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JP6793077B2 - Ultrasonic diagnostic equipment and waveform processing method - Google Patents
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Description

本発明は超音波診断装置及び波形処理方法に関し、特に、ドプラ波形のトレースにより生成されたトレースラインの処理に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a waveform processing method, and more particularly to processing a trace line generated by tracing a Doppler waveform.

超音波診断装置は、生体に対する超音波の送受波により超音波画像を形成及び表示する医療用の装置である。超音波診断装置は、一般に、動作モードあるいは診断モードとしてのドプラモード(Dモード)を備えている。ドプラモードとして、PWモード及びCWモードが知られている。 An ultrasonic diagnostic device is a medical device that forms and displays an ultrasonic image by transmitting and receiving ultrasonic waves to a living body. The ultrasonic diagnostic apparatus generally includes a Doppler mode (D mode) as an operation mode or a diagnostic mode. As the Doppler mode, PW mode and CW mode are known.

ドプラモードでは、受信信号中に含まれるドプラ信号成分に対して周波数解析が適用される。周波数解析の結果としてパワースペクトラムが得られる。各時刻で取得されるパワースペクトラムを表した画像がドプラ波形である。ドプラ波形の横軸は時間軸であり、その縦軸は速度(ドプラ偏移周波数)を表している。ドプラ波形においては、各速度成分のパワーが輝度によって表現される。 In Doppler mode, frequency analysis is applied to the Doppler signal components contained in the received signal. The power spectrum is obtained as a result of frequency analysis. The image showing the power spectrum acquired at each time is the Doppler waveform. The horizontal axis of the Doppler waveform is the time axis, and the vertical axis represents the velocity (Doppler shift frequency). In the Doppler waveform, the power of each velocity component is represented by the brightness.

オートトレース機能を備えた超音波診断装置も知られている。オートトレース機能は、ドプラ波形をトレースするものであり、例えば、ドプラ波形における各時刻のピーク又はピークから所定レベル下がったポイントがトレース点として特定され、特定された複数のトレース点を通る曲線としてトレースラインが生成される。トレースラインの解析により心拍数等を求めることが可能である。なお、ドプラ波形がマニュアルでトレースされることもある。 An ultrasonic diagnostic device having an auto trace function is also known. The auto trace function traces the Doppler waveform. For example, a peak at each time in the Doppler waveform or a point that is a predetermined level below the peak is specified as a trace point, and is traced as a curve passing through a plurality of specified trace points. A line is generated. It is possible to obtain the heart rate and the like by analyzing the trace line. The Doppler waveform may be traced manually.

特許文献1には、オートトレース機能によって生成されたトレースラインから複数のピークを検出する超音波診断装置が開示されている。特許文献1には、心拍単位でのトレースラインの区分やテンプレートの利用については開示されていない。特許文献2には、生体に対する電磁波の送受波によって得られた信号からテンプレートを生成し、そのテンプレートと信号との間で相関値を演算する装置が開示されている。その装置では、対象波形に含まれる各ピークを中心として、その前後にわたる所定期間内の波形部分が切り出され、切り出された複数の波形部分を加算平均することにより、テンプレートが生成されている。そのテンプレート生成方法を二峰性波形に対して適用すると、正しいテンプレートを生成できない可能性がある。 Patent Document 1 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that detects a plurality of peaks from a trace line generated by an auto trace function. Patent Document 1 does not disclose the classification of trace lines in heartbeat units and the use of templates. Patent Document 2 discloses an apparatus that generates a template from a signal obtained by transmitting and receiving electromagnetic waves to a living body and calculates a correlation value between the template and the signal. In the apparatus, a waveform portion within a predetermined period before and after each peak included in the target waveform is cut out, and a template is generated by adding and averaging a plurality of cut out waveform parts. If the template generation method is applied to a bimodal waveform, it may not be possible to generate a correct template.

特開平7−241290号公報JP-A-7-241290 特開2010−286268号公報JP-A-2010-286268

周期的に変動する波形(典型的には上記トレースライン)の解析に際しては、その波形における各単位波形(1周期に相当する部分)又は各単位期間(1周期に相当する期間)を正確に特定し又は区切る必要がある。特に、単位波形が2つの山を有する場合において(つまり二峰性波形において)、各単位波形又は各単位期間を正しく特定することが求められる。そのための手法としてテンプレートマッチング法が知られている。その方法ではテンプレートの良否が弁別精度を左右する。解析対象となった波形との関係で、適正なテンプレートを生成することが求められる。 When analyzing a periodically fluctuating waveform (typically the trace line), each unit waveform (part corresponding to one cycle) or each unit period (period corresponding to one cycle) in the waveform is accurately specified. Need to be separated or separated. In particular, when the unit waveform has two peaks (that is, in a bimodal waveform), it is required to correctly specify each unit waveform or each unit period. The template matching method is known as a method for that purpose. In that method, the quality of the template affects the discrimination accuracy. It is required to generate an appropriate template in relation to the waveform to be analyzed.

本発明の目的は、テンプレートマッチングを利用して周期的に変動する波形を解析する場合において、その波形に適合したテンプレートを生成できるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、テンプレートマッチングを利用して二峰性を有するトレースライン(ドプラ波形トレースライン)を解析する場合において、そのトレースラインに適合したテンプレートを生成できるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to generate a template suitable for a waveform when analyzing a waveform that fluctuates periodically by using template matching. Alternatively, an object of the present invention is to make it possible to generate a template suitable for a trace line having bimodality (Dopla waveform trace line) when using template matching.

(1)実施形態に係る超音波診断装置は、被検体に対する超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて、周期的に変動する波形を生成する信号処理手段と、前記波形に基づいてテンプレートを生成する生成手段と、前記テンプレートを利用して前記波形を解析する解析手段と、を含み、前記生成手段は、前記波形の形態分析により少なくとも1つの基準時相を識別する識別手段と、前記波形の周期分析により周期サンプルを取得する取得手段と、前記少なくとも1つの基準時相及び前記周期サンプルに基づいて前記波形から少なくとも1つの波形部分を切り出し、前記少なくとも1つの波形部分に基づいて前記テンプレートを生成する波形処理手段と、を含む。 (1) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment is a signal processing means that generates a waveform that fluctuates periodically based on a received signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject, and based on the waveform. The generation means including a generation means for generating a template and an analysis means for analyzing the waveform using the template, the generation means includes an identification means for identifying at least one reference time phase by morphological analysis of the waveform. An acquisition means for acquiring a periodic sample by periodic analysis of the waveform, cutting out at least one waveform portion from the waveform based on the at least one reference time phase and the periodic sample, and the said based on the at least one waveform portion. Includes waveform processing means for generating templates.

上記構成によれば、波形の形態解析により少なくとも1つの基準時相(例えば心拍期間の始期)が識別され、また、波形の周期解析により周期サンプル(例えばある心拍期間の時間長)が取得される。形態解析においては、波形における特徴的な形態が探索される。例えば、立ち上がり部分を表す2点として、極大値とその直前の極小値とが特定される。周期解析においては、例えば、自己相関その他の手法により、波形中の特定の1又は複数の単位波形についての時間長(単位期間)が周期サンプルとして解析される。このように求められた基準時相及び周期サンプルを利用して、波形から波形部分が切り出される。例えば、波形に対して、基準時相を開始点とし、周期サンプルに相当する又はそれよりも短い時間長をもった、切り出し区間が設定され、その切り出し区間内の部分が切り出される。切り出された部分に基づいてテンプレートが生成される。切り出された複数の部分に基づいてテンプレートが生成されてもよい。 According to the above configuration, at least one reference time phase (for example, the beginning of a heartbeat period) is identified by morphological analysis of the waveform, and a periodic sample (for example, the time length of a certain heartbeat period) is obtained by periodic analysis of the waveform. .. In morphological analysis, a characteristic morphology in the waveform is searched. For example, a maximum value and a minimum value immediately before the maximum value are specified as two points representing the rising portion. In the periodic analysis, for example, the time length (unit period) of a specific one or a plurality of unit waveforms in the waveform is analyzed as a periodic sample by autocorrelation or other methods. A waveform portion is cut out from the waveform using the reference time phase and periodic samples obtained in this way. For example, a cutout section is set for the waveform, starting from the reference time phase and having a time length corresponding to or shorter than that of the periodic sample, and a portion within the cutout section is cut out. A template is generated based on the cut out part. A template may be generated based on a plurality of cut out parts.

上記構成においては、波形を構成するすべての単位波形について基準時相を個別的に識別することまでは求められず、テンプレート生成という観点から、真である可能性の高い1つの又は幾つかの基準時相が特定されれば十分である。同じく、上記構成においては、波形におけるすべての単位波形について、周期を個別的に特定することまでは求められず、テンプレート生成という観点から、代表的な1つの又は幾つかの単位波形についての周期がサンプル周期として特定されれば十分である。 In the above configuration, it is not required to individually identify the reference time phase for all the unit waveforms constituting the waveform, and one or several criteria that are likely to be true from the viewpoint of template generation. It suffices if the time phase is identified. Similarly, in the above configuration, it is not required to individually specify the period for all the unit waveforms in the waveform, and from the viewpoint of template generation, the period for one or several typical unit waveforms is set. It suffices to be specified as a sample period.

上記構成によれば、波形が形態面及び周期面から解析された上で、それらの解析結果に基づいてテンプレート用の切り出し部分が特定されるので、切り出し部分の特定精度を高められ、ひいては、テンプレートの質を高められる。実施形態においては、形態解析及び周期解析が互いに独立した処理として構成されており、一方の解析結果が他方の解析結果に依存しない、という利点が得られる。 According to the above configuration, after the waveform is analyzed from the morphological plane and the periodic plane, the cutout portion for the template is specified based on the analysis result, so that the identification accuracy of the cutout portion can be improved, and by extension, the template. The quality of the template can be improved. In the embodiment, the morphological analysis and the periodic analysis are configured as independent processes, and there is an advantage that one analysis result does not depend on the other analysis result.

実施形態において、前記波形処理手段は、前記波形に対して、前記基準時相を基準としつつ、前記周期サンプルに基づいて切出し期間を設定する設定手段と、前記波形から、前記波形部分として、前記切出し期間内の部分を切り出す切出し手段と、を含む。切出し期間は、周期サンプルに基づいて設定され、望ましくは、周期サンプル以下の期間として切出し期間が設定される。 In the embodiment, the waveform processing means sets a cutting period for the waveform based on the periodic sample while using the reference time phase as a reference, and the waveform portion from the waveform. Includes a cutting means for cutting out a portion within the cutting period. The cutting period is set based on the periodic sample, and preferably, the cutting period is set as a period equal to or less than the periodic sample.

この構成によれば、単位波形内の波形部分の全体ではなく、その波形部分の一部がテンプレートの基礎として利用される。よって、特徴的な部分が支配的となったテンプレートを生成することが可能となる。そのようなテンプレートを利用すれば、特に二峰性波形を解析対象とする場合に、その解析精度を高められる。 According to this configuration, a part of the waveform part is used as the basis of the template, not the whole waveform part in the unit waveform. Therefore, it is possible to generate a template in which the characteristic part is dominant. By using such a template, the analysis accuracy can be improved, especially when a bimodal waveform is to be analyzed.

実施形態において、前記識別手段は、前記波形に含まれる複数の極大値を検出する極大値検出手段と、前記複数の極大値の直前に存在している複数の直前極小値を検出する直前極小値検出手段と、前記複数の直前極小値及び前記複数の極大値により構成される複数の極値ペアの中から1又は複数の優良極値ペアを選抜することにより、1又は複数の基準時相を特定する特定手段と、を含む。 In the embodiment, the identification means includes a maximum value detecting means for detecting a plurality of maximum values included in the waveform, and a immediately preceding minimum value for detecting a plurality of immediately preceding minimum values existing immediately before the plurality of maximum values. One or a plurality of reference time phases are determined by selecting one or a plurality of excellent extremum pairs from the detection means and a plurality of extremum pairs composed of the plurality of immediately preceding minimum values and the plurality of maximum values. Includes specific means to identify.

この構成によれば、所定の立ち上がり部分を探索することにより、基準時相が識別される。複数の極値ペアから1又は複数の優良極値ペアが選抜されるので、真である可能性の高い基準時相を特定できる。例えば、単位波形に2つの山が認められ、先の山の直前の谷の方が後の山の直前の谷よりも深い(最下レベルが低い)ような場合に、上記構成が効果的に機能する。 According to this configuration, the reference time phase is identified by searching for a predetermined rising portion. Since one or a plurality of excellent extremum pairs are selected from a plurality of extremum pairs, it is possible to identify a reference time phase that is likely to be true. For example, the above configuration is effective when two peaks are recognized in the unit waveform and the valley immediately before the previous peak is deeper (lower the lowest level) than the valley immediately before the later peak. Function.

実施形態において、前記特定手段は、前記極値ペアごとに傾きの度合いを示す評価値を演算する評価値演算部と、前記複数の極値ペアについて演算された複数の評価値に基づいて、前記1又は複数の優良極値ペアを選抜する選抜部と、を含む。評価値として、勾配、極値間の差分、等が利用され得る。 In the embodiment, the specific means is based on an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value indicating the degree of inclination for each extreme value pair and a plurality of evaluation values calculated for the plurality of extreme value pairs. Includes a selection unit that selects one or more extremum pairs. As the evaluation value, a gradient, a difference between extreme values, and the like can be used.

実施形態において、前記取得手段は、前記波形に対して、窓サイズを変化させながら、同じ窓サイズを有し且つ所定の位置関係を有する2つの時間窓からなる時間窓ペアを順次設定する手段と、前記順次設定される時間窓ペア内の2つの部分を相互に比較し、2つの部分が適合した時点での窓サイズとして前記周期サンプルを特定する手段と、を含む。この構成によれば、簡便な手法により、周期サンプルを取得することが可能となる。 In the embodiment, the acquisition means sequentially sets a time window pair consisting of two time windows having the same window size and a predetermined positional relationship with respect to the waveform while changing the window size. , A means of comparing two parts in the sequentially set time window pair with each other and identifying the periodic sample as the window size at the time the two parts fit together. According to this configuration, it is possible to obtain a periodic sample by a simple method.

実施形態において、前記時間窓ペアは時間軸方向に連なる2つの時間窓により構成される。窓サイズの変化に際して、2つの時間窓におけるいずれかの箇所を固定してもよいが、そのような固定を行わなくても時間窓ペアは機能する。実施形態において、前記波形は、胎児から得られたドプラ情報を表したドプラ波形に対するトレースにより生成されたトレースラインである。 In the embodiment, the time window pair is composed of two time windows connected in the time axis direction. When the window size changes, any part of the two time windows may be fixed, but the time window pair works without such fixing. In an embodiment, the waveform is a trace line generated by tracing a Doppler waveform representing Doppler information obtained from a foetation.

(2)実施形態に係る波形処理方法は、波形に基づいてテンプレートを生成する生成工程と、前記テンプレートを利用して前記波形を解析する解析工程と、を含み、前記生成工程は、前記波形に対して、極大値とその直前に存在する極小値とからなる極値ペアを特定する形態解析を適用し、これにより少なくとも1つの基準時相を識別する工程と、前記少なくとも1つの基準時相に基づいて前記波形から少なくとも1つの波形部分を切り出し、前記少なくとも1つの波形部分に基づいて前記テンプレートを生成する工程と、を含む。 (2) The waveform processing method according to the embodiment includes a generation step of generating a template based on the waveform and an analysis step of analyzing the waveform using the template, and the generation step includes the waveform. On the other hand, a step of identifying at least one reference time phase by applying a morphological analysis for identifying an extreme value pair consisting of a maximum value and a minimum value existing immediately before the maximum value, and the at least one reference time phase are used. A step of cutting out at least one waveform portion from the waveform based on the above and generating the template based on the at least one waveform portion is included.

上記構成によれば、波形に含まれる極値ペア(極大値とその直前の極小値とからなるペア)を特定することにより、つまり、波形に含まれる立ち上がり部分を特定することにより、基準時相が識別される。その基準時相に基づいて、波形から、テンプレート生成用の部分が切り出される。切り出し区間として、基準時相から始まる一定の区間が設定されてもよいし、基準時相を含んだ一定の期間が設定されてもよいし、基準時相を含まない一定の期間が設定されてもよい。その場合、波形の周期解析により、一定の時間幅を適応的に定めるのが望ましい。なお、他の条件に従って一定の時間幅を定めることや一定の時間幅を固定的に定めることも考えられる。基準時相は、特徴的な波形部分から特定される時相である。 According to the above configuration, the reference time phase is specified by specifying the extreme value pair (a pair consisting of the maximum value and the minimum value immediately before it) included in the waveform, that is, by specifying the rising portion included in the waveform. Is identified. Based on the reference time phase, a part for template generation is cut out from the waveform. As the cutout section, a certain section starting from the reference time phase may be set, a certain period including the reference time phase may be set, or a certain period not including the reference time phase may be set. May be good. In that case, it is desirable to adaptively determine a certain time width by periodic analysis of the waveform. It is also conceivable to set a fixed time width or a fixed time width according to other conditions. The reference time phase is a time phase specified from a characteristic waveform portion.

上記方法は、ハードウエアの機能として又はソフトウエアの機能として、実現され得る。後者の場合、上記波形処理方法を実施するためのプログラムが、可搬型記憶媒体又はネットワークを介して、超音波診断装置又は情報処理装置にインストールされる。 The above method can be realized as a function of hardware or as a function of software. In the latter case, a program for implementing the waveform processing method is installed in the ultrasonic diagnostic apparatus or information processing apparatus via a portable storage medium or network.

本発明によれば、テンプレートマッチングを利用して周期的に変動する波形を解析する場合において、その波形に適合したテンプレートを生成できる。あるいは、本発明によれば、テンプレートマッチングを利用して二峰性を有するトレースラインを解析する場合において、そのトレースラインに適合したテンプレートを生成できる。 According to the present invention, when analyzing a waveform that fluctuates periodically by using template matching, it is possible to generate a template that matches the waveform. Alternatively, according to the present invention, when analyzing a trace line having bimodality by using template matching, a template suitable for the trace line can be generated.

実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。It is a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus which concerns on embodiment. ドプラ波形のトレースにより生成されるトレースラインを示す図である。It is a figure which shows the trace line generated by the trace of a Doppler waveform. トレースライン解析部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the trace line analysis part. テンプレート生成部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of the template generation part. トレースラインに対して適用される前処理の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the preprocessing applied to a trace line. トレースラインに対して適用される前処理の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the preprocessing applied to a trace line. 時間窓ペアの作用を示す図である。It is a figure which shows the action of the time window pair. 周期サンプルの演算方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of a periodic sample. 極値ペアの特定方法を示す図である。It is a figure which shows the identification method of the extremum pair. 選抜結果を示す図である。It is a figure which shows the selection result. テンプレート生成方法を示す図である。It is a figure which shows the template generation method. テンプレートを利用した波形解析例を示す図である。It is a figure which shows the example of waveform analysis using a template.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、実施形態に係る超音波診断装置の構成がブロック図として示されている。この超音波診断装置は、病院等の医療機関に設置され、被検者に対する超音波の送受波により超音波画像を形成する装置である。超音波画像として、断層画像(Bモード画像)、ドプラ波形(Dモード画像)、カラーフローマッピング(CFM)画像、等が知られている。ドプラモードとしてPWモード及びCWモードが知られている。以下においては、PWモードを前提としてドプラ情報処理を説明する。なお、本実施形態においては、胎児静脈(特に臍帯に繋がっている静脈管)からドプラ情報が取得されている。もちろん、他のドプラ情報が処理対象になってもよい。 FIG. 1 shows the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment as a block diagram. This ultrasonic diagnostic device is installed in a medical institution such as a hospital and forms an ultrasonic image by transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject. As ultrasonic images, tomographic images (B-mode images), Doppler waveforms (D-mode images), color flow mapping (CFM) images, and the like are known. PW mode and CW mode are known as Doppler modes. In the following, Doppler information processing will be described on the premise of the PW mode. In this embodiment, Doppler information is acquired from the fetal vein (particularly the venous duct connected to the umbilical cord). Of course, other Doppler information may be processed.

図1において、プローブ10は、プローブヘッド、ケーブル及びコネクタによって構成される。コネクタが超音波診断装置本体に対して着脱可能に装着される。プローブヘッドは、例えば、妊婦の腹部表面上に当接される。プローブヘッドは、一次元配列された複数の振動素子からなるアレイ振動子を有している。アレイ振動子によって超音波ビームが形成され、それが電子走査される。電子走査方式として、電子セクタ走査方式、電子リニア方式、等が知られている。電子走査によってビーム走査面Sが形成される。 In FIG. 1, the probe 10 is composed of a probe head, a cable, and a connector. The connector is detachably attached to the main body of the ultrasonic diagnostic equipment. The probe head is abutted, for example, on the abdominal surface of a pregnant woman. The probe head has an array vibrator composed of a plurality of vibrating elements arranged one-dimensionally. The array oscillators form an ultrasonic beam that is electron scanned. As the electronic scanning method, an electronic sector scanning method, an electronic linear method, and the like are known. The beam scanning surface S is formed by electron scanning.

ドプラモードの実行時には、観測方位Mに対して超音波が送受波される。観測方位M上にはサンプルゲートSGが設定される。サンプルゲートSGはドプラ情報を取り出す区間に相当する。一般に、断層画像を観察しながら、観測方位M及びサンプルゲートSGがユーザー設定される。1Dアレイ振動子に代えて、2Dアレイ振動子を設け、生体内の三次元空間からボリュームデータを得るようにしてもよい。 When the Doppler mode is executed, ultrasonic waves are transmitted and received to the observation direction M. A sample gate SG is set on the observation direction M. The sample gate SG corresponds to a section for extracting Doppler information. Generally, the observation direction M and the sample gate SG are set by the user while observing the tomographic image. Instead of the 1D array oscillator, a 2D array oscillator may be provided to obtain volume data from the three-dimensional space in the living body.

送受信回路12は、送信ビームフォーマー及び受信ビームフォーマーとして機能する電子回路である。送信時において、送受信回路12からアレイ振動子へ複数の送信信号が並列的に供給される。これにより送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がアレイ振動子で受波される。これによりアレイ振動子から送受信回路12へ複数の受信信号が並列的に出力される。送受信回路12は、複数のアンプ、複数のA/D変換器、複数の遅延回路、加算回路、等を有する。送受信回路12において、複数の受信信号が整相加算(遅延加算)されて、受信ビームに相当するビームデータが形成される。電子走査方向に並ぶ複数のビームデータにより受信フレームデータが構成される。各ビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。 The transmission / reception circuit 12 is an electronic circuit that functions as a transmission beam former and a reception beam former. At the time of transmission, a plurality of transmission signals are supplied in parallel from the transmission / reception circuit 12 to the array oscillator. This forms a transmitting beam. At the time of reception, the reflected wave from the living body is received by the array oscillator. As a result, a plurality of received signals are output in parallel from the array oscillator to the transmission / reception circuit 12. The transmission / reception circuit 12 includes a plurality of amplifiers, a plurality of A / D converters, a plurality of delay circuits, an addition circuit, and the like. In the transmission / reception circuit 12, a plurality of received signals are phasing-added (delayed addition) to form beam data corresponding to the received beam. Received frame data is composed of a plurality of beam data arranged in the electron scanning direction. Each beam data is composed of a plurality of echo data arranged in the depth direction.

断層画像形成部14は、受信フレームデータに基づいて断層画像データを生成する電子回路である。その電子回路は1又は複数のプロセッサを含む。断層画像形成部14は、例えば、検波回路、対数変換回路、フレーム相関回路、デジタルスキャンコンバータ(DSC)等を有する。断層画像データが断層画像形成部14から表示処理部18を経由して表示器26へ送られている。 The tomographic image forming unit 14 is an electronic circuit that generates tomographic image data based on received frame data. The electronic circuit includes one or more processors. The tomographic image forming unit 14 includes, for example, a detection circuit, a logarithmic conversion circuit, a frame correlation circuit, a digital scan converter (DSC), and the like. The tomographic image data is sent from the tomographic image forming unit 14 to the display 26 via the display processing unit 18.

ドプラ波形生成部16は、ドプラモード(具体的にはPWモード)において動作するものである。ドプラ波形生成部16は、直交検波回路、複素FFT演算器、ドプラ波形生成器、等を有する。それらはそれぞれ電子回路である。より詳しくは、ドプラ波形生成部16において、受信信号中に含まれるドプラ情報(ドプラ成分)が取り出され、その周波数解析を行うことによってパワースペクトルが生成される。そして、各時刻において演算されたパワースペクトルに基づいてドプラ波形が生成される。ドプラ波形においては、パワースペクトルを構成する各周波数成分のパワーが輝度によって表現される。ドプラ波形を表すデータが表示処理部18を経由して表示器26に送られている。また、そのデータがドプラ波形処理部20にも送られている。 The Doppler waveform generation unit 16 operates in the Doppler mode (specifically, the PW mode). The Doppler waveform generator 16 includes an orthogonal detection circuit, a complex FFT calculator, a Doppler waveform generator, and the like. Each of them is an electronic circuit. More specifically, the Doppler waveform generation unit 16 takes out Doppler information (Doppler component) contained in the received signal and performs frequency analysis thereof to generate a power spectrum. Then, a Doppler waveform is generated based on the power spectrum calculated at each time. In the Doppler waveform, the power of each frequency component constituting the power spectrum is expressed by the brightness. Data representing the Doppler waveform is sent to the display 26 via the display processing unit 18. The data is also sent to the Doppler waveform processing unit 20.

ドプラ波形処理部20は、1又は複数のプロセッサを含む電子回路として構成されている。具体的には、ドプラ波形処理部20は、トレース手段として機能するトレース部22と、解析手段として機能するトレースライン解析部24と、を含む。トレース部22及びトレースライン解析部24がソフトウエアの機能として実現されてもよい。制御部28を構成するCPU及び動作プログラムによって、トレース部22及びトレースライン解析部24が有する機能が実現されてもよい。 The Doppler waveform processing unit 20 is configured as an electronic circuit including one or a plurality of processors. Specifically, the Doppler waveform processing unit 20 includes a trace unit 22 that functions as a trace means and a trace line analysis unit 24 that functions as an analysis means. The trace unit 22 and the trace line analysis unit 24 may be realized as software functions. The functions of the trace unit 22 and the trace line analysis unit 24 may be realized by the CPU and the operation program constituting the control unit 28.

トレース部22は、ドプラ波形に対してオートトレースを実行し、これによりトレースラインを生成するものである。具体的には、ドプラ波形において、各時刻のピークが特定され、そのピーク又はそのピークを基準に定められる地点がトレース点として定められる。複数のトレース点を繋げることによりトレースラインが生成される。他の手法によってトレースラインが生成されてもよい。マニュアルトレースでトレースラインが生成されてもよい。トレースラインデータが表示処理部18及びトレースライン解析部24へ送られている。 The trace unit 22 executes an auto trace on the Doppler waveform, thereby generating a trace line. Specifically, in the Doppler waveform, the peak at each time is specified, and the peak or a point determined based on the peak is defined as a trace point. A trace line is generated by connecting multiple trace points. Trace lines may be generated by other methods. Trace lines may be generated by manual tracing. The trace line data is sent to the display processing unit 18 and the trace line analysis unit 24.

上記のドプラ波形生成部16及びトレース部22が信号処理手段として機能する。すなわち、それらによって解析対象となる波形(トレースライン)が生成される。トレースラインは、胎児の心拍に同期して周期的に変動する。 The Doppler waveform generation unit 16 and the trace unit 22 function as signal processing means. That is, they generate waveforms (trace lines) to be analyzed. The trace line fluctuates cyclically in synchronization with the fetal heartbeat.

トレースライン解析部24は、トレースラインに対する解析を実行するものである。具体的には、トレースライン自身からテンプレートが生成され、そのテンプレートを利用してトレースラインが解析される。これにより、個々の心拍期間が具体的に特定される。その上で、必要に応じて、個々の心拍期間ごとに、ピーク検出、ピークを利用した演算等が実行される。 The trace line analysis unit 24 executes analysis on the trace line. Specifically, a template is generated from the trace line itself, and the trace line is analyzed using the template. This specifically identifies the individual heart rate period. Then, if necessary, peak detection, calculation using the peak, and the like are executed for each heartbeat period.

表示処理部18は1又は複数のプロセッサを含む電子回路により構成されている。表示処理部18は、画像合成機能、カラー演算機能等を有する。表示器26は、LCD又は有機ELデバイス等によって構成される。表示器26の画面上には、断層画像、ドプラ波形、トレースライン等が表示される。 The display processing unit 18 is composed of an electronic circuit including one or a plurality of processors. The display processing unit 18 has an image composition function, a color calculation function, and the like. The display 26 is composed of an LCD, an organic EL device, or the like. A tomographic image, a Doppler waveform, a trace line, and the like are displayed on the screen of the display 26.

制御部28は、図1に示されている各構成を制御する制御手段として機能し、それはCPU及び動作プログラムにより構成される。制御部28には操作パネル30が接続されている。操作パネル30は、トラックボール、スイッチ、キーボード等の入力デバイスを有する。 The control unit 28 functions as a control means for controlling each configuration shown in FIG. 1, and is composed of a CPU and an operation program. An operation panel 30 is connected to the control unit 28. The operation panel 30 has input devices such as a trackball, a switch, and a keyboard.

以下、図2以降の各図を参照しながら、各構成の動作又は作用を説明する。 Hereinafter, the operation or operation of each configuration will be described with reference to the respective drawings after FIG.

図2には、トレース部の作用が示されている。具体的には、ドプラ波形32に対するオートトレース処理により生成されたトレースライン33が示されている。なお、図2において、横軸は時間軸であり、縦軸は速度(ドプラ偏移周波数)を表している。ドプラ波形32は、心拍に従って周期的に変動する。これに伴って、トレースライン33も周期的に変動する。 FIG. 2 shows the action of the trace unit. Specifically, the trace line 33 generated by the auto-trace process on the Doppler waveform 32 is shown. In FIG. 2, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the velocity (Doppler shift frequency). The Doppler waveform 32 fluctuates periodically according to the heartbeat. Along with this, the trace line 33 also changes periodically.

図3には、トレースライン解析部24の構成例が示されている。図示の構成例において、トレースライン解析部24は、バッファメモリ34、テンプレート生成部35、マッチング処理部36、及び、波形計測部37を有している。テンプレート生成部35は、テンプレート生成手段として機能し、それは、バッファメモリ34に格納されたトレースラインデータに基づいてテンプレートを生成する。テンプレートの生成に際しては、トレースラインに対する形態解析及び周期解析が実行される。形態解析においては極値ペアが探索及び評価される。周期解析においては時間窓ペアが利用される。それらに関しては後に詳述する。 FIG. 3 shows a configuration example of the trace line analysis unit 24. In the illustrated configuration example, the trace line analysis unit 24 includes a buffer memory 34, a template generation unit 35, a matching processing unit 36, and a waveform measurement unit 37. The template generation unit 35 functions as a template generation means, and it generates a template based on the trace line data stored in the buffer memory 34. When generating the template, morphological analysis and periodic analysis for the trace line are executed. In morphological analysis, extremum pairs are searched and evaluated. Time window pairs are used in periodic analysis. These will be described in detail later.

マッチング処理部36及び波形計測部37は解析手段として機能する。具体的には。マッチング処理部36は、トレースラインに対してテンプレートを相対的に移動させつつ、それらの間において相関演算をくり返し実行し、その相関演算結果に基づいてトレースラインにおける各心拍期間を特定しあるいはトレースラインを心拍期間ごとに区切る。その上で、波形計測部37は、トレースライン上において、心拍期間ごとに、ピークを特定する処理、ピークに基づく計測、等を実行する。このように胎児診断において必要となる計測値が演算される。計測結果あるいは演算結果は表示処理部へ送られている。表示器の画面上には計測結果あるいは演算結果が表示される。 The matching processing unit 36 and the waveform measurement unit 37 function as analysis means. In particular. The matching processing unit 36 repeatedly executes the correlation calculation between the templates while moving the template relative to the trace line, and specifies each heartbeat period on the trace line based on the correlation calculation result or the trace line. Is divided by heartbeat period. Then, the waveform measurement unit 37 executes a process for identifying a peak, a measurement based on the peak, and the like for each heartbeat period on the trace line. In this way, the measured values required for fetal diagnosis are calculated. The measurement result or the calculation result is sent to the display processing unit. The measurement result or the calculation result is displayed on the screen of the display.

図4には、図3に示したテンプレート生成部35の構成例が示されている。テンプレート生成部35にはトレースラインデータ38が入力されている。必要に応じて、トレースラインデータ38に対しては前処理が施される。前処理については後に説明する。テンプレート生成部35は、取得手段として機能する周期サンプル取得部40、識別手段として機能する基準時相識別部42、及び、波形処理手段(設定手段、切り出し手段及び合成手段)として機能する波形処理部44を有している。周期サンプル取得部40と基準時相識別部42は、互いに独立して並列的に処理を行う。換言すれば、一方が他方に依存して動作するものではない。 FIG. 4 shows a configuration example of the template generation unit 35 shown in FIG. Trace line data 38 is input to the template generation unit 35. If necessary, the trace line data 38 is preprocessed. The preprocessing will be described later. The template generation unit 35 includes a periodic sample acquisition unit 40 that functions as an acquisition means, a reference time phase identification unit 42 that functions as an identification means, and a waveform processing unit that functions as a waveform processing means (setting means, cutting means, and synthesis means). Has 44. The periodic sample acquisition unit 40 and the reference time phase identification unit 42 perform processing in parallel independently of each other. In other words, one does not depend on the other.

周期サンプル取得部40は、トレースラインに含まれる周期を周期サンプルとして取得するモジュールである。具体的には、周期サンプル取得部40は、時間窓ペア設定部46、自己相関部48、及び、周期サンプル演算部50を有する。時間窓ペア設定部46は、後に詳述するように、トレースラインに対して、窓サイズを可変しながら、時間窓ペアを繰り返し設定する。時間窓ペアは、時間軸方向に連接した2つの時間窓により構成されるものであり、それらの窓サイズは常に同一である。窓サイズの最小値はτ-minで指定されている。τ-minは、例えば、健常胎児の最大心拍数を基準に定められる。設定された2つの時間窓の中から2つの波形部分が切り出され、それらに対して自己相関部48が相関演算(自己相関演算)を適用する。窓サイズの拡大に伴って相関演算をくり返し実行した結果として、相関値の変化を示す相関値曲線が生成される。その相関値として、例えば、SAD(Sum of Absolute Difference)を加算数で除することにより、規格化相関値が求められる。 The periodic sample acquisition unit 40 is a module that acquires the period included in the trace line as a periodic sample. Specifically, the periodic sample acquisition unit 40 includes a time window pair setting unit 46, an autocorrelation unit 48, and a periodic sample calculation unit 50. As will be described in detail later, the time window pair setting unit 46 repeatedly sets the time window pair with respect to the trace line while changing the window size. A time window pair is composed of two time windows connected in the time axis direction, and their window sizes are always the same. The minimum value of the window size is specified by τ-min. τ-min is determined, for example, based on the maximum heart rate of a healthy foetation. Two waveform parts are cut out from the two set time windows, and the autocorrelation unit 48 applies a correlation calculation (autocorrelation calculation) to them. As a result of repeatedly executing the correlation calculation as the window size increases, a correlation value curve showing the change in the correlation value is generated. As the correlation value, for example, a normalized correlation value can be obtained by dividing SAD (Sum of Absolute Difference) by an addition number.

周期サンプル演算部50は、窓サイズの拡大に伴って得られる相関値曲線に基づいて周期サンプルを演算する。本実施形態において、周期サンプルは、トレースラインに含まれる1又は複数の心拍期間についての周期(又は幾つかの周期の平均値)であり、トレースライン全体としての周期の平均値ではない。後述するように、この段階においては、厳密なる周期演算までは不要である。演算された周期サンプルを示す数値情報が波形処理部44へ送られている。周期の情報を得られる限りにおいて、自己相関法以外の方法を利用してもよい。例えば、トレースラインの周波数解析により、その基本周期を演算するようにしてもよい。 The periodic sample calculation unit 50 calculates a periodic sample based on the correlation value curve obtained as the window size is increased. In the present embodiment, the cycle sample is a cycle (or an average value of several cycles) for one or more heartbeat periods included in the trace line, not an average value of the cycles of the entire trace line. As will be described later, at this stage, it is not necessary to perform a strict periodic calculation. Numerical information indicating the calculated periodic sample is sent to the waveform processing unit 44. As long as the period information can be obtained, a method other than the autocorrelation method may be used. For example, the basic period may be calculated by frequency analysis of the trace line.

基準時相識別部42は、トレースラインにおいて1又は複数の基準時相を識別するものである。基準時相は、本実施形態において、各心拍期間において認められる最初の立ち上がり部分の開始点が存在する時相であり、各心拍期間の始期である。それは、最初の極大値の直前に存在する極小値が存在する時相であり、それはa点とも呼ばれている。他の時相をもって基準時相としてもよい。例えば、最初の極大値(S点とも呼ばれる)が存在する時相を基準時相としてもよい。 The reference time phase identification unit 42 identifies one or a plurality of reference time phases on the trace line. In the present embodiment, the reference time phase is the time phase in which the starting point of the first rising portion recognized in each heartbeat period exists, and is the beginning of each heartbeat period. It is the time phase in which there is a local minimum that exists just before the first local maximum, which is also called point a. Another time phase may be used as the reference time phase. For example, the time phase in which the first maximum value (also called the S point) exists may be used as the reference time phase.

より詳しくは、基準時相識別部42は、極大値検出手段として機能する極大値検出部52、直前極小値検出手段として機能する直前極小値検出部54、評価値演算手段として機能する勾配演算部56、及び、選抜手段として機能する選抜部58を有する。勾配演算部56及び選抜部58はそれら全体として特定手段として機能する。 More specifically, the reference time phase identification unit 42 includes a maximum value detection unit 52 that functions as a maximum value detection means, a immediately preceding minimum value detection unit 54 that functions as a immediately preceding minimum value detecting means, and a gradient calculation unit that functions as an evaluation value calculation means. It has 56 and a selection unit 58 that functions as a selection means. The gradient calculation unit 56 and the selection unit 58 function as specific means as a whole.

極大値検出部52は、トレースライン上において、極大値条件を満たす極大値を検出するものである。具体的には、本実施形態では、第1閾値を超える極大値だけが検出される。第1閾値は、トレースライン中の最大値に係数α1(≦1.0)を乗じた値である。α1として、例えば、0.70、0.75、0.80といった数値があげられる。 The maximum value detection unit 52 detects a maximum value satisfying the maximum value condition on the trace line. Specifically, in the present embodiment, only the maximum value exceeding the first threshold value is detected. The first threshold value is a value obtained by multiplying the maximum value in the trace line by the coefficient α1 (≦ 1.0). Examples of α1 include numerical values such as 0.70, 0.75, and 0.80.

直前極小値検出部54は、直前極小値条件を満たす極小値を検出するものである。具体的には、本実施形態では、極大値の直前に存在する極小値であって、第2閾値よりも小さい極小値だけが直前極小値として検出される。第2閾値は、トレースライン中の最大値に係数α2(≦1.0)を乗じた値である。α2として、例えば、0.20、0.25、0.30といった数値があげられる。直前極小値が検出された場合、その直前極小値とそれに続く極大値とが極値ペアを構成する。極値ペアは、心拍期間内の最初の立ち上がり部分の両端を定義するものである。心拍期間内の他の特徴部分を特定するようにしてもよい。 The immediately preceding minimum value detection unit 54 detects a minimum value that satisfies the immediately preceding minimum value condition. Specifically, in the present embodiment, only the minimum value existing immediately before the maximum value and smaller than the second threshold value is detected as the immediately preceding minimum value. The second threshold value is a value obtained by multiplying the maximum value in the trace line by the coefficient α2 (≦ 1.0). Examples of α2 include numerical values such as 0.20, 0.25, and 0.30. When the immediately preceding minimum value is detected, the immediately preceding minimum value and the subsequent maximum value form an extremum pair. The extremum pair defines both ends of the first rising part of the heart rate period. Other features within the heartbeat period may be identified.

勾配演算部56は、極値ペア(つまり立ち上がり部分)ごとに評価値として勾配を演算するモジュールである。その際においては、除外条件に従って、勾配の演算対象となる極値ペアを絞り込むようにしてもよい。勾配に変えて、直前極小値と極大値との間における縦軸上の差分、直線距離、経路長、時間差等を評価値としてもよい。選抜部58は、演算された複数の勾配(勾配列)を大きい順に並べ替えるソート機能を有する。並べ替え後の勾配列の中から、上位一定割合k1の複数の勾配が取り出される。一定割合k1は、例えば、1割、2割又は3割である。取り出された複数の勾配(優良勾配と言い得る)に対応する複数の極値ペア(優良極値ペアと言い得る)が特定される。このように選抜方式を採用することにより、真である可能性の高い極値ペアだけが絞り込まれる。個々の極値ペアは、基準時相(心拍期間の始期)を特定するものであるから、この選抜は複数の有力な基準時相の絞り込みを意味する。絞り込まれた複数の基準時相を特定する情報が波形処理部44へ送られる。 The gradient calculation unit 56 is a module that calculates a gradient as an evaluation value for each extreme value pair (that is, a rising portion). In that case, the extreme value pairs to be calculated for the gradient may be narrowed down according to the exclusion condition. Instead of the gradient, the difference on the vertical axis between the immediately preceding minimum value and the maximum value, the straight line distance, the route length, the time difference, and the like may be used as evaluation values. The selection unit 58 has a sorting function for sorting a plurality of calculated gradients (gradient columns) in descending order. From the sorted gradient sequence, a plurality of gradients having a higher constant ratio k1 are extracted. The constant ratio k1 is, for example, 10%, 20%, or 30%. A plurality of extremum pairs (which can be called excellent extremum pairs) corresponding to the plurality of extracted gradients (which can be said to be excellent gradients) are identified. By adopting the selection method in this way, only the extreme value pairs that are likely to be true are narrowed down. Since each extremum pair identifies the reference time phase (the beginning of the heartbeat period), this selection means narrowing down a plurality of influential reference time phases. Information that identifies a plurality of narrowed-down reference time phases is sent to the waveform processing unit 44.

波形処理部44は、選抜された複数の基準時相及び演算された周期サンプルに基づいて、トレースラインに対して複数の切り出し区間を設定し、それらの中から波形部分を切り出す。また、切り出された複数の波形部分を合成することにより、トレース波形を生成する。各切り出し区間の時間長は、周期サンプルに対して係数k2(≦1.0)を乗ずることにより決定される。例えば、係数k2は、0.2〜0.8の範囲内において選択される。例えば0.5が選択される。トレースラインにおける個々の心拍期間に着目した場合、その前半において特徴的な波形部分が認められるので、本実施形態では、切り出し対象となった心拍期間における概ね前半に相当する波形部分が切り出される。切り出し区間の大きさを胎児週数等によって決める変形例、切り出し区間の大きさを一定値に固定する変形例等も考えられる。いずれの場合においても、トレースラインを前提とした場合、基準時相である始期から始まる、1心拍周期未満の区間として、切り出し区間を定めるのが望ましい。切り出された複数の波形部分は、基本的に、共通の又は類似した形態を有する。その形態は、トレースライン上において、繰り返し現れる形態である。複数の波形部分を合成する際には加算平均等の処理が実行される。合成後の波形に対して平滑化処理等を適用してもよい。 The waveform processing unit 44 sets a plurality of cutout sections for the trace line based on the selected reference time phase and the calculated periodic sample, and cuts out the waveform portion from them. In addition, a trace waveform is generated by synthesizing a plurality of cut out waveform portions. The time length of each cutout section is determined by multiplying the periodic sample by a coefficient k2 (≦ 1.0). For example, the coefficient k2 is selected in the range of 0.2 to 0.8. For example, 0.5 is selected. When focusing on the individual heartbeat periods in the trace line, a characteristic waveform portion is recognized in the first half of the trace line. Therefore, in the present embodiment, the waveform portion substantially corresponding to the first half of the heartbeat period to be cut out is cut out. A modified example in which the size of the cut-out section is determined by the number of fetal weeks and the like, a modified example in which the size of the cut-out section is fixed to a constant value, and the like can be considered. In any case, assuming a trace line, it is desirable to define the cutout section as a section of less than one heartbeat cycle starting from the beginning of the reference time phase. The cut out plurality of corrugated portions basically have a common or similar morphology. The form is a form that appears repeatedly on the trace line. When synthesizing a plurality of waveform parts, processing such as addition averaging is executed. Smoothing processing or the like may be applied to the waveform after synthesis.

以上のように生成されたテンプレートを利用してトレースラインに対する解析が実行される。その解析にはトレースラインを心拍期間ごとに区切る処理が含まれる。本実施形態によれば、トレースラインに含まれる周期的な形態を反映した高品位のテンプレートを生成できるので、トレースラインの解析精度を高められる。 Analysis of the trace line is executed using the template generated as described above. The analysis includes the process of dividing the trace line by heart rate period. According to this embodiment, since a high-quality template that reflects the periodic form included in the trace line can be generated, the analysis accuracy of the trace line can be improved.

次に、図5乃至図12を用いて、テンプレートの生成等について、より具体的に説明する。 Next, the generation of the template and the like will be described more specifically with reference to FIGS. 5 to 12.

図5には、前処理の一例が示されている。前処理は、テンプレート生成前にトレースライン62に対して実施される処理であって、必要に応じて実施されるものである。図5には前処理としてのベースラインシフト70が示されている。具体的には、トレースライン62中において最小値64が特定され、その最小値64に一致するように、ベースライン66が上方又は下方へ平行に動かされる。図5には、シフト後のベースライン68が示されている。このベースライン68は、トレースライン62の処理上、縦軸における0レベルを規定するものである。これにより各種の計算を簡易に行える。そのようなベースラインシフトを行うことなく、各種の計算を行うことも可能である。 FIG. 5 shows an example of preprocessing. The preprocessing is a process performed on the trace line 62 before the template is generated, and is performed as needed. FIG. 5 shows the baseline shift 70 as the preprocessing. Specifically, the minimum value 64 is specified in the trace line 62, and the baseline 66 is moved in parallel upward or downward so as to match the minimum value 64. FIG. 5 shows the baseline 68 after the shift. The baseline 68 defines the 0 level on the vertical axis in the processing of the trace line 62. This makes it easy to perform various calculations. It is also possible to perform various calculations without performing such a baseline shift.

また、この段階において、マニュアルで又は自動的に、トレースライン62の一部分を処理対象として指定できるように構成してもよいし、あるいは、トレースライン62の一部分(例えば符号71で示す範囲)を処理対象から除外する指定を行えるように構成してもよい。 Further, at this stage, a part of the trace line 62 may be manually or automatically specified as a processing target, or a part of the trace line 62 (for example, a range indicated by reference numeral 71) may be processed. It may be configured so that it can be specified to be excluded from the target.

図6には、前処理の他の例が示されている。図示の例では、トレースライン62Aがベースラインの負側に生じている。このような場合、トレースライン62Aを符号72で示すようにベースラインを中心として反転させ、反転後のトレースラインを処理対象としてもよい。 FIG. 6 shows another example of pretreatment. In the illustrated example, the trace line 62A occurs on the negative side of the baseline. In such a case, the trace line 62A may be inverted around the baseline as shown by reference numeral 72, and the inverted trace line may be processed.

図7には、時間窓ペアの作用が示されている。上段の(A)は処理開始時の状態を示しており、下段の(B)は処理途中(拡大途中)の状態を示している。両方とも同じトレースライン74が描かれている。処理開始時においては、最小の窓サイズτ-minが設定される。時間窓ペアは、第1時間窓W1と第2時間窓W2とからなる。それらは時間軸方向に連結されており、初期状態において、それぞれ最小の窓サイズτ-minを有する。ラインL0は第1時間窓W1の一方端位置を示しており、ラインL1は第1時間窓W1の他方端位置且つ第2時間窓W2の一方端位置を示しており、ラインL2は第2時間窓W2の他方端位置を示している。本実施形態では、第1時間窓W1の一方端位置(つまりラインL0)が固定されている。窓サイズの拡大に伴い、第1時間窓W1の他方端位置且つ第2時間窓W2の一方端位置(つまりラインL1)が紙面右方向に移動する。同時に、その2倍の移動量で、第2時間窓W2の他方端位置(つまりラインL2)が紙面右方向に移動する。時間窓ペア1回の移動当たり、増分ΔτだけラインL1が移動し、2×ΔτだけラインL2が移動する。(B)には、それぞれの時間窓W1,W2内に1周期に相当する波形部分が含まれている状態が示されている。時間窓W1,W2を特定する3つのラインL0,L1’,L2’が表されている。 FIG. 7 shows the action of the time window pair. The upper part (A) shows the state at the start of processing, and the lower part (B) shows the state during processing (during expansion). The same trace line 74 is drawn for both. At the start of processing, the minimum window size τ-min is set. The time window pair includes a first time window W1 and a second time window W2. They are connected in the time axis direction and each have a minimum window size τ-min in the initial state. Line L0 indicates the position of one end of the first time window W1, line L1 indicates the position of the other end of the first time window W1 and the position of one end of the second time window W2, and line L2 indicates the position of one end of the second time window W2. The position of the other end of the window W2 is shown. In the present embodiment, one end position (that is, line L0) of the first time window W1 is fixed. As the window size increases, the position of the other end of the first time window W1 and the position of one end of the second time window W2 (that is, the line L1) move to the right of the paper surface. At the same time, the position of the other end of the second time window W2 (that is, the line L2) moves to the right of the paper surface by twice the amount of movement. For each movement of the time window pair, the line L1 moves by the increment Δτ, and the line L2 moves by 2 × Δτ. In (B), a state in which a waveform portion corresponding to one cycle is included in each of the time windows W1 and W2 is shown. Three lines L0, L1', and L2'that specify the time windows W1 and W2 are represented.

窓サイズごとに、時間窓W1に含まれる波形部分と時間窓W2に含まれる波形部分との間で相関演算が実行される。具体的には、上述したように、相関値として、規格化されたSADが演算される。他の相関値が演算されてもよい。(B)に示した状態において、相関値が最良となる(SADの場合、極小値となり、0に近付く)。なお、ラインL0が固定されていたが、他のラインが固定されてもよく、あるいは、必要に応じて、連接条件が満たされる限りにおいて時間窓ペアの全体を移動させてもよい。いずれの場合においても、窓サイズの変化に伴って、以下に説明する相関値の周期的な変化が得られる。 For each window size, a correlation calculation is executed between the waveform portion included in the time window W1 and the waveform portion included in the time window W2. Specifically, as described above, the normalized SAD is calculated as the correlation value. Other correlation values may be calculated. In the state shown in (B), the correlation value becomes the best (in the case of SAD, it becomes the minimum value and approaches 0). Although the line L0 was fixed, other lines may be fixed, or if necessary, the entire time window pair may be moved as long as the connection condition is satisfied. In any case, as the window size changes, a periodic change in the correlation value described below can be obtained.

図8には、相関値の変化が示されている。横軸は窓サイズτを表している。縦軸は規格化SADを示している。曲線80は、窓サイズτを徐々に拡大させた場合における相関値の変化を表すものである。曲線80には複数の谷が認められ、各谷の最下点(下ピーク)が特定される。複数の最下点における隣接相互間の幅(時間長)T1,T2,T3を平均化することにより、周期サンプルが演算される。単一の幅として、又は、単一の半値幅の2倍として、周期サンプルを取得するようにしてもよい。例えば、最初に極小値となった時点でのτから周期サンプルが特定されてもよい。1周期以外の周期(1/2周期等)を示す周期サンプルが取得されてもよい。ここでは目安としての周期が周期サンプルとして得られれば十分である。曲線80に平滑化処理を施したものが曲線82である。曲線82に基づいて周期サンプルが演算されてもよい。なお、曲線82の開始点が最小の窓サイズτ-minに相当している。 FIG. 8 shows the change in the correlation value. The horizontal axis represents the window size τ. The vertical axis shows the standardized SAD. The curve 80 represents the change in the correlation value when the window size τ is gradually increased. A plurality of valleys are recognized on the curve 80, and the lowest point (lower peak) of each valley is specified. A periodic sample is calculated by averaging the widths (time lengths) T1, T2, and T3 between adjacent ones at a plurality of lowest points. Periodic samples may be taken as a single width or as twice a single full width at half maximum. For example, a periodic sample may be specified from τ at the time when the minimum value is first reached. A cycle sample showing a cycle other than one cycle (1/2 cycle, etc.) may be acquired. Here, it is sufficient if a period as a guide can be obtained as a period sample. Curve 82 is a curve 80 that has been smoothed. Periodic samples may be calculated based on curve 82. The starting point of the curve 82 corresponds to the minimum window size τ-min.

図9には、極値ペアの検出方法が示されている。トレースライン84は、複数の心拍期間に対応した複数の単位波形の連なりとして構成されており、各単位波形は概ね2つの大きな山を有する(二峰性)。最初の山の手前に深い谷が存在しており、2つの山の間にも比較的に浅い谷が存在している。トレースライン84の下部には複数の小さい山が認められる。 FIG. 9 shows a method of detecting an extreme value pair. The trace line 84 is configured as a series of a plurality of unit waveforms corresponding to a plurality of heartbeat periods, and each unit waveform has approximately two large peaks (bimodal). There is a deep valley in front of the first mountain, and a relatively shallow valley between the two mountains. A plurality of small peaks can be seen at the bottom of the trace line 84.

極値探索に先立って、トレースライン84の中で最大値86が特定され(図示の例では極大値90aが最大値であり、それが特定される)、それを基準として、第1閾値87が設定される。具体的には、最大値86に対して、係数α1(例えば0.75)を乗ずることによって、第1閾値87が算出される。これにより、最大値86から第1閾値87までの範囲として、極大値検出範囲88が定められる。同様に、最大値86に対して、係数α2(例えば0.25)を乗ずることによって、第2閾値100が定められる。これにより、最小値(最小値89にフィッティングされたベースラインに相当する0)から第2閾値100までの範囲として、直前極小値検出範囲102が定められる。 Prior to the extremum search, the maximum value 86 is specified in the trace line 84 (in the illustrated example, the maximum value 90a is the maximum value and is specified), and the first threshold value 87 is set based on that. Set. Specifically, the first threshold value 87 is calculated by multiplying the maximum value 86 by a coefficient α1 (for example, 0.75). As a result, the maximum value detection range 88 is defined as the range from the maximum value 86 to the first threshold value 87. Similarly, the second threshold value 100 is determined by multiplying the maximum value 86 by a coefficient α2 (for example, 0.25). As a result, the immediately preceding minimum value detection range 102 is defined as the range from the minimum value (0 corresponding to the baseline fitted to the minimum value 89) to the second threshold value 100.

以上を前提として、最初に、トレースライン84において、第1閾値87を超える極大値90a,90b,90c,90d,90e,90f,90gが検出される。第1閾値87を超えない極大値92は検出対象から除外される。通常、2つ目の山のピーク(極大値)は1つ目の山のピーク(極大値)よりも低いので、2つ目の山のピークが検出対象から除外される可能性を高められる。もっとも、図示のように、第1閾値を比較的に低く設定した場合や疾患例においては2つの目の山のピークも条件を満たす極大値として検出され得る。なお、閾値設定により、トレースラインの下部に存在する細かいピークは検出対象外となる。 On the premise of the above, first, the maximum values 90a, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g exceeding the first threshold value 87 are detected on the trace line 84. The maximum value 92 that does not exceed the first threshold value 87 is excluded from the detection target. Normally, the peak of the second mountain (maximum value) is lower than the peak of the first mountain (maximum value), so that the possibility that the peak of the second mountain is excluded from the detection target can be increased. However, as shown in the figure, when the first threshold value is set relatively low or in a disease example, the peak of the second mountain can also be detected as a maximum value satisfying the condition. By setting the threshold value, the fine peaks existing at the bottom of the trace line are excluded from the detection target.

極大値検出後、あるいは、それと並行して直前極小値検出が実行される。具体的には、極大値の直前にある極小値であって、第2閾値100よりも小さい極小値が直前極小値94a,94b,94c,94dとして特定される。極小値96a,96b,96c,96dは、第2閾値100以上であるために検出対象から除外される。これにより、2つ目の山の前側の立ち上がり部分が検出対象とされてしまう可能性を低減できる。直前極小値94a,94b,94c,94dと、それらに対応する極大値90a,90b,90c,90d,90e,90f,90gと、の間でペアリングを行うことにより、複数の極値ペアが構成される。具体的には、本実施形態では、例えば、極値ペア(90a-94a)、極値ペア(90e-94a)、極値ペア(90b-94b)、極値ペア(90f-94b)、極値ペア(90c-94c)、極値ペア(90d-94d)、極値ペア(90g-94d)が構成される。この段階では、極値ペア(90a-94a)のような隣接関係にある極値ペアの他に、(90e-94a)のような非隣接関係にある極値ペアも特定され得る。もっとも、この段階において、極値ペア候補となった直前極小値と極大値との間に他の極大値が含まれる等の除外条件を適用することにより、非隣接関係にある隣接ペアを除外してもよい。 After the maximum value is detected, or in parallel with it, the immediately preceding minimum value detection is executed. Specifically, the minimum value immediately before the maximum value and smaller than the second threshold value 100 is specified as the immediately preceding minimum value 94a, 94b, 94c, 94d. The minimum values 96a, 96b, 96c, 96d are excluded from the detection target because they are equal to or higher than the second threshold value 100. As a result, it is possible to reduce the possibility that the rising portion on the front side of the second mountain will be the detection target. A plurality of extreme value pairs are formed by pairing between the immediately preceding minimum values 94a, 94b, 94c, 94d and the corresponding maximum values 90a, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g. Will be done. Specifically, in the present embodiment, for example, an extremum pair (90a-94a), an extremum pair (90e-94a), an extremum pair (90b-94b), an extremum pair (90f-94b), an extremum value. A pair (90c-94c), an extremum pair (90d-94d), and an extremum pair (90g-94d) are composed. At this stage, in addition to the adjacent extreme value pairs such as the extreme value pair (90a-94a), the non-adjacent extreme value pair such as (90e-94a) can be identified. However, at this stage, by applying an exclusion condition such as the inclusion of another maximum value between the immediately preceding minimum value and the maximum value that became the extreme value pair candidate, the adjacent pairs that are in a non-adjacent relationship are excluded. You may.

続いて、極値ペアごとに勾配104a,104bが演算される。勾配104a,104bは、極値ペアを構成する直前極小値と極大値とを通過するラインの傾きである。複数の勾配が計算された後、それらが大きい順で並べ替えられる。つまりソートされる。並び換え後の上位k2(例えば2割)に含まれる複数の優良極値ペア(あるいは複数の優良直前極小値)が特定される。上位所定数だけを選抜するのは真である可能性の高いものだけを特定するためである。通常、1つ目の立ち上がりの勾配の方が2つ目の立ち上がりの勾配よりも急峻であるので、上記選抜によれば、2つ目の立ち上がりに相当するものが選ばれてしまう可能性を小さくできる。以上から、複数の基準時相として、複数の始期を特定することが可能となる。すべての心拍期間について始期が特定されるわけではなく、真である可能性が高いものだけが選ばれることになる。 Subsequently, the gradients 104a and 104b are calculated for each extreme value pair. The slopes 104a and 104b are the slopes of the lines passing through the immediately preceding minimum value and the maximum value forming the extreme value pair. After multiple gradients have been calculated, they are sorted in descending order. That is, it is sorted. A plurality of excellent extreme value pairs (or a plurality of excellent immediately preceding local minimum values) included in the high-order k2 (for example, 20%) after rearrangement are specified. The reason for selecting only the top predetermined numbers is to identify only those that are likely to be true. Normally, the slope of the first rise is steeper than the slope of the second rise, so according to the above selection, the possibility that the one corresponding to the second rise will be selected is small. it can. From the above, it is possible to specify a plurality of start periods as a plurality of reference time phases. The beginning is not specified for all heart rate periods, only those that are likely to be true will be selected.

図10には、トレースライン106に関して、選抜された幾つかの勾配(極値ペア)110,112,114が示されている。各始期(直前極小値)を開始点とし、周期サンプルで特定される時間長を有する期間として、個々の心拍期間116A,116B,116Cが特定される。それらは目安となるものであり、つまり、切り出し区間の計算上の基礎となるものである。実際には、心拍期間116A,116B,116Cが有する時間長に対して係数k2を乗ずることにより、切り出し区間118A,118B,118Cの時間長が定められる。それらの切り出し区間118A,118B,118Cは、心拍期間116A,116B,116Cの始期からはじまる期間であり、概ね前半に相当する。図示の例では、各期間内に概ね2つの山が入っている。1つの山だけが入るように区間設定を行うことも可能である。 FIG. 10 shows some selected gradients (extreme pairs) 110, 112, 114 with respect to the trace line 106. The individual heartbeat periods 116A, 116B, 116C are specified as periods having a time length specified in the periodic sample, starting from each start point (immediately preceding minimum value). They are a guide, that is, they are the basis for the calculation of the cutout section. Actually, the time lengths of the cutout sections 118A, 118B, 118C are determined by multiplying the time lengths of the heartbeat periods 116A, 116B, 116C by the coefficient k2. These cutout sections 118A, 118B, 118C are periods starting from the beginning of the heartbeat periods 116A, 116B, 116C, and roughly correspond to the first half. In the illustrated example, there are approximately two peaks within each period. It is also possible to set the section so that only one mountain is included.

図11には、トレースライン120に対して設定された目安としての心拍期間122、及び、切り出し区間124が示されている。符号126で示すように、切り出し区間124から波形部分128aが切り出される。他の複数の切り出し区間から複数の波形部分128b,128cが切り出される。それらの波形部分128a,128b,128cを加算平均することにより、テンプレート130が生成される。テンプレート130は、複数の切り出し区間内において認められる標準的な波形であって、トレースライン上において繰り返し現れる特徴的な形態が反映されたものである。合成後のテンプレートに対して平滑化処理を適用してもよい。 FIG. 11 shows a heartbeat period 122 and a cutout section 124 as a guideline set for the trace line 120. As shown by reference numeral 126, the waveform portion 128a is cut out from the cutout section 124. A plurality of waveform portions 128b and 128c are cut out from a plurality of other cutout sections. The template 130 is generated by adding and averaging the waveform portions 128a, 128b, and 128c. Template 130 is a standard waveform recognized in a plurality of cutout sections, and reflects a characteristic morphology that repeatedly appears on the trace line. A smoothing process may be applied to the composited template.

図12には、トレースラインの解析処理が示されている。具体的には、図12の上段にはトレースライン132が示されており、図12の下段には相関値の変化を示す曲線134が示されている。上記のように生成されたテンプレート135を時間軸方向に移動させながら、各移動位置において、トレースライン132とテンプレート135との間で相関演算を実行することにより、曲線134が描かれる。ちなみに、図示の例では、順次設定されるテンプレートの先頭に対応する位置に相関値がプロットされている。 FIG. 12 shows the trace line analysis process. Specifically, the trace line 132 is shown in the upper part of FIG. 12, and the curve 134 showing the change in the correlation value is shown in the lower part of FIG. A curve 134 is drawn by performing a correlation calculation between the trace line 132 and the template 135 at each movement position while moving the template 135 generated as described above in the time axis direction. By the way, in the illustrated example, the correlation value is plotted at the position corresponding to the beginning of the template that is sequentially set.

曲線134には、幾つかの急峻な谷136が含まれる。各谷136の最下点(下ピーク)が最良相関値に相当している。複数の下ピークがそれぞれ心拍期間の区切りとなり、トレースライン132が心拍期間単位で区分される。ラインt1―t9はそれぞれ心拍期間の始期又は区切りを示している。なお、個々の心拍期間の区切りをマニュアルで修正できるように構成してもよい。 Curve 134 includes several steep valleys 136. The lowest point (lower peak) of each valley 136 corresponds to the best correlation value. Each of the plurality of lower peaks separates the heartbeat period, and the trace line 132 is divided by the heartbeat period. Lines t1-t9 indicate the beginning or break of the heartbeat period, respectively. In addition, it may be configured so that the division of each heartbeat period can be manually corrected.

各心拍期間が個別的に特定された後、必要に応じて、トレースラインに対する計測が実施される。例えば、特定の心拍期間について時間長T4が計測される。あるいは、各心拍期間について時間長が計測される。それらの計測結果から、瞬時心拍数又は平均心拍数が演算される。また必要に応じて、特定の心拍期間あるいはすべての心拍期間において、最初のピーク点がS点として検出され、2番目のピーク点がD点として検出され、それに続く極小値としてa点が検出される。ある心拍期間において検出されたS点と、1つ前の心拍期間において検出されたa点と、がベアリング対象となる。もちろん、すでに特定されている極大値及び直前極小値を援用するようにしてもよい。それらの点に基づいて別の計測値が演算されてもよい。 After each heart rate period is individually identified, measurements are made on the trace line as needed. For example, the time length T4 is measured for a particular heart rate period. Alternatively, the time length is measured for each heart rate period. From those measurement results, the instantaneous heart rate or the average heart rate is calculated. If necessary, the first peak point is detected as the S point, the second peak point is detected as the D point, and the a point is detected as the subsequent minimum value in a specific heartbeat period or all heartbeat periods. To. The point S detected in a certain heartbeat period and the point a detected in the previous heartbeat period are bearing targets. Of course, the maximum value and the immediately preceding minimum value that have already been specified may be used. Other measurements may be calculated based on those points.

上記実施形態によれば、テンプレートマッチングを利用して周期的に変動する波形を解析する場合において、その波形に適合したテンプレートを生成できる。特に、二峰性を有するトレースラインを解析する場合において、そのトレースラインに適合したテンプレートを生成できる。上述した極値ペア探索方法及び周期取得方法はそれぞれ単独で採用し得るものであり、また、それぞれを他の技術と組み合わせて利用することが可能である。 According to the above embodiment, when analyzing a waveform that fluctuates periodically by using template matching, it is possible to generate a template that matches the waveform. In particular, when analyzing a trace line having bimodality, a template suitable for the trace line can be generated. The above-mentioned extremum pair search method and cycle acquisition method can be adopted independently, and each can be used in combination with other techniques.

上記で説明した各処理はいずれも例示に過ぎず、実際の装置構成に応じて、適宜修正することが可能である。上記実施形態において、トレースラインの端部についてまでテンプレートを利用したマッチング処理を適用したい場合には、例えば、テンプレートの時間軸方向サイズを小さくしてもよい。あるいは、トレースラインを見かけ上延長させてもよい。トレースライン以外の波形を解析対象としてもよい。例えば、時間軸上において周期的に変化する他の波形、あるいは、空間軸上において周期的に変化する波形を解析対象としてもよい。 Each of the processes described above is merely an example, and can be appropriately modified according to the actual device configuration. In the above embodiment, when it is desired to apply the matching process using the template to the end of the trace line, for example, the size of the template in the time axis direction may be reduced. Alternatively, the trace line may be apparently extended. Waveforms other than the trace line may be analyzed. For example, another waveform that changes periodically on the time axis or a waveform that changes periodically on the space axis may be analyzed.

20 ドプラ波形処理部、22 トレース部、24 トレースライン解析部、35 テンプレート生成部、36 マッチング処理部、37 波形計測部、40 周期サンプル取得部、42 基準時相識別部、44 波形処理部。
20 Doppler waveform processing unit, 22 trace unit, 24 trace line analysis unit, 35 template generation unit, 36 matching processing unit, 37 waveform measurement unit, 40 cycle sample acquisition unit, 42 reference time phase identification unit, 44 waveform processing unit.

Claims (8)

被検体に対する超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて、周期的に変動する波形を生成する信号処理手段と、
前記波形に基づいてテンプレートを生成する生成手段と、
ンプレートマッチング法を利用して前記波形を解析する手段であって、前記テンプレートを時間軸方向に移動させながら前記波形と前記テンプレートの間で相関演算を繰り返し実行することにより求められた相関演算結果に基づいて前記波形を心拍期間単位で区切る解析手段と、
を含み、
前記生成手段は、
前記波形の形態分析により少なくとも1つの基準時相を識別する識別手段と、
前記波形の周期分析により周期サンプルを取得する取得手段と、
前記少なくとも1つの基準時相及び前記周期サンプルに基づいて前記波形から少なくとも1つの波形部分を切り出し、前記少なくとも1つの波形部分に基づいて前記テンプレートを生成する波形処理手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
A signal processing means that generates a waveform that fluctuates periodically based on the received signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to the subject.
A generation means for generating a template based on the waveform and
And means for analyzing the waveform by using a template matching method, correlation calculation obtained by repeatedly performing a correlation operation between the said waveform while moving the template in the time axis direction Template An analysis means that divides the waveform into heartbeat period units based on the results ,
Including
The generation means
An identification means for identifying at least one reference time phase by morphological analysis of the waveform,
An acquisition means for acquiring a periodic sample by periodic analysis of the waveform, and
A waveform processing means for cutting out at least one waveform portion from the waveform based on the at least one reference time phase and the periodic sample and generating the template based on the at least one waveform portion.
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by including.
請求項1記載の装置において、
前記波形処理手段は、
前記波形に対して、前記基準時相を基準としつつ、前記周期サンプルに基づいて切出し期間を設定する設定手段と、
前記波形から、前記波形部分として、前記切出し期間内の部分を切り出す切出し手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 1,
The waveform processing means
With respect to the waveform, a setting means for setting a cutting period based on the periodic sample while using the reference time phase as a reference, and
A cutting means for cutting out a portion within the cutting period as the waveform portion from the waveform.
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by including.
請求項1記載の装置において、
前記識別手段は、
前記波形に含まれる複数の極大値を検出する極大値検出手段と、
前記複数の極大値の直前に存在している複数の直前極小値を検出する直前極小値検出手段と、
前記複数の直前極小値及び前記複数の極大値により構成される複数の極値ペアの中から1又は複数の優良極値ペアを選抜することにより、1又は複数の基準時相を特定する特定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 1,
The identification means
A maximum value detecting means for detecting a plurality of maximum values included in the waveform, and
Immediately preceding local minimum value detecting means for detecting a plurality of immediately preceding local minimum values existing immediately before the plurality of maximum values, and
A specific means for identifying one or a plurality of reference time phases by selecting one or a plurality of excellent extremum pairs from a plurality of extremum pairs composed of the plurality of immediately preceding minimum values and the plurality of maximum values. When,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by including.
請求項3記載の装置において、
前記特定手段は、
前記極値ペアごとに傾きの度合いを示す評価値を演算する評価値演算部と、
前記複数の極値ペアについて演算された複数の評価値に基づいて、前記1又は複数の優良極値ペアを選抜する選抜部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 3,
The specific means
An evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value indicating the degree of inclination for each extreme value pair,
A selection unit that selects the one or a plurality of excellent extremum pairs based on a plurality of evaluation values calculated for the plurality of extremum pairs.
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by including.
請求項1記載の装置において、
前記取得手段は、
前記波形に対して、窓サイズを変化させながら、同じ窓サイズを有し且つ所定の位置関係を有する2つの時間窓からなる時間窓ペアを順次設定する手段と、
前記順次設定される時間窓ペア内の2つの部分を相互に比較し、2つの部分が適合した時点での窓サイズとして前記周期サンプルを特定する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 1,
The acquisition means
A means for sequentially setting a time window pair consisting of two time windows having the same window size and a predetermined positional relationship with respect to the waveform while changing the window size.
A means for comparing two parts in the sequentially set time window pair with each other and specifying the periodic sample as the window size at the time when the two parts are matched.
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by including.
請求項5記載の装置において、
前記時間窓ペアは時間軸方向に連なる2つの時間窓により構成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 5,
The time window pair is composed of two time windows connected in the time axis direction.
An ultrasonic diagnostic device characterized by this.
請求項1記載の装置において、
前記波形は、胎児から得られたドプラ情報を表したドプラ波形に対するトレースにより生成されたトレースラインである、
ことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus according to claim 1,
The waveform is a trace line generated by tracing the Doppler waveform representing Doppler information obtained from the foetation.
An ultrasonic diagnostic device characterized by this.
被検体に対する超音波の送受波により得られた波形を処理する方法において、
前記波形に基づいてテンプレートを生成する生成工程と、
ンプレートマッチング法を利用して前記波形を解析する工程であって、前記テンプレートを時間軸方向に移動させながら前記波形と前記テンプレートの間で相関演算を繰り返し実行することにより求められた相関演算結果に基づいて前記波形を心拍期間単位で区切る解析工程と、
を含み、
前記生成工程は、
前記波形に対して、複数の極大値とそれらの直前に存在する複数の極小値とからなる複数の極値ペアを特定する形態解析を適用し、これにより複数の基準時相を識別する工程と、
前記複数の基準時相に基づいて前記波形から複数の波形部分を切り出し、前記複数の波形部分の合成により前記テンプレートを生成する工程と、
を含むことを特徴とする波形処理方法。
In a method of processing a waveform obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject,
A generation step of generating a template based on the waveform and
A step of analyzing the waveform by using a template matching method, correlation calculation obtained by repeatedly performing a correlation operation between the said waveform while moving the template in the time axis direction Template An analysis process that divides the waveform into heartbeat period units based on the results ,
Including
The production step is
Identifying to the waveform, and applies the morphological analysis to identify a plurality of extreme value pair consisting of a plurality of local minimum values present just before the plurality of maximum values and its these, thereby a plurality of reference time phase Process and
A step of cutting out a plurality of waveform portions from the waveform based on the plurality of reference time phases and generating the template by synthesizing the plurality of waveform portions.
A waveform processing method comprising.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215814A1 (en) * 2021-04-07 2022-10-13 삼성메디슨 주식회사 Ultrasonic diagnostic apparatus, operating method thereof, and recording medium on which learning algorithm is recorded

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2879663B2 (en) * 1996-07-15 1999-04-05 康人 竹内 Fetal monitoring device
JP3892538B2 (en) * 1997-07-18 2007-03-14 株式会社東芝 Ultrasonic Doppler diagnostic device
US8355548B2 (en) * 2005-09-29 2013-01-15 Washington University Load independent index of diastolic function
JP5558727B2 (en) * 2009-02-27 2014-07-23 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic apparatus and data processing program for ultrasonic diagnostic apparatus
JP5920786B2 (en) * 2010-08-31 2016-05-18 株式会社日立メディコ Ultrasound diagnostic apparatus and cardiac function test section search and display method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215814A1 (en) * 2021-04-07 2022-10-13 삼성메디슨 주식회사 Ultrasonic diagnostic apparatus, operating method thereof, and recording medium on which learning algorithm is recorded

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