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特許7472691超音波診断装置、および、超音波信号処理方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】超音波診断装置、および、超音波信号処理方法

(51)【国際特許分類】

A61B 8/14 20060101AFI20240416BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2020118463

(22)【出願日】2020-07-09

(65)【公開番号】P2022015544

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2023-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】弁理士法人ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】川端章裕

(72)【発明者】

【氏名】武田義浩

【審査官】冨永昌彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４０３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１０１１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１９８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２２３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０３９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８０４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０２７７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ８／００－８／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第２の送信イベントにより取得される走査線数がｎc本、関心領域の素子列方向の幅をＷc、走査線の素子列方向の密度をｄcとし、１未満の所定の比率をＲとした場合、Ｍ、Ｎ
は以下の条件を満たすよう設定される
Ｎ＝Ｗc×ｄc／ｎc、Ｍ≦Ｎ×Ｒ
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項2】

前記ｊ _max は、第２画像の関心領域における走査線数であり、１回の第２の送信イベントにより取得される走査線数がｎ _c 本である場合、Ｎ＝ｊ _max ／ｎ _c である
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第１検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IB ［sec］、第２検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IC ［sec］とした場合、第１の送信イベント及び第２の送信イベントの交互実行に要する時間はＭ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC であり、
超音波の繰り返し送信周波数をＦＲ _c ［Ｈｚ］とし、所定の比率をＲとした場合、前記Ｍ、Ｎは、以下の式を満たすよう設定される
ＦＲ _c ＝１／（Ｍ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC ）、Ｍ≧Ｎ×Ｒ
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項4】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
前記第２の送信イベントの所要時間の上限値を所定の基準値ΔＴとし、第２の送信イベント内で連続する第２検出波送信の送信間隔時間をＴ _IC とすると、
前記Ｎは、Ｎ＝［ΔＴ／Ｔ _IC ］であり（ここで［］は、被演算子となる数値を、当該数値を越えない最大の整数に丸める旨の演算子）、
前記第１検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IB 、前記第２検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IC 、所定の比率をＲとしたときＭ、Ｎは、以下の式を満たすよう設定する
Ｍ≦Ｎ×（Ｔ _IC ／Ｔ _IB ）×Ｒ
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項5】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
前記関心領域の素子列方向の幅をＷ _c 、走査線の素子列方向の密度をｄ _c 、１回の第２の送信イベントにより音響線を取得する走査線の数をｎ _c としたとき、１フレーム当たりの第２の検出波の送信回数Ｔｘ _c はＴｘ _c ＝Ｗ _c ×ｄ _c ／ｎ _c であり、但し、Ｔｘ _c が整数でない場合は整数に切り上げ、
１フレーム当たりの第２の送信イベントの実施回数Ｂ _c は、Ｂ _c ＝Ｔｘ _c ／Ｎであり、但し、Ｂ _c が整数でない場合は整数に切り上げ、
前記第１検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IB 、前記第２検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IC とした場合、前記第２画像のフレームレートＦＲ _C は、ＦＲ _C ＝１／｛（Ｍ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC ）×Ｂ _c ｝であり、
所定の比率Ｒとした場合、ＭはＭ×Ｔ _IB ≧Ｎ×Ｔ _IC ×Ｒを満たすように設定する
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項6】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第１検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IB 、第２検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IC 、１フレーム当たりの第１検出波の送信回数をＴ _xB 、１フレーム分の第１検出波を送信するのに要する所要時間をＦＴ _B とした場合、
第1画像の1フレーム分に相当する1回以上の第1の送信イベントの実行時間及びその間の1回以上の第2の送信イベントの実行時間の総和は、
Ｔ _IB ×Ｔ _xB ＋Ｔ _IC ×Ｎ×ＦＴ _B ／Ｍであり、
第１画像のフレームレートをＦＲ _B 、第２画像のフレームレートをＦＲ _C 、所定の比率をＲとした場合、以下の式を満たすようＭ、Ｎを設定する
ＦＲ _B ≦ＦＲ _C ×Ｒ
ＦＲ _B ＝１／（Ｔ _IB ×Ｔ _xB ＋Ｔ _IC ×Ｎ×ＦＴ _B ／Ｍ）
ＦＲ _C ＝１／（Ｍ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC ）
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項7】

前記ＦＴ _B は、ＦＴ _B ＝Ｔ _IB ×Ｔ _xB を満たし、
関心領域の素子列方向の幅をＷ _B 、走査線の素子列方向の密度をｄ _B 、１回の第２検出波の送信により音響線を取得する走査線の数をｎ _B としたとき、１フレーム当たりの第１検出波の送信回数Ｔ _xB は、Ｔ _xB ＝Ｗ _B ×ｄ _B ／ｎ _B である
ことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第１検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IB 、第２検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をＴ _IC とした場合、第１の送信イベント及び第２の送信イベントの交互実行に要する時間は、Ｍ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC であり、
第２画像のフレームレートをＦＲ _C 、第１画像のフレームレートをＦＲ _B 、所定の比率をＲとした場合、以下の式を満たすようＭ，Ｎを設定する
ＦＲ _C ＝１／（Ｍ×Ｔ _IB ＋Ｎ×Ｔ _IC ）
ＦＲ _B ≧ＦＲ _C ×Ｒ
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項9】

１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信において、被検体内における第１検出波の伝搬方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項10】

前記Ｎは、ｊ _max と等しく前記第２画像の１フレームは、１回の第２の送信イベントに対応する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項11】

前記送信部は、前記第２の送信イベントにおいて、前記第２画像の１フレームに係る最後の第２検出波の送信を行ったとき、前記第２送信イベントを終了し前記第１送信イベントを開始する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項12】

前記第１検出波の送信と前記第２検出波の送信の少なくとも一方において、一続きの送信の最初にダミー送信を行う
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項13】

前記送信部は、前記第２検出波の送信において、送信ごとに送信に用いる振動子列の位置が振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動するように送信に用いる振動子列を選択し、
前記受信部は、前記振動子列の位置に同期して、受信信号を生成する対象となる領域を振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動させる
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項14】

前記送信部は、前記第２検出波の送信において、送信ごとに伝搬方向の異なる平面波を送出し、
前記受信部は、前記第２検出波の送信に同期して、関心領域の全域について受信信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項15】

前記画像合成部は、前記第１画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項16】

前記第１画像処理部は、前記第２画像の新たなフレームが生成されるたびに、第１画像の部分フレームを出力し、
前記画像合成部は、前記第２画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項17】

前記画像合成部は、前記第２画像の新たなフレームが生成されるたびに、第１画像のフレーム補間を行って、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項18】

前記画像合成部は、複数の前記第１画像をブレンディングすることによりフレーム補間を行う
ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項19】

前記画像合成部は、複数の前記第１画像に基づく動き補償によりフレーム補間を行う
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。

【請求項20】

前記第１画像は、Ｂモード画像である
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項21】

前記第２画像は、カラーフローに基づくカラードプラ画像、または、パワードプラ画像である
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項22】

第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行い、
反射超音波を受信して受信信号に変換し、
前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行い、
前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行い、
前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力し、
前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、
１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、
前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第２の送信イベントにより取得される走査線数がｎc本、関心領域の素子列方向の幅をＷc、走査線の素子列方向の密度をｄcとし、１未満の所定の比率をＲとした場合、Ｍ、Ｎは以下の条件を満たすよう設定される
Ｎ＝Ｗc×ｄc／ｎc、Ｍ≦Ｎ×Ｒ
ことを特徴とする超音波信号処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、カラーフローマッピング法を用いる超音波診断装置における超音波の送受信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の鼓動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ、安全性が高いため、繰り返して検査を行うことができる。

【0003】

超音波診断装置は、超音波探触子を介して被検体内部に向けて超音波を送受信することで得られる反射超音波に基づき、被検体内部情報を超音波画像として画像化するものである。この超音波画像には、Ｂ（Brightness）モード時に得るＢモード画像と、Ｃ（Color Flow）モード時に得るＣモード画像（カラードプラ画像）とがある。Ｂモード画像は、反射超音波の振幅強度を輝度で表示することで被検体の内部組織を画像化したものである。一方、Ｃモード画像は、Ｂモード画像中に指定した関心領域（ＲＯＩ；Region of Interest）内における、血流情報をカラー表示した画像である。具体的には、ＲＯＩ内の血流情報を、例えば、超音波探触子に近づく血流を赤色で、超音波探触子から遠ざかる血流を青色で示した画像であり、一般に、Ｂモード画像上に重畳表示される。

【0004】

Ｃモード画像をＢモード画像上に重畳表示するためには、Ｂモード画像のスキャンとＣモード画像のスキャンの双方が必要であるため、フレームレートが低下する課題がある。したがって、例えば、特許文献１に開示されているように、Ｂモード画像のフレームレートよりＣモード画像のフレームレートを高くする技術が提案されている。また、例えば、特許文献２、特許文献３に開示されているように、Ｃモード画像のスキャンにおけるフレーム間の区切りにおいてＢモード画像のスキャンの一部を行う技術が提案されている。これらの技術により、Ｃモード画像のフレームレートを向上し、血流描出の追従速度を高くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－１１１７５９号公報

【文献】特開２０１７－０８０４９３号公報

【文献】特開２０１８－１０２７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１～３の技術によれば、Ｂモード画像のフレームレートがＣモード画像のフレームレートより低いため、Ｃモード画像の描画に対してＢモード画像の最初のフレームの描画が間欠的に行われるという課題がある。また、Ｂモード画像とＣモード画像とに限られず、異なる２つの画像モードに係るスキャンを交互に行う場合において、同様に、フレームレートの低い画像モードの最初のフレーム描画が、フレームレートの高い描画モードの描画に比べて遅れるという課題がある。

【0007】

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、フレームレートの異なる２つの画像モードにおいて、描画の開始を速やかに行う構成とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る超音波診断装置は、第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部とを備え、前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第１の送信イベント及び第２の送信イベントの双方に先行して行い、前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成し、前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなり、
第１画像処理部は、前記第１の送信イベントによるi _max 回の第１検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第１画像を生成し、
第２画像処理部は前記第２の送信イベントによるｊ _max 回の第２検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第２画像を生成し、
前記i _max は第１画像における関心領域の走査線数、前記ｊ _max は第２画像における関心領域の走査線数、Ｍはi _max 以下であり、Ｎはｊ _max 以下であり、
第２の送信イベントにより取得される走査線数がｎc本、関心領域の素子列方向の幅をＷc、走査線の素子列方向の密度をｄcとし、１未満の所定の比率をＲとした場合、Ｍ、Ｎは以下の条件を満たすよう設定される
Ｎ＝Ｗc×ｄc／ｎc、Ｍ≦Ｎ×Ｒことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一態様に係る超音波診断装置によれば、第２画像のフレームレートを向上させるとともに、第１画像のフレームレートが低い場合にも、第１画像を速やかに描画することが可能である。したがって、第１画像と第２画像のフレームレートの比に関わらず、第１画像に第２画像を重畳させた出力画像を速やかに出力させることができ、応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る超音波診断システム１０００の機能ブロック図である。

【図2】（ａ）はＢモード送信およびＣモード送信における超音波送受信の対象領域の概略を示した模式図である。（ｂ）は画像合成の概略を示した模式図である。

【図3】実施の形態１に係る送信順序と走査線の位置との関係を示すタイムチャートである

【図4】実施の形態１に係る受信ビームフォーマ部１０４の構成を示す機能ブロック図である。

【図5】実施の形態１に係るＣモード画像処理部１０５、Ｂモード画像処理部１０６、画像生成部１０７の構成を示す機能ブロック図である

【図6】実施の形態１に係る超音波診断装置１００の動作を示すフローチャートである。

【図7】実施の形態１と実施の形態２のそれぞれにおいて、Ｂモード画像のフレームレートとＣモード画像のフレームレートが１：４である場合の画像合成の対象フレームを示す模式図である。

【図8】実施の形態２に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態２において、Ｃ－ＲＯＩ全体の走査線数が、１回のＣモード送信イベントによって走査される走査線数の整数倍でない場合のタイムチャートである。

【図10】実施の形態３に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。

【図11】実施の形態３において、Ｃ－ＲＯＩ全体の走査線数が、１回のＣモード送信イベントによって走査される走査線数の整数倍でない場合のタイムチャートである。

【図12】実施の形態４に係るＢモード送信およびＣモード送信における超音波送受信の対象領域の概略を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

≪実施の形態１≫
＜全体構成＞
以下、実施の形態に係る超音波診断装置１００について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

図１は、実施の形態に係る超音波診断システム１０００の機能ブロック図である。図１に示すように、超音波診断システム１０００は、被検体に向けて超音波を送信しその反射波を受信する複数の振動子１０１ａを有するプローブ１０１、プローブ１０１に超音波の送受信を行わせプローブ１０１からの出力信号に基づき超音波画像を生成する超音波診断装置１００、超音波画像を画面上に表示する表示部１０８を有する。プローブ１０１、表示部１０８は、それぞれ、超音波診断装置１００に各々接続可能に構成されている。図１は超音波診断装置１００に、プローブ１０１、表示部１０８が接続された状態を示している。なお、プローブ１０１と、表示部１０８とは、超音波診断装置１００の内部にあってもよい。

【0013】

＜超音波診断装置１００の構成＞
超音波診断装置１００は、プローブ１０１の複数ある振動子１０１ａのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ部１０２、超音波の送信を行うためにプローブ１０１の各振動子１０１ａに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信ビームフォーマ部１０３と、プローブ１０１で受信した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換し、受信ビームフォーミングして音響線信号を生成する受信ビームフォーマ部１０４を有する。また、受信ビームフォーマ部１０４からの出力信号を周波数解析しカラーフロー情報を生成するＣモード画像処理部１０５、受信ビームフォーマ部１０４からの出力信号に基づいてＢモード画像（断層画像）に対応するフレームＢ信号を生成するＢモード画像処理部１０６、フレームＢ信号をＢモード画像に変換しカラーフロー情報を重畳してカラードプラ画像を生成、表示部１０８に表示させる画像生成部１０７、受信ビームフォーマ部１０４が出力する音響線信号、Ｃモード画像処理部１０５が出力するフレームＣＦＭ信号、及びＢモード画像処理部１０６が出力するフレームＢ信号を保存するデータ格納部１０９と、各構成要素を制御する制御部１１０を備える。

【0014】

このうち、マルチプレクサ部１０２、送信ビームフォーマ部１０３、受信ビームフォーマ部１０４、Ｃモード画像処理部１０５、Ｂモード画像処理部１０６、画像生成部１０７は、超音波信号処理装置１５０を構成する。

【0015】

超音波診断装置１００を構成する各要素、例えば、マルチプレクサ部１０２、送信ビームフォーマ部１０３、受信ビームフォーマ部１０４、Ｃモード画像処理部１０５、Ｂモード画像処理部１０６、画像生成部１０７、制御部１１０は、それぞれ、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路により実現される。

【0016】

データ格納部１０９は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ、光学メディア、半導体メモリ等を用いることができる。また、データ格納部１０９は、超音波診断装置１００に外部から接続された記憶装置であってもよい。

【0017】

なお、本実施の形態に係る超音波診断装置１００は、図１で示した構成の超音波診断装置に限定されない。例えば、マルチプレクサ部１０２がなく、送信ビームフォーマ部１０３と受信ビームフォーマ部１０４とが直接、プローブ１０１の各振動子１０１ａに接続されていてもよい。また、プローブ１０１に送信ビームフォーマ部１０３や受信ビームフォーマ部１０４、またその一部などが内蔵される構成であってもよい。これは、本実施の形態に係る超音波診断装置１００に限られず、後に説明する他の実施の形態や変形例に係る超音波診断装置でも同様である。

【0018】

＜各構成要素の説明＞
１．送信ビームフォーマ部１０３
送信ビームフォーマ部１０３は、マルチプレクサ部１０２を介してプローブ１０１と接続され、プローブ１０１から超音波の送信を行うためにプローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの全てもしくは一部に当たる送信振動子列からなる送信開口Ｔｘに含まれる複数の振動子の各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する。送信ビームフォーマ部１０３は送信部１０３１から構成される。

【0019】

送信部１０３１は、制御部１１０からの送信制御信号に基づき、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａ中、送信開口Ｔｘに含まれる各振動子に超音波ビームを送信させるためのパルス状の送信信号を供給する送信処理を行う。具体的には、送信部１０３１は、例えば、クロック発生回路、パルス発生回路、遅延回路を備えている。クロック発生回路は、超音波ビームの送信タイミングを決定するクロック信号を発生させる回路である。パルス発生回路は、各振動子を駆動するパルス信号を発生させるための回路である。遅延回路は、超音波ビームの送信タイミングを振動子毎に遅延時間を設定し、遅延時間だけ超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームのフォーカスを行うための回路である。

【0020】

送信部１０３１は、Ｂモード画像の生成のための超音波送信（以下、「Ｂモード送信」と呼ぶ）と、Ｃモード画像の生成のための超音波送信（以下、「Ｃモード送信」と呼ぶ）とを時分割で行う。図２（ａ）は、Ｂモード送信およびＣモード送信における超音波送受信の対象領域の概略を示した図である。図２（ａ）に示すＢ－ＲＯＩは、Ｂモード画像の生成対象である関心領域（ＲＯＩ；Region of Interest）であり、Ｃ－ＲＯＩは、Ｃモード画像の生成対象である関心領域である。なお、ここではＣ－ＲＯＩはＢ－ＲＯＩに含まれるものとしたが、Ｂ－ＲＯＩとＣ－ＲＯＩの位置関係はこれに限られない。超音波診断装置１００は、Ｂ－ＲＯＩについて、走査線Ｂ１～Ｂ１６を設定し、各走査線上で超音波の送受信を行う。同様に、Ｃ－ＲＯＩについても、走査線Ｃ１～Ｃ１２を設定し、各走査線上で超音波の送受信を行う。なお、Ｂ－ＲＯＩ内の走査線、Ｃ－ＲＯＩ内の走査線はそれぞれ例示であって、数、向き、間隔は任意に設定してよい。

【0021】

送信部１０３１は、Ｂモード送信において、走査線上またはその近傍において所定の深さ（フォーカス深さ）に設ける送信フォーカス点Ｆ（Focal Point）でフォーカスが合う（集束する）状態の検出波を送信する。より具体的には、送信フォーカス点Ｆに近い振動子ほど送信タイミングを遅らせるように各振動子の送信タイミングを制御する。フォーカス点Ｆの位置は、走査線の位置とフォーカス深さとによって相対的に定まる。同様に、送信部１０３１は、Ｃモード送信において、走査線上またはその近傍において所定の深さ（フォーカス深さ）に設ける送信フォーカス点Ｆ（Focal Point）でフォーカスが合う（集束する）状態の検出波を送信する。なお、Ｂモード送信におけるフォーカス深さとＣモード送信におけるフォーカス深さは同一であってもよいし、それぞれ、Ｂ－ＲＯＩの中心位置の深さ、Ｃ－ＲＯＩの中心位置の深さ、としてもよい。なお、送信フォーカス点Ｆと走査線との相対位置関係は上述の例に限られず、任意に設定してよい。

【0022】

以下、Ｂモード送信とＣモード送信の順序について詳細に説明する。送信部は、Ｍ回（Ｍは自然数）の連続するＢモード送信と、Ｎ回（Ｎは自然数）の連続するＣモード送信とを交互に行う。以下、Ｍ回の連続するＢモード送信をＢモード送信イベントと呼び、Ｎ回（Ｎは自然数）の連続するＣモード送信をＣモード送信イベントと呼び、両者を区別しないときは送信イベントと呼ぶ。図３は、送信順序と走査線の位置との関係を示すタイムチャートである。図３の横軸は走査線の位置を示し、縦軸は時間を示す。送信部１０３１は、走査線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の順に、Ｂモード送信を４回行う。すなわち、本例では、Ｍ＝４である。次に、走査線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順に、Ｃモード送信を４回行う。すなわち、本例では、Ｎ＝４である。なお、Ｍ、Ｎの具体値は上述の例に限られないし、ＭとＮは異なってもよい。次に、走査線Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８の順に、Ｂモード送信を４回行う。次に、走査線Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８の順に、Ｃモード送信を４回行う。次に、走査線Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２の順に、Ｂモード送信を４回行う。次に、走査線Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の順に、Ｃモード送信を４回行う。これにより、Ｃモード送信については一巡した状態、すなわち、１フレーム分の送信を完了した状態となる。次に、走査線Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｂ１６の順に、Ｂモード送信を４回行う。これにより、Ｂモード送信については一巡した状態、すなわち、１フレーム分の送信を完了した状態となる。次に、Ｃモード送信について最初から、すなわち、走査線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順に、Ｃモード送信を４回行う。この例によれば、Ｂモード送信については、送信３２回分の時間がパルス繰り返し時間となり、Ｃモード送信については、送信２４回分の時間がパルス繰り返し時間となる。

【0023】

２．受信ビームフォーマ部１０４の構成
受信ビームフォーマ部１０４は、プローブ１０１で受波した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号から音響線信号を生成する。なお、「音響線信号」とは、ある観測点に対する、整相加算処理がされた後の信号である。整相加算処理については後述する。図４は、受信ビームフォーマ部１０４の構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、受信ビームフォーマ部１０４は、受信部１０４０、整相加算部１０４１を備える。

【0024】

以下、受信ビームフォーマ部１０４を構成する各部の構成について説明する。

【0025】

（１）受信部１０４０
受信部１０４０は、マルチプレクサ部１０２を介してプローブ１０１と接続され、Ｂモード送信またはＣモード送信に同期してプローブ１０１での超音波反射波の受波から得た電気信号を増幅した後ＡＤ変換した受信信号（ＲＦ信号）を生成する回路である。Ｂモード送信またはＣモード送信に同期して受信信号を生成しデータ格納部１０９に出力し、データ格納部１０９に受信信号を保存する。

【0026】

ここで、受信信号（ＲＦ信号）とは、各振動子にて受波された反射超音波から変換された電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換したデジタル信号であり、各振動子にて受波された超音波の送信方向（被検体の深さ方向）に連なった信号の列を形成している。

【0027】

Ｂモード送信またはＣモード送信では、上述のとおり、送信部１０３１は、プローブ１０１から被検体内に設定された走査線上またはその近傍に超音波が集束するように超音波ビームを送信させる。これに対し、受信部１０４０は、Ｂモード送信またはＣモード送信に同期してプローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの一部又は全部にあたる振動子の各々が得た反射超音波に基づいて、各振動子に対する受波信号の列を生成する。ここで、反射超音波を受波する振動子を「受波振動子」と称呼する。

【0028】

受信部１０４０は、Ｂモード送信またはＣモード送信に同期して各受波振動子に対する受信信号の列を生成し、生成された受信信号はデータ格納部１０９に保存される。

【0029】

（２）整相加算部１０４１
整相加算部１０４１は、Ｂモード送信またはＣモード送信に同期して、被検体内において音響線信号の生成を行う。具体的には、走査線Ｂｘ（ｘ＝１～１６）または走査線Ｃｙ（ｙ＝１～１２）上に複数の観測点を設ける。そして、観測点のそれぞれについて、観測点から各受波振動子に到達した受信信号を同定して加算する（整相加算）。これにより、観測点ごとに、受信信号である音響線信号が生成される。

【0030】

整相加算部１０４１は、Ｂモード送信またはＣモード送信に同期して走査線に対応する音響線信号を生成し、生成された音響線信号はデータ格納部１０９に保存される。なお、音響線信号は、Ｂモード送信に対応して得られた受信信号に基づくＢモード音響線信号と、Ｃモード送信に対応して得られた受信信号に基づくＣモード音響線信号とを含む。

【0031】

３．Ｃモード画像処理部１０５の構成
Ｃモード画像処理部１０５は、複数のＣモード送信に対応して得た複数のＣモード音響線信号に基づき、周波数解析を行って、ＣＦＭ信号を生成する。なお、「ＣＦＭ信号」とは、ある観測点に対する、速度情報を示す信号である。速度情報については後述する。図５は、Ｃモード画像処理部１０５、Ｂモード画像処理部１０６、画像生成部１０７の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、Ｃモード画像処理部１０５は、直交検波部１０５１、フィルタ部１０５２、速度算出部１０５３を備える。

【0032】

以下、Ｃモード画像処理部１０５を構成する各部の構成について説明する。

【0033】

（１）直交検波部１０５１
直交検波部１０５１は、Ｃモード音響線信号のそれぞれに対して直交検波を行い、各観測点における受信信号の位相を示す複素音響線信号を生成する回路である。具体的には以下の処理が行われる。まず、基準周波数を有する第１参照信号と、第１参照信号に対して位相が９０°異なる第２参照信号を生成する。基準周波数は、例えば、検出波と同一の周波数である。次に、音響線信号と第１参照信号を積算し、ＬＰＦにより基準周波数の約２倍の周波数を有する高周波成分を取り除き、第１成分とする。同様に、音響線信号と第２参照信号を積算し、ＬＰＦにより基準周波数の約２倍の周波数を有する高周波成分を取り除いて第２成分とする。最後に、第１成分を実部（Ｉ成分；In Phase）、第２成分を虚部（Ｑ成分；Quadrature Phase）として、複素音響線信号を生成する。

【0034】

（２）フィルタ部１０５２
フィルタ部１０５２は、複素音響線信号からクラッタを取り除くフィルタ回路である。クラッタとは、組織の動きのうち、画像化の対象としない成分のことであり、具体的には、血管壁、筋肉、臓器などの組織の動きを示す情報である。クラッタは血流を示す信号よりパワーが大きいが、組織の動きは血流に比べて遅いため、血流を示す信号より周波数が低い。そのため、クラッタのみを選択的に取り除くことが可能である。フィルタ部１０５２は、既知のいわゆる「ウォールフィルタ」、「ＭＴＩ(Moving Target Indicator）フィルタ」を適用することができる。

【0035】

フィルタ部１０５２は、フィルタ後の複素音響線信号を複素音響線パケットとして、データ格納部１０９に格納する。

【0036】

（３）速度算出部１０５３
速度算出部１０５３は、フィルタ処理された後の複素音響線信号から、各観測点に対応する被検体内の動き、具体的には血流を推定する回路である。速度算出部１０５３は、各観測点について、複数のＣモード送信に対応する各複素音響線信号から位相を推定し、位相の変化速度を算出する。具体的には、複数のＣモード送信に対応する複素音響線信号を観測点ごとに複素音響線パケットとして読み出し、複素音響線信号の位相の変化速度を推定する。位相の変化速度の推定方法としては、それぞれの複素音響線信号の位相を特定して時間当たりの位相変化量を算出してもよいし、複数の複素音響線信号間で相関処理を行って時間当たりの位相変化量を算出してもよい。速度算出部は、算出した観測点ごとの速度を、速度情報としてデータ格納部１０９に格納する。

【0037】

４．Ｂモード画像処理部１０６の構成
Ｂモード画像処理部１０６は、Ｂモード送信に対応して得られた音響線信号の値に対して包絡線検波を行い、対数圧縮を行うことで、Ｂ信号を生成する。そして、複数のＢモード送信に対応して得られた音響線信号から生成されたＢ信号を合成し、１フレームの合成されたＢ信号であるフレームＢ信号を生成する。Ｂモード画像処理部１０６は、フレームＢ信号を画像生成部１０７とデータ格納部１０９に出力する。

【0038】

５．画像生成部１０７の構成
画像生成部１０７は、Ｂモード画像処理部１０６が生成したフレームＢ信号をＢモード画像に変換し、Ｃモード画像処理部１０５が生成した速度情報を色調変換して重畳することでカラードプラ画像を生成するための回路である。図５に示すように、画像生成部１０７は、Ｃモード画像生成部１０７１、Ｂモード画像生成部１０７２、画像合成部１０７３を備える。

【0039】

（１）Ｃモード画像生成部１０７１
Ｃモード画像生成部１０７１は、速度情報からカラードプラ画像を生成するためのカラーマッピングを行う回路である。具体的には、まず、速度情報の座標系を直交座標系に変換する。次に、各観測点の速度を色情報に変換してカラーフロー情報を生成する。このとき、例えば、（１）プローブに向かう向きは赤色、プローブから遠ざかる向きは青色、（２）速度の絶対値が大きいほど彩度が高く、絶対値が小さいほど彩度が低い、のように変換を行う。より具体的には、プローブに向かう速度成分については速度の絶対値を赤色の輝度値に変換し、プローブから遠ざかる速度成分については速度の絶対値を青色の輝度値に変換する。

【0040】

なお、Ｃモード画像生成部１０７１は、Ｃモード画像処理部１０５から速度の分散を示す信号をさらに受信し、分散の値を緑の輝度値に変換してもよい。このようにすることで、乱流の発生位置を示すことができる。

【0041】

Ｃモード画像生成部１０７１は、生成したカラードプラ画像を画像合成部１０７３に出力する。

【0042】

（２）Ｂモード画像生成部１０７２
Ｂモード画像生成部１０７２は、フレームＢ信号からＢモード画像を生成する回路である。具体的には、まず、フレームＢ信号の座標系を直交座標系に変換する。次に、各観測点のＢ信号の値を輝度値に変換してＢモード画像を生成する。Ｂモード画像生成部１０７２は、生成したＢモード画像を画像合成部１０７３に出力する。

【0043】

（３）画像合成部１０７３
画像合成部１０７３は、Ｂモード画像生成部１０７２が生成したＢモード画像に、Ｃモード画像生成部１０７１が生成したＣモード画像を重畳してカラードプラ画像を生成し、表示部１０８に出力する回路である。これにより、Ｂモード画像上に血流の向きと速さ（速度の絶対値）を追加したカラードプラ画像が表示部１０８に表示される。

【0044】

画像合成部１０７３は、Ｂモード画像またはＣモード画像のいずれかにおいて新たなフレームが生成されたときに、カラードプラ画像のフレームを生成するとしてもよい。図２（ｂ）は、フレーム合成の一例について説明する模式図である。画像合成部１０７３は、Ｂモード画像フレームＢＦ₁およびＣモード画像フレームＣＦ₁が生成されたとき、Ｂモード画像フレームＢＦ₁上にＣモード画像フレームＣＦ₁を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₁を合成する。次に、Ｃモード画像フレームＣＦ₂が生成されたとき、Ｂモード画像はフレームＢＦ₁がまだ最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₁上にＣモード画像フレームＣＦ₂を重畳してカラードプラ画像フレームＦ２を合成する。次に、Ｂモード画像フレームＢＦ₂が生成されたとき、Ｃモード画像はフレームＣＦ₂が最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₂上にＣモード画像フレームＣＦ₂を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₃を合成する。次に、Ｃモード画像フレームＣＦ₃が生成されたとき、Ｂモード画像はフレームＢＦ₂が最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₂上にＣモード画像フレームＣＦ₃を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₄を合成する。次に、Ｂモード画像フレームＢＦ₃およびＣモード画像フレームＣＦ₄が生成されたとき、Ｂモード画像フレームＢＦ₃上にＣモード画像フレームＣＦ₄を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₅を合成する。次に、Ｃモード画像フレームＣＦ₅が生成されたとき、Ｂモード画像はフレームＢＦ₃がまだ最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₃上にＣモード画像フレームＣＦ₅を重畳してカラードプラ画像フレームＦ_６を合成する。次に、Ｂモード画像フレームＢＦ₄が生成されたとき、Ｃモード画像はフレームＣＦ₅が最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₄上にＣモード画像フレームＣＦ₅を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₇を合成する。次に、Ｃモード画像フレームＣＦ₆が生成されたとき、Ｂモード画像はフレームＢＦ₄が最新であるため、Ｂモード画像フレームＢＦ₄上にＣモード画像フレームＣＦ₆を重畳してカラードプラ画像フレームＦ₈を合成する。以下同様に、画像合成部１０７３は、Ｂモード画像またはＣモード画像のいずれかにおいて新たなフレームが生成されたときに、その時点における最新のＢモード画像フレーム上に最新のＣモード画像フレームを重畳することでカラードプラ画像フレームを生成する。

【0045】

なお、Ｃモード画像のフレームレートがＢモード画像のフレームレートより十分高い場合には、画像合成部１０７３は、Ｃモード画像の新たなフレームが生成されたときに、カラードプラ画像のフレームを生成するとしてもよい。

【0046】

＜動作＞
以上の構成からなる超音波診断装置１００の動作について説明する。

【0047】

図６は、超音波診断装置１００の動作を示すフローチャートである。

【0048】

まず、ステップＳ１００において、Ｂ－ＲＯＩ内の全ての走査線に対して超音波の送信と音響線信号の生成を行う。これにより、Ｂモード画像の最初のフレームが生成される。このとき、超音波診断装置１００は、表示部１０８に生成したＢモード画像を表示してもよい。

【0049】

次に、Ｂモードの走査線カウンタｉを１に、Ｃモードの走査線カウンタｊを０に、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ２０１）。

【0050】

そして、ｉ番目の走査線に対し、Ｂモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ２０２）。ここでは、走査線Ｂ１についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0051】

次に、ｉの値が、Ｂモードの走査線の数ｉ_max未満である否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここでは、ｉ＝１でありｉ_max＝１６であるから、ｉがｉ_max未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ２０７に進む。なお、ステップＳ２０４～Ｓ２０６については後述する。

【0052】

次に、ｃの値が、Ｂモード送信の連続回数Ｍ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここでは、ｃ＝１でありＭ＝４であるから、ｃがＭ未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ｉとｃをインクリメントし、ステップＳ２０２に戻る。これにより、ｉ＝２、ｃ＝２について、Ｓ２０２の処理が行われる。すなわち、走査線Ｂ２についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。

【0053】

次のステップＳ２０３、Ｓ２０７については、いずれもＹｅｓであるから、ステップＳ２０８により、ｉとｃをインクリメントし、ステップＳ２０２に戻る。これにより、ｉ＝２、ｃ＝２について、Ｓ２０２の処理が行われる。すなわち、走査線Ｂ３についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。

【0054】

次のステップＳ２０３、Ｓ２０７については、いずれもＹｅｓであるから、ステップＳ２０８により、ｉとｃをインクリメントし、ステップＳ２０２に戻る。これにより、ｉ＝３、ｃ＝３について、Ｓ２０２の処理が行われる。すなわち、走査線Ｂ４についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。

【0055】

次のステップＳ２０３ではＹｅｓであるから、ステップＳ２０７に進む。一方、ステップＳ２０７については、ｃ＝４でありＭ＝４であるから、ｃはＭ未満ではない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０１に進む。これによって、Ｂモード送信４回からなるＢモード送信イベントが行われた後、Ｃモード送信イベントに処理が進む。

【0056】

次に、Ｃモードの走査線カウンタｊをインクリメントし、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ３０１）。

【0057】

そして、ｊ番目の走査線に対し、Ｃモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ３０２）。ここでは、走査線Ｃ１についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0058】

次に、ｊの値が、Ｃモードの走査線の数ｊ_max未満である否かを判定する（ステップＳ３０３）。ここでは、ｊ＝１でありｊ_max＝１２であるから、ｊがｊ_max未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３０７に進む。なお、ステップＳ３０４～Ｓ３０６については後述する。

【0059】

次に、ｃの値が、Ｃモード送信の連続回数Ｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここでは、ｃ＝１でありＮ＝４であるから、ｃがＮ未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、ｊとｃをインクリメントし、ステップＳ３０２に戻る。これにより、走査線Ｃ２についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。そして、上述したＢモードの処理と同様、走査線Ｃ３、Ｃ４についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。走査線Ｃ４についてのステップＳ２０２の直後のステップＳ３０７については、ｃ＝４でありＮ＝４であるから、ｃはＭ未満ではない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０９に進む。これによって、Ｃモード送信４回からなるＣモード送信イベントが行われた後、Ｂモード送信イベントに処理が進む。

【0060】

ステップＳ３０９では、Ｂモードの走査線カウンタｉをインクリメントし、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ３０９）。これにより、Ｂモード送信について、前回のＢモード送信イベントの続きである、走査線Ｂ５についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。そして、同様に、走査線Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされた後、Ｃモード送信について、前回のＣモード送信イベントの続きである、走査線Ｃ５についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0061】

以下、同様に、走査線Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる。そして、走査線Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２について、Ｂモード送信と音響線信号の生成がなされた後、走査線Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0062】

音響線Ｃ１１について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされた後、音響線Ｃ１２について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ３０４）。その直後のステップＳ３０３において、ｊ＝１２、ｊ_max＝１２であるから、ｊがｊ_max未満でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０４に進む。

【0063】

ステップＳ３０４では、Ｃモード画像を生成し、出力画像を生成する。具体的には、取得した最新のＣモード送信に係る１フレーム分の音響線と、１フレーム以上前の１または複数のフレームの音響線との比較により速度情報を算出し、Ｃモード画像を生成する。そして、最新のＣモード画像をＢモード画像に重畳することで、表示画像を生成して更新する。

【0064】

次に、ユーザから終了指示があるか否かを判定し（ステップＳ３０５）、指示がない場合はＣモード走査線カウンタｊを０にリセットして（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、ｃ＝４、Ｎ＝４でｃはＮ未満ではない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０９に進む。これによって、Ｂモード送信イベントに処理が進む。

【0065】

次に行われるＢモード送信イベントでは、走査線Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１５について、Ｂモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0066】

音響線Ｂ１５について、Ｂモード送信と音響線信号の生成がなされた後、音響線Ｂ１６について、Ｂモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０４）。その直後のステップＳ２０３において、ｉ＝１６、ｉ_max＝１６であるから、ｉがｉ_max未満でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ２０４に進む。

【0067】

ステップＳ２０４では、Ｂモード画像を生成し、出力画像を生成する。具体的には、取得した最新のＢモード送信に係る１フレーム分の音響線から、Ｂモード画像を生成する。そして、Ｃモード画像を最新のＢモード画像に重畳することで、表示画像を生成して更新する。

【0068】

次に、ユーザから終了指示があるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、指示がない場合はＢモード走査線カウンタｉを０にリセットして（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、ｃ＝４、Ｍ＝４でｃはＭ未満ではない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ２０９に進む。これによって、Ｃモード送信イベントに処理が進む。

【0069】

＜小括＞
以上、説明したように本実施の形態に係る超音波診断装置１００によれば、Ｂモード画像の生成に係るＢモード送信および受信処理と、Ｃモード画像の生成に係るＣモード送信および受信処理とが時分割で行われる。これにより、Ｂモード画像のフレームレートとＣモード画像のフレームレートをそれぞれ一定に保持し、かつ、任意のバランスで行うことができる。したがって、Ｂモード画像のフレームレートを犠牲にしつつＣモード画像のフレームレートを向上させることが可能な一方、Ｂモード画像の最低限のフレームレートを確保することも可能である。

【0070】

また、超音波診断装置１００では、時分割によりＢモード送信とＣモード送信とを交互に行う前に、先行して１フレーム分のＢモード送信及び受信処理を行う。これにより、Ｃモード画像のフレームレートに対してＢモード画像のフレームレートが低い場合においても、Ｃモード画像を先行して取得した音響線信号に基づくＢモード画像上に重畳して表示することができる。したがって、Ｂモード画像のフレームレートが低い場合においても、Ｂモード画像が表示されない状況を回避することができる。

【0071】

≪変形例１≫
実施の形態１に係る超音波診断装置１００では、図２の概略図、図３のタイムチャートに示したように、Ｂ－ＲＯＩの走査線数１６、Ｃ－ＲＯＩの走査線数１２に対し、Ｂモード送信の連続回数ＭとＣモード送信の連続回数Ｎをそれぞれ４、４とした。しかしながら、Ｂモード送信の連続回数ＭとＣモード送信の連続回数Ｎは任意の値であってよい。また、１回のＢモード送信または１回のＣモード送信に対し、複数の走査線について音響線を取得するとしてもよい。

【0072】

変形例１では、Ｃモード送信の連続回数Ｎを、Ｃモード画像の１フレーム分の送信回数とする。すなわち、１回のＣモード送信イベントにより、全てのＣモード走査線について音響線を取得するようにＮを決定する。１回のＣモード送信によりｎ_c本の走査線について音響線を取得するとした場合、Ｎ＝ｊ_max／ｎ_cとして表すことができる。また、Ｃ－ＲＯＩの素子列方向の幅をＷ_c、走査線の素子列方向の密度をｄ_cとしたとき、Ｎは以下のように表すことができる。
Ｎ＝Ｗ_c×ｄ_c／ｎ_c 但し、Ｎが整数でない場合は整数に切り上げ
次に、Ｂモード送信の連続回数Ｍを、上記Ｎに対し、第１の所定の比率以下となるように設定する。第１の所定の比率をＲ₁としたとき、Ｍは以下の条件を満たす。
Ｍ≦Ｎ×Ｒ₁
ここで、Ｃモード画像のフレームレートが基準レベル以上となるようにし、血流描出における追従性能を向上させるためには、第１の所定の比率Ｒ₁は１未満であることが好ましい。

【0073】

≪変形例２≫
変形例２では、超音波の繰り返し送信周波数（ＰＲＦ；Pulse Repeat Frequency）が所定の基準を満たすようにＭとＮを決定する。

【0074】

超音波の繰り返し送信周波数ＰＲＦをＦｃ［Ｈｚ］、流速スケールをｓ［ｃｍ／ｓ］、超音波の周波数をｆ［ＭＨｚ］、被検体内の超音波の速度をｖ［ｍ／ｓ］としたとき、以下の関係を満たす。
Ｆｃ＝４×１０⁴×ｓ×ｆ／ｖ
実施の形態１のシーケンスでは、全ての走査線に対して１回ずつ音響線を作成して１フレームとするため、１つの走査線に対する超音波の繰り返し周波数ＰＲＦは、Ｃモード画像のフレームレートと一致する。連続するＢモード送信の送信間隔時間をＴ_IB、連続するＣモード送信の送信間隔時間をＴ_ICとすると、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cは以
下のように表される。
ＦＲ_C＝１／（Ｍ×Ｔ_IB＋Ｎ×Ｔ_IC）
ここで、Ｆｃ＝ＦＲ_cであるから、流速スケールｓが所望の条件を満たすように、Ｍを設
定することができる。

【0075】

また、ＭがＮに対し、第２の所定の比率以上となるように設定する。第２の所定の比率をＲ₂としたとき、Ｍは以下の条件を満たす。
Ｍ≧Ｎ×Ｒ₂
ここで、Ｍが上記関係を満たす場合は、Ｍが低すぎない、すなわち、Ｂモード画像のフレームレートが過少でないということができる。

【0076】

≪実施の形態２≫
実施の形態１では、Ｂモード画像、Ｃモード画像について、それぞれ１フレーム分の超音波送信並びに受信処理が完了するたびにカラードプラ画像を更新するとした。しかしながら、Ｃモード画像のフレームレートとＢモード画像のフレームレートの差が大きい場合、Ｂモード画像とＣモード画像の取得時刻の時差が生じやすくなり、Ｂモード画像のフレームレートの低さが目立つこととなる。

【0077】

実施の形態２では、Ｂモード画像の表示に係る処理を変更することにより、Ｂモード画像の見かけ上のフレームレートを向上する。

【0078】

＜構成＞
実施の形態２では、機能ブロックの構成は実施の形態１と同様であるが、Ｂモード画像処理部１０６、Ｂモード画像生成部１０７２について、処理の単位とタイミングが異なる。

【0079】

実施の形態１では、Ｂモード画像処理部１０６は１フレームの合成された音響線信号であるフレームＢ信号を生成するとしたが、実施の形態２においては、Ｂモード送信イベントに対応して得られた音響線信号の単位でサブフレームＢ信号を生成する。また、Ｂモード画像生成部１０７２は、生成したＢモード画像を保持し、Ｂモード画像処理部１０６からサブフレームＢ信号を受け取ると、部分Ｂモード画像を生成して保持しているＢモード画像に重畳することで、サブフレームＢ信号に対応する部分のみＢモード画像を更新する。これにより、Ｂモード画像全体としてのフレームレートは向上しないものの、Ｂモード送信からＢモード画像更新までのタイムラグを削減した構成とする。

【0080】

＜動作＞
図８は、実施の形態２に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下、Ｂ－ＲＯＩの走査線数ｉ_max＝１６、Ｂモード送信における１送信における走査線数ｎ_i＝２、連続送信回数Ｍ＝２、Ｃ－ＲＯＩの走査線数ｊ_max＝１２、Ｃモード送信における１送信における走査線数ｎ_j＝２、連続送信回数Ｎ＝６とする。すなわち、Ｃモード送信については、連続Ｎ回の送信により１フレーム分のデータを取得するのに対し、Ｂモード送信については、連続Ｍ回の送信により１／４フレーム分のデータを取得するものとする。

【0081】

まず、ステップＳ１００において、Ｂ－ＲＯＩ内の全ての走査線に対して超音波の送信と音響線信号の生成を行う。これにより、Ｂモード画像の最初のフレームが生成される。

【0082】

次に、Ｂモードの走査線カウンタｉを１に、Ｃモードの走査線カウンタｊを１－ｎ_jに、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ２１１）。

【0083】

そして、ｉ～（ｉ＋ｎ_i－１）番目の走査線に対し、Ｂモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ２１２）。ここでは、走査線Ｂ１、Ｂ２についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0084】

次に、ｉ＋ｎ_iの値が、Ｂモードの走査線の数ｉ_max以下である否かを判定する（ステップＳ２１３）。ここでは、ｉ＝１、ｎ_i＝２でありｉ_max＝１６であるから、ｉ＋ｎ_iの値がｉ_max以下である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ２０７に進む。なお、ステップＳ２１３でＮｏであるときは、ｉからｉ_maxを減算して次ループに進む（ステップＳ２１６）。

【0085】

次に、ｃの値が、Ｂモード送信の連続回数Ｍ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここでは、ｃ＝１でありＭ＝２であるから、ｃがＭ未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ２１８に進む。ステップＳ２１８では、ｉをｎ_iだけ、ｃを１だけインクリメントし、ステップＳ２０２に戻る。これにより、ｉ＝３、ｃ＝２について、Ｓ２０２の処理が行われる。

【0086】

そして、ｉ～（ｉ＋ｎ_i－１）番目の走査線に対し、Ｂモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ２１２）。ここでは、走査線Ｂ３、Ｂ４についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0087】

次に、ｉ＋ｎ_iの値が、Ｂモードの走査線の数ｉ_max以下である否かを判定する（ステップＳ２１３）。ここでは、ｉ＝３、ｎ_i＝２でありｉ_max＝１６であるから、ｉ＋ｎ_iの値がｉ_max以下である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ２０７に進む。

【0088】

次に、ｃの値が、Ｂモード送信の連続回数Ｍ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここでは、ｃ＝２でありＭ＝２であるから、ｃがＭ未満でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ２２１に進む。

【0089】

ステップＳ２２１では、部分Ｂモード画像を生成し、出力画像を生成する。具体的には、Ｂモード送信イベントに対応して得たサブフレームＢ信号、すなわち、走査線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４に対応するサブフレームＢ信号から、部分Ｂモード画像を生成する。ここでは、走査線Ｂ１～Ｂ４に対応する領域は透明度０％（不透明）、それ以外の走査線Ｂ５～Ｂ１６に対応する領域は透明度１００％（完全透明）のＢモード画像を生成し、直前に生成したＢモード画像に重畳する。これにより、走査線Ｂ１～Ｂ４に対応する領域のみが更新されたＢモード画像が生成される。Ｃモード画像を最新のＢモード画像に重畳することで、表示画像を生成して更新する。

【0090】

次に、ユーザから終了指示があるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、指示がない場合はステップＳ３０１に進む。これによって、Ｃモード送信に処理が進む。

【0091】

次に、Ｃモードの走査線カウンタｊをインクリメントし、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ３０１）。

【0092】

そして、ｊ～（ｊ＋ｎ_j－１）番目の走査線に対し、Ｃモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ３１２）。ここでは、走査線Ｃ１、Ｃ２についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0093】

次に、ｊ＋ｎ_jの値が、Ｃモードの走査線の数ｊ_max以下である否かを判定する（ステップＳ３１３）。ここでは、ｊ＝１、ｎ_j＝２でありｊ_max＝１２であるから、ｊ＋ｎ_jの値がｊ_max以下である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３０７に進む。

【0094】

次に、ｃの値が、Ｃモード送信の連続回数Ｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここでは、ｃ＝１でありＮ＝６であるから、ｃがＮ未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３１８に進む。ステップＳ３１８では、ｊをｎ_jだけ、ｃを１だけインクリメントし、ステップＳ３０２に戻る。そして、２回目のＣモード送信では走査線Ｃ３、Ｃ４についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。同様に、３回目のＣモード送信では走査線Ｃ５、Ｃ６について、４回目のＣモード送信では走査線Ｃ７、Ｃ８について、５回目のＣモード送信では走査線Ｃ９、Ｃ１０について、６回目のＣモード送信では走査線Ｃ１１、Ｃ１２について、それぞれ、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ３１２）。６回目のＣモード送信では、ステップＳ３１３において、ｊ＝１１、ｎ_j＝２でありｊ_max＝１２であるから、ｊ＋ｎ_jの値がｊ_max以下でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０４に進む。

【0095】

ステップＳ３０４では、Ｃモード画像を生成し、出力画像を生成する。具体的には、１フレーム分のＣモード送信に対応して得たフレームＣＦＭ信号から、Ｃモード画像を生成する。そして、最新のＣモード画像をＢモード画像に重畳することで、表示画像を生成して更新する。

【0096】

次に、ユーザから終了指示があるか否かを判定し（ステップＳ３０５）、指示がない場合はＣモード走査線カウンタｊからｊ_maxを減算して（ステップＳ３１６）、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、ｃ＝６、Ｎ＝６でｃはＮ未満ではない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３１９に進む。これによって、Ｂモード送信イベントに処理が進む。

【0097】

＜小括＞
以上、説明したように本実施の形態に係る超音波診断装置１００によれば、Ｂモード画像についてＭ回の連続したＢモード送信が完了するたびに部分的に更新される。具体的には、実施の形態１では、図７（ａ）の模式図のように、Ｂモード画像のフレームレートとＣモード画像のフレームレートが１：４である場合にＣモード画像が４フレーム更新されるまでＢモード画像が更新されないところ、本実施の形態では、図７（ｂ）の模式図のように、Ｃモード画像と同時に部分的にでもＢモード画像が更新される。したがって、Ｂモード画像のフレームレートが低い場合であっても、Ｂモード画像が部分的に更新されるため、Ｂモード送信とＢモード画像の表示のタイムラグを小さくすることができ、ユーザビリティを向上させることができる。

【0098】

≪変形例３≫
変形例３では、Ｃモード送信の連続回数Ｎを、Ｃモード送信イベントの所要時間が所定の基準以下となるように決定する。実施の形態２では、Ｃモード送信イベントとＣモード送信イベントとの間にＢモード送信イベントとそれによるＢモード画像の部分的更新が行われる。つまり、Ｂモード送信イベントとそれによるＢモード画像の部分的更新と、次のＢモード送信イベントとそれによるＢモード画像の部分的更新との間に、Ｃモード送信イベントが行われる。したがって、Ｃモード送信イベントの所要時間が長すぎると、Ｂモード画像の部分的更新と、次のＢモード画像の部分的更新とのタイムラグが大きくなるため継ぎ目が顕在化しやすくなりＢモード画像の画質が低下する。そこで、Ｃモード送信イベントの所要時間の上限値を所定の基準値ΔＴとし、Ｃモード送信イベント内で連続するＣモード送信の送信間隔時間をＴ_ICとすると、Ｎを以下のように定める。
Ｎ＝［ΔＴ／Ｔ_IC］但し、［ｘ］はｘを超えない最大の整数
次に、Ｂモード送信の連続回数Ｍを、Ｂモード送信イベントの所要時間が、Ｃモード送信イベントの所要時間に対し、第３の所定の比率以下となるように設定する。Ｂモード送信イベントの所要時間、Ｃモード送信イベントの所要時間のそれぞれをＴ_TB、Ｔ_TCとすると、Ｂモード送信の送信間隔時間をＴ_IBとＣモード送信の送信間隔時間をＴ_ICとを用いて以下のように示される。
Ｔ_TB＝Ｍ×Ｔ_IB
Ｔ_TC＝Ｎ×Ｔ_IC
ここで、第３の所定の比率をＲ₃としたとき、以下の式が成立する。
Ｔ_TB≦Ｔ_TC×Ｒ₃
したがって、上式に前２式を代入すると、以下の関係が成立する。
Ｍ≦Ｎ×（Ｔ_IC／Ｔ_IB）×Ｒ₃
≪変形例４≫
変形例４では、超音波の繰り返し送信周波数（ＰＲＦ；Pulse Repeat Frequency）が所定の基準を満たすようにＭとＮを決定する。

【0099】

Ｎは変形例３と同様に決定される。

【0100】

実施の形態２のシーケンスでは、全ての走査線に対して１回ずつ音響線を作成して１フレームとするため、１つの走査線に対する超音波の繰り返し周波数ＰＲＦは、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cと一致する。Ｃ－ＲＯＩの素子列方向の幅をＷ_c、走査線の素子列方向の密度をｄ_c、１回のＣモード送信により音響線を取得する走査線の数をｎ_cとしたとき、１フレーム当たりのＣモード送信回数Ｔｘ_cは、以下のように示される。
Ｔｘ_c＝Ｗ_c×ｄ_c／ｎ_c但し、Ｆ_cが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、１フレーム当たりのＣモード送信イベントの実施回数Ｂ_cは、以下のように示される。
Ｂ_c＝Ｔｘ_c／Ｎ但し、Ｂ_cが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cは、以下のように示される。
ＦＲ_C＝１／｛（Ｔ_TB＋Ｔ_TC）×Ｂ_c｝
＝１／｛（Ｍ×Ｔ_IB＋Ｎ×Ｔ_IC）×Ｂ_c｝
したがって、ＦＲ_C＝ＰＲＦを上式に代入し、Ｍについて解くと、設定目標となるＢモード送信の連続回数Ｍが得られる。

【0101】

また、Ｂモード送信イベントの所要時間が、Ｃモード送信イベントの所要時間に対し、第４の所定の比率以上となるように設定する。すなわち、第４の所定の比率をＲ₄としたとき、以下の式が成立するか否かを判定する。
Ｔ_TB≧Ｔ_TC×Ｒ₄
ここで、Ｍが上記関係を満たす場合は、Ｍが低すぎない、すなわち、Ｂモード画像のフレームレートが過少でないということができる。

【0102】

≪実施の形態３≫
実施の形態１および２では、Ｃモード画像について、全てのＣモード送信について同一本数の走査線に対して音響線の生成を行い、１回のＣモード送信イベントにおいて必ずＮ回のＣモード送信を連続して行うとした。しかしながら、Ｃ－ＲＯＩ全体の走査線数が、１回のＣモード送信イベントによって走査される走査線数の整数倍でない場合、超音波の繰り返し送信周波数（ＰＲＦ）が一定でない課題が発生する。

【0103】

図９は、Ｃ－ＲＯＩ全体の走査線数が、１回のＣモード送信イベントによって走査される走査線数の整数倍でない場合のタイムチャートである。この例では、１回のＣモード送信イベントによって走査される走査線数が４本であるのに対し、Ｃ－ＲＯＩ全体の走査線数が１０本である。したがって、図９に示すように、３度目のＣモード送信イベントでは、Ｃモード画像の第１フレームと第２フレームにまたがって送信がなされる。また、第１フレームと第２フレームとでは、Ｃモード送信イベントと次のＣモード送信イベントの区切りとなる走査線の位置が異なる。したがって、このような場合、１つの走査線に対してあるＣモード送信と次のＣモード送信との間に挿入されるＢモード送信の回数が走査線の空間的位置や何番目のフレームかに依存して変化するため、空間的にも時間的にも、超音波の繰り返し送信周波数（ＰＲＦ）が一定ではない。例えば、走査線Ｃ１では、間に２回のＢモード送信イベントが挿入されるのに対し、走査線Ｃ３では、間に３回のＢモード送信イベントが挿入される。Ｃモード画像の生成において速度検出の処理や精度がＰＲＦに依存しているため、ＰＲＦが一定でないと、演算処理が複雑になる上、Ｃモード画像内で走査線位置に依存して精度が異なるため、Ｃモード画像の品質低下の要因にもなる。

【0104】

実施の形態３では、Ｃモード画像においてＰＲＦを一定とし、Ｃモード画像の品質を一定上に保つ動作とする。

【0105】

＜動作＞
実施の形態３では、機能ブロックの構成は実施の形態１または２と同様であるが、Ｃモード送信について、フレーム間処理が異なる。

【0106】

図１０は、実施の形態３に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下、Ｂ－ＲＯＩの走査線数ｉ_max＝１６、Ｂモード送信における１送信における走査線数ｎ_i＝２、連続送信回数Ｍ＝２、Ｃ－ＲＯＩの走査線数ｊ_max＝１０、Ｃモード送信における１送信における走査線数ｎ_j＝１、連続送信回数Ｎ＝４とする。すなわち、Ｃモード画像１フレーム分のデータが、２．５回のＣモード送信イベントにより取得可能なものとする。

【0107】

【0108】

【0109】

【0110】

【0111】

【0112】

【0113】

【0114】

【0115】

ステップＳ２２１では、部分Ｂモード画像を生成し、出力画像を生成する。ここでは、走査線Ｂ１～Ｂ４に対応する領域は透明度０％（不透明）、それ以外の走査線Ｂ５～Ｂ１６に対応する領域は透明度１００％（完全透明）のＢモード画像を生成し、直前に生成したＢモード画像に重畳する。これにより、走査線Ｂ１～Ｂ４に対応する領域のみが更新されたＢモード画像が生成される。Ｃモード画像を最新のＢモード画像に重畳することで、表示画像を生成して更新する。

【0116】

【0117】

次に、Ｃモードの走査線カウンタｊをインクリメントし、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ３０１）。

【0118】

そして、ｊ～（ｊ＋ｎ_j－１）番目の走査線に対し、Ｃモード送信とそれに続く音響線信号の生成を行う（ステップＳ３１２）。ここでは、走査線Ｃ１についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0119】

次に、ｊ＋ｎ_jの値が、Ｃモードの走査線の数ｊ_max以下である否かを判定する（ステップＳ３１３）。ここでは、ｊ＝１、ｎ_j＝１でありｊ_max＝１０であるから、ｊ＋ｎ_jの値がｊ_max以下である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３０７に進む。

【0120】

次に、ｃの値が、Ｃモード送信の連続回数Ｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここでは、ｃ＝１でありＮ＝４であるから、ｃがＮ未満である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３１８に進む。ステップＳ３１８では、ｊをｎ_jだけ、ｃを１だけインクリメントし、ステップＳ３０２に戻る。そして、２回目のＣモード送信では走査線Ｃ２についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。同様に、３回目のＣモード送信では走査線Ｃ３について、それぞれ、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ３１２）。４回目のＣモード送信では、ステップＳ３１３において、ｊ＝４、ｎ_j＝１でありｊ_max＝１０であるから、ｊ＋ｎ_jの値がｊ_max以下である（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ３０７に進む。

【0121】

次に、ｃの値が、Ｃモード送信の連続回数Ｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここでは、ｃ＝４でありＮ＝４であるから、ｃがＮ未満でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３１９に進む。これによって、Ｃモード送信が４回行われた後、Ｂモード送信に処理が進む。

【0122】

ステップＳ３１９では、Ｂモードの走査線カウンタｉをｎ_iだけインクリメントし、連続送信回数カウンタｃを１に初期化する（ステップＳ３０９）。これにより、Ｂモード送信について、前回の一連のＢモード送信の続きである、走査線Ｂ５、Ｂ６についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ２０２）。そして、同様に、走査線Ｂ７、Ｂ８についてＢモード送信と音響線信号の生成がなされた後、Ｃモード送信について、前回の一連のＣモード送信の続きである、走査線Ｃ５についてＣモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0123】

以下、同様に、走査線Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる。そして、走査線Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２について、Ｂモード送信と音響線信号の生成がなされた後、走査線Ｃ９について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる。

【0124】

音響線Ｃ１０について、Ｃモード送信と音響線信号の生成がなされる（ステップＳ３１２）。その直後のステップＳ３１３において、ｊ＝１０、ｎ_j＝１、ｊ_max＝１０であるから、ｊ＋ｎ_jの値がｊ_max以下でない（Ｎｏ）と判定し、ステップＳ３０４に進む。

【0125】

【0126】

次に、ユーザから終了指示があるか否かを判定し（ステップＳ３０５）、指示がない場合はＣモード走査線カウンタｊからｊ_maxをデクリメントして（ステップＳ３１６）、ステップＳ３１９に進む。すなわち、Ｃモード送信について、１フレーム分の送信が完了した場合には、連続Ｎ回のＣモード送信が完了していなくても、Ｂモード送信に処理が進む。

【0127】

＜小括＞
以上、説明したように本実施の形態に係る超音波診断装置１００によれば、Ｃモード送信について、１フレーム分の送信が完了した場合には、Ｃモード送信イベントが完了していなくても、残りのＣモード送信を行わずにＢモード送信を開始する。したがって、図１１のタイムチャートに示すように、同一の走査線に対するＣモード送信の繰り返しレートが一定となり、すなわち、繰り返し送信周波数（ＰＲＦ）が一定となる。したがって、Ｃモード画像の品質を空間的にも時系列的にも均一化させることができる。

【0128】

≪実施の形態４≫
実施の形態１から３では、Ｂモード送信、Ｃモード送信のそれぞれについて、集束波の送信と走査線上の音響線生成を行うとした。しかしながら、例えば、Ｂモード送信、Ｃモード送信の一方または両方において、平面波など非集束波を用いた送信を行ってもよいし、送信方向の異なる送信による音響線の合成を行ってもよい。

【0129】

具体的には、例えば、Ｂモード送信について、空間コンパウンドなど、送信方向の異なる複数の送信を行い、音響線信号を生成するとしてもよい。図１２（ａ）は、送信方向の異なる平面波送信によるＢモード画像の生成例を示しており、第１の方向Ｄ_B1への平面波送信により領域Ｂａ内の観測点について音響線信号を生成、第２の方向Ｄ_B2への平面波送信により領域Ｂｂ内の観測点について音響線信号を生成、第３の方向Ｄ_B3への平面波送信により領域Ｂｃ内の観測点について音響線信号を生成、これらの合成によりＢ－ＲＯＩについてＢモード画像を生成する場合を示している。このとき、１回のＢモード送信は、一方向への平面波の送信とそれに伴う音響線信号の生成に対応し、１フレーム分のＢモード送信は、全方向へのＢモード送信を指す。すなわち、１回のＢモード送信は、第１の方向Ｄ_B1、第２の方向Ｄ_B2、第３の方向Ｄ_B3のいずれか１つへの平面波送信とそれに対応する音響線信号の生成に対応し、１フレーム分のＢモード送信は、第１の方向Ｄ_B1、第２の方向Ｄ_B2、第３の方向Ｄ_B3のそれぞれに対して１回ずつの平面波送信とそれに対応する音響線信号の生成に対応する。また、例えば、Ｂモード送信について、５方向への平面波の送信を行い、連続２回のＢモード送信を行う、とした場合、第１の方向へのＢモード送信、第２の方向へのＢモード送信、連続Ｎ回のＣモード送信、第３の方向へのＢモード送信、第４の方向へのＢモード送信、連続Ｎ回のＣモード送信、第５の方向へのＢモード送信、第１の方向へのＢモード送信、連続Ｎ回のＣモード送信…の順に行われる。なお、部分Ｂモード画像を生成するにあたっては、例えば、５方向に平面波の送信を行う場合には、最新５回分のＢモード送信に係る音響線信号を合成したものを用いることができる。なお、最初の１フレーム分のＢモード送信においては、全方向へのＢモード送信と、それに伴う音響線信号の生成を行う。

【0130】

また、図１２（ｂ）のように、Ｂモード送信に加えて、Ｃモード送信についても、３方向への平面波の送信を行い、合成により音響線信号を生成するとしてもよい。図１２（ｂ）は、第１の方向第１の方向Ｄ_C1への平面波送信により領域Ｃａ内の観測点について音響線信号を生成、第２の方向Ｄ_C2への平面波送信により領域Ｃｂ内の観測点について音響線信号を生成、第３の方向Ｄ_C3への平面波送信により領域Ｃｃ内の観測点について音響線信号を生成、これらの合成によりＣ－ＲＯＩについてＣモード画像を生成する場合を示している。このとき、速度の算出方法としては、連続する２回の第１の方向Ｄ_C1への平面波送信により得た音響線信号の比較によって第１の方向における速度を算出、連続する２回の第２の方向Ｄ_C2への平面波送信により得た音響線信号の比較によって第２の方向における速度を算出、連続する２回の第３の方向Ｄ_C3への平面波送信により得た音響線信号の比較によって第３の方向における速度を算出、のそれぞれを行い、観測点ごとに、第１の方向における速度と第２の方向における速度と第３の方向における速度とのベクトル合成によって観測点における速度を算出することができる。

【0131】

≪変形例５≫
変形例５では、Ｃモード送信を平面波で行い、Ｂモード送信は実施の形態１と同様集束波で行う。この場合でもＢモード画像は空間コンパウンドによって生成される構成としてもよい。すなわち、それぞれ異なる３方向への送受信に対応するフレームＢ信号を生成し、これらを合成してＢモード画像を生成することができる。

【0132】

このとき、Ｃモード送信の連続回数Ｎを、Ｃモード画像の１フレーム分の送信回数とする。Ｃモード送信を平面波で行う場合、Ｎ回のＣモード送信によって全方位に対して平面波の送信を行う。Ｃモード送信における平面波の送出方向をＤ_c方向としたとき、連続送信数Ｎと１フレーム当たりのＣモード送信回数Ｔｘ_cは、以下のように示される。
Ｎ＝Ｔｘ_c＝Ｄ_c
次に、Ｂモードの送信の連続回数Ｍを、Ｂモード画像のフレームレートＦＲ_Bが、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cに対して第５の所定の比率Ｒ₅以下となるように設定する。Ｃモード画像の１フレーム分の送受信に係る時間ＦＴ_Cは、連続するＣモード送信の送信間隔時間Ｔ_ICを用いて以下のように示される。
ＦＴ_C＝Ｔ_IC×Ｔｘ_c
＝Ｔ_IC×Ｎ
ここで、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cは、Ｍ回のＢモード送信の所要時間Ｔ_TBと、Ｎ回のＣモード送信の所要時間Ｔ_TCとの和の逆数である。したがって、Ｔ_TB、Ｔ_TC、連続するＢモード送信の送信間隔時間Ｔ_IB、連続するＣモード送信の送信間隔時間Ｔ_ICを用いて、以下のように表すことができる。
ＦＲ_C＝１／（Ｔ_TB＋Ｔ_TC）
＝１／（Ｍ×Ｔ_IB＋Ｎ×Ｔ_IC）
ここで、Ｂ－ＲＯＩの素子列方向の幅をＷ_B、走査線の素子列方向の密度をｄ_B、１回のＢモード送信により音響線を取得する走査線の数をｎ_Bとしたとき、１フレーム当たりのＢモード送信回数Ｔｘ_Bは、以下のように示される。
Ｔｘ_B＝Ｗ_B×ｄ_B／ｎ_B但し、Ｔｘ_Bが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、１フレーム分のＢモード送信の所要時間ＦＴ_Bは、以下のように示される。
ＦＴ_B＝Ｔ_IB×Ｔｘ_B
ここで、Ｂモード画像の１フレーム分の送信の間に行われるＣモード送信のフレーム数をｎ_C、当該Ｃモード送信の送信数をＢＦ_C、所要時間をＢＴ_Cとすると、以下の関係が成り立つ。
ＢＴ_C＝Ｔ_IC×ＢＦ_C
＝Ｔ_IC×Ｎ×ｎ_C
ここで、Ｍ回のＢモード送信ごとに、１フレーム分のＣモード送信がなされていることから、
ｎ_C＝ＦＴ_B／Ｍ
が成り立つ。

【0133】

したがって、以下の式が成り立つ。
ＢＴ_C＝Ｔ_IC×Ｎ×ＦＴ_B／Ｍ
Ｂモード画像のフレームレートＦＲ_Bは、１フレーム分のＢモード送信の所要時間ＦＴ_Bと、ｎ_Cフレーム分のＣモード送信の所要時間ＢＴ_Cとの和の逆数である。したがって、以下のように表すことができる。
ＦＲ_B＝１／（ＦＴ_B＋ＢＴ_C）
＝１／（Ｔ_IB×Ｔｘ_B＋Ｔ_IC×Ｎ×ＦＴ_B／Ｍ）
ここで、Ｂモード画像のフレームレートＦＲ_Bが、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cに対して、第５の所定の比率Ｒ₅以下となるように、Ｍを設定する。
ＦＲ_B≦ＦＲ_C×Ｒ₅
以上の関係式をすべて満たすようにＭを設定する。

【0134】

≪変形例６≫
変形例６では、超音波の繰り返し送信周波数（ＰＲＦ；Pulse Repeat Frequency）が所定の基準を満たすようにＭとＮを決定する。

【0135】

変形例５では、Ｃモードの連続する２フレームにおいて、同一方向に平面波を送信する時間間隔の逆数がＰＲＦとなる。したがって、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_CがＰＲＦと一致する。

【0136】

したがって、所望のＰＲＦに対して、
ＰＲＦ＝ＦＲ_C＝１／（Ｍ×Ｔ_IB＋Ｎ×Ｔ_IC）
を満たすようにＭを設定することで、Ｍを設定することができる。

【0137】

また、Ｂモード画像のフレームレートＦＲ_Bが、Ｃモード画像のフレームレートＦＲ_Cに対して、第６の所定の比率Ｒ₆以上となるように、Ｍを設定する。
ＦＲ_B≧ＦＲ_C×Ｒ₆
ここで、Ｍが上記関係を満たす場合は、Ｍが低すぎない、すなわち、Ｂモード画像のフレームレートが過少でないということができる。

【0138】

≪実施の形態に係るその他の変形例≫
（１）実施の形態１ではフレーム単位、実施の形態２ではＭ回のＢモード送信の単位で、Ｂモード画像の更新を行うとした。しかしながら、例えば、動き補償や動き予測等を用いてＢモード画像のフレームレートを向上するとしてもよい。例えば、Ｂモード画像の生成と表示との間にＢモードのフレーム繰り返し時間程度の遅延（タイムラグ）が存在する場合、生成済みのＢモード画像と表示中のＢモード画像とを用いて動き補償を行って中間のＢモード画像を生成し、Ｃモード画像の更新に合わせて中間のＢモード画像を出力することで、Ｂモード画像のフレームレートを向上することができる。または、例えば、Ｂモード画像処理部は、最新のＢモード画像を含む過去数フレームから動き予測を行い、Ｂモード画像の予測フレームを生成して、Ｃモード画像の更新に合わせて予測Ｂモード画像を出力するとしてもよい。このような構成により、Ｂモード送信に対して高いフレームレートでＢモード画像を更新することができる。

【0139】

（２）各実施の形態及び各変形例では、Ｃモード画像処理部１０５は各観測点の速度をマッピングしたカラードプラ画像を生成するとしたが、各観測点の血流情報の信号強度に基づいて各観測点のパワー値をマッピングしたパワードプラ画像を生成するとしてもよい。

【0140】

（３）各実施の形態及び各変形例では、Ｂモード送信とＣモード送信のそれぞれは、フォーカス点の異なる集束波の送信とそれに対応する走査線上の観測点に対する音響線生成、または、送信方向の異なる平面波の送信とそれに対応する対象領域内の観測点に対する音響線生成であるとした。しかしながら、Ｂモード送信とＣモード送信のそれぞれは、これに限られず、複数回の超音波の送信で１フレーム分のＢモード画像またはＣモード画像を生成するものであれば、任意のものであってよい。例えば、ＴＨＩ（Tissue Harmonics Imaging）を行う場合の第１の送信と、第１の送信に対して位相が反転した第２の送信とのそれぞれを１回の送信としてもよい。また、例えば、合成開口法を行う場合の１つの送信開口に対応する送信を１つの送信とし、全ての送信開口に対応する複数の送信を１フレーム分の送信としてもよい。

【0141】

また、Ｂモード送信とＣモード送信のそれぞれは、検出波の送信のみを行って音響線信号の生成を行わないダミー送信を含んでもよい。このとき、ダミー送信についても１回の送信として取り扱う。なお、Ｂモード送信イベントおよび／またはＣモード送信イベントの最初の送信をダミー送信とすることにより、直前の超音波送信に対するＲＯＩの外からの反射超音波等の影響を受けることによる音響線信号の品質低下を抑止することができる。

【0142】

（４）各実施の形態及び変形例では、Ｂモード画像とＣモード画像との組み合わせであるとしたが、同一の超音波プローブを用いて時分割で２種類以上の画像を生成し、画像の種類ごとに複数フレームからなる動画とし、重畳出力する態様であれば、Ｂモード画像とＣモード画像との組み合わせに限られず、任意の画像の組み合わせであってよい。

【0143】

（５）なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のような場合も本発明に含まれる。

【0144】

例えば、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。例えば、本発明の超音波診断装置の診断方法のコンピュータプログラムを有しており、このプログラムに従って動作する（又は接続された各部位に動作を指示する）コンピュータシステムであってもよい。

【0145】

また、上記超音波診断装置の全部、もしくは一部、またビームフォーミング部の全部又は一部を、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記録媒体、ハードディスクユニットなどから構成されるコンピュータシステムで構成した場合も本発明に含まれる。上記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置はその機能を達成する。

【0146】

また、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１つのシステムＬＳＩ（Large Scale Integration（大規模集積回路））から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。上記ＲＡＭには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。例えば、本発明のビームフォーミング方法がＬＳＩのプログラムとして格納されており、このＬＳＩがコンピュータ内に挿入され、所定のプログラム（ビームフォーミング方法）を実施する場合も本発明に含まれる。

【0147】

なお、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー（Reconfigurable Processor）を利用してもよい。

【0148】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。

【0149】

また、各実施の形態に係る、超音波診断装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。上記超音波診断装置の超音波送受信方法や、画像処理方法を実施させるプログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。プログラムや信号を記録媒体に記録して移送することにより、プログラムを独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい、また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。

【0150】

また、上記実施形態に係る超音波診断装置の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やプロセッサなどのプログラマブルデバイスとソフトウェアにより実現される構成であってもよい。後者の構成は、いわゆるＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics Processing Unit）である。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。

【0151】

上記実施形態に係る超音波診断装置では、記憶装置であるデータ格納部を超音波診断装置内に含む構成としたが、記憶装置はこれに限定されず、半導体メモリ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、磁気記憶装置、等が、超音波診断装置に外部から接続される構成であってもよい。

【0152】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0153】

また、上記のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

【0154】

また、超音波診断装置には、プローブ及び表示部が外部から接続される構成としたが、これらは、超音波診断装置内に一体的に具備されている構成としてもよい。

【0155】

また、上記実施の形態においては、プローブは、複数の圧電素子が一次元方向に配列されたプローブ構成を示した。しかしながら、プローブの構成は、これに限定されるものではなく、例えば、複数の圧電変換素子を二次元方向に配列した二次元配列振動子や、一次元方向に配列された複数の振動子を機械的に揺動させて三次元の断層画像を取得する揺動型プローブを用いてもよく、測定に応じて適宜使い分けることができる。例えば、２次元に配列されたプローブを用いた場合、圧電変換素子に電圧を与えるタイミングや電圧の値を個々に変化させることによって、送信する超音波ビームの照射位置や方向を制御することができる。

【0156】

また、プローブは、送受信部の一部の機能をプローブに含んでいてもよい。例えば、送受信部から出力された送信電気信号を生成するための制御信号に基づき、プローブ内で送信電気信号を生成し、この送信電気信号を超音波に変換する。併せて、受信した反射超音波を受信電気信号に変換し、プローブ内で受信電気信号に基づき受信信号を生成する構成を採ることができる。

【0157】

また、各実施の形態に係る超音波診断装置、及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。更に上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。

【0158】

さらに、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。

【0159】

≪まとめ≫
（１）本開示の一態様に係る超音波診断装置は、第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行う送信部と、反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行う第１画像処理部と、前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行う第２画像処理部と、前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部とを備え、前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、前記送信部は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第２の送信イベントに先行して行い、前記第１画像処理部は、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成することを特徴とする。

【0160】

また、実施の形態に係る超音波信号処理方法は、第１検出波の送信を含む第１の送信イベントと、第２検出波の送信を含む第２の送信イベントとを交互に行い、反射超音波を受信して受信信号に変換し、前記第１の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成する動作を繰り返し行い、前記第２の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第２画像を生成する動作を繰り返し行い、前記第１画像上に前記第２画像を重畳して合成画像を生成し出力し、前記第２画像のフレームレートは、前記第１画像のフレームレートより大きく、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信である第３の送信イベントを前記第２の送信イベントに先行して行い、前記第３の送信イベントに対応する受信信号に基づいて１フレーム分の第１画像を生成することを特徴とする。

【0161】

本開示の一態様に係る超音波診断装置、または、超音波信号処理方法によれば、第２画像のフレームレートを向上させるとともに、第１画像のフレームレートが低い場合にも、第１画像を速やかに描画することが可能である。したがって、第１画像と第２画像のフレームレートの比に関わらず、第１画像に第２画像を重畳させた出力画像を速やかに出力させることができ、応答性を向上させることができる。

【0162】

（２）また、上記（１）の超音波診断装置は、１フレーム分の第１画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第１検出波の送信において、被検体内における第１検出波の伝搬方向は互いに異なる、としてもよい。

【0163】

本構成によれば、第１画像を空間コンパウンドにより形成する場合においても本開示の一態様とすることができ、また、１フレーム分の複数回の第１送信イベント完了まで第１画像の品質が低下することを抑止することができる。

【0164】

（３）また、上記（１）または（２）の超音波診断装置は、前記第１の送信イベントはＭ回（Ｍは自然数）の第１検出波の送信からなり、前記第２の送信イベントはＮ回（Ｎは自然数）の第２検出波の送信からなる、としてもよい。

【0165】

本構成によれば、容易に第１画像と第２画像のフレームレートおよびフレーム繰り返し時間を均一化できる。

【0166】

（４）また、上記（３）の超音波診断装置は、前記第２画像の１フレームは、１回の第２の送信イベントに対応する、としてもよい。

【0167】

本構成によれば、第２画像のフレームレートを向上し、フレーム繰り返し時間を小さくすることができる。

【0168】

（５）また、上記（３）の超音波診断装置は、１回の前記第２の送信イベントの所要時間が、所定の時間以下となるようにＮを決定する、としてもよい。

【0169】

本構成によれば、第１画像のフレームレートが低下し過ぎない範囲で第２画像のフレームレートを向上することができる。

【0170】

（６）また、上記（３）～（５）の超音波診断装置は、Ｍ／Ｎの値が第１の所定の比以下となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0171】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に向上させることなく、第２画像のフレームレートを十分に向上することができる。

【0172】

（７）また、上記（３）～（６）の超音波診断装置は、Ｍ／Ｎの値が第２の所定の比以上となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0173】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に低下することを抑止することができる。

【0174】

（８）また、上記（３）～（５）の超音波診断装置は、１回の前記第１の送信イベントの所要時間が、１回の前記第２の送信イベントの所要時間に対して第３の所定の比以下となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0175】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に向上させることなく、第２画像のフレームレートを十分に向上することができる。

【0176】

（９）また、上記（３）～（５）、（８）の超音波診断装置は、１回の前記第１の送信イベントの所要時間が、１回の前記第２の送信イベントの所要時間に対して第４の所定の比以上となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0177】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に低下することを抑止することができる。

【0178】

（１０）また、上記（３）～（５）の超音波診断装置は、前記第１画像のフレームレートが前記第２画像のフレームレートに対して第５の所定の比以下となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0179】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に向上させることなく、第２画像のフレームレートを十分に向上することができる。

【0180】

（１１）また、上記（３）～（５）、（１０）の超音波診断装置は、前記第１画像のフレームレートが前記第２画像のフレームレートに対して第６の所定の比以上となるようにＭを決定する、としてもよい。

【0181】

本構成によれば、第１画像のフレームレートを過度に低下することを抑止することができる。

【0182】

（１２）また、上記（３）～（１１）の超音波診断装置は、前記送信部は、前記第２送信イベントにおいて、前記第２画像の１フレームに係る最後の第２検出波の送信を行ったとき、前記第２送信イベントを終了し前記第１送信イベントを開始する、としてもよい。

【0183】

本構成によれば、第２画像において空間的ないし時間的にフレームレートやフレーム繰り返し時間が不均質となる事態を抑止することができる。

【0184】

（１３）また、上記（３）～（１２）の超音波診断装置は、前記第１検出波の送信と前記第２検出波の送信の少なくとも一方において、一続きの送信の最初にダミー送信を行う、としてもよい。

【0185】

本構成によれば、第１の送信イベントまたは第２の送信イベントの最初の検出波の送信において、受信信号の品質劣化を抑止することができる。

【0186】

（１４）また、上記（１）～（１３）の超音波診断装置は、前記送信部は、前記第２検出波の送信において、送信ごとに送信に用いる振動子列の位置が振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動するように送信に用いる振動子列を選択し、前記受信部は、前記振動子列の位置に同期して、受信信号を生成する対象となる領域を振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動させる、としてもよい。

【0187】

本構成によれば、第２画像の１フレーム分の送信とそれに係る受信処理を均質かつ単純に行うことができる。

【0188】

（１５）また、上記（１）～（１３）の超音波診断装置は、前記送信部は、前記第２検出波の送信において、送信ごとに伝搬方向の異なる平面波を送出し、前記受信部は、前記第２検出波の送信に同期して、関心領域の全域について受信信号を生成する、としてもよい。

【0189】

本構成によれば、送信ごとに伝搬方向の異なる平面波により１フレーム分の送信とそれに係る受信がなされるので、第２画像のフレームレートを高くすることができる。

【0190】

（１６）また、上記（１）～（１５）の超音波診断装置は、前記画像合成部は、前記第１画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する、としてもよい。

【0191】

本構成によれば、第１画像を単純な方法で表示更新することができる。

【0192】

（１７）また、上記（１）～（１５）の超音波診断装置は、前記第１画像処理部は、前記第２画像の新たなフレームが生成されるたびに、第１画像の部分フレームを出力し、前記画像合成部は、前記第２画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する、としてもよい。