專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多次向活體內照射超聲波，并且依次接收其回波，按照各個相同的聲線方向重復進行超聲波掃描，以該超聲波掃描得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，生成并輸出表示在該活體內運動的運動體的速度的彩色圖像即速度圖像的超聲波診斷裝置。
背景技術：
以往，進行向活體內照射超聲波，并且接收其回波的超聲波掃描，生成并輸出該活體內的超聲波斷層像和表示在該活體內運動的運動體的速度的速度圖像的超聲波診斷裝置，作為可實時觀察活體內的病變部等關心區(qū)域的斷層像或者血液等的運動體的速度的醫(yī)療用診斷裝置被廣泛應用。例如，如果超聲波診斷裝置使用對活體內的運動體進行超聲波掃描而得到的超聲波數(shù)據(jù)進行基于多普勒法的運算處理等，則可以求出該運動體的速度。另外，超聲波診斷裝置由操作人員預先設定作為檢查目標的期望的關心速度范圍，通過使用對每個該關心速度范圍內的速度分配了亮度或者色相等的彩階(color scale)數(shù)據(jù)，可以生成并輸出表示該運動體的速度的速度圖像。
但是，當通過超聲波診斷裝置檢測出的運動體的速度在該所設定的關心速度范圍之外時，在該超聲波診斷裝置中產生用表示錯誤的值和方向的色相或者亮度的速度圖像來顯示輸出該運動體的速度的現(xiàn)象(混疊)。該混疊是由抽樣定理決定的現(xiàn)象，越減小該關心速度范圍其產生頻度越高。當產生該混疊時，由于超聲波診斷裝置顯示輸出表示與運動體的實際速度不同的值和方向的速度圖像，所以操作人員無法正確地識別作為檢查目標的運動體的速度、例如血流的流速值和血流方向。作為可以抑制該混疊的產生的超聲波診斷裝置，具有如下的超聲波診斷裝置，其以通過使關心區(qū)域內的運動體的速度、例如關心血流的流速值達到關心速度范圍(即流速范圍)的上限值而飽和的像素數(shù)為基礎，判定該流速范圍對于該關心血流是否合適，根據(jù)該判定結果自動進行擴大流速范圍的處理(參照專利文獻1)。
專利文獻1日本特開平11-146879號公報但是，在上述專利文獻1記載的超聲波診斷裝置中，由于通過擴大作為預先設定的關心速度范圍的流速范圍來抑制上述混疊的產生，所以對與檢查目標之外的運動體的速度對應的頻率成分進行去除的濾波器處理的截止頻率，根據(jù)該流速范圍的擴大而增加的情況很多。此時，通過該濾波器處理而去除檢查目標之外的運動體的速度的速度范圍(去除速度范圍)，根據(jù)該流速范圍的擴大即截止頻率的增加而擴大，由此，具有作為原本的檢查目標的對流速范圍內的低速度成分進行檢測變得困難的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種不損害作為檢查目標的關心速度范圍內的低速度成分的檢測能力，即可抑制混疊的產生的超聲波診斷裝置。
為解決上述課題，達成目的，本發(fā)明的超聲波診斷裝置以對被檢體內多次重復進行超聲波的收發(fā)而得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，生成并輸出上述被檢體內的超聲波斷層像，并且計算在上述被檢體內運動的運動體的速度作為規(guī)定速度范圍內的速度，以該計算出的速度和彩階數(shù)據(jù)為基礎生成并輸出表示上述運動體的速度的速度圖像，其特征在于，該超聲波診斷裝置具有輸入單元，其指示輸入表示上述運動體的關心速度范圍的信息；速度范圍設定控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎，將作為上述關心速度范圍以上的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍；以及圖象處理控制單元，其將上述彩階數(shù)據(jù)按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配，以該分配后的彩階數(shù)據(jù)和上述計算出的速度為基礎生成上述速度圖像。
其次，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述速度范圍設定控制單元將去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的上述可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍。
再次，本發(fā)明的超聲波診斷裝置以對被檢體內多次重復進行超聲波的收發(fā)而得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，生成并輸出上述被檢體內的超聲波斷層像，并且計算在上述被檢體內運動的運動體的速度作為規(guī)定速度范圍內的速度，以該計算出的速度和彩階數(shù)據(jù)為基礎生成并輸出表示上述運動體的速度的速度圖像，其特征在于，該超聲波診斷裝置具有輸入單元，其指示輸入表示上述運動體的關心速度范圍的信息；以及速度范圍設定控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎，將作為上述關心速度范圍以上的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍，而且設定去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的上述可檢測速度范圍。
另外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，該超聲波診斷裝置具有顯示單元，該顯示單元同時顯示輸出多個包含與按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配的彩階數(shù)據(jù)對應的彩階圖像和上述速度圖像在內的各種圖像，上述圖像處理控制單元對上述顯示單元進行上述各種圖像的顯示控制。
還有，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理控制單元對上述顯示單元進行顯示控制，該顯示控制使上述關心速度范圍之外且上述可檢測速度范圍之內的上述彩階圖像小于上述關心速度范圍內的上述彩階圖像。
進而，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理控制單元在將上述彩階數(shù)據(jù)按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配時，使上述彩階數(shù)據(jù)相對于上述關心速度范圍內的速度變化的色相變化或者亮度變化大于上述彩階數(shù)據(jù)相對于上述關心速度范圍之外且上述可檢測速度范圍之內的速度變化的色相變化或者亮度變化。
另外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述速度范圍設定控制單元具有收發(fā)控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎設定上述關心速度范圍，并且計算與該關心速度范圍的最大速度值對應的基準重復頻率和與上述超聲波的收發(fā)重復次數(shù)相關的暫時重復頻率，進行掃描該暫時重復頻率的頻率掃描處理，并且使用每次該頻率掃描處理的暫時重復頻率來依次進行上述超聲波的收發(fā)控制；以及速度運算控制單元，其以由上述收發(fā)控制單元進行的上述超聲波的收發(fā)控制而得到的上述多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，依次計算上述運動體的速度，上述收發(fā)控制單元從上述速度運算控制單元依次檢測上述運動體的速度，并且以該依次檢測出的運動體的速度為基礎進行依次判定有無混疊現(xiàn)象產生的混疊判定處理，以該混疊判定處理的結果為基礎設定進行上述超聲波的收發(fā)控制的實際的重復頻率和上述可檢測速度范圍，上述速度運算控制單元至少使用上述基準重復頻率，設定從上述可檢測速度范圍中去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的速度范圍。
根據(jù)本發(fā)明，獲得如下的效果可以實現(xiàn)一種無損檢測期望的低速度范圍的速度的能力，即可抑制相對于被檢體內的期望的運動體的檢測速度的混疊的產生的超聲波診斷裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，獲得如下的效果可以實現(xiàn)可抑制該混疊的產生，并且能可靠地對表示從被檢體內檢測出的運動體的速度的速度圖像進行畫面顯示的超聲波診斷裝置。


圖1是例示出作為本發(fā)明的第一實施方式的超聲波診斷裝置的一個結構例的框圖。
圖2是詳細例示出速度數(shù)據(jù)運算部的一個結構的框圖。
圖3是例示出在監(jiān)視器上顯示運動體的速度圖像之前的處理步驟的流程圖。
圖4是示意性地例示出包含被檢體內的B模式圖像和彩色多普勒圖像在內的監(jiān)視器圖像的一個顯示例的示意圖。
圖5是例示出達成實際重復頻率設定處理之前的處理步驟的流程圖。
圖6是示意性地例示出與可檢測速度范圍內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。
圖7是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的亮度變化的一個例子的示意圖。
圖8是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的其他的亮度變化的一個例子的示意圖。
圖9是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的色相變化的一個例子的示意圖。
圖10是示意性地例示出將關心速度范圍內的速度變化的標度增大后的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。
圖11是例示出作為本發(fā)明第二實施方式的超聲波診斷裝置的一個結構例的框圖。
圖12是示意性地例示出與關心速度范圍內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。
符號說明1、21 超聲波診斷裝置；2 輸入部；3 超聲波振子；4 收發(fā)電路；5 B模式數(shù)據(jù)運算部；6 灰色圖像數(shù)據(jù)生成部；7 速度數(shù)據(jù)運算部；8、22 彩色圖像數(shù)據(jù)生成部；9 圖像合成部；10 監(jiān)視器；11 存儲部；12 控制部；71 復信號化電路；
72 濾波器；73 自相關電路；74 運動信息運算部；75 閾值處理電路；100 監(jiān)視器圖像；101 B模式圖像；102 彩色多普勒圖像；103 灰階；104 彩階；110、120、130 彩階數(shù)據(jù)；110a、110b、120a～120d、130a、130b 彩階要素。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的超聲波診斷裝置的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。而且，本實施方式并非對本發(fā)明加以限定。
(第一實施方式)圖1是例示出作為本發(fā)明的第一實施方式的超聲波診斷裝置的一個結構例的框圖。在圖1中，該超聲波診斷裝置1具有輸入部2、超聲波振子3、收發(fā)電路4、B模式數(shù)據(jù)運算部5、灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6、速度數(shù)據(jù)運算部7、彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8、圖像合成部9、監(jiān)視器10、存儲部11和控制部12。
輸入部2通過將鍵盤、觸摸屏、軌跡球、鼠標或者旋轉開關等單一或者組合使用來實現(xiàn)，并與控制部12電連接。輸入部2根據(jù)操作人員的信息輸入操作，將指示超聲波診斷裝置1的各構成部進行的動作的開始、結束或者切換等的各種指示信息、超聲波診斷裝置1的各構成部進行的運算處理的各種參數(shù)信息、與生成灰色圖像數(shù)據(jù)時使用的灰階數(shù)據(jù)相關的灰階信息或者與生成彩色圖像數(shù)據(jù)時使用的彩階數(shù)據(jù)相關的彩階信息等輸入控制部12。
例如，輸入部2根據(jù)操作人員的信息輸入操作，將把控制部12的動作模式切換指示為B模式、彩色多普勒圖像模式、或者組織多普勒圖像模式的動作模式指示信息輸入控制部12。另外，輸入部2根據(jù)操作人員的信息輸入操作，將指示在被檢體內的關心區(qū)域運動的期望的運動體的速度(關心速度)的速度范圍(關心速度范圍)的關心速度范圍指示信息輸入控制部12。而且，該B模式是在監(jiān)視器10上顯示輸出被檢體內的超聲波斷層像即B模式圖像的動作模式。另外，該彩色多普勒圖像模式是檢測血液等以較高速度運動的運動體的速度，并且作為速度圖像進行顯示輸出的速度顯示模式，是顯示輸出彩色多普勒圖像作為該速度圖像的動作模式。另外，該組織多普勒圖像模式是檢測活體組織等以較低速度運動的運動體的速度，并且作為速度圖像進行顯示輸出的速度顯示模式，是顯示輸出組織多普勒圖像作為該速度圖像的動作模式。另一方面，在該被檢體內運動的運動體例如為血液、活體組織或者放入被檢體內的超聲波造影劑等，是在被檢體內相對于超聲波振子3運動的各種物體。
超聲波振子3使用排列了多個鈦酸鋇或鈦鋯酸鉛等的壓電材料的陣列振子來實現(xiàn)，與收發(fā)電路4電連接。超聲波振子3具有通過逆壓電效應將從收發(fā)電路4所接收的電脈沖信號轉換為聲脈沖信號即超聲波來輸出的功能和通過壓電效應將該轉換輸出的聲脈沖信號的反射信號(回波信號)轉換為電脈沖信號并且將該電脈沖信號輸出給收發(fā)電路4的功能。此時，超聲波振子3根據(jù)從收發(fā)電路4依次接收的電脈沖信號，例如向被檢體內依次發(fā)送聲脈沖信號并依次接收來自該被檢體內的回波信號，并且向收發(fā)電路4依次發(fā)送對應于該回波信號的電脈沖信號。即，超聲波振子3重復如下的動作針對被檢體內的各聲線方向重復多次從收發(fā)電路4接收電脈沖信號，從而向每個被檢體內的聲線方向相同多次地發(fā)送聲脈沖信號并相同多次地接收其回波信號。此時，超聲波振子3在收發(fā)電路4的控制下，可以對每個被檢體內的1個斷層面(1幀)進行多次超聲波掃描。
收發(fā)電路4使用波束形成電路來實現(xiàn)，該波束形成電路進行依次向超聲波振子3發(fā)送上述電脈沖信號并依次接收通過超聲波振子3轉換輸出的電脈沖信號的收發(fā)控制，收發(fā)電路4分別與超聲波振子3、B模式數(shù)據(jù)運算部5和速度數(shù)據(jù)運算部7電連接。收發(fā)電路4根據(jù)從控制部12接收的控制信號，設定針對上述被檢體內的各聲線方向多次重復發(fā)送的電脈沖信號的重復頻率。另外，收發(fā)電路4在控制部12的控制下，針對上述各聲線方向，根據(jù)預先設定的可變重復次數(shù)決定電脈沖信號的重復次數(shù)，并重復收發(fā)該決定的重復次數(shù)的電脈沖信號。由此，收發(fā)電路4在控制部12的控制下，可以按照被檢體內的每1幀得到通過上述多次超聲波掃描而獲取的多個超聲波數(shù)據(jù)。進而，收發(fā)電路4在控制部12的動作模式為B模式時，在控制部12的控制下，將這些多個超聲波數(shù)據(jù)發(fā)送到B模式數(shù)據(jù)運算部5。另一方面，收發(fā)電路4在控制部12的動作模式為速度顯示模式時，在控制部12的控制下，對B模式數(shù)據(jù)運算部5和速度數(shù)據(jù)運算部7按照被檢體內的每1幀交互發(fā)送這些多個超聲波數(shù)據(jù)。
另外，收發(fā)電路4與日本特公平6-2134號公報所公開的方法大致相同地，重復進行與同一個聲線方向上收發(fā)的聲脈沖信號對應的電脈沖信號的收發(fā)，并且也可以進行與其他聲線方向上收發(fā)的聲脈沖信號對應的電脈沖信號的收發(fā)，還可以重復規(guī)定次數(shù)地進行與同一個聲線方向上收發(fā)的聲脈沖信號對應的電脈沖信號的收發(fā)，然后，進行與其他聲線方向上收發(fā)的聲脈沖信號對應的電脈沖信號的收發(fā)。
B模式數(shù)據(jù)運算部5使用公知的運算處理電路來實現(xiàn)，該運算處理電路以從收發(fā)電路4接收的超聲波數(shù)據(jù)為基礎，運算輸出與被檢體內的超聲波斷層像(B模式圖像)對應的B模式數(shù)據(jù)，B模式數(shù)據(jù)運算部5分別與收發(fā)電路4和灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6電連接。具體而言，B模式數(shù)據(jù)運算部5在控制部12的控制下，使用多個按照被檢體內的每1幀從收發(fā)電路4依次接收的超聲波數(shù)據(jù)進行帶通濾波器處理、日志(log)壓縮處理、增益調整處理、對比調整處理和幀相關處理等，運算輸出與被檢體內每1幀的B模式圖像對應的B模式數(shù)據(jù)。此時，B模式數(shù)據(jù)運算部5也可以使用多個按照被檢體內的每1幀從收發(fā)電路4接收的超聲波數(shù)據(jù)來依次運算輸出被檢體內的每1幀的B模式數(shù)據(jù)，還可以依次運算輸出與排列在被檢體內的三維區(qū)域的多個B模式圖像對應的B模式數(shù)據(jù)。另外，B模式數(shù)據(jù)運算部5將所得到的B模式數(shù)據(jù)發(fā)送給灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6。
灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6使用公知的運算處理電路來實現(xiàn)，該運算處理電路以從B模式數(shù)據(jù)運算部5接收到的B模式數(shù)據(jù)、規(guī)定的灰階數(shù)據(jù)和規(guī)定的查找表為基礎，生成并輸出灰色圖像數(shù)據(jù)，灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6分別與B模式數(shù)據(jù)運算部5和圖像合成部9電連接。具體而言，灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6在控制部12的控制下，使用該灰階數(shù)據(jù)和查找表，將從B模式數(shù)據(jù)運算部5接收的B模式數(shù)據(jù)依次轉換為灰色圖像數(shù)據(jù)并輸出。該灰色圖像數(shù)據(jù)是用于在監(jiān)視器9上顯示輸出與該B模式數(shù)據(jù)對應的B模式圖像作為灰色圖像的圖像數(shù)據(jù)?；疑珗D像數(shù)據(jù)生成部6將轉換輸出的灰色圖像數(shù)據(jù)依次發(fā)送給圖像合成部9。
另外，灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6具有使用RAM(Random AccessMemory)或者ROM(Read Only Memory)等的存儲部(未圖示)，可更新地保持該灰階數(shù)據(jù)和查找表。此時，灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6通過操作人員使用輸入部2進行期望的灰階信息的輸入操作，從而能夠經由控制部12可更新地保持與該期望的灰階信息對應的期望的灰階數(shù)據(jù)。該灰階數(shù)據(jù)是根據(jù)上述B模式數(shù)據(jù)的值將光的三原色(紅、綠、藍)的各亮度加以變化的顏色數(shù)據(jù)，可變更顏色相對于該B模式數(shù)據(jù)的變化特性。即，灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6通過使用該期望的灰階數(shù)據(jù)，可以生成并輸出與上述B模式數(shù)據(jù)對應的期望亮度的灰色圖像數(shù)據(jù)。
速度數(shù)據(jù)運算部7分別與收發(fā)電路4和彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8電連接，其功能在于，在控制部12的控制下，以從收發(fā)電路4接收的超聲波數(shù)據(jù)和從控制部12接收的參數(shù)信號為基礎，運算并輸出上述運動體的速度。即，速度數(shù)據(jù)運算部7在控制部12的動作模式為速度顯示模式時，在控制部12的控制下，以按照被檢體內的每1幀從收發(fā)電路4依次接收的多個超聲波數(shù)據(jù)和基于來自控制部12的參數(shù)信號的各種參數(shù)為基礎，針對被檢體內的每1幀的各空間位置運算并輸出該運動體的速度。此時，速度數(shù)據(jù)運算部7針對被檢體內的每1幀的各空間位置，將與檢查目標的運動體的速度對應的速度數(shù)據(jù)(關心速度數(shù)據(jù))或與檢查目標之外的運動體的速度對應的速度數(shù)據(jù)(目標之外速度數(shù)據(jù))發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。另外，關于速度數(shù)據(jù)運算部7的詳細結構將在后面敘述。
彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8使用運算處理電路來實現(xiàn)，該運算處理電路以從速度數(shù)據(jù)運算部7接收的各種速度數(shù)據(jù)、規(guī)定的彩階數(shù)據(jù)和規(guī)定的查找表為基礎生成并輸出各種彩色圖像數(shù)據(jù)，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8分別與速度數(shù)據(jù)運算部7和圖像合成部9電連接。即，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8在控制部12的動作模式為速度顯示模式時，在控制部12的控制下，針對被檢體內的每1幀的各空間位置，使用該彩階數(shù)據(jù)和查找表依次將從速度數(shù)據(jù)運算部7接收的關心速度數(shù)據(jù)轉換為彩色圖像數(shù)據(jù)并輸出，并且將從速度數(shù)據(jù)運算部7接收的目標外速度數(shù)據(jù)依次轉換為目標外彩色圖像數(shù)據(jù)并輸出。該彩色圖像數(shù)據(jù)是用于在監(jiān)視器9上顯示輸出對與該關心速度數(shù)據(jù)對應的運動體的速度進行彩色顯示的彩色圖像即速度圖像的圖像數(shù)據(jù)。另一方面，該目標外彩色圖像數(shù)據(jù)是對與該目標外速度數(shù)據(jù)對應的運動體的速度分配了規(guī)定顏色例如黑色后的圖像數(shù)據(jù)，是不在監(jiān)視器9上顯示輸出的圖像數(shù)據(jù)。彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8針對被檢體內的每1幀的各空間位置，將轉換輸出的彩色圖像數(shù)據(jù)和轉換輸出的目標外彩色圖像數(shù)據(jù)依次發(fā)送給圖像合成部9。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將與該目標外速度數(shù)據(jù)對應的運動體的速度的彩色圖像作為不在監(jiān)視器9上顯示輸出的控制信號，將該目標外彩色圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像構成部9。
另外，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8具有使用RAM或ROM等的存儲部(未圖示)，可更新地保持該灰階數(shù)據(jù)和查找表。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8通過操作人員使用輸入部2進行期望的灰階信息的輸入操作，從而能夠經由控制部12可更新地保持與該期望的灰階信息對應的期望的灰階數(shù)據(jù)。該灰階數(shù)據(jù)是由與光的三原色(紅、綠、藍)的亮度或者色相等相關的規(guī)定的組合構成的顏色數(shù)據(jù)，可根據(jù)上述的彩階信息來變更該組合。彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8使用所保持的彩階數(shù)據(jù)和來自控制部12的參數(shù)信號，將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相分別按照可檢測被檢體內的期望的運動體的速度的速度范圍(可檢測速度范圍)內的每個速度來進行分配，不引起上述混疊。該可檢測速度范圍是大于等于上述關心速度范圍那樣的寬速度范圍，是至少包含該關心速度范圍的速度范圍。即，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8通過將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相按照基于該參數(shù)信號的可檢測速度范圍內的每個速度來進行分配，可以將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相按照該可檢測速度范圍所包含的關心速度范圍內的每個速度來進行分配，并且可以把該彩階數(shù)據(jù)的剩余的各亮度或各色相按照該可檢測速度范圍所包含的關心速度范圍之外的每個速度來進行分配。
圖像合成部9在控制部12的動作模式為速度顯示模式時，在控制部12的控制下，針對上述被檢體內的每1幀的各空間位置合成從灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6接收的灰色圖像數(shù)據(jù)和從彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8接收的彩色圖像數(shù)據(jù)或者目標外彩色圖像數(shù)據(jù)，得到合成圖像數(shù)據(jù)。此時，圖像合成部9在被檢體內的每1幀的各空間位置上，用彩色圖像數(shù)據(jù)覆蓋灰色圖像數(shù)據(jù)，并且用灰色圖像數(shù)據(jù)覆蓋目標外彩色圖像數(shù)據(jù)。即，該合成圖像數(shù)據(jù)在被檢體內的每1幀的各空間位置上，在與各彩色圖像數(shù)據(jù)對應的各空間位置上分別構成彩色圖像數(shù)據(jù)，在其以外的各空間位置上分別構成各灰色圖像數(shù)據(jù)。之后，圖像合成部9將所得的合成圖像數(shù)據(jù)轉換為顯示圖像數(shù)據(jù)，并將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視器10。監(jiān)視器10與圖像合成部9電連接，以從圖像合成部9接收的顯示圖像數(shù)據(jù)為基礎，顯示輸出與該合成圖像數(shù)據(jù)對應的超聲波斷層像和速度圖像。即，監(jiān)視器10針對從圖像合成部9依次接收的每個顯示圖像數(shù)據(jù)實時地依次更新與合成圖像數(shù)據(jù)對應的超聲波斷層像和速度圖像。
另一方面，圖像合成部9在控制部12的動作模式為B模式時，在控制部12的控制下，將從灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6接收的灰色圖像數(shù)據(jù)轉換為顯示圖像數(shù)據(jù)，并且將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視器10。此時，監(jiān)視器10以從圖像合成部9接收的顯示圖像數(shù)據(jù)為基礎，顯示輸出與該灰色圖像數(shù)據(jù)對應的超聲波斷層像。即，監(jiān)視器10對從圖像合成部9依次接收的每個顯示圖像數(shù)據(jù)實時地依次更新與灰色圖像數(shù)據(jù)對應的超聲波斷層像。
另外，圖像合成部9在從灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6直接或者經由控制部12輸入灰階數(shù)據(jù)時，將該灰階數(shù)據(jù)轉換為顯示圖像數(shù)據(jù)，并將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視器10。此時，監(jiān)視器10以從圖像合成部9接收的顯示圖像數(shù)據(jù)為基礎，顯示輸出與該灰階數(shù)據(jù)對應的灰階。與此相同地，圖像合成部9從彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8直接或者經由控制部12輸入彩階數(shù)據(jù)時，將該彩階數(shù)據(jù)轉換為顯示圖像數(shù)據(jù)，并將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視器10。此時，監(jiān)視器10以從圖像合成部9接收的顯示圖像數(shù)據(jù)為基礎，顯示輸出與該彩階數(shù)據(jù)對應的彩階。由此，監(jiān)視器10可以在同一個畫面上顯示輸出灰階和超聲波斷層像，或者在同一個畫面上顯示輸出灰階和彩階數(shù)據(jù)以及超聲波斷層像和速度圖像。
存儲部11通過使用EEPROM或者閃存等的各種IC存儲器、硬盤驅動器或者光磁盤驅動器等的可進行數(shù)據(jù)寫入和讀出的各種存儲裝置來實現(xiàn)。存儲部11在控制部12的控制下，存儲從控制部12輸入的合成圖像數(shù)據(jù)、灰色圖像數(shù)據(jù)或者彩色圖像數(shù)據(jù)等的各種圖像數(shù)據(jù)。另外，存儲部11在控制部12的控制下，存儲各種參數(shù)信息、灰階信息或者彩階信息等的從控制部12輸入的各種信息。另外，存儲部11在控制部12的控制下，將這些存儲的各種信息發(fā)送給控制部12。
控制部12使用預先存儲了處理程序等的各種數(shù)據(jù)的ROM、暫時存儲運算參數(shù)的RAM和執(zhí)行該處理程序的CPU來實現(xiàn)?？刂撇?2與輸入部2、收發(fā)電路4、B模式數(shù)據(jù)運算部5、灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6、速度數(shù)據(jù)運算部7、彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8、圖像合成部9和存儲部11電連接，如上所述，控制這些各構成部的動作和各種信息的輸入輸出。
另外，控制部12根據(jù)從輸入部2輸入的動作模式指示信息，切換B模式、彩色多普勒圖像模式或者組織多普勒圖像模式。之后，控制部12根據(jù)該動作模式，如上所述，控制收發(fā)電路4、B模式數(shù)據(jù)運算部5、灰色圖像數(shù)據(jù)生成部6、速度數(shù)據(jù)運算部7、彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8、和圖像合成部9的各動作和信息的輸入輸出。
進而，控制部12根據(jù)從輸入部2輸入的關心速度范圍指示信息，唯一地設定在被檢體內的關心區(qū)域運動的期望的運動體的關心速度范圍±Vi，并且計算將該關心速度范圍±Vi設定為可檢測關心速度的速度范圍時的重復頻率即基準重復頻率fi。另外，關心速度范圍±Vi定義為包含從該最小速度-Vi到該最大速度Vi為止的各速度在內的速度范圍。之后，控制部12使用該基準重復頻率fi，設定用于控制收發(fā)電路4收發(fā)的電脈沖信號的重復次數(shù)的實際重復頻率fr，并且將與該實際重復頻率fr對應的控制信號發(fā)送給收發(fā)電路4。此時，收發(fā)電路4根據(jù)來自該控制部12的控制信號，設定上述電脈沖信號的重復頻率。另外，收發(fā)電路4以預先設定的可變的重復次數(shù)為基礎，決定收發(fā)的電脈沖信號的重復次數(shù)。
另外，控制部12至少使用該關心速度范圍±Vi，設定在被檢體內的關心區(qū)域中運動的期望的運動體的可檢測速度范圍±Vr。此時，控制部12將可檢測速度范圍±Vr設定得相對于關心速度范圍±Vi可變。另外，可檢測速度范圍±Vr定義為包含從該最小速度-Vr到該最大速度Vr為止的各速度在內的速度范圍。進而，控制部12計算用于去除在被檢體內的關心區(qū)域中運動的目標外的運動體的速度成分的截止頻率fc。之后，控制部12將實際重復頻率fr和與截止頻率fc對應的各參數(shù)信號發(fā)送給速度數(shù)據(jù)運算部7。另外，控制部12將與關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr對應的各參數(shù)信號發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。
下面詳細說明速度數(shù)據(jù)運算部7的結構。圖2是詳細例示出速度數(shù)據(jù)運算部7的一個結構的框圖。在圖2中，速度數(shù)據(jù)運算部7具有復信號化電路71、濾波器72、自相關電路73、運動信息運算部74和閾值處理電路75。
復信號化電路71使用正交檢波器來實現(xiàn)，其功能在于將與從收發(fā)電路4接收的超聲波數(shù)據(jù)對應的電脈沖信號轉換為復信號。具體而言，復信號化電路71使用互相相差90度相位的正弦波信號和從該收發(fā)電路4接收的電脈沖信號進行乘法處理，通過把得到的電信號通過低通濾波器來獲取該復信號。之后，復信號化電路71將該獲取的復信號發(fā)送給濾波器72。
例如，當控制部12的動作模式是彩色多普勒圖像模式或組織多普勒圖像模式時，收發(fā)電路4在控制部12的控制下，按照每個檢測期望的運動體的聲線方向重復上述重復次數(shù)(例如為8次左右)來進行電脈沖信號的收發(fā)。此時，復信號化電路71按照每個檢測期望的運動體的聲線方向從收發(fā)電路4接收對應于與該重復次數(shù)相同(例如為8個)的超聲波數(shù)據(jù)群的電脈沖信號群，并且獲取將該電脈沖信號群轉換后的復信號群。即，復信號化電路71針對被檢體內的關心區(qū)域中的二維空間或三維空間的各位置，獲取與檢測期望的運動體的超聲波數(shù)據(jù)群對應的復信號群。此時，復信號化電路71將該獲取的復信號群發(fā)送給濾波器72。
另外，復信號化電路71也可以具有RAM等的存儲器(未圖示)，保持該獲取的復信號群。另外，復信號化電路71也可以將該獲取的復信號群發(fā)送給控制部12，由控制部12保持管理該復信號群。
濾波器72使用應用了DSP(Digital Signal Processor)或者FPGA(FieldProgrammable Gate Array)等的數(shù)字FIR(Finite Impulse Response)濾波器或者數(shù)字IIR(Infinite Impulse Response)濾波器來實現(xiàn)。濾波器72在控制部12的控制下，對從復信號化電路71依次接收的復信號群的實數(shù)信號群和虛數(shù)信號群分別進行濾波器處理。
例如，當控制部12的動作模式是彩色多普勒圖像模式時，控制部12將與上述截止頻率fc對應的參數(shù)信號發(fā)送給濾波器72。濾波器72從控制部12接收該參數(shù)信號，并且根據(jù)接收的參數(shù)信號，設定該濾波器處理的截止頻率fc。此時，在檢測例示為血液等的較高速度運動的運動體的速度時，濾波器72作為對該復信號群進行濾波器處理的公知的MTI濾波器發(fā)揮作用，從該復信號群中將低頻成分即變動較少的成分作為噪聲去除。這相當于從該復信號群中將與較低速度運動的運動體的速度對應的成分去除掉。之后，濾波器72將由通過該濾波器處理去除了低頻成分的實數(shù)信號群和虛數(shù)信號群構成的濾波器處理后的復信號群發(fā)送給自相關電路73。
另一方面，當控制部12的動作模式為組織多普勒圖像模式時，濾波器72在控制部12的控制下，設定規(guī)定的濾波器系數(shù)，并且在檢測例示為活體組織等的較低速度運動的運動體的速度時作為對該復信號群進行濾波器處理的公知的低通濾波器發(fā)揮作用。此時，濾波器72從該復信號群中將高頻成分即變動較大的成分作為噪聲去除掉。這相當于從該復信號群中將與較高速度運動的運動體的速度對應的成分去除掉。之后，濾波器72將由通過該濾波器處理去除了低頻成分的實數(shù)信號群和虛數(shù)信號群構成的濾波器處理后的復信號群發(fā)送給自相關電路73。另外，濾波器72在控制部12的動作模式是組織多普勒圖像模式時，也可以在控制部12的控制下，停止作為濾波器的功能。此時，濾波器72不對從復信號化電路71接收的復信號群進行濾波器處理，而將該復信號群發(fā)送給自相關電路73。
自相關電路73使用DSP或者FPGA等來實現(xiàn)，以從濾波器72接收的復信號群為基礎，計算該復信號群的復自相關值R。例如通過下式(1)來對表示該復信號群包含的N個(N2以上的整數(shù))的復信號中第a個復信號的復數(shù)Za進行表示。
Za＝xa+jya(a＝1～N)……(1)此時，自相關電路73根據(jù)下式(2)計算該復信號群的復自相關值R。
R=Σa=1N-1Za+1×Za*---(2)]]>另外，式(2)的復數(shù)Za*是與Za共軛的復數(shù)。自相關電路73將與根據(jù)式(2)計算出的復自相關值R對應的電信號輸出給運動信息運算部74。
運動信息運算部74使用DSP或者FPGA等來實現(xiàn)，在控制部12的控制下，針對被檢體內的每1幀的各空間位置分別計算期望的運動體的速度V和回波強度I。具體而言，運動信息運算部74使用基于從自相關電路73接收的電信號的復自相關值R、基于從控制部12接收的參數(shù)信號的實際重復頻率fr、聲速c和收發(fā)電路4收發(fā)的電脈沖信號的中心頻率f0，根據(jù)下式(3)計算速度V。并且，運動信息運算部74根據(jù)式(4)計算回波強度I。
V=c4π×f0×T×tan-1(RyRx)---(3)]]>I＝|R|……(4)
另外，在式(3)中，運動信息運算部74根據(jù)復自相關值R獲取其實數(shù)成分Rx和其虛數(shù)成分Ry。而且，運動信息運算部74獲取周期T作為實際重復頻率fr的倒數(shù)。即，周期T是收發(fā)電路4按照被檢體內的每個相同的聲線方向重復收發(fā)電脈沖信號時的動作周期。
之后，運動信息運算部74針對被檢體內的每1幀的各空間位置，將與根據(jù)式(3)計算出的速度V對應的電信號和與根據(jù)式(4)計算出的回波強度I對應的電信號輸出給閾值處理電路75。另外，運動信息運算部74在控制部12的控制下，將與根據(jù)式(3)計算出的速度V對應的電信號發(fā)送給控制部12。由此，控制部12可實時檢測運動信息運算部74計算出的運動體的速度V。
而且，運動信息運算部74也可以具有RAM等的存儲器(未圖示)，預先保持聲速c和中心頻率f0等的運算參數(shù)。另外，運動信息運算部74也可以根據(jù)來自控制部12的參數(shù)信號來獲取聲速c和中心頻率f0等的運算參數(shù)。
閾值處理電路75使用DSP或者FPGA等來實現(xiàn)，在控制部12的控制下，進行判定是否應將運動信息運算部74計算出的運動體的速度V作為速度圖像顯示在監(jiān)視器10上的顯示判定處理。此時，閾值處理電路75根據(jù)從運動信息運算部74接收的各電信號，分別獲取被檢體內的每1幀的各空間位置的速度V和回波強度I，將獲取的各速度V和與速度相關的規(guī)定的速度閾值進行比較，并且將獲取的各回波強度I和與回波強度I相關的規(guī)定的強度閾值進行比較，由此進行該顯示判定處理。
例如，當控制部12的動作模式是彩色多普勒圖像模式時，閾值處理電路75在控制部12的控制下，比較被檢體內的每1幀的各空間位置的各速度V和速度閾值VTH1，判定這些各個速度V是否滿足下式(5)。
|V|＞VTH1……(5)與此同時，閾值處理電路75在控制部12的控制下，比較被檢體內的每1幀的各空間位置的各回波強度I和強度閾值ITH1、ITH2，判定這些各個回波強度I是否滿足下式(6)。
ITH1＜I＜ITH2……(6)
另外，速度閾值VTH1是用于判定這些各個速度V是否為血液等以較高速度運動的運動體的速度的閾值。強度閾值ITH1是用于判定所獲取的回波強度I是否為噪聲的閾值。強度閾值ITH2是用于判定以這些各個速度V運動的運動體是否為活體組織等的固體還是血液等的流體的閾值。
此時，閾值處理電路75將滿足式(5)的速度V判定為以檢查目標的較高速度運動的運動體的速度。另外，閾值處理電路75將強度閾值ITH1以下的回波強度I判定為噪聲，將與小于強度閾值ITH2的回波強度I相關的速度V判定為血液等的流體的速度，將與大于強度閾值ITH2的回波強度I相關的速度V判定為活體組織等的固體的速度。因此，閾值處理電路75在彩色多普勒圖像模式中，將滿足式(5)而且與滿足式(6)的回波強度I相關的速度V判定為應作為速度圖像顯示于監(jiān)視器10上的期望的運動體的速度。由此，閾值處理電路75能夠判定被檢體內的每1幀的各空間位置的速度V是否為應作為速度圖像顯示于監(jiān)視器10上的期望的運動體例如血液的速度。之后，閾值處理電路75針對被檢體內的每1幀的各空間位置，將滿足式(5)而且與滿足式(6)的回波強度I相關的速度V作為上述關心速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8，將其以外的速度V作為上述目標外速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。此時，閾值處理電路75也可以將不滿足式(5)的速度V或者與不滿足式(6)的回波強度I相關的速度V置換為速度零，將該速度零的數(shù)據(jù)作為上述目標外速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。
另外，這些速度閾值VTH1或者強度閾值ITH1、ITH2的各自的最佳值可實驗性地獲取。再有，如果適當?shù)卦O定這些速度閾值VTH1或者強度閾值ITH1、ITH2，則閾值處理電路75對血液之外的運動體也能同樣地進行顯示判定處理。進而，閾值處理電路75也可以具有RAM等的存儲器(未圖示)，預先保持速度閾值VTH1或者強度閾值ITH1、ITH2。另外，閾值處理電路75也可以根據(jù)來自控制部12的參數(shù)信號來獲取速度閾值VTH1或者強度閾值ITH1、ITH2。
另一方面，當控制部12的動作模式為組織多普勒圖像模式時，閾值處理電路75在控制部12的控制下，比較被檢體內的每1幀的各空間位置的各速度V和速度閾值VTH2，判定這些各速度V是否滿足下式(7)。
|V|＜VTH2……(7)與此同時，閾值處理電路75在控制部12的控制下，比較被檢體內的每1幀的各空間位置的各回波強度I和強度閾值ITH3，判定這些各回波強度I是否滿足下式(8)。
I＞ITH3……(8)而且，速度閾值VTH2是用于判定這些各速度V是否為以活體組織等的較低速度運動的運動體的速度的閾值。強度閾值ITH3是用于判定以這些各速度V運動的運動體是否為活體組織等的固體的閾值。
此時，閾值處理電路75將滿足式(7)的速度V判定為以檢查目標的較低速度運動的運動體的速度。另外，閾值處理電路75將與大于強度閾值ITH3的回波強度I相關的速度V判定為活體組織等的固體的速度。因此，閾值處理電路75在組織多普勒圖像模式中，將滿足式(7)而且與滿足式(8)的回波強度I相關的速度V判定為應作為速度圖像顯示于監(jiān)視器10上的期望的運動體的速度。由此，閾值處理電路75可以判定被檢體內的每1幀的各空間位置的速度V是否為應作為速度圖像顯示于監(jiān)視器10上的期望的運動體例如為活體組織的速度。之后，閾值處理電路75針對被檢體內的每1幀的各空間位置，將滿足式(7)而且與滿足式(8)的回波強度I相關的速度V作為上述關心速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8，將其以外的速度V作為上述目標外速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。此時，閾值處理電路75也可以將不滿足式(7)的速度V或者與不滿足式(8)的回波強度I相關的速度V置換為速度零，將該速度零的數(shù)據(jù)作為上述目標外速度數(shù)據(jù)發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8。
另外，可以實驗性地獲取這些速度閾值VTH2或者強度閾值ITH3的各自的最佳值。再有，如果適當?shù)卦O定速度閾值或者強度閾值，則閾值處理電路75也可以針對活體組織之外的運動體同樣地進行顯示判定處理。進而，閾值處理電路75也可以預先保持速度閾值VTH2或者強度閾值ITH3，也可以根據(jù)從控制部12接收的參數(shù)信號來獲取速度閾值VTH2或者強度閾值ITH3。
下面，對控制部12在彩色多普勒圖像模式中，將表示被檢體內的運動體的速度的速度圖像即彩色多普勒圖像顯示輸出到監(jiān)視器10上之前的處理步驟進行詳細說明。圖3是例示出將被檢體內的運動體的速度圖像顯示輸出到監(jiān)視器10上之前控制部進行的處理步驟的流程圖。圖4是示意性地例示出包含被檢體內的B模式圖像和彩色多普勒圖像在內的監(jiān)視器圖像的一個顯示例的示意圖。
在圖3中，首先操作人員使用輸入部2，進行選擇對在被檢體內運動的期望的運動體關心的速度范圍即上述關心速度范圍的操作。例如在輸入部2中，可設定由超聲波振子3的種類、被檢體的觀察部位或者收發(fā)的聲脈沖信號的頻率等所決定的期望數(shù)量的選項來作為該被選擇的關心速度范圍。操作人員從該輸入部2設定的選項例如5cm/s、10cm/s、20cm/s和40cm/s等的表示關心速度范圍的期望的速度間隔的選項中，進行選擇期望的關心速度范圍的操作。此時，輸入部2將設定指示操作人員所選擇的關心速度范圍的關心速度范圍指示信息輸入給控制部12?？刂撇?2檢測到從輸入部2輸入的關心速度范圍指示信息(步驟S101，“是”)，根據(jù)檢測到的關心速度范圍指示信息，設定上述關心速度范圍±Vi。與此同時地，控制部12根據(jù)下式(9)計算上述基準重復頻率fi(步驟S102)。
fi=4×f0×Vic---(9)]]>而且，在式(9)中，最大速度Vi如上所述為關心速度范圍±Vi內的最大速度。
另一方面，如果操作人員不使用輸入部2進行選擇關心速度范圍的操作，控制部12就不檢測關心速度范圍指示信息(步驟S101，“否”)，重復該步驟S101的處理步驟。
接下來，控制部12使用在步驟S102中計算出的基準重復頻率fi和預先設定的可變系數(shù)參數(shù)α(α大于等于1的實數(shù))，進行設定上述實際重復頻率fr的實際重復頻率設定處理(步驟S103)。此時，控制部12獲取基于下式(10)的實際重復頻率fr，并且如上所述，將表示該獲取的實際重復頻率fr的參數(shù)信號發(fā)送給運動信息運算部74。
fr＝α×fi……(10)之后，控制部12使用在步驟S103中設定的實際重復頻率fr以及上述中心頻率f0和聲速c來計算上述可檢測速度范圍±Vr的最大速度Vr，設定基于該計算出的最大速度Vr和將該最大速度Vr的符號反轉之后的最小速度-Vr的可檢測速度范圍±Vr(步驟S104)。而且，通過控制部12所設定的關心速度范圍±Vi的最大速度Vi根據(jù)式(9)由下式(11)來表示，控制部12可以根據(jù)下式(12)來計算該最大速度Vr。
Vi=c×fi4×f0---(11)]]>[數(shù)學式5]Vr=c×fr4×f0=α×Vi---(12)]]>接下來，控制部12獲取了上述關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr時，使用該關心速度范圍±Vi的最大速度Vi和可檢測速度范圍±Vr的最大速度Vr以及預先設定的系數(shù)參數(shù)β(β正的小數(shù))，根據(jù)下式(13)計算上述截止頻率fc。與此同時，控制部12將表示該計算出的截止頻率fc的參數(shù)信號發(fā)送給濾波器72，由此對濾波器72進行截止頻率fc的設定指示(步驟S105)。此時，濾波器72將該截止頻率fc設定為濾波器處理的截止頻率，并作為上述MTI濾波器發(fā)揮作用。
fc=β×fi×ViVr=β×fiα---(13)]]>另外，系數(shù)參數(shù)β根據(jù)成為速度檢測的對象的運動體而可設定為可變?？刂撇?2根據(jù)操作人員對輸入部2的操作，將系數(shù)參數(shù)β設定為可變。例如，系數(shù)參數(shù)β在成為速度檢測的對象的運動體是血液等以較高速度運動的運動體時，優(yōu)選設定為0.1～0.2左右的值。
之后，控制部12將表示上述關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr的各參數(shù)信號發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8，由此對彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8指示上述彩階數(shù)據(jù)和速度的對應關系(步驟S106)。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如上所述，使用保持的彩階數(shù)據(jù)以及基于這些各參數(shù)信號的關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr，將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或者各色相分別按照關心速度范圍±Vi內的各速度來進行分配。與此同時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將該彩階數(shù)據(jù)剩下的各亮度或者各色相分別按照關心速度范圍±Vi之外的速度且可檢測速度范圍±Vr之內的各速度來進行分配。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8達成了將該彩階數(shù)據(jù)與速度的對應。
在將表示上述截止頻率fc的參數(shù)信號發(fā)送給濾波器72并將表示上述關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr的各參數(shù)信號發(fā)送給彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8時，控制部12確認步驟S105的濾波器72的截止頻率fc的設定和步驟S106的對與彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8的速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的設定是否都已完成。此時，控制部12根據(jù)表示濾波器72對截止頻率fc的設定完畢的應答信號，確認該截止頻率fc的設定完畢，控制部12根據(jù)表示彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8結束了將彩階數(shù)據(jù)和速度對應起來的應答信號，確認與該速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的設定完畢。因此，控制部12如果沒有接收到來自該濾波器72的應答信號或者來自該彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8的應答信號，則未檢測到該截止頻率fc的設定完畢和與該速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的設定完畢(步驟S107，“否”)，重復該步驟S107的處理步驟。
另一方面，控制部12在接收到了來自該濾波器72的應答信號和來自該彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8的應答信號時，檢測到該截止頻率fc的設定完畢和與該速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的設定完畢(步驟S107，“是”)，通過將表示上述步驟S103所設定的實際重復頻率fr的控制信號發(fā)送給收發(fā)電路4，從而指示收發(fā)電路4進行上述電脈沖信號的收發(fā)(步驟S108)。由此，收發(fā)電路4如上所述重復基于該實際重復頻率fr的次數(shù)的對電脈沖信號的收發(fā)。
接下來，控制部12指示圖像合成部9將至少包含表示速度運算部7計算出的運動體的速度V的彩色多普勒圖像和被檢體內的B模式圖像在內的監(jiān)視器圖像顯示于監(jiān)視器10上(步驟S109)。此時，圖像合成部9在控制部12的控制下，生成上述合成圖像數(shù)據(jù)，并且將得到的合成圖像數(shù)據(jù)轉換為上述顯示圖像數(shù)據(jù)，進而，將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視器10。監(jiān)視器10以從該圖像合成部9接收到的顯示圖像數(shù)據(jù)為基礎，顯示輸出圖4所例示出的監(jiān)視器圖像100。例如，監(jiān)視器10如圖4所示，顯示輸出包含表示被檢體內的B模式圖像101、在該被檢體內的期望區(qū)域即關心區(qū)域運動的運動體的彩色多普勒圖像102、B模式圖像101的灰階103和彩色多普勒圖像102的彩階104在內的監(jiān)視器圖像100。此時，操作人員通過參照彩色多普勒圖像102和彩階104，可以把握在被檢體內以較高速度運動的期望的運動體的速度例如血液等的流速及其朝向。另外，操作人員通過操作輸入部2，可以將B模式圖像101上的彩色多普勒圖像102的顯示區(qū)域設定為期望的區(qū)域。
之后，如果操作人員不使用輸入部2進行結束指示信息或者關心速度范圍指示信息的輸入操作，則控制部12未檢測到這些指示信息(步驟S110，“否”)，重復上述步驟S108之后的處理步驟。另外，該結束指示信息是用于指示結束該期望的運動體的速度檢測的指示信息，是例如指示結束了對收發(fā)電路4進行上述電脈沖信號的收發(fā)的指示信息。
另一方面，控制部12檢測從輸入部2輸入的指示信息(步驟S110，“是”)，進而在該檢測到的指示信息為上述關心速度范圍指示信息時(步驟S111，關心速度范圍指示信息)，重復上述步驟S102之后的處理步驟。另外，控制部12檢測從輸入部2輸入的指示信息(步驟S110，“是”)，當該檢測到的指示信息為上述結束指示信息時(步驟S111，結束指示信息)，例如對收發(fā)電路4指示結束對上述電脈沖信號的收發(fā)，結束關于該期望的運動體的速度檢測的各種處理。
另外，控制部12在組織多普勒圖像模式中，通過進行上述步驟S101～步驟S111的各處理步驟，可以將表示被檢體內的運動體的速度的速度圖像即組織多普勒圖像顯示輸出于監(jiān)視器10上。此時，控制部12取代上述步驟S105的處理步驟，使濾波器72設定規(guī)定的濾波器系數(shù)，并且進行使濾波器72作為低通濾波器的功能的處理步驟或者停止濾波器72作為濾波器的功能的處理步驟。由此，監(jiān)視器10取代圖4所示的監(jiān)視器圖像100的彩色多普勒圖像102而顯示輸出組織多普勒圖像，而且代替彩階104而顯示輸出該組織多普勒圖像的彩階。操作人員通過參照該組織多普勒圖像和該彩階，可以把握在被檢體內以較低速度運動的期望的運動體的速度例如活體組織等的運動速度。
下面詳細說明控制部12達成上述步驟S103的實際重復頻率設定處理之前的處理步驟。圖5是例示出達成步驟S103的實際重復頻率設定處理之前的處理步驟的流程圖。在圖5中，控制部12在上述步驟S102中計算出了基準重復頻率fi時，與上述式(10)同樣地將該得到的基準重復頻率fi與可變的系數(shù)參數(shù)α的最大值即系數(shù)參數(shù)αmax相乘，由此計算暫時的實際重復頻率fr’(步驟S201)。
之后，控制部12使得到的暫時的實際重復頻率fr’逐漸接近基準重復頻率fi，并且將表示該得到的暫時的實際重復頻率fr’的控制信號發(fā)送給收發(fā)電路4，由此進行控制上述收發(fā)電路4的電脈沖信號的收發(fā)的頻率掃描處理(步驟S202)。此時，控制部12使乘以了該基準重復頻率fi的系數(shù)參數(shù)α變化成從最大值(即α＝αmax)起以規(guī)定的數(shù)值間隔接近α＝1，使暫時的實際重復頻率fr’依次發(fā)生變化。
進而，控制部12每當進行該步驟S202的頻率掃描處理時，就與上述步驟S104大致同樣地計算與暫時的實際重復頻率fr’對應的可檢測速度范圍的最大值即暫時的最大速度Vr’，設定基于該得到的暫時的最大速度Vr’的暫時的可檢測速度范圍±Vr’(步驟S203)。
而且，控制部12如果在彩色多普勒圖像模式下，也可以每當設定暫時的可檢測速度范圍±Vr’，就進行與上述步驟S105大致相同的處理步驟，暫時使濾波器72設定截止頻率fc。另外，控制部12如果在組織多普勒圖像模式下，在設定了暫時的可檢測速度范圍±Vr’時，控制濾波器72使其停止作為濾波器的功能。
另一方面，當控制部12將表示暫時的實際重復頻率fr’的控制信號發(fā)送給收發(fā)電路4時，收發(fā)電路4在控制部12的控制下，重復收發(fā)基于該暫時的實際重復頻率fr’的次數(shù)的電脈沖信號。此時，運動信息運算部74如上所述，計算基于超聲波數(shù)據(jù)群的被檢體內的運動體的速度V，該超聲波數(shù)據(jù)群是通過重復收發(fā)基于該暫時的實際重復頻率fr’的次數(shù)的電脈沖信號而得到的?？刂撇?2進行控制以對運動信息運算部74反饋該計算出的速度V，從運動信息運算部74檢測該計算出的速度V(步驟S204)。
之后，控制部12使用從運動信息運算部74檢測出的速度V，判定在步驟S203中設定的暫時的可檢測速度范圍±Vr’中是否發(fā)生了上述混疊。此時，控制部12根據(jù)該速度V是否發(fā)生了符號的反轉來判定是否發(fā)生了混疊。此處，當系數(shù)參數(shù)α在步驟S202的頻率掃描處理中為最大值(＝αmax)的附近時，由于基于該系數(shù)參數(shù)α的暫時的實際重復頻率fr’充分大于基準重復頻率fi，所以基于該暫時的實際重復頻率fr’的暫時的可檢測速度范圍±Vr’具有比關心速度范圍±Vi充分大的速度范圍即速度寬度。此時，被推定為關心速度范圍±Vi內的速度的運動體的速度可認為在該暫時的可檢測速度范圍±Vr’的范圍內。因此，控制部12根據(jù)抽樣定理，可以將此時運動信息運算部74計算出的速度V作為正確符號的速度來檢測。
控制部12對于作為該正確符號的速度來檢測的速度V，每當進行步驟S202的頻率掃描處理時確認該符號是否發(fā)生反轉。沒有確認到該速度V的符號的反轉時，控制部12不檢測該暫時的可檢測速度范圍±Vr’中發(fā)生混疊(步驟S205，“否”)，重復上述步驟S202之后的處理步驟。另一方面，當確認到該速度V的符號的反轉時，控制部12檢測出該暫時的可檢測速度范圍±Vr’中發(fā)生混疊(步驟S205，“是”)，將由沒有檢測到該混疊的產生的最后的頻率掃描處理所設定的系數(shù)參數(shù)α和基準重復頻率fi相乘得到的暫時的實際重復頻率fr’設定為上述實際重復頻率fr(步驟S206)。
而且，控制部12也可以取代上述步驟S201，與上述式(10)同樣地，通過將基準重復頻率fi與可變的系數(shù)參數(shù)α的最小值(即1)相乘來計算暫時的實際重復頻率fr’，進而，取代上述步驟S202，逐漸增大該暫時的實際重復頻率fr’，并且將表示該暫時的實際重復頻率fr’的控制信號發(fā)送給收發(fā)電路4，從而進行控制上述收發(fā)電路4收發(fā)電脈沖信號的頻率掃描處理。即，控制部12也可以使乘以了該基準重復頻率fi的系數(shù)參數(shù)α從最小值(即α＝1)起以規(guī)定的數(shù)值間隔逐漸增大地變化，使暫時的實際重復頻率fr’依次發(fā)生變化。
此時，如果系數(shù)參數(shù)α在最小值附近，則控制部12從運動信息運算部74檢測反轉的符號的情況較多的速度V。因此，控制部12取代上述步驟S205，在確認到從該運動信息運算部74檢測的速度V的符號的反轉時即檢測到混疊的產生時，重復上述頻率掃描處理之后的處理步驟，在未確認到該速度V的符號的反轉時即未檢測到混疊的產生時，設定實際重復頻率fr。另外，控制部12在設定該實際重復頻率fr時，取代上述步驟S206，將由沒有檢測到該混疊的產生的最開始的頻率掃描處理所設定的系數(shù)參數(shù)α和基準重復頻率fi相乘得到的暫時的實際重復頻率fr’設定為上述實際重復頻率fr。
此處，控制部12如上所述根據(jù)從輸入部2輸入的關心速度范圍指示信息來唯一地設定關心速度范圍±Vi，并且對于該設定的關心速度范圍±Vi唯一地獲取基準重復頻率fi。另外，控制部12進行上述頻率掃描處理使暫時的實際重復頻率fr’逐漸發(fā)生變化，對不檢測混疊產生的最后的頻率掃描處理的系數(shù)參數(shù)α進行檢測，換言之，對檢測不到混疊產生的最開始的頻率掃描處理的系數(shù)參數(shù)α進行檢測，并且通過將該基準重復頻率fi和該系數(shù)參數(shù)α相乘來獲取實際重復頻率fr。因此，控制部12通過以該實際重復頻率fr為基礎計算最大速度Vr，可以不改變關心速度范圍±Vi，即可設定適當大于關心速度范圍±Vi的可檢測速度范圍±Vr。此時，可檢測速度范圍±Vr相對于關心速度范圍±Vi不會過分大，具有不會超過被推定為該關心速度范圍±Vi內的速度的程度下的足夠大的速度寬度。因此，不會影響到彩色多普勒圖像、組織多普勒圖像或者彩階等的各圖像顯示，可以抑制顯示輸出表示運動體的速度的彩色多普勒圖像或者組織多普勒圖像時的混疊的產生。
另外，控制部12優(yōu)選將系數(shù)參數(shù)α設定為從2到4的范圍內的實數(shù)，由此，可以設定具有上述適度大小的速度寬度的可檢測速度范圍。此時，在控制部12進行上述頻率掃描處理時，優(yōu)選系數(shù)參數(shù)α在從1到5左右的范圍內變化。
另外，截止頻率fc如式(13)所示，使用基準重復頻率fi和系數(shù)參數(shù)α，β來表示。即，控制部12通過使濾波器72設定截止頻率fc，從而可以將作為關心速度范圍±Vi的噪聲進行去除的本來的速度范圍設定為作為可檢測速度范圍±Vr的噪聲進行去除的速度范圍。由此，控制部12可以不損害關心速度范圍±Vi本來應該檢測的低速度范圍的速度的檢測能力，即可設定具有大于等于關心速度范圍±Vi的寬速度寬度的可檢測速度范圍±Vr。
下面詳細說明彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將上述彩階數(shù)據(jù)和速度對應起來的處理。圖6是示意性地例示出與可檢測速度范圍±Vr內的各速度對應的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。圖7是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的亮度變化的一個例子的示意圖。圖8是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的其他的亮度變化的一個例子的示意圖。圖9是表示彩階數(shù)據(jù)相對于速度變化的色相變化的一個例子的示意圖。
彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如上所述，使用保持的彩階數(shù)據(jù)以及基于來自控制部12的各參數(shù)信號的關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr，將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或者各色相分別針對可檢測速度范圍±Vr內的各速度即關心速度范圍±Vi內的各速度和在關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的各速度來進行分配。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8例如生成圖6所示的彩階數(shù)據(jù)110。
彩階數(shù)據(jù)110如圖6所示由以下部分構成與運動體的正的速度即可檢測速度范圍±Vr的正的速度對應的彩階要素110a；和與運動體的負的速度即可檢測速度范圍±Vr的負的速度對應的彩階要素110b。此時，彩階要素110a對應于0～Vi的速度范圍即關心速度范圍±Vi內的正的速度和Vi～Vr的速度范圍即在關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的速度。另外，彩階要素110b對應于0～-Vi的速度范圍即關心速度范圍±Vi內的負的速度和-Vi～-Vr的速度范圍即在關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的負的速度。
例如，彩階要素110a將黑色分配給速度0附近即作為噪聲被去除的速度范圍，將從紅色向黃色變化的過程的各顏色分配到可檢測速度范圍±Vr內的正的速度范圍內。另外，彩階要素110b將黑色分配給速度0附近即作為噪聲被去除的速度范圍內，將從濃紫色向淺藍色變化的過程的各顏色分配到可檢測速度范圍±Vr內的負的速度范圍內。
此處，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將彩階要素110a的各亮度或者各色相分別針對可檢測速度范圍±Vr內的正的各速度進行分配時，使相對于關心速度范圍±Vi內的正的速度的速度變化的亮度變化或者色相變化大于相對于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的速度的速度變化的亮度變化或者色相變化。
例如，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如圖7所示，在從速度0到速度Vi變化的速度范圍內，使彩階要素110a的亮度L從0線性地單調增加到亮度Li，在從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍內，使彩階要素110a的亮度L從亮度Li線性地單調增加到亮度Lr。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8以速度Vi為界限，使相對于從速度0到速度Vi變化的速度范圍的速度變化的亮度變化大于相對于從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍的速度變化的亮度變化。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8可以減小分別針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的各速度來進行分配的各亮度所相鄰的速度間的亮度變化，并且可以增大分別針對關心速度范圍±Vi內的正的各速度所分配的各亮度所相鄰的速度間的亮度變化。
另外，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如圖8所示，在從速度0到速度Vi變化的速度范圍內，使彩階要素110a的亮度L從0曲線性地單調增加到亮度Li，在從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍內，使彩階要素110a的亮度L從亮度Li曲線性地單調增加到亮度Lr，進而，也可以以速度Vi為界限，使相對于從速度0到速度Vi變化的速度范圍的速度變化的亮度變化大于相對于從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍的速度變化的亮度變化。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8可以減小分別針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的各速度來進行分配的各亮度所相鄰的速度間的亮度變化，并且可以增大分別針對關心速度范圍±Vi內的正的各速度來進行分配的各亮度所相鄰的速度間的亮度變化。
還有，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如圖9所示，在從速度0到速度Vi變化的速度范圍內，使彩階要素110a的色相CL從色相CL1線性地單調變化到色相CL2，在從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍內，使彩階要素110a的色相CL從色相CL2線性地單調變化到色相CL3，進而，也可以以速度Vi為界限，使相對于從速度0到速度Vi變化的速度范圍的速度變化的色相變化大于相對于從速度Vi到速度Vr變化的速度范圍的速度變化的色相變化。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8可以減小分別針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的各速度來進行分配的各色相所相鄰的速度間的色相變化，并且可以增大分別針對關心速度范圍±Vi內的正的各速度來進行分配的各色相所相鄰的速度間的色相變化。
另外，彩階要素110b是將與彩階要素110a對應起來的各速度的符號進行反轉所得的數(shù)據(jù)。因此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8對彩階要素110b也與彩階要素110a的情況大致相同地，可以減小分別針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的負的各速度來進行分配的各亮度或者各色相所相鄰的速度間的亮度變化或者色相變化，并且可以增大分別針對關心速度范圍±Vi內的負的各速度來進行分配的各亮度或者各色相所相鄰的速度間的亮度變化或者色相變化。
彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8通過使用由該彩階要素110a和彩階要素110b構成的彩階數(shù)據(jù)110，可以將關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的各速度與較緩和地變化的各亮度或者各色對應起來，并且可以將關心速度范圍±Vi內的各速度與動態(tài)地變化的各亮度或者各色對應起來。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8在向監(jiān)視器10顯示輸出時可以生成與操作人員易于識別運動體的關心速度的速度圖像對應的彩色圖像數(shù)據(jù)。
另外，在本發(fā)明的第一實施方式中例示出了如下的情況，即在可檢測速度范圍±Vr的整個速度范圍即關心速度范圍±Vi的速度范圍和關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度范圍中，將速度變化的標度設定為相同的情況，然而本發(fā)明不限于此，也可以使關心速度范圍±Vi的速度范圍內的速度變化的標度大于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度范圍內的速度變化的標度。
圖10是示意性地例示出將關心速度范圍±Vi的速度范圍內的速度變化的標度增大后的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。該彩階數(shù)據(jù)120如圖10所示，由以下部分構成對應于關心速度范圍±Vi內的正的速度的彩階要素120a；對應于關心速度范圍±Vi內的負的速度的彩階要素120b；對應于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的正的速度的彩階要素120c；以及對應于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的負的速度的彩階要素120d。
彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8在將彩階數(shù)據(jù)120的各亮度或各色相分別針對可檢測速度范圍±Vr的各速度進行分配時，縮小與彩階要素120c、120d對應起來的速度的速度變化的標度，并且擴大與彩階要素120a、120b對應起來的速度的速度變化的標度。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8如圖10所示，可以生成相比與關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度對應的部分，將與關心速度范圍±Vi內的速度對應的部分的速度寬度設定得足夠大的彩階數(shù)據(jù)120。即，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8即使在設定了比關心速度范圍±Vi更大的可檢測速度范圍±Vr時，也能可靠地生成對應于關心速度范圍±Vi內的速度的部分所占的比例足夠大于其他部分的彩階數(shù)據(jù)。
此時，可以向監(jiān)視器10顯示輸出表示由彩階數(shù)據(jù)120例示的與關心速度范圍±Vi內的速度對應的部分所占的比例大大高于其他部分的彩階數(shù)據(jù)的彩階圖像。操作人員通過參照該顯示輸出的彩階，可以識別關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度，并可以容易且可靠地識別關心速度范圍±Vi內的速度。
而且，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8也可以以最大速度Vi為界限分割彩階要素120a和彩階要素120c。與此相同，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8也可以以最小速度-Vi為界限分割彩階要素120b和彩階要素120d。
另外，在本發(fā)明的第一實施方式中，例示出了設置了使用陣列振子實現(xiàn)的超聲波振子3的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以使用設置旋轉驅動系統(tǒng)，進行伴隨機械性的驅動的超聲波掃描的超聲波振子來代替超聲波振子3。
進而，在本發(fā)明的第一實施方式中，在各構成部中分別保存了運算參數(shù)等的各種信息，但本發(fā)明不限于此，也可以由控制部12統(tǒng)一存儲并管理這些各種信息。
另外，在本發(fā)明的第一實施方式中，控制部12計算截止頻率fc，并且將表示該截止頻率fc的參數(shù)信號發(fā)送給濾波器72，但本發(fā)明不限于此，也可以由控制部12將表示基準重復頻率fi和最大速度Vi、Vr的各參數(shù)信號發(fā)送給濾波器72，濾波器72根據(jù)從控制部12接收的各參數(shù)信號計算截止頻率fc。
進而，在本發(fā)明的第一實施方式中，控制部12對濾波器72設定指示截止頻率fc，之后，指示彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將彩階數(shù)據(jù)和速度對應起來，但本發(fā)明不限于此，控制部12也可以指示彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8將彩階數(shù)據(jù)和速度對應起來，在之后或與此同時，對濾波器72設定指示截止頻率fc。
另外，在本發(fā)明的第一實施方式中，根據(jù)關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度變化使彩階數(shù)據(jù)的亮度或者色相變化，但本發(fā)明不限于此，也可以相對于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度變化使彩階數(shù)據(jù)的亮度或者色相恒定。
進而，在本發(fā)明的第一實施方式中，對于可檢測速度范圍±Vr內的速度變化使色相線性變化，但本發(fā)明不限于此，如果相對于關心速度范圍±Vi內的速度變化的色相變化大于相對于關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度變化的色相變化，則也可以相對于可檢測速度范圍±Vr內的速度變化使色相曲線性變化。
如上所述，由于在本發(fā)明的第一實施方式中構成為，通過操作人員的輸入操作，以所指示輸入的關心速度范圍指示信息為基礎唯一地設定關心速度范圍，并且設定大于等于該關心速度范圍的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍，進而，計算將除去與該關心速度范圍對應的速度零附近的速度范圍的該可檢測速度范圍內的速度來作為在被檢體內運動的期望的運動體的速度，所以無損于檢測該關心速度范圍內的期望的低速度范圍的速度的能力，可實現(xiàn)能夠抑制檢測該期望的運動體的速度時產生混疊的超聲波診斷裝置。
另外，由于構成為分別把期望的彩階數(shù)據(jù)的各亮度或者各色相針對該可檢測速度范圍內的各速度來進行分配，以該分配的彩階數(shù)據(jù)和作為期望的運動體的速度計算出的速度為基礎，生成表示該期望的運動體的速度的速度圖像并輸出，所以可以實現(xiàn)不產生混疊，可以可靠地在畫面上顯示表示該可檢測速度范圍內的速度的速度圖像的超聲波診斷裝置。
進而，由于分別針對該關心速度范圍內的各速度來進行分配的各亮度或者各色相所相鄰的速度間的亮度變化或者色相變化大于分別針對該關心速度范圍之外且該可檢測速度范圍之內的各速度來進行分配的各亮度或者各色相所相鄰的速度間的亮度變化或者色相變化，所以可以在畫面上顯示容易對該關心速度范圍內的速度進行識別的速度圖像。
另外，通過縮小關心速度范圍之外且可檢測速度范圍之內的速度變化的標度，并且擴大關心速度范圍內的速度變化的標度，可以使與關心速度范圍內的速度對應的彩階數(shù)據(jù)的速度寬度大大超過與關心速度范圍之外且可檢測速度范圍之內的速度對應的彩階數(shù)據(jù)，可以在畫面上顯示與關心速度范圍內的速度對應的彩階數(shù)據(jù)所占的比例大大高于其他部分的彩階的圖像。操作人員通過參照該彩階的圖像，可以識別關心速度范圍之外且可檢測速度范圍之內的速度，并容易且可靠地識別關心速度范圍內的速度。
(第二實施方式)下面詳細說明本發(fā)明的第二實施方式。在上述第一實施方式中，將彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相分別針對可檢測速度范圍±Vr內的所有速度來進行分配，將與該可檢測速度范圍±Vr內的所有速度對應的彩階的圖像進行顯示輸出，但在該第二實施方式中，構成為不將彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的各速度來進行分配，而是將彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相分別針對關心速度范圍±Vi之內的各速度來進行分配，將與該關心速度范圍±Vi內的所有速度對應的彩階的圖像進行顯示輸出。
圖11是例示出作為本發(fā)明的第二實施方式的超聲波診斷裝置的一個結構例的框圖。該超聲波診斷裝置21取代彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8而設置有彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22。其他結構與第一實施方式相同，對于相同構成部分賦予相同符號。
圖12是示意性地例示出與關心速度范圍±Vi內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的一個例子的示意圖。彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22具有與上述彩色圖像數(shù)據(jù)生成部8大致相同的功能和結構。另外，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22從控制部12接收到表示關心速度范圍±Vi和可檢測速度范圍±Vr的各參數(shù)信號時，在控制部12的控制下，根據(jù)保持的彩階數(shù)據(jù)和該參數(shù)信號，將該彩階數(shù)據(jù)的各亮度或各色相分別針對關心速度范圍±Vi內的各速度來進行分配。由此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22生成例如圖12所示的彩階數(shù)據(jù)130。
彩階數(shù)據(jù)130如圖12所示，由與0～Vi的速度范圍即關心速度范圍±Vi的正的速度對應的彩階要素130a和與0～-Vi的速度范圍即關心速度范圍±Vir的負的速度對應的彩階要素110b構成。例如，彩階數(shù)據(jù)130a將黑色分配給速度0附近即作為噪聲被去除的速度范圍，將從紅色向黃色變化的過程的各顏色分配給關心速度范圍±Vi內的正的速度范圍。另外，彩階要素130b將黑色分配給速度0附近即作為噪聲被去除的速度范圍，將從濃紫色向淺藍色變化的過程的各顏色分配給關心速度范圍±Vi內的負的速度范圍。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將保持的彩階數(shù)據(jù)的幾乎所有的亮度或幾乎所有的色相分配到關心速度范圍±Vi內。
另外，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22在從速度數(shù)據(jù)運算部7接收到上述關心速度數(shù)據(jù)時，將基于該關心速度數(shù)據(jù)的運動體的速度分類為關心速度范圍±Vi內的速度和關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度。進而，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22獲取基于該關心速度數(shù)據(jù)的運動體的速度作為關心速度范圍±Vi內的速度時，使用與該關心速度范圍±Vi內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)和該關心速度數(shù)據(jù)來獲取與該獲取的速度對應的彩色圖像數(shù)據(jù)。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將該獲取的彩色圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像合成部9。由此，監(jiān)視器10可以顯示輸出表示該獲取的速度的速度圖像即彩色多普勒圖像或者組織多普勒圖像。進而，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將對應于與彩階數(shù)據(jù)130所例示的該關心速度范圍±Vi內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像合成部9，由此，監(jiān)視器10可在與表示該獲取的速度的彩色多普勒圖像或者組織多普勒圖像的相同畫面上顯示輸出表示該彩階數(shù)據(jù)的彩階的圖像。
另一方面，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將規(guī)定顏色例如黑色針對關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的各速度來進行分配。因此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22在獲取了基于從速度數(shù)據(jù)運算部7接收的關心速度數(shù)據(jù)的運動體的速度來作為關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度時，將該關心速度數(shù)據(jù)進行轉換，獲取針對該獲取的速度分配了黑色的圖像數(shù)據(jù)。此時，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將該運動體的速度分類為關心速度范圍±Vi內的速度和關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度，并且不使用與上述關心速度范圍±Vi內的各速度對應起來的彩階數(shù)據(jù)，而將黑色分配給基于該關心速度數(shù)據(jù)的速度。因此，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22從速度數(shù)據(jù)運算部7獲取了關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的速度時也不會發(fā)生上述混疊。
另外，彩色圖像數(shù)據(jù)生成部22將該獲取的圖像數(shù)據(jù)作為上述目標外彩色圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像合成部9。圖像合成部9如上所述，通過將上述灰色圖像數(shù)據(jù)覆蓋到該目標外彩色圖像數(shù)據(jù)上來獲取合成圖像數(shù)據(jù)。此時，監(jiān)視器10不顯示表示關心速度范圍±Vi之外且可檢測速度范圍±Vr之內的運動體的速度的彩色多普勒圖像或者組織多普勒圖像。
如上所述，在本發(fā)明的第二實施方式中，具有與上述第一實施方式大致相同的功能和結構，另外構成為，針對所設定的關心速度范圍內的速度分配彩階數(shù)據(jù)的所有的亮度或者所有的色相，并且將規(guī)定的顏色例如黑色針對該關心速度范圍之外且所設定的可檢測速度范圍之內的各速度來進行分配，進而，將計算出的運動體的速度分類為該關心速度范圍內的速度和該關心速度范圍之外且該可檢測速度范圍之內的速度，生成并輸出表示分類為該關心速度范圍內的速度的運動體的速度，并且不將分類為該關心速度范圍之外且該可檢測速度范圍之內的速度的運動體的速度作為速度圖像進行顯示輸出。因此，可以對該計算出的運動體的速度抑制混疊的產生，并且不在畫面上顯示表示該關心速度范圍之外且該可檢測速度范圍之內的運動體的速度的速度圖像，而可以在畫面上顯示表示該關心速度范圍內的運動體的速度的速度圖像，可以享有與上述第一實施方式幾乎相同的作用效果，并可以實現(xiàn)能容易識別該關心速度范圍內即期望的運動體的速度的超聲波診斷裝置。
產業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的超聲波診斷裝置能用于觀察活體內的運動體的速度和運動方向來進行活體內的檢查的行為，特別適于用于觀察血液或臟器等應檢測的速度的范圍較寬的運動體的速度和運動方向的超聲波診斷裝置。
權利要求
1.一種超聲波診斷裝置，該超聲波診斷裝置以對被檢體內多次重復進行超聲波的收發(fā)而得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，生成并輸出上述被檢體內的超聲波斷層像，并且計算在上述被檢體內運動的運動體的速度作為規(guī)定速度范圍內的速度，以該計算出的速度和彩階數(shù)據(jù)為基礎生成并輸出表示上述運動體的速度的速度圖像，其特征在于，該超聲波診斷裝置具有輸入單元，其指示輸入表示上述運動體的關心速度范圍的信息；速度范圍設定控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎，將作為上述關心速度范圍以上的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍；以及圖象處理控制單元，其將上述彩階數(shù)據(jù)按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配，以該分配后的彩階數(shù)據(jù)和上述計算出的速度為基礎生成上述速度圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述速度范圍設定控制單元將去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的上述可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍。
3.一種超聲波診斷裝置，該超聲波診斷裝置以對被檢體內多次重復進行超聲波的收發(fā)而得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，生成并輸出上述被檢體內的超聲波斷層像，并且計算在上述被檢體內運動的運動體的速度作為規(guī)定速度范圍內的速度，以該計算出的速度和彩階數(shù)據(jù)為基礎生成并輸出表示上述運動體的速度的速度圖像，其特征在于，該超聲波診斷裝置具有輸入單元，其指示輸入表示上述運動體的關心速度范圍的信息；以及速度范圍設定控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎，將作為上述關心速度范圍以上的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍，而且設定去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的上述可檢測速度范圍。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，該超聲波診斷裝置具有顯示單元，該顯示單元同時顯示輸出多個包含與按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配的彩階數(shù)據(jù)對應的彩階圖像和上述速度圖像在內的各種圖像，上述圖像處理控制單元對上述顯示單元進行上述各種圖像的顯示控制。
5.根據(jù)權利要求4所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述圖像處理控制單元對上述顯示單元進行顯示控制，該顯示控制使上述關心速度范圍之外且上述可檢測速度范圍之內的上述彩階圖像小于上述關心速度范圍內的上述彩階圖像。
6.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述圖像處理控制單元在將上述彩階數(shù)據(jù)按照上述可檢測速度范圍內的各速度來進行分配時，使上述彩階數(shù)據(jù)相對于上述關心速度范圍內的速度變化的色相變化或者亮度變化大于上述彩階數(shù)據(jù)相對于上述關心速度范圍之外且上述可檢測速度范圍之內的速度變化的色相變化或者亮度變化。
7.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述速度范圍設定控制單元具有收發(fā)控制單元，其以從上述輸入單元輸入的信息為基礎設定上述關心速度范圍，并且計算與該關心速度范圍的最大速度值對應的基準重復頻率和與上述超聲波的收發(fā)重復次數(shù)相關的暫時重復頻率，進行掃描該暫時重復頻率的頻率掃描處理，并且使用每次該頻率掃描處理的暫時重復頻率來依次進行上述超聲波的收發(fā)控制；以及速度運算控制單元，其以由上述收發(fā)控制單元進行的上述超聲波的收發(fā)控制而得到的上述多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，依次計算上述運動體的速度，上述收發(fā)控制單元從上述速度運算控制單元依次檢測上述運動體的速度，并且以該依次檢測出的運動體的速度為基礎進行依次判定有無混疊現(xiàn)象產生的混疊判定處理，以該混疊判定處理的結果為基礎設定進行上述超聲波的收發(fā)控制的實際的重復頻率和上述可檢測速度范圍，上述速度運算控制單元至少使用上述基準重復頻率，設定從上述可檢測速度范圍中去除了與上述關心速度范圍對應的零附近的速度范圍部分的速度范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置，該超聲波診斷裝置以對被檢體內收發(fā)超聲波而得到的多個超聲波數(shù)據(jù)為基礎，計算上述被檢體內的運動體的速度作為規(guī)定速度范圍內的速度，并且生成并輸出表示該計算出的速度的速度圖像作為上述運動體的速度圖像，該超聲波診斷裝置具有指示輸入表示上述運動體的關心速度范圍的信息的輸入單元；速度范圍設定控制單元；和圖像處理控制單元。速度范圍設定控制單元以來自上述輸入單元的輸入信息為基礎，將作為上述關心速度范圍以上的寬速度范圍且包含該關心速度范圍在內的可變的可檢測速度范圍設定為上述規(guī)定速度范圍。圖像處理控制單元將彩階數(shù)據(jù)按照上述可檢測速度范圍內的各速度進行分配，以該分配后的彩階數(shù)據(jù)和上述計算出的速度為基礎生成上述速度圖像。
文檔編號A61B8/06GK1976637SQ20058002184
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權日2004年6月30日
發(fā)明者宮木浩仲 申請人:奧林巴斯株式會社