JP2000005179A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、生体内に超音波を送波し生体内で反
射して戻ってきた超音波を受信する超音波探触子を備え
た超音波プローブが接続され、超音波探触子に超音波の
送受信を繰り返させてその送受信を繰り返す間に得られ
た受信信号に基づく画像を表示する超音波診断装置に関
し、移動あるいは回動自在な超音波探触子を備えた超音
波プローブを用いる場合において、超音波探触子を移動
もしくは回動させ超音波探触子と生体との位置関係が変
動した場合であっても、位置関係を容易に把握すること
ができる機構を備える。 【解決手段】パルスドプラモード、Ｍモード等スクロー
ル画像を表示するモードに切り替えられている状態にお
いて、超音波探触子が移動もしくは回動された場合にＢ
モードに切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体内に超音波を
送波し生体内で反射して戻ってきた超音波を受信する超
音波探触子を備えた超音波プローブが接続され、超音波
探触子に超音波の送受信を繰り返させてその送受信を繰
り返す間に得られた受信信号に基づく画像を表示する超
音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波を送受信する超音波探触子を備え
た超音波プローブが接続され、生体、特に人体内に超音
波を送波し、人体内の各組織等で反射して戻ってきた超
音波を受信して受信信号を得、その受信信号による人体
内の画像を生成する超音波診断装置が、従来から、生体
内部の疾患の診断に役立てられている。このような超音
波診断装置は、通常、各種のモードを有しており、ある
モードに切り替えられると、そのモードに適した超音波
送受信方法や信号処理方法が採用され、そのモードに応
じた画像が表示される。以下に、超音波診断装置の主な
いくつかのモードについて説明する。尚、以下に説明す
る各種のモードは、ある１台の超音波診断装置に全て組
み込まれているとは限らず、機種等によっては一部のモ
ードが存在しない超音波診断装置もあり得る。

【０００３】（Ｂモード）このＢモードは、最も一般的
な超音波画像であり、生体内のある１つの断層面内にお
ける複数本の走査線にそれぞれ沿って超音波を順次送受
信し、その結果、得られた受信信号に基づいて、生体内
のその断層面内の反射超音波強度分布を表わす画像（こ
れをＢモード画像とする）を表示するモードである。こ
のＢモード画像はリアルタイムの動画像であるが、例え
ば他のモードに切り替えられた場合等において、そのＢ
モード画像を表示画面上から消去するのではなく、新た
なＢモード画像の生成は停止し、表示画面上にその直前
のＢモード画像を静止画像（フリーズ画像と称する）で
表示しておくこともできる。他のモードにおける画像も
同様である。

【０００４】（カラードプラモード）カラードプラモー
ドとは、超音波が生体内の血流で反射するとその反射超
音波はその血流の方向及び速度に応じた周波数偏移を受
けるというドプラ現象を利用し、反射超音波のうちの周
波数偏移を受けた成分を抽出して、各点の血流の方向お
よび速度を求め、例えば超音波の送受信を担う超音波プ
ローブに近づく方向の血流を赤、遠ざかる方向の血流を
青、それらの輝度で血流速度を表わした速度分布画像
（カラードプラ画像）を表示するモードである。このカ
ラードプラ画像は、通常、上述のＢモード画像に重畳し
て、そのＢモード画像の全領域あるいは指定された一部
領域について表示される。このときのＢモード画像及び
カラードプラ画像はいずれも動画像で表示されるが、上
述したように、ある一時点の静止画像（フリーズ画像）
を表示することもできる。

【０００５】（パワードプラモード）このパワードプラ
モードは、上記のカラードプラモードと同様、反射超音
波のうちの周波数偏移を受けた成分を抽出して各点にお
ける信号の強度、すなわち、各点における血流のパワー
を求め、各点の血流パワーに応じた色味あるいは輝度の
カラー画像（パワードプラ画像）を表示するモードであ
る。このパワードプラ画像は、上述したカラードプラ画
像と同様、通常は、上述のＢモード画像に重畳して、そ
のＢモード画像の全域あるいは指定された一部領域につ
いて表示される。このときのＢモード画像及びパワード
プラ画像はいずれも動画像で表示されるが、上述したよ
うに、ある一時点の静止画像（フリーズ画像）を表示す
ることもできる。

【０００６】（パルスドプラモード）上述のカラードプ
ラモードは、二次元的な広がりをもったある領域の血流
速度分布を求めて表示するモードであるが、このパルス
ドプラモードは、生体内のある一点に目がけて超音波パ
ルスを多数回送受信し、その一点の血流速度を、カラー
ドプラモードにおける二次元的な領域内の各点の血流速
度よりも高精度に求め、その一点の血流速度の時間的変
化を表わすパルスドプラ画像を表示するモードである。
このパルスドプラモードでは、通常、そのパルスドプラ
画像が時間軸方向にスクロールする（新たな波形部分が
追加され時間的に古い波形部分が消去されながら時間軸
方向に波形が移動する）動画像が表示される。このスク
ロールを停止させたフリーズ画像を表示することもでき
る。

【０００７】（連続波ドプラモード）生体内の、ある１
つの超音波送受信方向に連続波としての超音波を送受信
し、その超音波送受信方向に沿う一本の走査線上の平均
的な血流の時間的変化を表す連続波ドプラ画像を表示す
るモードである。この連続波ドプラモードでは、上記の
パルスドプラモードにおけるパルスドプラ画像と同様、
通常、連続波ドプラ画像が時間軸方向にスクロールする
動画像が表示される。

【０００８】（Ｍモード）生体内の、ある１つの超音波
送受信方向に繰り返し超音波パルスを送受信し、その超
音波送受信方向に沿う一本の走査線上の、すなわち、一
次元的な超音波反射強度分布の時間的変化を表すＭモー
ド画像を表示するモードである。このＭモードでは、通
常、その一本の走査線上の超音波反射強度分布が時間軸
方向にスクロールする動画像が表示される。

【０００９】（カラーＭモード）上記のＭモードにおけ
るＭモード画像上にカラーで重畳された、そのＭモード
画像が表わす一本の走査線上の血流分布の時間的変化を
表すカラーＭモード画像を表示するモードである。この
カラーＭモードでは、通常、その一本の走査線上の超音
波反射強度分布及び血流分布が時間軸方向にスクロール
する動画像が表示される。超音波診断装置は、通常、以
上に説明した各種のモードの中のいくつかあるいは全部
を有している。

【００１０】次に、超音波プローブについて説明する。
超音波診断装置に接続される超音波プローブにも、例え
ば腹部の診察に適した超音波プローブや、心臓の診察に
適した超音波プローブ等、各種の超音波プローブが存在
する。それら各種の超音波プローブのうち、その超音波
プローブの先端部に移動もしくは回動が自在な超音波探
触子を備えた超音波プローブが知られている。そのよう
な超音波プローブの１つに経食道（ＴＥＥＣ）プローブ
と呼ばれるものが存在する。この経食道プローブは、そ
の先端がカテーテル状に構成されていて人体の食道に挿
入され、その食道の内側から心臓を観察するための超音
波プローブである。そのカテーテル状の先端部には、超
音波探触子が回動自在に備えられており、その経食道プ
ローブの、人体の口から外に出た部分に備えられたつま
み等の操作子を操作すると先端部に備える超音波探触子
がその操作に応じて回動するように構成されている。こ
の経食道プローブは近年診断に多用されるようになって
きており、心臓の超音波診断の精度向上に大いに貢献し
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の経食
道プローブ等に移動もしくは回転自在な超音波探触子を
備えた超音波プローブを超音波診断装置に接続して、例
えばパルスドプラモードや連続波ドプラモード等、人体
内のある一点あるいはある一本の走査線上のスクロール
画像を観察している状況において、超音波探触子を移動
あるいは回転させると、超音波探触子と、人体内のどの
点、あるいはどのラインについて観察しているのか全く
不明となってしまうという問題がある。本発明は、上記
事情に鑑み、移動あるいは回動自在な超音波探触子を備
えた超音波プローブを用いる場合において、超音波探触
子を移動もしくは回動させ超音波探触子と生体との位置
関係が変動した場合であっても、位置関係を容易に把握
することができる機構を備えた超音波診断装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の超音波診断装置のうちの第１の超音波診断装置は、
生体内に超音波を送波し生体内で反射して戻ってきた超
音波を受信する超音波探触子を備えた超音波プローブが
接続され、その超音波探触子に超音波の送受信を繰り返
させて送受信を繰り返す間に得られた受信信号に基づく
画像を表示する超音波診断装置において、接続された超
音波プローブが、移動もしくは回動が自在な超音波探触
子と、その超音波探触子の移動もしくは回動を検知する
検知器とを備えたものであって、生体の断層面内の、超
音波反射強度分布を表わすＢモード画像を動画像で表示
するＢモードを含む、その生体内の情報を各種の動画像
で表示する２以上のモードを有し、上記２以上のモード
の内のＢモードを除く残りのモードの内の所定の被切替
モードの動画像が表示されている場合に、上記超音波探
触子の移動もしくは回動を受けてＢモードに切り替える
モード切替手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】ここで、上記第１の超音波診断装置におい
て、上記モード切替手段が、超音波探触子の移動もしく
は回動を受けてＢモードに切り替えた後、再度、Ｂモー
ドに切り替える前の被切替モードに切り替えるものであ
ってもよい。また、上記目的を達成する本発明の超音波
診断装置のうちの第２の超音波診断装置は、生体内に超
音波を送波し生体内で反射して戻ってきた超音波を受信
する超音波探触子を備えた超音波プローブが接続され、
その超音波探触子に超音波の送受信を繰り返させて送受
信を繰り返す間に得られた受信信号に基づく画像を表示
する超音波診断装置において、接続された超音波プロー
ブが、移動もしくは回動が自在な超音波探触子と、その
超音波探触子の移動もしくは回動を検知する検知器とを
備えたものであって、生体の断層面内の、超音波反射強
度分布を表わすＢモード画像の動画像に重畳して、その
Ｂモード画像の全域あるいは一部領域に、その領域内の
血流速度分布がカラーで表示されたカラードプラ画像を
動画像で表示するカラードプラモードを含む、生体内の
情報を各種の動画像で表示する２以上のモードを有し、
上記２以上のモードの内のカラードプラモードを除く残
りモードの内の所定の被切替モードの動画像が表示され
ている場合に、上記超音波探触子の移動もしくは回動を
受けてカラードプラモードに切り替えるモード切替手段
を備えたことを特徴とする。

【００１４】ここで、上記第２の超音波診断装置におい
て、上述した第１の超音波診断装置の場合と同様、上記
モード切替手段が、超音波探触子の移動もしくは回動を
受けてカラードプラモードに切り替えた後、再度、カラ
ードプラモードに切り替える前の被切替モードに切り替
えるものであってもよい。さらに、上記目的を達成する
本発明の超音波診断装置のうちの第３の超音波診断装置
は、生体内に超音波を送波し生体内で反射して戻ってき
た超音波を受信する超音波探触子を備えた超音波プロー
ブが接続され、その超音波探触子に超音波の送受信を繰
り返させて送受信を繰り返す間に得られた受信信号に基
づく画像を表示する超音波診断装置において、接続され
た超音波プローブが、移動もしくは回動が自在な超音波
探触子と、その超音波探触子の移動もしくは回動を検知
する検知器とを備えたものであって、生体の断層面内
の、超音波反射強度分布を表わすＢモード画像の動画像
に重畳して、そのＢモード画像の全域あるいは一部領域
に、その領域内の血流パワー分布がカラーで表示された
パワードプラ画像を動画像で表示するパワードプラモー
ドを含む、生体内の情報を各種の動画像で表示する２以
上のモードを有し、

【００１５】上記２以上のモードの内のパワードプラモ
ードを除く残りモードの内の所定の被切替モードの動画
像が表示されている場合に、上記超音波探触子の移動も
しくは回動を受けてパワードプラモードに切り替えるモ
ード切替手段を備えたことを特徴とする。ここで、上記
第３の超音波診断装置においても、上述した第１の超音
波診断装置あるいは第２の超音波診断装置の場合と同
様、上記モード切替手段が、超音波探触子の移動もしく
は回動を受けてパワードプラモードに切り替えた後、再
度、パワードプラモードに切り替える前の被切替モード
に切り替えるものであってもよい。上記第１、第２、あ
るいは第３の超音波診断装置において、上記被切替モー
ドとして、生体内の一点の血流の時間的変化を表わすパ
ルスドプラ画像が時間軸方向にスクロールされてなる動
画像を表示するパルスドプラモード、生体内の、ある１
つの超音波送受信方向に沿う一本の走査線上の平均的な
血流の時間的変化を表わす連続波ドプラ画像が時間軸方
向にスクロールされてなる動画像を表示する連続波ドプ
ラモード、生体内の、ある１つの超音波送受信方向に沿
う一本の走査線上の超音波反射強度分布の時間的変化を
表わすＭモード画像が時間軸方向にスクロールされてな
る動画像を表示するＭモード、および生体内の、ある１
つの超音波送受信方向に沿う一本の走査線上の超音波反
射強度分布の時間的変化を表わすＭモード画像が時間軸
方向にスクロールされてなる動画像に重畳して、その一
本の走査線上の血流分布の時間的変化を表わすカラーＭ
モード画像が時間軸方向にスクロールされてなる動画像
を表示するカラーＭモードのうち少なくとも１つを有す
るものであってもよい。

【００１６】本発明の超音波診断装置は、例えばパルス
ドプラモード、連続波ドプラモード等における動画像
（スクロール画像）を表示している場合において、超音
波探触子を移動もしくは回動させると、Ｂモードあるい
はカラードプラモードあるいはパワードプラモードに移
行するように構成したものである。前述したように、こ
れらＢモード等におけるＢモード画像等は二次元的な広
がりをもつ断層面の情報が表示された画像であり、ま
た、操作者が手動でわざわざ切り替えることなくＢモー
ド画像等が表示されるため、移動もしくは回転した後の
超音波探触子と観察中の生体との位置関係を容易に把握
することができる。ここで、超音波探触子が移動もしく
は回動したという状況においてＢモードあるいはカラー
ドプラモードあるいはパワードプラモードに切り替えた
後、再度切替前のモードに戻すようにすると、Ｂモード
像等で位置関係を把握した後、手動操作によることな
く、それまで観察していたモードの画像の観察を続行す
ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の超音波診断装置の一実施形
態を示すブロック図である。ここでは先ず、このブロッ
ク図を参照して、本実施形態の超音波診断装置全体の概
要について説明する。以下、各部の作用ないし機能の説
明はあとにまわし、先ずは、この超音波診断装置の構成
について説明する。この超音波診断装置の本体部１０
は、大別して、制御部１００、信号処理部２００、ディ
ジタルスキャンコンバータ部３００、ドプラ処理部４０
０、表示制御部５００、生体信号アンプ部６００から構
成されている。制御部１００は、ＣＰＵ部１０１とビー
ムスキャン制御部１０２からなり、ＣＰＵ部１０１に
は、操作パネル７０１、一体的に構成されたタッチパネ
ル７０２とＥＬ表示器７０３、およびフロッピィディス
ク装置７０４が接続されている。また、信号処理部２０
０は、送受信部２０１、受信ディレイ制御部２０２、ビ
ームフォーマ部２０３、コントロールインターフェイス
部２０４、演算部２０５、およびドプラシグナル処理部
２０６から構成されており、コントロールインターフェ
イス部２０４と、送受信部２０１、受信ディレイ制御部
２０２、およびドプラシグナル処理部２０６は、制御ラ
イン２０７で結ばれている。また、コントロールインタ
ーフェイス部２０４と演算部２０５は制御ライン２０８
で結ばれており、さらに、受信ディレイ制御部２０２と
ビームフォーマ部２０３は制御ライン２０９で結ばれて
いる。信号処理部２００を構成する送受信部２０１に
は、超音波プローブ２０が、着脱自在に、ここでは最大
４本まで接続される。

【００１８】また、ディジタルスキャンコンバータ部３
００には、白黒用スキャンコンバータ３０１、カラー／
パワー用スキャンコンバータ３０２、およびスクロール
用スキャンコンバータ３０３が備えられている。また、
ドプラ処理部４００には、パルス／連続波ドプラ解析部
４０１とカラー／パワードプラ解析部４０２が備えられ
ている。さらに、表示制御部５００は、ここでは１つの
ブロックで示されており、この表示制御部５００には、
プリンタ７０５、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）７０
６、観察用テレビモニタ７０７、およびスピーカ７０８
が接続されている。また、生体信号アンプ部６００も、
表示制御部５００と同様、ここでは１つのブロックで示
されており、この生体信号アンプ部６００には、ＥＣＧ
電極ユニット７０９、心音マイク７１０、および脈波用
トランスデューサ７１１が接続されている。さらに、こ
の超音波診断装置には、電源部８００が備えられてい
る。この電源部８００は、商用電源に接続され、この超
音波診断装置各部に必要な電力を供給する。

【００１９】また、本体部１０は、ＣＰＵバス９０１を
有しており、このＣＰＵバス９０１は、制御部１００を
構成するＣＰＵ部１０１およびビームスキャン制御部１
０２と、信号処理部２００を構成するコントロールイン
ターフェイス部２０４と、ディジタルスキャンコンバー
タ部３００を構成する白黒用スキャンコンバータ３０
１、カラー／パワー用スキャンコンバータ３０２、およ
びスクロール用スキャンコンバータ３０３と、ドプラ処
理部４００を構成するパルス／連続波ドプラ解析部４０
１およびカラー／パワードプラ解析部４０２と、さらに
表示制御部５００とを接続している。また、この本体部
１０は、エコーバス９０２を有しており、このエコーバ
ス９０２は、信号処理部２００を構成する演算部２０５
で生成される画像データを、ディジタルスキャンコンバ
ータ部３００に供給する。また、ドプラ処理部４００を
構成するパルス／連続波ドプラ解析部４０１およびカラ
ー／パワードプラ解析部４０２で生成されたデータも、
エコーバス９０２を経由してディジタルスキャンコンバ
ータ部３００に供給される。さらに、この本体部１０
は、ビデオバス９０３を有しており、このビデオバス９
０３は、ディジタルスキャンコンバータ部３００を構成
する白黒用スキャンコンバータ３０１、カラー／パワー
用スキャンコンバータ３０２、およびスクロール用スキ
ャンコンバータ３０３のいずれかで生成されたデータを
表示制御部５００に伝達する。操作パネル７０１は、多
数のキーを備えたキーボードや操作子群等からなり、こ
の操作パネル７０１を操作するとその操作情報がＣＰＵ
部１０１で検知され、その操作情報に応じた指令が、そ
の指令に応じて、ビームスキャン制御部１０２、コント
ロールインターフェイス部２０４、ディジタルスキャン
コンバータ部３００、ドプラ処理部４００、あるいは表
示制御部５００に伝達される。

【００２０】この図１に示す操作パネル７０１には、後
述する、本実施形態における本発明の特徴的な部分の説
明において必要となるモード切替操作子７０１１、血流
方向指定ダイヤル７０１２、およびトラックボール７０
１３のみ明示されている。ＥＬ表示部７０３は、液晶表
示画面を有し、また、ＣＰＵ部１０１は、そのＥＬ表示
部７０３の液晶表示画面に表示するＥＬ用線画を作成す
るＥＬ用線画作成部を兼ねており、そのＣＰＵ部１０１
で生成されたＥＬ用線画がＥＬ表示部７０３の液晶表示
画面上に表示される。そのＥＬ表示部７０３の液晶表示
画面上にはタッチパネル７０２が備えられており、その
タッチパネル７０２に指で触れるとそのタッチパネル７
０２上の指で触れた位置をあらわす位置情報がＣＰＵ部
１０１に伝達される。このタッチパネル７０２およびＥ
Ｌ表示器７０３は、例えば、操作パネル７０１の操作に
より、この超音波診断装置に、ある１つのモードに関す
るパラメータを設定する旨指示すると、ＣＰＵ１０１に
より、その１つのモード用に設定すべき多数のパラメー
タ一覧がＥＬ表示部７０３に表示され、タッチパネル７
０２を指で触れて所望のパラメータを設定するなど、こ
の超音波診断装置への各種の指示を入力し易いように構
成されたものである。

【００２１】フロッピィディスク装置７０４は、図示し
ないフロッピィディスクが装脱自在に装填され、その装
填されたフロッピィディスクをアクセスする装置であっ
て、ＣＰＵ部１０１により、オペレータが操作パネル７
０１やタッチパネル７０２の操作により行なった指示が
そのフロッピィディスク装置７０４に装填されたフロッ
ピィディスクに書き込まれ、この超音波診断装置への電
源投入時、あるいは操作パネル７０１の操作により初期
状態へのリセットが指示された時に、そのフロッピィデ
ィスク装置７０４に装填されたフロッピィディスクから
そこに書き込まれている各種の指示情報がＣＰＵ部１０
１に入力され、ＣＰＵ部１０１は、その指示情報に応じ
て各部を初期状態に設定する。これは、この超音波診断
装置を稼働させるにあたって必要となる、操作パネル７
０１やタッチパネル７０２から設定すべきパラメータ等
が多数存在し、例えば電源投入のたびにそれら多数のパ
ラメータ等を設定し直すのは極めて大変であり、このた
めフロッピィディスクに初期状態のパラメータ等を書き
込んでおいて、電源投入時や初期状態へのリセットが指
示された時には、そのフロッピィディスクに書き込まれ
ているパラメータ等を読み込んでそれらのパラメータ等
に応じて各部を設定することにより、パラメータ等の設
定効率化を図るというものである。

【００２２】制御部１００を構成するＣＰＵ部１０１
は、上述のように、主としてマン・マシンインターフェ
イスの役割りを担っているのに対し、同じく制御部１０
０を構成するビームスキャン制御部１０２は、主とし
て、この超音波診断装置による超音波の送受信のタイミ
ング等、リアルタイム性が要求される制御を担当してい
る。この超音波診断装置で超音波の送受信を行なう時に
は、信号処理部２００を構成する各部を制御するための
データがビームスキャン制御部１０２からＣＰＵバス９
０１を経由して信号処理部２００のコントロールインタ
ーフェイス部２０４に伝達され、このコントロールイン
ターフェイス部２０４は、制御ライン２０７を経由し
て、送受信部２０１、受信ディレイ制御部２０２、およ
びドプラシグナル処理部２０６を制御し、また、このコ
ントロールインターフェイス部２０４は、制御ライン２
０８を介して演算部２０５を制御し、さらに受信ディレ
イ制御部２０２は、コントロールインターフェイス部２
０４の制御を受けて、制御ライン２０９を介してビーム
フォーマ部２０３を制御する。送受信部２０１には、超
音波プローブ２０が接続されている。この超音波プロー
ブには、例えばリニア走査型超音波プローブ、コンベッ
クス走査型超音波プローブ、セクタ走査型超音波プロー
ブ、また特殊な超音波プローブとしては、体腔内に挿入
されるタイプの超音波プローブ、さらには、これら各種
の超音波プローブについて、使用される超音波の周波数
の相違による種別等、多種類の超音波プローブが存在す
る。超音波プローブを本体部１０に装着するにはコネク
タ（図示せず）が用いられるが、本体部１０側には超音
波プローブを接続するためのコネクタが４個取り付けら
れており、前述したように、多種類の超音波プローブの
うち最大４本まで同時装着が可能である。超音波プロー
ブを本体部１０に装着すると、どの種類の超音波プロー
ブが装着されたかをあらわす情報が本体部１０で認識で
きるように構成されており、その情報は、制御ライン２
０７、コントロールインターフェイス部２０４、および
ＣＰＵバス９０１を経由してＣＰＵ部１０１に伝えられ
る。一方、操作パネル７０１からは、この超音波診断装
置を使用するにあたり、今回、本体部１０側の４つのコ
ネクタのうちのどのコネクタに接続された超音波プロー
ブを使用するか指示が入力される。その指示は、ＣＰＵ
バス９０１を経由してビームスキャン制御部１０２に伝
えられ、そのビームスキャン制御部１０２から、使用す
る超音波プローブに応じたデータが、ＣＰＵバス９０
１、コントロールインターフェイス部２０４、制御ライ
ン２０７を経由して送受信部２０１に伝達され、送受信
部２０１は、上記のようにして指示された超音波プロー
ブ２０に対し、以下に説明するように高電圧パルスを送
信して超音波を送信し、その超音波プローブで受信され
た信号を受け取る。ここでは、図１に１つだけ示す超音
波プローブ２０が超音波送受信のために選択されたもの
とする。

【００２３】図１に示す超音波プローブ２０は、経食道
プローブ（ＴＥＥＣプローブ）であり、配列された複数
の超音波探触子２１を先端に備えた、管状に延びた形状
を有する、カテーテル部２２が生体（人体）１の食道内
に挿入される。配列された複数の超音波探触子２１は、
操作部２３に備えられた操作つまみ２４を回すことによ
り、一体的にその向きを変える（回動させる）ことがで
きるように構成されていて、操作つまみ２４を回して超
音波探触子２１を回動させると、ケーブル２５を経由し
てその回動角度に関する情報が本体部１０に伝えられ、
その情報は、送受信部２０１、制御ライン２０７、コン
トロールインターフェース部２０４、およびＣＰＵバス
９０１を経由してＣＰＵ部１０１に伝えられる。ＣＰＵ
部１０１における、超音波探触子２１の回動角度に関す
る情報を受け取った際の動作の説明は後に回す。この図
１に示す超音波プローブ２０を用いて超音波の送受信を
行なうに当っては、その超音波プローブ２０のカテーテ
ル部２２が食道に挿入され、操作つまみ２４を回して超
音波探触子２１を心臓に面すると思われる方向に向け
る。その状態で、送受信部２０１から、配列された複数
の超音波探触子２１それぞれに向けて超音波送信用の各
高電圧パルスが印加される。複数の超音波探触子２１そ
れぞれに印加される各高電圧パルスは、コントロールイ
ンターフェイス部２０４の制御により相対的な時間差が
調整されており、これら相対的な時間差がどのように調
整されるかに応じて、これら複数の超音波探触子２１か
ら、生体１の内部に延びる複数の走査線２のうちのいず
れか一本の走査線に沿って、生体内部の所定深さ位置に
焦点が結ばれた超音波パルスビームが送信される。

【００２４】この送信される超音波パルスビームの属
性、すなわち、その超音波パルスビームの方向、焦点の
深さ位置、中心周波数等は、ビームスキャン制御部１０
２からＣＰＵバス９０１を経由してコントロールインタ
ーフェイス部２０４に伝えられた制御データにより定ま
る。この超音波パルスビームは生体１の内部を進む間に
その１本の走査線上の各点で反射して超音波プローブ２
０に戻り、その反射超音波が複数の超音波探触子２１で
受信される。この受信により得られた複数の受信信号
は、送受信部２０１に入力されて送受信部２０１に備え
られた複数のプリアンプ（図示せず）でそれぞれ増幅さ
れた後ビームフォーマ部２０３に入力される。このビー
ムフォーマ部２０３には、多数の中間タップを備えたア
ナログ遅延線が備えられており、受信ディレイ制御部２
０２の制御により、送受信部２０１から送られてきた複
数の受信信号がアナログ遅延線のどの中間タップから入
力されるかが切り換えられ、これにより、それら複数の
受信信号が相対的に遅延されるとともに互いに電流加算
される。ここで、それら複数の受信信号に関する相対的
な遅延パターンを制御することにより、生体１の内部に
延びる所定の走査線に沿う方向の反射超音波が強調さ
れ、かつ生体１の内部の所定深さ位置に焦点が結ばれ
た、いわゆる受信超音波ビームが形成される。ここで、
超音波は、生体１の内部を、信号処理の速度と比べてゆ
っくりと進むため、１本の走査線に沿う反射超音波を受
信している途中で生体内のより深い位置に焦点を順次移
動させる、いわゆるダイナミックフォーカスを実現する
こともでき、この場合、超音波パルスビーム１回の送信
に対応する１回の受信の間であっても、その途中で時間
的に順次に、受信ディレイ制御部２０２により、各超音
波探触子で得られた各受信信号が入力されるアナログ遅
延線の各タップが、焦点が順次変更されるように切り換
えられる。この受信超音波ビームの属性、すなわち受信
超音波ビームの方向、焦点位置等についても、ビームス
キャン制御部１０２からＣＰＵバス９０１を経由してコ
ントロールインターフェイス部２０４に伝えられ、さら
に制御ライン２０７を経由して受信ディレイ制御部２０
２に伝えられてきた制御データにより定められ、受信デ
ィレイ制御部２０２はそのようにして伝えられてきた制
御データに基づいて、ビームフォーマ部２０３を制御す
る。尚、上記説明では、超音波探触子２１には高電圧パ
ルスを与え、超音波パルスビームを送信する旨説明した
が、この場合、前述したように超音波は信号処理速度と
比べると生体内をゆっくりと進むため、超音波探触子２
１に高電圧パルスを印加した時点を起点とし、超音波探
触子２１で反射超音波を受信する時点までの時間によ
り、各時点で得られた信号が生体内のどの深さ位置で反
射した反射超音波に対応する信号であるかを知ることが
できる。すなわち、送信される超音波がパルス状のもの
であることにより、生体の深さ方向に分解能を持つこと
になる。通常は、このように、超音波探触子２１には高
電圧パルスが印加されるが、特殊な場合には、生体内の
深さ方向に分解能を持たないことを許容し、超音波探触
子２１に連続的に繰り返す高電圧パルス列信号を印加し
て生体内に連続波としての超音波ビームを送信すること
もある。ただし、以下においても、特に断らない限り、
パルス状の超音波ビームを送信するものとして説明す
る。

【００２５】送受信部２０１およびビームフォーマ部２
０３は、上記のようにして、生体１内部の複数の走査線
２のそれぞれに沿って順次に超音波パルスビームの送信
と受信とを繰り返し、これにより生成される各走査線に
沿う受信超音波ビームをあらわす受信信号が演算部２０
５に順次入力される。この演算部２０５では、入力され
た受信信号が対数圧縮され、検波され、さらに、操作パ
ネル７０１を操作することにより指定された、生体１内
部のどの深さ領域までの画像を表示するかという指定
（つまり生体内部の浅い領域のみの画像を表示すればよ
いのか、あるいはどの程度深い領域までの画像を表示す
る必要があるかという指定）に応じたフィルタリング処
理等が施され、さらにＡ／Ｄ変換器によりディジタルの
受信信号に変換されて、そのディジタルの受信信号が演
算部２０５から出力される。この演算部２０５から出力
された受信信号は、エコーバス９０２を経由して、ディ
ジタルスキャンコンバータ部３００を構成する白黒用ス
キャンコンバータ３０１に入力される。この白黒用スキ
ャンコンバータ３０１では、表示用の各画素に対応した
データを生成するための補間演算処理が施され、ビデオ
バス９０３を経由して表示制御部５００に入力される。
この表示制御部５００は、複数の走査線２で規定される
生体断層面内の超音波反射強度分布によるＢモード画像
を観察用テレビモニタ７０７に表示する。その際、必要
に応じて、操作パネル７０１から入力された患者名や撮
影年月日、撮影条件等も、そのＢモード画像に重畳され
て表示される。表示制御部５００にはフレームメモリが
備えられており、そのフレームメモリを順次書き換える
ことにより、Ｂモード画像として、生体１内部が動いて
いる様子をあらわす動画像を表示することもでき、ある
いは、フレームメモリの書き換えを停止することにより
ある時点における静止画像（フリーズ画像）を表示する
こともできる。さらには、生体信号アンプ部６００から
の同期信号に基づいて、フレームメモリの書き換えのタ
イミングを制御することにより、生体の心臓の動きに同
期した、その心臓の動きの、ある位相における画像を表
示することもできる。

【００２６】生体信号アンプ部６００には、生体（人
体）１の心電波形を得るためのＥＣＧ電極ユニット７０
９、心音をピックアップする心音マイク７１０、人体の
脈をとらえる脈波用トランスデューサ７１１が接続され
ており、生体信号アンプ部６００では、これらのうちの
いずれか１つもしくは複数のセンサに基づいて同期信号
が生成され、表示制御部５００に送られる。また表示制
御部５００には、観察用テレビモニタ７０７のほか、プ
リンタ７０５、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）７０６
が接続されており、表示制御部５００は、オペレータか
らの指示に応じて、観察用テレビモニタ７０７に表示さ
れた画像をプリンタ７０５ないしはＶＴＲ７０６に出力
する。再度、信号処理部２００の説明から始める。生体
内部に延びるある一本の走査線上の超音波反射情報の時
間変化を知ろうとするときは、オペレータにより、走査
パネル７０１に備えられたモード切替操作子７０１１が
操作されてＭモードが指定されるとともに、トラックボ
ール７０１３の操作により関心のある一本の走査線が指
定され、それらの指定を受けて、その関心のある一本の
走査線に沿って超音波が繰り返し送受信され、その１本
の走査線に沿う生体の受信超音波ビームをあらわすデー
タがエコーバス９０２を経由してスクロール用スキャン
コンバータ３０３に入力される。このスクロール用スキ
ャンコンバータ３０３は、縦方向にその１本の走査線に
沿う生体の深さ方向の超音波反射強度分布、横軸が時間
軸からなり時間軸方向にスクロールするＭモード画像の
動画像（スクロール画像）をあらわすデータが生成さ
れ、ビデオバス９０３を経由して表示制御部５００に入
力され、例えば観察用テレビモニタ７０７に、そのデー
タに基づく画像が表示される。尚、表示制御部５００
は、白黒用スキャンコンバータ３０１から送られてきた
Ｂモード画像とスクロール用スキャンコンバータ３０３
から送られてきたＭモード画像とを横に並べる機能や、
Ｂモード画像に、後述するカラードプラ画像あるいはパ
ワードプラ画像を重畳する機能も有しており、観察用テ
レビモニタ７０７には、オペレータからの指示に応じ
て、複数の画像が並べて表示され、あるいは複数の画像
が重畳して表示される。

【００２７】もう一度、信号処理部２００の説明に戻
る。信号処理部２００を構成するドプラシグナル処理部
２０６は、生体１内部の血流分布や、ある一点、ないし
ある１本の走査線上の血流速度を求めるための構成要素
であり、このドプラシグナル処理部２０６では、ビーム
フォーマ部２０３で生成された受信超音波ビームをあら
わす受信信号に、いわゆる直交検波が施され、さらにＡ
／Ｄ変換によりディジタルデータに変換される。ドプラ
シグナル処理部２０６から出力された直交検波後のデー
タは、ドプラ処理部４００に入力される。ドプラ処理部
４００には、パルス／連続波ドプラ解析部４０１とカラ
ー／パワードプラ解析部４０２とが備えられており、こ
こでは、ドプラシグナル処理部２０６から出力されたデ
ータは、カラー／パワードプラ解析部４０２に入力され
るものとする。カラー／パワードプラ解析部４０２で
は、各走査線それぞれに沿って例えば８回ずつ超音波送
受信を行なったときのデータに基づく自己相関演算によ
り、Ｂモード画像上の関心領域（ＲＯＩ）内の血流速度
分布や血流パワー分布をあらわすデータが求められる。
その関心領域（ＲＯＩ）は、オペレータが操作パネル７
０１上のトラックボール７０１３を操作することにより
指定される。ＲＯＩ内の血流速度分布や血流パワー分布
をあらわすデータは、エコーバス９０２を経由してカラ
ー／パワー用スキャンコンバータ３０２に入力される。
このカラー／パワー用スキャンコンバータ３０２では、
そのＲＯＩ内の血流分布をあらわすデータが表示用の画
素に対応したデータに変換され、そのデータは、ビデオ
バス９０３を経由して表示制御部５００に入力される。
表示制御部５００では、白黒用スキャンコンバータ３０
１から送られてきたＢモード画像上のＲＯＩに、例えば
血流速度分布の場合、超音波プローブ２０に近づく方向
の血流を赤、遠ざかる方向の血流を青、それらの輝度で
血流速度をあらわしたカラードプラ画像を重畳して、観
察用テレビモニタ７０７に表示する。このカラードプラ
画像を生成して表示するモードはカラードプラモードと
呼ばれ、モード切替操作子７０１１の操作によりそのモ
ード指定が行なわれる。これにより、そのＲＯＩ内の血
流速度分布の概要を把握することができる。これと同様
に、Ｂモード像上のＲＯＩに血流パワー分布をあらわす
パワードプラ画像を重畳して表示することもできる。こ
のパワードプラ画像を生成して表示するモードはパワー
ドプラモードと呼ばれ、やはりモード切替操作子７０１
１の操作によりこのモード指定が行なわれる。

【００２８】ここで、オペレータによるモード切替操作
子７０１１の操作により、そのＲＯＩ内のある１点の血
流もしくはある１本の走査線上の平均血流を詳細に観察
する旨の要求が入力されると、今度は送受信部２０１に
より、その関心のある一点を通る一本の走査線、もしく
はその関心のある１本の走査線に沿う方向に多数回超音
波の送受信が繰り返され、それにより得られた信号に基
づいてドプラシグナル処理部２０６で生成されたデータ
が、ドプラ処理部４００を構成するパルス／連続波ドプ
ラ解析部４０１に入力される。生体内のある一点の血流
に関心があるときは、モード切替操作子７０１１を操作
してパルスドプラモードに切り替えるとともに、トラッ
クボール７０１３を操作してＢモード画像上の一点（関
心点）を指定し、さらに血流方向指定ダイヤル７０１２
を回して血流方向を指定する。指定された関心点や血流
方向はＢモード画像上にそれらを表わすマークとして表
示される。このような指定を行なうと、生体内にはその
指定された関心点に向けたパルス状の超音波ビームが繰
り返し送信される。

【００２９】一方、ある一本の走査線上の血流情報が平
均化されることを許容しＳ／Ｎのよい血流情報を得たい
ときは、モード切替操作子７０１１を操作して連続波ド
プラモードに切り替えるとともにトラックボール７０１
３を指定してＢモード画像上の一点をフォーカス点とし
て指定し、さらに、血流方向指定ダイヤル７０１２を回
して血流方向を指定する。指定されたフォーカス点や血
流方向はＢモード画像上にマークとして表示される。こ
のような指定を行なうと、指定されたフォーカス点を通
る走査線に沿うとともに、そのフォーカス点に焦点をも
った連続波としての超音波ビームが送信される。尚、パ
ルス状の超音波のときは、超音波を送信するタイミング
と受信するタイミングとがずれるため、配列された複数
の超音波探触子２１の中の送信に用いた超音波探触子を
受信にも兼用することができるが、連続波のときは、送
信に用いる超音波探触子は送信に専念することになるた
め、配列された複数の超音波探触子の内の一部の超音波
探触子で送信を行ない、残りの一部もしくは全部の超音
波探触子で受信を行なうことになる。パルス／連続波ド
プラ解析部４０１では、指定されたある１点もしくはあ
る１本の走査線について多数回超音波送受信を行なうこ
とにより得られたデータに基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆ
ｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算により、その
一点の血流情報あるいはその一本の走査線上の平均的な
血流情報が得られる。このパルス／連続波ドプラ解析部
４０１で得られた血流情報をあらわすデータは、エコー
バス９０２を経由して、スクロール用スキャンコンバー
タ３０３に入力され、スクロールスキャンコンバータ３
０３では、縦軸が血流速度、横軸が時間軸からなり時間
軸方向にスクロールする画像をあらわすデータが生成さ
れる。このデータは、ビデオバス９０３を経由して表示
制御部５００に入力され、観察用テレビモニタ７０７上
に、例えば白黒用スキャンコンバータ３０１から送られ
てきたＢモード画像と並べられて表示される。

【００３０】さらに、ある一本の関心のある走査線上の
血流分布を知りたいときは、モード切替操作子７０１１
の操作によりカラーＭモードが指定され、さらにトラッ
クボール７０１３の操作によりその関心のある１本の走
査線が指定される。すると、前述したＭモードの場合と
同様にしてその一本の走査線に沿う一次元方向に関し超
音波反射強度分布が求められると共に、前述したカラー
ドプラモードの場合と同様にしてその一本の走査線に沿
う一次元方向に関し血流分布が求められ、スクロール用
スキャンコンバータ３０３において、カラーＭモード画
像のスクロール画像を表わす画像データ、すなわち、縦
軸がその一本の走査線に沿う生体内の一次元的な位置を
表わす軸、横軸が時間軸からなり、その一本の走査線に
関する超音波反射強度分布の時間的変化を表わすＭモー
ド画像にその一本の走査線に沿う血流分布の時間的変化
を表わすカラーＭモード画像が重ねられ、その重ねられ
た画像が時間軸方向にスクロールする動画像を表わす画
像データが生成され、観察用テレビモニタ７０１の表示
画面上には、このようにして生成された画像データに基
づくカラーＭモード画像がスクロール画像（動画像）で
表示される。

【００３１】次に、本実施形態の特徴部分ににいて説明
する。図２は、回動自在な超音波探触子を備えた超音波
プローブを示す断面図である。この超音波プローブ２０
には、体腔内に挿入されるカテーテル部２２を有し、そ
のカテーテル部２２の先端部分に、配列された複数の超
音波探触子２１が備えられている。これら超音波探触子
２１のそれぞれに、超音波送受信のための信号線２６が
接続されており、それらの信号線２６は、ケーブル２５
を経由して本体部１０（図１参照）と接続されている。
それらの配列された複数の超音波探触子２１は、一体と
なってワイヤ２７の先端部に接続されており、そのワイ
ヤ２７が、そのワイヤ２７自身を回動軸として回動する
と、超音波探触子２１が図示のＲ−Ｒ’方向に回動す
る。このワイヤ２７の後端部は、第１の笠歯車２８に接
続されており、この第１の笠歯車２８は第２の笠歯車２
９と噛合し、その第２の笠歯車２９は、ロータリエンコ
ーダ３０を貫通して延びる、操作つまみ２４の軸３１に
連結されている。したがって、操作つまみ２４を回す
と、第２の笠歯車２９が回動し、それに応じて第１の笠
歯車２８が回動し、ワイヤ２７が回動して超音波探触子
２１がＲ−Ｒ’方向に回動する。ロータリエンコーダ３
０は、そのロータリエンコーダを貫通する軸３１の回動
角度、すなわち超音波探触子２１の回動角度を検知する
ものであり、そのロータリエンコーダ３０で検知された
回動角度を表わす信号は、信号線３２を経由して本体部
１０に伝えられる。本体部１０に伝えられた後の信号伝
達経路は前述した通りであり、最終的にＣＰＵ部１０１
に伝えられる。

【００３２】図３は、移動自在な超音波探触子を備えた
超音波プローブを示す断面図である。図２に示した超音
波プローブの構成要素に対応する構成要素には、図２に
付した符号と同一の符号を付して示し、図２に示した超
音波プローブとの相違点について説明する。この図３に
示す超音波プローブには、図２に示す超音波プローブに
おける第１の笠歯車２８及び第２の笠歯車２９に代え
て、ワイヤ２７を巻き付けるプーリ３３が備えられてい
る。超音波探触子２１は、Ｚ−Ｚ’方向に移動自在に備
えられており、ワイヤ２７は、プーリ３３に巻回される
程度の柔軟性とカテーテル部２２内へ送り込まれたとき
に超音波探触子２１をそのカテーテル２２の先端方向へ
押して移動させるに十分な剛性とを兼ね備えており、操
作つまみ２４を回すと、ワイヤ２７がプーリ３３に巻回
され、あるいはワイヤ２７がカテーテル部２２の内部に
送り込まれ、これにより超音波探触子２１がＺ−Ｚ’方
向に移動する。操作つまみ２４の回動角度は、図２に示
す超音波プローブの場合と同様、ロータリエンコーダ３
０で検知され、信号線３２を経由して本体部１０に伝え
られるが、このロータリエンコーダ３０で検出される回
動角度は、超音波探触子２１の、Ｚ−Ｚ’方向の移動量
に対応している。

【００３３】図４は、図１に示す観察用テレビモニタ７
０７の表示画面上に表示された画像の一例を示す図であ
る。この表示画面７０７１の左半分には、Ｂモード画像
１００１が示されており、一方、この表示画面７０７１
の右上部分には、一例としてパルスドプラ画像２００１
が示されている。また、ここに示すＢモード画像１００
１には、扇状に拡がる断層面内の各点の超音波反射強度
分布が表示されている。また、このＢモード画像１００
１上にはそのＢモード画像１００１上の関心点およびそ
の関心点における血流方向を示すマーク１００２と、そ
のマークにより示される関心点を通る走査線を示すマー
ク１００３が示されている。また、表示画面７０７１の
右上部分に示すパルスドプラ画像２００１は、縦軸が、
Ｂモード画像上の関心点の血流速度を表わし、横軸が時
間軸を表わしており、動画像の場合横軸（時間軸）方向
にスクロールする画像である。ここでは、操作パネル７
０１上のモード切替スイッチ７０７１の操作によりＢモ
ードが指定され、表示画面７０７１上には、未だパルス
ドプラ画像２００１は表示されておらず、Ｂモード画像
１００１のみが動画像で表示されている状態にあるもの
とする。その状態において、トラックボール７０１３を
操作してＢモード画像の一点（関心点）を指定し、血流
方向指定ダイヤル７０１２を回して血流方向を指定す
る。するとＢモード画像１００１上に図示のようなマー
ク１００２，１００３が表示される。そこで操作パネル
７０１上のモード切替操作子７０１１を操作してパルス
ドプラモードに切り替えると、Ｂモード画像上に指定し
た関心点の血流を表わすパルスドプラ画像２００１がス
クロール画像（動画像）として表示され、それと同時に
Ｂモード画像は、パルスドプラモードに切り替える直前
の画像にフリーズされる。この状態でモード切替スイッ
チ７０１１を操作してＢモードに戻すことも可能であ
り、その場合、今度はＢモード画像１００１が動画像と
なり、パルスドプラ画像１００２はフリーズ画像とな
る。

【００３４】ここで、Ｂモード画像１００１がフリーズ
画像、パルスドプラ画像２００１がスクロール画像（動
画像）で表示されている状態において、超音波プローブ
２０の操作つまみ２４を回して超音波探触子２１を回動
（図２に示す超音波プローブの場合）あるいは移動（図
３に示す超音波プローブの場合）させたものとする。す
ると、その回動あるいは移動があったことが、ロータリ
エンコーダ３０で検知されて、本体部１０のＣＰＵ部１
０１に伝えられ、ＣＰＵ部１０１は、それを受けてＢモ
ードに移行させ、パルスドプラ画像２００１をフリーズ
画像とし、Ｂモード画像１００１を動画像で表示する。
仮にＢモードに移行せず、パルスドプラモードのままに
しておくことを考えると、超音波探触子２１を回動ある
いは移動させるに伴って、指定された関心点も動いてし
まい、どの点のパルスドプラ画像が表示されているか不
明となってしまう。そこで、本実施形態ではＢモードに
戻してＢモード画像１００１を動画像で表示し、超音波
探触子２１が回動あるいは移動した結果生体内のどこの
断層面を見ていることになるかを確認できるようにする
のである。尚、ここではＢモードとパルスドプラモード
との関係について説明しているが、パルスドプラモード
に代えて、連続波ドプラモード、Ｍモード、あるいはカ
ラーＭモードであっても同様である。ここでは、これら
を代表させてパルスドプラモードについて説明してい
る。また、Ｂモードに代えて、カラードプラモードある
いはパワードプラモードであっても同様であり、ここで
は、それらを代表してＢモードについて説明している。

【００３５】図５は、ＣＰＵ部１０１で実行される、超
音波探触子２１が回動あるいは移動されたことを受けて
モードを切り替えるモード切替ルーチンのフローチャー
トである。ここでは、現在パルスドプラモードに切り替
えられており、表示画面上には、図４に示すように、Ｂ
モード画像のフリーズ画像と、パルスドプラ画像の動画
像（スクロール画像）が表示されているものとする。Ｃ
ＰＵ部１０１では、ロータリエンコーダ３０（図２，図
３参照）から角度情報が送られてくる毎にこの図５に示
すルーチンが起動される。このルーチンが起動される
と、先ずステップａにおいて、送られてきた角度情報
を’ＡＮＧＬ’に格納し、次いでステップｂにおいて、
ＤＥＬＴＡ＝ＡＮＧＬ−Ｏ＿ＡＮＧＬの演算を行なう。
ここで、Ｏ＿ＡＮＧＬは、ステップｄに示すように、ロ
ータリエンコーダ３０から前回送られてきた角度情報を
示す値である。ステップｃでは、ステップｂで求めたＤ
ＥＬＴＡが、あらかじめ定められた閾値ＤＩＦＦＳと比
較され、ＤＥＬＴＡ≧ＤＩＦＦＳのときは超音波探触子
が回動あるいは移動されたものと判定してステップｄに
進む。ＤＥＬＴＡ＜ＤＩＦＦＳのときは、移動していな
いものと判定され、このルーチンを抜ける。このとき
は、Ｏ＿ＡＮＧＥＬは更新されず、前回の値がそのまま
保存される。ステップｃにおいてＤＥＬＴＡ≧ＤＩＦＦ
Ｓであると判定されステップｄに進むと、ステップａで
取り込んだ今回の角度情報ＡＮＧＬがＯ＿ＡＮＧＬに移
され、ステップｅにおいて現在のモードであるパルスド
プラモードが停止され、ステップｆにおいてＢモードが
開始される。これにより、表示画面７０７１上では、パ
ルスドプラモードにおけるスクロール画像がフリーズさ
れ、それまでフリーズ画像が表示されていたＢモード画
像が動画像となる。

【００３６】図６は、表示制御部における、上記のモー
ド切替を実現するための構成部分を示すブロック図であ
る。表示制御部５００には、図１に示す白黒用スキャン
コンバータ３０１で生成されビデオバス９０３を経由し
て入力されてきた画像データを蓄積するメモリ５００１
と、カラー／パワー用スキャンコンバータ３０２で生成
されビデオバス９０３を経由して入力されてきた画像デ
ータを蓄積するメモリ５００２と、スクロール用スキャ
ンコンバータ３０３で生成されビデオバス９０３を経由
して入力されてきた画像データを蓄積するメモリ５００
３とからなる３つのメモリと、それら３つのメモリから
読み出されてきた画像データを１つに統合する処理（複
数の画像の重畳処理あるいは複数の画像を並べて表示す
るための処理）を実行する画像合成部５００４を備えて
おり、さらに各メモリ５００１，５００２，５００３の
入力部には、各スイッチ５００５，５００６，５００７
が備えられている。これらのスイッチは、ＣＰＵ部１０
１からＣＰＵバス９０１を経由して伝達されてきた制御
データに応じて切り替えられる。ただし、ここではＢモ
ードとパルスドプラモードとの切替について説明してお
り、カラー／パワーキャンコンバータ３０２では画像デ
ータの生成は行われず、スイッチ５００６は常に開放の
状態に制御される。

【００３７】残りの２つのスイッチ５００５，５００７
は、Ｂモードにおいては、スイッチ５００５が閉成され
るとともにスイッチ５００７が開放され、白黒用スキャ
ンコンバータ３０１で順次生成されたＢモード画像用の
データがメモリ５００１に順次入力されて、そのメモリ
５００１の内容が順次に書き換えられ、これにより、観
察用テレビモニタ７０７の表示画面７０７１上には動画
像のＢモード画像が表示される。ここで、操作パネル７
０１に備えられたモード切替操作子７０１１が操作され
てパルスドプラモードが指定されると、その旨ＣＰＵ部
１０１に伝達され、ＣＰＵ部１０１は、ＣＰＵバス９０
１を経由して表示制御部５００にパルスドプラモードに
切り替えるよう指令を送る。尚、この指令は表示制御部
５００のみでなく、信号処理部２００、デジタルスキャ
ンコンバータ部３００、およびドプラ処理部６００にも
送られ各部ともパルスドプラモード用に切り替えられ
る。表示制御部５００は、その指令を受けて、スイッチ
５００５を開放し、これと同時にスイッチ５００７を閉
成する。すると、メモリ５００１には、スイッチ５００
５が開放される直前の時点におけるＢモード画像を表わ
す画像データが格納されたままとなり、表示画面上には
フリーズ画像のＢモード画像が表示されることになる。
一方、スイッチ５００７が開閉されたことから、スクロ
ール用スキャンコンバータ３０３で生成された、パルス
ドプラモードにおけるスクロール画像を表わす画像デー
タがメモリ５００３に順次に入力され、表示画面上に
は、パルスドプラ画像がスクロール画像（動画像）とし
て表示される。

【００３８】次に、超音波プローブ２０の操作つまみ２
４が回されて超音波探触子２１が回動もしくは移動する
と、図５に示すルーチンのステップｅ，ｆにおいて、パ
ルスドプラモードを停止してＢモードに切り替えるよう
指令が出され、表示制御部５００ではその指令を受け
て、スイッチ１００５を再び閉成するとともにスイッチ
５００７を開放する。すると、表示画面上にはＢモード
画像が動画像で表示されるとともに、パルスドプラ画像
の方はフリーズ画像となる。尚、この図６は、本実施形
態に特徴的な点のみを示したものであり、例えばＢモー
ド画像上に図４に示すマーク１００２，１００３を重畳
するための構成要素等は省略されている。

【００３９】図７は、図１に示す観察用テレビモニタ７
０７の表示画面７０７１上に表示された画像の別の例を
示す図である。この表示画面７０７１の左半分には、Ｂ
モード画像１００１と、そのＢモード画像１００１の関
心領域内に重畳された、その関心領域内の各点の血流速
度がカラーで表示されたカラードプラ画像３００１が示
されており、一方、この表示画面７０７１の右上部分に
は、一例としてカラーＭモード画像４００１が表示され
ている。また、左半分に示すＢモード画像１００１とカ
ラードプラ画像３００１とが重畳された画像上には、フ
ォーカス点を示すマーク１００４をそのフォーカス点１
００４と、通る走査線を示すマーク１００３が表示され
ている。また、表示画面７０７１の右上部分に示す、Ｍ
モード画像にカラーＭモード画像が重畳された画像（以
下、単にカラーＭモード画像と呼ぶ）４００１は、縦軸
が、Ｂモード画像上に表示された走査線を示す、マーク
１００３に沿う一次元方向を示し、横軸は時間軸であ
り、その走査線上の各点の超音波反射強度分布と血流分
布とが重畳され、動画像の場合横軸（時間軸）方向にス
クロールする画像である。

【００４０】ここでは、操作パネル７０１上のモード切
替スイッチ７０７１の操作によりカラードプラモードが
指定され、表示画面７０７１上には、未だカラーＭモー
ド画像は表示されておらず、カラードプラモードにおけ
る画像、すなわちＢモード画像１００１にカラードプラ
画像３００１が重畳された動画像が表示されている状態
にあるものとする。その状態においてトラックボール７
０１３を操作してマーク１００４を移動させることによ
りＢモード画像上の一点（フォーカス点）を指定する。
そうしておいて、操作パネル７０１上のモード切替操作
子７０１１を操作してカラーＭモードに切り替えると、
Ｂモード画像上に指定されたフォーカス点を通る走査線
に沿って超音波パルスが繰返し送波され、これによりカ
ラーＭモード画像４００１がスクロール画像（動画像）
として表示され、それと同時にＢモード画像１００１と
カラードプラ画像３００１は、カラーＭモードに切り替
える直前に画像にフリーズされる。この状態でモード切
替スイッチ７０１１を操作してカラードプラモードに戻
すことも可能であり、カラードプラモードに戻すと、今
度はＢモード画像１００１およびカラードプラモード画
像３００１が動画像となり、カラーＭモード画像はフリ
ーズ画像となる。

【００４１】ここで、Ｂモード画像１００１およびカラ
ードプラ画像３００１がフリーズ画像、カラーＭモード
画像４００１がスクロール画像（動画像）で表示されて
いる状態において、超音波プローブ２０の操作つまみ２
４を回して超音波探触子２１を回動（図２に示す超音波
プローブの場合）あるいは移動（図３に示す超音波プロ
ーブの場合）させたものとする。すると、その回動ある
いは移動があったことがロータリエンコーダで検知され
て本体部１０のＣＰＵ部１０１に伝えられ、ＣＰＵ部１
０１は、それを受けて、カラーＭモード画像をフリーズ
画像とし、Ｂモード画像１００１およびカラードプラ画
像３００１を動画像で表示する。その後、所定時間が経
過すると、再びＢモード画像１００１およびカラードプ
ラ画像３００１をフリーズ画像とし、それとともにカラ
ーＭモード画像４００１をスクロール画像（動画像）で
表示する。これは、カラードプラモードに一旦戻すこと
によって、超音波探触子の回動もしくは移動によって変
化した観察面をオペレータに認識させた後、オペレータ
による操作を待たずに元のモードに戻すことによって、
それまで観察していたモードにおける画像のスクロール
表示を再開させることで、操作および画像観察の容易性
を高めようというものである。尚、この図７では、カラ
ードプラモードとカラーＭモードとの関係について説明
しているが、前述の例と同様、カラーＭモードに代え
て、パルスドプラモード、連続波ドプラモード、あるい
はＭモードであっても同様である。また、カラードプラ
モードに代えて、Ｂモード、あるいはパワードプラモー
ドであっても同様である。ここでは、それらを代表し
て、カラードプラモードとカラーＭモードを取りあげて
説明を続ける。

【００４２】図８は、ＣＰＵ部１０１で実行される、ロ
ータリエンコーダ３０からの角度情報の入力を受けて実
行されるモード切替ルーチンのフローチャートである。
図５に示すフローチャートとの相違点について説明す
る。ここでは、現在カラーＭモードにあり、表示画面上
には、図７に示すように、Ｂモード画像とカラードプラ
画像のフリーズ画像と、カラーＭモード画像のスクロー
ル画像（動画像）が表示されているものとする。ＣＰＵ
部１０１では、ロータリエンコーダ３０（図２，図３）
から角度情報が送られてくる毎にこの図８に示すルーチ
ンが起動される。この図８に示すルーチン中のステップ
ａ〜ｄは、図５に示すルーチンのステップａ〜ｄと同一
であり説明は省略する。図８に示すルーチン中の各ステ
ップｅ’，ｆ’は、図５に示すルーチン中の各ステップ
ｅ，ｆにおけるパルスドプラモードの停止、Ｂモードの
開始に代えて、カラーＭモードが停止され、カラードプ
ラモードが開始されていることを示している。詳細説明
は省略する。ステップｇでは、タイマのリセットが行な
われ、ステップｈではタイマが起動される。ステップｇ
でタイマをリセットするのは、このルーチンが前回起動
されたときのステップｈでタイマが起動されたとき、超
音波探触子が今回再度回動もしくは移動されたことを受
けて、今回の回動ないし移動の時点からの時間を計測す
るためである。

【００４３】図９は、タイマ割り込みルーチンのフロー
チャートである。このタイマ割り込みルーチンは、図８
に示すルーチンのステップｈで起動されたタイマのタイ
ムアップを受けて起動されるルーチンである。ここで
は、カラードプラモードが停止されて（ステップｉ）、
カラーＭモードが再開される（ステップｊ）。これを受
けて、表示画面上にはＢモード画像およびカラードプラ
画像が再びフリーズ画像となり、カラーＭモード画像が
再びスクロール画像（動画像）となる。

【００４４】図１０は、表示制御部における、上記のモ
ード切替を実現するための構成部分を示すブロック図で
ある。図６との相違点について説明する。ここでは、３
つのスイッチ５００５，５００６，５００７は、ＣＰＵ
部１０１から送られてくる指令に応じて、２つのスイッ
チ５００５，５００６双方が開放されるとともに、スイ
ッチ５００７が閉成され、あるいは、２つのスイッチ５
００５，５００６双方が閉成されるとともにスイッチ５
００７が開放される。カラードプラモードにおいては、
２つのスイッチ５００５，５００６が閉成されるととも
にスイッチ５００７が開放され、白黒用スキャンコンバ
ータ３０１で順次生成されたＢモード画像用のデータが
メモリ５００１に順次入力されてそのメモリ５００１の
内容が順次書き換えられ、それと同時に、カラー／パワ
ー用スキャンコンバータ３０２で順次生成されたカラー
ドプラ画像用のデータがメモリ５００２に順次入力され
てそのメモリ５００２の内容が順次書き換えられる。画
像合成部５００４では、Ｂモード画像にカラードプラ画
像が重畳された画像を表わす画像データが順次生成さ
れ、観察用テレビモニタ７０７の表示画面上にはＢモー
ド画像にカラードプラ画像が重畳された画像が動画像で
表示される。

【００４５】ここで、操作パネル７０１に備えられたモ
ード切替操作子７０１１が操作されてカラーＭモードが
指定されると、その旨ＣＰＵ部１０１に伝達され、ＣＰ
Ｕ１０１はＣＰＵバス９０１を経由して表示制御部５０
０やその他の各部にカラーＭモードに切り替えるように
指令を送り、表示制御部５００は、その指令を受けて、
２つのスイッチ５００５，５００６双方を開放し、これ
と同時にスイッチ５００７を開閉する。すると、各メモ
リ５００１，５００２には、スイッチ５００５，５００
６が開放される直前の時点における、それぞれＢモード
画像を表わす画像データおよびカラードプラ画像を表わ
す画像データが格納されたままとなり、表示画面上に
は、Ｂモード画像１００１およびカラードプラ画像３０
０１のフリーズ画像が表示されることになる。一方、ス
イッチ５００７が閉成されたことから、スクロール用ス
キャンコンバータ３０３で生成されたカラーＭモードに
おけるスクロール画像をあらわす画像データがメモリ５
００３に順次入力され、表示画面上にはカラーＭモード
画像４００１がスクロール画像（動画像）として表示さ
れる。次に超音波プローブ２０の操作つまみ２４が回さ
れて超音波探触子２１が回動もしくは移動すると、図８
に示すルーチンのステップｅ’，ｆ’において、カラー
Ｍモードを停止してカラードプラモードに切り替えるよ
う指令が出され、表示制御部５００では、その指令を受
けて、２つのスイッチ５００５，５００６を再び閉成す
るとともに、スイッチ５００７を開放する。すると、表
示画面上にはＢモード画像１００１およびカラードプラ
画像３００１が動画像で表示されるとともにカラーＭモ
ード画像４００１の方はフリーズ画像となる。

【００４６】次いで、図８に示すルーチンのステップｈ
で起動されたタイマがタイムアップすると図９に示すタ
イマ割込みルーチンが起動されて、そのステップｉ，ｊ
においてカラードプラモードを停止してカラーＭモード
に切り替えるよう指令が出され、表示制御部５００では
その指令を受けて、２つのスイッチ５００５，５００６
を開放するとともにスイッチ５００７を閉成する。する
と表示画面上にはそれまで動画像で表示されていたＢモ
ード画像１００１およびカラードプラ画像３００１がフ
リーズ画像となり、それまでフリーズ画像が表示されて
いたカラーＭモード画像４００１がスクロール画像（動
画像）となる。尚、図１０は、図６の場合と同様、本実
施形態に特徴的な点のみを示したものであり、例えばＢ
モード画像上に図７に示すマーク１００３，１００４を
重畳するための構成要素等は省略されている。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回動自在もしくは移動自在な超音波探触子を備えた超音
波プローブを用いて画像観察を行なっている場合におい
て、その超音波探触子を回動もしくは移動した場合に、
超音波探触子と観察対象としている生体との位置関係を
容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波診断装置の一実施形態を示すブ
ロック図である。

【図２】回動自在な超音波探触子を備えた超音波プロー
ブを示す断面図である。

【図３】移動自在な超音波探触子を備えた超音波プロー
ブを示す断面図である。

【図４】図１に示す観察用テレビモニタの表示画面上に
表示された画像の一例を示す図である。

【図５】ＣＰＵ部で実行される、超音波探触子が回動あ
るいは移動されたことを受けてモードを切り替えるモー
ド切替ルーチンのフローチャートである。

【図６】表示制御部における、モード切替を実現するた
めの構成部分を示すブロック図である。

【図７】図１に示す観察用テレビモニタの表示画面上に
表示された画像の別の例を示す図である。

【図８】ＣＰＵ部で実行される、ロータリエンコーダか
らの角度情報の入力を受けて実行されるモード切替ルー
チンのフローチャートである。

【図９】図８に示すルーチンのステップｈで起動された
タイマのタイムアップを受けて起動されるタイマ割込み
ルーチンのフローチャートである。

【図１０】表示制御部における、モード切替を実現する
ための構成部分を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 生体 ２ 走査線 １０ 本体部 ２０ 超音波プローブ ２１ 超音波探触子 ２２ カテーテル部 ２３ 操作部 ２４ 操作つまみ ２５ ケーブル ２６，３２ 信号線 ２７ ワイヤ ２８，２９ 笠歯車 ３０ ロータリエンコーダ ３１ 軸 ３３ プーリ １００ 制御部 １０１ ＣＰＵ部 １０２ ビームスキャン制御部 ２００ 信号処理部 ２０１ 送受信部 ２０２ 受信ディレイ制御部 ２０３ ビームフォーマ部 ２０４ コントロールインターフェイス部 ２０５ 演算部 ２０６ ドプラシグナル処理部 ２０７，２０８，２０９ 制御ライン ３００ ディジタルスキャンコンバータ部 ３０１ 白黒用スキャンコンバータ ３０２ カラー／パワー用スキャンコンバータ ３０３ スクロールスキャンコンバータ ４００ ドプラ処理部 ４０１ パルス／連続波ドプラ解析部 ４０２ カラー／パワードプラ解析部 ５００ 表示制御部 ６００ 生体信号アンプ部 ７０１ 操作パネル ７０７ 観察用テレビモニタ ９０１ ＣＰＵバス ９０２ エコーバス ９０３ ビデオバス １００１ Ｂモード画像 １００２，１００３，１００４ マーク ２００１ パルスドプラ画像 ３００１ カラードプラ画像 ４００１ カラーＭモード画像 ５００１，５００２，５００３ メモリ ５００４ 画像合成部 ５００５，５００６，５００７ スイッチ ７０７１ 表示画面

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA01 AA04 BB01 BB02 BB28 BB30 BB34 BB40 CC02 CC04 CC10 DD01 DD03 DD04 DD10 EE20 FF01 FF09 FF27 FF28 GA15 GA16 GB02 GD02 GD06 GD10 HH24 HH25 HH32 HH37 HH47 HH51 JA19 JB03 JB29 JB37 JB50 JC01 JC14 KK01 KK02 KK12 KK13 KK22 KK33 KK34 LL04 LL12 LL13 LL20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内に超音波を送波し生体内で反射し
   て戻ってきた超音波を受信する超音波探触子を備えた超
   音波プローブが接続され、該超音波探触子に超音波の送
   受信を繰り返させて該送受信を繰り返す間に得られた受
   信信号に基づく画像を表示する超音波診断装置におい
   て、 接続された超音波プローブが、移動もしくは回動が自在
   な超音波探触子と、該超音波探触子の移動もしくは回動
   を検知する検知器とを備えたものであって、 生体の断層面内の、超音波反射強度分布を表わすＢモー
   ド画像を動画像で表示するＢモードを含む、該生体内の
   情報を各種の動画像で表示する２以上のモードを有し、 前記２以上のモードの内のＢモードを除く残りのモード
   の内の所定の被切替モードの動画像が表示されている場
   合に、前記超音波探触子の移動もしくは回動を受けてＢ
   モードに切り替えるモード切替手段を備えたことを特徴
   とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記モード切替手段が、前記超音波探触
   子の移動もしくは回動を受けてＢモードに切り替えた
   後、再度、Ｂモードに切り替える前の被切替モードに切
   り替えるものであることを特徴とする請求項１記載の超
   音波診断装置。
3. 【請求項３】 生体内に超音波を送波し生体内で反射し
   て戻ってきた超音波を受信する超音波探触子を備えた超
   音波プローブが接続され、該超音波探触子に超音波の送
   受信を繰り返させて該送受信を繰り返す間に得られた受
   信信号に基づく画像を表示する超音波診断装置におい
   て、 接続された超音波プローブが、移動もしくは回動が自在
   な超音波探触子と、該超音波探触子の移動もしくは回動
   を検知する検知器とを備えたものであって、 生体の断層面内の、超音波反射強度分布を表わすＢモー
   ド画像の動画像に重畳して、該Ｂモード画像の全域ある
   いは一部領域に、該領域内の血流速度分布が表示された
   カラードプラ画像を動画像で表示するカラードプラモー
   ドを含む、該生体内の情報を各種の動画像で表示する２
   以上のモードを有し、 前記２以上のモードの内のカラードプラモードを除く残
   りモードの内の所定の被切替モードの動画像が表示され
   ている場合に、前記超音波探触子の移動もしくは回動を
   受けてカラードプラモードに切り替えるモード切替手段
   を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
4. 【請求項４】 前記モード切替手段が、前記超音波探触
   子の移動もしくは回動を受けてカラードプラモードに切
   り替えた後、再度、カラードプラモードに切り替える前
   の被切替モードに切り替えるものであることを特徴とす
   る請求項３記載の超音波診断装置。
5. 【請求項５】 生体内に超音波を送波し生体内で反射し
   て戻ってきた超音波を受信する超音波探触子を備えた超
   音波プローブが接続され、該超音波探触子に超音波の送
   受信を繰り返させて該送受信を繰り返す間に得られた受
   信信号に基づく画像を表示する超音波診断装置におい
   て、 接続された超音波プローブが、移動もしくは回動が自在
   な超音波探触子と、該超音波探触子の移動もしくは回動
   を検知する検知器とを備えたものであって、 生体の断層面内の、超音波反射強度分布を表わすＢモー
   ド画像の動画像に重畳して、該Ｂモード画像の全域ある
   いは一部領域に、該領域内の血流パワー分布が表示され
   たパワードプラ画像を動画像で表示するパワードプラモ
   ードを含む、該生体内の情報を各種の動画像で表示する
   ２以上のモードを有し、 前記２以上のモードの内のパワードプラモードを除く残
   りモードの内の所定の被切替モードの動画像が表示され
   ている場合に、前記超音波探触子の移動もしくは回動を
   受けてパワードプラモードに切り替えるモード切替手段
   を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
6. 【請求項６】 前記モード切替手段が、前記超音波探触
   子の移動もしくは回動を受けてパワードプラモードに切
   り替えた後、再度、パワードプラモードに切り替える前
   の被切替モードに切り替えるものであることを特徴とす
   る請求項５記載の超音波診断装置。
7. 【請求項７】 前記被切替モードとして、生体内の一点
   の血流の時間的変化を表わすパルスドプラ画像が時間軸
   方向にスクロールされてなる動画像を表示するパルスド
   プラモード、生体内の、ある１つの超音波送受信方向に
   沿う一本の走査線上の平均的な血流の時間的変化を表わ
   す連続波ドプラ画像が時間軸方向にスクロールされてな
   る動画像を表示する連続波ドプラモード、生体内の、あ
   る１つの超音波送受信方向に沿う一本の走査線上の超音
   波反射強度分布の時間的変化を表すＭモード画像が時間
   軸方向にスクロールされてなる動画像を表示するＭモー
   ド、および、生体内の、ある１つの超音波送受信方向に
   沿う一本の走査線上の超音波反射強度分布の時間変化を
   表わすＭモード画像が時間軸方向にスクロールされてな
   る動画像に重畳して、該一本の走査線上の血流分布の時
   間的変化を表わすカラーＭモード画像が時間軸方向にス
   クロールされてなる動画像を表示するカラーＭモードの
   うち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項
   １、３又は５記載の超音波診断装置。