WO2021033446A1 - 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法 Download PDF

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ultrasonic image
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    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a blood vessel of a subject in an ultrasonic image, and a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus.
  • an ultrasonic diagnostic apparatus has been known as a device for obtaining an image of the inside of a subject.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus generally has an ultrasonic probe provided with an oscillator array in which a plurality of ultrasonic oscillators are arranged.
  • the ultrasonic probe transmits an ultrasonic beam from the vibrator array toward the inside of the subject in a state of being in contact with the body surface of the subject, and receives an ultrasonic echo from the subject by the vibrator array.
  • the electric signal corresponding to the ultrasonic echo is acquired.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus processes the acquired electric signal to generate an ultrasonic image of the target site of the subject.
  • a technique of inserting an insert such as a puncture needle and a catheter into a blood vessel of a subject while observing the inside of the subject using the above-mentioned ultrasonic diagnostic apparatus specifically, an echo-guided puncture method and the like are known.
  • the operator usually confirms the ultrasonic image to grasp the position and shape of the blood vessel in the ultrasonic image, and then determines the blood vessel into which the insert is to be inserted. At this time, a certain level of skill is required to accurately grasp the position and shape of the blood vessel.
  • ultrasonic waves that automatically detect blood vessels contained in ultrasonic images, measure the diameter and area of the detected blood vessels, and display the measurement results on the display screen. Diagnostic devices have been developed.
  • An example of such an apparatus is, for example, the ultrasonic diagnostic apparatus described in Patent Document 1.
  • ultrasonic waves are obtained while continuously acquiring ultrasonic images at a constant frame rate.
  • the feature amount (for example, diameter, etc.) of the blood vessel in the image is measured, and the measurement result is displayed in real time within the display range of the ultrasonic image.
  • the information on the measurement result of the target blood vessel whose diameter and the like are measured is displayed within the display range of the ultrasonic image as in the ultrasonic diagnostic apparatus described in Patent Document 1, the information is displayed in the vicinity of the target blood vessel.
  • the information may overlap with a noteworthy subject (eg, another vessel in the vicinity of the target vessel). In that case, a region of interest other than the target blood vessel cannot be confirmed in the ultrasonic image, which may interfere with the operation performed while viewing the ultrasonic image.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to solve the following object.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a control method thereof capable of appropriately displaying measurement results regarding a target blood vessel in an ultrasonic image within the display range of the ultrasonic image.
  • the purpose is to provide.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a blood vessel of a subject in an ultrasonic image, and the vibrator array and the vibrator array are converted into a subject.
  • An image acquisition unit that transmits an ultrasonic beam toward the subject and receives an ultrasonic echo from the subject to acquire an ultrasonic image
  • a display device that displays the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit, and an image.
  • the vascular information acquisition unit that detects the target blood vessel in the ultrasonic image by analyzing the ultrasonic image acquired by the acquisition unit and acquires vascular information including at least one of the diameter and depth of the detected target blood vessel.
  • the target blood vessel By analyzing the vascular information display unit that displays the vascular information acquired by the vascular information acquisition unit within the display range of the ultrasonic image on the display device and the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit, the target blood vessel.
  • the attention area detection unit that detects the attention area in the ultrasonic image to be noted, and the display area of the blood vessel information in the display range based on the position of the attention area when the attention area is detected by the attention area detection unit. It is characterized by including a device control unit that controls the blood vessel information display unit so that the blood vessel information is displayed in the determined display area.
  • the apparatus control unit may extract a display candidate area avoiding the target blood vessel and the area of interest within the display range, and determine the display area from the extracted display candidate area. In this case, it is more preferable that the device control unit determines the display area so that at least a part of the blood vessel information overlaps with the area of interest when the display candidate area is not extracted within the display range. Further, when the attention area detection unit detects a plurality of attention areas, the device control unit sets a priority for each of the plurality of attention areas, and if the display candidate area is not extracted within the display range, the device control unit sets a priority for each of the plurality of attention areas.
  • the device control unit determines the display area so that at least a part of the blood vessel information overlaps the area of interest of lower priority. Further, it is even more preferable for the device control unit to set the priority of each of the plurality of areas of interest based on the respective positions of the plurality of areas of interest in the display range.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention described above may have a scene determination unit that determines a scene when the ultrasonic image is acquired by analyzing the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit. Good.
  • the attention area detection unit detects the attention area corresponding to the scene determined by the scene determination unit.
  • the attention region detection unit pays attention to the lesion portion in the subject or the blood vessel other than the target blood vessel. It should be detected as an area.
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit. By doing so, if the blood vessel of the subject is detected in the ultrasonic image but the insert is not detected, it may be determined that the scene is a search scene.
  • the image acquisition unit continuously acquires ultrasonic images at a constant frame rate
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic images of a plurality of frames continuously acquired by the image acquisition unit, and a plurality of ultrasonic images.
  • the scene is a search scene.
  • the blood vessel into which the insert punctured by the subject is inserted corresponds to the target blood vessel, and the scene determined by the scene determination unit is the insert.
  • the region of interest detection unit uses at least one of the tip of the insert and the tissue located near the tip of the insert in the subject as the region of interest. It should be detected.
  • the insert is a catheter with a puncture needle
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit to obtain the blood vessel of the subject and the puncture needle in the ultrasonic image.
  • the tip it may be determined that the scene is an insertion scene.
  • the image acquisition unit continuously acquires ultrasonic images at a constant frame rate
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic images of a plurality of frames continuously acquired by the image acquisition unit, and a plurality of ultrasonic images.
  • the blood vessel into which the insert punctured by the subject is inserted corresponds to the target blood vessel, and the scene determined by the scene determination unit is the insert.
  • the attention region detection unit may detect the tip portion of the insert or the lesion portion in the subject as the attention region.
  • the insert is a catheter with a puncture needle
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit to obtain a catheter in the blood vessel with the puncture needle removed.
  • the tip portion of is detected in the ultrasonic image, it may be determined that the scene is an indwelling scene.
  • the image acquisition unit continuously acquires ultrasonic images at a constant frame rate
  • the scene determination unit analyzes the ultrasonic images of a plurality of frames continuously acquired by the image acquisition unit, and a plurality of ultrasonic images.
  • the scene is an indwelling scene. It may be determined that.
  • the blood vessel information acquisition unit detects a plurality of target blood vessels in the ultrasonic image
  • the blood vessel information display unit can simultaneously display the blood vessel information of each of the plurality of target blood vessels acquired by the blood vessel information acquisition unit within the display range.
  • the device control unit targets the display area so that the blood vessel information of each of the plurality of target blood vessels is displayed apart from each other based on the position of the region of interest. It is preferable to determine for each blood vessel.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention detects a target blood vessel in the ultrasonic image by analyzing the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit, and detects the target blood vessel in the detected ultrasonic image. May further have a highlighting section that highlights the image by filling it with a highlight color. At this time, it is more preferable that the device control unit controls the highlighting unit and the blood vessel information display unit so that the color of the blood vessel information display area is the same as the highlight color when highlighting the target blood vessel. ..
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention may have an ultrasonic probe having an oscillator array and a processor to which the ultrasonic probe is connected.
  • the image acquisition unit transmits a transmission circuit that transmits an ultrasonic beam from the transducer array toward the subject, and a signal output from the transducer array that receives the ultrasonic echo generated in the subject. It is composed of a receiving circuit that processes and generates a sound line signal, and an image generator that generates an ultrasonic image based on the sound line signal generated by the receiving circuit, and each of the transmitting circuit, the receiving circuit, and the image generating unit. May be provided on the ultrasonic probe or processor.
  • the control method of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus for displaying the blood vessel of the subject in the ultrasonic image, and is from the transducer array.
  • the ultrasonic beam is transmitted to the subject, the ultrasonic echo by the subject is received, the ultrasonic image is acquired, the acquired ultrasonic image is displayed on the display device, and the acquired ultrasonic image.
  • the target blood vessel in the ultrasonic image is detected, the blood vessel information including at least one of the diameter and the depth of the detected target blood vessel is acquired, and the acquired ultrasonic image is displayed on the ultrasonic image on the display device.
  • the region of interest in the ultrasonic image that should be noted other than the target blood vessel is detected, and when the region of interest is detected, the region of interest
  • the display area of the vascular information in the display range is determined based on the position, and the vascular information is displayed in the determined display area.
  • blood vessel information including at least one of the diameter and the depth of the target blood vessel can be acquired. Further, when the blood vessel information is displayed within the display range of the ultrasonic image, it is displayed in the display range determined based on the position of the region of interest in the ultrasonic image. This makes it possible to display the blood vessel information in an appropriate area while considering the existence of the area of interest in the display range of the ultrasonic image.
  • the top, bottom, left and right of the ultrasonic image are defined as the top, bottom, left and right when the operator views the ultrasonic image from the front.
  • the insert C is located above the blood vessel B.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is used in a technique of inserting an insert such as a puncture needle and a catheter into a blood vessel of a subject while observing the inside of the subject, for example, an echo-guided puncture method. That is, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is a device that displays the blood vessel of the subject and the insert inserted into the blood vessel in the ultrasonic image, and the operator of the insert is in the process of inserting the insert. The ultrasonic image displayed by the ultrasonic diagnostic apparatus is appropriately observed.
  • the ultrasonic image is a B-mode image (tomographic image) relating to the tissue in the subject.
  • the insert is a catheter with a puncture needle
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is used when an insert other than the catheter with a puncture needle is inserted into a blood vessel. Is also applicable.
  • the insert is a linearly extending one that can be punctured on the body surface and the blood vessel wall of the subject.
  • target blood vessels among the blood vessels existing in the subject, the blood vessels satisfying the preset conditions are referred to as “target blood vessels”, and the insert punctured by the subject is inserted into the target blood vessels. Blood vessels shall be included.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention (hereinafter, ultrasonic diagnostic apparatus 1) is connected to an ultrasonic probe 21 including an oscillator array 2 and an ultrasonic probe 21.
  • the processor 22 is provided.
  • a transmission circuit 3 and a reception circuit 4 are connected to the oscillator array 2, respectively.
  • the transmission circuit 3 and the reception circuit 4 constitute a transmission / reception circuit 5, and are included in the ultrasonic probe 21 in the configuration shown in FIG.
  • An image generation unit 6 is connected to the reception circuit 4, a display control unit 7 is connected to the image generation unit 6, and a display device 8 is connected to the display control unit 7.
  • the image generation unit 6 is connected to the scene determination unit 12, the blood vessel information acquisition unit 16, and the attention area detection unit 18, and the attention area detection unit 18 is connected to the scene determination unit 12.
  • a blood vessel information display unit 17 is connected to the blood vessel information acquisition unit 16, and a display control unit 7 is connected to the blood vessel information display unit 17.
  • a device control unit 13 is connected to each of the transmission / reception circuit 5, the image generation unit 6, the display control unit 7, the scene determination unit 12, the blood vessel information acquisition unit 16, the blood vessel information display unit 17, and the attention area detection unit 18.
  • the device control unit 13 is connected to a region of interest detection unit 18, an input device 14, and a storage unit 15.
  • the device control unit 13 and the storage unit 15 are connected to each other in a state in which information can be exchanged between them.
  • an image generation unit 6, a display control unit 7, a scene determination unit 12, a device control unit 13, a blood vessel information acquisition unit 16, a blood vessel information display unit 17, and a region of interest detection unit 18 are provided in the processor 22.
  • the transmission / reception circuit 5 that is, the transmission circuit 3 and the reception circuit 4) of the ultrasonic probe 21 and the image generation unit 6 of the processor 22 cooperate with each other to provide an image acquisition unit 11 for acquiring an ultrasonic image. It is configured.
  • the oscillator array 2 has a plurality of oscillators arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
  • the plurality of oscillators may be arranged linearly like a linear type ultrasonic probe, or may be arranged curved like a convex type or sector type ultrasonic probe.
  • Each of the plurality of oscillators transmits ultrasonic waves according to the drive signal supplied from the transmission circuit 3, receives the ultrasonic echo generated in the subject, and outputs an electric signal based on the ultrasonic echo.
  • Each transducer is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (Lead Zirconate Titanate), a polymer piezoelectric element represented by PVDF (PolyVinylidene DiFluoride), and a PMN.
  • -It is composed by forming electrodes at both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal represented by PT (Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate: lead magnesiumidene fluoride-lead titanate solid solution).
  • the transmission circuit 3 transmits an ultrasonic beam from the oscillator array 2 toward the subject. More specifically, the transmission circuit 3 includes, for example, a plurality of pulse generators, and the oscillator array 2 has a plurality of transmission circuits 2 based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the device control unit 13.
  • the drive signal for the oscillator is supplied by adjusting the respective delay amounts.
  • Each drive signal is a pulse-shaped or continuous wave-shaped voltage signal, and when the electrodes of the vibrator of the vibrator array 2 are applied, the piezoelectric body expands and contracts.
  • pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from each oscillator, and an ultrasonic beam is formed from the combined waves of these ultrasonic waves.
  • the transmitted ultrasonic beam is reflected by, for example, each part (for example, an organ and a blood vessel) in the subject and an instrument arranged in the subject.
  • an ultrasonic echo is generated, propagates toward the vibrator array 2 in the subject, and finally received by a plurality of vibrators included in the vibrator array 2.
  • each oscillator expands and contracts by receiving the ultrasonic echo to generate an electric signal, and outputs the electric signal to the receiving circuit 4.
  • the receiving circuit 4 processes the signal output from the oscillator array 2 (strictly speaking, an analog electric signal) according to the control signal from the device control unit 13 to generate a sound line signal.
  • the receiving circuit 4 has a configuration in which an amplification unit 23, an AD (Analog Digital) conversion unit 24, and a beam former 25 are connected in series.
  • the amplification unit 23 amplifies the signals output from each of the plurality of oscillators of the oscillator array 2, and transmits the amplified signal to the AD conversion unit 24.
  • the AD conversion unit 24 converts the amplified signal into digital reception data, and transmits each of the converted reception data to the beam former 25.
  • the beam former 25 follows the sound velocity or sound velocity distribution set based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the device control unit 13, and is used for each received data converted by the AD conversion unit 24, respectively.
  • the reception focus processing is performed by adding the delay of. By the reception focus processing, each received data converted by the AD conversion unit 24 is phase-adjusted and added, and a sound line signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down is acquired.
  • the image generation unit 6 generates an ultrasonic image based on the sound line signal generated by the reception circuit 4, and as shown in FIG. 3, the signal processing unit 26, the DSC (Digital Scan Converter) 27, and the image processing unit 6 28 have a configuration in which they are connected in series.
  • the signal processing unit 26 corrects the attenuation due to the distance of the sound line signal generated by the receiving circuit 4 according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave, and then performs the envelope detection process to obtain the ultrasonic wave.
  • the DSC 27 converts the B-mode image signal generated by the signal processing unit 26 into an image signal according to a normal television signal scanning method (raster conversion).
  • the image processing unit 28 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B mode image signal input from the DSC 27, and then outputs the B mode image signal to the display control unit 7 and the image analysis unit 9.
  • the B-mode image signal that has been image-processed by the image processing unit 28 corresponds to an ultrasonic image.
  • the transmission / reception circuit 5 and the image generation unit 6 are devices so that the ultrasonic image is continuously acquired a plurality of times at a constant frame rate during the acquisition period of the ultrasonic image. It is controlled by the control unit 13.
  • the display control unit 7 performs a predetermined process on the ultrasonic image generated by the image generation unit 6 (in other words, the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit 11).
  • the ultrasonic image is displayed on the display device 8.
  • the ultrasonic image displayed on the display device 8 (hereinafter referred to as the ultrasonic image U) is developed in the depth direction and the width direction as shown in FIG.
  • the width direction of the ultrasonic image U is the direction in which a plurality of scanning lines constituting the ultrasonic image U are lined up.
  • the depth direction of the ultrasonic image U is the direction in which the scanning line extends.
  • Each part in the ultrasonic image U is displayed at a position corresponding to the distance (depth) from the body surface of the subject in contact with the ultrasonic probe 21 in the depth direction.
  • the site where the tomography is observed by the ultrasonic image U changes, and the orientation when the ultrasonic probe 21 is brought into contact with the subject.
  • the observation direction of the blood vessel and the insert in the subject can be switched. For example, when the ultrasonic probe 21 contacts the subject in the direction in which the plurality of vibrators are arranged (that is, the scanning direction) in the vibrator array 2 along the extending direction of the blood vessel and the insert, that is, the long axis.
  • the method parallel method
  • the longitudinal section of the blood vessel and the insert is observed in the ultrasonic image U.
  • each longitudinal section of the blood vessel and the insert means a cut surface along the respective extension directions of the blood vessel and the insert.
  • the ultrasonic probe 21 contacts the subject in a direction in which the arrangement direction (scanning direction) of the vibrators in the vibrator array 2 intersects the extension direction of the blood vessel and the insert, that is, the short axis method (crossing method).
  • the cross section of the blood vessel B and the insert C is observed in the ultrasonic image U.
  • each cross section of the blood vessel and the insert means a cut surface orthogonal to the respective extension directions of the blood vessel and the insert.
  • the display device 8 displays an ultrasonic image U or the like under the control of a display control unit 7, and is, for example, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display). including.
  • a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the blood vessel information J is displayed on the display device 8 together with the ultrasonic image U.
  • the blood vessel information J may be described in, for example, a dialog box type display object and may be superimposed and displayed on the ultrasonic image U, or may be embedded as a part of the ultrasonic image U. It may be displayed.
  • the scene determination unit 12 analyzes the ultrasonic image U (in other words, the ultrasonic image acquired by the image acquisition unit 11) generated by the image generation unit 6 by a known image processing technique, whereby the ultrasonic image U Is determined when the scene (scene) is acquired.
  • the scenes that can be determined by the scene determination unit 12 include, for example, a search scene in which the target blood vessel Bx is searched, and an insertion in which a catheter with a puncture needle, which is an insert C, is punctured and inserted toward the target blood vessel Bx. Examples thereof include a scene and an indwelling scene in which the tip portion of the insert C is indwelled in the target blood vessel Bx.
  • the search scene is a scene before the insertion C is inserted.
  • the operator moves the ultrasonic probe 21 on the body surface of the subject to search for the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U. I am in a situation where I am doing.
  • the insertion scene is a scene from when the tip of the insert C is punctured by the body surface of the subject until it reaches the target blood vessel Bx.
  • the operator inserts the insert C while inserting the ultrasonic image U.
  • the direction of the ultrasonic probe 21 is switched to change the observation direction of the blood vessel B and the insert C.
  • the cross section of the blood vessel B and the insert C depicted in the ultrasonic image U is switched between the vertical cross section (cross section in the long axis method) and the cross section (cross section in the short axis method). ..
  • the tip of the catheter with the puncture needle, which is the insert C that is, the tip of the puncture needle penetrates the blood vessel wall of the target blood vessel Bx and enters the target blood vessel Bx together with the tip of the catheter, and then the puncture needle.
  • the tip of the catheter is indwelled in the target blood vessel Bx after being pulled out.
  • the scene determination unit 12 determines the scene, the moving image of the ultrasonic image U acquired by the image generation unit 6 at a constant frame rate (in other words, a plurality of frames continuously acquired by the image acquisition unit 11).
  • the ultrasonic image U) may be analyzed, or the still image of the ultrasonic image U (that is, the one-frame ultrasonic image U) may be analyzed. That is, in the first embodiment, the scene determination unit 12 can analyze the ultrasonic image U which is a moving image to determine the scene, and analyze the ultrasonic image U which is a still image to determine the scene. You can also do it.
  • the scene determination by the scene determination unit 12 will be described in detail in a later section.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 detects the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U, and acquires blood vessel information including at least one of the diameter and the depth of the detected target blood vessel Bx.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 analyzes the ultrasonic image U (in other words, the ultrasonic image U acquired by the image acquisition unit 11) generated by the image generation unit 6 according to a known algorithm to obtain an ultrasonic image.
  • the blood vessel B in U is detected.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 stores typical pattern data of the blood vessel region as a template in advance, calculates the similarity with respect to the pattern data while searching the ultrasonic image U with the template, and the similarity is a reference. It can be considered that the blood vessel B exists at the place where the value is equal to or greater than the maximum value.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 measures the diameter and depth of the blood vessel B by applying a known image analysis process to the blood vessel B in the detected ultrasonic image U.
  • the diameter of the blood vessel B means the width of the blood vessel B (the length indicated by the symbol d1 in FIG. 4) in the depth direction of the ultrasonic image U.
  • the depth of the blood vessel B means the shortest distance from the position corresponding to the body surface of the subject in the ultrasonic image U to the blood vessel B (distance indicated by the symbol d2 in FIG. 4) in the depth direction.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 measures both the diameter and the depth of the blood vessel B, but only one of the diameter and the depth may be measured. Further, feature quantities (for example, area, etc.) other than the diameter and depth of the blood vessel B may be further measured.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 identifies the blood vessel B whose diameter and depth are within a predetermined range among the blood vessels B whose diameter and depth have been measured, and sets the blood vessel B as the target blood vessel Bx.
  • Blood vessel information J indicating the measured values of the diameter and depth of the target blood vessel Bx is acquired.
  • the blood vessel information acquisition unit 16 uses, among the detected blood vessels B, the blood vessel B whose depth is relatively shallow and whose diameter is large enough to insert the insert C as the target blood vessel Bx. , The blood vessel information J of the target blood vessel Bx is acquired.
  • the blood vessel B into which the insert C punctured by the subject is actually inserted corresponds to the target blood vessel Bx.
  • the size of the insert C is predetermined, and the blood vessel B having a diameter corresponding to the size may be selected.
  • the target blood vessel B is determined, and the size of the insert C may be set according to the diameter of the blood vessel B.
  • the blood vessel information J may indicate at least one of the diameter and depth of the target blood vessel Bx, and may indicate either one of the diameter and the depth.
  • the blood vessel information display unit 17 displays the blood vessel information J acquired by the blood vessel information acquisition unit 16 within the display range of the ultrasonic image U on the display device 8 under the control of the display control unit 7.
  • the display range of the ultrasonic image U is a range in which the ultrasonic image U is actually displayed on the image display screen of the display device 8, and for example, a range within the display frame of the ultrasonic image U or a display window is drawn. It is the range to be done.
  • the attention area detection unit 18 analyzes the ultrasonic image U (in other words, the ultrasonic image U acquired by the image acquisition unit 11) generated by the image generation unit 6 to obtain the attention area in the ultrasonic image U. Is detected.
  • the region of interest is an region of interest other than the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U, and is different for each of the above-mentioned scenes.
  • the procedure for detecting the region of interest by the region of interest 18 will be described in detail later, but the algorithms for detecting the region of interest include template matching, a machine learning method, a general image recognition method using deep learning, and the like. Known algorithms can be used.
  • the device control unit 13 controls each part of the ultrasonic diagnostic device 1 based on a program stored in advance in the storage unit 15 or the like and information input by the operator via the input device 14. Further, when the attention region is detected in the ultrasonic image U by the attention region detection unit 18, the device control unit 13 obtains blood vessel information J in the display range of the ultrasonic image U based on the position of the attention region. Determine the display area. Then, the device control unit 13 controls the blood vessel information display unit 17 so that the blood vessel information J is displayed in the determined display area.
  • the device control unit 13 extracts the target blood vessel Bx and the display candidate region avoiding the region of interest within the display range of the ultrasonic image U.
  • the display candidate region avoiding the target blood vessel Bx and the region of interest means a region in which the blood vessel information J can be displayed so as not to overlap (cover) the target blood vessel Bx and the region of interest. Then, it is simply called "display candidate area". Then, the device control unit 13 determines a display area from the extracted display candidate areas, and when only one display candidate area is extracted, determines the display candidate area as a display candidate area, and the display candidate area becomes When a plurality of extracts are extracted, for example, the region closest to the target blood vessel Bx is determined as the display region.
  • the device control unit 13 determines the display area so that at least a part of the blood vessel information J overlaps with the area of interest. More specifically, for example, when the attention region detection unit 18 detects a plurality of attention regions in the ultrasonic image U, the device control unit 13 sets a priority for each of the plurality of attention regions. At this time, the device control unit 13 sets the priority of each of the plurality of areas of interest based on the respective positions of the plurality of areas of interest in the display range of the ultrasonic image U, and for example, lower, lower right, and lower left. , Right, left, upper right, upper left, and upper, and set the priority of each area of interest.
  • the rules for setting the priority of each attention area based on the position of each attention area are stored in the storage unit 15, and the device control unit 13 sets the priority of each attention area.
  • the above rule is read from the storage unit 15.
  • the device control unit 13 has the device control unit 13 that at least a part of the blood vessel information J has a lower priority of attention region (for example, the lowest priority region). Determine the display area so that it overlaps with the area of interest).
  • the input device 14 is for the operator to perform an input operation, and is composed of, for example, a keyboard, a mouse, a trackball, a touch pad, a touch panel, and the like.
  • the attention area detection unit 18 detects a plurality of attention areas in the ultrasonic image U, the priority set for each attention area may be input to the operator through the input device 14.
  • the device control unit 13 sets the priority of each attention area based on the input contents to the input device 14, the priority of each attention area can be freely set by reflecting the user's intention and the like. It becomes possible to do.
  • the storage unit 15 stores the control program of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 and various information, and includes a flash memory, an HDD (Hard Disc Drive), an SSD (Solid State Drive), and an FD. (Flexible Disc), MO Disk (Magneto-Optical Disc), MT (Magnetic Tape), RAM (Random Access Memory), CD (Compact Disc), Recording media such as DVD (Digital Versatile Disc), SD card (Secure Digital card), USB memory (Universal Serial Bus memory), server computer, etc. can be used. .. As described above, the storage unit 15 stores a rule for setting a priority for each attention region when the attention region detection unit 18 detects a plurality of attention regions in the ultrasonic image U. There is.
  • the storage unit 15 includes a cine memory (not shown), and the cine memory has a capacity for accumulating ultrasonic images (B-mode image signals) for one frame or several consecutive frames.
  • the device control unit 13 reads out one frame of ultrasonic image stored in the cine memory and delivers it to the display control unit 7. As a result, one frame of the ultrasonic image U (that is, a still image) is displayed on the display device 8.
  • the processor 22 provided with the image generation unit 6, the display control unit 7, the scene determination unit 12, the blood vessel information acquisition unit 16, the device control unit 13, the blood vessel information display unit 17, and the attention area detection unit 18 described above may be described, for example. It is composed of a CPU (Central Processing Unit) and a control program for causing the CPU to execute various processes. However, the processor 22 is not limited to this, and the processor 22 is an FPGA (Field Programmable Gate Array), a DSP (Digital Signal Processor), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit: Application Specific Integrated Circuit). It may be configured by using a circuit), a GPU (Graphics Processing Unit), or another IC (Integrated Circuit), or may be configured by combining them.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the processor 22 is not limited to this, and the processor 22 is an FPGA (Field Programmable Gate Array), a DSP (Digital Signal Processor), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit: Application Specific Integrated Circuit). It may be configured by using a circuit), a GPU
  • the image generation unit 6, the display control unit 7, the scene determination unit 12, the device control unit 13, the blood vessel information acquisition unit 16, the blood vessel information display unit 17, and the attention area detection unit 18 provided in the processor 22 are partially used. It can also be configured by integrating it into one CPU or the like as a whole. Further, the processor 22 may be mounted on a stationary device, for example, or may be mounted on a portable device such as a laptop PC (Personal Computer), a smartphone, or a tablet terminal.
  • a laptop PC Personal Computer
  • step S1 is performed, and in this step S1, the ultrasonic image U is generated.
  • the ultrasonic probe 21 comes into contact with the body surface of the subject, and an ultrasonic beam is transmitted into the subject from a plurality of vibrators of the vibrator array 2 according to a drive signal from the transmission circuit 3.
  • the received signal is output to the receiving circuit 4 from each vibrator that has received the ultrasonic echo from the subject.
  • the received signal received by the receiving circuit 4 is amplified by the amplification unit 23, AD-converted by the AD conversion unit 24, and then phase-aligned and added by the beam former 25, and as a result, a sound line signal is generated. ..
  • This sound line signal becomes a B-mode image signal when the signal processing unit 26 performs envelope detection processing in the image generation unit 6, and is output to the display control unit 7 via the DSC 27 and the image processing unit 28.
  • the ultrasonic image U is generated (in other words, the ultrasonic image U is acquired).
  • the scene determination unit 12 determines the scene when the ultrasonic image U is generated (acquired) by analyzing the generated (acquired) ultrasonic image U.
  • the scene determination by the scene determination unit 12 is based on a mode performed based on the ultrasonic image U (that is, a still image) of one frame and the ultrasonic image U (that is, a moving image) of a plurality of frames continuously acquired. There are modes to be performed, and one of these modes is selected.
  • the mode may be selected by the operator through the input device 14, or may be automatically selected by the scene determination unit 12 based on the elapsed time from the start of acquisition of the ultrasonic image U or the like. ..
  • the scene determination unit 12 determines according to the flow shown in FIG. First, the scene determination unit 12 performs step S11, analyzes the ultrasonic image U which is a still image, and only the blood vessel B is detected in the ultrasonic image U, or the blood vessel B and the insert C. Determine if a catheter with a puncture needle has been detected.
  • a known algorithm such as a template matching, a machine learning method, and a general image recognition method using deep learning or the like can be used. it can.
  • the scene determination unit 12 determines the scene when the ultrasonic image U, which is a still image, is acquired in step S12. Is determined to be the search scene.
  • the scene determination unit 12 performs step S13, and whether or not the detected insert C is the tip of the puncture needle. To judge.
  • the tip of the puncture needle is observed by the short axis method (crossing method), it is drawn as a circular image (specifically, a circular dot shape) in the ultrasonic image U.
  • the scene determination unit 12 determines whether or not the detected insert C is the tip of the puncture needle by using a technique such as image matching. It is also possible to determine whether the detected insert C is the tip of the puncture needle by a method other than the above method. More specifically, even a portion (non-tip portion) other than the tip of the catheter with a puncture needle may be depicted as an isolated point-like image in the ultrasonic image U. In that case, it can be determined whether the image represents the tip of the puncture needle based on whether or not an acoustic shadow appears behind the point.
  • the sound wave is strongly reflected, so that an acoustic shadow appears behind the image.
  • the reflection of the sound wave is slightly weakened, and the acoustic shadow behind the needle does not appear or is weakened.
  • the reflection area of the sound wave at the needle tip is smaller than the reflection area at the shaft portion because the needle tip is cut diagonally or the needle becomes thinner toward the tip of the needle.
  • the puncture needle with the needle tip echogenic processed is not practical because it is difficult to insert, so the shaft part slightly in front of the needle tip is echogenic processed. In many cases. Even when such a puncture needle is used, the tip of the needle and the non-tip can be distinguished if the determination is based on the above acoustic shadow.
  • the scene determination unit 12 sets the scene when the ultrasonic image U, which is a still image, is acquired in step S14 as the insertion scene. Judge that there is. If it is determined that the detected insert C is not the tip of the puncture needle, the scene determination unit 12 performs step S15 to determine whether the detected insert C is in the blood vessel B. .. More specifically, in step S15, the storage unit 15 determines whether or not the tip portion of the catheter with the puncture needle removed is inside the blood vessel B. When the tip of the catheter with the puncture needle removed is observed by the short axis method (crossing method), as shown in FIG. 8, as a pair of lip-shaped fragment images in the ultrasonic image U. Therefore, based on this, the scene determination unit 12 determines whether or not the detected insert C in the blood vessel B is the tip portion of the catheter by using a technique such as image matching. ..
  • the scene determination unit 12 will perform ultrasonic waves, which are still images, in step S16. It is determined that the scene when the image U is acquired is the detention scene. On the other hand, for example, when the puncture needle has not been pulled out from the catheter yet, the scene determination unit 12 determines that the tip portion of the catheter with the puncture needle pulled out is not in the blood vessel B, and the scene determination unit 12 determines that the tip portion of the catheter is not inside the blood vessel B. In that case, step S15 is repeated.
  • the scene determination unit 12 determines according to the flow shown in FIG. 7. First, the scene determination unit 12 executes step S21, analyzes the continuously acquired ultrasonic image U of a plurality of frames, and whether the appearance and disappearance of the blood vessel B are repeated in the ultrasonic image U of the plurality of frames. Judge whether or not. Specifically, in step S21, as shown in FIG. 9, the scene determination unit 12 has an ultrasonic image U in which the blood vessel B is detected and an ultrasonic image U in which the blood vessel B is not detected in the ultrasonic image U of a plurality of frames. It is determined whether or not the sound wave image U is alternately switched within a short time. For the detection of blood vessel B, insert C, lesion portion E, etc. in the ultrasonic image U, a known algorithm such as template matching, machine learning method, and general image recognition method using deep learning is used. Can be done.
  • the fact that the appearance and disappearance of the blood vessel B are repeated in the ultrasonic image U of a plurality of frames means that the operator moves the ultrasonic probe 21 to insert the insert C into the blood vessel B (that is, the target blood vessel Bx). It means that you are in a situation where you are searching for. Therefore, when it is determined that the appearance and disappearance of the blood vessel B are repeated in the ultrasonic image U of a plurality of frames, the scene determination unit 12 determines that the ultrasonic image U of the plurality of frames is acquired in step S22. Judge the scene as a search scene.
  • the scene determination unit 12 executes step S23, analyzes the ultrasonic images U of the plurality of frames acquired continuously, and performs a plurality of. It is determined whether or not the position of the blood vessel B has changed in the ultrasonic image U of the frame.
  • the change in the position of the blood vessel B in the multi-frame ultrasonic image U means that the positions of the blood vessel B and other tissues depicted in the ultrasonic image U become unstable, which is caused by the operator using the ultrasonic wave. It means that the probe 21 is moved to search for the blood vessel B (target blood vessel Bx) into which the insert C is inserted.
  • the scene determination unit 12 performs step S22, and when the ultrasonic image U of the plurality of frames is acquired. Judge the scene as a search scene.
  • the scene determination unit 12 performs step S24 and continuously acquires the ultrasonic image U of the plurality of frames. Is analyzed, and it is determined whether or not the position of the tip of the insert C is changed so as to approach the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U of a plurality of frames.
  • the target blood vessel Bx is a blood vessel B in the ultrasonic image U that is located on the path of the insert C and then the insert C is inserted.
  • the scene determination unit 12 analyzes the ultrasonic image U of a plurality of frames to detect the locus of the tip of the insert C, and the insert C is based on the detected locus. Estimate the course of.
  • the scene determination unit 12 When it is determined in the ultrasonic image U of a plurality of frames that the tip position of the insert C is gradually approaching the target blood vessel Bx as shown in FIG. 10, the scene determination unit 12 superimposes the plurality of frames in step S25.
  • the scene when the ultrasonic image U is acquired is determined to be the insertion scene.
  • the operator changes the direction of the ultrasonic probe 21 (that is, short) in order to confirm that the insert C is properly inserted along the inner wall of the blood vessel B.
  • the axial method and the long axis method are alternately adopted), and the observation directions of the blood vessel B and the insert C may be switched as shown in FIG. In that case, it may not be possible to clearly determine whether or not the tip position of the insert C is approaching the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U of a plurality of frames.
  • step S26 analyzes the continuously acquired ultrasonic image U of a plurality of frames, and observes the blood vessel B and the insert C in the ultrasonic image U of the plurality of frames. It is determined whether or not the switching has been performed a predetermined number of times or more.
  • the scene determination unit 12 When it is determined in the ultrasonic image U of the plurality of frames that the observation directions of the blood vessel B and the insert C have been switched more than a predetermined number of times, the scene determination unit 12 performs step S25, and the ultrasonic image U of the plurality of frames is displayed. The scene at the time of acquisition is determined as an insertion scene.
  • the operation of the insert C is stable, and for example, when the insert C is inserted into the target blood vessel Bx, the number of times the observation directions of the blood vessel B and the insert C are switched is less than a predetermined number of times.
  • the scene determination unit 12 performs the next step S27, analyzes the continuously acquired ultrasonic image U of a plurality of frames, and in the ultrasonic image U of the plurality of frames, the tip of the catheter which is the insert C. Determine if the appearance and disappearance of the part is repeated.
  • the fact that the tip of the catheter appears and disappears repeatedly in the ultrasonic image U of a plurality of frames means that the tip of the catheter has already been placed in the target blood vessel Bx as shown in FIG.
  • the scene determination unit 12 acquires the ultrasonic image U of the plurality of frames in step S28. The scene at the time is judged as the detention scene.
  • the scene determination unit 12 performs step S29 and continuously acquires the plurality of frames.
  • the ultrasonic image U is analyzed, and it is determined whether or not the appearance and disappearance of the lesion portion E (for example, phlebitis) in the subject is repeated in the ultrasonic image U of a plurality of frames.
  • the appearance and disappearance of the lesion portion E are repeated as shown in FIG. 13, which is a vein generated due to the placement of the tip portion of the catheter in the blood vessel B.
  • the scene determination unit 12 performs step S28 to acquire the ultrasonic image U of the plurality of frames.
  • the scene at that time is determined to be the detention scene.
  • the process returns to step S27, and the steps after S27 are repeated.
  • step S3 is executed after the scene determination is performed, and in step S3, the blood vessel information acquisition unit 16 analyzes the ultrasonic image U generated (acquired) in step S1. , The target blood vessel Bx in the ultrasonic image U is detected, and the blood vessel information J of the detected target blood vessel Bx is acquired.
  • the region of interest detection unit 18 analyzes the ultrasonic image U in the same manner as the blood vessel information acquisition unit 16, and detects the region of interest in the ultrasonic image U.
  • the attention area detection unit 18 detects the attention area corresponding to the scene determined by the scene determination unit 12 in step S2. Specifically, when the scene determined by the scene determination unit 12 is a search scene, the attention region detection unit 18 detects the lesion portion E in the subject or the blood vessel B other than the target blood vessel Bx as the attention region. .. More specifically, when the scene is a search scene and blood vessels B of various sizes are densely depicted in the ultrasonic image U as shown in FIG. 14, the attention region detection unit 18 uses the ultrasonic waves.
  • the lesion portion E (for example, thrombus or edema) in the image U is detected as a region of interest.
  • the blood vessel B having a relatively shallow depth and a diameter sufficient for inserting the insert C corresponds to the target blood vessel Bx.
  • various peripheral tissues F for example, nerves, organs, bones, etc.
  • the region of interest detection unit 18 detects blood vessels B other than the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U as the region of interest.
  • a blood vessel B having a relatively shallow depth and a diameter sufficient for inserting the insert C corresponds to the target blood vessel Bx.
  • the region of interest detection unit 18 is at least one of the tip of the insert C and the tissue located near the tip of the insert C in the subject. Is detected as a region of interest. More specifically, the scene is an insertion scene, and as shown in FIG. 16, the tip (needle tip) of the catheter with a puncture needle, which is the insert C in the ultrasonic image U, is located near the target blood vessel Bx. In this case, the region of interest detection unit 18 detects the needle tip of the puncture needle in the ultrasonic image U and the peripheral tissue F near the needle tip as the region of interest.
  • the peripheral tissue F near the needle tip includes blood vessels other than the target blood vessel Bx located near the needle tip.
  • the scene is an insertion scene, and as shown in FIG. 17, the tip of a catheter with a puncture needle (that is, the tip of the puncture needle), which is the insert C in the ultrasonic image U, was inserted into the target blood vessel Bx.
  • the region of interest detection unit 18 detects the tip of the puncture needle in the ultrasonic image U as the region of interest.
  • the attention region detection unit 18 detects the tip portion of the insert C or the lesion portion E in the subject as the attention region. More specifically, when the scene is an indwelling scene and the tip of the catheter with the puncture needle pulled out as the insert C in the ultrasonic image U is in the target blood vessel Bx as shown in FIG. The region detection unit 18 detects the tip portion of the catheter in the ultrasonic image U as a region of interest. Further, when the scene is an indwelling scene and phlebitis as a lesion portion E is visualized in the vicinity of the target blood vessel Bx in which the tip portion of the catheter is indwelled in the ultrasonic image U as shown in FIG. 18 detects phlebitis in the ultrasonic image U as a region of interest.
  • step S5 the device control unit 13 displays the display region of the blood vessel information J in the display range H of the ultrasonic image U based on the position of the region of interest. decide.
  • step S5 proceeds according to the flow shown in FIG. Specifically, first, the device control unit 13 executes step S31, and determines whether or not the region of interest in the ultrasonic image U has been detected by the region of interest 18 in the previous step S4.
  • the device control unit 13 When it is determined that the region of interest has not been detected, the device control unit 13 performs step S32, and in step S32, avoids the target blood vessel Bx and is near the target blood vessel Bx in the display range H of the ultrasonic image U. Select an area and determine the selected area as the display area.
  • the device control unit 13 determines in step S33 whether there are a plurality of attention regions detected by the attention region detection unit 18. When it is determined that only one region of interest is detected, the device control unit 13 performs step S34 to display the target blood vessel Bx and the region of interest within the display range H of the ultrasonic image U while avoiding the target blood vessel Bx and the region of interest. Extract the candidate area.
  • the display candidate region will be described with a specific example. In the ultrasonic image U, which is acquired during the search scene and in which blood vessels B of various sizes are densely depicted as shown in FIG.
  • the area where the blood vessel B having a relatively deep depth is drawn, or the area where the blood vessel B whose diameter is sufficiently smaller than the target blood vessel Bx is drawn is extracted as a display candidate area (the area shown by the dotted line in FIG. 14). Will be done. Further, in the ultrasonic image U acquired during the search scene and in which the number of blood vessels B is small but the peripheral tissue F exists in the vicinity as shown in FIG. 15, the region in which the peripheral tissue F is visualized is a display candidate. It is extracted as a region (region shown by a dotted line in FIG. 15).
  • the ultrasonic image U obtained during the insertion scene and the tip of the catheter with the puncture needle, which is the insert C is located near the target blood vessel Bx as shown in FIG. 16, the blood vessel B far from the tip of the puncture needle B
  • the area in which is drawn is extracted as a display candidate area (the area indicated by the dotted line in FIG. 16).
  • a region in which the shaft portion (not shown) of the puncture needle is drawn is extracted as a display candidate region.
  • the ultrasonic image U acquired during the insertion scene and the tip of the catheter with the puncture needle, which is the insert C is inserted into the target blood vessel Bx as shown in FIG.
  • the puncture needle is not inserted.
  • the region in which the blood vessel B or the peripheral tissue F is visualized is extracted as a display candidate region (region shown by a dotted line in FIG. 17).
  • a region in which the shaft portion (not shown) of the puncture needle is drawn is extracted as a display candidate region.
  • the ultrasonic image U in which the tip portion of the catheter acquired during the indwelling scene and the puncture needle is removed as shown in FIGS. 18 and 19 is inside the target blood vessel Bx
  • the area in which B is drawn is extracted as a display candidate area (the area indicated by the dotted line in FIGS. 18 and 19).
  • a region in which the axial portion (not shown) of the catheter is drawn is extracted as a display candidate region.
  • the device control unit 13 executes step S35 after the execution of step S34, and determines the display area of the blood vessel information J from the display candidate areas extracted in step S34.
  • the display candidate area may be determined as the display area of the blood vessel information J, and if there are a plurality of extracted display candidate areas, the most target blood vessel among them.
  • the display candidate area close to Bx may be determined as the display area of the blood vessel information J.
  • the method of determining the display area from the display candidate areas is not particularly limited, and for example, the display area may be determined by any method from the display candidate areas.
  • step S33 when it is determined in step S33 that there are a plurality of areas of interest, the device control unit 13 executes step S36 to see if there is a display candidate area within the display range H of the ultrasonic image U (whether it can be extracted). ) Judge whether or not. When it is determined that there is a display candidate area, the device control unit 13 executes step S37 and determines the display area of the blood vessel information J from the display candidate area.
  • step S38 the device control unit 13 refers to the priority setting rule stored in the storage unit 15, and sets the priority for each of the plurality of detected regions of interest according to the rule. ..
  • the device control unit 13 sets the priority of each of the attention regions based on the positions of the plurality of attention regions in the display range H of the ultrasonic image U.
  • the device control unit 13 executes step S39, and in this step S39, at least a part of the blood vessel information J is set with a lower priority attention region (for example, the lowest priority attention region). Determine the display area so that it overlaps. As a result, even if the display candidate region cannot be extracted within the display range of the ultrasonic image U because a plurality of attention regions are detected, the blood vessel information J is taken into consideration in consideration of the priority of each attention region. The display area of can be determined appropriately.
  • step S6 was executed after the display area of the blood vessel information J was determined, and was generated (acquired) in step S1 under the control of the display control unit 7 in step S6.
  • the ultrasonic image U is displayed on the display device 8.
  • the device control unit 13 controls the blood vessel information display unit 17 so as to display the blood vessel information J in the display area determined in step S5.
  • the blood vessel information J is displayed in the display area determined based on the position of the area of interest within the display range H of the ultrasonic image U.
  • step S7 it is determined whether or not the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is terminated. For example, when the operator inputs an instruction to end the operation of the ultrasonic diagnostic device 1 through the input device 14 or the like, it is determined that the operation of the ultrasonic diagnostic device 1 has ended, and the operation of the ultrasonic diagnostic device 1 is performed. If the end instruction is not input, it is determined that the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is not terminated. If it is determined that the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is not completed, the process returns to step S1, a new ultrasonic image U is generated, and then the steps after S2 are repeated. On the other hand, when it is determined that the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is terminated, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is terminated.
  • the target blood vessel Bx (for example, the blood vessel B into which the insert C is inserted) in the ultrasonic image U is detected.
  • the blood vessel information J indicating the diameter and depth of the detected target blood vessel Bx is displayed in a display area determined based on the position of the area of interest within the display range H of the ultrasonic image U. More specifically, the blood vessel information J is displayed so as not to overlap the target blood vessel Bx and the region of interest.
  • the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U and its blood vessel information J can be confirmed in real time, and at the same time, the region of interest (for example, another blood vessel B existing in the vicinity of the target blood vessel Bx) is also included. Can be confirmed.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 1 by using the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, it is possible to display the blood vessel information J at an appropriate position within the display range H of the ultrasonic image U.
  • the usability (convenience) for the operator is improved as compared with the case where the blood vessel information J is always displayed in the same area within the display range H, for example.
  • the display region of the blood vessel information J is determined for each scene based on this. And said. As a result, the display area of the blood vessel information J can be appropriately determined in correspondence with the scene at that time.
  • the blood vessel information J when a plurality of attention regions are detected in the ultrasonic image U and the blood vessel information J cannot be displayed while avoiding all the plurality of attention regions, priority is given to each attention region.
  • the degree is set, and the display area is determined so that at least a part of the blood vessel information J overlaps the attention area having a lower priority. Thereby, the blood vessel information J can be displayed in the most appropriate display area in the above situation.
  • the ultrasonic probe 21 is provided with the transmission circuit 3 and the reception circuit 4, and the processor 22 is provided with the image generation unit 6.
  • the ultrasonic probe 21 may be provided with a transmission circuit 3, a reception circuit 4, and an image generation unit 6.
  • the ultrasonic probe 21 generates an ultrasonic image (B mode image signal), and the processor 22 receives the ultrasonic image sent from the ultrasonic probe 21.
  • the ultrasonic probe 21 may be provided with the transmission circuit 3, and the processor 22 may be provided with the reception circuit 4 and the image generation unit 6.
  • a transmission circuit 3, a reception circuit 4, and a transmission / reception circuit 5 may be provided on the processor 22 side.
  • an electric signal (analog signal) output when the plurality of vibrators of the vibrator array 2 receive the ultrasonic echo is transmitted from the ultrasonic probe 21 to the processor 22, and the electric signal is transmitted on the processor 22 side.
  • AD conversion, sound line signal generation, and ultrasonic image (B mode image signal) generation are performed.
  • the configuration in which the display device 8, the input device 14, and the ultrasonic probe 21 are directly connected to the processor 22 has been described.
  • the display device 8, the input device 14, and the ultrasonic probe 21 have been described.
  • the processor 22 may be indirectly connected via the network NW as shown in FIGS. 21A and 21B.
  • the connection between each of the above devices and the network NW may be a wired connection or a wireless connection.
  • the display device 8, the input device 14, and the ultrasonic probe 21 are connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 41 via the network NW.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus main body 41 is the ultrasonic diagnostic apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 1, excluding the display device 8, the input device 14, and the ultrasonic probe 21, the transmission / reception circuit 5, the storage unit 15, and the storage unit 15. It is composed of a processor 22.
  • the above-mentioned ultrasonic diagnostic apparatus main body 41 may be used as a remote server.
  • the operator can diagnose the subject by preparing only the display device 8, the input device 14, and the ultrasonic probe 21 in the operator's hand, and thus the ultrasonic diagnosis. It is possible to improve the convenience at the time of. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus 1A having the configuration shown in FIG. 21A, a smartphone or a tablet terminal may be used as the display device 8 and the input device 14. In this case, the operator can more easily perform the ultrasonic diagnosis of the subject, so that the convenience of the ultrasonic diagnosis can be further improved.
  • the display device 8 and the input device 14 are mounted on the ultrasonic diagnostic apparatus main body 41, and the ultrasonic probe 21 is attached to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 41 via the network NW. It is connected.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus main body 41 may be configured by a remote server, or may be configured by a smartphone or a tablet terminal.
  • the number of target blood vessels Bx detected in the ultrasonic image U is not limited to one, and a plurality of target blood vessels Bx may be detected. In this case, at least one of the diameter and the depth can be measured for each of the plurality of target blood vessels Bx, and blood vessel information J regarding the measurement result can be obtained. Then, as shown in FIG. 22, the blood vessel information J of each of the plurality of target blood vessels Bx can be simultaneously displayed within the display range H of the ultrasonic image U.
  • a second embodiment Such an embodiment will be referred to as a second embodiment, and the second embodiment will be described in detail.
  • the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment is substantially the same as the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment described above. Hereinafter, the differences between the second embodiment and the first embodiment will be mainly described.
  • each of the plurality of target blood vessels Bx is a blood vessel B having a relatively shallow depth and a diameter sufficiently large for inserting the insert C into the inside, as in the first embodiment.
  • the blood vessel information display unit 17 simultaneously displays the blood vessel information J of each of the plurality of target blood vessels Bx acquired by the blood vessel information acquisition unit 16 within the display range H of the ultrasonic image U. ..
  • the device control unit 13 detects the attention region in the ultrasonic image U by the attention region detection unit 18, the device control unit 13 is based on the position of the attention region as in the first embodiment.
  • the display area of the blood vessel information J is determined.
  • the procedure for determining the display area of the blood vessel information J based on the position of the region of interest is generally the same as that of the first embodiment, but when the device control unit 13 determines the display area for the plurality of blood vessel information J, FIG.
  • a display area is determined for each target blood vessel Bx so that the blood vessel information J of each of the plurality of target blood vessels Bx is displayed as far apart from each other as possible.
  • the solution of the facility arrangement problem is applied, and the display area of each blood vessel information J is displayed in a well-balanced manner within the display range H of the ultrasonic image U by applying the method of solving the facility arrangement problem. You should decide.
  • Third Embodiment When displaying the blood vessel information J of the target blood vessel Bx within the display range H of the ultrasonic image U, the target blood vessel Bx can be highlighted so that the target blood vessel Bx can be easily visually recognized.
  • Such an embodiment will be referred to as a third embodiment, and the third embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 23 and 24.
  • a highlighting unit 10 is added to the processor 22.
  • the highlighting unit 10 is connected to the image generation unit 6, and the display control unit 7 and the device control unit 13 are connected to the highlighting unit 10.
  • the highlighting unit 10 analyzes the ultrasonic image U (in other words, the ultrasonic image U acquired by the image acquisition unit 11) generated by the image generation unit 6 to analyze the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U. Is detected, and as shown in FIG. 24, the detected target blood vessel Bx is filled with a highlight color and highlighted.
  • the highlight color is a color different from the color of the part other than the target blood vessel Bx in the ultrasonic image U except for the blood vessel information J, and is a color that is easily visible to the operator such as yellow, orange, and light green. It is preferable to have.
  • the device control unit 13 highlights the color of the display area of the blood vessel information J (that is, the background color) so as to be the same color as the highlight color when highlighting the target blood vessel Bx.
  • the unit 10 and the blood vessel information display unit 17 are controlled.
  • the background color of the blood vessel information J and the target blood vessel Bx are displayed in the same color, so that the operator can know which blood vessel B the diameter and depth indicated by the blood vessel information J are. Can be easily grasped.
  • This effect is particularly effective in a situation where it is difficult to grasp which blood vessel B the diameter and depth indicated by the blood vessel information J are, in order to display the blood vessel information J at a position away from the target blood vessel Bx. is there.
  • Ultrasonic diagnostic device 1,1A, 1B, 1C Ultrasonic diagnostic device 2 Transducer array 3 Transmission circuit 4 Reception circuit 5 Transmission / reception circuit 6 Image generation unit 7 Display control unit 8 Display device 10 Highlight display unit 11 Image acquisition unit 12 Scene judgment unit 13 Device control Unit 14 Input device 15 Storage unit 16 Vascular information acquisition unit 17 Vascular information display unit 18 Area of interest detection unit 21 Ultrasonic probe 22 Processor 23 Amplification unit 24 AD conversion unit 25 Beamformer 26 Signal processing unit 27 DSC 28 Image processing unit 41 Ultrasound diagnostic device body B Blood vessel Bx Target blood vessel C Insert d1 Diameter d2 Depth E Lesion part F Peripheral tissue H Display range J Blood vessel information NW network U Ultrasound image

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Abstract

超音波画像中の対象血管に関する計測結果を超音波画像の表示範囲内で適切に表示できる超音波診断装置、及びその制御方法を提供する。　超音波診断装置１が、振動子アレイ２と、超音波画像を取得する画像取得部１１と、超音波画像を表示する表示装置８と、超音波画像を解析することにより超音波画像中の対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得する血管情報取得部１６と、血管情報を超音波画像の表示範囲内で表示する血管情報表示部１７と、超音波画像を解析して対象血管以外に注目すべき超音波画像中の注目領域を検出する注目領域検出部１８と、注目領域が検出された場合に注目領域の位置に基づいて表示範囲における血管情報の表示領域を決め、その表示領域に血管情報が表示されるように血管情報表示部１７を制御する装置制御部１３と、を備える。

Description

超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法
　本発明は、被検体の血管を超音波画像中に表示する超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法に関する。
　従来から、被検体の内部の画像を得るものとして、超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、一般的に、複数の超音波振動子が配列された振動子アレイが備えられた超音波プローブを有する。超音波プローブは、被検体の体表面に接触させた状態において、振動子アレイから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを振動子アレイにて受信する。これにより、超音波エコーに対応する電気信号が取得される。さらに、超音波診断装置は、取得された電気信号を処理して、被検体の対象部位に対する超音波画像を生成する。
　ところで、上記の超音波診断装置を用いて被検体内を観察しながら、穿刺針及びカテーテル等の挿入物を被検体の血管内に挿入する手技、具体的にはエコーガイド下穿刺法等が知られている。エコーガイド下穿刺法において、操作者は、通常、超音波画像を確認して超音波画像中の血管の位置及び形状等を把握し、その上で、挿入物を挿入する血管を決定する。このとき、血管の位置及び形状等を正確に把握するには一定以上の熟練度を要する。また、動画モードで超音波画像を撮影しながら、適当な血管を探索し、その血管が超音波画像中に描出された時点で動画モードでの撮影を中断して静止画像に切り替えて、その静止画像を解析することで血管の直径及び面積等を計測しようとすると、操作が煩雑となる。
　上記の問題を解決するために、これまでに、超音波画像に含まれる血管を自動的に検出し、検出された血管の直径及び面積を計測し、その計測結果を表示画面に表示する超音波診断装置が開発されてきている。そのような装置の一例としては、例えば、特許文献１に記載の超音波診断装置が挙げられ、この装置によれば、超音波画像を一定のフレームレートで連続的に取得する間に、超音波画像中の血管の特徴量（例えば、直径等）を計測し、その計測結果をリアルタイムで超音波画像の表示範囲内で表示する。
特表２０１７－５２４４５５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の超音波診断装置のように、直径等が計測された対象血管の計測結果に関する情報を超音波画像の表示範囲内で表示する場合に、その情報が対象血管付近で表示されると、その情報が注目すべき対象（例えば、対象血管付近に存在する別の血管）と重なってしまう可能性がある。その場合には、対象血管以外に注目すべき領域を超音波画像内で確認することができず、超音波画像を見ながら行う操作に支障をきたす虞がある。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、以下に示す目的を解決することを課題とする。
　本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、超音波画像中の対象血管に関する計測結果を超音波画像の表示範囲内で適切に表示することが可能な超音波診断装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、被検体の血管を超音波画像中に表示する超音波診断装置であって、振動子アレイと、振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせ且つ被検体による超音波エコーを受信して超音波画像を取得する画像取得部と、画像取得部により取得された超音波画像を表示する表示装置と、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像中の対象血管を検出し、検出された対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得する血管情報取得部と、血管情報取得部によって取得された血管情報を、表示装置における超音波画像の表示範囲内で表示する血管情報表示部と、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、対象血管以外に注目すべき超音波画像中の注目領域を検出する注目領域検出部と、注目領域検出部によって注目領域が検出された場合に、注目領域の位置に基づいて表示範囲における血管情報の表示領域を決め、決められた表示領域に血管情報が表示されるように血管情報表示部を制御する装置制御部と、を備えることを特徴とする。
　上述した本発明の超音波診断装置において、装置制御部は、対象血管及び注目領域を避けた表示候補領域を表示範囲内で抽出し、抽出された表示候補領域から表示領域を決めるとよい。
　この場合、装置制御部は、表示候補領域が表示範囲内で抽出されない場合には、血管情報の少なくとも一部が注目領域と重なるように表示領域を決めると、より好適である。
　また、注目領域検出部が複数の注目領域を検出した場合、装置制御部は、複数の注目領域のそれぞれに対して優先度を設定し、表示候補領域が表示範囲内で抽出されない場合には、血管情報の少なくとも一部がより低い優先度の注目領域と重なるように表示領域を決めると、より一層好適である。
　さらに、装置制御部は、表示範囲における複数の注目領域のそれぞれの位置に基づいて、複数の注目領域のそれぞれの優先度を設定すると、尚一層好適である。
　また、上述した本発明の超音波診断装置は、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像が取得された際の場面を判定する場面判定部を有してもよい。この場合、注目領域検出部は、場面判定部によって判定された場面と対応する注目領域を検出すると、より好適である。
　また、上記の構成では、場面判定部によって判定された場面が、対象血管が探索されている探索場面である場合、注目領域検出部は、被検体内の病変部分又は対象血管以外の血管を注目領域として検出するとよい。
　このとき、被検体の血管のうち、被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管が、対象血管に該当することとし、場面判定部は、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像内において被検体の血管が検出される一方で挿入物が検出されない場合には、場面が探索場面であると判定してもよい。
　あるいは、画像取得部が、一定のフレームレートで連続的に超音波画像を取得することとし、場面判定部は、画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの超音波画像を解析し、複数フレームの超音波画像において血管の出現及び消失が繰り返される場合、及び、複数フレームの超音波画像において血管の位置が変化する場合には、場面が探索場面であると判定してもよい。
　また、上記の構成では、被検体の血管のうち、被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管が、対象血管に該当することとし、場面判定部によって判定された場面が、挿入物が穿刺されて対象血管に向かっている挿入場面である場合、注目領域検出部は、挿入物の先端、及び被検体内において挿入物の先端付近に位置する組織のうちの少なくとも一つを注目領域として検出するとよい。
　このとき、挿入物が穿刺針付きのカテーテルであることとし、場面判定部は、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像内において被検体の血管及び穿刺針の先端を検出した場合には、場面が挿入場面であると判定してもよい。
　あるいは、画像取得部が、一定のフレームレートで連続的に超音波画像を取得することとし、場面判定部は、画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの超音波画像を解析し、複数フレームの超音波画像において挿入物の位置が対象血管に近づくように変化する場合、及び、複数フレームの超音波画像において血管及び挿入物の観察方向が切り替わる場合には、場面が挿入場面であると判定してもよい。
　また、上記の構成では、被検体の血管のうち、被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管が、対象血管に該当することとし、場面判定部によって判定された場面が、挿入物の先端部分が対象血管内に留置されている留置場面である場合、注目領域検出部は、挿入物の先端部分又は被検体内の病変部分を注目領域として検出するとよい。
　このとき、挿入物が穿刺針付きのカテーテルであることとし、場面判定部は、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、穿刺針が抜かれた状態で血管内に在るカテーテルの先端部分を超音波画像内で検出した場合には、場面が留置場面であると判定してもよい。
　あるいは、画像取得部が、一定のフレームレートで連続的に超音波画像を取得することとし、場面判定部は、画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの超音波画像を解析し、複数フレームの超音波画像において挿入物の先端部分の出現及び消失が繰り返される場合、及び、複数フレームの超音波画像において被検体内の病変部分の出現及び消失が繰り返される場合には、場面が留置場面であると判定してもよい。
　また、上述した本発明の超音波診断装置において、血管情報取得部は、超音波画像中の複数の対象血管を検出した場合には、検出された複数の対象血管のそれぞれについて、血管情報を取得し、血管情報表示部は、血管情報取得部によって取得された複数の対象血管のそれぞれの血管情報を、表示範囲内で同時に表示することができる。そして、装置制御部は、注目領域検出部によって注目領域が検出された場合に、注目領域の位置に基づき、複数の対象血管のそれぞれの血管情報が互いに離れて表示されるように表示領域を対象血管毎に決めると、好適である。
　また、上述した本発明の超音波診断装置は、画像取得部によって取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像中の対象血管を検出し、検出された超音波画像内の対象血管をハイライト色にて塗り潰して強調表示する強調表示部をさらに有してもよい。このとき、装置制御部は、血管情報の表示領域の色が対象血管を強調表示する際のハイライト色と同一色となるように強調表示部及び血管情報表示部を制御すると、より好適である。
　また、本発明の超音波診断装置は、振動子アレイを有する超音波プローブと、超音波プローブが接続されるプロセッサを有してもよい。この場合、画像取得部は、振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせる送信回路と、被検体内で生じた超音波エコーを受信した振動子アレイから出力される信号を処理して音線信号を生成する受信回路と、受信回路によって生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部とによって構成され、送信回路、受信回路及び画像生成部の各々は、超音波プローブ又はプロセッサに設けられてもよい。
　また、前述の目的を達成するために、本発明の超音波診断装置の制御方法は、被検体の血管を超音波画像中に表示する超音波診断装置の制御方法であって、振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせ且つ被検体による超音波エコーを受信して超音波画像を取得し、取得された超音波画像を表示装置に表示し、取得された超音波画像を解析することにより、超音波画像中の対象血管を検出し、検出された対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得し、取得された血管情報を、表示装置における超音波画像の表示範囲内で表示し、取得された超音波画像を解析することにより、対象血管以外に注目すべき超音波画像中の注目領域を検出し、注目領域が検出された場合に、注目領域の位置に基づいて表示範囲における血管情報の表示領域を決め、決められた表示領域に血管情報を表示することを特徴とする。
　本発明によれば、対象血管を含む超音波画像を解析することで、対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得することができる。また、血管情報を超音波画像の表示範囲内に表示する際には、超音波画像中の注目領域の位置に基づいて決められた表示範囲に表示する。これにより、超音波画像の表示範囲における注目領域の存在に配慮しながら、血管情報を適切な領域に表示することが可能になる。
本発明の第１実施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。 本発明の第１実施形態に係る受信回路の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置によって表示装置に表示される超音波画像の模式図である。 本発明の第１実施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。 静止画像に基づく場面判定の流れを示す図である。 動画に基づく場面判定の流れを示す図である。 血管内にカテーテルの先端部が留置されている状況を表す超音波画像の図である。 超音波画像の動画において血管の出現及び消滅が繰り返されている様子を示す図である。 超音波画像の動画において挿入物の先端が血管に近付いている様子を示す図である。 超音波画像の動画において血管及び挿入物の観察方向が切り替わっている様子を示す図である。 超音波画像の動画においてカテーテルの先端部分の出現及び消滅が繰り返されている様子を示す図である。 超音波画像の動画において被検体内の病変部分の出現及び消滅が繰り返されている様子を示す図である。 探索場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その１）。 探索場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その２）。 挿入場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その１）。 挿入場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その２）。 留置場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その１）。 留置場面中に取得される超音波画像内の注目領域についての説明図である（その２）。 血管情報の表示領域を決定する流れを示す図である。 超音波プローブ、プロセッサ、表示装置、及び入力装置がネットワークを介して接続された超音波診断装置の構成を示す図である。 超音波プローブがネットワークを介して超音波診断装置本体と接続された構成を示す図である。 第２実施形態に係る超音波診断装置によって表示される超音波画像を示す図である。 第３実施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。 第３実施形態に係る超音波診断装置によって表示される超音波画像を示す図である。
　以下、本発明の具体的な複数の実施形態（第１実施形態～第３実施形態）について、添付の図面を参照しながら説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするために挙げた一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下に説明する実施形態から変更又は改良され得る。また、当然ながら、本発明には、その等価物が含まれる。
　また、以下の説明において、超音波画像の上下及び左右は、操作者が超音波画像を正面視で見るときの上下及び左右であることとする。例えば、図４に示す超音波画像Ｕでは、血管Ｂの上方に挿入物Ｃが位置していることになる。
　＜＜本発明の超音波診断装置の用途＞＞
　本発明の各実施形態について説明するにあたり、本発明の超音波診断装置の用途について説明しておく。
　本発明の超音波診断装置は、被検体内を観察しながら穿刺針及びカテーテル等の挿入物を被検体の血管内に挿入する手技、例えば、エコーガイド下穿刺法において用いられる。
　つまり、本発明の超音波診断装置は、被検体の血管と血管に挿入される挿入物とを超音波画像中に表示する装置であり、挿入物の操作者は、挿入物の挿入操作中、超音波診断装置によって表示された超音波画像を適宜観察する。
　以降の説明では、特記する場合を除いて、超音波画像は、被検体内の組織に関するＢモード画像（断層画像）であることとする。
　また、以下では、挿入物が穿刺針付きのカテーテルである場合を例に挙げて説明するが、本発明の超音波診断装置は、穿刺針付きのカテーテル以外の挿入物を血管に挿入する場合にも適用可能である。ここで、挿入物は、直線状に延出したものであり、被検体の体表面及び血管壁に穿刺可能なものである。
　また、以下では、被検体内に存在する血管のうち、予め設定された条件を満たす血管を「対象血管」と呼ぶこととし、対象血管には、被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管が含まれることとする。
　＜＜第１実施形態＞＞
　本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置（以下、超音波診断装置１）は、図１に示すように、振動子アレイ２を備える超音波プローブ２１と、超音波プローブ２１と接続されるプロセッサ２２とを有する。振動子アレイ２には、送信回路３及び受信回路４が、それぞれ接続されている。送信回路３及び受信回路４は、送受信回路５を構成しており、図１に示す構成では、超音波プローブ２１に含まれている。受信回路４には画像生成部６が接続され、画像生成部６には表示制御部７が接続され、表示制御部７には表示装置８が接続されている。
　また、画像生成部６には場面判定部１２、血管情報取得部１６、及び注目領域検出部１８が接続されており、注目領域検出部１８には場面判定部１２が接続されている。また、血管情報取得部１６には血管情報表示部１７が接続されており、血管情報表示部１７には表示制御部７が接続されている。さらに、送受信回路５、画像生成部６、表示制御部７、場面判定部１２、血管情報取得部１６、血管情報表示部１７及び注目領域検出部１８の各々には装置制御部１３が接続されており、装置制御部１３には、注目領域検出部１８、入力装置１４及び格納部１５が接続されている。装置制御部１３と格納部１５とは、双方の間で互いに情報の受け渡しが可能な状態で接続されている。
　なお、図１の構成では、画像生成部６、表示制御部７、場面判定部１２、装置制御部１３、血管情報取得部１６、血管情報表示部１７及び注目領域検出部１８がプロセッサ２２に設けられている。また、超音波プローブ２１の送受信回路５（つまり、送信回路３及び受信回路４）と、プロセッサ２２の画像生成部６とは、互いに協働して、超音波画像を取得する画像取得部１１を構成している。
　振動子アレイ２は、１次元又は２次元に配列された複数の振動子を有する。複数の振動子は、リニア型の超音波プローブのように直線状に配列されていてもよく、コンベックス型又はセクタ型の超音波プローブのように湾曲して配列されてもよい。複数の振動子の各々は、送信回路３から供給される駆動信号に従って超音波を送信するとともに、被検体内で生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく電気信号を出力する。それぞれの振動子は、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、及び、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って構成される。
　送信回路３は、振動子アレイ２から被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせる。具体的に説明すると、送信回路３は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部１３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き、振動子アレイ２が有する複数の振動子に対する駆動信号を、それぞれの遅延量を調整して供給する。それぞれの駆動信号は、パルス状又は連続波状の電圧信号であり、振動子アレイ２の振動子の電極が印加されると、圧電体が伸縮する。以上の結果、それぞれの振動子からパルス状又は連続波状の超音波が発生し、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、被検体内の各部位（例えば、臓器及び血管等）及び被検体内に配置された器具等にて反射される。これにより、超音波エコーが発生し、振動子アレイ２に向かって被検体内で伝搬し、最終的には、振動子アレイ２が有する複数の振動子によって受信される。この際、それぞれの振動子は、超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、その電気信号を受信回路４に出力する。
　受信回路４は、装置制御部１３からの制御信号に従い、振動子アレイ２から出力される信号（厳密には、アナログの電気信号）に対する処理を行って、音線信号を生成する。受信回路４は、例えば、図２に示すように増幅部２３、ＡＤ（Analog Digital）変換部２４、及びビームフォーマ２５が直列に接続された構成を有する。
　増幅部２３は、振動子アレイ２が有する複数の振動子のそれぞれから出力された信号を増幅し、増幅後の信号をＡＤ変換部２４に送信する。ＡＤ変換部２４は、増幅後の信号をデジタルの受信データに変換し、変換された各受信データをビームフォーマ２５に送信する。ビームフォーマ２５は、装置制御部１３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又は音速の分布に従い、ＡＤ変換部２４によって変換された各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算して受信フォーカス処理を行う。受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部２４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６は、受信回路４によって生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成し、図３に示されるように信号処理部２６、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）２７、及び画像処理部２８が直列に接続された構成を有する。
　信号処理部２６は、受信回路４によって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すことにより、超音波画像を示すＢモード画像信号を生成する。
　ＤＳＣ２７は、信号処理部２６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２８は、ＤＳＣ２７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７及び画像解析部９に出力する。画像処理部２８によって画像処理が施されたＢモード画像信号が、超音波画像に相当する。
　そして、送受信回路５及び画像生成部６（換言すると、画像取得部１１）は、超音波画像の取得期間中、超音波画像が一定のフレームレートにて連続して複数回取得されるように装置制御部１３によって制御される。
　表示制御部７は、装置制御部１３の制御の下、画像生成部６によって生成された超音波画像（換言すると、画像取得部１１によって取得された超音波画像）に所定の処理を施して、超音波画像を表示装置８に表示する。表示装置８に表示される超音波画像（以下、超音波画像Ｕ）は、図４に示すように、深度方向及び幅方向に展開する。ここで、超音波画像Ｕの幅方向とは、超音波画像Ｕを構成する複数の走査線が並ぶ方向である。超音波画像Ｕの深度方向とは、走査線が延びる方向である。超音波画像Ｕ中の各部分は、深度方向において、超音波プローブ２１が接触した被検体の体表面からの距離（深度）に応じた位置に表示される。
　なお、超音波プローブ２１を被検体に接触させた状態で移動させることで、超音波画像Ｕによって断層が観察される部位が変化し、また、超音波プローブ２１を被検体に接触させる際の向きを変えることで、被検体内の血管及び挿入物の観察方向を切り替えることができる。例えば、振動子アレイ２において複数の振動子が配列された方向（すなわち、走査方向）を血管及び挿入物の延出方向と沿う向きで超音波プローブ２１が被検体に接触する場合、すなわち長軸法（平行法）を採用する場合には、超音波画像Ｕにおいて血管及び挿入物の縦断面が観察される。ここで、血管及び挿入物のそれぞれの縦断面とは、血管及び挿入物のそれぞれの延出方向に沿った切断面を意味する。
　他方、振動子アレイ２における振動子の配列方向（走査方向）が血管及び挿入物の延出方向と交差する向きで超音波プローブ２１が被検体に接触する場合、すなわち短軸法（交差法）を採用する場合には、図４に示すように、超音波画像Ｕにおいて血管Ｂ及び挿入物Ｃの横断面が観察される。ここで、血管及び挿入物のそれぞれの横断面とは、血管及び挿入物のそれぞれの延出方向と直交する切断面を意味する。
　表示装置８は、表示制御部７による制御の下、超音波画像Ｕ等を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）又は有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。
　また、図４等に示すように、表示装置８には、超音波画像Ｕとともに血管情報Ｊが表示される。血管情報Ｊは、図４に示すように、例えばダイアログボックス型の表示オブジェクトに記載され、超音波画像Ｕ上に重畳して表示されてもよく、若しくは超音波画像Ｕの一部として埋め込まれて表示されてもよい。
　場面判定部１２は、画像生成部６によって生成された超音波画像Ｕ（換言すると、画像取得部１１によって取得された超音波画像）を公知の画像処理技術によって解析することにより、超音波画像Ｕが取得された際の場面（シーン）を判定する。場面判定部１２が判定可能な場面としては、例えば、対象血管Ｂｘが探索されている探索場面、挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルが穿刺されて対象血管Ｂｘに向かって挿入されている挿入場面、及び、挿入物Ｃの先端部分が対象血管Ｂｘ内に留置されている留置場面等が挙げられる。
　探索場面は、挿入物Ｃが挿入される前段階の場面であり、このとき、操作者は、被検体の体表面上で超音波プローブ２１を動かして、超音波画像Ｕにおいて対象血管Ｂｘを探索している状況にある。
　挿入場面は、挿入物Ｃの先端が被検体の体表面に穿刺されてから対象血管Ｂｘに到達するまでの場面であり、このとき、操作者は、挿入物Ｃを挿入しながら超音波画像Ｕを確認し、また、必要に応じて超音波プローブ２１の向きを切り替えて血管Ｂ及び挿入物Ｃの観察方向を変更する。これに伴う形で、超音波画像Ｕに描出される血管Ｂ及び挿入物Ｃの断面が、縦断面（長軸法での断面）と横断面（短軸法での断面）との間で切り替わる。
　留置場面は、挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルの先端、すなわち、穿刺針の先端が対象血管Ｂｘの血管壁を突き破ってカテーテルの先端部とともに対象血管Ｂｘ内に進入し、その後に穿刺針が抜かれてカテーテルの先端部が対象血管Ｂｘ内に留置している段階の場面である。このとき、挿入物Ｃの先端部分は、カテーテル内から穿刺針が抜かれてカテーテルの先端部のみとなるので、それまでは穿刺針が存在して円状に見えていた挿入物Ｃの先端部分の横断面（例えば、図４参照）が、唇状に分離した一対の断片像によって構成されるようになる（例えば、図８参照）。
　また、場面判定部１２は、場面を判定するにあたり、画像生成部６が一定のフレームレートで取得した超音波画像Ｕの動画（換言すると、画像取得部１１によって連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕ）を解析してもよく、超音波画像Ｕの静止画像（つまり、１フレームの超音波画像Ｕ）を解析してもよい。すなわち、第１実施形態において、場面判定部１２は、動画である超音波画像Ｕを解析して場面を判定することができ、また、静止画像である超音波画像Ｕを解析して場面を判定することもできる。
　なお、場面判定部１２による場面判定については、後の項で詳述する。
　血管情報取得部１６は、解析することにより、超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘを検出し、検出された対象血管Ｂｘの直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得する。
　血管情報取得部１６は、画像生成部６によって生成された超音波画像Ｕ（換言すると、画像取得部１１によって取得された超音波画像Ｕ）を、公知のアルゴリズムに従って解析することで、超音波画像Ｕ内の血管Ｂを検出する。例えば、血管情報取得部１６は、血管領域の典型的なパターンデータをテンプレートとして予め記憶しておき、超音波画像Ｕ内をテンプレートでサーチしながらパターンデータに対する類似度を算出し、類似度が基準値以上且つ最大となった場所に血管Ｂが存在するとみなすことができる。
　また、類似度の算出には、単純なテンプレートマッチングの他に、例えば、Csurka et al.: Visual Categorization with Bags of Keypoints, Proc. of ECCV Workshop on Statistical Learning in Computer Vision, pp.59-74 （2004）に記載されている機械学習手法、あるいは、Krizhevsk et al.: ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, Advances in Neural Information Processing Systems 25, pp.1106-1114 （2012）に記載されているディープラーニングを用いた一般画像認識手法等を用いることができる。
　さらに、血管情報取得部１６は、検出された超音波画像Ｕ中の血管Ｂに対して公知の画像解析処理を適用することにより、その血管Ｂの直径及び深度を計測する。ここで、血管Ｂの直径とは、超音波画像Ｕの深度方向における血管Ｂの幅（図４中、記号ｄ１にて示す長さ）を意味する。血管Ｂの深度とは、深度方向における、超音波画像Ｕにおいて被検体の体表面に相当する位置から血管Ｂまでの最短距離（図４中、記号ｄ２にて示す距離）を意味する。
　なお、第１実施形態において、血管情報取得部１６は、血管Ｂの直径及び深度の両方を計測するが、直径及び深度のうちの一方のみを計測してもよい。また、血管Ｂの直径及び深さ以外の特徴量（例えば、面積等）をさらに計測してもよい。
　さらにまた、血管情報取得部１６は、直径及び深度が計測された血管Ｂのうち、直径及び深度のそれぞれの計測値が所定範囲にある血管Ｂを特定し、その血管Ｂを対象血管Ｂｘとして、その対象血管Ｂｘの直径及び深度の計測値を示す血管情報Ｊを取得する。
　第１実施形態において、血管情報取得部１６は、検出された血管Ｂのうち、深度が比較的浅く且つ直径が挿入物Ｃを挿入するのに十分な大きさとなった血管Ｂを対象血管Ｂｘとし、その対象血管Ｂｘの血管情報Ｊを取得する。ここで、対象血管Ｂｘについて補足しておくと、超音波画像Ｕに描出される血管Ｂのうち、被検体に穿刺された挿入物Ｃが実際に挿入される血管Ｂは、対象血管Ｂｘに該当する。この際、挿入物Ｃのサイズが予め決まっており、そのサイズに応じた直径を有する血管Ｂを選んでもよい。反対に、狙いとする血管Ｂが決まっており、その血管Ｂの直径に応じて挿入物Ｃのサイズを設定してもよい。
　なお、血管情報Ｊは、対象血管Ｂｘの直径及び深度のうちの少なくとも一方を示すものであればよく、直径及び深度のうち、いずれか一方を示すものであってもよい。
　血管情報表示部１７は、血管情報取得部１６によって取得された血管情報Ｊを、表示制御部７による制御の下、表示装置８における超音波画像Ｕの表示範囲内で表示する。超音波画像Ｕの表示範囲とは、表示装置８の画像表示画面において超音波画像Ｕが実際に表示される範囲であり、例えば、超音波画像Ｕの表示枠内の範囲、又は表示ウィンドウが描画される範囲である。
　注目領域検出部１８は、画像生成部６によって生成された超音波画像Ｕ（換言すると、画像取得部１１によって取得された超音波画像Ｕ）を解析することにより、超音波画像Ｕ中の注目領域を検出する。注目領域とは、超音波画像Ｕにおいて対象血管Ｂｘ以外に注目すべき領域であり、上述した場面（シーン）毎に異なっている。
　注目領域検出部１８による注目領域の検出手順については、後に詳しく説明するが、注目領域を検出する際のアルゴリズムとしては、テンプレートマッチング、機械学習手法、及びディープラーニング等を用いた一般画像認識手法等の公知のアルゴリズムを用いることができる。
　装置制御部１３は、格納部１５等に予め格納されたプログラム、及び、入力装置１４を介して操作者が入力した情報等に基づいて、超音波診断装置１の各部の制御を行う。
　また、装置制御部１３は、注目領域検出部１８によって超音波画像Ｕ中に注目領域が検出された場合に、注目領域の位置に基づいて、超音波画像Ｕの表示範囲内における血管情報Ｊの表示領域を決める。そして、装置制御部１３は、決められた表示領域に血管情報Ｊが表示されるように血管情報表示部１７を制御する。
　詳しく説明すると、装置制御部１３は、対象血管Ｂｘ及び注目領域を避けた表示候補領域を超音波画像Ｕの表示範囲内で抽出する。ここで、対象血管Ｂｘ及び注目領域を避けた表示候補領域とは、血管情報Ｊを対象血管Ｂｘ及び注目領域と重ならない（被らない）ように表示することが可能な領域を意味し、以下では、単に「表示候補領域」と呼ぶこととする。
　そして、装置制御部１３は、抽出された表示候補領域の中から表示領域を決め、表示候補領域が一つのみ抽出される場合には、その表示候補領域を表示領域として決め、表示候補領域が複数抽出される場合には、例えば、対象血管Ｂｘに最も近い領域を表示領域として決める。
　一方、表示候補領域が超音波画像Ｕの表示範囲内で抽出されない場合、装置制御部１３は、血管情報Ｊの少なくとも一部が注目領域と重なるように表示領域を決める。より具体的に説明すると、例えば、注目領域検出部１８が超音波画像Ｕにおいて複数の注目領域を検出した場合、装置制御部１３は、複数の注目領域のそれぞれに対して優先度を設定する。このとき、装置制御部１３は、超音波画像Ｕの表示範囲における複数の注目領域のそれぞれの位置に基づいて、複数の注目領域のそれぞれの優先度を設定し、例えば、下、右下、左下、右、左、右上、左上、上の順で高くなるように各注目領域の優先度を設定する。
　なお、各注目領域の位置に基づいて各注目領域の優先度を設定する際のルールは、格納部１５に格納されており、装置制御部１３は、各注目領域の優先度を設定するに際して、上記ルールを格納部１５から読み出す。
　そして、装置制御部１３は、表示候補領域が超音波画像Ｕの表示範囲内で抽出されない場合には、血管情報Ｊの少なくとも一部がより低い優先度の注目領域（例えば、最も優先度の低い注目領域）と重なるように表示領域を決める。
　入力装置１４は、操作者が入力操作を行うためのものであり、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド及びタッチパネル等によって構成される。
　なお、注目領域検出部１８が超音波画像Ｕにおいて複数の注目領域を検出した場合に各注目領域に対して設定される優先度は、入力装置１４を通じて操作者に入力されてもよい。この場合、装置制御部１３が入力装置１４への入力内容に基づいて各注目領域の優先度を設定することになるので、ユーザの意思等を反映させて各注目領域の優先度を自由に設定することが可能になる。
　格納部１５は、超音波診断装置１の制御プログラム、及び、各種情報を格納するものであり、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、若しくはサーバコンピュータ等を用いることができる。
　格納部１５には、前述したように、注目領域検出部１８が超音波画像Ｕ内で複数の注目領域を検出した場合に各注目領域に対して優先度を設定する際のルールが記憶されている。
　なお、格納部１５は、不図示のシネメモリを含んでおり、シネメモリは、１フレーム分、又は連続した数フレーム分の超音波画像（Ｂモード画像信号）を蓄積するための容量を有する。装置制御部１３は、フリーズモード時には、シネメモリに格納された１フレームの超音波画像を読み出して表示制御部７に受け渡す。これにより、表示装置８には、１フレームの超音波画像Ｕ（すなわち、静止画像）が表示されるようになる。
　上述した画像生成部６、表示制御部７、場面判定部１２、血管情報取得部１６、装置制御部１３、血管情報表示部１７、及び注目領域検出部１８が設けられたプロセッサ２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、及び、ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムから構成される。ただし、これに限定されるものではなく、プロセッサ２２は、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）、若しくは、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、あるいは、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２２に設けられた画像生成部６、表示制御部７、場面判定部１２、装置制御部１３、血管情報取得部１６、血管情報表示部１７、及び注目領域検出部１８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することもできる。
　また、プロセッサ２２は、例えば、据え置き型の装置に搭載されてもよく、あるいは、ラップトップ型のＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン及びタブレット端末のような持ち運び可能な装置に搭載されてもよい。
　次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、第１実施形態に係る超音波診断装置１の動作について詳細に説明する。
　超音波診断装置１による超音波画像の表示フローでは、ステップＳ１が実施され、本ステップＳ１では、超音波画像Ｕが生成される。具体的には、先ず、被検体の体表面上に超音波プローブ２１が接触し、送信回路３からの駆動信号に従って振動子アレイ２の複数の振動子から被検体内に超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各振動子から受信信号が受信回路４に出力される。次に、受信回路４によって受け取られた受信信号が増幅部２３によって増幅され、ＡＤ変換部２４によってＡＤ変換された後、ビームフォーマ２５によって整相加算され、この結果、音線信号が生成される。この音線信号は、画像生成部６において、信号処理部２６で包絡線検波処理が施されることでＢモード画像信号となり、ＤＳＣ２７及び画像処理部２８を経て表示制御部７に出力される。これにより、超音波画像Ｕが生成される（換言すると、超音波画像Ｕが取得される）。
　次のステップＳ２では、場面判定部１２が、生成（取得）された超音波画像Ｕを解析することにより、超音波画像Ｕが生成（取得）されたときの場面を判定する。場面判定部１２による場面判定については、１フレームの超音波画像Ｕ（すなわち静止画像）に基づいて行われるモードと、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕ（すなわち動画）に基づいて行われるモードとがあり、これらのモードの一方が選択される。なお、モードの選択は、例えば、操作者が入力装置１４を通じて行ってもよく、あるいは、場面判定部１２が超音波画像Ｕの取得開始からの経過時間等に基づいて自動的に行ってもよい。
　以下、それぞれのモードでの場面判定の流れについて説明する。
　［静止画像に基づく場面判定］
　場面判定部１２は、静止画像に基づいて場面を判定する場合には、図６に示す流れに沿って判定する。先ず、場面判定部１２は、ステップＳ１１を実施し、静止画像である超音波画像Ｕを解析し、超音波画像Ｕ中に血管Ｂのみが検出されたか、あるいは、血管Ｂ及び挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルが検出されたかを判定する。ステップＳ１１において超音波画像Ｕ中の血管Ｂ及び挿入物Ｃを検出する際には、テンプレートマッチング、機械学習手法、及び、ディープラーニング等を用いた一般画像認識手法等の公知のアルゴリズムを用いることができる。
　超音波画像Ｕ内において血管Ｂのみが検出される一方で挿入物Ｃが検出されない場合には、場面判定部１２は、ステップＳ１２において、静止画像である超音波画像Ｕが取得されたときの場面が探索場面であると判定する。
　超音波画像Ｕ内において血管Ｂ及び挿入物Ｃの双方が検出された場合には、場面判定部１２は、ステップＳ１３を実施し、検出された挿入物Ｃが穿刺針の先端であるか否かを判定する。穿刺針の先端は、短軸法（交差法）で観察される場合には、超音波画像Ｕにおいて円状（詳しくは、円型の点状）の画像として描出されるため、そのことを踏まえて、場面判定部１２は、例えばイメージマッチング等の手法を用いて、検出された挿入物Ｃが穿刺針の先端であるか否かを判定する。
　また、上記の手法以外の手法により、検出された挿入物Ｃが穿刺針の先端であるかを判定することも可能である。具体的に説明すると、穿刺針付きのカテーテルの先端以外の部分（非先端部）であっても、超音波画像Ｕにおいて孤立した点状の画像として描出される場合がある。その場合には、その点の後方に音響陰影（シャドー）が現れるか否かに基づいて、その画像が穿刺針の先端を表しているかを判定することができる。すなわち、針のシャフト部分（非先端部）の画像が超音波画像Ｕに描出される場合には、音波が強く反射してしまうので、その後方に音響陰影が現れる。これに対し、針の先端の画像が超音波画像Ｕに描出される場合には、音波の反射が若干弱まり、後方の音響陰影が現れない、若しくは弱くなる。これは、針先が斜めにカットされたり、針の先端に向かって針が細くなる等の理由から、針先端での音波の反射面積がシャフト部での反射面積よりも小さいためである。
　ちなみに、針先端にエコージェニック加工が施された穿刺針は、挿入し難いい等の理由から実用性に乏しいという理由から、針先端よりも若干手前のシャフト部にエコージェニック加工が施されている場合が多い。このような穿刺針を用いる場合にも、上記の音響陰影に基づく判定であれば、針先端と非先端を見分けることができる。
　検出された挿入物Ｃが穿刺針の先端であると判定された場合には、場面判定部１２は、ステップＳ１４において、静止画像である超音波画像Ｕが取得されたときの場面が挿入場面であると判定する。
　検出された挿入物Ｃが穿刺針の先端ではないと判定された場合には、場面判定部１２は、ステップＳ１５を実施し、検出された挿入物Ｃが血管Ｂ内に在るかを判定する。より詳しく説明すると、本ステップＳ１５において、格納部１５は、穿刺針が抜かれた状態のカテーテルの先端部分が血管Ｂ内に在るか否かを判定する。穿刺針が抜かれた状態のカテーテルの先端部分は、短軸法（交差法）で観察される場合には、図８に示すように、超音波画像Ｕにおいて唇状に分離した一対の断片像として描出されるため、そのことを踏まえて、場面判定部１２は、例えばイメージマッチング等の手法を用いて、検出された血管Ｂ内の挿入物Ｃがカテーテルの先端部分であるか否かを判定する。
　検出された挿入物Ｃが、穿刺針が抜かれた状態で血管Ｂ内にあるカテーテルの先端部であると判定された場合には、場面判定部１２は、ステップＳ１６において、静止画像である超音波画像Ｕが取得されたときの場面が留置場面であると判定する。
　他方、例えば、穿刺針が未だカテーテルから抜かれてない状況等にある場合には、場面判定部１２は、穿刺針が抜かれた状態のカテーテルの先端部分が血管Ｂ内にはないと判定し、その場合にはステップＳ１５が繰り返される。
　以上までに説明した手順によれば、１フレームの超音波画像Ｕの静止画像に基づき、その超音波画像Ｕが取得されたときの場面を適切に判定することができる。
　［動画に基づく場面判定］
　場面判定部１２は、動画に基づいて場面を判定する場合には、図７に示す流れに沿って判定する。先ず、場面判定部１２は、ステップＳ２１を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの出現及び消失が繰り返されているか否かを判定する。具体的に説明すると、ステップＳ２１において、場面判定部１２は、図９に示すように、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて、血管Ｂが検出される超音波画像Ｕと、血管Ｂが検出されない超音波画像Ｕとが短時間内に交互に切り替わるか否かを判定する。なお、超音波画像Ｕ中の血管Ｂ、挿入物Ｃ及び病変部分Ｅ等の検出には、テンプレートマッチング、機械学習手法、及びディープラーニング等を用いた一般画像認識手法等の公知のアルゴリズムを用いることができる。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの出現及び消失が繰り返されているということは、操作者が超音波プローブ２１を動かして、挿入物Ｃが挿入される血管Ｂ（つまり、対象血管Ｂｘ）を探索している状況にあることを意味する。したがって、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの出現及び消失が繰り返されていると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２２において、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を探索場面と判定する。
　一方、複数フレームの超音波画像Ｕのすべてにおいて血管Ｂが検出された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２３を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの位置が変化しているか否かを判定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの位置が変化しているということは、超音波画像Ｕに描出される血管Ｂ及びその他の組織の位置が不安定になり、それは、操作者が超音波プローブ２１を動かして、挿入物Ｃが挿入される血管Ｂ（対象血管Ｂｘ）を探索している状況にあることを意味している。したがって、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの位置が変化していると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２２を実施し、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を探索場面と判定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂの位置が安定している（変化していない）場合、場面判定部１２は、ステップＳ２４を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて挿入物Ｃの先端の位置が対象血管Ｂｘに近付くように変化しているか否かを判定する。ここで、対象血管Ｂｘは、超音波画像Ｕ中の血管Ｂのうち、挿入物Ｃの進路上に位置し、その後に挿入物Ｃが挿入される血管Ｂである。なお、対象血管Ｂｘを特定する上で、場面判定部１２は、複数フレームの超音波画像Ｕを解析して挿入物Ｃの先端の軌跡を検出して、検出された軌跡に基づいて挿入物Ｃの進路を推定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて挿入物Ｃの先端位置が図１０に示すように徐々に対象血管Ｂｘに近付いていると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２５において、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を挿入場面と判定する。
　一方、操作者が、挿入物Ｃの挿入操作中、血管Ｂの内壁に沿って挿入物Ｃが適切に挿入されていることを確認するために超音波プローブ２１の向きを変えて（つまり、短軸法と長軸法とを交互に採用し）、図１１に示すように血管Ｂ及び挿入物Ｃの観察方向を切り替える場合がある。その場合には、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて挿入物Ｃの先端位置が対象血管Ｂｘに向かって近付いているか否かを明瞭には判定できないことがある。そのときには、場面判定部１２は、ステップＳ２６を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂ及び挿入物Ｃの観察方向が所定回数以上切り替わっているか否かを判定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて血管Ｂ及び挿入物Ｃの観察方向が所定回数以上切り替わっていると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２５を実施し、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を挿入場面と判定する。
　挿入物Ｃの操作が安定し、例えば、挿入物Ｃが対象血管Ｂｘ内に挿入された段階では、血管Ｂ及び挿入物Ｃの観察方向が切り替わる回数が所定回数未満となる。このとき、場面判定部１２は、次のステップＳ２７を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて挿入物Ｃであるカテーテルの先端部分の出現及び消失が繰り返されているか否かを判定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいてカテーテルの先端部分の出現及び消失が繰り返されているということは、図１２に示すようにカテーテルの先端部分が既に対象血管Ｂｘ内に留置されており、操作者が超音波プローブ２１を動かして（スイープして）カテーテルの先端部分を確認している状況にあることを意味している。したがって、複数フレームの超音波画像Ｕにおいてカテーテルの先端部分の出現及び消失が繰り返されていると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２８において、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を留置場面と判定する。
　一方、複数フレームの超音波画像Ｕのすべてにおいて、血管Ｂ内に在るカテーテルの先端部分が検出された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２９を実施し、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕを解析し、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて被検体内の病変部分Ｅ（例えば、静脈炎等）の出現及び消滅が繰り返されているか否かを判定する。
　複数フレームの超音波画像Ｕにおいて、図１３に示すように病変部分Ｅの出現及び消滅が繰り返されているということは、カテーテルの先端部分を血管Ｂ内に留置したことに起因して生じた静脈炎等の病変部分Ｅを確認するために操作者が超音波プローブ２１を動かしていることを意味している。したがって、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて病変部分Ｅの出現及び消失が繰り返されていると判定された場合、場面判定部１２は、ステップＳ２８を実施し、複数フレームの超音波画像Ｕが取得されたときの場面を留置場面と判定する。
　他方、複数フレームの超音波画像Ｕにおいて病変部分Ｅの出現及び消滅が繰り返されていないと判定された場合には、ステップＳ２７に戻り、Ｓ２７以降のステップが繰り返される。
　以上までに説明した手順によれば、連続的に取得された複数フレームの超音波画像Ｕ（すなわち、動画）に基づき、その超音波画像Ｕが取得されたときの場面を適切に判定することができる。
　図５のフローチャートについての説明に戻ると、場面判定の実施後にはステップＳ３が実施され、ステップＳ３では、血管情報取得部１６が、ステップＳ１で生成（取得）された超音波画像Ｕを解析し、超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘを検出し、検出された対象血管Ｂｘの血管情報Ｊを取得する。
　続くステップＳ４では、注目領域検出部１８が、血管情報取得部１６と同様に超音波画像Ｕを解析し、超音波画像Ｕ中の注目領域を検出する。このとき、注目領域検出部１８は、ステップＳ２で場面判定部１２によって判定された場面と対応する注目領域を検出する。具体的に説明すると、場面判定部１２によって判定された場面が探索場面である場合、注目領域検出部１８は、被検体内の病変部分Ｅ又は対象血管Ｂｘ以外の血管Ｂを注目領域として検出する。
　より詳しく説明すると、場面が探索場面であり、図１４に示すように超音波画像Ｕに様々な大きさの血管Ｂが密集して描出されている場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中の病変部分Ｅ（例えば、血栓又は浮腫等）を注目領域として検出する。なお、この場合において、超音波画像Ｕ中の複数の血管Ｂのうち、深度が比較的浅く且つ直径が挿入物Ｃを挿入するのに十分な大きさの血管Ｂが対象血管Ｂｘに該当する。
　また、場面が探索場面であり、図１５に示すように超音波画像Ｕ内において血管Ｂは少ないが周囲に様々な周辺組織Ｆ（例えば、神経、臓器及び骨等）が存在している場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘ以外の血管Ｂを注目領域として検出する。なお、この場合も、図１４に示す超音波画像Ｕと同様、深度が比較的浅く且つ直径が挿入物Ｃを挿入するのに十分な大きさの血管Ｂが対象血管Ｂｘに該当する。
　場面判定部１２によって判定された場面が挿入場面である場合、注目領域検出部１８は、挿入物Ｃの先端、及び被検体内において挿入物Ｃの先端付近に位置する組織のうちの少なくとも一つを注目領域として検出する。
　より詳しく説明すると、場面が挿入場面であり、図１６に示すように超音波画像Ｕ中の挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルの先端（針先）が対象血管Ｂｘ近傍に位置している場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中の穿刺針の針先、及び、針先付近の周辺組織Ｆを注目領域として検出する。なお、針先付近の周辺組織Ｆには、針先付近に位置する対象血管Ｂｘ以外の血管が含まれる。
　また、場面が挿入場面であり、図１７に示すように超音波画像Ｕ中の挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルの先端（すなわち、穿刺針の先端）が対象血管Ｂｘ内に挿入された場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中の穿刺針の針先を注目領域として検出する。
　場面判定部１２によって判定された場面が留置場面である場合、注目領域検出部１８は、挿入物Ｃの先端部分又は被検体内の病変部分Ｅを注目領域として検出する。
　より詳しく説明すると、場面が留置場面であり、図１８に示すように超音波画像Ｕ中の挿入物Ｃとして穿刺針が抜かれた状態のカテーテルの先端部分が対象血管Ｂｘ内に在る場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中のカテーテルの先端部分を注目領域として検出する。
　また、場面が留置場面であり、図１９に示すように超音波画像Ｕにおいてカテーテルの先端部分が留置された対象血管Ｂｘ近傍に病変部分Ｅとしての静脈炎が描出された場合、注目領域検出部１８は、その超音波画像Ｕ中の静脈炎を注目領域として検出する。
　上述した要領にて注目領域の検出が行われた後には、ステップＳ５において、装置制御部１３が、注目領域の位置に基づき、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内における血管情報Ｊの表示領域を決定する。本ステップＳ５は、図２０に示す流れに従って進行する。具体的に説明すると、先ず、装置制御部１３は、ステップＳ３１を実施し、前のステップＳ４にて超音波画像Ｕ中の注目領域が注目領域検出部１８によって検出されたか否かを判定する。
　注目領域が検出されていないと判定された場合、装置制御部１３は、ステップＳ３２を実施し、ステップＳ３２において、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ中、対象血管Ｂｘを避け且つ対象血管Ｂｘ付近の領域を選定し、選定された領域を表示領域として決定する。
　一方、注目領域が検出されたと判定された場合、装置制御部１３は、ステップＳ３３において、注目領域検出部１８によって検出された注目領域が複数あるかを判定する。検出された注目領域が一つのみであると判定された場合、装置制御部１３は、ステップＳ３４を実施し、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で、対象血管Ｂｘ及び注目領域を避けた表示候補領域を抽出する。
　ここで、表示候補領域について具体例を挙げて説明すると、探索場面中に取得され、且つ図１４に示すように様々な大きさの血管Ｂが密集して描出されている超音波画像Ｕでは、深度が比較的深い血管Ｂが描出された領域、あるいは、直径が対象血管Ｂｘに比べて十分に小さい血管Ｂが描出された領域が表示候補領域（図１４中、点線にて示す領域）として抽出される。
　また、探索場面中に取得され、且つ図１５に示すように血管Ｂは少数であるが周囲に周辺組織Ｆが存在している超音波画像Ｕでは、周辺組織Ｆが描出された領域が表示候補領域（図１５中、点線にて示す領域）として抽出される。
　また、挿入場面中に取得され、且つ図１６に示すように挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルの先端が対象血管Ｂｘ近傍に位置した超音波画像Ｕでは、穿刺針の先端から遠い血管Ｂが描出された領域が表示候補領域（図１６中、点線にて示す領域）として抽出される。なお、上記の超音波画像Ｕが長軸法で取得された超音波画像である場合には、穿刺針のシャフト部分（不図示）が描出された領域が表示候補領域として抽出される。
　また、挿入場面中に取得され、且つ、図１７に示すように挿入物Ｃである穿刺針付きのカテーテルの先端が対象血管Ｂｘ内に挿入された超音波画像Ｕでは、穿刺針が入っていない血管Ｂ又は周辺組織Ｆが描出された領域が表示候補領域（図１７中、点線にて示す領域）として抽出される。なお、上記の超音波画像Ｕが長軸法で取得された超音波画像である場合には、穿刺針のシャフト部分（不図示）が描出された領域が表示候補領域として抽出される。
　また、留置場面中に取得され、且つ、図１８及び１９に示すように穿刺針が抜かれた状態のカテーテルの先端部分が対象血管Ｂｘ内に在る超音波画像Ｕでは、カテーテルが入っていない血管Ｂが描出された領域が表示候補領域（図１８及び１９中、点線にて示す領域）として抽出される。なお、上記の超音波画像Ｕが長軸法で取得された超音波画像である場合には、カテーテルの軸部分（不図示）が描出された領域が表示候補領域として抽出される。
　そして、装置制御部１３は、ステップＳ３４の実施後にはステップＳ３５を実施し、ステップＳ３４で抽出された表示候補領域の中から血管情報Ｊの表示領域を決める。このとき、抽出された表示候補領域が一つであれば、その表示候補領域を血管情報Ｊの表示領域に決めればよく、抽出された表示候補領域が複数であれば、その中で最も対象血管Ｂｘに近い表示候補領域を血管情報Ｊの表示領域に決めればよい。ただし、表示候補領域の中から表示領域を決める方法については、特に限定されず、例えば表示候補領域の中から任意の方法にて表示領域を決めてもよい。
　一方、ステップＳ３３で注目領域が複数あると判断された場合には、装置制御部１３は、ステップＳ３６を実施し、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で表示候補領域があるか（抽出できるか）否かを判定する。表示候補領域があると判定された場合には、装置制御部１３は、ステップＳ３７を実施し、その表示候補領域の中から血管情報Ｊの表示領域を決める。
　反対に、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内には表示候補領域がない（抽出できない）と判定された場合には、装置制御部１３は、ステップＳ３８を実施する。本ステップＳ３８では、装置制御部１３が、格納部１５に格納された優先度の設定ルールを参照し、そのルールに則って、検出された複数の注目領域のそれぞれに対して優先度を設定する。このとき、装置制御部１３は、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈにおける複数の注目領域のそれぞれの位置に基づいて、各注目領域のそれぞれの優先度を設定する。
　優先度の設定後、装置制御部１３は、ステップＳ３９を実施し、本ステップＳ３９において、血管情報Ｊの少なくとも一部がより低い優先度の注目領域（例えば、最も低い優先度の注目領域）と重なるように表示領域を決める。これにより、複数の注目領域が検出されたために表示候補領域を超音波画像Ｕの表示範囲内で抽出することができなかったとしても、各注目領域の優先度を考慮した上で、血管情報Ｊの表示領域を適切に決めることができる。
　図５のフローチャートについての説明に戻ると、血管情報Ｊの表示領域が決定した後にはステップＳ６が実施され、ステップＳ６において、表示制御部７による制御の下、ステップＳ１で生成（取得）された超音波画像Ｕが表示装置８に表示される。また、ステップＳ６では、装置制御部１３が、ステップＳ５で決められた表示領域に血管情報Ｊを表示するように血管情報表示部１７を制御する。これにより、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内において、血管情報Ｊが注目領域の位置に基づいて決められた表示領域に表示されるようになる。
　ステップＳ６の実施後には、ステップＳ７に移行し、ステップＳ７では、超音波診断装置１の動作を終了するか否かが判定される。例えば、操作者が、超音波診断装置１の動作を終了する旨の指示を、入力装置１４等を通じて入力した場合に、超音波診断装置１の動作終了と判定され、超音波診断装置１の動作終了の指示が入力されない場合には、超音波診断装置１の動作を終了しないと判定される。超音波診断装置１の動作を終了しないと判定された場合には、ステップＳ１に戻り、新たに超音波画像Ｕが生成され、その後にＳ２以降のステップが繰り返される。
　他方、超音波診断装置１の動作を終了すると判定された場合には、超音波診断装置１の動作が終了する。
　以上までに説明してきたように、第１実施形態に係る超音波診断装置１によれば、超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘ（例えば、挿入物Ｃが挿入される血管Ｂ）を検出し、検出された対象血管Ｂｘの直径及び深度を示す血管情報Ｊを、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内において注目領域の位置に基づいて決められた表示領域に表示する。
　より詳しくは、対象血管Ｂｘ及び注目領域と重ならないように血管情報Ｊを表示する。これにより、超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘとその血管情報Ｊとをリアルタイムで確認することができ、それと同時に、注目領域（例えば、対象血管Ｂｘ付近に存在する別の血管Ｂ等）も併せて確認することができる。
　つまり、第１実施形態に係る超音波診断装置１を用いることで、血管情報Ｊを超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で適切な位置に表示させることが可能である。この場合には、例えば表示範囲Ｈ内において常に同じ領域に血管情報Ｊを表示する場合と比べて、操作者にとっての使い勝手（利便性）が向上する。
　また、超音波画像Ｕが取得される際の場面（シーン）に応じて注目領域が変わり得るため、第１実施形態では、そのことを踏まえて、血管情報Ｊの表示領域を場面毎に決めることとした。これにより、血管情報Ｊの表示領域が、そのときの場面と対応させて適切に決められるようになる。
　さらに、第１実施形態では、超音波画像Ｕ内で複数の注目領域が検出され、複数の注目領域すべてを避けて血管情報Ｊを表示することができない場合には、各注目領域に対して優先度を設定し、血管情報Ｊの少なくとも一部がより優先度の低い注目領域と重なるように表示領域を決める。これにより、上記の状況において最も妥当な表示領域に血管情報Ｊを表示することができる。
　なお、上記のケースでは、超音波プローブ２１に送信回路３及び受信回路４が設けられ、プロセッサ２２に画像生成部６が設けられていることとした。ただし、これに限定されず、超音波プローブ２１に送信回路３、受信回路４及び画像生成部６が設けられてもよい。この場合には、超音波プローブ２１で超音波画像（Ｂモード画像信号）が生成され、超音波プローブ２１から送られてくる超音波画像をプロセッサ２２が受信する。
　また、超音波プローブ２１に送信回路３が設けられ、プロセッサ２２に受信回路４及び画像生成部６が設けられてもよい。あるいは、プロセッサ２２側に送信回路３、受信回路４及び送受信回路５が設けられてもよい。この場合には、振動子アレイ２が有する複数の振動子が超音波エコーを受信したときに出力する電気信号（アナログ信号）が超音波プローブ２１からプロセッサ２２に伝送され、プロセッサ２２側で電気信号のＡＤ変換、音線信号の生成、及び超音波画像（Ｂモード画像信号）の生成が行われる。
　また、上記のケースでは、表示装置８、入力装置１４、超音波プローブ２１がプロセッサ２２に直接的に接続される構成について説明したが、例えば、表示装置８、入力装置１４、超音波プローブ２１、及びプロセッサ２２が、図２１Ａ及び２１Ｂに示すようにネットワークＮＷを介して間接的に接続された構成でもよい。この場合、上記の各機器とネットワークＮＷとの接続は、有線接続であってもよく、無線接続であってもよい。
　図２１Ａに示す構成の超音波診断装置１Ａでは、表示装置８、入力装置１４及び超音波プローブ２１がネットワークＮＷを介して超音波診断装置本体４１に接続されている。超音波診断装置本体４１は、図１に示す構成の超音波診断装置１のうち、表示装置８、入力装置１４、及び超音波プローブ２１を除いたものであり、送受信回路５、格納部１５及びプロセッサ２２によって構成されている。
　なお、図２１Ａに示す構成の超音波診断装置１Ａにおいて、上述の超音波診断装置本体４１を遠隔サーバとして使用してもよい。この場合には、例えば、操作者は、表示装置８、入力装置１４、及び超音波プローブ２１のみを操作者の手元に用意することにより、被検体の診断を行うことができるため、超音波診断の際の利便性を向上させることができる。
　また、図２１Ａに示す構成の超音波診断装置１Ａにおいて、スマートフォン又はタブレット端末を表示装置８及び入力装置１４として使用してもよい。この場合には、操作者は、より容易に被検体の超音波診断を行うことができるので、超音波診断の利便性をさらに向上させることができる。
　図２１Ｂに示す構成の超音波診断装置１Ｃでは、表示装置８及び入力装置１４が超音波診断装置本体４１に搭載されており、超音波プローブ２１がネットワークＮＷを介して超音波診断装置本体４１に接続されている。この場合、超音波診断装置本体４１を遠隔サーバによって構成してもよく、あるいは、スマートフォン又はタブレット端末によって構成してもよい。
　＜＜第２実施形態＞＞
　超音波画像Ｕにおいて検出される対象血管Ｂｘの数は、一つに限定されず、複数の対象血管Ｂｘが検出される場合も考えられる。この場合、複数の対象血管Ｂｘのそれぞれについて、直径及び深さのうちの少なくとも一方を計測し、その計測結果に関する血管情報Ｊを取得することができる。そして、図２２に示すように、複数の対象血管Ｂｘのそれぞれの血管情報Ｊを超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で同時に表示することができる。かかる実施形態を第２実施形態とし、第２実施形態について詳しく説明する。
　なお、第２実施形態に係る超音波診断装置の構成は、上述した第１実施形態に係る超音波診断装置の構成と略同様である。以下では、第２実施形態に関して、第１実施形態と異なる点を主に説明する。
　第２実施形態では、血管情報取得部１６が、超音波画像Ｕ中の複数の対象血管Ｂｘを検出した場合には、検出された複数の対象血管Ｂｘのそれぞれについて血管情報Ｊを取得する。ここで、複数の対象血管Ｂｘのそれぞれは、第１実施形態と同様、深度が比較的浅く且つ挿入物Ｃを内部に挿入するのに十分な大きさの直径を有する血管Ｂである。
　また、第２実施形態では、血管情報表示部１７が、血管情報取得部１６によって取得された複数の対象血管Ｂｘのそれぞれの血管情報Ｊを、超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で同時に表示する。
　また、第２実施形態では、装置制御部１３が、注目領域検出部１８によって超音波画像Ｕ内の注目領域が検出された場合には、第１実施形態と同様、注目領域の位置に基づいて血管情報Ｊの表示領域を決める。注目領域の位置に基づいて血管情報Ｊの表示領域を決める手順は、概ね第１実施形態と共通するが、装置制御部１３は、複数の血管情報Ｊの表示領域を決める際には、図２２に示すように、複数の対象血管Ｂｘのそれぞれの血管情報Ｊが互いに極力離れて表示されるように表示領域を対象血管Ｂｘ毎に決める。このとき、施設配置問題の解法を適用し、複数の対象血管Ｂｘのそれぞれの血管情報Ｊが超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内においてバランスよく表示されるように、各血管情報Ｊの表示領域を決めるとよい。
　＜＜第３実施形態＞＞
　超音波画像Ｕの表示範囲Ｈ内で対象血管Ｂｘの血管情報Ｊを表示する際に、対象血管Ｂｘが視認されやすくなるように対象血管Ｂｘを強調表示することができる。かかる実施形態を第３実施形態とし、第３実施形態について図２３及び２４を参照しながら詳しく説明する。
　第３実施形態に係る超音波診断装置１Ｂでは、図２３に示すように、強調表示部１０がプロセッサ２２に追加されている。強調表示部１０は、画像生成部６に接続され、強調表示部１０に表示制御部７及び装置制御部１３が接続されている。
　強調表示部１０は、画像生成部６によって生成された超音波画像Ｕ（換言すると、画像取得部１１によって取得された超音波画像Ｕ）を解析することにより、超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘを検出し、図２４に示すように、検出された対象血管Ｂｘをハイライト色にて塗り潰して強調表示する。ハイライト色とは、超音波画像Ｕのうち、血管情報Ｊを除く、対象血管Ｂｘ以外の部分の色とは異なる色であり、イエロー、オレンジ及びライトグリーン等、操作者にとって視認されやすい色であることが好ましい。
　このように超音波画像Ｕ中の対象血管Ｂｘが強調表示されることにより、操作者は、挿入物Ｃを対象血管Ｂｘに挿入する際に対象血管Ｂｘの位置を容易に把握することができ、挿入物Ｃの挿入操作の精度を向上させることができる。
　また、第３実施形態において、装置制御部１３は、血管情報Ｊの表示領域の色（すなわち、背景色）が対象血管Ｂｘを強調表示する際のハイライト色と同一色となるように強調表示部１０及び血管情報表示部１７を制御する。これにより、超音波画像Ｕでは、血管情報Ｊの背景色と対象血管Ｂｘとが同一色で表示されるので、操作者は、血管情報Ｊが示す直径及び深度がどの血管Ｂの情報であるのかを容易に把握することができる。この効果は、例えば、血管情報Ｊを対象血管Ｂｘから離れた位置で表示するために、血管情報Ｊが示す直径及び深度がどの血管Ｂの情報であるのかを把握し難くなる状況では特に有効である。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　超音波診断装置
　２　振動子アレイ
　３　送信回路
　４　受信回路
　５　送受信回路
　６　画像生成部
　７　表示制御部
　８　表示装置
１０　強調表示部
１１　画像取得部
１２　場面判定部
１３　装置制御部
１４　入力装置
１５　格納部
１６　血管情報取得部
１７　血管情報表示部
１８　注目領域検出部
　２１　超音波プローブ
　２２　プロセッサ
　２３　増幅部
　２４　ＡＤ変換部
　２５　ビームフォーマ
　２６　信号処理部
　２７　ＤＳＣ
　２８　画像処理部
　４１　超音波診断装置本体
　Ｂ　血管
　Ｂｘ　対象血管
　Ｃ　挿入物
　ｄ１　直径
　ｄ２　深度
　Ｅ　病変部分
　Ｆ　周辺組織
　Ｈ　表示範囲
　Ｊ　血管情報
　ＮＷ　ネットワーク
　Ｕ　超音波画像

Claims (19)

  1. 　被検体の血管を超音波画像中に表示する超音波診断装置であって、
    　振動子アレイと、
    　前記振動子アレイから前記被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせ且つ前記被検体による超音波エコーを受信して超音波画像を取得する画像取得部と、
    　前記画像取得部により取得された前記超音波画像を表示する表示装置と、
    　前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像中の対象血管を検出し、検出された前記対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得する血管情報取得部と、
    　前記血管情報取得部によって取得された前記血管情報を、前記表示装置における前記超音波画像の表示範囲内で表示する血管情報表示部と、
    　前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記対象血管以外に注目すべき前記超音波画像中の注目領域を検出する注目領域検出部と、
    　前記注目領域検出部によって前記注目領域が検出された場合に、前記注目領域の位置に基づいて前記表示範囲における前記血管情報の表示領域を決め、決められた前記表示領域に前記血管情報が表示されるように前記血管情報表示部を制御する装置制御部と、
    　を備える超音波診断装置。
  2. 　前記装置制御部は、前記対象血管及び前記注目領域を避けた表示候補領域を前記表示範囲内で抽出し、抽出された前記表示候補領域から前記表示領域を決める、請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記装置制御部は、前記表示候補領域が前記表示範囲内で抽出されない場合には、前記血管情報の少なくとも一部が前記注目領域と重なるように前記表示領域を決める、請求項２に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記注目領域検出部が複数の前記注目領域を検出した場合、前記装置制御部は、複数の前記注目領域のそれぞれに対して優先度を設定し、前記表示候補領域が前記表示範囲内で抽出されない場合には、前記血管情報の少なくとも一部がより低い前記優先度の前記注目領域と重なるように前記表示領域を決める、請求項３に記載の超音波診断装置。
  5. 　前記装置制御部は、前記表示範囲における複数の前記注目領域のそれぞれの位置に基づいて、複数の前記注目領域のそれぞれの前記優先度を設定する、請求項４に記載の超音波診断装置。
  6. 　前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像が取得された際の場面を判定する場面判定部を有し、
    　前記注目領域検出部は、前記場面判定部によって判定された前記場面と対応する前記注目領域を検出する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 　前記場面判定部によって判定された前記場面が、前記対象血管が探索されている探索場面である場合、前記注目領域検出部は、前記被検体内の病変部分又は前記対象血管以外の血管を前記注目領域として検出する、請求項６に記載の超音波診断装置。
  8. 　前記被検体の血管のうち、前記被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管は、前記対象血管に該当し、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像内において前記被検体の血管が検出される一方で前記挿入物が検出されない場合には、前記場面が前記探索場面であると判定する、請求項７に記載の超音波診断装置。
  9. 　前記画像取得部は、一定のフレームレートで連続的に前記超音波画像を取得し、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの前記超音波画像を解析し、複数フレームの前記超音波画像において血管の出現及び消失が繰り返される場合、及び、複数フレームの前記超音波画像において血管の位置が変化する場合には、前記場面が前記探索場面であると判定する、請求項７に記載の超音波診断装置。
  10. 　前記被検体の血管のうち、前記被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管は、前記対象血管に該当し、
    　前記場面判定部によって判定された前記場面が、前記挿入物が穿刺されて前記対象血管に向かっている挿入場面である場合、前記注目領域検出部は、前記挿入物の先端、及び前記被検体内において前記挿入物の先端付近に位置する組織のうちの少なくとも一つを前記注目領域として検出する、請求項６に記載の超音波診断装置。
  11. 　前記挿入物は、穿刺針付きのカテーテルであり、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像内において前記被検体の血管及び前記穿刺針の先端を検出した場合には、前記場面が前記挿入場面であると判定する、請求項１０に記載の超音波診断装置。
  12. 　前記画像取得部は、一定のフレームレートで連続的に前記超音波画像を取得し、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの前記超音波画像を解析し、複数フレームの前記超音波画像において前記挿入物の位置が前記対象血管に近づくように変化する場合、及び、複数フレームの前記超音波画像において前記血管及び前記挿入物の観察方向が切り替わる場合には、前記場面が前記挿入場面であると判定する、請求項１０に記載の超音波診断装置。
  13. 　前記被検体の血管のうち、前記被検体に穿刺された挿入物が挿入される血管は、前記対象血管に該当し、
    　前記場面判定部によって判定された前記場面が、前記挿入物の先端部分が前記対象血管内に留置されている留置場面である場合、前記注目領域検出部は、前記挿入物の先端部分又は前記被検体内の病変部分を前記注目領域として検出する、請求項６に記載の超音波診断装置。
  14. 　前記挿入物は、穿刺針付きのカテーテルであり、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記穿刺針が抜かれた状態で血管内に在る前記カテーテルの先端部分を前記超音波画像内で検出した場合には、前記場面が前記留置場面であると判定する、請求項１３に記載の超音波診断装置。
  15. 　前記画像取得部は、一定のフレームレートで連続的に前記超音波画像を取得し、
    　前記場面判定部は、前記画像取得部によって連続的に取得された複数フレームの前記超音波画像を解析し、複数フレームの前記超音波画像において前記挿入物の先端部分の出現及び消失が繰り返される場合、及び、複数フレームの前記超音波画像において前記被検体内の病変部分の出現及び消失が繰り返される場合には、前記場面が前記留置場面であると判定する、請求項１３に記載の超音波診断装置。
  16. 　前記血管情報取得部は、前記超音波画像中の複数の前記対象血管を検出した場合には、検出された複数の前記対象血管のそれぞれについて、前記血管情報を取得し、
    　前記血管情報表示部は、前記血管情報取得部によって取得された複数の前記対象血管のそれぞれの前記血管情報を、前記表示範囲内で同時に表示し、
    　前記装置制御部は、前記注目領域検出部によって前記注目領域が検出された場合に、前記注目領域の位置に基づき、複数の前記対象血管のそれぞれの前記血管情報が互いに離れて表示されるように前記表示領域を前記対象血管毎に決める、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  17. 　前記画像取得部によって取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像中の前記対象血管を検出し、検出された前記対象血管をハイライト色にて塗り潰して強調表示する強調表示部をさらに有し、
    　前記装置制御部は、前記血管情報の前記表示領域の色が前記対象血管を強調表示する際の前記ハイライト色と同一色となるように前記強調表示部及び前記血管情報表示部を制御する、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  18. 　前記振動子アレイを有する超音波プローブと、前記超音波プローブが接続されるプロセッサを有し、
    　前記画像取得部は、前記振動子アレイから前記被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせる送信回路と、前記被検体内で生じた超音波エコーを受信した前記振動子アレイから出力される信号を処理して音線信号を生成する受信回路と、前記受信回路によって生成された前記音線信号に基づいて前記超音波画像を生成する画像生成部とによって構成され、
    　前記送信回路、前記受信回路及び前記画像生成部の各々は、前記超音波プローブ又は前記プロセッサに設けられている、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  19. 　被検体の血管を超音波画像中に表示する超音波診断装置の制御方法であって、
    　振動子アレイから前記被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせ且つ前記被検体による超音波エコーを受信して超音波画像を取得し、
    　取得された前記超音波画像を表示装置に表示し、
    　取得された前記超音波画像を解析することにより、前記超音波画像中の対象血管を検出し、検出された前記対象血管の直径及び深度の少なくとも一方を含む血管情報を取得し、
    　取得された前記血管情報を、前記表示装置における前記超音波画像の表示範囲内で表示し、
    　取得された前記超音波画像を解析することにより、前記対象血管以外に注目すべき前記超音波画像中の注目領域を検出し、
    　前記注目領域が検出された場合に、前記注目領域の位置に基づいて前記表示範囲における前記血管情報の表示領域を決め、決められた前記表示領域に前記血管情報を表示する、
    　超音波診断装置の制御方法。
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