JP6116853B2 - 超音波診断装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び画像処理方法に関する。

従来、超音波診断装置では、超音波の反射波から抽出されるドプラ信号を用いて血流情報を生成表示することが行なわれている。超音波診断装置により生成表示される血流情報としては、カラードプラ画像や、ドプラスペクトラム（ドプラ波形）等がある。ドプラ波形は、血流情報の観察部位として操作者が設定した範囲における血流速度を時系列に沿ってプロットした波形である。かかる範囲は、Ｂモード画像やＭモード画像、カラードプラ画像を参照した操作者により設定される。例えば、心臓弁における逆流や狭窄の重症度判定では、操作者は、カラードプラ画像を観察し、逆流や狭窄によるジェット流が生じていると判定した部位に収集範囲を設定し、連続波（ＣＷ：Continuous Wave）ドプラ法やパルス波（ＰＷ：Pulsed Wave）ドプラ法によりドプラ波形を収集して、ドプラ計測を行なう。

ドプラ計測を用いた逆流や狭窄の重症度判定では、ドプラ波形の最大部分の検出、すなわち、血流の最高流速（ピーク流速とも呼ばれる）の検出が重要である。ここで、連続波ドプラ法では、上記の最大部分の波形のＳ／Ｎ比（signal/noise ratio）が低く、波形の境界が不明瞭となる場合が多い。また、逆流が生じている箇所は、必ずしも広範囲ではなく、狭い範囲である場合が多い。このため、超音波診断装置の操作者である超音波検査技師（ソノグラファー：sonographer）は、リアルタイムでドプラ波形を観察しながら、「最大」の最高流速を得るために、逆流部位からの反射波が受信されるように超音波プローブの当て方を変えたり、患者の呼吸を口頭で制御したりする。操作者は、かかる操作を行ないながら、複数心拍のドプラ波形の観察及び記録を行なって、「最大」の最高流速が得られたかを判断する。

そして、操作者は、最大の最高流速のドプラ波形が収集されたと認識した後に、「Freezeボタン」を押下し、収集画像をメモリから読み出して、収集画像を参照する。この際、操作者は、必要であれば収集画像を過去に辿る。そして、操作者は、「最大」の最高流速であったと判断したドプラ波形を表示し、逆流の重症度判定を行なうための各種の計測を行なう。例えば、操作者は、表示されたドプラ波形のエンベロープを手動でトレースし、超音波診断装置は、トレース結果から計測処理を行なう。なお、逆流の重症度判定に用いられる計測値としては、「最大」の最高流速である最大流速や、ＶＴＩ（Velocity Time Integral）、最大流速値から簡易ベルヌーイの式で変換して得るのが好適な圧較差等がある。

また、近年、ドプラ波形のエンベロープを、自動的にトレースする機能を有する超音波診断装置がある。また、かかる自動トレース機能により、対象となるドプラ波形を含む過去の複数心拍（例えば、３心拍から５心拍）での最高流速等の計測値について平均値を算出して出力することも行われている。なお、自動トレースは、連続波ドプラ法でも行なわれるが、主にパルス波ドプラ法の解析で適用される場合が多い。

しかし、最大の最高流速のドプラ波形が収集されたとの判断は、操作者の記憶に依存している。このため、実際には最大の最高流速のドプラ波形でないドプラ波形を用いた計測が行なわれる場合がある。かかる場合、逆流の重症度における診断精度が低下する。また、ドプラ波形の収集では、通常、記録期間が設定されており、記録期間を超えたことにより、最大の最高流速のドプラ波形が表示できない場合もある。かかる場合、ドプラ波形の再収集が必要となり、検査時間が長くなってしまう。

特開２０１０−６８９５５号公報

本発明が解決しようとする課題は、最高流速が最大となるドプラ波形の収集における操作者の負担を軽減することができる超音波診断装置及び画像処理方法を提供することである。

実施形態の超音波診断装置は、検出部と、決定部と、保持制御部と、表示制御部とを備える。検出部は、時系列に沿って収集されるドプラ波形から得られる血流速度の最高流速、若しくは、血流速度の平均流速のピーク値を代表流速として所定期間ごとに検出する。決定部は、前記検出部から順次出力される代表流速の値を比較することで、複数の代表流速のうちの所定の極性における最大値を決定する。保持制御部は、前記ドプラ波形に関する情報であるドプラ波形情報であって、前記最大値が検出された期間におけるドプラ波形の画像データを含むドプラ波形情報である最大波形情報を所定の記憶部に保持させる。表示制御部は、現時点で収集されているドプラ波形情報とともに、前記最大波形情報を所定の表示部に同時に表示させる。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。 図２は、従来のドプラ計測の一例を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を説明するための図である。 図４は、検出部により実行される処理の一例を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係る決定部により実行される処理の一例を説明するための図である。 図６は、最大波形情報の設定例を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係る保持制御部により実行される処理の一例を説明するための図である。 図８は、第１の実施形態に係る表示制御部により実行される表示処理の一例を説明するための図である。 図９Ａは、第１の実施形態に係る保持制御部により実行されるリセット処理及び保存処理の一例を説明するための図（１）である。 図９Ｂは、第１の実施形態に係る保持制御部により実行されるリセット処理及び保存処理の一例を説明するための図（２）である。 図９Ｃは、第１の実施形態に係る保持制御部により実行されるリセット処理及び保存処理の一例を説明するための図（３）である。 図１０は、第１の実施形態に係る表示制御部により実行されるスクロール処理の一例を説明するための図である。 図１１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の最大波形情報の保持及び表示処理を説明するためのフローチャートである。 図１２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置のリセット処理を説明するためのフローチャートである。 図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の保存処理を説明するためのフローチャートである。 図１４は、第２の実施形態に係る表示制御部により実行される表示処理の一例を説明するための図である。 図１５は、第３の実施形態を説明するための図（１）である。 図１６は、第３の実施形態を説明するための図（２）である。 図１７Ａは、第４の実施形態を説明するための図（１）である。 図１７Ｂは、第４の実施形態を説明するための図（２）である。 図１８Ａは、第５の実施形態を説明するための図（１）である。 図１８Ｂは、第５の実施形態を説明するための図（２）である。 図１９は、第５の実施形態を説明するための図（３）である。 図２０は、第５の実施形態を説明するための図（４）である。 図２１は、第５の実施形態を説明するための図（５）である。 図２２は、第５の実施形態を説明するための図（６）である。

以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、心電計４と、装置本体１０とを有する。

超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層及び音響レンズ、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。

超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移（ドプラ偏移）を受ける。

なお、第１の実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ１により、被検体Ｐを２次元でスキャンする場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ１や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ１により、被検体Ｐを３次元でスキャンする場合であっても、適用可能である。

ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、後述するように、カラードプラ画像の撮影を行なった後に、カラードプラ画像上に設定された範囲（例えば、レンジゲートや走査線）におけるドプラ波形の収集を行なう。このため、第１の実施形態では、収集する画像の種別に応じて、カラーフローマッピング（ＣＦＭ：Color Flow Mapping）法を行なうための超音波プローブ１から、連続波（ＣＷ：Continuous Wave）ドプラ法やパルス波（ＰＷ：Pulsed Wave）ドプラ法を行なうための超音波プローブ１に取り替えられる場合もある。

入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール等を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

例えば、操作者は、入力装置３が有するトラックボールを用いて、レンジゲートの設定を行なう。また、操作者は、入力装置３が有する「Freezeボタン」を押下して、ドプラ波形の収集を一時的に停止する。また、操作者は、ドプラ波形から計測される計測値の種別を設定する。なお、入力装置３を用いて操作者が行なう処理内容については、後に詳述する。

モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された各種画像や、装置本体１０による計測結果等を表示したりする。

心電計４は、装置本体１０と接続され、超音波走査が行なわれる被検体Ｐの心電図（ＥＣＧ： Electrocardiogram）を取得する。心電計４は、取得した心電図を装置本体１０に送信する。

装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、制御部１６と、内部記憶部１７とを有する。

送受信部１１は、トリガ発生回路、送信遅延回路及びパルサ回路等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定の繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。なお、ＰＲＦは、レート周波数とも呼ばれる。また、送信遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの送信遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。

なお、送受信部１１は、後述する制御部１６の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。これらの機能により、送受信部１１は、例えば、超音波プローブ１から連続波の超音波を送信させたり、パルス波の超音波を送信させたりする。

また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延回路、加算器等を有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路により受信遅延時間が与えられた反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。

ここで、送信遅延時間及び受信遅延時間は、超音波ビームの送信フォーカス及び受信フォーカスの音響レンズからの位置（深さ）によって決定される。送受信部１１は、送信遅延時間及び受信遅延時間等の送受信条件により、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。また、送受信部１１は、送受信条件に応じて、超音波プローブ１の送受信に用いる圧電振動子（送信用口径及び受信用口径）を変更可能である。

Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。

ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析することでドプラ偏移を抽出し、ドプラ偏移を用いることで、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。

なお、本実施形態に係るＢモード処理部１２及びドプラ処理部１３は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である場合であっても良い。

画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像を生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成したドプラデータから移動体情報（血流情報や組織の移動情報）を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。

ここで、画像生成部１４は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用画像としての超音波画像を生成する。具体的には、画像生成部１４は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用画像としての超音波画像を生成する。また、画像生成部１４は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）などを行なう。

更に、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成したドプラデータから、血流の速度情報を時系列に沿ってプロットしたドプラ波形を生成する。

また、画像生成部１４は、超音波画像（Ｂモード画像、カラードプラ画像、ドプラ波形等）に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマークなどを合成した合成画像を生成することもできる。

画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した各種画像を記憶するメモリである。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。

内部記憶部１７は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶部１７は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像の保管等にも使用される。また、内部記憶部１７が記憶するデータは、図示しないインターフェースを経由して、外部の周辺装置へ転送することができる。

制御部１６は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１６は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１７から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像生成部１４の処理を制御する。また、制御部１６は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像や、画像生成部１４により行われる各種処理を指定するためのＧＵＩ等をモニタ２にて表示するように制御する。また、制御部１６は、内部記憶部１７から読込んだ計測用のプログラムを用いて、画像生成部１４が生成した各種画像を用いた計測処理等を行なう。

以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、操作者が設定した範囲におけるドプラ波形を生成し、生成したドプラ波形を表示する。操作者は、表示されたドプラ波形から所望のドプラ波形を用いて、各種計測処理のための設定を行なう。

例えば、心臓弁や狭窄の重症度判定では、操作者は、カラードプラ画像を観察し、逆流や狭窄によるジェット流が生じていると判定した部位にレンジゲートを設定し、連続波ドプラ法やパルス波ドプラ法によりドプラ波形を収集して、ドプラ計測を行なう。以下、図２を用いて従来の超音波診断装置を用いて行なわれるドプラ計測の一例について説明し、その後、第１の実施形態に係る超音波診断装置を用いて行なわれるドプラ計測について説明する。図２は、従来のドプラ計測の一例を説明するための図である。

例えば、操作者は、画像生成部１４が生成したＢモード画像上にＣＦＭ法を行なう範囲を設定する。これにより、制御部１６は、各処理部を制御することで、操作者が設定した範囲においてＣＦＭ法を実行する。そして、制御部１６は、Ｂモード画像に設定範囲のカラードプラ画像が重畳された重畳画像Ａを画像生成部１４に生成させる。そして、制御部１６は、図２に示すように、重畳画像Ａをモニタ２に表示させる。操作者は、重畳画像Ａのカラードプラ画像を参照して、逆流や狭窄によるジェット流が生じていると判定した心臓弁（大動脈弁や僧帽弁）近傍にレンジゲートａを設定する。そして、操作者は、例えば、ＣＷ法により、レンジゲートａにおけるドプラ波形を収集する指示を行なう。ＣＷ法では、例えば、レンジゲートａにフォーカスポイントが設定され、収集されるドプラ波形は、レンジゲートａを通る走査線全ての反射波信号に基づく波形となる。

制御部１６は、ドプラ処理部１３により生成されたドプラデータからドプラ波形を画像生成部１４に生成させる。そして、制御部１６は、画像生成部１４が時系列に沿って生成したドプラ波形をモニタ２に表示させる。例えば、制御部１６は、現時点の収集時点を「０」とし、過去の収集時点をマイナスで示す時間軸に沿って、新たに算出された血流速度が、更新して表示されるようにドプラ波形を表示させる。なお、制御部１６は、ドプラ波形とともに、ドプラ波形と時間軸を合わせた状態で、ＥＣＧも表示させる。

ここで、ドプラ計測を用いた逆流や狭窄の重症度判定では、ドプラ波形の最大部分の検出、すなわち、血流の最高流速（ピーク流速とも呼ばれる）の検出が重要である。ここで、ＣＷ法では、上記の最大部分の波形のＳ／Ｎ比が低く、波形の境界が不明瞭となる場合が多い。また、逆流や狭窄によるジェット流が生じている箇所は、必ずしも広範囲ではなく、狭い範囲である場合が多い。このため、操作者は、リアルタイムでドプラ波形を観察しながら、「最大」の最高流速を得るために、逆流部位からの反射波が受信されるように超音波プローブ１の当て方を変えたり、患者の呼吸を口頭で制御したりする。操作者は、かかる操作を行ないながら、複数心拍のドプラ波形の観察及び記録を行なって、「最大」の最高流速が得られたかを判断する。

そして、操作者は、最大の最高流速のドプラ波形が収集されたと認識した後に、「Freezeボタン」を押下し、収集画像を画像メモリ１５から読み出して、例えば、トラックボールを操作して、収集画像を過去に辿る。そして、操作者は、「最大」の最高流速であったと判断したドプラ波形を含む連続心拍期間のドプラ波形、すなわち、図２に示すドプラ波形の画像データＢをモニタ２に表示させる。図２に示す一例では、画像データＢの中で、「Freezeボタン」押下時から約３秒前、すなわち、時間が「−３秒」付近の心拍期間のドプラ波形ｂが、「最大」の最高流速と操作者が判断したドプラ波形であるとする。

操作者は、ドプラ波形ｂの波形の境界を、例えば、入力装置３のマウスを用いて手動でトレースすることで、ドプラ波形ｂのエンベロープを設定する。そして、操作者は、入力装置３を用いて計測値の種別を指定して、制御部１６による計測処理を実行させる。制御部１６は、計測結果により得られた計測値を、例えば、テーブル形式で、図２に示す計測値表示領域Ｃに表示させる。

例えば、「最大」の最高流速の値である最大流速値（ＶＰ、単位：ｃｍ／ｓ）が計測値として設定された場合、制御部１６は、ドプラ波形ｂのエンベロープから最大流速値を「−２７４．９」と計測する。そして、制御部１６は、図２に示すように、計測値「ＶＰ：−２７４．９」を、計測値表示領域Ｃに表示させる。

また、例えば、血流速度の時間積分値であるＶＴＩ（Velocity Time Integral、単位：ｃｍ）が計測値として設定された場合、制御部１６は、ドプラ波形ｂのエンベロープからＶＴＩを「−８３．４０」と計測する。そして、制御部１６は、図２に示すように、計測値「ＶＴＩ：−８３．４０」を、計測値表示領域Ｃに表示させる。

また、例えば、最高流速から簡易ベルヌーイ式を用いて算出される圧較差（ＰＧ：Pressure Gradient）であり、最大流速の圧較差の値である最大圧較差値（ＰＰＧ：Peak Pressure Gradient、単位：ｍｍＨｇ）が計測値として設定された場合、制御部１６は、最大流速値（ドプラ波形ｂの最高流速）からＰＰＧを「３０．２」と計測する。そして、制御部１６は、図２に示すように、計測値「ＰＰＧ：３０．２」を、計測値表示領域Ｃに表示させる。

また、例えば、３心拍期間の圧較差の平均値である平均圧較差（ＭＰＧ：Mean Pressure Gradient、単位：ｍｍＨｇ）が計測値として設定された場合、制御部１６は、ドプラ波形ｂの圧較差（最大圧較差）と、ドプラ波形ｂより過去の２つのドプラ波形の圧較差との平均値「１８．８」を算出する。そして、制御部１６は、図２に示すように、計測値「ＭＰＧ：１８．８」を、計測値表示領域Ｃに表示させる。また、図２に示していないが、平均流速値（時間平均速度：ＶＭ、、単位：ｃｍ／ｓ）が計測値として設定された場合、ドプラ波形ｂの最高流速（最大流速値）と、ドプラ波形ｂより過去の２つのドプラ波形の最高流速との平均値を算出し、平均流速値を計測値表示領域Ｃに表示させる。

なお、図２に示す一例では、上記の計測の他、制御部１６は、ＰＩＳＡ（Proximal Isovelocity Surface Area）法による各種計測を行ない、計測結果を計測値表示領域Ｃに表示させている。図２に示す一例では、ＰＩＳＡ半球の半径（Radius）、ＰＩＳＡ半球表面の流速（Alias Velocity）、ＰＩＳＡ半球上の単位時間当たりの面流量（Flow Rate）、ＰＩＳＡ半球上の面流量（Flow Volume）、有効弁口面積（EOArea）等が制御部１６により計測され、計測値表示領域Ｃに表示されている。

しかし、図２を用いて説明したワークフローにより行なわれる従来のドプラ計測では、最大の最高流速のドプラ波形が収集されたとの判断は、操作者の記憶に依存している。このため、従来では、実際には最大の最高流速のドプラ波形でないドプラ波形を用いた計測が行なわれる場合がある。また、ドプラ波形の収集では、通常、記録期間が設定されており、記録期間を超えたことにより、最大の最高流速のドプラ波形が表示できない場合もある。かかる場合、ドプラ波形の再収集が必要となり、検査時間が長くなってしまう。かかる課題は、近年、開発が進められているドプラ波形のエンベロープ自動トレース機能を制御部１６に搭載させた場合でも、同様に生じる。

そこで、第１の実施形態では、最高流速が最大となるドプラ波形の収集における操作者の負担を軽減するために、制御部１６は、以下の処理を行なう。なお、以下で説明する処理は、例えば、ＣＷ法により、操作者が設定した走査線上のドプラ波形の収集が開始された後の処理となる。なお、本実施形態は、ＰＷ法により操作者が設定したレンジゲートにおけるドプラ波形の収集が行なわれる場合であっても適用可能である。

図３は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を説明するための図である。例えば、第１の実施形態に係る制御部１６は、図３に示すように、検出部１６ａと、決定部１６ｂと、保持制御部１６ｃと、表示制御部１６ｄとを有する。また、第１の実施形態では、画像メモリ１５には、図３に示すように、収集波形データ１５ａ及びドプラ波形情報データ１５ｂの２つの記憶領域が設定される。収集波形データ１５ａは、収集されるドプラ波形を一時的に記憶する領域である。また、ドプラ波形情報データ１５ｂは、後に詳述する保持制御部１６ｃの制御により、ドプラ波形に関する情報であるドプラ波形情報を一時的に保持するための記憶領域である。

検出部１６ａは、時系列に沿って収集されるドプラ波形から得られる血流速度の最高流速（スペクトラムのエンベロープ）、若しくは、血流速度の平均流速（スペクトラムの重心）に関する所定期間内のピーク値を代表流速として、所定期間ごとに検出する。ＣＷ法が行なわれる本実施形態では、検出部１６ａは、時系列に沿って収集されるドプラ波形から、血流速度の最高流速の所定期間のピーク値を代表流速として所定期間ごとに検出する。本実施形態では、所定期間が１心拍期間として設定される。すなわち、検出部１６ａは、時系列に沿って収集されるドプラ波形から、血流速度の最高流速に関する１心拍におけるピーク値を１心拍期間ごとに検出する。具体的には、検出部１６ａは、ドプラ波形のエンベロープ、若しくは、重心を検出することで代表流速を検出する。本実施形態では、検出部１６ａは、ドプラ波形のエンベロープを検出することで最高流速を検出する。図４は、検出部により実行される処理の一例を説明するための図である。

図３に示す収集波形データ１５ａには、制御部１６の制御により、画像生成部１４により生成されたドプラ波形が時系列に沿って順次格納される。また、制御部１６は、ドプラ波形とともに、心電計４により取得されたＥＣＧを収集波形データ１５ａに格納する。

検出部１６ａは、心拍のリファレンス時相をＥＣＧから取得する。例えば、検出部１６ａは、ＥＣＧのＲ波に相当する拡張末期時相を得て、心拍期間の区切りを認識する。これにより、検出部１６ａは、図４に示すように、１心拍期間のドプラ波形である「ドプラ波形Ｄ１」を認識し、「ドプラ波形Ｄ１」のエンベロープをオートトレースすることで、「ドプラ波形Ｄ１」の最高流速のピーク値「Ｖ１」を検出する。同様に、検出部１６ａは、図４に示すように、「ドプラ波形Ｄ１」の次に収集された１心拍期間のドプラ波形である「ドプラ波形Ｄ２」を認識し、「ドプラ波形Ｄ２」のエンベロープをオートトレースすることで、「ドプラ波形Ｄ２」の最高流速のピーク値「Ｖ２」を検出する。かかる処理を繰り返して、検出部１６ａは、図４に示すように、「ドプラ波形Ｄ３」の最高流速のピーク値「Ｖ３」、「ドプラ波形Ｄ４」の最高流速のピーク値「Ｖ４」を順次検出する。

なお、検出部１６ａは、収集波形データ１５ａに順次格納されるドプラ波形のエンベロープをオートトレースし、トレース結果から、心拍期間の区切りを認識する場合であっても良い。なお、ＰＷ法で収集されるドプラ波形は、レンジゲートにおける速度成分の分布が、スペクトラムの幅として表現される。このため、ＰＷ法が行なわれる場合、検出部１６ａは、ドプラ波形から得られる最高流速、或いは、幅の重心である平均流速について所定期間ごとにピーク値を検出して代表流速とする。ＰＷ法において、代表流速を、最高流速とするか平均流速とするかは、例えば、操作者により任意に変更可能である。

図３に示す決定部１６ｂは、検出部１６ａから順次出力される代表流速の値を比較することで、複数の代表流速のうちの所定の極性における最大値を決定する。本実施形態では、決定部１６ｂは、検出部１６ａから順次出力される最高流速の値を比較することで、複数の最高流速のうちの最大値を決定する。具体的には、決定部１６ｂは、所定の極性における現時点での最高流速の最大値（最大流速値）を決定する。なお、ＰＷ法において、検出部１６ａが平均流速を代表流速として検出する場合、決定部１６ｂは、複数の平均流速のうちの所定の極性における最大値を決定する。例えば、代表流速の極性は、超音波プローブ１に向かう方向の血流がプラスの極性と定義され、超音波プローブ１から遠ざかる方向の血流がマイナスの極性と定義される。例えば、所定の極性が「プラス」として設定されている場合、決定部１６ｂは、プラスの極性における代表流速の最大値を決定する。或いは、例えば、所定の極性が「マイナス」として設定されている場合、決定部１６ｂは、マイナスの極性における代表流速の最大値を決定する。或いは、例えば、所定の極性が「プラス及びマイナス」として設定されている場合、決定部１６ｂは、代表流速の絶対値の最大値を決定する。所定の極性の設定は、例えば、操作者により設定されたり、初期的に設定されたりする。図５は、第１の実施形態に係る決定部により実行される処理の一例を説明するための図である。

図５に例示するように、決定部１６ｂは、最大流速値の初期値を「０」とし、初期値「０」と検出部１６ａから最初に入力された最高流速（入力最高流速）である「Ｖ１」とを比較する。なお、以下の説明では、決定部１６ｂは、検出部１６ａから入力された値の絶対値を「入力最高流速」として最大流速値の決定処理を行なうものとする。

決定部１６ｂは、図５に示すように、「０＜Ｖ１」であることから、最大流速値を「Ｖ１」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ２」と「最大流速値：Ｖ１」とを比較し、図５に示すように、「Ｖ１＜Ｖ２」であることから、最大流速値を「Ｖ２」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ３」と「最大流速値：Ｖ２」とを比較し、図５に示すように、「Ｖ２＞Ｖ３」であることから、最大流速値を更新せずに「Ｖ２」と決定する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ４」と「最大流速値：Ｖ２」とを比較し、図５に示すように、「Ｖ２＜Ｖ４」であることから、最大流速値を「Ｖ４」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ５」と「最大流速値：Ｖ４」とを比較する。

図５に例示した比較処理を順次行なうことで、決定部１６ｂは、現時点での最大流速値を決定する。

図３に示す保持制御部１６ｃは、ドプラ波形に関する情報であるドプラ波形情報であって、最大値が検出された期間におけるドプラ波形のドプラ波形情報である最大波形情報を画像メモリ１５（ドプラ波形情報データ１５ｂ）に保持させる。本実施形態では、所定期間が１心拍期間であることから、保持制御部１６ｃは、現時点で代表流速（本実施形態では最高流速）が最大となる１心拍期間のドプラ波形のドプラ波形情報を、最大波形情報として画像メモリ１５（ドプラ波形情報データ１５ｂ）に保持させる。ここで、最大波形情報としてのドプラ波形情報は、当該ドプラ波形情報に対応するドプラ波形の画像データと当該ドプラ波形から計測される計測値とを含む。また、計測値は、最大流速値（ＶＰ）、最大圧較差（ＰＰＧ）、平均圧較差（ＭＰＧ）、平均流速値（ＶＭ）及び速度の時間積分値（ＶＴＩ）の少なくとも１つを含む。ここで、ＶＰとＰＰＧとにおける最大とは、１心拍期間内におけるピーク値を意味し、ＶＰとＰＰＧとの「Ｐ」は、「peak」を意味する。また、ＭＰＧとＶＭとにおける平均とは、１心拍期間内における平均値を意味し、ＭＰＧとＶＭとの「Ｍ」は、「mean」を意味する。上記の計測値は、検出部１６ａが検出したエンベロープを用いて算出される。例えば、本実施形態では、検出部１６ａにより計測値の算出処理が行なわれる。なお、本実施形態は、ＶＰ以外の計測値の算出処理が、決定部１６ｂにより行なわれる場合であっても、別途設置された計測処理部により行なわれる場合であっても良い。

かかる最大波形情報の設定は、例えば、操作者によりドプラ波形の収集前に予め設定される。図６は、最大波形情報の設定例を説明するための図である。図６に示す一例では、操作者は、最大波形情報として、ドプラ波形の画像データとともに、計測値として「最大流速値、最大圧較差、ＶＴＩ」の３つを選択している。かかる設定が行なわれた場合、保持制御部１６ｃは、現時点で最大流速値が計測されたドプラ波形の「画像データ」と、当該ドプラ波形から計測された「ＶＰ，ＰＰＧ，ＶＴＩ」とを最大波形情報として、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。図７は、第１の実施形態に係る保持制御部により実行される処理の一例を説明するための図である。

図７に示す一例は、図５に例示した決定部１６ｂの処理結果に基づいて、保持制御部１６ｃが行なう処理を示している。なお、図７では、最大流速値が計測されたドプラ波形が「Ｄ１」であった場合の最大波形情報を「Ｉ（Ｄ１）」として示している。

まず、ドプラ波形の収集開始から１心拍期間のドプラ波形が収集されていない時点までは、ドプラ波形情報データ１５ｂは、図７に示すように、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」の状態となる。次に、最大流速値が「Ｖ１」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図７に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」から「Ｉ（Ｄ１）」に更新する。次に、最大流速値が「Ｖ２」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図７に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ１）」から「Ｉ（Ｄ２）」に更新する。

次に、最大流速値が「Ｖ２」から更新されなかった場合、保持制御部１６ｃは、図７に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ２）」に維持する。次に、最大流速値が「Ｖ４」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図７に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ２）」から「Ｉ（Ｄ４）」に更新する。

図３に示す表示制御部１６ｄは、現時点で収集されているドプラ波形情報とともに、最大波形情報をモニタ２に同時に表示させる。第１の実施形態では、表示制御部１６ｄ、最大波形情報に対応するドプラ波形の画像データの表示スケールと、現時点で収集されているドプラ波形の画像データの表示スケールとを同一とし、各画像データを並列表示させる。図８は、第１の実施形態に係る表示制御部により実行される表示処理の一例を説明するための図である。

例えば、表示制御部１６ｄは、図８の上図に示すように、ドプラ波形の収集開始から１心拍期間のドプラ波形が収集されていない時点までは、波形表示領域１００に、現時点で収集されているドプラ波形の画像データとして、最新のドプラ波形と当該ドプラ波形の直前に収集された複数心拍期間分のドプラ波形群の画像データを表示させる。図８に示す一例では、波形表示領域１００には、約６．５心拍期間分（約４．２秒間）のドプラ波形群の画像データが表示される。

そして、保持制御部１６ｃの制御によりドプラ波形情報データ１５ｂにデータが格納されると、表示制御部１６ｄは、図８の下図に示すように、波形表示領域１００を、最新波形表示領域１０１と最大波形表示領域１０２との２つの表示領域に変更する。ここで、最新波形表示領域１０１と最大波形表示領域１０２との縦軸及び横軸のスケールは、図８の下図に示すように、同一とされる。

表示制御部１６ｄは、最新波形表示領域１０１に、現時点で収集されているドプラ波形の画像データとして、最新のドプラ波形と当該ドプラ波形の直前に収集された複数心拍期間分のドプラ波形群の画像データを表示させる。図８に示す一例では、最新波形表示領域１０１には、約６心拍期間分（約３．８秒間）のドプラ波形群の画像データが表示される。

そして、表示制御部１６ｄは、最大波形表示領域１０２に最大波形情報の画像データを表示させる。すなわち、最大波形表示領域１０２には、現時点での最大流速値が計測されたドプラ波形の画像データが表示される。具体的には、最大波形表示領域１０２に表示される画像データは、現時点での最大流速値が更新されるごとに、更新される。

更に、表示制御部１６ｄは、図８の下図に示すように、最大波形情報に含まれる計測値を表示するための計測値表示領域１０３を新たに設定する。計測値表示領域１０３には、現時点での最大流速値が計測されたドプラ波形から計測される計測値が表示される。例えば、計測値表示領域１０３には、図８の下図に示すように、最大波形表示領域１０２に表示されているドプラ波形から計測された「ＶＰ：−２７４．９ｃｍ／ｓ、ＶＴＩ：−８３．４０ｃｍ、ＰＰＧ：３０．２ｍｍＨｇ」がテーブル形式で表示される。なお、最大波形表示領域１０２に表示される計測値は、現時点での最大流速値が更新されるごとに、更新される。

なお、保持制御部１６ｃは、上述した最大波形情報の更新処理だけでなく、以下の処理を行なっても良い。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、第１の実施形態に係る保持制御部により実行されるリセット処理及び保存処理の一例を説明するための図である。

本実施形態により最大波形情報を更新保持し続ける過程では、被検体Ｐの体動や呼吸、超音波プローブ１の過大な操作、弁のエコー混入による飽和等の要因により、極端なノイズ波形の最大波形情報が混入することが発生する可能性がある。そこで、ノイズ波形の最大波形情報を用いて診断を行なうことを回避するために、保持制御部１６ｃに、以下のリセット機能を搭載することが望ましい。

すなわち、保持制御部１６ｃは、所定の条件（リセット条件）となった場合に、最大波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂから削除する。具体的には、保持制御部１６ｃは、入力装置３が操作者から削除要求を受け付けた場合、最大波形情報を削除する。例えば、操作者は、「Ｉ（Ｄ４）」の画像データを参照して、表示されているドプラ波形がノイズであると判断し、入力装置３が有するリセットボタンを押下する。これにより、保持制御部１６ｃは、図９Ａに示すように、現時点での最大波形情報「Ｉ（Ｄ４）」を削除して「Ｎｏ ＤＡＴＡ」の状態にリセットする。

或いは、保持制御部１６ｃは、予め設定された期間が経過するごとに最大波形情報を削除する。例えば、保持制御部１６ｃは、ノイズ波形の最大波形情報を用いて診断を行なうことを回避するために、一定の設定期間（例えば、３０心拍や３０秒等）ごとにリセット処理を行なう。

ここで、保持制御部１６ｃがリセット処理を行なう場合、検出部１６ａ及び決定部１６ｂは、リセット後に収集されたドプラ波形を処理対象としても良い。しかし、ノイズ波形を除くことを目的として最大波形情報を更新する場合、検出部１６ａ及び決定部１６ｂは、保持制御部１６ｃの制御により、以下の処理を行なうことが好適である。以下、保持制御部１６ｃが２０心拍ごとにリセット処理を行なうことで、現時点での最大波形情報が更新される処理の一例について、図９Ｂを用いて説明する。

図９Ｂに示す一例では、第１心拍から第２０心拍の間で、最高流速の最大値が「第５心拍の最高流速」であると決定されている。ここで、記憶容量の制限から、画像メモリ１５は、２０心拍分の最高流速やドプラ波形を記憶可能であるとする。かかる状態で、新たな心拍である第２１心拍のドプラ波形の最高流速が入力されると、最も古い心拍である第１心拍の最高流速がクリアされ、第１心拍から第２０心拍での最大値である「第５心拍の最高流速」の情報がクリアされる。そして、決定部１６ｂは、第２心拍から第２１心拍の間での最高流速を比較して、再度、最高流速の最大値を決定する。図９Ｂに示す一例では、決定部１６ｂは、第２心拍から第２１心拍の間での最高流速の最大値を、再度、「第５心拍の最高流速」として決定している。

そして、第２２心拍のドプラ波形の最高流速が入力されると、決定部１６ｂは、第３心拍から第２２心拍の間での最高流速の最大値を決定する。図９Ｂに示す一例では、決定部１６ｂは、第３心拍から第２２心拍の間での最高流速の最大値を「第２２心拍の最高流速」として決定している。そして、第２３心拍のドプラ波形の最高流速が入力されると、決定部１６ｂは、第４心拍から第２３心拍の間での最高流速の最大値を決定する。図９Ｂに示す一例では、決定部１６ｂは、第４心拍から第２３心拍の間での最高流速の最大値を、再度、「第２２心拍の最高流速」として決定している。そして、第２４心拍のドプラ波形の最高流速が入力されると、保持制御部１６ｃの制御により、第４心拍の最高流速がクリアされ、決定部１６ｂは、第５心拍から第２４心拍の間での最高流速の最大値を決定する。図９Ｂに示す一例では、決定部１６ｂは、第５心拍から第２４心拍の間での最高流速の最大値を「第２４心拍の最高流速」として決定する。

このようなリセット処理により、決定部１６ｂは、常に、最新の設定期間の代表流速の最大値を決定する。そして、保持制御部１６ｃは、常に、最新の設定期間の代表流速の最大値に対応する最大波形情報を保持させる。図９Ｂに示す一例では、決定部１６ｂは、常に、最新の２０心拍期間の最高流速の最大値を決定する。そして、図９Ｂに示す一例では、保持制御部１６ｃは、常に、最新の２０心拍期間における最高流速の最大値が検出された心拍の最大波形情報を保持させる。

ここで、本実施形態では、保持制御部１６ｃは、ドプラ波形の教師データを用いて、最大波形情報として保持されるドプラ波形がノイズ波形であるか否かを判定し、ノイズ波形であると判定した場合に、リセット処理を行なっても良い。かかる場合、決定部１６ｂは、例えば、ノイズ波形を除く最新の２０心拍の最高流速から最大値を決定する。

なお、ノイズ波形の最大波形情報が採用されることを回避するための処理は、リセット処理に限定されるものでなく、保持制御部１６ｃは、以下の保持制御処理を行なっても良い。すなわち、操作者がノイズ波形であると判定してリセットボタンを押下した場合、或いは、保持制御部１６ｃがノイズ波形であると判定した場合、保持制御部１６ｃは、当該ノイズ波形の直前に保持されていた最大波形情報を維持するように制御する。

また、本実施形態では、保持制御部１６ｃは、最大波形情報の保存要求を操作者から受け付けた場合に、当該最大波形情報を所定のファイル形式として所定の記憶媒体に出力する。一例を挙げると、保持制御部１６ｃは、操作者から指定された最大波形情報の画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式に変換して所定の記憶媒体に出力したり、最大波形情報の計測値をＣＳＶ（Comma Separated Values）形式に変換して所定の記憶媒体に出力したりする。例えば、保持制御部１６ｃは、図９Ｃに示すように、入力装置３が有する「保存ボタン」が押下された場合、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている「Ｉ（Ｄ８）」を内部記憶部１７に保存させる。或いは、保持制御部１６ｃは、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている最大波形情報を、持ち運び可能な記憶媒体に出力保存させる。或いは、保持制御部１６ｃは、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている最大波形情報の中で、操作者によって指定されたデータ（例えば、画像データや、全計測値の数値、一部の計測値の数値）を出力保存させても良い。なお、保持制御部１６ｃは、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている最大波形情報を、プリンター等の外部装置に出力させる場合であっても良い。

ここで、図８の下図に示す表示が行なわれている状態で、操作者は、「Freezeボタン」を押下した後に、必要であるならば、最大波形表示領域１０２に表示されているドプラ波形のエンベロープを手動でトレースすることで、再度、検出部１６ａに各種計測値を計測させることもできる。しかし、操作者は、最大波形情報のドプラ波形が、最高流速の値が比較的安定した状態で収集された波形であるのか、最高流速の値が一過的に上昇した時点で収集された波形であるのかを判定したい場合がある。また、従来のように、計測や保存時に要手的に収集画像を過去に戻す（スクロールする）ことは、操作者にとって不便である。そこで、本実施形態に係る表示制御部１６ｄは、以下の表示制御を行なっても良い。

すなわち、表示制御部１６ｄは、操作者から最大波形情報の表示要求を受け付けた場合、当該最大波形情報に対応するドプラ波形を含む連続したドプラ波形をモニタ２に表示させる。具体的には、表示制御部１６ｄは、操作者から最大波形情報の表示要求を受け付けた場合、当該最大波形情報に対応するドプラ波形を含む１心拍期間以上の連続したドプラ波形をモニタ２に表示させる。すなわち、表示制御部１６ｄは、従来、操作者が手動で行なっていたスクロール操作を、自動的に行なう。例えば、「Freezeボタン」を押下した操作者が、更に、最大波形表示領域１０２や計測値表示領域１０３を、マウス等を用いて指定した場合、表示制御部１６ｄは、収集波形データ１５ａから、最大波形情報のドプラ波形を中心とする連続心拍期間のドプラ波形群をモニタ２に表示させる。或いは、例えば、「Freezeボタン」が押下された時点で、表示制御部１６ｄは、収集波形データ１５ａから、最大波形情報のドプラ波形を中心とする連続心拍期間のドプラ波形群をモニタ２に表示させる。図１０は、第１の実施形態に係る表示制御部により実行されるスクロール処理の一例を説明するための図である。

例えば、表示制御部１６ｄは、表示領域を図８の上図に示す状態に戻し、図１０に示すように、波形表示領域１００に、最大波形情報のドプラ波形を中心とする約６．５心拍期間のドプラ波形群を表示させる。図１０に示す一例では、「Freezeボタン」押下時から約８秒前のドプラ波形を中心とする約６．５心拍期間のドプラ波形群が表示されている。波形表示領域１００では、表示スケールから約４．２秒間の連続ドプラ波形が表示されることから、図１０に示す一例では、表示制御部１６ｄは、約４秒間、過去に遡るスクロール処理を自動で行なったこととなる。

操作者は、図１０に示すドプラ波形を参照して、再計測処理等を行なったり、保存要求を行なったりする。なお、図１０に示す状態で、保存要求が行なわれた場合、最大波形情報として、当該最大波形情報の画像データが保存される場合であっても、図１０にて示される全てのドプラ波形の画像データが保存される場合であっても良い。

次に、図１１、図１２及び図１３を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の最大波形情報の保持及び表示処理を説明するためのフローチャートである。また、図１２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置のリセット処理を説明するためのフローチャートである。また、図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の保存処理を説明するためのフローチャートである。

最大波形情報の保持及び表示処理において、第１の実施形態に係る超音波診断装置の検出部１６ａは、図１１に示すように、新たな１心拍期間のドプラ波形が収集されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、新たな１心拍期間のドプラ波形が収集されていない場合（ステップＳ１０１否定）、検出部１６ａは、新たな１心拍期間のドプラ波形が収集されるまで待機する。

一方、新たな１心拍期間のドプラ波形が収集された場合（ステップＳ１０１肯定）、検出部１６ａは、エンベロープの検出機能を用いて、当該ドプラ波形の最高流速を検出する（ステップＳ１０２）。そして、決定部１６ｂは、現時点での最大流速値を決定する（ステップＳ１０３）。

そして、保持制御部１６ｃは、最大流速値が更新されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、最大流速値が更新された場合（ステップＳ１０４肯定）、検出部１６ａは、新たに最大流速値が検出されたドプラ波形から、計測値を算出し、保持制御部１６ｃは、画像メモリ１５の最大波形情報を更新する（ステップＳ１０５）。そして、表示制御部１６ｄは、最大波形情報の表示を更新する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６の処理の後、或いは、ステップＳ１０４の判定処理において最大流速値が更新されなかった場合（ステップＳ１０４否定）、表示制御部１６ｄは、フリーズボタンが押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、フリーズボタンが押下されていない場合（ステップＳ１０７否定）、検出部１６ａは、ステップＳ１０１に戻って、新たな１心拍期間のドプラ波形が収集されたか否かを判定する。

一方、フリーズボタンが押下された場合（ステップＳ１０７肯定）、表示制御部１６ｄは、最大波形情報のドプラ波形を中心とする連続ドプラ波形を表示させ（ステップＳ１０８）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０８の自動スクロール処理は、フリーズボタンが押下された後に、最大波形表示領域１０２や計測値表示領域１０３が指定された場合に、実行される場合であっても良い。

リセット処理において、第１の実施形態に係る超音波診断装置の保持制御部１６ｃは、図１２に示すように、リセット条件となったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、リセット条件でない場合（ステップＳ２０１否定）、保持制御部１６ｃは、リセット条件となるまで待機する。

一方、リセット条件となった場合（ステップＳ２０１肯定）、保持制御部１６ｃは、画像メモリ１５の最大波形情報を削除し（ステップＳ２０２）、図９Ｂに例示する制御処理を行なって、更新された最大波形情報を格納する。その後、保持制御部１６ｃは、ステップＳ２０１の判定処理を行なう。なお、例えば、フリーズボタンが押下された場合に、保持制御部１６ｃは、リセット処理を終了する。

保存処理において、第１の実施形態に係る超音波診断装置の保持制御部１６ｃは、図１３に示すように、操作者から保存要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、保存要求を受け付けない場合（ステップＳ３０１否定）、保持制御部１６ｃは、保存要求を受け付けるまで待機する。

一方、保存要求を受け付けた場合（ステップＳ３０１肯定）、保持制御部１６ｃは、画像メモリ１５の最大波形情報を指定された装置に出力し（ステップＳ３０２）、処理を終了する。

上述してきたように、第１の実施形態では、常に、最大波形表示領域１０２や計測値表示領域１０３において最大波形情報が更新表示されることから、操作者は、自身の記憶に頼ることなく、超音波プローブ１の当て方を変えたり、口頭で被検体Ｐの呼吸を制御したりするといった操作をしながらでも、最大波形情報を把握することができる。また、従来、ドプラ波形の記録期間は、例えば１０秒間と設定されている。すなわち、画像メモリ１５の収集波形データ１５ａに保持されるドプラ波形は、予め定められた記録区間分のドプラ波形となる。しかし、保持制御部１６ｃの制御により、最大波形情報が確実にドプラ波形情報データ１５ｂに保持されるので、操作者は、最大波形情報を取り逃がすことを回避でき、再検査を行なうことを回避することができる。従って、第１の実施形態では、最高流速が最大となるドプラ波形の収集における操作者の負担を軽減することができる。

また、第１の実施形態では、ドプラ波形の境界部分のトレースを公知のオートトレースにより行なうことで、計測処理における操作者の負担を軽減することができる。また、第１の実施形態では、操作者は、最大波形情報の計測値を、任意に選択することができる。更に、操作者は、「Freezeボタン」を押下した後に、最大波形表示領域１０２に表示されているドプラ波形のエンベロープを手動でトレースすることで、再度、検出部１６ａに各種計測値を再計測させることもできる。

また、第１の実施形態では、リセット処理を行なうことで、ノイズ波形を用いて心臓弁の重症度の診断が行なわれることを回避することができる。また、第１の実施形態では、操作者は、最大波形情報の保存処理を簡易に行なうことができる。また、第１の実施形態では、スクロール処理を自動で行なうことができるので、操作者の負担を軽減することができる。

また、第１の実施形態では、最大波形表示領域１０２と最新波形表示領域１０１との表示スケールを同一として、並列表示する。操作者は、最大波形表示領域１０２に表示される画像データと最新波形表示領域１０１に表示される画像データとの縦軸のスケールが同一であることから、最大波形情報のドプラ波形の最高流速を、最新波形表示領域１０１に表示されるドプラ波形の最高流速と容易に比較することができる。

なお、最大波形情報の画像データを参照することで、最高流速が最大となるドプラ波形を操作者が把握することが可能であることから、最大波形情報の計測値表示は、必ずしも必要ではない。最大波形情報の画像データのみを表示させる場合でも、上述したように、最大波形表示領域１０２と最新波形表示領域１０１との表示スケールを同一とすることで、操作者は、容易に最高流速を概算することができ、波高値観察による概算値に対する信頼度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なる形態で、最大波形情報が表示される場合について、図１４を用いて説明する。図１４は、第２の実施形態に係る表示制御部により実行される表示処理の一例を説明するための図である。なお、本実施形態でも、所定期間が１心拍期間として設定されるものとして説明する。

第２の実施形態に係る表示制御部１６ｄは、最大波形情報に対応するドプラ波形の画像データの表示スケールと、現時点で収集されているドプラ波形の画像データの表示スケールとを異ならせる。第１の実施形態では、図８の下図に示すように、最大波形情報の画像データは、現時点で収集されているドプラ波形の画像データと同一の表示スケールで並列表示される。かかる場合、Ｌｉｖｅのドプラ波形の表示領域は、波形表示領域１００から最新波形表示領域１０１に狭まることになる。そこで、第２の実施形態では、表示制御部１６ｄは、図１４に示すように、Ｌｉｖｅのドプラ波形の表示領域は、波形表示領域１００のままとし、最大波形表示領域１０２のサイズが縮小されたサムネール表示領域１０４を、波形表示領域１００の上段に設定する。すなわち、第２の実施形態に係る表示制御部１６ｄは、最大波形情報のドプラ波形の画像データを、サムネール表示領域１０４にて縮小表示させる。なお、図１４に示す一例では、表示制御部１６ｄは、計測値表示領域１０３をサムネール表示領域１０４の上段に設定する。

第２の実施形態では、Ｌｉｖｅのドプラ波形の表示領域を確保したうえで、最大波形情報のドプラ波形の画像データを表示することができる。また、サムネール表示領域１０４を、波形表示領域１００と離れた位置に設定することで、最大波形情報のドプラ波形の表示位置を、操作者に対して明示することができる。なお、モニタ２の表示サイズに余裕がある場合、表示制御部１６ｄは、最大波形情報のドプラ波形の画像データを拡大表示させても良い。拡大処理は、最大波形情報のドプラ波形を操作者が細かく観察したい場合に有用である。

なお、第２の実施形態でも、第１の実施形態で説明したリセット処理、保存処理及びスクロール処理を行なうことが可能である。例えば、操作者がサムネール表示領域１０４を指定することで、第２の実施形態に係る制御部１６は、保存処理及びスクロール処理を行なうことができる。また、第２の実施形態でも、第１の実施形態で説明した手動又は自動によるノイズ判定処理により、ノイズ波形のドプラ波形情報を保持せずに、当該ノイズ波形の直前に保持されていた最大波形情報を維持するように制御しても良い。また、第２の実施形態でも、最大波形情報の画像データを参照することで、最高流速が最大となるドプラ波形を操作者が把握することが可能であることから、最大波形情報の計測値表示は、必ずしも必要ではない。また、第２の実施形態においても、ＰＷ法によりドプラ波形が収集される場合、検出部１６ａが検出する代表流速は、最高流速、或いは、平均流速となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、複数心拍期間の最高流速の平均値を用いる場合について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５及び図１６は、第３の実施形態を説明するための図である。なお、本実施形態でも、所定期間が１心拍期間として設定されるものとして説明する。

第３の実施形態に係る検出部１６ａは、最新の所定期間のドプラ波形の代表流速及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１つの所定期間のドプラ波形の代表流速の平均値を算出する。本実施形態では、検出部１６ａは、最高流速の平均値を算出する。すなわち、検出部１６ａは、最新の１心拍期間のドプラ波形の最高流速及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１心拍期間のドプラ波形の最高流速の平均値を算出する。そして、第３の実施形態に係る決定部１６ｂは、検出部１６ａから順次出力される平均値を比較することで、現時点での最大の平均値（以下、最大平均値と記載する）を決定する。

具体的には、第３の実施形態では、現在の心拍を含む連続する過去３〜５心拍程度における最高流速の平均値を用いる。以下では、連続心拍数として「３」が設定された場合について説明する。また、以下では、ドプラ波形「Ｄ１〜Ｄ６」が順次収集され、検出部１６ａが、各ドプラ波形の最高流速「Ｖ１〜Ｖ６」を順次検出したとして説明する。また、ドプラ波形が３つ収集されるまでは、検出部１６ａは、「Ｖ１」や「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」を平均値として決定部１６ｂに出力する。また、ドプラ波形が３つ以上収集された場合、検出部１６ａは、「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」、「（Ｖ４＋Ｖ３＋Ｖ２）／３」、「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」、「（Ｖ６＋Ｖ５＋Ｖ４）／３」を決定部１６ｂに順次出力する。また、決定部１６ｂは、本実施形態では、検出部１６ａから入力された値の絶対値を用いるものとする。

図１５に例示するように、決定部１６ｂは、最大平均値の初期値を「０」とし、初期値「０」と検出部１６ａから最初に入力された平均値（入力平均値）である「Ｖ１」とを比較する。決定部１６ｂは、図１５に示すように、「０＜Ｖ１」であることから、最大平均値を「Ｖ１」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」と「最大平均値：Ｖ１」とを比較し、図１５に示すように、「Ｖ１＜（Ｖ２＋Ｖ１）／２」であることから、最大平均値を「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新する。

そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」と「最大平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」とを比較し、図１５に示すように、「（Ｖ２＋Ｖ１）／２＜（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」であることから、最大平均値を「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ４＋Ｖ３＋Ｖ２）／３」と「最大平均値：（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」とを比較し、図１５に示すように、「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３＞（Ｖ４＋Ｖ３＋Ｖ２）／３」であることから、最大平均値を更新せずに「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」と決定する。

そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」と「最大平均値：（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」とを比較し、図１５に示すように、「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３＜（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」であることから、最大平均値を「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ６＋Ｖ５＋Ｖ４）／３」と「最大平均値：（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」とを比較する。

図１５に例示した平均値を用いた比較処理を順次行なうことで、決定部１６ｂは、現時点での最大平均値を決定する。なお、検出部１６ａは、最新の１心拍期間のドプラ波形及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１心拍期間のドプラ波形を平均し、平均した波形で検出した代表流速を上記の平均値として、決定部１６ｂに出力しても良い。

そして、第３の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大平均値が検出された複数の所定期間分のドプラ波形の中で最新の所定期間のドプラ波形のドプラ波形情報を最大波形情報として画像メモリ１５のドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。具体的には、保持制御部１６ｃは、最大平均値が検出された複数心拍分のドプラ波形の中で最新の１心拍期間のドプラ波形のドプラ波形情報を最大波形情報として画像メモリ１５のドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。

図１６に示す一例は、図１５に例示した決定部１６ｂの処理結果に基づいて、保持制御部１６ｃが行なう処理を示している。なお、図１６では、最大平均値が検出された３つのドプラ波形の中で最新のドプラ波形が「Ｄ３」であった場合の最大波形情報を「Ｉ（Ｄ３）」として示している。

まず、ドプラ波形の収集開始から１心拍期間のドプラ波形が収集されていない時点までは、ドプラ波形情報データ１５ｂは、図１６に示すように、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」の状態となる。次に、最大平均値が「Ｖ１」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１６に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」から「Ｉ（Ｄ１）」に更新する。次に、最大平均値が「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１６に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ１）」から『「Ｖ２」が計測されたＤ２のドプラ波形情報である「Ｉ（Ｄ２）」』に更新する。

次に、最大平均値が「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１６に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ２）」から『「Ｖ３」が計測されたＤ３のドプラ波形情報である「Ｉ（Ｄ３）」』に更新する。次に、最大平均値が「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」から更新されなかった場合、保持制御部１６ｃは、図１６に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ３）」に維持する。

次に、最大平均値が「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１６に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ３）」から『「Ｖ５」が計測されたＤ５のドプラ波形情報である「Ｉ（Ｄ５）」』に更新する。

そして、表示制御部１６ｄは、第１の実施形態で説明した表示形態、又は、第２の実施形態で説明した表示形態にて、最大波形情報を順次更新表示させる。

上述したように、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した処理が１心拍単位で決まる最高流速を保持する処理であるのに対して、第３の実施形態では、複数心拍による最高流速の平均値を用いた保持処理を行なう。第３の実施形態は、一過性のピーク値でなく、比較的安定したピーク値や比較的安定したピーク値が複数心拍で連続するドプラ波形を用いて診断を行ないたい場合に有効な処理となる。なお、第３の実施形態においても、ＰＷ法によりドプラ波形が収集される場合、検出部１６ａが検出する代表流速は、最高流速、或いは、平均流速となる。また、第３の実施形態においても、図９Ｂを用いて説明したリセット処理を行なうことが可能である。例えば、保持制御部１６ｃの制御により、決定部１６ｂは、常に、最新の２０心拍期間の最大平均値を決定する。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第３の実施形態とは異なる形態で、最大波形情報の保持処理が行なわれる場合について、図１７Ａ及び図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ａ及び図１７Ｂは、第４の実施形態を説明するための図である。なお、本実施形態でも、所定期間が１心拍期間として設定されるものとして説明する。

連続複数心拍での最高流速の平均値を用いて最大波形情報を更新する第３の実施形態では、計測値についても平均計測値で表示することが要望される場合がある。かかる場合、例えば、「最大流速値：Ｖ３」の代わりに「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」が表示され、「Ｄ３」の画像データが表示される。

ここで、「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」と「Ｄ３」とを最大波形情報として表示した場合、操作者に対して違和感を与えることとなる。すなわち、「Ｄ３」を参照しても、操作者は、概算で「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」を確認できない。

そこで、第４の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大平均値が算出された複数所定期間分のドプラ波形情報を平均した平均波形情報を最大波形情報として画像メモリ１５のドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。具体的には、保持制御部１６ｃは、最大平均値が算出された複数心拍分のドプラ波形情報を平均した平均波形情報を最大波形情報として画像メモリ１５のドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。

図１７Ａに示すように、第４の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大波形情報の計測値を、最大平均値が算出された複数心拍分のドプラ波形それぞれから計測された各種計測値の平均値（平均計測値）とする。例えば、「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」が最大平均値であり、計測値としてＰＰＧが指定されている場合、保持制御部１６ｃは、Ｄ１から計測されるＰＰＧと、Ｄ２から計測されるＰＰＧと、Ｄ３から計測されるＰＰＧとの平均値を最大波形情報の計測値として画像メモリ１５に保持させる。

また、第４の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大平均値が算出された複数心拍分のドプラ波形をコンパウンド（加算平均）した画像データを画像生成部１４に生成させる。そして、図１７Ａに示すように、第４の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大波形情報の画像データとして、加算平均画像データを画像メモリ１５に保持させる。

図１７Ｂに示す一例は、図１５に例示した決定部１６ｂの処理結果に基づいて、第４の実施形態に係る保持制御部１６ｃが行なう処理を示している。なお、図１７Ｂでは、最大平均値が検出された３つのドプラ波形が「Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３」であった場合の平均波形情報を「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２），Ｉ（Ｄ３））」として示している。

まず、ドプラ波形の収集開始から１心拍期間のドプラ波形が収集されていない時点までは、ドプラ波形情報データ１５ｂは、図１７Ｂに示すように、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」の状態となる。次に、最大平均値が「Ｖ１」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１７Ｂに示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」から「Ｉ（Ｄ１）」に更新する。次に、最大平均値が「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１７Ｂに示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「Ｉ（Ｄ１）」から「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２））」に更新する。

次に、最大平均値が「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１７Ｂに示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２））」から「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２），Ｉ（Ｄ３））」に更新する。次に、最大平均値が「（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」から更新されなかった場合、保持制御部１６ｃは、図１７Ｂに示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２），Ｉ（Ｄ３））」に維持する。

次に、最大平均値が「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図１７Ｂに示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ１），Ｉ（Ｄ２），Ｉ（Ｄ３））」から「ＡＶＥ（Ｉ（Ｄ３），Ｉ（Ｄ４），Ｉ（Ｄ５））」に更新する。

そして、表示制御部１６ｄは、第１の実施形態で説明した表示形態、又は、第２の実施形態で説明した表示形態にて、平均波形情報である最大波形情報を順次更新表示させる。

第４の実施形態では、平均波形情報を保持して表示するので、比較的長期間の心拍を観察して、平均的な最大流速値や平均的な最大流速値が計測されるドプラ波形の情報を得たい場合に好適となる。なお、第３及び第４の実施形態でも、第１の実施形態で説明したリセット処理、保存処理及びスクロール処理を行なうことが可能である。また、第３及び第４の実施形態でも、第１の実施形態で説明した手動又は自動によるノイズ判定処理により、ノイズ波形のドプラ波形情報を保持せずに、当該ノイズ波形の直前に保持されていた最大波形情報を維持するように制御しても良い。なお、第４の実施形態においても、ＰＷ法によりドプラ波形が収集される場合、検出部１６ａが検出する代表流速は、最高流速、或いは、平均流速となる。

（第５の実施形態）
第１〜第４の実施形態では、ドプラ波形情報データ１５ｂに１つのドプラ波形情報が保持される場合について説明した。第５の実施形態では、ドプラ波形情報データ１５ｂに複数のドプラ波形情報が保持される場合について、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９〜図２２を用いて説明する。図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９〜図２２は、第５の実施形態を説明するための図である。なお、本実施形態でも、所定期間が１心拍期間として設定されるものとして説明する。

すなわち、第５の実施形態に係る保持制御部１６ｃは、最大波形情報とともに、少なくとも１つの所定期間のドプラ波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。具体的には、保持制御部１６ｃは、最大波形情報とともに、少なくとも１心拍期間のドプラ波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。そして、第５の実施形態に係る表示制御部１６ｄは、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている複数のドプラ波形情報をモニタ２に表示させる。

以下、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持される複数のドプラ波形情報のパターンを、第１パターン及び第２パターンに分けて順に説明する。なお、以下では、３つのドプラ波形情報がドプラ波形情報データ１５ｂに保持される場合を一例として説明する。

第１パターンでは、保持制御部１６ｃは、最大波形情報を含む連続する複数の所定期間のドプラ波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。具体的には、保持制御部１６ｃは、最大波形情報を含む連続心拍のドプラ波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。例えば、図１８Ａに示すように、現時点で最大流速値となるドプラ波形「Ｄ８」の最大波形情報「Ｉ（Ｄ８）」を保持させる場合、保持制御部１６ｃは、ドプラ波形「Ｄ８」より過去に収集された２つのドプラ波形のドプラ波形情報「Ｉ（Ｄ７）」及び「Ｉ（Ｄ６）」を同時に保持させる。「Ｉ（Ｄ７）」は、ドプラ波形「Ｄ８」の直前に収集された１心拍期間のドプラ波形「Ｄ７」のドプラ波形情報であり、「Ｉ（Ｄ６）」は、ドプラ波形「Ｄ７」の直前に収集された１心拍期間のドプラ波形「Ｄ６」のドプラ波形情報である。

第１パターンでは、表示制御部１６ｄは、例えば、図１８Ｂに示すように、サムネール表示領域１０４に「Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８」を表示させる。なお、計測値に関しては、表示制御部１６ｄは、「Ｉ（Ｄ８）」に含まれる計測値のみを表示させる場合であっても、「Ｉ（Ｄ８）」に含まれる計測値とともに、「Ｉ（Ｄ７）」及び「Ｉ（Ｄ６）」に含まれる計測値を表示させる場合であっても良い。

第１パターンでは、例えば、操作者は、「Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８」を参照して連続３心拍のドプラ波形の情報を得ながら、「Freezeボタン」押下するか否かを判断することができる。そして、操作者は、「Freezeボタン」押下後に、「Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８」を改めて詳細に観察することができる。例えば、「Ｄ８」と比較して最高流速の値が若干低いものの、「Ｄ６」の波形にノイズが含まれていないと判断した場合、操作者は、「Ｄ６」を用いて再計測を行なうことができる。また、かかる場合、操作者は、「Ｄ８」ではなく「Ｄ６」の保存要求を行なうことができる。

更に、第１パターンでは、記録期間により、仮に、収集波形データ１５ａに「Ｄ１〜Ｄ５」しか記憶されていない場合であっても、スクロール表示を行なうことができる。例えば、「Ｄ８」が指定されることでスクロール表示要求が行なわれた場合、表示制御部１６ｄは、少なくとも「Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８」をドプラ波形情報データ１５ｂから読み込んで、スクロール表示することができる。なお、第１パターンでも、第１の実施形態で説明したリセット処理を行なうことが可能である。また、第１パターンでも、第１の実施形態で説明した手動又は自動によるノイズ判定処理により、ノイズ波形のドプラ波形情報を保持せずに、当該ノイズ波形の直前に保持されていた複数のドプラ波形情報を維持するように制御しても良い。

次に、第２パターンでは、保持制御部１６ｃは、最大波形情報をドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるとともに、当該最大波形情報より過去に最大波形情報であったドプラ波形情報である過去最大波形情報を少なくとも１つ維持してドプラ波形情報データ１５ｂに保持させる。例えば、第２パターンでは、保持制御部１６ｃは、図１９に示すように、現時点での最大波形情報（最新最大波形情報）を保持させる。更に、第２パターンでは、保持制御部１６ｃは、図１９に示すように、最新最大波形情報に更新される前に最大波形情報であったドプラ波形情報である過去最大波形情報と、当該過去最大波形情報に更新される前に最大波形情報であったドプラ波形情報である過去最大波形情報とを維持させる。

表示制御部１６ｄは、図１９に示す１つの最新最大波形情報と２つの過去最大波形情報とをモニタ２に表示させる。これにより、操作者は、３つのドプラ波形から診断に好適であるドプラ波形を選択して、再計測処理、スクロール表示処理、保存処理等を行なうことができる。例えば、表示制御部１６ｄは、モニタ２に表示されている最大波形情報及び過去最大波形情報のいずれかのドプラ波形情報が操作者により指定された場合、指定されたドプラ波形情報に対応するドプラ波形を含む連続したドプラ波形（指定されたドプラ波形情報に対応するドプラ波形を含む１心拍期間以上の連続したドプラ波形）をモニタ２に表示させる。

上記の第２パターンが行なわれることで、操作者は、一過的に生じる最大流速値のドプラ波形を、確実に得ることができる。

ここで、第２パターンが実行される場合、第１の実施形態で説明した検出部１６ａ及び決定部１６ｂの処理により、最大波形情報が更新される。しかし、第２パターンが実行される場合、ピークホールド処理でなく、検出部１６ａ及び決定部１６ｂは、以下の第１変形例又は第２変形例の処理を行なっても良い。

第２パターンにおける第１変形例では、決定部１６ｂは、検出部１６ａから順次出力される代表流速である最高流速を、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている最大波形情報（最新最大波形情報）及び過去最大波形情報に対応する各ドプラ波形から検出された代表流速である最高流速の平均値（最大流速平均値）と比較する。

例えば、図２０に示すように、決定部１６ｂは、最大流速平均値の初期値を「０」とし、初期値「０」と検出部１６ａから最初に入力された最高流速（入力最高流速）である「Ｖ１」とを比較する。決定部１６ｂは、図２０に示すように、「０＜Ｖ１」であることから、最大流速平均値を「Ｖ１」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ２」と「最大流速平均値：Ｖ１」とを比較し、図２０に示すように、「Ｖ１＜Ｖ２」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新する。

そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ３」と「最大流速平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」とを比較し、図２０に示すように、「（Ｖ２＋Ｖ１）／２＞Ｖ３」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に維持する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ４」と「最大流速平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」とを比較し、図２０に示すように、「（Ｖ２＋Ｖ１）／２＜Ｖ４」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新する。

そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ５」と「最大流速平均値：（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」とを比較し、図２０に示すように、「（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３＜Ｖ５」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ２）／３」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力最高流速：Ｖ６」と「最大流速平均値：（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ２）／３」とを比較する。

第２パターンにおける第１変形例では、例えば、入力最高流速と、当該入力最高流速が検出された時点での最大流速平均値との比較処理を順次行なうことで、決定部１６ｂは、現時点での最大流速平均値を決定する。

そして、第２パターンにおける第１変形例では、現時点での最大流速平均値を算出するために用いられたドプラ波形のドプラ波形情報が、最新最大波形情報及び過去最大波形情報として、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持される。

図２１に示す一例は、図２０に例示した決定部１６ｂの処理結果に基づいて、保持制御部１６ｃが行なう処理を示している。なお、図２１に示す一例では、ドプラ波形情報データ１５ｂの３つの記憶領域を３つの箱で示し、右側の箱が最も古く、左側に向かって最新のドプラ波形情報が格納されるものとする。また、図２１に示す一例では、ドプラ波形情報データ１５ｂの３つの記憶領域全てにドプラ波形情報が保持されている状態で、新規のドプラ波形情報が保持される場合、最も古いドプラ波形情報が破棄される。

まず、ドプラ波形の収集開始から１心拍期間のドプラ波形が収集されていない時点までは、ドプラ波形情報データ１５ｂの３つの記憶領域は、図２１に示すように、全て「Ｎｏ ＤＡＴＡ」の状態となる。次に、最大流速平均値が「Ｖ１」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図２０に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、『「Ｎｏ ＤＡＴＡ」、「Ｎｏ ＤＡＴＡ」、「Ｉ（Ｄ１）」』に更新する。

次に、最大平均値が「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図２１に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、『「Ｎｏ ＤＡＴＡ」、「Ｉ（Ｄ２）」、「Ｉ（Ｄ１）」』に更新する。

次に、最大平均値が「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」のままである場合、保持制御部１６ｃは、図２１に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、『「Ｎｏ ＤＡＴＡ」、「Ｉ（Ｄ２）」、「Ｉ（Ｄ１）」』に維持する。

次に、最大平均値が「（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図２１に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、『「Ｉ（Ｄ４）」、「Ｉ（Ｄ２）」、「Ｉ（Ｄ１）」』に更新する。次に、最大平均値が「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ２）／３」に更新された場合、保持制御部１６ｃは、図２１に示すように、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持させるデータを、『「Ｉ（Ｄ５）」、「Ｉ（Ｄ４）」、「Ｉ（Ｄ２）」』に更新する。すなわち、保持制御部１６ｃは、図２１に示すように、最も古い「Ｉ（Ｄ１）」を破棄して、「Ｉ（Ｄ５）」を新たに保持させる。

なお、第２パターンにおける第１変形例では、表示制御部１６ｄは、最新最大波形情報を最大波形情報として表示させる場合であっても、最新最大波形情報及び過去最大波形情報の平均波形情報を最大波形情報として表示させる場合であっても良い。また、表示制御部１６ｄは、第１の実施形態で説明した表示形態、又は、第２の実施形態で説明した表示形態にて、最大波形情報を順次更新表示させる。

第２パターンにおける第２変形例では、第３の実施形態と第２パターンにおける第１変形例とを組み合わせた処理が実行される。すなわち、検出部１６ａは、最新の所定期間（最新の１心拍期間）のドプラ波形の最高流速及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１つの所定期間（少なくとも１心拍期間）のドプラ波形の代表流速の平均値（例えば、最高流速の平均値）を算出する。そして、第２パターンにおける第２変形例では、決定部１６ｂは、検出部１６ａから順次出力される平均値と、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されている最大波形情報及び過去最大波形情報に対応する各ドプラ波形から検出された代表流速の平均値（例えば、最高流速の平均値）とを比較する。

例えば、図２２に示すように、決定部１６ｂは、最大流速平均値の初期値を「０」とし、初期値「０」と検出部１６ａから最初に入力された最高流速の平均値（入力平均値）である「Ｖ１」とを比較する。決定部１６ｂは、図２２に示すように、「０＜Ｖ１」であることから、最大流速平均値を「Ｖ１」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」と「最大流速平均値：Ｖ１」とを比較し、図２２に示すように、「Ｖ１＜（Ｖ２＋Ｖ１）／２」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に更新する。

そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」と「最大流速平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」とを比較し、図２２に示すように、「（Ｖ２＋Ｖ１）／２＞（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」であることから、最大流速平均値を「（Ｖ２＋Ｖ１）／２」に維持する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ４＋Ｖ３＋Ｖ２）／３」と「最大流速平均値：（Ｖ２＋Ｖ１）／２」とを比較し、図２２に示すように、「（Ｖ２＋Ｖ１）／２＜（Ｖ４＋Ｖ３＋Ｖ２）／３」であることから、最大流速平均値を更新する。例えば、決定部１６ｂは、「Ｖ１〜Ｖ４」の中で平均値が最大となる３つの数値の組み合わせを探索することで、図２２に示すように、最大流速平均値を「（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」に更新する。

そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」と「最大流速平均値：（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３」とを比較し、図２２に示すように、「（Ｖ４＋Ｖ２＋Ｖ１）／３＜（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ３）／３」であることから、最大流速平均値を更新する。例えば、決定部１６ｂは、「Ｖ１〜Ｖ５」の中で平均値が最大となる３つの数値の組み合わせを探索することで、図２２に示すように、最大流速平均値を「（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ２）／３」に更新する。そして、決定部１６ｂは、「入力平均値：（Ｖ６＋Ｖ５＋Ｖ４）／３」と「最大流速平均値：（Ｖ５＋Ｖ４＋Ｖ２）／３」とを比較する。

第２パターンにおける第２変形例では、入力平均値と、当該入力最高流速が検出された時点での最大流速平均値との比較処理を順次行なうことで、決定部１６ｂは、現時点での最大流速平均値を決定する。

ここで、図２２に例示した決定部１６ｂの処理結果に基づいて保持制御部１６ｃが行なう保持制御処理は、図２１と同じパターンとなるので説明を省略する。

なお、第２パターンにおける第２変形例でも、表示制御部１６ｄは、最新最大波形情報を最大波形情報として表示させる場合であっても、最新最大波形情報及び過去最大波形情報の平均波形情報を最大波形情報として表示させる場合であっても良い。また、表示制御部１６ｄは、第１の実施形態で説明した表示形態、又は、第２の実施形態で説明した表示形態にて、最大波形情報を順次更新表示させる。

上記の第２パターンの第１変形例又は第２変形例を行なうことでも、操作者は、一過的に生じる最大流速値のドプラ波形を、確実に得ることができる。なお、第５の実施形態においても、ＰＷ法によりドプラ波形が収集される場合、検出部１６ａが検出する代表流速は、最高流速、或いは、平均流速となる。また、第５の実施形態で、図９Ｂに例示するリセット処理が行なわれる場合、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持されるデータは、全てクリアされる。

なお、第１〜第５の実施形態では、診断部位が心臓である場合について説明した。しかし、上述した第１〜第５の実施形態で説明した処理は、心臓以外の診断部位に適用される場合であっても良い。また、かかる場合、所定期間は、１心拍期間だけではなく、例えば、呼吸の１周期として設定されたり、腕を周期的に上げ下げさせた際の運動の１周期として設定されたりする場合であっても良い。

また、ドプラ波形情報データ１５ｂに保持される「最大波形情報」は、上述した第１〜第５の実施形態で説明した情報に限定されるものではない。例えば、「最大波形情報」は、ＰＰＧやＶＴＩ等のように最大値が得られた１心拍分のドプラ波形から計測される代表値だけでなく、１心拍分のドプラ波形を生成するために抽出された各ドプラ信号から計測される血流速度、血流のパワー、血流速度の分散値等「１心拍分のドプラ信号の計測値の配列」を含む場合であっても良い。また、「最大波形情報」は、ドプラ波形の「波の形」としての波形情報を含む場合であっても良い。このような波形情報の実例としては、時間波形を周波数変換して得られる周波数軸上での振幅特性のピーク周波数値や、ピーク周波数での位相値が好適である。また、「最大波形情報」は、「最大値が得られた際の時刻情報」を含む場合であっても良い。「時刻情報」が保持される場合、操作者、又は、表示制御部１６ｄは、「時刻情報」を用いて、最大値が得られた１心拍分のドプラ波形をシネメモリ（画像メモリ１５）から読み出して、例えば、現時点で収集されているドプラ波形と並列表示することができる。

なお、第１〜第５の実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、第１〜第５の実施形態で説明した画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上、説明したとおり、第１の実施形態〜第５の実施形態によれば、最高流速が最大となるドプラ波形の収集における操作者の負担を軽減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 超音波プローブ
２ モニタ
３ 入力装置
４ 心電計
１０ 装置本体
１１ 送受信部
１２ Ｂモード処理部
１３ ドプラ処理部
１４ 画像生成部
１５ 画像メモリ
１５ａ 収集波形データ
１５ｂ ドプラ波形情報データ
１６ 制御部
１６ａ 検出部
１６ｂ 決定部
１６ｃ 保持制御部
１６ｄ 表示制御部
１７ 内部記憶部

Claims (20)

1. 時系列に沿って収集されるドプラ波形から得られる血流速度の最高流速、若しくは、血流速度の平均流速のピーク値を代表流速として所定期間ごとに検出する検出部と、
   前記検出部から順次出力される代表流速の値を比較することで、複数の代表流速のうちの所定の極性における最大値を決定する決定部と、
   前記ドプラ波形に関する情報であるドプラ波形情報であって、前記最大値が検出された期間におけるドプラ波形の画像データを含むドプラ波形情報である最大波形情報を所定の記憶部に保持させる保持制御部と、
   現時点で収集されているドプラ波形情報とともに、前記最大波形情報を所定の表示部に同時に表示させる表示制御部と、
   を備える、超音波診断装置。
2. 前記最大波形情報としてのドプラ波形情報は、更に、当該ドプラ波形情報に対応するドプラ波形から計測される計測値を含み、
   前記計測値は、最大流速値、最大圧較差、平均圧較差、平均流速値及び速度の時間積分値の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記保持制御部は、所定の条件となった場合に、前記最大波形情報を前記所定の記憶部から削除する、請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記保持制御部は、所定の入力部が操作者から削除要求を受け付けた場合、前記最大波形情報を削除する、請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記保持制御部は、予め設定された期間が経過するごとに前記最大波形情報を削除する、請求項３に記載の超音波診断装置。
6. 前記検出部は、前記ドプラ波形のエンベロープ、若しくは、重心速度を検出することで前記代表流速を検出し、更に、当該検出したエンベロープを用いて、前記計測値を算出する、請求項２に記載の超音波診断装置。
7. 前記表示制御部は、前記最大波形情報に対応するドプラ波形の画像データの表示スケールと、現時点で収集されているドプラ波形の画像データの表示スケールとを同一とし、各画像データを並列表示させる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
8. 前記表示制御部は、前記最大波形情報に対応するドプラ波形の画像データの表示スケールと、現時点で収集されているドプラ波形の画像データの表示スケールとを異ならせる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
9. 前記保持制御部は、前記最大波形情報の保存要求を操作者から受け付けた場合に、当該最大波形情報を所定のファイル形式として所定の記憶媒体に出力する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
10. 前記表示制御部は、操作者から前記最大波形情報の表示要求を受け付けた場合、当該最大波形情報に対応するドプラ波形を含む連続したドプラ波形を前記所定の表示部に表示させる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
11. 前記検出部は、最新の前記所定期間のドプラ波形の代表流速及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１つの前記所定期間のドプラ波形の代表流速の平均値を算出し、
    前記決定部は、前記検出部から順次出力される平均値を比較することで、現時点での最大の平均値である最大平均値を決定し、
    前記保持制御部は、前記最大平均値が検出された複数の前記所定期間分のドプラ波形の中で最新の前記所定期間のドプラ波形のドプラ波形情報を前記最大波形情報として前記所定の記憶部に保持させる、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
12. 前記保持制御部は、前記最大平均値が算出された複数の前記所定期間分のドプラ波形情報を平均した平均波形情報を前記最大波形情報として前記所定の記憶部に保持させる、請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 前記保持制御部は、前記最大波形情報とともに、少なくとも１つの前記所定期間のドプラ波形情報を前記所定の記憶部に保持させる、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
14. 前記表示制御部は、前記所定の記憶部に保持されている複数のドプラ波形情報を前記所定の表示部に表示させる、請求項１３に記載の超音波診断装置。
15. 前記保持制御部は、前記最大波形情報を含む連続する複数の前記所定期間のドプラ波形情報を前記所定の記憶部に保持させる、請求項１３又は１４に記載の超音波診断装置。
16. 前記保持制御部は、前記最大波形情報とともに、当該最大波形情報より過去に最大波形情報であったドプラ波形情報である過去最大波形情報を少なくとも１つ維持して前記所定の記憶部に保持させる、請求項１３又は１４に記載の超音波診断装置。
17. 前記表示制御部は、前記所定の表示部に表示されている前記最大波形情報及び前記過去最大波形情報のいずれかのドプラ波形情報が操作者により指定された場合、指定されたドプラ波形情報に対応するドプラ波形を含む連続したドプラ波形を前記所定の表示部に表示させる、請求項１６に記載の超音波診断装置。
18. 前記決定部は、前記検出部から順次出力される代表流速を、前記所定の記憶部に保持されている前記最大波形情報及び前記過去最大波形情報に対応する各ドプラ波形から検出された代表流速の平均値と比較する、請求項１６又は１７に記載の超音波診断装置。
19. 前記検出部は、最新の前記所定期間のドプラ波形の代表流速及び当該最新のドプラ波形の直前に収集された少なくとも１つの前記所定期間のドプラ波形の代表流速の平均値を算出し、
    前記決定部は、前記検出部から順次出力される平均値と、前記所定の記憶部に保持されている前記最大波形情報及び前記過去最大波形情報に対応する各ドプラ波形から検出された代表流速の平均値とを比較する、請求項１８に記載の超音波診断装置。
20. 検出部が、時系列に沿って収集されるドプラ波形から得られる血流速度の最高流速、若しくは、血流速度の平均流速のピーク値を代表流速として所定期間ごとに検出し、
    決定部が、前記検出部から順次出力される代表流速の値を比較することで、複数の代表流速のうちの所定の極性における最大値を決定し、
    保持制御部が、前記ドプラ波形に関する情報であるドプラ波形情報であって、前記最大値が検出された期間におけるドプラ波形の画像データを含むドプラ波形情報である最大波形情報を所定の記憶部に保持させ、
    表示制御部が、現時点で収集されているドプラ波形情報とともに、前記最大波形情報を所定の表示部に同時に表示させる、
    ことを含む、画像処理方法。