means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1. 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。
A method for generating an electrocardiogram synchronization trigger signal of an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring an ultrasonic diagnostic image synchronized with an electrocardiogram,
An electrocardiogram trigger output step for outputting an R wave synchronization signal synchronized with a predetermined phase of the electrocardiogram signal waveform;
First to fourth timer pulse steps that are activated by the R-wave synchronization signal and that actuate first to fourth timer means that preliminarily set first to fourth predetermined times, respectively,
A first predetermined time, a second predetermined time, a first predetermined time, whichever is shorter of the first and second, with respect to the first or second predetermined time defined by the first and second timer means, And a trigger generation timing selection step of presetting one of four predetermined times of the longer one of the first and second predetermined times and outputting a trigger activation signal after elapse of the predetermined time of the setting;
When the trigger activation signal is output before the third predetermined time defined by the third timer means longer than the fourth predetermined time ends, a pseudo trigger signal is generated and output from the trigger activation signal. And, if output after the end of the third predetermined time, a pseudo trigger signal generation step that does not operate at all,
When the pseudo trigger signal is input after the fourth predetermined time defined by the fourth timer means has elapsed, the pseudo trigger signal is output and input before the end of the fourth predetermined time. A trigger output suppression step for blocking the pseudo trigger signal output;
The ECG synchronization trigger signal obtained by adding the R wave synchronization signal output from the ECG trigger means and the pseudo trigger signal output from the trigger output suppression means is sent to the ultrasonic transmission / reception drive control means for acquiring the ultrasonic image. Input trigger signal addition output step;
A method for generating an electrocardiogram synchronization trigger signal, comprising:
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