特開 2024-113583 超音波診断装置および医用データ処理方法

(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】P2024113583

(43)【公開日】2024-08-22

(54)【発明の名称】超音波診断装置および医用データ処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20240815BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023018669

(22)【出願日】2023-02-09

(71)【出願人】

【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】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤田 大広

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601EE02

4C601HH01

4C601JB45

(57)【要約】

【課題】ノイズを低減しつつフレームレートを維持すること。
【解決手段】実施形態に係る超音波診断装置は、切替部と、取得部と、除去部とを備える。切替部は、超音波を送受信していないブランク期間において、超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替える。取得部は、ブランク期間において、送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得する。除去部は、ブランク期間に後続する超音波の送受信期間において、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を送受信していないブランク期間において、前記超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替える切替部と、
前記ブランク期間において、前記送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得する取得部と、
前記ブランク期間に後続する前記超音波の送受信期間において、前記ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する除去部と
を具備する、超音波診断装置。

【請求項2】

前記除去部は、前記受信データから前記ノイズデータを減算することによって前記ノイズを除去する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記除去部は、前記送受信期間のうちの受信期間において、前記受信データから前記ノイズを除去する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記除去部は、前記ノイズデータの時間長に対応する期間において、前記受信データから前記ノイズを除去する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記ブランク期間および前記送受信期間は、ラスタ毎に規定される一つのレートに含まれる、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記切替部は、前記送受信期間において、前記送受信スイッチを前記受信側から前記送信側へ切り替え、
前記取得部は、前記送受信期間のうちの受信期間において、前記受信データを取得する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記送受信スイッチを有する超音波送受信回路
を更に具備する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記ブランク期間において、前記ノイズデータを格納するメモリ、
を更に具備し、
前記除去部は、前記送受信期間において、前記メモリから読み出した前記ノイズデータを用いて前記受信データから前記ノイズを除去する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記ブランク期間は、検査部位に応じて変更される、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項10】

前記ブランク期間は、前記ノイズデータの状態に応じて変更される、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項11】

超音波を送受信していないブランク期間において、前記超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替えることと、
前記ブランク期間において、前記送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得することと、
前記ブランク期間に後続する前記超音波の送受信期間において、前記ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去することと
を具備する、医用データ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置および医用データ処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、超音波診断装置の小型化などにより、超音波送受信回路と送受信スイッチ（ＴＲスイッチ）とが一体型のデバイスが用いられている。このようなデバイスにおいて、レートに同期したノイズが受信データに含まれることにより、ノイズに起因するアーチファクトが超音波画像に現れることがある。レートに同期したノイズは、例えば、レート毎に切り替えられるＴＲスイッチのスイッチングノイズである。

【0003】

受信データに混入したスイッチングノイズは、超音波画像のプローブ近傍付近（例えば、体表から１ｃｍ程度の位置）にアーチファクトとして現れる。このアーチファクトは、リウマチなどの体表付近の診断の場合、患部と重なる場合がある。よって、診断の妨げとなることから、受信データにノイズが混入することは、望ましくない。

【0004】

従来、上記のようなノイズを除去する方法として、ラスタ毎に、１番目のレート（第１のレート）で超音波を送信しない場合のノイズデータを取得し、後続する２番目のレート（第２のレート）で超音波を送信する場合の生体データを取得し、ノイズデータと生体データとの差分をとることでノイズを除去していた。しかし、この手法の場合、１本のラスタデータを作るのに２回分のレートが必要となるため、ノイズ除去をしない場合に比べて、フレームレートが半分になっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１５３８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、ノイズを低減しつつフレームレートを維持することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係る超音波診断装置は、切替部と、取得部と、除去部とを備える。切替部は、超音波を送受信していないブランク期間において、超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替える。取得部は、ブランク期間において、送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得する。除去部は、ブランク期間に後続する超音波の送受信期間において、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態における超音波送受信回路の構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態におけるノイズ除去処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】図４は、実施形態におけるノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。

【図5】図５は、実施形態における信号処理回路の構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施形態における信号処理回路の制御を説明するタイムチャートである。

【図7】図７は、実施形態におけるノイズ除去処理を施した受信データを説明するための模式図である。

【図8】図８は、実施形態の応用例におけるノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。

【図9】図９は、従来のノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

初めに、超音波診断装置の起動からスキャン開始までの流れについて説明する。超音波診断装置は、電源が投入されると初めにイニシャライズ設定を行う。イニシャライズ設定では、例えば、接続されている超音波プローブについて、素子の位置情報などのパラメータが設定される。イニシャライズ設定が行われた後、超音波診断装置は、ユーザから検査部位および患者情報などの入力を受け付け、検査開始の準備を完了する。

【0010】

ユーザにより検査開始の指示を受け付けると、超音波診断装置は、任意の走査線（ラスタ）に対して超音波の送受信を行う際に、超音波の送受信に関するパラメータを都度設定し、設定したパラメータを用いて超音波の送受信を行う。

【0011】

本明細書では、任意のラスタに関して、超音波の送受信に関するパラメータを設定するための期間をブランク期間と称し、超音波を送受信するための期間を送受信期間と称する。また、ブランク期間と、ブランク期間に後続する送受信期間とで規定される繰り返し周期をレートと称する。尚、ブランク期間では超音波の送受信が行われないため、ブランク期間は、超音波を送受信していない期間と呼ばれてもよい。また、レートは、フレームと呼ばれてもよい。

【0012】

送受信期間は、送信期間および受信期間に分けられてもよい。送信期間は、超音波を送信するための期間である。また、送信期間は、超音波の送信を許可する期間（超音波を送信することができる期間）に言い換えられてもよい。受信期間は、超音波を受信するための期間である。また、受信期間は、超音波の受信を許可する期間（超音波を受信することができる期間）に言い換えられてもよい。

【0013】

次に、送受信スイッチに関するスイッチングノイズについて説明する。送受信スイッチは、超音波プローブに接続される超音波送信回路および超音波受信回路を物理的に切り替えるスイッチである。スイッチングノイズは、送受信スイッチを受信側から送信側へ切り替える際に、或いは送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替える際に発生する。

【0014】

例えば、送受信スイッチと超音波受信回路とが一体型のデバイスで構成されている場合、送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替えた際、超音波受信回路によって受信する超音波の受信データにスイッチングノイズが混入することがある。スイッチングノイズが受信データに混入すると、受信データから超音波画像を生成した際に、超音波画像中にアーチファクトとして現れる。以降では、単に「スイッチングノイズ」と記載した場合、「送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替えた際に発生するノイズ」であるものとする。

【0015】

次に、上記スイッチングノイズについて、従来のノイズ除去処理について図９を用いて説明する。図９は、従来のノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。図９のタイムチャート９００には、時間的に隣接する二回の超音波送受信に関する第１のレートおよび第２のレートの各時間について、送受信スイッチ（ＴＲスイッチ）の位置を示す波形９１０と、送信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形９２０と、受信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形９３０とが示されている。先に図９を概説すると、タイムチャート９００には、超音波診断装置が、第１のレートにおいてノイズを取得し、第１のレートに後続する第２のレートにおいて受信データに含まれるノイズを除去することが示されている。

【0016】

タイムチャート９００において、第１のレートは、ブランク期間、送信期間、および受信期間を含む。ブランク期間は、時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの期間である。送信期間は、時刻ｔ２０から時刻ｔ３０までの期間である。受信期間は、時刻ｔ３０から時刻ｔ４０までの期間である。従って、第１のレートは、時刻ｔ１０から時刻ｔ４０までの期間である。

【0017】

時刻ｔ１０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを受信側に設定する。また、超音波診断装置は、送信制御および受信制御をそれぞれＯＦＦに設定する。ブランク期間中において、送信制御および受信制御はＯＮに設定されない。送信制御および受信制御がＯＮにされない理由は、ブランク期間では超音波の送受信を必要としないためである。

【0018】

時刻ｔ２０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを受信側から送信側へ切り替える。この切り替えにより、超音波診断装置は送信期間となるが、第１のレートではノイズのみを取得するため、送信制御はＯＦＦのままに設定される。よって、第１のレートの送信期間では、超音波診断装置は、超音波の送信を行わない。

【0019】

時刻ｔ３０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える。この切り替えにより、超音波診断装置は受信期間となる。また、超音波診断装置は、受信制御をＯＦＦからＯＮに設定する。第１のレートの受信期間において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える際に発生するスイッチングノイズを含むノイズをノイズデータとして取得する。

【0020】

時刻ｔ４０において、超音波診断装置は、受信制御をＯＦＦに設定し、第１のレートを終了する。第１のレートが終了した後、第２のレートに移行する。

【0021】

第２のレートは、時刻ｔ４０から時刻ｔ５０までの期間をブランク期間、時刻ｔ５０から時刻ｔ６０までの期間を送信期間、時刻ｔ６０から時刻ｔ７０までの期間を受信期間と規定している。従って、第２のレートは、時刻ｔ４０から時刻ｔ７０までの期間である。

【0022】

時刻ｔ４０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを受信側に設定する。また、超音波診断装置は、送信制御および受信制御をそれぞれＯＦＦに設定する。

【0023】

時刻ｔ５０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを受信側から送信側へ切り替える。この切り替えにより、超音波診断装置は送信期間となる。また、超音波診断装置は、送信制御をＯＦＦからＯＮに設定する。よって、第２のレートの送信期間では、超音波診断装置は、超音波の送信を行う。

【0024】

時刻ｔ６０において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える。この切り替えにより、超音波診断装置は受信期間となる。また、超音波診断装置は、送信制御をＯＮからＯＦＦに設定し、受信制御をＯＦＦからＯＮに設定する。第２のレートの受信期間において、超音波診断装置は、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える際に発生するスイッチングノイズを含むノイズが重畳された、超音波の送信に伴う受信データを取得する。さらに、超音波診断装置は、第１のレートで取得したノイズデータを用いて、第２のレートで取得する受信データからノイズを除去する。

【0025】

時刻ｔ７０において、超音波診断装置は、受信制御をＯＦＦに設定し、第２のレートを終了する。

【0026】

以上概説すると、従来のノイズ除去処理では、超音波診断装置は、任意のラスタについて、第１のレートにおいてノイズを取得し、第１のレートに後続する第２のレートにおいて受信データに含まれるノイズを除去する。よって、従来のノイズ除去処理は、２レートのうちの１レートしかデータを出力することができなかった。換言すると、従来のノイズ除去処理は、超音波の送受信を行わないレート（上記図９では第１のレート）を必要とするため、ノイズ除去処理をしない場合と比べ、フレームレートが略半分となっていた。

【0027】

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置の実施形態について詳細に説明する。

【0028】

（実施形態）
図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１の超音波診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１とを有している。装置本体１００は、入力装置１０２および出力装置１０３と接続されている。また、装置本体１００は、ネットワークＮＷを介して外部装置１０４と接続されている。外部装置１０４は、例えば、ＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を搭載したサーバなどである。

【0029】

超音波プローブ１０１は、例えば、装置本体１００からの制御に従い、被検体である生体Ｐ内のスキャン領域について超音波スキャンを実行する。超音波プローブ１０１は、例えば、複数の圧電振動子、複数の圧電振動子とケースとの間に設けられる整合層、および複数の圧電振動子から放射方向に対して後方への超音波の伝搬を防止するバッキング材等を有する。超音波プローブ１０１は、例えば、複数の超音波振動子が所定の方向に沿って配列された一次元アレイリニアプローブである。超音波プローブ１０１は、装置本体１００と着脱自在に接続される。超音波プローブ１０１には、オフセット処理、および超音波画像をフリーズさせる操作（フリーズ操作）等の際に押下されるボタンが配置されてもよい。

【0030】

複数の圧電振動子は、装置本体１００が有する後述の超音波送信回路１１０から供給される駆動信号に基づいて超音波を発生する。これにより、超音波プローブ１０１から生体Ｐへ超音波が送信される。超音波プローブ１０１から生体Ｐへ超音波が送信されると、送信された超音波は、生体Ｐの体組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流または心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。超音波プローブ１０１は、生体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。

【0031】

図１には、一つの超音波プローブ１０１と装置本体１００との接続関係を例示している。しかしながら、装置本体１００には、複数の超音波プローブを接続することが可能である。接続された複数の超音波プローブのうちいずれを超音波スキャンに使用するかは、例えば、後述するタッチパネル上のソフトウェアボタンによって任意に選択することができる。

【0032】

装置本体１００は、超音波プローブ１０１により受信された反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１００は、超音波送受信回路２００と、内部記憶回路１３０と、画像メモリ１４０と、入力インタフェース１５０と、出力インタフェース１６０と、通信インタフェース１７０と、処理回路１８０とを有している。初めに、超音波送受信回路２００について、図２を用いて説明する。

【0033】

図２は、実施形態における超音波送受信回路の構成例を示すブロック図である。図２の超音波送受信回路２００は、超音波送信回路１１０と、超音波受信回路１２０と、送受信スイッチ２１０（ＴＲスイッチ）と、信号処理回路５００とを備える。

【0034】

超音波送信回路１１０は、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給するプロセッサである。超音波送信回路１１０は、例えば、トリガ発生回路、遅延回路、およびパルサ回路等により実現される。トリガ発生回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返して発生する。遅延回路は、超音波プローブから発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な複数の圧電振動子毎の遅延時間を、トリガ発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に設けられる複数の超音波振動子へ駆動信号（駆動パルス）を印加する。遅延回路により各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、複数の圧電振動子の表面からの送信方向が任意に調整可能となる。

【0035】

また、超音波送信回路１１０は、駆動信号によって、超音波の出力強度を任意に変更することができる。超音波診断装置では、出力強度を大きくすることにより、生体Ｐ内での超音波の減衰の影響を小さくすることができる。超音波診断装置は、超音波の減衰の影響を小さくすることによって、受信時において、Ｓ／Ｎ比の大きい反射波信号を取得することができる。

【0036】

一般的に、超音波が生体Ｐ内を伝播すると、出力強度に相当する超音波の振動の強さ（これは、音響パワーとも称する）が減衰する。音響パワーの減衰は、吸収、散乱および反射などによって起こる。また、音響パワーの減少の度合いは、超音波の周波数および超音波の放射方向の距離に依存する。例えば、超音波の周波数を大きくすることにより、減衰の度合いは大きくなる。また、超音波の放射方向の距離が長くなるほど、減衰の度合いは大きくなる。

【0037】

超音波受信回路１２０は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を施し、受信信号を生成するプロセッサである。超音波受信回路１２０は、超音波プローブ１０１によって取得された超音波の反射波信号に対する受信信号を生成する。具体的には、超音波受信回路１２０は、例えば、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、復調器、およびビームフォーマ等により実現される。プリアンプは、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号をチャネル毎に増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をディジタル信号に変換する。復調器は、ディジタル信号を復調する。ビームフォーマは、例えば、復調されたディジタル信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与えて、遅延時間が与えられた複数のディジタル信号を加算する。ビームフォーマの加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された受信信号が発生する。

【0038】

送受信スイッチ２１０は、超音波プローブ１０１に接続される超音波送信回路１１０と超音波受信回路１２０とを物理的に切り替えるスイッチである。本明細書では、超音波プローブ１０１と超音波送信回路１１０とが接続されている状態を「送受信スイッチ２１０が送信側の状態」と称し、超音波プローブ１０１と超音波受信回路１２０とが接続されている状態を「送受信スイッチ２１０が受信側の状態」と称する。例えば、送受信スイッチ２１０を受信側から送信側へ切り替えた場合、超音波プローブ１０１と超音波送信回路１１０とが接続される。また、送受信スイッチ２１０を送信側から受信側へ切り替えた場合、超音波プローブ１０１と超音波受信回路１２０とが接続される。尚、送受信スイッチ２１０の切り替えに関する指示は、後述する処理回路１８０の機能により行われる。

【0039】

信号処理回路５００は、超音波受信回路１２０から出力される受信信号（受信データ）を受け取り、受信データに対してノイズ除去処理などの信号処理を施して、信号処理済みの受信データ（処理済みデータ）を処理回路１８０へと出力する。尚、信号処理回路５００の具体的な説明は後述される。

【0040】

内部記憶回路１３０は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリ等、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体等を有する。内部記憶回路１３０は、超音波送受信を実現するためのプログラム、後述するノイズ除去処理に関するプログラムおよび各種データ等を記憶している。プログラムおよび各種データは、例えば、内部記憶回路１３０に予め記憶されていてもよい。また、プログラムおよび各種データは、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて内部記憶回路１３０にインストールされてもよい。また、内部記憶回路１３０は、入力インタフェース１５０を介して入力される操作に従い、処理回路１８０で生成されるＢモード画像データ、造影画像データ、および血流映像に関する画像データ等を記憶する。内部記憶回路１３０は、記憶している画像データを、通信インタフェース１７０を介して外部装置１０４等に転送することも可能である。

【0041】

なお、内部記憶回路１３０は、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、およびフラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。内部記憶回路１３０は、記憶しているデータを可搬性記憶媒体へ書き込み、可搬性記憶媒体を介してデータを外部装置１０４に記憶させることも可能である。

【0042】

画像メモリ１４０は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリ等、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体等を有する。画像メモリ１４０は、入力インタフェース１５０を介して入力されるフリーズ操作直前の複数フレームに対応する画像データを保存する。画像メモリ１４０に記憶されている画像データは、例えば、連続表示（シネ表示）される。

【0043】

内部記憶回路１３０、および画像メモリ１４０は、必ずしもそれぞれが独立した記憶装置により実現されなくてもよい。内部記憶回路１３０、および画像メモリ１４０が単一の記憶装置により実現されてもよい。また、内部記憶回路１３０、および画像メモリ１４０のそれぞれが複数の記憶装置により実現されてもよい。

【0044】

入力インタフェース１５０は、入力装置１０２を介し、操作者からの各種指示を受け付ける。入力装置１０２は、例えば、マウス、キーボード、パネルスイッチ、スライダースイッチ、トラックボール、ロータリーエンコーダ、操作パネル、およびタッチコマンドスクリーン（ＴＣＳ：Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）である。入力インタフェース１５０は、例えばバスを介して処理回路１８０に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を処理回路１８０へ出力する。なお、入力インタフェース１５０は、マウスおよびキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１８０へ出力する回路も入力インタフェースの例に含まれる。

【0045】

出力インタフェース１６０は、例えば処理回路１８０からの電気信号を出力装置１０３へ出力するためのインタフェースである。出力装置１０３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の任意のディスプレイである。出力装置１０３は、入力装置１０２を兼ねたタッチパネル式のディスプレイでもよい。出力装置１０３は、ディスプレイの他に、音声を出力するスピーカーを更に含んでもよい。出力インタフェース１６０は、例えばバスを介して処理回路１８０に接続され、処理回路１８０からの電気信号を出力装置１０３に出力する。

【0046】

通信インタフェース１７０は、例えばネットワークＮＷを介して外部装置１０４と接続され、外部装置１０４との間でデータ通信を行う。

【0047】

処理回路１８０は、例えば、超音波診断装置１の中枢として機能するプロセッサである。処理回路１８０は、内部記憶回路１３０に記憶されているプログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。処理回路１８０は、例えば、Ｂモード処理機能１８１と、ドプラ処理機能１８２と、画像生成機能１８３と、表示制御機能１８４と、切替機能１８５（切替部）と、取得機能１８６（取得部）と、除去機能１８７（除去部）と、システム制御機能１８８（制御部）とを有している。

【0048】

Ｂモード処理機能１８１は、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号に基づき、Ｂモードデータを生成する機能である。Ｂモード処理機能１８１において処理回路１８０は、例えば、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号に対して包絡線検波処理、および対数圧縮処理等を施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。生成されたＢモードデータは、２次元的な超音波走査線（ラスタ）上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

【0049】

また、処理回路１８０は、Ｂモード処理機能１８１により、造影エコー法、例えば、コントラストハーモニックイメージング（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ：ＣＨＩ）を実行することができる。即ち、処理回路１８０は、造影剤が注入された生体Ｐの反射波データ（高調波成分または分周波成分）と、生体Ｐ内の組織を反射源とする反射波データ（基本波成分）とを分離することができる。これにより、処理回路１８０は、生体Ｐの反射波データから高調波成分または分周波成分を抽出して、造影画像データを生成するためのＢモードデータを生成することができる。

【0050】

造影画像データを生成するためのＢモードデータは、造影剤を反射源とする反射波の信号強度を輝度で表したデータとなる。また、処理回路１８０は、生体Ｐの反射波データから基本波成分を抽出して、組織画像データを生成するためのＢモードデータを生成することができる。

【0051】

なお、ＣＨＩを行う際、処理回路１８０は、上述したフィルタ処理を用いた方法とは異なる方法により、ハーモニック成分（高調波成分）を抽出することができる。ハーモニックイメージングでは、振幅変調（ＡＭ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）法や位相変調（ＰＭ：Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）法、ＡＭ法及びＰＭ法を組み合わせたＡＭＰＭ法と呼ばれる映像法が行なわれる。

【0052】

ＡＭ法、ＰＭ法およびＡＭＰＭ法では、同一の走査線に対して振幅や位相が異なる超音波送信を複数回行う。これにより、超音波受信回路１２０は、各走査線で複数の反射波データを生成し、生成した反射波データを出力する。処理回路１８０は、Ｂモード処理機能１８１により、各走査線の複数の反射波データを、変調法に応じた加減算処理することで、ハーモニック成分を抽出する。そして、処理回路１８０は、ハーモニック成分の反射波データに対して包絡線検波処理などを行って、Ｂモードデータを生成する。

【0053】

ドプラ処理機能１８２は、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号を周波数解析することで、スキャン領域に設定されるＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：関心領域）内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（ドプラ情報）を生成する機能である。生成されたドプラ情報は、２次元的な超音波走査線上のドプラＲＡＷデータ（ドプラデータとも称する）として不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

【0054】

具体的には、処理回路１８０は、ドプラ処理機能１８２により、例えば移動体の運動情報として、平均速度、平均分散値、平均パワー値などを複数のサンプル点それぞれで推定し、推定した運動情報を示すドプラデータを生成する。移動体は、例えば、血流や、心壁などの組織、造影剤である。実施形態に係る処理回路１８０は、ドプラ処理機能１８２により、血流の運動情報（血流情報）として、血流の平均速度、血流速度の分散値、血流信号のパワー値などを、複数のサンプル点それぞれで推定し、推定した血流情報を示すドプラデータを生成する。

【0055】

さらに、処理回路１８０は、ドプラ処理機能１８２により、カラーフローマッピング（ＣＦＭ：Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ Ｍａｐｐｉｎｇ）法とも呼ばれるカラードプラ法を実行することができる。ＣＦＭ法では、超音波の送受信が複数の走査線上で複数回行われる。そして、ＣＦＭ法では、例えば、同一位置のデータ列に対してＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィルタを掛けることで、静止している組織、又は動きの遅い組織に由来する信号（クラッタ信号）を抑制して、血流に由来する信号を抽出する。そして、ＣＦＭ法では、抽出した血流信号を用いて、血流の速度、血流の分散、血流のパワーなどの血流情報を推定する。後述する画像生成機能１８３では、推定した血流情報の分布を、例えば、２次元でカラー表示した超音波画像データ（カラードプラ画像データ）として生成する。以降では、カラードプラ法を用いた超音波診断装置のモードを血流映像モードと称する。尚、カラー表示とは、血流情報の分布を所定のカラーコードに対応させて表示させるものであり、グレースケールもカラー表示に含まれるものとする。

【0056】

血流映像モードには、所望する臨床情報によって様々な種類がある。一般的には、血流の方向や血流の平均速度が可視化可能な速度表示用血流映像モードや、血流信号のパワーを可視化可能なパワー表示用血流映像モードがある。

【0057】

速度表示用血流映像モードは、血流の方向や血流の平均速度によってドプラシフト周波数に対応した色を表示するモードである。例えば、速度表示用血流映像モードは、流れの方向として、向かってくる流れを赤系色、遠ざかる流れを青系色で表し、それぞれの速度の違いを色相の違いで表す。速度表示用血流映像モードは、カラードプラモードや、カラードプライメージング（Ｃｏｌｏｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ：ＣＤＩ）モードと呼ばれることもある。

【0058】

パワー表示用血流映像モードは、例えば、血流信号のパワーを赤系色の色相、色の明るさ（明度）または彩度の変化で表すモードである。パワー表示用血流映像モードは、パワードプラ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ：ＰＤ）モードと呼ばれることもある。パワー表示用血流映像モードは、速度表示用血流映像モードと比べて高感度に血流を描出できることから、高感度血流映像モードと呼ばれてもよい。

【0059】

画像生成機能１８３は、Ｂモード処理機能１８１により生成されたデータに基づいて、Ｂモード画像データを生成する機能である。例えば、画像生成機能１８３において処理回路１８０は、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の画像データ（表示用画像データ）を生成する。具体的には、処理回路１８０は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換、例えば、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じた座標変換を実行することで、ピクセルから構成される２次元Ｂモード画像データ（超音波画像データとも称する）を生成する。換言すると、処理回路１８０は、画像生成機能１８３により、超音波の送受信によって、連続する複数のフレームにそれぞれ対応する複数の超音波画像（医用画像）を生成する。

【0060】

また、処理回路１８０は、例えば、ＲＡＷデータメモリに記憶されたドプラＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換を実行することで、血流情報が映像化されたドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、平均速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又はこれらを組み合わせた画像データである。処理回路１８０は、ドプラ画像データとして、血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像データ、および一つの血流情報がグレースケールで波形状に表示されるドプラ画像データを生成する。カラードプラ画像データは、前述の血流映像モードの実行時に生成される。

【0061】

表示制御機能１８４は、画像生成機能１８３により生成された各種超音波画像データに基づく画像を出力装置１０３としてのディスプレイに表示させる機能である。具体的には、例えば、処理回路１８０は、表示制御機能１８４により、画像生成機能１８３により生成されたＢモード画像データ、ドプラ画像データ、又はこれらの両方を含む画像データに基づく画像のディスプレイにおける表示を制御する。

【0062】

より具体的には、処理回路１８０は、表示制御機能１８４により、例えば、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用画像データを生成する。また、処理回路１８０は、表示用画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、及びγカーブ補正、並びにＲＧＢ変換等の各種処理を実行してもよい。また、処理回路１８０は、表示用画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディマーク等の付帯情報を付加してもよい。また、処理回路１８０は、操作者が入力装置により各種指示を入力するためのユーザインタフェース（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を生成し、ＧＵＩをディスプレイに表示させてもよい。

【0063】

切替機能１８５は、送受信スイッチ２１０を切り替える機能である。例えば、切替機能１８５において処理回路１８０は、予め決められたタイミングに基づいて、送受信スイッチ２１０を受信側から送信側へ、或いは送信側から受信側へ切り替える。具体的には、処理回路１８０は、超音波を送受信していないブランク期間において、送受信スイッチ２１０を送信側から受信側へ切り替える。また、処理回路１８０は、送受信期間において、送受信スイッチ２１０を受信側から送信側へ切り替える。

【0064】

取得機能１８６は、ノイズデータおよび受信データを取得する機能である。例えば、取得機能１８６において処理回路１８０は、所定の期間において、ノイズデータおよび受信データを取得する。具体的には、処理回路１８０は、ブランク期間において、送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得する。また、処理回路１８０は、受信期間において、受信データを取得する。尚、ノイズデータには、電源ノイズなどが含まれてもよい。

【0065】

除去機能１８７は、受信データからノイズを除去する機能である。例えば、除去機能１８７において処理回路１８０は、送受信期間において、ブランク期間で取得したノイズデータを用いて、受信データからノイズを除去する。具体的には、処理回路１８０は、受信データからノイズデータを減算することによってノイズを除去する。また、処理回路１８０は、受信期間において、受信データからノイズを除去する。また、処理回路１８０は、ノイズデータの時間長に対応する期間において、受信データからノイズを除去する。尚、処理回路１８０は、リアルタイムで取得している受信データからノイズを除去してもよい。また、ノイズデータは、メモリから読み出されてよい。

【0066】

なお、除去機能１８７によるノイズ除去は、信号処理回路５００を制御することにより行われてもよい。例えば、除去機能１８７において処理回路１８０は、信号処理回路５００へ制御信号（後述するメモリ選択信号および出力選択信号に相当）を出力することによって、信号処理回路５００を制御し、受信データからノイズを除去する。

【0067】

システム制御機能１８８は、超音波診断装置１全体の動作を統括して制御する機能である。例えば、システム制御機能１８８において処理回路１８０は、超音波の送受信に関する超音波診断装置１の各部を制御する。具体的には、処理回路１８０は、超音波の送信制御および受信制御を行う。尚、システム制御機能１８８において処理回路１８０は、信号処理回路５００を制御してもよい。

【0068】

以上、実施形態に係る超音波診断装置１の基本的な構成について説明した。次に、実施形態に係る超音波診断装置１の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。

【0069】

図３は、実施形態におけるノイズ除去処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。実施形態のノイズ除去処理は、一つのレートにおいて、ノイズの取得と受信データに含まれるノイズの除去とを行う。よって、図３のフローチャートの説明では、一つのレートについての一連の流れを説明する。

【0070】

また、図３のフローチャートでは、ステップＳＴ１１０およびステップＳＴ１２０の処理がブランク期間で行われ、ステップＳＴ１３０からステップＳＴ１７０までの処理が送受信期間で行われる。よって、それぞれのステップの説明で、「ブランク期間において」および「送受信期間において」等の記載を省略する場合がある。図３に示すノイズ除去処理は、ユーザにより検査開始の指示を受け付けることにより開始される。

【0071】

（ステップＳＴ１１０）
ノイズ除去処理を開始すると、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ブランク期間において、送受信スイッチ２１０（ＴＲスイッチ）を送信側から受信側へ切り替える。

【0072】

（ステップＳＴ１２０）
ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替えた後、処理回路１８０は、取得機能１８６により、ＴＲスイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得する。

【0073】

（ステップＳＴ１３０）
ノイズデータを取得した後、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを受信側から送信側へ切り替える。

【0074】

（ステップＳＴ１４０）
ＴＲスイッチを受信側から送信側へ切り替えた後、処理回路１８０は、超音波の送信を開始する。

【0075】

（ステップＳＴ１５０）
超音波の送信を開始した後、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える。

【0076】

（ステップＳＴ１６０）
ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替えた後、処理回路１８０は、超音波の受信を開始する。超音波の受信開始に伴い、処理回路１８０は、取得機能１８６により、受信データを取得する。

【0077】

（ステップＳＴ１７０）
超音波の受信を開始した後、処理回路１８０は、除去機能１８７により、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する。ステップＳＴ１７０の後、処理は終了する。

【0078】

以上、実施形態に係る超音波診断装置１の動作について説明した。次に、実施形態におけるノイズ除去処理について、図４のタイムチャートを用いて説明する。

【0079】

図４は、実施形態におけるノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。図４のタイムチャート４００には、第１のレートの各時間について、送受信スイッチ（ＴＲスイッチ）の位置を示す波形４１０と、送信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形４２０と、受信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形４３０とが示されている。図４を概説すると、タイムチャート４００には、超音波診断装置が、第１のレートにおいて、ノイズを取得し、受信データに含まれるノイズを除去することを示している。尚、第１のレートのブランク期間、送信期間、および受信期間は、タイムチャート９００の第１のレートと同様のため、説明を省略する。また、送信期間および受信期間は、一部の期間が重複していてもよい。

【0080】

時刻ｔ１０において、処理回路１８０は、ＴＲスイッチを受信側に設定し、送信制御および受信制御をそれぞれＯＦＦに設定する。時刻ｔ１０から所定の時間が経過した時刻ｔ１１において、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを受信側から送信側に設定する。時刻ｔ１１から所定の時間が経過した時刻ｔ１２において、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える（ステップＳＴ１１０）。尚、時刻ｔ１０において、処理回路１８０は、ＴＲスイッチを送信側に設定してもよい。この場合、時刻ｔ１１におけるＴＲスイッチの切り替えは不要となる。

【0081】

ブランク期間において（図４では時刻ｔ１２において）、ＴＲスイッチが送信側から受信側へ切り替えられたことを契機として、処理回路１８０は、送信制御をＯＦＦにしたまま受信制御のみＯＮに設定し、取得機能１８６により、ノイズデータの取得を開始する（ステップＳＴ１２０）。ノイズデータの取得は、例えば、ブランク期間が終了する時刻ｔ２０まで行われる。よって、以下では、時刻ｔ１２から時刻ｔ２０までの期間をノイズデータ取得期間と呼ぶ。

【0082】

時刻ｔ２０において、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを受信側から送信側へ切り替える（ステップＳＴ１３０）。この切り替えを契機として、処理回路１８０は、送信制御をＯＮに設定し、受信制御をＯＦＦに設定する。また、処理回路１８０は、超音波の送信を開始する（ステップＳＴ１４０）。

【0083】

時刻ｔ３０において、処理回路１８０は、切替機能１８５により、ＴＲスイッチを送信側から受信側へ切り替える（ステップＳＴ１５０）。この切り替えを契機として、処理回路１８０は、送信制御をＯＦＦに設定し、受信制御をＯＮに設定する。また、処理回路１８０は、超音波の受信を開始し、取得機能１８６により、受信データを取得する（ステップＳＴ１６０）。受信データの取得と並行して、処理回路１８０は、除去機能１８７により、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する（ステップＳＴ１７０）。受信データの取得は、例えば、受信期間が終了する時刻ｔ４０まで行われる。

【0084】

以上、実施形態におけるノイズ除去処理について説明した。次に、実施形態における信号処理回路の構成について、図５のブロック図を用いて説明する。

【0085】

図５は、実施形態における信号処理回路の構成例を示すブロック図である。図５の信号処理回路５００は、例えば、図２の超音波送受信回路２００に含まれる。信号処理回路５００は、メモリ５１０と、減算器５２０と、マルチプレクサ５３０とを含む。尚、信号処理回路５００は、超音波受信回路１２０に含まれてもよい。

【0086】

信号処理回路５００は、ブランク期間において、超音波受信回路１２０から、スイッチングノイズを含むノイズデータを入力する。また、信号処理回路５００は、受信期間において、超音波受信回路１２０から受信データを入力する。信号処理回路５００は、受信期間において、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去した処理済みデータ、或いは処理が行われなかった受信データ（未処理データ）を処理回路１８０へと出力する。尚、信号処理回路５００に入力されるノイズデータおよび受信データは入力データ（ｂｅａｍ＿ｉｎ）と呼ばれてよく、信号処理回路５００から出力される処理済みデータおよび未処理データは出力データ（ｂｅａｍ＿ｏｕｔ）と呼ばれてよい。

【0087】

メモリ５１０は、超音波受信回路１２０から入力データを受け付ける。具体的には、メモリ５１０は、ブランク期間において、超音波受信回路１２０から入力データとしてのノイズデータを入力する。また、メモリ５１０は、超音波受信回路１２０からのノイズデータを記憶する。ノイズデータを記憶するか否かは、処理回路１８０からのメモリ選択信号（ｍｅｍ＿ｓｅｌ）によって制御される。例えば、メモリ５１０は、メモリ選択信号「０」（ｄｉｓａｂｌｅ）の場合、ノイズデータを記憶せず、メモリ選択信号「１」（ｅｎａｂｌｅ）の場合、ノイズデータを記憶する。尚、メモリ５１０は、入力データとして受け取った受信データを記憶しない。

【0088】

減算器５２０は、受信期間において、超音波受信回路１２０から受信データを入力し、メモリ５１０からノイズデータを入力する。減算器５２０は、受信データからノイズデータを減算することによって、ノイズを除去した処理済みデータをマルチプレクサ５３０へと出力する。

【0089】

マルチプレクサ５３０は、ブランク期間において、超音波受信回路１２０からノイズデータを入力し、受信期間において、受信データ（未処理データ）および処理済みデータを入力する。入力したデータのいずれかを出力するか否かは、処理回路１８０からの出力選択信号（ｏｕｔ＿ｓｅｌ）によって制御される。例えば、マルチプレクサ５３０は、出力選択信号「０」（Ｎｏｎｅ）の場合、何れのデータも出力せず（或いはゼロデータを出力する）、出力信号「１」（ｂｅａｍ＿ｉｎ）の場合、未処理データを出力し、出力信号「２」（ｏｕｔ＿ｓｕｂ）の場合、処理済みデータを出力する。

【0090】

以上、実施形態における信号処理回路の構成について説明した。次に、実施形態における信号処理回路の制御について、図６のタイムチャートを用いて説明する。

【0091】

図６は、実施形態における信号処理回路の制御を説明するタイムチャートである。図６のタイムチャート６００には、第１のレートの各時間について、送受信スイッチ（ＴＲスイッチ）の位置を示す波形６１０と、送信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形６２０と、受信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形６３０と、メモリ選択信号（ｍｅｍ＿ｓｅｌ）の「０」または「１」を示す波形６４０と、出力選択信号（ｏｕｔ＿ｓｅｌ）の「０」「１」または「２」を示す波形６５０とが示されている。尚、タイムチャート６００の第１のレートにおける、ブランク期間、送信期間、および受信期間は、タイムチャート９００の第１のレートと同様のため、説明を省略する。また、波形６１０、波形６２０、および波形６３０は、タイムチャート４００の波形４１０、波形４２０、および波形４３０と同様である。以下では、メモリ選択信号（ｍｅｍ＿ｓｅｌ）および出力選択信号（ｏｕｔ＿ｓｅｌ）に関して説明する。

【0092】

メモリ選択信号（ｍｅｍ＿ｓｅｌ）は、ブランク期間におけるノイズデータ取得期間（時刻ｔ１２から時刻ｔ２０まで）において「１」を出力し、それ以外の期間（時刻ｔ１０から時刻ｔ１２まで、および時刻ｔ２０から時刻ｔ４０まで）において「０」を出力する。よって、メモリ５１０は、メモリ選択信号に従い、ノイズデータ取得期間で取得されるノイズデータのみを記憶する。

【0093】

出力選択信号（ｏｕｔ＿ｓｅｌ）は、受信期間以外の期間（時刻ｔ１０から時刻ｔ３０まで）において「０」を出力し、時刻ｔ３０からノイズデータの時間長（これは、例えば、ノイズデータ取得期間と等しい）に対応する期間が経過した時刻ｔ３１までの期間において「２」を出力し、時刻ｔ３１から時刻ｔ４０までの期間において「１」を出力する。よって、マルチプレクサ５３０は、出力選択信号に従い、受信期間の内のノイズデータの時間長に対応する期間において処理済みデータを出力し、受信期間の内のその他の期間において未処理データを出力し、受信期間外においてゼロデータを出力する。

【0094】

以上、実施形態における信号処理回路の制御について説明した。次に、実施形態におけるノイズ除去処理を施した受信データについて、図７の模式図を用いて説明する。

【0095】

図７は、実施形態におけるノイズ除去処理を施した受信データを説明するための模式図である。図７には、（ａ）ノイズデータの波形７１０と、（ｂ）ノイズを含む受信データの波形７２０と、（ｃ）ノイズを除去した受信データの波形７３０とが示されている。

【0096】

具体的には、波形７１０は、時間長Δｔを有する。時間長Δｔは、図４および図６などにおける、ノイズデータ取得期間（時刻ｔ１２から時刻ｔ２０までの期間）である。波形７１０は、時刻ｔ１２において発生したスイッチングノイズのノイズデータを表す。波形７２０は、時刻ｔ３０において発生したスイッチングノイズを含む受信データを表す。波形７３０は、ノイズデータを用いてノイズを除去した受信データを表す。波形７３０では、波形７２０のノイズ部分（Δｔ＝ｔ３１－ｔ３０）が低減されている様子が示されている。

【0097】

以上概説すると、実施形態のノイズ除去処理では、超音波診断装置は、ラスタ毎に規定される一つのレートにおいて、ノイズの取得および受信データに含まれるノイズの除去を行う。特に、ノイズの取得は、超音波の送受信が行われない期間に行われる。よって、実施形態における超音波診断装置は、ノイズ除去をしない場合と同様のフレームレートで、ノイズ除去を実現できる。

【0098】

以上説明したように、実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を送受信していないブランク期間において、超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替え、送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得し、ブランク期間に後続する超音波の送受信期間において、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する。

【0099】

従って、実施形態に係る超音波診断装置は、一つのレート内でノイズの取得およびノイズの除去をするにより、ノイズを低減しつつフレームレートを維持することができる。また、実施形態に係る超音波診断装置は、例えば、レート毎にノイズの取得およびノイズの除去をしている場合、一つのノイズデータを複数のレート（例えば、１フレームの超音波画像を生成するのに必要なレート）のノイズ除去で使い回した場合と比べて固定ノイズの累積を低減することができる。

【0100】

（実施形態の応用例）
実施形態に係る超音波診断装置は、所定の時間長を有するブランク期間を設定していた。他方、実施形態の応用例に係る超音波診断装置は、ブランク期間を変更してもよい。具体的には、実施形態の応用例に係る超音波診断装置は、実施形態に係る超音波診断装置で設定される通常のブランク期間よりも、長いブランク期間を設定する。

【0101】

第１の実施形態の応用例では、処理回路１８０は、検査部位およびノイズデータの状態の少なくとも一方に応じてブランク期間を変更する。例えば、処理回路１８０は、検査部位に対応付けられたブランク期間を読み出し、読み出したブランク期間を設定してよい。また例えば、処理回路１８０は、ノイズデータの時間長に応じてブランク期間を設定してよい。ノイズデータの大部分をスイッチングノイズが占めているものと仮定する場合、処理回路１８０は、スイッチングノイズが観測される時間長に合わせてブランク期間を設定してよい。尚、処理回路１８０は、検査モードに応じてブランク期間を設定してもよい。

【0102】

図８は、実施形態の応用例におけるノイズ除去処理を説明するタイムチャートである。図８のタイムチャート８００には、第１のレートの各時間について、送受信スイッチ（ＴＲスイッチ）の位置を示す波形８１０と、送信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形８２０と、受信制御のＯＮ／ＯＦＦを示す波形８３０とが示されている。図８を概説すると、タイムチャート８００には、超音波診断装置が、第１のレートにおいて、ノイズを取得し、受信データに含まれるノイズを除去することを示している。

【0103】

タイムチャート８００において、第１のレートは、ブランク期間、送信期間、および受信期間を含む。ブランク期間は、時刻ｔ１０から時刻ｔ２０’までの期間である。時刻ｔ２０’は、例えば、時刻ｔ２０よりも後の時刻である。よって、図８のブランク期間は、図４などの通常のブランク期間よりも長い。送信期間は、時刻２０’から時刻ｔ３０’までの期間である。受信期間は、時刻ｔ３０’から時刻ｔ４０’までの期間である。従って、第１のレートは、時刻ｔ１０から時刻４０’までの期間である。尚、図８の送信期間および受信期間のそれぞれは、図４の送信期間および受信期間のそれぞれと等しい。

【0104】

ブランク期間において（図８では時刻ｔ１２において）、ＴＲスイッチが送信側から受信側へ切り替えられたことを契機として、処理回路１８０は、送信制御をＯＦＦにしたまま受信制御のみをＯＮに設定し、取得機能１８６により、ノイズデータの取得を開始する。ノイズデータの取得は、例えば、ブランク期間が終了する時刻ｔ２０’まで行われる。よって、実施形態の応用例では、時刻ｔ１２から時刻ｔ２０’までの期間をノイズデータ取得期間と呼ぶ。

【0105】

図４のタイムチャート４００とタイムチャート８００との違いは、ノイズデータ取得期間の長さである。タイムチャート４００では、時刻ｔ１２から時刻ｔ２０までの期間をノイズデータ取得期間としていた。一方、タイムチャート８００は、タイムチャート４００よりも時間長ｔ２０’－ｔ２０だけノイズデータ取得期間が長い。延長された時間長は、そのままブランク期間にも対応する。即ち、タイムチャート８００は、タイムチャート４００よりも延長された時間長だけブランク期間が長い。

【0106】

ノイズデータの時間長は、例えば、ノイズデータ取得期間に対応する。ノイズデータ取得期間が長くなると、時間長の長いノイズデータを取得することができる。ノイズデータの時間長が長くなることにより、受信データにおけるノイズを除去する期間が長くなる。スイッチングノイズに着目すると、ノイズデータの時間長は、超音波画像のノイズを除去する深さに対応する。一方で、スイッチングノイズが超音波画像に影響しうる時間は長くないため、ノイズデータの時間長は、例えば、超音波画像においてノイズを除去したい深さ（例えば、５ｃｍ）に応じて決定されてもよい。

【0107】

以上説明したように、実施形態の応用例に係る超音波診断装置は、超音波を送受信していないブランク期間において、超音波の送受信スイッチを送信側から受信側へ切り替え、送受信スイッチの切り替えに起因するスイッチングノイズを含むノイズデータを取得し、ブランク期間に後続する超音波の送受信期間において、ノイズデータを用いて受信データからノイズを除去する。また、本超音波診断装置は、検査部位およびノイズデータの状態のいずれか一方に応じてブランク期間を変更してもよい。

【0108】

従って、本応用例に係る超音波診断装置は、ブランク期間を延長することにより、フレームレートが重要でない検査部位、或いは検査モードにおいて、ブランク期間を延長していない場合に比べて、超音波画像の深い領域までノイズを除去することができる。尚、ブランク期間を延長したとしても、延長したブランク期間は、レート期間に対して十分に小さい。よって、本応用例のノイズ除去処理は、従来のノイズ除去処理と比較した場合にフレームレートの低下を抑えることができる。

【0109】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ノイズを低減しつつフレームレートを維持することができる。

【0110】

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））などの回路を意味する。プロセッサが例えばＣＰＵである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、プログラムが記憶回路に保存される代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0111】

加えて、実施形態に係る各機能は、前記処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに前記手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

【0112】

いくつか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、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせ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同様に、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ものである。

【符号の説明】

【0113】

１ 超音波診断装置
１００ 装置本体
１０１ 超音波プローブ
１０２ 入力装置
１０３ 出力装置
１０４ 外部装置
１１０ 超音波送信回路
１２０ 超音波受信回路
１３０ 内部記憶回路
１４０ 画像メモリ
１５０ 入力インタフェース
１６０ 出力インタフェース
１７０ 通信インタフェース
１８０ 処理回路
１８１ Ｂモード処理機能
１８２ ドプラ処理機能
１８３ 画像生成機能
１８４ 表示制御機能
１８５ 切替機能
１８６ 取得機能
１８７ 除去機能
１８８ システム制御機能
２００ 超音波送受信回路
２１０ 送受信スイッチ
４００，６００，８００，９００ タイムチャート
４１０，４２０，４３０，６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，７１０，７２０，７３０，８１０，８２０，８３０，９１０，９２０，９３０ 波形
５００ 信号処理回路
５１０ メモリ
５２０ 減算器
５３０ マルチプレクサ
ｂｅａｍ＿ｉｎ 入力データ
ｂｅａｍ＿ｏｕｔ 出力データ
ｍｅｍ＿ｓｅｌ メモリ選択信号
ｏｕｔ＿ｓｅｌ 出力選択信号
Δｔ 時間長

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】