特開 2022-189952 音響波プローブおよび音響波プローブの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189952

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】音響波プローブおよび音響波プローブの制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/06 20060101AFI20221215BHJP

   A61B 8/14 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

A61B8/06

A61B8/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174201

(22)【出願日】2022-10-31

(62)【分割の表示】P 2021546564の分割

【原出願日】2020-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2019168384

(32)【優先日】2019-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】唐澤 弘行

(57)【要約】

【課題】ドプラ画像における圧縮処理部の動作に起因するノイズの影響を抑制することができる音響波プローブおよび音響波プローブの制御方法を提供する。
【解決手段】音響波プローブ（２）は、音線信号を生成する受信回路（１３）と、音線信号にドプラ処理を行ってドプラデータを生成するドプラ処理部（１５）と、ドプラ画像を生成するドプラ画像生成部（１６）と、ドプラ画像を圧縮する圧縮処理部（１７）と、無線通信回路（１８）と、ドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を決定するプローブ制御部（２１）と、処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部（１９）を備え、少なくとも受信回路（１３）とドプラ処理部（１５）とドプラ画像生成部（１６）と圧縮処理部（１７）とが同一の基板（２４）上に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報端末に無線接続された音響波プローブであって、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、
音響波エコーを受信した前記振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する受信回路と、
前記受信回路により生成された前記音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成するドプラ処理部と、
前記ドプラ処理部により生成された前記ドプラデータに基づいてドプラ画像を生成するドプラ画像生成部と、
前記ドプラ画像生成部により生成された前記ドプラ画像を圧縮処理する圧縮処理部と、
前記圧縮処理部により圧縮処理された前記ドプラ画像を前記情報端末に無線送信する無線通信回路と、
ユーザの指示により設定された前記ドプラ画像における速度レンジに基づいて、前記ドプラ処理部における前記ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定するプローブ制御部と、
前記ドプラ処理部における前記ドプラ処理の前記処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように前記圧縮処理部における前記圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部と
を備え、
少なくとも前記受信回路と前記ドプラ処理部と前記ドプラ画像生成部と前記圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブ。

【請求項2】

情報端末に無線接続された音響波プローブであって、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、
音響波エコーを受信した前記振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する受信回路と、
前記受信回路により生成された前記音線信号に基づいてドプラデータを生成するドプラ処理部と、
前記受信回路により生成された前記音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりＢモード画像を生成するＢモード画像生成部と、
前記Ｂモード画像生成部により生成された前記Ｂモード画像を圧縮処理する圧縮処理部と、
前記ドプラ処理部により生成された前記ドプラデータおよび前記圧縮処理部により圧縮処理された前記Ｂモード画像を前記情報端末に無線送信する無線通信回路と、
ユーザの指示により設定された前記ドプラ画像における速度レンジに基づいて、前記ドプラ処理部における前記ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定するプローブ制御部と、
前記ドプラ処理部における前記ドプラ処理の前記処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように前記圧縮処理部における前記圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部と
を備え、
少なくとも前記受信回路と前記ドプラ処理部と前記Ｂモード画像生成部と前記圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブ。

【請求項3】

前記ドプラ処理部により生成された前記ドプラデータに基づいてドプラ画像を生成するドプラ画像生成部を備え、
前記圧縮処理部は、前記Ｂモード画像生成部により生成された前記Ｂモード画像と前記ドプラ画像生成部により生成された前記ドプラ画像をそれぞれ圧縮処理し、
前記無線通信回路は、前記圧縮処理部により圧縮処理された前記Ｂモード画像および前記ドプラ画像を無線送信する請求項２に記載の音響波プローブ。

【請求項4】

前記ドプラ画像生成部は、前記基板上に配置されている請求項３に記載の音響波プローブ。

【請求項5】

前記プローブ制御部は、前記処理周波数Ｆ１を前記速度レンジの上限値または下限値の２倍に設定する請求項１～４のいずれか一項に記載の音響波プローブ。

【請求項6】

前記送信回路による前記音響波の送信および前記受信回路による前記音響波エコーの受信を制御する音響波送受信制御部を備える請求項１～５のいずれか一項に記載の音響波プローブ。

【請求項7】

バッテリと、
前記バッテリからの電源電力を前記音響波プローブ内に供給する電源回路を備える請求項６に記載の音響波プローブ。

【請求項8】

前記音響波送受信制御部は、前記基板上に配置されている請求項６に記載の音響波プローブ。

【請求項9】

前記電源回路は、前記基板上に配置されている請求項７に記載の音響波プローブ。

【請求項10】

前記無線通信回路は、前記基板上に配置されている請求項１～９のいずれか一項に記載の音響波プローブ。

【請求項11】

前記情報端末に有線接続するための有線接続端子を備える請求項１～１０のいずれか一項に記載の音響波プローブ。

【請求項12】

前記ドプラ処理部は、連続波ドプラデータまたはパルスドプラデータを生成する請求項１～１１のいずれか一項に記載の音響波プローブ。

【請求項13】

情報端末に無線接続され且つプローブ制御部を備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とドプラ画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブの制御方法であって、
振動子アレイから音響波を送信し、
前記受信回路に、音響波エコーを受信した前記振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成させ、
前記ドプラ処理部に、生成された前記音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成させ、
前記ドプラ画像生成部に、生成された前記ドプラデータに基づいてドプラ画像を生成させ、
前記ドプラ画像生成部に、生成された前記ドプラ画像を圧縮処理させ、
圧縮処理された前記ドプラ画像を前記情報端末に無線送信し、
前記プローブ制御部に、ユーザの指示により設定された前記ドプラ画像における速度レンジに基づいて、前記ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定し、
前記ドプラ処理の前記処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように前記圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する
音響波プローブの制御方法。

【請求項14】

情報端末に無線接続され且つプローブ制御部を備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とＢモード画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブの制御方法であって、
振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、
前記受信回路に、音響波エコーを受信した前記振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成させ、
前記ドプラ処理部に、生成された前記音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成させ、
前記Ｂモード画像生成部に、生成された前記音線信号に基づいてＢモード画像を生成させ、
前記圧縮処理部に、生成された前記Ｂモード画像を圧縮処理させ、
生成された前記ドプラデータおよび圧縮処理された前記Ｂモード画像を前記情報端末に無線送信し、
前記プローブ制御部に、ユーザの指示により設定された前記ドプラ画像における速度レンジに基づいて、前記ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定し、
前記ドプラ処理の前記処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように前記圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する
音響波プローブの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報端末に無線接続された音響波プローブおよび音響波プローブの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、医療分野において、超音波画像等の音響波画像を利用した音響波診断装置が実用化されている。一般に、音響波診断装置は、振動子アレイを内蔵した音響波プローブと、この音響波プローブに接続された装置本体とを有しており、音響波プローブから被検体に向けて超音波等の音響波を送信し、被検体からの音響波エコーを音響波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより音響波画像が生成される。

【0003】

このようにして生成される音響波画像として、いわゆるＢモード画像、および、パワードプラ画像、連続波ドプラ画像等のドプラ画像等、種々の形式の画像が知られている。このような種々の形式の音響波画像のうち、一般的に、ドプラ画像が生成される際に用いられる受信信号は、微小な信号であるため、例えば、音響波プローブ内に配置された各種の回路からのノイズの影響を受けやすく、ドプラ画像において、ノイズに起因する波形がドプラ波形に重なるように描出されてしまうことがあった。

【0004】

ドプラ画像におけるノイズの影響を低減するために、例えば、特許文献１に開示されるような超音波診断装置が開発されている。特許文献１の超音波診断装置は、いわゆるパルス幅制御の方法により画面の明るさが制御されるモニタを備えており、ドプラ画像により表される移動体の速度情報のモニタにおける表示範囲が、ドプラ画像により表される移動体の速度情報に関するモニタ上の表示範囲が一定の範囲以上である場合に、モニタに供給される電圧パルスの周波数を低下させることにより、モニタに供給される電圧パルスに起因するノイズの影響を低減している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－１５９０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、一般的に、装置本体と音響波プローブとが無線通信により互いに接続される音響波診断装置が知られている。このような音響波診断装置において音響波画像を生成および表示する場合には、例えば、音響波プローブにおいて撮影された音響波画像を装置本体に無線送信することが想定されるが、音響波プローブにより撮影された音響波画像を装置本体のモニタにおいてリアルタイムに表示させるためには、いわゆるＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の形式により音響波画像を画像圧縮して、その情報量を削減することが望ましい。

【0007】

しかしながら、診断装置本体と無線通信により接続される音響波プローブにおいて、例えば、振動子アレイからの受信信号を処理する受信回路と、受信回路により生成された音線信号を処理してドプラデータを生成するドプラ処理部と、ドプラ画像またはＢモード画像からなる音響波画像を生成する画像生成部と、音響波画像を圧縮処理する圧縮処理部が同一の基板上に配置されている場合には、アナログ信号である受信信号、デジタル信号である音線信号もしくはドプラデータ等が圧縮処理部の動作に起因するノイズの影響を受けることにより、ドプラデータに基づいて生成されるドプラ画像においてノイズに起因する波形がドプラ波形に重なるように描出されてしまうという問題があった。

【0008】

本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、受信回路、ドプラ処理部および圧縮処理部が少なくとも同一の基板上に配置されている場合であっても、ドプラ画像における圧縮処理部の動作に起因するノイズの影響を抑制することができる音響波プローブおよび音響波プローブの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る第１の音響波プローブは、情報端末に無線接続された音響波プローブであって、振動子アレイと、振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、音響波エコーを受信した振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する受信回路と、受信回路により生成された音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成するドプラ処理部と、ドプラ処理部により生成されたドプラデータに基づいてドプラ画像を生成するドプラ画像生成部と、ドプラ画像生成部により生成されたドプラ画像を圧縮処理する圧縮処理部と、圧縮処理部により圧縮処理されたドプラ画像を情報端末に無線送信する無線通信回路と、ユーザの指示により設定されたドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定するプローブ制御部と、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように圧縮処理部における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部とを備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とドプラ画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る第２の音響波プローブは、情報端末に無線接続された音響波プローブであって、振動子アレイと、振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、音響波エコーを受信した振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する受信回路と、受信回路により生成された音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成するドプラ処理部と、受信回路により生成された音線信号に基づいてＢモード画像を生成するＢモード画像生成部と、Ｂモード画像生成部により生成されたＢモード画像を圧縮処理する圧縮処理部と、ドプラ処理部により生成されたドプラデータおよび圧縮処理部により圧縮処理されたＢモード画像を情報端末に無線送信する無線通信回路と、ユーザの指示により設定されたドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定するプローブ制御部と、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように圧縮処理部における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部とを備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とＢモード画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されていることを特徴とする。

【0011】

第２の音響波プローブは、ドプラ処理部により生成されたドプラデータに基づいてドプラ画像を生成するドプラ画像生成部を備え、圧縮処理部は、Ｂモード画像生成部により生成されたＢモード画像とドプラ画像生成部により生成されたドプラ画像をそれぞれ圧縮処理し、無線通信回路は、圧縮処理部により圧縮処理されたＢモード画像およびドプラ画像を無線送信することができる。
この際に、ドプラ画像生成部は、基板上に配置されていることが好ましい。
また、プローブ制御部は、処理周波数Ｆ１を速度レンジの上限値または下限値の２倍に設定することができる。

【0012】

第１および第２の音響波プローブは、送信回路による音響波の送信および受信回路による音響波エコーの受信を制御する音響波送受信制御部を備えることができる。
この際に、第１および第２の音響波プローブは、バッテリと、バッテリからの電源電力を音響波プローブ内に供給する電源回路を備えることができる。
もしくは、音響波送受信制御部は、基板上に配置されていることができる。
この際に、電源回路は、基板上に配置されていることが好ましい。

【0013】

また、無線通信回路は、基板上に配置されていることができる。
また、第１および第２の音響波プローブは、情報端末に有線接続するための有線接続端子を備えることができる。
また、ドプラ処理部は、連続波ドプラデータまたはパルスドプラデータを生成することができる。

【0014】

本発明の第１の音響波プローブの制御方法は、情報端末に無線接続され且つプローブ制御部を備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とドプラ画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブの制御方法であって、振動子アレイから音響波を送信し、受信回路に、音響波エコーを受信した振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成させ、ドプラ処理部に、生成された音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成させ、ドプラ画像生成部に、生成されたドプラデータに基づいてドプラ画像を生成させ、ドプラ画像生成部に、生成されたドプラ画像を圧縮処理させ、圧縮処理されたドプラ画像を情報端末に無線送信し、プローブ制御部に、ユーザの指示により設定されたドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定し、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定することを特徴とする。

【0015】

また、本発明の第２の音響波プローブの制御方法は、情報端末に無線接続され且つプローブ制御部を備え、少なくとも受信回路とドプラ処理部とＢモード画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている音響波プローブの制御方法であって、振動子アレイから音響波を送信する送信回路と、受信回路に、音響波エコーを受信した振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成させ、ドプラ処理部に、生成された音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成させ、Ｂモード画像生成部に、生成された音線信号に基づいてＢモード画像を生成させ、圧縮処理部に、生成されたＢモード画像を圧縮処理させ、生成されたドプラデータおよび圧縮処理されたＢモード画像を情報端末に無線送信し、プローブ制御部に、ユーザの指示により設定されたドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定し、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、音響波プローブが、音響波エコーを受信した振動子アレイにより取得されるアナログの受信信号をデジタル変換した後に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する受信回路と、受信回路により生成された音線信号に基づいてドプラ処理を行うことによりドプラデータを生成するドプラ処理部と、ドプラ処理部により生成されたドプラデータに基づいてドプラ画像を生成するドプラ画像生成部と、ドプラ画像生成部により生成されたドプラ画像を圧縮処理する圧縮処理部と、圧縮処理部により圧縮処理されたドプラ画像を情報端末に無線送信する無線通信回路と、ユーザの指示により設定されたドプラ画像における速度レンジに基づいて、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１を自動的に決定するプローブ制御部と、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように圧縮処理部における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する処理周波数設定部とを備えているため、少なくとも受信回路とドプラ処理部とドプラ画像生成部と圧縮処理部とが同一の基板上に配置されている場合であっても、ドプラ画像における圧縮処理部の動作に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態１における音響波診断装置の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態１における受信回路の内部構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態１におけるドプラ処理部の内部構成を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態１におけるドプラ画像の例を模式的に示す図である。

【図5】本発明の実施の形態１における音響波診断装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】ノイズを含むドプラ画像の例を模式的に示す図である。

【図7】本発明の実施の形態２における音響波診断装置の構成を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施の形態２におけるＢモード画像生成部の内部構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態３における音響波診断装置の構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施の形態４における音響波診断装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。

【0019】

実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１における音響波診断装置１の構成を示す。音響波診断装置１は、超音波画像等の音響波画像を生成し且つ生成された音響波画像を表示するものであり、音響波プローブ２と情報端末３を備えている。音響波プローブ２と情報端末３とは、無線通信により互いに接続されている。また、音響波プローブ２は、例えば、いわゆる超音波プローブとすることができ、音響波診断装置１により、音響波画像として、いわゆるパルスドプラ画像または連続波ドプラ画像等のドプラ画像の生成および表示がなされる。また、情報端末３は、例えば、いわゆる据え置き型のパーソナルコンピュータ、タブレットと呼ばれる携帯型の薄型コンピュータ、スマートフォン等により構成されることができる。

【0020】

図１に示すように、音響波プローブ２は、振動子アレイ１１を備えており、振動子アレイ１１に送信回路１２および受信回路１３が接続されている。また、送信回路１２および受信回路１３に音響波送受信制御部１４が接続されている。また、受信回路１３に、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６、圧縮処理部１７および無線通信回路１８が順次接続されている。また、ドプラ処理部１５に処理周波数設定部１９が接続され、処理周波数設定部１９に圧縮処理部１７が接続されている。また、無線通信回路１８に、通信制御部２０が接続されている。また、音響波送受信制御部１４、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６、圧縮処理部１７および通信制御部２０に、プローブ制御部２１が接続されている。また、プローブ制御部２１に、電源回路２２が接続されており、電源回路２２に、バッテリ２３が接続されている。

【0021】

また、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７は、それぞれ、同一の基板２４上に配置されている。また、音響波送受信制御部１４、処理周波数設定部１９、通信制御部２０およびプローブ制御部２１により、プローブ側プロセッサ２５が構成されている。

【0022】

情報端末３は、無線通信回路３１を備えており、無線通信回路３１に、通信制御部３２が接続されている。また、無線通信回路３１に、画像解凍部３３、表示制御部３４およびモニタ３５が順次接続されている。また、通信制御部３２、画像解凍部３３および表示制御部３４に、端末制御部３６が接続されている。また、端末制御部３６に、入力装置３７が接続されている。また、通信制御部３２、画像解凍部３３、表示制御部３４および端末制御部３６により、端末側プロセッサ３８が構成されている。

【0023】

図１に示す音響波プローブ２の振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信回路１２から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

【0024】

音響波送受信制御部１４は、送信回路１２および受信回路１３を制御することにより、プローブ制御部２１から指示された検査モードおよび走査方式に基づいて、振動子アレイ１１に、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行わせる。ここで、検査モードは、ＰＷモード（Pulsed Wave Doppler Mode：パルスドプラモード）およびＣＷモード（Continuous Wave Doppler Mode：連続波ドプラモード）を少なくとも含む他、Ｂモード（Brightness Mode：輝度モード）、ＣＦモード（Color Flow Mode：カラーフローモード）等、音響波診断装置１において使用可能な検査モードが含まれ、走査方式は、例えば、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、電子コンベックス走査方式等のいずれかを示すものとする。また、音響波送受信制御部１４（若しくはプローブ制御部２１）は、音響波送受信制御用基準クロックを送信回路１２および受信回路１３に対して送る。

【0025】

送信回路１２は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、音響波送受信制御部１４からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。例えば、パルスドプラモードにおいて、送信回路１２は、パルス繰り返し周波数ＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency）により、振動子アレイ１１から超音波パルスを発生させる。パルス繰り返し周波数ＰＲＦとは、１秒間に送信される超音波パルスの数である。このパルス繰り返し周波数ＰＲＦは、例えば、情報端末３の入力装置３７を介したユーザの入力操作に基づいて設定されることができる。

【0026】

振動子アレイ１１から被検体内に送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、音響波プローブ２の振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を受信回路１３に出力する。

【0027】

受信回路１３は、音響波送受信制御部１４からの制御信号に従い、振動子アレイ１１から出力される信号の処理を行って、音線信号を生成する。図２に示すように、受信回路４は、増幅部４１、ＡＤ（Analog Digital：アナログデジタル）変換部４２およびビームフォーマ４３が直列に接続された構成を有している。

【0028】

増幅部４１は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部４２に送信する。ＡＤ変換部４２は、増幅部４１から送信された信号をデジタルの受信データに変換し、これらの受信データをビームフォーマ４３に送信する。ビームフォーマ４３は、音響波送受信制御部１４からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、ＡＤ変換部４２により変換された各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部４２で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。

【0029】

ドプラ処理部１５は、受信回路１３により生成された音線信号を解析することにより、いわゆるドプラ偏移周波数を検出し、検出されたドプラ偏移周波数に基づいて被検体内の移動体の速度を表す、パルスドプラデータまたは連続波ドプラデータ等のドプラデータを生成するドプラ処理を行う。この際に、ドプラ処理部１５により行われるドプラ処理の処理周波数をＦ１とする。ここで、被検体内の移動体の速度には、例えば、被検体の血管内の血流の速度または心臓の壁等の移動物の速度が含まれる。また、例えば、パルスドプラモードにおいてパルス繰り返し周波数ＰＲＦにより超音波パルスが被検体内に送信されている場合には、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１は、パルス繰り返し周波数ＰＲＦに等しい。

【0030】

図３に示すように、ドプラ処理部１５は、検波部４４、ハイパスフィルタ４５、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路４６および速度変換回路４７が直列に接続されることにより構成されている。

【0031】

検波部４４は、受信回路１３により生成された音線信号に基づいて、いわゆる複素ベースバンド信号を生成する。より具体的には、検波部４４は、受信回路１３で生成された音線信号に参照周波数のキャリア信号を混合することで音線信号を直交検波して、音線信号を複素ベースバンド信号に変換する。

【0032】

ハイパスフィルタ４５は、いわゆるウォールフィルタ（Wall Filter）として機能するものであり、検波部４４により生成された複素ベースバンド信号から、いわゆるクラッタ信号と呼ばれる、被検体の体内組織の運動に由来する低周波数成分の信号を除去する。
ＦＦＴ回路４６は、ハイパスフィルタ４５により出力された複素ベースバンド信号に対してフーリエ変換を施すことにより、ドプラ偏移周波数に対するスペクトル信号を生成する。

【0033】

速度変換回路４７は、ＦＦＴ回路４６により生成されたスペクトル信号におけるドプラ偏移周波数の情報を、被検体内の移動体の速度を表す情報に変換する。具体的には、速度変換回路４７は、ドプラ偏移周波数をｆｄ、振動子アレイ１１により被検体内に送信される超音波の周波数をｆｓ、音速をＣ（約１５３０ｍ／ｓ）、被検体内の移動体の速度をＶとして、移動体の速度Ｖ＝（Ｃ／２）×（ｆｄ／ｆｓ）の関係により、被検体内の移動体の速度を表す情報を算出することができる。ここで、被検体内に送信される超音波の周波数ｆｓは、典型的には、約１ＭＨｚ～１０ＭＨｚとすることができる。

【0034】

ドプラ画像生成部１６は、ドプラ処理部１５により生成されたドプラデータに基づいて、いわゆるパルスドプラ画像または連続波ドプラ画像等のドプラ画像を生成する。より具体的には、被検体内の移動体の速度を表すドプラデータを時間軸上に揃えつつ各周波数成分の大きさを輝度で表すことにより、ドプラ画像信号を生成する。このようにして生成されたドプラ画像信号を、単に、ドプラ画像と呼ぶ。図４に示すように、ドプラ画像ＵＤは、横軸に時間軸を示し、縦軸に被検体内の移動体の速度を示し、ドプラ波形ＷＤの輝度が各周波数成分におけるパワーを示すものである。ドプラ画像ＵＤにおける縦軸方向のドプラ波形ＷＤの表示範囲すなわち速度レンジは、例えば、入力装置３７を介したユーザの入力操作により調整されることができる。

【0035】

圧縮処理部１７は、処理周波数Ｆ２に従って、ドプラ画像生成部１６により生成されたドプラ画像ＵＤを圧縮処理することにより、ドプラ画像ＵＤの情報量を低減する。例えば、圧縮処理部１７は、いわゆるＪＰＥＧの形式にドプラ画像ＵＤを圧縮することができる。

【0036】

処理周波数設定部１９は、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する。

【0037】

音響波プローブ２の無線通信回路１８は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、圧縮処理部１７により圧縮処理がなされたドプラ画像ＵＤに基づいてキャリアを変調して、圧縮処理がなされたドプラ画像ＵＤを表す伝送信号を生成する。無線通信回路１８は、このようにして生成された伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、圧縮処理がなされたドプラ画像ＵＤを情報端末３の無線通信回路３１に対して順次無線送信する。キャリアの変調方式としては、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

【0038】

また、音響波プローブ２の無線通信回路１８および情報端末３の無線通信回路３１の間の無線通信は、５Ｇ（5th Generation：第５世代移動通信システム）、４Ｇ（4th Generation：第４世代移動通信システム）等の移動体通信に関する通信規格、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線システム）等の近距離無線通信に関する通信規格に従ってなされることができる。

【0039】

音響波プローブ２の通信制御部２０は、プローブ制御部２１により設定された送信電波強度でドプラ画像ＵＤの送信が行われるように音響波プローブ２の無線通信回路１８を制御する。また、通信制御部２０は、情報端末３から無線送信される、音響波プローブ２を制御するためのプローブ制御情報の受信が行われるように音響波プローブ２の無線通信回路１８を制御する。

【0040】

プローブ制御部２１は、予め記憶されている制御プログラムおよび情報端末３の入力装置３７を介したユーザの入力操作に基づいて、音響波プローブ２の各部の制御を行う。
バッテリ２３は、音響波プローブ２に内蔵されており、音響波プローブ２の各回路に電力を供給する。
電源回路２２は、いわゆる電源のスイッチングを行うものであり、プローブ制御部２１の制御の下で、音響波プローブ２の各回路とバッテリ２３との間を接続する、または、その接続を切断することにより、音響波プローブ２の電源をオン状態またはオフ状態にする。

【0041】

なお、音響波送受信制御部１４、処理周波数設定部１９、通信制御部２０およびプローブ制御部２１を有するプローブ側プロセッサ２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

【0042】

また、プローブ側プロセッサ２５の音響波送受信制御部１４、処理周波数設定部１９、通信制御部２０およびプローブ制御部２１部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

【0043】

情報端末３の無線通信回路３１は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、音響波プローブ２の無線通信回路１８により無線送信された伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより、ドプラ画像ＵＤを出力する。また、無線通信回路３１は、入力装置３７を介してユーザにより入力されたプローブ制御情報に基づいてキャリアを変調して、プローブ制御情報を表す伝送信号を生成する。無線通信回路３１は、生成された伝送信号を音響波プローブ２の無線通信回路１８に無線送信する。この際のキャリアの変調方式は、ＡＳＫ、ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等が用いられる。

【0044】

情報端末３の通信制御部３２は、端末制御部３６により設定された送信電波強度および受信電波強度により情報端末３の無線通信回路３１と音響波プローブ２の無線通信回路１８との間でデータの送信および受信が行われるように、情報端末３の無線通信回路３１を制御する。

【0045】

画像解凍部３３は、情報端末３の無線通信回路３１から送出されたドプラ画像ＵＤを、圧縮処理部１７により圧縮される前の形式に解凍する。
表示制御部３４は、画像解凍部３３から送出されたドプラ画像ＵＤに対して所定の処理を施し、ドプラ画像ＵＤをモニタ３５に表示する。
モニタ３５は、表示制御部３４による制御の下、ドプラ画像ＵＤ等を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。

【0046】

入力装置３７は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
端末制御部３６は、予め記憶されている制御プログラムおよび入力装置３７を介してユーザにより入力された情報端末制御情報に基づいて、情報端末３の各部の制御を行う。

【0047】

また、図示しないが、端末制御部３６に、端末側格納部が接続されている。端末側格納部は、情報端末３の制御プログラム等を記憶している。端末側格納部としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

【0048】

なお、通信制御部３２、画像解凍部３３、表示制御部３４および端末制御部３６を有する端末側プロセッサ３８は、ＣＰＵ、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵ、その他のＩＣを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
また、端末側プロセッサ３８の通信制御部３２、画像解凍部３３、表示制御部３４および端末制御部３６は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

【0049】

次に、図５に示すフローチャートを用いて、本発明の実施の形態１における音響波診断装置１の動作について説明する。説明のために、検査モードとしてパルスドプラモードが設定され、音響波画像としてドプラ画像ＵＤが生成されるものとする。また、情報端末３のモニタ３５には、ドプラ画像生成部１６により生成された、被検体内の移動体の速度を表すドプラ画像ＵＤが既に表示されているものとする。

【0050】

ステップＳ１において、入力装置３７を介してユーザにより、振動子アレイ１１から発生する超音波パルスのパルス繰り返し周波数ＰＲＦとドプラ画像ＵＤにおける速度レンジが設定される。ここで、一般的に、ドプラ偏移周波数が、いわゆるナイキスト周波数と呼ばれるものに相当する、パルス繰り返し周波数ＰＲＦの１／２の周波数よりも大きい場合には、ドプラ画像ＵＤにおいて、パルス繰り返し周波数ＰＲＦの１／２の周波数に相当する速度値を基準としてドプラ波形ＷＤが折り返される、折り返し現象が発生することが知られている。

【0051】

そのため、ユーザは、ドプラ画像ＵＤ中のドプラ波形ＷＤにおいて折り返し現象が発生しないように、パルス繰り返し周波数ＰＲＦをドプラ偏移周波数の最大値の２倍程度に設定することが望ましい。また、パルスドプラモードにおいては、パルス繰り返し周波数ＰＲＦがドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１に等しいため、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１も、パルス繰り返し周波数ＰＲＦと同様に、ドプラ偏移周波数の最大値の２倍程度に設定される。

【0052】

また、ユーザは、モニタ３５に表示されているドプラ画像ＵＤを確認して、ドプラ画像ＵＤ内にドプラ波形ＷＤが収まるように速度レンジを設定する。この際に、ドプラ画像ＵＤにおいてドプラ波形ＷＤが大きく表示されるように、速度レンジの上限値と下限値が、絶対値において、ドプラ偏移周波数の最大値に相当する速度値程度に設定されることが望ましい。

【0053】

このようにして、パルス繰り返し周波数ＰＲＦとドプラ画像ＵＤにおける速度レンジが設定されると、ステップＳ２に進み、音響波プローブ２において音響波の送受信が行われる。この際に、ユーザにより、被検体の体表面上に音響波プローブ２が接触されて、音響波送受信制御部１４の制御の下で、送信回路１２からの駆動信号に従って、ステップＳ１で設定されたパルス繰り返し周波数ＰＲＦで振動子アレイ１１の複数の振動子から超音波パルスが発生し、それらの合成波により、被検体内に超音波ビームが送信される。送信された超音波ビームに基づく超音波エコーは、各振動子により受信されて、アナログ信号である受信信号が生成される。

【0054】

ステップＳ３において、ステップＳ２で生成された受信信号が受信回路１３の増幅部４１に出力されて増幅され、ＡＤ変換部４２でＡＤ変換されて受信データが取得される。この受信データに対してビームフォーマ４３により受信フォーカス処理が施されることにより、音線信号が生成される。

【0055】

続くステップＳ４においてドプラ処理部１５は、ステップＳ１で設定されたパルス繰り返し周波数ＰＲＦすなわち処理周波数Ｆ１に従って、ステップＳ３で生成された音線信号に対してドプラ処理を施すことにより、被検体内の移動体の速度を表すドプラデータを生成する。この際に、ドプラ処理部１５の検波部４４は、ステップＳ３で生成された音線信号に直交検波処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、ハイパスフィルタ４５は、生成された複素ベースバンド信号からクラッタ信号を除去し、ＦＦＴ回路４６は、ハイパスフィルタ４５から出力された複素ベースバンド信号に対してフーリエ変換を施すことによりドプラ偏移周波数に対するスペクトル信号を生成する。

【0056】

また、速度変換回路４７は、ＦＦＴ回路４６により得られたドプラ偏移周波数をｆｄ、振動子アレイ１１により被検体内に送信される超音波の周波数をｆｓ、音速をＣ、被検体内の移動体の速度をＶとして、移動体の速度Ｖ＝（Ｃ／２）×（ｆｄ／ｆｓ）の関係により、被検体内の移動体の速度を表す情報であるドプラデータを算出する。

【0057】

ステップＳ５において、ドプラ画像生成部１６は、ステップＳ４で生成されたドプラデータを時間軸上に揃えつつ各周波数成分の大きさを輝度で表すことにより、ドプラ画像ＵＤを生成する。

【0058】

ここで、アナログ信号である受信信号、音響波送受信制御用基準クロック、デジタル信号である音線信号およびドプラデータ等は、微弱な信号であるため、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７が同一の基板２４上に配置されている場合には、受信信号、音響波送受信制御用基準クロック、音線信号、ドプラデータ等は、圧縮処理部１７の圧縮処理の動作に伴う基板２４上に配置された各回路内の電圧の変動に起因するノイズの影響を受けやすい。そのため、実施の形態１の音響波診断装置１のように、音響波プローブと情報端末とが無線通信により互いに接続され、受信回路とドプラ処理部とドプラ画像生成部と圧縮処理部が同一の基板に配置されている音響波診断装置において、例えば図６に示すように、ドプラ画像ＵＤ中に、圧縮処理により発生したノイズに起因するノイズ波形ＷＮが含まれてしまうことがあった。図６に示す例では、ドプラ画像ＵＤにおける速度レンジは、－２（ｍ／ｓ）～２（ｍ／ｓ）であり、－２（ｍ／ｓ）～－１（ｍ／ｓ）の範囲および１（ｍ／ｓ）～２（ｍ／ｓ）の範囲にそれぞれノイズ波形ＷＮが位置している。

【0059】

具体的には、例えば、ドプラ画像ＵＤがいわゆるＪＰＥＧの形式に圧縮される場合に、８ピクセル×８ピクセルのブロック単位で圧縮処理がなされるため、超音波パルスの１回の送信に対応するドプラデータすなわちドプラ処理部における１回のドプラ処理により生成されるドプラデータが、８ライン分溜まるまで待ち圧縮処理を行い、再び８ライン分溜まるまで待つことの繰り返しを行うことになる。このため、圧縮処理の処理周波数Ｆ２は、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１よりも低いものとなる。

【0060】

また、圧縮処理部による圧縮処理が行われている期間に圧縮処理以降の回路が一度に動作するため（圧縮処理の動作中無線通信回路へデータが引き渡される）、圧縮処理部が配置されている基板上のそれぞれの回路における電圧が変動するため、圧縮処理部による圧縮処理の周波数に起因したノイズが受信信号、音響波送受信制御用基準クロック、デジタル信号である音線信号およびドプラデータ等に含まれることとなる。超音波パルスのパルス繰り返し周波数ＰＲＦ、すなわち、ドプラ処理部におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１は、ドプラ画像ＵＤ中のドプラ波形ＷＤにおいて折り返し現象が発生することを防止するために、ドプラ偏移周波数の最大値の２倍程度に設定されることが望ましいが、例えばこの場合に、圧縮処理の処理周波数Ｆ２は、ドプラ処理の処理周波数Ｆ１よりも低いため、ドプラ画像ＵＤにおいて、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズ波形ＷＮがドプラ波形ＷＤに重なるように描出されてしまうことがあった。

【0061】

ステップＳ６において、処理周波数設定部１９は、ステップＳ１で設定されたドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数となるように、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定する。本発明の実施の形態１に係る音響波プローブ２では、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７が同一の基板２４上に配置されているが、このようにして圧縮処理の処理周波数Ｆ２を設定することにより、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの周波数をドプラ偏移周波数よりもはるかに高い周波数とすることができ、また、圧縮処理に起因するノイズに煩わされることなく、ドプラ画像ＵＤを生成することができる。すなわち、ドプラ画像ＵＤにおいて、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズ波形ＷＮをドプラ波形ＷＤよりも高速度側（高周波側）に追い出して、ノイズ波形ＷＮがドプラ波形ＷＤに重ならないようにすることができる。さらに、ステップＳ１でドプラ画像ＵＤにおける速度レンジの上限値と下限値が、絶対値において、ドプラ偏移周波数の最大値に相当する速度値程度に設定されている場合には、ドプラ画像ＵＤに、ノイズ波形ＷＮを描出させないことができる。
圧縮処理の処理周波数を実現する方法として、例えばJPEGであれば８×８のブロック単位で上記の８ライン待ち時間を分散して待たせることで周波数を高めることができる。

【0062】

ステップＳ７において、圧縮処理部１７は、ステップＳ６で設定された処理周波数Ｆ２に従って、ステップＳ５で生成されたドプラ画像ＵＤをＪＰＥＧ等の形式に圧縮することにより、ドプラ画像ＵＤの情報量を低減する。
ステップＳ８において、音響波プローブ２の無線通信回路１８は、ステップＳ７で圧縮されたドプラ画像ＵＤを情報端末３の無線通信回路３１に無線送信する。一般的に、無線通信において、大きい情報量のデータを伝送する場合には、データの伝送に多大な時間を要してしまうが、ステップＳ７でドプラ画像ＵＤが圧縮されることにより、その情報量が低減されているため、ドプラ画像ＵＤの無線送信におけるタイムラグの発生を抑制することができる。

【0063】

ステップＳ９において、情報端末３の無線通信回路３１は、音響波プローブ２の無線通信回路１８から無線送信された、圧縮されたドプラ画像ＵＤを受信する。
ステップＳ１０において、画像解凍部３３は、ステップＳ９で受信されたドプラ画像ＵＤを、ステップＳ７で圧縮される前の形式に解凍する。
ステップＳ１１において、表示制御部３４は、ステップＳ１０で解凍されたドプラ画像ＵＤに対して所定の処理を施し、ドプラ画像ＵＤをモニタ３５に表示する。ここで、表示されるドプラ画像ＵＤにおいては、ステップＳ７の圧縮処理に起因するノイズ波形ＮＷがドプラ波形ＷＤに重なっておらず、ドプラ画像ＵＤに対する圧縮処理のノイズの影響が抑制されている。

【0064】

以上のように、本発明の実施の形態１に係る音響波プローブ２によれば、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２が、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されるため、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７が同一の基板２４上に配置されている場合であっても、ドプラ画像生成部１６により生成されるドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0065】

なお、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７は、同一の基板２４上に配置されているが、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７の他に、音響波送受信制御部１４、無線通信回路１８、処理周波数設定部１９、無線通信回路１８および電源回路２２が基板２４上に配置されることもできる。この場合であっても、ドプラ画像生成部１６により生成されるドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0066】

また、超音波パルスのパルス繰り返し周波数ＰＲＦと、ドプラ画像ＵＤにおける速度レンジが、それぞれ、入力装置３７を介したユーザの入力操作により設定されることが説明されているが、例えば、設定された速度レンジに基づいて、パルス繰り返し周波数ＰＲＦが自動的に設定されることもできる。ドプラ画像ＵＤ中のドプラ波形ＷＤに対する折り返し現象を防止するために、パルス繰り返し周波数ＰＲＦは、ドプラ偏移周波数の２倍程度に設定されることが望ましく、また、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズ波形ＷＮをドプラ画像ＵＤに描出させないために、ドプラ画像ＵＤの速度レンジの上限値および下限値は、絶対値において、ドプラ偏移周波数に相当する速度値程度に設定されることが望ましいため、例えば、パルス繰り返し周波数ＰＲＦは、設定された速度レンジの上限値および下限値に相当する周波数の２倍程度に設定されることができる。これにより、パルス繰り返し周波数ＰＲＦを設定するユーザの手間が軽減され、ドプラ画像ＵＤにおいて、容易に、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズ波形ＷＮを描出させないことができる。

【0067】

また、パルスドプラモードにおいてドプラ画像ＵＤが生成されることが説明されているが、いわゆる連続波ドプラモードにおいてドプラ画像ＵＤが生成されることもできる。この場合には、例えば、ドプラ処理部１５に予め設定されているサンプリング周波数、または、入力装置３７を介してユーザにより設定されたサンプリング周波数をドプラ処理の処理周波数Ｆ１とすることができる。このようにして設定されるサンプリング周波数は、ドプラ画像ＵＤ中のドプラ波形ＷＤに対する折り返し現象の発生を防止するために、ドプラ偏移周波数の最大値の２倍程度に設定されることが望ましい。このように、検査モードとして連続波ドプラモードが設定される場合であっても、圧縮処理の処理周波数Ｆ２がドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されるため、ドプラ画像生成部１６により生成されるドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0068】

また、音響波プローブ２が、音響波として超音波を発することが説明されているが、音響波の種類は超音波に限定されない。例えば、音響波は可聴領域の音波であってもよい。
また、例えば、音響波プローブ２にレーザ光源を備え、被検体内にレーザ光を照射し、レーザ光が照射された被検体内の組織の振動に起因する光音響波を用いることにより、音響波画像として、いわゆるレーザドプラ画像が生成されることもできる。このように、音響波画像としてレーザドプラ画像が生成される場合であっても、本発明の音響波プローブ２によれば、レーザドプラ画像に対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0069】

実施の形態２
実施の形態１では、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６および圧縮処理部１７が同一の基板２４上に配置されている場合に、ドプラ画像ＵＤに対する圧縮処理部１７の圧縮処理が、ドプラ画像ＵＤにノイズが含まれる要因となることが説明されているが、同一の基板２４上において、ドプラ画像ＵＤ以外のＢモード画像等の圧縮処理が行われることもドプラ画像ＵＤにノイズが含まれる要因となる。

【0070】

図７に示すように、本発明の実施の形態２における音響波診断装置１Ａは、図１に示す実施の形態１における音響波診断装置１において、音響波プローブ２の代わりに音響波プローブ２Ａが備えられ、情報端末３の代わりに情報端末３Ａが備えられたものである。

【0071】

実施の形態２に係る音響波プローブ２Ａは、実施の形態１に係る音響波プローブ２において、ドプラ画像生成部１６が除かれ、Ｂモード画像生成部５１が追加され、プローブ制御部２１の代わりにプローブ制御部２１Ａが備えられ、基板２４の代わりに基板２４Ａが備えられ、プローブ側プロセッサ２５の代わりにプローブ側プロセッサ２５Ａが備えられたものである。

【0072】

音響波プローブ２Ａにおいて、受信回路１３にドプラ処理部１５およびＢモード画像生成部５１が接続され、Ｂモード画像生成部５１に、圧縮処理部１７および無線通信回路１８が順次接続されている。また、Ｂモード画像生成部５１には、プローブ制御部２１Ａが接続されている。また、ドプラ処理部１５に、無線通信回路１８と処理周波数設定部１９が接続されている。また、受信回路１３、ドプラ処理部１５、圧縮処理部１７およびＢモード画像生成部５１は、同一の基板２４Ａ上に配置されている。

【0073】

また、実施の形態２における情報端末３Ａは、実施の形態１における情報端末３において、ドプラ画像生成部５２が追加され、端末制御部３６の代わりに端末制御部３６Ａが備えられ、端末側プロセッサ３８の代わりに端末側プロセッサ３８Ａが備えられたものである。ここで、ドプラ画像生成部５２は、実施の形態１に係る音響波プローブ２のドプラ画像生成部１６と同一である。

【0074】

情報端末３Ａにおいて、無線通信回路３１に画像解凍部３３およびドプラ画像生成部５２が接続され、画像解凍部３３およびドプラ画像生成部５２に表示制御部３４が接続されている。また、ドプラ画像生成部５２には、端末制御部３６Ａが接続されている。

【0075】

音響波プローブ２ＡのＢモード画像生成部５１は、受信回路１３により生成された音線信号に基づいてＢモード画像を生成するものであり、図８に示すように、信号処理部５３、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）５４および画像処理部５５が順次接続された構成を有している。
信号処理部５３は、受信回路１３により生成された音線信号に対し、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。

【0076】

ＤＳＣ５４は、信号処理部５３で生成されたＢモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）する。
画像処理部５５は、ＤＳＣ５４から入力されるＢモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を圧縮処理部１７に送出する。このようにして生成されたＢモード画像信号を、単に、Ｂモード画像と呼ぶ。

【0077】

ドプラ処理部１５は、受信回路１３により生成された音線信号に対して、処理周波数Ｆ１に従ってドプラ処理を施すことにより、ドプラデータを生成する。このようにして生成されたドプラデータは、無線通信回路１８に送出される。
処理周波数設定部１９は、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定する。

【0078】

圧縮処理部１７は、処理周波数設定部１９により設定された処理周波数Ｆ２に従って、Ｂモード画像生成部５１により生成されたＢモード画像をＪＰＥＧ等の形式に圧縮する。ここで、圧縮処理部１７によりＢモード画像の圧縮処理がなされる前後のタイミングで、基板２４Ａ上の各回路における電圧が変動するため、アナログ信号である受信信号、音響波送受信制御用基準クロック、デジタル信号である音線信号、ドプラデータ等において、圧縮処理に起因するノイズが含まれる。しかしながら、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２は、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されているため、Ｂモード画像の圧縮処理に起因するノイズの周波数は、ドプラ偏移周波数よりもはるかに大きい周波数となる。

【0079】

音響波プローブ２Ａの無線通信回路１８は、通信制御部２０の制御の下で、ドプラ処理部１５により生成されたドプラデータと、圧縮処理部１７により圧縮されたＢモード画像を情報端末３Ａの無線通信回路３１に無線送信する。
情報端末３Ａの無線通信回路３１は、通信制御部３２の制御の下で、音響波プローブ２Ａの無線通信回路１８により無線送信されたドプラデータと圧縮されたＢモード画像を受信する。また、情報端末３Ａの無線通信回路３１は、ドプラデータをドプラ画像生成部５２に送出し、圧縮されたＢモード画像を画像解凍部３３に送出する。

【0080】

画像解凍部３３は、情報端末３Ａの無線通信回路３１から送出されたＢモード画像を、圧縮処理部１７により圧縮される前の形式に解凍する。
ドプラ画像生成部５２は、情報端末３Ａの無線通信回路３１から送出されたドプラデータに基づいて、ドプラ画像ＵＤを生成する。情報端末３Ａの無線通信回路３１から送出されたドプラデータには、圧縮処理部１７の圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズが含まれているが、このノイズの周波数は、ドプラ偏移周波数よりもはるかに大きい周波数であるため、ドプラ画像生成部５２により生成されるドプラ画像ＵＤにおいて、このノイズに起因するノイズ波形ＷＮは、ドプラ波形ＷＤよりも高速度側に位置し、ドプラ波形ＷＤとは重ならない。また、ドプラ画像ＵＤにおける速度レンジの上限値および下限値が、絶対値において、ドプラ偏移周波数の最大値程度に設定されている場合には、ドプラ画像ＵＤにノイズ波形ＷＮを含ませないことができる。

【0081】

表示制御部３４は、画像解凍部３３により解凍されたＢモード画像とドプラ画像生成部５２により生成されたドプラ画像ＵＤに対して所定の処理を施して、Ｂモード画像とドプラ画像ＵＤをモニタ３５に表示させる。

【0082】

以上のように、本発明の実施の形態２に係る音響波プローブ２Ａによれば、実施の形態１に係る音響波プローブ２と同様にして、処理周波数設定部１９により、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２が、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されるため、受信回路１３、ドプラ処理部１５、圧縮処理部１７およびＢモード画像生成部５１が同一の基板２４Ａ上に配置され、Ｂモード画像が圧縮される場合であっても、ドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0083】

実施の形態３
実施の形態１に係る音響波プローブ２では、ドプラ画像ＵＤに対する圧縮処理がなされ、実施の形態２に係る音響波プローブ２Ａでは、Ｂモード画像に対する圧縮処理がなされているが、ドプラ画像ＵＤとＢモード画像の双方に対して圧縮処理がなされることもできる。
図９に示すように、実施の形態３における音響波診断装置１Ｂは、図１に示す実施の形態１における音響波診断装置１において、音響波プローブ２の代わりに音響波プローブ２Ｂが備えられ、情報端末３の代わりに情報端末３Ｂが備えられたものである。

【0084】

実施の形態３に係る音響波プローブ２Ｂは、実施の形態１に係る音響波プローブ２において、Ｂモード画像生成部５１が追加され、プローブ制御部２１の代わりにプローブ制御部２１Ｂが備えられ、基板２４の代わりに基板２４Ｂが備えられ、プローブ側プロセッサ２５の代わりにプローブ側プロセッサ２５Ｂが備えられたものである。

【0085】

音響波プローブ２Ｂにおいて、受信回路１３に、ドプラ処理部１５およびＢモード画像生成部５１が接続され、Ｂモード画像生成部５１に、圧縮処理部１７およびプローブ制御部２１Ｂが接続されている。また、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６、圧縮処理部１７およびＢモード画像生成部５１は、同一の基板２４Ｂ上に配置されている。

【0086】

実施の形態３における情報端末３Ｂは、実施の形態１における情報端末３において、端末制御部３６の代わりに端末制御部３６Ｂが備えられ、端末側プロセッサ３８の代わりに端末側プロセッサ３８Ｂが備えられたものである。

【0087】

音響波プローブ２ＢのＢモード画像生成部５１は、受信回路１３により生成された音線信号に基づいてＢモード画像を生成し、生成されたＢモード画像を圧縮処理部１７に送出する。
ドプラ処理部１５は、処理周波数Ｆ１に従って、受信回路１３により生成された音線信号に対してドプラ処理を施すことにより、ドプラデータを生成する。
ドプラ画像生成部１６は、ドプラ処理部１５により生成されたドプラデータに基づいてドプラ画像ＵＤを生成する。

【0088】

処理周波数設定部１９は、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２を、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１よりも大きい周波数に設定する。
圧縮処理部１７は、Ｂモード画像生成部５１により生成されたＢモード画像と、ドプラ画像生成部１６により生成されたドプラ画像ＵＤを、処理周波数設定部１９により設定された処理周波数Ｆ２に従ってＪＰＥＧ等の形式に圧縮する。そのため、ドプラ処理部１５により生成されるドプラデータに含まれる、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの周波数は、ドプラ偏移周波数よりもはるかに大きい周波数となり、ドプラ画像生成部１６により生成されるドプラ画像ＵＤにおいて、ノイズに起因するノイズ波形ＷＮは、ドプラ波形ＷＤに重ならずに、ドプラ波形ＷＤよりも高速度側に位置することとなる。また、ドプラ画像ＵＤにおける速度レンジの上限値および下限値が、絶対値において、ドプラ偏移周波数の最大値程度に設定されている場合には、ドプラ画像ＵＤにノイズ波形ＷＮを含まないようにすることができる。

【0089】

音響波プローブ２Ｂの無線通信回路１８は、圧縮処理部１７により圧縮されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像を、情報端末３Ｂの無線通信回路３１に無線送信する。
情報端末３Ｂの無線通信回路３１は、音響波プローブ２Ｂの無線通信回路１８により無線送信された、圧縮されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像を受信して、圧縮されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像を画像解凍部３３に送出する。

【0090】

画像解凍部３３は、情報端末３Ｂの無線通信回路３１から送出されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像を、圧縮処理部１７により圧縮される前の形式に解凍し、解凍されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像を表示制御部３４に送出する。
表示制御部３４は、画像解凍部３３から送出されたドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像に対して所定の処理を施して、ドプラ画像ＵＤおよびＢモード画像をモニタ３５に表示させる。

【0091】

以上のように、本発明の実施の形態３に係る音響波プローブ２Ｂによれば、実施の形態１に係る音響波プローブ２と同様にして、処理周波数設定部１９により、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２が、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されるため、受信回路１３、ドプラ処理部１５、ドプラ画像生成部１６、圧縮処理部１７およびＢモード画像生成部５１が同一の基板２４Ｂ上に配置されている場合であっても、ドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0092】

実施の形態４
実施の形態１における音響波診断装置１では、音響波プローブ２と情報端末３とは、無線通信により互いに接続されているが、さらに、有線通信が可能であってもよい。
図１０に示すように、実施の形態４における音響波診断装置１Ｃは、図１に示す実施の形態１における音響波診断装置１において、音響波プローブ２の代わりに音響波プローブ２Ｃが備えられ、情報端末３の代わりに情報端末３Ｃが備えられたものである。

【0093】

実施の形態４に係る音響波プローブ２Ｃは、実施の形態１に係る音響波プローブ２において、有線接続端子Ｔ１が追加され、プローブ制御部２１の代わりにプローブ制御部２１Ｃが備えられ、プローブ側プロセッサ２５の代わりにプローブ側プロセッサ２５Ｃが備えられたものである。音響波プローブ２Ｃにおいて、圧縮処理部１７に、有線接続端子Ｔ１が接続されている。

【0094】

実施の形態４における情報端末３Ｃは、実施の形態１における情報端末３において、有線接続端子Ｔ２が追加され、端末制御部３６の代わりに端末制御部３６Ｃが備えられ、端末側プロセッサ３８の代わりに端末側プロセッサ３８Ｃが備えられたものである。情報端末３Ｃにおいて、画像解凍部３３に、有線接続端子Ｔ２が接続されている。

【0095】

音響波プローブ２Ｃの有線接続端子Ｔ１と情報端末３Ｃの有線接続端子Ｔ２とは、図示しないケーブル等により、互いに有線接続されることができる。このようにして、音響波プローブ２Ｃの有線接続端子Ｔ１と情報端末３Ｃの有線接続端子Ｔ２とが互いに有線接続されている状態においては、有線接続端子Ｔ１およびＴ２に接続されるケーブルにより、双方向のデータの伝送が可能である。例えば、音響波プローブ２Ｃの圧縮処理部１７により圧縮されたドプラ画像ＵＤが、有線接続端子Ｔ１およびＴ２に接続されるケーブルを介して情報端末３Ｃの画像解凍部３３に伝送される。

【0096】

このようにして、音響波プローブ２Ｃと情報端末３Ｃが互いに有線接続されている場合であっても、本発明の実施の形態４に係る音響波プローブ２Ｃによれば、実施の形態１に係る音響波プローブ２と同様にして、処理周波数設定部１９により、圧縮処理部１７における圧縮処理の処理周波数Ｆ２が、ドプラ処理部１５におけるドプラ処理の処理周波数Ｆ１の２倍よりも大きい周波数に設定されるため、ドプラ画像ＵＤに対する、圧縮処理の処理周波数Ｆ２に起因するノイズの影響を抑制することができる。

【0097】

なお、実施の形態４の態様は、実施の形態１に適用されることが記載されているが、実施の形態２および実施の形態３に対しても、同様に適用されることができる。

【符号の説明】

【0098】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 音響波診断装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 音響波プローブ、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 情報端末、１１ 振動子アレイ、１２ 送信回路、１３ 受信回路、１４ 音響波送受信制御部、１５ ドプラ処理部、１６，５２ ドプラ画像生成部、１７ 圧縮処理部、１８，３１ 無線通信回路、２０，３２ 通信制御部、２１ プローブ制御部、２２ 電源回路、２３ バッテリ、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 基板、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ プローブ側プロセッサ、３３ 画像解凍部、３４ 表示制御部、３５ モニタ、３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ 端末制御部、３７ 入力装置、３８，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ 端末側プロセッサ、４１ 増幅部、４２ ＡＤ変換部、４３ ビームフォーマ、４４ 検波部、４５ ハイパスフィルタ、４６ ＦＦＴ回路、４７ 速度変換回路、５１ Ｂモード画像生成部、５３ 信号処理部、５４ ＤＳＣ、５５ 画像処理部、Ｔ１，Ｔ２ 有線接続端子、ＵＤ ドプラ画像、ＷＤ ドプラ波形、ＷＮ ノイズ波形。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】