JP7132440B2 - 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に係り、特に、超音波プローブと診断装置本体とが無線接続される超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された診断装置本体と、を備えており、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、例えばその受信信号を診断装置本体において電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

特許文献１に開示されているように、近年、超音波プローブと診断装置本体との間を無線通信により無線接続することにより、超音波プローブの操作性および機動性を向上させようとする超音波診断装置が開発されている。

このような無線接続型の超音波診断装置においては、例えば超音波プローブの振動子アレイから出力されたアナログの受信信号を無線通信により診断装置本体へ伝送する、あるいは、超音波プローブ内に信号処理のための回路を内蔵して、振動子アレイから出力された受信信号を超音波プローブ内においてデジタル処理した後に無線通信により診断装置本体に伝送することにより、診断装置本体において超音波画像の生成が行われる。

また、超音波診断装置においては、例えば特許文献２に開示されているように、超音波画像におけるノイズを低減するために、現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像とを重み付け加算することにより、フレームの相関処理が行われている。

特開２０１５－２１１７２６号公報 特開２０１４－１９５５１２号公報

しかし、無線接続型の超音波診断装置においては、超音波プローブと診断装置本体との間の無線通信の接続状態に応じて、連続する複数のフレームの受信信号を、超音波プローブと診断装置本体との間で正しく送受信することができず、一部のフレームの受信信号が欠落してフレームの連続性が途切れる場合がある。例えば、連続する１～３フレーム目の受信信号を無線通信する場合に、２フレーム目の受信信号が欠落して、１フレーム目および３フレーム目の受信信号のみが送受信される場合がある。

フレームの連続性が途切れると、時間的に連続していない、つまり、時間的に離れた複数のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行うことになり、画像のブレなどの画質の劣化が生じる場合があるという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、フレームの連続性が途切れた場合に、相関処理によって生じる画質の劣化を低減することができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、振動子アレイを含む超音波プローブとモニタを含む診断装置本体とが無線接続され且つ現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う超音波診断装置であって、
超音波プローブは、
振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームを送信し且つ被検体からの超音波エコーを受信した振動子アレイから出力される受信信号に受信フォーカス処理を施して音線信号を生成する送受信回路と、
送受信回路により生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、
画像生成部により生成された超音波画像にフレーム毎のタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与部と、
タイムスタンプ付与部によりタイムスタンプが付与された超音波画像を診断装置本体へ無線送信する無線通信回路と、
を含み、
診断装置本体は、
超音波プローブの無線通信回路から無線送信された超音波画像を受信する無線通信回路と、
診断装置本体の無線通信回路により受信された超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定する連続性判定部と、
連続性判定部により判定されたフレームの連続性に基づいて、診断装置本体の無線通信回路により受信された過去のフレームの超音波画像に重み付けを付与し且つ現在のフレームの超音波画像と重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、モニタに表示するための表示画像を生成するフレーム相関部と、
フレーム相関部により生成された表示画像をモニタに表示させる表示制御部と、
を含む超音波診断装置を提供する。

ここで、フレーム相関部は、現在のフレームの超音波画像と複数の過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行うことが好ましい。

また、フレーム相関部は、連続性判定部によりフレームの連続性があると判定された場合、過去のフレームの超音波画像に、定められた重み付けを付与することが好ましい。

また、タイムスタンプ付与部は、画像生成部による超音波画像の生成時刻を超音波画像にタイムスタンプとして付与することが好ましい。

また、連続性判定部は、診断装置本体の無線通信回路により受信された各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化しているか否かに基づいて、フレームの連続性があるか否かを判定することが好ましい。

また、連続性判定部は、各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化していない場合、定められた猶予期間が経過した後に、フレームの連続性がないと判定することが好ましい。

また、フレーム相関部は、連続性判定部によりフレームの連続性がないと判定された場合に、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が大きくなるほど、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくすることが好ましい。

また、フレーム相関部は、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、定められた時間しきい値を超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とすることが好ましい。

また、時間しきい値は、１フレームの超音波画像の取得に要する時間に、定められた倍率を掛けたものであることが好ましい。

また、タイムスタンプ付与部は、画像生成部により生成された超音波画像にフレームの通し番号をタイムスタンプとして付与することが好ましい。

また、連続性判定部は、診断装置本体の無線通信回路により受信された各々のフレームの通し番号が連続しているか否かに基づいて、フレームの連続性があるか否かを判定することが好ましい。

また、連続性判定部は、各々のフレームの通し番号が連続していない場合、欠落したフレームの通し番号の数が、定められた猶予欠落数に到達した後に、フレームの連続性がないと判定することが好ましい。

また、フレーム相関部は、連続性判定部によりフレームの連続性がないと判定された場合に、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分が大きくなるほど、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくすることが好ましい。

また、フレーム相関部は、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分が、定められたフレーム番号しきい値を超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とすることが好ましい。

また、フレーム相関部は、連続性判定部によりフレームの連続性がないと判定された場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とすることが好ましい。

また、本発明は、振動子アレイを含む超音波プローブとモニタを含む診断装置本体とが無線接続され且つ現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う超音波診断装置の制御方法であって、
超音波プローブにおいて、
振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームを送信し且つ被検体からの超音波エコーを受信した振動子アレイから出力される受信信号に受信フォーカス処理を施して音線信号を生成し、
生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成し、
生成された超音波画像にフレーム毎のタイムスタンプを付与し、
タイムスタンプが付与された超音波画像を診断装置本体へ無線送信し、
診断装置本体において、
超音波プローブから無線送信された超音波画像を受信し、
受信された超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定し、
判定されたフレームの連続性に基づいて、受信された過去のフレームの超音波画像に重み付けを付与し且つ現在のフレームの超音波画像と重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、モニタに表示するための表示画像を生成し、
生成された表示画像をモニタに表示させる、
超音波診断装置の制御方法を提供する。

さらに、画像生成部、タイムスタンプ付与部、連続性判定部、フレーム相関部および表示制御部は、プログラムを実行するプロセッサ、または、電気回路によって構成することができる。

本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法においては、超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性が判定され、フレームの連続性があるか否かに基づいて、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けが変更され、現在のフレームの超音波画像と、重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間で相関処理が行われて表示画像が生成される。
このように、フレームの連続性に基づいて、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを変更することにより、たとえ無線通信によって一部のフレームの超音波画像が欠落してフレームの連続性が途切れ、時間的に連続していない複数のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行う場合であっても、相関処理において、過去のフレームの超音波画像の影響を低減することができ、画像のブレなどの画質の劣化を低減することができる。

本発明に係る超音波診断装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 図１に示す超音波プローブが備える受信回路の内部構成を表す一実施形態のブロック図である。 超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第１の実施形態のグラフである。 超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第２の実施形態のグラフである。 超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第３の実施形態のグラフである。 ２フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 図６Ａに続く、フレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 図６Ｂに続く、フレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 ３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 図８Ａに続く、場合のフレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 図８Ｂに続く、３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 図８Ｂに続く、３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す別の実施形態のブロック概念図である。 図９Ａに続く、３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す一実施形態のブロック概念図である。 本発明に係る超音波診断装置の動作を表す一実施形態のフローチャートである。 本発明に係る超音波診断装置の構成を表す別の実施形態のブロック図である。 ２フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合のフレーム相関部の動作を表す別の実施形態のブロック概念図である。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を詳細に説明する。

図１に、本発明に係る超音波診断装置の構成を表す一実施形態のブロック図を示す。図１に示す超音波診断装置は、振動子アレイ１１を含む超音波プローブ１と、モニタ３４を含む診断装置本体３と、を備えており、超音波プローブ１と診断装置本体３とは、無線通信により無線接続されている。
超音波診断装置は、現在のフレームの超音波画像と１以上の過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、モニタ３４に表示するための表示画像を生成する。

超音波プローブ１は、上記の振動子アレイ１１を備えており、振動子アレイ１１に、送信回路１２および受信回路１３がそれぞれ接続されている。送信回路１２および受信回路１３は、送受信回路１４を形成しており、送信回路１２および受信回路１３に超音波送受信制御部１５が接続されている。受信回路１３には、画像生成部１６、タイムスタンプ付与部１７および無線通信回路１８が順次接続されている。

無線通信回路１８に、通信制御部２０が接続され、超音波送受信制御部１５、画像生成部１６、タイムスタンプ付与部１７および通信制御部２０に、プローブ制御部２１が接続されている。また、超音波プローブ１は、バッテリ２４を内蔵している。
超音波送受信制御部１５、画像生成部１６、タイムスタンプ付与部１７、通信制御部２０およびプローブ制御部２１により、プローブ側プロセッサ２５が構成されている。

振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信回路１２から供給される駆動信号に従って超音波を送信し、かつ被検体からの反射波を受信してアナログの受信信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した素子を用いて構成される。

超音波送受信制御部１５は、送受信回路１４の送信回路１２および受信回路１３を制御することにより、プローブ制御部２１から指示された検査モードおよび走査方式に基づいて、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行う。ここで、検査モードとは、Ｂ（輝度）モード、ＣＦ（カラードプラ）モード、ＰＤ（パワードプラ）モード、Ｍ（モーション）モード、ＰＷ（パルスドプラ）モード、ＣＷ（連続波ドプラ）モード等、超音波診断装置において使用可能な検査モードのうちのいずれかを示し、走査方式は、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、電子コンベックス走査方式等の走査方式のうちのいずれかを示すものとする。

送受信回路１４は、振動子アレイ１１から被検体に向けて超音波ビームを送信し且つ被検体からの超音波エコーを受信した振動子アレイ１１から出力される受信信号に受信フォーカス処理を施して音線信号を生成する。

送受信回路１４の送信回路１２は、例えば複数のパルス発生器を含んでおり、超音波送受信制御部１５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば被検体の部位等の対象において反射され、振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して受信信号（電気信号）を発生させ、これらの受信信号を受信回路１３に出力する。

送受信回路１４の受信回路１３は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に従って、振動子アレイ１１から出力される受信信号の処理を行う。図２に示すように、受信回路１３は、増幅部２６、ＡＤ（Analog Digital）変換部２７およびビームフォーマ２８が直列接続された構成を有している。

増幅部２６は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子から入力されたアナログ信号である受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部２７に送信する。

ＡＤ変換部２７は、増幅部２６から送信されたアナログの受信信号をデジタル信号に変換して受信データを取得し、この受信データをビームフォーマ２８に送出する。

ビームフォーマ２８は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各受信データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理を施すことにより、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。
なお、ビームフォーマ２８は、受信回路１３の内部ではなく、受信回路１３と後述する画像生成部１６との間に設けられていてもよい。この場合、プローブ側プロセッサ２５によってビームフォーマ２８を構成することもできる。

画像生成部１６は、送受信回路１４により生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成する。
より具体的には、画像生成部１６は、受信回路１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報の信号を生成する。また、画像生成部１６は、生成された断層画像情報の信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像（超音波画像信号）を生成した後、超音波画像を画像情報データとしてタイムスタンプ付与部１７に送出する。

タイムスタンプ付与部１７は、画像生成部１６により生成された超音波画像にフレーム毎のタイムスタンプを付与する。言い換えると、タイムスタンプ付与部１７は、画像生成部１６により生成される各々のフレームの超音波画像にタイムスタンプを付与する。
本実施形態の場合、タイムスタンプ付与部１７は、画像生成部１６による超音波画像の生成時刻を超音波画像にタイムスタンプとして付与するか、または、画像生成部１６により生成された超音波画像にフレームの通し番号をタイムスタンプとして付与する。
各々のフレームの超音波画像の生成時刻または各々のフレームの通し番号の情報は、画像生成部１６により各々のフレームの超音波画像が生成される毎に、画像生成部１６からタイムスタンプ付与部１７に出力され、タイムスタンプ付与部１７において、各々対応するフレームの超音波画像に付与される。

超音波画像の生成時刻をタイムスタンプとして使用する場合、画像生成部１６は、超音波画像を生成する毎に、例えば超音波診断装置に内蔵されている時計から、超音波画像を生成したときの時刻を取得し、この時刻を超音波画像の生成時刻としてタイムスタンプ付与部１７に出力する。

フレームの通し番号をタイムスタンプとして使用する場合、画像生成部１６は、超音波画像を生成する毎に、例えば超音波診断装置に内蔵されているカウンタからカウント値を取得し、このカウント値をフレームの通し番号としてタイムスタンプ付与部１７に出力する。画像生成部１６は、例えば超音波画像の表示がフリーズされたときに、カウンタから出力されるカウント値を０に初期化し、その後、カウンタから、超音波画像を生成する毎にカウントアップされるカウント値（フリーズが解除された後の累積のカウント値）を取得する。

タイムスタンプは、後述する診断装置本体３の連続性判定部３５において、フレームの連続性を判定することができる情報であれば特に限定されず、超音波画像の生成時刻またはフレームの通し番号以外の情報を使用することもできる。

無線通信回路１８は、タイムスタンプ付与部１７によりタイムスタンプが付与された超音波画像を診断装置本体３へ無線送信する。
より具体的には、無線通信回路１８は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、タイムスタンプが付与された超音波画像に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、タイムスタンプが付与された超音波画像を診断装置本体３へ無線送信する。キャリアの変調方式としては、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

通信制御部２０は、プローブ制御部２１により設定された送信電波強度で超音波画像の送信が行われるように無線通信回路１８を制御する。

プローブ制御部２１は、予め記憶しているプログラム等に基づいて、超音波プローブ１の各部の制御を行う。

バッテリ２４は、超音波プローブ１に内蔵されており、超音波プローブ１の各回路に電力を供給する。

一方、診断装置本体３は、無線通信回路３１を備えており、無線通信回路３１に、フレーム相関部３２、表示制御部３３およびモニタ３４が順次接続されている。また、無線通信回路３１とフレーム相関部３２との間に、連続性判定部３５およびフレームメモリ３６が並列に接続されている。また、無線通信回路３１に通信制御部３８が接続され、フレーム相関部３２、表示制御部３３、連続性判定部３５および通信制御部３８に本体制御部３９が接続されている。また、本体制御部３９には、入力装置４０および格納部４１が接続されている。本体制御部３９と格納部４１とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。

さらに、フレーム相関部３２、表示制御部３３、連続性判定部３５、通信制御部３８および本体制御部３９により、診断装置本体側プロセッサ４２が構成されている。
また、超音波プローブ１の無線通信回路１８と診断装置本体３の無線通信回路３１とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、これにより、超音波プローブ１と診断装置本体３とが無線通信により無線接続される。

診断装置本体３の無線通信回路３１は、超音波プローブ１の無線通信回路１８から無線送信された超音波画像を受信する。
より具体的には、診断装置本体３の無線通信回路３１は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、超音波プローブ１の無線通信回路１８により送信された伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより、タイムスタンプが付与された超音波画像（超音波画像信号）を出力する。

通信制御部３８は、超音波プローブ１の無線通信回路１８から伝送信号の受信が行われるように診断装置本体３の無線通信回路３１を制御する。

連続性判定部３５は、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信された超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定する。
より具体的には、連続性判定部３５は、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信された各々のフレームの超音波画像に付与されているタイムスタンプを順次読み取り、各々のフレームの超音波画像から読み取られたタイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定する。

フレームの連続性とは、診断装置本体３の無線通信回路３１により順次受信される複数のフレームの超音波画像が、時系列に連続しているフレームの超音波画像なのか否かを表す。ここでは、複数のフレームの超音波画像が時系列に連続している場合に、フレームの連続性があると表現し、複数のフレームの超音波画像が時系列に連続していない場合に、フレームの連続性がないと表現する。

超音波画像の生成時刻がタイムスタンプとして使用されている場合、診断装置本体３の無線通信回路３１により順次受信される各々のフレームの超音波画像の生成時刻は、フレームレートによる１フレームの超音波画像の取得に要する時間（１フレーム時間）に相当する一定の時間間隔で変化する。従って、連続性判定部３５は、各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化している否か、つまり、連続する２つのフレーム間の時間間隔が一定であるか否かに基づいて、フレームの連続性があるか否かを判定することができる。つまり、連続性判定部３５は、各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化している場合に、フレームの連続性があると判定し、一定の時間間隔で変化していない場合に、フレームの連続性がないと判定する。

なお、連続性判定部３５は、各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化していない場合、直ちにフレームの連続性がないと判定するのではなく、定められた猶予期間が経過するまでは、フレームの連続性があると判定し、定められた猶予期間が経過した後に、フレームの連続性がないと判定してもよい。また、無線通信の際、各々のフレームの超音波画像の送受信のタイミングが遅延する場合が考えられるため、この送受信のタイミングの遅延に相当する時間を、フレームの連続性を判定する際の猶予期間として考慮してもよい。
猶予期間を設けることにより、余裕を持ってフレームの連続性を判定することができるようになり、フレームの連続性を誤って判定することを防止することができる。
猶予期間は、特に限定されないが、例えば１フレーム時間、２フレーム時間のように、１以上のフレーム時間を設定することができる。

フレームの通し番号がタイムスタンプとして使用されている場合、各々のフレームの通し番号は、例えば１つずつ増加するように変化する。従って、連続性判定部３５は、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信された各々のフレームの通し番号が連続しているか否かに基づいて、フレームの連続性があるか否かを判定することができる。つまり、連続性判定部３５は、各々のフレームの通し番号が連続している場合に、フレームの連続性があると判定し、各々のフレームの通し番号が連続していない、つまり、非連続の場合に、フレームの連続性がないと判定する。

また、連続性判定部３５は、各々のフレームの通し番号が連続していない場合、連続していないフレームの通し番号の数、言い換えると、欠落したフレームの通し番号の数が、定められた猶予欠落数に到達するまでは、フレームの連続性があると判定し、定められた猶予欠落数に到達した後に、フレームの連続性がないと判定してもよい。
例えば、定められた猶予欠落数が２であるとする。フレームの通し番号として、１の次に、２が欠落して３が続いている場合、欠落したフレームの通し番号の数は１であり、２に到達していないため、連続性判定部３５は、フレームの連続性があると判定する。一方、１の次に、２および３が欠落して４が続いている場合、欠落したフレームの通し番号の数は２であり、２に到達しているため、連続性判定部３５は、フレームの連続性がないと判定する。
猶予欠落数は、例えば２，３，…のように、２以上の数を設定することができる。

フレームメモリ３６は、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信された超音波画像を一時的に記憶する。
フレームメモリ３６は、相関処理を行う際に用いられる過去のフレームの超音波画像のフレーム数に応じて、１以上のフレームの超音波画像を記憶する１以上の記憶領域を有する。相関処理においてｎ個の過去のフレームの超音波画像が用いられる場合、それぞれ、１フレーム分の超音波画像を記憶するｎ個の記憶領域を有するフレームメモリ３６が使用される。
フレームメモリ３６からは、記憶領域に記憶されている超音波画像が、１フレーム時間を単位として、１以上のフレーム時間の経過後に、過去のフレームの超音波画像としてフレーム相関部３２へ出力される。

フレーム相関部３２は、連続性判定部３５により判定されたフレームの連続性に基づいて、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信された過去のフレームの超音波画像に重み付け（重み係数）を付与する。本実施形態の場合、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信されたフレームの超音波画像は、前述のように、フレームメモリ３６に一時的に記憶され、１フレーム時間を単位として、１以上のフレーム時間の経過後に、過去のフレームの超音波画像として、フレームメモリ３６からフレーム相関部３２へ出力される。また、フレーム相関部３２は、現在のフレームの超音波画像と重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、モニタ３４に表示するための表示画像を生成する。

相関処理とは、フレーム間の相関に基づいて、例えばＩＩＲフィルタ（Infinite Impulse Response Filter）またはＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter）等を用いて、現在のフレームの超音波画像と、１以上の過去のフレームの超音波画像との間で加重平均（重み付け加算）等の平均化処理（平滑化処理）を行うことにより、超音波画像におけるノイズを低減するための処理である。例えば、２フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合、現在のフレームの超音波画像の各々の画素位置の画素データと、１フレーム前の超音波画像の各々対応する画素位置の画素データとの間で平均化処理が順次行われる。３フレーム分以上の超音波画像を用いて相関処理を行う場合も同様である。

フレーム相関部３２は、２以上のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行う。つまり、フレーム相関部３２は、現在のフレームの超音波画像と、１の過去のフレームの超音波画像または複数の過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う。
複数の過去のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行う場合、フレーム相関部３２は、時間的に現在のフレームの超音波画像に近い過去のフレームの超音波画像であるほど、付与する重み付けを大きくするのが望ましい。

本実施形態の場合、フレーム相関部３２は、過去のフレームの超音波画像の重み付けに応じて、現在のフレームの超音波画像に付与される重み付けと、１以上の過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けと、の合計値が１になるように、現在のフレームの重み付けを変更する。
重み付けの合計値が１になるように、現在のフレームの超音波画像に付与される重み付けを変更することは必須ではなく、例えば過去のフレームの超音波画像の重み付けのみを変更して、現在のフレームの超音波画像と、重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間で平均化処理を行ってもよい。

フレーム相関部３２は、連続性判定部３５によりフレームの連続性があると判定された場合、現在のフレームの超音波画像との間に連続性があると判定された過去のフレームの超音波画像に、定められた重み付けを付与する。この定められた重み付けは、例えば過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けの最大値（上限値）であり、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けは、定められた重み付けを超えて大きくなるように変更されることはない。現在のフレームの超音波画像に付与される重み付けは、本実施形態の場合、相関処理で用いられる１以上の過去のフレームの超音波画像に付与された重み付けの合計値に応じて付与される。つまり、現在のフレームの超音波画像の重み付けは、１－（１以上の過去のフレームの超音波画像に付与された重み付けの合計値）となる。

超音波画像の生成時刻を超音波画像にタイムスタンプとして付与する場合、フレーム相関部３２は、連続性判定部３５によりフレームの連続性がないと判定された場合に、例えば現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が大きくなるほど、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくしてもよい。本実施形態の場合、これに応じて、現在のフレームの超音波画像に付与される重み付けは大きくなる。
これにより、フレームの連続性がないと判定された場合に、相関処理で用いられる過去のフレームの超音波画像の影響を低減することができる。

また、上記のように、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくする場合、フレーム相関部３２は、最終的に、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、定められた時間しきい値を超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０としてもよい。
重み付けが０とされた過去のフレームの超音波画像は、相関処理に使用されない。従って、相関処理において、過去のフレームの超音波画像の影響をなくすことができる。
時間しきい値は、特に限定されないが、例えばフレームレートによる１フレームの超音波画像の取得に要する時間（１フレーム時間）に、定められた倍率を掛けたものとすることができる。定められた倍率も特に限定されない。例えば、フレームレートが２０Ｈｚの場合、１フレームの超音波画像を取得する時間間隔は５０ｍｓである。定められた倍率を３とすると、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、１５０ｍｓ以上離れた場合は、重み付けを０とする。

また、超音波画像にフレームの通し番号をタイムスタンプとして付与する場合、フレーム相関部３２は、連続性判定部３５によりフレームの連続性がないと判定された場合に、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分が大きくなるほど、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくしてもよい。本実施形態の場合、これに応じて、現在のフレームの超音波画像に付与される重み付けは大きくなる。

また、上記のように、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくする場合、フレーム相関部３２は、最終的に、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分が、定められたフレーム番号しきい値を超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０としてもよい。
フレーム番号しきい値は、特に限定されないが、例えば現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分が、一定のフレーム数以上離れた場合は、重み付けを０とすることができる。

あるいは、フレーム相関部３２は、連続性判定部３５によりフレームの連続性がないと判定された場合に、上記のように、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを次第に小さくすることなく、直ちに過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０としてもよい。
これにより、フレームの連続性がないと判定された場合に、相関処理で用いられる過去のフレームの超音波画像の影響を直ちになくすことができる。

表示制御部３３は、フレーム相関部３２により生成された表示画像をモニタ３４に表示させる。表示制御部３３は、フレーム相関部３２により生成された表示画像に任意の画像処理を施して、画像処理が施された表示画像をモニタ３４に表示させてもよい。

例えば、フレーム相関部３２と表示制御部３３との間にシネメモリを設けて、複数フレーム分の過去の超音波画像を記憶しておき、このシネメモリから読み出された複数フレーム分の過去の超音波画像を表示画像としてモニタ３４に表示させてもよい。
これにより、前述のように、超音波画像の表示をフリーズさせて、シネメモリに記憶されている１フレーム分の超音波画像をモニタ３４に表示させることができる。
シネメモリは、フレーム相関部３２と表示制御部３３との間に限らず、診断装置本体３の無線通信回路３１から表示制御部３３までの任意の位置に配置することができる。

本体制御部３９は、格納部４１等に予め記憶されているプログラムおよび入力装置４０を介したユーザの操作に基づいて、診断装置本体３の各部の制御を行う。

モニタ３４は、表示制御部３３の制御により、フレーム相関部３２により生成された表示画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）等のディスプレイ装置を含む。

入力装置４０は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
なお、モニタ３４にタッチセンサを組み合わせて、タッチセンサを入力装置４０として使用する構成とすることもできる。このような構成の超音波診断装置であれば、緊急治療等の際に、屋外における診断にも極めて有効なものとなる。

格納部４１は、診断装置本体３の動作プログラム等を格納するものであり、格納部４１として、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

なお、超音波プローブ１の超音波送受信制御部１５、画像生成部１６、タイムスタンプ付与部１７、通信制御部２０およびプローブ制御部２１を有するプローブ側プロセッサ２５と、診断装置本体３のフレーム相関部３２、表示制御部３３、連続性判定部３５、通信制御部３８および本体制御部３９を有する診断装置本体側プロセッサ４２とは、それぞれ、各種のプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）等のプロセッサまたはコンピュータから構成されるが、デジタル回路等の電気回路を用いて構成されてもよい。

また、プローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５、画像生成部１６、タイムスタンプ付与部１７、通信制御部２０およびプローブ制御部２１を部分的にあるいは全体的に１つのプロセッサまたは１つのコンピュータに統合させて構成することもできる。また、複数のプロセッサまたは複数のコンピュータによって構成することもできる。同様に、診断装置本体側プロセッサ４２のフレーム相関部３２、表示制御部３３、連続性判定部３５、通信制御部３８および本体制御部３９も、部分的にあるいは全体的に１つのプロセッサまたは１つのコンピュータに統合させて構成することができる。また、複数のプロセッサまたは複数のコンピュータによって構成することもできる。

次に、図３～図５のグラフを参照しながら、フレーム相関部３２における重み付けについてさらに説明する。

図３は、超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第１の実施形態のグラフである。図３に示すグラフは、超音波画像の生成時刻の時間間隔が大きくなるほど、重み付けを小さくする場合を表す。図３において、横軸は、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔を表し、縦軸は、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを表す。また、符号ａは、定められた重み付けを表し、符号Ｔは、フレームレートによる１フレームの超音波画像の取得に要する時間（１フレーム時間）を表し、符号ｍＴは、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする際の、前述の定められた時間しきい値を表す。

前述のように、各々のフレームの超音波画像の生成時刻は、１フレーム時間に相当する一定の時間間隔で変化するため、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔がＴまでの期間は、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを、定められた重み付けａとする。
その後、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、１フレーム時間Ｔを超えて大きくなるに応じて、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを、ａから次第に小さくしていき、最終的に、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、定められた時間しきい値ｍＴを超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする。

図４は、超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第２の実施形態のグラフである。図４に示すグラフは、図３に示すグラフにおいて、前述の定められた猶予期間として、１フレーム時間Ｔが与えられている場合を表している。

この場合、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が１フレーム時間Ｔを超えても、さらに猶予期間である１フレーム時間Ｔが経過する２フレーム時間２Ｔまでの期間は、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを、定められた重み付けａとする。
その後、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、２フレーム時間２Ｔを超えて大きくなるに応じて、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを、ａから次第に小さくしていき、最終的に、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、定められた時間しきい値ｍＴを超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする。

図５は、超音波画像の生成時刻の時間間隔と重み付けとの関係を表す第３の実施形態のグラフである。図５に示すグラフは、図３に示すグラフにおいて、各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化していない場合に、直ちに過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０にする場合を表している。
この場合、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔がＴまでの期間は、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けを、定められた重み付けａとする。
その後、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が１フレーム時間Ｔを超えた場合に、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする。

フレームの連続性があると判定された場合に付与される定められた重み付け（最大値）は任意に設定することができる。フレームの連続性がないと判定された場合に、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔、または、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分の大きさに応じて、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けをどのように小さくするかも任意に設定することができる。また、２以上の過去のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行う場合も、各々の過去のフレームの超音波画像について、同様に設定することができる。

現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分と、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けとの関係も、図３～図５に示す、現在のフレームの超音波画像の生成時刻と過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔と、過去のフレームの超音波画像に付与される重み付けとの関係と同様に考えることができる。

次に、フレーム相関部３２の動作を説明する。

まず、２フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合、つまり、現在のフレームの超音波画像と、１フレーム分の過去の超音波画像との間で相関処理を行う場合について説明する。
ここで、診断装置本体３の無線通信回路３１から、５フレーム前～１フレーム前の超音波画像が順次出力されるものとする。また、フレームの通し番号をタイムスタンプとして使用し、５フレーム前～１フレーム前のフレームの通し番号を１～５とする。さらに、フレームメモリ３６は、１フレーム分の超音波画像を記憶する１の記憶領域を有するものとする。

まず、図６Ａに示すように、無線通信回路３１から、例えば５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力されると、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

５フレーム前の超音波画像Ｆ５が最初のフレームの超音波画像であるとすると、フレーム相関部３２は、フレームメモリ３６の記憶領域から出力される過去のフレームの超音波画像の重み付けとして０を付与し、これに応じて、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けとして、１－０＝１を付与する。また、フレーム相関部３２は、フレームメモリ３６の記憶領域から出力される過去のフレームの超音波画像に、重み付けの０を乗算したものと、５フレーム前の超音波画像Ｆ５に、重み付けの１を乗算したものとを加算したもの（加重平均したもの）を、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の表示画像として出力する。

その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、フレームメモリ３６の記憶領域に記憶される。

続いて、図６Ｂに示すように、無線通信回路３１から、例えば４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力されると、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の記憶領域から５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力され、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５のフレームの通し番号が１であり、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であることから、５フレーム前の超音波画像Ｆ５と４フレーム前の超音波画像Ｆ４との間に、フレームの連続性があると判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５に、定められた重み付けを付与する。
例えば、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けとして０．７を付与し、これに応じて、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けとして、１－０．７＝０．３を付与し、両者を加重平均したものを、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の表示画像として出力する。

その後、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、フレームメモリ３６の記憶領域に記憶される。

これ以後、無線通信回路３１から、例えば３フレーム前～１フレーム前の超音波画像Ｆ３～Ｆ１が順次出力された場合も、フレーム相関部３２は、フレームの連続性があると判定し、上記と同様に動作する。

一方、図７に示すように、無線通信回路３１から、例えば４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力された後、３フレーム前の超音波画像Ｆ３が欠落して、２フレーム前の超音波画像Ｆ２が出力されると、２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の記憶領域から４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力され、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であり、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号が４であることから、４フレーム前の超音波画像Ｆ４と２フレーム前の超音波画像Ｆ２との間に、フレームの連続性がないと判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを下げる。
例えば、フレーム相関部３２は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号の２と、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号の４との差分に応じて、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを０．７から０．６に下げ、これに応じて、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の重み付けとして、１－０．６＝０．４を付与し、両者を加重平均したものを、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の表示画像として出力する。

その後、２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、フレームメモリ３６の記憶領域に記憶される。

その他の過去のフレームの超音波画像が欠落した場合も、フレーム相関部３２は、フレームの連続性がないと判定し、現在のフレームの通し番号と過去のフレームの通し番号との差分に応じて、上記と同様に動作する。

続いて、３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合、つまり、現在のフレームの超音波画像と、２フレーム分の過去の超音波画像との間で相関処理を行う場合について説明する。
同様に、診断装置本体３の無線通信回路３１から、５フレーム前～１フレーム前の超音波画像Ｆ５～Ｆ１が順次出力されるものとする。また、フレームの通し番号をタイムスタンプとして使用し、５フレーム前～１フレーム前のフレームの通し番号を１～５とする。さらに、フレームメモリ３６は、２フレーム分の超音波画像を記憶するものであり、それぞれ、１フレーム分の超音波画像を記憶する第１の記憶領域および第２の記憶領域を有するものとする。

まず、図８Ａに示すように、無線通信回路３１から、例えば５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力されると、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

５フレーム前の超音波画像Ｆ５が最初のフレームの超音波画像であるとすると、フレーム相関部３２は、フレームメモリ３６の第１の記憶領域（図８Ａにおいて、左側の記憶領域）および第２の記憶領域（図８Ａにおいて、右側の記憶領域）から出力される過去のフレームの超音波画像の重み付けとしてそれぞれ０を付与し、これに応じて、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けとして、１－（０＋０）＝１を付与する。また、フレーム相関部３２は、フレームメモリ３６の第１の記憶領域および第２の記憶領域からそれぞれ出力される過去のフレームの超音波画像に、重み付けの０を乗算したものと、５フレーム前の超音波画像Ｆ５に、重み付けの１を乗算したものとを加算したもの（加重平均したもの）を、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の表示画像として出力する。

その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、フレームメモリ３６の第１の記憶領域に記憶される。

続いて、図８Ｂに示すように、無線通信回路３１から、例えば４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力されると、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の第１の記憶領域から５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力され、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５のフレームの通し番号が１であり、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であることから、５フレーム前の超音波画像Ｆ５と４フレーム前の超音波画像Ｆ４との間に、フレームの連続性があると判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５に、定められた重み付けを付与する。
例えば、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けとして０．４を付与し、これに応じて、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けとして、１－０．４＝０．６を付与し、両者を加重平均したものを、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の表示画像として出力する。

その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、フレームメモリ３６の第１の記憶領域からシフトされて第２の記憶領域に記憶され、かつ、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、第１の記憶領域に記憶される。

続いて、図８Ｃに示すように、無線通信回路３１から、例えば３フレーム前の超音波画像Ｆ３が出力されると、３フレーム前の超音波画像Ｆ３は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の第１の記憶領域から４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力され、かつ第２の記憶領域から５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力され、５フレーム前の超音波画像Ｆ５および４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５のフレームの通し番号が１であり、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であり、３フレーム前の超音波画像Ｆ３のフレームの通し番号が３であることから、５フレーム前の超音波画像Ｆ５と３フレーム前の超音波画像Ｆ３との間、および、４フレーム前の超音波画像Ｆ４と３フレーム前の超音波画像Ｆ３との間に、それぞれ、フレームの連続性があると判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５および４フレーム前の超音波画像Ｆ４に、それぞれ、定められた重み付けを付与する。
例えば、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けとして０．３を付与し、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けとして０．４を付与し、これに応じて、３フレーム前の超音波画像Ｆ３の重み付けとして、１－（０．３＋０．４）＝０．３を付与し、３者を加重平均したものを、３フレーム前の超音波画像Ｆ３の表示画像として出力する。

その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、フレームメモリ３６の第２の記憶領域からシフトされてフレームメモリ３６から削除され、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、第１の記憶領域からシフトされて第２の記憶領域に記憶され、３フレーム前の超音波画像Ｆ３は、第１の記憶領域に記憶される。

これ以後、無線通信回路３１から、例えば２フレーム前～１フレーム前の超音波画像Ｆ２～Ｆ１が順次出力される場合も、フレーム相関部３２は、フレームの連続性があると判定し、上記と同様に動作する。

一方、図９Ａに示すように、無線通信回路３１から、例えば４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力された後、３フレーム前の超音波画像Ｆ３が欠落して、２フレーム前の超音波画像Ｆ２が出力されると、２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の第１の記憶領域から４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力され、かつ第２の記憶領域から５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力され、５フレーム前の超音波画像Ｆ５および４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５のフレームの通し番号が１であり、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号が４であることから、５フレーム前の超音波画像Ｆ５と２フレーム前の超音波画像Ｆ２との間に、フレームの連続性がないと判定し、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であり、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号が４であることから、４フレーム前の超音波画像Ｆ４と２フレーム前の超音波画像Ｆ２との間に、フレームの連続性がないと判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５および４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを下げる。
例えば、フレーム相関部３２は、５フレーム前の超音波画像Ｆ５のフレームの通し番号の１と、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号の４との差分に応じて、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の重み付けを０．３から０．２に下げ、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号の２と、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号の４との差分に応じて、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを０．４から０．３に下げ、これに応じて、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の重み付けとして、１－（０．２＋０．３）＝０．５を付与し、３者を加重平均したものを、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の表示画像として出力する。

その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５は、フレームメモリ３６の第２の記憶領域からシフトされてフレームメモリ３６から削除され、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、第１の記憶領域からシフトされて第２の記憶領域に記憶され、２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、第１の記憶領域に記憶される。

続いて、図９Ｂに示すように、無線通信回路３１から、例えば１フレーム前の超音波画像Ｆ１が出力されると、１フレーム前の超音波画像Ｆ１は、現在のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。また、フレームメモリ３６の第１の記憶領域から２フレーム前の超音波画像Ｆ２が出力され、かつ第２の記憶領域から４フレーム前の超音波画像Ｆ４が出力され、４フレーム前の超音波画像Ｆ４および２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、過去のフレームの超音波画像として、フレーム相関部３２に入力される。

この場合、連続性判定部３５は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号が２であり、１フレーム前の超音波画像Ｆ１のフレームの通し番号が５であることから、４フレーム前の超音波画像Ｆ４と１フレーム前の超音波画像Ｆ１との間に、フレームの連続性がないと判定し、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号が４であり、１フレーム前の超音波画像Ｆ１のフレームの通し番号が５であることから、２フレーム前の超音波画像Ｆ２と１フレーム前の超音波画像Ｆ１との間に、フレームの連続性があると判定し、これに応じて、フレーム相関部３２は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを下げた状態に維持し、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の重み付けを上げて元の定められた重み付けに戻す。
例えば、フレーム相関部３２は、４フレーム前の超音波画像Ｆ４のフレームの通し番号の２と、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号の４との差分に応じて、４フレーム前の超音波画像Ｆ４の重み付けを０．２に維持し、２フレーム前の超音波画像Ｆ２のフレームの通し番号の４と、１フレーム前の超音波画像Ｆ１のフレームの通し番号の５との差分に応じて、２フレーム前の超音波画像Ｆ２の重み付けを０．３から上げて元の０．４に戻し、これに応じて、１フレーム前の超音波画像Ｆ１の重み付けとして、１－（０．２＋０．４）＝０．４を付与して、３者を加重平均したものを、１フレーム前の超音波画像Ｆ１の表示画像として出力する。

その後、４フレーム前の超音波画像Ｆ４は、フレームメモリ３６の第２の記憶領域からシフトされてフレームメモリ３６から削除され、２フレーム前の超音波画像Ｆ２は、第１の記憶領域からシフトされて第２の記憶領域に記憶され、１フレーム前の超音波画像Ｆ１は、第１の記憶領域に記憶される。

次に、図１０に示すフローチャートを参照しながら、超音波プローブ１と診断装置本体３からなる超音波診断装置の動作を説明する。

まず、超音波プローブ１において、超音波送受信制御部１５の制御の下、送受信回路１４の送信回路１２からの駆動信号に従って振動子アレイ１１の複数の振動子から超音波ビームが送信される（ステップS1）。

続いて、被検体からの超音波エコーを受信した振動子アレイ１１の各振動子からアナログ信号である受信信号が受信回路１３に出力され、増幅部２６で増幅され、ＡＤ変換部２７でＡＤ変換されて受信データが取得される。この受信データに対して、ビームフォーマ２８により受信フォーカス処理を施すことにより、超音波画像のそれぞれのフレームに対応する音線信号が生成される（ステップS2）。

受信回路１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号は、画像生成部１６において、反射位置の深度に応じた減衰の補正および包絡線検波処理が施されることにより被検体内の組織に関する断層画像情報である信号となり、さらに、ラスター変換され、各種の必要な画像処理が施されることにより、画像情報データとして超音波画像（超音波画像信号）が生成される（ステップS3）。

続いて、画像生成部１６により生成された超音波画像は、タイムスタンプ付与部１７において、フレーム毎のタイムスタンプが付与される（ステップS4）。

続いて、タイムスタンプ付与部１７によりタイムスタンプが付与された超音波画像は、通信制御部２０の制御により、超音波プローブ１の無線通信回路１８から診断装置本体３に向けて無線送信される（ステップS5）。

続いて、診断装置本体３において、画像情報データとして超音波プローブ１の無線通信回路１８から無線送信された超音波画像は、通信制御部３８の制御により、診断装置本体３の無線通信回路３１により受信され、無線通信回路３１から、タイムスタンプが付与された超音波画像が出力される（ステップS6）。

続いて、連続性判定部３５において、無線通信回路３１から出力される超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性が判定される（ステップS7）。

また、無線通信回路３１から出力される超音波画像は、フレームメモリ３６に記憶される。フレームメモリ３６に記憶されている超音波画像は、過去のフレームの超音波画像としてフレーム相関部３２へ出力される（ステップS8）。

続いて、フレーム相関部３２において、連続性判定部３５により判定されたフレームの連続性に基づいて、現在のフレームの超音波画像および過去のフレームの超音波画像に重み付けを付与し、且つ、重み付けが付与された現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、モニタ３４に表示するための表示画像が生成される（ステップS9）。

続いて、フレーム相関部３２により生成された表示画像は表示制御部３３に送られ、この表示画像（超音波画像）がモニタ３４に表示される（ステップS10）。

超音波診断装置においては、上記のように、超音波画像に付与されているタイムスタンプに基づいてフレームの連続性が判定され、フレームの連続性があるか否かに基づいて、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けが変更され、現在のフレームの超音波画像と、重み付けが付与された過去のフレームの超音波画像との間で相関処理が行われて表示画像が生成される。
このように、フレームの連続性に基づいて、過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを変更することにより、たとえ無線通信によって一部のフレームの超音波画像が欠落してフレームの連続性が途切れ、時間的に連続していない複数のフレームの超音波画像を用いて相関処理を行う場合であっても、相関処理において、過去のフレームの超音波画像の影響を低減することができ、画像のブレなどの画質の劣化を低減することができる。

なお、上記実施形態では、無線通信回路３１とフレーム相関部３２との間にフレームメモリ３６を接続し、無線通信回路３１により受信された超音波画像をフレームメモリ３６に記憶しているが、本発明は、これに限定されない。

図１１に、本発明に係る超音波診断装置の構成を表す別の実施形態のブロック図を示す。図１１に示す超音波診断装置は、図１に示す超音波診断装置において、フレームメモリ３６をフレームメモリ３７に変更して、その接続位置を変更したものであり、その他の構成は同じであるから、その詳細な説明は省略する。図１１に示す超音波診断装置において、フレームメモリ３７は、フレーム相関部３２の出力と入力との間に接続されている。

フレームメモリ３７は、フレームメモリ３６と同じ構成および作用のものであるが、フレームメモリ３６が、無線通信回路３１により受信された超音波画像を一時的に記憶するのに対し、フレームメモリ３７は、フレーム相関部３２により生成された表示画像（相関処理後の超音波画像）を一時的に記憶する。
フレームメモリ３７からは、記憶領域に記憶されている表示画像が、１フレーム時間を単位として、１以上のフレーム時間の経過後に、過去のフレームの超音波画像としてフレーム相関部３２へ出力される。

図１１に示す超音波診断装置において、２フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合、図１２に示すように、無線通信回路３１から、例えば５フレーム前の超音波画像Ｆ５が出力されると、フレーム相関部３２は、フレームメモリ３７の記憶領域から出力される過去のフレームの超音波画像と、５フレーム前の超音波画像Ｆ５とを加重平均したものを、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の表示画像として出力する。
その後、５フレーム前の超音波画像Ｆ５の表示画像が、フレームメモリ３７の記憶領域に記憶される。

これ以後、無線通信回路３１から、例えば４フレーム前～１フレーム前の超音波画像Ｆ４～Ｆ１が順次出力された場合も、上記と同様に動作し、４フレーム前～１フレーム前の超音波画像Ｆ４～Ｆ１の表示画像が、フレームメモリ３７の記憶領域に順次記憶される。また、３フレーム分の超音波画像を用いて相関処理を行う場合も同様に、表示画像がフレームメモリ３７の第１の記憶領域に順次記憶される。

このように、表示画像、つまり、過去のフレームの相関処理後の超音波画像を用いて現在のフレームの相関処理を行うことにより、超音波画像におけるノイズをより効果的に低減することができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１ 超音波プローブ、３ 診断装置本体、１１ 振動子アレイ、１２ 送信回路、１３ 受信回路、１４ 送受信回路、１５ 超音波送受信制御部、１６ 画像生成部、１７ タイムスタンプ付与部、１８ 無線通信回路、２０ 通信制御部、２１ プローブ制御部、２４ バッテリ、２５ プローブ側プロセッサ、２６ 増幅部、２７ ＡＤ変換部、２８ ビームフォーマ、３１ 無線通信回路、３２ フレーム相関部、３３ 表示制御部、３４ モニタ、３５ 連続性判定部、３６，３７ フレームメモリ、３８ 通信制御部、３９ 本体制御部、４０ 入力装置、４１ 格納部、４２ 診断装置本体側プロセッサ。

Claims (16)

1. 振動子アレイを含む超音波プローブとモニタを含む診断装置本体とが無線接続され且つ現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う超音波診断装置であって、
   前記超音波プローブは、
   前記振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームを送信し且つ前記被検体からの超音波エコーを受信した前記振動子アレイから出力される受信信号に受信フォーカス処理を施して音線信号を生成する送受信回路と、
   前記送受信回路により生成された前記音線信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部により生成された前記超音波画像にフレーム毎のタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与部と、
   前記タイムスタンプ付与部により前記タイムスタンプが付与された前記超音波画像を前記診断装置本体へ無線送信する無線通信回路と、
   を含み、
   前記診断装置本体は、
   前記超音波プローブの前記無線通信回路から無線送信された前記超音波画像を受信する無線通信回路と、
   前記診断装置本体の前記無線通信回路により受信された前記超音波画像に付与されている前記タイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定する連続性判定部と、
   前記連続性判定部により判定された前記フレームの連続性に基づいて、前記診断装置本体の前記無線通信回路により受信された過去のフレームの超音波画像に重み付けを付与し且つ現在のフレームの超音波画像と前記重み付けが付与された前記過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、前記モニタに表示するための表示画像を生成するフレーム相関部と、
   前記フレーム相関部により生成された前記表示画像を前記モニタに表示させる表示制御部と、
   を含む超音波診断装置。
2. 前記フレーム相関部は、前記現在のフレームの超音波画像と複数の前記過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記フレーム相関部は、前記連続性判定部により前記フレームの連続性があると判定された場合、前記過去のフレームの超音波画像に、定められた重み付けを付与する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
4. 前記タイムスタンプ付与部は、前記画像生成部による前記超音波画像の生成時刻を前記超音波画像に前記タイムスタンプとして付与する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記連続性判定部は、前記診断装置本体の前記無線通信回路により受信された各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化しているか否かに基づいて、前記フレームの連続性があるか否かを判定する請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記連続性判定部は、前記各々のフレームの超音波画像の生成時刻が一定の時間間隔で変化していない場合、定められた猶予期間が経過した後に、前記フレームの連続性がないと判定する請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記フレーム相関部は、前記連続性判定部により前記フレームの連続性がないと判定された場合に、前記現在のフレームの超音波画像の生成時刻と前記過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が大きくなるほど、前記過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくする請求項４ないし６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. 前記フレーム相関部は、前記現在のフレームの超音波画像の生成時刻と前記過去のフレームの超音波画像の生成時刻との時間間隔が、定められた時間しきい値を超えた場合に、前記過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする請求項７に記載の超音波診断装置。
9. 前記時間しきい値は、１フレームの超音波画像の取得に要する時間に、定められた倍率を掛けたものである請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 前記タイムスタンプ付与部は、前記画像生成部により生成された前記超音波画像にフレームの通し番号を前記タイムスタンプとして付与する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
11. 前記連続性判定部は、前記診断装置本体の前記無線通信回路により受信された各々のフレームの通し番号が連続しているか否かに基づいて、前記フレームの連続性があるか否かを判定する請求項１０に記載の超音波診断装置。
12. 前記連続性判定部は、前記各々のフレームの通し番号が連続していない場合、欠落した前記フレームの通し番号の数が、定められた猶予欠落数に到達した後に、前記フレームの連続性がないと判定する請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 前記フレーム相関部は、前記連続性判定部により前記フレームの連続性がないと判定された場合に、前記現在のフレームの通し番号と前記過去のフレームの通し番号との差分が大きくなるほど、前記過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを小さくする請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
14. 前記フレーム相関部は、前記現在のフレームの通し番号と前記過去のフレームの通し番号との差分が、定められたフレーム番号しきい値を超えた場合に、前記過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする請求項１３に記載の超音波診断装置。
15. 前記フレーム相関部は、前記連続性判定部により前記フレームの連続性がないと判定された場合に、前記過去のフレームの超音波画像に付与する重み付けを０とする請求項４または１０に記載の超音波診断装置。
16. 振動子アレイを含む超音波プローブとモニタを含む診断装置本体とが無線接続され且つ現在のフレームの超音波画像と過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行う超音波診断装置の制御方法であって、
    前記超音波プローブにおいて、
    前記振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームを送信し且つ前記被検体からの超音波エコーを受信した前記振動子アレイから出力される受信信号に受信フォーカス処理を施して音線信号を生成し、
    生成された前記音線信号に基づいて超音波画像を生成し、
    生成された前記超音波画像にフレーム毎のタイムスタンプを付与し、
    前記タイムスタンプが付与された前記超音波画像を前記診断装置本体へ無線送信し、
    前記診断装置本体において、
    前記超音波プローブから無線送信された前記超音波画像を受信し、
    受信された前記超音波画像に付与されている前記タイムスタンプに基づいてフレームの連続性を判定し、
    判定された前記フレームの連続性に基づいて、受信された過去のフレームの超音波画像に重み付けを付与し且つ現在のフレームの超音波画像と前記重み付けが付与された前記過去のフレームの超音波画像との間の相関処理を行って、前記モニタに表示するための表示画像を生成し、
    生成された前記表示画像を前記モニタに表示させる、
    超音波診断装置の制御方法。

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