(57)【要約】【課題】ドプラ信号に含まれた血流成分の抽出に好適なフィルタ定数を効率よく設定する。【解決手段】被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置１００は、前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部のフィルタ定数を設定あるいは更新するフィルタ定数設定機能を有した入力部９と、この入力部９によって設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部の周波数特性を算出するフィルタ特性算出部６と、前記周波数特性の算出結果を表示する表示部８とを備える。【選択図】  図１
2012217804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置において、
前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部のフィルタ定数を設定あるいは更新するフィルタ定数設定手段と、
このフィルタ定数設定手段によって設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部の周波数特性を算出するフィルタ特性算出手段と、
前記周波数特性の算出結果を表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記フィルタ定数設定手段は、前記表示手段によって表示された前記周波数特性の算出結果に基づいて前記フィルタリング処理部のフィルタ定数を更新す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】
前記フィルタリング処理部によるフィルタリング処理が行なわれる前の前記ドプラ信号の周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測手段を備え、前記表示手段は、前記周波数特性の算出結果と前記周波数スペクトラムの計測結果とを重ねて、あるいは並べて表示す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】
前記ドプラ信号に基づいて生成された前記画像データの所望位置に関心領域を設定する関心領域設定手段を備え、
前記周波数スペクトラム計測手段は、前記関心領域において収集された前記フィルタリング処理が行なわれる前のドプラ信号の周波数スペクトラムを計測することを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記フィルタ定数設定手段は、前記表示手段によって比較表示された前記周波数特性の算出結果及び前記周波数スペクトラムの計測結果に基づいて前記フィルタリング処理部のフィルタ定数を更新することを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
【請求項６】
フィルタ制御手段を備え、前記フィルタ制御手段は、前記フィルタ定数設定手段において設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部のフィルタリング特性を制御す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７】
前記フィルタ特性算出手段によって算出され前記表示手段によって表示された前記周波数特性の形状を更新する周波数特性更新手段を備え、前記フィルタ定数設定手段は、更新された周波数特性の形状に基づいて定まる前記フィルタリング処理部のフィルタ定数をその回路情報に基づいて更新することを特徴とする請求項２又は請求項５に記載した超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示手段によって表示される表示データを生成する表示データ生成手段を備え、前記表示データ生成手段は、前記ドプラ信号に基づいて生成されたカラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データの少なくとも何れかと、前記周波数特性の算出結果あるいは前記周波数スペクトラムの計測結果の少なくとも何れかと、前記フィルタ定数設定手段によって設定あるいは更新された前記フィルタ定数の設定情報とに基づいて前記表示データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載した超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示手段において表示される表示データを生成する表示データ生成手段を備え、前記表示データ生成手段は、前記周波数特性の算出結果あるいは前記周波数スペクトラムの計測結果の少なくとも何れかと前記フィルタ定数設定手段によって設定されたフィルタ定数の設定情報に基づいて前記表示データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載した超音波診断装置。
【請求項１０】
前記表示データ生成手段は、前記周波数特性の算出結果あるいは前記周波数スペクトラムの計測結果に血流速度の大きさや血流方向等を示すカラーバーを前記表示データとして生成することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載した超音波診断装置。
【請求項１１】
被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置に対し、
前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部のフィルタ定数を設定あるいは更新するフィルタ定数設定機能と、
このフィルタ定数設定手段によって設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部の周波数特性を算出するフィルタ特性算出機能と、
前記周波数特性の算出結果を表示する表示機能を
実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項１２】
被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置に対し、
前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部のフィルタ定数を設定あるいは更新するフィルタ定数設定機能と、
このフィルタ定数設定手段によって設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部の周波数特性を算出するフィルタ特性算出機能と、
前記フィルタリング処理部によるフィルタリング処理が行なわれる前の前記ドプラ信号の周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測機能と、
前記周波数特性の算出結果と前記周波数スペクトラムの計測結果とを比較表示する表示機能を
実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号の血流成分に基づいて画像データを生成する超音波診断装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を前記振動素子により電気信号に変換してモニタ上に表示するものである。この診断方法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で各種の画像データを容易に収集することができるため、各種臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。
【０００３】
生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、上記技術を用いて得られるＢモード画像データ及びカラードプラ画像データは、今日の超音波診断において不可欠なものとなっている。又、診断対象部位の血流情報を定量的に計測することが可能なスペクトラムドプラ法も循環器領域や腹部領域等において用いられている。
【０００４】
カラードプラ法やスペクトラムドプラ法は、超音波パルスにより生体内の所定断面を走査し、血液（血球）など移動する反射体に対して超音波が照射された場合に、上記反射体の速度（血流速度）に対応して生ずるドプラ周波数偏移を捉えて画像化を行なうものである。特に、カラードプラ法は、当初、血流速度の速い心腔内血流の画像化に用いられたが、今日では、腹部臓器の組織血流など極めて遅い血流の画像化に対しても適用が可能となってきている。
【０００５】
このようなカラードプラ法やスペクトラムドプラ法の診断能を高めるためには、優れた計測精度（低流速検出能及び高流速検出能）や時間分解能、更には、空間分解能が要求され、これらの計測精度や分解能は、上述のドプラ信号に含まれている血流に起因した成分（血流成分）を抽出し、臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した成分（クラッタ成分）を除去するために設けられたフィルタリング処理部のフィルタ定数に大きく依存している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のフィルタリング処理部に対するフィルタ定数を設定する際、超音波診断装置を扱う医師や検査技師等（以下では、操作者と呼ぶ。）は、予め設定された標準フィルタ定数に基づいて生成され表示部にリアルタイム表示されたカラードプラ画像データやスペクトラム画像データを観察し、得られたこれらの画像データにおける血流情報の描出能が好ましくない場合には表示部等に示された前記標準フィルタ定数の数値等を順次更新することにより好適なフィルタ定数を新たに設定する方法が行なわれてきた。
【０００８】
しかしながら、このような従来の設定方法によれば、操作者は、標準フィルタ定数あるいは新たなフィルタ定数が設定されたフィルタリング処理部の周波数特性を把握することができなかったため、良好なカラードプラ画像データやスペクトラム画像データの収集に多くの時間を要し、検査効率が低下するのみならず当該超音波検査における操作者の負担が増大するという問題点を有していた。
【０００９】
本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて血流情報を収集する際、ドプラ信号に含まれている血流成分の抽出を目的として設けられたフィルタリング処理部の周波数特性を表示することにより、前記血流成分の抽出に好適なフィルタリング処理部のフィルタ定数を容易に設定することが可能な超音波診断装置及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本開示の超音波診断装置は、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置において、前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部のフィルタ定数を設定あるいは更新するフィルタ定数設定手段と、このフィルタ定数設定手段によって設定あるいは更新されたフィルタ定数に基づいて前記フィルタリング処理部の周波数特性を算出するフィルタ特性算出手段と、前記周波数特性の算出結果を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の超音波診断装置が備える送受信部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態の超音波診断装置が備える受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態におけるフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムとフィルタ特性算出部によって算出されたＭＴＩフィルタの周波数特性を示す図。
【図５】本実施形態の超音波診断装置が備える表示データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態におけるＭＴＩフィルタのフィルタ定数設定時に表示データ生成部によって生成される表示データの具体例を示す図。
【図７】本実施形態におけるＨＰＦのフィルタ定数設定時に表示データ生成部によって生成される表示データの具体例を示す図。
【図８】本実施形態におけるフィルタ定数の設定手順を示すフローチャート。
【図９】本実施形態の変形例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図１０】本実施形態の変形例におけるＭＴＩフィルタのフィルタ定数設定時に表示データ生成部によって生成される表示データの具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。
【００１３】
（実施形態）
以下に述べる本実施形態の超音波診断装置では、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいてカラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データを収集する際、前記ドプラ信号の血流成分を抽出するフィルタリング処理部としてのＭＴＩ（Moving Target Indication）フィルタ及びＨＰＦ（高域通過フィルタ）に対して予め設定された標準フィルタ定数に基づいて各々のフィルタの周波数特性を算出し、更に、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データの生成過程で得られるフィルタリング処理前のドプラ信号が有する周波数スペクトラムを計測する。そして、表示部に比較表示された周波数スペクトラムの計測結果と周波数特性の算出結果に基づいて前記血流成分の抽出に好適な周波数特性を有する新たなフィルタ定数を上述のＭＴＩフィルタ及びＨＰＦに対して設定する。
【００１４】
尚、本実施形態では、カラードプラ画像データとスペクトラム画像データの収集が可能な超音波診断装置について述べるが、これに限定されるものではなく、カラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データの何れか一方の収集が可能な超音波診断装置であってもよい。又、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて血流情報を収集する際、ドプラ信号に含まれている血流成分の抽出に好適なフィルタ定数をカラードプラデータ生成部に設けられたＭＴＩフィルタ及びドプラスペクトラムデータ生成部に設けられたＨＰＦに対して設定する場合について述べるが、フィルタ定数の設定対象は上述のフィルタに限定されない。
【００１５】
（装置の構成）
本開示の実施形態における超音波診断装置の構成と機能につき図１乃至図７を用いて説明する。尚、図１は、本実施形態における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２及び図３は、この超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の体内に超音波パルス（送信超音波）を放射し、この送信超音波によって体内から得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）へ変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ２と、前記被検体の所定方向に対して送信超音波を放射するための駆動信号を前記振動素子へ供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部３と、Ｂモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの各撮影モードにて得られた整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータを生成する受信信号処理部４と、受信信号処理部４が備える後述のドプラ信号検出部４２によって検出されたドプラ信号の周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測部５と、予め設定された標準フィルタ定数あるいは後述の入力部９において新たに設定（更新）されたフィルタ定数に基づいて受信信号処理部４が備えるＭＴＩ（Moving Target Indication）フィルタやＨＰＦ（高域通過フィルタ）の周波数特性を算出するフィルタ特性算出部６と、受信信号処理部４によって生成されたＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータに基づいて各種の画像データを生成し、更に、これらの画像データに上述した周波数スペクトラムの計測結果や周波数特性の算出結果等を付加して表示データを生成する表示データ生成部７と、得られた表示データを表示する表示部８を備えている。
【００１７】
更に、超音波診断装置１００は、被検体情報の入力、撮影モードの選択、超音波送受信条件の設定、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定、ＭＴＩフィルタやＨＰＦに対するフィルタ方式の選択やフィルタ定数の設定、関心領域の設定、各種指示信号の入力等を行なう入力部９と、予め設定された標準フィルタ定数あるいは入力部９において新たに設定されたフィルタ定数に基づいて受信信号処理部４が備えるＭＴＩフィルタ及びＨＰＦのフィルタリング特性を制御するフィルタ制御部１０と、被検体に対する超音波送受信を制御する走査制御部１１と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１２を備えている。
【００１８】
超音波プローブ２は、配列されたＮ個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させて超音波の送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気的な駆動信号を送信超音波に変換し、受信時には受信超音波を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これら振動素子の各々は、図示しないＮチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部３に接続されている。尚、本実施形態では、Ｎ個の振動素子を有するセクタ走査用の超音波プローブ２を用いた場合について述べるが、リニア走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブを用いてもよい。
【００１９】
次に、図２に示す送受信部３は、被検体の所定方向に対し各種撮影モードの送信超音波（即ち、Ｂモード／カラードプラモード／ドプラスペクトラムモードの超音波パルス）を放射するための駆動信号を超音波プローブ２の振動素子へ供給する送信部３１と、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する受信部３２を備え、送信部３１は、レートパルス発生器３１１、送信遅延回路３１２及び駆動回路３１３を備えている。
【００２０】
レートパルス発生器３１１は、被検体内に放射する送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを、システム制御部１２から供給される基準信号を分周することによって生成し、得られたレートパルスを送信遅延回路３１２へ供給する。
【００２１】
送信遅延回路３１２は、例えば、超音波プローブ２に内蔵されたＮ個の振動素子の中から選択されたＮｔ個の送信用振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向に対して前記送信超音波を放射するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器３１１から供給された上述のレートパルスに与える。
【００２２】
駆動回路３１３は、超音波プローブ２に内蔵されたＮｔ個の送信用振動素子を駆動する機能を有し、送信遅延回路３１２から供給されるレートパルスに基づいて送信超音波を所定の深さ（距離）に収束するための集束用遅延時間と所定方向へ放射するための偏向用遅延時間を有する駆動用パルスを生成する。
【００２３】
一方、受信部３２は、超音波プローブ２に内蔵されたＮ個の振動素子の中から選択されたＮｒ個の受信用振動素子に対応するＮｒチャンネルのプリアンプ３２１、Ａ／Ｄ変換器３２２及び受信遅延回路３２３と加算器３２４を備え、Ｂモード／カラードプラモード／スペクトラムドプラモードにおいて受信用振動素子からプリアンプ３２１を介して供給されたＮｒチャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器３２２にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路３２３へ送られる。
【００２４】
受信遅延回路３２３は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向に対して強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器３２２から出力されたＮｒチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器３２４は、受信遅延回路３２３から出力されたＮｒチャンネルの受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路３２３と加算器３２４により、所定方向からの受信超音波に対応した受信信号は整相加算される。
【００２５】
次に、図３に示す受信信号処理部４は、受信部３２の加算器３２４から出力されたＢモードの受信信号を処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの受信信号を直交検波することによりこれらの受信信号に混在しているドプラ信号を検出するドプラ信号検出部４２と、カラードプラモードにおいて検出されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部４３と、スペクトラムドプラモードにおいて検出されたドプラ信号に基づいてドプラスペクトラムデータを生成するドプラスペクトラムデータ生成部４４を備えている。
【００２６】
Ｂモードデータ生成部４１は、包絡線検波器４１１と対数変換器４１２を備え、包絡線検波器４１１は、受信部３２の加算器３２４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４１２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。
【００２７】
ドプラ信号検出部４２は、π／２移相器４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備え、受信部３２の加算器３２４から供給された受信信号を直交検波して実部と虚部とからなる複素型のドプラ信号を検出する。
【００２８】
一方、カラードプラデータ生成部４３は、ドプラ信号記憶回路４３１、ＭＴＩフィルタ４３２及び自己相関演算器４３３を備え、同一方向に対する複数回の超音波送受信においてドプラ信号検出部４２のＬＰＦ４２３−１及びＬＰＦ４２３−２から出力されたドプラ信号の複素成分、即ち、実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成分）はドプラ信号記憶部４３１に保存される。
【００２９】
低域成分除去用のデジタルフィルタであるＭＴＩフィルタ４３２は、当該被検体の同一部位にて収集された時系列的なドプラ信号をドプラ信号記憶部４３１から順次読み出す。そして、これらのドプラ信号に含まれている血流に起因した成分（血流成分）を抽出し、臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した成分（クラッタ成分）を除去する。具体的には、ＭＴＩフィルタ４３２のカットオフ周波数等を好適な値に設定することにより、上述の血流成分とこの血流成分より低い周波数を有するクラッタ成分とを分離する。
【００３０】
自己相関演算器４３３は、ＭＴＩフィルタ４３２によって抽出されたドプラ信号の血流成分に対し自己相関演算を行なって血流の平均流速値や血流速度の乱れを示す速度分散値、更には、血流成分の大きさを示すパワー値等をカラードプラデータとして算出する。
【００３１】
尚、ＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性を決定するフィルタの次数やカットオフ周波数、更には、フィルタリング処理に用いる離散的なドプラ信号のデータ数等のフィルタ定数は入力部９において設定（更新）される。
【００３２】
次に、図３のドプラスペクトラムデータ生成部４４は、ＳＨ（サンプルホールド回路）４４１、ＨＰＦ（高域通過フィルタ）４４２及びＦＦＴ（Fast-Fourier-Transform）分析器４４３を備え、ドプラ信号検出部４２から供給されたスペクトラムドプラモードのドプラ信号を周波数分析してドプラスペクトラムデータを生成する機能を有している。
【００３３】
ＳＨ４４１は、ドプラ信号検出部４２のＬＰＦ４２３−１及び４２３−２から出力されたドプラ信号の実成分及び虚成分と、入力部９において設定された関心領域（レンジゲート）の位置情報を受信する。そして、所定方向に対する複数回の超音波送受信によって時系列的に収集された前記ドプラ信号の各々の中から前記関心領域に対応するドプラ信号を抽出する。
【００３４】
ＨＰＦ４４２は、ＳＨ４４１から出力された関心領域におけるドプラ信号をフィルタリング処理することにより、このドプラ信号に含まれている臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したクラッタ成分を除去する。尚、ＨＰＦ４４２の周波数特性を決定するフィルタの次数やカットオフ周波数等のフィルタ定数は、カラードプラデータ生成部４３のＭＴＩフィルタ４３２と同様に入力部９において設定（更新）される。
【００３５】
一方、ＦＦＴ分析器４４３は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、ＨＰＦ４４２から出力された関心領域のドプラ信号は前記記憶回路に一旦保存され、前記演算回路は、この記憶回路に保存された所定期間のドプラ信号に対し周波数分析を行なってドプラスペクトラムデータを生成する。尚、ドプラスペクトラムデータの具体的な生成方法については特開２００５−８１０８１号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３６】
図１へ戻って、周波数スペクトラム計測部５は、例えば、受信信号処理部４のドプラスペクトラムデータ生成部４４が備えるＦＦＴ分析器４４３と同様の機能を有する図示しない周波数分析器を備え、受信信号処理部４のドプラ信号検出部４２において検出された所定領域（関心領域）のドプラ信号を周波数分析することにより血流に起因した血流成分と臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したクラッタ成分とが混在するドプラ信号の周波数スペクトラム（以下では、フィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムと呼ぶ。）を計測する。
【００３７】
具体的には、入力部９からシステム制御部１２を介して供給される関心領域の位置情報に基づいてカラードプラデータ生成部４３のドプラ信号記憶回路４３１から読み出した前記関心領域のドプラ信号に対する周波数分析あるいはドプラスペクトラムデータ生成部４４のＳＨ４４１から出力された前記関心領域（レンジゲート）のドプラ信号に対する周波数分析を行なう。
【００３８】
一方、フィルタ特性算出部６は、図示しない演算処理部とプログラム保管部を備え、前記プログラム保管部には、各種のフィルタ方式に対応した周波数特性算出用プログラムが予め保管されている。一方、前記演算処理部は、入力部９において選択されたＭＴＩフィルタ４３２やＨＰＦ４４２のフィルタ方式（例えば、ＦＩＲ方式やＩＩＲ方式）に対応する周波数特性算出用プログラムを上述のプログラム保管部から読み出す。そして、予め設定された標準フィルタ定数あるいは入力部９において新たに設定されたフィルタ定数（例えば、フィルタの次数やカットオフ周波数、フィルタリング処理に用いるデータ数）や超音波送受信条件として予め設定されたレートパルスの繰り返し周波数（レート周波数）等を上述の周波数特性算出用プログラムに入力することによりＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２の周波数特性を算出する。
【００３９】
図４は、周波数スペクトラム計測部５によって計測されたＭＴＩフィルタ４３２の入力端におけるフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムＳｄ（実線）とフィルタ特性算出部６によって算出されたＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性Ｈｆ（破線）を示したものであり、既に述べたように、フィルタリング処理前のドプラ信号には、血流に起因した所望の血流成分Ｓｄｂとこの血流成分Ｓｄｂより低い周波数成分を有する臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したクラッタ成分Ｓｄｃとが混在している。この場合、破線で示したＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性Ｈｆは、ドプラ信号検出部４２によって検出されたフィルタリング処理前のドプラ信号に含まれているクラッタ成分Ｓｄｃの排除と血流成分Ｓｄｂの抽出が有効に行なわれるように決定される。
【００４０】
例えば、表示部８に重畳表示あるいは並列表示されたフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムＳｄとＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性Ｈｆの観測下でＭＴＩフィルタ４３２のフィルタ定数を順次更新し、更新後のフィルタ定数に基づいて新たに算出されたＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性Ｈｆと上述のドプラ信号スペクトラムＳｄのリアルタイム表示を繰り返すことにより、血流成分Ｓｄｂの抽出に好適なＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性と、この周波数特性を実現するフィルタ定数が設定される。以上、ＭＴＩフィルタ４３２に対するフィルタ定数の設定について述べたが、ＨＰＦ４４２に対するフィルタ定数も同様の方法によって設定される。
【００４１】
次に、図１に示した表示データ生成部７の具体的な構成につき図５を用いて説明する。図５のブロック図に示すように、表示データ生成部７は、受信信号処理部４において生成されたＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータに基づいて各種の画像データを生成する画像データ生成部７１と、これらの画像データにドプラ信号スペクトラムの計測結果や周波数特性の算出結果を合成して表示データを生成するデータ合成部７２を備えている。
【００４２】
即ち、画像データ生成部７１は、Ｂモード画像データ生成部７１１、カラードプラ画像データ生成部７１２及びスペクトラム画像データ生成部７１３を有し、Ｂモード画像データ生成部７１１は、受信信号処理部４のＢモードデータ生成部４１から送受信方向単位で順次供給された対数変換後の受信信号（Ｂモードデータ）を自己の記憶回路に保存してＢモード画像データを生成する。
【００４３】
カラードプラ画像データ生成部７１２は、受信信号処理部４のカラードプラデータ生成部４３から供給されたカラードプラデータに基づいてカラードプラ画像データを生成する。例えば、血流の平均流速値に対応した明度情報と速度分散値に対応した色相情報を各々の画素値として設定することにより平均流速値と速度分散値の同時観測が可能なカラードプラ画像データを生成する。
【００４４】
スペクトラム画像データ生成部７１３は、受信信号処理部４のスペクトラムデータ生成部４４が関心領域（レンジゲート）から得られるドプラ信号に基づいて生成した時系列的なドプラスペクトラムデータを時間軸方向に配列することによりスペクトラム画像データを生成する。
【００４５】
一方、データ合成部７２は、画像データ生成部７１から供給されたＢモード画像データ、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データを所定の表示フォーマットに変換し、変換処理されたこれらの画像データと、周波数スペクトラム計測部５から供給されたフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムの計測結果（図４のＳｄ）と、フィルタ特性算出部６から供給されたＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２の周波数特性の算出結果（図４のＨｆ）を合成して表示データを生成する。又、この表示データには、ＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２のフィルタ定数を設定（更新）するためのフィルタ定数入力領域や上述のドプラ信号スペクトラムが計測される関心領域が形成される。
【００４６】
図６は、ＭＴＩフィルタ４３２のフィルタ定数を設定する際に表示データ生成部７によって生成された表示データの具体例を示したものであり、この場合に生成される表示データの左上部領域には、Ｂモード画像データにカラードプラ画像データが重畳される画像データ領域Ｒ１が形成され、表示データの下部領域には、周波数スペクトラム計測部５において計測されたドプラ信号スペクトラムにフィルタ特性算出部６によって算出されたＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性が重畳されるフィルタデータ領域Ｒ２が形成される。そして、ドプラ信号スペクトラムの計測領域を示す関心領域Ｒ３がカラードプラ画像データ上に配置され、ドプラ周波数に対応した血流速度の大きさや血流方向を示すカラーバーＲ４がドプラ信号スペクトラムの計測結果や周波数特性の算出結果に付加される。
【００４７】
更に、表示データの右上部領域には、ＭＴＩフィルタ４３２のフィルタ定数（例えば、フィルタの次数Ｎａ、カットオフ周波数ｆｃ、フィルタリング処理に用いるデータ数Ｎｂ等）の設定（更新）を行なうためのフィルタ定数入力領域Ｒ５が形成される。この場合、例えば、フィルタ定数入力領域Ｒ５には予め設定された各種フィルタ定数の標準値（標準フィルタ定数）と増減ボタンが示され、これらの増減ボタンを用いて上述の標準フィルタ定数を随時更新することにより当該カラードプラ画像の生成に好適なフィルタ定数の設定が行なわれる。又、被検体情報や超音波送受信条件等が表示される図示しない付帯情報入力領域も必要に応じて形成される。
【００４８】
一方、図７は、ＨＰＦ４４２のフィルタ定数を設定する際に表示データ生成部７によって生成された表示データの具体例を示したものであり、この場合に生成される表示データの左上部領域には、Ｂモード画像データ、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データが配置される画像データ領域Ｒ１ａが形成され、表示データの下部領域には、周波数スペクトラム計測部５において計測されたドプラ信号スペクトラムにフィルタ特性算出部６において算出されたＨＰＦ４４２の周波数特性が重畳されるフィルタデータ領域Ｒ２ａが形成される。そして、ドプラ信号スペクトラムの計測領域を示す関心領域（レンジゲート）Ｒ３ａがカラードプラ画像データ上に配置され、ドプラ周波数に対応した血流速度の大きさや血流方向を示すカラーバーＲ４ａがドプラ信号スペクトラムの計測結果や周波数特性の算出結果に付加される。
【００４９】
更に、表示データの右上部領域には、ＨＰＦ４４２のフィルタ定数（即ち、フィルタの次数やカットオフ周波数等）の設定（更新）を行なうためのフィルタ定数入力領域Ｒ５ａが形成され、ＭＴＩフィルタ４３２の場合と同様の手順によって当該スペクトラム画像データの生成に好適なフィルタ定数の設定が行なわれる。
【００５０】
次に、図１の表示部８は、図示しない変換処理部とモニタを備え、前記変換処理部は、表示データ生成部７において生成された表示データに対しＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なって前記モニタに表示する。
【００５１】
一方、入力部９は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備え、ＭＴＩフィルタ４３２やＨＰＦ４４２のフィルタ定数を設定（更新）するフィルタ定数設定機能やフィルタリング処理前のドプラ信号の収集が行なわれる関心領域を設定する関心領域設定機能を有している。又、被検体情報の入力、撮影モードの選択、超音波送受信条件の設定、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。
【００５２】
フィルタ制御部１０は、予め設定された標準フィルタ定数あるいは入力部９において新たに設定（更新）されたフィルタ定数に基づいて生成したフィルタ制御信号を、受信信号処理部４のカラードプラデータ生成部４３が備えるＭＴＩフィルタ４３２あるいはドプラスペクトラムデータ生成部４４が備えるＨＰＦ４４２へ供給することによりＭＴＩフィルタ４３２やＨＰＦ４４２のフィルタリング特性を制御する。即ち、上述したフィルタ制御信号の供給により、カラードプラ画像データの生成に好適な周波数特性を有するＭＴＩフィルタ４３２が形成され、スペクトラム画像データの生成に好適な周波数特性を有するＨＰＦ４４２が形成される。
【００５３】
次に、走査制御部１１は、当該被検体の診断対象部位を含む２次元あるいは３次元の撮影領域に対して予め設定されたＢモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの超音波送受信を行なうための遅延時間制御を送信部３１の送信遅延回路３１２及び受信部３２の受信遅延回路３２３に対して行なう。尚、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードにおける超音波送受信の具体例については特開２００４−３２９６０９号公報や特開２００５−８１０８１号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００５４】
システム制御部１２は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部９において入力／選択／設定された各種の情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御することによりＢモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの超音波検査を実行させると共に、入力部９等において設定（更新）されたＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２のフィルタ定数に基づいて算出した周波数特性とフィルタリング処理前におけるドプラ信号スペクトラムの計測結果との比較により当該超音波検査に好適なフィルタ定数の設定を実行させる。
【００５５】
（フィルタ定数の設定手順）
次に、本実施形態におけるフィルタ定数の設定手順を図８のフローチャートに沿って説明する。但し、以下では、当該被検体の所定断面におけるＢモード画像データとカラードプラ画像データを収集する場合のＭＴＩフィルタ４３２に対するフィルタ定数の設定手順について述べるが、これに限定されない。
【００５６】
当該被検体に対する超音波検査に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部９において被検体情報の入力、撮影モード（Ｂモード及びカラードプラモード）の選択、超音波送受信条件の設定、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定等を行なう。このとき、ＭＴＩフィルタ４３２の標準フィルタ定数も自動的に設定される（図８のステップＳ１）。
【００５７】
次いで、操作者は、超音波プローブ２の先端部を被検体表面の所定位置に固定した状態で画像データ生成開始指示信号を入力部９において入力する。そして、この指示信号がシステム制御部１２へ供給されることにより、最初の送受信方向（例えば、図２のθ１方向）に対する超音波送受信が開始される（図８のステップＳ２）。
【００５８】
送受信方向θ１に対するＢモードデータの収集に際し、図２のレートパルス発生器３１１は、システム制御部１２から供給された基準信号を分周することによってレートパルスを生成し、送信遅延回路３１２は、走査制御部１１から供給された走査制御信号に基づいて設定した送信超音波を所定の深さに集束するための遅延時間と送受信方向θ１へ放射するための遅延時間をレートパルス発生器３１１から供給されるレートパルスに与える。そして、駆動回路３１３は、このレートパルスに基づいて生成した駆動信号を超音波プローブ２に配列されたＮｔ個の送信用振動素子へ供給し送受信方向θ１に対して送信超音波を放射する。
【００５９】
被検体の体内へ放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる臓器間の境界面や組織において反射する。又、この送信超音波が心臓壁や血球などの動きのある反射体で反射する場合、その超音波周波数はドプラ偏移を受ける。
【００６０】
被検体の組織や血球にて反射した超音波反射波（受信超音波）は、超音波プローブ２に設けられたＮｒ個の受信用振動素子によって電気信号（受信信号）に変換され、受信部３２におけるＮｒチャンネルの独立なプリアンプ３２１にて所定の大きさに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３２２にてデジタル信号に変換される。そして、デジタル変換後の受信信号が供給された受信遅延回路３２３は、走査制御部１１から供給された走査制御信号に基づいて設定した所定の深さからの超音波反射波を集束するための遅延時間と、送受信方向θ１からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための遅延時間を前記受信信号に与える。
【００６１】
そして、上述の遅延時間が与えられたＮｒチャンネルの受信信号は、加算器３２４において整相加算された後、受信信号処理部４のＢモードデータ生成部４１において包絡線検波と対数変換がなされ表示データ生成部７のＢモード画像データ生成部７１１が有する記憶回路に保存される。
【００６２】
一方、カラードプラデータの収集に際しては、上述と同様の手順により送受信方向θ１に対する複数回の超音波送受信を所定時間間隔で行ない、このとき得られた受信信号に基づいて血流の平均流速値や速度分散値を算出する。
【００６３】
即ち、受信信号処理部４のドプラ信号検出部４２に備えられたミキサ４２２及びＬＰＦ４２３は、送受信方向θ１に対して行なわれる複数回の超音波送受信の各々において受信部３２の加算器３２４から出力される受信信号を直交検波して実部及び虚部からなる複素型のドプラ信号を検出し、得られたドプラ信号をカラードプラデータ生成部４３のドプラ信号記憶回路４３１に保存する。
【００６４】
次いで、カラードプラデータ生成部４３のＭＴＩフィルタ４３２は、ドプラ信号記憶回路４３１に保存されたドプラ信号の中から所定の位置（深さ）にて得られた複数のドプラ信号を順次抽出する。そして、フィルタ制御部１０が、予め設定された標準フィルタ定数に基づいて生成したフィルタ制御信号に従って上述のドプラ信号をフィルタリング処理することにより臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したクラッタ成分を除去する。
【００６５】
一方、フィルタリング処理後のドプラ信号を受信した自己相関演算器４３３は、このドプラ信号を用いて自己相関演算を行ない、更に、この演算結果に基づいて血流の平均速度値や速度分散値等を算出する。このような演算を送受信方向θ１の他の位置（深さ）に対しても行ない、得られた送受信方向θ１のカラードプラデータ（即ち、血流の平均速度値及び速度分散値）は、表示データ生成部７のカラードプラ画像データ生成部７１２が有する記憶回路に保存される。
【００６６】
送受信方向θ１に対するＢモードデータ及びカラードプラデータの生成と保存が終了したならば送受信方向θ２乃至送受信方向θＰに対しても同様な超音波送受信を行ない、このとき得られたＢモードデータ及びカラードプラデータも、表示データ生成部７のＢモード画像データ生成部７１１及びカラードプラ画像データ生成部７１２に順次保存される。即ち、Ｂモード画像データ生成部７１１には、臓器の２次元形状を示すＢモード画像データが生成され、カラードプラ画像データ生成部７１２には、血流の平均流速値や速度分散値等の２次元分布を示すカラードプラ画像データが生成される。
【００６７】
一方、表示データ生成部７のデータ合成部７２は、Ｂモード画像データ生成部７１１から供給されたＢモード画像データにカラードプラ画像データ生成部７１２から供給されたカラードプラ画像データを重畳して表示データを生成し、得られた表示データを表示部８のモニタに表示する（図８のステップＳ３）。
【００６８】
そして、表示部８に表示された表示データを観察した操作者は、入力部９に設けられた入力デバイスを用い、上述の表示データを構成するカラードプラ画像データに対して関心領域を設定する（図８のステップＳ４）。
【００６９】
次に、システム制御部１２は、送受信部３、受信信号処理部４及び表示データ生成部７の画像データ生成部７１を制御して上述のステップＳ３と同様の手順を繰り返すことによりＢモード画像データ及びカラードプラ画像データの生成を継続して行なう。但し、このとき得られるカラードプラ画像データには、上述のステップＳ４において設定された関心領域が付加される（図８のステップＳ５）。
【００７０】
一方、周波数スペクトラム計測部５は、ステップＳ５におけるカラードプラ画像データの生成過程でドプラスペクトラムデータ生成部４４のドプラ信号記憶回路４３１から読み出された上述の関心領域におけるフィルタリング処理前のドプラ信号を周波数分析することにより、血流に起因した血流成分と臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したクラッタ成分とが混在するドプラ信号の周波数スペクトラム（フィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラム）を計測する（図８のステップＳ６）。又、フィルタ特性算出部６は、上述のステップＳ１において予め設定された標準フィルタ定数に基づいてＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性を算出する（図８のステップＳ７）。
【００７１】
次に、表示データ生成部７のデータ合成部７２は、Ｂモード画像データ生成部７１１から供給されたＢモード画像データにカラードプラ画像データ生成部７１２から供給されたカラードプラ画像データを重畳し、更に、周波数スペクトラム計測部５から供給されたドプラ信号スペクトラムの計測結果、フィルタ特性算出部６から供給されたＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性算出結果、入力部９において設定された関心領域、上述の標準フィルタ定数が一覧表示されたフィルタ定数入力欄等を付加して、例えば、図６に示すような表示データを生成する。そして、得られた表示データは、表示部８のモニタに表示される（図８のステップＳ８）。
【００７２】
一方、超音波診断装置１００の操作者は、表示部８に比較表示されたドプラ信号スペクトラムの計測結果とＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性算出結果を観察することによって予め設定された標準フィルタ定数が当該カラードプラ画像データの生成において適切であるか否かを判定する（図８のステップＳ９）。
【００７３】
そして、標準フィルタ定数が不適切であると判定した場合、表示部８に表示されている表示データのフィルタ定数入力欄を用いてフィルタ定数の更新を行なう。このとき、フィルタ定数入力欄には、新たに設定（更新）されたフィルタ定数が示される（図８のステップＳ１０）。
【００７４】
次に、フィルタ制御部１０は、入力部９からシステム制御部１２を介して供給された更新後のフィルタ定数に基づいて新たに生成した制御信号をカラードプラデータ生成部４３のＭＴＩフィルタ４３２へ供給することによりフィルタリング特性を制御する。そして、更新されたフィルタ定数が当該カラードプラ画像データの生成に適切であると判定されるまで、更新後のフィルタ定数に基づいたカラードプラ画像データの生成及びＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性の算出、更には、周波数特性の算出結果と前記カラードプラ画像データの生成過程で得られたドプラ信号スペクトラムの計測結果との比較によるフィルタ定数の良否判定を繰り返し行なう（図８のステップＳ５乃至ステップＳ１０）。
【００７５】
一方、ステップＳ９において標準フィルタ定数あるいは更新されたフィルタ定数が当該カラードプラ画像データの生成に適切であると判定された場合、この判定結果を入力部９から受信した表示データ生成部７は、例えば、更新されたフィルタ定数に基づいて生成されたカラードプラ画像データをＢモード画像データに重畳し、更に、被検体情報等の付帯情報を付加して生成した超音波検査用の表示データを表示部８に表示する（図８のステップＳ１１）。
【００７６】
尚、上述の手順において、ＭＴＩフィルタ４３２のフィルタ定数が入力部９において新たに設定（更新）された場合、更新後のフィルタ定数に基づいて生成されたカラードプラ画像データと、このカラードプラ画像データの生成過程で計測されるフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムと、更新後のフィルタ定数を用いて算出されたＭＴＩフィルタ４３２の周波数特性は表示部８において略リアルタイムで表示される。
【００７７】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例につき図９及び図１０を用いて説明する。上述の実施形態では、カラードプラ画像データの生成に用いられるＭＴＩフィルタ４３２あるいはスペクトラム画像データの生成に用いられるＨＰＦ４４２のフィルタ定数が不適切な場合、表示部８に比較表示されたドプラ信号スペクトラムの計測結果とフィルタの周波数特性算出結果を観察した操作者は、フィルタ定数の更新を入力部９において試行錯誤的に行なう場合について述べたが、本変形例では、予め算出され表示部８において表示されたＭＴＩフィルタやＨＰＦの周波数特性の形状を入力部９ａに設けられた入力デバイスを用いて更新することにより、所望の周波数特性を実現するフィルタ定数の設定を自動的に行なうことが可能な超音波診断装置について述べる。
【００７８】
尚、本変形例における超音波診断装置の全体構成を示す図９のブロック図において、既に、図１に示した超音波診断装置１００のユニットと同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００７９】
即ち、図９に示す本変形例の超音波診断装置２００は、被検体の体内に超音波パルス（送信超音波）を放射し、この送信超音波によって体内から得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）へ変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ２と、前記被検体の所定方向に対して送信超音波を放射するための駆動信号を前記振動素子へ供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部３と、Ｂモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの各撮影モードにて得られた整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータを生成する受信信号処理部４と、受信信号処理部４のドプラ信号検出部４２にて検出されたフィルタリング処理前のドプラ信号の周波数スペクトラム（ドプラ信号スペクトラム）を計測する周波数スペクトラム計測部５と、後述の入力部９ａによってその形状が更新された受信信号処理部４のＭＴＩフィルタやＨＰＦの周波数特性に基づいてこれらのフィルタに対するフィルタ定数を設定するフィルタ定数設定部１３と、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３によって新たに設定されたフィルタ定数に基づいてＭＴＩフィルタ及びＨＰＦの周波数特性を算出するフィルタ特性算出部６ａと、受信信号処理部４によって生成されたＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータに基づいて各種の画像データを生成し、更に、これらの画像データに周波数スペクトラム計測部５が計測したフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムや標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３によって新たに設定されたフィルタ定数に基づいてフィルタ特性算出部６ａが算出したＭＴＩフィルタ及びＨＰＦの周波数特性を付加して表示データを生成する表示データ生成部７ａと、得られた表示データを表示する表示部８を備えている。
【００８０】
更に、超音波診断装置２００は、被検体情報の入力、撮影モードの選択、超音波送受信条件の設定、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定、フィルタ特性算出部６ａによって算出され表示部８に表示された周波数特性の形状更新、関心領域の設定、各種指示信号の入力等を行なう入力部９ａと、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３において新たに設定されたフィルタ定数に基づいてＭＴＩフィルタ及びＨＰＦのフィルタリング特性を制御するフィルタ制御部１０ａと、被検体に対する超音波送受信を制御する走査制御部１１と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１２ａを備えている。
【００８１】
フィルタ定数設定部１３は、表示部８に表示され入力部９ａによってその形状が更新されたＭＴＩフィルタ及びＨＰＦの周波数特性の情報と前記ＭＴＩフィルタ及び前記ＨＰＦのフィルタリング特性を決定する回路情報を対応した夫々のユニットから受信する。次いで、更新された周波数特性に最も近い周波数特性を可能とするＭＴＩフィルタ及びＨＰＦのフィルタ定数を上述の周波数特性情報及び回路情報に基づいて設定する。
【００８２】
一方、フィルタ特性算出部６ａは、入力部９ａにおいて選択されたＭＴＩフィルタやＨＰＦのフィルタ方式に対応する周波数特性算出用プログラムを自己のプログラム保管部から読み出す。そして、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３において新たに設定された上記フィルタ方式におけるフィルタ定数（例えば、フィルタの次数やカットオフ周波数、フィルタリング処理に用いるデータ数）や超音波送受信条件として予め設定されたレートパルスの繰り返し周波数（レート周波数）等を周波数特性算出用プログラムへ入力することによりＭＴＩフィルタ及びＨＰＦの周波数特性を算出する。
【００８３】
次に、表示データ生成部７ａは、画像データ生成部とデータ合成部を備え、前記画像データ生成部は、受信信号処理部４から供給されるＢモードデータ、カラードプラデータ及びドプラスペクトラムデータに基づいてＢモード画像データ、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データを生成する。一方、前記データ合成部は、前記画像データ生成部から供給された各種画像データと、周波数スペクトラム計測部５から供給されたフィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムの計測結果と、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３において新たに設定されたフィルタ定数に基づいてフィルタ特性算出部６ａが算出した周波数特性や入力部９ａの入力デバイスを用いて前記周波数特性の形状を更新することにより新たに形成された周波数特性を合成して表示データを生成する。又、この表示データには、予め設定された標準フィルタ定数あるいは更新された上述の周波数特性に基づいてフィルタ定数設定部１３が新たに設定したフィルタ定数が表示されるフィルタ定数表示領域や上述のドプラ信号スペクトラムが計測される領域を示す関心領域が形成される。
【００８４】
一方、入力部９ａは、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備え、フィルタ特性算出部６ａにおいて算出され表示部８に表示されたＭＴＩフィルタやＨＰＦの周波数特性の形状を更新する周波数特性更新機能や周波数スペクトラムの計測を目的としたフィルタリング処理前のドプラ信号の収集が行なわれる関心領域を設定する関心領域設定機能を有している。又、被検体情報の入力、撮影モードの選択、超音波送受信条件の設定、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。
【００８５】
フィルタ制御部１０ａは、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３において新たに設定されたフィルタ定数に基づいて生成したフィルタ制御信号を、受信信号処理部４のカラードプラデータ生成部が備えるＭＴＩフィルタあるいはドプラスペクトラムデータ生成部４４が備えるＨＰＦへ供給することによりＭＴＩフィルタやＨＰＦのフィルタリング特性を制御する。即ち、上述したフィルタ制御信号の供給によりカラードプラ画像データの生成に好適な周波数特性を有するＭＴＩフィルタが形成され、スペクトラム画像データの生成に好適な周波数特性を有するＨＰＦが形成される。
【００８６】
システム制御部１２ａは、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部９ａにおいて入力／選択／設定された各種の情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置２００の各ユニットを統括的に制御することによりＢモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの超音波検査を実行させると共に、ドプラ信号スペクトラムの計測結果と比較表示されたＭＴＩフィルタ及びＨＰＦの周波数特性の形状更新と、更新された周波数特性に基づいたフィルタ定数の設定を実行させる。
【００８７】
尚、本変形例におけるフィルタ定数の設定手順も図８のフローチャートに沿って説明することが可能である。即ち、図８のステップＳ１０に示したフィルタ定数の更新において、超音波診断装置２００の操作者は、フィルタリング処理前のドプラ信号スペクトラムと共に表示部８のモニタに表示されたＭＴＩフィルタの周波数特性を入力部９ａに設けられた入力デバイスを用いて所望の形状に更新する。一方、フィルタ定数設定部１３は、入力部９ａによってその形状が更新された周波数特性の情報とＭＴＩフィルタの回路情報を対応した夫々のユニットから受信し、更新された周波数特性に最も近い周波数特性を可能とするＭＴＩフィルタのフィルタ定数を上述の周波数特性情報及び回路情報に基づいて設定する。
【００８８】
次に、ＭＴＩフィルタのフィルタ定数を設定する際、本変形例の表示データ生成部７ａによって生成される表示データの具体例につき図１０を用いて説明する。
【００８９】
図１０に示す本変形例の表示データは、上述の実施形態と同様にして、その左上部領域に、Ｂモード画像データにカラードプラ画像データが重畳される画像データ領域Ｒ１が形成され、下部領域には、周波数スペクトラム計測部５において計測されたドプラ信号スペクトラムにフィルタ特性算出部６ａによって算出されたＭＴＩフィルタの周波数特性が重畳されるフィルタデータ領域Ｒ２ｂが形成される。
【００９０】
又、ドプラ信号スペクトラムの計測領域を示す関心領域Ｒ３が画像データ領域Ｒ１のカラードプラ画像データに重畳され、ドプラ周波数に対応した血流速度の大きさや血流方向を示すカラーバーＲ４がドプラ信号スペクトラムの計測結果や周波数特性の算出結果に付加される。尚、上述のフィルタデータ領域Ｒ２ｂの破線は、予め設定された標準フィルタ定数に基づいてフィルタ特性算出部６ａが算出したＭＴＩフィルタの周波数特性Ｈｆ１を示しており、一点鎖線は、例えば、入力部９ａの入力デバイスを用いて周波数特性Ｈｆ１の形状を矢印の方向へ更新することにより新たに形成された周波数特性Ｈｆ２を示している。
【００９１】
そして、更新後の周波数特性Ｈｆ２に近い特性を有し実現可能な周波数特性Ｈｆ３（図示せず）に対応するフィルタ定数がフィルタ定数設定部１３において設定されたならば、この周波数特性Ｈｆ３が周波数特性Ｈｆ２に替わってフィルタデータ領域Ｒ２ｂに表示される。
【００９２】
一方、表示データの右上部領域には、予め設定された標準フィルタ定数あるいはフィルタ定数設定部１３において新たに設定されたフィルタ定数が表示されるフィルタ定数表示領域Ｒ５ｂが形成される。この場合のフィルタ定数表示領域Ｒ５ｂには、先ず、予め設定された標準フィルタ定数が表示され、次いで、更新された周波数特性の形状に基づいた新たなフィルタ定数がフィルタ定数設定部１３によって設定されたならば、フィルタデータ領域Ｒ２ｂに表示されている標準フィルタ定数は新たに設定されたフィルタ定数に更新される。即ち、フィルタデータ領域Ｒ２ｂに表示された周波数特性に対応するフィルタ定数がフィルタ定数表示領域Ｒ５ｂにおいて表示される。
【００９３】
以上述べた本実施形態及びその変形例によれば、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいてカラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データを生成する際、ドプラ信号に含まれている血流成分とクラッタ成分の弁別を目的として設けられたフィルタリング処理部（即ち、ＭＴＩフィルタやＨＰＦ）が有する周波数特性の算出結果を表示部に表示することにより、血流成分の抽出に好適なフィルタリング処理部のフィルタ定数を容易に設定することができる。
【００９４】
又、フィルタリング処理前のドプラ信号に対する周波数分析によって計測された周波数スペクトラムを前記周波数特性の算出結果と共に表示することにより、周波数スペクトラムに示された血流成分の抽出に好適な周波数特性を有するフィルタリング処理部のフィルタ定数を短時間で設定することができる。特に、新たに設定されたフィルタ定数に基づく周波数特性の算出結果を周波数スペクトラムの計測結果と共にリアルタイム表示することにより効率のよいフィルタ定数の設定が可能となる。
【００９５】
更に、当該超音波送受信によって収集されたカラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データに周波数特性の算出結果及び周波数スペクトラムの計測結果を付加して表示することにより、設定したフィルタ定数が血流成分の抽出に対して適切であるか否かを上述の画像データによって確認することができる。
【００９６】
又、周波数特性の算出結果及び周波数スペクトラムの計測結果にカラードプラモードのカラーバーを付加することにより、カラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データに示された血流情報と上述の周波数特性及び周波数スペクトラムとの対応づけが容易となる。
【００９７】
一方、上述の変形例によれば、表示部において周波数スペクトラムの計測結果と共に表示された周波数特性の形状を入力部の入力デバイスを用いて所望の形状へ更新することにより、前記血流成分の抽出に好適なフィルタリング処理部のフィルタ定数を自動設定することが可能となり、検査効率が向上するのみならず当該超音波検査における操作者の負担が軽減される。
【００９８】
以上、本開示の実施形態及びその変形例について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態及びその変形例では、カラードプラ画像データとスペクトラム画像データの収集が可能な超音波診断装置１００及び超音波診断装置２００について述べたが、カラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データの何れか一方の収集が可能な超音波診断装置であってもよい。
【００９９】
又、被検体に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて血流情報を収集する際、ドプラ信号に含まれている血流成分の抽出に好適なフィルタ定数をカラードプラデータ生成部４３に設けられたＭＴＩフィルタ４３２及びドプラスペクトラムデータ生成部４４に設けられたＨＰＦ４４２に対して設定する場合について述べたが、ＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２の何れかに対するフィルタ定数の設定であってもよい。又、血流成分の抽出を目的としたフィルタ定数の設定が行なわれるフィルタは上述に限定されない。
【０１００】
更に、上述の実施形態及びその変形例では、ドプラ信号の抽出を目的としたフィルタリング処理部としてのＭＴＩフィルタ４３２あるいはＨＰＦ４４２が有する周波数特性の算出結果とフィルタリング処理前のドプラ信号が有する周波数スペクトラムの計測結果をカラードプラ画像データあるいはスペクトラム画像データと共に表示する場合について述べたが、周波数特性の算出結果あるいは周波数スペクトラムの計測結果の少なくとも何れかを上述の画像データと共に表示してもよく、これらの画像データと独立させて表示しても構わない。
【０１０１】
尚、本開示の実施形態に係る超音波診断装置１００及びその変形例に係る超音波診断装置２００の一部は、コンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、上述の超音波診断装置１００（２００）が備えるシステム制御部１２（１２ａ）等は、コンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、システム制御部１２（１２ａ）等は、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。
【０１０２】
以上、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、変更を行なうことができる。これらの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】
【０１０３】
２…超音波プローブ
３…送受信部
３１…送信部
３２…受信部
４…受信信号処理部
４１…Ｂモードデータ生成部
４２…ドプラ信号検出部
４３…カラードプラデータ生成部
４４…スペクトラムデータ生成部
５…周波数スペクトラム計測部
６、６ａ…フィルタ特性算出部
７、７ａ…表示データ生成部
７１…画像データ生成部
７２…データ合成部
８…表示部
９、９ａ…入力部
１０、１０ａ…フィルタ制御部
１１…走査制御部
１２、１２ａ…システム制御部
１３…フィルタ定数設定部
１００、２００…超音波診断装置
【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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