(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信する超音波プローブを有する超音波診断装置であって、
前記パルス繰り返し周波数を設定するパルス繰り返し周波数設定部と、
前記サンプルボリュームの位置を設定するサンプルボリューム位置設定部と、
前記パルス繰り返し周波数設定部で設定されたパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔をＰＲＴ、前記サンプルボリューム位置設定部で設定されたサンプルボリュームに対応する受信時間間隔をＴｄｅｐｔｈ、前記送信時間間隔と前記受信時間間隔との時間差をΔＴとするとき、前記時間差は、  ΔＴ＝｜ （ＰＲＴ）−（Ｔｄｅｐｔｈ） ｜  で求められる値であり、前記時間差ΔＴが０ではない所定の設定値以下である場合は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いＨＰＲＦの状態になる、又は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のＰＲＦの状態になる、臨界的な状態である旨を報知する報知部とを有する
超音波診断装置。
【請求項２】
前記パルス繰り返し周波数の設定値が入力されるパルス繰り返し周波数入力部を有し、
前記パルス繰り返し周波数設定部は、前記パルス繰り返し周波数入力部に入力された前記パルス繰り返し周波数の設定値に対応するように、前記パルス繰り返し周波数を設定する
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記被検体において前記ドップラー信号を得るサンプルボリュームの位置が入力されるサンプルボリューム位置入力部を有し、
前記サンプルボリューム位置設定部は、前記サンプルボリューム位置入力部に入力されたサンプルボリュームの位置に基づいて、前記受信時間間隔を設定する
請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
診断画像を表示画面に表示する表示部を有し、
前記報知部は、ＨＰＲＦ又は通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨の表示画像を前記表示部に表示させる
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記時間差ΔＴが所定の設定値より大きい場合は、通常のＰＲＦ又はＨＰＲＦの状態が維持され続ける旨を前記報知部が報知する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
超音波プローブにより、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信し、前記超音波プローブによって受信された前記エコー信号に基づいて前記被検体の診断画像を生成する超音波診断画像生成方法であって、
前記パルス繰り返し周波数を設定するステップと、
前記サンプルボリュームの位置を設定するステップと、
前記パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔をＰＲＴ、前記設定されたサンプルボリュームに対応する受信時間間隔をＴｄｅｐｔｈ、前記送信時間間隔と前記受信時間間隔との時間差をΔＴとするとき、前記時間差を、  ΔＴ＝｜ （ＰＲＴ）−（Ｔｄｅｐｔｈ） ｜  という演算を実行して求めるステップと、
前記求めた時間差ΔＴが０ではない所定の設定値以下である場合は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いＨＰＲＦの状態になる、又は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のＰＲＦの状態になる、臨界的な状態である旨を報知するステップと、を含む超音波診断画像生成方法。
【請求項７】
前記パルス繰り返し周波数をパルス繰り返し周波数入力部で入力するステップと、
パルス繰り返し周波数設定部が、前記パルス繰り返し周波数入力部に入力された前記パルス繰り返し周波数の設定値に対応するように、前記パルス繰り返し周波数を設定するステップと、を含む、
請求項６に記載の超音波診断画像生成方法。
【請求項８】
前記被検体において前記ドップラー信号を得るサンプルボリュームの位置をサンプルボリューム位置入力部で入力するステップと、
前記サンプルボリューム位置入力部に入力されたサンプルボリュームの位置に基づいて、サンプルボリューム位置設定部で前記受信時間間隔を設定するステップと、を含む
請求項６又は請求項７に記載の超音波診断画像生成方法。
【請求項９】
診断画像を表示部で表示し、前記報知されたＨＰＲＦ又は通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨の表示画像を前記表示部に表示させるステップを含む
請求項６〜請求項８のいずれかに記載の超音波診断画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスドップラー法を用いた超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療診断の場において、超音波パルスを被検体に繰り返して送信し、血流速などを計測する方法として、パルスドップラー法がある。パルスドップラー法は、送信される超音波パルス繰り返し周波数と、反射された超音波パルスの周波数の変化分を求め、被検体の移動状態をスペクトラム表示させる。
【０００３】
こういったパルスドップラー法を用いた超音波診断装置において、特許文献１に記載されているように、パルス繰り返し周波数の値、及び、計測を行う被検体部位へサンプルボリュームの位置を指定して、超音波パルスの送受信を行い、その部位の血流速度のドップラー波形を算出して、ディスプレイに表示するものがある。
【０００４】
ここで、パルスの送信時間間隔を一定に保ち、すなわち、パルス繰り返し周波数を一定に保ち、ドップラーカーソルの深さ方向の位置を深くしてゆくと、パルスを送信してから受信するまでの時間が長くなる。そうしていくと、ある時点でパルスの送信時間間隔が、パルスを送信してから受信するまでの時間よりも短くなる。この場合には、パルスを送信してから受信するまでの間に、次のパルスを送信することとなってしまう。この状態は通常のＰＲＦの状態からＨＰＲＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の状態へ遷移したという。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術のみならず、パルスドップラー法による超音波診断は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移すると、ドップラー波形の質が劣化し、ディスプレイの表示画質が急激に悪くなる。その理由はまず、先に送信したパルスが被検体から反射されて受信される際に、後に送信したパルスが被検体から反射されてくるので、これが受信されてしまう。そのため、これらの二つの受信信号からドップラー波形として算出することになるので波形形成の精度が落ちるためである。
【０００７】
通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態への遷移は例えば、サンプルボリュームの深さ方向の位置を深くしていくと発生する。また、送信するパルス繰り返し周波数を高くしていくと同様にして、パルスの時間間隔が、パルスを送信してから受信するまでの時間よりも短くなるので、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態への遷移が発生する。
【０００８】
通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態への遷移はパルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置により決まるものである。ところが、超音波診断装置のオペレータが通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態への遷移が発生することを予想しながら装置を操作できるものではない。すなわち、装置を操作中にいつその遷移が発生するのかをオペレータは予期できない。
【０００９】
そのため、通常のＰＲＦの状態で良好なディスプレイの表示画質で被検体の特定部位を  診断している際に、突然ＨＰＲＦの状態に遷移し、ディスプレイ画質が急激に悪くなることが頻発する。ディスプレイ画質が急激に悪くなることにより、診断しようとしている部位を見失なう可能性がある。
【００１０】
逆に、ＨＰＲＦの状態で被検体の特定部位を診断している際に、突然通常のＰＲＦの状態に遷移した場合は、ディスプレイの画質が急激に悪くなることは少ないにせよ、ディスプレイの画質が急激に変化することになるので、診断しようとしている部位を見失なう可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、操作者が通常のＰＲＦとＨＰＲＦとの臨界状態を知ることができる、超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る超音波診断装置は、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信する超音波プローブを有する超音波診断装置であって、前記パルス繰り返し周波数を設定するパルス繰り返し周波数設定部と、前記サンプルボリュームの位置を設定するサンプルボリューム位置設定部と、前記パルス繰り返し周波数設定部で設定されたパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔と前記サンプルボリューム位置設定部で設定されたサンプルボリュームに対応する受信時間間隔との時間差を比較して当該時間差が所定の設定範囲内である場合は、前記送信時間間隔が受信時間間隔よりも短いＨＰＲＦの状態になる、又は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のＰＲＦの状態になる、臨界的な状態である旨を報知する報知部と、を含む。
【００１３】
本発明に係る超音波診断画像生成方法は、超音波プローブにより、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信し、前記超音波プローブによって受信された前記エコー信号に基づいて前記被検体の診断画像を生成する超音波診断画像生成方法であって、パルス繰り返し周波数設定部により前記パルス繰り返し周波数を設定するステップと、サンプルボリューム位置設定部により前記サンプルボリュームの位置を設定するステップと、前記パルス繰り返し周波数設定部で設定されたパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔と前記サンプルボリューム位置設定部で設定されたサンプルボリュームに対応する受信時間間隔との時間差を比較して当該時間差が所定の設定範囲内である場合は、前記送信時間間隔が受信時間間隔よりも短いＨＰＲＦの状態になる、又は、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のＰＲＦの状態になる、臨界的な状態である旨を報知部により報知するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法では、操作者が通常のＰＲＦとＨＰＲＦとの臨界状態を知ることができ、操作性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の超音波診断装置の実施に係る超音波診断装置１を実現するための構成を示したものである。
図１に示した超音波診断装置１は、超音波プローブ２、Ｂモード信号生成部３、Ｄモード信号生成部４、制御部５、入力装置６、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）７、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）設定部８、サンプルボリューム位置設定部９、報知部１０、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）入力部１１、サンプルボリューム位置入力部１２、表示部１３、送受信部１４とを有している。
【００１６】
超音波プローブ２は超音波振動子がアレー状に配置されたもので構成されており、被検体１５に向けて超音波パルスを送信し、被検体１５に送信されて反射したエコー信号を受信する。なお、超音波パルスの送信とエコー信号の受信は超音波プローブ２に接続された送受信部１４を介して行われる。Ｂモード信号生成部３は、送受信部１４より受けたエコー信号に基づきＢモード用データを生成する。そして、Ｄモード信号生成部４は、超音波プローブ２において受信したエコー信号と被検体に向けて送信した超音波パルスの信号に基づいて反射された超音波パルスの周波数の変化分を求め、ドップラー信号を生成する。
【００１７】
本実施形態の超音波診断装置１においては、オペレータにより操作される入力装置６からの指示に基づいて、超音波診断装置１の表示部１３における表示や超音波プローブ２の超音波パルスの送受信を制御する制御部５がある。本実施形態の制御部５には以下のパルス繰り返し周波数設定部８、サンプルボリューム位置設定部９、報知部１０が含まれている。
【００１８】
制御部５に含まれるパルス繰り返し周波数設定部８、サンプルボリューム位置設定部９、報知部１０は電子回路を組み合わせたハードウェア的な構成とすることもできるし、コンピュータのプログラムによるソフトウェア的な構成とすることもできる。以下に説明するような、パルス繰り返し周波数設定部８、サンプルボリューム位置設定部９、報知部１０の機能は、通常の設計手法により実現することができる。
【００１９】
入力装置６には、パルス繰り返し周波数入力部１１及びサンプルボリューム位置入力部１２が含まれ、オペレータにより、超音波診断装置１の制御に必要な入力作業が行われる。ＤＳＣ７は、Ｂモード信号生成部３により生成されたＢモード用データに基づいてＢモード画像を生成したり、Ｄモード信号生成部４により生成されたドップラー信号に基づいてＤモード画像を生成し、これらの生成画像を表示部１３において表示させる。
【００２０】
パルス繰り返し周波数設定部８は、被検体１５へ送信する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を設定する。そして、その情報を送受信部１４に送信し、超音波プローブ２がパルス繰り返し周波数設定部８により設定されたパルス繰り返し周波数で超音波パルスを送信できるようにする。
【００２１】
サンプルボリューム位置設定部９は、超音波プローブ２が超音波パルスを被検体１５へ送信した後に、被検体１５から反射してきたエコー信号を受信するまでの受信時間間隔を設定する。設定した受信時間間隔の情報は送受信部１４に送信され、超音波プローブ２が受信時間間隔にしたがってエコー信号を受信する。この受信時間間隔は、被検体１５の診断しようとするサンプルボリュームの位置に対応して決定される。
【００２２】
報知部１０は、パルス繰り返し周波数設定部８及びサンプルボリューム位置設定部９に接続されており、パルス繰り返し周波数設定部８からのパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔の情報及びサンプルボリューム位置設定部９からの受信時間間隔の情報を受け取る。
【００２３】
ここで、超音波プローブ２から送信する超音波パルスの送信時間間隔が、超音波プローブ２が超音波パルスを送信してから受信するまでの受信時間間隔よりも短くなるような場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移する。
診断中において、超音波パルスの送信時間間隔が、超音波パルスを送信してから受信するまでの受信時間間隔よりも短くなる場合として、パルス繰り返し周波数を高くして当該パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔を短くした場合や、被検体におけるサンプルボリュームの位置を深くして、超音波プローブ２が超音波パルスを送信してから受信するまでの受信時間間隔を長くした場合がある。
【００２４】
逆に、ＨＰＲＦの状態において、送信時間間隔を長くしたり、受信時間間隔を短くすることにより、超音波プローブ２から送信する超音波パルスの送信時間間隔が、超音波プローブ２が超音波パルスを送信してから受信するまでの受信時間間隔よりも長くなるような場合は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態へ遷移する。
【００２５】
本発明の超音波診断装置１では、診断中に通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移しうる場合に、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態へ遷移しうる場合にその旨を報知部１０で報知できるようにしている。
そのためにまず、本発明の超音波診断装置１では、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔の情報とサンプルボリューム位置設定部９からの受信時間間隔の情報を報知部１０が受け取り、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差を比較する。
【００２６】
送信時間間隔が受信時間間隔よりも長い状態で、かつ、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差が小さくなっていくと通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移しうる状態になる。そこで、報知部１０において上記時間差について所定の範囲を定めておき、当該時間差がその所定の範囲内になった場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨を予め報知する。
【００２７】
このようにすることで、通常のＰＲＦの状態で良好なディスプレイの表示画質で被検体を診断中に、パルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置を変更することにより、診断条件を変えたような場合であっても、オペレータが予期せずに通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移するようなことがない。
【００２８】
逆に、送信時間間隔が受信時間間隔よりも短いＨＰＲＦの状態で、かつ、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差が小さくなっていくとＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態へ遷移しうる状態になる。そこで、報知部１０において上記時間差について所定の範囲を定めておき、当該時間差が所定範囲内になった場合は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨を予め報知する。
【００２９】
このようにすることで、ＨＰＲＦの状態でディスプレイの表示画質で被検体を診断中に、パルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置を変更することにより、診断条件を変えたような場合であっても、オペレータが予期せずにＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態へ遷移するようなことがない。
【００３０】
なお、上記時間差が所定の設定範囲外である場合は、依然としてＨＰＲＦ又は通常のＰＲＦの状態が続くので、その状態が今後も維持され続ける旨を報知部１０が報知するようにしてもよい。そのようにすることで、オペレータはその時点においてＨＰＲＦ又は通常のＰＲＦの状態が今後も続くことを想定しながら診断装置の操作を続行することができる。
【００３１】
さらに、上記のように実際に、ＨＰＲＦの状態、又は、通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態となっていなくても、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差が所定の範囲（上記の所定の範囲とは異なる）内である場合には、ＨＰＲＦの状態になる、又は、通常のＰＲＦの状態になる可能性がある旨を報知部１０が報知するようにしても良い。
【００３２】
例えば、以下の段落で説明するように、現にパルス繰り返し周波数設定部８により設定されたパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔以外の想定された送信時間間隔、又は、現にサンプルボリューム位置設定部９により設定された受信時間間隔以外の想定された受信時間間隔を考える。そして、このようにして想定された送信時間間隔と受信時間間隔との時間差を比較し、当該時間差が所定の設定範囲内である場合は、ＨＰＲＦの状態になる、又は、通常のＰＲＦの状態になる可能性がある旨を報知部１０により報知させる。このようにすることで、オペレータはより早期に通常のＰＲＦの状態からＨＰＲＦの状態、又は、ＨＰＲＦの状態から通常のＰＲＦの状態への遷移を予測することができる。
【００３３】
パルス繰り返し周波数入力部１１では、パルス繰り返し周波数設定部８に接続され、パルス繰り返し周波数設定部８において被検体１５へ送信する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を設定する際に、その設定値をオペレータによって入力できるようにしている。そして、パルス繰り返し周波数設定部８はパルス繰り返し周波数入力部１１で入力されたパルス繰り返し周波数の設定値に対応するようにパルス繰り返し周波数を設定する。パルス繰り返し周波数入力部１１の具体例としては例えば、キーボードなどをあげることができる。
【００３４】
サンプルボリューム位置入力部１２は、サンプルボリューム位置設定部９に接続され、被検体１５においてドップラー信号を得るサンプルボリュームの位置に対応する上記時間間隔をオペレータによって入力されるようにしている。そして、サンプルボリューム位置設定部９はサンプルボリューム位置入力部１２で入力された受信時間間隔を設定する。サンプルボリューム位置入力部１２の具体例としては例えば、トラックボールなどをあげることができる。
【００３５】
表示部１３はＤＳＣ７に接続され、Ｂモード信号生成部３より受け取ったＢモード用データやＤモード信号生成部４より受け取ったドップラー信号に基づいて診断処理画像を表示する。また表示部１３は、ＤＳＣ７を介して送られた報知部１０からの報知信号に基づき、その報知信号に基づく表示画像を表示部１３で表示させる。表示部１３としては通常使用されるＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイなどがあげられる。
【００３６】
以上の構成からなる超音波診断装置１の動作について具体的に説明する。
まず、図１に示したように被検体１５に超音波プローブ２を当て、被検体１５に向けて超音波パルスを送信する。送信された超音波パルスＰsは、図３に示したように繰返し周波数によるパルスからなり、パルスの送信時間間隔はパルス繰り返し周波数の逆数であるＰＲＴ（本件では、送信時間間隔と定義する。）となっている。
【００３７】
また、パルス繰り返し周波数は、パルス繰り返し周波数設定部８で任意に設定され、その値は超音波診断装置１を操作するオペレータによってパルス繰り返し周波数入力部１１に入力されたパルス繰り返し周波数の値である。特にパルス繰り返し周波数を高くすることは、超音波プローブ２から送信される超音波パルスの送信繰り返し周波数が高くなることであるため、より早い流速を測定できるようになる。
【００３８】
超音波プローブ２から被検体１５に向けて送信された超音波パルスは、例えば被検体１５のサンプルボリュームの位置であるＰ点で反射し、その超音波パルスはエコー信号となって再び超音波プローブ２の方向へ戻り、超音波プローブ２で受信される。
【００３９】
図１において、サンプルボリュームの位置はＰ点であるが、実際の診断画像におけるサンプルボリュームは例えば、図２のような表示部１３に表示された診断処理画像におけるＳＶである。ここで、図２に示した処理画像はＢモード信号生成部３により生成されたＢモード用データに基づいて表示されたＢモード画像であるが、当該Ｂモード画像では、超音波プローブから照射された超音波パルスの所定方向の音線が示されている。
【００４０】
そして、その音線上における超音波プローブから所定の深さＬに相当するポインタの位置がＳＶである。超音波プローブ２は、当該ＳＶの位置から反射してきた超音波パルスを受信するので、そのＳＶの位置における被検体の移動状態を計測することができる。ＳＶは、例えば太さのある血管（Ｂ．Ｖ）における血流速度を測定できるように、所定の幅を持たせるようにする。
【００４１】
さらに、図２のＢモード画像において音線方向でＳＶの位置を超音波プローブから浅くしたり深くしたりする設定を行うことができる。このとき、被検体１５のＰ点の位置が超音波プローブ２の超音波照射面から浅くなったり深くなったりする。このような設定はサンプルボリューム位置設定部９が行う。
【００４２】
Ｐ点で反射されるエコー信号は、サンプルボリュームであるＰ点の超音波プローブ２からの距離をＬ、音速をｖとした場合に、超音波プローブ２からの超音波パルスを送信してから２Ｌ／ｖの時間が経過した後に、そのエコー信号が超音波プローブ２で受信される。これは、超音波プローブ２が超音波パルスを超音波プローブ２からの距離がＬの被検体１５の箇所Ｐ点へ送信した後に、被検体１５から反射してきたエコー信号を受信するまでの受信時間間隔であり、Ｔｄｅｐｔｈとなる。
【００４３】
なお、超音波プローブ２から超音波パルスを送信し、Ｔｄｅｐｔｈの時間が経過した後にエコー信号を超音波プローブ２が受信できるように、図３（ａ）の通り、その時間帯をエコー信号Ｐｒの検出タイミングＡとする。なお、検出タイミングＡに所定の幅を持たせているのは、サンプルボリュームＳＶに幅があるためである。エコー信号Ｐｒの検出を行うためには、サンプルボリューム位置設定部９が、Ｔｄｅｐｔｈに対応するように受信時間間隔を設定する。すなわち、被検体１５においてドップラー信号を得るサンプルボリュームの位置に対応するようにサンプルボリューム位置設定部９が受信時間間隔Ｔｄｅｐｔｈを設定する。図３（ａ）の状態では、パルスの送信時間間隔ＰＲＴが超音波パルスの受信時間間隔であるＴｄｅｐｔｈよりも長い通常のＰＲＦの状態である。
【００４４】
検出タイミングＡの時間帯に超音波プローブ２によって受信されたエコー信号は、超音波プローブ２に接続されたＤモード信号生成部４に送られ、Ｄモード信号生成部４によりサンプルボリュームのＰ点におけるドップラー信号が生成される。図４に、Ｄモード信号生成部４により生成されたドップラー信号の経時的周波数スペクトルの例を示した。そして、生成されたドップラー信号を処理し、画像化することにより、被検体１５のＰ点における移動状態を視覚によって確認することができる。
【００４５】
以上の説明は被検体１５のＰ点についての診断であるが、超音波プローブ２からの距離がＬとなる被検体１５の特定のサンプルボリュームであるＰ点だけではなく、他の箇所のサンプルボリュームについても診断がなされる。そこで、サンプルボリューム位置設定部９で他のサンプルボリュームの超音波プローブ２からの距離に応じたエコー信号の繰り返し周波数に対応した検出タイミングＡを設定することが必要である。そのためには、検出タイミングＡがＴｄｅｐｔｈに対応するように受信時間間隔をサンプルボリューム位置設定部９で設定する。
【００４６】
しかしながら既に説明したように、パルス繰り返し周波数設定部８で設定されたパルスの送信時間間隔ＰＲＴが一定である場合に、被検体１５からサンプルボリュームの位置を深くしていくと、Ｔｄｅｐｔｈが長くなる。そうなると、図３（ｂ）に示したようにＴｄｅｐｔｈの長さがＰＲＴに接近する。また、さらにサンプルボリュームの位置を深くしていくと、図３（ｃ）に示したように、ＰＲＴ＜Ｔｄｅｐｔｈとなる。
【００４７】
図３（ｃ）のような場合、エコー信号Ｐｒの検出タイミングＡにおいて、Ｐ点におけるエコー信号だけではなく、Ｐ点よりも超音波プローブから近い箇所のエコーも受信することになる。すなわち、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移する。また、図３（ｂ）のように、ＰＲＴ＜Ｔｄｅｐｔｈとなっていなくても、Ｔｄｅｐｔｈの長さがＰＲＴに接近しているような場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態となる臨界的な状態になる。
【００４８】
また、サンプルボリュームの位置を深くして、Ｔｄｅｐｔｈの長さが変わった場合だけでなく、パルス繰り返し周波数設定部８でパルス繰り返し周波数を高く設定変更した場合であっても、上記のようなことが起きる。すなわち、図５（ａ）に示したようにパルス繰り返し周波数が低い状態では、そのパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔ＰＲＴが超音波パルスの受信時間間隔であるＴｄｅｐｔｈよりも長い通常のＰＲＦの状態である。そして、パルス繰り返し周波数をさらに高くすると、図５（ｂ）に示したようにＴｄｅｐｔｈの長さがＰＲＴに接近する。パルス繰り返し周波数を高くし続けていくと、図５（ｃ）に示したように、ＰＲＴ＜Ｔｄｅｐｔｈとなる。図５（ａ）の状態は通常のＰＲＦの状態であり、図５（ｂ）の状態は通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態となる臨界的な状態であり、図５（ｃ）は実際にＨＰＲＦの状態に遷移した状態である。
【００４９】
上記は、サンプルボリュームの位置を深くしたり、又は、パルス繰り返し周波数を高くするような設定を行って、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態に遷移したり、その臨界的な状態となる場合について説明している。しかしその逆の場合として、ＨＰＲＦの状態から、通常のＰＲＦの状態に遷移したり、その臨界的な状態となることもある。
【００５０】
すなわち、図３（ｃ）に示したように、ＰＲＴ＜ＴｄｅｐｔｈとなるＨＰＲＦの状態において、サンプルボリュームの位置を浅くしたり、又はパルス繰り返し周波数を低くするような設定を行った場合は、図３（ｂ）に示したような、ＰＲＴ＞Ｔｄｅｐｔｈとなる長い通常のＰＲＦの状態に遷移したり、その臨界的な状態になる。
【００５１】
通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態へ遷移すると、ドップラー波形の質が劣化し、ディスプレイの表示画質が急激に悪くなるのは既に述べたとおりである。また、同様にしてＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になっても、ディスプレイの画質が急激に変化する。そこで、本発明の実施形態の超音波診断装置１では、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態に遷移すること、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態に遷移することをオペレータが前もって予測することができるようにしてある。
【００５２】
まず、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態に遷移するような場合について考える。
すなわち、超音波診断装置１で被検体１５を診断中にその装置のオペレータが、サンプルボリュームの位置を深くしたり、パルス繰り返し周波数を高くした場合には、ＰＲＴ＜Ｔｄｅｐｔｈとなり、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態に遷移することになる。特にその遷移が突然の場合は診断しようとしている部位を見失なう可能性があるので、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態に遷移する旨を報知するようにしている。
【００５３】
そこで、診断中にオペレータがパルス繰り返し周波数設定部８で新たなパルス繰り返し周波数や、サンプルボリューム位置設定部９により新たなサンプルボリュームの位置を設定した場合に、現に設定され又は新たに設定されたパルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔とサンプルボリューム位置設定部９により現に設定され又は新たに設定されたサンプルボリュームに対応する受信時間間隔との時間差を比較する。そして、当該時間差が所定の設定範囲内である場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨が予め報知部１０で報知されるようにする。
【００５４】
当該時間差が設定範囲内であるような場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態である（図３（ｂ）及び図５（ｂ）参照）。そこで、その旨を報知部１０で報知させることにより、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる予測可能性について余裕を持たせることができる。
【００５５】
同様にしてＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態に遷移するような場合について考えると、サンプルボリュームの位置を浅くしたり、パルス繰り返し周波数を低くすることにより、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差が所定範囲内となった場合に、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨が予め報知部１０で報知されるようにする。こうすることで、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる予測可能性について余裕を持たせることができる。
【００５６】
以上をまとめて説明するために、送信時間間隔と受信時間間隔との時間差をΔＴと定義する。ΔＴは、ΔＴ＝｜ （ＰＲＴ）−（Ｔｄｅｐｔｈ） ｜と表記され、（ＰＲＴ）≧（Ｔｄｅｐｔｈ）の状態（現在が通常のＰＲＦの状態）であり、かつ、ΔＴが所定の設定範囲内になった場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態となる。また、（ＰＲＴ）＜（Ｔｄｅｐｔｈ）の状態（ＨＰＲＦの状態）であり、かつ、ΔＴが所定の設定範囲内になった場合は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態となる。
【００５７】
ΔＴについての、当該所定の設定範囲については、各超音波診断装置について任意に設定することができる。例えば、パルス繰り返し周波数やサンプルボリュームを頻繁に変えながら被検体を診断する場合は、当該設定範囲を広くして、オペレータに対して早期にＨＰＲＦの状態又は、ＨＰＲＦの状態になる可能性を早期に報知することができる。
【００５８】
ここで、（ＰＲＴ）≧（Ｔｄｅｐｔｈ）の状態（現在が通常のＰＲＦの状態）であり、かつ、ΔＴが所定の設定範囲外の場合は、その後も通常のＰＲＦの状態が継続し続け、ＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態になることはないので、その旨を報知部１０で報知するようにしてもよい。すなわち、図３（ａ），５（ａ）に示したように、 （ＰＲＴ）≧（Ｔｄｅｐｔｈ）の状態である場合において、オペレータがパルス繰り返し周波数設定部８で新たなパルス繰り返し周波数や、サンプルボリューム位置設定部９により新たなサンプルボリュームの位置を設定した場合でも、依然として、（ＰＲＴ）≧（Ｔｄｅｐｔｈ）であり、ΔＴが所定の設定範囲外となり続ける場合がある。このとき、設定後も通常のＰＲＦの状態が続くので、その旨が報知部１０で報知されるようにする。
【００５９】
同様にして、（ＰＲＴ）＜（Ｔｄｅｐｔｈ）の状態（現在がＨＰＲＦの状態）であり、かつ、ΔＴが所定の設定範囲外の場合は、その後もＨＰＲＦの状態が継続し続け、通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態になることはないので、その旨を報知部１０で報知するようにしてもよい。
【００６０】
上記を図６に示したフローチャートを参照しながら説明する。
ここで、パルス繰り返し周波数を変更する場合と、サンプルボリュームの位置を変更する場合とがあるが、これらを分けて説明する。
図６（ａ）はパルス繰り返し周波数を変更する場合についての説明である。まず、被験者を診断中に超音波診断装置１のオペレータが、パルス繰り返し周波数入力部１１で送信パルス繰り返し周波数の設定値を入力する（ＳＴ１）。そして、パルス繰り返し周波数設定部８はパルス繰り返し周波数入力部１１で入力されたパルス繰り返し周波数の設定値に対応するようにパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）を設定する（ＳＴ２）。
【００６１】
そして、パルス繰り返し周波数設定部８によって設定されたパルス繰り返し周波数に対応するＰＲＴと、現在診断中の受信時間間隔（Ｔｄｅｐｔｈ）について、ΔＴ＝｜ （ＰＲＴ）−（Ｔｄｅｐｔｈ）  ｜が所定の設定範囲内であるか（設定値以下であるか）を報知部１０で判定する（ＳＴ３）。ΔＴが所定の設定範囲内であると判定された場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態となるので報知部１０がその旨を報知する（ＳＴ４）。
【００６２】
以上のステップが終了後、被験者の診断を続行させる場合は、ＳＴ１のステップに戻り、診断中の状況により再度別途のパルス繰り返し周波数を設定することができる。
一方で、パルス繰り返し周波数の設定を設定変更するだけでなく、サンプルボリュームの位置を新たに設定することもできる（図６（ｂ）のＳＴ１´参照）。
【００６３】
図６（ｂ）はサンプルボリュームの位置を変更する場合についての説明である。まず、被験者を診断中に超音波診断装置１のオペレータが、サンプルボリューム位置入力部１２でサンプルボリュームの位置を入力する（ＳＴ１´）。そして、サンプルボリューム位置設定部９はサンプルボリューム位置入力部１２で入力されたＴｄｅｐｔｈとなる受信時間間隔を設定する（ＳＴ２´）。
【００６４】
そして、現在診断中のパルス繰り返し周波数に対応するＰＲＴと、サンプルボリューム位置設定部９によって設定された診断中の受信時間間隔（Ｔｄｅｐｔｈ）について、ΔＴ＝｜ （ＰＲＴ）−（Ｔｄｅｐｔｈ） ｜が所定の設定範囲内であるかを報知部１０で判定する。（ＳＴ３´）。設定範囲内であると判定された場合は、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる可能性があるので報知部１０がその旨を報知する（ＳＴ４´）。
【００６５】
以上のステップが終了後、被験者の診断を続行させる場合は、ＳＴ１´のステップに戻り、診断箇所を変更する場合は再度別途のサンプルボリュームの位置を設定することができる。なお上述したように、パルス繰り返し周波数の設定を新たに行うこともできる（ＳＴ１参照）。
【００６６】
このように、図１の超音波診断装置１において、パルス繰り返し周波数設定部８によって設定された送信パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔ＰＲＴと、サンプルボリューム位置設定部９によって設定された受信時間間隔Ｔｄｅｐｔｈとの時間差ΔＴが所定の設定範囲内にある場合には、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態になる臨界的な状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態として、報知部１０によってその旨が報知されるようにする。
【００６７】
報知部１０によってその旨を報知する際は、超音波診断装置１のオペレータが、ディスプレイなどの表示部１３で画面を見ながらその旨が報知されるのが望ましい。すなわち、超音波診断装置１のオペレータは、常に被検体１５が表示される画面を表示部１３で観察しつつ、表示部１３の画面上に報知部１０からの信号によりその旨が表示されるようにする。ここで、診断の必要に応じてパルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置を変更できるようにする。そのためには、パルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置を変更している際に、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態への遷移の予測可能性を持たせる必要がある。
【００６８】
超音波診断装置１を操作する者がパルス繰り返し周波数の値やサンプルボリュームの位置を変更中に、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態となる臨界的な状態である旨が報知部１０によって表示画面に報知されることにより、突然ディスプレイ画質が急激に悪くなる事態を避けられる。そのため、診断しようとしている部位を見失なうおそれを一層少なくすることができる。同様にして、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨が報知部１０によって表示画面に報知されることにより、診断しようとしている部位を見失なうおそれを一層少なくすることができる。
【００６９】
通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態となる臨界的な状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態である旨が報知部１０によって表示画面に報知する表示部１３の表示画像としては、表示画面に現れたサンプルボリュームを示す箇所のカーソルの色や形を変更するものや、表示画面に通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態（もしくは、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態）となるサンプルボリュームの境界にラインを表示するものがある。
【００７０】
図３を参照した説明においては、被検体１５に向けて送信される超音波パルスの時間間隔はＰＲＴなっている。そして、診断時現在における送信パルス繰り返し周波数に対応するＰＲＴと、サンプルボリューム位置設定部９によって設定された受信時間間隔Ｔｄｅｐｔｈとの時間差ΔＴが所定の設定範囲内である場合には、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態となる臨界的な状態である旨を報知部１０により報知されるようになっている。また、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態となる臨界的な状態である場合にその旨を報知部１０によって報知する場合も同様となっている。
【００７１】
しかし、現在のＰＲＴよりも長い又は短いパルスの送信時間間隔を想定し、これについてのＰＲＴと、サンプルボリューム位置設定部９によって設定された受信時間間隔Ｔｄｅｐｔｈとの時間差ΔＴが所定の設定範囲内であるか否かについて判断するようにしてもよい。
【００７２】
すなわち、超音波診断装置１の使用中は診断画面に応じてその使用者がパルス繰り返し周波数の値を変える必要がある。そのため、ΔＴが所定の設定範囲内であるかについては、ＨＰＲＦの状態になる、又は、通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態となっていなくても、診断時現在のパルス繰り返し周波数についてだけではなく、これから変えようとするパルス繰り返し周波数の値についても判断できるようにするのが望ましい。これにより、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態への遷移可能性を一層早期に報知することができる。
【００７３】
また、超音波診断装置１の使用中はその使用者がパルス繰り返し周波数の値を変える必要があるのと同様にして、サンプルボリュームの位置を変更し、受信時間間隔を変更する必要もある。そのため、ΔＴが所定の設定範囲内であるかについては、ＨＰＲＦの状態になる、又は、通常のＰＲＦの状態になる臨界的な状態となっていなくても、診断時現在におけるサンプルボリューム位置についての受信時間間隔だけではなく、これから診断しようとする箇所のサンプルボリューム位置についての受信時間間隔についても判断できるようにするのが望ましい。
【００７４】
すなわち、診断時現在におけるサンプルボリュームの近傍についてのサンプルボリュームの位置の受信時間間隔についても判断できるようにする。そのようにすることで、これから変えようとするパルス繰り返し周波数の値についてのＰＲＴについても判断する場合と同様にして、通常のＰＲＦからＨＰＲＦの状態、又は、ＨＰＲＦから通常のＰＲＦの状態への遷移可能性を一層早期に報知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の超音波診断装置の実施に係る構成を示したものである。
【図２】表示部に表示された診断処理画像の例である。
【図３】本発明の超音波診断装置の超音波プローブから送信される超音波パルスの発信時間帯と超音波プローブにおける超音波パルスの受信時間帯のタイムチャートである。
【図４】Ｄモード信号生成部により生成されたドップラー信号の経時的周波数スペクトルの例である。
【図５】本発明の超音波診断装置の超音波プローブから送信される超音波パルスの発信時間帯と超音波プローブにおける超音波パルスの受信時間帯のタイムチャートである。
【図６】本発明の超音波診断装置の診断のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１…超音波診断装置、２…超音波プローブ、３…Ｂモード信号生成部、４…Ｄモード信号生成部、５…制御部、６…入力装置、７…ＤＳＣ、８…パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）設定部、９…サンプルボリューム位置設定部、１０…報知部、１１…パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）入力部、１２…サンプルボリューム位置入力部、１３…表示部、１４…送受信部、１５…被検体
【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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