JP7366829B2 - 装置及びプログラム - Google Patents
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図1は、本実施形態に係る超音波診断装置100の構成例を示す図である。図1に示すように、超音波診断装置100は、超音波プローブ1と、入力装置3と、表示装置(表示部)5と、装置本体7とを有する。
次に、超音波診断装置100によって実行されるTR-Vmax検出処理について説明する。図3は、TR-Vmax検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。説明を具体的にするために、学習済みモデルは、被検体Pの三尖弁付近の血流をパルスドプラモードによりスキャンして得られたドプラ波形画像データとして入力し、当該ドプラ波形画像データに含まれる心拍毎のドプラ波形上のTR-Vmaxの座標を出力するものとする。加えて、学習済みモデルへのドプラ波形画像データの入力は、リアルタイム表示モードにおけるフリーズ操作を契機として実行されるものとする。
被検体Pに対する超音波の送受信により、ドプラ処理回路77は、ドプラモードRAWデータを生成し、生成されたドプラモードRAWデータをRAWデータメモリに記憶する。画像生成回路79は、RAWデータメモリから読み出されたドプラモードRAWデータに基づいて、ドプラ波形画像データを生成する。表示装置5は、ドプラ波形画像を表示する。なお、スクロール表示モードが実行されている場合、本ステップにおいて、表示装置5は、スクロール操作に応じて、対応する少なくとも一心拍に対応するドプラ波形を表示する。
入力装置3を介してフリーズ操作が実行される(ステップS302のYes)と、ステップS303の処理が実行される。入力装置3を介してフリーズ操作が実行されなければ、(ステップS302のNo)と、ステップS301の処理が実行される。なお、スクロール表示モードが実行されている場合、入力装置3を介してTR-Vmax検出処理の実行指示(例えば、TR-Vmax検出処理用のボタンの押下)が入力されると、ステップS303に処理が実行される。また、スクロール表示モードが実行されている場合、本ステップにおいて入力装置3を介してTR-Vmax検出処理の実行指示が入力されなければ、ステップS301において上述したスクロール表示が実行される。
処理回路87は、取得機能873により、表示装置5に表示されているドプラ波形画像に対応するデータを、内部記憶回路81または画像メモリ83から取得する。処理回路87は、内部記憶回路81から学習済みモデルを読み出す。このとき、表示装置5に表示されているドプラ波形画像は、多くのノイズを含むもの、ドプラ波形の折り返しが発生しているもの、輝度が低いもの等であってもよい。また、表示装置5に表示されているドプラ波形画像は、少なくとも一心拍に対応するドプラ波形を含むものであればよい。
処理回路87は、検出機能875により、取得されたドプラ波形画像データを学習済みモデルに入力する。これにより、処理回路87は、学習済みモデルにより、入力したドプラ波形画像データに含まれる各心拍のドプラ波形についてのTR-Vmaxの座標を出力する。
処理回路87は、表示制御機能877により、各心拍のドプラ波形についてのTR-Vmaxの座標に基づいて、心拍毎のTR-Vmaxの位置を対応するドプラ波形上にマッピングする。これにより、心拍毎のTR-Vmaxの位置(座標)が対応するドプラ波形に重畳されたドプラ波形画像データが生成される。
処理回路87は、検出された心拍毎のTR-Vmaxの座標に基づいて、各ドプラ波形上に対応するTR-Vmaxの位置がガイドによって示されたドプラ波形画像データを、表示装置5に表示させる。表示装置5は、TR-Vmaxの位置がガイドによって示されたドプラ波形画像を表示する。
入力装置3を介してTR-Vmax検出処理の終了指示が入力される(ステップS307のYes)と、TR-Vmax検出処理は終了する。入力装置3を介してTR-Vmax検出処理の終了指示が入力されない場合(ステップS307のNo)と、ステップS301以降の処理が繰り返される。
次に、学習済みモデルの生成に関するモデル生成処理について説明する。図5を用いて説明する。図5は、モデル生成処理において、多層化のネットワークMLNを学習させるデータの入出力の一例を示す図である。学習済みモデルの生成は、例えば、超音波診断装置100とは異なる学習装置により実行される。学習装置は、スタンドアローン(独立)型のコンピュータや、ネットワーク上に設けられたサーバ等により実現される。また、学習装置に搭載されたメモリや記憶装置、またはトレーニングデータ保管装置には、上記学習用データが記憶されているものとする。
上記実施形態においては、ドプラ波形画像データを入力し、当該ドプラ波形画像データにおけるドプラ波形上のTR-Vmaxの座標を出力する学習済みモデルを例として説明した。これに対し、少なくとも一心拍に対応するドプラ波形に加えて、当該少なくとも一心拍に対応するドプラ波形と同期して取得されたECG波形をさらに含むドプラ波形画像データを入力し、当該ドプラ波形画像データにおける各ドプラ波形上のTR-Vmaxの座標を出力する学習済みモデルを用いるようにしてもよい。
上記実施形態においては、学習済みモデルによって検出された心拍毎のTR-Vmaxの位置(座標)が対応するドプラ波形に重畳されたドプラ波形画像データを、表示装置5に表示させる場合を例示した。これに対し、学習済みモデルが、検出された心拍毎のTR-Vmaxの位置が対応するドプラ波形に重畳されたドプラ波形画像データ出力する構成としてもよい。このとき、学習済みモデルは、検出機能875において、少なくとも一心拍に対応するドプラ波形を含むドプラ波形画像データを入力し、心拍毎のTR-Vmaxの位置が対応するドプラ波形に重畳されたドプラ波形画像データを出力する。
上記実施形態においては、画像生成回路79によって生成されたドプラ波形画像データを学習済みモデルに入力し、TR-Vmax検出処理を実行する場合を例示した。これに対し、ドプラ処理回路77によって生成されたドプラ波形データ(すなわち、RAWデータメモリに格納されたドプラRAWデータ)を第1ドプラ波形データとして学習済みモデルに入力し、TR-Vmax検出処理を実行するようにしてもよい。係る場合、TR-Vmax検出処理を実行するモデルは、ドプラRAWデータを第2ドプラ波形データとし、当該第2ドプラ波形データ上のTR-Vmaxの座標を教師データとするトレーニングデータを用いて生成される。
上記実施形態においては、装置が超音波診断装置100である場合を例示した。これに対し、本実施形態に係る装置は、例えば、医用画像処理装置、医用画像処理サーバ装置、ワークステーションまたはクラウドコンピューティングにより実現されてもよい。医用画像装置、医用画像処理サーバ装置、ワークステーションまたはクラウドコンピューティングは、例えば、図1に記載の点線の枠9内の構成を有する。なお、装置が医用画像処理サーバ装置、ワークステーションまたはクラウドコンピューティングとして実現される場合、入力装置3と表示装置5とは、例えば、クライアント装置として、ネットワークに接続されてもよい。このとき、例えば、内部記憶回路81と、画像メモリ83と、通信インタフェース85と、処理回路87とは、ネットワーク上のサーバに搭載されてもよい。
3 入力装置
5 表示装置
7 装置本体
9 医用画像処理装置、医用画像処理サーバ装置、またはクラウドコンピューティング
71 超音波送信回路
73 超音波受信回路
75 Bモード処理回路
77 ドプラ処理回路
79 画像生成回路
81 内部記憶回路
83 画像メモリ
85 通信インタフェース
87 処理回路
100 超音波診断装置
871 システム制御機能
873 取得機能
875 検出機能
877 表示制御機能
Claims (10)
- 三尖弁逆流に関する第1ドプラ波形データを取得する取得部と、
三尖弁逆流に関する複数の第2ドプラ波形データのそれぞれにおけるドプラ波形の最大値の位置と、前記複数の第2ドプラ波形データとを少なくとも含むトレーニングデータにより学習された学習済みモデルと、前記第1ドプラ波形データとを用いて、前記第1ドプラ波形データにおけるドプラ波形の最大値の位置を検出する検出部と、
を備える装置。 - 前記取得部は、少なくとも一心拍のドプラ波形を含む第1ドプラ波形データを取得し、
前記複数の第2ドプラ波形データは、少なくとも一心拍のドプラ波形を含む、
請求項1に記載の装置。 - 前記取得部は、前記第1ドプラ波形データに含まれるドプラ波形と同期したECG波形を取得し、
前記検出部は、前記ECG波形をさらに含む前記トレーニングデータにより、学習された前記学習済みモデルと、前記第1ドプラ波形データとを用いて、前記第1ドプラ波形データにおける前記ドプラ波形の最大値の位置を検出する、
請求項1又は2に記載の装置。 - 前記取得部は、前記第1ドプラ波形データに含まれるドプラ波形と同期した呼気波形を取得し、
前記検出部は、前記呼気波形をさらに含む前記トレーニングデータにより、学習された前記学習済みモデルと、前記第1ドプラ波形データとを用いて、前記第1ドプラ波形データにおける前記ドプラ波形の最大値の位置を検出する、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の第2ドプラ波形データは、ノイズが基準値以上のドプラ波形データを少なくとも含む、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の第2ドプラ波形データは、ドプラ波形の折り返しを含むドプラ波形データを少なくとも含む、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の第2ドプラ波形データは、複数種類の心拍数に対応するドプラ波形を含む、
請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の装置。 - 前記検出部は、前記第1ドプラ波形データが複数心拍のドプラ波形を含む場合には、心拍毎の前記ドプラ波形の最大値の位置を検出する、
請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の装置。 - 検出された前記ドプラ波形の最大値の座標と前記第1ドプラ波形データとを用いて、前記ドプラ波形の最大値の位置が前記第1ドプラ波形データ上に重畳された画像を表示部に表示させる表示制御部をさらに有する、
請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の装置。 - コンピュータに、
三尖弁逆流に関する第1ドプラ波形データを取得し、
三尖弁逆流に関する複数の第2ドプラ波形データのそれぞれにおけるドプラ波形の最大値の位置と、前記複数の第2ドプラ波形データとを少なくとも含むトレーニングデータにより学習された学習済みモデルと、前記第1ドプラ波形データとを用いて、前記第1ドプラ波形データにおけるドプラ波形の最大値の位置を検出すること、
を実現させるプログラム。
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Citations (3)
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WO2013057999A1 (ja) | 2011-10-20 | 2013-04-25 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波撮像装置及び方法 |
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