CN117770875A - 超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法 - Google Patents

超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超声波诊断装置的控制方法及超声波诊断装置，能够容易选择血管中的穿刺位置。超声波诊断装置具备：探头位置检测部(33)，其检测超声波探头(1)的位置；图像获取部(31)，其获取超声波图像；显示器(23)；三维数据生成部(25)，其根据使超声波探头沿着受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时获取的多帧超声波图像和超声波探头的位置来生成血管的三维超声波数据；血管检测部(26)，其根据三维超声波数据来检测血管；深度检测部(27)，其对所检测出的血管的深度进行检测；以及血管图像生成部(28)，其根据超声波探头的位置、检测出的血管及检测出的深度来生成血管图像并将该血管图像显示于显示器。

Description

超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于观察血管的超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法。
背景技术
一直以来，进行代替肾脏人工去除受检体血管中的不需要的物质的治疗即透析。由于在透析中高频率地向受检体的上肢穿刺粗针，因此受检体的血管发生狭窄、堵塞或血管走行蜿蜒等各种变化的情况较多。在受检体的血管中发生各种变化时，有时无法容易选择血管中的穿刺位置。因此，通常制作记录了血管的位置及状态的所谓分流术图解，确认所制作的分流术图解的同时进行穿刺的情况较多。由于执刀医生手写制作分流术图解的情况较多，因此分流术图解中的精度及信息的包罗性取决于执刀医生的熟练度，分流术图解的制作需要很长时间。
在此，如专利文献1～3所公开，例如开发有一种所谓自动获取由超声波诊断装置拍摄的受检体的血管位置的技术以便能够与执刀医生的熟练度无关地容易选择血管中的穿刺位置。在专利文献1～3中公开了一种如下技术：通过拍摄受检体和超声波探头的光学图像的同时拍摄超声波图像，获取受检体的血管位置。专利文献1及3还公开了在拍摄到受检体的光学图像上重叠显示包括血管的超声波图像的技术。
专利文献1：日本特开2014-221175号公报
专利文献2：日本特开2014-217745号公报
专利文献3：日本特开2019-076748号公报
在接受透析治疗的受检体的血管中，俯视观察下的位置及形状发生变化，深度方向上的位置及形状也发生变化的情况较多。在专利文献1～3中，由于未考虑到血管的深度方向的位置及形状，因此执刀医生即使利用这些技术，也无法容易选择血管中的穿刺位置。
发明内容
本发明是为了解决此类现有问题点而完成的，其目的在于提供一种能够容易选择血管中的穿刺位置的超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法。
通过以下构成，能够实现上述目的。
〔1〕一种超声波诊断装置，其具备：
超声波探头；
探头位置检测部，其检测超声波探头的位置；
图像获取部，其使用超声波探头获取受检体的超声波图像；
显示器；
三维数据生成部，其根据使超声波探头沿着受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时由图像获取部获取的多帧超声波图像和由探头位置检测部检测出的超声波探头的位置来生成血管的三维超声波数据；
血管检测部，其根据由三维数据生成部生成的三维超声波数据来检测血管；
深度检测部，其根据由血管检测部检测出的血管来检测从受检体的体表到血管为止的深度；以及
血管图像生成部，其根据由探头位置检测部检测出的超声波探头的位置、由血管检测部检测出的血管及由深度检测部检测出的深度，生成描绘出受检体内的血管的血管图像，并将该血管图像显示于显示器。
〔2〕根据〔1〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备光学摄像头，该光学摄像头对扫描中的超声波探头和受检体进行拍摄，
由血管图像生成部生成的血管图像与由光学摄像头拍摄的光学图像重叠显示于显示器。
〔3〕根据〔2〕所述的超声波诊断装置，其中，
探头位置检测部根据由光学摄像头拍摄的光学图像来检测超声波探头的位置。
〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
血管检测部检测血管壁及血管管腔。
〔5〕根据〔4〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备血管尺寸计算部，该血管尺寸计算部根据由血管检测部检测出的血管壁及血管管腔来计算血管壁的厚度或血管管腔直径。
〔6〕根据〔5〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备第1异常部位检测部，该第1异常部位检测部对由血管尺寸计算部计算出的血管壁的厚度或血管管腔直径的空间变化率超过预定变化率阈值的部位进行检测，并将该部位显示于显示器。
〔7〕根据〔4〕至〔6〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
三维数据生成部获取B模式图像和多普勒图像，
血管检测部根据B模式图像及多普勒图像来检测血管管腔。
〔8〕根据〔1〕至〔7〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
血管图像生成部根据由深度检测部检测出的深度来变更血管图像在显示器中的显示方式。
〔9〕根据〔1〕至〔8〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备三维图像生成部，该三维图像生成部根据由三维数据生成部生成的三维超声波数据，生成与使用者针对血管图像指定的任意部位对应的三维超声波图像，并将该三维超声波图像显示于显示器。
〔10〕根据〔1〕至〔9〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备推荐穿刺路径计算部，该推荐穿刺路径计算部根据由三维数据生成部生成的三维超声波数据，计算在使用者针对血管图像指定的穿刺部位处推荐的包括推荐穿刺方向及相对于体表的穿刺角度在内的推荐穿刺路径，并将该推荐穿刺路径显示于显示器。
〔11〕根据权利要求〔1〕至〔10〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备血管判定部，该血管判定部判定由血管检测部检测出的血管是动脉还是静脉，
血管图像生成部根据血管判定部的判定结果来生成改变了血管的描绘方式的血管图像。
〔12〕根据〔1〕至〔11〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备神经束检测部，该神经束检测部根据由三维数据生成部生成的三维超声波数据来检测神经束，并将该神经束显示于显示器。
〔13〕根据〔4〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备：
对应关联建立部，其建立过去的血管图像与当前的血管图像的位置的对应关联；以及
所见部位显示部，其将由对应关联建立部与过去的血管图像上的过去的所见部位建立了对应关联的当前的部位重叠于当前的血管图像上而显示于显示器。
〔14〕根据〔13〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备过去图像显示部，该过去图像显示部将与由所见部位显示部显示于显示器且使用者指定的当前的部位对应的过去的所见内容及过去的超声波图像显示于显示器。
〔15〕根据〔14〕所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备类似图像显示部，该类似图像显示部从当前检查中获取的多帧超声波图像中搜索与过去的超声波图像类似的超声波图像，并将该超声波图像显示于显示器。
〔16〕根据〔13〕至〔15〕中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
超声波诊断装置具备：
血管尺寸计算部，其根据由血管检测部检测出的血管管腔来计算血管管腔直径；以及
第2异常部位检测部，其对由血管尺寸计算部计算出的过去的血管图像中的血管管腔直径与当前的血管图像中的血管管腔直径的差量超过预定的管腔直径阈值的部位进行检测，并将该部位显示于显示器。
〔17〕一种超声波诊断装置的控制方法，其包括：
检测超声波探头的位置；
使用超声波探头获取受检体的超声波图像；
根据使超声波探头沿着受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时获取的多帧超声波图像和检测出的超声波探头的位置来生成血管的三维超声波数据；
根据所生成的三维超声波数据来检测血管；
根据检测出的血管来检测从受检体的体表到血管为止的深度；以及
根据检测出的超声波探头的位置、检测出的血管及检测出的深度，生成描绘出受检体内的血管的血管图像，并将该血管图像显示于显示器。
发明效果
本发明的超声波诊断装置具备：超声波探头；探头位置检测部，其检测超声波探头的位置；图像获取部，其使用超声波探头获取受检体的超声波图像；显示器；三维数据生成部，其根据使超声波探头沿着受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时由图像获取部获取的多帧超声波图像和由探头位置检测部检测出的超声波探头的位置来生成血管的三维超声波数据；血管检测部，其根据由三维数据生成部生成的三维超声波数据来检测血管；深度检测部，其根据由血管检测部检测出的血管来检测从受检体的体表到血管为止的深度；以及血管图像生成部，其根据由探头位置检测部检测出的超声波探头的位置、由血管检测部检测出的血管及由深度检测部检测出的深度，生成描绘出受检体内的血管的血管图像，并将该血管图像显示于显示器，因此使用者能够容易选择血管中的穿刺位置。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式中的收发电路的结构的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式中的图像生成部的结构的框图。
图4是表示用于生成三维超声波数据的多帧超声波图像的图。
图5是表示与拍摄到受检体的上肢的光学图像重叠的血管图像的例子的图。
图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的动作的流程图。
图7是表示第1实施方式的变形例中的图像生成部的结构的框图。
图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图9是表示本发明的第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图10是表示血管壁的厚度的空间变化率超过变化率阈值的部位及血管管腔直径的空间变化率超过变化率阈值的部位的显示例的图。
图11是表示本发明的第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图12是表示三维超声波图像的例子的图。
图13是表示本发明的第5实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图14是表示推荐穿刺路径的例子的图。
图15是表示本发明的第6实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图16是表示动脉和静脉的显示例的图。
图17是表示本发明的第7实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图18是表示神经束的显示例的图。
图19是表示本发明的第8实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图20是表示重叠于当前的血管图像的、与过去的所见部位对应的当前的部位和与当前的部位对应的过去的所见的显示例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
以下记载的构成要件的说明根据本发明的代表性实施方式而完成，但本发明并不限定于这种实施方式。
另外，在本说明书中，用“～”表示的数值范围表示将在“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值来包括的范围。
在本说明书中，“同一”、“相同”包括技术领域中通常允许的误差范围。
第1实施方式
图1中示出本发明的第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。超声波诊断装置具备超声波探头1、与超声波探头1连接的装置主体2及光学摄像头3。超声波诊断装置用于观察受检体的血管。
超声波探头1具有振子阵列11。振子阵列11上连接有收发电路12。
装置主体2具有与超声波探头1的收发电路12连接的图像生成部21。在图像生成部21上依次连接有显示控制部22及显示器23。装置主体2具备与光学摄像头3连接的光学图像分析部24。在图像生成部21及光学图像分析部24上连接有三维数据生成部25。在三维数据生成部25上连接有血管检测部26。在三维数据生成部25及血管检测部26上连接有深度检测部27。在血管检测部26及深度检测部27上连接有血管图像生成部28。光学图像分析部24及血管图像生成部28与显示控制部22连接。并且，在光学摄像头3、收发电路12、图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27及血管图像生成部28上连接有主体控制部29。在主体控制部29上连接有输入装置30。
并且，由收发电路12和图像生成部21构成图像获取部31。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28及主体控制部29构成装置主体2用处理器32。并且，由光学摄像头3和光学图像分析部24构成探头位置检测部33。
超声波探头1的振子阵列11具有一维或二维排列的多个超声波振子。这些超声波振子分别根据从收发电路12供给的驱动信号来发射超声波，并且接收来自受检体的超声回波来输出基于超声回波的信号。各超声波振子例如通过在包括以PZT(Lead ZirconateTitanate：锆钛酸铅)为代表的压电陶瓷、以PVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride：聚偏二氟乙烯)为代表的高分子压电元件及以PMN-PT(Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：铌镁酸铅-钛酸铅固溶体)为代表的压电单晶等的压电体的两端形成电极来构成。
收发电路12在主体控制部29的控制下，从振子阵列11发射超声波且根据由振子阵列11获取的接收信号生成声线信号。如图2所示，收发电路12具有与振子阵列11连接的脉冲发生器41和从振子阵列11依次串联连接的放大部42、AD(Analog to Digital：模拟数字)转换部43及波束成形器44。
脉冲发生器41例如包括多个脉冲发生器，并且根据发射延迟模式调节延迟量而向多个超声波振子供给各自的驱动信号，以使从振子阵列11的多个超声波振子发射的超声波形成超声波束，该发射延迟模式根据来自主体控制部29的控制信号来选择。如此，若对振子阵列11的超声波振子的电极施加脉冲状或连续波状的电压，则压电体伸缩，从各超声波振子产生脉冲状或连续波状的超声波，并由这些超声波的合成波形成超声波束。
所发射的超声波束例如在受检体的部位等对象处反射，并朝向超声波探头1的振子阵列11传播。如此朝向振子阵列11传播的超声回波由构成振子阵列11的各超声波振子接收。此时，构成振子阵列11的各超声波振子通过接收传播的超声回波进行伸缩而产生作为电信号的接收信号，并将这些接收信号输出至放大部42。
放大部42放大从构成振子阵列11的各超声波振子输入的信号，并向AD转换部43发送放大后的信号。AD转换部43将从放大部42发送过来的信号转换为数字接收数据。波束成形器44通过对从AD转换部43接收的各接收数据赋予各自的延迟并将它们相加来进行所谓的接收聚焦处理。通过该接收聚焦处理，可获取整相相加由AD转换部43转换的各接收数据而得且超声回波的焦点被缩小的声线信号。
如图3所示，图像生成部21具有信号处理部45、DSC(Digital Scan Converter：数字扫描转换器)46及图像处理部47依次串联连接而成的结构。
信号处理部45使用由主体控制部29设定的声速值并根据超声波的反射位置的深度，对从收发电路12接收的声线信号实施由距离引起的衰减的校正之后，实施包络检波处理，由此生成与受检体内的组织相关的断层图像信息即B模式图像信号。
DSC46将由信号处理部45生成的B模式图像信号转换(光栅转换)为遵循一般电视信号的扫描方式的图像信号。
图像处理部47在对从DSC46输入的B模式图像信号实施灰度处理等各种所需图像处理之后，将B模式图像信号发送至显示控制部22及三维数据生成部25。以下，将由图像处理部47实施了图像处理的B模式图像信号称为超声波图像。
显示控制部22在主体控制部29的控制下对由图像生成部21生成的超声波图像等实施规定处理并将其显示于显示器23。
显示器23在显示控制部22的控制下进行各种显示。显示器23例如能够包括LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)或有机EL显示器(Organic ElectroluminescenceDisplay：有机电致发光显示器)等显示装置。
光学摄像头3例如包括所谓的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)影像传感器或所谓的CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：互补式金属氧化物半导体)影像传感器等影像传感器，通过拍摄受检体的体表和配置于受检体的体表上的超声波探头1来获取光学图像。光学摄像头3将所获取的光学图像发送至光学图像分析部24。
光学图像分析部24例如通过分析由光学摄像头3拍摄的光学图像，检测受检体的体表上的超声波探头1的位置。光学图像分析部24例如在超声波探头1上安装有用于检测超声波探头1的位置的标记，例如所谓的AR标记(Augmented Reality marker：增强现实标记)等时，能够通过识别标记来检测超声波探头1的位置。
并且，光学图像分析部24例如存储有表示超声波探头1和受检体的体表的多个模板图像，通过使用了这些多个模板图像的模板匹配方法在光学图像内进行搜索而检测超声波探头1和受检体的体表，还能够检测受检体的体表上的超声波探头1的位置。并且，光学图像分析部24例如具有学习了拍摄到普通的超声波探头和受检体的体表的大量光学图像的机器学习模型，还能够使用该机器学习模型检测受检体的体表上的超声波探头1的位置。
三维数据生成部25根据使超声波探头1沿着受检体的血管的长轴方向即血管的走行方向进行扫描的同时由图像获取部31获取的包括血管的短轴像的多帧超声波图像和由探头位置检测部33检测出的超声波探头1的位置来生成血管的三维超声波数据。在此，血管的短轴像是指垂直于血管的长轴方向的断层面。
此时，例如，如图4所示，三维数据生成部25能够通过将拍摄到血管B的多帧超声波图像U根据由探头位置检测部33检测出的超声波探头1的位置沿长轴方向D排列来生成三维超声波数据。三维数据生成部25通过分析多帧超声波图像U，还能够推测长轴方向D上的多帧超声波图像U间的数据来进行插值，并生成血管B及血管B的周边组织在长轴方向D上更平滑地连续的三维数据。
血管检测部26通过分析由三维数据生成部25生成的三维超声波数据，根据三维超声波数据来检测血管B。血管检测部26例如能够通过模板匹配方法，针对三维超声波数据的垂直于长轴方向D的截面检测血管B的截面，并根据该检测结果的集合来检测三维血管B。并且，血管检测部26还能够使用学习了大量的三维超声波数据和存在于这些三维超声波数据内的三维血管B的机器学习模型，根据三维超声波数据来检测三维血管B。并且，血管检测部26通过检测血管壁或血管管腔，能够检测血管B。在此，血管管腔是指存在于血管壁的内侧的空间区域。
深度检测部27根据由血管检测部26检测出的血管B，在检测出的血管B的全长范围内检测从受检体的体表到血管B为止的深度。深度检测部27通过在三维超声波数据中，在检测出的血管B的全长范围内计测深度方向上的超声波数据的上端部即体表与血管管腔的中心之间的距离或深度方向上的超声波数据的上端部即体表与血管壁之间的最短距离，能够检测出从受检体的体表到血管B为止的深度。
血管图像生成部28根据由探头位置检测部33检测出的超声波探头1的位置、由血管检测部26检测出的三维血管B及由深度检测部27检测出的血管B的深度，例如，如图5所示，生成描绘出受检体内的血管B的血管图像C，并将血管图像C与映现于由光学摄像头3拍摄的光学图像Q的受检体的体表A重叠显示于显示器23。图5示出血管图像C与映现于光学图像Q的受检体的上肢的体表A重叠的例子。
血管图像C能够根据血管B的深度来变更显示方式，血管B的深度除了能够通过沿着由光学图像Q表示的平面的即俯视观察下的血管B的位置及形状表示以外，例如还能够通过颜色的浓淡、彩度、透明度、明度、颜色或轮廓线的显示方式等表示。例如，通过颜色的浓淡表示血管B的深度时，血管图像C的颜色越浓，表示血管B的位置越深，血管图像C的颜色越浅，表示血管B的位置浅。使用者能够通过确认映现于显示器23的血管图像C，容易掌握血管B的位置、形状及深度并容易选择透析处置等时的穿刺位置。
主体控制部29按照预先记录的程序等控制装置主体2的各部及超声波探头1。
输入装置30接收由检查者进行的输入操作，并将所输入的信息发送至主体控制部29。输入装置30例如由键盘、鼠标、轨迹球、触控板及触摸面板等检查者用于输入操作的装置等构成。
另外，具有图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28及主体控制部29的处理器32由CPU(Central Processing Unit：中央处理装置)及用于使CPU进行各种处理的控制程序构成，但也可以用FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、DSP(DigitalSignal Processor：数字信号处理器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、其他IC(Integrated Circuit：集成电路)构成，或者也可以组合它们来构成。
并且，处理器32的图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28及主体控制部29还能够通过将一部分或者整体整合在1个CPU等来构成。
接着，使用图6的流程图，对第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的动作的例子进行说明。
首先，在步骤S1中，主体控制部29控制超声波诊断装置的各部来开始超声波探头1的扫描。此时，主体控制部29例如能够将使用者经由输入装置30输入开始超声波探头1的扫描的命令作为触发点来开始超声波探头1的扫描。此后，使用者使超声波探头1在接触受检体的体表A的状态下沿血管B的长轴方向D移动的同时进行超声波探头1的扫描，以便使超声波探头1拍摄受检体的血管B的短轴像。
接着，在步骤S2中，探头位置检测部33检测超声波探头1的位置。此时，探头位置检测部33的光学摄像头3拍摄受检体的体表A及超声波探头1来获取光学图像Q，光学图像分析部24分析光学图像Q，由此检测受检体的体表A上的超声波探头1的位置。在超声波探头1上安装有用于检测超声波探头1的位置的标记时，光学图像分析部24能够通过识别标记来检测超声波探头1的位置。并且，光学图像分析部24还能够通过模板匹配方法或使用了机器学习模型的方法来检测超声波探头1的位置。
在步骤S3中，图像获取部31获取超声波图像U。此时，由超声波探头1的振子阵列11向受检体内发射超声波束且从受检体内接收超声回波，由此生成接收信号。图像获取部31的收发电路12在主体控制部29的控制下对接收信号进行所谓的接收聚焦处理来生成声线信号。将由收发电路12生成的声线信号发送至图像生成部21。图像生成部21使用由收发电路12发送过来的声线信号生成超声波图像U。
在此，由于步骤S2和步骤S3的处理几乎同时进行，因此在步骤S2中检测出的超声波探头1的位置和在步骤S3中获取超声波图像U时的超声波探头1的位置可视为彼此相同。
在步骤S4中，主体控制部29判定是否结束超声波探头1的扫描。主体控制部29例如在使用者经由输入装置30输入了结束超声波探头1的扫描的命令时能够判定为结束超声波探头1的扫描。主体控制部29例如在使用者经由输入装置30未输入结束超声波探头1的扫描的命令时能够判定为继续进行超声波探头1的扫描。
在步骤S4中判定为继续进行超声波探头1的扫描时，返回步骤S2，重新检测超声波探头1的位置。在接下来的步骤S3中重新获取超声波图像U并进入步骤S4。如此，只要在步骤S4中判定为继续进行超声波探头1的扫描，则反复步骤S2～步骤S4的处理。在步骤S4中判定为结束超声波探头1的扫描时，进入步骤S5。
在步骤S5中，三维数据生成部25根据步骤S2～步骤S4的反复中检测出的超声波探头1的位置和步骤S2～步骤S4的反复中获取的连续的多帧超声波图像U来生成血管B的三维超声波数据。例如，如图4所示，三维数据生成部25根据在步骤S2中检测出的超声波探头1的位置，将在步骤S3中获取的多帧超声波图像U沿长轴方向D排列，由此能够生成三维超声波数据。
在步骤S6中，血管检测部26通过分析在步骤S5中生成的三维超声波数据，根据三维超声波数据来检测血管B。血管检测部26例如能够通过模板匹配方法，针对三维超声波数据的垂直于长轴方向D的截面检测血管B的截面，并根据该检测结果的集合来检测三维血管B。并且，血管检测部26还能够通过使用了机器学习模型的方法检测三维血管B。此时，血管检测部26通过检测血管壁或血管管腔，能够检测血管B。
在步骤S7中，深度检测部27根据在步骤S6中检测出的三维血管B，在检测出的血管B的全长范围内检测从受检体的体表A到血管B为止的深度。深度检测部27通过在三维超声波数据中，在检测出的血管B的全长范围内计测深度方向上的超声波数据的上端部即体表A与血管管腔的中心之间的距离或深度方向上的超声波数据的上端部即体表A与血管壁之间的最短距离，能够检测出从受检体的体表A到血管B为止的深度。
在步骤S8中，血管图像生成部28根据在步骤S2中检测出的超声波探头1的位置、在步骤S6中检测出的三维血管B及在步骤S7中检测出的血管B的深度，例如，如图5所示，生成描绘出受检体内的血管B的血管图像C。血管图像C除了通过沿着由光学图像Q表示的平面的即俯视观察下的血管B的位置及形状表示血管B的深度以外，例如还能够通过颜色的浓淡表示血管B的深度。例如，血管图像C的颜色越浓，表示血管B的位置越深，血管图像C的颜色越浅，表示血管B的位置浅。
在步骤S9中，光学摄像头3在主体控制部29的控制下获取拍摄到受检体的体表A的光学图像Q。
在步骤S10中，例如，如图5所示，血管图像生成部28将在步骤S8中生成的血管图像C与在步骤S9中获取的光学图像Q中拍摄到的受检体的体表A重叠显示于显示器23。此时，血管图像生成部28例如能够对映现于在步骤S2中拍摄到的光学图像Q的受检体的体表A和映现于在步骤S9中拍摄到的光学图像Q的受检体的体表A进行对位。
使用者能够通过确认如此显示于显示器23的血管图像C，容易掌握受检体内的血管B的位置、形状及深度并容易选择透析处置等时的穿刺位置。
步骤S10的处理结束时，按照图6所示的流程图进行的超声波诊断装置的动作结束。
从以上内容可知，根据本发明的第1实施方式的超声波诊断装置，三维数据生成部25根据使超声波探头1沿着受检体的血管B的长轴方向D进行扫描的同时由图像获取部31获取的多帧超声波图像U和由探头位置检测部33检测出的超声波探头1的位置来生成血管B的三维超声波数据，血管检测部26根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据来检测血管B，深度检测部27根据由血管检测部26检测出的三维血管B来检测从受检体的体表A到血管B为止的深度，血管图像生成部28根据由探头位置检测部33检测出的超声波探头1的位置、由血管检测部26检测出的三维血管B及由深度检测部27检测出的深度来生成描绘出受检体内的血管B的血管图像C，并将血管图像C显示于显示器23，因此使用者能够通过确认血管图像C，容易掌握受检体内的血管B的位置、形状及深度并容易选择透析处置等时的穿刺位置。
另外，对收发电路12配置于超声波探头1的情况进行了说明，但收发电路12也可以配置于装置主体2。
并且，对图像生成部21配置于装置主体2的情况进行了说明，但图像生成部21也可以配置于超声波探头1。
并且，装置主体2可以是所谓的固定式，可以是方便携带的便携式，也可以是例如由智能手机或平板电脑构成的所谓手持式。如此，构成装置主体2的设备的种类并没有特别限定。
并且，对图像生成部21生成B模式图像作为超声波图像U的情况进行了说明，但还能够生成所谓多普勒图像。此时，装置主体2例如能够具备具有图7所示的结构的图像生成部21A。
图像生成部21A具备与收发电路12连接的信号处理部45及正交检波部51。与图3所示的图像生成部21相同地，在信号处理部45上依次连接有DSC46及图像处理部47。并且，在正交检波部51上依次连接有高通滤波器52、高速傅里叶变换部53及多普勒图像生成部54。并且，在正交检波部51及高通滤波器52上连接有复数数据存储器55。
正交检波部51通过将在收发电路12中生成的声线信号中混合参考频率的载波信号，对声线信号进行正交检波而转换为复数数据。
高通滤波器52由于发挥所谓壁滤波器(Wall Filter)的功能，因此从在正交检波部51中生成的复数数据中去除因受检体的体内组织的运动引起的频率成分。
高速傅里叶变换部53通过对多个采样点的复数数据进行傅里叶变换，分析频率并求出血流速度，由此生成光谱信号。
多普勒图像生成部54通过将在高速傅里叶变换部53中生成的光谱信号排列在时间轴上并用亮度表示各频率成分来生成多普勒图像。在多普勒图像中，横轴表示时间轴，纵轴表示多普勒频移即流速，波形的亮度表示各频率成分的功率。
复数数据存储器55保存由正交检波部51从声线信号转换的复数数据。
多普勒图像是将存在血流的部位图像化而得的，因此，例如，即使在血管壁增厚的情况下，在血管B内产生斑块而血管B狭窄的情况下等，仍能够在血管B的短轴像中明确地图像化血管管腔。
三维数据生成部25获取由图像生成部21A生成的B模式图像和多普勒图像，并能够根据分别连续的多帧B模式图像和多普勒图像生成三维超声波数据。
血管检测部26能够根据B模式图像和多普勒图像，根据三维超声波数据来检测血管管腔。由于通过多普勒图像明确地图像化血管管腔，因此，血管检测部26通过根据B模式图像和多普勒图像两者来检测血管管腔而不是仅根据B模式图像来检测血管管腔，能够提高血管管腔的检测精度。
通过血管检测部26根据B模式图像和多普勒图像两者检测血管管腔，深度检测部27在检测从深度方向上的受检体的体表A到血管管腔的中心为止的距离作为血管B的深度时，能够提高血管B的深度的检测精度。
第2实施方式
在第1实施方式中，对根据光学图像Q检测超声波探头1的位置的情况进行了说明，但超声波探头1的检测方法并不限定于此。
图8示出第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第2实施方式的超声波诊断装置具备装置主体2B来代替装置主体2，具有安装在超声波探头1上的位置传感器33B来代替光学摄像头3。由该位置传感器33B构成第2实施方式中的探头位置检测部。
装置主体2B在图1所示的第1实施方式中的装置主体2中拆除光学图像分析部24，并具备主体控制部29B来代替主体控制部29。在装置主体2B中，三维数据生成部25及血管图像生成部28与位置传感器33B连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28及主体控制部29B构成装置主体2B用处理器32B。
安装在超声波探头1上的位置传感器33B是检测超声波探头1的位置的传感器。位置传感器33B例如能够以预定位置为基准检测距离基准位置的相对坐标作为超声波探头1的位置。作为位置传感器33B，例如能够使用所谓磁传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)传感器或地磁传感器等将由位置传感器33B检测出的超声波探头1的位置的信息发送至三维数据生成部25及血管图像生成部28。
三维数据生成部25根据使超声波探头1沿着受检体的血管B的长轴方向D进行扫描的同时由图像获取部31获取的包括血管B的短轴像的多帧超声波图像U和由位置传感器33B检测出的超声波探头1的位置来生成血管B的三维超声波数据。
血管图像生成部28根据由位置传感器33B检测出的超声波探头1的位置、由血管检测部26检测出的三维血管B及由深度检测部27检测出的血管B的深度，例如，如图5所示，生成描绘出受检体内的血管B的血管图像C，并将血管图像C与映现于由光学摄像头3拍摄的光学图像Q的受检体的体表A重叠显示于显示器23。
从以上内容可知，即使在由位置传感器33B检测超声波探头1的位置的情况下，也与根据光学图像Q检测超声波探头1的位置的情况相同地，血管图像生成部28根据由位置传感器33B检测出的超声波探头1的位置、由血管检测部26检测出的三维血管B及由深度检测部27检测出的深度来生成描绘出受检体内的血管B的血管图像C，并将血管图像C显示于显示器23，因此，使用者能够通过确认血管图像C，容易掌握受检体内的血管B的位置、形状及深度并容易选择透析处置等时的穿刺位置。
第3实施方式
例如，接受透析治疗的受检体由于高频率地向血管B穿刺粗针的情况较多，因此容易发生血管壁的增厚及血管B的狭窄等异常。因此，向受检体的血管B穿刺针时，优选避开这些异常部位。因此，本发明的超声波诊断装置还能够自动检测异常部位以便使用者不会穿刺异常部位。
图9示出第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第3实施方式的超声波诊断装置在图1所示的第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2C来代替装置主体2。
装置主体2C在第1实施方式中的装置主体2中具备主体控制部29C来代替主体控制部29，并且还具备血管尺寸计算部61及异常部位检测部62(第1异常部位检测部)。在装置主体2C中，在血管检测部26及主体控制部29C上连接有血管尺寸计算部61。在血管尺寸计算部61上连接有异常部位检测部62。异常部位检测部62与显示控制部22连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29C、血管尺寸计算部61及异常部位检测部62构成装置主体2C用处理器32C。
血管尺寸计算部61根据由血管检测部26检测出的血管壁及血管管腔，在由血管检测部26检测出的血管B的全长范围内计算血管壁的厚度或血管管腔直径。血管尺寸计算部61例如通过计测垂直于长轴方向D的平面内的三维血管B的血管壁及血管管腔，能够在由血管检测部26检测出的血管B的全长范围内计算血管壁的厚度或血管管腔直径。
异常部位检测部62对血管壁的厚度的长轴方向D上的空间变化率及血管管腔直径的长轴方向D上的空间变化率具有预定变化率阈值，并对由血管尺寸计算部61计算出的血管壁的厚度或血管管腔直径的空间变化率超过变化率阈值的部位进行检测。
异常部位检测部62在长轴方向D上的血管B的位置与该位置上的血管壁的厚度之间的关系中，通过将血管壁的厚度用长轴方向D上的血管B的位置来进行微分，能够计算血管壁的厚度在长轴方向D上的空间变化率。并且，异常部位检测部62在长轴方向D上的血管B的位置与该位置上的血管管腔直径之间的关系中，通过将血管管腔直径用长轴方向D上的血管B的位置来进行微分，能够计算血管管腔直径的长轴方向D上的空间变化率。
在此，在受检体的血管B中发生血管壁的增厚及狭窄等异常时，血管壁的厚度或血管管腔直径的空间变化率急剧增加。因此，这些空间变化率超过变化率阈值的部位可视为发生了血管壁的增厚及狭窄等异常的异常部位。
例如，如图10所示，异常部位检测部62将由血管尺寸计算部61计算出的血管壁的厚度或血管管腔直径的空间变化率超过变化率阈值的部位作为异常部位显示于显示器23。图10中示出了将表示血管B发生狭窄的部位及其长度的“狭窄长度○○mm”的消息E1和表示血管壁增厚的部位及其厚度的“壁增厚厚度○○mm”的消息E2重叠显示于光学图像Q的例子。使用者能够通过确认异常部位的显示，容易掌握应避开穿刺针的血管B的位置并在合适的位置穿刺针。
从以上内容可知，根据第3实施方式的超声波诊断装置，血管尺寸计算部61在由血管检测部26检测出的血管B的全长范围内计算血管壁的厚度或血管管腔直径，异常部位检测部62对由血管尺寸计算部61计算出的血管壁的厚度或血管管腔直径的空间变化率超过变化率阈值的部位进行检测，并将该部位显示于显示器23，因此使用者能够容易掌握应避开穿刺针的血管B的位置并在血管B中容易选择穿刺针的合适的位置。
另外，第3实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了血管尺寸计算部61和异常部位检测部62的结构，但也可以具有对第2实施方式的超声波诊断装置追加了血管尺寸计算部61和异常部位检测部62的结构。即使在这种情况下，使用者仍能够通过确认异常部位的显示，容易掌握应避开穿刺针的血管B的位置并在合适的位置穿刺针。
第4实施方式
本发明的超声波诊断装置还能够将血管B的三维图像显示于显示器23，以便使用者容易判断穿刺针的合适的位置。
图11示出第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第4实施方式的超声波诊断装置在图1所示的第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2D来代替装置主体2。装置主体2D在第1实施方式中的装置主体2中具备主体控制部29D来代替主体控制部29，并且还具备三维图像生成部63。
在装置主体2D中，在三维数据生成部25、血管图像生成部28及主体控制部29D上连接有三维图像生成部63。三维图像生成部63与显示控制部22连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29D及三维图像生成部63构成装置主体2D用处理器32D。
三维图像生成部63根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据，生成与使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的任意部位对应的图12所示之类的三维超声波图像J，并将三维超声波图像J显示于显示器23。此时，三维图像生成部63能够以体表A变平坦的方式重构血管B的三维超声波图像J，以便使用者容易掌握距离体表A的血管B的深度的变化。
三维图像生成部63还能够根据与使用者经由输入装置30指定的视点或旋转角度相符的旋转位置，将血管B的三维超声波图像J显示于显示器23。
从以上内容可知，根据第4实施方式的超声波诊断装置，三维图像生成部63生成与使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的任意部位对应的图12所示之类的三维超声波图像J，并将三维超声波图像J显示于显示器23，因此，使用者能够详细掌握血管B的形状及深度并容易选择穿刺针时的合适的位置。
另外，三维图像生成部63还能够根据三维超声波数据重构从多个方向观察血管B的二维图像并与血管B的三维超声波图像J一同显示于显示器23。由此，使用者能够进一步详细地掌握血管B的形状及深度并容易选择穿刺针时的合适的位置。
并且，第4实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了三维图像生成部63的结构，但也可以具有对第2实施方式及第3实施方式的超声波诊断装置追加了三维图像生成部63的结构。即使在这种情况下，使用者仍能够详细掌握血管B的形状及深度并容易选择穿刺针时的合适的位置。
第5实施方式
根据使用者的熟练度，有时即使能够掌握在血管B中适合于穿刺针的位置，仍无法容易决定针的穿刺方向及穿刺角度。因此，本发明的超声波诊断装置还能够自动计算所推荐的针的穿刺方向及穿刺角度。
图13示出第5实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第5实施方式的超声波诊断装置在图1所示的第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2E来代替装置主体2。装置主体2E在第1实施方式中的装置主体2中，具备主体控制部29E来代替主体控制部29，并且还具备推荐穿刺路径计算部64。
在装置主体2E中，在三维数据生成部25及主体控制部29E上连接有推荐穿刺路径计算部64。推荐穿刺路径计算部64与显示控制部22连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29E及推荐穿刺路径计算部64构成装置主体2E用处理器32E。
推荐穿刺路径计算部64根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据，计算在使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的穿刺部位处例如包括图14所示的推荐穿刺方向及相对于体表A的穿刺角度在内的推荐穿刺路径，并将该推荐穿刺路径显示于显示器23。在图14的例子中，作为推荐穿刺路径，示出了表示推荐穿刺方向的箭头P和表示相对于体表A的推荐穿刺角度的范围的“穿刺角度○°～○°”的消息E3。
此时，推荐穿刺路径计算部64例如能够根据三维超声波数据，检测从上观察受检体的体表A时的视点处的血管B的走行方向及血管壁的增厚及血管B的狭窄等异常部位的位置，并将如下的方向计算为推荐的穿刺方向，该方向与使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的穿刺部位处的血管B的走行方向平行且在行进方向上不存在血管壁的增厚及血管B的狭窄等异常部位。
并且，推荐穿刺路径计算部64例如能够根据三维超声波数据，重构使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的穿刺部位处的血管B的长轴像并计算相对于长轴像上血管B的走行方向的一定角度范围作为推荐穿刺角度。
从以上内容可知，根据第5实施方式的超声波诊断装置，推荐穿刺路径计算部64计算在使用者经由输入装置30针对血管图像C指定的穿刺部位处例如包括图14所示的推荐穿刺方向及相对于体表A的穿刺角度在内的推荐穿刺路径，并将该推荐穿刺路径显示于显示器23，因此，使用者能够通过确认推荐穿刺路径，容易掌握针对所决定的穿刺位置的合适的穿刺方向及穿刺角度。
另外，第5实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了推荐穿刺路径计算部64的结构，但也可以具有对第2实施方式～第4实施方式的超声波诊断装置追加了推荐穿刺路径计算部64的结构。即使在这种情况下，使用者仍能够通过确认推荐穿刺路径而容易掌握针对所决定的穿刺位置合适的穿刺方向及穿刺角度。
第6实施方式
在受检体内，有时动脉位于静脉附近。因此，本发明的超声波诊断装置例如还能够以不同的显示方式显示静脉和动脉，以便使用者在穿刺针时容易避开动脉。
图15示出第6实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第6实施方式的超声波诊断装置在图1所示的第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2F来代替装置主体2。装置主体2F在第1实施方式中的装置主体2中具备主体控制部29F来代替主体控制部29，并且还具备血管判定部65。
在装置主体2F中，在血管检测部26及主体控制部29F上连接有血管判定部65。血管判定部65与血管图像生成部28连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29F及血管判定部65构成装置主体2F用处理器32F。
血管判定部65判定由血管检测部26检测出的血管B是动脉还是静脉。通常，动脉的血管直径因心脏搏动而发生经时变化，因此血管判定部65例如能够根据连续的多帧超声波图像U，将血管直径发生经时变化的血管B判定为动脉，将血管直径不发生经时变化的血管B判定为静脉。血管判定部65例如还能够使用学习了拍摄到动脉的大量超声波图像U和拍摄到静脉的大量超声波图像U的机器学习模型来判定动脉和静脉。
血管图像生成部28能够根据血管判定部65的判定结果来生成改变了血管B的描绘方式的血管图像C。此时，例如，如图16所示，血管图像生成部28能够生成以彼此不同的颜色描绘出动脉B1和静脉B2的血管图像C。血管图像生成部28例如还能够改变动脉B1和静脉B2的透明度、明度或轮廓线的形态。
从以上内容可知，根据第6实施方式的超声波诊断装置，血管判定部65判定由血管检测部26检测出的血管B是动脉B1还是静脉B2，血管图像生成部28根据血管判定部65的判定结果来生成改变了血管B的描绘方式的血管图像C，因此，使用者能够通过确认显示器23的显示，容易掌握动脉B1和静脉B2的位置并容易选择血管B中的合适的穿刺位置。
另外，第6实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了血管判定部65的结构，但也可以具有对第2实施方式～第5实施方式的超声波诊断装置追加了血管判定部65的结构。即使在这种情况下，使用者仍能够通过确认显示器23的显示，容易掌握动脉B1和静脉B2的位置并容易选择血管B中的合适的穿刺位置。
第7实施方式
在受检体内，有时神经束位于血管B附近。因此，本发明的超声波诊断装置例如还能够显示位于血管B附近的神经束，以便减少针到达神经束的风险。
图17示出第7实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构。第7实施方式的超声波诊断装置在图1所示的第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2G来代替装置主体2。装置主体2G在第1实施方式中的装置主体2中具备主体控制部29G来代替主体控制部29，并且还具备神经束检测部66。
在装置主体2G中，在三维数据生成部25及主体控制部29G上连接有神经束检测部66。神经束检测部66与显示控制部22连接。并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29G及神经束检测部66构成装置主体2G用处理器32G。
神经束检测部66根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据来检测神经束，例如，如图18所示将神经束N和血管图像C一同与光学图像Q重叠显示于显示器23。神经束检测部66例如存储有表示神经束N的多个模板图像，能够通过使用了这些多个模板图像的模板匹配方法搜索三维超声波数据的截面并检测神经束N。神经束检测部66例如还能够使用学习了包括神经束N的大量的三维超声波数据的机器学习模型来检测神经束N。
从以上内容可知，根据第7实施方式的超声波诊断装置，神经束检测部66根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据来检测神经束N并将神经束N显示于显示器23，因此使用者能够容易掌握位于血管B附近的神经束N的位置并选择血管B中的合适的穿刺位置以避开神经束N。
另外，第7实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了神经束检测部66的结构，但也可以具有对第2实施方式～第6实施方式的超声波诊断装置追加了神经束检测部66的结构。即使在这种情况下，使用者仍能够容易掌握位于血管B附近的神经束N的位置，以避开神经束N的方式选择血管B中的合适的穿刺位置。
第8实施方式
本发明的超声波诊断装置例如能够自动比较过去检查中的血管B的观察结果与当前检查中的血管B的观察结果，以便使用者能够容易掌握受检体的血管B的异常部位。
图19示出第8实施方式的超声波诊断装置的结构。第8实施方式的超声波诊断装置在第1实施方式的超声波诊断装置中具备装置主体2H来代替装置主体2。装置主体2H在第1实施方式中的装置主体2中具备主体控制部29H来代替主体控制部29，并且还具备数据存储器67、血管尺寸计算部68、异常部位检测部69(第2异常部位检测部)、对应关联建立部70、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73。
在装置主体2H中，在图像生成部21、血管图像生成部28及主体控制部29H上连接有数据存储器67。在血管检测部26及主体控制部29H上连接有血管尺寸计算部68。血管尺寸计算部68与数据存储器67连接。在数据存储器67、血管尺寸计算部68及主体控制部29H上连接有异常部位检测部69。异常部位检测部69与显示控制部22连接。在血管图像生成部28、数据存储器67及主体控制部29H上连接有对应关联建立部70。在对应关联建立部70及主体控制部29H上连接有所见部位显示部71。所见部位显示部71与显示控制部22连接。在数据存储器67、所见部位显示部71及主体控制部29H上连接有过去图像显示部72。过去图像显示部72与显示控制部22连接。在图像生成部21、数据存储器67及主体控制部29H上连接有类似图像显示部73。类似图像显示部73与显示控制部22连接。
并且，由图像生成部21、显示控制部22、光学图像分析部24、三维数据生成部25、血管检测部26、深度检测部27、血管图像生成部28、主体控制部29H、血管尺寸计算部68、异常部位检测部69、对应关联建立部70、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73构成装置主体2H用处理器32H。
与第3实施方式中的血管尺寸计算部61相同地，血管尺寸计算部68根据由血管检测部26检测出的血管壁及血管管腔，在由血管检测部26检测出的血管B的全长范围内计算血管壁的厚度或血管管腔直径。
数据存储器67将由图像生成部21生成的超声波图像U、由血管尺寸计算部68计算出的血管壁的厚度或血管管腔直径、由血管图像生成部28生成的血管图像C、使用者经由输入装置30与血管图像C建立关联来输入的血管B中的所见部位、及与该所见部位相关的所见分别建立关联来保存。数据存储器67中还保存有过去的超声波图像U、过去的血管图像C、受检体的血管B中的过去的所见部位、与该所见部位相关的所见内容。
作为数据存储器67，例如，能够使用闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)、FD(Flexible Disk：软盘)、MO光盘(Magneto-Optical disk：磁光盘)、MT(Magnetic Tape：磁带)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、CD(Compact Disc：压缩光盘)、DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)、SD卡(Secure Digital card：安全数字卡)或USB存储器(Universal Serial Bus memory：通用串行总线存储器)等记录介质等。
异常部位检测部69具有相对于过去的血管图像C中的血管管腔直径即在数据存储器67中与过去的血管图像C建立关联保存的血管管腔直径与当前的血管图像C中的血管管腔直径即由血管尺寸计算部68计算且与当前的血管图像C建立关联的血管管腔直径的差量的预定的管腔直径阈值，并检测这些差量超过管腔直径阈值的部位。
在此，若在受检体的血管B中发生血管壁的增厚及狭窄等异常，则血管管腔直径发生变化。因此，血管B的同一位置上的、过去的血管管腔直径与当前的血管管腔直径的差量超过管腔直径阈值的部位可视为发生了血管壁的增厚及狭窄等异常的异常部位。
如图20所示，异常部位检测部69将过去的血管图像C中的血管管腔直径与当前的血管图像C中的血管管腔直径的差量超过管腔直径阈值的部位例如作为异常部位K而增强显示于显示器23。使用者能够通过确认显示于显示器23中的异常部位K的位置，避开异常部位K而选择合适的穿刺位置。
对应关联建立部70建立保存在数据存储器67中的过去的血管图像C的位置与由血管图像生成部28生成的当前的血管图像C的位置的对应关联。此时，对应关联建立部70将与过去的血管图像C建立关联地保存在数据存储器67中的过去的所见部位和所见内容和过去的血管图像C一同与当前的血管图像C建立对应关联。
例如，如图20所示，所见部位显示部71将由对应关联建立部70与过去的血管图像C上的过去的所见部位建立了对应关联的当前的部位重叠于当前的血管图像C上而显示于显示器23。在图20的例子中，“1”～“5”的所见部位重叠显示于当前的血管图像C。
使用者能够通过如此确认显示于显示器23的过去的所见部位，能够容易选择合适的穿刺位置。
过去图像显示部72将与由所见部位显示部71显示于显示器23且使用者经由输入装置30指定的当前的部位对应的过去的所见内容及过去的超声波图像U显示于显示器23。例如，如图20所示，过去图像显示部72能够将与使用者指定的所见部位“1”～“5”中的任一个对应的所见内容通过消息E4显示于显示器23。
过去图像显示部72通过参考数据存储器67，能够将与使用者指定的当前的部位对应的过去的超声波图像U显示于显示器23，但例如在显示根据由三维数据生成部25生成的三维超声波数据重构的血管B的长轴像等的超声波图像U保存在数据存储器67中时，还能够将该重构超声波图像U显示于显示器23。
使用者通过确认由过去图像显示部72显示于显示器23中的过去的所见内容及过去的超声波图像U，能够更详细地掌握受检体的血管B的状态并选择合适的穿刺位置。
类似图像显示部73通过参考数据存储器67，在当前检查中获取的多帧超声波图像U中搜索与由过去图像显示部72显示的过去的超声波图像U类似的超声波图像U并将其显示于显示器23。使用者通过确认由过去图像显示部72显示的过去的超声波图像U和由类似图像显示部73显示的当前的超声波图像U，能够在选择合适的穿刺位置时参考过去的所见部位的经时变化。
从以上内容可知，根据第8实施方式的超声波诊断装置，通过异常部位检测部69、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73，自动比较过去检查中的血管B的观察结果与当前检查中的血管B的观察结果，其结果显示于显示器23，因此，使用者能够通过确认显示于显示器23的比较结果，容易选择合适的穿刺位置。
另外，第8实施方式的超声波诊断装置具有对第1实施方式的超声波诊断装置追加了数据存储器67、血管尺寸计算部68、异常部位检测部69、对应关联建立部70、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73的结构，但能够具有对第2实施方式及第4实施方式～第7实施方式的超声波诊断装置追加了数据存储器67、血管尺寸计算部68、异常部位检测部69、对应关联建立部70、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73的结构，还能够具有对第3实施方式的超声波诊断装置追加了数据存储器67、对应关联建立部70、所见部位显示部71、过去图像显示部72及类似图像显示部73的结构。即使在这些情况下，使用者仍能够通过确认显示于显示器23的比较结果，容易选择合适的穿刺位置。
符号说明
1-超声波探头，2、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H-装置主体，3-光学摄像头，11-振子阵列，12-收发电路，21-图像生成部，22-显示控制部，23-显示器，24-光学图像分析部，25-三维数据生成部，26-血管检测部，27-深度检测部，28-血管图像生成部，29、29B、29C、29D、29E、29F、29G、29H-主体控制部，30-输入装置，31-图像获取部，32、32B、32C、32D、32E、32F、32G、32H-处理器，33-探头位置检测部，33B-位置传感器，41-脉冲发生器，42-放大部，43-AD转换部，44-波束成形器，45-信号处理部，46-DSC，47-图像处理部，51-正交检波部，52-高通滤波器，53-高速傅里叶变换部，54-多普勒图像生成部，55-复数数据存储器，61、68-血管尺寸计算部，62、69-异常部位检测部，63-三维图像生成部，64-推荐穿刺路径计算部，65-血管判定部，66-神经束检测部，67-数据存储器，70-对应关联建立部，71-所见部位显示部，72-过去图像显示部，73-类似图像显示部，A-体表，B-血管，B1-动脉，B2-静脉，C-血管图像，D-长轴方向，E1、E2、E3、E4-消息，J-三维图像，K-异常部位，N-神经束，P-箭头，Q-光学图像，U-超声波图像。

Claims (17)

1.一种超声波诊断装置，其具备：
超声波探头；
探头位置检测部，其检测所述超声波探头的位置；
图像获取部，其使用所述超声波探头获取受检体的超声波图像；
显示器；
三维数据生成部，其根据使所述超声波探头沿着所述受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时由所述图像获取部获取的多帧所述超声波图像和由所述探头位置检测部检测出的所述超声波探头的位置来生成所述血管的三维超声波数据；
血管检测部，其根据由所述三维数据生成部生成的所述三维超声波数据来检测血管；
深度检测部，其根据由所述血管检测部检测出的所述血管来检测从所述受检体的体表到所述血管为止的深度；以及
血管图像生成部，其根据由所述探头位置检测部检测出的所述超声波探头的位置、由所述血管检测部检测出的所述血管及由所述深度检测部检测出的所述深度，生成描绘出所述受检体内的所述血管的血管图像，并将该血管图像显示于所述显示器。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备光学摄像头，该光学摄像头对扫描中的所述超声波探头和所述受检体进行拍摄，
由所述血管图像生成部生成的所述血管图像与由所述光学摄像头拍摄的光学图像重叠显示于所述显示器。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其中，
所述探头位置检测部根据由所述光学摄像头拍摄的所述光学图像来检测所述超声波探头的位置。
4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中，
所述血管检测部检测血管壁及血管管腔。
5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备血管尺寸计算部，该血管尺寸计算部根据由所述血管检测部检测出的所述血管壁及所述血管管腔来计算所述血管壁的厚度或所述血管管腔直径。
6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备第1异常部位检测部，该第1异常部位检测部对由所述血管尺寸计算部计算出的所述血管壁的厚度或所述血管管腔直径的空间变化率超过预定变化率阈值的部位进行检测，并将该部位显示于所述显示器。
7.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其中，
所述三维数据生成部获取B模式图像和多普勒图像，
所述血管检测部根据所述B模式图像及所述多普勒图像来检测所述血管管腔。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
所述血管图像生成部根据由所述深度检测部检测出的所述深度来变更所述血管图像在所述显示器中的显示方式。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备三维图像生成部，该三维图像生成部根据由所述三维数据生成部生成的所述三维超声波数据，生成与使用者针对所述血管图像指定的任意部位对应的三维超声波图像，并将该三维超声波图像显示于所述显示器。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备推荐穿刺路径计算部，该推荐穿刺路径计算部根据由所述三维数据生成部生成的所述三维超声波数据，计算在使用者针对所述血管图像指定的穿刺部位处推荐的包括穿刺方向及相对于体表的穿刺角度在内的推荐穿刺路径，并将该推荐穿刺路径显示于所述显示器。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备血管判定部，该血管判定部判定由所述血管检测部检测出的所述血管是动脉还是静脉，
所述血管图像生成部根据所述血管判定部的判定结果来生成改变了所述血管的描绘方式的所述血管图像。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备神经束检测部，该神经束检测部根据由所述三维数据生成部生成的所述三维超声波数据来检测神经束，并将该神经束显示于所述显示器。
13.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备：
对应关联建立部，其建立过去的所述血管图像与当前的所述血管图像的位置的对应关联；以及
所见部位显示部，其将由所述对应关联建立部与所述过去的所述血管图像上的过去的所见部位建立了对应关联的当前的部位重叠于所述当前的所述血管图像上而显示于所述显示器。
14.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备过去图像显示部，该过去图像显示部将与由所述所见部位显示部显示于所述显示器且使用者指定的所述当前的部位对应的过去的所见内容及过去的超声波图像显示于所述显示器。
15.根据权利要求14所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备类似图像显示部，该类似图像显示部从当前检查中获取的多帧所述超声波图像中搜索与所述过去的超声波图像类似的超声波图像，并将该超声波图像显示于所述显示器。
16.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其中，
所述超声波诊断装置具备：
血管尺寸计算部，其根据由所述血管检测部检测出的所述血管管腔来计算所述血管管腔直径；以及
第2异常部位检测部，其对由所述血管尺寸计算部计算出的所述过去的所述血管图像中的所述血管管腔直径与所述当前的所述血管图像中的所述血管管腔直径的差量超过预定的管腔直径阈值的部位进行检测，并将该部位显示于所述显示器。
17.一种超声波诊断装置的控制方法，其包括：
检测超声波探头的位置；
使用所述超声波探头获取受检体的超声波图像；
根据使所述超声波探头沿着所述受检体的血管的长轴方向进行扫描的同时获取的多帧所述超声波图像和检测出的所述超声波探头的位置来生成所述血管的三维超声波数据；
根据所生成的所述三维超声波数据来检测血管；
根据检测出的所述血管来检测从所述受检体的体表到所述血管为止的深度；以及
根据检测出的所述超声波探头的位置、检测出的所述血管及检测出的所述深度，生成描绘出所述受检体内的所述血管的血管图像，并将该血管图像显示于显示器。
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