JP2024060462A - 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体内の対象の検出精度を向上できる超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、超音波プローブ（１）と、超音波プローブ（１）を用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得する画像取得部（３１）と、機械学習モデルを用いて超音波画像から特定の対象を検出する特定対象検出部（２５）と、複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部（２５）の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し且つ画像取得部（３１）に供給するプリセット設定部（２６）とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波画像から特定の対象を検出する超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関する。

従来から、いわゆる超音波診断装置を用いて被検体内の超音波画像を撮影することにより被検体の検査が行われている。超音波診断装置のユーザは、通常、撮影された超音波画像を確認することにより被検体内の臓器等の対象が超音波画像に描出されているか否かを判断する。しかしながら超音波画像の画質、ユーザの熟練度等によっては、超音波画像に対象が描出されているか否かを正確に判断することが困難な場合があった。

そこで、例えば特許文献１に開示されているような、超音波画像から被検体内の特定の対象を自動的に検出する技術が開発されている。特許文献１では、検出された対象に応じて、例えばいわゆるゲイン等を含む超音波画像の画像化条件を自動的に設定する技術も開示されている。

特許第６４１９９７６号公報

特許文献１の技術を用いることにより、被検体内の臓器等の対象を自動的に検出できるが、対象の検出処理を行う際の画像化条件および対象の種類によっては、検出精度が低下してしまう場合があった。

本発明はこのような従来の問題点を解消するためになされたものであり、被検体内の対象の検出精度を向上できる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。

以下の構成によれば、上記目的を達成できる。
〔１〕 超音波プローブと、
超音波プローブを用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得する画像取得部と、
機械学習モデルを用いて超音波画像から特定の対象を検出する特定対象検出部と、
複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し且つ画像取得部に供給するプリセット設定部と
を備える超音波診断装置。
〔２〕 超音波画像を表示するモニタと、
特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なる態様により超音波画像をモニタに表示する表示制御部と
を備える〔１〕に記載の超音波診断装置。
〔３〕 表示制御部は、特定対象検出部の作動時において、プリセット設定部により設定された特定対象検出部の非作動時とは異なるプリセットをモニタに表示する〔２〕に記載の超音波診断装置。
〔４〕 プリセット設定部は、特定対象検出部の作動時において、超音波画像から検出される対象に応じたプリセットを設定し且つ画像取得部に供給する〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔５〕 特定対象検出部は、特定の対象として、臓器、血管、便、尿、神経、腹水、胸水、異常が疑われる部位およびＢラインのうちいずれかを検出する〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔６〕 プリセット設定部は、深度、ハーモニック、空間コンパウンド、音響パワー、音速、ステア、超音波の周波数、ゲイン、ダイナミックレンジおよびコントラストのうち少なくとも１つのプリセットを設定する〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔７〕 超音波プローブと画像取得部と特定対象検出部とプリセット設定部とを備える超音波診断装置の制御方法であって、
画像取得部に、超音波プローブを用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得させ、
特定対象検出部に、機械学習モデルを用いて超音波画像から特定の対象を検出させ、
プリセット設定部に、複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定して画像取得部に供給させる超音波診断装置の制御方法。

本発明は、超音波診断装置が、超音波プローブと、超音波プローブを用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得する画像取得部と、機械学習モデルを用いて超音波画像から特定の対象を検出する特定対象検出部と、複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し且つ画像取得部に供給するプリセット設定部とを備えるため、被検体内の対象の検出精度を向上できる。

本発明の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における送受信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における画像生成部の構成を示すブロック図である。 特定対象検出部の非作動時におけるモニタの表示画面の例を示す図である。 特定対象検出部の作動時におけるモニタの表示画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。

実施の形態
図１に本発明の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、超音波プローブ１と、超音波プローブ１に接続される装置本体２を備えている。

超音波プローブ１は、振動子アレイ１１を有している。振動子アレイ１１に送受信回路１２が接続されている。

装置本体２は、超音波プローブ１の送受信回路１２に接続される画像生成部２１を有している。画像生成部２１に、表示制御部２２およびモニタ２３が、順次、接続されている。送受信回路１２と画像生成部２１により画像取得部３１が構成されている。また、装置本体２は検出制御部２４を備えている。画像生成部２１および検出制御部２４に、特定対象検出部２５が接続されている。検出制御部２４および特定対象検出部２５に、プリセット設定部２６が接続されている。プリセット設定部２６は画像取得部３１に接続されている。また、検出制御部２４、特定対象検出部２５およびプリセット設定部２６は、表示制御部２２に接続している。また、画像生成部２１、表示制御部２２、検出制御部２４、特定対象検出部２５およびプリセット設定部２６に、本体制御部２７が接続されている。本体制御部２７に入力装置２８が接続されている。

また、画像生成部２１、表示制御部２２、検出制御部２４、特定対象検出部２５、プリセット設定部２６および本体制御部２７により、装置本体２用のプロセッサ３２が構成されている。

超音波プローブ１の振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの超音波振動子は、それぞれ送受信回路１２から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく信号を出力する。各超音波振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

送受信回路１２は、本体制御部２７による制御の下で、振動子アレイ１１から超音波を送信し且つ振動子アレイ１１により取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する。送受信回路１２は、図２に示すように、振動子アレイ１１に接続されるパルサ４１と、振動子アレイ１１から順次直列に接続される増幅部４２、ＡＤ（Analog to Digital）変換部４３およびビームフォーマ４４を有している。

パルサ４１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、本体制御部２７からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の超音波振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の超音波振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の超音波振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの超音波振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１の振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生させ、これらの受信信号を増幅部４２に出力する。

増幅部４２は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部４３に送信する。ＡＤ変換部４３は、増幅部４２から送信された信号をデジタルの受信データに変換する。ビームフォーマ４４は、ＡＤ変換部４３から受け取った各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部４３で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。

画像生成部２１は、図３に示すように、信号処理部４５、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）４６および画像処理部４７が順次直列に接続された構成を有している。

信号処理部４５は、送受信回路１２から受信した音線信号に対し、本体制御部２７により設定される音速値を用いて超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。

ＤＳＣ４６は、信号処理部４５で生成されたＢモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）する。
画像処理部４７は、ＤＳＣ４６から入力されるＢモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を表示制御部２２および特定対象検出部２５に送出する。以降は、画像処理部４７により画像処理が施されたＢモード画像信号を、超音波画像と呼ぶ。

本体制御部２７は、予め記録されたプログラム等に従って装置本体２の各部および超音波プローブ１を制御する。
入力装置２８は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力された情報を本体制御部２７に送出する。入力装置２８は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等のユーザが入力操作を行うための装置等により構成される。

特定対象検出部２５は、いわゆる機械学習モデルを用いて、画像生成部２１により生成された超音波画像から、例えば臓器、血管、大腸内に存在する便および膀胱内に存在する尿、神経、腹水、胸水、腫瘤または嚢胞等の異常が疑われる部位およびいわゆるＢラインと呼ばれるアーチファクト等の特定の対象を検出する。機械学習モデルは、被検体内の特定の対象が写る多数の超音波画像を事前に学習しており、超音波画像が入力されると、入力された超音波画像を自動的に解析することにより、特定の対象の検出結果を出力する。また、特定対象検出部２５は、特定の対象の長さ、径等のサイズを検出することもできる。特定対象検出部２５は、例えば、対象を検出した後に、検出された対象のサイズを計測できる。また、特定対象検出部２５は、被検体内の特定の対象が写る多数の超音波画像とその対象に対して計測されたサイズの値の多数の組み合わせを事前に学習した機械学習モデルを用いることにより、特定の対象を含む超音波画像からその対象のサイズを検出することもできる。

検出制御部２４は、例えば入力装置２８を介したユーザの指示に基づいて、特定対象検出部２５を作動状態および非作動状態のいずれかとなるように制御する。また、検出制御部２４は、例えば入力装置２８を介したユーザの指示に基づいて、特定対象検出部２５が検出する対象の種類を指定する。特定対象検出部２５は、検出制御部２４により指定された対象を超音波画像から検出する処理を行う。

プリセット設定部２６は、いわゆる、深度、ハーモニックイメージングの有無、空間コンパウンドの有無、音響パワー、音速、ステア角度、超音波の周波数、ゲイン、ダイナミックレンジおよびコントラスト等の、超音波画像の取得に関する複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部２５の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し、且つ、設定されたプリセットを画像取得部３１に供給する。

プリセットとは、超音波画像の取得に関する複数のパラメータのうち少なくとも１つのパラメータにおいて事前に設定された値のことを指す。

通常、被検体内の対象毎に体表からの深度、大きさ、周辺の組織構造の種類、および、周辺の臓器の種類等が異なるため、超音波画像において対象を明瞭に描出するためのパラメータの好適値が異なる。プリセット設定部２６は、特定対象検出部２５の作動時において検出制御部２４により指定された特定の対象が特に明瞭に描出されるようなプリセットを設定し、設定されたプリセットを画像取得部３１に供給する。画像取得部３１は、供給されたプリセットを用いて、特定の対象が特に明瞭に写る超音波画像を取得できる。特定対象検出部２５は、このようにして取得された超音波画像から特定の対象を検出する処理を行うことにより、特定の対象の検出精度を向上できる。

また、プリセット設定部２６は、特定対象検出部２５の非作動時において、超音波画像の全体が比較的明瞭に描出されるようなプリセットを設定できる。このようにして取得された超音波画像は、超音波画像が複数の臓器を含む場合等にユーザが超音波画像の全体を確認する場合に適している。

深度に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時に複数の臓器を容易に確認できる１６ｃｍを設定でき、特定の対象に便が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時に、便が存在する大腸を大きく確認できる１２ｃｍを設定できる。

いわゆるＳＴＣ（Sensitivity Time Control：感度時間制御）に関するプリセットの例として、例えば、特定対象検出部２５の非作動時には、複数の臓器を容易に確認できる値を設定し、特定の対象に便が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、大腸を明瞭に描出するために、大腸が存在する深度のゲインを上げ、その他の深度のゲインを下げるようにＳＴＣを設定できる。

ハーモニックイメージングの有無に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、ハーモニックイメージングを使用せずいわゆる基本波により超音波画像を取得するように設定し、特定の対象に便が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、いわゆる普通便といわゆる硬便との差異が容易に描出されるようにハーモニックイメージングを使用して超音波画像を取得するように設定できる。

空間コンパウンドの有無に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、空間コンパウンドを行わないで超音波画像を取得するように設定し、特定の対象に浅い位置に存在する血管等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、体表付近の多重反射のアーチファクトを抑制して対象を明瞭に描出するように空間コンパウンドを行って超音波画像を取得するように設定できる。

音響パワーに関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するために、＋５０Ｖ～－５０Ｖのバイポーラの送信波形により超音波を被検体内に送信するように設定し、特定の対象に浅い位置に存在する血管等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、体表付近の多重反射のアーチファクトを抑制して対象を明瞭に描出するために、＋２５Ｖ～－２５Ｖ等の音響パワーが比較的低いバイポーラの送信波形により超音波を被検体内に送信するように設定できる。

音速に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するように１５４０ｍ／ｓを設定し、特定の対象に脂肪が多く存在する乳腺等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、特定の対象が明瞭に描出されるように１４５０ｍ／ｓ等の比較的低い音速を設定できる。

ステア角度に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するように０度すなわち体表に対しておよそ垂直の角度を設定し、超音波プローブ１の側部から被検体内に穿刺針を挿入する目的で特定の対象に浅い位置に存在する血管等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、穿刺針および血管等の対象が明瞭に描出されるように１５度等の角度を設定できる。

超音波の周波数に関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するように、超音波の送信周波数と受信周波数を７．５ＭＨｚに設定し、特定の対象に脂肪が存在する腹部等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、いわゆるペネトレーションを高くして特定の対象を明瞭に描出するように、超音波の送信周波数と受信周波数を５ＭＨｚに設定できる。

ゲインに関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するように５０ｄＢを設定し、特定の対象に脂肪が存在する腹部等が指定され且つ特定対象検出部２５の作動時には、超音波画像全体の輝度を高くして特定の対象を明瞭に描出するように、１００ｄＢを設定できる。

ダイナミックレンジに関するプリセットの例として、特定対象検出部２５の非作動時には、超音波画像の全体を比較的明瞭に描出するように６５ｄＢを設定し、特定対象検出部２５の作動時に、コントラストを高くして特定の対象の輪郭を明瞭に描出するために４５ｄＢを設定できる。

表示制御部２２は、本体制御部２７の制御の下で、画像生成部２１により生成された超音波画像等に対して所定の処理を施して、モニタ２３に表示する。

また、表示制御部２２は、特定対象検出部２５の作動時と非作動時において互いに異なる態様により超音波画像をモニタ２３に表示できる。表示制御部２２は、例えば、特定対象検出部２５の非作動時に、図４に示すように超音波画像Ｕにおける特定の対象Ｔを特に強調してモニタ２３に表示せず、特定対象検出部２５の作動時に、図５に示すように超音波画像Ｕにおける特定の対象Ｔの輪郭Ｃを強調する等、対象Ｔを強調してモニタ２３に表示できる。

また、表示制御部２２は、特定対象検出部２５の作動時において、プリセット設定部２６により設定された特定対象検出部２５の非作動時とは異なるプリセットをモニタ２３に表示することもできる。この際に、表示制御部２２は、特定対象検出部２５の非作動時において、例えば図４に示すように、プリセット設定部２６により設定された第１プリセットを示すアイコンＡ１をモニタ２３に表示し、特定対象検出部２５の作動時において、例えば図５に示すように、第１プリセットとは異なる第２プリセットを示すアイコンＡ２をモニタ２３に表示できる。なお、図５の例では、特定の深度のゲインが高くなるようにＳＴＣが設定されたことを示すアイコンＡ２がモニタ２３に表示されている。

表示制御部２２は、さらに、例えば図４および図５に示すように、特定対象検出部２５が作動しているか否かを示すメッセージＭ１またはメッセージＭ２をモニタ２３に表示することもできる。

モニタ２３は、表示制御部２２の制御の下で、種々の表示を行う。モニタ２３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含むことができる。

なお、画像生成部２１、表示制御部２２、検出制御部２４、特定対象検出部２５、プリセット設定部２６および本体制御部２７を有するプロセッサ３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、または、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、プロセッサ３２の画像生成部２１、表示制御部２２、検出制御部２４、特定対象検出部２５、プリセット設定部２６および本体制御部２７は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成されることもできる。

次に、図６のフローチャートを用いて実施の形態に係る超音波診断装置の動作の例を説明する。

まず、ステップＳ１において、検出制御部２４は、特定対象検出部２５による特定の対象Ｔの検出処理を実行するか否かを判定する。この際に、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出する旨の指示が入力された場合に対象Ｔの検出処理を実行すると判定できる。また、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出する旨の指示が入力されない場合に対象Ｔの検出処理を実行しないと判定できる。

ステップＳ１において特定の対象Ｔの検出処理を実行しないと判定されるとステップＳ２に進む。ステップＳ２において、検出制御部２４は特定対象検出部２５を非作動の状態となるように制御し、プリセット設定部２６は、超音波画像Ｕの全体を比較的明瞭に描出するための第１プリセットを設定し、設定された第１プリセットを画像取得部３１に供給する。

続くステップＳ３において、ユーザが超音波プローブ１を被検体の体表上に配置した状態で、画像取得部３１は、ステップＳ２で供給された第１プリセットを用いて超音波画像Ｕを取得する。この際に、超音波プローブ１の振動子アレイ１１により被検体内に超音波ビームが送信され且つ被検体内から超音波エコーが受信され、受信信号が生成される。画像取得部３３の送受信回路１２は、受信信号に対して、本体制御部２７の制御の下でいわゆる受信フォーカス処理を行って音線信号を生成する。送受信回路１２により生成された音線信号は、画像生成部２１に送出される。画像生成部２１は、送受信回路１２から送出された音線信号を用いて超音波画像Ｕを生成する。

ステップＳ４において、表示制御部２２は、例えば図４に示すように超音波画像Ｕをモニタ２３に表示する。この際に表示制御部２２は、特定対象検出部２５が非作動状態であることを表すメッセージＭ１および第１プリセットが設定されていることを表すアイコンＡ１をモニタ２３に表示できる。これにより、ユーザは、特定の対象Ｔの検出処理が作動していないこと、および、現在設定されている第１プリセットの内容を容易に把握できる。

ステップＳ５において、検出制御部２４は、特定対象検出部２５による特定の対象Ｔの検出処理を実行するか否かを判定する。この際に、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出する旨の指示が入力された場合に対象Ｔの検出処理を実行すると判定できる。また、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出する旨の指示が入力されない場合に対象Ｔの検出処理を実行しないと判定できる。

ステップＳ５において特定の対象Ｔの検出処理を実行しないと判定されるとステップＳ６に進む。ステップＳ６において、本体制御部２７は、現在行われている被検体の検査を終了するか否かを判定する。本体制御部２７は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより検査を終了する指示が入力された場合に検査を終了すると判定し、入力装置２８を介してユーザにより検査を終了する指示が入力されない場合に検査を続行すると判定できる。

ステップＳ６で検査を続行すると判定されるとステップＳ３に戻り、第１プリセットを用いて超音波画像Ｕが新たに取得される。続くステップＳ４で超音波画像Ｕがモニタ２３に表示され、ステップＳ５で特定の対象Ｔの検出処理を実行するか否かを判定する。ステップＳ５で対象Ｔの検出処理を実行しないと判定されるとステップＳ６に進む。このようにして、ステップＳ５で対象Ｔの検出処理を実行しないと判定され且つステップＳ６で検査を続行すると判定される限り、ステップＳ３～ステップＳ６の処理が繰り返される。

ステップＳ６で検査を終了すると判定されると図６のフローチャートに従う超音波診断装置の動作が完了する。

ステップＳ１およびステップＳ５で特定の対象Ｔの検出処理を実行すると判定されると、ステップＳ７に進む。この際に、対象Ｔの具体的な種類もユーザにより指定される。

ステップＳ７において、プリセット設定部２６は、第１プリセットとは異なり且つステップＳ１でユーザに指定された特定の対象Ｔを超音波画像Ｕにおいて明瞭に描出するための第２プリセットを設定し、設定された第２プリセットを画像取得部３１に供給する。なお、第２プリセットは、ユーザにより指定された特定の対象Ｔに応じて選択されたプリセットである。

ステップＳ８において、ユーザが超音波プローブ１を被検体の体表上に配置した状態で、画像取得部３１は、ステップＳ７で供給された第２プリセットを用いて超音波画像Ｕを取得する。ここで取得された超音波画像Ｕは、ステップＳ１でユーザに指定された特定の対象Ｔを明瞭に描出している。

ステップＳ９において、特定対象検出部２５は、特定の対象Ｔが写った多数の超音波画像Ｕを事前に学習した機械学習モデルを用いて、ステップＳ８で取得された超音波画像Ｕから特定の対象Ｔを検出する。超音波画像Ｕは、特定の対象Ｔを明瞭に描出しているため、特定対象検出部２５は、特定の対象Ｔを高精度に検出できる。

ステップＳ１０において、表示制御部２２は、ステップＳ８で取得された超音波画像Ｕをモニタ２３に表示する。この際に、表示制御部２２は、例えば図５に示すように、超音波画像Ｕにおける対象Ｔの輪郭Ｃを強調する等により、対象Ｔを強調してモニタ２３に表示できる。これにより、ユーザは、対象Ｔの存在を容易に把握できる。また、表示制御部２２は、特定対象検出部２５が作動状態であることを表すメッセージＭ２および第２プリセットが設定されていることを表すアイコンＡ２をモニタ２３に表示できる。これにより、ユーザは、特定の対象Ｔの検出処理が作動していること、および、現在設定されている第２プリセットの内容を容易に把握できる。

ステップＳ１１において、検出制御部２４は、特定対象検出部２５による特定の対象Ｔの検出処理を続行するか否かを判定する。この際に、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出しない旨の指示が特に入力されない場合に対象Ｔの検出処理を続行すると判定できる。また、検出制御部２４は、例えば、入力装置２８を介してユーザにより特定の対象Ｔを検出しない旨の指示が入力された場合に対象Ｔの検出処理を停止すると判定できる。

ステップＳ１１で特定の対象Ｔの検出処理を続行すると判定された場合に、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、本体制御部２７は、現在行われている被検体の検査を終了するか否かを判定する。

ステップＳ１２で検査を続行すると判定されるとステップＳ８に戻り、第２プリセットを用いて超音波画像Ｕが新たに取得される。続くステップＳ９で超音波画像Ｕから特定の対象Ｔを検出する処理が行われ、ステップＳ１０で超音波画像Ｕがモニタ２３に表示され、ステップＳ１１で特定の対象Ｔの検出処理を実行するか否かが判定される。ステップＳ１１で特定の対象Ｔの検出処理を続行すると判定されるとステップＳ１２に進む。このようにして、ステップＳ１１で対象Ｔの検出処理を続行すると判定され且つステップＳ１２で検査を続行すると判定される限り、ステップＳ８～ステップＳ１２の処理が繰り返される。

ステップＳ１１で特定の対象Ｔの検出処理を停止すると判定された場合に、ステップＳ２に進み、プリセット設定部２６により第１プリセットが設定され、設定された第１プリセットが画像取得部３１に供給される。続くステップＳ３以降の処理については既に説明したため説明を省略する。

ステップＳ１２で検査を終了すると判定されると、図６のフローチャートに従う超音波診断装置の動作が完了する。

以上から、実施の形態の超音波診断装置によれば、画像取得部３１が、超音波プローブ１を用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像Ｕを取得し、特定対象検出部２５が、機械学習モデルを用いて超音波画像Ｕから特定の対象Ｔを検出し、プリセット設定部２６が、複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、特定対象検出部２５の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し、且つ、設定されたプリセットを画像取得部３１に供給するため、特定対象検出部２５の動作時において特定の対象Ｔが明瞭に描出された超音波画像Ｕが取得され、特定対象検出部２５による対象Ｔの検出精度を向上できる。

なお、送受信回路１２が超音波プローブ１に備えられることが説明されているが、送受信回路１２は装置本体２に備えられていてもよい。
また、画像生成部２１が装置本体２に備えられることが説明されているが、画像生成部２１は超音波プローブ１に備えられていてもよい。

また、装置本体２は、いわゆる据え置き型でもよく、持ち運びが容易な携帯型でもよく、例えばスマートフォンまたはタブレット型のコンピュータにより構成される、いわゆるハンドヘルド型でもよい。このように、装置本体２を構成する機器の種類は特に限定されない。

また、プリセット設定部２６は、特定対象検出部２５の作動時において、超音波画像Ｕから検出される対象Ｔに応じたプリセットを自動的に判断して設定し、且つ、設定されたプリセットを画像取得部３１に供給することもできる。これにより、例えば、ユーザが観察したい対象Ｔが検査中に変更された場合でも、ユーザが手動で対象Ｔの種類を切り替える必要がないため、円滑に検査を進めることができる。

１ 超音波プローブ、２ 装置本体、１１ 振動子アレイ、１２ 送受信回路、２１ 画像生成部、２２ 表示制御部、２３ モニタ、２４ 検出制御部、２５ 特定対象検出部、２６ プリセット設定部、２７ 本体制御部、２８ 入力装置、３１ 画像取得部、３２ プロセッサ、４１ パルサ、４２ 増幅部、４３ ＡＤ変換部、４４ ビームフォーマ、４５ 信号処理部、４６ ＤＳＣ、４７ 画像処理部、Ａ１，Ａ２ アイコン、Ｃ 輪郭、Ｍ１，Ｍ２ メッセージ、Ｔ 対象、Ｕ 超音波画像。

Claims (7)

1. 超音波プローブと、
   前記超音波プローブを用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得する画像取得部と、
   機械学習モデルを用いて前記超音波画像から特定の対象を検出する特定対象検出部と、
   前記複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、前記特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なるプリセットを設定し且つ前記画像取得部に供給するプリセット設定部と
   を備える超音波診断装置。
2. 前記超音波画像を表示するモニタと、
   前記特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なる態様により前記超音波画像を前記モニタに表示する表示制御部と
   を備える請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記表示制御部は、前記特定対象検出部の作動時において、前記プリセット設定部により設定された前記特定対象検出部の非作動時とは異なる前記プリセットを前記モニタに表示する請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記プリセット設定部は、前記特定対象検出部の作動時において、前記超音波画像から検出される対象に応じた前記プリセットを設定し且つ前記画像取得部に供給する請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記特定対象検出部は、前記特定の対象として、臓器、血管、便、尿、神経、腹水、胸水、異常が疑われる部位およびＢラインのうちいずれかを検出する請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記プリセット設定部は、深度、ハーモニック、空間コンパウンド、音響パワー、音速、ステア、超音波の周波数、ゲイン、ダイナミックレンジおよびコントラストのうち少なくとも１つのプリセットを設定する請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 超音波プローブと画像取得部と特定対象検出部とプリセット設定部とを備える超音波診断装置の制御方法であって、
   前記画像取得部に、前記超音波プローブを用い且つ画像取得に関する複数のパラメータに従って被検体の超音波画像を取得させ、
   前記特定対象検出部に、機械学習モデルを用いて前記超音波画像から特定の対象を検出させ、
   前記プリセット設定部に、前記複数のパラメータのうち定められたプリセットに対して、前記特定対象検出部の作動時と非作動時とにおいて互いに異なる前記プリセットを設定して前記画像取得部に供給させる超音波診断装置の制御方法。