(57)【要約】【課題】制御パラメータの転送速度を向上させること。【解決手段】実施形態に係る超音波診断装置は、超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備える。記憶部は、スキャンモードに応じた、制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを記憶する。送受信制御部は、一部の制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から前記制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備えた超音波診断装置であって、
前記記憶部は、スキャンモードに応じた、前記制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを記憶する、
前記送受信制御部は、前記一部の制御パラメータを前記超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して前記送信部、前記受信部、及び前記信号処理部に転送する、
超音波診断装置。
【請求項２】
超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から前記制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備えた超音波診断装置であって、
前記送受信制御部は、スキャンモードに応じた、前記超音波パルスの送受信周期ごとに前記記憶部の前記制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを読み出し、
前記送受信制御部は、前記一部の制御パラメータを前記送信部、前記受信部、及び前記信号処理部に転送する、
超音波診断装置。
【請求項３】
前記一部の制御パラメータは、並列同時受信の場合に選択される、
請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記スキャンモードは、ＰＳ（Pulse Inversion）、及び、ＣＦ（Combination Focus）である、
請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御パラメータは、前記信号処理部に転送する信号処理制御パラメータであり、前記一部の制御パラメータに含まれないものは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）情報と、ヘッダ情報とのうち少なくとも一方である、
請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記制御パラメータは、前記受信部に転送する受信制御パラメータであり、前記一部の制御パラメータに含まれないものは、白黒、又は、カラーの種別を示す情報である、
請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記記憶部と、前記送信部と、前記受信部と、前記信号処理部と、
をさらに有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から前記制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備えた超音波プローブであって、
前記記憶部は、スキャンモードに応じた、前記制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを記憶する、
前記送受信制御部は、前記一部の制御パラメータを前記超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して前記送信部、前記受信部、及び前記信号処理部に転送する、
超音波プローブ。
【請求項９】
超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から前記制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備えた超音波プローブであって、
前記送受信制御部は、スキャンモードに応じた、前記超音波パルスの送受信周期ごとに前記記憶部の前記制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを読み出し、
前記送受信制御部は、前記一部の制御パラメータを前記送信部、前記受信部、及び前記信号処理部に転送する、
超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
医用分野では、超音波プローブの複数の振動子（圧電振動子）を用いて発生させた超音波を利用して、被検体内部を画像化する超音波診断装置が使用されている。超音波診断装置は、超音波診断装置に接続された超音波プローブから被検体内に超音波を送信させ、反射波に基づくエコー信号を生成し、画像処理によって所望の超音波画像を得る。
【０００３】
超音波診断装置は、超音波の送信制御を行う送信回路と、被検体から反射された超音波の受信制御を行う受信回路と、受信した超音波で信号処理を行う信号処理回路（例えば、Ｂモード処理回路及びドプラ処理回路）とを備える。そして、超音波診断装置の送受信制御回路は、メモリに書かれている制御パラメータをＰＲＩごとに読み出し、送信回路と、受信回路と、信号処理回路とに転送する機能をもつ。
【０００４】
送受信制御回路から転送される制御パラメータは、スキャンモードによらず、画一的に決められている。一方で、近年、フレームレートの向上や、低流速血流表示等の新たな診断サービス実現のため、並列同時受信におけるビーム数の増加が求められている。それを実現するためには、メモリから送受信制御回路を介した送信回路、受信回路、信号処理回路までの制御パラメータの転送速度の改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、制御パラメータの転送速度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る超音波診断装置は、超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備える。記憶部は、スキャンモードに応じた、制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを記憶する。送受信制御部は、一部の制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図。
【図２】図２は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータの流れを示すブロック図。
【図３】図３は、実施形態に係る超音波診断装置において、超音波の送信パルスと、制御パラメータの転送のタイミングとを示す図。
【図４】図４は、比較例における制御パラメータ構成を表として示す図。
【図５】図５は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第１例を示す図。
【図６】図６は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第２例を示す図。
【図７】図７は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第３例を示す図。
【図８】図８は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第４例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、超音波診断装置及び超音波プローブの実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図である。
【００１１】
図１は、超音波プローブ１０と、実施形態に係る超音波診断装置２０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０とを示す。なお、超音波診断装置２０に、超音波プローブ１０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０とのうちの少なくとも１個を加えた装置を超音波診断装置と称する場合もある。以下の説明では、超音波診断装置２０の外部に、超音波プローブ１０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０との全てが備えられる場合について説明する。
【００１２】
超音波プローブ１０は、前面部に複数個の微小な振動子（圧電素子）を備え、スキャン対象を含む領域、例えば管腔体を含む領域に対して超音波の送受波を行う。各振動子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルスを超音波パルスに変換し、また、受信時には反射波を電気信号（受信信号）に変換する機能を有する。超音波プローブ１０は小型、軽量に構成されており、ケーブル（又は無線通信）を介して超音波診断装置２０に接続される。
【００１３】
超音波プローブ１０は、スキャン方式の違いにより、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等の種類に分けられる。また、超音波プローブ１０は、アレイ配列次元の違いにより、アジマス方向に１次元（１Ｄ）的に複数個の振動子が配列された１Ｄアレイプローブと、アジマス方向かつエレベーション方向に２次元（２Ｄ）的に複数個の振動子が配列された２Ｄアレイプローブとの種類に分けられる。なお、１Ｄアレイプローブは、エレベーション方向に少数の振動子が配列されたプローブを含む。
【００１４】
ここで、３Ｄスキャン、つまり、ボリュームスキャンが実行される場合、超音波プローブ１０として、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等のスキャン方式を備えた２Ｄアレイプローブが利用される。又は、ボリュームスキャンが実行される場合、超音波プローブ１０として、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等のスキャン方式を備え、エレベーション方向に機械的に揺動する機構を備えた１Ｄプローブが利用される。後者のプローブは、メカ４Ｄプローブとも呼ばれる。
【００１５】
超音波診断装置２０は、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３と、送受信制御回路２４と、第１メモリ２５と、制御回路２６と、第２メモリ２７と、画像生成回路２８と、画像メモリ２９と、ネットワークインターフェース３０とを備える。回路２１〜２３，２８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ:Application Specific Integrated Circuit）等によって構成されるものである。しかしながら、その場合に限定されるものではなく、回路２１〜２３，２８の機能の全部又は一部は、送受信制御回路２４又は制御回路２６がプログラムを実行することで実現されるものであってもよい。
【００１６】
また、部材２１〜３０の全部又は一部は、超音波プローブ１０に設けられてもよい。
【００１７】
送信回路２１及び受信回路２２は、送受信制御回路２４による制御の下、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。
【００１８】
送信回路２１は、パルス発生回路と、送信遅延回路と、パルサ回路等を有する。送信回路２１は、送受信制御回路２４から転送される送信制御パラメータに従って超音波振動子に駆動信号を供給する。送信制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、送信開口や送信遅延等を含む（図４等に図示）。
【００１９】
パルス発生回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信遅延回路は、超音波プローブ１０の超音波振動子から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波振動子に駆動パルスを印加する。送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される送信ビームの送信方向を任意に調整する。なお、送信回路２１は、送信部の一例である。
【００２０】
受信回路２２は、アンプ回路と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器と、加算器等を有する。受信回路２２は、超音波振動子が受信したエコー信号を受け、このエコー信号に対して、送受信制御回路２４から転送される受信制御パラメータに従って各種処理を行ってエコーデータを生成する。受信制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、受信開口や受信遅延等を含む（図４等に図示）。
【００２１】
アンプ回路は、エコー信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正されたエコー信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理されたエコー信号の加算処理を行ってエコーデータを生成する。加算器の加算処理により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、受信回路２２は、受信部の一例である。
【００２２】
信号処理回路２３は、Ｂモード処理回路２３Ａとドプラ処理回路２３Ｂとを備える。信号処理回路２３は、受信回路２２が生成したエコーデータを受け、このエコーデータに対して、送受信制御回路２４から転送される信号処理制御パラメータに従って各種処理を行ってＢモードデータやドプラデータを生成する。信号処理制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、信号処理係数やＤＭＡ（Direct Memory Access）情報（アドレス等）やヘッダ（Header）情報等を含む（図４等に図示）。ＤＭＡとは、プログラムされた機械語の命令群の実行によってアキュムレータ等を介する方法によらず、メモリとメモリとの間、又は、メモリとＩ／Ｏデバイスとの間で直接データを転送する機能を意味する。なお、信号処理回路２３は、信号処理部の一例である。
【００２３】
Ｂモード処理回路２３Ａは、送受信制御回路２４による制御の下、受信回路２２からエコーデータを受信し、対数増幅、及び包絡線検波処理等を行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（２次元又は３次元データ）を生成する信号処理回路である。このデータは、一般に、Ｂモードデータと呼ばれる。なお、Ｂモード処理回路２３Ａは、Ｂモード処理部の一例である。
【００２４】
ドプラ処理回路２３Ｂは、送受信制御回路２４による制御の下、受信回路２２からのエコーデータから速度情報を周波数解析し、平均速度、分散、パワー等の移動体の移動情報を多点について抽出したデータ（２次元又は３次元データ）を生成する信号処理回路である。このデータは、一般に、ドプラデータと呼ばれる。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。なお、ドプラ処理回路２３Ｂは、ドプラ処理部の一例である。
【００２５】
送受信制御回路２４は、クライアント側の制御回路である。送受信制御回路２４は、専用又は汎用のＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processor unit）、又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）の他、ＡＳＩＣ、及び、プログラマブル論理デバイス等を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：simple programmable logic device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：complex programmable logic device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）等が挙げられる。
【００２６】
また、送受信制御回路２４は、単一の回路によって構成されてもよいし、複数の独立した回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、第１メモリ２５は回路要素ごとに個別に設けられてもよいし、単一の第１メモリが複数の回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。なお、送受信制御回路２４は、制御部の一例である。
【００２７】
送受信制御回路２４は、Ｂモード及びドプラモード等の検査モードや、ＰＳ（Pulse Inversion）及びＣＦ（Combination Focus）等のスキャンモードが決定されると、ホスト側の制御回路２６の指令により、第１メモリ２５に、対応する制御パラメータを記憶させる。送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から、制御パラメータとしての送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータとを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出す。そして、送受信制御回路２４は、読み出した送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータとを、送信回路２１と、受信回部２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。
【００２８】
第１メモリ２５は、クライアント側のメインメモリである。第１メモリ２５は、ＲＡＭ（random access memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成されてもよい。第１メモリ２５は、ＵＳＢ（universal serial bus）メモリ及びＤＶＤ（digital video disk）等の可搬型メディアによって構成されてもよい。第１メモリ２５は、送受信制御回路２４において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（operating system）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。なお、第１メモリ２５は、記憶部の一例である。
【００２９】
制御回路２６は、ホスト側の制御回路である。制御回路２６の構成は送受信制御回路２４の構成と同等であるので説明を省略する。制御回路２６は、第１メモリ２５に記憶させる制御パラメータを制御することができる。なお、制御回路２６は、制御部の一例である。
【００３０】
第２メモリ２７は、ホスト側のメインメモリである。第２メモリ２７の構成は第１メモリ２５の構成と同等であるので説明を省略する。また、第２メモリ２７は、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ５０への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース４０によって行うことができるＧＵＩ（graphical user interface）を含めることもできる。なお、第２メモリ２７は、記憶部の一例である。
【００３１】
画像生成回路２８は、制御回路２６による制御の下、超音波プローブ１０が受信したエコー信号に基づいて、所定の輝度レンジで表現された超音波画像データを生成する。例えば、画像生成回路２８は、超音波画像データとして、Ｂモード処理回路２３Ａによって生成された２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。また、画像生成回路２８は、超音波画像として、ドプラ処理回路２３Ｂによって生成された２次元のドプラデータから移動態情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。なお、画像生成回路２８は、画像生成部の一例である。
【００３２】
ここで、画像生成回路２８は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成回路２８は、超音波プローブ１０による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成回路２８は、スキャンコンバート以外に、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート処理後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成回路２８は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【００３３】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成回路２８が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。画像生成回路２８は、スキャンコンバート処理前の超音波画像データから、表示用の超音波画像データを生成する。
【００３４】
画像メモリ２９は、２軸方向に複数のメモリセルを備えた２次元メモリを含む。画像メモリ２９は、信号処理回路２３又は画像生成回路２８によって生成された２次元の超音波画像データ等を記憶する。なお、画像メモリ２９は、記憶部の一例である。
【００３５】
また、画像生成回路２８は、制御回路２６による制御の下、画像メモリ２９としての２次元メモリに配列された断面のデータに対し、必要に応じて補間処理を行う３次元再構成を行うことで、３次元メモリ内にボリュームデータを生成する。補間処理方法としては、公知の技術が用いられる。
【００３６】
さらに、画像生成回路２８は、ボリュームデータをディスプレイ５０にて表示するための各種の画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう。画像生成回路２８は、レンダリング処理として、例えば、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行なってボリュームデータからＭＰＲ画像データを生成する処理を行う。また、画像生成回路２８は、レンダリング処理として、例えば、３次元の情報を反映した画像データを生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）処理を行う。
【００３７】
画像メモリ２９は、３軸方向であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に複数のメモリセルを備えた３次元メモリを含む。画像メモリ２９は、制御回路２６の制御による制御の下、画像生成回路２８によって生成されたボリュームデータを記憶する。
【００３８】
ネットワークインターフェース３０は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワークインターフェース３０は、この各種プロトコルに従って、超音波診断装置２０と、外部の医用画像管理装置６０及び医用画像処理装置７０等の他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続等を適用することができる。ここで、電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線の病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワーク及び衛星通信ネットワーク等を含む。
【００３９】
また、ネットワークインターフェース３０は、非接触無線通信用の種々のプロトコルを実装してもよい。この場合、超音波診断装置２０は、例えば超音波プローブ１０と、ネットワークを介さず直接にデータ送受信することができる。なお、ネットワークインターフェース３０は、ネットワーク接続部の一例である。
【００４０】
入力インターフェース４０は、操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、トラックボール、スイッチ、マウス、キーボード、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力デバイス、及び音声入力デバイス等によって実現される。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路はその操作に応じた信号を生成して制御回路２６に出力する。なお、入力インターフェース４０は、入力部の一例である。
【００４１】
ディスプレイ５０は、例えば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の一般的な表示出力装置により構成される。ディスプレイ５０は、制御回路２６の制御に従って各種情報を表示する。なお、ディスプレイ５０は、表示部の一例である。
【００４２】
また、図１は、超音波診断装置２０の外部機器である医用画像管理装置６０及び医用画像処理装置７０を示す。医用画像管理装置６０は、例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）サーバであり、ネットワークを介してデータ送受信可能に超音波診断装置２０等の機器に接続される。医用画像管理装置６０は、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像等の医用画像をＤＩＣＯＭファイルとして管理する。
【００４３】
医用画像処理装置７０は、ネットワークを介してデータ送受信可能に超音波診断装置２０や医用画像管理装置６０等の機器に接続される。医用画像処理装置７０としては、例えば、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像に対して各種画像処理を施すワークステーションや、タブレット端末等の携帯型情報処理端末等が挙げられる。なお、医用画像処理装置７０はオフラインの装置であって、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像を可搬型の記憶媒体を介して読み出し可能な装置であってもよい。
【００４４】
続いて、超音波診断装置２０の機能について説明する。
【００４５】
図２は、制御パラメータの流れを示すブロック図である。
【００４６】
図２は、超音波診断装置２０のうち、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３と、送受信制御回路２４と、第１メモリ２５とを示す。図２に示すように、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から制御パラメータである送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータを読み出す。
【００４７】
送受信制御回路２４は、送信制御パラメータを送信回路２１に転送し、送信回路２１による超音波の送信を制御する。送受信制御回路２４は、受信制御パラメータを受信回路２２に転送し、受信回路２２による超音波の受信を制御する。送受信制御回路２４は、信号処理制御パラメータを信号処理回路２３に転送し、信号処理回路２３による信号処理を制御する。
【００４８】
図３は、超音波の送信パルスと、制御パラメータの転送のタイミングとを示す図である。
【００４９】
図３に示すように、超音波パルスの送受信周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）は、送信準備期間と、送信期間と、受信期間とを含む。
【００５０】
図３は、並列同時受信時の動作を説明するものであり、並列同時受信のビーム数Ｎ（Ｎ＝１，２，…）が４である場合を例示する。送受信制御回路２４は、送信準備期間に、第１メモリ２５から、第１のＶｅｃｔｏｒ用の送信制御パラメータ「送信Ｔ１」を読み出し、それを送信回路２１に転送する。なお、Ｖｅｃｔｏｒは、１送受信単位を表す。続いて、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第１の受信ビーム用の受信制御パラメータ「受信Ｒ１１」と、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第１の受信ビーム用の信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１１」とを読み出し、それらを受信回路２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。
【００５１】
送信回路２１は、送受信制御回路２４から転送された送信制御パラメータ「送信Ｔ１」に従って超音波送信を行い、受信回路２２は、反射した超音波を受信してメモリ（図示省略）に蓄えておく。その後、受信回路２２は、送受信制御回路２４から転送された受信制御パラメータ「受信Ｒ１１」に従って第１の受信ビームのビームデータを生成して信号処理回路２３に送る。
【００５２】
信号処理回路は、受信回路２２から出力された第１の受信ビームのビームデータを受け、送受信制御回路２４から転送された信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１１」に従って信号処理を行った後、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送る。
【００５３】
また、第１の受信ビームのビームデータの生成と信号処理とが行われる間に、送受信制御回路２４は、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第２の受信ビーム用の受信制御パラメータ「受信Ｒ１２」と、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第２の受信ビーム用の信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１２」とを第１メモリ２５から読み出し、それらを受信回路２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。
【００５４】
受信制御パラメータ「受信Ｒ１２」と信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１２」の転送が終わり、かつ、第１の受信ビームのビームデータの生成が終わると、受信回路２２は、第２の受信ビームのビームデータを生成し、信号処理回路２３に送る。以上の動作を並列同時受信のビーム数Ｎの分繰り返す。
【００５５】
ここで、前述のような制御パラメータの転送方法では、ＰＲＩの間に転送する制御パラメータの量が決まっているため、１本の受信ビームのビームデータを生成するためには一定の制御パラメータの転送時間が必要である。近年、フレームレートの向上や、新たな診断サービス実現のため、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすことが求められる。しかし、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすと、１本のビームデータの生成のための制御パラメータの転送時間が一定にかかるため、ＰＲＩが長くなりビームデータの生成に時間が掛かる。
【００５６】
特に、サンプル数が少ないビームデータを生成する場合には、ビームデータの生成が終了しても、次の受信ビーム用の制御パラメータの転送が終わらないため、次の受信ビームのビームデータの生成を開始することができない場合がある。そのため、制御パラメータの転送時間を考慮して、ＰＲＩを長くするしかない。結果的に、並列同時受信のビーム数Ｎが増えても、ＰＲＩを長くなるため、期待するフレームレートに対応できない。
【００５７】
図４は、比較例における制御パラメータ構成を表として示す図である。
【００５８】
前述したように、送受信制御回路２４は、超音波の送信に使用される送信制御パラメータと、超音波の受信に使用される受信制御パラメータと、信号処理に使用される信号処理制御パラメータとを第１メモリ２５から読み出し、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する。図４は、図３と同様に、並列同時受信のビーム数Ｎが４である場合の制御パラメータが第１メモリ２５に蓄えられている構成である。
【００５９】
１つのＶｅｖｔｏｒの制御パラメータは、送信制御パラメータと、並列同時受信のビーム数Ｎの分の受信制御パラメータ及び信号処理制御パラメータとを含む。送信制御パラメータは、送信開口と、送信遅延等のパラメータにより構成される。受信制御パラメータは、受信開口と、受信遅延等のパラメータにより構成される。信号処理制御パラメータは、信号処理係数と、ＤＭＡ情報と、ヘッダ情報等のパラメータにより構成される。
【００６０】
これらの制御情報はすべての送信制御パラメータごとに同じ量（Ｓｉｚｅ)を持つ。また、すべての受信ビームのビームごとに同じ量を持つ。送受信制御回路から転送される制御パラメータは、スキャンモードによらず、画一的に決められているので、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすと、制御パラメータもＮ倍に増え、ビームデータの生成ごとに第１メモリ２５から制御パラメータを読み出し、各回路に転送しなければならない。制御パラメータの転送時間が律速となるので、制御パラメータの転送時間の改善が望まれる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する制御パラメータ、特に、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する制御パラメータの一部の制御パラメータのみを転送することとし、制御パラメータの転送量を最小限にして転送時間を短くすることができる。それにより、特に、並列同時受信の場合に、ＰＲＩを長くすることなく、高フレームレートを実現することができる。なお、本実施形態は、並列同時受信の場合に限定されるものではないが、並列同時受信の場合により大きな効果が得られるので、その場合について説明する。
【００６２】
続いて、転送する制御パラメータについて図５〜図８を用いて説明する。
【００６３】
１．第１例
図５は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第１例を示す図である。図５は、ＰＳ（Pulse Inversion）のスキャンモード場合の、転送される制御パラメータ構成を示す。図５は、制御パラメータのうち、信号処理制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。
【００６４】
ＰＳは、第１のＶｅｃｔｏｒの送信と、位相の反転（１８０反転度）したパルスによる第２のＶｅｃｔｏｒの送信とを行い、１回目の受信と２回目の受信とを加算する方法である。加算した受信信号は基本周波数成分が消え、高調波成分が残る。ＰＳでは、１回目の受信ビームではビームデータを生成するが、２回目の受信ビームとの加算のため、信号処理回路２３のメモリ（図示省略）に蓄えておく。つまり、１回目の受信ビームは、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送られないため、１回目（例えば、奇数回）の受信ビームについてＤＭＡ情報等の転送は省略でき、信号処理制御用データは、最後の受信ビームの分だけ送られればよい。
【００６５】
そこで、信号処理制御パラメータが転送された信号処理回路２３は、第１メモリ２５の中に実際に蓄えられた信号処理制御パラメータの中で、受信ビームを画像生成回路２８に送るために使われる信号処理制御パラメータであるＤＭＡ情報と、ヘッダ情報とにマスク（Mask）を掛け無効処理する。
【００６６】
なお、図５は、ＰＳ時の例であるが、その場合に限定されるものではない。例えば、ＣＦ（Combination Focus）の場合にも同様に適用できる。ＣＦは、多段フォーカスとも呼ばれ、送信時、送信焦点を浅い部位、中間部位、深い部位に合わせて超音波の送信を行い、それぞれ反射してきた受信信号から、焦点があった部位の受信信号だけを使って、つなぎ合わせて、１本の受信ビームのビームデータを生成する方法である。ＣＦが「３」の場合、超音波を３回送受信し、３回目のみ受信ビームのビームデータを生成し、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送る。つまり、信号処理制御用データは、最後の受信ビームの分だけ送られればよい。
【００６７】
そこで、信号処理制御パラメータが転送された信号処理回路２３は、第１メモリ２５の中に実際に蓄えられている、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送られない１回目と２回目の制御パラメータの中で、受信ビームのビームデータを画像生成回路２８に送るために使われる信号処理制御パラメータであるＤＭＡ情報とヘッダ情報とにマスクを掛け無効処理する。なお、マスクを掛け無効処理する制御パラメータは、ＤＭＡ情報と、ヘッダ情報とのうち少なくとも一方であればよい。
【００６８】
２．第２例
図６は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第２例を示す図である。図６は、制御パラメータのうち、信号処理制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。第１メモリ２５は、スキャンモードに応じた、信号処理制御パラメータの中の一部の信号処理制御のみを記憶する。
【００６９】
前述のように、ＰＳ、ＣＦ等のスキャンモードによっては、制御パラメータの中に無効処理するパラメータが存在する。スキャンモードを選択する場合、ホスト側の制御回路２６はすべての制御パラメータを演算してクライアント側の第１メモリ２５に蓄えておく。その際、無効処理する制御パラメータを除外し、有効処理する制御パラメータのみを選択して制御パラメータとして第１メモリ２５に蓄える。
【００７０】
これにより、送受信制御回路２４は、制御パラメータのうち実際に有効な制御パラメータだけを読み出すことになるので、送信回路２１等に制御パラメータのみを転送することができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。
【００７１】
３．第３例
図６に示す制御パラメータ構成のためには、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアの変更が必要である。一方で、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアを変更することなく、送受信制御回路２４による処理のみで転送時間を短くできるという効果を得ることができる。その場合を図７に示す。
【００７２】
図７は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第３例を示す図である。送受信制御回路２４は、スキャンモードに応じた、超音波パルスの送受信周期ごとに第１メモリ２５の信号処理制御パラメータの中の一部の信号処理制御パラメータのみを読み出す。
【００７３】
第１メモリ２５がすべての制御パラメータを記憶する構成になっている場合、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から制御パラメータを読み出し各回路に転送する際に、第１メモリ２５から有効処理する制御パラメータのみを読み出す。
【００７４】
これにより、送受信制御回路２４は、制御パラメータのうち実際に有効な一部の制御パラメータのみを読み出すことになるので、送信回路２１等に一部の制御パラメータのみを転送することができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。
【００７５】
４．第４例
図８は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第３例を示す図である。図８は、制御パラメータのうち、受信制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。
【００７６】
制御パラメータはすべてに同じ量（サイズ）をもち、すべての受信ビームごとに同じ量をもつものとして説明した。しかし、より詳細に見てみると、スキャンモードによっては、第１〜第４のすべての受信ビームで共通に使われる制御パラメータが存在する場合がある。
【００７７】
図８の受信制御パラメータで、第１の受信ビームのその他のパラメータと、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビームのその他のパラメータとは同一（共通）である。例えば、その他のパラメータとは、例えば、白黒、又は、カラーの種別を示すものである。この場合に、ホスト側の制御回路２６が第１メモリ２５に制御パラメータを蓄える場合に、共通のパラメータを第１の受信ビームのみに残し、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビームでは除外して第１メモリ２５に蓄えておく。
【００７８】
これにより、転送する制御パラメータの量を減らすことができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。
５．第５例
【００７９】
図８に示す制御パラメータ構成のためには、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアの変更が必要である。一方で、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアを変更することなく、送受信制御回路２４による処理のみで、共通パラメータを除外し、間引いた制御パラメータを転送することもできる。
【００８０】
第１メモリ２５がすべての制御パラメータを記憶する構成になっている場合、送受信制御回路２４が制御パラメータを各回路に転送する際に、第１メモリ２５から第１の受信ビーム用の制御パラメータのみを読み出して、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビーム用の制御パラメータの読み出しを除外する。
【００８１】
これにより、転送する制御パラメータの量を減らすことができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。
【００８２】
超音波診断装置２０によれば、第１メモリ２５に記憶する制御パラメータを制限する、又は、第１メモリ２５から読み出す制御パラメータを制限することで、送受信回路２４から各回路に転送される制御パラメータのデータ量を減らすことができる。これにより、制御パラメータの転送速度を向上できるので、ＰＲＩを維持したままフレームレートの向上を実現することができる。
【００８３】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、制御パラメータの転送速度を向上させることができる。特に、並列同時受信を採用する場合に、ＰＲＩを長くすることなく、高フレームレートを実現することができる。
【００８４】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  超音波プローブ
２０  超音波診断装置
２１  送信回路
２２  受信回路
２３  信号処理回路
２４  送受信制御回路
２５  第１メモリ
２６  制御回路
２８  画像生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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