(57)【要約】  【課題】  超音波診断装置において、複数の箇所の血流速度をそれぞれ最適な流速スケールで同時に測定する。  【解決手段】  プローブ１０４による送受信方向を送受信方向制御器１０３によって一定時間ごとに切り替え、検波器１０８によって位相検波し、検波された受信信号を各方向ごとにスイッチ１０９で切り替え、周波数変換器１１２、１１６によって速度変換し、ＦＦＴ器１１４、１１８によって周波数分析して、表示器１２０によって同時表示する。【選択図】  図１
2005102718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内組織に対して超音波ビームを送受信する超音波診断装置であって、
送信方向を切り替えて複数の方向に超音波ビームを送信する送信方向制御手段と、
前記送信方向制御手段によって送信された方向から血流により反射された超音波ドップラ信号を受信するために受信方向を切り替える受信方向制御手段と、
前記受信方向制御手段によって受信された超音波ドップラ信号を複数の信号に分割する信号分割手段と、
前記信号分割手段によってそれぞれの受信方向ごとに分割された信号の入出力レートを変換する速度変換手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波診断装置はさらに、前記送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの周波数を送信方向ごとに個別に設定する送信周波数設定手段を備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記超音波診断装置はさらに、
前記送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの周波数を送信方向ごとに個別に設定する送信周波数設定手段と、
前記信号分割手段によってそれぞれの受信方向ごとに分割された信号から、受信方向ごとに個別に送信周波数の帯域を抽出する帯域抽出手段とを備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波診断装置はさらに、
前記送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの送信パルス長を送信方向ごとに個別に設定する送信パルス長設定手段と、
前記送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの送信パルスの振幅を送信方向ごとに個別に設定する送信パルス振幅設定手段とを備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波診断装置はさらに、
前記受信方向制御手段によって受信される超音波ドップラ信号の受信ゲート位置を受信方向ごとに個別に設定する受信ゲート位置設定手段と、
前記受信方向制御手段によって受信される超音波ドップラ信号の受信ゲート幅を受信方向ごとに個別に設定する受信ゲート幅設定手段とを備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記超音波診断装置はさらに、
前記送信方向制御手段によって超音波ビームが送信されるそれぞれの方向を断層像上に異なる色の線分として表示する送信方向表示手段と、
前記受信ゲート位置設定手段によって設定されるそれぞれの受信ゲートに対応する断層像上の位置にゲートマークを表示する受信ゲート表示手段と、
前記受信ゲート表示手段によって表示される受信ゲートの色を受信ゲートごとに個別に設定する受信ゲート色設定手段と、
前記速度変換手段によって変換された各方向の超音波ドップラ信号の入出力レートに応じて、前記送信方向表示手段によって表示される送信方向を示す線分の太さを送信方向ごとに個別に設定する速度識別手段と、
前記受信ゲート表示手段によって表示されるゲートマークの付近にそれぞれの入出力レートを表示する速度表示手段とを備えた請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記超音波診断装置はさらに、
前記信号分割手段によって分割され前記速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号の周波数成分を推定する周波数成分推定手段と、
前記周波数成分推定手段によって推定された各超音波ドップラ信号の周波数成分を各信号ごとに前記送信方向表示手段によって表示される線分と同じ色調でそれぞれ個別のウィンドウに同時相で掃引表示する掃引表示手段とを備えた請求項６記載の超音波診断装置
【請求項８】
前記超音波診断装置はさらに、
前記信号分割手段によって分割され前記速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号の周波数成分を推定する周波数成分推定手段と、
前記周波数成分推定手段によって推定された各超音波ドップラ信号の周波数成分を各信号ごとに前記送信方向表示手段によって表示される線分と同じ色調で重畳させ同一のウィンドウに同時相で掃引表示する掃引表示手段とを備えた請求項６記載の超音波診断装置
【請求項９】
前記超音波診断装置はさらに、
前記信号分割手段によって分割され前記速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号を血流の方向によって順方向と逆方向に分離する順逆分離手段と、
前記順逆分離手段によって順方向と逆方向に分離された各超音波ドップラ信号のうちから一つの送信方向の超音波ドップラ信号を選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段によって選択された超音波ドップラ信号を音声信号として出力する音声出力手段とを備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記超音波診断装置はさらに、
前記信号分割手段によって分割され前記速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号を血流の方向によって順方向と逆方向に分離する順逆分離手段と、
前記順逆分離手段によって順方向と逆方向に分離された各超音波ドップラ信号を同一の入出力レートに変換する速度再変換手段と、
前記速度再変換手段によって同一の入出力レートに変換された各超音波ドップラ信号を重畳させる重畳手段と、
前記重畳手段によって重畳された信号を音声信号として出力する音声出力手段とを備えた請求項１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に係り、特に超音波ドップラ血流速度を測定する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の箇所に超音波ドップラ血流信号の受信ゲートを設定する手法の一例として、Ｂモード画像上で設定した複数の受信ゲートに向けて超音波ビームを順次送信し、これらの受信ゲート位置におけるドップラシフト周波数を抽出し、それぞれの送受信方向の信号について個別にサンプルホールド、ウォールフィルタ処理を行い、マルチプレクサにより入力信号を切り換えた後に、順次ＡＤ変換、高速フーリエ変換を行い、必要に応じてモニタ上に複数の受信ゲート位置における血流速度の波形を同時表示するというものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の方法によれば、複数箇所の血流信号を同時に観測することは可能となるが、それぞれの受信ゲート位置の超音波ドップラ血流信号を測定する際の流速スケール（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）を個別に設定することができないという問題がある。
【０００４】
たとえば、循環器領域の診断で用いられる組織ドップラ法では、心臓内の心室、心房間の流出入速度と、心臓壁の運動速度を測定し、これらの値を比較することで被検体の心機能を診断する。しかし、通常、左室流入血流速度は４ｋＨｚ以上のＰＲＦで測定するのに対して、心臓中隔壁の壁運動速度を測定する場合は５００Ｈｚから１．５Ｈｚ程度のＰＲＦで測定することが一般的ある。このような場合、左室流入血流速度を測定するためのＰＲＦで心臓中隔壁の壁運動速度を同時に測定しようとすると、壁運動速度のスペクトラムは非常に小さく表示され、周波数分解能が低下する。一方で、心臓中隔壁の壁運動速度を測定するためのＰＲＦで左室流入血流速度を測定しようとすると、ＰＲＦが低すぎるために血流速度のスペクトラムには折り返し（エイリアシング）が発生してしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、超音波ドップラ血流信号を受信するための受信ゲートを複数箇所に設定し、それぞれの受信ゲートごとに個別のＰＲＦで血流速度を同時に測定することができる優れた超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置は、体内組織に対して超音波ビームを送受信する超音波診断装置であって、送信方向を切り替えて複数の方向に超音波ビームを送信する送信方向制御手段と、送信方向制御手段によって送信された方向から血流により反射された超音波ドップラ信号を受信するために受信方向を切り替える受信方向制御手段と、受信方向制御手段によって受信された超音波ドップラ信号を複数の信号に分割する信号分割手段と、信号分割手段によってそれぞれの受信方向ごとに分割された信号の入出力レートを変換する速度変換手段とを備えたものである。
【０００７】
この構成によれば、複数の箇所の超音波ドップラ血流信号をそれぞれ個別の流速スケール（ＰＲＦ）で同時に測定することが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの周波数を送信方向ごとに個別に設定する送信周波数設定手段を備えたものである。
【０００９】
この構成によれば、受信信号中から目的の方向の超音波ドップラ血流信号のみを抽出することができるため、それぞれの送信方向からの受信を待たずに次の送信を行うことが可能であり、それぞれの測定箇所についてより高いＰＲＦで超音波ドップラ血流信号を同時に測定することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの周波数を送信方向ごとに個別に設定する送信周波数設定手段と、信号分割手段によってそれぞれの受信方向ごとに分割された信号から、受信方向ごとに個別に送信周波数の帯域を抽出する帯域抽出手段とを備えたものである。
【００１１】
この構成によれば、受信信号中から目的の方向の超音波ドップラ血流信号のみを抽出することができるため、それぞれの送信方向からの受信を待たずに次の送信を行うことが可能であり、それぞれの測定個所についてより良いＳ／Ｎ比とより高いＰＲＦで超音波ドップラ血流信号を同時に測定することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの送信パルス長を送信方向ごとに個別に設定する送信パルス長設定手段と、送信方向制御手段によって送信される超音波ビームの送信パルスの振幅を送信方向ごとに個別に設定する送信パルス振幅設定手段とを備えたものである。
【００１３】
この構成によれば、それぞれの送信方向ごとに適した送信パルス長と送信パルス振幅を個別に設定することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、受信方向制御手段によって受信される超音波ドップラ信号の受信ゲート位置を受信方向ごとに個別に設定する受信ゲート位置設定手段と、受信方向制御手段によって受信される超音波ドップラ信号の受信ゲート幅を受信方向ごとに個別に設定する受信ゲート幅設定手段とを備えたものである。
【００１５】
この構成によれば、それぞれの送信方向ごとに適した受信ゲート位置と受信ゲート幅を個別に設定することが可能となる。
【００１６】
この場合、本発明に係る超音波診断装置はさらに、送信方向制御手段によって超音波ビームが送信されるそれぞれの方向を断層像上に異なる色の線分として表示する送信方向表示手段と、受信ゲート位置設定手段によって設定されるそれぞれの受信ゲートに対応する断層像上の位置にゲートマークを表示する受信ゲート表示手段と、受信ゲート表示手段によって表示される受信ゲートの色を受信ゲートごとに個別に設定する受信ゲート色設定手段と、速度変換手段によって変換された各方向の超音波ドップラ信号の入出力レートに応じて、送信方向表示手段によって表示される送信方向を示す線分の太さを送信方向ごとに個別に設定する速度識別手段と、受信ゲート表示手段によって表示されるゲートマークの付近にそれぞれの入出力レートを表示する速度表示手段とを備えたものである。
【００１７】
この構成によれば、それぞれの送信方向および受信ゲート位置を直感的に識別することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、信号分割手段によって分割され速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号の周波数成分を推定する周波数成分推定手段と、周波数成分推定手段によって推定された各超音波ドップラ信号の周波数成分を各信号ごとに送信方向表示手段によって表示される線分と同じ色調でそれぞれ個別のウィンドウに同時相で掃引表示する掃引表示手段とを備えたものである。
【００１９】
この構成によれば、複数箇所の超音波ドップラ血流信号を同時に観測することが可能で、かつ、それぞれの送信方向および受信ゲート位置と表示される超音波ドップラ血流信号の画像とを直感的に対応づけることが可能となる。
【００２０】
または、本発明に係る超音波診断装置はさらに、信号分割手段によって分割され速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号の周波数成分を推定する周波数成分推定手段と、周波数成分推定手段によって推定された各超音波ドップラ信号の周波数成分を各信号ごとに送信方向表示手段によって表示される線分と同じ色調で重畳させ同一のウィンドウに同時相で掃引表示する掃引表示手段とを備えたものである。
【００２１】
この構成によれば、それぞれの受信ゲート位置における超音波ドップラ血流信号の速度情報を視覚的に比較することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る超音波診断装置はさらに、信号分割手段によって分割され速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号を血流の方向によって順方向と逆方向に分離する順逆分離手段と、順逆分離手段によって順方向と逆方向に分離された各超音波ドップラ信号のうちから一つの送信方向の超音波ドップラ信号を選択する信号選択手段と、信号選択手段によって選択された超音波ドップラ信号を音声信号として出力する音声出力手段とを備えたものである。
【００２３】
この構成によれば、それぞれの受信ゲート位置における超音波ドップラ血流信号の音声信号を選択することが可能となる。
【００２４】
または、本発明に係る超音波診断装置はさらに、信号分割手段によって分割され速度変換手段によってレート変換された複数の超音波ドップラ信号を血流の方向によって順方向と逆方向に分離する順逆分離手段と、順逆分離手段によって順方向と逆方向に分離された各超音波ドップラ信号を同一の入出力レートに変換する速度再変換手段と、速度再変換手段によって同一の入出力レートに変換された各超音波ドップラ信号を重畳させる重畳手段と、重畳手段によって重畳された信号を音声信号として出力する音声出力手段とを備えたものである。
【００２５】
この構成により、複数の超音波ドップラ血流信号を音声情報として同時に出力することで、それぞれの受信ゲート位置における超音波ドップラ血流信号の速度情報を聴覚的に比較することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、超音波ドップラ血流信号を受信するための受信ゲートを複数箇所に設定し、それぞれの受信ゲートごとに個別の最適なＰＲＦで血流速度を同時に測定することができる優れた超音波診断装置を提供することが可能になる、という格別な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。
【００２９】
図１において、本実施の形態の超音波診断装置は、送信超音波ビームの設定を行う送信設定器１０１（送信パルス長設定手段、送信パルス振幅設定手段）と、送信波を生成する送信波生成器１０２と、超音波ビームの送受信方向を設定する送受信方向制御器１０３（送信方向制御手段、受信方向制御手段）と、超音波ビームの送信と受信タイミングを各超音波送受信チャンネルごとに遅延させることで、任意の方向に対して超音波ビームの送受信を行うフェイズドアレイ型のプローブ１０４と、増幅器１０５と、Ａ／Ｄ変換器１０６と、受信した超音波ビームをメモリに蓄積し、受信方向に応じて遅延加算を行うデジタル式の受信ビームフォーマ１０７と、位相検波器１０８と、信号の出力先を切り替えるスイッチ１０９（信号分割手段）と、受信パラメータ（受信ゲート位置、受信ゲート幅）を設定する受信設定器１１０（受信ゲート位置設定手段、受信ゲート幅設定手段）と、設定された期間の信号を積分する積分器１１１、１１５と、入力周波数を変換する周波数変換器１１２、１１６（速度変換手段）と、信号中のウォール成分を除去するウォールフィルタ１１３、１１７と、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）器１１４、１１８（周波数成分推定手段）と、音声出力のソースを切り替える音声選択器１１９（信号選択手段）と、周波数成分を表示する表示器（送信方向表示手段、受信ゲート表示手段、速度表示手段、掃引表示手段）１２０と、音声信号を生成する音声処理器１２１（順逆分離手段）と、音声信号を出力するスピーカ１２２（音声出力手段）とから構成される。
【００３０】
なお、本実施の形態では、二方向に対して超音波ビームの送信を行う（これらをそれぞれＡ方向、Ｂ方向と呼ぶ）。
【００３１】
次に、以上のように構成された超音波診断装置の動作について説明する。
【００３２】
まず、操作者は、送信設定器１０１によって、二方向に送信する超音波ビームのそれぞれの送信方向、送信パルス長、送信パルス振幅を設定し、受信設定器１１０によって二方向から受信する超音波ドップラ信号のそれぞれの受信ゲート位置、受信ゲート幅を設定する。
【００３３】
送信波生成器１０２は、受信設定器１１０によって設定された二方向の受信ゲート位置、受信ゲート幅に基づいて、送信繰り返し周波数Ｆｓを図２に示すように決定し、送信設定器１０１によって設定された送信パルス長、送信パルス振幅で、送受信方向制御器１０３によって送信方向を切り替えながらそれぞれの方向に超音波ビームを送信する。また、操作者は、受信設定器１１０によって流速スケール（以降、ＰＲＦと略称する）も設定する。ＰＲＦは、最低でＦｓ／１０（Ｈｚ）から最高でＦｓ（Ｈｚ）までのＦｓ／１０（Ｈｚ）刻みの１０段階のうちのいずれかを設定できるようにしている。
【００３４】
血流により体内組織から反射された超音波信号は、プローブ１０４で電気信号に変換され、増幅器１０５で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０６でデジタル信号に変換されて、受信ビームフォーマ１０７に入力される。受信ビームフォーマ１０７は、送受信方向制御器１０３によって指定された送信方向からの信号を受信して遅延加算する。検波器１０８は、直交検波として一般的に知られている方法で、受信ビームフォーマ１０７によって遅延加算された信号から、血流が流れていることにより発生する位相が９０度異なる２系統の超音波ドップラ血流信号を抽出する。スイッチ１０９は、送受信方向制御器１０３によって送信方向が切り替えられるタイミングに同期して出力先を切り替える。図３に、受信ビームフォーマ１０７の受信方向切替タイミングおよびスイッチ１０９の切替タイミングを示す。
【００３５】
受信設定器１１０は、それぞれの超音波ドップラ血流信号に対して受信ゲート位置をおよび受信ゲート幅を設定する。受信ゲート位置および受信ゲート幅は、図４に示すように、Ｂモード超音波断層像（以降、Ｂモード画像と称する）４０１上に“＝”マーク４０２として表示される。操作者は、これらの“＝”マーク４０２を操作することで、トラックボール、タッチパネル、マウス等で受信ゲートの位置を移動させるとともに、（パドル）スイッチや回転ツマミ等で受信ゲートの“＝”マーク４０２の幅を調節することができる。積分器１１１は、入力された超音波ドップラ血流信号中の、受信設定器１１０によって設定された受信ゲート位置および受信ゲート幅に対応する部分を積分して出力する。
【００３６】
周波数変換器１１２は、図５に示すように、マルチレートフィルタ処理によって積分器１１１の出力周波数Ｆｓを受信設定器１１０によって設定された受信ゲート毎に個別のＰＲＦに変換する。すなわち、アップサンプラ５０２によってＮ個のゼロを内挿して周波数ＦｓをＦｓ×Ｎに変換し、ローパスフィルタ５０３によってＦｓ×Ｎ／Ｍの帯域制限を行った後に、ダウンサンプラ５０４によって１／Ｍの間引き処理を行う。自然数Ｎ、Ｍの値は、レート設定器５０１によってＮ／Ｍ＝ＰＲＦ／Ｆｓを満たすように設定される。また、レート設定器５０１は、サンプリング周波数の（１／（Ｍ×２））倍の遮断周波数となるフィルタ係数をローパスフィルタ５０３に設定する。
【００３７】
周波数変換器１１２の出力信号は、ウォールフィルタ１１３で内臓壁の動きや被検体の体動などのウォール成分が除去され、ＦＦＴ器１１４で高速フーリエ変換として一般的に知られている方法により周波数成分に変換され、表示器１２０に入力される。また、積分器１１５、周波数変換器１１６、ウォールフィルタ１１７、ＦＦＴ器１１８はそれぞれ積分器１１１、周波数変換器１１２、ウォールフィルタ１１３、ＦＦＴ器１１４と同一の機能を有するブロックである。
【００３８】
表示器１２０は、ＦＦＴ器１１４とＦＦＴ器１１８から入力されたそれぞれの超音波ドップラ血流信号について、縦軸に周波数、横軸に時間、各周波数成分のパワーを輝度として、これらの画像（以降、ドップラ画像と称する）６０３を図６に示すように、同時相でモニタ画面６０１上のそれぞれのウィンドウ６０２に掃引表示する。表示されるドップラ画像６０３は、図６に示すように、Ｂモード画像上の（受信ゲート）マーク４０２（“＝”）および送信方向を示すドップラカーソル６０４の色と同一の色調（カラーマップ）となるように色付けされる。また、表示器１２０は、図６に示すように、二つの送信方向のうちで高い方のＰＲＦ（８．０）で送信される方向を示すドップラカーソル６０４を太線で表示し、低い方のＰＲＦ（２．０）で送信される方向を示すドップラカーソル６０４を細線で表示し（速度識別手段としての機能）、設定されたＰＲＦの値をそれぞれの受信ゲートマーク４０２の付近に受信ゲートマーク４０２と同一の色で表示する機能も有する。
【００３９】
操作者は、音声選択器１１９によってウォールフィルタ１１３の出力信号、ウォールフィルタ１１７の出力信号のうちのいずれかを選択する。音声選択器１１９の出力信号は、音声処理器１２１によってヒルベルト変換として一般的に知られている方法により、超音波ドップラ血流信号をプローブ１０３に対して近づく方向に流れる成分と、プローブ１０３に対して遠ざかる方向に流れる成分とに分離され、スピーカ１２２によって音声信号として出力される。
【００４０】
なお、本実施の形態では、フェイズドアレイ型プローブ１０４について説明したが、リニアアレイ型プローブやコンベックスアレイ型プローブについても、プローブの各超音波送受信チャンネルを単位時間ごとに切り替えることで、同様の制御が可能である。さらに、本実施の形態では、送信設定器１０１を設けたが、あらかじめ送信波生成器１０２あるいは送受信方向制御器１０３に送信パルス長、振幅、周波数を記憶しておき、送信時に読み出すようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では、Ａ方向とＢ方向に対して超音波ビームを交互に送信する方法について説明したが、例えばＡ方向に対して２回送信した後に、Ｂ方向に対して１回送信するといった方法を用いることで、Ｂ方向のＰＲＦをより低く設定することもできる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、体内組織中の複数の箇所の血流速度をそれぞれに最適なＰＲＦで同時に測定することによって、診断時間を短縮させることが可能であり、ドップラ画像の色調、受信ゲートの色、ドップラカーソルの色、太さ、受信ゲート付近に表示されるＰＲＦの値によって、操作者はそれぞれのドップラ画像とＢモード画像上の受信ゲート位置とを直感的に対応づけることが可能となる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。
【００４４】
なお、図７において、第１の実施の形態の説明で参照した図１と同一の構成および機能を有する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
また、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、二方向に対して超音波ビームの送信を行う（これらをそれぞれＡ方向、Ｂ方向と呼ぶ）。
【００４６】
まず、操作者は、送信設定器７０１（送信周波数設定手段、送信パルス長設定手段、送信パルス振幅設定手段）によって、二方向に送信する超音波ビームのそれぞれの送信方向、送信パルスの周波数、送信パルス長および送信パルス振幅を設定し、受信設定器７０２（受信ゲート位置設定手段、受信ゲート幅設定手段）によって、二方向から受信する超音波ドップラ信号のそれぞれの受信ゲート位置、受信ゲート幅、送信方向の流速スケール（以降、ＰＲＦと略称する）を設定する。
【００４７】
送信器１０２は、受信設定器７０２によって設定された二方向の受信ゲート位置に基づいて送信繰り返し周波数Ｆｓを決定し、送信設定器７０１によって設定された送信周波数、送信パルス長、送信パルス振幅で、送受信方向制御器１０３によって送信方向を切り替えながらそれぞれの方向に超音波ビームを送信する（図８参照）。
【００４８】
送信波生成器１０２は、受信設定器７０２によって設定されたＡ方向、Ｂ方向の受信ゲート位置からそれぞれの送信繰り返し周波数Ｆａ、Ｆｂを次のように決定する。それぞれの送信方向のうちでプローブ１０４の表面からより遠い位置に受信ゲートがある送信方向（ここでは、Ａ方向とする）の送信繰り返し周波数を受信ゲート位置、受信ゲート幅に基づいて決定し、この周波数をＦａとする。次に、Ｂ方向の送信周波数ＦｂをＦａの整数倍ｎ×Ｆａとする（ｎは１以上の整数）。ここで、ＦｂをＦａの整数倍にするのは、超音波ビームのＡ方向への送信タイミングとＢ方向への送信タイミングがいかなる時刻でも重ならないようにするためである。整数ｎの値は、設定したいＰＲＦに応じて変更することも可能である。図８はＦｂがＦａの２倍に設定された例を示している。ここで、Ａ方向のＰＲＦは、最低でＦａ／１０（Ｈｚ）から最高でＦａ（Ｈｚ）までのＦａ／１０（Ｈｚ）刻みの１０段階のうちのいずれかを設定できる。また、Ｂ方向のＰＲＦは、最低でＦｂ／１０（Ｈｚ）から最高でＦｂ（Ｈｚ）までのＦｂ／１０（Ｈｚ）刻みの１０段階のうちのいずれかを設定できる。
【００４９】
バンドパスフィルタ７０３（帯域抽出手段）は、Ａ方向に送信した超音波パルス信号の周波数を中心として帯域幅が１００ｋＨｚの帯域通過特性をもつフィルタであり、バンドパスフィルタ７０５（帯域抽出手段）は、Ｂ方向に送信した超音波パルス信号の周波数を中心として帯域幅が１００ｋＨｚの帯域通過特性をもつフィルタである。受信ビームフォーマ１０７によって遅延加算される受信信号は、Ａ方向からの超音波ドップラ血流信号と、Ｂ方向からの超音波ドップラ血流信号とが重畳された信号となっている。バンドパスフィルタ７０３、バンドパスフィルタ７０５は、受信ビームフォーマ１０７の出力信号から、それぞれＡ方向の受信信号成分、Ｂ方向の受信信号成分を抽出する。
【００５０】
なお、場合に応じて、バンドパスフィルタ７０３、バンドパスフィルタ７０５をバイパスしてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施の形態によれば、受信信号中から目的の方向の超音波ドップラ血流信号のみを抽出することができるため、それぞれの送信方向からの受信を待たずに次の送信を行うことが可能であり、それぞれの測定箇所についてより高いＰＲＦで同時に測定することが可能となる。
【００５２】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る超音波診断装置の部分的な一構成例を示すブロック図である。
【００５３】
なお、図９において、第１の実施の形態の説明で参照した図１と同じ構成及び機能を有する部分については、同一を付して説明を省略する。また、図９に示さない他の部分は、図１のそれらと同一である。本実施の形態は、第１の実施の形態とは、表示器９０１の表示画面の構成が異なる。
【００５４】
ＦＦＴ器１１４、ＦＦＴ器１１８から出力された周波数成分は、表示器９０１によって同一ウィンドウ上に重畳表示される。また、表示器９０１は、図１０に示すように、各受信ゲート位置のドップラ画像を縦軸方向に圧縮もしくは伸長することによって同一のスケールに変換し、図１における表示器１２０と同様に、それぞれ異なる色調（カラーマップ）で表示する。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のドップラ画像が一つのウィンドウ上に表示されるため、それぞれの受信ゲート位置における速度情報を視覚的に比較することが可能となる。
【００５６】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る超音波診断装置の部分的な一構成例を示すブロック図である。
【００５７】
なお、図１１において、第１の実施の形態の説明で参照した図１と同じ構成及び機能を有する部分については、同一を付して説明を省略する。また、図１１に示さない他の部分は、図１のそれらと同一である。本実施の形態は、第１の実施の形態における音声選択器１１９に代えて、音声重畳器１１０１（重畳手段）を設けたものである。
【００５８】
音声重畳器１１０１は、ウォールフィルタ１１３の出力信号とウォールフィルタ１１７の出力信号を重畳して音声処理器１２１に出力する。図１２に、音声重畳器１１０１の内部構成例を示す。図１２において、周波数変換器１２０１および周波数変換器１２０２（速度再変換手段）は、それぞれ、入力される信号の周波数をマルチレートフィルタ処理によって、図１の送信波生成器１０２により決定された送信繰り返し周波数Ｆｓに変換する。周波数変換器１２０１および周波数変換器１２０２からの信号は、加算器１２０３によって加算されて出力される。
【００５９】
以上のように、本実施の形態によれば、複数の超音波ドップラ血流信号を音声情報として同時に出力することが可能であり、それぞれの受信ゲート位置における速度情報を聴覚的に比較することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波ドップラ血流信号を受信するための受信ゲートを複数箇所に設定し、それぞれの受信ゲートごとに個別の最適なＰＲＦで血流速度を同時に測定することができ、医療等の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における超音波ビーム送受信のタイミング関係を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態における超音波ビームの送受信方向の切替タイミングを示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態における受信ゲート位置および幅の表示例を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態における周波数変換器の内部構成例を示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるドップラ画像、受信ゲート、ドップラカーソルの表示例を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施の形態における超音波ビーム送受信のタイミング関係を示す図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る超音波診断装置の部分的な一構成例を示すブロック図
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるドップラ画像、受信ゲート、ドップラカーソルの表示例を示す図
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る超音波診断装置の部分的な一構成例を示すブロック図
【図１２】本発明の第４の実施の形態における音声重畳器の内部構成例を示す図
【符号の説明】
【００６２】
１０１  送信設定器（送信パルス長設定手段、送信パルス振幅設定手段）
１０２  送信波生成器
１０３  送受信方向制御器（送信方向制御手段、受信方向制御手段）
１０４  プローブ
１０５  増幅器
１０６  Ａ／Ｄ変換器
１０７  受信ビームフォーマ
１０８  検波器
１０９  スイッチ（信号分割手段）
１１０  受信設定器（受信ゲート位置設定手段、受信ゲート幅設定手段）
１１１、１１５  積分器
１１２、１１６  周波数変換器（速度変換手段）
１１３、１１７  ウォールフィルタ
１１４、１１８  ＦＦＴ器（周波数成分推定手段）
１１９  音声選択器（信号選択手段）
１２０  表示器（送信方向表示手段、受信ゲート表示手段、速度表示手段、掃引表示手段）
１２１  音声処理器（順逆分離手段）
１２２  スピーカ（音声出力手段）
４０１  Ｂモード画像
４０２  マーク
５０１  レート設定器
５０２  アップサンプラ
５０３  ローパスフィルタ
５０４  ダウンサンプラ
６０１  モニタ画面
６０２  ウィンドウ
６０３  ドップラ画像
６０４  ドップラカーソル
７０１  送信設定器（送信周波数設定手段、送信パルス長設定手段、送信パルス振幅設定手段）
７０２  受信設定器（受信ゲート位置設定手段、受信ゲート幅設定手段）
７０３、７０５  バンドパスフィルタ（帯域抽出手段）
７０４、７０６  検波器
９０１  表示器（送信方向表示手段、受信ゲート表示手段、速度表示手段、掃引表示手段）
１１０１  音声重畳器（重畳手段）
１２０１、１２０２  周波数変換器（速度再変換手段）
１２０３  加算器
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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