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JP2011101679A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents

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JP2011101679A
JP2011101679A JP2009256886A JP2009256886A JP2011101679A JP 2011101679 A JP2011101679 A JP 2011101679A JP 2009256886 A JP2009256886 A JP 2009256886A JP 2009256886 A JP2009256886 A JP 2009256886A JP 2011101679 A JP2011101679 A JP 2011101679A
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JP
Japan
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path
measurement
central
distance
ultrasonic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009256886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoto Kubota
直人 窪田
Norihiro Koizumi
憲裕 小泉
Hongen Liao
洪恩 廖
Takeharu Asano
岳晴 浅野
Kazuhito Yuhashi
一仁 湯橋
Mamoru Mitsuishi
衛 光石
Makoto Onishi
真 大西
Takeshi Mochizuki
剛 望月
Ichiro Sakuma
一郎 佐久間
Takashi Kadowaki
孝 門脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
University of Tokyo NUC
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Aloka Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC, Aloka Co Ltd filed Critical University of Tokyo NUC
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Priority to US13/505,140 priority patent/US20120215109A1/en
Priority to CN201080050993.3A priority patent/CN102639062B/en
Priority to PCT/JP2010/069976 priority patent/WO2011058986A1/en
Priority to EP10829945A priority patent/EP2499974A1/en
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Abstract

【課題】メタボリックシンドロームの検診において、従来、腹囲長が計測されていたが、それは必ずしも内臓脂肪量との良好な相関を有するものではなかった。
【解決手段】腹部の表面上に3つの当接位置が定められ、それらにおいてプローブを当接して生体内における3つの所定距離が計測される。具体的には、下大動脈の中心点Oを出発点とする3つの計測経路36B,36A,36Cが設定され、各計測経路上において中心点Oから体表側の脂肪層表面(内面)までの距離a,b,cが観測される。それらの距離a,b,cと角度θb,θcから内臓脂肪エリア20のおおよその面積を求めることができ、それに基づき指標値が演算される。
【選択図】図3
In the examination of metabolic syndrome, the abdominal circumference has been conventionally measured, but it does not necessarily have a good correlation with the visceral fat mass.
Three contact positions are defined on the surface of the abdomen, and three predetermined distances in the living body are measured by contacting the probe at these positions. Specifically, three measurement paths 36B, 36A, and 36C starting from the center point O of the lower aorta are set, and the distance from the center point O to the fat layer surface (inner surface) on the body surface side on each measurement path. a, b, and c are observed. An approximate area of the visceral fat area 20 can be obtained from the distances a, b, c and angles θb, θc, and an index value is calculated based on the area.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は超音波診断システムに関し、特に、内臓脂肪を計測するための超音波診断システムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic system, and more particularly to an ultrasonic diagnostic system for measuring visceral fat.

医療の分野において超音波診断システムが利用されている。超音波診断システムは、一般に、超音波診断装置により構成され、あるいは、超音波診断装置とコンピュータとを組み合わせたものとして構成される。超音波診断装置は、生体に対して超音波を送波し生体内からの反射波を受波する超音波探触子と、超音波探触子からの受信信号に基づいて画像形成や各種の計測を行う装置本体と、により構成される。超音波診断によれば、X線診断において生じる被ばくという問題を回避でき、またX線診断のような大掛かりな機構が不要である。そのような利便性から、メタボリックシンドローム(内臓脂肪型肥満)の健診に超音波診断を利用することが望まれている。   Ultrasound diagnostic systems are used in the medical field. An ultrasonic diagnostic system is generally configured by an ultrasonic diagnostic apparatus or a combination of an ultrasonic diagnostic apparatus and a computer. The ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves to a living body and receives reflected waves from the living body, and image formation and various types of signals based on reception signals from the ultrasonic probe. And an apparatus main body that performs measurement. According to the ultrasonic diagnosis, the problem of exposure that occurs in the X-ray diagnosis can be avoided, and a large-scale mechanism like the X-ray diagnosis is unnecessary. From such convenience, it is desired to use ultrasonic diagnosis for medical examination of metabolic syndrome (visceral fat type obesity).

現在、メタボリックシンドロームの健診では、一般に、腹囲長の計測が行われる。腹囲長と内臓脂肪量との間には一定の相関が認められるためである。しかし、腹囲長は皮下脂肪(筋肉を含む)を含んだ長さ情報でしかなく、腹腔内における内臓脂肪の量あるいはそれが存在する可能性がある範囲の大きさを表すものではない。腹部に微弱電流を流し、その電気抵抗から内臓脂肪量を推定する手法も提案されているが、そのような手法の実現には大掛かりな装置が必要となるし、腹部内の構造を十分考慮できるものではないので、その意味で計測値の信頼性を高められない。X線CT装置を利用して内臓脂肪量を計測する手法によれば、高精度での計測を実現できるが、そのためには非常に大掛かりなシステムを構築する必要があり、規模やコストの面で問題があり、特に、被ばくという面での問題を指摘できる。そこで、非侵襲で体内構造を観測できる超音波診断をメタボリックシンドロームの健診、つまり内臓脂肪計測に適用することが研究されている。   Currently, in the metabolic syndrome medical examination, the abdominal circumference is generally measured. This is because a certain correlation is observed between the abdominal circumference and visceral fat mass. However, the abdominal circumference is only length information including subcutaneous fat (including muscle), and does not represent the amount of visceral fat in the abdominal cavity or the size of the range where it can exist. A method has also been proposed in which a weak current is passed through the abdomen and the visceral fat mass is estimated from the electrical resistance. However, a large-scale device is required to realize such a method, and the structure in the abdomen can be fully considered. Since it is not a thing, the reliability of a measured value cannot be improved in that sense. According to the technique for measuring visceral fat mass using an X-ray CT apparatus, it is possible to achieve high-precision measurement. However, in order to do so, it is necessary to construct a very large-scale system. There is a problem, especially in terms of exposure. Therefore, it has been studied to apply an ultrasonic diagnosis that can observe the internal structure in a non-invasive manner to a medical checkup of metabolic syndrome, that is, a visceral fat measurement.

非特許文献1は、内臓脂肪と心臓血管危険因子との関係を記述した論文である。内臓脂肪量は、詳細不明なるものの、超音波画像を利用して計測演算されているものと推認される。具体的には、同文献の図1に示す腹部の横断面(腰椎を垂直に横切る断面)上において、腰椎から腹部前面側へ放射状に広がる3つの経路が設定され、各経路上において腰椎から皮下脂肪までの距離a,b,cが求められ、更にその平均値((a+b+c)/3)が内臓脂肪量に相当する情報VFD(Visceral fat distance)として演算されているようである。3つの異なる経路上で3つの距離を計測するものの、それらは結局平均値演算に供されている。つまり、それら相互間の角度までは考慮されていない。この手法では、一次元の距離情報しか利用されておらず、二次元情報あるいは構造情報は利用されていないと解される。この論文には3つの経路を再現性良く設定するための機構上の工夫も開示されていない。   Non-Patent Document 1 is a paper describing the relationship between visceral fat and cardiovascular risk factors. Although the visceral fat mass is unknown, it is presumed that the visceral fat mass has been measured and calculated using an ultrasonic image. Specifically, on the abdominal cross section (cross section perpendicular to the lumbar vertebra) shown in FIG. 1 of the same document, three paths that spread radially from the lumbar vertebra to the front side of the abdomen are set. It seems that distances a, b, and c to fat are obtained, and the average value ((a + b + c) / 3) is calculated as information VFD (Visceral fat distance) corresponding to visceral fat mass . Although three distances are measured on three different paths, they are eventually subjected to an average value calculation. That is, the angle between them is not taken into consideration. In this method, only one-dimensional distance information is used, and it is understood that two-dimensional information or structural information is not used. This paper does not disclose a mechanism for setting the three paths with good reproducibility.

特許文献1には超音波画像上の画像処理により皮下脂肪の断面面積と腹膜前脂肪の断面面積との比を演算する内蔵脂肪肥満検査装置が開示されている。しかし、この装置は、腹部内の広い範囲を計測対象とするものではないし、再現性を良好にするための計測条件や計測を支援する治具を備えるものでもない。   Patent Document 1 discloses a built-in fat obesity inspection apparatus that calculates the ratio of the cross-sectional area of subcutaneous fat and the cross-sectional area of preperitoneal fat by image processing on an ultrasonic image. However, this apparatus does not measure a wide range in the abdomen, nor does it include a measurement condition for improving reproducibility or a jig for supporting measurement.

特許文献2には、超音波画像上で、肝臓近傍での腹膜前脂肪厚と、臍近傍での腹膜前脂肪厚とを特定し、それらの情報に基づいて内臓脂肪量に依存した内臓脂肪係数を求める内臓脂肪測定装置が開示されている。これは背骨の伸長方向に離れた2点で内臓脂肪を観測するものであり、背骨に直交する断面内の形状や構造を考慮するものではない。   In Patent Document 2, a pre-peritoneal fat thickness in the vicinity of the liver and a pre-peritoneal fat thickness in the vicinity of the umbilicus are specified on an ultrasound image, and the visceral fat coefficient depending on the visceral fat amount based on the information A visceral fat measuring device for obtaining the above is disclosed. This is for observing visceral fat at two points separated in the direction of extension of the spine, and does not consider the shape or structure in the cross section perpendicular to the spine.

特許文献3には超音波プローブ用アタッチメントが開示されている。これは超音波プローブの当接時に脂肪厚が変化してしまうことを防止するものである。但し、1つのプローブ保持部しか備えていないものである。なお、特許文献4には、帯状の紐を備えた近赤外光型の体脂肪測定装置が開示されている。紐には臍位置あわせ部が設けられている。   Patent Document 3 discloses an ultrasonic probe attachment. This prevents the fat thickness from changing when the ultrasonic probe abuts. However, only one probe holding part is provided. Patent Document 4 discloses a near-infrared light type body fat measuring device having a band-like string. An umbilical alignment portion is provided on the string.

特開2007−135980号公報JP 2007-135980 A 特開2008−194240号公報JP 2008-194240 A 特開2008−284136号公報JP 2008-284136 A 特開2006−296770号公報JP 2006-296770 A

Yu CHIBA et al.,"Relationship between Visceral Fat and Cardiovascular Disease Risk Factors:The Tanno and Sobetsu Study",Hypertens Res Vol.30,No.3,2007,pp.229-236.Yu CHIBA et al., "Relationship between Visceral Fat and Cardiovascular Disease Risk Factors: The Tanno and Sobetsu Study", Hypertens Res Vol. 30, No. 3, 2007, pp. 229-236.

メタボリックシンドロームの検査においては、特に、その集団検診においては、簡易かつ速やかに、しかも信頼性良く内臓脂肪量に相当する情報を計測することが要請されているが、従来の技術では必ずしもそのような要請を十分に満たすことができない。   In the examination of metabolic syndrome, especially in the mass examination, it is required to measure information corresponding to the visceral fat amount easily and quickly and with high reliability. The request cannot be satisfied sufficiently.

本発明の目的は、超音波を使って内臓脂肪量に相当する情報を精度良く計測できるようにすることにある。   An object of the present invention is to enable accurate measurement of information corresponding to visceral fat mass using ultrasonic waves.

本発明の目的は、生体の横断面上において複数の内臓脂肪計測経路を再現性良く設定できるようにすることにある。   An object of the present invention is to enable a plurality of visceral fat measurement paths to be set with good reproducibility on a cross section of a living body.

本発明の目的は、メタボリックシンドロームの集団検診に適する医療用手段として、簡易でありながら信頼性ある計測結果を得られる超音波診断システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic system capable of obtaining a simple and reliable measurement result as a medical means suitable for mass screening of metabolic syndrome.

本発明に係る超音波診断システムは、生体に当接され、超音波の送受波を行って受信信号を出力する送受波手段と、前記受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成手段と、前記生体の横断面上において放射状に設定される複数の計測経路を含んだ複数の超音波画像を用いて、前記各計測経路上において、深部に位置する基準部位と浅部に位置する所定の境界面との間の距離を計測する距離計測手段と、前記複数の計測経路の幾何学的関係及び前記複数の計測経路上で計測された複数の距離に基づいて、内臓脂肪量との相関性が認められる指標値を演算する指標値演算手段と、前記指標値を出力する出力手段と、を含むことを特徴とする。   An ultrasonic diagnostic system according to the present invention includes a transmission / reception unit that is in contact with a living body, transmits / receives an ultrasonic wave and outputs a reception signal, and an image formation unit that forms an ultrasonic image based on the reception signal. , Using a plurality of ultrasonic images including a plurality of measurement paths set radially on the cross section of the living body, a predetermined part located in a shallow part and a reference part located in a deep part on each measurement path Correlation with visceral fat mass based on the distance measurement means for measuring the distance to the boundary surface and the geometric relationship between the plurality of measurement paths and the plurality of distances measured on the plurality of measurement paths Index value calculating means for calculating an index value in which the value is recognized, and output means for outputting the index value.

上記構成によれば、生体内における複数の計測経路上において内臓脂肪が存在する可能性がある範囲が複数の距離として特定され、複数の計測経路の幾何学的関係(望ましくは交差角度)と、複数の距離とに基づいて、内臓脂肪量に相関性が認められる指標値が演算される。腹囲長の計測では、皮下脂肪や筋肉の厚さまで計測対象に含まれてしまうが、上記構成によれば、皮下脂肪層等を除外しつつ内臓脂肪が存在する可能性がある範囲を特定し、それを指標値演算の基礎とすることができる。その場合、複数の計測経路上において複数の距離が計測されるから、二次元サイズを考慮できるのであり、つまり内臓脂肪が存在する可能性がある範囲の二次元形状まで考慮することができるから、指標値の信頼性を高めることができる。X線CT装置を利用した場合には被ばくという問題が生じるし、大掛かりな機構が必要となるが、上記構成によれば、非侵襲で迅速に指標値を計測できるので、医療上の高い有用性が認められる。所定の境界面は、内臓脂肪が存在するエリアを取り囲む境界面であり、一般的に見て内臓脂肪が存在しない皮下層の内面であり、具体的には、筋肉層の内面あるいは皮下脂肪層の内面である。   According to the above configuration, a range in which visceral fat may exist on a plurality of measurement paths in a living body is specified as a plurality of distances, and a geometric relationship (preferably an intersection angle) of the plurality of measurement paths, Based on the plurality of distances, an index value that correlates with the visceral fat mass is calculated. In the measurement of the abdominal circumference, the measurement target is included up to the subcutaneous fat and muscle thickness, but according to the above configuration, the range in which visceral fat may exist while excluding the subcutaneous fat layer and the like is specified, It can be used as the basis for index value calculation. In that case, since a plurality of distances are measured on a plurality of measurement paths, the two-dimensional size can be considered, that is, a two-dimensional shape in a range where visceral fat may exist can be considered. The reliability of the index value can be increased. When an X-ray CT apparatus is used, there is a problem of exposure, and a large-scale mechanism is required. However, according to the above configuration, since index values can be measured quickly and non-invasively, the medical utility is high. Is recognized. The predetermined boundary surface is a boundary surface that surrounds an area where visceral fat is present, and is generally the inner surface of the subcutaneous layer where visceral fat is not present, and specifically, the inner surface of the muscle layer or the subcutaneous fat layer. It is the inside.

計測経路の個数は2つ以上であり、望ましくは、3つである。3つの計測経路を設定すれば内臓脂肪が存在する可能性がある範囲の広がりのみならずそれについての大凡の形状(あるいは左右の形態差)まで考慮することが可能となる。4つ以上の計測経路を設定してもよい。距離計測がマニュアルであるいは半自動的に行われる場合、その負担を考慮するならば、3つの計測経路を用いるのが望ましい。勿論、距離の計測を自動化することも可能である。複数の計測経路が体内深部において交わっているのが望ましい。内臓脂肪が存在する可能性がある範囲あるいは体腔の形状は大凡楕円形状であるから、その中央付近に基準部位を設定し、そこから放射状に広がる複数の計測経路を設定するのが望ましい。複数の計測経路上での距離計測を実現するために、生体表面上における複数の当接位置にプローブが段階的にあるいは同時に当接される。   The number of measurement paths is two or more, preferably three. If three measurement paths are set, it is possible to consider not only the expansion of the range in which visceral fat may exist, but also the approximate shape (or the left and right morphological differences). Four or more measurement paths may be set. When distance measurement is performed manually or semi-automatically, it is desirable to use three measurement paths if the burden is taken into consideration. Of course, the distance measurement can be automated. It is desirable that a plurality of measurement paths intersect in the deep part of the body. Since the range in which visceral fat may be present or the shape of the body cavity is generally elliptical, it is desirable to set a reference region near the center and set a plurality of measurement paths that radiate from there. In order to realize distance measurement on a plurality of measurement paths, the probe is contacted stepwise or simultaneously with a plurality of contact positions on the surface of the living body.

望ましくは、前記基準部位は血管であり、前記各計測経路に対応した各超音波画像が断層画像として表示され、前記各断層画像上において前記血管と前記所定の境界面との間の距離が計測される。断層画像を表示すれば視覚的に所定の境界面を特定するのが容易となる。また、血管の特定も容易となる。血管の特定を超音波ドプラ法を用いて自動的に行ってもよい。望ましくは、前記血管は拍動する下大動脈である。そのような拍動する血管は断層画像上において極めて認識しやすいものであり、それを基準として各計測経路を設定すればマニュアル計測であってもその信頼性を向上できる。   Preferably, the reference site is a blood vessel, and each ultrasound image corresponding to each measurement path is displayed as a tomographic image, and a distance between the blood vessel and the predetermined boundary surface is measured on each tomographic image. Is done. If a tomographic image is displayed, it is easy to visually identify a predetermined boundary surface. In addition, the blood vessel can be easily identified. The identification of blood vessels may be performed automatically using an ultrasonic Doppler method. Preferably, the blood vessel is a pulsating lower aorta. Such a pulsating blood vessel is extremely easy to recognize on a tomographic image, and if each measurement path is set based on it, the reliability of manual measurement can be improved.

望ましくは、前記複数の断層画像は、前記生体の横断面に直交し且つ前記下大動脈上において相互にクロスする複数の走査面に対応するものである。望ましくは、前記複数の走査面の内で中央走査面は臍を避けた位置に形成される。   Preferably, the plurality of tomographic images correspond to a plurality of scanning planes that are orthogonal to a cross section of the living body and cross each other on the lower aorta. Preferably, among the plurality of scanning planes, the central scanning plane is formed at a position avoiding the navel.

望ましくは、前記複数の走査面は中央走査面、右側走査面及び左側走査面を含み、前記右側走査面及び前記左側走査面は前記中央走査面に対して実質的に左右同一の傾斜角度をもって設定される。望ましくは、前記複数の計測経路は中央経路、右側経路及び左側経路を含み、前記指標値演算手段は、前記中央経路上の距離と、前記右側経路上の距離と、前記中央経路と前記右側経路との間の右側角度と、に基づいて、前記中央経路と前記右側経路とに挟まれる右側部分の右側部分面積を求める手段と、前記中央経路上の距離と、前記左側経路上の距離と、前記中央経路と前記左側経路との間の左側角度と、に基づいて、前記中央経路と前記左側経路とに挟まれる左側部分の左側部分面積を求める手段と、前記右側部分面積及び前記左側部分面積を少なくとも用いて前記指標値を演算する手段と、を含む。   Preferably, the plurality of scan planes include a central scan plane, a right scan plane, and a left scan plane, and the right scan plane and the left scan plane are set with substantially the same inclination angle on the left and right with respect to the central scan plane. Is done. Preferably, the plurality of measurement paths include a central path, a right path, and a left path, and the index value calculation means includes the distance on the central path, the distance on the right path, the central path, and the right path. A right side area between the central path and the right path based on the right angle, a means for determining a right side area of the right part sandwiched between the central path and the right path, a distance on the central path, a distance on the left path, Means for determining a left side area of a left side portion sandwiched between the central path and the left side path based on a left side angle between the central path and the left side path, the right side area and the left side area Means for calculating the index value using at least.

演算された面積値をそのまま指標値として出力するようにしてもよいし、生体の各位置においてそのような面積値を演算して体積値を求め、それを指標値として出力するようにしてもよい。面積演算及び体積演算の手法としては各種の手法が考えられる。いずれにしても放射状の複数の計測経路上において複数の距離を求め、二次元的な形状の情報を基礎として指標値が演算されるのが望ましい。   The calculated area value may be output as an index value as it is, or the volume value may be calculated by calculating such an area value at each position of the living body and output as an index value. . Various methods are conceivable as the method of area calculation and volume calculation. In any case, it is desirable that a plurality of distances are obtained on a plurality of radial measurement paths, and the index value is calculated on the basis of two-dimensional shape information.

本発明によれば、超音波を使って内臓脂肪量に相当する情報を精度良く計測できる。あるいは、生体の横断面上において複数の内臓脂肪計測経路を再現性良く設定できる。あるいは、メタボリックシンドロームの集団検診に適する医療用手段として、簡易でありながら信頼性ある計測結果を得られる超音波診断システムを提供できる。   According to the present invention, information corresponding to the visceral fat mass can be accurately measured using ultrasonic waves. Alternatively, a plurality of visceral fat measurement paths can be set with high reproducibility on the cross section of the living body. Alternatively, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic system that can provide a simple and reliable measurement result as a medical means suitable for mass screening of metabolic syndrome.

指標値を演算するための3つの計測経路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating three measurement paths | routes for calculating an index value. 3つの計測経路に対応した3つの断層画像上における距離計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating distance measurement on three tomographic images corresponding to three measurement paths. 3つの距離に基づく面積演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area calculation based on three distances. 面積演算における具体的な演算例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the specific example of calculation in area calculation. 右側の部分面積と左側の部分面積の演算例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a calculation of the partial area on the right side, and the partial area on the left side. テーブルを利用した面積演算方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area calculation method using a table. 計測経路上における自動的な距離演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the automatic distance calculation on a measurement path | route. 内臓脂肪量に相関がある指標値を演算する機能を備えた超音波診断システムを示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnosing system provided with the function which calculates the index value which has a correlation with visceral fat mass. 図8に示した装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the apparatus shown in FIG. 体表面上における複数の位置にプローブを固定する際に用いられる器具を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the instrument used when fixing a probe to the several position on a body surface. 図10に示した器具の断面図である。It is sectional drawing of the instrument shown in FIG. 図10に示した器具の全体構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of the instrument shown in FIG.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、生体における腹部の横断面が模式的に示されている。図1においては、特に、内臓脂肪量に相関がある指標値を計測及び演算する際の状況を表している。ちなみに、X方向を背骨方向として、Z方向は生体の厚み方向であり、Y方向は左右方向である。図1においては、足側から頭部側へ見た場合の断面が示されている。   FIG. 1 schematically shows a cross section of the abdomen in a living body. FIG. 1 particularly shows a situation when measuring and calculating an index value having a correlation with visceral fat mass. Incidentally, the X direction is the backbone direction, the Z direction is the thickness direction of the living body, and the Y direction is the left-right direction. FIG. 1 shows a cross section when viewed from the foot side to the head side.

図1において、生体10は腹部であり、その下側が背中であり、その上側が腹部表面12である。例えば生体はベッド上に仰向けで載せられている。生体10の内部には皮下脂肪層14が存在する。この皮下脂肪層14は皮膚及び筋肉を含む層である。その内側には筋肉16が存在し、さらにその内側には内臓脂肪エリア20が存在する。内臓脂肪エリア20は図1においてYZ面に広がる隙間領域であり、臓器の周囲に存在している。もちろん、人によってその存在割合は異なるが、以下に説明する本手法によれば内臓脂肪量にかなり相関性が認められる指標値を演算することが可能である。   In FIG. 1, the living body 10 is the abdomen, the lower side is the back, and the upper side is the abdominal surface 12. For example, a living body is placed on its back on a bed. A subcutaneous fat layer 14 exists inside the living body 10. The subcutaneous fat layer 14 is a layer including skin and muscle. The muscle 16 exists inside thereof, and the visceral fat area 20 exists further inside thereof. The visceral fat area 20 is a gap region extending in the YZ plane in FIG. 1 and exists around the organ. Of course, the existence ratio varies depending on the person, but according to the present method described below, it is possible to calculate an index value that is significantly correlated with the visceral fat mass.

図1において符号18は腰椎を表しており、符号24は臓器等の他の組織を表している。ここで注目すべき組織は下大動脈22であり、それは太い動脈であり、超音波画像上において拍動を容易に視認することができるものである。下大動脈22は腹部のほぼ中心に位置し、それが基準組織或いは基準部位として利用される。   In FIG. 1, reference numeral 18 represents a lumbar spine, and reference numeral 24 represents another tissue such as an organ. The tissue to be noted here is the inferior aorta 22, which is a thick artery, and the pulsation can be easily visually recognized on the ultrasonic image. The inferior aorta 22 is located substantially at the center of the abdomen and is used as a reference tissue or reference part.

指標値の計測に際しては、本実施形態において、3つの計測経路36A,36B,36Cが設定される。図1においてはそれらが3つのラインとして表されており、それらのラインは下大動脈22の中心においてクロスしている。ちなみに中央の計測経路36Aに対して他の2つの計測経路36B,36Cは互いに同じ角度だけ傾斜している。その角度は例えば40度であるが、もちろんそれが30度〜50度の範囲内あるいはそれ以外の値に設定されてもよい。3つの計測経路36A,36B,36Cを放射状に設定するために、3つの当接位置A,B,Cが定められている。   When measuring the index value, in the present embodiment, three measurement paths 36A, 36B, and 36C are set. In FIG. 1, they are represented as three lines, which cross at the center of the inferior aorta 22. Incidentally, the other two measurement paths 36B and 36C are inclined by the same angle with respect to the central measurement path 36A. The angle is, for example, 40 degrees, but of course, it may be set within a range of 30 to 50 degrees or other values. In order to set the three measurement paths 36A, 36B, and 36C radially, three contact positions A, B, and C are determined.

具体的には、腹部表面12上には保持器具26が設けられ、その保持器具26により3つの当接位置A,B,Cにおいてプローブ32が順次保持される。保持器具26は、3つの保持部30A,30B,30Cを有しており、プローブ32を選択的にいずれかの保持部30A,30B,30Cに差し込んでそれを保持させることが可能である。例えば、図1において、当接位置Aにプローブ32が設けられ、具体的には、プローブ32が保持部30A内に差し込まれている。その送受波面は腹部表面12上に密着しており、その状態で超音波の送受波、具体的には超音波ビームの電子走査が実行される。その位置での計測が完了すると、次に、プローブ32が当接位置Bに移動され、そこにおいて同様の超音波計測が実行される。その後、さらに当接位置Cにおいて上記同様の超音波計測が実行される。ちなみに、符号28は保持器具26のベース部分を表しており、符号32−2,符号32−3はそれぞれ差し替え後のプローブを示している。なお、プローブ32の電子走査方向はX方向であり、すなわち図1に示される横断面に直交する方向に電子走査が実行され、当該方向に走査面が形成される。中央の当接位置Aは、へそ位置を若干避けた位置に設定されており、これによって常に良好な音響伝搬が確保されている。そのような位置は下大動脈22の直上に位置している。   Specifically, a holding device 26 is provided on the abdominal surface 12, and the probes 32 are sequentially held at the three contact positions A, B, and C by the holding device 26. The holding device 26 has three holding portions 30A, 30B, and 30C, and the probe 32 can be selectively inserted into any of the holding portions 30A, 30B, and 30C to hold it. For example, in FIG. 1, a probe 32 is provided at the contact position A, and specifically, the probe 32 is inserted into the holding portion 30A. The transmission / reception surface is in close contact with the abdominal surface 12, and in this state, ultrasonic transmission / reception, specifically, electronic scanning of the ultrasonic beam is executed. When the measurement at that position is completed, the probe 32 is then moved to the contact position B, where the same ultrasonic measurement is performed. Thereafter, the ultrasonic measurement similar to the above is further performed at the contact position C. Incidentally, the code | symbol 28 represents the base part of the holding fixture 26, the code | symbol 32-2 and the code | symbol 32-3 have each shown the probe after replacement | exchange. Note that the electronic scanning direction of the probe 32 is the X direction, that is, electronic scanning is performed in a direction orthogonal to the cross section shown in FIG. 1, and a scanning plane is formed in that direction. The central contact position A is set at a position slightly avoiding the navel position, and thus, good acoustic propagation is always ensured. Such a position is located immediately above the lower aorta 22.

本実施形態においては、図1に示した内臓脂肪エリア20の面積に相当する値を測定するために、上述したように3つの計測経路36A,36B,36Cが設定され、各計測経路36A,36B,36C上において、下大動脈の中心から生体前面側に存在する境界面16Aまでの距離がマニュアルであるいは自動的に計測される。マニュアルでの計測を行う場合の例が図2に示されている。境界面16Aは、筋肉層の内面である。皮下脂肪層14の内面を利用することもできる。   In the present embodiment, in order to measure a value corresponding to the area of the visceral fat area 20 shown in FIG. 1, the three measurement paths 36A, 36B, 36C are set as described above, and the measurement paths 36A, 36B are set. , 36C, the distance from the center of the lower aorta to the boundary surface 16A existing on the front side of the living body is measured manually or automatically. An example in which manual measurement is performed is shown in FIG. The boundary surface 16A is the inner surface of the muscle layer. The inner surface of the subcutaneous fat layer 14 can also be used.

図2において、上述した3つの当接位置A,B,Cに対応して3つの断層画像Fa,Fb,Fcが示されている。それらの断層画像Fa,Fb,Fcは3つの走査面上のエコーデータに基づいて形成されたものである。ここで各走査面は超音波ビームの電子走査によって形成される。なお、図2においては、各当接位置に設置されたプローブ32が概念的に示されている。   In FIG. 2, three tomographic images Fa, Fb, and Fc are shown corresponding to the above-described three contact positions A, B, and C. These tomographic images Fa, Fb, and Fc are formed based on the echo data on the three scanning planes. Here, each scanning surface is formed by electronic scanning of an ultrasonic beam. In FIG. 2, the probes 32 installed at the respective contact positions are conceptually shown.

ここで、例えば中央の断層画像Faに着目すると、そこにおいて計測経路が符号Laで示されている。距離計測を行う場合、下大動脈の中心Oがユーザーにより指定され、また境界面Raの深さ位置に相当する点40Aがユーザーにより指定される。それらの2つの点O,40Aは、中心ラインに相当する計測経路La上において指定される。もちろんそのような経路を傾斜、偏向させるようにしてもよい。境界面Raは一般に容易に視覚的に特定可能なものであり、また下大動脈の特定も画像上において極めて容易である。したがって距離を高精度で特定できる。これと同様に、当接位置Bにおいても、計測経路Lb上において下大動脈の中心Oと境界面Rb上の点40Bとがユーザーにより指定され、その結果として距離bが自動的に特定される。同じく、当接位置Cにおいても、計測経路Lc上において、中心点Oと境界面Rc上における点40Cとがユーザーにより特定され、これによって自動的に距離cが演算される。以上のようなプロセスを経ることにより、3つの距離a,b,cが認識されることになる。   Here, for example, when attention is paid to the central tomographic image Fa, the measurement path is indicated by a symbol La therein. When distance measurement is performed, the center O of the lower aorta is designated by the user, and the point 40A corresponding to the depth position of the boundary surface Ra is designated by the user. These two points O and 40A are designated on the measurement path La corresponding to the center line. Of course, such a path may be inclined and deflected. The boundary surface Ra is generally easily visually identifiable, and the inferior aorta is extremely easily identified on the image. Therefore, the distance can be specified with high accuracy. Similarly, at the contact position B, the center O of the lower aorta and the point 40B on the boundary surface Rb are designated by the user on the measurement path Lb, and as a result, the distance b is automatically specified. Similarly, at the contact position C, the center point O and the point 40C on the boundary surface Rc are specified by the user on the measurement path Lc, and the distance c is automatically calculated thereby. Through the above process, the three distances a, b, and c are recognized.

図3には、再び生体の横断面が示されている。計測経路36A,36B,36C上において、符号38A,38B,38Cはそれぞれ送受波面上の中心点を表しており、Oは上述したように下大動脈の中心点を表している。符号40A,40B,40Cは上述したプロセスによって指定された境界面上の点である。ここで中央の計測経路36Aは本実施形態において垂直に設定されており、それに対する他の2つの計測経路36B,36Cの傾斜角度θb,θcは既知であり、例えばそれはいずれも40度である。これによって2つの三角形を特定する4点が定められたことになる。すなわち、中心点O,境界点40B,境界点40A,境界点40Cの4つの点によって囲まれる四角形あるいは2つの三角形の二次元形状を特定することが可能となる。そのような二次元形状は腹腔内における内臓脂肪量に強く相関していることが経験則上明らかになっており、そのような情報を用いて内臓脂肪量の大小を示す指標値を演算することが可能となる。   FIG. 3 shows a cross section of the living body again. On the measurement paths 36A, 36B, and 36C, reference numerals 38A, 38B, and 38C represent center points on the transmission / reception surface, and O represents the center point of the lower aorta as described above. Reference numerals 40A, 40B, and 40C are points on the boundary surface designated by the above-described process. Here, the central measurement path 36A is set vertically in the present embodiment, and the inclination angles θb and θc of the other two measurement paths 36B and 36C with respect to the center measurement path 36A are known, for example, both are 40 degrees. As a result, four points specifying two triangles are determined. That is, it is possible to specify a two-dimensional shape of a quadrangle or two triangles surrounded by the four points of the center point O, the boundary point 40B, the boundary point 40A, and the boundary point 40C. It has been empirically found that such a two-dimensional shape is strongly correlated with the visceral fat mass in the abdominal cavity, and using such information, an index value indicating the magnitude of the visceral fat mass can be calculated. Is possible.

そのような指標値を得る手法として、関数演算法とテーブル法があり、以下においてはまず関数演算法を説明する。それは幾何学的な見地から面積を求めるものである。   As a method for obtaining such an index value, there are a function calculation method and a table method. In the following, the function calculation method will be described first. It seeks the area from a geometric point of view.

具体的に説明すると、まず2つの三角形の面積Sb,Scはすでに求められている距離a,b,cと2つの角度θb,θcから容易に求められる。本実施形態においては、このような手法を拡張してさらに4つの三角形の面積が演算されている。すなわち、部分面積Sb1,Sb2,Sc1,Sc2が演算されている。   More specifically, first, the areas Sb and Sc of the two triangles are easily obtained from the distances a, b, and c already obtained and the two angles θb and θc. In this embodiment, the area of four triangles is further calculated by extending such a method. That is, the partial areas Sb1, Sb2, Sc1, and Sc2 are calculated.

具体的に説明すると、面積Sb1は点O,40B,R1で囲まれる三角形の面積であり、それは角度θb1と2つの辺の長さb,b1から演算できる。角度θb1は既知の値であり、辺の長さb1は本実施形態において辺bの長さと同じかそれに所定の係数を掛けたものとして定義される。また、面積Sb2は3点O,R1,R2で囲まれる三角形の面積であり、それは辺の長さb1,b2および角度θb2から求められる。θb2は既知の値であり、長さb2は例えばbおよびcから所定の係数を用いて求めることが可能である。これと同様の手法により、部分面積Sc1および部分面積Sc2が求められる。前者はcとc1とθc1から演算され、後者はc1とc2とθc2から求められる。θc1とθc2も既知であることから、c1およびc2をcあるいはcとbから推定するようにすればよい。結局それらの部分面積Sb,Sc,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2をあわせた面積Sが求められ、それがそのまま内臓脂肪量を表す指標値として出力され、あるいは、その面積値を換算あるいは補正することにより指標値が求められる。いずれにしても内臓脂肪エリア20の大小を二次元的な観点から計測することにより、腹囲長の計測よりも、より信頼性の高い指標値を得ることが可能となる。   More specifically, the area Sb1 is a triangular area surrounded by the points O, 40B, and R1, which can be calculated from the angle θb1 and the lengths b and b1 of the two sides. The angle θb1 is a known value, and the side length b1 is defined as the same as the length of the side b in the present embodiment or multiplied by a predetermined coefficient. The area Sb2 is a triangular area surrounded by three points O, R1, and R2, which is obtained from the side lengths b1 and b2 and the angle θb2. θb2 is a known value, and the length b2 can be obtained by using a predetermined coefficient from b and c, for example. The partial area Sc1 and the partial area Sc2 are obtained by the same method. The former is calculated from c, c1, and θc1, and the latter is obtained from c1, c2, and θc2. Since θc1 and θc2 are also known, c1 and c2 may be estimated from c or c and b. Eventually, an area S obtained by combining these partial areas Sb, Sc, Sb1, Sb2, Sc1, and Sc2 is obtained and output as it is as an index value representing visceral fat mass, or the area value is converted or corrected. The index value is obtained by In any case, by measuring the size of the visceral fat area 20 from a two-dimensional viewpoint, it is possible to obtain a more reliable index value than the measurement of the abdominal circumference.

図4には、以上説明した手法が概念図として表されている。符号52は演算モジュールを表している。そこでの演算は例えばソフトウェアの機能により実現される。モジュール52に対しては符号42〜50で示される各数値a,b,c,θb,θcが入力される。また必要に応じて符号54〜符号60で示されるθb1,θb2,θc1,θc2が与えられる。そのような値に基づき、符号62〜72で示されるように、6つの部分面積Sb〜Scが図示のような関数をもって演算される。もちろん図示の例は一例であり、いずれにしても計測された3つの距離a,b,cと2つの角度θb,θcを用いるのが望ましい。符号74は6つの部分面積の加算を表している。その加算結果である面積値Sをそのまま指標値として出力するようにしてもよいし、あるいは体積値として出力することも可能である。また体型や年齢あるいは性別等を考慮する演算を実行するようにしてもよい。それが符号76で示されている。すなわち、加算結果であるSに対して諸条件に応じた補正を行い、最終的な指標値S’を求めるようにしてもよい。それが体積値V’であってもよい。体積値を求める場合には、生体における複数の位置において面積値を求め、それらに基づいて体積値を求めるのが望ましい。もちろん、経験則上、面積値から体積値が換算できるのであれば、そのような換算演算を実行するようにしてもよい。   FIG. 4 shows the concept described above as a conceptual diagram. Reference numeral 52 represents an arithmetic module. The calculation there is realized by a function of software, for example. Numerical values a, b, c, θb, and θc indicated by reference numerals 42 to 50 are input to the module 52. Further, θb1, θb2, θc1, and θc2 indicated by reference numerals 54 to 60 are given as necessary. Based on such values, as shown by reference numerals 62 to 72, the six partial areas Sb to Sc are calculated with functions as shown. Of course, the illustrated example is an example, and in any case, it is desirable to use the three measured distances a, b, and c and the two angles θb and θc. Reference numeral 74 represents the addition of six partial areas. The area value S as a result of the addition may be output as an index value as it is, or may be output as a volume value. Moreover, you may make it perform the calculation which considers a body type, age, or sex. This is indicated by reference numeral 76. In other words, the final index value S ′ may be obtained by correcting the addition result S according to various conditions. It may be a volume value V ′. When obtaining the volume value, it is desirable to obtain the area value at a plurality of positions in the living body and obtain the volume value based on them. Of course, as a rule of thumb, if the volume value can be converted from the area value, such a conversion operation may be executed.

図5には基本的な2つの部分面積の演算式が例示されている。(A)においては符号78により部分面積Sbの計算方法が示されている。ここでは1/2・absinθbが演算されている。同様に(B)には符号80によって部分面積Scの演算式の例が示されている。それは1/2・acsinθcにより求められている。   FIG. 5 illustrates two basic partial area arithmetic expressions. In (A), the calculation method of the partial area Sb is indicated by reference numeral 78. Here, ½ · absin θb is calculated. Similarly, in (B), an example of an arithmetic expression for the partial area Sc is indicated by reference numeral 80. It is determined by 1/2 · acsin θc.

また図6で示されるように、入力値としてa,b,c,θb,θcを与え、出力値としてSを求めるテーブル82を容易しておいてもよい。例えば多数の被検者からデータを取得し、それを蓄積することによりそのようなテーブルを構築することが可能である。   In addition, as shown in FIG. 6, a table 82 may be provided in which a, b, c, θb, and θc are given as input values and S is obtained as an output value. For example, such a table can be constructed by acquiring data from a large number of subjects and accumulating the data.

図7には、距離の自動演算方法が示されている。フレームF上には中央ラインとしての計測ラインLが設定されている。Wは探索範囲を表している。例えば探索範囲Wの原点からエッジ検出処理を行うことにより境界面R上にエッジ点40を特定することが可能である。探索方向は上方であってもよい。また超音波ドプラ法を利用すれば血流部Dを抽出することが可能であり、そのような画像処理を基礎として2つのエッジ点84,86を特定し、その中間点として中心点Oを特定することも可能である。ドプラ情報を利用することなく二値化処理等によって血流部を特定することも可能である。このような自動化によればユーザーの負担を大幅に軽減できるので、特に集団検診等において実効性がある。   FIG. 7 shows an automatic distance calculation method. On the frame F, a measurement line L as a center line is set. W represents a search range. For example, it is possible to specify the edge point 40 on the boundary surface R by performing edge detection processing from the origin of the search range W. The search direction may be upward. Further, the blood flow part D can be extracted by using the ultrasonic Doppler method, and the two edge points 84 and 86 are specified based on such image processing, and the center point O is specified as the intermediate point. It is also possible to do. It is also possible to specify a blood flow part by binarization processing or the like without using Doppler information. Such automation can greatly reduce the burden on the user, and is particularly effective in group screening.

図8には、上述した指標値を演算する機能を備えた超音波診断装置がブロック図として示されている。   FIG. 8 shows a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of calculating the index value described above.

プローブ180は本体に対してケーブルを介して接続されるものであり、プローブ180は本実施形態において1Dアレイ振動子を有している。1Dアレイ振動子は複数の振動素子を直線状あるいは円弧状に配列してなるものであり、それらによって超音波ビームが形成される。超音波ビームは電子的に走査される。そのような走査方式として電子リニア走査、電子セクタ走査が知られている。本実施形態においては円弧状のアレイ振動子が用いられており、いわゆるコンベックス走査が実行されている。ちなみにプローブ180は単一のものが利用されており、複数の当接位置に対しては段階的に同じプローブが当接されることになる。   The probe 180 is connected to the main body via a cable, and the probe 180 has a 1D array transducer in this embodiment. The 1D array transducer is formed by arranging a plurality of vibrating elements in a linear shape or an arc shape, and an ultrasonic beam is formed by them. The ultrasonic beam is scanned electronically. Electronic linear scanning and electronic sector scanning are known as such scanning methods. In this embodiment, an arc-shaped array transducer is used, and so-called convex scanning is performed. Incidentally, a single probe 180 is used, and the same probe is contacted stepwise with respect to a plurality of contact positions.

送受信部182は送信ビームフォーマおよび受信ビームフォーマとして機能するものである。送信時において、送受信部182はアレイ振動子に対して複数の送信信号を並列的に供給する。これによってプローブ180において送信ビームが形成される。生体内からの反射波はプローブ180において受波され、これによって複数の受信信号が送受信部182へ出力される。送受信部182はそのような受信時において複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これによって整相加算後の受信信号としてビームデータを出力する。そのビームデータは信号処理部184へ与えられる。信号処理部184は対数変換器、検波器等を備えている。   The transmission / reception unit 182 functions as a transmission beamformer and a reception beamformer. At the time of transmission, the transmission / reception unit 182 supplies a plurality of transmission signals to the array transducer in parallel. As a result, a transmission beam is formed in the probe 180. The reflected wave from the living body is received by the probe 180, whereby a plurality of received signals are output to the transmission / reception unit 182. The transmission / reception unit 182 performs phasing addition processing on a plurality of reception signals at the time of such reception, and thereby outputs beam data as reception signals after phasing addition. The beam data is given to the signal processing unit 184. The signal processing unit 184 includes a logarithmic converter, a detector, and the like.

信号処理後のビームデータは画像形成部186へ送られる。画像形成部186はデジタルスキャンコンバータにより構成されている。それは座標変換機能、補間処理機能を備えるものである。複数のビームデータによりBモード白黒断層画像が形成される。画像データは表示処理部188へ送られる。表示部192には断層画像が表示される。   The beam data after the signal processing is sent to the image forming unit 186. The image forming unit 186 is configured by a digital scan converter. It has a coordinate conversion function and an interpolation processing function. A B-mode black and white tomographic image is formed by a plurality of beam data. The image data is sent to the display processing unit 188. A tomographic image is displayed on the display unit 192.

計測部190は自動的な距離計測を行うモジュールであり、あるいは手動によって入力された位置に基づく距離演算を行うモジュールである。制御部194は図1に示される各構成の動作制御を行っている。制御部194はCPUと動作プログラムによって構成されるものである。入力部196は操作パネルにより構成され、それは具体的にはキーボードやトラックボールなどを有している。ユーザーは、入力部196を利用して位置の指定を行える。   The measurement unit 190 is a module that performs automatic distance measurement, or a module that performs distance calculation based on a manually input position. The control unit 194 performs operation control of each configuration shown in FIG. The control unit 194 includes a CPU and an operation program. The input unit 196 includes an operation panel, which specifically includes a keyboard and a trackball. The user can specify a position using the input unit 196.

図9には図8に示した装置の動作が示され、特に、指標値を演算する際の動作が示されている。   FIG. 9 shows the operation of the apparatus shown in FIG. 8, and particularly shows the operation when calculating the index value.

生体がベッド上に仰向けで寝た状態において、腹部に対して保持器具が設置される。そして、S101においてAポジションにプローブがセットされる。ここでAポジションは例えば中央位置である。S102では、そのように設置されたプローブによる断層画像上において血管中心点および境界点がユーザーにより入力される。それに先だって、プローブの姿勢をユーザーにより調整し、所望の断面が描かれるようにする。それは中央計測ラインの設定に相当するものである。そのような傾斜運動すなわち煽り運動が許容されるように保持器具が柔らかい材料によって構成されている。   In a state where the living body is lying on its back on the bed, a holding device is installed on the abdomen. In S101, the probe is set at the A position. Here, the A position is, for example, the center position. In S102, the blood vessel center point and the boundary point are input by the user on the tomographic image obtained by the probe installed as described above. Prior to that, the posture of the probe is adjusted by the user so that a desired cross section is drawn. It corresponds to the setting of the central measuring line. The holding device is made of a soft material so that such a tilting motion, that is, a rolling motion is allowed.

中央位置において距離計測が完了すると、S103において、プローブがBポジションにセットされ、S104においてプローブの姿勢および位置の調整が行われた上で、Bモード断層画像上において血管中心および境界点がユーザーにより指定される。こうやって2番目の距離が観測される。これと同様に、S105においては、Cポジションにプローブがセットされ、S106においてはプローブの位置および姿勢が調整された上で、超音波画像上においてユーザーにより血管中心点および境界点が指定される。これによって3つ目の距離が認識されることになる。   When the distance measurement is completed at the central position, the probe is set to the B position in S103, the posture and position of the probe are adjusted in S104, and the blood vessel center and the boundary point are set by the user on the B-mode tomographic image. It is specified. In this way, the second distance is observed. Similarly, in S105, the probe is set at the C position. In S106, the position and orientation of the probe are adjusted, and the blood vessel center point and boundary point are designated by the user on the ultrasonic image. As a result, the third distance is recognized.

S107においては、3つの距離および予め定められている2つの角度に基づいて内臓脂肪量に高い相関が認められる指標値が演算されることになる。それは内臓脂肪量の推定に相当する。S108においてはそのような指標値が表示される。集団検診において単に腹囲長を計測するのではなく、以上のように超音波診断を用いてしかも二次元形状として腹腔内の内臓脂肪存在エリアを求めることにより、メタボリックシンドロームの診断あるいは評価に当たって、より有益な指標値を得ることが可能となる。指標値と内臓脂肪量との相関性をより高めるために、診断に当たっては、性別、体格、その他の情報に基づく補正値を作用させるようにするのが望ましい。そのような補正値は経験則あるいは実験則により求められるものである。   In S107, an index value that is highly correlated with the visceral fat mass is calculated based on the three distances and two predetermined angles. It corresponds to the estimation of visceral fat mass. In S108, such an index value is displayed. Rather than simply measuring the abdominal circumference in mass screening, it is more useful for diagnosis or evaluation of metabolic syndrome by obtaining the visceral fat presence area in the abdominal cavity as a two-dimensional shape using ultrasonic diagnosis as described above. It is possible to obtain a simple index value. In order to further increase the correlation between the index value and the visceral fat mass, it is desirable to apply a correction value based on gender, physique, and other information in diagnosis. Such a correction value is obtained by an empirical rule or an experimental rule.

次に図10乃至図12を用いて以上のような指標値の計測に用いられる保持器具について詳述する。ただし、このような保持器具は上述した計測以外の用途においても用いることが可能なものである。   Next, the holding tool used for the measurement of the index value as described above will be described in detail with reference to FIGS. However, such a holding device can be used in applications other than the measurement described above.

図10には保持器具100の要部構成が示されている。符号100Aは本体部を表している。その本体部100Aはベース102を有し、そのベース102上には3つの保持部104,106,108が設けられている。各保持部104,106,108はそれぞれ中空の部分104A,106A,108Aを有しており、それらにはプローブが差し込まれ、それが緩やかに保持される。中空の部分104A,106A,108Aの水平断面形状は、上下方向に不変であるが、プローブの形状に合った形状を採用するようにしてもよい。   FIG. 10 shows a main configuration of the holding device 100. Reference numeral 100A represents a main body. The main body portion 100 </ b> A has a base 102, and three holding portions 104, 106, and 108 are provided on the base 102. Each holding portion 104, 106, 108 has a hollow portion 104A, 106A, 108A, respectively, into which a probe is inserted and held gently. The horizontal cross-sectional shapes of the hollow portions 104A, 106A, and 108A are unchanged in the vertical direction, but a shape that matches the shape of the probe may be adopted.

本体部100Aは例えばゴムなどの柔らかい材料により構成されており、また本体部100Aに連なるベルト部110もゴムなどによって構成される。ただしベルト部110を用いて腹囲長を計測するような場合には、伸縮性のない材料によってそれを構成するのが望ましい。ベルト部110を設けることにより腹部周囲を取り囲んだ状態で本体部100Aを固定することが可能であり、プローブの保持状態を安定化することが容易となる。被検者を基準とした直交座標系も定義しやすい。またこのような保持器具100を用いれば呼吸があったような場合においても生体の表面運動と共にプローブを追従運動させることができ、計測上の位置ずれといった問題を軽減でき、さらに計測の再現性を向上することが可能となる。   The main body 100A is made of a soft material such as rubber, and the belt 110 connected to the main body 100A is also made of rubber or the like. However, in the case where the abdominal circumference is measured using the belt part 110, it is desirable that it is made of a non-stretchable material. By providing the belt part 110, the main body part 100A can be fixed in a state of surrounding the abdomen, and it becomes easy to stabilize the holding state of the probe. It is easy to define a Cartesian coordinate system based on the subject. In addition, when such a holding device 100 is used, the probe can be moved along with the surface movement of the living body even in the case of breathing, which can reduce problems such as measurement misalignment, and can further improve measurement reproducibility. It becomes possible to improve.

上述した指標値の計測にあたっては、3つのプローブポジションが定められているため、図10に示す本体部100Aは3つの保持部104,106,108を備えている。中央の保持部104は垂直に起立しており、すなわちZ方向に伸長した垂直姿勢を有している。それに対して所定角度、具体的には40度の傾斜角度を持って2つの他の保持部106,108が設けられている。それらはYZ平面上において傾斜している。本体部100Aそれ自体が柔らかい材料で構成されているので、各保持部に挿入されたプローブを傾斜運動をさせることができる。ただし、運動可能な方向はYZ面内の運動であり、それ以外の方向にプローブを運動させることは制限される。これにより下大動脈のサーチを容易に行うことが可能になるとともに、3つの走査面を下大動脈上において正確にクロスさせることが容易となる。ちなみに、符号112はへそマーカーを表しており、その突起部分がへその位置に合わせられる。これにより計測の再現性および超音波伝搬の良好性を確保することができる。   In measuring the above-described index value, since three probe positions are determined, the main body portion 100A shown in FIG. 10 includes three holding portions 104, 106, and 108. The central holding portion 104 stands vertically, that is, has a vertical posture extending in the Z direction. On the other hand, two other holding portions 106 and 108 are provided with a predetermined angle, specifically, an inclination angle of 40 degrees. They are inclined on the YZ plane. Since the main body 100A itself is made of a soft material, the probe inserted in each holding portion can be tilted. However, the direction in which movement is possible is movement in the YZ plane, and movement of the probe in other directions is limited. As a result, the lower aorta can be easily searched, and the three scanning planes can be easily crossed accurately on the lower aorta. Incidentally, the code | symbol 112 represents the navel marker, The protrusion part is match | combined with the position of a navel. Thereby, the reproducibility of measurement and the goodness of ultrasonic propagation can be ensured.

図11には本体部100Aの断面が示されている。上述したように3つの保持部104,106,108がそれぞれ中空体として放射状に配列されており、角度θ1は例えば40度であり、角度θ2も例えば40度である。但し、装着時にそのような角度が実現されるようにこの段階ではより小さな角度となっていてもよい。中央の保持部104は垂直に起立している。中空内部104A,106A,108Aはプローブの外側をちょうど包み込む形状を有しており、それが保持された状態においては、中空内部における運動自由度及び本体の弾性により、プローブを傾斜させることが可能であるが、プローブが保持部から容易に脱落してしまうことはない。ちなみに符号114Aは上部開口を表しており、符号114Bは下部開口を表しており、同じく符号116Aは上部開口を表しており、符号116Bは下部開口を表している。また符号118Aは上部開口を表しており、符号118Bは下部開口を表している。プローブがセットされた状態においてはその送受波面、具体的には音響レンズ表面が体表面上に密着しているのが望ましく、送受波面と生体表面との間における空気層を排除するために例えばゼリー状の音響カップリング材が用いられる。本体部100Aは視認性を確保するため透明な材料で構成されてもよい。   FIG. 11 shows a cross section of the main body 100A. As described above, the three holding portions 104, 106, and 108 are radially arranged as hollow bodies, and the angle θ1 is 40 degrees, for example, and the angle θ2 is also 40 degrees, for example. However, a smaller angle may be used at this stage so that such an angle is realized at the time of mounting. The central holding portion 104 stands vertically. The hollow interiors 104A, 106A, and 108A have a shape that encloses the outside of the probe. When the hollow interiors 104A, 106A, and 108A are held, the probe can be tilted by the freedom of movement in the hollow interior and the elasticity of the body. However, the probe does not easily fall off the holding part. Incidentally, reference numeral 114A represents an upper opening, reference numeral 114B represents a lower opening, similarly reference numeral 116A represents an upper opening, and reference numeral 116B represents a lower opening. Reference numeral 118A represents an upper opening, and reference numeral 118B represents a lower opening. In a state where the probe is set, it is desirable that the wave transmitting / receiving surface, specifically, the surface of the acoustic lens is in close contact with the surface of the body. Shaped acoustic coupling material is used. The main body 100A may be made of a transparent material to ensure visibility.

図12には保持器具100の全体が概念的に示されている。上述したように保持器具100は本体部100Aとその両端に連なるベルト部110とを含んでおり、ベルト部110は生体の胴部周囲に巻き付けられるものである。ベルト部110それ自身が伸縮可能であってもよいし、例えば符号120で示されるようにその長さを調整可能な機構を備えていてもよい。また長さ調整に際して腹囲長を計測できるようにベルト部110上に目盛りを設けるようにしてもよい。本体部110Aにはその一方側および他方側の両部側に突起状のマーカー112が設けられており、いずれの向きに本体部100Aを設置してもへその位置にそのようなマーカー112を合わせることができ、設置のやり直しといった問題を未然に防止することができる。へそマーカー112の採用によりプローブ当接位置を常に所定距離だけ生体中心から一方側へシフトさせることができ、良好な伝搬経路の形成と計測の再現性を両立させることが可能である。そのような位置は下大動脈の上部に相当し、垂直の位置決めも同時に行えるようになっている。   FIG. 12 conceptually shows the entire holding device 100. As described above, the holding device 100 includes the main body portion 100A and the belt portion 110 connected to both ends thereof, and the belt portion 110 is wound around the body of the living body. The belt part 110 itself may be extendable and contractible, or may be provided with a mechanism capable of adjusting its length as indicated by reference numeral 120, for example. Further, a scale may be provided on the belt portion 110 so that the abdominal circumference can be measured when adjusting the length. The main body 110A is provided with protruding markers 112 on both sides of the one side and the other side, and such a marker 112 is aligned with the position of the navel regardless of the orientation of the main body 100A. It is possible to prevent problems such as re-installation. By adopting the navel marker 112, the probe contact position can always be shifted from the center of the living body to one side by a predetermined distance, and it is possible to achieve both good propagation path formation and measurement reproducibility. Such a position corresponds to the upper part of the lower aorta, and vertical positioning can be performed simultaneously.

図10乃至図12に示した保持器具は、生体内における深部のある基準部位に複数の走査面を交差する状態でセットすることが容易となるため、上述した指標値の演算以外において同じような計測が求められる場合一般に用いることが可能なものである。用途に応じてその弾性や保持作用の程度を調整するようにしてもよい。このような保持器具を用いれば、集団検診において、医師は順番に保持部にプローブを差し込むだけで容易にプローブの位置決めを完了させることができるので、その負担を大幅に軽減することが可能であり、また計測の再現性を極めて良好にできるので、集団検診の効率を高められる。   The holding device shown in FIGS. 10 to 12 can be easily set in a state where a plurality of scanning planes intersect with a reference portion having a deep part in the living body. It can be generally used when measurement is required. The degree of elasticity and holding action may be adjusted according to the application. If such a holding device is used, the doctor can easily complete the positioning of the probe by simply inserting the probe into the holding part in order in the group examination, so that the burden can be greatly reduced. In addition, the reproducibility of measurement can be made very good, so that the efficiency of mass screening can be increased.

本実施形態においては生体が横向きの状態において指標値の計測が行われたが、立位の状態において同じような保持器具を使って指標値を計測するようにしてもよい。   In this embodiment, the index value is measured in a state where the living body is in the horizontal direction. However, the index value may be measured using a similar holding device in the standing state.

10 生体、20 内臓脂肪エリア、22 下大動脈、26 保持器具、a,b,c 距離。   10 living body, 20 visceral fat area, 22 inferior aorta, 26 holding device, a, b, c distance.

Claims (7)

生体に当接され、超音波の送受波を行って受信信号を出力する送受波手段と、
前記受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成手段と、
前記生体の横断面上において放射状に設定される複数の計測経路を含んだ複数の超音波画像を用いて、前記各計測経路上において、深部に位置する基準部位と浅部に位置する所定の境界面との間の距離を計測する距離計測手段と、
前記複数の計測経路の幾何学的関係及び前記複数の計測経路上で計測された複数の距離に基づいて、内臓脂肪量との相関性が認められる指標値を演算する指標値演算手段と、
前記指標値を出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断システム。
A wave transmitting / receiving unit that is in contact with a living body and transmits / receives an ultrasonic wave to output a reception signal;
Image forming means for forming an ultrasonic image based on the received signal;
Using a plurality of ultrasonic images including a plurality of measurement paths set radially on the cross section of the living body, a predetermined boundary located in the shallow part and a reference part located in the deep part on each measurement path A distance measuring means for measuring the distance to the surface;
Index value calculation means for calculating an index value that is correlated with visceral fat mass based on a geometric relationship between the plurality of measurement paths and a plurality of distances measured on the plurality of measurement paths;
Output means for outputting the index value;
An ultrasonic diagnostic system comprising:
請求項1記載のシステムにおいて、
前記基準部位は血管であり、
前記各計測経路に対応した各超音波画像が断層画像として表示され、
前記各断層画像上において前記血管と前記所定の境界面との間の距離が計測される、
ことを特徴とする超音波診断システム。
The system of claim 1, wherein
The reference site is a blood vessel;
Each ultrasonic image corresponding to each measurement path is displayed as a tomographic image,
A distance between the blood vessel and the predetermined boundary surface is measured on each tomographic image.
An ultrasonic diagnostic system characterized by that.
請求項2記載のシステムにおいて、
前記血管は拍動する下大動脈である、ことを特徴とする超音波診断システム。
The system of claim 2, wherein
The ultrasonic diagnostic system, wherein the blood vessel is a pulsating lower aorta.
請求項3記載のシステムにおいて、
前記複数の断層画像は、前記生体の横断面に直交し且つ前記下大動脈上において相互にクロスする複数の走査面に対応する、ことを特徴とする超音波診断システム。
The system of claim 3, wherein
The ultrasound diagnostic system, wherein the plurality of tomographic images correspond to a plurality of scanning planes orthogonal to a cross section of the living body and crossing each other on the lower aorta.
請求項4記載のシステムにおいて、
前記複数の走査面の内で中央走査面は臍を避けた位置に形成される、ことを特徴とする超音波診断システム。
The system of claim 4, wherein
The ultrasonic diagnostic system, wherein a central scanning plane is formed at a position avoiding the navel among the plurality of scanning planes.
請求項5記載のシステムにおいて、
前記複数の走査面は、中央走査面、右側走査面及び左側走査面を含み、
前記右側走査面及び前記左側走査面は前記中央走査面に対して実質的に左右同一の傾斜角度をもって設定される、ことを特徴とする超音波診断システム。
The system of claim 5, wherein
The plurality of scanning planes include a central scanning plane, a right scanning plane, and a left scanning plane,
The ultrasonic diagnostic system according to claim 1, wherein the right scanning plane and the left scanning plane are set with substantially the same inclination angle to the left and right with respect to the central scanning plane.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシステムにおいて、
前記複数の計測経路は中央経路、右側経路及び左側経路を含み、
前記指標値演算手段は、
前記中央経路上の距離と、前記右側経路上の距離と、前記中央経路と前記右側経路との間の右側角度と、に基づいて、前記中央経路と前記右側経路とに挟まれる右側部分の右側部分面積を求める手段と、
前記中央経路上の距離と、前記左側経路上の距離と、前記中央経路と前記左側経路との間の左側角度と、に基づいて、前記中央経路と前記左側経路とに挟まれる左側部分の左側部分面積を求める手段と、
前記右側部分面積及び前記左側部分面積を少なくとも用いて前記指標値を演算する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断システム。
The system according to any one of claims 1 to 5,
The plurality of measurement paths include a central path, a right path, and a left path,
The index value calculation means includes
Based on the distance on the central route, the distance on the right route, and the right angle between the central route and the right route, the right side of the right portion sandwiched between the central route and the right route Means for determining the partial area;
Based on the distance on the central path, the distance on the left path, and the left angle between the central path and the left path, the left side of the left portion sandwiched between the central path and the left path Means for determining the partial area;
Means for calculating the index value using at least the right side area and the left side area;
An ultrasonic diagnostic system comprising:
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