JP6822078B2 - 超音波診断装置の制御装置、及び制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、超音波診断装置の制御装置、及び制御方法に関する。

超音波診断装置の電源生成デバイスとして、一般に、小型で変換効率が高いスイッチング駆動方式のＤＣ−ＤＣコンバーターが用いられる。しかし、スイッチング駆動方式のＤＣ−ＤＣコンバーターは、スイッチング素子を数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚでスイッチングして動作電圧を生成するため、スイッチング周波数及びその高次高調波の周波数において、電磁ノイズや伝導ノイズが発生することが知られている（以下、「スイッチングノイズ」とも称する）。

超音波診断装置においては、特にパルスドプラ（以下、「ＰＷドプラ」と称する）法によって血流速度パターン等を検出する際に、かかるスイッチングノイズがドプラ偏移周波数を観測する周波数帯に重畳することが知られている。その結果、血流速度パターン等を表示する画面内に、スイッチングノイズが表出し、正しい診断を妨げるおそれがある。

特許文献１には、画面上に当該スイッチングノイズが表出することを防止するために、スイッチング電源のスイッチング周波数をパルス繰り返し周波数の整数倍になるように制御する方法が提案されている。

又、特許文献２には、ドプラ偏移周波数を観測する周波数帯にスイッチング信号の基本周波数及びその高調波が含まれないように、スイッチング周波数を制御する方法が提案されている。

特開平５−１３０９９２号公報 特開２００７−０２９１９８号公報

しかしながら、超音波パルスを送信する際のパルス繰り返し周波数は、血流速度パターン等を検出する際の流速レンジ（ドプラ偏移周波数を観測する範囲）に応じて、数十通りも存在する。そのため、特許文献１の従来技術のように、あらゆるパルス繰り返し周波数に対して、そのパルス繰り返し周波数の整数倍となるように、スイッチング電源のスイッチング周波数を設定することは困難である。

又、血流速度パターン等を検出する際の流速レンジを広げたい場合等においては、特許文献２の従来技術のように、スイッチングノイズが含まれるすべての周波数帯を避けるように、スイッチング周波数を設定することは困難となることもある。

特に、近年、超音波パルスの送信タイミングを切り替えることで、複数の動作モードを複合的に実行することが可能となっており（以下、「複合動作モード」と称する）、かかる動作モードの実行態様を考慮して、より好適なスイッチング周波数を設定することが望まれる。

本開示は上記の問題点に鑑みてなされたもので、特に複合動作モードにおいて、ドプラ偏移周波数の検出結果へのスイッチングノイズの混入を抑制することを可能とする超音波診断装置の制御装置、及び制御方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本開示は、動作電圧を生成するスイッチング電源を有し、超音波をパルス状に繰り返して送信し、被検体内から反射される超音波エコーからドプラ偏移周波数を検出可能に構成された超音波診断装置の制御装置であって、送信する超音波パルスのパルス波形が異なる複数の動作モードから、観測結果を画面内に同時に表示する対象として少なくとも第１及び第２の動作モードを設定する動作モード設定部と、前記第１及び第２の動作モードそれぞれの超音波パルスの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する動作タイプ設定部と、前記スイッチング電源を駆動する際のスイッチング信号の基本周波数及び高調波が、前記第１及び第２の動作モード並びに前記動作タイプに基づいて決定されるドプラ観測周波数帯域に含まれないように、前記スイッチング信号のスイッチング周波数を設定するスイッチング周波数設定部と、を備える、制御装置である。

又、前述した課題を解決する主たる本開示は、動作電圧を生成するスイッチング電源を有し、超音波をパルス状に繰り返して送信し、被検体内から反射される超音波エコーからドプラ偏移周波数を検出可能に構成された超音波診断装置の制御方法であって、送信する超音波パルスのパルス波形が異なる複数の動作モードから、観測結果を画面内に同時に表示する対象として少なくとも第１及び第２の動作モードを設定する処理と、前記第１及び第２の動作モードそれぞれの超音波パルスの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する処理と、前記スイッチング電源を駆動する際のスイッチング信号の基本周波数及び高調波が、前記第１及び第２の動作モード並びに前記動作タイプに基づいて決定されるドプラ観測周波数帯域に含まれないように、前記スイッチング信号のスイッチング周波数を設定する処理と、を備える、制御方法である。

本開示によれば、ドプラ偏移周波数の検出結果に、スイッチング電源から発生するスイッチングノイズが混入することを抑制することができる。

実施形態に係る超音波診断装置の信号処理経路の全体構成の一例を示す図 実施形態に係る超音波診断装置のＰＷドプラ処理部の構成の一例を示す図 超音波診断装置の電源部の構成の一例を示す図 超音波診断装置の電源部の構成の一例を示す図 複合動作モードにおいて生成される画面の一例を示す図 複合動作モードにおいて生成される画面の一例を示す図 複合動作モードにおける動作タイプについて説明する図 複合動作モードにおける動作タイプについて説明する図 複合動作モードにおける動作タイプについて説明する図 複合動作モードにおける動作タイプについて説明する図 複合動作モードにおける動作タイプについて説明する図 ＰＷドプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域とスイッチング周波数の関係について説明する図 ＰＷドプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域とスイッチング周波数の関係について説明する図 周波数スペクトル画像にスイッチングノイズが表出した表示画面の一例を示す図 スイッチング周波数を決定する際の制御装置の動作の一例を示すフローチャート スイッチング周波数を決定する際の制御装置の動作の一例を示すフローチャート スイッチング周波数を決定する際の制御装置の動作の一例を示すフローチャート

（超音波診断装置の構成）
以下、図１、図２、図３Ａ、図３Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置Ａの構成について説明する。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置Ａの信号処理経路の全体構成の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る超音波診断装置ＡのＰＷドプラ処理部５の構成の一例を示す図である。図３Ａ、図３Ｂは、超音波診断装置Ａの電源部１２の構成の一例を示す図である。

本実施形態に係る超音波診断装置Ａは、超音波探触子１、送信部２、受信部３、Ｂモード処理部４、ＰＷ（Pulse Wave）ドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷ（Continuous Wave）ドプラ処理部７、表示処理部８、表示器９、制御装置１０、操作部１１、及び電源部１２を含んで構成される。尚、本実施形態では、電源部１２が上記した「スイッチング電源」に相当する。

超音波探触子１は、送信部２で発生された電気パルスを超音波パルスに変換して被検体内へ送信し、被検体内で反射した超音波エコーを受信して電気信号に変換し受信部３へ出力する。超音波探触子１は、例えば、一次元もしくは二次元状に配置された複数の振動子（圧電素子）と、当該複数の振動子の駆動状態のオンオフを個別に又はブロック単位（以下、「チャンネル」と称する）で切替制御するためのチャンネル切替部（セレクター）を含んで構成される。

尚、超音波探触子１は、Ｂモードやカラーフローモードで二次元データを生成する際には、複数のチャンネルのうち、駆動対象のチャンネルを順に駆動（走査）することによって、走査方向に沿った順序で、被検体内部に対して超音波パルスを送信する。

送信部２は、超音波探触子１に対して駆動信号たる電圧パルスを送出する送信器である。送信部２は、例えば、高周波パルス発振器、パルス設定部等を含んで構成される。送信部２は、高周波パルス発振器で生成した電圧パルスを、パルス設定部で設定した電圧振幅、パルス幅及びタイミングに調整して、超音波探触子１のチャンネルごとに送出する。

送信部２は、超音波探触子１の複数のチャンネルそれぞれにパルス設定部を有しており、複数のチャンネルごとに電圧パルスの電圧振幅、パルス幅及びタイミングを設定可能になっている。例えば、送信部２は、複数のチャンネルに対して適切な遅延時間を設定することによって目標とする深度を変更したり、異なるパルス波形を発生させる（例えば、Ｂモードでは１波のパルス、ＰＷドプラモードでは４波のパルスを送出する）。

受信部３は、超音波探触子１で生成された超音波エコーに係る電気信号を受信処理する超音波受信器である。受信部３は、チャンネルごとのプリアンプ、チャンネルごとのＡＤ変換部、受信ビームフォーマー、及び処理系統切替部を含んで構成される。

受信部３のプリアンプは、微弱な超音波エコーに係る電気信号を増幅する。ＡＤ変換部は、増幅された電気信号を、デジタル信号に変換する。受信ビームフォーマーは、各チャンネルの受信信号を整相加算することで複数チャンネルの信号を１つにまとめて、後段の処理部で処理する対象の信号を生成する（「受信信号」と称する）。

受信部３の処理系統切替部は、受信ビームフォーマーで生成された受信信号を送信する先を切り替え制御し、実行する動作モードに応じて、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、又はＣＷドプラ処理部７のいずれかに一つに出力する。

Ｂモード処理部４は、Ｂモード動作の際に受信部３から受信信号を取得して、被検体の内部の断層像たるＢモード画像を生成する（図４Ａ、図４Ｂを参照）。

Ｂモード処理部４は、例えば、超音波探触子１が深度方向に向けてパルス状の超音波を送信した際に、その後に検出される超音波エコーの信号強度（Intensity）の時間的変化をラインメモリに蓄積する。Ｂモード処理部４は、超音波探触子１からの超音波パルスが走査されるに応じて、各走査位置での超音波エコーの信号強度の時間的変化をラインメモリに順次蓄積し、フレーム単位となる二次元データを生成する。そして、Ｂモード処理部４は、被検体の内部の各位置で検出される超音波エコーの信号強度を輝度値に変換することによって、Ｂモード画像を生成する。

Ｂモード処理部４は、例えば、包絡線検波回路、ダイナミックフィルター及び対数圧縮回路を含んで構成される。包絡線検波回路は、受信信号を包絡線検波して、信号強度を検出する。対数圧縮回路は、包絡線検波回路で検出された受信信号の信号強度に対して対数圧縮を行う。ダイナミックフィルターは、深度に応じて周波数特性を変化させたバンドパスフィルターであって、生体の超音波周波数減衰に応じてエコー信号を検出し、エコー信号がない受信信号をカットすることによりノイズ成分を除去する。

ＰＷドプラ処理部５は、ＰＷドプラモード動作の際に受信部３から受信信号を取得して、血流や動きのある体組織からの超音波エコーのドプラ偏移周波数の周波数スペクトル画像（以下、「血流速度パターン」とも称する）を生成する（図２、図４Ａ、図４Ｂを参照）。

ＰＷドプラ処理部５は、例えば、パルス状の超音波パルスを繰り返し送信し、当該超音波パルスのパルス繰り返し周波数に同期して超音波エコーに係る受信信号をサンプリングする。換言すると、ＰＷドプラ処理部５は、パルス繰り返し周波数に従って一定間隔で超音波パルスを送受信し、同じサンプルゲート深度（深度方向における観測対象の位置を示す。以下同じ）からのｎ番目の超音波エコーとｎ＋１番目の超音波エコーの位相差に基づいて、ドプラ偏移周波数を推定する。

ＰＷドプラ処理部５は、例えば、バンドパスフィルター５ａ、直交検波部５ｂ、ローパスフィルター５ｃ、レンジゲート５ｄ、積分回路５ｅ、ウォールモーションフィルター５ｆ、及びＦＦＴ解析部５ｇを含んで構成される。バンドパスフィルター５ａは、不必要な周波数成分を除去する。直交検波部５ｂは、受信信号に対して、送信した超音波パルスと同相の参照信号及び送信した超音波パルスとπ／２だけ位相の異なる参照信号をミキシングして、直交検波信号を生成する。ローパスフィルター５ｃは、直交検波信号の高周波成分を除去して、ドプラ偏移周波数に係る受信信号を生成する。レンジゲート５ｄは、サンプルゲート深度からの超音波エコーのみを取得する。積分回路５ｅは、レンジゲート５ｄで取得した受信信号を積分する。ウォールモーションフィルター５ｆは、低域除去して、クラッタ成分（組織からの超音波エコー）を除去する処理を行う。ＦＦＴ解析部５ｇは、このようにして取得した受信信号のドプラ偏移周波数成分を周波数解析する。

カラーフロー処理部６は、カラーフローモード動作の際に受信部３から受信信号を取得して、血流や動きのある体組織等の速度（Velocity）、パワー（Power）、速度の分散値（Turbulence）を表すカラーフロー画像を生成する（図４Ｂを参照）。カラーフロー処理部６は、ＰＷドプラ処理部５と同様に、例えば、連続して送信したパルス状の超音波の、同じ深さ位置からの超音波エコーを検出する。そして、カラーフロー処理部６は、自己相関処理に基づく解析によって、ドプラ偏移周波数成分を検出する。カラーフロー処理部６は、血流等からの超音波エコーのドプラ偏移周波数から換算される血流等の速度（Velocity）、パワー（Power）、速度の分散値（Turbulence）を色空間ベクトルで表すことによってカラーフロー画像を生成する。

カラーフロー処理部６は、例えば、ＭＴＩフィルター、直交検波回路、及び自己相関演算部を含んで構成される（図示せず）。ＭＴＩ（Moving Target Indication）フィルターは、受信信号から、静止した組織からのクラッタ成分（組織からの超音波エコー）を除去する処理を行う。直交検波回路は、受信信号に対して、送信超音波と同相の参照信号及び送信超音波とπ／２だけ位相の異なる参照信号をミキシングして、直交検波信号を生成する。自己相関演算部は、連続して送信した超音波パルスの、同じ深さ位置からの超音波エコーの直交検波信号に対して自己相関演算を行って、血流の速度、パワー、及び分散等を算出する。

ＣＷドプラ処理部７は、ＣＷドプラモード動作の際に稼働し、受信部３から受信信号を取得して、ＰＷドプラ処理部５と同様に、ドプラ偏移周波数の周波数スペクトラム画像を生成する。ＣＷドプラモードでは、ＰＷドプラモードとは異なり、一定周波数の連続波を送信し、当該連続波に係る超音波エコーからドプラ偏移周波数成分を算出する。ＣＷドプラ処理部７は、例えば、バンドパスフィルター、直交検波部、ローパスフィルター及びＦＦＴ解析部を含んで構成される。

表示処理部８は、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、及びＣＷドプラ処理部７から、Ｂモード画像、周波数スペクトル画像、及びカラーフロー画像等に係る画像データが入力され、当該画像データに座標変換処理やデータ補間処理等の所定の画像処理を施して、表示器９に出力する。

表示器９は、表示処理部８から出力された画像データを表示するモニターである。

尚、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷドプラ処理部７、表示処理部８は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で構成されたデジタル演算回路によって実現される。但し、これらの構成は、種々に変形可能であり、例えば、その一部又は全部がハードウェア回路によって実現されてもよいし、プログラムに従った演算処理によって実現されてもよい。

制御装置１０は、超音波探触子１、送信部２、受信部３、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷドプラ処理部７、表示処理部８、表示器９、操作部１１、電源部１２等と制御信号の送受信をして、これらを統括制御する。尚、制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive)やＳＳＤ（Solid State Drive)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成されている。

制御装置１０は、制御部１０ａ、動作モード設定部１０ｂ、動作タイプ設定部１０ｃ、及びスイッチング周波数設定部１０ｄを備えている。

制御部１０ａは、超音波探触子１、送信部２、受信部３、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷドプラ処理部７等を動作させる。本実施形態に係る制御部１０ａは、動作モード設定部１０ｂで設定した動作モード（Ｂモード、ＰＷドプラモード等）及び動作タイプ設定部１０ｃで設定した動作タイプ（独立タイプ、連動タイプ等）に従って、超音波探触子１、送信部２、受信部３、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷドプラ処理部７等を動作させる。

動作モード設定部１０ｂは、Ｂモード、カラーフローモード、ＰＷドプラモード及びＣＷドプラモードのうちから、実行する動作モードを設定し、当該モードに応じた制御を制御部１０ａに実行させる。本実施形態に係る動作モード設定部１０ｂは、これらの複数の動作モードから、観測結果を表示器９の画面内に同時に表示する対象の動作モードを複数設定する（図４Ａ、図４Ｂを参照して後述）。

動作タイプ設定部１０ｃは、複数の動作モードを実行する場合に、それぞれの動作モードの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する（図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａ、図６Ｂを参照して後述）。

スイッチング周波数設定部１０ｄは、電源部１２（ＤＣ−ＤＣコンバーター）を駆動するスイッチング信号のスイッチング周波数を設定する。本実施形態に係るスイッチング周波数設定部１０ｄは、スイッチング周波数の正の整数倍の周波数が、上記動作タイプに応じて決定されるドプラ偏移周波数を観測する周波数帯域（以下、「ドプラ観測周波数帯域」と称する）に含まれないように、スイッチング周波数を設定する（図１０、図１１、図１２を参照して後述）。

尚、上記した各機能は、例えば、ＣＰＵがＨＤＤやＳＳＤ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、その一部又は全部が専用のハードウェア回路によって実現してもよい。

操作部１１は、操作者が入力操作を行うためのユーザインターフェイスであり、例えば、押しボタンスイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成される。操作部１１は、操作者が行った入力操作を操作信号に変換し、制御装置１０に入力する。操作部１１によって、例えば、ＰＷドプラモードにおいて血流速度パターンを検出するサンプルゲート深度を設定可能となっている。

電源部１２は、上記の各構成を動作させるための直流の電源電圧を生成して、これらに対して電力供給する。本実施形態に係る電源部１２は、スイッチング周波数が可変に構成されたスイッチング駆動方式のＤＣ−ＤＣコンバーターが用いられている。但し、電源部１２は、スイッチング駆動方式のＤＣ−ＤＣコンバーターであれば、ハーフブリッジ形やチョッパ形等の任意の回路方式のＤＣ−ＤＣコンバーターを用いることができる。スイッチング素子の駆動方式もＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）駆動、ＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation：パルス周波数変調）駆動のいずれであってもよい。尚、ＤＣ−ＤＣコンバーターは、周知の構成であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

尚、ＤＣ−ＤＣコンバーターから出力される電圧は、例えば、フィードバック制御によって、スイッチング素子をオンオフする際のデューティー比が制御されることで所定値に調整される（ＰＷＭ駆動方式の場合）。この場合、スイッチング周波数は、例えば、デューティー比を制御する際のスイッチング信号の周波数として設定される。

本実施形態に係る電源部１２は、図３Ａ、図３Ｂに示すような構成によって、制御装置１０からの制御信号に従って、スイッチング周波数が可変に構成されている。

図３Ａは、外部クロックに同期する構成のＤＣ−ＤＣコンバーターを示す図である。

図３Ａにおいて、ＤＣ−ＤＣコンバーター１２ｃ〜１２ｆは、それぞれ、クロック生成部１２ｂからのクロック信号に基づいて、スイッチング素子をオンオフ動作させ、ＡＣ−ＤＣ変換部１２ａから供給される直流電力の電圧を変換して出力する構成となっている。この際、スイッチング周波数は、例えば、制御装置１０がクロック生成部１２ｂの周波数設定レジスタに設定する値によって可変とされる。尚、ＤＣ−ＤＣコンバーター１２ｃ〜１２ｆは、それぞれ、異なる出力電圧を生成するために設けられている。

図３Ｂは、発振器を内蔵する構成のＤＣ−ＤＣコンバーターを示す図である。

図３Ｂにおいて、ＤＣ−ＤＣコンバーター１２ｇ、１２ｈは、それぞれ、内蔵する発振器のクロック信号に基づいて、スイッチング素子をオンオフ動作させ、供給される直流電力の電圧を変換して出力する構成となっている。この際、スイッチング周波数は、例えば、制御装置１０によりスイッチ回路１２ｉ、１２ｊの開閉状態が切り替えられ、内蔵する発振器に接続する外部抵抗１２ｋ、１２ｌが切り替えられることによって制御される。

（超音波診断装置の動作モードと動作タイプ）
以下、図４Ａ〜図４Ｂ、図５Ａ〜図５Ｃ、図６Ａ〜図６Ｂを参照して、超音波診断装置Ａの動作モードと動作タイプについて説明する。

本実施形態に係る超音波診断装置Ａは、動作モードとして、Ｂモード、カラーフローモード、ＰＷドプラモード及びＣＷドプラモードを有している。そして、超音波診断装置Ａ（制御部１０ａ）は、当該動作モードに対応する態様で、送信部２に超音波パルスを送信させるとともに受信部３に超音波エコーを受信させ、Ｂモード処理部４、ＰＷドプラ処理部５、カラーフロー処理部６、ＣＷドプラ処理部７のうち、当該動作モードに対応する処理部において受信信号を処理させる。

送信する超音波のパルス波形は、実行する動作モードごとに異なっており、いずれかの一つの動作モードごとに実行される。但し、「複合動作モード」においては、それぞれの動作モードに係る超音波パルスの送信タイミングを異ならせることによって、複数の動作モードで生成した画像（観測結果）を表示器９に同時に表示することが可能な構成となっている。

図４Ａは、複合動作モードにおいて、Ｂモード、ＰＷドプラモードの２つの動作モードを実行する場合に生成される画面の一例を示す図である。図４Ｂは、複合動作モードにおいて、Ｂモード、ＰＷドプラモード、カラーフローモードの３つの動作モードを実行する場合に生成される画面の一例を示す図である。

図４Ａ、図４Ｂにおいて、Ｒ１領域にはＢモードで生成されたＢモード画像、Ｒ２領域にはＰＷドプラモードで生成された周波数スペクトル画像が表示されている。又、図４Ｂでは、Ｂモード画像、周波数スペクトル画像に加えて、更に、Ｒ１領域に重畳するＲ３領域に、カラーフローモードによって生成されるカラーフロー画像が表示された状態を示す。

図４Ａ、図４Ｂでは、それぞれの動作モードの送信タイミングを異ならせることによって、複数の動作モードの画像を同時に表示している。

尚、図４Ａ、図４Ｂにおいて、Ｂモード画像（Ｒ１領域）の縦軸は深度方向、横軸は走査方向に対応する。又、周波数スペクトル画像（Ｒ２領域）の縦軸は血流速度（縦軸中央線が速度が０の位置を示す）、横軸は時間に対応する。

カラーフロー画像（Ｒ３領域）は、Ｂモード画像の対応する位置の血流速度を色空間ＲＧＢで表現したものである。カラーフロー画像においては、超音波探触子１に向かってくる速度が速いほどＲ成分の輝度値が大きくなるように表され、反対に、超音波探触子１から遠ざかる速度が速いほどＢ成分の輝度値が大きくなるように表される。

超音波診断装置Ａの動作タイプ設定部１０ｃは、上記のように、複合動作モードにおいて複数の動作モードを実行する場合に、それぞれの動作モードに係る超音波パルスの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する。

動作タイプ設定部１０ｃは、例えば、複合動作モードにおいてＰＷドプラモードとＢモードを実行する場合であれば、ＰＷドプラモードに係る超音波パルスのみを連続的に送信（更新）する独立タイプ、Ｂモードに係る超音波パルスの送信を間に挟むように、ＰＷドプラモードに係る超音波パルスを送信する連動タイプ（例えば、Ｂモードに係る超音波パルスとＰＷドプラモードに係る超音波パルスの送信を交互に実行する）、ＰＷドプラモードに係る超音波パルスを連続的に送信しつつ、Ｂモードに係る超音波パルスを送信する際にはＰＷドプラモードのデータを線形予測等によってデータ補間するＭＳＥタイプ、からいずれか一つを動作タイプとして設定する。尚、動作タイプの種別としては、ＰＷドプラモードに係るｎ回目の超音波パルスとｎ＋１回目の超音波パルスを送信する間に、Ｂモードに係る超音波パルスを送信する回数によっても複数種類に分けられる。

図５Ａ〜図５Ｃは、複合動作モードにおいて、図４Ａに示すＰＷドプラモードとＢモードの２モードを実行する際の動作タイプについて説明する図である。

図５Ａは、独立タイプでＰＷドプラモードを実行する態様を説明する図である。図５Ｂは、連動タイプでＰＷドプラモードとＢモードを実行する態様を説明する図である。図５Ｃは、ＭＳＥタイプでＰＷドプラモードとＢモードを実行する態様を説明する図である。

図５Ａ〜図５Ｃ中のグラフは、時間軸（横軸）上での矢印に付されたモードの送信タイミングを表す。図中の矢印ＰＷはＰＷドプラモードの送信タイミングを表し、矢印ＢはＢモードの送信タイミングを表す。尚、ここで言う「送信タイミング」とは、対応するモードに応じたパルス状の超音波を一回送信するタイミングを表す。

図５Ａの動作タイプ（独立タイプ）では、ＰＷドプラモードのみを連続的に実行する。従って、ＰＷドプラモードは、矢印同士の間隔で繰り返し実行されることになる。換言すると、矢印同士の間隔がＰＷドプラモードのパルス繰り返し周波数となる。

この際、Ｂモードは、例えば、ＰＷドプラモードを開始する前に実行される。これにより生成されたＢモード画像は、記憶部に静止画像データとして保持され、表示器９に静止画像として表示される。

図５Ｂの動作タイプ（連動タイプ）では、ＰＷドプラモードとＢモードとを交互に実行する。この場合、Ｂモード画像とＰＷドプラモードの周波数スペクトル画像は、対応するモードを実行する度に更新され、表示器９には、Ｂモード画像も動画像として表示される。

尚、ＰＷドプラモードにおいて周波数スペクトルを算出するためには、同じ深さ位置（サンプルゲート深度）に対する複数回のパルス状の超音波の送受信が必要となる。そのため、連動タイプで動作する場合のＰＷドプラモードのパルス繰り返し周波数は、Ｂモードの実行を挟むＰＷドプラモード同士の間隔（図５Ｂ中の矢印ＰＷ同士の間隔）となる。

図５Ｃの動作タイプ（ＭＳＥタイプ）では、Ｂモードの実行を間に挟むように、ＰＷドプラモードを連続的に実行する。但し、この場合、Ｂモードを実行するタイミングにおける受信信号は、ＰＷドプラモードで周波数解析を行う際には、線形予測等により補間される。そのため、ＰＷドプラモードのパルス繰り返し周波数は、図５Ａと同様に、高い値に設定することが可能である。

上記した動作タイプは、観測対象等に応じて使い分けられる。

図５Ａの独立タイプは、ＰＷドプラモードにおいて流速レンジを広域まで自由に設定できる点や、ＰＷドプラモードにおいて周波数スペクトルを算出する際のサンプル数が多くなるため、高精度に周波数スペクトルを算出できる点がメリットとして挙げられる。しかし、当該独立タイプでは、Ｂモード画像が更新されないため、ＰＷドプラの観察位置(サンプルゲート深度及び超音波パルスの送信方向)がずれても確認及び補正できない。

尚、ＰＷドプラモードにおける血流速度の検出結果は、超音波パルスの送信方向と血流の方向とのなす角度に応じて誤差を含むため、一般に、ＰＷドプラモードでは、Ｂモードで得られたデータに基づいて血流速度パターンの補正がなされる。

一方、図５Ｂの連動タイプは、独立タイプとは逆の関係になり、Ｂモード画像がリアルタイムに更新されるため、ＰＷドプラの観察位置(サンプルゲート深度及び超音波パルスの送信方向)がリアルタイムに確認及び補正可能である点がメリットとして挙げられる。しかし、当該独立タイプでは、Ｂモードの実行に必要な期間に応じて、パルス繰り返し周波数の最大値が決まってしまうため、ＰＷドプラモードの流速レンジが狭域になってしまう。又、ＰＷドプラモードにおいて周波数スペクトルを算出する際のサンプル数が少なくなるため、周波数スペクトルの精度が低下してしまう。

尚、図５ＣのＭＳＥタイプは、独立タイプと連動タイプの両者を補完することができるが、スペクトラム波形の変化が大きくなったときに対応することができず、当該タイミングにおいて継ぎ目が発生してしまう。

図６Ａ〜図６Ｂは、複合動作モードにおいて、図４Ｂに示すＰＷドプラモード、Ｂモード及びカラーフローモードの３モードを実行する際の動作タイプについて説明する図である。

図６Ａは、独立タイプで当該３モードを実行する態様を説明する図である。図６Ｂは、連動タイプで当該３モードを実行する態様を説明する図である。

図６Ａ、図６Ｂの動作タイプは、いずれも、図５Ａ、図５Ｂを参照して上記したのと同様の特徴を有する。但し、図６Ｂの連動タイプでは、連続するＰＷドプラモードの実行の間に、Ｂモード及びカラーフローモードを実行する。そのため、ＰＷドプラモードのパルス繰り返し周波数は、図５Ｂの場合と比して、より長周期となる。尚、図中の矢印Ｃはカラードプラモードの送信タイミングを表す。

（スイッチング周波数の設定）
次に、図７〜図１２を参照して、本実施形態に係る制御装置１０（スイッチング周波数設定部１０ｄ）における電源部１２のスイッチング周波数の設定方法について説明する。尚、本実施形態に係る制御装置１０（スイッチング周波数設定部１０ｄ）は、ＰＷドプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域を基準としてスイッチング周波数の設定を行う。

図７、図８は、ＰＷドプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域とスイッチング周波数の関係について説明する図である。図中の横軸は周波数を表し、縦軸は受信信号又はスイッチングノイズの当該周波数成分における信号強度を表す。又、図中のＦｒｅｆはＰＷドプラの送信周波数（受信参照周波数）、ＦｐｒｆはＰＷドプラのパルス繰り返し周波数、ＦｓｗはＤＣ−ＤＣコンバーターのスイッチング周波数を表している。

ドプラ偏移周波数は、超音波パルスを送信した際の周波数Ｆｒｅｆと受信した際の周波数の差分であり、血流速度に応じて、当該送信周波数Ｆｒｅｆの前後の周波数帯域Ｆｒｅｆ−ΔＦ〜Ｆｒｅｆ＋ΔＦに遷移する。このとき、ドプラ観測周波数帯域の下限Ｆｒｅｆ−ΔＦ及び上限Ｆｒｅｆ＋ΔＦは、ナイキストのサンプリング定理に従って、パルス繰り返し周波数Ｆｐｒｆによって規制されるため、ドプラ偏移周波数を観測可能なドプラ観測周波数帯域は、以下の式（１）のように表すことができる。
Ｆｒｅｆ−（１／２）Ｆｐｒｆ ≦ Ｌ ≦ Ｆｒｅｆ＋（１／２）Ｆｐｒｆ …式（１）
（但し、Ｌ：ドプラ観測周波数帯域、Ｆｒｅｆ：送信周波数（参照波周波数）、Ｆｐｒｆ：パルス繰り返し周波数、を表す）

一方、電源部１２から発生するスイッチングノイズは、スイッチング信号の基本波周波数及びその高調波に表出する。図７、図８中では、スイッチングノイズ成分として、スイッチング周波数の基本波（Ｆｓｗ）、第二次高調波（２×Ｆｓｗ）、及び第三次高調波（３×Ｆｓｗ）を表している。尚、図７、図８中において、スイッチングノイズ成分をスイッチング周波数から一定の幅をもった状態で表しているのは、スイッチング信号が矩形波であることや、電力負荷に応じて、逐次、ＤＣ−ＤＣコンバーターのデューティー比が変化すること等に起因する。

ここで、図７のように、スイッチングノイズ成分がドプラ観測周波数帯域に重畳する場合には、当該スイッチングノイズ成分がドプラ成分に混入し、当該スイッチングノイズが周波数スペクトル画像上に表出することになる。

一方、図８のように、スイッチングノイズ成分がドプラ観測周波数帯域に重畳しない場合には、当該スイッチングノイズ成分は、ＰＷドプラ処理部５におけるフィルター処理等によって除去され、周波数スペクトル画像上にも表れなくなる。

図９は、周波数スペクトル画像にスイッチングノイズが表出した表示画面の一例を示す図である。図９では、周波数スペクトル画像の所定の周波数の位置（矢印の位置）に、スイッチングノイズが継続的に表出している。

本実施形態に係るスイッチング周波数設定部１０ｄは、上記に鑑みて、図８のように、スイッチング信号の基本波周波数及びその高調波（Ｆｓｗ、２×Ｆｓｗ、３×Ｆｓｗ…）が、ドプラ観測周波数帯域に含まれないように、スイッチング信号のスイッチング周波数を設定する。

この際、スイッチング周波数設定部１０ｄは、動作タイプに応じてドプラ観測周波数帯域が異なる範囲となることを考慮して、動作タイプごとにスイッチング周波数を設定する。換言すると、ドプラ観測周波数帯域を規定するパルス繰り返し周波数の最大値は、動作タイプごとに制約条件が異なっている。例えば、ＢモードとＰＷドプラモードの連動モードでは（図５Ｂを参照）、Ｂモードの実行を間に挿入するため、ＰＷドプラモードのパルス繰り返し周波数の最大値は、当該Ｂモードを実行する時間に制約される。

又、この際、スイッチング周波数設定部１０ｄは、サンプルゲート深度に応じてパルス繰り返し周波数の最大値が異なることを考慮して、サンプルゲート深度に応じたスイッチング周波数を設定する。換言すると、パルス繰り返し周波数の最大値は、超音波パルスの往復時間によって規制され、サンプルゲート深度に規制された値となる。例えば、パルス繰り返し周波数の最大値は、浅い位置を検出する場合には高い周波数（例えば８ｋＨｚ）になるが、深い位置を検出する場合には低い周波数（例えば４ｋＨｚ）になる。

スイッチング周波数設定部１０ｄは、かかる観点から、サンプルゲート深度及び動作タイプに応じて決定されるパルス繰り返し周波数の最大値を考慮して、例えば、以下の式（２）及び式（３）を満たすように、スイッチング周波数を設定する。
ｎ＊Ｆｓｗ≦Ｆｒｅｆ−（１／２）Ｆｐｒｆｍ …式（２）
Ｆｒｅｆ＋（１／２）Ｆｐｒｆｍ≦（ｎ＋１）＊Ｆｓｗ …式（３）
（但し、ｎ：正の整数、Ｆｒｅｆ：送信周波数（参照波周波数）、Ｆｓｗ：スイッチング周波数、Ｆｐｒｆｍ：サンプルゲート深度と動作タイプに応じて決定されるパルス繰り返し周波数の最大値、を表す）

上記式（２）、式（３）では、パルス繰り返し周波数の最大値を設定することによって、観測可能な血流速度の流速レンジをできるだけ広域に拡張する構成となっている。これによって、例えば、独立タイプで動作させる場合には、流速レンジを広域（例えば、パルス繰り返し周波数を最大値に設定）にしつつ、スイッチングノイズの周波数成分と、ドプラ観測周波数帯域の重畳する領域が少なくなるように（スイッチングノイズが抑制されるように）、スイッチング周波数を設定することになる。但し、パルス繰り返し周波数は、動作タイプに応じた規制条件を考慮して設定すればよく、必ずしも最大値とする必要はない。

尚、この際、より望ましくは、スイッチング周波数設定部１０ｄは、上記したように、スイッチング信号の基本波周波数及びその高調波の前後の周波数幅にもスイッチングノイズが表出することを想定して、当該周波数幅が更に含まれないように、スイッチング周波数を設定する。スイッチング周波数設定部１０ｄは、例えば、当該周波数幅を考慮して（ここでは、パルス繰り返し周波数Ｆｐｒｆｍの略１〜１０倍の周波数幅をマージンとして想定）、以下の式（４）及び式（５）を満たすように、スイッチング周波数を設定する。
ｎ＊Ｆｓｗ≦Ｆｒｅｆ−（１／２）Ｆｐｒｆｍ＊ｋｍ …式（４）
Ｆｒｅｆ＋（１／２）Ｆｐｒｆｍ＊ｋｍ≦（ｎ＋１）＊Ｆｓｗ…式（５）
（但し、ｎ：正の整数、Ｆｒｅｆ：送信周波数（参照波周波数）、Ｆｓｗ：スイッチング周波数、Ｆｐｒｆｍ：サンプルゲート深度と動作タイプに応じて決定されるパルス繰り返し周波数の最大値、ｋｍ：マージン係数（１〜１０）、を表す）

図１０、図１１、図１２は、上記式（２）及び式（３）を用いて、スイッチング周波数Ｆｓｗを決定する際の制御装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。尚、図１０、図１１、図１２のフローチャートは、例えば、制御装置１０がコンピュータープログラムに従って実行するものである。

図１０は、ＢモードとＰＷドプラモードの複合動作モードにおいて、独立タイプでＰＷドプラモード動作を行う場合（図５Ａに対応）のスイッチング周波数Ｆｓｗの決定プロセスの一例を示す。

制御装置１０は、まず、超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆを設定する（ステップＳ１）。

次に、制御装置１０（動作モード設定部１０ｂ）は、動作モードの設定を行う（ステップＳ２）。ここでは、例えば、操作者の操作により、ＢモードとＰＷドプラモードの複合動作モードが設定されたものとする。

次に、制御装置１０（動作タイプ設定部１０ｃ）は、動作タイプの設定を行う（ステップＳ３）。ここでは、例えば、操作者の操作により、ＰＷドプラモードの独立タイプが設定されたものとする。

次に、制御装置１０は、サンプルゲート深度に応じたパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍの設定を行う（ステップＳ４）。

尚、制御装置１０は、この際、パルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍがシステム設定可能周波数（ＦＦＴ解析部１２ｇの解析可能限界等）を超える場合には、システム設定可能周波数をパルス繰り返し周波数の最大値として設定する。

制御装置１０は、このようにして設定された超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆとパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍを参照して、ドプラ観測周波数帯域を設定し、式（２）及び式（３）を満たすように、スイッチング周波数Ｆｓｗを設定する（ステップＳ５）。

図１１は、複合動作モードにおいて、連動タイプでＢモードとＰＷドプラモードを実行する場合（図５Ｂに対応）のスイッチング周波数Ｆｓｗの決定プロセスの一例を示す。

図１１においても、図１０と同様に、制御装置１０は、超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆの設定（ステップＳ１１）、動作モード（ここでは、ＢモードとＰＷドプラモードの複合動作モード）の設定（ステップＳ１２）、動作タイプ（ここでは、ＢモードとＰＷドプラモードの連動タイプ）の設定（ステップＳ１３）、パルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍの設定を行う（ステップＳ１４、Ｓ１５）。

但し、連動タイプでＰＷドプラモードとＢモードを行う場合、パルス繰り返し周波数は、Ｂモードを実行するための繰り返し時間に規制される。従って、ここでのパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍは、検出深度に応じたＢモードを実行するための繰り返し時間ＰＲＴ１と、サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモードを実行するための繰り返し時間ＰＲＴ２とに基づいて、例えば、以下の式（６）を用いて算出する。
Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２） …式（６）
（但し、Ｆｐｒｆｍ：パルス繰り返し周波数の最大値、ＰＲＴ１：検出深度に応じたＢモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ２：サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモード動作を実行するための繰り返し時間、を表す）

制御装置１０は、このようにして設定された超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆとパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍを参照して、上記同様に、式（２）及び式（３）を満たすように、スイッチング周波数Ｆｓｗを設定する（ステップＳ１６）。

図１２は、複合動作モードにおいて、連動タイプでＢモードとＰＷドプラモードとカラーフローモードを実行する場合（図６Ａに対応）のスイッチング周波数Ｆｓｗの決定プロセスの一例を示す。

図１２においても、図１０と同様に、制御装置１０は、超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆの設定（ステップＳ２１）、動作モード（ここでは、Ｂモード、ＰＷドプラモード、カラーフローモードの複合動作モード）の設定（ステップＳ２２）、動作タイプ（ここでは、ＢモードとＰＷドプラモードのカラーフローモードの連動タイプ）の設定（ステップＳ２３）、パルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍの設定を行う（ステップＳ２４、Ｓ２５）。

但し、連動タイプでＰＷドプラモード動作、Ｂモード動作、カラーフローモード動作を行う場合、パルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍは、Ｂモード動作及びカラーフローモード動作を実行するための繰り返し時間に規制される。従って、ここでのパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍは、検出深度に応じたＢモード動作を実行するための繰り返し時間ＰＲＴ１と、サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモード動作を実行するための繰り返し時間ＰＲＴ２と、カラーフローモード動作を実行するための繰り返し時間ＰＲＴ３と、に基づいて、例えば、以下の式（７）を用いて算出する。
Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２＋ＰＲＴ３＊Ｎｃ） …式（７）
（但し、Ｆｐｒｆｍ：パルス繰り返し周波数の最大値、ＰＲＴ１：検出深度に応じたＢモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ２：サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ３：サンプルゲート深度に応じたカラードプラモード動作を実行するための繰り返し時間、Ｎｃ：カラードプラモード動作の連続実行回数、を表す）

制御装置１０は、このようにして設定された超音波パルスの送信周波数（参照波周波数）Ｆｒｅｆとパルス繰り返し周波数の最大値Ｆｐｒｆｍを参照して、上記同様に、式（２）及び式（３）を満たすように、スイッチング周波数Ｆｓｗを設定する（ステップＳ２６）。

以上、本実施形態に係る超音波診断装置Ａの制御装置１０によれば、複合動作モードにおいて、動作タイプごとにドプラ観測周波数帯域が異なることを考慮して、スイッチング周波数を設定することができる。これによって、複合動作モードの動作タイプに適したスイッチング周波数を設定し、ドプラ偏移周波数の検出結果に重畳するスイッチングノイズを抑制することができる。

具体的には、複合動作モードにおいては、スイッチングノイズの重畳と動作タイプとはトレードオフであり、例えば、独立タイプで動作させる際には、スイッチングノイズが多少重畳しても血流速度パターンの流速レンジ（ドプラ観測周波数）を広域にする要望がある一方、連動タイプで動作させる際には、スイッチングノイズを抑制したりパルスドプラモードの位置ずれを抑制する要望もある。この点、本実施形態に係る超音波診断装置Ａの制御装置１０によれば、かかる要望に対応し、動作タイプに応じてドプラ観測周波数帯域を決定し、当該ドプラ観測周波数帯域に重畳するスイッチングノイズが抑制されるように、スイッチング周波数を設定することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。

上記実施形態では、超音波診断装置Ａがドプラ偏移周波数を検出する対象の一例として、血流を示したが、他の動きのある組織を検出対象としてもよい。

又、上記実施形態では、超音波診断装置Ａの制御装置１０（スイッチング周波数設定部１０ｄ）の一例として、ＰＷドプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域を基準としてスイッチング周波数の設定を行う態様を示した。但し、複合動作モードにおいて、Ｂモードとカラードプラモードを実行する場合には、カラードプラモードにおけるドプラ観測周波数帯域を基準としてスイッチング周波数の設定を行ってもよい。

又、上記実施形態では、超音波診断装置Ａの制御装置１０の一例として、制御部１０ａ、動作モード設定部１０ｂ、動作タイプ設定部１０ｃ、及びスイッチング周波数設定部１０ｄの機能が一のコンピューターによって実現されるものとして記載したが、複数のコンピューターによって実現されてもよい。例えば、制御部１０ａとスイッチング周波数設定部１０ｄは、別個のコンピューターによって実現されてもよい。

又、上記実施形態では、超音波診断装置Ａの制御装置１０の一例として、動作モード設定部１０ｂ、動作タイプ設定部１０ｃ、及びスイッチング周波数設定部１０ｄの処理を一連のフローの中で実行されるものとして示したが、これらの処理の一部が並列で実行されるものとしてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本開示は、複合動作モードを実行する超音波診断装置に好適に用いることができる。

１ 超音波探触子
２ 送信部
３ 受信部
４ Ｂモード処理部
５ ＰＷドプラ処理部
６ カラーフロー処理部
７ ＣＷドプラ処理部
８ 表示処理部
９ 表示器
１０ 制御装置
１１ 操作部
１２ 電源部

Claims (5)

1. 動作電圧を生成するスイッチング電源を有し、超音波をパルス状に繰り返して送信し、被検体内から反射される超音波エコーからドプラ偏移周波数を検出可能に構成された超音波診断装置の制御装置であって、
   送信する超音波パルスのパルス波形が異なる複数の動作モードから、観測結果を画面内に同時に表示する対象として少なくとも第１及び第２の動作モードを設定する動作モード設定部と、
   前記第１及び第２の動作モードそれぞれの超音波パルスの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する動作タイプ設定部と、
   前記スイッチング電源を駆動する際のスイッチング信号の基本周波数及び高調波が、前記第１及び第２の動作モード並びに前記動作タイプに基づいて決定されるドプラ観測周波数帯域に含まれないように、前記スイッチング信号のスイッチング周波数を設定するスイッチング周波数設定部と、
   を備え、
   前記複数の動作モードは、少なくともパルスドプラモード、Ｂモード及びカラーフローモードを含み、
   前記複数の動作タイプは、少なくとも、前記パルスドプラモードに係る超音波パルスのみを連続的に送信する第１の動作タイプと、他の動作モードに係る超音波パルスの送信を間に挟むように、前記パルスドプラモードに係る超音波パルスを送信する第２の動作タイプと、を含み、
   前記スイッチング周波数設定部は、前記超音波パルスを送信する送信周波数と、サンプルゲート深度及び前記動作タイプに応じて決定されるパルスドプラモードのパルス繰り返し周波数の最大値と、に基づいて、下記の式（１）及び（２）を満たすように、前記スイッチング周波数を設定し、
   ｎ＊Ｆｓｗ≦Ｆｒｅｆ−（１／２）Ｆｐｒｆｍ …式（１）
   Ｆｒｅｆ＋（１／２）Ｆｐｒｆｍ≦（ｎ＋１）＊Ｆｓｗ …式（２）
   （但し、ｎ：正の整数、Ｆｒｅｆ：超音波パルスの送信周波数、Ｆｓｗ：スイッチング周波数、Ｆｐｒｆｍ：サンプルゲート深度及び動作タイプに応じて決定されるパルス繰り返し周波数の最大値、を表す）
   前記スイッチング周波数設定部は、前記式（１）及び（２）において、前記超音波診断装置が前記第１の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（３）の値に設定し、前記超音波診断装置が前記パルスドプラモード及び前記Ｂモードを用いた前記第２の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（４）の値に設定し、前記超音波診断装置が前記パルスドプラモード、前記Ｂモード及び前記カラーフローモードを用いた前記第２の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（５）の値に設定する、
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ２） …式（３）
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２） …式（４）
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２＋ＰＲＴ３＊Ｎｃ） …式（５）
   （但し、ＰＲＴ１：サンプルゲート深度に応じたＢモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ２：サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ３：サンプルゲート深度に応じたカラードプラモード動作を実行するための繰り返し時間、Ｎｃ：カラードプラモード動作の連続実行回数、を表す）
   制御装置。
2. 前記スイッチング電源は、スイッチング駆動方式のＤＣ−ＤＣコンバーターである、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記スイッチング信号の高調波は、前記スイッチング周波数の第二次から第五次までの高調波である、
   請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の制御装置を有する超音波診断装置。
5. 動作電圧を生成するスイッチング電源を有し、超音波をパルス状に繰り返して送信し、被検体内から反射される超音波エコーからドプラ偏移周波数を検出可能に構成された超音波診断装置の制御方法であって、
   送信する超音波パルスのパルス波形が異なる複数の動作モードから、観測結果を画面内に同時に表示する対象として少なくとも第１及び第２の動作モードを設定する第１処理と、
   前記第１及び第２の動作モードそれぞれの超音波パルスの送信タイミングを規定する動作タイプを設定する第２処理と、
   前記スイッチング電源を駆動する際のスイッチング信号の基本周波数及び高調波が、前記第１及び第２の動作モード並びに前記動作タイプに基づいて決定されるドプラ観測周波数帯域に含まれないように、前記スイッチング信号のスイッチング周波数を設定する第３処理と、
   を備え、
   前記複数の動作モードは、少なくともパルスドプラモード、Ｂモード及びカラーフローモードを含み、
   前記複数の動作タイプは、少なくとも、前記パルスドプラモードに係る超音波パルスのみを連続的に送信する第１の動作タイプと、他の動作モードに係る超音波パルスの送信を間に挟むように、前記パルスドプラモードに係る超音波パルスを送信する第２の動作タイプと、を含み、
   前記第３処理では、前記超音波パルスを送信する送信周波数と、サンプルゲート深度及び前記動作タイプに応じて決定されるパルスドプラモードのパルス繰り返し周波数の最大値と、に基づいて、下記の式（１）及び（２）を満たすように、前記スイッチング周波数を設定し、
   ｎ＊Ｆｓｗ≦Ｆｒｅｆ−（１／２）Ｆｐｒｆｍ …式（１）
   Ｆｒｅｆ＋（１／２）Ｆｐｒｆｍ≦（ｎ＋１）＊Ｆｓｗ …式（２）
   （但し、ｎ：正の整数、Ｆｒｅｆ：超音波パルスの送信周波数、Ｆｓｗ：スイッチング周波数、Ｆｐｒｆｍ：サンプルゲート深度及び動作タイプに応じて決定されるパルス繰り返し周波数の最大値、を表す）
   前記第３処理では、前記式（１）及び（２）において、前記超音波診断装置が前記第１の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（３）の値に設定し、前記超音波診断装置が前記パルスドプラモード及び前記Ｂモードを用いた前記第２の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（４）の値に設定し、前記超音波診断装置が前記パルスドプラモード、前記Ｂモード及び前記カラーフローモードを用いた前記第２の動作タイプで動作する場合には、前記Ｆｐｒｆｍを以下の式（５）の値に設定する、
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ２） …式（３）
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２） …式（４）
   Ｆｐｒｆｍ＝１／（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２＋ＰＲＴ３＊Ｎｃ） …式（５）
   （但し、ＰＲＴ１：サンプルゲート深度に応じたＢモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ２：サンプルゲート深度に応じたＰＷドプラモード動作を実行するための繰り返し時間、ＰＲＴ３：サンプルゲート深度に応じたカラードプラモード動作を実行するための繰り返し時間、Ｎｃ：カラードプラモード動作の連続実行回数、を表す）
   制御方法。
   
   
   

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