特許 6391912 超音波診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6391912

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/06 20060101AFI20180910BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/06

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-36021(P2013-36021)

(22)【出願日】2013年2月26日

(65)【公開番号】特開2014-161554(P2014-161554A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2015年12月25日

【審判番号】不服2017-9855(P2017-9855/J1)

【審判請求日】2017年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】滝本 雅夫

【合議体】

【審判長】 福島 浩司

【審判官】 東松 修太郎

【審判官】 ▲高▼見 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２７４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５００８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−３０９９３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A61B 8/06

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータを生成するデータ処理部と、
前記データ処理部で生成された前記Ｂモードデータ、前記カラードプラデータ、前記ドプラスペクトラムデータに基づく画像を表示する表示部と、システム制御部とを備え、
前記システム制御部は、前記Ｂモードデータ、前記カラードプラデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、前記Ｂモードデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移した場合は、エリアシングが起きているか否かを判定し、前記エリアシングが起きていると判定した場合、前記Ｂモードデータの生成が終了した後の所定の時間内に生成された前記カラードプラデータあるいは前記ドプラスペクトラムデータに基づいて、前記表示部に表示される前記ドプラスペクトラムデータに基づく画像の表示態様を変更し、前記エリアシングが起きていないと判定した場合、前記表示態様を変更せず、
前記所定の時間は、前記ドプラスペクトラムデータの生成に遷移したときから開始される時間であり、
前記Ｂモードデータ、前記カラードプラデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、前記Ｂモードデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移していない場合は、エリアシングが起きているか否かの判定を行うことなく、前記表示態様を変更しないことを特徴とする、
超音波診断装置。

【請求項2】

患者の心拍を計測するＥＣＧユニットを備え、
前記所定の時間は、前記ＥＣＧユニットによって計測された前記患者の心拍における少なくとも１心拍分の時間である請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記システム制御部は、Ｓｃａｌｅ、拡大率・縮小率のうち少なくとも一つを調整することで前記表示部に表示される前記ドプラスペクトラムデータに基づく画像の前記表示態様を変更する請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波のドプラ効果を利用して患者の血流情報を得る、所謂、超音波ドプラ法によって患者の血流情報を画像表示する技術がある。この技術において、患者の血流情報は、縦軸が血流速度、横軸が時間といったドプラスペクトラム画像として表示される。しかし、計測する位置や患者によって血流速度は異なるため、波形全体を表示させるためには血流速度の計測レンジ（Ｓｃａｌｅ）や血流速度０の基準線（Ｂａｓｅｌｉｎｅ）などを調整する必要がある。従来技術では、オペレータが超音波診断装置に設けられた自動調整ボタンを押下することでＳｃａｌｅやＢａｓｅｌｉｎｅの自動調整が行われ、波形全体が表示される。この技術では、例えば、ボタンを押下した時点までに計測された血流速度の最大値あるいは最小値に基づいて波形の最大振幅を推定し、ＳｃａｌｅやＢａｓｅｌｉｎｅの調整を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４５３８０９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記の従来技術では、オペレータがわざわざ自動調整ボタンを押下しなければならないため、オペレータにとって手間である。また、オペレータが、早く波形全体を確認したいと思うあまり、血流速度の本当の最大値と最小値が計測される前、具体的には１心拍分の時間も待たずに自動調整ボタンを押下してしまった場合、当該自動調整ボタンを押下した時点までの血流速度の最大値あるいは最小値に基づいてＳｃａｌｅ、Ｂａｓｅｌｉｎｅの調整が行われてしまうため、波形全体が表示されないこともある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、簡便且つ的確にドプラスペクトラムの波形全体の表示が可能な超音波診断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータを生成するデータ処理部と、前記データ処理部で生成された前記Ｂモードデータ、前記カラードプラデータ、前記ドプラスペクトラムデータに基づく画像を表示する表示部と、前記Ｂモードデータ、前記カラードプラデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、前記Ｂモードデータ、前記ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移した場合、前記Ｂモードデータの生成が終了した後の所定の時間内に生成された前記カラードプラデータあるいは前記ドプラスペクトラムデータから、前記表示部に表示される前記ドプラスペクトラムデータに基づく画像におけるＳｃａｌｅ、Ｂａｓｅｌｉｎｅ、拡大率・縮小率のうち少なくとも一つを調整するシステム制御部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態におけるブロック図。

【図2】実施形態におけるフロー図。

【図3】エリアシングが起きていない場合のドプラスペクトラム画像の概略図。

【図4】エリアシングが起きている場合のドプラスペクトラム画像の概略図。

【図5】Ｂａｓｅｌｉｎｅの調整が成されたドプラスペクトラム画像の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0009】

まず、本実施形態における超音波診断装置の構成を図１のブロック図を用いて説明する。

【0010】

本実施形態における超音波診断装置は、システム制御部１、送信部２、基準信号発生部３、超音波プローブ４、受信部５、データ処理部１０、データ記憶部１１、ＥＣＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈ）ユニット１３、表示部１４、入力部１５を備える。データ処理部１０は、Ｂモードデータ生成部６、ドプラ信号検出部７、カラードプラデータ生成部８、ドプラスペクトラムデータ生成部９を備える
システム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからＢモードデータの生成を指示された場合、Ｂモードデータ生成用の制御データを作成し、作成したＢモードデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。この場合、システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をＢモードデータ生成部に供給するように指示する。

【0011】

システム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからカラードプラデータの生成を指示された場合、カラードプラデータ生成用の制御データを作成し、作成したカラードプラデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。この場合、システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をドプラ信号検出部７に供給するように指示し、ドプラ信号検出部７に対して検出したドプラ信号をカラードプラデータ生成部８に供給するように指示する。

【0012】

システム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからドプラスペクトラムデータの生成を指示された場合、ドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを作成し、作成したドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。この場合、システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をドプラ信号処理部７に供給するように指示し、ドプラ信号検出部７に対して検出したドプラ信号をドプラスペクトラムデータ生成部９に供給するように指示する。なお、本実施形態では、パルスドプラ法によってサンプリングを行うことでドプラスペクトラムデータを生成する場合について説明するが、連続波ドプラ法によってサンプリングを行う形態でも良い。

【0013】

システム制御部１は、データ記憶部１１に記憶されたＢモードデータに基づく画像（Ｂモード画像）、データ記憶部１１に記憶されたカラードプラデータに基づく画像（カラードプラ画像、カラーバー）、データ記憶部１１に記憶されたドプラスペクトラムデータに基づく画像（ドプラスペクトラム画像）を表示部１４に表示させる。

【0014】

システム制御部１は、基準信号発生部３が発生させる基準信号の繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＰＲＦ）を設定する。

【0015】

システム制御部１は、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移した場合で、尚且つ、表示部１４に表示されたドプラスペクトラム画像が「エリアシング」を起こしている場合、エリアシングが生じないようなＰＲＦに設定するように基準信号発生部３に対して指示する。なお、エリアシングとは、標本化定理に基づくドプラ信号の周波数成分の折り返し現象であり、ドプラ信号がＰＲＦの大きさの１／２より大きい周波数成分を有するときに発生する。エリアシングが生じないＰＲＦの設定については後述する。

【0016】

システム制御部１は、所定の入力画面を表示部１４に表示させる。またシステム制御部１は、カラードプラデータを生成する範囲やドプラスペクトラムデータを生成する位置を指定するためのカーソルやマーカを表示させる。

【0017】

基準信号発生部３は、システム制御部１の設定に基づくタイミングで基準信号を発する。以降、ある時点で基準信号が発せられ次の基準信号が発せられるまでの時間を１レートとする。

【0018】

送信部２は図示しないメモリを備え、システム制御部１から受信した制御データをメモリに記憶する。送信部２は、基準信号発生部３が基準信号を発生させることでレートを開始させると、メモリから当該レートに係る制御データを読み出し、読み出した制御データに従って、後述する超音波プローブ４が備えている振動子に駆動パルスを供給する。

【0019】

超音波プローブ４は、例えば、一次元に配列された複数の振動子を有するリニア型の超音波プローブである。なお、超音波プローブ４は、コンベックス型でセクタ型であっても良い。各振動子は、送信部２から駆動パルスが供給されると振動し、送信部２が読み出した制御データに基づいて送信ビームを発生させる。各振動子は、患者の体内組織にて反射することで生じた反射波を受信し、エコー信号を発生させる。超音波プローブ４は、各エコー信号を受信部５へ供給する。

【0020】

受信部５は超音波プローブ４から供給されたエコー信号の信号強度を図示しないアンプで増幅させ、制御データに基づく整相加算処理を行なう。受信部５はシステム制御部１からの指示に従って、整相加算処理が行なわれたエコー信号をＢモードデータ生成部６、ドプラ信号処理部７のいずれかに供給する。

【0021】

Ｂモードデータ生成部６は、受信部５からレート単位で供給されたエコー信号に包絡線検波処理や対数圧縮処理などの処理を施すことにより、エコーの振幅強度に対応した受信信号を生成する。Ｂモードデータ生成部６は、当該受信信号に基づいてＢモードデータを生成する。Ｂモードデータ生成部６は、生成したＢモードデータをデータ記憶部１１に送信する。

【0022】

ドプラ信号検出部７は、受信部５から供給されたエコー信号からドプラ信号を検出する。ドプラ信号検出部７は、システム制御部１が入力部１５を介したオペレータからカラードプラデータの生成を指示された場合、検出したドプラ信号をカラードプラデータ生成部８に供給する。一方で、ドプラ信号処理部７は、入力部１５を介したオペレータからドプラスペクトラムデータの生成を指示された場合、検出したドプラ信号をドプラスペクトラムデータ生成部８に供給する。

【0023】

カラードプラデータ生成部８は、ドプラ信号検出部７から供給されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータを生成する。ここで、カラードプラデータとは、例えば、Ｂモード画像と同じ断面において入力部１５を介したオペレータによって指定された範囲内の血流速度の分布を計測したデータである。カラードプラデータ生成部８は、生成したカラードプラデータをデータ記憶部１１に送信する。

【0024】

ドプラスペクトラムデータ生成部９は、ドプラ信号生成部７から供給されたドプラ信号に基づくドプラスペクトラムデータを生成する。ここでドプラスペクトラムデータとは、例えば、Ｂモード画像の断面において入力部１５を介したオペレータによって指定された位置の血流速度の時間経過を計測したデータである。ドプラスペクトラム生成部９は、生成したドプラスペクトラムデータをデータ記憶部１１に送信する。

【0025】

データ記憶部１１は、例えば図示しないハードディスクなどの記憶手段を備えており、Ｂモードデータ生成部６から受信したＢモードデータ、カラードプラ生成部８から受信したカラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータ生成部９から受信したドプラスペクトラムデータを記憶する。データ記憶部１１は、システム制御部１からの指示に従って、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータを表示部１４に表示させる。

【0026】

ＥＣＧユニット１３は、患者の心拍をカウントし、心拍の様子を逐次システム制御部１に通知する。

【0027】

表示部１４は、システム制御部１からの指示に従って、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータを画像として表示する。表示部１４は、システム制御部１からの指示に従って、所定の入力画面を表示する。また、表示部１４は、システム制御部１からの指示に従って、カラードプラデータを生成する範囲やドプラスペクトラムデータを生成する位置を指定するためのカーソルやマーカを表示する。

【0028】

入力部１５は、例えば、マウスやキーボードなどの入力手段を備えており、オペレータは、表示部１４に表示されたカーソルやマーカをマウスやキーボードで操作し、カラードプラデータを生成する範囲やドプラスペクトラムデータを生成する位置を指定する。

【0029】

次に、本実施形態における超音波診断装置の動作を図２のフロー図を用いて説明する。

【0030】

ステップＳ１において、オペレータは診断を開始する。

【0031】

ステップＳ２において、オペレータはＢモードデータの生成を、入力部１５を介してシステム制御部１に指示する。システム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからＢモードデータの生成を指示されると、Ｂモードデータ生成用の制御データを生成し、生成したＢモードデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。送信部２は、システム制御部１から転送されたＢモードデータ生成用の制御データをメモリに記憶する。メモリがＢモードデータ生成用の制御データを全て記憶すると、基準信号発生部３は、システム制御部１によって設定されたＰＲＦの基準信号を発する。送信部２は、基準信号発生部３が基準信号を発生させることでレートが開始されると、メモリから当該レートに係る制御データを読み出し、読み出した制御データに従って、超音波プローブ４の振動子に駆動パルスを供給する。各振動子は、送信部２から駆動パルスが供給されると振動し、当該レートに係る制御データに基づいた送信ビームを発生させる。各振動子は、患者の体内組織にて反射することで生じた反射波を受信し、エコー信号を発生させる。超音波プローブ４は、各エコー信号を受信部５へ供給する。システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をＢモードデータ生成部に供給するように指示する。受信部５は超音波プローブ４から供給されたエコー信号の信号強度を図示しないアンプで増幅させ、制御データに基づく整相加算処理を行なう。受信部５はシステム制御部１からの指示に従って、整相加算処理が行なわれたエコー信号をＢモードデータ生成部６に供給する。Ｂモードデータ生成部６は、受信部５から供給されたエコー信号に対して包絡線検波処理や対数圧縮処理などの処理を施すことにより、エコーの振幅強度に対応した受信信号を生成する。以上のプロセスは送信部２のメモリが記憶している全てのＢモードデータ生成用の制御データについて完了するまで実施され、Ｂモードデータ生成部６は、ここで得られた全ての受信信号に基づいてＢモードデータを生成する。Ｂモードデータ生成部６は、生成したＢモードデータをデータ記憶部１１に送信する。データ記憶部１１は、Ｂモードデータ生成部６から受信したＢモードデータを記憶する。システム制御部１は、データ記憶部１１に記憶されたＢモードデータに基づいて、Ｂモード画像を表示部１４に表示させる。表示部１４はＢモード画像を表示する。

【0032】

ステップＳ３において、オペレータは入力部１５を介して、表示部１４に表示されたＢモード画像の中からカラードプラデータを生成する範囲を指定し、システム制御部１に対してカラードプラデータの生成を指示する。システム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからカラードプラデータの生成を指示されると、カラードプラデータ生成用の制御データを生成し、生成したカラードプラデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。送信部２は、システム制御部１から転送されたカラードプラデータ生成用の制御データをメモリに記憶する。メモリがカラードプラデータ生成用の制御データを全て記憶すると、基準信号発生部３は、システム制御部１によって設定されたＰＲＦの基準信号を発する。送信部２は、基準信号発生部３が基準信号を発生させることでレートが開始されると、メモリから当該レートに係る制御データを読み出し、読み出した制御データに従って、超音波プローブ４の振動子に駆動パルスを供給する。各振動子は、送信部２から駆動パルスが供給されると振動し、当該レートに係る制御データに基づいた送信ビームを発生させる。各振動子は、患者の体内組織にて反射することで生じた反射波を受信し、エコー信号を発生させる。超音波プローブ４は、各エコー信号を受信部５へ供給する。受信部５は超音波プローブ４から供給されたエコー信号の信号強度を図示しないアンプで増幅させ、制御データに基づく整相加算処理を行なう。システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をドプラ信号検出７に供給するように指示する。受信部５はシステム制御部１からの指示に従って、整相加算処理が行なわれたエコー信号をドプラ信号処理部７に供給する。ドプラ信号検出部７は、受信部５から供給されたエコー信号からドプラ信号を検出する。ドプラ信号検出部７は、ここではシステム制御部１が入力部１５を介したオペレータからカラードプラデータの生成を指示されているので、検出したドプラ信号をカラードプラデータ生成部８に供給する。以上のプロセスは送信部２のメモリが記憶している全てのカラードプラデータ生成用の制御データについて完了するまで実施され、カラードプラデータ生成部８は、ここで得られた全ての受信信号に基づいてカラードプラデータを生成する。カラードプラデータ生成部８は、生成したカラードプラデータをデータ記憶部１１に送信する。データ記憶部１１は、カラードプラデータ生成部８から受信したカラードプラデータを記憶する。システム制御部１は、データ記憶部１１に記憶されたカラードプラデータに基づいて、カラードプラ画像およびカラーバーを表示部１４に表示させる。表示部１４はカラードプラ画像およびカラーバーを表示する。

【0033】

ステップＳ４において、オペレータは入力部１５を介して、表示部１４に表示されたＢモード画像の中からドプラスペクトラムデータを生成する位置を指定し、システム制御部１に対してドプラスペクトラムデータの生成を指示する。なお、ドプラスペクトラムデータを生成する位置は、例えば表示部１４に表示されたレンジゲートマーカの位置をオペレータが入力部１５を介して移動させ、ドプラスペクトラムデータ生成する位置に当該レンジゲートマーカを合わせることで指定される。でシステム制御部１は、入力部１５を介したオペレータからドプラスペクトラムデータの生成を指示されると、上記指定された位置に係るドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを生成し、生成したドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。送信部２は、システム制御部１から転送されたドプラスペクトラムデータ生成用の制御データをメモリに記憶する。メモリがドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを全て記憶すると、基準信号発生部３は、システム制御部１によって設定されたＰＲＦの基準信号を発する。送信部２は、基準信号発生部３が基準信号を発生させることでレートが開始されると、メモリから当該レートに係る制御データを読み出し、読み出した制御データに従って、超音波プローブ４の振動子に駆動パルスを供給する。各振動子は、送信部２から駆動パルスが供給されると振動し、当該レートに係る制御データに基づいた送信ビームを発生させる。各振動子は、患者の体内組織にて反射することで生じた反射波を受信し、エコー信号を発生させる。超音波プローブ４は、各エコー信号を受信部５へ供給する。受信部５は超音波プローブ４から供給されたエコー信号の信号強度を図示しないアンプで増幅させ、制御データに基づく整相加算処理を行なう。システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をドプラ信号検出７に供給するように指示する。受信部５はシステム制御部１からの指示に従って、整相加算処理が行なわれたエコー信号をドプラ信号処理部７に供給する。ドプラ信号検出部７は、受信部５から供給されたエコー信号からドプラ信号を検出する。ドプラ信号検出部７は、ここではシステム制御部１が入力部１５を介したオペレータからドプラスペクトラムデータの生成を指示されているので、検出したドプラ信号をドプラスペクトラムデータ生成部９に供給する。以上のプロセスは送信部２のメモリが記憶している全てのドプラスペクトラムデータ生成用の制御データについて完了するまで実施され、ドプラスペクトラムデータ生成部９は、ここで得られた全ての受信信号に基づいてドプラスペクトラムデータを生成する。ドプラスペクトラムデータ生成部９は、生成したドプラスペクトラムデータをデータ記憶部１１に送信する。データ記憶部１１は、ドプラスペクトラムデータ生成部９から受信したドプラスペクトラムデータを記憶する。システム制御部１は、データ記憶部１１に記憶されたドプラスペクトラムデータに基づいて、ドプラスペクトラム画像を表示部１４に表示させる。表示部１４はドプラスペクトラム画像を表示する。

【0034】

ステップＳ５において、システム制御部１は、Ｂモードデータを経由した切替であるか否かを確認する。言い換えれば、システム制御部１は、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移したか否かを判断する。Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移している場合、ステップＳ６に移行する。一方で、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移していない場合、ステップＳ８に移行する。

【0035】

ステップＳ６において、システム制御部１は、表示部１４に表示されているドプラスペクトラム画像のＳｃａｌｅが適当であるか否かを判断する。本実施形態において、Ｓｃａｌｅが適当であるか否かの判断は、例えばＥＣＧユニット１３によってカウントされた１心拍分の時間内のドプラスペクトラムデータにエリアシングが起きているか否かを基準とする。

【0036】

図３はエリアシングが起きていない場合のドプラスペクトラム画像１０１ａとＢａｓｅｌｉｎｅ１０２ａの概略図である。また、図４はエリアシングが起きている場合のドプラスペクトラム画像１０１ｂとＢａｓｅｌｉｎｅ１０２ｂの概略図である。図３に示すように、ドプラスペクトラムデータにおける血流速度の最大値と最小値は、１心拍分の時間Ｔを周期として繰り返し観測される。これはエリアシングが起きている場合も同様に言える。したがって、エリアシングが起きているか否かを判断するには、少なくとも１心拍分のドプラスペクトラムデータがあれば良い。図３と図４に示すように、実際にエリアシングが起きているか否かは、例えば、１心拍分のドプラスペクトラムデータの中に、Ｓｃａｌｅの最大値付近の値が急にＳｃａｌｅの最小値付近の値に変化している、あるいはＳｃａｌｅの最小値付近の値が急にＳｃａｌｅの最大値付近の値に変化しているデータがあるか否かで判断できる。上記のようにＳｃａｌｅの最大値付近の値が急にＳｃａｌｅの最小値付近の値に変化している、あるいはＳｃａｌｅの最小値付近の値が急にＳｃａｌｅの最大値付近の値に変化しているデータがある場合、ドプラスペクトラムデータはエリアシングを起こしている。

【0037】

システム制御部１は、上記のような判断によってエリアシングが起きていると判断した場合、即ち、表示部１４に表示されているドプラスペクトラム画像のＳｃａｌｅが適当でないと判断した場合、フローとしてはステップＳ７に移行する。一方で、システム制御部１は、上記のような判断によってエリアシングが起きていないと判断した場合、即ち、表示部１４に表示されているドプラスペクトラム画像のＳｃａｌｅが適当であると判断した場合、フローとしてはステップＳ８に移行する。

【0038】

ステップＳ７において、システム制御部１はＳｃａｌｅを調整する。まず、システム制御部１は、エリアシングを起こしているドプラスペクトラムデータを用いて、仮にＰＲＦが十分に大きくエリアシングが起きていなかったと仮定したときの血流速度の最大値（推定最大血流速度）と最小値（推定最小血流速度）を推定する。システム制御部１は、推定最大血流速度と推定最小血流速度に基づいて、基準信号発生部３が発生させる基準信号のＰＲＦを設定する。例えば、システム制御部１は、推定最大血流速度と推定最小血流速度のうち絶対値が大きい方の血流速度に対応するドプラ信号の周波数成分がＰＲＦの１／２の大きさより小さくなるようにＰＲＦの大きさを調整する。システム制御部１は、ＰＲＦの大きさを調整すると、ステップＳ４において指定された位置についての新たなドプラスペクトラムデータの生成を開始する。ステップＳ４のときと同様に、システム制御部１は、新たなドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを生成し、生成した新たなドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを送信部２へ転送する。送信部２は、システム制御部１から転送された新たなドプラスペクトラムデータ生成用の制御データをメモリに記憶する。メモリが新たなドプラスペクトラムデータ生成用の制御データを全て記憶すると、基準信号発生部３は、ステップＳ７においてシステム制御部１によって設定されたＰＲＦの基準信号を発する。送信部２は、基準信号発生部３が基準信号を発生させることでレートが開始されると、メモリから当該レートに係る制御データを読み出し、読み出した制御データに従って、超音波プローブ４の振動子に駆動パルスを供給する。各振動子は、送信部２から駆動パルスが供給されると振動し、当該レートに係る制御データに基づいた送信ビームを発生させる。各振動子は、患者の体内組織にて反射することで生じた反射波を受信し、エコー信号を発生させる。超音波プローブ４は、各エコー信号を受信部５へ供給する。受信部５は超音波プローブ４から供給されたエコー信号の信号強度を図示しないアンプで増幅させ、制御データに基づく整相加算処理を行なう。システム制御部１は、受信部５に対してエコー信号をドプラ信号検出７に供給するように指示する。受信部５はシステム制御部１からの指示に従って、整相加算処理が行なわれたエコー信号をドプラ信号処理部７に供給する。ドプラ信号検出部７は、受信部５から供給されたエコー信号からドプラ信号を検出する。ドプラ信号検出部７は、ここではシステム制御部１が入力部１５を介したオペレータからドプラスペクトラムデータの生成を指示されているので、検出したドプラ信号をドプラスペクトラムデータ生成部９に供給する。以上のプロセスは送信部２のメモリが記憶している全ての新たなドプラスペクトラムデータ生成用の制御データについて完了するまで実施され、ドプラスペクトラムデータ生成部９は、ここで得られた全ての受信信号に基づいて新たなドプラスペクトラムデータを生成する。ドプラスペクトラムデータ生成部９は、生成した新たなドプラスペクトラムデータをデータ記憶部１１に送信する。データ記憶部１１は、ドプラスペクトラムデータ生成部９から受信した新たなドプラスペクトラムデータを記憶する。システム制御部１は、データ記憶部１１に記憶された新たなドプラスペクトラムデータに基づいて、新たなドプラスペクトラム画像を表示部１４に表示させる。表示部１４は新たなドプラスペクトラム画像を表示し、フローとしてはステップＳ８に移行する。なお、表示部１４に表示される新たなドプラスペクトラム画像は、図３に示すように、波形全体がエリアシングなしに表示された画像である。

【0039】

ステップＳ８において、オペレータはＳｃａｌｅの調整が行われた新たなドプラスペクトラム画像を参照し、診断を継続する。

【0040】

ステップＳ９において、オペレータは、例えば患者に押し当てている超音波プローブ４の位置がずれてしまった場合、略同じ計測位置で再度ドプラスペクトラムデータを生成するか否かを判断する。オペレータが略同じ計測位置で再度ドプラスペクトラムデータを生成すると判断した場合、フローとしてはステップＳ３に移行する。なお、ここでステップＳ３に移行した場合、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移していないため、システム制御部１によるＳｃａｌｅの調整は行われない。なお、ここでＳｃａｌｅの調整が必要ないのは、略同じ計測位置で血流速度を計測しても血流速度の最大値と最小値は大きく変化しないからである。一方、オペレータが略同じ位置で再度ドプラスペクトラムデータを生成しないと判断した場合、フローとしてはステップＳ１０に移行する。

【0041】

ステップＳ１０において、オペレータは、計測位置を大きく変えてドプラスペクトラムデータを生成するか否かを判断する。オペレータが計測位置を大きく変えてドプラスペクトラムデータを生成すると判断した場合、フローとしてはステップＳ２に移行する。この場合、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が遷移したことになるため、ステップＳ６においてＳｃａｌｅが不適当だった場合は、システム制御部１によるＳｃａｌｅの調整が行われることになる。なお、ここでＳｃａｌｅの調整が必要になるのは、計測位置が大きく変わると血流速度の最大値と最小値が大きく変化してしまうからである。一方、オペレータが計測位置を大きく変えてドプラスペクトラムデータを生成すると判断しない場合、フローとしてはステップＳ１１に移行する。

【0042】

ステップＳ１１において、オペレータは診断を終了する。

【0043】

以上で説明したように、本実施形態における超音波診断装置は、１心拍分の時間において計測した血流速度に基づいて、オペレータが何の操作も行うことなく、適切なＳｃａｌｅでのエリアシングのないドプラスペクトラムを表示部に表示させる。これによって、従来技術のようにオペレータがボタンを押下しなくとも良くなるため、オペレータの手間が解消される。また、オペレータは、１心拍分の時間待つだけで、適切なＳｃａｌｅでのエリアシングのないドプラスペクトラムを得られるので、従来技術のようにオペレータが、早く波形全体を確認したいと思うあまり焦ってボタンを押下してしまい、結果として適性でない波形が表示されることも無くなる。

【0044】

本実施形態はＳｃａｌｅを１心拍分の時間において計測した血流速度に基づいて自動調整する場合について説明したが、Ｓｃａｌｅの自動調製の代わりに、あるいはＳｃａｌｅの自動調整に加えて、Ｂａｓｅｌｉｎｅについても同様に自動調整を行っても良い。

【0045】

図５は、Ｂａｓｅｌｉｎｅの調整によって表示部１４に適正に表示された場合のドプラスペクトラム画像１０１ｃとＢａｓｅｌｉｎｅ１０２ｃの概略図である。Ｂａｓｅｌｉｎｅが適当な場合とは、例えば、図５に示すように、血流速度の最大値から縦軸目盛りの上限値までの差Ｌ１と、血流速度の最小値から縦軸目盛りの下限値までの差Ｌ２とが等しい場合のことである。このようにＢａｓｅｌｉｎｅについて自動調整させるために、例えばシステム制御部１が、Ｂモードデータ、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順、あるいは、Ｂモードデータ、ドプラスペクトラムデータの順でデータの生成が行われた場合で、尚且つ、ドプラスペクトラムデータがエリアシングを起こしていない場合、ＥＣＧユニット１３によってカウントされた１心拍分の時間内のドプラスペクトラムデータにおける血流速度の最大値と最小値を求め、その最大値と最小値に基づいてＬ１とＬ２が等しくなるようにＢａｓｅｌｉｎｅを調整した状態でドプラスペクトラム画像を表示部１４に表示させる。なお、Ｌ１とＬ２の大きさは、表示部１４に表示される縦軸の目盛りの上限値と下限値の差の１／２以下の大きさになる調整することが好ましい。これによって、波形がドプラスペクトラム画像の中央に表示されることになるため、オペレータは波形全体をより観察しやすくなる。上記Ｂａｓｅｌｉｎｅの自動調整は、例えば、Ｂａｓｅｌｉｎｅが不適当な位置にある状態でも波形全体を表示させるために、あえて波形をドプラスペクトラム画像の上下で折り返して表示させる表示上の操作を行っている場合においても適用できる。

【0046】

また、エリアシングが起こらないようにＰＲＦを予め大きく設定する場合、表示部１４におけるドプラスペクトラム画像の表示の拡大率・縮小率を自動調整することによってドプラスペクトラム画像の波形全体を表示させても良い。この場合、システム制御部１が、ＥＣＧユニット１３によってカウントされた１心拍分の時間内のドプラスペクトラムデータの最大血流速度と最小血流速度を求め、図５に示すように波形の上部と下部に適度な余白が生まれるようにドプラスペクトラム画像を拡大あるいは縮小して表示部１４に表示させる。これによって、新たにドプラスペクトラムデータを生成する必要が無くなるので、診断時間の短縮が期待できる。

【0047】

更に、カラードプラデータ、ドプラスペクトラムデータの順で各データを生成する場合、システム制御部１がカラードプラデータにおける血流速度の最大値と最小値を求め、その最大値と最小値に基づいてＳｃａｌｅやＢａｓｅｌｉｎｅ、上記縮小の調整を行って表示部１４に表示させても良い。なおここでの血流速度の最大値と最小値は、例えば、ドプラスペクトラムデータを生成する位置、即ち、レンジゲートマーカの位置におけるカラードプラデータの最大値と最小値でも良いし、ドプラスペクトラムデータを生成する位置の周辺の複数位置におけるカラードプラデータの中から求めた最大値と最小値でも良い。これによって、カラードプラデータの生成からドプラスペクトラムデータの生成に移行したときに、始めから適正な表示のドプラスペクトラム画像を得ることができる。

【0048】

また、本実施形態で説明したＳｃａｌｅやＢａｓｅｌｉｎｅの自動調整機能に加えて、従来技術のようにオペレータが自動調整ボタンを押下することで自動調整が行われても良い。これによって、よりオペレータが望むドプラスペクトラム画像を表示させることができる。

【0049】

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0050】

１・・・システム制御部
２・・・送信部
３・・・基準信号発生部
４・・・超音波プローブ
５・・・受信部
６・・・Ｂモードデータ生成部
７・・・ドプラ信号検出部
８・・・カラードプラデータ生成部
９・・・ドプラスペクトラムデータ生成部
１０・・・データ処理部
１１・・・データ記憶部
１３・・・ＥＣＧユニット
１４・・・表示部
１５・・・入力部
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ・・・ドプラスペクトラム画像
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・Ｂａｓｅｌｉｎｅ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】