CN105935301A - 声波诊断装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种声波诊断装置及其控制方法，在显示表示被检体内部的移动体的速度的信息的情况下，使得由于脉宽控制的脉冲而引起的噪声不对表示速度的信息产生影响。在液晶面板上显示表示移动体的速度的信息的情况下，当所设定的速度标尺的边界值小于阈值(Th)时，将脉宽控制的脉冲的频率设定为20kHz，使得由于脉宽控制的脉冲而引起的噪声不被显示在液晶面板上。在速度标尺的边界值为阈值(Th)以上的情况下，将脉宽控制的脉冲的频率设定为200Hz，使得由于脉宽控制的脉冲而引起的噪声处于与表示速度的信息远离的位置处。

Description

声波诊断装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及声波诊断装置及其控制方法。
背景技术
在超声波诊断装置中，向被检体发送超声波，且使用来自被检体的表示超声波回声的超声波回声信号，得到被检体的断层图像。在使用了谐振型的开关电源的脉冲多普勒超声波诊断装置中，根据开关频率和谐振频率，噪声混入到画面上所显示的血流速度图案从而存在误诊的危险性。因此，控制成电源的开关频率和谐振频率的整数倍处于多普勒偏移频率的偏移区域外(现有文献1)。此外，在超声波诊断装置中，还存在背光灯利用脉宽控制的超声波诊断装置(现有文献2)。
专利文献1：日本特开2007－29198号公报
专利文献2：日本特开2008－191393号公报
图16和图17是测量血流等的速度的超声波诊断装置的显示画面的一例。图16和图17均利用多普勒偏移频率来表示速度标尺。速度和多普勒偏移频率存在一定的关系，因此既存在利用频率表示速度标尺的情况，还存在利用速度表示速度标尺的情况。图16示出了将所设定的速度标尺120A的边界值设定为2.3kHz、且利用脉宽控制来控制显示装置的背光灯的情况下，在脉宽控制所使用的脉冲频率为200Hz时在显示画面60中产生的噪声120。在横向上延伸的6个波形是噪声。这样，产生了被用作脉冲频率的200Hz的整数倍的频率的噪声120。图17示出了将所设定的速度标尺121A的边界值设定为41.7kHz、且在脉宽控制所使用的脉冲频率为20kHz时在显示画面60中产生的噪声121。这样，在利用脉宽控制来进行显示装置的背光灯控制时，在显示画面60中显现噪声120或121，可能会引起误诊。在诊断中使用的多普勒偏移频率通常为100Hz至50kHz的程度，与此相对，在背光灯控制中利用的脉冲的频率为200kHz至20kHz的程度，由于两个频率重叠，所以在显示画面中显现这样的噪声。特别是，在检测弱动力(power)的逆流时使用的连续波多普勒法的超声波诊断装置中，需要高灵敏度，因此噪声更显眼。现有文献1和2均完全没有考虑到排除由于这样进行脉宽控制而产生的噪声的影响。
发明内容
本发明的目的在于排除由于进行脉宽控制而产生的噪声的影响。
第1发明的声波诊断装置的特征在于，具有：声波探测器，其向被检体发送声波(不仅是超声波，还包含可听区域的声波)，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号；速度标尺设定单元，其设定速度标尺；速度计算单元，其使用从声波探测器输出的声波回声信号，计算被检体内部的移动体(不仅是血液等流体，还包含心脏壁等移动的对象物)速度；显示控制单元，其根据由速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由速度计算单元计算出的速度的信息；明亮度控制单元，其(基于脉宽)控制显示装置的明亮度；以及频率设定单元，其在由速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺(第1边界值的设定)的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为第1频率(第1频率例如是与第1边界值对应的频率以上的频率)，且在设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺(第2边界值的设定)的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率(第2频率例如是小于与第1边界值对应的频率的频率)。
第1发明还提供了声波诊断装置的控制方法。即，该方法的特征在于，声波探测器向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号，速度标尺设定单元设定速度标尺，速度计算单元使用从声波探测器输出的声波回声信号，计算被检体内部的移动体的速度，显示控制单元根据由速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由速度计算单元计算出的速度的信息，明亮度控制单元(基于脉宽)控制显示装置的明亮度，频率设定单元在由速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率。
第2发明的声波诊断装置的特征在于，具有：声波探测器，其向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号；速度标尺设定单元，其设定速度标尺；速度计算单元，其使用从声波探测器输出的声波回声信号，计算被检体内部的移动体(不仅是血液等流体，还包含心脏壁等移动的对象物)的速度；显示控制单元，其根据由速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由速度计算单元计算出的速度的信息；冷却风扇，其对速度计算单元和显示控制单元中的至少1个进行冷却；风扇电机，其(基于脉宽)控制冷却风扇的旋转；以及频率设定单元，其在由速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为第1频率(第1频率例如是与第1边界值对应的频率以上的频率)，且在由速度标尺设定单元设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率(第2频率例如是小于与第1边界值对应的频率的频率)。
第2发明还提供了声波诊断装置的控制方法。即，在该方法中，声波探测器向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号，速度标尺设定单元设定速度标尺，速度计算单元使用从声波探测器输出的声波回声信号，计算被检体内部的移动体的速度，显示控制单元根据由速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由速度计算单元计算出的速度的信息，冷却风扇对速度计算单元和显示控制单元中的至少1个进行冷却，风扇电机(基于脉宽)控制冷却风扇的旋转，频率设定单元在由速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在由速度标尺设定单元设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率。
可以还具有高通滤波单元，上述高通滤波单元具有第2频率以上的截止频率，且去除从声波探测器输出的声波回声信号的低频成分。
优选的是，第1频率下的脉冲的占空比与第2频率下的脉冲的占空比相同。
声波诊断装置例如从声波探测器发送声波的连续波，显示控制单元使显示装置显示表示被检体的移动体的速度的波形。
可以还具有低通滤波单元，该低通滤波单元在由上述速度标尺设定单元设定了包含第1边界值的速度标尺的情况下，以与第1边界值的速度对应的频率以上的截止频率来去除从声波探测器输出的声波回声信号的高频成分。
声波诊断装置例如可以从声波探测器，以固定的时间间隔发送脉冲状的声波，显示控制单元使显示装置显示表示被检体内部的移动体的速度的波形。
声波诊断装置例如可以从声波探测器，以固定的间隔发送脉冲状的声波，显示控制单元是使显示装置显示以颜色差异表示被检体的移动体的速度的信息的彩色多普勒显示控制单元。
根据第1发明，在设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为第1频率，在设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率。与小于阈值的第1边界值对应的频率比较低，因此将比较高的第1频率设定为明亮度控制单元所使用的脉冲的频率。由于具有第1频率的脉冲(的脉宽控制)而引起的噪声是比较高的频率，因此处于包含第1边界值的速度标尺的范围外的概率变高，从而不被显示在显示画面上。与此相对，与阈值以上的第2边界值对应的频率比较高，因此将比较低的第2频率设定为明亮度控制单元所使用的脉冲的频率。由于具有第2频率的脉冲(的脉宽控制)而引起的噪声是比较低的频率，因此不过是显现在包含第2边界值的速度标尺的下部，是不显眼的。能够排除由于脉冲(宽度)控制而产生的噪声对超声波诊断的影响。
在第2发明中，也在设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为第1频率，在设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将风扇电机所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率。与小于阈值的第1边界值对应的频率比较低，因此将比较高的第1频率设定为风扇电机所使用的脉冲的频率。由于具有第1频率的脉冲(的脉宽控制)而引起的噪声是比较高的频率，因此处于包含第1边界值的速度标尺的范围外的概率变高，从而不被显示在显示画面上。与此相对，与阈值以上的第2边界值对应的频率比较高，因此将比较低的第2频率设定为风扇电机所使用的脉冲的频率。由于具有第2频率的脉冲(的脉宽控制)而引起的噪声是比较低的频率，因此不过是显现在包含第2边界值的速度标尺的下部，是不显眼的。能够排除由于脉冲(宽度)控制而产生的噪声对超声波诊断的影响。
附图说明
图1是示出超声波诊断装置的电结构的框图。
图2是示出信号处理用处理器和接收电路的电结构的框图。
图3是示出在脉宽控制中利用的脉冲频率的切换控制步骤的流程图。
图4示出了速度标尺的边界值与脉宽之间的关系。
图5是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图6是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图7是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图8是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图9示出了在脉宽控制中利用的第1频率的脉冲和第2频率的脉冲。
图10是示出信号处理用处理器和接收电路的电结构的框图。
图11是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图12是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图13是示出信号处理用处理器和接收电路的电结构的框图。
图14是超声波诊断装置的显示画面的一例。
图15是示出超声波诊断装置的电结构的框图。
图16是以往的超声波诊断装置的显示画面的一例。
图17是以往的超声波诊断装置的显示画面的一例。
标号说明
10：控制装置(显示控制单元)；11：脉宽控制部(频率设定单元)；12：操作装置(速度标尺设定单元)；13：信号处理用处理器(速度计算单元)；16：超声波探测器(声波探测器)；22：背光灯；41：低通滤波器；45、86、95：速度转换装置(速度计算单元)；111：风扇电机；112：冷却风扇。
具体实施方式
图1是示出超声波诊断装置(声波诊断装置)的电结构的框图。
在该实施例中，使用了超声波作为声波，但不限于超声波，只要根据被检体(被检对象)、诊断条件等选择恰当的频率，则也可以使用可听频率的声波。此外，作为被检体，不仅用于人的疾病诊断，在通过生成声波图像(超声波图像)来检查在管道等中流动的水等移动体的情况下也能够进行利用。
超声波诊断装置的整体动作由控制装置10统一管理。
超声波诊断装置中包含显示装置18。该显示装置18中包含液晶面板20，在液晶面板20的显示画面上显示表示移动体(被检体的血液等流体、心脏壁等移动物)的速度的信息(表示速度的曲线图、颜色等)。通过背光灯22对液晶面板20的明亮度进行调整。
超声波诊断装置的用户(医生、护士、技术人员等)使用操作装置12(设定速度标尺的速度标尺设定单元)，设定显示装置18(背光灯22)的明亮度和多普勒速度标尺。多普勒速度标尺示出信息的显示范围，该信息表示在液晶面板20上显示的移动体的速度。表示所设定的明亮度和多普勒速度标尺的信号赋予至控制装置10。在本说明书的实施方式中，控制装置10具有脉宽控制部11(脉宽控制功能)和后述的显示控制单元(显示控制功能)，但是不限于此，控制功能和脉宽控制部11也可以是分开的。利用脉宽控制功能(根据脉宽来控制显示装置的明亮度的明亮度控制单元)，生成具有与所设定的明亮度对应的占空比的频率的脉冲，且赋予至驱动器21。通过驱动器21驱动背光灯22，从背光灯22向液晶面板20照射光。如之后详述那样，在本实施例中，根据所设定的多普勒标尺，改变在脉宽控制中利用的脉冲的频率。通过改变脉冲的频率，防止在液晶面板20上显现出由于在脉宽控制中利用的脉冲的频率而引起的噪声的情况于未然、或使该情况不显眼。
从控制装置10输出用于向被检体发送超声波的控制信号，且经由信号处理用处理器13将该控制信号赋予给发送电路14。从发送电路14输出的控制信号经由复用器15赋予至超声波探测器16。从超声波探测器16所包含的超声波振子发送超声波(送波)，且在被检体内进行传播。来自被检体内的超声波回声在超声波探测器16内的超声波振子中被接收(收波)，且在超声波振子中被转换为超声波回声信号。转换后的超声波回声信号从超声波探测器16输出，且经由复用器15输入到接收电路17。
图2是示出接收电路17和信号处理用处理器13的一部分电结构的框图。图2所示的框图示出了图1所示的超声波诊断装置从超声波探测器16发送超声波的连续波、且将表示移动体的速度的波形显示在液晶面板(显示装置)20上(所谓的连续波多普勒法超声波诊断装置)。
关于输入到接收电路的超声波回声信号，在放大电路31中进行放大，且由混频器32进行检波，由此转换为基带信号。关于混频器32的输出信号，在调相加法电路33中，进行从超声波探测器16所包含的不同超声波振子输出的超声波回声信号的调相相加。将调相加法电路33的输出信号输入到LPF(低通滤波器)34。低通滤波器34是模拟数字转换前的抗混叠滤波器(Anti-aliasing filter)。关于低通滤波器34的输出信号，在AD(模拟数字)转换电路35中转换为数字的超声波回声数据，且从接收电路17输出。
在信号处理用处理器13中具有如下功能：计算从接收电路17接收到的超声波回声数据，计算被检体内的移动体的速度。将从接收电路17输出的超声波回声数据输入到信号处理用处理器13的低通滤波器41。低通滤波器41具有与由操作装置12设定的多普勒速度标尺的边界值(后述的第1边界值)对应的、多普勒偏移频率程度的截止频率。通过该低通滤波器41，如后述那样去除在液晶面板20中产生的混叠噪声(aliasing noise)。将来自低通滤波器41的输出信号输入到采样电路42，在采样电路42中，按照多普勒偏移频率的边界值的2倍左右的采样频率进行采样。从采样电路42输出的信号在HPF(高通滤波器)43中被去除多普勒偏移频率的边界值(后述的第1边界值)的1/10左右至1/20左右的低频成分(具有第2频率以上的截止频率、且去除从超声波探测器16输出的声波回声信号的低频成分的高通滤波单元)。高通滤波器43的截止频率可以是第2边界值的频率(41.7kHz)的1/9以下的程度。从高通滤波器43输出的信号在FFT(快速傅立叶变换)电路44中高速地进行傅立叶变换。从快速傅立叶变换电路44输出的信号在速度转换电路45(使用从超声波探测器16得到的超声波回声信号来计算被检体内部的移动体的速度的速度计算单元)中被转换为速度。在设所测量的移动体的速度为v、被检体内的声速为c(大约1530m/s)、fd为多普勒偏移频率、fs为检波频率(大约1MHz至10MHz)时，得到移动体的速度v＝(c/2)×(fd/fs)。从速度转换电路45输出的信号被输入到图像转换电路46，且被转换为与移动体的动力对应的亮度。来自图像转换电路46的输出信号成为来自信号处理用处理器13的输出信号，被输入到控制装置10。
通过控制装置(显示控制单元)10控制显示装置18的驱动器19，在液晶面板(显示装置)20上，根据速度标尺，显示表示被检体内的移动体的速度的波形(图5至图8等)。
在本实施例的超声波诊断装置中，在通过操作装置12(速度标尺设定单元)设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，通过控制装置10(脉宽控制部11)，将控制背光灯22的明亮度的脉宽控制的脉冲所使用的脉冲的频率设定为第1频率(优选为比与第1边界值对应的频率高的频率)，在通过操作装置12设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，通过控制装置10(脉宽控制部11)，将控制背光灯22的明亮度的脉宽控制的脉冲所使用的脉冲的频率设定为比第1频率低的第2频率。具体而言，例如阈值为18kHz，第1边界值为2.3kHz，第1频率为20kHz，第2边界值为41.7kHz，第2频率为200Hz。当然也可以是其他值。此外，第1频率可以是第1边界值的频率以上的频率，也可以是第1边界值的频率的0.9倍至1.1倍的频率。
图3是示出在脉宽控制中使用的脉冲的频率设定处理步骤的流程图，图4示出了所设定的速度标尺的边界值、和根据边界值设定的脉冲的频率之间的关系。
参照图3，在由用户使用操作装置12设定速度标尺后(步骤51)，通过控制装置10确认所设定的速度标尺是否为包含小于阈值的第1边界值的速度标尺(步骤52)。在所设定的速度标尺是包含小于阈值的第1边界值的速度标尺时(步骤52中的“是”)，将脉冲频率设定为第1频率(步骤53)。参照图4，如上述那样将阈值规定为18kHz。在设定了包含小于该阈值的第1边界值的速度标尺时，将在脉宽控制中使用的脉冲的频率设定为第1频率即20kHz。
在所设定的速度标尺是包含阈值以上的第2边界值的速度标尺时(步骤52中的“否”、且步骤54中的“是”)，将脉冲频率设定为第2频率(步骤55)。如图4所示，在设定了包含阈值以上的第2边界值的速度标尺时，将在脉宽控制中使用的脉冲的频率设定为第2频率即200Hz。
图5至图8是液晶面板20所显示的波形(被检体的测量对象即移动体的速度的波形)的一例。
图5是将边界值设定为第1边界值即2.3kHz的情况下的显示画面60的一例。
在图5所示的显示画面60中，在左侧沿纵向显示的标尺是速度标尺61A。关于速度标尺61A，利用多普勒偏移频率来表示，而关于多普勒偏移频率和速度，根据上述式子可知那样，可唯一确定。因此，速度标尺61A可以不是多普勒偏移频率，而表示速度。对于在其他显示画面上显示的速度标尺，也同样。根据速度标尺61A，显示表示移动体的速度的波形61。
在本实施例的超声波诊断装置中，在由用户设定了边界值时，在显示画面上显示将该所设定的边界值的一半值作为上限和下限的速度标尺。例如，在图5中，将边界值设定为了2.3kHz，因此显示该边界值2.3kHz的一半即1.15kHz为速度标尺61A的上限、且－1.15kHz为速度标尺61A的下限的速度标尺61A。这是因为，在本实施例中，能够使速度标尺61A上下移动，通过该移动，能够连在速度标尺61A的移动前的显示画面60上未显示的速度标尺也显示在显示画面上。例如，在如图5所示那样将作为速度标尺61A的基准的0kHz定位在上下的大致中央来显示了速度标尺61A的状态下，根据从操作装置12所赋予的指令而使速度标尺61A朝下方移动时，显示画面60如图6所示。在图6的显示画面60的左侧显示速度标尺63A。该速度标尺63A的上限是由用户设定的边界值即2.3kHz。这样，能够进行速度标尺的移动，因此在如图5所示那样将作为速度标尺61A的基准的0kHz定位在显示画面60的中央来进行显示的情况下，在显示画面60上显示将由用户设定的边界值的一半作为上限和下限的速度标尺。在使速度标尺61A朝上方移动的情况下也同样。
基于上述理由，在由用户设定2.3kHz作为边界值时，如图5所示，在显示画面60上显示将边界值的一半作为上限和下限的速度标尺61A。所设定的边界值2.3kHz小于阈值(18kHz)，因此在背光灯22的脉宽控制中使用的脉冲频率如上述那样被设定为20kHz。在显示画面60上，仅显示与－1.15kHz至1.15kHz的多普勒偏移频率对应的波形，因此由20kHz的脉冲频率而产生的噪声未被显示在显示画面60上。在显示画面60上，显示表示被检体的移动体的速度的波形61，未显示在脉宽控制中利用的脉冲的噪声，因此能够防止噪声所造成的误诊于未然。
此外，即使在如图6所示那样，速度标尺63A朝下方移动的情况下(朝上方也同样)，由20kHz的脉冲频率而产生的噪声也未被显示在显示画面60上，因此在显示画面60上仅显示表示移动体的速度的波形63。该情况下也能够防止噪声所造成的误诊于未然。
进而，通过信号处理用处理器13所包含的低通滤波器41，即通过将边界值(第1边界值)的频率作为截止频率(也可以是第1边界值的频率的10％左右的频率)的低通滤波器41，去除了声波回声信号的高频成分。即使噪声成分具有未被显示在显示画面60上的程度的高频成分，有时在显示画面60上也显现出混叠噪声。在本实施例中，通过低通滤波器41去除了这样的混叠噪声，因此还防止在显示画面60上显示混叠噪声的情况于未然。
图7是将边界值设定为第2边界值即41.7kHz的情况下的显示画面60的一例。
在图7所示的显示画面60中，在左侧沿纵向显示的标尺是速度标尺62A。如上所述，所设定的边界值41.7kHz的一半即20.85kHz是速度标尺62A的上限，且－20.85kHz是速度标尺62A的下限。在与上述同样地使速度标尺62A朝下方移动时，如图8所示，在显示画面60上显示将所设定的边界值41.7kHz作为上限的速度标尺64A。
由用户设定的边界值41.7kHz在阈值以上，因此在背光灯22的脉宽控制中使用的脉冲频率如上述那样被设定为200Hz。在显示画面60上设定的速度标尺处于－20.85kHz至20.85kHz之间，被设定为能够显示宽范围的频率的波形。将由200Hz的脉冲频率产生的噪声基本视作0，因此该噪声不对波形62产生影响(即使显现在显示画面60上也不显眼)。
此外，如图8所示，即使在速度标尺62A朝下方移动而显示了0kHz至41.7kHz的速度标尺64A的情况下，也将由200Hz的脉冲频率产生的噪声基本视作0，因此该噪声不对波形产生影响(即使显现在显示画面60上也不显眼)。
进而，通过信号处理用处理器13所包含的高通滤波器43(参照图2)去除了低频成分，因此还去除了由200Hz的脉冲频率而产生的噪声。
图9是在脉宽控制中使用的脉冲的一例，示出了第1频率的脉冲和第2频率的脉冲。
如上所述，第1频率为20kHz，第2频率为200Hz。
在本实施例中，设为具有第1频率的脉冲的占空比和具有第2频率的脉冲的占空比实质相同。设为±5％左右的差实质相同。在本实施例中，具有第1频率的脉冲的占空比和具有第2频率的脉冲的占空比实质相同，因此即使在切换了脉宽控制所使用的脉冲的频率的情况下，背光灯22的明亮度也不发生变化。
图10至图12示出了另一实施例。
图10是示出超声波诊断装置所使用的信号处理用处理器13A的一部分、发送电路14和接收电路17A的电结构的框图，在以固定间隔发送脉冲状的超声波的超声波诊断装置(所谓的脉冲多普勒法的超声波诊断装置)中被利用。在图1所示的超声波诊断装置中，利用图10所示的信号处理器13A来替代信号处理用处理器13，同样，利用图10所示的接收电路17A来替代接收电路17。
表示使用操作装置12而设定的多普勒速度标尺的数据从信号处理用处理器13A赋予至发送电路14。控制超声波探测器16，使得按照所设定的多普勒速度标尺的边界值的频率的2倍的重复频率，从发送电路14发送超声波脉冲。在脉冲多普勒法的超声波诊断装置中，即使在速度标尺朝下方移动的情况下(朝上方也同样)，由于混叠而显示在基线(0kHz的基准线)的下部的波形仅显示在上部，因此由用户设定的边界值的频率原样表现为速度标尺。
根据来自被检体的超声波回声而得到的超声波回声信号在接收电路17A的放大电路71中被放大，在低通滤波器72中，为了模拟数字转换前的抗混叠，而被去除高频成分。低通滤波器72的输出信号在模拟数字转换电路73中被转换为数字的超声波回声数据。模拟数字转换电路73的输出数据成为接收电路17A的输出，且输入到信号处理用处理器13A。
将从接收电路17A输出的超声波回声数据输入到信号处理用处理器13A的调相加法电路81，进行调相相加，且在混频器82中进行检波。进而，在门求和电路83中，将超声波诊断装置的样本门内的基带信号的实部数据和虚部数据分别平均化。门求和电路86的输出数据在高通滤波器84中与上述的高通滤波器43(参照图2)同样地被去除所输入的数据的低频成分，且在快速傅立叶变换电路85中将多普勒偏移频率转换为速度标尺。速度转换电路86的输出数据赋予至图像转换电路87，且在图像转换电路87中，被转换为与测量出的移动体的动力对应的亮度。图像转换电路87的输出数据成为信号处理用处理器13A的输出，赋予至控制装置10。通过控制装置10控制驱动器19，从而在液晶面板20上显示表示移动体的速度的波形。此外，从控制装置10的脉宽控制部11向背光灯22的驱动器21赋予用于脉宽控制的控制脉冲。背光灯22以与控制脉冲的占空比对应的明亮度照亮液晶面板20。
图11是液晶面板20的显示画面60所显示的波形65的一例。
在显示画面60的左侧，显示使用操作装置12而设定的速度标尺65A。在以固定的时间间隔发送脉冲状的超声波的超声波诊断装置的情况下，大多测量出比较慢的移动体的速度。因此，与图2所示的发送连续波的超声波的超声波诊断装置不同，以能够观察到比较慢的移动体的速度的方式，设定比较低的值的边界值。图11中示出由用户设定了比图5所示的速度标尺的边界值(2.3kHz)低的边界值即1.2kHz(第1边界值)的情况下的显示标尺65A的状态。所设定的边界值小于作为阈值的18kHz，因此用于脉宽控制的脉冲频率被脉宽控制部11(频率设定单元)设定为20kHz(第1频率)。如上所述，用于脉宽控制的脉冲的频率(20kHz)比速度标尺的边界值(1.2kHz)高，因此在显示画面60上不会显现出由用于脉宽控制的脉冲产生的噪声。
图12是液晶面板20的显示画面60所显示的波形66的一例。
在显示画面60的左侧，显示使用操作装置12而设定的速度标尺66A。在图12中，设定了具有比图11所示的速度标尺的边界值(1.2kHz)高的频率的边界值、即20kHz(第2边界值)。所设定的边界值在作为阈值的18kHz以上，因此用于脉宽控制的脉冲频率被脉宽控制部11(频率设定单元)设定为200Hz。如上所述，用于脉宽控制的脉冲的频率(200Hz)比速度标尺的边界值(20kHz)极低，因此即使在显示画面60上显现出由用于脉宽控制的脉冲产生的噪声，也不与波形66重叠，波形66不会受到噪声的影响。
能够理解到，即使在使图11和图12所示的速度标尺65A和66A朝上或朝下移动而如图6和图8所示那样增大了能显示的频率的范围的情况下，如使用图6和图8说明那样，由于在脉宽的控制中使用的脉冲而产生的噪声也不对波形65或66产生影响。
在以固定的时间间隔发送脉冲状的超声波的超声波诊断装置的情况下，由于测量对象的移动体的速度比较慢，因此所设定的边界值的频率也比较低。因此，也可以将切换用于脉宽控制的脉冲频率的阈值设为比在连续发送超声波的超声波诊断装置中使用的阈值低。
图13和图14示出了又一实施例。
图13是有关如下的超声波诊断装置(所谓的彩色多普勒法的超声波诊断装置)的图：从超声波探测器，以固定的间隔发送脉冲状的超声波，将以颜色差异表示移动体的速度的信息显示在液晶面板(显示装置)20上。
利用图13所示的信号处理用处理器13B来替代图1所示的超声波诊断装置的信号处理用处理器13，且利用图13所示的接收电路17A来替代图1所示的接收电路17。
通过控制装置10控制发送电路14，使得从超声波探测器16按照使用操作装置12而设定的边界值的2倍的重复频率，发送脉冲状的超声波。
从复用器15输出的超声波回声信号在接收电路17A中进行放大电路71中的放大、低通滤波器72中的高频成分的去除以及模拟数字转换电路77中的模拟数字转换处理后，输入到信号处理用处理器13B。
输入到信号处理用处理器13B的超声波回声数据(超声波回声信号被转换为数字数据后的数据)在调相加法电路91中进行调相相加，且在混频器92中进行检波。从混频器92输出的数据在高通滤波器93中，与高通滤波器43(参照图2)同样地被去除低频成分。高通滤波器93的输出数据在自相关电路94中，通过自相关处理，求出脉冲间的相位差，在速度转换电路95中，根据相位差求出移动体的速度。关于移动体的速度v，在设被检体内的声速为c、相位差为Δθ、脉冲重复时间为T、检波频率为fs时，得到v＝(c/2)×{Δθ/(2π·T/fs)}。计算出的速度在图像转换电路86中被转换为颜色。图像转换电路86的输出数据成为信号处理用处理器13B的输出，被输入到控制装置10。通过控制装置10控制驱动器19，从而在液晶面板20上显示用颜色表示移动体的速度的图像。
图14是液晶面板20的显示画面60所显示的图像的一例。
在显示画面60的对象区域100内，用颜色显示测量出的移动体的速度。例如，用阴影表示的区域101是蓝色，未加阴影的区域102是红色。蓝色的区域101示出移动体正朝接近超声波探测器16的方向移动的情形，红色的区域102示出移动体正朝从超声波探测器16远离的方向移动的情形。在显示画面60的左上角显示速度标尺67。由用户将边界值设定为0.6kHz。如图14所示，在用颜色显示速度的情况下，即使在使可显示的速度范围朝下方移动的情况下(朝上方也同样)，也仅改变表示移动体的速度的颜色来进行显示，因此由用户设定的边界值的频率原样表现为速度标尺。
这样，在用颜色表示移动体的速度的情况下，如上述那样由于脉宽控制的脉冲频率所引起的噪声，对象区域100的整体有时以变蓝、或变红的方式而带颜色，从而看起来像对象区域100的整体正在以低速移动。在本实施例中，如上所述，在脉宽控制的脉冲频率小于阈值的情况下，提高脉冲频率，因此处于能够用速度标尺显示的颜色的范围外，在脉宽控制的脉冲频率在阈值以上的情况下，降低脉冲频率。在将能够用速度标尺显示的频率设定至高范围的情况下，低频率的噪声不表现为颜色，因此能够避免误诊断。
图15是示出又一实施例、且示出超声波诊断装置的电结构的框图。在该图中，针对与图1所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。
在图15所示的超声波诊断装置中，设置有冷却风扇112，对控制该冷却风扇112的旋转量的风扇电机111进行脉宽控制。由控制装置10的脉宽控制部11将用于脉宽控制的脉冲赋予给风扇电机111，由此对风扇电机111进行脉宽控制。该冷却风扇112具有对信号处理用处理器13(速度计算单元)、控制装置10(显示控制单元)、脉宽控制部11(频率设定单元)中的至少一个进行冷却的功能。优选的是，冷却风扇112冷却信号处理用处理器13。之所以这样，是因为在信号处理用处理器13中，在使用超声波回声数据计算被检体内的移动体的速度时，需要大量的计算。
与通过脉宽控制来控制背光灯22的明亮度的情况同样，在通过脉宽控制来控制风扇电机111的情况下，也可以如上述那样，根据使用操作装置12而设定的边界值的大小，改变用于脉宽控制的脉冲频率。如上所述，如果使用操作装置12而设定的边界值小于作为阈值的18kHz，则将控制风扇电机111的脉冲的频率设定为20KHz。如果使用操作装置12而设定的边界值在作为阈值的18kHz以上，则将控制风扇电机111的脉冲的频率设定为200Hz。由此能够理解到，能够使得由于控制风扇电机111的脉冲而引起的噪声不对表示移动体的速度的波形、颜色等产生影响。
在上述实施例中，各个超声波诊断装置切换了两种速度标尺，但也可以根据所设定的边界值，不对两种而对更多种类(例如10种)的速度标尺进行切换。在这样的超声波诊断装置中，也根据所设定的边界值是小于阈值还是在阈值以上，如上述那样切换用于脉宽控制的脉冲的频率。而且，还可以在液晶面板20上设置触摸面板。在设置了触摸面板的情况下，如上所述，关于与边界值的设定相对应的速度标尺的设定，可以使用触摸面板进行，也可以使用操作装置12进行。此外，还可以使用触摸面板，控制速度标尺的移动。而且，可以不使用操作装置12来设定速度标尺，而根据测量出的移动体的速度，使用控制装置10自动地切换速度标尺，使得能够在速度标尺的范围的一半以上的范围内显示移动体的速度。在那样的情况下，切换设定速度标尺的控制装置10成为速度标尺设定单元。

Claims (10)

1.一种声波诊断装置，其中，该声波诊断装置具有：
声波探测器，其向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号；
速度标尺设定单元，其设定速度标尺；
速度计算单元，其使用从上述声波探测器输出的声波回声信号，计算上述被检体内部的移动体的速度；
显示控制单元，其根据由上述速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由上述速度计算单元计算出的速度的信息；
明亮度控制单元，其控制上述显示装置的明亮度；以及
频率设定单元，其在由上述速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将上述明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在设定了包含上述阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将上述明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为比上述第1频率低的第2频率。
2.一种声波诊断装置，其中，该声波诊断装置具有：
声波探测器，其向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号；
速度标尺设定单元，其设定速度标尺；
速度计算单元，其使用从上述声波探测器输出的声波回声信号，计算上述被检体内部的移动体的速度；
显示控制单元，其根据由上述速度标尺设定单元设定的速度标尺，显示装置显示表示由上述速度计算单元计算出的速度的信息；
冷却风扇，其对上述速度计算单元和上述显示控制单元中的至少1个进行冷却；
风扇电机，其控制上述冷却风扇的旋转；以及
频率设定单元，其在由上述速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将上述风扇电机所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在由上述速度标尺设定单元设定了包含上述阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将上述风扇电机所使用的脉冲的频率设定为比上述第1频率低的第2频率。
3.根据权利要求1或2所述的声波诊断装置，其中，
该声波诊断装置还具有高通滤波单元，该高通滤波单元具有上述第2频率以上的截止频率，且去除从上述声波探测器输出的声波回声信号的低频成分。
4.根据权利要求1所述的声波诊断装置，其中，
上述第1频率下的脉冲的占空比与上述第2频率下的脉冲的占空比相同。
5.根据权利要求1所述的声波诊断装置，其中，
从上述声波探测器发送声波的连续波，
上述显示控制单元使上述显示装置显示表示上述被检体的移动体的速度的波形。
6.根据权利要求5所述的声波诊断装置，其中，
该声波诊断装置还具有低通滤波单元，该低通滤波单元在由上述速度标尺设定单元设定了包含上述第1边界值的速度标尺的情况下，以与上述第1边界值的速度对应的频率以上的截止频率来去除从上述声波探测器输出的声波回声信号的高频成分。
7.根据权利要求1所述的声波诊断装置，其中，
从上述声波探测器，以固定的时间间隔发送脉冲状的声波，
上述显示控制单元使上述显示装置显示表示上述被检体内部的移动体的速度的波形。
8.根据权利要求1所述的声波诊断装置，其中，
从上述声波探测器，以固定的间隔发送脉冲状的声波，
上述显示控制单元是使上述显示装置显示以颜色差异表示上述被检体的移动体的速度的信息的彩色多普勒显示控制单元。
9.一种声波诊断装置的控制方法，其中，
声波探测器向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号，
速度标尺设定单元设定速度标尺，
速度计算单元使用从上述声波探测器输出的声波回声信号，计算上述被检体内部的移动体的速度，
显示控制单元根据由上述速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由上述速度计算单元计算出的速度的信息，
明亮度控制单元控制上述显示装置的明亮度，
频率设定单元在由上述速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将上述明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在设定了包含上述阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将上述明亮度控制单元所使用的脉冲的频率设定为比上述第1频率低的第2频率。
10.一种声波诊断装置的控制方法，其中，
声波探测器向被检体发送声波，且输出表示来自被检体的声波回声的声波信号，
速度标尺设定单元设定速度标尺，
速度计算单元使用从上述声波探测器输出的声波回声信号，计算上述被检体内部的移动体的速度，
显示控制单元根据由上述速度标尺设定单元设定的速度标尺，使显示装置显示表示由上述速度计算单元计算出的速度的信息，
冷却风扇对上述速度计算单元和上述显示控制单元中的至少1个进行冷却，
风扇电机控制上述冷却风扇的旋转，
频率设定单元在由上述速度标尺设定单元设定了包含小于阈值的第1边界值的速度标尺的情况下，将上述风扇电机所使用的脉冲的频率设定为第1频率，且在由上述速度标尺设定单元设定了包含上述阈值以上的第2边界值的速度标尺的情况下，将上述风扇电机所使用的脉冲的频率设定为比上述第1频率低的第2频率。
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