JP3290625B2

JP3290625B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP3290625B2
Application number: JP7976098A
Authority: JP
Inventors: 岳士白井
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2002-06-10
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JPH11276481A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波パルスビー
ムを生体内に送波し生体内からの反射超音波を受信して
受信信号を得、その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】生体、特に人体内に超音波を送波し人体
内の各組織で反射して戻ってきた超音波を受信してその
受信信号による生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に組み込まれる機能の一
つにいわゆるカラードプラモードがある。カラードプラ
モードとは、超音波が被検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およ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あらわした速度分
布画像（カラードプラ画像）を表示するモードである。

【０００３】また、カラードプラモードの他に、いわゆ
るパワードプラモードも知られている。上記のように、
カラードプラモードは、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
求めるものであるが、パワードプラモードは、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、断層面
内の各点の、周波数偏移を受けた成分のパワーを求め、
パワーの大小を輝度もしくは色味で表した断層像（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、カラードプラ画像と比べ、血流の速度や方
向は不明であるが、血管の有無に関しては良好なＳ／Ｎ
で表示されるという特徴を有する。

【０００４】従来、見やすいカラードプラ画像を表示す
るために、カラードプラ画像上に一旦あらわれた血流に
残像効果を持たせる手法が従来より知られており、この
残像効果を付与するための回路として、血流速度をあら
わす速度情報に残像付与のためフィルタリング処理を行
なうパーシスタンス回路が知られている。図９は、カラ
ードプラ画像の一例を示す図である。

【０００５】超音波による白黒の断層像（Ｂモード像）
７０７１内の関心領域（ＲＯＩ；ＲｅｇｉｏｎＯｆ
Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）７０７１ａに、超音波プローブに近
づく方向の血流が赤Ｒ、遠ざかる方向の血流が青Ｂ、そ
れらの輝度で血流速度をあらわすカラードプラ画像が表
示されている。カラードプラ画像上に血流速度分散（血
流速度のばらつきの程度）を合わせて表現する場合もあ
る。このときは、例えば超音波プローブに近づく方向の
血流は赤であって速度分散が大きいほど黄色の成分を強
くし、超音波プローブから遠ざかる方向の血流は青であ
って速度分散が大きいほど緑色の成分を強くするといっ
た表示手法が採用される。

【０００６】図１０は、パーシスタンス回路のブロック
図である。このパーシスタンス回路１０００は、パーシ
スタンスの強さ（残像の程度）を制御する制御信号（例
えばパーシスタンスの強さとして、オフ，１，２，３，
４の５段階の設定が可能である）に応じた係数Ｋ（０≦
Ｋ≦１）を設定する係数テーブル１００１、前回のフレ
ームの出力速度情報を格納するフレームメモリ１００
２、フレームメモリ１００２から出力された前回のフレ
ームの出力速度情報ＯＬＤに係数テーブル１００１によ
り設定された係数Ｋを乗算して速度情報Ｋ・ＯＬＤを求
める乗算器１００３、および乗算器１００３で求められ
た速度情報Ｋ・ＯＬＤと、新たに入力された今回のフレ
ームの速度情報ＮＥＷとの大小を比較し、いずれか大き
な速度を示す速度情報を出力速度情報ＯＵＴとして出力
する比較器１００４から構成されており、この比較器１
００４から出力された出力速度情報ＯＵＴは、このパー
シスタンス回路１０００から出力されるとともに、フレ
ームメモリ１００２に、前回のフレームに関する出力速
度情報に代えて、格納される。このパーシスタンス回路
１０００では、フレーム間で、互いに対応する画素毎に
上記の演算が行なわれる。

【０００７】ここで、新たに入力された今回のフレーム
の速度情報ＮＥＷの方が、乗算器１００３で求められた
減衰した前回のフレーム速度情報Ｋ・ＯＬＤよりも速い
血流速度をあらわす速度情報であったときは、その新た
に入力された今回のフレームの速度情報ＮＥＷは直ちに
このパーシスタンス回路から出力され、カラードプラ画
像に直ちに反映される。その後、同じ画素に関して低速
の血流速度しか存在しない（新たに入力された速度情報
ＮＥＷが低速の速度を表している）場合は、乗算器１０
０３から出力された減衰された速度情報Ｋ・ＯＬＤがこ
のパーシスタンス回路から出力され、カラードプラ画像
に反映される。すなわち、血流が一旦発生すると、その
速度情報はカラードプラ画像上に直ちに反映され、その
後同じ画素に関して新たな血流がないときは、その一旦
表示された速度情報が係数Ｋに応じた速度でゆっくりと
減衰することになり、これにより残像効果が付与された
ことになり、視覚上滑らかな血流表現が実現する。

【０００８】また、図１０に示すパーシスタンス回路に
おいて、係数Ｋをしばらくの間Ｋ＝１に固定すれば一旦
あらわれた最大速度が減衰されずに保持されることにな
り、カラードプラ画像上に血流が一度表示された画素
は、その表示が消失することなく、しばらくの間（例え
ば数フレームにわたる間）その表示状態に保つこともで
きる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のパーシスタンス
回路は、カラードプラ画像に残像効果を付与することが
できることから視覚的に滑らかな見やすい画像を表示す
る上で有効ではあるが、一旦発生した血流は、カラード
プラ画像上に、その発生した血流速度に応じた輝度で表
示され、その輝度から前述した係数Ｋに従う減衰速度で
輝度が減少する。したがって、一旦発生した血流がカラ
ードプラ画像上から消滅するまでの残像時間は、その一
旦発生した血流速度で決まってしまい、発生した血流速
度が比較的低速であるとその血流はカラードプラ画像上
から短時間で消滅してしまうことになる。すなわち、比
較的低速な血流であっても診断上重要な血流であること
も多いにかかわらず、図９に示すようなパーシスタンス
回路により付与されるる残像効果は、比較的低速な血流
に付与してはあまり効果的ではないという問題がある。

【００１０】また、上記のように、係数Ｋをしばらくの
間Ｋ＝１に固定することにより低速の血流もカラードプ
ラ画像上に保持する手法もあるが、この場合、血流のみ
でなく、ノイズやクラッタ（血流以外の体内の動きに起
因する成分）も画像上に保存されてしまうこと、係数Ｋ
をＫ＝１に固定する開始時点、その固定を解除する終了
時点を設定する必要あり操作が煩わしいことなど、問題
が多い。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、血流の速度と
は無関係な残像効果が付与された速度分布画像（カラー
ドプラ画像）を表示することのできる超音波診断装置を
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は、超音波パルスビームを生体内に
送波し生体内からの反射超音波を受信して受信信号を得
る過程を繰り返し、その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、上
記受信信号に基づいて反射超音波に起因する血流成分を
抽出する血流抽出部と、血流抽出部で抽出された血流成
分に基づいて生体内の血流の速度および速度分散のうち
の少なくとも一方をあらわす速度情報を求める速度演算
部と、血流抽出部で抽出された血流成分に基づいて生体
内の血流のパワーをあらわすパワー情報を求めるパワー
演算部と、パワー演算部により求められたパワー情報に
基づいて、速度演算部により求められた速度情報の保持
を制御する保持制御部と、保持制御部により保持が制御
された後の速度情報の、画像内の分布をあらわす速度分
布画像を表示する画像表示部とを備えたことを特徴とす
る。

【００１３】本発明の超音波診断装置は、血流パワーに
基づいて血流の速度あるいは速度分散をあらわす速度情
報に残像効果を持たせるようにしたものであり、低速の
血流であってもパワーの大きい重要な血流はカラードプ
ラ画像上に長時間表示されることになり、血流速度とは
無関係な良好な残像効果を付与することができる。ここ
で、上記本発明の超音波診断装置は、さらに、上記保持
制御部が、前回のフレームに関しこの保持制御部から出
力された速度情報を保持しておき、速度演算部により求
められた今回のフレームの速度情報が入力され、パワー
演算部により求められたパワー情報があらわすパワーが
所定の第１のしきい値を超えるパワーであるか否かに応
じて、それぞれ、速度演算部により求められた今回のフ
レームの速度情報、および、保持しておいた、前回のフ
レームに関し出力された速度情報を、今回のフレームに
関する速度情報として出力するものであることを特徴と
する。

【００１４】保持制御部を上記のように構成することに
より、速度情報に、血流パワーに応じた残像効果を付与
することができる。また、上記本発明の超音波診断装置
において、パワー演算部により求められたパワー情報に
応じて、そのパワー情報があらわすパワーが所定の第２
のしきい値に満たないパワーである場合に、保持制御部
により保持が制御された後の速度情報の、画像表示部に
より表示される速度分布画像への表示を非表示とする処
理を行なう非表示処理部を備えることが好ましい。

【００１５】この場合、表示する価値のない極めて小さ
なパワーあるいはノイズ的なパワーしか持たない速度情
報がカラードプラ画像上に表示されるのが阻止され、一
層見やすいカラードプラ画像を得ることができる。ま
た、上記本発明の超音波診断装置において、上記パワー
演算部が、パワー情報として、複数のフレーム間でフィ
ルタ演算を行なった後のパワーをあらわすパワー情報を
求めるものであることが好ましい。

【００１６】パワー情報に関して行う複数のフレーム間
でのフィルタ演算として、例えば平滑化（平均化）処理
や前述したパーシスタンス処理を採用すると、安定した
残像効果を得ることができる。パーシスタンス処理が施
されたパワー情報を求める場合には、以下の構成を採用
することが好ましい。

【００１７】すなわち、上記本発明の超音波診断装置に
おいて、上記パワー演算部が、各フレームの瞬時の血流
パワーをあらわす瞬時パワー情報を求める瞬時パワー演
算部と、前回のフレームに関し出力されたパワー情報
を、そのパワー情報があらわすパワーよりも小さいパワ
ーをあらわすパワー情報に順次に書き換える出力パワー
減衰部と、瞬時パワー演算部で得られた今回のフレーム
の瞬時パワー情報と、出力パワー減衰部で得られた、前
回のフレームの出力パワー情報が書き換えられてなるパ
ワー情報とを比較して、いずれか大きなパワーをあらわ
すパワー情報を出力するパワー選択部とを備え、出力パ
ワー減衰部が、パワー選択部により出力パワー減衰部で
得られたパワー情報が選択され続ける場合に、出力パワ
ー選択部で得られるパワー情報があらわすパワーが第２
のしきい値よりも低いパワーに収束するようにパワー情
報を順次書き換えるものであることが好ましい。

【００１８】前述の、パワーが低い場合にカラードプラ
画像上への速度情報を表示しないようにするための第２
のしきい値よりも低いパワーに収束するようにパワー情
報の減衰カーブを定めると、残像を長く保ち、かつ残像
によるスムーズな輝度変化を実現することができる。

【００１９】

【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。

【００２０】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４００、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７０
４が接続されている。

【００２１】また、信号処理部２００は、送受信部２０
１、受信ディレイ制御部２０２、ビームフォーマ部２０
３、コントロールインターフェイス部２０４、演算部２
０５、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２
０３は制御ライン２０９で結ばれている。信号処理部２
００を構成する送受信部２０１には、超音波プローブ２
０が、着脱自在に、ここでは最大４本まで接続される。

【００２２】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。

【００２３】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）
７０６、観察用テレビモニタ７０７、およびスピーカ７
０８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、Ｅ
ＣＧ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。

【００２４】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。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１０
２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４０１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９
０２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９０３
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。

【００２５】操作パネル７０１は、多数のキーを備えた
キーボード等からなり、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２
０４、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。

【００２６】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７０２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ＥＬ表示器７
０３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Ｅ
Ｌ表示部７０３に表示され、タッチパネル７０２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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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２０７、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９０１、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。

【００３０】図１に示す超音波プローブ２０はいわゆる
セクタ走査型の超音波プローブであり、その先端には、
複数の超音波振動子２１が配列されており、超音波の送
受信にあたっては、生体（特に人体）１の体表に超音波
振動子２１があてがわれる。その状態で、送受信部２０
１から複数の超音波振動子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。複数の超音波振
動子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振
動子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。

【００３１】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振動子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
振動子で得られた各受信信号が入力される、アナログ遅
延線の各タップが切り換えられる。

【００３２】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２
０２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。

【００３３】尚、上記説明では、超音波振動子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
理速度と比べるとゆっくりと生体内を進むため、超音波
振動子２１に高電圧パルスを印加した時点を起点とし、
超音波振動子２１で反射超音波を受信する時点までの時
間により、その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、超音波振動子２
１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
音波振動子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。

【００３４】ただし、以下においても、ドプラ処理部４
００を構成するパルス／連続波ドプラ解析部４０１の説
明の際に連続波に言及する場合を除き、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。送受信部２０
１およびビームフォーマ部２０３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２０５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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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
ータからの指示に応じて、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画像（Ｍモード画像）
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
ラードプラ画像を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。

【００３８】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、オペレータにより指定された、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。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９０
２を経由してカラー／パワー用スキャンコンバータ３０
２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を持つデータに変換され、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３０１から送られてきたＢモード画像上のＲＯ
Ｉ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。

【００３９】ここで、オペレータにより、そのＲＯＩ内
のある１点もしくはある１本の走査線上の血流を詳細に
観察する旨の要求が入力されると、今度は送受信部２０
１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、生体内にはパルス状の超音波
ビームが送信され、ある１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の良い血流情報を得たい
ときは、生体内には連続波としての超音波ビームが送信
される。

【００４０】パルス／連続波ドプラ解析部４０１では、
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Ｆ
ＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒ
ｍ）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３０３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。

【００４１】次に、本実施形態の特徴部分について説明
する。図２は、本発明の超音波診断装置の一実施形態の
特徴部分の詳細ブロック図である。前述したように、信
号処理部２００を構成する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
れるが、このようにして生成された直交検波後のデータ
がカラー／パワードプラ解析部４０２の、ＭＴＩフィル
タ４０２１に入力される。このＭＴＩフィルタ４０２１
は、生体内の各組織の極めてゆっくりとした動きの成分
をカットし血流成分のみを抽出するディジタルフィルタ
である。

【００４２】ＭＴＩフィルタ４０２１で血流成分のみ抽
出されたデータは、速度演算部４０２２およびパワーの
演算部４０２３に入力され、速度演算部４０２２では、
公知のアルゴリズムにより、本実施形態では各画素毎の
血流の速度および速度分散の双方をあらわす速度情報が
求められて保持制御部４０２４に入力され、パワー演算
部４０２３では、公知のアルゴリズムにより、各画素毎
の血流のパワーをあらわすパワー情報が求められて保持
制御部４０２４および非表示処理部４０２５に入力され
る。

【００４３】図３は、図２に１つのブロックを示す保持
制御部の詳細ブロック図である。この保持制御部４０２
４には、速度情報とパワー情報との双方が入力され、さ
らに、その入力されたパワー情報があらわすパワーＰと
比較されるしきい値Ｔｈ１が設定されている。フレーム
メモリ４０２４３には、前回のフレームに関する出力速
度情報が１フレーム分格納されており、そのフレームメ
モリ４０２４３から出力された前回のフレームの速度情
報ＯＬＤは、選択部４０２４１に入力される。この選択
部４０４２１には、今回のフレームの入力速度情報ＮＥ
Ｗも入力され、この選択部では、比較部４０２４２から
の指示に応じて、各画素毎に、それら入力された２つの
速度情報ＯＬＤ，ＮＥＷのうちの一方の速度情報が選択
され、出力速度情報ＯＵＴとしてこの保持制御部４０２
４から出力されるとともに、その出力速度情報ＯＵＴ
は、フレームメモリ４０２４３にそれまで格納されてい
た前回のフレームメモリ４０２４３にそれまで格納され
ていた前回のフレームの速度情報に代わり、そのフレー
ムメモリ４０２４３に格納される。

【００４４】比較部４０２４２には、図２に示すパワー
演算部４０２３で求められた各画素毎のパワー情報が、
入力速度情報ＮＥＷの選択部４０２４１への入力と同期
して入力され、さらにこの比較部４０２４２には、設定
されているしきい値Ｔｈ１も入力されて、それらの大小
が比較され、パワー情報があらわす血流パワーＰがしき
い値Ｔｈ１以上のときは、比較部４０２４２は、選択部
４０２４１に対し、入力速度情報ＮＥＷを出力するよう
指示し、入力されたパワー情報があらわす血流パワーＰ
がしきい値Ｔｈ１を下回るときは、比較部４０２４２
は、選択部４０２４１に対し、フレームメモリ４０２４
３から出力された前回のフレームの速度情報ＯＬＤを出
力するように指示する。

【００４５】このようにして、この保持制御部４０２４
は、血流パワーが大きい場合（しきい値Ｔｈ１以上の場
合）は、今回のフレームの入力速度情報ＮＥＷを出力
し、血流パワーが小さい場合（しきい値Ｔｈ１に達しな
い場合）は、それまでの速度情報ＯＬＤが保持され、こ
れにより残像効果が付与されることになる。しかもこの
残像効果は血流パワーによるものであり、血流速度によ
り残像時間が変化してしまうことはない。

【００４６】図４は、図２に１つのブロックで示す非表
示処理部の詳細ブロック図である。この非表示制御部４
０２５には、図２に示すように、保持制御部４０２４か
ら出力された速度情報とパワー演算部４０２３で求めら
れたパワー情報との双方が入力され、さらに、その入力
されたパワー情報があらわす血流パワーＰと比較される
しきい値Ｔｈ２が設定されている。このしきい値Ｔｈ２
は、保持制御部４０２４に設定されたしきい値Ｔｈ１
（図３参照）よりも低いパワー値に設定される。

【００４７】保持制御部４０２４（図２参照）から出力
された速度情報は、図４に示す非表示処理部４０２５に
備えられた選択部４０２５１に入力され、その選択部４
０２５１は、比較部４０２５２からの指示に応じて、そ
の入力速度情報を出力し、あるいは、値“０”の速度情
報を出力する。この値“０”の速度情報は速度がゼロで
あることをあらわしており、カラードプラ画像上にはそ
の速度情報は表示されない。

【００４８】比較部４０２５２には、図２に示すパワー
演算部４０２３で求められた各画素毎のパワー情報が、
選択部４０２５１への速度情報の入力と同期して入力さ
れ、さらに、この比較部４０２５２には、設定されてい
るしきい値Ｔｈ２も入力されて、それらの大小が比較さ
れ、パワー情報があらわす血流パワーＰがしきい値Ｔｈ
２以上のときは、比較部４０２５２は、選択部４０２５
１に対し、入力された速度情報をそのまま出力するよう
指示し、入力されたパワー情報があらわす血流パワーＰ
がしきい値Ｔｈ２を下回るときは、比較部４０２５２
は、選択部４０２５１に対し、値“０”の速度情報を出
力するように指示する。

【００４９】このようにして、この非表示制御部４０２
５は、血流パワーＰがしきい値Ｔｈ２を下回るときは、
たとえ保持制御部４０２３に速度情報が保持されていて
も、既にノイズ的なパワーしか持たない画素であるた
め、カラードプラ画像からは消滅させる作用をなす。非
表示処理部４０２５から出力された速度情報は、図２に
示すように、バッファメモリ４０２６に一旦格納された
後エコーバス９０２を経由して、カラー／パワー用スキ
ャンコンバータ３０２（図１参照）に入力される。その
後、カラードプラ画像が生成、表示されるまでの過程は
図１を参照して説明したとおりである。

【００５０】このようにして、本実施形態は、保持制御
部４０２４と非表示処理部４０２５を備えたことによ
り、血流パワーＰがしきい値Ｔｈ１を越える血流が発生
したときはその速度情報が直ちにカラードプラ画像上に
反映され、血流パワーＰが下がってきたときはそのカラ
ードプラ画像上に反映された速度情報は、その血流パワ
ーＰがしきい値Ｔｈ２（Ｔｈ２＜Ｔｈ１）を下回るまで
はそのカラードプラ画像上に残像として表示され続け、
その血流パワーＰがしきい値Ｔｈ２を下回った時点でカ
ラードプラ画像上から消滅することになる。

【００５１】図５は、本発明の超音波診断装置のもう１
つの実施形態の特徴部分の詳細ブロック図である。図２
に示す実施形態の構成要素と同一の構成の要素には、図
２に付した符号と同一の符号を付して示し、相違点につ
いて説明する。図５に示す実施形態の、図２に示す実施
形態との相違点は、パワー演算部の構成にある。この図
５に示す実施形態におけるパワー演算部４０２７は、瞬
時パワー演算部４０２７１とフィルタ処理部４０２７２
とを備えている。

【００５２】瞬時パワー演算部４０２７１は、説明の都
合上名称を変えているが、図２に示す実施形態における
パワー演算部４０２３と同等のものであり、公知のアル
ゴリズムに基づいて各画素の血流パワーが求められる。
本実施形態では、この血流パワーは各フレーム毎に大き
く変化する可能性がある、その時点その時点の瞬時的な
血流パワーであり、本実施形態ではこれを瞬時血流パワ
ーないし瞬時パワーと称し、その瞬時パワーをあらわす
情報を瞬時パワー情報と称する。

【００５３】フィルタ処理部４０２７２は、瞬時パワー
演算部４０２７１で求められた瞬時パワー情報を入力し
複数のフレーム間でフィルタ処理、例えば平均化処理や
パーシスタンス処理を行なう。このフィルタ処理部４０
２７２から出力されたパワー情報は、図２に示す実施形
態と同様、保持制御部４０２４および非表示処理部４０
２５に入力される。

【００５４】図６は、図５に１つのブロックで示すフィ
ルタ処理部４０２７２の詳細ブロック図である。このフ
ィルタ処理部４０２７２には、図５に示す瞬時パワー演
算部４０２７１で求められた瞬時パワー情報が入力さ
れ、さらに図１に示す操作パネル７０１の操作により設
定されたフレーム間平均の強さをあらわす値（例えばオ
フ，１，２，３，４の５段階の設定が可能である）が制
御信号として入力される。

【００５５】このフィルタ処理部４０２７２を構成する
フレームメモリ４０２７２２には、以下に説明するフィ
ルタ処理により生成された、前回のフレームに関する出
力パワー情報が格納されており、そのフレームメモリ４
０２７２２から出力された前回のフレームのパワー情報
ＯＬＤは、瞬時パワー演算部４０２７１で求められた今
回のフレームに関する瞬時パワー情報ＮＥＷとともに、
係数制御部４０２７２１に入力される。この係数制御部
４０２７２１は、入力された制御信号および入力された
２つのパワー情報ＮＥＷ，ＯＬＤに基づいて係数Ｋ（０
≦Ｋ≦１）を設定し、Ｋ１＝１−Ｋ，Ｋ２＝Ｋを出力す
る。

【００５６】２つの乗算器４０２７２３，４０２７２４
では、それぞれ、Ｋ１・ＮＥＷ，Ｋ２・ＯＬＤが演算さ
れ、さらに加算器４０２７２５では出力パワー情報ＯＵ
ＴとしてＯＵＴ＝Ｋ１・ＮＥＷ＋Ｋ２・ＯＬＤ＝（１−Ｋ）・ＮＥＷ＋Ｋ・ＯＬＤが求められる。この出力パワー情報ＯＵＴは、このフィ
ルタ処理部４０２７２から出力されるとともに、フレー
ムメモリ４０２７２２に、そのフレームメモリ４０２７
２２にそれまで格納されていた前回のフレームの出力パ
ワー情報に代わり、格納される。

【００５７】このように、この図６に示すフィルタ処理
部４０２７２では、瞬時出力パワーが各画素毎にフレー
ム平均化され、フレーム間で連続性のよい、時間的に滑
らかに変化する血流パワー情報が得られる。したがっ
て、保持制御部４０２４および表示制御部４０２５で
は、フィルタ処理部２０４７２から出力された時間的に
滑らかに変化する血流パワー情報に基づいて、それぞ
れ、残像効果がより安定的に維持され、および各画素の
速度情報の表示／非表示が安定的に切り替えられる。

【００５８】尚、図６に示すフィルタ処理部４０２７２
の係数制御部４０２７２１では、通常はＫ１＋Ｋ２＝１
となるように２つの係数Ｋ１，Ｋ２を設定するが、強力
なクラッタ信号（生体の、血流以外の組織の動きに起因
する速度ないしパワーをあらわす信号をいい、ここでは
血流を観察しようとしているためノイズとして作用す
る）の影響を軽減するために、今回のフレームの瞬時パ
ワー情報が極めて大きいパワーをあらわすときはＫ１＋
Ｋ２＜１としたり、前回のフレームのパワー情報よりも
大きいパワーをあらわすパワー情報が入力されたときの
瞬時反応を実現するために、ＮＥＷ＞ＯＬＤのときには
ＮＥＷを出力するという手法も用いられる。

【００５９】図７は、図５に１つのブロックで示すフィ
ルタ処理部４０２７２のもう１つの例を示す詳細ブロッ
ク図、図８は、図７に示すフィルタ処理部の作用説明図
である。図７に示すフィルタ処理部４０２７２は、大別
して、出力パワー減衰部４０２７６と、パワー選択部４
２０７７とから構成されている。このフィルタ処理部４
０２７２には、図５に示す瞬時パワー演算部４０２７１
で求められた瞬時パワー情報が入力され、さらに図１に
示す操作パネル７０１の操作により設定された、フィル
タ処理の強さをあらわす値（例えば、オフ，１，２，
３，４の５段階の設定が可能である）が制御信号として
入力される。

【００６０】パワー選択部４０２７７は、瞬時パワー演
算部４０２７１で求められて入力された今回のフレーム
の瞬時パワー情報ＮＥＷと、出力パワー減衰部４０２７
６での演算結果としてのパワー情報との双方を入力し、
いずれかパワーの大きな方を選択し出力パワー情報ＯＵ
Ｔとして出力するものである。出力パワー減衰部４０２
７６は、パワー選択部４０２７７により、ある時点（こ
の時点を仮にｔ＝０とする）において新たに入力された
瞬時パワー情報ＮＥＷが選択され、その後は、出力パワ
ー減衰部４０２７６での演算結果としてのパワー情報が
選択され続ける場合に、出力パワー情報ＯＵＴが、図８
に示すような時間経過に従って減衰するカーブを描いて
減衰するように演算を行なう。図８の縦軸はゲインＧを
あらわし、ｔ＝０において選択された瞬時パワー情報Ｎ
ＥＷがあらわすパワーを同じ記号ＮＥＷであらわしたと
き、出力パワー減衰部４０２７６では、各時刻ｔにおけ
るゲインＧ_t を用いてＧ_t ・ＮＥＷのパワーをあらわす
パワー情報が時間経過に伴って順次演算される。この図
８に示すゲインＧの時間変化をあらわすカーブは、Ｔｈ
２−Ａを最終的な収束値としてそのＴｈ２−Ａに向かっ
て減衰するカーブであり、Ｔｈ２は、図４を参照して説
明した、その画素の速度情報を表示するか非表示とする
かを定めるしきい値Ｔｈ２であり、Ａはあらかじめ定め
られた一定値である。

【００６１】このように、図７に示す出力パワー減衰部
４０２７６では、図８に示すような、Ｔｈ２−Ａに向か
って減衰するゲインカーブに従う演算が行われる。図７
に示すブロック図を参照して、出力パワー減衰部４０２
７６における演算アルゴリズムについて説明する。フレ
ームメモリ４０２８３には、前回のフレームの出力パワ
ー情報が格納されており、このフレームメモリ４０２８
３から読み出されたパワー情報ＯＬＤは減算器４０２８
１に入力される。

【００６２】また、この減算器４０２８１には、設定さ
れた定数Ｔｈ２−Ａを格納しておく定数保持部４０２８
２に保持された定数Ｔｈ２−Ａも入力され、この減算器
４０２８１では、ＯＬＤ−（Ｔｈ２−Ａ）の減算が行わ
れる。この減算結果ＯＬＤ−（Ｔｈ２−Ａ）は、乗算器
４０２７９に入力される。また、係数テーブル４０２７
８からは、その係数テーブル４０２７８に入力された制
御信号によって定められる係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）が出力
されて乗算器４０２７９に入力され、その乗算器４０２
７９では、Ｋ・｛ＯＬＤ−（Ｔｈ２−Ａ）｝が求められ
る。さらに加算器４０２８０の出力は、Ｋ・｛ＯＬＤ−
（Ｔｈ２−Ａ）｝＋（Ｔｈ２−Ａ）となり、図８に示す
Ｔｈ２−Ａを収束値とするゲインカーブが実現されてい
る。

【００６３】ここで、図７に示す出力パワー減衰部４０
２７６には、Ｔｈ２−Ａを収束値として減衰するゲイン
カーブが設定されているが、これに対し、図１０に示す
パーシスタンス回路は、いわばゼロを収束値とするゲイ
ンカーブが設定されていることと等価である。図７に示
すフィルタ処理部４０２７２ではＴｈ２−Ａを収束値と
していることから、ゼロを収束値とする図１０に示すパ
ーシスタンス回路を採用した場合と比べ、保持制御部４
０２４において速度情報をより長い時間保持することが
でき、残像効果を長時間持続させることができる。ま
た、この図７に示すフィルタ処理部によれば新たに大き
なパワーが入力されたときは、その新たに入力された大
きなパワーの情報が直ちに出力され、カラードプラ画像
上に速度情報が即時に現れるという効果がある。ただ
し、残像時間が多少短縮されることを許容すれば、図５
に示すフィルタ処理部４０２７２として、図１０に示す
パーシスタンス回路を採用してもよい。

【００６４】ここで、前述の実施形態では、速度演算部
４０２２（図２，図５参照）において、血流速度と共に
速度の分散も求める旨説明し、その表示態様は従来と同
様であって、一例として図９を参照して説明したよう
に、例えば超音波プローブに近づく方向の血流を赤Ｒ、
超音波プローブから遠ざかる方向の血流を青Ｂで表わ
し、それらの輝度で流速を表わし、さらに速度分散があ
ったときはその分散の程度に応じて赤に黄色、青に緑を
加味する旨説明したが、分散を考慮せずに血流速度のみ
のカラードプラ画像を表示することも可能であり、血流
速度は考慮せずに速度分散のみのカラードプラ画像を表
示することも可能である。血流速度のみを考慮し速度分
散を考慮しないカラードプラ画像を生成する機能のみで
十分な場合は、図２，図５に示す速度演算部４０２２で
は、速度分散を求める必要はなく、血流速度のみを求め
ればよく、血流速度は考慮せずに速度分散のみを考慮し
たカラードプラ画像を生成する機能のみで十分な場合
は、図２，図５に示す速度演算部４０２２では、血流速
度自体は求める必要はなく速度分散のみ求めればよい。

【００６５】血流速度と速度分散のうちのいずれかの一
方のみを考慮したカラードプラ画像を表示する場合であ
っても、血流パワーに基づいて速度情報（速度あるいは
速度分散）の保持を制御することにより、速度値あるい
は分数値によらない良好な残像効果が付与された画像を
得ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラードプラ機能を有する超音波診断装置において、速
度情報の残像効果をパワー値により制御し、速度値もし
くは速度分散値には無関係な残像効果を得、血流値によ
らず血液の流れる様子をより自然に見やすく表現するこ
とが可能となる。

【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】本発明の超音波診断装置の一実施形態の特徴部
分の詳細ブロック図である。

【図３】図２に１つのブロックを示す保持制御部の詳細
ブロック図である。

【図４】図２に１つのブロックで示す非表示処理部の詳
細ブロック図である。

【図５】本発明の超音波診断装置のもう１つの実施形態
の特徴部分の詳細ブロック図である。

【図６】図５に１つのブロックで示すフィルタ処理部の
詳細ブロック図である。

【図７】図５に１つのブロックで示すフィルタ処理部の
もう１つの例を示す詳細ブロック図である。

【図８】図７に示すフィルタ処理部の作用説明図であ
る。

【図９】カラードプラ画像の一例を示す図である。

【図１０】パーシスタンス回路のブロック図である。

【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超音波振動子１００制御部１０１ＣＰＵ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７０２タッチパネル７０３ＥＬ表示部７０４フロッピィディスク装置７０５プリンタ７０６ＶＴＲ７０７観察用テレビモニタ９０１ＣＰＵバス９０２エコーバス９０３ビデオバス１０００パーシスタンス回路４０２１ＭＴＩフィルタ４０２２速度演算部４０２３パワー演算部４０２４保持制御部４０２５非表示処理部４０２６バッファメモリ７０７１Ｂモード画像７０７１ａＲＯＩ（関心領域）４０２４１選択部４０２４２比較部４０２４３フレームメモリ４０２５１選択部４０２５２比較部４０２７１瞬時パワー演算部４０２７２フィルタ処理部４０２７６出力パワー減衰部４０２７７パワー選択部４０２７８係数テーブル４０２７９乗算器４０２８０加算器４０２８１減算器４０２８２定数保持部４０２８３フレームメモリ４０２７２１係数制御部４０２７２２フレームメモリ４０２７２３乗算器４０２７２４乗算器４０２７２５加算器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波パルスビームを生体内に送波し生
体内からの反射超音波を受信して受信信号を得る過程を
繰り返し、該過程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、前記受信信号に基づいて反射超音波に起因する血流成分
を抽出する血流抽出部と、前記血流抽出部で抽出された血流成分に基づいて生体内
の血流の速度および速度分散のうちの少なくとも一方を
あらわす速度情報を求める速度演算部と、前記血流抽出部で抽出された血流成分に基づいて生体内
の血流のパワーをあらわすパワー情報を求めるパワー演
算部と、前記パワー演算部により求められたパワー情報に基づい
て、前記速度演算部により求められた速度情報の保持を
制御する保持制御部と、前記保持制御部により保持が制御された後の速度情報
の、画像内の分布をあらわす速度分布画像を表示する画
像表示部とを備え、前記保持制御部が、前回のフレームに関しこの保持制御
部から出力された速度情報を保持しておき、前記速度演
算部により求められた今回のフレームの速度情報が入力
され、前記パワー演算部により求められたパワー情報が
あらわすパワーが所定の第１のしきい値を超えるパワー
であるか否かに応じて、それぞれ、前記速度演算部によ
り求められた今回のフレームの速度情報、および、保持
しておいた、前回のフレームに関し出力された速度情報
を、今回のフレームに関する速度情報として出力するも
のであることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】前記パワー演算部により求められたパワ
ー情報に応じて、該パワー情報があらわすパワーが所定
の第２のしきい値に満たないパワーである場合に、前記
保持制御部により保持が制御された後の速度情報の、前
記画像表示部により表示される速度分布画像への表示を
非表示とする処理を行なう非表示処理部を備えたことを
特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】前記パワー演算部が、前記パワー情報と
して、複数のフレーム間でフィルタ演算を行なった後の
パワーをあらわすパワー情報を求め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。
【請求項４】前記パワー演算部が、各フレームの瞬時
の血流パワーをあらわす瞬時パワー情報を求める瞬時パ
ワー演算部と、前回のフレームに関し出力されたパワー
情報を、該パワー情報があらわすパワーよりも小さいパ
ワーをあらわすパワー情報に順次に書き換える出力パワ
ー減衰部と、前記瞬時パワー演算部で得られた今回のフ
レームの瞬時パワー情報と、前記出力パワー減衰部で得
られた、前回のフレームの出力パワー情報が書き換えら
れてなるパワー情報とを比較して、いずれか大きなパワ
ーをあらわすパワー情報を出力するパワー選択部とを備
え、前記出力パワー減衰部が、前記パワー選択部により該出
力パワー減衰部で得られたパワー情報が選択され続ける
場合に、該出力パワー選択部で得られるパワー情報があ
らわすパワーが前記第２のしきい値よりも低いパワーに
収束するようにパワー情報を順次書き換えるものである
ことを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。