JP6484389B2 - 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に係り、特に、超音波画像に基づいて被検体の撮像部位を認識する超音波診断装置に関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置では、アレイトランスデューサを内蔵する超音波プローブから被検体内に向けて超音波ビームが走査し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、受信信号を電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

近年、生成された超音波画像を照合して被検体の撮像部位を自動で認識し、認識結果に基づいて被検体の診断を補助する超音波診断装置の研究開発がされている。例えば、特許文献１には、予め記憶された複数の検査部位にそれぞれ対応する複数の照合パターンを用いて、生成された超音波画像を照合することで撮像部位を認識し、認識結果に基づいて被検体の診断に用いられる補助データを提供する医用画像処理装置が開示されている。

特開２００２−１４０６８９号公報

しかしながら、特許文献１に示される医用画像処理装置は、生成された超音波画像と複数の照合パターンがどの程度類似するかを示す類似度をそれぞれ算出し、最も高い類似度が算出された照合パターンに対応する検査部位が撮像部位であると確定する。このため、それぞれの照合パターンについて算出された類似度がそれぞれ低い場合であっても、いずれかの照合パターンに対応する検査部位が被検体の撮像部位であると確定してしまい、撮像部位の認識を誤ってしまうおそれがある。また、誤った部位認識に基づいて診断に用いられる補助データが提供されると、診断の妨げとなるおそれがある。

この発明は、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、部位認識の誤りを抑制することが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。

この発明に係る超音波診断装置は、超音波プローブと、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行い且つ超音波プローブから出力される受信信号を画像化して被検体の超音波画像を生成する画像化部と、表示部と、被検体の複数の検査部位にそれぞれ対応する複数の照合パターンが予め保存された照合パターンメモリと、照合パターンメモリから複数の照合パターンを読み出し且つ読み出された複数の照合パターンをそれぞれ用いて画像化部で生成された超音波画像を照合して部位認識を行うことで読み出されたそれぞれの照合パターンに対応する検査部位である確信度をそれぞれ算出する確信度算出部と、確信度に応じて、確信度をそれぞれ算出した複数の検査部位のうちいずれが被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを表示部に表示させるか否かを判定し且つ判定結果に応じてダイアログを表示部に表示させるダイアログ表示制御部とを備えたものである。

ダイアログ表示制御部は、算出された確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合は、ダイアログを表示部に表示させず、算出された確信度のいずれか１つのみが予め定められた閾値を超える場合以外の場合は、ダイアログを表示部に表示させる構成としても良い。
ダイアログ表示制御部は、算出された全ての確信度が予め設定された閾値を超えない場合はダイアログを表示部に表示させても良いし、あるいは、算出された確信度のうち複数の確信度が予め設定された閾値を超える場合はダイアログを表示部に表示させても良い。
また、ダイアログ表示制御部は、算出された確信度のうち既に検査済みの検査部位に対応する照合パターンについて算出された確信度が、予め設定された閾値を超える場合はダイアログを表示部に表示させても良い。

ダイアログ表示制御部は、算出された確信度に応じて構成されるダイアログを表示部に表示させることができる。
ダイアログ表示制御部は、複数の照合パターンについてそれぞれ算出された確信度の中で最大の確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位が他の検査部位よりも大きく表示されているダイアログを表示部に表示させても良い。
また、ダイアログ表示制御部は、複数の照合パターンについてそれぞれ算出された確信度の高い順に複数の照合パターンに対応する検査部位が並んで表示されているダイアログを表示部に表示させることもできる。

あるいは、ダイアログ表示制御部は、確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位と共に確信度が数値で表示されているダイアログを表示部に表示させても良い。
ダイアログ表示制御部は、既に検査済みの検査部位が表示されずに未検査の検査部位が表示されているダイアログを表示部に表示させる構成とすることもできる。

算出された確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合は、閾値を超える確信度が算出された検査部位について被検体の撮像部位であると確定し、算出された確信度のいずれか１つのみが予め定められた閾値を超える場合以外の場合は、ダイアログによるユーザの確認結果に基づいて被検体の撮像部位を確定する部位確定部をさらに備える構成とすることができる。
また、部位確定部により確定された撮像部位に対応する画像化条件を設定する画像化条件設定部をさらに備え、画像化部は、画像化条件部で設定された画像化条件に従って超音波画像を生成する構成としても良い。

この発明に係る超音波診断装置の制御方法は、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行い且つ超音波プローブから出力される受信信号を画像化して被検体の超音波画像を生成する工程と、予め記憶された複数の照合パターンを読み出し且つ読み出された複数の照合パターンをそれぞれ用いて超音波画像を照合して部位認識を行うことで読み出されたそれぞれの照合パターンに対応する検査部位である確信度をそれぞれ算出する工程と、確信度に応じて、確信度をそれぞれ算出した複数の検査部位のうちいずれが被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを表示部に表示させるか否かを判定し且つ判定結果に応じてダイアログを表示部に表示させる工程とを含むものである。

この発明によれば、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行い且つ超音波プローブから出力される受信信号を画像化して被検体の超音波画像を生成し、予め記憶された複数の照合パターンを読み出し且つ読み出された複数の照合パターンをそれぞれ用いて超音波画像を照合して部位認識を行うことで読み出されたそれぞれの照合パターンに対応する検査部位である確信度をそれぞれ算出し、確信度に応じて、確信度をそれぞれ算出した複数の検査部位のうちいずれが被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを表示部に表示させるか否かを判定し且つ判定結果に応じてダイアログを表示部に表示させるので、部位認識の誤りを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 受信部の内部構成を示すブロック図である。 Ｂモード処理部の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１の部位認識処理を示すフローチャートである。 実施の形態１の超音波診断装置により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態２の超音波診断装置により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態２の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態２の別の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態２のさらに別の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態２のさらにまた別の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態３の超音波診断装置により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態３の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態３の別の変形例により表示されるダイアログを示す図である。 実施の形態３のさらに別の変形例により表示されるダイアログを示す図である。

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。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示す。この超音波診断装置は、アレイトランスデューサ１Ａを内蔵する超音波プローブ１を備え、超音波プローブ１に送受信部２を介して画像生成部３が接続され、さらに、画像生成部３に表示制御部４を介して表示部５が接続されている。

送受信部２は、超音波プローブ１のアレイトランスデューサ１Ａに接続された送信部６および受信部７と、これら送信部６および受信部７にそれぞれ接続された送受信制御部８を有している。画像生成部３は、送受信部２の受信部７に接続されたＢモード（Brightness mode）処理部９と、Ｂモード処理部９に接続されたＤＳＣ（Digital Scan Converter）１０を有しており、表示制御部４は、ＤＳＣ１０に接続されている。送受信部２の送受信制御部８、画像生成部３のＢモード処理部９およびＤＳＣ１０に、画像化条件設定部１１が接続されている。
また、ＤＳＣ１０には、確信度算出部１２が接続され、さらに確信度算出部１２には、ダイアログ表示制御部１３および部位確定部１４がそれぞれ接続されている。部位確定部１４には、ダイアログ表示制御部１３が接続されている。
画像化条件設定部１１、確信度算出部１２、ダイアログ表示制御部１３、部位確定部１４には、装置制御部１５が接続されている。さらに、装置制御部１５には、照合パターンメモリ１６、操作部１７および格納部１８がそれぞれ接続されている。

超音波プローブ１のアレイトランスデューサ１Ａは、１次元又は２次元に配列された複数の超音波トランスデューサを有している。これらの超音波トランスデューサは、それぞれ送信部６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受信信号を生成する。各超音波トランスデューサは、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子、ＰＭＮ−ＰＴ（マグネシウムニオブ酸・チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子によって構成される。

そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生して、それらの超音波の合成により超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。

送受信部２は、設定された超音波ビーム走査条件に従って超音波ビームの送受信を行い、画像生成部３は、設定された超音波画像生成条件に従ってＢモード画像信号を生成するもので、これら送受信部２および画像生成部３により画像化部が構成されている。また、送受信部２に対する超音波ビーム走査条件と画像生成部３に対する超音波画像生成条件により画像化部に対する画像化条件が構成されている。

送受信部２の送信部６は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、送受信制御部８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、アレイトランスデューサ１Ａの複数の超音波トランスデューサ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の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサに供給する。

受信部７は、図２に示されるように、増幅部１９とＡ／Ｄ（Analogue / Digital）変換部２０とが順次直列に接続された構成を有している。受信部７は、アレイトランスデューサ１Ａの各超音波トランスデューサから送信される受信信号を増幅部１９で増幅し、Ａ／Ｄ変換部２０でＡ／Ｄ変換してデジタルの受信データを生成する。
送受信制御部８は、装置制御部１５から伝送させる各種の制御信号に基づき、繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）間隔で被検体への超音波パルスの送信と被検体からの超音波エコーの受信を繰り返し行われるように、送信部６および受信部７を制御する。

画像生成部３のＢモード処理部９は、図３に示されるように、ビームフォーマ２１と信号処理部２２とが順次直列に接続された構成を有している。ビームフォーマ２１は、画像化条件設定部１１からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、送受信部２の受信部７から出力された受信データにそれぞれの遅延を与えて加算することにより、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、整相加算され超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。
信号処理部２２は、ビームフォーマ２１で生成された音線信号に対し、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し、さらに、階調処理等の各種の必要な画像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。
画像生成部３のＤＳＣ１０は、信号処理部２２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。

表示制御部４は、画像生成部３により生成されたＢモード画像信号に基づいて、表示部５にＢモード画像を表示させる。
表示部５は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部４の制御の下で、Ｂモード画像を表示する。
操作部１７は、ユーザが入力操作を行うためのもので、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等から形成することができる。

照合パターンメモリ１６は、被検体の複数の検査部位にそれぞれ対応する複数の照合パターンを予め記憶している。
確信度算出部１２は、照合パターンメモリ１６から複数の照合パターンを読み出し、読み出したそれぞれの照合パターンと画像生成部３で生成されたＢモード画像信号を比較し、読み出したそれぞれの照合パターンについてそれぞれ確信度を算出する。ここで、確信度とは、Ｂモード画像信号がこれら照合パターンとどの程度互いに類似しているか、すなわち、被検体の撮像部位がこれら照合パターンに対応する検査部位であることにどの程度確信を持てるかという指標である。

ダイアログ表示制御部１３は、確信度算出部１２が算出した確信度に応じて、確信度が算出されたそれぞれの照合パターンに対応する検査部位のうち、いずれの検査部位が被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを表示部５に表示させるか否かを判定する。具体的には、算出された確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合は、被検体の撮像部位が、この確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位であると確定できるため、ダイアログを表示部５に表示させないと判定される。
一方、算出された確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合以外の場合は、被検体の撮像部位がいずれの検査部位であるかを確定できないため、例えば図６に示されるように、算出された複数の確信度に応じて構成されるダイアログを表示部５に表示させると判定される。具体例として、算出された全ての確信度が予め設定された閾値を超えない場合、あるいは、算出された複数の確信度が予め設定された閾値を超える場合が挙げられる。
また、既に検査済みの検査部位に対応する照合パターンに対応について算出された確信度が予め設定された閾値を超える場合、同じ検査部位に対して重複して検査をしているおそれがあり、ユーザの確認を促す必要があると考えられるため、例えば図６に示されるダイアログを表示部５に表示させると判定される。

さらに、ダイアログ表示制御部１３は、判定結果を装置制御部１５および部位確定部１４に出力する。
ダイアログを表示部５に表示させるという判定結果が出力される場合、ダイアログを構成するための情報も判定結果と併せて装置制御部１５に出力され、一方、ダイアログを表示部５に表示させないという判定結果が出力される場合、予め設定された閾値を超える確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位がどの検査部位であるかという情報も判定結果と併せて部位確定部１４に出力される。

装置制御部１５は、ダイアログ表示制御部１３からのダイアログを表示部５に表示させるという判定結果に応じて、表示制御部４を制御して表示部５にダイアログを表示させる。
また、装置制御部１５は、表示部５に表示されたダイアログに基づくユーザの確認結果が操作部１７を介して入力されると、この確認結果を部位確定部１４に出力する。
さらに、装置制御部１５は、ユーザにより操作部１７から入力された指令に基づいて、表示制御部４、画像化条件設定部１１、確信度算出部１２および部位確定部１４の制御を行う。

部位確定部１４は、ダイアログを表示部５に表示させるという判定結果が入力された場合は、装置制御部１５からのユーザによる被検体の撮像部位の確認結果に基づいて、被検体の撮像部位を確定し、一方、ダイアログを表示部５に表示させないという判定結果が入力された場合は、被検体の撮像部位が、判定結果と併せて入力された情報に示される検査部位であると確定する。

画像化条件設定部１１は、複数の検査部位に対応する画像化条件を予め記憶し、部位確定部１４により確定された検査部位に対応する画像化条件を設定する。
格納部１８は、動作プログラム等を格納するもので、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）、ＭＴ（Magnetic Tape）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＳＤカード（Secure Digital Card）、ＣＦカード（Compact Flash Card）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus Memory）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

なお、画像生成部３、表示制御部４、送受信部２の送受信制御部８、画像化条件設定部１１、確信度算出部１２、ダイアログ表示制御部１３、部位確定部１４および装置制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵの各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成しても良い。また、これら画像生成部３、表示制御部４、送受信部２の送受信制御部８、画像化条件設定部１１、確信度算出部１２、ダイアログ表示制御部１３、部位確定部１４および装置制御部１５を、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵに統合させて構成することもできる。

次に、図４のフローチャートを参照して実施の形態１の動作について説明する。
まず、ステップＳ１で、送受信部２により超音波プローブ１のアレイトランスデューサ１Ａの複数の超音波トランスデューサを用いた超音波ビームの送受信および走査が行われ、被検体からの超音波エコーを受信した各超音波トランスデューサから受信信号が受信部７に出力され、受信部７で増幅およびＡ／Ｄ変換されて受信データが生成される。
次に、ステップＳ２で、受信データは画像生成部３に入力され、Ｂモード処理部９で受信フォーカス処理が行われた後にＤＳＣ１０で信号変換されてＢモード画像信号が生成される。このＢモード画像信号は、画像生成部３から表示制御部４に出力され、Ｂモード画像が表示部５に表示される。

また、画像生成部３で生成されたＢモード画像信号は、確信度算出部１２にも出力され、続くステップＳ３で、確信度算出部１２によりＢモード画像信号が照合されることで部位認識処理が実施される。具体的には、図５のフローチャートに示されるステップＳ１１〜Ｓ１５の処理が実施される。
ステップＳ１１で、確信度算出部１２は、まず、照合パターンメモリ１６から、複数の検査部位にそれぞれ対応する複数の照合パターンを読み出し、さらに、これらの読み出した照合パターンをそれぞれ用いてＢモード画像信号を照合して部位認識を行う。
例えば、確信度算出部１２により、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺にそれぞれ対応する複数の照合パターンが照合パターンメモリ１６から読み出される。さらに、Ｂモード画像信号が右腹部に対応する照合パターンと比較され、Ｂモード画像信号が右腹部に対応する照合パターンとどの程度互いに類似しているか、すなわち、被検体の撮像部位が右腹部である確信度が算出される。
同様に、確信度算出部１２により、Ｂモード画像信号が、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺にそれぞれ対応する複数の照合パターンとそれぞれ比較され、それぞれの照合パターンについてそれぞれ確信度が算出される。このように算出されたそれぞれの確信度がダイアログ表示制御部１３に出力される。

なお、Ｂモード画像信号と、読み出された照合パターンを比較して確信度を算出するには、周知のマッチング技術を用いることができる。例えば、機械学習法、テンプレートマッチング法、あるいは、一般画像認識手法などを用いて確信度を算出することができる。

ダイアログ表示制御部１３は、確信度に対して予め設定された閾値を記憶しており、ステップＳ１２で、確信度算出部１２により算出されたそれぞれの確信度のうち１つのみがこの閾値を超えているか否かを判断する。なお、確信度がこの閾値を下回ると、被検体の撮像部位が、この確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位であるという確信を持ちにくいこととなる。

ダイアログ表示制御部１３は、さらに、算出された確信度のうち１つのみがこの閾値を超える場合は、表示部５にダイアログを表示させないと判定し、算出された確信度のうち１つのみがこの閾値を超える場合以外の場合は、表示部５にダイアログを表示させると判定する。
例えば、算出された確信度のうち１つのみがこの閾値を超える場合とは、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺に対応する照合パターンについて算出された確信度のうち、右腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度のみが予め設定された閾値を超えると判断される場合が考えられる。この場合、ダイアログ表示制御部１３は、表示部５にダイアログを表示させないという判定結果を装置制御部１５および部位確定部１４に出力する。また、この判定結果と併せて、右腹部が、予め設定された閾値を超える確信度が算出された照合パターンに対応するという情報も部位確定部１４に出力される。そして、ステップＳ１３およびＳ１４を省略してステップＳ１５に進む。

一方、算出された確信度のうち１つのみがこの閾値を超える場合以外の場合とは、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺に対応する照合パターンについてそれぞれ算出された確信度の全てが予め設定された閾値を下回ると判断される場合が考えられる。この場合、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるため、ダイアログ表示制御部１３は、ダイアログを表示部５に表示させると判定する。

また、算出された確信度のうち１つのみがこの閾値を超える場合以外の場合とは、右腹部および心臓の２つに対応する照合パターンについて算出された確信度が予め設定された閾値を超えると判断される場合も考えられる。この場合、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが検査部位であるかをユーザに確認させるため、ダイアログ表示制御部１３は、図６に示されるような構成のダイアログを表示部５に表示させると判定する。
さらに、例えば、既に右腹部が検査済みであり、右腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が予め設定された閾値を超えると判断される場合、右腹部に対して重複して検査をしているおそれがある。この場合、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが検査部位であるかをユーザに確認させるため、ダイアログ表示制御部１３は、図６に示されるような構成のダイアログを表示部５に表示させると判定する。

そして、ダイアログ表示制御部１３は、ダイアログを表示部５に表示させるという判定結果を装置制御部１５および部位確定部１４に出力する。また、この判定結果と併せて、ダイアログを構成するための情報も装置制御部１５に出力される。
さらに、ステップＳ１３で、ダイアログ表示制御部１３からのダイアログを構成するための情報に基づいて、装置制御部１５による表示制御部４の制御が行われ、図６に示されるようなダイアログＤが表示部５に表示される。
ダイアログＤは、確信度が算出されたそれぞれの照合パターンに対応するそれぞれの検査部位の名称を表示する複数のアイコンＪと、ユーザに検査部位の選択を促すメッセージＭにより構成されている。図６に示されるダイアログＤは、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのものである。

さらに、ステップＳ１４で、ユーザが操作部１７を操作してダイアログＤに表示された複数のアイコンＪのうちいずれかを選択し、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが被検体の撮像部位であるかを確認する。
例えば、ユーザが右腹部と表示されたアイコンＪを選択すると、被検体の撮像部位が右腹部であるという確認結果が操作部１７を介して装置制御部１５に入力され、この確認結果が装置制御部１５から部位確定部１４に出力される。

続くステップＳ１５で、部位確定部１４は、装置制御部１５から出力された、被検体の撮像部が右腹部であるという確認結果に基づいて、被検体の撮像部位は右腹部であると確定する。このように、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺に対応する照合パターンについてそれぞれ算出された確信度の全てが予め設定された閾値を下回る場合であっても、ダイアログＤを表示部５に表示し、ユーザにこれらの検査部位のいずれが被検体の撮像部位であるかを確認させることで、部位認識の誤りを抑制することができる。

また、上述したように、右腹部および心臓の２つに対応する照合パターンについて算出された確信度が予め設定された閾値を超えると判断される場合も、図６に示したダイアログＤが表示部５に表示される。そして、ユーザが右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが検査部位であるかを確認する。
このように、算出された複数の確信度が予め設定された閾値を超えた場合に、ダイアログＤを表示部５に表示させてユーザに撮像部位の確認をさせることで、部位認識の誤りを抑制することができる。
さらに、上述したように、既に右腹部が検査済であり、右腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が予め設定された閾値を超えると判断される場合も、図６に示したダイアログＤが表示部５に表示される。そして、ユーザが右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれが検査部位であるかを確認する。
これにより、ユーザが既に検査済の検査部位を重複して検査することを抑制することができる。

さらに、上述したように、ステップＳ１２において、ダイアログ表示制御部１３によりダイアログＤを表示部５に表示させないという判定結果が装置制御部１５および部位確定部１４に出力された場合、この判定結果と併せて、右腹部が、予め設定された閾値を超える確信度が算出された照合パターンに対応するという情報も部位確定部１４に出力される。そして、ステップＳ１３およびＳ１４を省略してステップＳ１５で、部位確定部１４は、被検体の撮像部位は右腹部であると確定する。なお、ダイアログ表示制御部１３が装置制御部１５に入力した判定結果に応じて、ダイアログＤは表示部５に表示されず、ユーザによる検査部位の確認が省略される。

部位確定部１４により、例えば、撮像部位が右腹部であるという確定結果が出力されると、図４のフローチャートのステップＳ４で、画像化条件設定部１１による画像化条件の調整が行われる。画像化条件設定部１１は、複数の画像化条件を予め記憶しており、出力された確定結果に基づいて画像化条件を選択し、以降のフレームについて、選択された画像化条件で画像化が行われるように送受信部２および画像生成部３を制御する。

続くステップＳ５で、画像化条件設定部１１が選択した画像化条件に含まれる超音波ビーム走査条件に従って送受信部２が制御され、続くステップＳ６で、画像化条件設定部１１が選択した画像化条件に含まれる超音波画像生成条件に従って画像生成部３が制御される。さらに、画像生成部３からＢモード画像信号が表示制御部４に出力され、これにより、右腹部の診断に適したＢモード画像を表示部５に表示することができる。

続くステップＳ７で、確信度算出部１２により、Ｂモード画像信号の撮像部位が変更されたかが判断される。例えば、検査部位が右腹部から左腹部に移行して撮像部位が変更されると、撮像部位が変更されたと判断される。具体的には、一般に撮像部位が変更される場合にはプローブが体表から離れて空中放射になるため、このような空中放射状態（反射信号が得られない状態）を検出することで、撮像部位の変更を判断することができる。
ステップＳ７で、確信度算出部１２により撮像部位が変更されたと判断されるまで、ステップＳ５〜Ｓ７が繰り返され、撮像部位である右腹部の診断が継続される。

ステップＳ７で、撮像部位が右腹部から左腹部に変更されたと判断されると、続くステップＳ８で、検査を終了するか否かが判断される。検査を継続すると判断される場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１およびＳ２を経て、左腹部が撮像されたＢモード画像信号が生成され、続くステップＳ３で、部位認識処理が実施される。このように、ステップＳ８で検査を終了すると判断されるまで、ステップＳ１〜Ｓ８が繰り返される。

なお、読み出された複数の照合パターンについて、フレーム毎に確信度を算出することで予め設定された所定の数のフレーム分の確信度を算出し、全てのフレームにおいて算出された全ての確信度が予め設定された閾値を下回る場合、ダイアログＤを表示部５に表示させるという構成にすることもできる。このように、複数フレーム分の確信度を算出して撮像部位の部位認識をするので、効果的に部位認識の誤りを抑制することができる。

また、既に検査済の検査部位に対応する照合パターンについて算出された確信度が、予め設定された閾値を超える場合にも、ダイアログＤを表示部５に表示させるという構成にすることもできる。これにより、被検体の撮像部位が、既に検査済の検査部位であると誤って認識されることを抑制することができる。

実施の形態２
上述した実施の形態１において、図６に示したようなダイアログＤが表示部５に表示されたが、実施の形態２では、図６のダイアログＤとは異なる構成のダイアログＤが表示部５に表示される。
例えば、確信度算出部１２により右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺にそれぞれ対応する複数の照合パターンが照合パターンメモリ１６から読み出され、それぞれの照合パターンについて確信度が算出され、左腹部、右肺、左肺、右腹部、心臓および膀胱の順に高い確信度が算出されたとする。そして、これらの確信度が全て予め設定された閾値を下回ると、表示部５に図７に示されるようなダイアログＤが表示される。

これら算出された確信度の中で最大の確信度が算出された照合パターンに対応する左腹部を表示するアイコンＪｂは、その他の検査部位である肺、右腹部および心臓を示す複数のアイコンＪよりも大きく表示されている。これにより、被検体の撮像部位が、最大の確信度が算出された照合パターンに対応する左腹部であるとユーザが確認しやすくなる。
また、これら算出された確信度の中で最低の確信度が算出された照合パターンに対応する膀胱を表示するアイコンは、図７に示したダイアログＤに表示されていない。これにより、被検体の撮像部位が、最低の確信度が算出された照合パターンに対応する膀胱であるとユーザが誤って確認することを回避することができる。

さらに、図８に示されるダイアログＤのように、確信度がそれぞれ算出された照合パターンに対応する検査部位と共に、それぞれ算出された確信度の数値を表示させる複数のアイコンＪを表示させることもできる。ユーザは、複数のアイコンＪにそれぞれ表示された確信度の数値から、被検体の撮像部位が、最大の数値を示すアイコンＪに対応する左腹部であると確認することができる。

また、図９に示されるダイアログＤのように、それぞれ算出された確信度が高い順に、それぞれの照合パターンに対応する検査部位を示す複数のアイコンＪを並べて表示させることができる。図９に示されるダイアログＤには、メッセージＭに近い位置から、左腹部、右肺、左肺、右腹部、心臓および膀胱の順にこれら検査部位をそれぞれ示す複数のアイコンＪが並んで表示されている。このため、ユーザは、算出されたそれぞれの確信度の順位を把握することができる。

また、図１０に示されるダイアログＤのように、縦軸に確信度、横軸に確信度が算出されたそれぞれの照合パターンに対応する検査部位を示す複数のアイコンＪをそれぞれ示すグラフを表示させることもできる。このようなグラフからも、ユーザは、算出されたそれぞれの確信度の順位を把握することができる。
さらに、算出された複数の確信度が予め設定された閾値を超えた場合、閾値を超える確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位に対応するアイコンＪのみをダイアログＤに表示させても良い。例えば、右腹部と左腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が予め設定された閾値を超えた場合、図１１に示されるダイアログＤのように、右腹部および左腹部に対応するアイコンＪのみを表示させることができる。このとき、予め設定された閾値より低い確信度が算出された照合パターンに対応する膀胱、心臓、右肺および左肺に対応するアイコンは、ダイアログＤに表示されない。これにより、ユーザが、被検体の撮像部位が膀胱、心臓、右肺および左肺のいずれかであると誤って確認することを回避することができる。
なお、図８〜１１に示したダイアログＤにおいて、最大の確信度が算出された照合パターンに対応する左腹部を示すアイコンを、他のアイコンＪよりも大きく表示されるアイコンＪｂとして表示しても良い。

このように、実施の形態２では、算出された確信度に応じてダイアログＤを構成することで、ユーザが被検体の撮像部位を確認しやすくなり、効果的に部位認識の誤りを抑制することができる。

実施の形態３
実施の形態３では、予め定められた複数の検査部位が連続検査される。このため、予め定められた複数の検査部位に対応する複数の照合パターンが照合パターンメモリ１６から読み出され、読み出されたそれぞれの照合パターンについてそれぞれ確信度が算出される。
例えば、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺の検査を実施する際には、確信度算出部１２により、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺に対応する照合パターンが照合パターンメモリ１６から読み出され、読み出されたそれぞれの照合パターンについてそれぞれ確信度が算出される。

これら算出された全ての確信度が予め定められた閾値を下回ると、図１２に示されるダイアログＤが表示部５に表示される。図１２に示されるダイアログＤには、「検査中の部位」として右腹部を示すアイコンＪと、「その他候補」として左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺をそれぞれ示す複数のアイコンＪが表示されている。「検査中の部位」とは、現在検査の対象となっている検査部位を意味し、「その他候補」とは、「検査中の部位」以外の検査部位を意味する。
このように、予め定められた複数の検査部位が連続検査される際に、算出された全ての確信度が予め定められた閾値を下回っても、図１２に示したダイアログＤにより、ユーザが現在検査の対象となっている検査部位と、その他の検査部位を把握して撮像部位の確認をすることができるため、部位認識の誤りを抑制することができる。

また、算出されたそれぞれの確信度のうち、最大の確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位を示すアイコンを、その他の検査部位を示すアイコンよりも大きく表示させることもできる。例えば、算出されたそれぞれの確信度のうち、左腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が最大であった場合、図１３に示されるダイアログＤのように、左腹部を示すアイコンＪｂが、右腹部、心臓、膀胱、右肺および左肺をそれぞれ示す複数のアイコンＪより大きく表示される。
このように、現在検査の対象となっている右腹部を示すアイコンＪより、「その他候補」として表示される左腹部を示すアイコンＪｂが大きく表示されると、ユーザが現在検査の対象となっていない左腹部を検査しても、部位認識の誤りを効果的に抑制することができる。

なお、検査の順序が予め定められている場合、例えば、右腹部、左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺の順に連続検査をするｅＦＡＳＴ（extended Focused Assessment with Sonography for Trauma）検査を実施する際には、図１２に示されるダイアログＤの余白Ｂに、特開２０１５−２９６１９号公報の図６に示されるようなシェーマ画像を追加しても良い。このようなシェーマ画像を追加することで、ユーザがｅＦＡＳＴ検査の進捗状況を把握しやすくなる。

また、図１４に示されるダイアログＤのように、ｅＦＡＳＴ検査において「検査中の部位」を右腹部とすると、次に検査の対象となる左腹部を「次候補」として表示させることもできる。
このように、ｅＦＡＳＴ検査において予め定められた順序に応じて、次に検査の対象となる検査部位を「次候補」として表示することで、ユーザが被検体の撮像部位を容易に確認することができる。

また、図１５に示されるダイアログＤのように、現在検査の対象となっている検査部位と、次に検査の対象となる複数の検査部位を検査の順序に応じて並べて表示することもできる。例えば、現在検査の対象となっている検査部位が右腹部であるとすると、次に検査の対象となる左腹部、さらに次に検査の対象となる膀胱、心臓、右肺および左肺の順にアイコンＪおよびＪｂが表示される。さらに、左腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が、それぞれ算出された確信度のうち最大であったとすると、左腹部を示すアイコンＪｂは、右腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺をそれぞれ示す複数のアイコンＪより大きく表示される。
このように、ユーザはそれぞれの検査部位の検査の順序と、最大の確信度が算出された照合パターンに対応する検査部位を把握することができるため、部位認識の誤りを効果的に抑制することができる。

さらに、既に検査済みの検査部位をアイコンＪとしてダイアログＤに表示させないことで、既に検査済の検査部位をユーザが被検体の検査部位として確認することを回避することができる。また、検査が進むにつれてダイアログＤに表示される未検査の部位を示すアイコンＪの数が減るため、ユーザが検査の進捗状況を把握することもできる。

なお、予め設定された閾値よりもさらに低い値に設定された第２の閾値を予め設定し、算出された確信度がこの第２の閾値を下回る場合、その他の読み出された照合パターンについて確信度を算出することなく、ダイアログＤを表示部５に表示させるという構成にすることもできる。
例えば、ｅＦＡＳＴ検査において、現在検査の対象となっている右腹部に対応する照合パターンについて算出された確信度が第２の閾値よりも低い場合、右腹部と異なる検査部位を検査している可能性が高い。このような場合、次に検査の対象となる左腹部、膀胱、心臓、右肺および左肺にそれぞれ対応する照合パターンについて確信度の算出を省略し、ダイアログＤを表示部５に表示させることで、早期に検査部位についての確認をユーザに促すことができる。

１ 超音波プローブ、１Ａ アレイトランスデューサ、２ 送受信部、３ 画像生成部、４ 表示制御部、５ 表示部、６ 送信部、７ 受信部、８ 送受信部、９ Ｂモード処理部、１０ ＤＳＣ、１１ 画像化条件設定部、１２ 確信度算出部、１３ ダイアログ表示制御部、１４、部位確定部、１５ 装置制御部、１６ 照合パターンメモリ、１７ 情報入力部、１８ 格納部、１９ 増幅部、２０ Ａ／Ｄ変換部、２１ ビームフォーマ、２２ 信号処理部、Ｄ ダイアログ、Ｊ アイコン、Ｊｂ 他のアイコンより大きいアイコン、Ｍ メッセージ、Ｂ 余白。

Claims (13)

1. 超音波プローブと、
   前記超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行い且つ前記超音波プローブから出力される受信信号を画像化して前記被検体の超音波画像を生成する画像化部と、
   表示部と、
   前記被検体の複数の検査部位にそれぞれ対応する複数の照合パターンが予め保存された照合パターンメモリと、
   前記照合パターンメモリから複数の前記照合パターンを読み出し且つ読み出された複数の前記照合パターンをそれぞれ用いて前記画像化部で生成された超音波画像を照合して部位認識を行うことで読み出されたそれぞれの前記照合パターンに対応する検査部位である確信度をそれぞれ算出する確信度算出部と、
   前記確信度に応じて、前記確信度をそれぞれ算出した複数の検査部位のうちいずれが前記被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを前記表示部に表示させるか否かを判定し且つ判定結果に応じて前記ダイアログを前記表示部に表示させるダイアログ表示制御部と
   を備えた超音波診断装置。
2. 前記ダイアログ表示制御部は、算出された前記確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合は、前記ダイアログを前記表示部に表示させず、算出された前記確信度のいずれか１つのみが予め定められた閾値を超える場合以外の場合は、前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記ダイアログ表示制御部は、算出された全ての前記確信度が予め設定された閾値を超えない場合は前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記ダイアログ表示制御部は、算出された前記確信度のうち複数の前記確信度が予め設定された閾値を超える場合は前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項２に記載の超音波診断装置。
5. 前記ダイアログ表示制御部は、算出された前記確信度のうち既に検査済みの検査部位に対応する前記照合パターンについて算出された前記確信度が、予め設定された閾値を超える場合は前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記ダイアログ表示制御部は、算出された前記確信度に応じて構成される前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
7. 前記ダイアログ表示制御部は、複数の前記照合パターンについてそれぞれ算出された前記確信度の中で最大の確信度が算出された前記照合パターンに対応する検査部位が他の検査部位よりも大きく表示されている前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記ダイアログ表示制御部は、複数の前記照合パターンについてそれぞれ算出された前記確信度の高い順に複数の前記照合パターンに対応する検査部位が並んで表示されている前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項６に記載の超音波診断装置。
9. 前記ダイアログ表示制御部は、前記確信度が算出された前記照合パターンに対応する検査部位と共に前記確信度が数値で表示されている前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項６に記載の超音波診断装置。
10. 前記ダイアログ表示制御部は、既に検査済みの検査部位が表示されずに未検査の検査部位が表示されている前記ダイアログを前記表示部に表示させる請求項６に記載の超音波診断装置。
11. 算出された前記確信度のいずれか１つのみが予め設定された閾値を超える場合は、前記閾値を超える確信度が算出された検査部位について前記被検体の撮像部位であると確定し、算出された前記確信度のいずれか１つのみが予め定められた閾値を超える場合以外の場合は、前記ダイアログによるユーザの確認結果に基づいて前記被検体の撮像部位を確定する部位確定部をさらに備えた請求項２〜１０のいずれか一項に超音波診断装置。
12. 前記部位確定部により確定された撮像部位に対応する画像化条件を設定する画像化条件設定部をさらに備え、
    前記画像化部は、前記画像化条件部で設定された画像化条件に従って前記超音波画像を生成する請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行い且つ前記超音波プローブから出力される受信信号を画像化して前記被検体の超音波画像を生成する工程と、
    予め記憶された複数の照合パターンを読み出し且つ読み出された複数の前記照合パターンをそれぞれ用いて超音波画像を照合して部位認識を行うことで読み出されたそれぞれの前記照合パターンに対応する検査部位である確信度をそれぞれ算出する工程と、
    前記確信度に応じて、前記確信度をそれぞれ算出した複数の検査部位のうちいずれが前記被検体の撮像部位であるかをユーザに確認させるためのダイアログを表示部に表示させるか否かを判定し且つ判定結果に応じて前記ダイアログを前記表示部に表示させる工程と
    を含む超音波診断装置の制御方法。