WO2022044391A1 - 超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法 - Google Patents

超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法 Download PDF

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Definitions

  • the organs in the subject have been measured by taking an ultrasonic image showing the tomography of the subject using an ultrasonic diagnostic device.
  • an ultrasonic probe is used to transmit an ultrasonic beam into the subject and receive an ultrasonic echo reflected in the subject.
  • Such ultrasonic probes include, for example, an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic beam into a subject while being placed on the body surface of the subject, and a subject that is inserted into the subject.
  • An ultrasonic probe called an intracorporeal probe that transmits an ultrasonic beam is known.
  • the measurer takes an ultrasonic image of the target organ in the subject and measures the organ. ..
  • an ultrasonic diagnostic apparatus has been developed that assists a measurer in taking an ultrasonic image.
  • an ultrasonic image taken in advance by an expert and the position information of the ultrasonic probe when the ultrasonic image is taken are displayed to the measurer.
  • a portable ultrasonic diagnostic device having a so-called handheld type diagnostic device main body consisting of a thin computer such as a so-called tablet terminal and an ultrasonic probe has been developed, and the portable ultrasonic diagnostic device is used. Therefore, the measurement inside the subject may be performed at a place away from the hospital, such as the site of home nursing. When the measurement inside the subject is performed at a place away from the hospital, a measurer with low skill in the ultrasonic diagnostic apparatus may perform the measurement inside the subject. Therefore, for example, it is conceivable to use the technique disclosed in Patent Document 1, but the monitor provided in the main body of the handheld type diagnostic device is usually the monitor provided in the so-called stationary ultrasonic diagnostic device. Since it has a smaller size than the above, it may not be possible to display sufficient information to assist the measurer in taking ultrasonic images, and it may be difficult for the measurer to make smooth measurements. rice field.
  • the present invention has been made to solve such a conventional problem, and is a measurer using a handheld type diagnostic apparatus main body while preventing the captured ultrasonic image from being seen in the subject. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic system and a control method of an ultrasonic diagnostic system capable of smoothly measuring an organ in a subject.
  • the ultrasonic diagnostic system includes an ultrasonic probe, a handheld type diagnostic device main body connected to the ultrasonic probe, and a server connected to the diagnostic device main body, and the ultrasonic probe is an ultrasonic probe.
  • the main body of the diagnostic device has an image generation unit that generates an ultrasonic image of a subject by transmitting and receiving an ultrasonic beam using an ultrasonic probe, and a monitor.
  • the server detects the organ of the subject imaged by analyzing the ultrasonic image, calculates the score of the measurement position with respect to the optimum position when measuring the detected organ with the ultrasonic probe, and the score is , It is characterized in that it is transmitted from the server to the main body of the diagnostic apparatus and displayed on the monitor.
  • the diagnostic device main body has a main body side communication unit that transmits an ultrasonic image generated by an image generation unit and a measurement position detected by a position sensor when capturing an ultrasonic image to a server, and the server has a communication unit.
  • the ultrasonic probe may be an intrabody cavity probe, and the communication unit on the main body side may transmit an ultrasonic image and a measurement position to a server when the intrabody cavity probe is connected to the main body of the diagnostic device. can.
  • the main body of the diagnostic device can display a schematic diagram of the organ detected by the server on the monitor. Further, the diagnostic apparatus main body can display the measurement position detected by the position sensor on the monitor by superimposing it on the schematic diagram.
  • the schematic diagram can consist of a reconstructed image obtained by prescanning the subject.
  • the diagnostic apparatus main body may have a mode selection unit for selecting one of a first mode in which an ultrasonic image is displayed on a monitor and a second mode in which a schematic diagram and a score are displayed on the monitor.
  • the server creates a guide for moving the ultrasonic probe from the measurement position to the optimum position, and the created guide can be transmitted from the server to the diagnostic device main body and displayed on the monitor.
  • the diagnostic device main body can display the score on the monitor by color coding.
  • the control method of the ultrasonic diagnostic system of the present invention is a control method of an ultrasonic diagnostic system including an ultrasonic probe, a handheld type diagnostic device main body, and a server, and detects a measurement position by the ultrasonic probe.
  • An ultrasonic image of the subject is generated by transmitting and receiving an ultrasonic beam using an ultrasonic probe in the main body of the diagnostic device, and the organ of the subject imaged by analyzing the ultrasonic image in the server. Is detected, the score of the measurement position with respect to the optimum position when the detected organ is measured by the ultrasonic probe is calculated, and the calculated score is displayed on the monitor of the diagnostic apparatus main body.
  • the ultrasonic diagnostic system includes an ultrasonic probe, a handheld type diagnostic device main body connected to the ultrasonic probe, and a server connected to the diagnostic device main body, and the diagnostic device main body is super. It has an image generation unit that generates an ultrasonic image of the subject by transmitting and receiving an ultrasonic beam using an ultrasonic probe, and a monitor, and the server analyzes the ultrasonic image to capture the subject. The score of the measurement position with respect to the optimum position when measuring the detected organ with an ultrasonic probe is calculated, and the score is sent from the server to the main body of the diagnostic device and displayed on the monitor.
  • the measurer can smoothly measure the organs in the subject by using the handheld type diagnostic apparatus main body while preventing the ultrasonic image from being seen in the subject.
  • FIG. 1 shows the configuration of the ultrasonic diagnostic system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the ultrasonic diagnostic system 1 includes an ultrasonic probe 2, a diagnostic device main body 3, and a server 4.
  • the ultrasonic probe 2 and the diagnostic device main body 3 are connected to each other by wireless communication.
  • the diagnostic device main body 3 and the server 4 are connected to each other via the network NW.
  • Wireless communication or wired communication is used as the connection method between the diagnostic device main body 3 and the network NW and the connection method between the server 4 and the network NW.
  • the ultrasonic probe 2 includes an oscillator array 11, and a transmission / reception circuit 12 and a probe-side communication unit 13 are sequentially connected to the oscillator array 11. Further, a position sensor 14 is attached to the ultrasonic probe 2, and the position sensor 14 is connected to the probe-side communication unit 13. Further, the probe control unit 15 is connected to the transmission / reception circuit 12 and the probe side communication unit 13.
  • the diagnostic device main body 3 has a main body side communication unit 21, and an image generation unit 22, a display control unit 23, and a monitor 24 are sequentially connected to the main body side communication unit 21. Further, the display control unit 23 is connected to the main body side communication unit 21.
  • the main body control unit 25 is connected to the main body side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23. Further, the input device 26 is connected to the main body control unit 25. Further, the main body side processor 27 is configured by the main body side communication unit 21, the image generation unit 22, the display control unit 23, and the main body control unit 25.
  • the server 4 includes a server-side communication unit 31, and an organ detection unit 32 and a score calculation unit 33 are sequentially connected to the server-side communication unit 31. Further, the server-side communication unit 31 and the guide creation unit 34 are connected to the score calculation unit 33. The guide creation unit 34 is connected to the server-side communication unit 31. Further, the server-side processor 35 is configured by the server-side communication unit 31, the organ detection unit 32, the score calculation unit 33, and the guide creation unit 34.
  • the oscillator array 11 of the ultrasonic probe 2 shown in FIG. 1 has a plurality of oscillators arranged one-dimensionally or two-dimensionally. Each of these oscillators transmits ultrasonic waves according to the drive signal supplied from the transmission / reception circuit 12, receives ultrasonic echoes from the subject, and outputs a signal based on the ultrasonic echoes.
  • Each oscillator includes, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (Lead Zirconate Titanate), a polymer piezoelectric element represented by PVDF (Poly Vinylidene Di Fluoride), and PMN-PT (PMN-PT).
  • Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate It is composed by forming electrodes at both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal represented by (lead magnesiumidene fluoride-lead titanate solid solution).
  • the transmission / reception circuit 12 transmits ultrasonic waves from the vibrator array 11 and generates a sound line signal based on the received signal acquired by the vibrator array 11 under the control of the probe control unit 15.
  • the transmission / reception circuit 12 includes a pulser 41 connected to the oscillator array 11, an amplification unit 42 sequentially connected in series from the oscillator array 11, an AD (Analog Digital) conversion unit 43, and a beam former. Has 44.
  • the pulser 41 includes, for example, a plurality of pulse generators, and is transmitted from the plurality of oscillators of the oscillator array 11 based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the probe control unit 15.
  • Each drive signal is supplied to a plurality of oscillators by adjusting the delay amount so that the ultrasonic waves form an ultrasonic beam.
  • a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of the vibrator of the vibrator array 11
  • the piezoelectric body expands and contracts, and pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from each vibrator.
  • An ultrasonic beam is formed from the combined waves of those ultrasonic waves.
  • the transmitted ultrasonic beam is reflected by, for example, a target such as a site of a subject, and propagates toward the vibrator array 11 of the ultrasonic probe 2.
  • the ultrasonic echo propagating toward the oscillator array 11 in this way is received by each oscillator constituting the oscillator array 11.
  • each oscillator constituting the oscillator array 11 expands and contracts by receiving the propagating ultrasonic echo to generate a received signal which is an electric signal, and these received signals are transmitted to the amplification unit 42. Output.
  • the amplification unit 42 amplifies the signal input from each of the oscillators constituting the oscillator array 11, and transmits the amplified signal to the AD conversion unit 43.
  • the AD conversion unit 43 converts the signal transmitted from the amplification unit 42 into digital reception data, and transmits these reception data to the beam former 44.
  • the beam former 44 follows the sound velocity or sound velocity distribution set based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the probe control unit 15, and the beam former 44 for each received data converted by the AD conversion unit 43, respectively.
  • the so-called reception focus processing is performed by giving a delay of and adding. By this reception focus processing, each received data converted by the AD conversion unit 43 is phase-adjusted and added, and a sound line signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down is acquired.
  • the probe-side communication unit 13 includes an antenna or the like for transmitting and receiving radio waves, and under the control of the probe control unit 15, wirelessly communicates with the main body-side communication unit 21 of the diagnostic device main body 3. At this time, the probe-side communication unit 13 generates a transmission signal representing the sound line signal by modulating the carrier based on the sound line signal generated by the transmission / reception circuit 12, and uses the generated transmission signal as a diagnostic device. Wireless transmission is performed to the main body side communication unit 21 of the main body 3.
  • Carrier modulation methods include, for example, ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and 16QAM (16).
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • PSK Phase Shift Keying
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • 16QAM 16QAM
  • Quadrature Amplitude Modulation 16 quadrature phase shift modulation
  • the probe control unit 15 controls each unit of the ultrasonic probe 2 based on a program stored in advance.
  • the position sensor 14 is attached to the ultrasonic probe 2 and detects the measurement position of the ultrasonic probe 2.
  • the position sensor 14 can include, for example, a magnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and the like.
  • the ultrasonic probe 2 has a built-in battery that supplies electric power to each part of the ultrasonic probe 2.
  • the diagnostic device main body 3 is a portable, so-called handheld device, and is composed of, for example, a thin computer called a tablet terminal.
  • the main body side communication unit 21 of the diagnostic apparatus main body 3 includes an antenna and the like for transmitting and receiving radio waves as in the probe side communication unit 13, and the ultrasonic probe 2 is controlled by the main body control unit 25.
  • Wireless communication or wired communication is used for the connection between the main body side communication unit 21 and the network NW.
  • the main body side communication unit 21 demodulates the transmission signal wirelessly transmitted from the probe side communication unit 13 to obtain a sound line signal during wireless communication with the probe side communication unit 13.
  • the main body side communication unit 21 sends the obtained sound line signal to the image generation unit 22.
  • the main body side communication unit 21 is a transmission signal representing a control signal or the like by modulating the carrier based on the control information for controlling the ultrasonic probe 2 input by the measurer via the input device 26. Is generated, and the generated transmission signal is wirelessly transmitted to the probe-side communication unit 13.
  • the carrier modulation method for example, ASK, PSK, QPSK, 16QAM and the like are used in the same manner as the modulation method used by the probe-side communication unit 13.
  • the image generation unit 22 has a configuration in which a signal processing unit 45, a DSC (Digital Scan Converter) 46, and an image processing unit 47 are sequentially connected in series.
  • the signal processing unit 45 corrects the attenuation of the sound line signal transmitted from the main body side communication unit 21 by the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave, and then performs the envelope detection process.
  • a B-mode image signal which is tomographic image information about the tissue in the subject, is generated.
  • the DSC 46 converts the B-mode image signal generated by the signal processing unit 45 into an image signal according to a normal television signal scanning method (raster conversion).
  • the image processing unit 47 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B mode image signal input from the DSC 46, and then communicates the B mode image signal on the main body side in response to a command from the main body control unit 25. It is sent to the unit 21 or the display control unit 23.
  • the B-mode image signal that has been image-processed by the image processing unit 47 is simply referred to as an ultrasonic image.
  • the display control unit 23 performs predetermined processing on the ultrasonic image or the like generated by the image generation unit 22 and displays it on the monitor 24.
  • the monitor 24 performs various displays under the control of the display control unit 23.
  • the monitor 24 includes, for example, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) and an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the input device 26 is for the measurer to perform an input operation, and includes a touch panel arranged on the monitor 24, a button (not shown), a switch (not shown), and the like.
  • the main body control unit 25 controls each part of the diagnostic apparatus main body 3 based on a control program or the like stored in advance.
  • the main body side processor 27 including the image generation unit 22, the display control unit 23, and the main body control unit 25 is a CPU (Central Processing Unit) and a control program for causing the CPU to perform various processes. It is composed of FPGA (Field Programmable Gate Array: Feed Programmable Gate Array), DSP (Digital Signal Processor: Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit: Application Specific Integrated Circuit), GPU (Graphics Processing Unit:). It may be configured by using a graphics processing unit) or another IC (Integrated Circuit), or may be configured by combining them.
  • FPGA Field Programmable Gate Array: Feed Programmable Gate Array
  • DSP Digital Signal Processor: Digital Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • GPU Graphics Processing Unit:
  • It may be configured by using a graphics processing unit) or another IC (Integrated Circuit), or may be configured by combining them.
  • the image generation unit 22, the display control unit 23, and the main body control unit 25 of the main body side processor 27 can be partially or wholly integrated into one CPU or the like.
  • the server-side communication unit 31 of the server like the probe-side communication unit 13 and the main unit-side communication unit 21, includes an antenna and the like for transmitting and receiving radio waves, and is a main unit-side communication unit via the network NW. Communicate with 21. Wireless communication or wired communication is used for the connection between the server-side communication unit 31 and the network NW.
  • the organ detection unit 32 detects the organ of the subject reflected in the ultrasonic image by analyzing the ultrasonic image generated by the image generation unit 22.
  • the organ detection unit 32 is a machine using, for example, a so-called deep learning method, a so-called template matching method, an SVM (Support vector machine), an adaboost, or the like as a method for detecting an organ of a subject.
  • Learning method Machine learning method described in Csurka et al .: Visual Categorization with Bags of Keypoints, Proc. Of ECCV Workshop on Statistical Learning in Computer Vision, pp.59-74 (2004) can be used.
  • the score calculation unit 33 is based on the image of the organ of the subject detected by the organ detection unit 32, and the ultrasonic probe detected by the position sensor 14 with respect to the optimum position when the organ is measured by the ultrasonic probe 2. Calculate the score of the measurement position of 2. More specifically, this score is an index indicating the optimum degree of the measurement position of the ultrasonic probe 2 in which the ultrasonic image including the organ is taken in the measurement of the organ detected by the organ detection unit 32. For example, the closer the measurement position of the ultrasonic probe 2 from which the ultrasonic image including the organ detected by the organ detection unit 32 is taken to the optimum position for measuring the organ, the larger the score, and the farther from the optimum position. The smaller the score.
  • the score calculation unit 33 calculates the sharpness of the edge in the image of the organ detected by the organ detection unit 32, and estimates the optimum position for measuring the organ based on the calculated sharpness.
  • the score can be calculated by comparing the estimated optimum position with the measurement position detected by the position sensor 14.
  • the score calculation unit 33 calculates, for example, the circularity of the bag shape of the organ and calculates it. It is also possible to estimate the optimal position for measuring the organ based on the circularity.
  • the score calculation unit 33 is generated by the image generation unit 22 and includes the main body side communication unit 21, the network NW, and the server side communication unit 31 by using, for example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-22038.
  • the evaluation value regarding the position of the organ detected by the organ detection unit 32 in the ultrasonic image can be calculated, and the optimum position can be estimated based on the calculated evaluation value. can.
  • the score calculated by the score calculation unit 33 is transmitted to the monitor 24 as shown in FIG. 4, for example, via the server-side communication unit 31, the network NW, the main body-side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23. Is displayed. In the example of FIG. 4, a numerical value representing the score S is displayed on the monitor 24.
  • the guide creation unit 34 uses the score S calculated by the score calculation unit 33 and the information on the measurement position of the ultrasonic probe 2 detected by the position sensor 14 to operate the ultrasonic probe 2 for the measurer. Create guide information to guide you.
  • the guide information created by the guide creation unit 34 is guided via the server-side communication unit 31, the network NW, the main body-side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23, for example, as shown in FIG. It is displayed on the monitor 24 as G1.
  • the text "Please move the probe to the left" is displayed on the monitor 24 as the guide G1.
  • the server-side processor 35 including the server-side communication unit 31, the organ detection unit 32, the score calculation unit 33, and the guide creation unit 34 is composed of a CPU and a control program for causing the CPU to perform various processes. However, it may be configured by using FPGA, DSP, ASIC, GPU, or other IC, or may be configured by combining them. Further, the server-side communication unit 31, the organ detection unit 32, the score calculation unit 33, and the guide creation unit 34 of the server-side processor 35 can be partially or wholly integrated into one CPU or the like. ..
  • an ultrasonic probe for taking an ultrasonic image while being placed on the body surface of a subject and an ultrasonic probe while being inserted in the subject are used as general types of ultrasonic probes.
  • An ultrasonic probe called an intracorporeal probe for taking an image is known.
  • an example in which the ultrasonic probe 2 in the first embodiment of the present invention is an intrabody cavity probe will be described, but an ultrasonic image is taken while being placed on the body surface of the subject. The same operation is performed when the ultrasonic probe is used.
  • step S1 the ultrasonic probe 2 is inserted into the subject by the measurer, and the ultrasonic probe 2 is moved to the measurement position for measuring the target organ. At this time, the position sensor 14 attached to the ultrasonic probe 2 detects the measurement position of the ultrasonic probe 2.
  • step S2 an ultrasonic image is taken with the ultrasonic probe 2 placed at the measurement position where the measurement position was detected in step S1.
  • an ultrasonic beam is transmitted into the subject from a plurality of oscillators of the oscillator array 11 according to a drive signal from the pulsar 41 of the transmission / reception circuit 12, and each oscillator that receives the ultrasonic echo from the subject.
  • the received signal is output to the amplification unit 42 of the transmission / reception circuit 12.
  • the received signal is amplified by the amplification unit 42, AD-converted by the AD conversion unit 43, and then phase-adjusted and added by the beam former 44 to generate a sound line signal.
  • This sound line signal is wirelessly communicated from the probe-side communication unit 13 to the main body-side communication unit 21 and transmitted to the image generation unit 22.
  • the sound line signal is generated in the image generation unit 22, and the image generation unit 22 generates an ultrasonic image by performing various processes on the sound line signal.
  • the ultrasonic image generated in this way is sent to the organ detection unit 32 via the main body side communication unit 21, the network NW, and the server side communication unit 31.
  • the organ detection unit 32 detects the organ of the subject contained in the ultrasonic image by analyzing the ultrasonic image generated in step S2. At this time, the organ detection unit 32 can detect an organ by using, for example, a deep learning method, a template matching method, a machine learning method using SVM, adaBoost, or the like.
  • step S4 the score calculation unit 33 refers to the ultrasonic wave detected in step S1 with respect to the optimum position when the organ is measured by the ultrasonic probe 2 based on the image of the organ of the subject detected in step S3.
  • the score S of the measurement position of the probe 2 is calculated.
  • the score calculation unit 33 calculates, for example, the sharpness of the edge in the image of the organ detected by the organ detection unit 32, and estimates and estimates the optimum position for measuring the organ based on the calculated sharpness.
  • the score S can be calculated by comparing the optimum position with the measurement position detected in step S1.
  • the score S calculated in this way is sent to the guide creation unit 34, and is monitored via the server-side communication unit 31, the network NW, the main body-side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23. It is sent to 24.
  • the guide creation unit 34 uses the information representing the measurement position of the ultrasonic probe 2 detected in step S1 and the score S calculated in step S4 to give the measurer the operation of the ultrasonic probe 2.
  • the guide creation unit 34 creates guide information to guide the measurer in the direction in which the ultrasonic probe 2 should be moved in order to depict the organ detected in step S3 more clearly in the ultrasonic image. can do.
  • the guide information created in this way is sent to the monitor 24 via the server-side communication unit 31, the network NW, the main body-side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23.
  • step S6 the score S and the guide G1 are displayed on the monitor 24, for example, as shown in FIG.
  • the measurer moves the ultrasonic probe 2 while checking the score S and the guide G1 displayed in this way, so that the ultrasonic probe 2 is placed at the optimum measurement position for measuring the target organ. It is possible to take an ultrasonic image.
  • a handheld type diagnostic device main body and an ultrasonic diagnostic device having an ultrasonic probe may be used to perform measurement in a subject at a place away from the hospital, such as a home nursing site. be.
  • a place away from the hospital such as a home nursing site.
  • the measurement inside the subject is smooth because the measurer with low skill in the ultrasonic diagnostic apparatus performs the measurement inside the subject. Sometimes it wasn't done.
  • the measurer needs to place the ultrasonic probe at the optimum measurement position for the measurement of the target site while checking the ultrasonic image currently being taken.
  • the subject sometimes saw the ultrasound image.
  • the score S of the measurement position of the ultrasonic probe 2 is calculated and calculated with respect to the optimum position when the target organ is measured by the ultrasonic probe 2. Since the obtained score S is displayed on the monitor 24 and the generated ultrasonic image is not displayed on the monitor 24, the measured person has a low skill level while preventing the captured ultrasonic image from being seen on the subject.
  • the handheld type diagnostic device main body can be used to smoothly measure the target organ in the subject.
  • an ultrasonic probe for taking an ultrasonic image while being placed on the body surface of the subject can also be used. Even in this case, while preventing the captured ultrasonic image from being seen in the subject, even a less skilled measurer can smoothly measure the target organ in the subject using the handheld diagnostic device body. It can be carried out.
  • an intrabody probe is used as the ultrasonic probe 2, it is difficult for the measurer to directly confirm the tip of the ultrasonic probe 2 because the ultrasonic probe 2 is inserted into the subject. Therefore, the present invention is more useful.
  • the main body control unit 25 displays the buttons B1, B2, and B3 for selecting the type of the ultrasonic probe 2 on the monitor 24, and the body cavity is displayed by the measurer via the input device 26.
  • the button B3 corresponding to the inner probe is selected, a command is given to the communication unit 21 on the main body side to transmit the measurement position information detected in step S1 and the ultrasonic image generated in step S2 to the server 4. Can be sent.
  • the button B1 for selecting the “ ⁇ (linear)” ultrasonic probe the button B2 for selecting the “XXX (convex)” ultrasonic probe, and the “ ⁇ ” button B2.
  • (Transvaginal) ”button B3 for selecting the ultrasonic probe is displayed on the monitor 24.
  • " ⁇ ", "XXX” and “ ⁇ ” are identifiers of the ultrasonic probe 2 such as the model number and the name of the ultrasonic probe 2.
  • the main body control unit 25 when it is determined by the main body control unit 25 that the preset for the examination using the intracavitary probe is selected, the main body control unit 25 is generated with the measurement position information detected in step S1 and in step S2. It is also possible to send a command to the communication unit 21 on the main body side to send the ultrasonic image to the server 4.
  • the preset is an imaging condition such as a gain when generating an ultrasonic image and an ultrasonic image according to the type of examination such as an abdominal examination, a gynecological examination, and an obstetrics examination. It is a set of preset conditions including image display conditions such as contrast.
  • the main body control unit 25 has, for example, a button B4 for selecting a preset for the abdomen, a button B5 for selecting a preset for gynecology, and a button for selecting a preset for obstetrics.
  • the measurement detected in step S1 when B6 is displayed on the monitor 24 and button B5 for selecting a gynecological preset using an intracoelomic probe is selected by the measurer via the input device 26. It is possible to send a command to the communication unit 21 on the main body side to send the position information and the ultrasonic image generated in step S2 to the server 4.
  • step S6 an example in which the score S is displayed as a numerical value on the monitor 24 is described, but the display method of the score S is not particularly limited to this.
  • the main body control unit 25 displays the score mark R for indicating the score S in color on the monitor 24, and changes the display color of the score mark R according to the value of the score S to obtain the score.
  • S can be displayed on the monitor 24 by color coding.
  • the main body control unit 25 displays the score mark R in red when the score S is smaller than the first value, and the score mark when the score S is equal to or greater than the first value and smaller than the second value.
  • R can be displayed in yellow, and the score mark R can be displayed in blue when the score S is equal to or higher than the second value.
  • the main body control unit 25 can also change the display color of the entire monitor 24, that is, the background, according to the value of the score S.
  • the main body control unit 25 can also express the score S by the meter P, as shown in FIG. 9, for example.
  • the meter P includes the needle portion Q, and the closer the needle portion Q is to the “evil” on the left, the lower the score S, and the needle portion Q is on the right. The closer the position is to "good", the higher the score S is.
  • the guide information is created in step S5 and the guide G1 is displayed on the monitor 24 in step S6, only the score S out of the score S and the guide G1 may be displayed on the monitor 24. Even in this case, the measurer moves the ultrasonic probe 2 while checking the score S displayed on the monitor 24, so that the ultrasonic probe 2 is arranged at the optimum measurement position for the measurement of the target portion. Is possible.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, an example is shown in which the guide G1 composed of a numerical value representing the score S and a text is displayed on the monitor 24, but it is possible to prevent the ultrasonic image from being seen on the subject and the measurer can use it. In order to perform the measurement more smoothly, the schematic diagram of the organ currently being measured may be displayed on the monitor 24.
  • FIG. 10 shows the configuration of the ultrasonic diagnostic system 1A according to the second embodiment.
  • the ultrasonic diagnostic system 1A includes the diagnostic device main body 3A instead of the diagnostic device main body 3 in the ultrasonic diagnostic system 1 of the first embodiment shown in FIG.
  • the diagnostic device main body 3A is the diagnostic device main body 3 according to the first embodiment, in which the mode selection unit 48 is added and the main body control unit 25 is provided instead of the main body control unit 25.
  • the mode selection unit 48 is connected to the main body control unit 25A and the input device 26. Further, instead of the main body side processor 27, the main body side processor 27A including the mode selection unit 48 is configured.
  • the main body control unit 25 stores a schematic diagram of a plurality of organs, selects a schematic diagram of the organ detected by the organ detection unit 32 of the server 4, and displays the schematic diagram D as shown in FIG. Displayed on the monitor 24.
  • a schematic diagram D of the uterus of the subject is displayed on the monitor 24 together with the score S.
  • the mode selection unit 48 shows the first mode in which the ultrasonic image U is displayed on the monitor 24 as shown in FIG. 12 and the first mode shown in FIG. 11 based on the input operation of the measurer via the input device 26. Select one of the second modes in which the schematic diagram D of the organ and the score S are displayed, such as. For example, the mode selection unit 48 selects the first mode when there is a low possibility that the ultrasonic image U will be seen in the subject based on the input operation of the measurer and the ultrasonic image U is desired to be confirmed. The second mode can be selected when there is a high possibility that the ultrasonic image U will be seen in the subject.
  • operation icons J1 to J5 for operating the ultrasonic diagnostic system 1A can be displayed on the monitor 24.
  • the operation icon J1 is for switching the inspection mode
  • the operation icon J2 is for saving a plurality of frames of ultrasonic images U continuously generated within a certain period of time.
  • J3 is for freeze-displaying the ultrasonic image U on the monitor 24,
  • the operation icon J4 is for changing the so-called gain and depth, and
  • the operation icon J5 is a plurality of other not shown. This is for displaying the operation icon on the monitor 24.
  • the measurer confirms the schematic diagram D of the organ displayed on the monitor 24, and the organ currently being measured can be easily measured. Therefore, the measurer can measure the organ of the subject more smoothly.
  • the measurer since the first mode in which the ultrasonic image U is displayed and the second mode in which the schematic diagram D and the score S of the organ are displayed are switched by the input operation of the measurer via the input device 26, the subject is switched. It is possible for the measurer to confirm the ultrasonic image U while preventing the ultrasonic image U from being seen, so that the measurer can measure the organ of the subject more smoothly. Can be done.
  • the server 4 stores schematic views D of a plurality of organs
  • the server 4 is provided with a memory (not shown) that stores schematic views D of a plurality of organs.
  • the schematic diagram D of the organ detected by the organ detection unit 32 according to the command from the main body control unit 25A is the server side communication unit 31, the network NW, the main body side communication unit 21, the image generation unit 22, and the display control unit 23. It can also be displayed on the monitor 24 via.
  • a reconstructed image obtained by prescanning the subject may be used.
  • the pre-scan is a scan performed to roughly confirm the inside of the subject using the ultrasonic probe 2 used for the measurement before the measurement of the organ of the subject is performed.
  • the main body control unit 25A generates three-dimensional voxel data of a target organ based on a multi-frame ultrasonic image U taken by using the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-209890. By doing so, a reconstructed image can be generated.
  • the server 4 is provided with a reconstructed image generation unit for generating the reconstructed image, and the reconstructed image generation unit of the server 4 generates the reconstructed image. May be generated.
  • the measurement position of the ultrasonic probe 2 detected by the position sensor 14 can be displayed on the monitor 24 by superimposing it on the schematic diagram D of the organ.
  • the main body control unit 25A can superimpose the probe mark M1 indicating the position of the tip portion of the ultrasonic probe 2 on the schematic diagram D of the organ.
  • the measurer can easily grasp the position of the ultrasonic probe 2 with respect to the target organ.
  • the guide creation unit 34 can indicate the direction in which the ultrasonic probe 2 should be moved in order to accurately measure the target organ by the arrow G2.
  • the measurer can easily move the ultrasonic probe 2 to the optimum measurement position for measuring the target organ.
  • the main body control unit 25A determines the orientation of the ultrasonic probe 2 with respect to the organ, for example, based on the image of the organ detected by the organ detection unit 32 and the measurement position of the ultrasonic probe 2 detected by the position sensor 14. As shown in FIG. 14, the calculated and arrow-shaped probe mark M2 representing both the orientation of the ultrasonic probe 2 and the measurement position thereof can be superimposed on the schematic diagram D of the organ. As a result, the measurer can easily grasp the position and orientation of the ultrasonic probe 2 with respect to the target organ.
  • the main body control unit 25A can move the tip portion of the ultrasonic probe 2 from the position of the rear end portion of the ultrasonic probe 2.
  • the direction toward the position can also be calculated as the direction of the ultrasonic probe 2.
  • the position sensor 14 includes the gyro sensor
  • the orientation of the ultrasonic probe 2 can be detected by using the gyro sensor.
  • the guide creating unit 34 should rotate the ultrasonic probe 2 in order to accurately measure the target organ.
  • the measurer can easily rotate the ultrasonic probe 2 at an optimum angle for measuring the target organ.
  • 1,1A ultrasonic diagnostic system 2 ultrasonic probe, 3,3A diagnostic device main body, 4 server, 11 oscillator array, 12 transmission / reception circuit, 13 probe side communication unit, 14 position sensor, 15 probe control unit, 21 main unit side Communication unit, 22 image generation unit, 23 display control unit, 24 monitor, 25, 25A main unit control unit, 26 input device, 27 main unit side processor, 31 server side communication unit, 32 organ detection unit, 33 score calculation unit, 34 guide Creation unit, 35 server side processor, 41 pulser, 42 amplification unit, 43 AD conversion unit, 44 beam former, 45 signal processing unit, 46 DSC, 47 image processing unit, 48 mode selection unit, B1 to B6 buttons, D schematic diagram , G1 guide, G2, G3 arrow, J1 to J5 operation icons, M1, M2 probe mark, NW network, P meter, Q needle part, R score mark, S score, U ultrasonic image.

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Abstract

超音波診断システム(1)は、超音波プローブ(2)と、ハンドヘルド型の診断装置本体(3)と、サーバ(4)とを備え、超音波プローブ(2)は、超音波プローブ(2)の測定位置を検出する位置センサ(14)を有し、診断装置本体(3)は、超音波画像を生成する画像生成部(22)とモニタ(24)とを有し、サーバ(4)は、超音波画像を解析して被検体の臓器を検出し、検出された臓器を超音波プローブ(2)により測定する際の最適位置に対する測定位置のスコアを算出し、スコアが、サーバ(4)から診断装置本体(3)に送信されてモニタ(24)に表示される。

Description

超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法
 本発明は、ハンドヘルド型の診断装置本体を備えた超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法に関する。
 従来から、超音波診断装置を用いて被検体の断層を表す超音波画像を撮影することにより、被検体内の臓器の測定が行われている。超音波画像の撮影において、被検体内への超音波ビームの送信と被検体内で反射した超音波エコーの受信を行うために、超音波プローブが用いられる。このような超音波プローブとしては、例えば、被検体の体表上に配置された状態で被検体内に超音波ビームの送信を行う超音波プローブと、被検体内に挿入された状態で被検体内に超音波ビームの送信を行ういわゆる体腔内プローブと呼ばれる超音波プローブが知られている。測定者は、超音波プローブを被検体の体表上または被検体内の適切な測定位置に移動させることにより、被検体内の目的の臓器の超音波画像を撮影し、その臓器の測定を行う。
 このように、測定者が観察したい被検体内の臓器に対応した適切な測定位置に超音波プローブを配置することは、熟練度の低い測定者にとって難しい場合がある。そのため、例えば特許文献1に開示されているように、測定者が超音波画像を撮影する際の支援を行う超音波診断装置が開発されている。特許文献1の超音波診断装置では、熟練者が予め撮影した超音波画像と、その超音波画像が撮影された際の超音波プローブの位置情報が測定者に向けて表示される。
特開2004-16268号公報
 ところで、いわゆるタブレット型端末等の薄型のコンピュータからなるいわゆるハンドヘルド型の診断装置本体と超音波プローブを有する、携帯型の超音波診断装置が開発されており、この携帯型の超音波診断装置を用いて、在宅看護の現場等の、病院から離れた場所で被検体内の測定が行われる場合がある。病院から離れた場所で被検体内の測定が行われる場合には、超音波診断装置に対する熟練度の低い測定者が被検体内の測定を行うことがあった。そこで、例えば特許文献1に開示されている技術を用いることが考えられるが、通常、ハンドヘルド型の診断装置本体に備えられているモニタは、いわゆる据え置き型の超音波診断装置に備えられているモニタと比較して小さいサイズを有しているため、測定者が行う超音波画像の撮影を支援するための情報を十分に表示できず、測定者が円滑に測定を行うことが困難なことがあった。
 また、近年では、被検体に対して、被検体内の断層を表す超音波画像を見せたくないという要求が高まっている。しかしながら、特許文献1に開示されている技術を用いたとしても、被検体内の断層を表す超音波画像をモニタに表示せずに、被検体内の目的の臓器を測定するように支援を行うことは、困難であった。
 本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、撮影された超音波画像が被検体に見られることを防ぎつつ、ハンドヘルド型の診断装置本体を用いて測定者が被検体内の臓器の測定を円滑に行うことができる超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法を提供することを目的とする。
 本発明に係る超音波診断システムは、超音波プローブと、超音波プローブに接続されたハンドヘルド型の診断装置本体と、診断装置本体に接続されたサーバとを備え、超音波プローブは、超音波プローブによる測定位置を検出する位置センサを有し、診断装置本体は、超音波プローブを用いて超音波ビームの送受信を行うことにより被検体の超音波画像を生成する画像生成部と、モニタとを有し、サーバは、超音波画像を解析することにより撮像された被検体の臓器を検出し、検出された臓器を超音波プローブにより測定する際の最適位置に対する測定位置のスコアを算出し、スコアが、サーバから診断装置本体に送信されてモニタに表示されることを特徴とする。
 診断装置本体は、画像生成部により生成された超音波画像と、超音波画像を撮像する際に位置センサにより検出された測定位置とを、サーバに送信する本体側通信部を有し、サーバは、スコアを診断装置本体に送信するサーバ側通信部を有することができる。
 さらに、超音波プローブは、体腔内プローブであってもよく、本体側通信部は、診断装置本体に体腔内プローブが接続された場合に、超音波画像と測定位置とをサーバに送信することができる。
 診断装置本体は、サーバにより検出された臓器の模式図をモニタに表示することができる。
 また、診断装置本体は、模式図に重畳して位置センサにより検出された測定位置をモニタに表示することができる。
 ここで、模式図は、被検体に対するプレスキャンにより取得された再構成像からなることができる。
 また、診断装置本体は、超音波画像がモニタに表示される第1モードと、模式図およびスコアがモニタに表示される第2モードのいずれかを選択するモード選択部を有することができる。
 サーバは、超音波プローブを測定位置から最適位置に移動するためのガイドを作成し、作成されたガイドが、サーバから診断装置本体に送信されてモニタに表示されることができる。
 また、診断装置本体は、スコアを色分けによりモニタに表示することができる。
 本発明の超音波診断システムの制御方法は、超音波プローブと、ハンドヘルド型の診断装置本体と、サーバとを備える超音波診断システムの制御方法であって、超音波プローブによる測定位置を検出し、診断装置本体において、超音波プローブを用いて超音波ビームの送受信を行うことにより、被検体の超音波画像を生成し、サーバにおいて、超音波画像を解析することにより、撮像された被検体の臓器を検出し、サーバにおいて、検出された臓器を超音波プローブにより測定する際の最適位置に対する測定位置のスコアを算出し、算出されたスコアを診断装置本体のモニタに表示することを特徴とする。
 本発明によれば、超音波診断システムが、超音波プローブと、超音波プローブに接続されたハンドヘルド型の診断装置本体と、診断装置本体に接続されたサーバとを備え、診断装置本体が、超音波プローブを用いて超音波ビームの送受信を行うことにより被検体の超音波画像を生成する画像生成部と、モニタとを有し、サーバが、超音波画像を解析することにより撮像された被検体の臓器を検出し、検出された臓器を超音波プローブにより測定する際の最適位置に対する測定位置のスコアを算出し、スコアが、サーバから診断装置本体に送信されてモニタに表示されるため、撮影された超音波画像が被検体に見られることを防ぎつつ、ハンドヘルド型の診断装置本体を用いて測定者が被検体内の臓器の測定を円滑に行うことができる。
本発明の実施の形態1に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における送受信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における画像生成部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1においてモニタに表示されたスコアの例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る超音波診断システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1において、測定者が超音波プローブの種類を選択するためのプローブ選択ボタンの例を示す図である。 本発明の実施の形態1において、測定者が測定のプリセットを選択するためのプリセット選択ボタンの例を示す図である。 本発明の実施の形態1において、色分けによりスコアを表すスコアマークの例を示す図である。 本発明の実施の形態1において、スコアを表すメータの例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る超音波診断システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態2においてモニタに表示される臓器の模式図の例を示す図である。 本発明の実施の形態2において超音波画像がモニタに表示される第1モードの例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態2においてモニタに表示されるプローブマークの例を示す図である。 本発明の実施の形態2においてモニタに表示されるプローブマークの他の例を示す図である。
 以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。
実施の形態1
 図1に、本発明の実施の形態1に係る超音波診断システム1の構成を示す。超音波診断システム1は、超音波プローブ2と、診断装置本体3と、サーバ4を備えている。超音波プローブ2と診断装置本体3は、無線通信により互いに接続されている。診断装置本体3とサーバ4は、ネットワークNWを介して互いに接続されている。なお、診断装置本体3とネットワークNWとの接続方法、および、サーバ4とネットワークNWとの接続方法は、無線通信または有線通信が用いられる。
 超音波プローブ2は、振動子アレイ11を備えており、振動子アレイ11に、送受信回路12およびプローブ側通信部13が順次接続されている。また、超音波プローブ2には、位置センサ14が取り付けられており、位置センサ14は、プローブ側通信部13に接続されている。また、送受信回路12およびプローブ側通信部13に、プローブ制御部15が接続されている。
 診断装置本体3は、本体側通信部21を有しており、本体側通信部21に、画像生成部22、表示制御部23およびモニタ24が順次接続されている。また、表示制御部23は、本体側通信部21に接続されている。
 本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23に、本体制御部25が接続されている。また、本体制御部25に入力装置26が接続されている。
 また、本体側通信部21、画像生成部22、表示制御部23および本体制御部25により、本体側プロセッサ27が構成されている。
 サーバ4は、サーバ側通信部31を備えており、サーバ側通信部31に、臓器検出部32およびスコア算出部33が順次接続されている。また、スコア算出部33に、サーバ側通信部31およびガイド作成部34が接続されている。ガイド作成部34は、サーバ側通信部31に接続されている。
 また、サーバ側通信部31、臓器検出部32、スコア算出部33およびガイド作成部34により、サーバ側プロセッサ35が構成されている。
 図1に示す超音波プローブ2の振動子アレイ11は、1次元または2次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送受信回路12から供給される駆動信号にしたがって超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく信号を出力する。各振動子は、例えば、PZT(Lead Zirconate Titanate:チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される圧電セラミック、PVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride:ポリフッ化ビニリデン)に代表される高分子圧電素子およびPMN-PT(Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate:マグネシウムニオブ酸鉛-チタン酸鉛固溶体)に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。
 送受信回路12は、プローブ制御部15による制御の下で、振動子アレイ11から超音波を送信し且つ振動子アレイ11により取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する。送受信回路12は、図2に示すように、振動子アレイ11に接続されるパルサ41と、振動子アレイ11から順次直列に接続される増幅部42、AD(Analog Digital)変換部43およびビームフォーマ44を有している。
 パルサ41は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、プローブ制御部15からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ11の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ11の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
 送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ2の振動子アレイ11に向かって伝搬する。このように振動子アレイ11に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ11を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ11を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生させ、これらの受信信号を増幅部42に出力する。
 増幅部42は、振動子アレイ11を構成するそれぞれの振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をAD変換部43に送信する。AD変換部43は、増幅部42から送信された信号をデジタルの受信データに変換し、これらの受信データをビームフォーマ44に送信する。ビームフォーマ44は、プローブ制御部15からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、AD変換部43により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することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、AD変換部43で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。
 プローブ側通信部13は、電波の送信および受信を行うためのアンテナ等を含んでおり、プローブ制御部15の制御の下で、診断装置本体3の本体側通信部21と無線通信を行う。この際に、プローブ側通信部13は、送受信回路12により生成された音線信号に基づいてキャリアを変調することにより音線信号を表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、診断装置本体3の本体側通信部21に無線送信する。
 キャリアの変調方式としては、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying:振幅偏移変調)、PSK(Phase Shift Keying:位相偏移変調)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移変調)および16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation:16直角位相振幅変調)等が用いられる。
 プローブ制御部15は、予め記憶しているプログラムに基づいて超音波プローブ2の各部の制御を行う。
 位置センサ14は、超音波プローブ2に取り付けられており、超音波プローブ2の測定位置を検出する。位置センサ14は、例えば、磁気センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等を含むことができる。
 また、図示しないが、超音波プローブ2には、超音波プローブ2の各部に電力を供給するバッテリが内蔵されている。
 診断装置本体3は、携帯可能な、いわゆるハンドヘルド型の装置であり、例えば、タブレット型端末と呼ばれる薄型のコンピュータにより構成される。
 診断装置本体3の本体側通信部21は、プローブ側通信部13と同様に電波の送信および受信を行うためのアンテナ等を含んでおり、本体制御部25の制御の下で、超音波プローブ2のプローブ側通信部13との無線通信、および、ネットワークNWを介したサーバ4のサーバ側通信部31との通信を行う。本体側通信部21とネットワークNWとの接続には、無線通信または有線通信が用いられる。
 本体側通信部21は、プローブ側通信部13との無線通信の際に、プローブ側通信部13から無線送信された伝送信号を復調して音線信号を得る。本体側通信部21は、得られた音線信号を画像生成部22に送出する。
 また、本体側通信部21は、入力装置26を介して測定者により入力された、超音波プローブ2を制御するための制御情報等に基づいてキャリアを変調することにより制御信号等を表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号をプローブ側通信部13に無線送信する。キャリアの変調方式としては、プローブ側通信部13により用いられる変調方式と同様に、例えば、ASK、PSK、QPSKおよび16QAM等が用いられる。
 画像生成部22は、図3に示すように、信号処理部45、DSC(Digital Scan Converter:デジタルスキャンコンバータ)46および画像処理部47が順次直列に接続された構成を有している。
 信号処理部45は、本体側通信部21から送出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、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成する。
 DSC46は、信号処理部45で生成されたBモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)する。
 画像処理部47は、DSC46から入力されるBモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、本体制御部25による指令に応じて、Bモード画像信号を本体側通信部21または表示制御部23に送出する。以降は、画像処理部47により画像処理が施されたBモード画像信号を、単に、超音波画像と呼ぶ。
 表示制御部23は、本体制御部25の制御の下、画像生成部22により生成された超音波画像等に対して所定の処理を施して、モニタ24に表示する。
 モニタ24は、表示制御部23による制御の下、種々の表示を行う。モニタ24は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)、有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display)等のディスプレイ装置を含む。
 入力装置26は、測定者が入力操作を行うためのものであり、モニタ24に重ねて配置されたタッチパネルおよび図示しないボタン、図示しないスイッチ等を含む。
 本体制御部25は、予め記憶している制御プログラム等に基づいて、診断装置本体3の各部の制御を行う。
 なお、画像生成部22、表示制御部23、および本体制御部25を含む本体側プロセッサ27は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA(Field Programmable Gate Array:フィードプログラマブルゲートアレイ)、DSP(Digital Signal Processor:デジタルシグナルプロセッサ)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット)、GPU(Graphics Processing Unit:グラフィックスプロセッシングユニット)、その他のIC(Integrated Circuit:集積回路)を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
 また、本体側プロセッサ27の画像生成部22、表示制御部23および本体制御部25は、部分的にあるいは全体的に1つのCPU等に統合させて構成されることもできる。
 サーバ4のサーバ側通信部31は、プローブ側通信部13および本体側通信部21と同様に、電波の送信および受信を行うためのアンテナ等を含んでおり、ネットワークNWを介した本体側通信部21との通信を行う。サーバ側通信部31とネットワークNWとの接続には、無線通信または有線通信が用いられる。
 臓器検出部32は、画像生成部22によって生成された超音波画像を解析することにより、超音波画像に写る被検体の臓器を検出する。臓器検出部32は、被検体の臓器を検出する方法として、例えば、いわゆるディープラーニングの方法、いわゆるテンプレートマッチングの方法、SVM(Support vector machine:サポートベクターマシン)およびadaboost(アダブースト)等を用いた機械学習手法、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等を用いることができる。
 スコア算出部33は、臓器検出部32により検出された被検体の臓器の画像に基づいて、その臓器を超音波プローブ2により測定する際の最適位置に対する、位置センサ14により検出された超音波プローブ2の測定位置のスコアを算出する。より詳しくは、このスコアは、臓器検出部32により検出された臓器の測定において、その臓器を含む超音波画像が撮影された超音波プローブ2の測定位置の最適度合いを示す指標である。例えば、臓器検出部32により検出された臓器を含む超音波画像が撮影された超音波プローブ2の測定位置が、その臓器を測定するための最適位置に近いほどスコアが大きくなり、最適位置から遠いほどスコアが小さくなる。
 スコア算出部33は、例えば、臓器検出部32により検出された臓器の画像におけるエッジの鮮明度を算出し、算出された鮮明度に基づいて、その臓器を測定するための最適位置を推定し、推定された最適位置と位置センサ14により検出された測定位置とを比較して、スコアを算出することができる。また、臓器検出部32により検出された臓器が、子宮等の袋形状を有している臓器である場合に、スコア算出部33は、例えば、臓器の袋形状の円形度を算出し、算出された円形度に基づいて、その臓器を測定するための最適位置を推定することもできる。
 また、スコア算出部33は、例えば、特開2016-22038号公報に開示されている方法を用いて、画像生成部22により生成され且つ本体側通信部21、ネットワークNWおよびサーバ側通信部31を介して受け取った超音波画像を解析することで臓器検出部32により検出された臓器の超音波画像中の位置に関する評価値を算出し、算出された評価値に基づいて最適位置を推定することもできる。
 スコア算出部33により算出されたスコアは、サーバ側通信部31、ネットワークNW、本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23を経由して、例えば図4に示すようにモニタ24に表示される。図4の例では、スコアSを表す数値がモニタ24に表示されている。
 ガイド作成部34は、スコア算出部33により算出されたスコアSと、位置センサ14により検出された超音波プローブ2の測定位置の情報を用いて、超音波プローブ2の操作を測定者に対して案内するためのガイド情報を作成する。ガイド作成部34により作成されたガイド情報は、サーバ側通信部31、ネットワークNW、本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23を経由して、例えば図4に示すように、ガイドG1としてモニタ24に表示される。図4の例では、「プローブを左に移動して下さい」というテキストがガイドG1としてモニタ24に表示されている。
 なお、サーバ側通信部31、臓器検出部32、スコア算出部33およびガイド作成部34を含むサーバ側プロセッサ35は、CPU、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA、DSP、ASIC、GPU、その他のICを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
 また、サーバ側プロセッサ35のサーバ側通信部31、臓器検出部32、スコア算出部33およびガイド作成部34は、部分的にあるいは全体的に1つのCPU等に統合させて構成されることもできる。
 以下では、図5に示すフローチャートを用いて、実施の形態1の超音波診断システム1の基本的な動作を詳細に説明する。
 ここで、一般的な超音波プローブの種類として、被検体の体表上に配置された状態で超音波画像の撮影を行うための超音波プローブと、被検体内に挿入された状態で超音波画像の撮影を行うための、体腔内プローブと呼ばれる超音波プローブが知られている。以下の動作説明では、本発明の実施の形態1における超音波プローブ2が体腔内プローブである例が説明されるが、被検体の体表上に配置された状態で超音波画像の撮影を行うための超音波プローブである場合も同様の動作が行われる。
 まず、ステップS1において、測定者により、超音波プローブ2が被検体内に挿入されて、目的の臓器を測定するための測定位置に、超音波プローブ2が移動される。この際に、超音波プローブ2に取り付けられた位置センサ14は、超音波プローブ2の測定位置を検出する。
 次に、ステップS2において、ステップS1で測定位置が検出された測定位置に超音波プローブ2が配置された状態で超音波画像が撮影される。この際に、送受信回路12のパルサ41からの駆動信号にしたがって振動子アレイ11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送受信回路12の増幅部42に出力される。受信信号は、増幅部42で増幅され、AD変換部43でAD変換された後、ビームフォーマ44で整相加算されて、音線信号が生成される。この音線信号は、プローブ側通信部13から本体側通信部21に無線通信され、画像生成部22に送出される。音線信号は、画像生成部22において、画像生成部22は、音線信号に対して各種の処理を施すことにより、超音波画像を生成する。
 このようにして生成された超音波画像は、本体側通信部21、ネットワークNWおよびサーバ側通信部31を経由して臓器検出部32に送出される。
 ステップS3において、臓器検出部32は、ステップS2で生成された超音波画像を解析することにより、超音波画像内に含まれる被検体の臓器を検出する。この際に、臓器検出部32は、例えば、ディープラーニングの方法、テンプレートマッチングの方法、または、SVMおよびadaboost等を用いた機械学習手法等を用いて臓器を検出することができる。
 ステップS4において、スコア算出部33は、ステップS3で検出された被検体の臓器の画像に基づいて、その臓器を超音波プローブ2により測定する際の最適位置に対する、ステップS1で検出された超音波プローブ2の測定位置のスコアSを算出する。スコア算出部33は、例えば、臓器検出部32により検出された臓器の画像におけるエッジの鮮明度を算出し、算出された鮮明度に基づいて、その臓器を測定する最適位置を推定し、推定された最適位置とステップS1で検出された測定位置とを比較することにより、スコアSを算出することができる。
 このようにして算出されたスコアSは、ガイド作成部34に送出されると共に、サーバ側通信部31、ネットワークNW、本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23を経由してモニタ24に送出される。
 ステップS5において、ガイド作成部34は、ステップS1で検出された超音波プローブ2の測定位置を表す情報と、ステップS4で算出されたスコアSを用いて、超音波プローブ2の操作を測定者に対して案内するためのガイド情報を作成する。ガイド作成部34は、例えば、ステップS3で検出された臓器を、超音波画像においてより鮮明に描出するために、超音波プローブ2を移動すべき方向を測定者に案内する旨のガイド情報を作成することができる。
 このようにして作成されたガイド情報は、サーバ側通信部31、ネットワークNW、本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23を経由してモニタ24に送出される。
 最後に、ステップS6において、例えば図4に示すように、スコアSとガイドG1がモニタ24に表示される。測定者は、このようにして表示されたスコアSとガイドG1を確認しながら超音波プローブ2を移動することにより、目的の臓器を測定するために最適な測定位置に超音波プローブ2を配置させて、超音波画像を撮影することが可能である。
 ここで、一般的に、ハンドヘルド型の診断装置本体と超音波プローブを有する超音波診断装置を用いて、在宅看護の現場等の、病院から離れた場所で被検体内の測定が行われる場合がある。このように、病院から離れた場所で被検体内の測定が行われる場合には、超音波診断装置に対する熟練度の低い測定者が被検体内の測定を行うために、被検体の測定が円滑に行われない場合があった。
 また、近年では、被検体に対して、その被検体内の断層を表す超音波画像を見せたくないという要求が高まっている。従来の超音波診断装置では、測定者は、現在、撮影されている超音波画像を確認しながら、目的とする部位の測定に最適な測定位置に超音波プローブを配置させる必要があり、この際に、被検体が超音波画像を見てしまうことがあった。
 本発明の実施の形態1に係る超音波診断システム1によれば、目的の臓器を超音波プローブ2により測定する際の最適位置に対する、超音波プローブ2の測定位置のスコアSが算出され、算出されたスコアSがモニタ24に表示され、且つ、生成された超音波画像はモニタ24に表示させないため、撮影された超音波画像が被検体に見られることを防ぎつつ、熟練度が低い測定者でも、ハンドヘルド型の診断装置本体を用いて被検体内の目的の臓器の測定を円滑に行うことができる。
 なお、超音波プローブ2として、体腔内プローブの代わりに、被検体の体表上に配置された状態で超音波画像を撮影するための超音波プローブが用いられることもできる。この場合でも、撮影された超音波画像が被検体に見られることを防ぎつつ、熟練度が低い測定者でも、ハンドヘルド型の診断装置本体を用いて被検体内の目的の臓器の測定を円滑に行うことができる。しかしながら、超音波プローブ2として体腔内プローブが用いられる場合には、超音波プローブ2が被検体内に挿入されるため、測定者が超音波プローブ2の先端部を直接的に確認することが困難であるため、本発明がより有用である。
 そのため、例えば、本体制御部25により、超音波プローブ2として体腔内プローブが用いられたことが判定された場合に、ステップS1で検出された超音波プローブ2の測定位置の情報と、ステップS2で生成された超音波画像が、サーバ4に送信されることができる。例えば、本体制御部25は、図6に示すように、超音波プローブ2の種類を選択するためのボタンB1、B2およびB3をモニタ24に表示し、入力装置26を介して測定者により、体腔内プローブに対応するボタンB3を選択された場合に、ステップS1で検出された測定位置の情報とステップS2で生成された超音波画像をサーバ4に送信するように本体側通信部21に指令を送ることができる。
 図6の例では、「○○○(リニア)」の超音波プローブを選択するためのボタンB1、「×××(コンベックス)」の超音波プローブを選択するためのボタンB2および「△△△(経腟)」の超音波プローブを選択するためのボタンB3がモニタ24に表示されている。「○○○」、「×××」および「△△△」は、超音波プローブ2の型番、名称等の、超音波プローブ2の識別子である。
 また、本体制御部25により、体腔内プローブを使用する検査に対するプリセットが選択されたと判定された場合に、本体制御部25は、ステップS1で検出された測定位置の情報とステップS2で生成された超音波画像をサーバ4に送信するように本体側通信部21に指令を送ることもできる。ここで、プリセットとは、腹部の検査、婦人科の検査および産科の検査等の検査の種類に応じた、超音波画像を生成する際のゲイン等の画像化条件および超音波画像を表示する際のコントラスト等の画像表示条件を含む、予め設定された条件の組である。
 本体制御部25は、例えば、図7に示すように、腹部用のプリセットを選択するためのボタンB4、婦人科用のプリセットを選択するためのボタンB5、産科用のプリセットを選択するためのボタンB6をモニタ24に表示し、入力装置26を介して測定者により、体腔内プローブを使用する婦人科用のプリセットを選択するためのボタンB5が選択された場合に、ステップS1で検出された測定位置の情報とステップS2で生成された超音波画像をサーバ4に送信するように本体側通信部21に指令を送ることができる。
 また、ステップS6において、スコアSが数値としてモニタ24に表示される例が説明されているが、スコアSの表示方法は、特にこれに限定されない。
 本体制御部25は、例えば図8に示すように、スコアSを色で示すためのスコアマークRをモニタ24に表示し、スコアSの値によってスコアマークRの表示色を変更することで、スコアSを色分けによりモニタ24に表示することができる。本体制御部25は、例えば、スコアSが第1の値よりも小さい場合にスコアマークRを赤色で表示し、スコアSが第1の値以上で且つ第2の値よりも小さい場合にスコアマークRを黄色で表示し、スコアSが第2の値以上の場合にスコアマークRを青色で表示することができる。
 また、本体制御部25は、スコアSの値に応じてモニタ24の全体すなわち背景の表示色を変更することもできる。
 また、本体制御部25は、例えば図9に示すように、スコアSをメータPで表すこともできる。図9の例では、メータPは、針部Qを含んでおり、針部Qが左の「悪」に近い位置に配置されているほどスコアSが低いことを示し、針部Qが右の「良」に近い位置に配置されているほどスコアSが高いことを示す。
 また、ステップS5においてガイド情報が作成され、ステップS6においてガイドG1がモニタ24に表示されているが、スコアSとガイドG1のうちスコアSのみがモニタ24に表示されてもよい。この場合でも、測定者は、モニタ24に表示されたスコアSを確認しながら超音波プローブ2を移動することにより、目的とする部位の測定に最適な測定位置に超音波プローブ2を配置させることが可能である。
実施の形態2
 実施の形態1では、スコアSを表す数値とテキストからなるガイドG1がモニタ24に表示される例が示されているが、被検体に超音波画像が見られることを防ぎ、且つ、測定者がより円滑に測定を行うために、現在測定している臓器の模式図がモニタ24に表示されてもよい。
 図10に、実施の形態2に係る超音波診断システム1Aの構成を示す。超音波診断システム1Aは、図1に示す実施の形態1の超音波診断システム1において、診断装置本体3の代わりに診断装置本体3Aを備えている。
 診断装置本体3Aは、実施の形態1における診断装置本体3において、モード選択部48が追加され、本体制御部25の代わりに本体制御部25を備えたものである。モード選択部48は、本体制御部25Aおよび入力装置26に接続されている。また、本体側プロセッサ27の代わりに、モード選択部48を含む本体側プロセッサ27Aが構成されている。
 本体制御部25は、複数の臓器の模式図を記憶しており、サーバ4の臓器検出部32により検出された臓器の模式図を選出して、図11に示すように、その模式図Dをモニタ24に表示する。図11には、スコアSと一緒に、被検体の子宮の模式図Dがモニタ24に表示されている。
 測定者は、モニタ24に表示された模式図Dを確認することにより、現在、どの臓器の超音波画像が実際に撮影されているかを容易に把握することができる。
 また、モード選択部48は、入力装置26を介した測定者の入力操作に基づいて、図12に示すような、超音波画像Uがモニタ24に表示される第1モードと、図11に示すような、臓器の模式図DおよびスコアSが表示される第2モードのいずれかを選択する。例えば、モード選択部48は、測定者の入力操作に基づいて、被検体に超音波画像Uが見られてしまうおそれが低く、且つ、超音波画像Uを確認したい場合に第1モードを選択し、被検体に超音波画像Uが見られてしまうおそれが高い場合に第2モードを選択することができる。
 なお、第1モードにおいて、超音波画像Uの他に、超音波診断システム1Aの操作を行うための操作アイコンJ1~J5がモニタ24に表示されることができる。例えば、操作アイコンJ1は、検査モードを切り替えるためのものであり、操作アイコンJ2は、一定時間内に連続して生成された複数フレームの超音波画像Uを保存するためのものであり、操作アイコンJ3は、超音波画像Uをモニタ24にフリーズ表示するためのものであり、操作アイコンJ4は、いわゆるゲインと深さを変更するためのものであり、操作アイコンJ5は、その他の図示しない複数の操作アイコンをモニタ24に表示するためのものである。
 以上から、本発明の実施の形態2に係る超音波診断システム1Aによれば、測定者が、モニタ24に表示された臓器の模式図Dを確認して、現在、測定されている臓器を容易に把握することができるため、測定者は、より円滑に被検体の臓器の測定を行うことができる。
 また、入力装置26を介した測定者の入力操作により、超音波画像Uが表示される第1モードと、臓器の模式図DおよびスコアSが表示される第2モードが切り替わるため、被検体に超音波画像Uが見られてしまうことを防ぎつつ、測定者が超音波画像Uを確認することが可能であり、これによっても、測定者は、より円滑に被検体の臓器の測定を行うことができる。
 なお、本体制御部25Aが複数の臓器の模式図Dを記憶していることが説明されているが、例えば、サーバ4に、複数の臓器の模式図Dを記憶している図示しないメモリが備えられ、本体制御部25Aからの指令により、臓器検出部32により検出された臓器の模式図Dが、サーバ側通信部31、ネットワークNW、本体側通信部21、画像生成部22および表示制御部23を経由してモニタ24に表示されることもできる。
 また、臓器の模式図Dとして、被検体に対するプレスキャンにより取得された再構成像が使用されてもよい。プレスキャンとは、被検体の臓器の測定が行われる前に、測定に使用する超音波プローブ2を用いて被検体内の様子を大雑把に確認するために行われるスキャンのことである。例えば、本体制御部25Aは、特開2002-209890号公報に開示される技術を用いて、撮影された複数フレームの超音波画像Uに基づいて、目的とする臓器の3次元のボクセルデータを生成することにより、再構成像を生成することができる。
 また、例えば、診断装置本体3Aで再構成像を生成する代わりに、サーバ4に再構成像を生成するための再構成像生成部を設け、サーバ4の再構成像生成部が再構成像を生成してもよい。
 また、臓器の模式図Dに重畳して、位置センサ14により検出された超音波プローブ2の測定位置がモニタ24に表示されることもできる。
 例えば、本体制御部25Aは、図13に示すように、超音波プローブ2の先端部の位置を表すプローブマークM1を臓器の模式図Dに重畳させることができる。これにより、測定者は、目的の臓器に対する超音波プローブ2の位置を容易に把握することができる。
 また、この際に、ガイド作成部34は、目的の臓器を精度よく測定するために超音波プローブ2を移動すべき方向を、矢印G2により示すことができる。測定者は、矢印G2を確認することにより、目的の臓器の測定に最適な測定位置に超音波プローブ2を容易に移動することが可能である。
 また、本体制御部25Aは、例えば、臓器検出部32により検出された臓器の画像と、位置センサ14により検出された超音波プローブ2の測定位置に基づいて、臓器に対する超音波プローブ2の向きを算出し、図14に示すように、算出された超音波プローブ2の向きとその測定位置の双方を表す矢印形状のプローブマークM2を、臓器の模式図Dに重畳させることができる。これにより、測定者は、目的の臓器に対する超音波プローブ2の位置と向きを容易に把握することができる。
 また、例えば、超音波プローブ2の先端部と後端部のそれぞれに磁気センサを取り付けることにより、本体制御部25Aは、超音波プローブ2の後端部の位置から超音波プローブ2の先端部の位置に向かう方向を、超音波プローブ2の向きとして算出することもできる。
 また、位置センサ14がジャイロセンサを含む場合には、ジャイロセンサを用いて超音波プローブ2の向きを検出することができる。
 このようにして、矢印形状のプローブマークM2が臓器の模式図Dに重畳される場合に、ガイド作成部34は、目的の臓器を精度よく測定するために超音波プローブ2を回転させるべき回転方向を、矢印G3により示すことができる。測定者は、矢印G3を確認することにより、目的の臓器の測定に最適な角度に超音波プローブ2を容易に回転することが可能である。
1,1A 超音波診断システム、2 超音波プローブ、3,3A 診断装置本体、4 サーバ、11 振動子アレイ、12 送受信回路、13 プローブ側通信部、14 位置センサ、15 プローブ制御部、21 本体側通信部、22 画像生成部、23 表示制御部、24 モニタ、25,25A 本体制御部、26 入力装置、27 本体側プロセッサ、31 サーバ側通信部、32 臓器検出部、33 スコア算出部、34 ガイド作成部、35 サーバ側プロセッサ、41 パルサ、42 増幅部、43 AD変換部、44 ビームフォーマ、45 信号処理部、46 DSC、47 画像処理部、48 モード選択部、B1~B6 ボタン、D 模式図、G1 ガイド、G2,G3 矢印、J1~J5 操作アイコン、M1,M2 プローブマーク、NW ネットワーク、P メータ、Q 針部、R スコアマーク、S スコア、U 超音波画像。

Claims (10)

  1.  超音波プローブと、
     前記超音波プローブに接続されたハンドヘルド型の診断装置本体と、
     前記診断装置本体に接続されたサーバと
     を備え、
     前記超音波プローブは、前記超音波プローブによる測定位置を検出する位置センサを有し、
     前記診断装置本体は、前記超音波プローブを用いて超音波ビームの送受信を行うことにより被検体の超音波画像を生成する画像生成部と、モニタとを有し、
     前記サーバは、前記超音波画像を解析することにより撮像された前記被検体の臓器を検出し、検出された前記臓器を前記超音波プローブにより測定する際の最適位置に対する前記測定位置のスコアを算出し、
     前記スコアが、前記サーバから前記診断装置本体に送信されて前記モニタに表示される
     超音波診断システム。
  2.  前記診断装置本体は、前記画像生成部により生成された前記超音波画像と、前記超音波画像を撮像する際に前記位置センサにより検出された前記測定位置とを、前記サーバに送信する本体側通信部を有し、
     前記サーバは、前記スコアを前記診断装置本体に送信するサーバ側通信部を有する請求項1に記載の超音波診断システム。
  3.  前記超音波プローブは、体腔内プローブであり、
     前記本体側通信部は、前記診断装置本体に前記体腔内プローブが接続された場合に、前記超音波画像と前記測定位置とを前記サーバに送信する請求項2に記載の超音波診断システム。
  4.  前記診断装置本体は、前記サーバにより検出された前記臓器の模式図を前記モニタに表示する請求項1~3のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
  5.  前記診断装置本体は、前記模式図に重畳して前記位置センサにより検出された前記測定位置を前記モニタに表示する請求項4に記載の超音波診断システム。
  6.  前記模式図は、前記被検体に対するプレスキャンにより取得された再構成像からなる請求項4または5に記載の超音波診断システム。
  7.  前記診断装置本体は、前記超音波画像が前記モニタに表示される第1モードと、前記模式図および前記スコアが前記モニタに表示される第2モードのいずれかを選択するモード選択部を有する請求項4~6のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
  8.  前記サーバは、前記超音波プローブを前記測定位置から前記最適位置に移動するためのガイドを作成し、
     作成された前記ガイドが、前記サーバから前記診断装置本体に送信されて前記モニタに表示される請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
  9.  前記診断装置本体は、前記スコアを色分けにより前記モニタに表示する請求項1~8のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
  10.  超音波プローブと、ハンドヘルド型の診断装置本体と、サーバとを備える超音波診断システムの制御方法であって、
     超音波プローブによる測定位置を検出し、
     前記診断装置本体において、前記超音波プローブを用いて超音波ビームの送受信を行うことにより、被検体の超音波画像を生成し、
     前記サーバにおいて、前記超音波画像を解析することにより、撮像された前記被検体の臓器を検出し、
     前記サーバにおいて、検出された前記臓器を前記超音波プローブにより測定する際の最適位置に対する前記測定位置のスコアを算出し、
     算出された前記スコアを前記診断装置本体のモニタに表示する
     超音波診断システムの制御方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003245280A (ja) * 2002-02-25 2003-09-02 Ichiro Sakuma 血管内皮機能検査方法
JP2009056125A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Canon Inc 超音波画像診断システム、及びその制御方法
WO2012164919A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 パナソニック株式会社 超音波画像生成装置および超音波画像生成方法
WO2018194762A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-25 Avent, Inc. Articulating arm for analyzing anatomical objects using deep learning networks
JP2020137974A (ja) * 2019-03-03 2020-09-03 レキオ・パワー・テクノロジー株式会社 超音波プローブ用ナビゲートシステム、および、そのナビゲート表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003245280A (ja) * 2002-02-25 2003-09-02 Ichiro Sakuma 血管内皮機能検査方法
JP2009056125A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Canon Inc 超音波画像診断システム、及びその制御方法
WO2012164919A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 パナソニック株式会社 超音波画像生成装置および超音波画像生成方法
WO2018194762A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-25 Avent, Inc. Articulating arm for analyzing anatomical objects using deep learning networks
JP2020137974A (ja) * 2019-03-03 2020-09-03 レキオ・パワー・テクノロジー株式会社 超音波プローブ用ナビゲートシステム、および、そのナビゲート表示装置

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