JP6220010B1 - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数個所からドプラ情報を得るにあたっての改良技術を提供する。【解決手段】送信部１２は、送信ビームフォーマとしての機能を備えており、複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームを形成する。受信部１４は、受信ビームフォーマとしての機能を備えており複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームを形成する。受信部１４は、各ドプラ計測箇所ごとにそれに対応した各受信ビームを形成する。ドプラ処理部３０は、複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得る。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に複数個所からドプラ情報を得る技術に関する。

超音波診断装置は、超音波を送受することにより得られた受信データに基づいて超音波画像を形成して表示する装置である。超音波画像としては、例えばＢモード画像などが良く知られている。また、超音波を送受することにより得られる受信信号に基づいて、生体内の血流や組織などからドプラ情報を得る装置も知られている。

例えば、互いに異なる２方向の超音波ビーム上のそれぞれにサンプルゲートを設定し、２方向の超音波ビームにおいて交互に超音波の送受信を繰り返すことにより、２つのサンプルゲートから、つまり２つの計測箇所から時分割で交互にドプラ情報を得ることができる。しかし、２方向の超音波ビームで交互に超音波の送受信を繰り返すと、１方向あたりの超音波の送信間隔が、１方向のみの送受信の場合に比べて長くなってしまう。超音波の送信間隔が長いほど高速のドプラ計測において不利になる。

これに対し、特許文献１には、複数の方位に対し超音波ビームを形成してドプラ処理を行う場合に、高速の血流速度の評価を可能にし、かつ診断深さを深く設定することが可能な超音波診断装置が記載されている。特許文献１には、第１方位に第１超音波の送受信を行い、第２方位に第２超音波の送受信を行うにあたり、先の超音波（第１超音波と第２超音波のうちの一方）のサンプルゲートタイミングに先立って次の超音波（第１超音波と第２超音波のうちの他方）の送信タイミングが設定される追い越し送信制御モードが記載されている。

また、特許文献２には、複数の観測点のそれぞれに対して複数回ずつ順番に超音波を送受信して各観測点における運動体の流速を表すドプラスペクトラム画像を形成するにあたり、各観測点に対して超音波が送受信されていない時間帯のドプラスペクトラム画像を補間してドプラスペクトラム画像を形成する技術が記載されている。

特許第４１７６３７８号公報 特開２００９−１３６４４６号公報

例えば特許文献１に記載される追い越し送信制御モードを利用することにより、複数の方位のそれぞれにおいて高速の血流速度の評価が可能になる。しかし、先の超音波のサンプルゲートタイミングに先立って次の超音波の送信が行われるため、先の超音波のサンプルゲートタイミングに次の超音波の受信信号が入り込んでしまう場合がある。この場合、目的とする箇所に設定されたサンプルゲートから得られるドプラ情報に、他の箇所（サブゲート）からのドプラ情報が入り込んでしまう。

また、特許文献２に記載される超音波が送受信されていない時間帯のドプラスペクトラム画像は、あくまでも補間により得られるものであるため、信頼性の面での課題が残る。

本発明は、このような背景事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、複数個所からドプラ情報を得るにあたっての改良技術を提供することにある。

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受することによりドプラ情報を得る超音波診断装置であって、複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームを形成する送信部と、前記複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームを形成する受信部と、前記複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、前記複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得るドプラ処理部と、を有することを特徴とする。

上記構成において、送信部は、例えば送信ビームフォーマとしての機能を備えており、複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームを形成する。例えば、複数のドプラ計測箇所からドプラ情報を得ることができるように、共通送信ビームのビーム方向とフォーカス（焦点）の位置とフォーカスの範囲などが設定される。

例えば、複数のドプラ計測箇所に優先順位があるのであれば、優先すべきドプラ計測箇所を重視して共通送信ビームが設定されてもよい。具体的には、例えば計測の精度を優先すべきドプラ計測箇所を通るように、又は、そのドプラ計測箇所に最も接近するように、共通送信ビームが形成される。また、例えば、複数のドプラ計測箇所に受信感度の差があるのであれば、受信感度の差に応じて共通送信ビームのビーム方向やフォーカスの位置が設定されてもよい。例えば、受信感度の高い組織に対応したドプラ計測箇所と、受信感度の低い血流に対応したドプラ計測箇所があれば、受信感度の低い血流に対応したドプラ計測箇所を通るように、又は、そのドプラ計測箇所の近傍を通るように、共通送信ビームが形成される。もちろん、受信感度の低い血流に対応したドプラ計測箇所にフォーカスの位置を設定して共通送信ビームが形成されてもよい。

また、上記構成において、受信部は、例えば受信ビームフォーマとしての機能を備えており、複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームを形成する。例えば、各ドプラ計測箇所ごとに、そのドプラ計測箇所に対応した各受信ビームが形成される。なお、複数の受信ビームは同時に（並列的に）形成されてもよいし、実質的に同時とみなせるタイミングで複数の受信ビームが時分割処理で形成されてもよい。そして、複数の受信ビームから並列的に受信信号が得られる。例えば、複数の受信ビームから同時に又は同時とみなせるタイミングで受信信号が得られる。具体的には、例えば、各受信ビームに対応した受信処理回路を設けて、複数の受信ビームに対応した複数の受信処理回路から同時に受信信号が得られる。また、複数の受信ビームから得られる信号に対する時分割処理により、実質的に同時とみなせるタイミングで複数の受信ビームから受信信号が得られてもよい。

そして、上記構成の超音波診断装置によれば、複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームと、複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームが形成され、複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得ることができる。したがって、各ドプラ計測箇所ごとに個別的に送信ビームを形成する場合に比べて、各ドプラ計測箇所ごとの送信間隔が短く（小さく）なり、高速のドプラ計測において有利である。また、共通送信ビームを利用しているため、追い越し送信制御モード（特許文献１参照）におけるサブゲートの問題も解消でき、ドプラ情報（ドプラスペクトラム画像）の補間（特許文献２参照）に伴う信頼性の低下も解消できる。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、前記複数のドプラ計測箇所の深さのうちの最大の深さに基づいて、前記共通送信ビームを形成するための送信パルスの繰り返し周期を設定することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記複数のドプラ計測箇所には、血流領域内の血流計測箇所と組織領域内の組織計測箇所が含まれ、前記受信部は、前記複数の受信ビームとして、前記血流計測箇所を通る血流受信ビームと前記組織計測箇所を通る組織受信ビームを形成し、前記送信部は、前記血流計測箇所を通る前記共通送信ビームを形成することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記送信部は、前記血流計測箇所にフォーカスの位置を設定した前記共通送信ビームを形成することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記複数のドプラ計測箇所には、血流領域内の第１計測箇所と第２計測箇所が含まれ、前記受信部は、前記複数の受信ビームとして、前記第１計測箇所を通る第１受信ビームと前記第２計測箇所を通る第２受信ビームを形成し、前記送信部は、前記第１受信ビームの方位方向と前記第２受信ビームの方位方向の中間となる方位方向に前記共通送信ビームを形成することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記送信部は、前記第１計測箇所の深さと前記第２計測箇所の深さの中間となる深さにフォーカスの位置を設定した前記共通送信ビームを形成することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記送信部は、前記第１受信ビームと前記第２受信ビームのビーム間隔が大きいほどフォーカスの範囲を広く設定した前記共通送信ビームを形成することを特徴とする。

本発明により、複数個所からドプラ情報を得るにあたっての改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、各ドプラ計測箇所ごとに個別的に送信ビームを形成する場合に比べて、各ドプラ計測箇所ごとの送信間隔が短く（小さく）なり、高速のドプラ計測において有利である。また、本発明の好適な態様によれば、共通送信ビームを利用しているため、追い越し送信制御モードにおけるサブゲートの問題も解消でき、ドプラ情報の補間に伴う信頼性の低下も解消できる。

本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。 図１の超音波診断装置による２方向ドプラ計測の具体例１を示す図である。 ２方向ドプラ計測の計測結果に関する表示画像の具体例１を示す図である。 図１の超音波診断装置による２方向ドプラ計測の具体例２を示す図である。 ２方向ドプラ計測の計測結果に関する表示画像の具体例２を示す図である。 共通送信ビームの具体例を示す図である。

図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。プローブ１０は、超音波を送受する超音波探触子であり、被検体（生体）内の診断領域で超音波ビームを走査する。図１に示す具体例において、プローブ１０は、例えばセクタプローブが好適である。なお、例えばリニアプローブなどのセクタプローブとは異なる走査態様のプローブ１０が利用されてもよいし、診断領域内で超音波ビームを立体的に走査するプローブ１０が利用されてもよい。

送信部１２は、送信ビームフォーマとしての機能を備えており、プローブ１０が備える複数の振動素子を送信制御して送信ビームを形成する。受信部１４は、受信ビームフォーマとしての機能を備えており、複数の振動素子から得られる複数の受信信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成する。

断層画像形成部２０は、診断領域内から得られる受信信号に基づいて、診断領域のＢモード画像（断層画像）データを形成する。断層画像の形成において、送信部１２と受信部１４により、超音波ビーム（送信ビームとそれに対応した受信ビーム）が診断領域内で走査され、走査面内から得られる受信信号に基づいて、その走査面に対応したＢモード画像の画像データが形成される。

ドプラ処理部３０は、診断領域内から得られる受信信号に基づいてドプラ情報を得る。ドプラ情報の取得においては、診断領域内に複数のドプラ計測箇所が設定され、送信部１２により、複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームが形成される。また、受信部１４により、複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームが形成される。そして、ドプラ処理部３０が、複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得る。

ドプラ処理部３０は、各ドプラ計測箇所に対応した各受信ビームから得られる受信信号に対して、直交検波処理や自己相関処理などを施し、各ドプラ計測箇所におけるドプラ情報（例えばドプラシフトの情報）を得る。

波形生成部４０は、複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報に基づいてドプラ波形を形成する。波形生成部４０は、各ドプラ計測箇所から得られるドプラ情報（例えばドプラシフトの情報）に基づいて、各ドプラ計測箇所ごとにドプラ波形（波形データ）を生成する。

表示処理部５０は、断層画像形成部２０から得られるＢモード画像の画像データと波形生成部４０から得られるドプラ波形の波形データに基づいて表示画像を形成する。表示処理部５０において形成された表示画像は表示部６０に表示される。

制御部１００は、図１の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス７０を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。

図１に示す構成（符号を付した各部）のうち、送信部１２，受信部１４，断層画像形成部２０，ドプラ処理部３０，波形生成部４０，表示処理部５０の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現されてもよい。

表示部６０の好適な具体例は液晶モニタ等である。操作デバイス７０は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。

図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図１の超音波診断装置により実現されるドプラ計測に係る機能等について詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については以下の説明において図１の符号を利用する。

図１の超音波診断装置は、複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得ることができる。実際の診断においては、互いに異なる方向にある２つのドプラ計測箇所を対象とした２方向のドプラ計測（デュアルドプラ計測）が特に有名である。そこで、以下においては、図１の超音波診断装置による２方向ドプラ計測の具体例について説明する。なお、図１の超音波診断装置が３箇所以上のドプラ計測箇所を対象としたドプラ計測が可能であることは言うまでもない。

図２は、図１の超音波診断装置による２方向ドプラ計測の具体例１を示す図である。図２には、心臓の左室に流入する血流（左室流入血流）と、組織である僧帽弁輪の運動（僧帽弁輪運動）を対象としたドプラ計測の具体例が図示されている。

Ｂモード画像２１は、断層画像形成部２０において形成され、表示処理部５０を介して表示部６０に表示される。例えば、医師や検査技師等のユーザは、被検者体内における心臓の左室と左房を含む所望の計測断面が表示されるように、プローブ１０の位置や姿勢を適宜に調整する。これにより、図２のＢモード画像２１が表示部６０に表示される。

所望の計測断面が見つかると、ユーザは例えば操作デバイス７０を操作して、計測断面を映し出したＢモード画像２１（例えば静止画像表示）内に、２つのドプラ計測箇所を設定する。

図２に示す具体例１では、まず、左室流入血流を計測する箇所に血流用のサンプルゲートＳＧが設定される。そして、そのサンプルゲートＳＧを通るように、血流計測用の受信ビーム（血流受信ビーム）ＲＢ１の方位が決定される。続いて、僧帽弁輪運動を計測する箇所（僧帽弁輪上）に僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧが設定される。そして、そのサンプルゲートＳＧを通るように、僧帽弁輪計測用の受信ビーム（組織受信ビーム）ＲＢ２の方位が決定される。

血流計測用と僧帽弁輪計測用の２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２の方位が決定されると血流の計測箇所を通るように共通送信ビームＴＢの方位が決定される。例えば、血流用のサンプルゲートＳＧを通るように共通送信ビームＴＢの方位が決定される。また、血流の計測箇所を基準として共通送信ビームＴＢのフォーカス位置が設定される。例えば、血流用のサンプルゲートＳＧ内に共通送信ビームＴＢのフォーカスの中心点が設定される。

こうして、血流計測用と僧帽弁輪計測用の２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２と共通送信ビームＴＢが設定されるとドプラ計測が開始される。ドプラ計測においては、送信部１２により共通送信ビームＴＢが形成される。つまり、共通送信ビームＴＢの方位方向に向けて且つ共通送信ビームＴＢのフォーカスにおいて収束するように、ドプラ計測用の送信パルスが繰り返し送波される。

また、送信パルスが繰り返し送波される度に、受信部１４により、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２が形成される。つまり、送信パルスが送波される度に、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から並列的に受信信号が取得される。例えば、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から同時に又は同時とみなせるタイミングで受信信号が得られる。具体的には、例えば受信部１４が２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２に対応した２つの受信処理回路を備えており、２つの受信処理回路において同時に受信信号が取得される。もちろん、１つの受信処理回路が時分割処理を行うことにより、実質的に同時とみなせるタイミングで２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から受信信号が取得されてもよい。

さらに、ドプラ処理部３０は、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から並列的に得られる受信信号を処理することにより、血流と僧帽弁輪に対応したドプラ情報を得る。例えば、ドプラ処理部３０が第１処理部と第２処理部を備えており、第１処理部が、血流計測用の受信ビームＲＢ１のサンプルゲートＳＧ内から得られる受信信号に基づいて、血流のドプラシフト情報を得る。また、第２処理部が、僧帽弁輪計測用の受信ビームＲＢ２のサンプルゲートＳＧ内から得られる受信信号に基づいて、僧帽弁輪運動のドプラシフト情報を得る。なお、１つの処理部（例えば１つの信号処理プロセッサ）の時分割処理により、第１処理部と第２処理部の機能が実現されてもよい。

２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から並列的に（同時に又は同時とみなせるタイミングで）受信信号が得られているため、血流のドプラシフト情報と僧帽弁輪運動のドプラシフト情報を並列的に取得することができる。

そして、波形生成部４０は、血流のドプラシフト情報と僧帽弁輪運動のドプラシフト情報に基づいて血流のドプラ波形と僧帽弁輪運動のドプラ波形を生成する。例えば、波形生成部４０が第１生成部と第２生成部を備えており、第１生成部が血流のドプラシフト情報に基づいて血流のドプラ波形を生成し、第２生成部が僧帽弁輪運動のドプラシフト情報に基づいて僧帽弁輪運動のドプラ波形を生成する。なお、１つの生成部（例えば１つの信号処理プロセッサ）の時分割処理により、第１生成部と第２生成部の機能が実現されてもよい。

一般に、血流から得られる受信信号の振幅（血流振幅）に比べ、組織である僧帽弁輪から得られる受信信号の振幅（組織振幅）は大きい。例えば、送受信の条件がほぼ等しい場合に、血流振幅に対して組織振幅は約４０ｄＢ程度大きい。このように、血流と僧帽弁輪とでは、受信の感度に約４０ｄＢ程度の大きな差がある。そこで、図２に示す具体例１では、血流の計測箇所を通るように共通送信ビームＴＢの方位が決定され、血流の計測箇所を基準として共通送信ビームＴＢのフォーカス位置が設定される。例えば、血流用のサンプルゲートＳＧ内に共通送信ビームＴＢのフォーカスの中心点が設定される。

血流の計測箇所に対して共通送信ビームＴＢが形成されるため、血流の計測箇所に比べて僧帽弁輪の計測箇所において送信の強度が低下する。なお、僧帽弁輪の計測箇所に対して個別的に送信ビームを形成する場合と比較しても、図２の具体例１では僧帽弁輪の計測箇所において送信の強度が低下する。

但し、血流と僧帽弁輪では受信の感度に約４０ｄＢ程度の大きな差がある。そのため、例えば、血流の計測箇所に対して形成される共通送信ビームＴＢの僧帽弁輪付近におけるサイドローブが、血流箇所のメインローブに対して−４０ｄＢ程度であれば、血流の計測箇所と同程度の送受信感度で僧帽弁輪の計測箇所におけるドプラ計測が可能になる。

そのため、図２の具体例１において、血流の計測箇所に対して形成される共通送信ビームＴＢは、フォーカス位置におけるメインローブに対して、僧帽弁輪付近におけるサイドローブが、例えば−３０ｄＢ〜−４０ｄＢ程度となるように形成されることが望ましい。共通送信ビームＴＢの具体例が図６に図示されている。

図６（１）には共通送信ビームＴＢの形状の具体例が図示されている。図６（１）において、縦軸は方位方向であり横軸は距離方向（深さ方向）を示している。縦軸に示す方位方向の０ｍｍ位置が共通送信ビームＴＢの中心位置（ビームの中心ライン）である。そして、図６（１）に示す共通送信ビームＴＢの深さ１００ｍｍの位置におけるビーム特性が図６（２）に図示されている。

図６（２）において、横軸は方位方向の角度であり縦軸には送信の強度が図示されている。送信の強度は、方位方向の角度が０度（ゼロ度）の位置を基準（０ｄＢ）としたデシベル（ｄＢ）で表現されている。

図６（２）に示す具体例では、方位方向の角度が＋６度〜＋９度程度と−６度〜−９度程度の範囲において、送信の強度が−３０ｄＢ〜−４０ｄＢ程度となる。したがって、例えば図６に示す共通送信ビームＴＢを利用して血流と僧帽弁輪を計測するのであれば、共通送信ビームＴＢの中心ライン（方位方向０ｍｍ（０度）のライン）が血流の計測箇所を通るように共通送信ビームＴＢの方位を設定し、中心ラインから方位方向の角度が＋６度〜＋９度程度または−６度〜−９度程度の範囲において深さ１００ｍｍの近傍に僧帽弁輪の計測箇所があればよい。

もちろん、図６に示す共通送信ビームＴＢの形状と特性は具体例の一つに過ぎず、送信フォーカスの深さや範囲を適宜に変更することにより、共通送信ビームＴＢの形状と特性も変更され、僧帽弁輪の計測箇所において送信の強度が−３０ｄＢ〜−４０ｄＢ程度となるように調整することが可能となる。

図２に戻り、共通送信ビームＴＢに対応した送信パルスは、例えば繰り返し周期ＰＲＴで送波される。その繰り返し周期ＰＲＴは、血流の計測箇所と僧帽弁輪の計測箇所のうちの深い方を基準として設定される。具体的には、血流用のサンプルゲートＳＧと僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧのうちの深い方（送受信の原点から遠い方）の深さに応じて繰り返し周期ＰＲＴが決定される。例えば送受信の原点（例えばＢモード画像２２の扇の要に対応した位置）から深い方のサンプルゲートＳＧまでの超音波の往復時間以上となるように（但し当該往復時間以上で可能な限り小さくなるように）繰り返し周期ＰＲＴが設定される。

このように、図２の具体例１では血流用のサンプルゲートＳＧと僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧのうちの深い方を基準として送信パルスの繰り返し周期ＰＲＴが設定される。これにより、目的とする箇所に設定されたサンプルゲートから得られるドプラ情報に、他の箇所（サブゲート）からのドプラ情報が入り込んでしまうことが抑制される。

さらに、共通送信ビームＴＢの繰り返し周期ＰＲＴで血流用のサンプルゲートＳＧと僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧの両方からドプラ情報を得ることができるため、血流用のサンプルゲートＳＧと僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧの各々に対して個別的に送信ビームを繰り返し形成する場合に比べて、高速の計測（特に高速血流の計測）が可能になる。

図３は、２方向ドプラ計測の計測結果に関する表示画像の具体例１を示す図である。図３には、左室流入血流と僧帽弁輪運動を対象とした２方向ドプラ計測により得られる計測結果、つまり図２の具体例１により得られる計測結果を表示する表示画像５１が図示されている。

図３に示す具体例１において、表示画像５１は、左側のＢモード画像２１と右上の左室流入血流のドプラ波形４１と、右下の僧帽弁輪運動のドプラ波形４２を含んでおり、表示処理部５０によって形成されて表示部６０に表示される。

Ｂモード画像２１は、計測断面を映し出した断層画像（例えば静止画像）であり、Ｂモード画像２１内には、血流用のサンプルゲートＳＧと血流計測用の受信ビームＲＢ１に対応したカーソルと、僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧと僧帽弁輪計測用の受信ビームＲＢ２に対応したカーソルと、共通送信ビームＴＢに対応したカーソルが表示される。なお、図３の具体例１では、血流計測用の受信ビームＲＢ１と共通送信ビームＴＢのビーム方向が一致しているため、それらに対応したカーソルが重なって表示される。

左室流入血流のドプラ波形４１は、血流計測用の受信ビームＲＢ１上のサンプルゲートＳＧから得られるドプラシフト情報に基づいて形成される。左室流入血流のドプラ波形４１は、ドプラシフト情報に基づく速度を縦軸に示して横軸を時間軸とし、速度の時間変化を示している。

僧帽弁輪運動のドプラ波形４２は、僧帽弁輪計測用の受信ビームＲＢ２上のサンプルゲートＳＧから得られるドプラシフト情報に基づいて形成される。僧帽弁輪運動のドプラ波形４２も、ドプラシフト情報に基づく速度を縦軸に示して横軸を時間軸とし、速度の時間変化を示している。

図２を利用して説明したように、左室流入血流のドプラシフト情報と僧帽弁輪運動のドプラシフト情報を並列的に（同時に又は同時とみなせるタイミングで）取得することができるため、図３の具体例において、左室流入血流のドプラ波形４１と僧帽弁輪運動のドプラ波形４２は、互いに時間軸を揃えて表示されることが望ましい。

また、表示画像５１を形成するにあたっては、ドプラ計測箇所とそれに対応したドプラ波形との対応関係を視覚的に分かり易くする表示することが望ましい。例えば、血流のドプラ計測箇所（血流用のサンプルゲートＳＧと受信ビームＲＢ１の少なくとも一方）と血流のドプラ波形４１（波形自体、座標軸、波形を示す領域の背景、波形を示す領域の枠など）を互いに同じ色（色相）で表現し、僧帽弁輪のドプラ計測箇所（僧帽弁輪用のサンプルゲートＳＧと受信ビームＲＢ２の少なくとも一方）と僧帽弁輪のドプラ波形４２（波形自体、座標軸、波形を示す領域の背景、波形を示す領域の枠など）を互いに同じ色（色相）で表現することが望ましい。もちろん、血流と僧帽弁輪とを互いに異なる色（色相）とすることが望ましい。

図４は、図１の超音波診断装置による２方向ドプラ計測の具体例２を示す図である。図４には、胎児不整脈の診断において有効な肝静脈血流と下行大動脈血流を対象としたドプラ計測の具体例が図示されている。

Ｂモード画像２２は、断層画像形成部２０において形成され、表示処理部５０を介して表示部６０に表示される。例えば、医師や検査技師等のユーザは、胎児の肝静脈と下行大動脈を含む所望の計測断面が表示されるように、プローブ１０の位置や姿勢を適宜に調整する。これにより、図４のＢモード画像２２が表示部６０に表示される。

所望の計測断面が見つかると、ユーザは例えば操作デバイス７０を操作して、計測断面を映し出したＢモード画像２２（例えば静止画像表示）内に、２つのドプラ計測箇所を設定する。２つのドプラ計測箇所はどちらが先に設定されてもよい。

肝静脈血流を計測する箇所（肝静脈上）に肝静脈用のサンプルゲートＳＧが設定されると、そのサンプルゲートＳＧを通るように、肝静脈計測用の受信ビーム（第１受信ビーム）ＲＢ１の方位が決定される。また、下行大動脈血流を計測する箇所（下行大動脈上）に下行大動脈用のサンプルゲートＳＧが設定されると、そのサンプルゲートＳＧを通るように、下行大動脈用の受信ビーム（第２受信ビーム）ＲＢ２の方位が決定される。

肝静脈計測用と下行大動脈用の２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２の方位が決定されるとそれら２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２の方位に応じて共通送信ビームＴＢの方位が決定される。例えば、受信ビームＲＢ１の方位方向と受信ビームＲＢ２の方位方向の中間となる方位方向に共通送信ビームＴＢの方位が決定される。また、２つのドプラ計測箇所の深さに応じて共通送信ビームＴＢのフォーカス位置が設定される。例えば、肝静脈用のサンプルゲートＳＧの深さと下行大動脈用のサンプルゲートＳＧの深さの中間となる深さに、共通送信ビームＴＢのフォーカス位置が設定される。

こうして、肝静脈計測用と下行大動脈用の２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２と共通送信ビームＴＢが設定されるとドプラ計測が開始される。なお、ドプラ計測において送信部１２と受信部１４により実現される処理と機能は、図２の具体例１と同じであるため説明を省略する。

図４に示す具体例２のドプラ計測において、ドプラ処理部３０は、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から並列的に得られる受信信号を処理することにより、肝静脈血流と下行大動脈血流に対応したドプラ情報を得る。例えば、ドプラ処理部３０が第１処理部と第２処理部を備えており、第１処理部が、肝静脈計測用の受信ビームＲＢ１のサンプルゲートＳＧ内から得られる受信信号に基づいて、肝静脈血流のドプラシフト情報を得る。また、第２処理部が、下行大動脈用の受信ビームＲＢ２のサンプルゲートＳＧ内から得られる受信信号に基づいて、下行大動脈血流のドプラシフト情報を得る。なお、１つの処理部（例えば１つの信号処理プロセッサ）の時分割処理により、第１処理部と第２処理部の機能が実現されてもよい。

２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２から並列的に（同時に又は同時とみなせるタイミングで）受信信号が得られているため、肝静脈血流のドプラシフト情報と下行大動脈血流のドプラシフト情報を並列的に取得することができる。

そして、波形生成部４０は、肝静脈血流のドプラシフト情報と下行大動脈血流のドプラシフト情報に基づいて、肝静脈血流のドプラ波形と下行大動脈血流のドプラ波形を生成する。例えば、波形生成部４０が第１生成部と第２生成部を備えており、第１生成部が肝静脈血流のドプラシフト情報に基づいて肝静脈血流のドプラ波形を生成し、第２生成部が下行大動脈血流のドプラシフト情報に基づいて下行大動脈血流のドプラ波形を生成する。なお、１つの生成部（例えば１つの信号処理プロセッサ）の時分割処理により、第１生成部と第２生成部の機能が実現されてもよい。

図４の具体例２では、２つの計測対象が共に血流（肝静脈血流と下行大動脈血流）であり受信感度の差が殆ど無い。そのため、２つの計測対象の一方が血流で他方が組織の場合（図２の具体例１）のように、受信感度に基づいて２つの計測対象の優劣を決定することが難しい。そこで、図４の具体例２では、２つの受信ビームＲＢ１，ＲＢ２の中間に共通送信ビームＴＢが設定される。これにより、肝静脈血流と下行大動脈血流の両方からほぼ同等な計測条件でドプラ情報を得ることが可能になる。

また、共通送信ビームＴＢは、肝静脈血流と下行大動脈血流の両方をカバーできる程度に範囲を広げたブロードビームであることが望ましい。例えば、２つの受信ビームＲＢ１と受信ビームＲＢ２のビーム間隔が大きいほど、フォーカスの範囲を広く設定した共通送信ビームＴＢ（例えば図６に示す形状と特性を備えた共通送信ビームＴＢ）を形成することが望ましい。

なお、肝静脈血流と下行大動脈血流のいずれか一方のドプラ計測箇所を重視した計測を行いたい場合には、重視すべきドプラ計測箇所に共通送信ビームＴＢの方位を近づけてもよいし、重視すべきドプラ計測箇所の深さに共通送信ビームＴＢのフォーカス位置を近づけてもよい。

図４の具体例２においても、図２の具体例１と同様に、共通送信ビームＴＢに対応した送信パルスは、例えば繰り返し周期ＰＲＴで送波され、その繰り返し周期ＰＲＴは、肝静脈血流の計測箇所と下行大動脈血流の計測箇所のうちの深い方を基準として設定される。これにより、目的とする箇所に設定されたサンプルゲートから得られるドプラ情報に、他の箇所（サブゲート）からのドプラ情報が入り込んでしまうことが抑制される。

図４の具体例２によれば、共通送信ビームＴＢの繰り返し周期ＰＲＴで肝静脈血流と下行大動脈血流の両方からドプラ情報を得ることができるため、肝静脈血流と下行大動脈血流の各々に対して個別的に送信ビームを繰り返し形成する場合に比べて、高速血流の計測が可能になる。

図５は、２方向ドプラ計測の計測結果に関する表示画像の具体例２を示す図である。図５には、肝静脈血流と下行大動脈血流を対象とした２方向ドプラ計測により得られる計測結果、つまり図４の具体例２により得られる計測結果を表示する表示画像５２が図示されている。

図５に示す具体例２において、表示画像５２は、左側のＢモード画像２２と右上の肝静脈血流のドプラ波形４３と、右下の下行大動脈血流のドプラ波形４４を含んでおり、表示処理部５０によって形成されて表示部６０に表示される。

Ｂモード画像２２は、計測断面を映し出した断層画像（例えば静止画像）であり、Ｂモード画像２２内には、肝静脈用のサンプルゲートＳＧと肝静脈計測用の受信ビームＲＢ１に対応したカーソル、下行大動脈用のサンプルゲートＳＧと下行大動脈計測用の受信ビームＲＢ２に対応したカーソル、共通送信ビームＴＢに対応したカーソルが表示される。

肝静脈血流のドプラ波形４３は、肝静脈計測用の受信ビームＲＢ１上のサンプルゲートＳＧから得られるドプラシフト情報に基づいて形成される。肝静脈血流のドプラ波形４３は、ドプラシフト情報に基づく速度を縦軸に示して横軸を時間軸とし、速度の時間変化を示している。

下行大動脈血流のドプラ波形４４は、下行大動脈計測用の受信ビームＲＢ２上のサンプルゲートＳＧから得られるドプラシフト情報に基づいて形成される。下行大動脈血流のドプラ波形４４も、ドプラシフト情報に基づく速度を縦軸に示して横軸を時間軸とし、速度の時間変化を示している。

図４を利用して説明したように、下行大動脈血流のドプラシフト情報と下行大動脈血流のドプラシフト情報を並列的に（同時に又は同時とみなせるタイミングで）取得することができるため、図５の具体例において、肝静脈血流のドプラ波形４３と下行大動脈血流のドプラ波形４４は、互いに時間軸を揃えて表示されることが望ましい。

また、表示画像５２においても、ドプラ計測箇所とそれに対応したドプラ波形との対応関係を視覚的に分かり易く表示することが望ましい。例えば、肝静脈のドプラ計測箇所（肝静脈用のサンプルゲートＳＧと受信ビームＲＢ１の少なくとも一方）と肝静脈血流のドプラ波形４３（波形自体、座標軸、波形を示す領域の背景、波形を示す領域の枠など）を互いに同じ色（色相）で表現し、下行大動脈のドプラ計測箇所（下行大動脈用のサンプルゲートＳＧと受信ビームＲＢ２の少なくとも一方）と下行大動脈血流のドプラ波形４２（波形自体、座標軸、波形を示す領域の背景、波形を示す領域の枠など）を互いに同じ色（色相）で表現することが望ましい。もちろん、肝静脈と下行大動脈とを互いに異なる色（色相）とすることが望ましい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０ プローブ、１２ 送信部、１４ 受信部、２０ 断層画像形成部、３０ ドプラ処理部、４０ 波形生成部、５０ 表示処理部、６０ 表示部、７０ 操作デバイス、１００ 制御部。

Claims (6)

1. 超音波を送受することによりドプラ情報を得る超音波診断装置であって、
   複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームを形成する送信部と、
   前記複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームを形成する受信部と、
   前記複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、前記複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得るドプラ処理部と、
   を有し、
   前記複数のドプラ計測箇所には、血流領域内の血流計測箇所と組織領域内の組織計測箇所が含まれ、
   前記受信部は、前記複数の受信ビームとして、前記血流計測箇所を通る血流受信ビームと前記組織計測箇所を通る組織受信ビームを形成し、
   前記送信部は、前記血流計測箇所を通る前記共通送信ビームを形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記複数のドプラ計測箇所の深さのうちの最大の深さに基づいて、前記共通送信ビームを形成するための送信パルスの繰り返し周期を設定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
   前記送信部は、前記血流計測箇所にフォーカスの位置を設定した前記共通送信ビームを形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 超音波を送受することによりドプラ情報を得る超音波診断装置であって、
   複数のドプラ計測箇所に共通する共通送信ビームを形成する送信部と、
   前記複数のドプラ計測箇所に対応した複数の受信ビームを形成する受信部と、
   前記複数の受信ビームから並列的に得られる受信信号を処理することにより、前記複数のドプラ計測箇所に対応したドプラ情報を得るドプラ処理部と、
   を有し、
   前記複数のドプラ計測箇所には、血流領域内の第１計測箇所と第２計測箇所が含まれ、
   前記受信部は、前記複数の受信ビームとして、前記第１計測箇所を通る第１受信ビームと前記第２計測箇所を通る第２受信ビームを形成し、
   前記送信部は、前記第１受信ビームの方位方向と前記第２受信ビームの方位方向の中間となる方位方向に前記共通送信ビームを形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項４に記載の超音波診断装置において、
   前記送信部は、前記第１計測箇所の深さと前記第２計測箇所の深さの中間となる深さにフォーカスの位置を設定した前記共通送信ビームを形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項４または５に記載の超音波診断装置において、
   前記送信部は、前記第１受信ビームと前記第２受信ビームのビーム間隔が大きいほどフォーカスの範囲を広く設定した前記共通送信ビームを形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。