JPH1075955A

JPH1075955A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH1075955A
Application number: JP5199097A
Authority: JP
Inventors: Takuya Noda; 拓也野田; Kazuhiro Watanabe; 一宏渡辺; Akira Shinami; 章司波
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、血流のパワーを複数フレームにわた
って平均化するパワードプラ機能を備えた超音波診断装
置に関し、クラッタを低減する。【解決手段】現フレームのみの瞬時的な血流画像（瞬時
血流画像）の情報を相対的に強く含む第１のパワー値Ｓ
１と、現フレームよりも以前のフレームの瞬時血流画像
の情報を相対的に強く含む第２のパワー値Ｓ２とを比較
してクラッタがあらわれた程度をあらわす評価値を算出
する比較部５０を備え、その比較結果に応じて、あるい
は、第１のパワー値Ｓ１と第２のパワー値Ｓ２とのうち
の第１のパワー値Ｓ１のみを用いて、フレーム間平均部
３０の各重み付け手段３１，３２の重みを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体、特に人体
内の断層面内の血流分布のうちの血流の方向を無視し血
流のパワーもしくは大きさを複数のフレームにわたって
平均化して表示する、いわゆるパワードプラ機能を備え
た超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体、特に人体内に超音波パルスビー
ムを送信して被検体内で反射した超音波を受信し、その
受信信号に基づいて被検体内の様子を画像化して診断に
供する超音波診断装置が従来より広く普及しており、そ
の超音波診断装置には、生体内、例えば心臓内や腹部内
の血流や体液流、または組織自体等の運動状態を画像化
する超音波ドプラ機能が組み込まれているものがある。
この超音波ドプラ機能は、生体内の運動物体によって超
音波が受けたドプラ効果を超音波キャリア周波数の偏移
として検出し、このドプラ偏移周波数から運動物体の速
度を算出して画像化するものである。速度を画像化する
場合、例えば超音波を送受信する探触子に向う速度が赤
色、遠ざかる速度が青色で表わされ、速度の大きさが輝
度で表わされる。この機能は、このようにカラー画像と
して表示されるため、一般的に、カラードプラと呼ばれ
ている。

【０００３】また近年では、血流の方向の情報は無視し
て血流のパワーもしくは血流の大きさ（以下、「パワ
ー」で代表させる）の情報のみを複数のフレームにわた
って、断層面内の各点毎に平均化することによりＳ／Ｎ
を改善し、これによりわずかな血流をも描き出すことが
できるように工夫されたパワードプラと呼ばれる表示方
法が普及してきている。カラードプラでは、探触子に向
う方向の血流速を、例えば正の値とすると、探触子から
遠ざかる方向の血流速は負の値となり、脈動した血流で
は速度が交互に正負の値を繰り返す。このような血流速
を正負の符号を含めたままフレーム間平均等の平均化処
理を行っても、正の値と負の値が打ち消し合ってしま
い、Ｓ／Ｎ向上は望めない。これに対し、パワードプラ
では、常に正の値をとる血流のパワーを扱うため、フレ
ーム間平均化処理によりＳ／Ｎを向上させることが可能
であり、カラードプラではノイズに埋もれてしまってい
た微弱な血流をも描き出すことが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のカラードプラ、
パワードプラにおける重要な問題の１つとして、クラッ
タの動きの情報が画像上に強く現れ、血流の動きの情報
がクラッタの動きの情報に埋もれてしまうことが挙げら
れる。一般的に、カラードプラ、パワードプラはそれぞ
れ、血流の方向を含めた血流速、血流のパワーを色や輝
度で表現した画像を表示するものであるが、観測したい
血流以外の運動物体が存在すると、その運動物体自体に
も色付けされてその運動物体の動きを含めて画像化され
てしまう。この血流以外に色付けされた部分を一般的に
クラッタと呼ぶ。クラッタの原因としては、心臓の拍動
や呼吸による生体組織自体の運動や、生体の体表に当て
た探触子の運動（移動、手ぶれ等）等が挙げられ、生体
組織や探触子が動いてしまうと、血流以外の部位からの
反射波もドプラ効果を受けてしまう。特にクラッタがひ
どい場合は、画像全体に色が付いてしまい、どこに血流
が存在するかさえ判定できなくなってしまう。

【０００５】このクラッタは、カラードプラよりも特に
パワードプラに与える影響が大きい。パワードプラで
は、フレーム間平均等の平均化処理を行っているため、
クラッタが生じたフレームが存在すると、このクラッタ
は、そのフレーム以降のフレームにも大きな影響を与え
る。クラッタが生じたフレームにおけるクラッタが大き
ければ大きいほど、そのフレーム以降のフレームのクラ
ッタも大きく、かなり長い時間その影響が残り、その結
果、パワードプラにおける血流描出の妨げとなる。

【０００６】上記事情に鑑み、本発明のうちの第１〜第
３の超音波診断装置は、パワードプラにおけるクラッタ
の低減を図ることを目的とする。また、パワードプラに
おけるもう１つの重要な問題点として、フレーム間平均
による平均化画像の残像時間がフレームレートに応じて
変化してしまう点にある。通常の診断においても、超音
波の繰り返し周波数の変更や、パワードプラ画像表示領
域の拡大、縮小の操作が頻繁に行われ、この操作に伴
い、フレームレートは大きく変化してしまう。例えば、
フレームレートが高くなった場合、フレームレートの変
更前と比べ、パワードプラ画像における血流残像時間が
短くなり、パワードプラの利点である、血流が時間的に
つながって見えるという、血流のつながり効果が低減さ
れてしまう結果となる。逆にフレームレートが低くなっ
た場合、血流の残像時間は長くなり血流のつながり効果
は良好となるが、プローブを動かした際の追従性が悪
く、更にはクラッタの残像も長くなってしまう結果とな
る。このような残像時間の変化をいちいち手動で調整す
るのでは極めて煩わしく、使い勝手が悪いことになる。

【０００７】この問題に鑑み、本発明のうちの第４の超
音波診断装置は、フレームレートに無関係に血流残像時
間を一定に維持することで違和感のない診断を可能とす
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の超音波診断装置のうちの第１の超音波診断装置は、
被検体内に超音波パルスビームを繰り返し送信し被検体
内の動きに応じてドプラ偏移を受けながら被検体内で反
射した超音波を繰り返し受信して、被検体内の所定の断
層面内の複数点の、所定のフレーム時間間隔ごとの血流
のパワーもしくは大きさが複数のフレームにわたって各
点毎に平均化されてなる平均血流パワー値を生成して表
示する超音波診断装置において、（１−１）超音波を受信することにより得られた受信信
号に基づいて、被検体内の所定の断層面内の血流のパワ
ーもしくは大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、
所定のフレーム時間間隔毎に算出する解析部（１−２）上記断層面内の複数点の血流のパワーもしく
は大きさが複数のフレームにわたって各点毎に平均化さ
れてなる平均血流パワー値を記憶するメモリ（１−３）上記解析部で今回算出された現フレームの瞬
時血流パワー値と、上記メモリから読み出された平均血
流パワー値とを各点毎に重み付け加算することにより新
たな平均血流パワー値を求めて上記メモリに記憶させる
フレーム間平均部（１−４）上記フレーム間平均部で求められた平均血流
パワー値を表示する表示部（１−５）相対的に現フレームの瞬時血流パワー値の情
報を強く含む所定の第１の画像と、相対的に現フレーム
よりも以前のフレームの瞬時血流パワー値の情報を強く
含む所定第２のパワー値とを比較することにより、現フ
レームの瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれて
いる程度をあらわす評価値を算出する比較部（１−６）上記フレーム間平均部においてクラッタの情
報が低減された平均血流パワー値が求められるように、
上記比較部で算出された評価値に応じて、上記フレーム
間平均部における重み付け加算の重みを制御する制御部
を備えたことを特徴とする。

【０００９】ここで、上記制御部では、例えば、現フレ
ームよりも後の少なくとも１つのフレームの瞬時血流パ
ワー値と上記メモリから読み出された平均血流パワー値
とが重み付け加算されるタイミングにおける、フレーム
間平均部における重み付け加算の重みが、比較部で算出
された評価値に応じて、現フレームの瞬時血流パワー値
にクラッタの情報が相対的に強く含まれた場合に上記少
なくとも１つのフレームの瞬時血流パワー値の重みの方
が上記メモリから読み出された平均血流パワー値の重み
よりも相対的に強く重み付けられるように重みが制御さ
れる。

【００１０】上記第１の超音波診断装置において、上記
（１）〜（５）の比較部における第１のパワー値と第２
のパワー値との比較は、断層面内全域についてパワー値
どうしを比較するものであってもよく、断層面内が複数
に分割された領域についてパワー値どうしを順次もしく
は同時に比較するものであってもよく、あるいは断層面
内の各点それぞれについてパワー値どうしを順次もしく
は同時に比較するものであってもよく、その比較の単位
を問うものではない。

【００１１】また、これに対応して、上記（１−６）の
制御部は、重みを制御するにあたり、重み付け加算しよ
うとする、断層面内全域に対応する２つのパワー値全体
について重みを定めてもよく、断層面内の各領域に対応
するパワー値毎に重みを定めてもよく、あるいは断層面
内の各点それぞれに対応するパワー値毎に重みを定めて
もよい。

【００１２】瞬時血流パワー値は１フレーム時間内のあ
る短かい時間間隔内の血流をあらわすパワー値であり、
ある時点の瞬時血流パワー値にクラッタの情報が強く含
まれていても次の時点の瞬時血流パワー値にはクラッタ
の情報は含まれていない、あるいはかなり低いレベルに
まで低減されている可能性も高い。これに対し、平均血
流パワー値は複数のフレームにわたって平均化されたパ
ワー値であるため、クラッタ情報の少ない瞬時血流パワ
ー値が複数のフレームにわたって続いたときはＳ／Ｎの
良好な微細な欠陥まで描き出された画像が得られるが、
一旦クラッタの情報が入り込むと、平均化される複数の
フレームにわたる長時間、その一旦入り込んだクラッタ
の情報が残る結果となる。

【００１３】そこで本発明の第１の超音波診断装置で
は、現フレームの瞬時血流パワー値にクラッタの影響が
あらわれた場合に、クラッタの情報が低減された平均血
流パワー値が求められるように、比較部で算出された評
価値に応じて、フレーム間平均部における重み付け加算
の重みを制御するのである。例えば、現フレームよりも
後の少なくとも１つのフレームの瞬時血流パワー値を平
均化の演算に取り込むタイミングで、平均血流パワー値
に比べクラッタの影響が残っていない可能性の高い瞬時
血流パワー値の重みを大きくすると、一旦あらわれたク
ラッタをすみやかに低減させることができる。

【００１４】尚、一般的に２つのデータの重み付け加算
を行なうにあたり、何らかの情報によりその重みを変更
すること自体は既に知られており、超音波診断装置の分
野においても提案されている（特開平３−８５１５１号
公報参照）。しかし、ここに提案されている重み付け
は、通常のＢモード画像に関するものであって、パワー
ドプラないしカラードプラに関するものではない。また
仮にその提案された方法をパワードプラに適用し、画像
上に一旦あらわれたクラッタをその後のフレームにおい
てすみやかに低減させようとしても、クラッタをかえっ
て増幅してしまう結果となる。

【００１５】ここで、上記本発明の第１の超音波診断装
置において、上記（１−５）の比較部は、上記第１のパ
ワー値および上記第２のパワー値として、それぞれ、上
記（１−３）のフレーム間平均部から出力された平均血
流パワー値、および上記（１−２）のメモリから読み出
された平均血流パワー値を用い、これら２つの平均血流
パワー値どうしを比較するものであってもよく、あるい
は、上記（１−５）の比較部は、上記第１のパワー値お
よび上記第２のパワー値として、それぞれ、上記（１−
１）の解析部から出力された瞬時血流パワー値、および
上記（１−２）のメモリから読み出された平均血流パワ
ー値を用い、これら瞬時血流パワー値と平均血流パワー
値とを比較するものであってもよく、あるいは、上記
（１−５）の比較部は、上記第１の画像および上記第２
の画像として、それぞれ、上記（１−１）の解析部から
出力され上記（１−３）のフレーム間平均部で重み付け
された後の加算前の瞬時血流パワー値、および上記（１
−２）のメモリから読み出された平均血流パワー値を用
い、これらの瞬時血流パワー値と平均血流パワー値とを
比較するものであってもよく、さらには、上記（１−
４）の表示部が、画像を表示するモニタと、上記（１−
３）のフレーム間平均部から出力された平均血流パワー
値をそのモニタに表示される画像を構成す宇複数の画素
点に対応した平均血流パワー値に変換するディジタルス
キャンコンバータと、そのディジタルスキャンコンバー
タの出力を記憶するフレームメモリとを備え、上記（１
−５）の比較部が、上記第１のパワー値および上記第２
のパワー値として、それぞれ、上記ディジタルスキャン
コンバータから出力された平均血流パワー値、および上
記フレームメモリから読み出された平均血流パワー値を
用い、これら２つの平均血流パワー値どうしを比較する
ものであってもよい。

【００１６】また、上記本発明の第１の超音波診断装置
において、上記（１−５）の比較部は、上記第１のパワ
ー値と上記第２のパワー値との相違を表わす相違量を、
断層面内の各点について算出する相違量算出手段を備え
たものであってもよく、上記（１−５）の比較部は、上
記第１のパワー値および上記第２のパワー値を、断層面
内の複数の点にわたってそれぞれ平均化する２つの平均
化手段と、それら２つの平均化手段それぞれで得られ
た、複数点にわたって平均化された値どうしの相違を表
わす相違量を算出する相違量算出手段とを備えたもので
あってもよく、さらには、上記（１−５）の比較部は、
上記第１のパワー値と上記第２のパワー値との相違を表
わす相違量を、断層面内の各点について算出する相違量
算出手段と、その相違量算出手段に各点毎に得られた相
違量それぞれを所定のしきい値と比較しこの比較により
２つのグループに分けられた点のうちの一方のグループ
に属する点の個数を計数するカウンタとを備えたもので
あってもよい。

【００１７】また、上記目的を達成する本発明の超音波
診断装置のうちの第２の超音波診断装置は、被検体内に
超音波パルスビームを繰り返し送信し被検体内の動きに
応じてドプラ偏移を受けながら被検体内で反射した超音
波を繰り返し受信して、被検体内の所定の断層面内の複
数点の、所定のフレーム時間間隔ごとの血流のパワーも
しくは大きさが複数のフレームにわたって各点毎に平均
化されてなる平均血流パワー値を生成して表示する超音
波診断装置において、（２−１）超音波を受信することにより得られた受信信
号に基づいて、被検体内の所定の断層面内の血流のパワ
ーもしくは大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、
所定のフレーム時間間隔毎に算出する解析部（２−２）上記断層面内の複数点の血流のパワーもしく
は大きさが複数のフレームにわたって各点毎に平均化さ
れてなる平均血流パワー値を記憶するメモリ（２−３）上記解析部で今回算出された現フレームの瞬
時血流パワー値と、上記メモリから読み出された平均血
流パワー値とを重み付け加算することにより新たな平均
血流パワー値を求めて上記メモリに記憶させるフレーム
間平均部（２−４）上記フレーム間平均部で求められた平均血流
パワー値を表示する表示部（２−５）現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含む
所定の第３のパワー値に基づいて、現フレームの瞬時血
流パワー値にクラッタの情報が含まれている程度をあら
わす評価値を算出する比較部（２−６）上記フレーム間平均部においてクラッタの情
報が低減された平均血流パワー値が求められるように、
上記比較部で算出された評価値に応じて、上記フレーム
間平均部における重み付け加算の重みを制御する制御部
を備えたことを特徴とする。

【００１８】ここで、上記第２の超音波診断装置におい
ても、上記制御部では、例えば、現フレームよりも後の
少なくとも１つのフレームの瞬時血流パワー値と上記メ
モリから読み出された平均血流パワー値とが重み付け加
算されるタイミングにおける、フレーム間平均部におけ
る重み付け加算の重みが、比較部で算出された評価値に
応じて、現フレームの瞬時血流パワー値にクラッタの情
報が相対的に強く含まれた場合に上記少なくとも１つの
フレームの瞬時血流パワー値の重みの方が上記メモリか
ら読み出された平均血流パワー値の重みよりも強く重み
付けられるように重みが制御される。

【００１９】上記（２−５）の比較部における評価値の
算出は、断層面内全域について１つの値を算出してもよ
く、あるいは断層面内を複数に分割してなる各領域につ
いて各１つの値を算出してもよく、あるいは断層面内の
各点それぞれについて値を算出してもよく、上記第２の
超音波診断装置においても、前述した第１の超音波診断
装置と同様、クラッタの情報が含まれている程度をあら
わす評価値の算出の単位を問うものではない。

【００２０】また、これに対応して、上記（２−６）の
制御部は、重みを制御するにあたり、重み付け加算しよ
うとする、断層面内全域に対応する２つのパワー値全体
について重みを定めてもよく、断層面内の各領域に対応
するパワー値に重みを定めてもよく、あるいは断層面内
の各点そえぞれに対応するパワー値毎に重みを定めても
よい。

【００２１】瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含ま
れるときは、血流パワーの情報がほとんど埋もれてしま
うほど強く含まれることが多い。すなわち、ほとんどの
場合、クラッタの情報が含まれている程度の差を持つ２
つのパワー値を比較することなく、その瞬時血流パワー
値のみに基づいて、クラッタの情報が含まれている程度
をあらわす評価値を算出することができる。

【００２２】本発明の第２の超音波診断装置は、この知
見に基づくものであり、上記（２−５）の比較部では、
現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含む第３のパワ
ー値に基づいて現フレームの瞬時血流パワー値にクラッ
タがあらわれている程度をあらわす評価値が算出され
る。これにより、前述の第１の超音波診断装置と同様、
クラッタを低減することができる。

【００２３】ここで、上記第２の超音波診断装置におい
ても、前述した第１の超音波診断装置と同様、上記（２
−５）の比較部が、上記第３のパワー値として、上記
（２−３）のフレーム間平均部から出力された平均血流
パワー値を用い、その平均血流パワー値に基づいて現フ
レームの瞬時血流パワー値にクラッタがあらわれている
程度をあらわす評価値を算出するものであってもよく、
あるいは上記（２−５）の比較部は、上記第３のパワー
値として、上記（２−１）の解析部から出力された現フ
レームの瞬時血流パワー値自身を用い、その瞬時血流パ
ワー値に基づいて現フレームの瞬時血流パワー値にクラ
ッタがあらわれている程度をあらわす評価値を算出する
ものであってもよく、あるいは上記（２−５）の比較部
は、上記第３のパワー値として、上記（２−１）の解析
部から出力され上記（２−３）のフレーム間平均部で重
み付けされた後の加算前の現フレームの瞬時血流パワー
値を用い、その瞬時血流パワー値に基づいて現フレーム
の瞬時血流パワー値にクラッタがあらわれている程度を
あらわす評価値を算出するものであってもよく、さらに
は、上記（２−４）の表示部が、画像を表示するモニタ
と、上記（２−３）のフレーム間平均部から出力された
平均血流パワー値を、そのモニタに表示される画像を構
成する複数の画素点に対応した平均血流パワー値に変換
するディジタルスキャンコンバータとを備え、上記（２
−５）の比較部が、上記第３のパワー値として、上記デ
ィジタルスキャンコンバータから出力された平均血流パ
ワー値を用い、その平均血流パワー値に基づいて現フレ
ームの瞬時血流パワー値にクラッタがあらわれている程
度をあらわす評価値を算出するものであってもよい。

【００２４】また、上記本発明の第２の超音波診断装置
において、上記（２−５）の比較部は、上記第３のパワ
ー値と所定のしきい値との相違を表わす相違量を、断層
面内の各点について算出する相違量算出手段とを備えた
ものであってもよく、上記（２−５）の比較部が、上記
第３のパワー値を断層面内の複数の点にわたって平均化
する平均化手段と、その平均化手段で得られた、複数の
点にわたって平均化された値と所定のしきい値との相違
を表わす相違量を算出する相違量算出手段とを備えたも
のであってもよく、さらには上記（２−５）の比較部
は、上記第３のパワー値と所定のしきい値とを断層面内
の各点毎に比較しこの比較により２つのグループに分け
られた点のうちの一方のグループに属する点の個数を計
数するカウンタを備えたものであってもよい。

【００２５】また、本発明の超音波診断装置のうちの第
３の超音波診断装置は、被検体内に超音波パルスビーム
を繰り返し送信し被検体内の動きに応じてドプラ偏移を
受けながら被検体内で反射した超音波を繰り返し受信し
て、被検体内の所定の断層面内の複数の点の、所定のフ
レーム時間間隔ごとの血流のパワーもしくは大きさが、
複数のフレームにわたって各点毎に平均化されてなる平
均化血流画像を生成して表示する超音波診断装置におい
て、（３−１）超音波を受信することにより得られた受信信
号に基づいて、被検体内の所定の断層面内の血流のパワ
ーもしくは大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、
所定のフレーム時間間隔毎に算出する解析部（３−２）上記断層面内の各点の血流のパワーもしくは
大きさが複数のフレームにわたって各点毎に平均化され
てなる平均血流パワー値を記憶するメモリ（３−３）上記解析部で今回算出された現フレームの瞬
時血流パワー値と、上記メモリから読み出された平均血
流パワー値とを各点毎に重み付け加算することにより新
たな平均血流パワー値を求めて上記メモリに記憶させる
フレーム間平均部（３−４）上記フレーム間平均部で求められた平均化血
流画像を表示する表示部（３−５）上記フレーム間平均部においてクラッタの情
報が低減された平均血流パワー値が求められるように、
現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含む所定の第３
のパワー値に応じて、前記フレーム間平均部における重
み付け加算の重みを制御する制御部を備えたことを特徴
とする。

【００２６】ここで、上記本発明の第３の超音波診断装
置において、上記（３−５）の制御部が、上記第３のパ
ワー値として、解析部で算出された瞬時血流パワー値を
用い、その瞬時パワー値に応じて、フレーム間平均部に
おける重み付け加算の重みを制御するものであることが
好ましい。この場合に、上記（３−５）の制御部が、解
析部で今回算出された現フレームの瞬時血流パワー値に
応じて、フレーム間平均部における、その現フレームの
瞬時血流パワー値を重み付け加算する際の重みを制御す
るものであることがさらに好ましい。

【００２７】尚、この第３の超音波診断装置において
も、現フレームの瞬時血流パワー値に応じて、ないし現
フレームの瞬時パワー値の情報を含む第３のパワー値に
応じて、次のフレーム以降のフレームについて重み付け
加算の際の重みを制御して次のフレーム以降のフレーム
についてクラッタの影響を低減させてもよい。更には、
この第３の超音波診断装置において、例えば現フレーム
の瞬時血流パワー値に応じて、現フレーム自体について
クラッタの影響を抑えるとともに、次フレーム以降の１
ないし複数のフレームについても、現フレームで抑え切
れずに混入したクラッタの情報を速やかに消滅させるよ
うに、現フレームと次フレーム以降のフレームとの複数
のフレームにわたって重みを制御してもよい。

【００２８】上記本発明の第３の超音波診断装置は後述
する第４の超音波診断装置の特徴を合わせ持っているこ
とが好ましい。すなわち、上記本発明の第３の超音波診
断装置は、（３−６）上記のフレーム時間間隔を変更自
在に調整するフレームレート調整部を備え、上記（３−
５）の制御部が、フレームレート調整部により調整され
たフレーム時間間隔に応じて、フレーム間平均部から出
力された平均血流パワー値にあらわれた情報の減衰の時
定数がフレームレート調整部によるフレーム時間間隔の
調整量に拘らず所定の時定数を維持するように、上記フ
レーム間平均部における重み付け加算の重みを制御する
ものであることが好ましい。

【００２９】フレーム時間間隔（フレームレート）に拘
らず所定の減衰時定数を維持するように重み付け加算の
重みを制御することにより、違和感の少ない見易い画像
を提供することができる。さらに、本発明の超音波診断
装置のうちの第４の超音波診断装置は、被検体内に超音
波パルスビームを繰り返し送信し被検体内の動きに応じ
てドプラ偏移を受けながら被検体内で反射した超音波を
繰り返し受信して、被検体内の所定の断層面内の複数の
点の、所定のフレーム時間間隔ごとの血流のパワーもし
くは大きさが、複数のフレームにわたって各点毎に平均
化されてなる平均化血流画像を生成して表示する超音波
診断装置において、（４−１）超音波を受信することにより得られた受信信
号に基づいて、被検体内の所定の断層面内の血流のパワ
ーもしくは大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、
所定のフレーム時間間隔毎に算出する解析部（４−２）上記断層面内の各点の血流のパワーもしくは
大きさが複数のフレームにわたって各点毎に平均化され
てなる平均血流パワー値を記憶するメモリ（４−３）上記解析部で今回算出された現フレームの瞬
時血流パワー値と、前記メモリから読み出された平均血
流パワー値とを各点毎に重み付け加算することにより新
たな平均血流パワー値を求めて前記メモリに記憶させる
フレーム間平均部（４−４）上記フレーム間平均部で求められた平均化血
流画像を表示する表示部（４−５）上記フレーム時間間隔を変更自在に調整する
フレームレート調整部（４−６）上記フレームレート調整部により調整された
フレーム時間間隔に応じて、フレーム間平均部から出力
された平均血流パワー値にあらわれた情報の減衰の時定
数がフレームレート調整部によるフレーム時間間隔の調
整量に拘らず所定の時定数を維持するように、フレーム
間平均部における重み付け加算の重みを制御する制御部
を備えたことを特徴とする。

【００３０】本発明の第４の超音波診断装置によれば、
フレーム時間間隔に拘らず所定の減衰時定数を維持する
ように重み付け加算の重みが制御されるため、上述の本
発明の第３の超音波診断装置の一実施形態の説明におい
ても触れたように、違和感の少ない見易い画像を提供す
ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、理解の容易のために、図
１，図２を参照して、後述する実施形態の基本的な作用
について先ず説明し、次いで、図３以降の図面を参照し
ながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、
時系列的な各フレーム、すなわち所定のフレーム時間間
隔毎に得られた各画像の、平均パワー（ここでは、各画
素値の２乗の平均値）ないしはその画像の平均輝度を模
式的に示した図、図２は、各フレーム画像自身を模式的
に示した図である。

【００３２】図１に示すグラフａは、クラッタの情報が
含まれていない瞬時血流パワー値に基づく画像（以下、
「瞬時血流パワー値」と称する）の平均パワーないし平
均輝度の推移を示しており、グラフｂは、グラフａに示
す瞬時血流パワー値を複数フレームにわたって平均した
平均血流画像のパワーないし輝度の推移を示している。
このグラフｂに示す、クラッタのない平均血流画像は、
例えば、図２（ａ）のように推移する。

【００３３】ここで、図１に示す第２フレームの瞬時血
流パワー値にクラッタが現れたものとする。このときの
瞬時血流パワー値のパワーないし輝度の推移はグラフｃ
のように表わされる。すなわち、第２フレームの瞬時血
流パワー値にはクラッタが強く現れているが、その次の
第３フレームではクラッタはほとんど消失している。グ
ラフｄは、第２フレームでクラッタがあらわれた、グラ
フｃのように推移する瞬時血流パワー値を、複数フレー
ムにわたって単純に平均化することにより求めた従来の
平均血流画像（平均血流パワー値）の平均パワーないし
平均輝度を示すグラフであり、第２クレームであらわれ
たクラッタが長く続いている。図２（２）は、図１のグ
ラフｄに示す従来の平均血流パワー値の推移を示してい
る。

【００３４】グラフｅは、第２フレームでクラッタがあ
らわれ、瞬時血流パワー値の平均パワーないし平均輝度
がグラフｃのように推移する場合における、本発明を適
用した時の表示画像の平均パワーないし平均輝度の推移
を示すグラフである。また、図２（３）は、グラフｅに
対応する表示画像の推移を示している。これらグラフｅ
及び図２（３）に示すように，第２フレームあらわれた
クラッタは速やかに消失する。

【００３５】以下、本発明の実施形態について説明す
る。図３は、本発明の第１の超音波診断装置の第１実施
形態を示すブロック図である。この超音波診断装置に
は、配列された複数の電気音響変換素子１が備えられて
おり、これらの電気音響変換素子１は、人体の体表にあ
てがわれ、送信部２からの指令に基づいて人体内に向け
て超音波パルスビームを送信する。人体内の各組織や血
流で反射して戻ってきた超音波は、これらの電気音響変
換素子１でピックアップされて電気信号に変換され、そ
の電気信号が受信部３で受信される。

【００３６】この受信部３から出力された受信信号は加
算部４に入力され、この加算部４において、複数の電気
音響変換素子１でピックアップされた複数の信号が相対
的に遅延されて互いに加算され、これにより、人体内の
所定点に焦点の合った受信信号が得られる。この加算部
４から出力された受信信号は対数圧縮／検波部５に入力
されて対数的に圧縮され、かつ検波され、これにより、
人体内の所定の断層面内の超音波反射強度分布を表わす
データが生成される。この生成されたデータ画像は、表
示部４０に送られて、このデータに基づくいわゆるＢモ
ード画像が表示される。尚、このＢモード画像を表示す
る迄の過程は超音波診断装置の分野で周知の技術であ
り、ここではこれ以上の詳細説明は省略する。

【００３７】また、加算部４から出力された受信信号
は、解析部１０にも入力される。この解析部１０では、
直交検波等により人体の断層面内の各画素点の血流の向
き及び大きさを表わすデータが生成される。このデータ
はそのまま表示部４０に送った場合、この表示部４０で
は、このデータに基づいて、いわゆるカラードプラ画像
が生成される。このカラードプラ画像を生成する技術に
ついても広く知られており、ここでは、このカラードプ
ラ画像を得る技術についてもこれ以上の説明は省略す
る。

【００３８】本実施形態では、解析部１０で生成された
データが担持する血流の向きの情報（電気音響変換素子
１（体表）に向う方向の血流であるか電気音響変換素子
（体表）から遠ざかる方向の血流であるかを示す情報）
は無視し、血流のパワーの情報を担った瞬時血流パワー
値が出力され、フレーム間平均部３０に入力される。メ
モリ部２０には、フレーム間平均部３０において、直前
のフレームに関し既に行われた以下に説明する処理によ
り生成された平均血流パワー値（平均血流パワー値を担
持するデータ値）が記憶されており、メモリ部２０から
は、この直前のフレームに関し生成された平均血流パワ
ー値が読み出されてフレーム間平均部３０に入力され
る。このメモリ部２０から出力された平均血流パワー値
は、今回得られた現フレームの情報は含まず、直前のフ
レーム迄の情報を含むパワー値であり、本発明にいう第
２のパワー値Ｓ２として比較部３０に入力される。

【００３９】フレーム間平均部３０には２つの重み付け
手段３１，３２と１つの加算手段３３が備えられてお
り、解析部１０及びメモリ部２０からそれぞれ出力され
た各パワー値は各重み付け手段３１，３２でそれぞれ重
み付けされ、加算手段３３で互いに加算される。このフ
レーム間平均部３０での重み付け加算により生成された
新たな平均血流パワー値は、表示部４０に送られて、そ
の平均血流パワー値に基づく平均血流パワー値が前述し
たＢモード画像に重畳されて表示され、また、メモリ部
２０に送られて、それまでメモリ部２０に記憶されてい
た平均血流パワー値に代わりメモリ部２０に記憶され
る。さらに、フレーム間平均部３０から出力された平均
血流パワー値は、今回得られた現フレームの瞬間血流パ
ワー値の情報を含んでおり、本発明にいう第１のパワー
値Ｓ１として比較部５０にも入力される。

【００４０】比較部５０では、フレーム間平均部３０か
ら出力された第１のパワー値（今回得られた平均血流パ
ワー値）Ｓ１とメモリ部２０から読み出された第２のパ
ワー値（前回得られた平均血流パワー値）Ｓ２とが比較
され、今回解析部１０で生成された瞬時血流パワー値に
クラッタの情報がどの程度強く含まれているかをあらわ
す評価値が算出される。

【００４１】この解析部１０では、後述するように、ク
ラッタがどの程度強く含まれているかを示す評価値は、
その解析部１０の構成により、断層面全体について１つ
のみ算出され、あるいは、複数点毎（断層面が複数に分
割されてなる各分割領域毎）に１つ算出され、あるいは
断層面内の複数点それぞれについて算出される。比較部
５０で算出された評価値は、制御部６０に入力される。
この制御部６０は比較部５０から得た評価値に基づい
て、フレーム間平均部３０の重み付け手段３１，３２で
行なわれる重み付け処理の重みを制御する。比較部５０
で今回得られた評価値は、制御部６０を介して、クレー
ム間平均部３０において、次のフレームについて重み付
け加算をする際、もしくは次のフレーム以降の複数のフ
レームについて重み付け加算をする際に反映される。制
御部６０は、フレーム間平均部３０の重み付け手段３
１，３２の重みを制御するにあたっては、解析部１０で
今回得られた瞬時血流パワー値にクラッタの情報が強く
含まれているほど、次のフレームないし次のフレーム以
降の複数のフレームについて重み付け手段３１の重みが
大きく、重み付け手段３２の重みが小さくなるように制
御する。これにより、次のフレーム以降においてフレー
ム間平均部３０から出力された平均血流パワー値に基づ
いて表示部４０で表示される平均血流パワー値における
クラッタを速やかに低減することができる。

【００４２】制御部６０で、フレーム間平均部３０の各
重み付け手段３１，３２の各重みを制御するにあたって
は、各重み付け手段３１，３２の各重みは、比較部５０
が、評価値を、１つのフレームにつき１つのみ算出する
ものである場合はフレーム単位で制御され、比較部５０
が複数のデータサンプル点（断層面内が複数に分割され
てなる各分割領域）毎に算出するものである場合は、対
応する複数のデータサンプル点単位で制御され、比較部
５０が評価値を各データサンプル点毎に算出するもので
ある場合は、１つのデータサンプル点単位で制御され
る。

【００４３】図４は、本発明の第１の超音波診断装置の
第２の実施形態の、図３に示す第１実施形態との相違部
分を中心に示した部分ブロック図である。比較部５０に
は、本発明にいう第１のパワー値Ｓ１として、解析部１
０で得られた現フレームの瞬時血流パワー値が直接入力
される。第２のパワー値Ｓ２は、図３に示す第１実施形
態と同様、メモリ部２０から読み出された前回のフレー
ムについて得られた平均血流パワー値である。

【００４４】この第２実施形態における他の構成は、図
３に示す第１実施形態における構成と同様であるが、図
４に示す第２実施形態の場合、比較部５０での比較結果
は、フレーム間平均部３０における、次のフレーム以降
のフレームについての重み付け加算の際のみでなく、現
フレームについての重み付け加算にも直ちに反映させる
ことができ、このときは逆に現フレームの瞬時血流パワ
ー値の重みを小さくすることにより、図２（３）に示す
ようにクラッタの影響が一旦大きく現れた後、その影響
を速やかに低減するだけでなく、クラッタの影響が瞬時
にしろ強く現れること自体を抑えることができる。

【００４５】図５は、本発明の第１の超音波診断装置の
第３実施形態の、図３に示す第１実施形態との相違部分
を中心に示した部分ブロック図である。比較部５０に
は、本発明にいう第１のパワー値Ｓ１として、解析部１
０で生成されてその解析部１０から出力され、さらにフ
レーム内平均部３０の重み付け手段３１（図３参照）で
重み付けされた後、かつ、加算手段３３（図１参照）で
の加算前の瞬時血流パワー値が入力される。第２のパワ
ー値Ｓ２は、図３に示す第１実施形態と同様、メモリ部
２０から読み出された、前回のフレームについての平均
血流パワー値である。

【００４６】これらの実施形態に示すように、第１のパ
ワー値Ｓ１は、現フレームの瞬時血流パワー値の情報を
含んでいる画像であればよい。また、第２のパワー値
は、上述の各実施形態の場合はいずれもメモリ部２０か
ら読み出された平均血流パワー値であって現フレームの
瞬時血流パワー値の情報は含まれていないが、現フレー
ムの瞬時血流パワー値の情報を多少含んでいてもよい。
例えば、図４に示すように、解析部１０から出力された
現フレームの瞬時血流パワー値を第１のパワー値Ｓ１と
して用いる場合、フレーム間平均部３０から出力され
た、現フレームの瞬時血流パワー値の情報を多少含む平
均血流パワー値を、第２のパワー値Ｓ２として用いても
よい。

【００４７】図６は、本発明の第１の超音波診断装置の
第４実施形態の、図３に示す第１実施形態との相違部分
を中心に示した部分ブロック図である。この図６には、
表示部４０の内部構成が示されており、表示部４０に
は、画像を表示するモニタ４１と、フレーム間平均部３
０から出力された平均血流パワー値を、モニタ４１に表
示される画像を構成する複数の画素点に対応した平均血
流パワー値に変換するディジタルスキャンコンバータ
（ＤＳＣ）４２と、ＤＳＣ４２の出力を記憶するフレー
ムメモリ４３が備えられている。

【００４８】ここで、比較部５０には、ＤＳＣ４２から
出力された、現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含
む平均血流パワー値が本発明にいう第１のパワー値Ｓ１
として入力され、フレームメモリ４３から読み出され
た、直前のフレーム迄の情報を含む平均血流パワー値が
本発明にいう第２のパワー値Ｓ２として入力される。こ
のように、比較部５０は、表示用の形式の平均血流パワ
ー値を入力して比較するものであってもよい。

【００４９】図７は、上述の各実施形態いずれにも採用
し得る、比較部の内部構成例を示すブロック図である。
この比較部には、第１のパワー値Ｓ１と第２のパワー値
Ｓ２の、データサンプリング点もしくは画素点のパワー
値どうしの差分値を求める差分演算手段５１が備えられ
ている。この差分演算手段５１は、本発明にいう相違量
算出手段の一例に相当する。この差分値は本発明にいう
評価値の一例であり、差分値が大きいということは、図
１に示す’Ａ’の値が大きいこと、すなわち、クラッタ
が強くあらわれていることを表わしている。

【００５０】この比較部では、各画素毎に差分値が求め
られて制御部６０（例えば図３参照）に送られる。した
がってこの場合、制御部６０は、フレーム間平均部３０
の重み付け手段３１，３２の各重みを断層面内の各点そ
れぞれについて独立に制御する。図８は、比較部のもう
１つの内部構成例を示すブロック図である。

【００５１】この比較部には、第１の画素Ｓ１を構成す
る多数の点のパワー値を複数点単位で加算する加算手段
５２が備えられている。この加算手段５２からは、第１
のパワー値の、それぞれが複数点で表わされる複数の領
域に分割されてなる各分割領域毎に加算値が出力され
る。また、この比較部には、もう１つの加算手段５３が
備えられており、この加算手段５３では、第２のパワー
値Ｓ２に対し、加算手段５２と同様の加算処理が行なわ
れる。尚、これらの加算手段５２，５３は、本発明にい
う２つの平均化手段の一例に相当する。

【００５２】さらに、この比較部には、本発明にいう相
違量算出手段の一例としての差分算出手段５４が備えら
れており、この差分算出手段５４では、２つの加算手段
５２，５３から、それぞれ出力された、第１のパワー値
および第２のパワー値の互いに対応する領域についての
加算値どうしの差分値が求められる。この求められた差
分値は制御部６０（例えば図３参照）に入力され、この
場合、制御部６０は、フレーム間平均部３０の重み付け
手段３１，３２の各重みを、加算手段５２，５３でパワ
ー値が加算される複数点単位で制御する。

【００５３】なお、図８に示す２つの加算手段５２，５
３は、第１のパワー値Ｓ１全体および第２のパワー値Ｓ
２全体のパワー値を、それぞれ加算するものであっても
よい。その場合、差分算出手段５４からは１つのフレー
ムについて値が１つ出力され、制御部６０は、フレーム
間平均部３０の重み付け手段３１，３２の各重みを、フ
レーム単位で制御する。

【００５４】図９は、比較部の、さらに異なる内部構成
例を示すブロック図である。この比較部には、第１のパ
ワー値Ｓ１と第２のパワー値Ｓ２の、互いに対応する各
点のパワー値どうしの差分値を求める、本発明にいう相
違量算出手段の一例としての差分算出手段５５が備えら
れており、この差分算出手段５５で算出された各点毎の
差分値は、カウンタ５６に入力される。カウンタ５６に
は、しきい値生成手段５７で生成されたしきい値も入力
され、このカウンタ５６では、差分算出手段５５から入
力されてきた各画素毎の差分値としきい値とを比較し、
差分値がしきい値を越える毎にそのカウント値が１つず
つカウントアップされる。従って、カウンタ５６に、１
つの断層面全域に対応する第１のパワー値Ｓ１および第
２のパワー値Ｓ２が入力され終わった段階では、そのカ
ウント値は、そのフレームについてしきい値を越える差
分値が得られた数を表わしている。このカウント値は本
発明にいう評価値に相当し、そのカウント値が大きいほ
どクラッタの影響が大きいことを意味している。

【００５５】なお、ここでは、１つの断層面全域に対応
する第１のパワー値Ｓ１及び第２のパワー値Ｓ２の全体
について１つのカウント値を得る旨説明したが、１つの
断層面内を複数の領域に分け、各領域毎にカウント値を
求めて出力するように構成してもよい。図１０〜図１３
は、本発明の第２の超音波診断装置の第１〜第４実施形
態の、それぞれ図３〜図６に示す第１の超音波診断装置
の第１〜第４の実施形態との相違点を示す部分ブロック
図である。前述した第１の超音波診断装置の各実施形態
を構成するブロックと同一の作用をなすブロックには同
一の符号を付して示し、相違点のみについて説明する。

【００５６】図１０〜図１３に示す第２の超音波診断装
置の各実施形態には、図３〜図６に示す第１の超音波診
断装置の各実施形態における比較部５０に代えて、現フ
レームの瞬時血流パワー値の情報を含む第３のパワー値
Ｓ３に基づいて、現フレームの瞬時血流パワー値に含ま
れているクラッタの強さの程度をあらわす評価値を算出
する比較部７０が備えられている。

【００５７】この第２の超音波診断装置にいう第３のパ
ワー値Ｓ３は、上述の第１の超音波診断装置にいう第１
のパワー値Ｓ１に相当し、図１０〜図１３に示す第２の
超音波診断装置の各実施形態は、図３〜図６に示す第１
の超音波診断装置の各実施形態における第２のパワー値
Ｓ２が比較部７０に入力されていない点のみが異なる。
なお、この相違に伴い、図１３に示す実施形態では、図
６に示す実施形態と比べ、フレームメモリの図示が省略
されている。

【００５８】瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含ま
れるときは、クラッタの情報を含まない時と比べ、図１
に示すように平均パワーないし平均輝度が極端に変化す
るため、２つのパワー値（第１のパワー値Ｓ１と第２の
パワー値Ｓ２）を比較しなくても、第３のパワー値Ｓ３
を、固定された、あるいはあらかじめ調整されたしきい
値と比較することによっても、ほとんどの場合、クラッ
タの程度を知ることができる。

【００５９】これら図１０〜図１３に示す各実施形態に
おける比較部７０以外の各ブロックの構成は、図３〜図
６を参照して説明したとおりである。図１４は、本発明
の第２の超音波診断装置で採用することのできる比較部
の内部構成例を示すブロック図である。本発明にいう相
違量算出手段の一例である差分算出手段７１が備えられ
ており、この差分算出手段７１では、この比較部の外部
から入力された第３のパワー値Ｓ３とこの比較部内のし
きい値生成手段７２で生成されたしきい値との差分値が
断層面内の各点毎に求められて、制御部６０（図３参
照）へ送られる。この差分値は、本発明にいう評価値の
一例であり、値が大きいほどクラッタが強くあらわれて
いることを表わしている。制御部６０は、この場合、フ
レーム間平均部３０の重み付け手段３１，３２の各重み
を、断層面内の各点それぞれについて独立に制御する。

【００６０】図１５は、本発明の第２の超音波診断装置
で採用することのできる比較部の、もう１つの内部構成
例を示すブロック図である。この比較部には、パワー値
を順次加算する加算手段７３が備えられている。この加
算手段７３からは、断層面内が複数に分割されてなる各
分割領域毎の、パワー値の加算値が出力される。尚、こ
の加算手段７３は本発明にいう平均化手段の一例であ
る。

【００６１】また、この比較部には、本発明にいう相違
量算出手段の一例である差分演算手段７４が備えられて
おり、加算手段７３から出力された加算値はその差分演
算手段７４に入力される。この差分演算手段７４には、
しきい値生成手段７５で生成されたしきい値も入力さ
れ、この差分演算手段７４では、加算手段７３から入力
された加算値としきい値生成手段７５から入力されたし
きい値との差分値が算出される。この差分値は、断層面
内が複数の分割領域に分割されたときの各分割領域毎に
求められ、この求められた差分値は制御部６０に入力さ
れ、制御部６０は、フレーム間平均部３０の重み付け手
段３１，３２の各重みを、各分割領域単位で制御する。

【００６２】なお、図１５に示す加算手段７３は、断層
面内全域に対応する第３のパワー値Ｓ３全体を加算する
ものであってもよい。その場合、差分演算手段７４から
は１つのフレーム毎に１つの差分値が出力され、制御部
６０は、フレーム間平均部３０の重み付け手段３１の各
重みを、フレーム単位で制御する。図１６は、本発明の
第２の超音波診断装置で採用することのできる比較部
の、さらに異なる内部構成例を示すブロック図である。

【００６３】断層面内の各点に対応する第３のパワー値
Ｓ３が、各点毎に順次、この比較部のカウンタ１６に入
力される。このカウンタ７６には、しきい値生成手段７
７で生成されたしきい値も入力され、このカウンタ７６
では、入力されてきた点毎のパワー値としきい値とを比
較し、パワー値がしきい値を越える毎にそのカウント値
が１つづつカウントアップされる。したがって、第３の
パワー値Ｓ３が入力され終わった段階では、そのカウン
タ７６のカウント値はしきい値を越える点の数を表わし
ており、その数が多いほどクラッタの影響が大きいこと
を表わしている。

【００６４】尚、ここでは断層面内全域について１つの
カウント値を得る旨説明したが、断層面内を複数の分割
領域に分割したときの各分割領域毎にカウント値を求め
て出力するように構成してもよい。図１７は、本発明の
第３の超音波診断装置の一実施形態の、図３に示す第１
の超音波診断装置の第１実施形態との相違点を示すブロ
ック図である。前述した第１の超音波診断装置の第１実
施形態（図３）を構成するブロックと同一の作用をなす
ブロックには同一の符号を付して示し、相違点のみにつ
いて説明する。

【００６５】また、図１８は、図１７に示す本発明の第
３の超音波診断装置の一実施形態における、瞬時血流パ
ワー値に対する重み付け係数の変化を示す図である。解
析部１０で生成された、血流のパワーの情報を担った現
フレームの瞬時血流パワー値は、フレーム間平均部３０
の重み付け手段３１に入力されるとともに、制御部６０
にも入力される。制御部６０では、各画素の瞬時血流パ
ワー値に応じて、その画素の瞬時血流パワー値が大きい
ときは、フレーム間平均部３０における２つの重み付け
手段３１，３２のうちの、解析部１０で生成された瞬時
血流パワー値の方の重み付けを担当する重み付け手段３
１における重みを、図１８に示すグラフに従うように小
さい値とし、もう一方の、メモリ部２０から読み出され
た平均血流パワー値の方の重み付けを担当する重み付け
手段３２における重みを相対的に大きな値とする。こう
することにより、瞬時血流パワー値に大きなクラッタ成
分が含まれていても、加算手段３３からは、クラッタの
情報が低く抑えられた平均血流パワー値が出力くされ、
表示部４０（図３参照）には、クラッタ情報が抑えられ
たパワードプラ画像が表示される。ここで、制御部６０
では、解析部１０で生成された瞬時血流パワー値に応じ
て、単純に、その瞬時血流パワー値が大きい値のときは
一律にクラッタであるとみなして、重み付け手段３１に
おける重みを下げているが、瞬時血流パワー値が大きな
値であってもクラッタとは限らず、大きな血流パワーを
そのまま表わしているかも知れない。しかしながら、大
きな血流パワーはそのフレームのみでなく、多数のフレ
ームにわたって現れ、一方クラッタはある少数のフレー
ムに突発的に現れるため、解析部１０で大きな値の瞬時
血流パワー値が得られたときに一律にクラッタであると
みなして重み付け手段３１の重みを下げても、その分、
重み付け手段３２の方の重みが強まり、多数のフレーム
にわたって現れる血流パワーはメモリ部２０に格納され
る平均血流パワー値の方に蓄積されるためそのまま表示
部４０に表示されることになる可能性が高く、大きな問
題は生じない。

【００６６】制御部６０では、上記のように、解析部１
０で大きな値の瞬時血流パワー値が得られたときに重み
付け手段３１の重みを下げ、一方重み付け手段３２の重
みを相対的に上げるが、重み付け手段３１の重みを零に
するのではない限り、加算手段３３で得られる平均血流
パワー値にはクラッタ成分が多少は混入することにな
る。

【００６７】そこで制御部６０では、解析部１０で大き
な値の瞬時血流パワー値が得られたフレームに引き続く
１ないし複数のフレームでは、今度は一転して、重み付
け手段３１の方の重みを上げ、重み付け手段３２の方の
重みを相対的に下げてもよい。そうすることによって、
メモリ部２０から読み出されたクラッタ成分が多少混入
した平均血流パワー値の方を抑え、クラッタの影響をよ
り速やかに低減させることができる。

【００６８】図１９は、本発明の第４の超音波診断装置
の一実施形態の、図３に示す第１の超音波診断装置の第
１実施形態との相違点を示すブロック図である。前述し
た第１の超音波診断装置の第１実施形態（図３）を構成
するブロックと同一の作用をなすブロックには同一の符
号を付して示し、相違点のみについて説明する。また、
図２０は、図１９に示す本発明の第４の超音波診断装置
の一実施形態における、フレームレートに対する重み付
け係数の変化を示す図である。

【００６９】図１９に示す実施形態には、フレームレー
ト調整部８０が備えられている。このフレームレート調
整部８０は、操作者が手動で直接にフレームレートを調
整する手段であってもよいが、それには限られず、操作
者は直接的には、表示部４０（図３参照）に表示される
パワードプラ画像の表示領域の拡大や縮小を装置に指示
し、装置内でその指示に従ってパワードプラ画像の表示
領域が調整され、その結果として間接的にフレームレー
トを調整する手段であってもよく、このフレームレート
調整部８０は、フレームレートを結果的に調整する手段
であればよい。

【００７０】フレームレートが高められる（フレーム時
間間隔が狭められる）と、メモリ部２０から読み出され
た前回のフレームに関する平均血流パワー値の方の重み
付けを担当する重み付け手段３２の方の重みが上げら
れ、相対的に、解析部１０で生成された現フレームの瞬
時血流パワー値の重み付けを担当する重み付け手段３１
における重みが下げられる。

【００７１】クレームレートが上げられたとき、すなわ
ちフレーム時間間隔が狭められたたときに、仮に重み付
け手段３１，３２の重みを何ら変更しないでおくと、フ
レームレートが上げられたことに伴い、表示部４０に表
示されるパワードプラ画像上に現れた情報が消滅するま
での時定数が短縮される結果となる。そこで、本実施形
態では、フレームレートが上げられたとき、そのフレー
ムレートが上がった分だけ、メモリ部２０から読み出さ
れた平均血流パワー値が担持する情報、すなわち表示部
４０に表示される情報が、より多数のフレームにわたっ
て現れるように、その平均血流パワー値の方の重みを大
きくする。こうすることにより、フレームレートが変更
されても、操作者には常に一定の時定数で情報が更新さ
れる画像、すなわち、違和感のない見易い画像が提供さ
れる。

【００７２】図２１は、図１７に示す本発明の第３の超
音波診断装置の一実施形態に、図１９に示す本発明の第
４の超音波診断装置の一実施形態の特徴を追加した構成
の実施形態の、図３に示す第１の超音波診断装置の第１
実施形態との相違点を示すブロック図である。また、図
２２は、図２１に示す実施形態における、瞬時血流パワ
ー値およびフレームレート双方に対する重み付け係数の
変化を示す図である。

【００７３】この図２１に示す実施形態は、図１７に示
す構成と図１９に示す構成とを兼ね備えた構成を持つも
のである。すなわちフレーム間平均部３０では、図２２
に示すように、解析部１０で得られた瞬時血流パワー値
が大きい場合、重み付け手段３１における瞬時血流パワ
ー値に小さな重みを与え、一方、重み付け手段３２にお
ける、メモリ部２０から読み出された平均血流パワー値
に相対的に大きな重みを与えて重み付け加算が行なわ
れ、フレームレートが上げられた（フレーム時間間隔が
狭められた）場合、瞬時血流パワーが仮に同一の値であ
ったとしても、重み付け手段３２における平均血流パワ
ー値に大きな重みを与え、一方、重み付け手段３１にお
ける瞬時血流パワー値に相対的に小さな重みを与えて、
重み付け加算が行なわれる。

【００７４】これにより、クラッタの影響が低減された
パワードプラ画像が提供でき、さらに、フレームレート
が変更されても違和感の少ない見易いパワードプラ画像
が提供できる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１〜第３の超
音波診断装置によれば、クラッタの影響が低減された平
均血流パワー値を表示することができる。また、本発明
の第４の超音波診断装置によれば、フレームレートが変
更されても違和感のない見やすいパワードプラ画像を表
示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】時系列的な各フレーム画像の平均パワーないし
平均輝度を模式的に示した図である。

【図２】各フレーム画像を模式的に示した図である。

【図３】本発明の超音波診断装置の第１実施形態を示す
ブロック図である。

【図４】本発明の超音波診断装置の第２の実施形態の、
図３に示す第１実施形態との相違部分を中心に示した部
分ブロック図である。

【図５】本発明の超音波診断装置の第３実施形態の、図
３に示す第１実施形態との相違部分を中心に示した部分
ブロック図である。

【図６】本発明の超音波診断装置の第４実施形態の、図
３に示す第１実施形態との相違部分を中心に示した部分
ブロック図である。

【図７】比較部の内部構成例を示すブロック図である。

【図８】比較部のもう１つの内部構成例を示すブロック
図である。

【図９】比較部の、さらに異なる内部構成例を示すブロ
ック図である。

【図１０】本発明の第２の超音波診断装置の第１実施形
態の部分ブロック図である。

【図１１】本発明の第２の超音波診断装置の第２実施形
態の部分ブロック図である。

【図１２】本発明の第２の超音波診断装置の第３実施形
態の部分ブロック図である。

【図１３】本発明の第２の超音波診断装置の第４実施形
態の部分ブロック図である。

【図１４】本発明の第２の超音波診断装置で採用するこ
とのできる比較部の内部構成例を示すブロック図であ
る。

【図１５】本発明の第２の超音波診断装置で採用するこ
とのできる比較部の、もう１つの内部構成例を示すブロ
ック図である。

【図１６】本発明の第２の超音波診断装置で採用するこ
とのできる比較部の、さらに異なる内部構成例を示すブ
ロック図である。

【図１７】本発明の第３の超音波診断装置の一実施形態
の、図３に示す第１の超音波診断装置の第１実施形態と
の相違点を示す部分ブロック図である。

【図１８】図１７に示す本発明の第３の超音波診断装置
の一実施形態における、瞬時血流パワー値に対する重み
付け係数の変化を示す図である。

【図１９】本発明の第４の超音波診断装置の一実施形態
の、図３に示す第１の超音波診断装置の第１実施形態と
の相違点を示す部分ブロック図である。

【図２０】図１９に示す本発明の第４の超音波診断装置
の一実施形態における、フレームレートに対する重み付
け係数の変化を示す図である。

【図２１】図１７に示す本発明の第３の超音波診断装置
の一実施形態に、図１９に示す本発明の第４の超音波診
断装置の一実施形態の特徴を追加した構成の実施形態
の、図３に示す第１の超音波診断装置の第１実施形態と
の相違点を示す部分ブロック図である。

【図２２】図２１に示す実施形態における、瞬時血流パ
ワー値およびフレームレート双方に対する重み付け係数
の変化を示す図である。

【符号の説明】

１電気音響変換素子２送信部３受信部４加算部５対数圧縮／検波部１０解析部２０メモリ部３０フレーム間平均部３１，３２重み付け手段３３加算手段４０表示部４１モニタ４２デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）４３フレームメモリ５０比較部５１差分算出手段５２，５３加算手段５４差分算出手段５５差分算出手段５６カウンタ５７しきい値生成手段６０制御部７０比較部７１差分算出手段７２しきい値生成手段７３加算手段７４差分演算手段７５しきい値生成手段７６カウンタ７７しきい値生成手段８０フレームレート調整部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内に超音波パルスビームを繰り返
し送信し被検体内の動きに応じてドプラ偏移を受けなが
ら被検体内で反射した超音波を繰り返し受信して、被検
体内の所定の断層面内の複数の点の、所定のフレーム時
間間隔ごとの血流のパワーもしくは大きさが、複数のフ
レームにわたって各点毎に平均化されてなる平均化血流
画像を生成して表示する超音波診断装置において、超音波を受信することにより得られた受信信号に基づい
て、被検体内の所定の断層面内の血流のパワーもしくは
大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、所定のフレ
ーム時間間隔毎に算出する解析部、前記断層面内の各点の血流のパワーもしくは大きさが複
数のフレームにわたって各点毎に平均化されてなる平均
血流パワー値を記憶するメモリ、前記解析部で今回算出された現フレームの瞬時血流パワ
ー値と、前記メモリから読み出された平均血流パワー値
とを各点毎に重み付け加算することにより新たな平均血
流パワー値を求めて前記メモリに記憶させるフレーム間
平均部、前記フレーム間平均部で求められた平均化血流画像を表
示する表示部、相対的に現フレームの瞬時血流パワー値の情報を強く含
む所定の第１のパワー値と、相対的に現フレームよりも
以前のフレームの瞬時血流パワー値の情報を強く含む所
定の第２のパワー値とを比較することにより、現フレー
ムの瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれている
程度をあらわす評価値を算出する比較部、および前記フ
レーム間平均部においてクラッタの情報が低減された平
均血流パワー値が求められるように、前記比較部で算出
された評価値に応じて、前記フレーム間平均部における
重み付け加算の重みを制御する制御部を備えたことを特
徴とする超音波診断装置。
【請求項２】前記比較部が、前記第１のパワー値およ
び前記第２のパワー値として、それぞれ、前記フレーム
間平均部から出力された平均血流パワー値、および前記
メモリから読み出された平均血流パワー値を用い、これ
ら２つの平均血流パワー値どうしを比較するものである
ことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】前記比較部が、前記第１のパワー値およ
び前記第２のパワー値として、それぞれ、前記解析部か
ら出力された瞬時血流パワー値、および前記メモリから
読み出された平均血流パワー値を用い、これら瞬時血流
パワー値と平均血流パワー値とを比較するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】前記比較部が、前記第１のパワー値およ
び前記第２のパワー値として、それぞれ、前記解析部か
ら出力され前記フレーム間平均部で重み付けされた後の
加算前の瞬時血流パワー値、および前記メモリから読み
出された平均血流パワー値を用い、これら瞬時血流パワ
ー値と平均血流パワー値とを比較するものであることを
特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】前記表示部が、画像を表示するモニタ
と、前記フレーム間平均部から出力された平均血流パワ
ー値を、前記モニタに表示される画像を構成する複数の
画素点に対応した平均血流パワー値に変換するディジタ
ルスキャンコンバータと、該ディジタルスキャンコンバ
ータの出力を記憶するフレームメモリとを備え、前記比較部が、前記第１のパワー値および前記第２のパ
ワー値として、それぞれ、前記ディジタルスキャンコン
バータから出力された平均血流パワー値、および前記フ
レームメモリから読み出された平均血流パワー値を用
い、これら２つの平均血流パワー値どうしを比較するも
のであることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装
置。
【請求項６】前記比較部が、前記第１のパワー値と前
記第２のパワー値との相違を表わす相違量を、前記診断
層面内の各点について算出する相違量算出手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】前記比較部が、前記第１のパワー値およ
び前記第２のパワー値を、前記断層面内の複数の点にわ
たってそれぞれ平均化する２つの平均化手段と、該２つ
の平均化手段それぞれで得られた、複数点にわたって平
均化された値どうしの相違を表わす相違量を算出する相
違量算出手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載
の超音波診断装置。
【請求項８】前記比較部が、前記第１のパワー値と前
記第２のパワー値との相違を表わす相違量を、前記断層
面内の各点について算出する相違量算出手段と、該相違
量算出手段において各点毎に得られた相違量それぞれを
所定のしきい値と比較しこの比較により２つのグループ
に分けられた点のうちの一方のグループに属する点の個
数を計数するカウンタとを備えたことを特徴とする請求
項１記載の超音波診断装置。
【請求項９】被検体内に超音波パルスビームを繰り返
し送信し被検体内の動きに応じてドプラ偏移を受けなが
ら被検体内で反射した超音波を繰り返し受信して、被検
体内の所定の断層面内の複数点の、所定のフレーム時間
間隔ごとの血流のパワーもしくは大きさが複数のフレー
ムにわたって各点毎に平均化されてなる平均血流パワー
値を生成して表示する超音波診断装置において、超音波を受信することにより得られた受信信号に基づい
て、被検体内の所定の断層面内の血流のパワーもしくは
大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、所定のフレ
ーム時間間隔毎に算出する解析部、前記断層面内の複数点の血流のパワーもしくは大きさが
複数のフレームにわたって各点毎に平均化されてなる平
均血流パワー値を記憶するメモリ、前記解析部で今回算出された現フレームの瞬時血流パワ
ー値と、前記メモリから読み出された平均血流パワー値
とを重み付け加算することにより新たな平均血流パワー
値を求めて前記メモリに記憶させるフレーム間平均部、前記フレーム間平均部で求められた平均血流パワー値を
表示する表示部、現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含む所定の第３
のパワー値に基づいて、現フレームの瞬時血流パワー値
にクラッタの情報が含まれている程度をあらわす評価値
を算出する比較部、および前記フレーム間平均部におい
てクラッタの情報が低減された平均血流パワー値が求め
られるように、前記比較部で算出された評価値に応じ
て、前記フレーム間平均部における重み付け加算の重み
を制御する制御部を備えたことを特徴とする超音波診断
装置。
【請求項１０】前記比較部が、前記第３のパワー値と
して、前記フレーム間平均部から出力された平均血流パ
ワー値を用い、該平均血流パワー値に基づいて現フレー
ムの瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれている
程度をあらわす評価値を算出するものであることを特徴
とする請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１１】前記比較部が、前記第３のパワー値画
像として、前記解析部から出力された現フレームの瞬時
血流パワー値を用い、該瞬時血流パワー値に基づいて現
フレームの瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれ
ている程度をあらわす評価値を算出するものであること
を特徴とする請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１２】前記比較部が、前記第３のパワー値と
して、前記解析部から出力され前記フレーム間平均部で
重み付けされた後の加算前の現フレームの瞬時血流パワ
ー値を用い、該瞬時血流パワー値に基づいて現フレーム
の瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれている程
度をあらわす評価値を算出するものであることを特徴と
する請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１３】前記表示部が、画像を表示するモニタ
と、前記フレーム間平均部から出力された平均血流パワ
ー値を、前記モニタに表示される画像を構成する複数の
画素点に対応した平均血流パワー値に変換するディジタ
ルスキャンコンバータとを備え、前記比較部が、前記第３のパワー値として、前記ディジ
タルスキャンコンバータから出力された平均血流パワー
値を用い、該平均血流パワー値に基づいて現フレームの
瞬時血流パワー値にクラッタの情報が含まれている程度
をあらわす評価値を算出するものであることを特徴とす
る請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１４】前記比較部が、前記第３のパワー値と
所定のしきい値との相違を表わす相違量を、前記断層面
内の各点について算出する相違量算出手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１５】前記比較部が、前記第３のパワー値を
前記断層面内の複数の点にわたって平均化する平均化手
段と、該平均化手段で得られた、複数の点にわたって平
均化された値と所定のしきい値との相違を表わす相違量
を算出する相違量算出手段とを備えたことを特徴とする
請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１６】前記比較部が、前記第３のパワー値と
所定のしきい値とを前記断層面内の各点毎に比較しこの
比較により２つのグループに分けられた画素のうちの一
方のグループに属する点の個数を計数するカウンタを備
えたことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１７】前記制御部が、現フレームよりも後の
少なくとも１つのフレームの瞬時血流パワー値と前記メ
モリから読み出された平均血流パワー値とが重み付け加
算されるタイミングにおける、前記フレーム間平均部に
おける重み付け加算の重みが、前記比較部で算出された
評価値に応じて、現フレームの瞬時血流パワー値にクラ
ッタ情報が相対的に強く含まれた場合に前記少なくとも
１つのフレームの瞬時血流パワー値の重みの方が前記メ
モリから読み出された平均血流パワー値の重みよりも相
対的に強く重み付けられるように該重みを制御するもの
であることを特徴とする請求項１又は９記載の超音波診
断装置。
【請求項１８】被検体内に超音波パルスビームを繰り
返し送信し被検体内の動きに応じてドプラ偏移を受けな
がら被検体内で反射した超音波を繰り返し受信して、被
検体内の所定の断層面内の複数の点の、所定のフレーム
時間間隔ごとの血流のパワーもしくは大きさが、複数の
フレームにわたって各点毎に平均化されてなる平均化血
流画像を生成して表示する超音波診断装置において、超音波を受信することにより得られた受信信号に基づい
て、被検体内の所定の断層面内の血流のパワーもしくは
大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、所定のフレ
ーム時間間隔毎に算出する解析部、前記断層面内の各点の血流のパワーもしくは大きさが複
数のフレームにわたって各点毎に平均化されてなる平均
血流パワー値を記憶するメモリ、前記解析部で今回算出された現フレームの瞬時血流パワ
ー値と、前記メモリから読み出された平均血流パワー値
とを各点毎に重み付け加算することにより新たな平均血
流パワー値を求めて前記メモリに記憶させるフレーム間
平均部、前記フレーム間平均部で求められた平均化血流画像を表
示する表示部、および前記フレーム間平均部においてク
ラッタの情報が低減された平均血流パワー値が求められ
るように、現フレームの瞬時血流パワー値の情報を含む
所定の第３のパワー値に応じて、前記フレーム間平均部
における重み付け加算の重みを制御する制御部を備えた
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１９】前記制御部が、前記第３のパワー値と
して、前記解析部で算出された瞬時血流パワー値を用
い、該瞬時パワー値に応じて、前記フレーム間平均部に
おける重み付け加算の重みを制御するものであることを
特徴とする請求項１８記載の超音波診断装置。
【請求項２０】前記制御部が、前記解析部で今回算出
された現フレームの瞬時血流パワー値に応じて、前記フ
レーム間平均部における、該現フレームの瞬時血流パワ
ー値を重み付け加算する際の重みを制御するものである
ことを特徴とする請求項１９記載の超音波診断装置。
【請求項２１】前記フレーム時間間隔を変更自在に調
整するフレームレート調整部を備え、前記制御部が、前記フレームレート調整部により調整さ
れたフレーム時間間隔に応じて、前記フレーム間平均部
から出力された平均血流パワー値にあらわれた情報の減
衰の時定数が前記フレームレート調整部によるフレーム
時間間隔の調整量に拘らず所定の時定数を維持するよう
に、前記フレーム間平均部における重み付け加算の重み
を制御するものであることを特徴とする請求項１８の超
音波診断装置。
【請求項２２】被検体内に超音波パルスビームを繰り
返し送信し被検体内の動きに応じてドプラ偏移を受けな
がら被検体内で反射した超音波を繰り返し受信して、被
検体内の所定の断層面内の複数の点の、所定のフレーム
時間間隔ごとの血流のパワーもしくは大きさが、複数の
フレームにわたって各点毎に平均化されてなる平均化血
流画像を生成して表示する超音波診断装置において、超音波を受信することにより得られた受信信号に基づい
て、被検体内の所定の断層面内の血流のパワーもしくは
大きさの分布を表わす瞬時血流パワー値を、所定のフレ
ーム時間間隔毎に算出する解析部、前記断層面内の各点の血流のパワーもしくは大きさが複
数のフレームにわたって各点毎に平均化されてなる平均
血流パワー値を記憶するメモリ、前記解析部で今回算出された現フレームの瞬時血流パワ
ー値と、前記メモリから読み出された平均血流パワー値
とを各点毎に重み付け加算することにより新たな平均血
流パワー値を求めて前記メモリに記憶させるフレーム間
平均部、前記フレーム間平均部で求められた平均化血流画像を表
示する表示部、前記フレーム時間間隔を変更自在に調整するフレームレ
ート調整部、および前記フレームレート調整部により調
整されたフレーム時間間隔に応じて、前記フレーム間平
均部から出力された平均血流パワー値にあらわれた情報
の減衰の時定数が前記フレームレート調整部によるフレ
ーム時間間隔の調整量に拘らず所定の時定数を維持する
ように前記フレーム間平均部における重み付け加算の重
みを制の時定数を維持するように、前記フレーム間平均
部における重み付け加算の重みを制御する制御部を備え
たことを特徴とする超音波診断装置。