WO2017126675A1 - 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラム - Google Patents

超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラム Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic observation apparatus that observes an observation target tissue using ultrasonic waves, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, and an operation program of the ultrasonic observation apparatus.
  • Ultrasound may be applied to observe the characteristics of the biological tissue or material that is the object of observation. Specifically, ultrasonic waves are transmitted to the observation target, and predetermined signal processing is performed on the ultrasonic echoes reflected by the observation target, thereby acquiring information related to the characteristics of the observation target.
  • An ultrasonic endoscope in which an ultrasonic transducer is provided at the distal end of an insertion portion is used for diagnosis of a living tissue in the body to which ultrasonic waves are applied.
  • An operator such as a doctor inserts the insertion part into the body and then operates the operation part at hand, so that the ultrasonic transducer acquires an ultrasonic echo, and information (ultrasonic image) based on the ultrasonic echo is obtained. Based on the diagnosis.
  • an ultrasound diagnostic system when you want to make a more detailed diagnosis, or when you want to improve the accuracy of the results comprehensively from another viewpoint, you can create an ultrasound image in various operation modes such as the flow mode, elast mode, and contrast agent mode. it's shown.
  • a region of interest is set on a basic B-mode image, and additional information obtained by performing a process such as a calculation corresponding to the set operation mode on the region of interest is two-dimensional.
  • the operation mode image shown in FIG. 6 is generated, superimposed on the B mode image, and displayed on the monitor.
  • the flow mode is a mode in which the Doppler shift is analyzed to detect blood, and two-dimensional information in which the presence / absence of blood flow and the direction of blood flow are color-coded is superimposed.
  • blood flow information is generated based on the amount of change in amplitude or intensity for each depth by performing scan scanning a plurality of times in the same depth direction.
  • the set scanning area is divided into a plurality of partial areas, and each partial area is sequentially scanned in a plurality of scanning directions (lines), and a plurality of scanning scans are performed in this scanning order.
  • Sequential alternating scanning is known in which ultrasonic echoes in each scanning direction are acquired by repeating the above (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a dummy beam is transmitted when changing a partial area to be scanned in sequential alternating scan of a flow image, and discontinuity of reception conditions between spatially separated scan directions that occurs when scanning scan is repeated. Suppresses sex.
  • Patent Document 1 does not consider reverberation echoes generated during scanning. For this reason, when scanning is performed in the partial area, noise due to reverberation echo is included in the two-dimensional information, and the superimposed image may become an unclear image.
  • the present invention has been made in view of the above, and an ultrasonic observation apparatus, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, and an ultrasonic observation apparatus capable of suppressing the influence of noise due to reverberation echoes during sequential alternating scans
  • the purpose is to provide an operation program.
  • the ultrasonic observation apparatus sequentially transmits ultrasonic waves in a plurality of depth directions, and sequentially repeats transmission of ultrasonic waves in this order.
  • An ultrasound observation apparatus that generates Doppler information based on a plurality of scan data acquired by scanning, and is acquired by transmitting the ultrasound in a depth direction to be scanned first in the sequential alternating scan.
  • Scan data and second scan data acquired by transmitting the ultrasonic waves in the same depth direction as the first scanning depth direction, acquired by the second transmission of the ultrasonic waves
  • a calculation unit that compares and calculates the second scan data, and transmission of the ultrasonic waves in the sequential alternating scan based on the calculation result of the calculation unit
  • sequentially and alternately scan control unit for controlling the repetition frequency of repeating, characterized by comprising a.
  • the calculation unit includes a subtraction unit that subtracts the first scan data and the second scan data, a subtraction result of the subtraction unit, and a threshold value.
  • the determination unit determines whether or not the reverberation echo exists in the second scan data
  • the determination unit determines that the reverberation echo exists in the second scan data
  • the setting change of the repetition frequency is performed.
  • a repetition frequency setting unit for performing.
  • the ultrasonic observation apparatus is characterized in that, in the above invention, the repetition frequency setting unit calculates an addition time for setting the repetition frequency based on the detected reverberation echo.
  • the repetition frequency setting unit has an ultrasonic transmission time interval equal to or longer than a time obtained by adding the addition time to the set ultrasonic transmission time interval.
  • the repetition frequency having the time as the time interval of the ultrasonic transmission is set.
  • the ultrasonic observation apparatus is characterized in that, in the above invention, the determination unit detects a peak of a reverberation echo by comparing the subtraction result with a threshold value.
  • the scanning region for generating the Doppler information is divided into a plurality of partial regions, and the sequential alternating scan control unit performs the sequential alternating scanning for each partial region. And the calculation unit performs the comparison calculation in one or more set partial areas.
  • the ultrasonic observation apparatus is characterized in that, in the above invention, the repetition frequency setting unit sets the repetition frequency by changing the number of scan lines for performing the sequential alternating scan.
  • the ultrasonic observation apparatus is characterized in that, in the above invention, the sequential alternating scan control unit performs control to set the repetition frequency of the sequential alternating scan for each frame.
  • the sequential alternating scan control unit transmits the ultrasonic waves in a depth direction to be scanned first in the sequential alternating scan before performing the sequential alternating scan, After the ultrasonic wave is transmitted in the depth direction to be scanned last in the sequential alternating scan, a pre-process for transmitting the ultrasonic wave in the same depth direction as the first scan is performed, and the calculation unit Compares the first scan data and the second scan data acquired by the preprocessing, and the sequential alternating scan control unit calculates the calculation result of the calculation unit based on the scan data based on the preprocessing
  • the operation method of the ultrasonic observation apparatus is based on a plurality of scan data acquired by sequential alternating scanning that sequentially transmits ultrasonic waves in a plurality of depth directions and repeats transmission of ultrasonic waves in this order.
  • the first scan data acquired by transmitting the ultrasound in the depth direction to be scanned first in the sequential alternating scan
  • Second scan data acquired by transmitting the ultrasonic wave in the same depth direction as the first scanning depth direction, and acquired by transmitting the ultrasonic wave for the second time.
  • a sequential alternating scan control unit in the sequential alternating scan based on the computation result of the computing unit. Characterized in that it comprises a, and sequentially and alternately scan control step of controlling the repetition frequency of repeating the transmission of the ultrasonic wave.
  • the operation program of the ultrasonic observation apparatus is based on a plurality of scan data acquired by sequential alternate scanning that sequentially transmits ultrasonic waves in a plurality of depth directions and repeats transmission of ultrasonic waves in this order.
  • the first scan data acquired by transmitting the ultrasound in the depth direction to be scanned first in the sequential alternating scan to the ultrasound observation apparatus that generates Doppler information, and the same depth direction as the first scan.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system including an ultrasonic observation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a region of interest set in the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of ultrasonic transmission timing at the time of acquisition of flow RF data performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining received echoes when acquiring flow RF data performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining ultrasonic transmission processing under the control of the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system including an ultrasonic observation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a region of interest set in the ultrasonic observation
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the PRF setting process performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a PRF setting change performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the PRF setting change performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining processing in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining processing in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system including an ultrasonic observation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • An ultrasonic diagnostic system 1 shown in FIG. 1 transmits an ultrasonic wave to a subject to be observed and receives an ultrasonic wave reflected by the subject, and an ultrasonic endoscope 2.
  • an ultrasonic observation device 3 that generates an ultrasonic image based on the ultrasonic signal acquired by the
  • a display device 4 that displays the ultrasonic image generated by the ultrasonic observation device 3.
  • the ultrasonic endoscope 2 converts an electrical pulse signal received from the ultrasonic observation device 3 into an ultrasonic pulse (acoustic pulse) and irradiates the subject at the tip thereof, and is reflected by the subject. And an ultrasonic transducer 21 that converts the ultrasonic echo into an electrical echo signal (ultrasonic signal) that is expressed by a voltage change and outputs it.
  • the ultrasonic transducer 21 is realized by a radial type transducer.
  • the ultrasonic endoscope 2 may be one that mechanically scans the ultrasonic transducer 21, or a plurality of elements are provided in an array as the ultrasonic transducer 21, and the elements involved in transmission and reception are electronically arranged. Electronic scanning may be performed by switching or delaying transmission / reception of each element.
  • the ultrasonic endoscope 2 usually has an imaging optical system and an imaging device, and is inserted into the digestive tract (esophagus, stomach, duodenum, large intestine) or respiratory organ (trachea, bronchi) of the subject for digestion. Images of ducts, respiratory organs and surrounding organs (pancreas, gallbladder, bile duct, biliary tract, lymph node, mediastinal organ, blood vessel, etc.) can be imaged.
  • the ultrasonic endoscope 2 has a light guide that guides illumination light to be irradiated onto the subject during imaging.
  • the light guide has a distal end portion that reaches the distal end of the insertion portion of the ultrasonic endoscope 2 into the subject, and a proximal end portion that is connected to a light source device that generates illumination light.
  • the ultrasonic observation apparatus 3 includes a transmission / reception unit 31, a signal processing unit 32, an image processing unit 33, a frame memory 34, a calculation unit 35, an input unit 36, a control unit 37, and a storage unit 38. Prepare.
  • the transmission / reception unit 31 is electrically connected to the ultrasonic endoscope 2 and transmits a transmission signal (pulse signal) including a high voltage pulse to the ultrasonic transducer 21 based on a predetermined waveform and transmission timing.
  • a transmission signal pulse signal
  • An echo signal which is an electrical reception signal, is received from the sonic transducer 21 to generate and output digital high frequency (RF: Radio Frequency) signal data (hereinafter referred to as RF data).
  • RF Radio Frequency
  • the frequency band of the pulse signal transmitted by the transmission / reception unit 31 may be a wide band that substantially covers the linear response frequency band of the electroacoustic conversion of the pulse signal to the ultrasonic pulse in the ultrasonic transducer 21.
  • the transmission / reception unit 31 transmits various control signals output from the control unit 37 to the ultrasonic endoscope 2 and receives various types of information including an identification ID from the ultrasonic endoscope 2 and receives the control unit 37. It also has a function to transmit to.
  • the transmission / reception unit 31 generates a B-mode image corresponding to the echo signal and a flow image that is two-dimensional Doppler information in which the presence or absence of blood flow and the direction of blood flow are color-coded.
  • a transmission signal (pulse signal) composed of a high voltage pulse is transmitted to the ultrasonic transducer 21 based on a predetermined transmission timing.
  • the transmission / reception unit 31 transmits a pulse that is an ultrasonic transmission timing for flow.
  • the transmission / reception unit 31 acquires an echo signal for flow by transmitting an ultrasonic wave a plurality of times in the same direction and receiving a plurality of reflected echo signals.
  • the transmission / reception unit 31 When receiving the echo signal for flow, the transmission / reception unit 31 generates RF data for flow and outputs it to the signal processing unit 32.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a region of interest set in the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of ultrasonic transmission timing at the time of acquisition of flow RF data performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • echo signals are acquired sequentially by alternate scanning. In the sequential alternating scan, for each of a plurality of partial regions (partial regions R 11 to R 15 , hereinafter also referred to as blocks) obtained by dividing the region of interest R 1 set for the scanning region 100 shown in FIG. 2 into a plurality of regions.
  • a plurality of scans are performed for a plurality of scan lines set in each partial region. For example, when five scan lines (for example, the first scan line, the second scan line,..., The fifth scan line) are set in a certain partial area, scanning is performed from the first scan line to the fifth scan line in order. After that, returning to the first scan line again, a plurality of echo signals are acquired for each scan line. Specifically, as shown in FIG.
  • time scanning for the first time of the first scan line in t 21 (1) is performed, scanning continued for 1 at time t 22 and time of the second scanning lines (2) is performed, and is performed scanning at time t 23 the first of the third scan lines (3), is performed scanning at time t 24 the first of the fourth scan line (4), first at time t 25
  • the fifth scan line (5) which is the last scan line, is scanned.
  • the second scan of the first scan line is performed, and the second scan is sequentially performed.
  • the sequential alternating scan a plurality of echo signals are acquired in each scan line by performing a set number of scan scans. Note that at the scan timing in the sequential alternating scan, at least the scan interval in the same scan line is constant.
  • ROI R 1 is for example a region which forms a trapezoidal or fan is set.
  • a line segment parallel to the depth direction (sound ray direction) of the ultrasonic transducer 21 is connected to the end portions of the line segment, and the depth from the surface of the ultrasonic transducer 21 is the same.
  • a fan-shaped area surrounded by a connecting curve may be used as a region of interest.
  • the “curve” here corresponds to the scanning direction of the ultrasonic transducer 21.
  • the signal processing unit 32 generates digital B-mode reception data and flow reception data based on the flow RF data received from the transmission / reception unit 31.
  • the signal processing unit 32 includes a B-mode signal processing unit 321 that generates B-mode reception data, and a flow signal processing unit 322 that generates flow reception data.
  • the B-mode signal processing unit 321 performs known processing such as band-pass filter, envelope detection, and logarithmic conversion on the RF data to generate digital B-mode reception data.
  • logarithmic conversion a common logarithm of an amount obtained by dividing RF data by a reference voltage is taken and expressed as a decibel value.
  • the B-mode reception data includes a plurality of line data in which the amplitude or intensity of the reception signal indicating the intensity of reflection of the ultrasonic pulse is arranged along the transmission / reception direction (depth direction) of the ultrasonic pulse.
  • the signal processing unit 32 outputs the generated B-mode reception data for one frame to the image processing unit 33.
  • the flow signal processing unit 322 performs the above-described processing to generate flow reception data including a plurality of line data based on the flow RF data.
  • the flow signal processing unit 322 uses the RF data in the same direction to calculate a change in amplitude or intensity of the reception signal indicating the intensity of reflection of the ultrasonic pulse for each predetermined depth, and the calculated change amount A sound ray (line data) is generated.
  • the flow reception data is composed of a plurality of line data in which the amplitude or intensity change amount of the reception signal indicating the intensity of reflection of the ultrasonic pulse is arranged along the transmission / reception direction (depth direction) of the ultrasonic pulse.
  • the flow signal processing unit 322 detects the received flow RF data, and then outputs the detected RF data to the frame memory 34.
  • the signal processing unit 32 is realized using a CPU (Central Processing Unit), various arithmetic circuits, and the like.
  • the image processing unit 33 generates B-mode image data and flow image data based on the B-mode reception data and the flow reception data received from the signal processing unit 32, respectively.
  • the image processing unit 33 includes a B mode image generation unit 331 that generates B mode image data based on the B mode reception data, a flow image generation unit 332 that generates flow image data based on the flow reception data, and a flow An image composition unit 333 performs image composition by superimposing image data on B-mode image data.
  • the B-mode image generation unit 331 performs signal processing using known techniques such as scan converter processing, gain processing, and contrast processing on the B-mode reception data output from the signal processing unit 32, and a display device
  • the B-mode image data is generated by thinning out the data according to the data step width determined according to the image display range in 4.
  • the scan direction of the B-mode reception data is converted from the ultrasonic scan direction to the display direction of the display device 4.
  • the B-mode image is a grayscale image in which values of R (red), G (green), and B (blue), which are variables when the RGB color system is adopted as a color space, are matched.
  • the flow image generation unit 332 generates flow image data based on the flow reception data received from the signal processing unit 32. Specifically, the flow image generation unit 332 adds color information to each depth position according to the relative change amount in the set region of interest, and interpolates the color information at the missing position. As a result, flow image data is generated.
  • the color information is Doppler information indicating the presence / absence of blood flow and the direction of blood flow at each position, and is information expressed in a color that is relatively determined by the ratio of the amount of change in the region where the Doppler information is generated, for example, the region of interest. is there.
  • the B-mode image generation unit 331 and the flow image generation unit 332 perform coordinate transformation that rearranges the B-mode reception data and the flow reception data from the signal processing unit 32 so that the scanning range can be spatially represented correctly, By interpolating between the B-mode reception data and between the flow reception data, the gaps between the reception data are filled, and B-mode image data and flow image data are generated.
  • the image composition unit 333 generates image data for display by superimposing the flow image data on the generated B-mode image data according to the coordinate information.
  • the frame memory 34 is realized by using, for example, a ring buffer, and stores RF data for one line of flow detected by the signal processing unit 32 in time series.
  • the frame memory 34 may store RF data for a plurality of lines of flow along a time series. In this case, when the capacity is insufficient (when the flow reception data of a predetermined number of lines is stored), the frame memory 34 overwrites the oldest flow RF data with the latest flow RF data to obtain the latest flow data.
  • the RF data for flow is stored in a predetermined number of lines in chronological order.
  • the frame memory 34 may store B-mode reception data, B-mode image data, and flow image data.
  • the computing unit 35 detects the presence or absence of a reverberation echo that occurs when scanning each partial region, and sets a repetition frequency (PRF) related to transmission of ultrasonic waves according to the presence or absence of the reverberation echo.
  • PRF repetition frequency
  • the setting of PFR corresponds to the setting of the number of scan lines.
  • the calculation unit 35 includes a subtraction unit 351, a determination unit 352, and a PRF setting unit 353.
  • the subtraction unit 351 refers to the frame memory 34 in the partial area, and scans the RF data of the scan line obtained by first scanning in the partial area, and the RF data of the same scan line scanned after the second time. Subtraction is performed to calculate difference data.
  • Subtraction unit 351 for example, difference data between the RF data of the first scan data by scanning the RF data and the second time of the first scan line which is scanned first in the partial region R 11, specifically, the second time Difference data having a difference obtained by subtracting the first first scan line RF data from the first scan line RF data at a predetermined time interval (depth interval) is calculated.
  • the subtractor 351 preferably calculates difference data using RF data after noise canceller using a Doppler filter.
  • the determination unit 352 compares the difference calculated by the subtraction unit 351 with the threshold value stored in the storage unit 38, and is transmitted during the scan line scan before the scan line in the second and subsequent scan data. It is determined whether or not a reverberation echo by ultrasonic waves is included. Specifically, when the RF data of the first scan line is acquired for the second time, an echo signal by an ultrasonic wave transmitted at the time of acquiring the RF data of the first scan line may be received. It becomes. This reverberation echo is not originally included as the RF data of the second first scan line, and appears as noise when generating a flow image.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining received echoes when acquiring flow RF data performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the received echo of the scan line acquired by the ultrasonic wave transmitted for the first time for example, the received echo shown in FIG. 4A
  • the ultrasonic transducer 21 does not scan different scan lines, the ultrasonic transducer 21 does not receive the reverberation echo but receives the echo E 1 corresponding to the blood flow.
  • the received echo scanline acquired by the ultrasonic wave transmitted secondly or later for example, the second received echo shown in FIG.
  • the difference data calculated by the subtracting unit 351 becomes a waveform having a peak corresponding to the reverberation echo.
  • the determination unit 352 determines the presence or absence of a reverberation echo by comparing the above-described difference data with a threshold and detecting this peak.
  • the threshold value used here is a value determined based on a peak value that can be detected as a reverberant echo.
  • reverberation echoes occur between adjacent scan lines, they are spatially close and are therefore continuously represented in the flow image.
  • spatially separated such as the first scan line and the fifth scan line, it is expressed discontinuously as a flow image. It is assumed that a reverberant echo detected when the user is far away is detected.
  • the PRF setting unit 353 sets the PRF according to the determination result of the determination unit 352. Specifically, the PRF setting unit 353 changes the PRF setting when the determination unit 352 determines that a reverberation echo is included. The PRF setting unit 353 outputs the set PRF to the control unit 37.
  • the input unit 36 is realized by using a user interface such as a keyboard, a mouse, a trackball, and a touch panel, and accepts input of various information.
  • the input unit 36 outputs the received information to the control unit 37.
  • the control unit 37 controls the entire ultrasound diagnostic system 1.
  • the control unit 37 is realized using a CPU having arithmetic and control functions, various arithmetic circuits, and the like.
  • the control unit 37 reads out information stored and stored in the storage unit 38 from the storage unit 38 and executes various arithmetic processes related to the operation method of the ultrasonic observation device 3 to control the ultrasonic observation device 3 in an integrated manner. To do.
  • the control unit 37 may be configured using a CPU or the like common to the signal processing unit 32.
  • the control unit 37 Based on the PRF set by the PRF setting unit 353, the control unit 37 sets the number of scan lines in the partial region, the setting of the transmission timing of ultrasonic waves, and the like in the sequential alternating scan performed when acquiring the flow image.
  • a sequential alternate scan control unit 371 that generates a transmission signal (pulse signal) including information and performs sequential alternate scan control is provided.
  • the storage unit 38 stores various programs for operating the ultrasound diagnostic system 1, data including various parameters necessary for the operation of the ultrasound diagnostic system 1, and the like.
  • the storage unit 38 includes a sequential alternate scan information storage unit 381 that stores sequential alternate scan information, which is information related to sequential alternate scan settings.
  • the determination unit 352 described above stores a threshold value (peak information) for determining the presence / absence of a reverberation echo, and information on the PRF set by the PRF setting unit 353.
  • the storage unit 38 stores various programs including an operation program for executing the operation method of the ultrasonic diagnostic system 1.
  • the operation program can be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flash memory, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a flexible disk and widely distributed.
  • the various programs described above can also be obtained by downloading via a communication network.
  • the communication network here is realized by, for example, an existing public line network, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc., and may be wired or wireless.
  • the storage unit 38 having the above configuration is realized using a ROM (Read Only Memory) in which various programs are installed in advance, and a RAM (Random Access Memory) that stores calculation parameters and data of each process. .
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • FIG. 5 is a diagram for explaining ultrasonic transmission processing under the control of the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, it is assumed that line scanning is performed when the pulse falls or rises in B-mode scanning.
  • flow mode scanning is performed between B-mode scanning frames to obtain flow echo signals.
  • description will be made assuming that line scanning for the flow mode is performed five times for each partial region.
  • a plurality of signals obtained by this continuous line scanning and forming a set is called a packet, and a packet is formed for each partial area described above.
  • Ultrasonic transmission processing in the one partial region between the time t 11 the time t 12 is performed. For example, during the period from time t 11 to time t 12 , ultrasonic transmission processing is performed on the region corresponding to partial region R 11 among partial regions R 11 to R 15 .
  • each partial area for example, after scanning the scan line from the first scan line to the second scan line,...
  • the scanning line scanning (packet acquisition) from the second scanning line to the fifth scanning line is repeated a predetermined number of times. Thereafter, ultrasonic transmission processing is sequentially performed in other partial areas.
  • the reception echo for the flow mode for one frame can be acquired.
  • the calculation unit 35 performs a process for determining whether or not there is a reverberation echo, and determines that there is a reverberation echo.
  • the setting process (calculation step) is performed.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the PRF setting process performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, description will be made assuming that each unit operates under the control of the control unit 37.
  • the calculation unit 35 determines whether or not RF data (hereinafter also referred to as scan data) for the second scan line has been acquired in the partial region to be scanned.
  • step S101: No When it is determined that the scan data of the second scan line has not been acquired (step S101: No), the calculation unit 35 repeats the confirmation of the scan data. On the other hand, when the calculation unit 35 determines that the scan data of the second scan line has been acquired (step S101: Yes), the calculation unit 35 proceeds to step S102.
  • step S102 the subtraction unit 351 performs a subtraction process between the RF data of the first scan line scanned first (first) in the partial region and the RF data of the first scan line scanned second time to obtain difference data. Is calculated.
  • the determination unit 352 compares the difference calculated by the subtraction unit 351 with the threshold value stored in the storage unit 38 to determine whether or not reverberation echo is included in the second scan data. Judgment is made (step S103). If the determination unit 352 determines that the difference is equal to or less than the threshold and the reverberation echo is not included in the second scan data (step S103: Yes), the process proceeds to step S104. On the other hand, when the determination unit 352 determines that the difference is larger than the threshold and the reverberation echo is included in the second scan data (step S103: No), the process proceeds to step S105.
  • the PRF setting unit 353 After the determination by the determination unit 352, the PRF setting unit 353 performs the PRF setting in the next and subsequent sequential scans according to the determination result.
  • the sequential alternate scan control unit 371 performs sequential alternate scan to which the set PRF is applied (sequential alternate scan control step).
  • step S104 since the reverberation echo is not included in the second scan data, the PRF setting unit 353 maintains the PRF as it is. As a result, it is possible to receive the flow echo signal without the influence of the reverberation echo while maintaining the frame rate.
  • step S105 since the reverberation echo is included in the second scan data, the PRF setting unit 353 sets the PRF so that this reverberation echo is not included.
  • the PRF setting unit 353 changes the PRF so that the RF data of the first scan line after the third time does not include the reverberation echo while maintaining the reception interval of the echo signal of each scan line.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining the PRF setting change performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the PRF setting unit 353 sets the interval between time t 31 and time t 32 that are reception intervals of echo signals on the same scan line,
  • the PRF setting is changed by decreasing the number of scan lines and increasing the ultrasonic transmission interval between adjacent scan lines while maintaining the interval between t 32 and time t 33 .
  • the reverberation echo E 10 generated from the ultrasonic wave transmitted at the time t 41 which is the ultrasonic transmission time of the line scan of the first final scan line is the echo E 2. are present in the ultrasonic transmission start time for a period of time of the second scan lines t 42 after for acquiring.
  • the reverberation echo E 10 generated from first line scan of the last scan line ultrasonic waves transmitted to the time t 41 is an ultrasonic transmission time It comes before the time t 43 which is the ultrasonic transmission time of the second scan line.
  • the PRF changing process by the PRF setting unit 353 can prevent the RF data (reception echo) of the first scan line after the first time from including the reverberation echo.
  • a second time t 42 is an ultrasonic transmission start time of the line scanning of the first scan line as a reference point, the reverberation echo
  • the time until E 10 disappears specifically, the PRF setting unit 353 counts the time t 45 from the time t 42 to the time t 44, and the ultrasonic transmission start time of the line scan of the last scan line.
  • the shortest time (t 45 + t 46 ) per scan is calculated by adding the time t 45 to the time t 46 that is a count value from a certain time t 41 to the time t 42, and based on this shortest time
  • the PRF that is the repetition frequency is calculated.
  • Ultrasonic transmission interval after PRF change has only to become the shortest hours or more, for example, it has a distance from the (b) at time t 41 in FIG. 8 to time t 43.
  • the PRF setting unit 353 sets the PRF according to the temporal position of the reverberation echo.
  • the detection of the reverberant echo and the change of the PRF may be performed when sequentially scanning each partial region, that is, for each frame, or one or more set partial regions may be sequentially alternated. It may be performed when scanning is performed.
  • the partial areas that are not subjected to reverberation echo detection and PRF change are set previously.
  • the alternating scan is sequentially performed while maintaining the PRF.
  • An appropriate PRF can be set for each partial region by detecting reverberant echo and changing the PRF each time when performing sequential alternating scanning of each partial region (for each frame).
  • the amount of calculation can be reduced as compared with the case of performing each time.
  • the flow signal processing unit 322 generates flow reception signal data including the amount of change in blood in the scanning region, using a plurality of reception signals for each scan line obtained by the line scanning for the flow mode.
  • blood flow information is generated from a plurality of received signals based on the amount of change in amplitude or intensity for each depth.
  • the blood flow information in this range may be acquired by receiving the amplitude and intensity at the entire depth of each line and using the set region of interest (ROI) as the scanning region.
  • ROI region of interest
  • blood flow information may be acquired using the entire image as a scanning region.
  • the flow image generation unit 332 generates flow image data based on the flow reception data received from the signal processing unit 32.
  • the image composition unit 333 superimposes the blood flow information on the B-mode image data by superimposing the flow image data generated by the flow image generation unit 332 on the B-mode image data generated by the B-mode image generation unit 331. Generated composite image data is generated.
  • the scan data of the first scan line and the scan data of the second and subsequent scan lines the scan data of the same scan line as the first scan line
  • the PRF that is the repetition frequency is changed. Therefore, the reverberation echo between spatially separated scan data when the flow image is generated
  • the influence by can be suppressed. That is, according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of noise in the flow image due to reverberation echoes at the time of sequential alternating scanning.
  • the reverberation echo is generated using the scan data of the second scan line that is repeatedly performed after scanning all the scan lines of the first scan line, the second scan line,..., The fifth scan line.
  • reverberation echoes are detected by performing scanning for detection before sequentially performing alternate scanning.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining processing in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention, and sequentially when the determination unit 352 determines that no reverberation echo is included. It is a figure explaining alternate scanning.
  • the sequential alternate scan control unit 371 first acquires the scan data of the first scan line of the partial region at time t 51 , then acquires the scan data of the last scan line at time t 52 , It gets the subsequent scan data for the first scan line of the second at time t 53, as described above, first the subtraction unit 351, scanned in the RF data and the second time of the first scan line scanned in the first Difference data between the scan data and the RF data is calculated. Thereafter, the determination unit 352 detects the reverberation echo using the difference data.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the processing in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention, in which the determination unit 352 sequentially alternates when it is determined to include a reverberation echo. It is a figure explaining a scan. As shown in FIG. 10, when a reverberation echo exists, the PRF is changed and the scan line is reduced as described above. For this reason, scan data of the first to fourth scan lines are acquired in the sequential alternating scan. In this case, the time interval between the nth scan data acquisition timing and the (n + 1) th scan data acquisition timing is the nth scan data acquisition timing and the (n + 1) th scan data acquisition timing before the PRF change. Is equivalent to the time interval of
  • the time required for the flow mode scanning particularly when the reverberation echo is detected is described above.
  • the time required for the flow mode scanning according to the embodiment can be shortened.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the processing in the flow mode performed by the ultrasonic observation apparatus according to the second modification of the embodiment of the present invention, in which the determination unit 352 sequentially alternates when it is determined to include a reverberation echo. It is a figure explaining a scan.
  • the PRF is changed and the scan line is reduced as described above.
  • the second modification it resets the sequential alternating scan at time t 63, to start the sequential alternating scan to acquire new scan data of the first to fourth scan line from the time t 63.
  • an ultrasonic observation apparatus it may be configured by connecting circuits having each function by a bus, or may be configured such that some functions are built in a circuit structure of other functions. .
  • the ultrasonic endoscope 2 having an optical system such as a light guide has been described as an ultrasonic probe.
  • the imaging optical system and the imaging element are not limited to the ultrasonic endoscope 2.
  • the ultrasonic probe which does not have may be used.
  • a thin ultrasonic miniature probe without an optical system may be applied as the ultrasonic probe.
  • Ultrasonic miniature probes are usually inserted into the biliary tract, bile duct, pancreatic duct, trachea, bronchi, urethra, ureter, and used to observe surrounding organs (pancreas, lung, prostate, bladder, lymph nodes, etc.).
  • an external ultrasonic probe that irradiates ultrasonic waves from the body surface of the subject may be applied.
  • the extracorporeal ultrasonic probe is usually used in direct contact with the body surface when observing an abdominal organ (liver, gallbladder, bladder), breast (particularly mammary gland), and thyroid gland.
  • the ultrasonic vibrator may be a linear vibrator, a radial vibrator, or a convex vibrator.
  • the scanning area is rectangular (rectangular, square), and when the ultrasonic transducer is a radial or convex transducer, the scanning area is fan-shaped or annular.
  • the ultrasonic endoscope may be one that mechanically scans the ultrasonic transducer, or a plurality of elements are arranged in an array as the ultrasonic transducer, and the elements involved in transmission and reception are switched electronically. Alternatively, electronic scanning may be performed by delaying transmission / reception of each element.
  • the ultrasonic observation apparatus, the operation method of the ultrasonic observation apparatus, and the operation program of the ultrasonic observation apparatus according to the present invention are useful for suppressing the influence of noise caused by reverberant echoes during sequential scans. is there.

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Abstract

本発明にかかる超音波観測装置は、複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置であって、順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算部と、演算部の演算結果に基づいて、繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御部と、を備えた。

Description

超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラム
　本発明は、超音波を用いて観測対象の組織を観測する超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラムに関する。
　観測対象である生体組織または材料の特性を観測するために、超音波を適用することがある。具体的には、観測対象に超音波を送信し、その観測対象によって反射された超音波エコーに対して所定の信号処理を施すことにより、観測対象の特性に関する情報を取得する。
　超音波を適用した体内の生体組織などの診断には、挿入部の先端に超音波振動子が設けられた超音波内視鏡が用いられる。医師などの術者は、挿入部を体内に挿入後、手元の操作部を操作することにより、超音波振動子が超音波エコーを取得し、該超音波エコーに基づく情報（超音波画像）をもとに診断を行う。超音波診断システムでは、より詳細に診断したい場合や別視点の診断から総合的に結果の確度を上げたい場合などに、フローモード、エラストモード、造影剤モード等の各種動作モードで超音波画像を表示している。具体的には、基本となるＢモード画像上に、関心領域を設定し、関心領域に対して、設定された動作モードに対応した演算等の処理を行うことによって得られた付加情報を２次元で示した動作モード画像を生成して、Ｂモード画像上に重畳し、モニタに表示している。
　上述したモードのうち、フローモードは、ドプラシフトを解析して血液を検出し、血流の有無や血流の方向を色分けした二次元情報を重畳するモードである。フローモードでは、同一の深度方向に複数回スキャン走査を行って、深度ごとの振幅または強度の変化量に基づいて、血流情報を生成する。フローモードにおけるスキャン方法として、設定された走査領域を複数の部分領域に分割し、各部分領域において複数のスキャン方向（ライン）に対して順次スキャンを行うとともに、このスキャン順で複数回のスキャン走査を繰り返すことによって各スキャン方向の超音波エコーを取得する順次交互スキャンが知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、フロー画像の順次交互スキャンにおいて、走査対象の部分領域を変更する際にダミービームを送信して、スキャン走査の繰り返し時に生じる空間的に離れたスキャン方向間の受信条件の不連続性を抑制している。
特開２００６－１９８０７５号公報
　しかしながら、特許文献１が開示する順次交互スキャンでは、スキャン時に生じる残響エコーについては考慮されていなかった。このため、部分領域内で走査を行った際に、残響エコーによるノイズが二次元情報に含まれてしまい、重畳する画像が不明瞭な画像になってしまう場合があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、順次交互スキャン時の残響エコーによるノイズの影響を抑制することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波観測装置は、複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置であって、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記演算部は、前記第１スキャンデータと、前記第２スキャンデータとを減算する減算部と、前記減算部の減算結果と、閾値とを比較して、前記第２スキャンデータにおける残響エコーの有無を判断する判断部と、前記判断部により前記第２スキャンデータに前記残響エコーが存在すると判断された場合に、前記繰り返し周波数の設定変更を行う繰り返し周波数設定部と、をさらに備えたことを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記繰り返し周波数設定部は、検出された前記残響エコーに基づき前記繰り返し周波数を設定するための加算時間を算出することを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記繰り返し周波数設定部は、超音波送信の時間間隔が、設定されている超音波送信の時間間隔に前記加算時間を加算した時間以上となる時間を前記超音波送信の時間間隔とする前記繰り返し周波数を設定することを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記判断部は、前記減算結果と閾値とを比較することによって残響エコーのピークを検出することを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記ドプラ情報を生成する走査領域が複数の部分領域に分割されており、前記順次交互スキャン制御部は、前記部分領域ごとに前記順次交互スキャンを実行させる制御を行い、前記演算部は、設定された一つまたは複数の部分領域において、前記比較演算を行うことを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記繰り返し周波数設定部は、前記順次交互スキャンを行うスキャンライン数を変更することにより前記繰り返し周波数を設定することを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記順次交互スキャン制御部は、前記順次交互スキャンの前記繰り返し周波数をフレームごとに設定する制御を行うことを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記順次交互スキャン制御部は、前記順次交互スキャンを行う前に、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信し、前記順次交互スキャンにおいて最後にスキャンする深度方向に前記超音波を送信した後、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信する事前処理を行わせ、前記演算部は、前記事前処理により取得された前記第１スキャンデータと前記第２スキャンデータとを比較演算し、前記順次交互スキャン制御部は、前記事前処理に基づくスキャンデータによる前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記繰り返し周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
　本発明に係る超音波観測装置の作動方法は、複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置の作動方法であって、演算部が、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算ステップと、順次交互スキャン制御部が、前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御ステップと、を含むことを特徴とする。
　本発明に係る超音波観測装置の作動プログラムは、複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置に、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算手順と、前記演算手順の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御手順と、を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、順次交互スキャン時の残響エコーによるノイズの影響を抑制することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置において設定される関心領域の一例を説明する図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うフロー用のＲＦデータ取得時の超音波送信タイミングの一例を説明する図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うフロー用のＲＦデータ取得時の受信エコーを説明する図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の制御による超音波送信処理を説明する図である。 図６は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うＰＲＦの設定処理を説明するフローチャートである。 図７は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うＰＲＦの設定変更を説明する図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うＰＲＦの設定変更を説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図である。 図１１は、本発明の実施の形態の変形例２に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
（実施の形態）
　図１は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。同図に示す超音波診断システム１は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡２と、超音波内視鏡２が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置３と、超音波観測装置３が生成した超音波画像を表示する表示装置４と、を備える。
　超音波内視鏡２は、その先端部に、超音波観測装置３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス）に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号（超音波信号）に変換して出力する超音波振動子２１を有する。超音波振動子２１は、ラジアル型の振動子により実現される。超音波内視鏡２は、超音波振動子２１をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子２１として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
　超音波内視鏡２は、通常は撮像光学系および撮像素子を有しており、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、または呼吸器（気管、気管支）へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡２は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡２の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。
　超音波観測装置３は、送受信部３１と、信号処理部３２と、画像処理部３３と、フレームメモリ３４と、演算部３５と、入力部３６と、制御部３７と、記憶部３８と、を備える。
　送受信部３１は、超音波内視鏡２と電気的に接続され、所定の波形および送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号（パルス信号）を超音波振動子２１へ送信するとともに、超音波振動子２１から電気的な受信信号であるエコー信号を受信してデジタルの高周波（ＲＦ：Radio　Frequency）信号のデータ（以下、ＲＦデータという）を生成し、出力する。
　送受信部３１が送信するパルス信号の周波数帯域は、超音波振動子２１におけるパルス信号の超音波パルスへの電気音響変換の線型応答周波数帯域をほぼカバーする広帯域にするとよい。
　送受信部３１は、制御部３７が出力する各種制御信号を超音波内視鏡２に対して送信するとともに、超音波内視鏡２から識別用のＩＤを含む各種情報を受信して制御部３７へ送信する機能も有する。
　また、送受信部３１は、エコー信号に応じたＢモード画像、および血流の有無や血流の方向を色分けした二次元のドプラ情報であるフロー画像のいずれの画像を生成するかに応じて、制御部３７の制御のもと、所定の送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号（パルス信号）を超音波振動子２１へ送信する。具体的には、送受信部３１は、例えば、フロー画像を生成する場合、フロー用の超音波送信タイミングであるパルスを送信する。送受信部３１は、同一の方向に複数回超音波を送信し、反射した複数のエコー信号を受信することで、フロー用のエコー信号を取得する。送受信部３１は、フロー用のエコー信号を受信すると、フロー用のＲＦデータを生成して、信号処理部３２に出力する。
　図２は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置において設定される関心領域の一例を説明する図である。図３は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うフロー用のＲＦデータ取得時の超音波送信タイミングの一例を説明する図である。本実施の形態においてフロー画像を取得する際は、順次交互スキャンによりエコー信号が取得される。順次交互スキャンでは、図２に示す走査領域１００に対して設定されている関心領域Ｒ1を複数の領域に分割した複数の部分領域（部分領域Ｒ11～Ｒ15、以下、ブロックともいう）ごとに、各部分領域において設定されている複数のスキャンラインについて複数回の走査が行われる。例えば、ある部分領域において、五つのスキャンライン（例えば第１スキャンライン、第２スキャンライン、・・・第５スキャンライン）が設定されている場合、第１スキャンラインから順に第５スキャンラインまで走査した後、再び第１スキャンラインに戻り、各スキャンラインについて複数のエコー信号を取得する。具体的には、図３に示すように、時間ｔ21において１回目の第１スキャンライン（１）のスキャンが行われ、続けて時間ｔ22において１回目の第２スキャンライン（２）のスキャンが行われ、時間ｔ23において１回目の第３スキャンライン（３）のスキャンが行われ、時間ｔ24において１回目の第４スキャンライン（４）のスキャンが行われ、時間ｔ25において１回目の最後のスキャンラインである第５スキャンライン（５）のスキャンが行われる。その後、時間ｔ26において２回目の第１スキャンラインのスキャンが行われ、順次２回目のスキャンが行われる。順次交互スキャンでは、設定された回数のスキャン走査を行うことによって、各スキャンラインにおいて複数のエコー信号を取得する。なお、順次交互スキャンにおけるスキャンタイミングは、少なくとも同一のスキャンラインにおけるスキャン間隔が一定となる。
　関心領域Ｒ1は、例えば台形または扇形をなす領域が設定される。このほか、超音波振動子２１の深さ方向（音線方向）に平行な線分と、該線分の端部同士を結び、かつ超音波振動子２１の表面からの深さが同じ位置を結んでなる曲線とにより囲まれる扇形の領域を関心領域としてもよい。ここでいう「曲線」とは、超音波振動子２１の走査方向に相当する。
　信号処理部３２は、送受信部３１から受信したフロー用のＲＦデータをもとにデジタルのＢモード用受信データおよびフロー用受信データを生成する。信号処理部３２は、Ｂモード用受信データを生成するＢモード用信号処理部３２１と、フロー用受信データを生成するフロー用信号処理部３２２と、を有する。
　Ｂモード用信号処理部３２１は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換など公知の処理を施し、デジタルのＢモード用受信データを生成する。対数変換では、ＲＦデータを基準電圧で除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。Ｂモード用受信データは、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅または強度が、超音波パルスの送受信方向（深度方向）に沿って並んだ複数のラインデータからなる。信号処理部３２は、生成した１フレーム分のＢモード用受信データを、画像処理部３３へ出力する。
　フロー用信号処理部３２２は、同様にして、上述した処理を施して、フロー用のＲＦデータに基づいて、複数のラインデータからなるフロー用受信データを生成する。フロー用信号処理部３２２は、同一方向のＲＦデータを用いて、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅または強度の変化を所定の深さごとに算出し、該算出した変化量を有する音線（ラインデータ）を生成する。フロー用受信データは、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅または強度の変化量が、超音波パルスの送受信方向（深度方向）に沿って並んだ複数のラインデータからなる。また、フロー用信号処理部３２２は、受信したフロー用のＲＦデータを検波した後、検波後のＲＦデータをフレームメモリ３４に出力する。信号処理部３２は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）や各種演算回路等を用いて実現される。
　画像処理部３３は、信号処理部３２から受信したＢモード用受信データおよびフロー用受信データに基づいてＢモード画像データおよびフロー画像データをそれぞれ生成する。画像処理部３３は、Ｂモード用受信データに基づいてＢモード画像データを生成するＢモード画像生成部３３１と、フロー用受信データに基づいてフロー画像データを生成するフロー画像生成部３３２と、フロー画像データをＢモード画像データに重畳することによって画像合成を行う画像合成部３３３を有する。
　Ｂモード画像生成部３３１は、信号処理部３２から出力されたＢモード用受信データに対して、スキャンコンバーター処理、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置４における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データを生成する。スキャンコンバーター処理では、Ｂモード用受信データのスキャン方向を、超音波のスキャン方向から表示装置４の表示方向に変換する。Ｂモード画像は、色空間としてＲＧＢ表色系を採用した場合の変数であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値を一致させたグレースケール画像である。
　また、フロー画像生成部３３２は、信号処理部３２から受信したフロー用受信データに基づいてフロー画像データを生成する。具体的には、フロー画像生成部３３２は、設定されている関心領域における相対的な変化量に応じて各深さ位置に色情報を付与するとともに、欠損している位置の色情報を補間することにより、フロー画像データを生成する。色情報は、各位置における血流の有無や血流の方向を示すドプラ情報であり、ドプラ情報を生成する領域、例えば関心領域における変化量の割合で相対的に決まる色で表現される情報である。
　Ｂモード画像生成部３３１およびフロー画像生成部３３２は、信号処理部３２からのＢモード用受信データおよびフロー用受信データに走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Ｂモード用受信データ間、およびフロー用受信データ間の補間処理を施すことによって各々の受信データの空隙を埋め、Ｂモード画像データおよびフロー画像データを生成する。
　画像合成部３３３は、座標情報に応じてフロー画像データを生成したＢモード画像データに重畳することによって、表示用の画像データを生成する。
　フレームメモリ３４は、例えばリングバッファを用いて実現され、信号処理部３２により検波された１ラインのフロー用のＲＦデータを時系列に沿って記憶する。フレームメモリ３４は、複数のラインのフロー用のＲＦデータを時系列に沿って記憶するものであってもよい。この場合、フレームメモリ３４は、容量が不足すると（所定のライン数のフロー用受信データを記憶すると）、最も古いフロー用のＲＦデータを最新のフロー用のＲＦデータで上書きすることで、最新のフロー用のＲＦデータを時系列順に所定ライン数記憶する。なお、フレームメモリ３４は、Ｂモード用受信データや、Ｂモード画像データ、フロー画像データを記憶するものであってもよい。
　演算部３５は、各部分領域の走査時に発生する残響エコーの有無を検出し、残響エコーの有無に応じて超音波の送信に係る繰り返し周波数（Pulse　Repetition　Frequency：ＰＲＦ）を設定する。本実施の形態において、ＰＦＲの設定は、スキャンラインの数の設定に相当する。演算部３５は、減算部３５１と、判断部３５２と、ＰＲＦ設定部３５３と、を有する。
　減算部３５１は、部分領域において、フレームメモリ３４を参照して、部分領域において最初にスキャンして得られたスキャンラインのＲＦデータと、２回目以降に走査した同一のスキャンラインのＲＦデータとを減算して、差分データを算出する。減算部３５１は、例えば、部分領域Ｒ11において１回目に走査した第１スキャンラインのＲＦデータと２回目に走査した第１スキャンデータのＲＦデータとの差分データ、具体的には、２回目の第１スキャンラインのＲＦデータから１回目の第１スキャンラインのＲＦデータを引いた差分を所定の時間間隔（深度間隔）で有する差分データを算出する。減算部３５１は、ドプラフィルタによるノイズキャンセラ後のＲＦデータを用いて差分データを算出することが好ましい。
　判断部３５２は、減算部３５１により算出された差分と、記憶部３８に記憶されている閾値とを比較して、２回目以降のスキャンデータにおいて、当該スキャンラインの前のスキャンライン走査時に送信された超音波による残響エコーが含まれているか否かを判断する。具体的に、２回目の第１スキャンラインのＲＦデータ取得時に、１回目の第５スキャンラインのＲＦデータ取得時に送信された超音波によるエコー信号を受信する場合があり、このエコー信号が残響エコーとなる。この残響エコーは、２回目の第１スキャンラインのＲＦデータとしては本来含まれないものであり、フロー画像を生成する際に、ノイズとなって現れる。
　図４は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うフロー用のＲＦデータ取得時の受信エコーを説明する図である。部分領域において、１回目に送信された超音波により取得されるスキャンラインの受信エコー、例えば、図４の（ａ）に示す受信エコーは、これより前にスキャンが行われていない、具体的に、超音波振動子２１は、異なるスキャンラインのスキャンが行われていないため、残響エコーは受信せず、血流に応じたエコーＥ1を受信する。一方、２回目以降に送信された超音波により取得されるスキャンラインの受信エコー、例えば、図４の（ｂ）に示す２回目の受信エコーは、上述したエコーＥ1のほかに、これより前に送信された超音波、例えば、１回目の第５スキャンラインのＲＦデータ取得時に送信された超音波による残響エコーＥ10を受信する場合がある。この場合は、減算部３５１により算出された差分データが、この残響エコーに応じたピークを有する波形となる。判断部３５２は、上述した差分データと閾値とを比較して、このピークを検出することにより、残響エコーの有無を判断する。ここで用いられる閾値は、残響エコーとして検出され得るピーク値に基づき決定される値である。なお、隣り合うスキャンライン間でも残響エコーは生じるが、空間的に近いため、フロー画像においても連続的に表現される。一方で、第１スキャンラインと第５スキャンラインとのように、空間的に離れている場合は、フロー画像として不連続的に表現されるため、本実施の形態では、判断部３５２が、空間的に離れた場合に検出される残響エコーを検出するものとする。
　ＰＲＦ設定部３５３は、判断部３５２の判断結果に応じて、ＰＲＦの設定を行う。具体的に、ＰＲＦ設定部３５３は、判断部３５２により残響エコーが含まれていると判定された場合に、ＰＲＦの設定変更を行う。ＰＲＦ設定部３５３は、設定したＰＲＦを制御部３７に出力する。
　入力部３６は、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。入力部３６は、受け付けた情報を制御部３７に出力する。
　制御部３７は、超音波診断システム１全体を制御する。制御部３７は、演算および制御機能を有するＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。制御部３７は、記憶部３８が記憶、格納する情報を記憶部３８から読み出し、超音波観測装置３の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置３を統括して制御する。なお、制御部３７を信号処理部３２と共通のＣＰＵ等を用いて構成することも可能である。
　制御部３７は、フロー画像を取得する際に行う順次交互スキャンにおいて、ＰＲＦ設定部３５３により設定されたＰＲＦをもとに、部分領域におけるスキャンライン数の設定や、超音波の送信タイミングなどの設定情報を含む送信信号（パルス信号）を生成して、順次交互スキャンの制御を行う順次交互スキャン制御部３７１を有する。
　記憶部３８は、超音波診断システム１を動作させるための各種プログラム、および超音波診断システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。記憶部３８は、順次交互スキャンの設定に関する情報である順次交互スキャン情報を記憶する順次交互スキャン情報記憶部３８１を有する。順次交互スキャン情報は、上述した判断部３５２が、残響エコーの有無を判断するための閾値（ピーク情報）や、ＰＲＦ設定部３５３が設定するＰＲＦに関する情報を記憶する。
　また、記憶部３８は、超音波診断システム１の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local　Area　Network）、ＷＡＮ（Wide　Area　Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
　以上の構成を有する記憶部３８は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read　Only　Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Random　Access　Memory）等を用いて実現される。
　続いて、本実施の形態に係る超音波観測装置３が行うＢモード画像データおよびフロー画像データの生成処理について、説明する。図５は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の制御による超音波送信処理を説明する図である。なお、本実施の形態では、Ｂモード走査において、パルスの立ち下り、または立ち上がり時にライン走査を行うものとして説明する。
　フロー観察では、Ｂモード走査のフレーム間に、フローモード走査を行ってフロー用のエコー信号を取得する。図５に示すフローモード走査では、各部分領域ごとに５回のフローモード用のライン走査を行うものとして説明する。なお、この連続したライン走査により得られ、組をなす複数の信号をパケットといい、上述した部分領域ごとにパケットが構成される。
　具体的に、本実施の形態に係る超音波送信処理では、例えば、時間ｔ10から時間ｔ11の間で１フレーム分のＢモード走査が終了し、時間ｔ11からフローモード走査を開始する。時間ｔ11から時間ｔ12の間で一つの部分領域における超音波送信処理が行われる。例えば、時間ｔ11から時間ｔ12の間では、部分領域Ｒ11～Ｒ15のうちの部分領域Ｒ11に対応する領域に対する超音波送信処理が行われる。各部分領域では、例えば、第１スキャンラインから第２スキャンライン、・・・第５スキャンラインまでのスキャンラインのライン走査を行って１パケット分の受信エコーを取得した後、再び第１スキャンラインから第２スキャンライン、・・・第５スキャンラインまでのスキャンラインのライン走査（パケット取得）を所定の回数だけ繰り返す。その後、他の部分領域において超音波送信処理を順次行う。時間ｔ13において、最後の部分領域における最後のスキャンラインのライン走査が終了すると、１フレーム分のフローモード用の受信エコーを取得することができる。
　フローモード走査の終了後、上述した処理を繰り返し、時間ｔ13から時間ｔ14の間で２フレーム目のＢモード走査が開始され、Ｂモード走査終了後、時間ｔ14から時間ｔ15の間で２フレーム目のフローモード走査における最初の部分領域のライン走査が行われる。このようにして、１フレーム分のＢモード走査と、１フレーム分のフローモード走査とを繰り返すことにより、それぞれの画像情報を生成するための受信エコーが取得される。
　本実施の形態では、例えば部分領域における２回目の第１スキャンラインのＲＦデータを取得後、演算部３５が、残響エコーの有無の判定処理を行い、残響エコーがあると判断した場合に、ＰＲＦの設定処理（演算ステップ）を行う。図６は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うＰＲＦの設定処理を説明するフローチャートである。以下、制御部３７の制御のもと、各部が動作するものとして説明する。まず、演算部３５は、走査対象の部分領域において２回目のスキャンラインのＲＦデータ（以下、スキャンデータともいう）を取得したか否かを判断する。演算部３５は、２回目のスキャンラインのスキャンデータを取得していないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、スキャンデータの確認を繰り返す。これに対し、演算部３５は、２回目のスキャンラインのスキャンデータを取得したと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に移行する。
　ステップＳ１０２では、減算部３５１が、部分領域において１回目（最初）にスキャンした第１スキャンラインのＲＦデータと、２回目に走査した第１スキャンラインのＲＦデータとの減算処理を行って差分データを算出する。
　差分算出後、判断部３５２が、減算部３５１により算出された差分と、記憶部３８に記憶されている閾値とを比較して、２回目のスキャンデータにおいて残響エコーが含まれているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。判断部３５２は、差分が閾値以下であり、２回目のスキャンデータに残響エコーが含まれていないと判断すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。これに対し、判断部３５２は、差分が閾値より大きく、２回目のスキャンデータに残響エコーが含まれていると判断すると（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に移行する。
　判断部３５２による判断後、ＰＲＦ設定部３５３が、判断結果に応じて次回以降の順次交互スキャンにおけるＰＲＦの設定を行う。なお、ＰＲＦ設定部３５３によりＰＲＦが設定されると、順次交互スキャン制御部３７１により、設定後のＰＲＦが適用された順次交互スキャンが実施される（順次交互スキャン制御ステップ）。
　ステップＳ１０４では、ＰＲＦ設定部３５３は、２回目のスキャンデータに残響エコーが含まれていないため、ＰＲＦを現状のまま維持する。これにより、フレームレートを維持しつつ、残響エコーの影響のないフロー用のエコー信号を受信することができる。
　一方、ステップＳ１０５では、ＰＲＦ設定部３５３は、２回目のスキャンデータに残響エコーが含まれているため、この残響エコーが含まれないようなＰＲＦの設定を行う。ＰＲＦ設定部３５３は、各スキャンラインのエコー信号の受信間隔を維持しつつ、３回目以降の第１スキャンラインのＲＦデータが残響エコーを含まないようなＰＲＦに変更する。これにより、フレームレートが若干低下するものの、残響エコーの影響を排除したエコー信号の取得を行うことが可能である。
　図７，８は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行うＰＲＦの設定変更を説明する図である。ＰＲＦ設定部３５３は、例えば、図７の（ａ）および図７の（ｂ）に示すように、同一スキャンラインのエコー信号の受信間隔である時間ｔ31と時間ｔ32との間隔や、時間ｔ32と時間ｔ33との間隔を維持しつつ、スキャンライン数を減少させて隣り合うスキャンライン間の超音波送信間隔を大きくすることによりＰＲＦの設定変更を行う。
　ＰＲＦ変更前（図８の（ａ））は、１回目の最終スキャンラインのライン走査の超音波送信時間である時間ｔ41に送信された超音波より生じた残響エコーＥ10が、エコーＥ2を取得するための２回目のスキャンラインの超音波送信開始時間である時間ｔ42以降に存在している。これに対し、ＰＲＦ変更後（図８の（ｂ））は、１回目の最終スキャンラインのライン走査の超音波送信時間である時間ｔ41に送信された超音波より生じた残響エコーＥ10が、２回目のスキャンラインの超音波送信時間である時間ｔ43より前に存在するようになる。このように、ＰＲＦ設定部３５３によるＰＲＦの変更処理により、１回目より後の第１スキャンラインのＲＦデータ（受信エコー）が、残響エコーを含まないようにすることができる。
　ここで、ＰＲＦの変更を行う場合、ＰＲＦ設定部３５３は、図８に示すように、第１スキャンラインの２回目のライン走査の超音波送信開始時間である時間ｔ42を基点として、残響エコーＥ10が消失するまでの時間、具体的には、ＰＲＦ設定部３５３は、時間ｔ42から時間ｔ44までの時間ｔ45をカウントし、最終のスキャンラインのライン走査の超音波送信開始時間である時間ｔ41から時間ｔ42までのカウント値である時間ｔ46に時間t45を加算することによって一つのスキャンあたりの最短時間（t45＋ｔ46）を算出し、この最短時間をもとに、繰り返し周波数であるＰＲＦを算出する。ＰＲＦ変更後の超音波送信間隔は、この最短時間以上となっていればよく、例えば、図８の（ｂ）では時間ｔ41から時間ｔ43までの間隔となっている。このように、ＰＲＦ設定部３５３は、残響エコーの時間的な位置に応じてＰＲＦの設定を行う。
　また、残響エコーの検出およびＰＲＦの変更は、各部分領域の順次交互スキャンを行う際、すなわちフレームごとにそれぞれ行うものであってもよいし、設定された一つまたは複数の部分領域の順次交互スキャンを行う際に行うものであってもよい。設定された一つまたは複数の部分領域の順次交互スキャンを行う際に残響エコーの検出およびＰＲＦの変更を行う場合、残響エコーの検出およびＰＲＦの変更を行わない部分領域については、前回設定されたＰＲＦを維持して順次交互スキャンを行う。各部分領域の順次交互スキャンを行う際（フレームごと）に残響エコーの検出およびＰＲＦの変更をその都度行えば、各部分領域に対して適切なＰＲＦを設定することができる。これに対し、設定された一つまたは複数の部分領域の順次交互スキャンを行う際に残響エコーの検出およびＰＲＦの変更を行えば、都度行う場合と比して演算量を低減させることができる。
　その後、フロー用信号処理部３２２は、フローモード用のライン走査により得られたスキャンラインごとの複数の受信信号を用いて、走査領域における血液の変化量を含むフロー用受信信号データを生成する。この際、複数の受信信号から深度ごとの振幅または強度の変化量に基づいて、血流情報を生成する。なお、フローモード用のライン走査では、各ラインの全深度において振幅や強度を受信して、設定された関心領域（ＲＯＩ）を走査領域としてこの範囲の血流情報を取得するものであってもよいし、画像全体を走査領域として血流情報を取得するものであってもよい。
　フロー画像生成部３３２は、信号処理部３２から受信したフロー用受信データに基づいてフロー画像データを生成する。画像合成部３３３は、Ｂモード画像生成部３３１が生成したＢモード画像データ上に、フロー画像生成部３３２が生成したフロー画像データを重畳することによって、Ｂモード画像データ上に血流情報が重畳された合成画像データを生成する。
　以上説明した本発明の一実施の形態によれば、１回目のスキャンラインのスキャンデータと、２回目以降のスキャンラインのスキャンデータであって、１回目のスキャンラインと同じスキャンラインのスキャンデータとを比較して残響エコーを検出し、残響エコーを検出した場合に、繰り返し周波数であるＰＲＦを変更するようにしたので、フロー画像を生成した際の、空間的に離れたスキャンデータ間の残響エコーによる影響を抑制することができる。すなわち、本実施の形態によれば、順次交互スキャン時の残響エコーによるフロー画像におけるノイズの影響を抑制することが可能である。
（実施の形態の変形例１）
　上述した実施の形態では、第１スキャンライン、第２スキャンライン、・・・第５スキャンラインのすべてのスキャンラインを走査後に、繰り返し行われる２回目のスキャンラインのスキャンデータを用いて残響エコーを検出するものとして説明したが、本変形例１では、順次交互スキャンを行う前に、検出用の走査を行うことによって、残響エコーの検出を行う。図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図であって、判断部３５２が残響エコーを含まないと判断した場合の順次交互スキャンを説明する図である。
　本変形例１では、順次交互スキャン制御部３７１が、まず、時間ｔ51において部分領域の最初のスキャンラインのスキャンデータを取得した後、時間ｔ52において最後のスキャンラインのスキャンデータを取得し、その後の時間ｔ53において２回目の最初のスキャンラインのスキャンデータを取得し、上述したように、減算部３５１が、１回目に走査した第１スキャンラインのＲＦデータと２回目に走査した第１スキャンデータのＲＦデータとの差分データを算出する。その後、判断部３５２がこの差分データを用いて、残響エコーの検出を行う。
　図９に示すように、残響エコーが存在しない場合は、ＰＲＦも変更されないため、順次交互スキャンにおいて、第１～第５スキャンラインのスキャンデータが取得される。
　図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図であって、判断部３５２が残響エコーを含むと判断した場合の順次交互スキャンを説明する図である。図１０に示すように、残響エコーが存在する場合は、ＰＲＦが変更され、上述したように、スキャンラインが減少する。このため、順次交互スキャンにおいて、第１～第４スキャンラインのスキャンデータが取得される。この場合、ｎ回目のスキャンデータの取得タイミングと、ｎ＋１回目のスキャンデータの取得タイミングとの時間間隔は、ＰＲＦ変更前のｎ回目のスキャンデータの取得タイミングと、ｎ＋１回目のスキャンデータの取得タイミングとの時間間隔と同等である。
　このように、順次交互スキャンを行う前に、残響エコーの検出処理を行ってＰＲＦの変更を事前に行うようにすれば、特に残響エコーが検出された場合のフローモード走査に要する時間を、上述した実施の形態に係るフローモード走査に要する時間と比して短縮することができる。
（実施の形態の変形例２）
　上述した実施の形態では、順次交互スキャンを開始後に、残響エコーを検出し、検出結果によってＰＲＦを変更するものとして説明したが、本変形例２では、ＰＲＦが変更された場合にリセットを行って、ＰＲＦ変更後、変更されたＰＲＦを用いて新たに順次交互スキャンを行う。図１１は、本発明の実施の形態の変形例２に係る超音波観測装置が行うフローモード時の処理を説明する図であって、判断部３５２が残響エコーを含むと判断した場合の順次交互スキャンを説明する図である。
　本変形例２では、上述した実施の形態と同様に時間ｔ61から順次交互スキャンを行い、時間ｔ61において部分領域の最初のスキャンラインのスキャンデータを取得した後、順次スキャンデータを取得し、時間ｔ62において最後のスキャンラインのスキャンデータを取得後、時間ｔ63において２回目の最初のスキャンラインのスキャンデータを取得する。その後、減算部３５１が、１回目に走査した第１スキャンラインのＲＦデータと２回目に走査した第１スキャンラインのＲＦデータとの差分データを算出する。その後、判断部３５２がこの差分データを用いて、残響エコーの検出を行う。
　残響エコーが存在する場合は、ＰＲＦが変更され、上述したように、スキャンラインが減少する。この場合、本変形例２では、時間ｔ63において順次交互スキャンをリセットするとともに、時間ｔ63から新たに第１～第４スキャンラインのスキャンデータを取得する順次交互スキャンを開始する。
　このように、順次交互スキャンを開始しても、残響エコーの検出処理を行ってＰＲＦの変更が行われた場合に、リセットして新たなＰＲＦで順次交互スキャンを行うようにしたので、上述した実施の形態に係るフローモード走査と比して一層確実に残響エコーの影響を抑制したフロー画像を得ることができる。
　ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、超音波観測装置において、各機能を有する回路同士をバスで接続することによって構成してもよいし、一部の機能が他の機能の回路構造に内蔵されるように構成してもよい。
　また、本実施の形態では、超音波プローブとしてライトガイド等の光学系を有する超音波内視鏡２を用いて説明したが、超音波内視鏡２に限らず、撮像光学系および撮像素子を有しない超音波プローブであってもよい。さらに、超音波プローブとして、光学系のない細径の超音波ミニチュアプローブを適用してもよい。超音波ミニチュアプローブは、通常、胆道、胆管、膵管、気管、気管支、尿道、尿管へ挿入され、その周囲臓器（膵臓、肺、前立腺、膀胱、リンパ節等）を観察する際に用いられる。
　また、超音波プローブとして、被検体の体表から超音波を照射する体外式超音波プローブを適用してもよい。体外式超音波プローブは、通常、腹部臓器（肝臓、胆嚢、膀胱）、乳房（特に乳腺）、甲状腺を観察する際に体表に直接接触させて用いられる。
　また、超音波振動子は、リニア振動子でもラジアル振動子でもコンベックス振動子でも構わない。超音波振動子がリニア振動子である場合、その走査領域は矩形（長方形、正方形）をなし、超音波振動子がラジアル振動子やコンベックス振動子である場合、その走査領域は扇形や円環状をなす。また、超音波内視鏡は、超音波振動子をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
　このように、本発明は、請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。
　以上のように、本発明にかかる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラムは、順次交互スキャン時の残響エコーによるノイズの影響を抑制するのに有用である。
　１　超音波診断システム
　２　超音波内視鏡
　３　超音波観測装置
　４　表示装置
　２１　超音波振動子
　３１　送受信部
　３２　信号処理部
　３３　画像処理部
　３４　フレームメモリ
　３５　演算部
　３６　入力部
　３７　制御部
　３８　記憶部
　３２１　Ｂモード用信号処理部
　３２２　フロー用信号処理部
　３３１　Ｂモード画像生成部
　３３２　フロー画像生成部
　３３３　画像合成部
　３５１　減算部
　３５２　判断部
　３５３　ＰＲＦ設定部
　３７１　順次交互スキャン制御部
　３８１　順次交互スキャン情報記憶部

Claims (11)

  1. 　複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置であって、
    　前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算部と、
    　前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御部と、
    　を備えたことを特徴とする超音波観測装置。
  2. 　前記演算部は、
    　前記第１スキャンデータと、前記第２スキャンデータとを減算する減算部と、
    　前記減算部の減算結果と、閾値とを比較して、前記第２スキャンデータにおける残響エコーの有無を判断する判断部と、
    　前記判断部により前記第２スキャンデータに前記残響エコーが存在すると判断された場合に、前記繰り返し周波数の設定変更を行う繰り返し周波数設定部と、
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
  3. 　前記繰り返し周波数設定部は、検出された前記残響エコーに基づき前記繰り返し周波数を設定するための加算時間を算出する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。
  4. 　前記繰り返し周波数設定部は、超音波送信の時間間隔が、設定されている超音波送信の時間間隔に前記加算時間を加算した時間以上となる時間を前記超音波送信の時間間隔とする前記繰り返し周波数を設定する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の超音波観測装置。
  5. 　前記判断部は、前記減算結果と閾値とを比較することによって残響エコーのピークを検出する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。
  6. 　前記ドプラ情報を生成する走査領域が複数の部分領域に分割されており、
    　前記順次交互スキャン制御部は、前記部分領域ごとに前記順次交互スキャンを実行させる制御を行い、
    　前記演算部は、設定された一つまたは複数の部分領域において、前記比較演算を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
  7. 　前記繰り返し周波数設定部は、前記順次交互スキャンを行うスキャンライン数を変更することにより前記繰り返し周波数を設定する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。
  8. 　前記順次交互スキャン制御部は、前記順次交互スキャンの前記繰り返し周波数をフレームごとに設定する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
  9. 　前記順次交互スキャン制御部は、前記順次交互スキャンを行う前に、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信し、前記順次交互スキャンにおいて最後にスキャンする深度方向に前記超音波を送信した後、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信する事前処理を行わせ、
    　前記演算部は、前記事前処理により取得された前記第１スキャンデータと前記第２スキャンデータとを比較演算し、
    　前記順次交互スキャン制御部は、前記事前処理に基づくスキャンデータによる前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記繰り返し周波数を制御する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
  10. 　複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置の作動方法であって、
    　演算部が、前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算ステップと、
    　順次交互スキャン制御部が、前記演算部の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御ステップと、
    　を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。
  11. 　複数の深度方向に対して順次超音波を送信するとともに、この順で超音波の送信を繰り返す順次交互スキャンによって取得される複数のスキャンデータに基づいてドプラ情報を生成する超音波観測装置に、
    　前記順次交互スキャンにおいて最初にスキャンする深度方向に前記超音波を送信することにより取得される第１スキャンデータと、前記最初にスキャンする深度方向と同一の深度方向に対して前記超音波を送信することにより取得される第２スキャンデータであって、２回目の前記超音波の送信により取得された第２スキャンデータとを比較演算する演算手順と、
    　前記演算手順の演算結果に基づいて、前記順次交互スキャンにおける前記超音波の送信を繰り返す繰り返し周波数を制御する順次交互スキャン制御手順と、
    　を実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。
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