WO2022113844A1 - 情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2022113844A1
WO2022113844A1 PCT/JP2021/042220 JP2021042220W WO2022113844A1 WO 2022113844 A1 WO2022113844 A1 WO 2022113844A1 JP 2021042220 W JP2021042220 W JP 2021042220W WO 2022113844 A1 WO2022113844 A1 WO 2022113844A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blood vessel
puncture
information processing
unit
information
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/042220
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
剛 松本
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN202180078951.9A priority Critical patent/CN116471996A/zh
Priority to EP21897818.7A priority patent/EP4252672A4/en
Priority to JP2022565263A priority patent/JPWO2022113844A1/ja
Publication of WO2022113844A1 publication Critical patent/WO2022113844A1/ja
Priority to US18/322,120 priority patent/US20230293145A1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—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
    • G16H40/20—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 management or administration of healthcare resources or facilities, e.g. managing hospital staff or surgery rooms
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—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
    • G16H40/60—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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/488—Diagnostic techniques involving Doppler signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5292—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves using additional data, e.g. patient information, image labeling, acquisition parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/58—Testing, adjusting or calibrating the diagnostic device
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems

Definitions

  • This disclosure relates to an information processing device, an ultrasonic diagnostic device, an information processing method, and an information processing program.
  • An ultrasonic diagnostic device that takes an ultrasonic image of a subject using an ultrasonic probe that receives an ultrasonic echo by ultrasonic waves transmitted to the subject and outputs a received signal based on the received ultrasonic echo is known. Has been done.
  • the blood vessel of the subject is punctured by inserting an insert such as a so-called puncture needle and a catheter.
  • a puncture method such as an echo-guided puncture method
  • a method is known in which an ultrasonic image of a blood vessel of a subject is taken and puncture is performed with reference to the blood vessel reflected in the taken ultrasonic image.
  • Patent Document 1 describes a technique of comparing a blood vessel diameter detected from an ultrasonic image with a standard blood vessel diameter to determine whether or not puncture is possible based on the collapsed state of the blood vessel by an ultrasonic probe. ..
  • Patent Document 1 presents whether or not puncture is possible as the difficulty level of puncture, but it does not correspond to each individual user, and the presented difficulty level of puncture may not be appropriate for the user who actually performs puncture.
  • This disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and is an information processing device, an ultrasonic diagnostic device, and information capable of presenting information indicating an appropriate puncture difficulty level according to a user who punctures a blood vessel.
  • the purpose is to provide a processing method and an information processing program.
  • the information processing apparatus of the first aspect of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires an ultrasonic image of a tissue including a blood vessel of a subject, and a detection unit that detects a blood vessel from the acquired ultrasonic image. It also includes a difficulty information output unit that outputs difficulty information regarding the difficulty of puncturing in the detected blood vessel according to the skill level of the user who performs the puncture.
  • the information processing apparatus further includes a determination unit for determining whether or not puncture is possible based on the detection result of the detection unit in the information processing apparatus according to the first aspect, and the difficulty level information output unit includes.
  • the judgment result of the judgment unit is used as the difficulty level information.
  • the information processing apparatus of the third aspect of the present disclosure determines whether or not puncture is possible in the information processing apparatus of the second aspect based on the vascular condition and the detection result regarding the possibility of puncturing according to the skill level of the user.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to the second aspect or the third aspect, in which the determination unit performs puncture when the image quality of the ultrasonic image is higher than the predetermined image quality. Loosen the vascular conditions allowed.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the detection unit further detects the depth from the body surface of the subject to the blood vessel. Then, the determination unit determines whether or not the puncture is possible based on the depth.
  • the information processing apparatus of the sixth aspect of the present disclosure is the information processing apparatus of the fifth aspect, and the determination unit enables puncture when the depth is smaller than the depth threshold value.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the second to sixth aspects, wherein the detection unit further detects the blood vessel diameter representing the thickness of the blood vessel. The determination unit determines whether or not puncture is possible based on the blood vessel diameter.
  • the information processing apparatus of the eighth aspect of the present disclosure is the information processing apparatus of the seventh aspect, and the determination unit allows puncture when the blood vessel diameter is larger than the blood vessel diameter threshold.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the second to eighth aspects. , Determine the propriety of puncture based on the tissue.
  • the information processing apparatus of the tenth aspect of the present disclosure is the information processing apparatus of the ninth aspect, and the determination unit enables puncture when the distance between the blood vessel and the tissue is equal to or more than the separation threshold.
  • the blood vessel is the target blood vessel to be punctured
  • the tissue is the non-target blood vessel to be punctured.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, and the difficulty level information is displayed depending on whether puncture is possible or not. Information in different forms.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the second to twelfth aspects. If it is high, the acquired skill level is increased, and the possibility of puncture is determined based on the vascular condition according to the increased skill level.
  • the information processing apparatus is the information processing apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, and the difficulty information output unit is an ultrasonic image to which the difficulty information is added. Is output.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus receives an ultrasonic echo by transmitted ultrasonic waves and outputs a received signal based on the received ultrasonic echo. It also includes an image generation unit that generates an ultrasonic image based on a received signal input from an ultrasonic probe, and an information processing apparatus of the present disclosure.
  • the information processing method acquires an ultrasonic image of a tissue including a blood vessel of a subject, detects the blood vessel from the acquired ultrasonic image, and performs puncture.
  • This is a method for a computer to perform a process of outputting difficulty information regarding the difficulty of puncturing in a detected blood vessel according to the skill level of the user.
  • the information processing program of the 17th aspect of the present disclosure acquires an ultrasonic image of a tissue including a blood vessel of a subject, detects the blood vessel from the acquired ultrasonic image, and performs puncture. This is for causing a computer to perform a process of outputting difficulty information regarding the difficulty of puncturing the detected blood vessel according to the skill level of the user.
  • FIG. It is a flowchart which showed an example of the flow of the puncture assist processing by the main body part of an embodiment. It is a figure which shows an example of the ultrasonic image to which the difficulty information which shows that puncture is possible is added. It is a figure which shows an example of the ultrasonic image to which the difficulty information which shows that a puncture is rejected is added. It is a figure for demonstrating another example of vascular condition information. It is a figure for demonstrating an example of the vascular condition of the modification 1. FIG. It is a flowchart which showed an example of the flow of the puncture assist processing by the main body part of the modification 1. It is a figure which shows an example of the ultrasonic image to which the difficulty information which shows that the puncture is possible in a modification is added.
  • FIG. 1 shows a block diagram showing an example of the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present embodiment.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present embodiment includes an ultrasonic probe 10 and a main body 12.
  • the ultrasonic probe 10 includes an oscillator array 20 and a transmission / reception circuit 22 including a transmission circuit 24 and a reception circuit 26.
  • the oscillator array 20 includes a plurality of oscillators (not shown) arranged in a one-dimensional shape or a two-dimensional shape.
  • a mode in which the ultrasonic probe 10 is a linear type ultrasonic probe in which a plurality of oscillators are linearly arranged will be described.
  • the ultrasonic probe 10 is not limited to this embodiment, and may be a convex type or sector type ultrasonic probe in which oscillators are arranged in a curved shape.
  • Each of the plurality of oscillators transmits ultrasonic waves based on the drive signal applied from the transmission circuit 24, receives the ultrasonic echo generated in the subject, and receives electricity in response to the received ultrasonic echo. Output a signal.
  • Each of the plurality of oscillators is, 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 (Lead Magnetsium Niobate-Lead). It is configured by forming electrodes at both ends of a piezoelectric material such as a piezoelectric single crystal represented by Titanate), which is a material having piezoelectricity.
  • PZT Lead Zirconate Titanate
  • PVDF Poly Vinylidene Di Fluoride
  • PMN-PT Lead Magnetsium Niobate-Lead
  • the transmission circuit 24 transmits an ultrasonic beam from the vibrator array 20 toward the subject.
  • the transmission circuit 24 includes, for example, a plurality of pulse generators (not shown), and is based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the imaging control unit 30 of the main body unit 12.
  • a drive signal is supplied to each of the plurality of oscillators of the oscillator array 20 by adjusting the delay amount thereof, and a voltage is applied.
  • Each drive signal is a pulse-shaped or continuous wave-shaped voltage signal, and when a voltage is applied to the electrodes of the vibrator of the vibrator array 20, 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 those ultrasonic waves.
  • the transmitted ultrasonic beam is reflected by each part in the subject (for example, blood vessels and other tissues) and an instrument placed in the subject to generate an ultrasonic echo.
  • the generated ultrasonic echo propagates in the subject and is received by a plurality of oscillators included in the oscillator array 20. Each oscillator generates an electric signal corresponding to the received ultrasonic echo.
  • the electric signal generated in each oscillator is output to the receiving circuit 26.
  • the receiving circuit 26 processes the signal output from the vibrator array 20 (strictly speaking, an analog electric signal) according to the control signal from the photographing control unit 30 of the main body unit 12 to generate a sound line signal. ..
  • FIG. 2 shows a block diagram showing an example of the configuration of the receiving circuit 26 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the receiving circuit 26 includes, for example, an amplification unit 60, an AD (Analog Digital) conversion unit 62, and a beam former 64.
  • AD Analog Digital
  • the amplification unit 60 amplifies the electric signal output from each of the plurality of vibrators of the vibrator array 20, and outputs the amplified electric signal to the AD conversion unit 62.
  • the AD conversion unit 62 converts the amplified electric signal into digital reception data, and outputs each converted reception data to the beam former 64.
  • the beam former 64 has received sound data converted by the AD conversion unit 62 according to the sound velocity or the distribution of the sound velocity set based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the imaging control unit 30 of the main body unit 12. Each delay is given to each of them and added to each other to perform reception focus processing.
  • each received data converted by the AD conversion unit 62 is phase-adjusted and added, and a sound line signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down is generated.
  • the generated sound line signal is output to the image generation unit 32 of the main body unit 12.
  • the main body unit 12 includes a shooting control unit 30, an image generation unit 32, an acquisition unit 34, a detection unit 36, a determination unit 38, an authentication unit 40, a difficulty level information output unit 44, and a display unit 46.
  • the main body 12 of the present embodiment is a portable terminal device such as a smartphone or a tablet terminal.
  • the main body 12 is a B-mode image (tomographic image) relating to the tissue in the subject by the sound line signal obtained by scanning the subject with the ultrasonic probe 10 by installing a program such as application software. It has a function of taking an ultrasonic image.
  • the main body 12 of the present embodiment is an example of the information processing apparatus of the present disclosure.
  • the imaging control unit 30 has a function of outputting a control signal to the transmission / reception circuit 22 of the ultrasonic probe 10 as described above when photographing an ultrasonic image.
  • the control signal output from the photographing control unit 30 is input to the transmission circuit 24 and the reception circuit 26, the sound line signal is output from the reception circuit 26 of the ultrasonic probe 10 to the image generation unit 32 as described above. ..
  • the image generation unit 32 has a function of generating an ultrasonic image based on a sound line signal input from the reception circuit 26 of the ultrasonic probe 10.
  • FIG. 3 shows a block diagram showing an example of the configuration of the image generation unit 32 of the present embodiment.
  • the image generation unit 32 includes, for example, a signal processing unit 70, a DSC (Digital Scan Converter) 72, and an image processing unit 74.
  • the signal processing unit 70 corrects the attenuation of the sound line signal generated by the receiving circuit 26 due to the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave, and then performs the envelope detection process to obtain the ultrasonic wave. Generates a B-mode image signal indicating image U.
  • the DSC 72 converts the B-mode image signal generated by the signal processing unit 70 into an image signal according to a normal television signal scanning method by raster conversion or the like.
  • the image processing unit 74 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B mode image signal input from the DSC 72, and then outputs the B mode image signal.
  • the B-mode image signal output from the image generation unit 32 corresponds to the ultrasonic image U.
  • the transmission / reception circuit 22 of the ultrasonic probe 10 and the image generation unit 32 of the main body 12 continuously generate ultrasonic images at a constant frame rate a plurality of times during the acquisition period of the ultrasonic image. get.
  • the site where the tomography is observed is changed by the ultrasonic image, and the direction in which the ultrasonic probe 10 is brought into contact with the subject is changed. Therefore, the observation direction of blood vessels and the like in the subject can be switched.
  • the ultrasonic probe 10 contacts the subject in a direction in which the oscillator array 20 intersects the direction in which the plurality of oscillators are arranged (that is, the scanning direction) with the extension direction of the blood vessel and the insert, that is, short.
  • the axial method crossing method
  • FIG. 4A shows an example of the ultrasonic image U taken by the short axis method.
  • the ultrasound image U shown in FIG. 4A shows a cross section of the blood vessel B and a cross section of the puncture needle N, which is an example of an insert.
  • the cross section of each of the blood vessel B and the puncture needle N means a cut surface orthogonal to the extension direction of each of the blood vessel B and the puncture needle N.
  • FIG. 4B shows an example of the ultrasonic image U taken by the long axis method.
  • the ultrasonic image U shown in FIG. 4B shows a vertical cross section of the blood vessel B and a vertical cross section of the puncture needle N, which is an example of an insert.
  • the vertical cross section of each of the blood vessel B and the puncture needle N means a cut surface along the extension direction of each of the blood vessel B and the puncture needle N.
  • the direction connecting the body surface S and the inside of the subject in the ultrasonic image U is referred to as the depth direction D.
  • the depth direction D corresponds to the direction in which the plurality of scanning lines in the ultrasonic image U extend.
  • the direction that intersects the depth direction D is called the width direction H.
  • the width direction H corresponds to the direction in which a plurality of scanning lines are lined up.
  • the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32 is output to the acquisition unit 34.
  • the acquisition unit 34 has a function of acquiring the ultrasonic image U generated and output by the image generation unit 32.
  • the ultrasonic image U acquired by the acquisition unit 34 is output to the detection unit 36 and the difficulty level information output unit 44.
  • the image generation unit 32 functions as the information processing device of the present disclosure as in the present embodiment, the functions of the image generation unit 32 and the acquisition unit 34 may be integrated. In other words, when the information processing apparatus of the present disclosure includes an image generation unit 32, the image generation unit 32 may further function as an acquisition unit 34.
  • the detection unit 36 has a function of detecting the blood vessel B from the ultrasonic image U input from the acquisition unit 34.
  • the method by which the detection unit 36 detects the blood vessel B from the ultrasonic image U is not particularly limited.
  • the detection unit 36 of the present embodiment analyzes the ultrasonic image U acquired by the acquisition unit 34, in other words, the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32, according to a known algorithm.
  • the blood vessel B in the image U is detected.
  • the detection unit 36 stores typical pattern data of the blood vessel region as a template in advance, derives the similarity to the pattern data while searching the ultrasonic image U with the template, and the similarity is equal to or higher than the reference value. And it can be considered that the blood vessel B exists in the place where the maximum is reached.
  • the derivation of the degree of similarity includes a method using a learned learning model based on the feature amount of the image representing the blood vessel B.
  • a learned learning model based on the feature amount of the image representing the blood vessel B.
  • SVM Small Vector Machine
  • AdaBoost Adapt
  • Machine learning methods such as, or general image recognition using deep learning described in Krizhevsk et al .: ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, Advances in Neural Information Processing Systems 25, pp.1106-1114 (2012). A method or the like can be used.
  • the detection unit 36 detects the blood vessel B in the ultrasonic image U by using the blood vessel detection model which is a trained model machine-learned by a plurality of ultrasonic images U labeled with respect to the blood vessel B.
  • the blood vessel detection model is, for example, an algorithm for detecting an object using deep learning.
  • an object detection model composed of R-CNN (Regional CNN), which is a kind of convolutional neural network (CNN), can be used.
  • the blood vessel detection model detects the blood vessel B as an object from the input ultrasonic image U, and outputs information representing the blood vessel B in the ultrasonic image U.
  • the detection unit 36 of the present embodiment has a function of detecting the diameter (hereinafter referred to as “blood vessel diameter”) and the depth of the detected blood vessel B.
  • the method by which the detection unit 36 derives each of the blood vessel diameter and the depth of the blood vessel B in the ultrasonic image U is not particularly limited.
  • the detection unit 36 of the present embodiment derives the blood vessel 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 blood vessel diameter of the blood vessel B means the width of the blood vessel B in the depth direction D of the ultrasonic image U (the length indicated by the symbol d2 in FIG. 4C).
  • the depth of the blood vessel B means the shortest distance from the position corresponding to the body surface S of the subject in the ultrasonic image U in the depth direction D to the blood vessel B (distance indicated by the symbol d1 in FIG. 4C). do.
  • the detection unit 36 of the present embodiment detects all blood vessels B contained in the ultrasonic image U, their depths, and blood vessel diameters.
  • the detection may be performed by applying, for example, template matching, a general image recognition method, or a blood vessel detection model for each of the plurality of blood vessels B.
  • one or more blood vessels B may be collectively detected by applying template matching, a general image recognition method, or a blood vessel detection model.
  • the detection result of the detection unit 36 is output to the determination unit 38. Specifically, the information representing the blood vessel B in the ultrasonic image U detected by the detection unit 36, the depth of the blood vessel B, and the blood vessel diameter are output to the determination unit 38.
  • the determination unit 38 has a function of determining whether or not puncture is possible based on the blood vessel information according to the skill level of the user and the detection result of the detection unit 36. Specifically, the determination unit 38 determines that the blood vessel B in the ultrasonic image U is punctured according to the skill level of the user, and the blood vessel B is based on the depth and diameter of the blood vessel B. Judge whether or not puncture is possible.
  • the proficiency level is the proficiency level for puncturing blood vessel B of a user such as a doctor or a nurse who performs puncture. Or, the more beginner you are about puncturing, the lower your skill level.
  • the storage unit 52 (see FIG. 6) of the present embodiment stores proficiency level information 42 indicating vascular conditions in which puncture is permitted according to the proficiency level for each user.
  • the blood vessel condition is a condition indicating the state of the blood vessel B regarding the possibility of puncturing, and in the present embodiment, the minimum blood vessel diameter and the maximum blood vessel depth for allowing puncture are adopted.
  • the proficiency level information 42 of the present embodiment includes the personal proficiency level information 42A showing an example in FIG. 5A and the blood vessel condition information 42B showing an example in FIG. 5B.
  • the personal proficiency level information 42A is information representing a correspondence relationship between a user ID (IDentification) for identifying a user and the proficiency level of the user.
  • IDentification a user ID
  • four stages from “1" to "4" are provided for the skill level, and the larger the number of stages, the more skilled the person is. That is, when the skill level is "4", it means that the skill level is the most skillful, and when the skill level is "1", it means that the skill level is the most immature.
  • the personal proficiency level information 42A is registered in advance for each user who uses the ultrasonic diagnostic apparatus 1.
  • the method of setting the skill level of each user is not particularly limited, and for example, the setting may be possible by the administrator of the ultrasonic diagnostic apparatus 1.
  • the blood vessel condition information 42B is information showing the correspondence between the skill level and the minimum blood vessel diameter and the maximum blood vessel depth that can be punctured.
  • One of the factors that determine the difficulty of puncturing the blood vessel B is the diameter of the blood vessel B.
  • the smaller the blood vessel diameter of the blood vessel B the more difficult it is to puncture, and the higher the difficulty of puncturing.
  • the larger the blood vessel diameter of the blood vessel B the easier it is to puncture, the lower the difficulty of puncturing, and in other words, the higher the ease of puncturing. Therefore, in the present embodiment, the minimum blood vessel diameter that allows puncture is determined for each skill level.
  • the minimum blood vessel diameter in the blood vessel condition information 42B of the present embodiment is an example of the blood vessel diameter threshold value of the present disclosure.
  • the depth of blood vessel B can be mentioned as one of the factors that determine the difficulty of puncturing blood vessel B.
  • the greater the depth of the blood vessel B the more difficult it is to puncture, and the higher the difficulty of puncturing.
  • the maximum blood vessel depth in the blood vessel condition information 42B of the present embodiment is an example of the depth threshold value of the present disclosure.
  • the determination unit 38 refers to the personal proficiency level information 42A and specifies the proficiency level corresponding to the user ID input from the authentication unit 40. Further, the determination unit 38 refers to the blood vessel condition information 42B and derives the minimum blood vessel diameter and the maximum blood vessel depth corresponding to the specified skill level. Further, the determination unit 38 determines whether or not puncture is possible by comparing each of the derived minimum blood vessel diameter and maximum blood vessel depth with the blood vessel diameter and depth of the blood vessel B which is the detection result input from the detection unit 36. For example, when the user ID input from the authentication unit 40 is "0003", the determination unit 38 first refers to the personal skill level information 42A and identifies that the skill level is "3".
  • the determination unit 38 derives "3 mm” for the minimum blood vessel diameter corresponding to the skill level of "3" and "15 mm” for the maximum blood vessel depth with reference to the blood vessel condition information 42B. Then, the determination unit 38 determines that puncture is possible when the blood vessel diameter input from the detection unit 36 is "3 mm” or more and the depth is "15 mm” or less. In other words, the determination unit 38 determines that the puncture is rejected when the blood vessel diameter input from the detection unit 36 is smaller than "3 mm” and at least one of the cases where the depth is larger than “15 mm”. ..
  • the determination unit 38 outputs information indicating whether or not puncture is possible as a determination result to the difficulty level information output unit 44.
  • the authentication unit 40 has a function of performing authentication processing for a user who uses the ultrasonic diagnostic apparatus 1. Specifically, the authentication unit 40 has a function of acquiring a user ID of a user who uses the ultrasonic diagnostic apparatus 1.
  • the method by which the authentication unit 40 authenticates the user is not particularly limited.
  • the authentication unit 40 may acquire the user ID input by the user or the like by operating the input I / F (Interface) unit 56 (see FIG. 6) provided in the main body unit 12. Further, for example, when the user IDs of a plurality of users who use the ultrasonic diagnostic apparatus 1 are registered in advance, the registered user IDs are displayed on the display unit 46, and the input I / F unit 56 is displayed from among them.
  • the user ID selected by the user may be acquired by the authentication unit 40. Further, for example, when the correspondence between the user ID and the ecological information such as the fingerprint, voiceprint, glow, and face of the user for a plurality of users who use the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is registered in advance, the input I / F.
  • the authentication unit 40 may acquire the user ID based on the user's ecological information read through the unit 56 or the like and the registered correspondence. Further, for example, the authentication unit 40 may acquire the user ID by reading the user ID such as the employee ID owned by the user through the input I / F unit 56 or the like.
  • the user ID acquired by the authentication unit 40 is output to the determination unit 38.
  • the difficulty level information output unit 44 has a function of outputting difficulty level information regarding the difficulty level of puncture in the blood vessel B detected by the detection unit 36 according to the skill level of the user who performs the puncture. Specifically, the difficulty information output unit 44 of the present embodiment inputs, as the difficulty information, information indicating whether or not puncture is possible, which is the determination result of the determination unit 38, to the ultrasonic image U input from the acquisition unit 34. In addition, it is output to the display unit 46.
  • the display unit 46 has a function of displaying various information such as an ultrasonic image U to which information indicating the possibility of puncture is added, that is, the difficulty level information output from the difficulty level information output unit 44.
  • Examples of the display unit 46 include an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (ElectroLuminescence) display, a head-mounted display, and the like.
  • the above-mentioned main body 12 can be configured by, for example, the hardware shown in FIG. FIG. 6 shows a configuration diagram showing an example of the hardware configuration of the main body 12 of the present embodiment.
  • the main body unit 12 includes a display unit 46, a control unit 50, a storage unit 52, an I / F (Interface) unit 54, and an input I / F unit 56.
  • the display unit 46, the control unit 50, the storage unit 52, the communication I / F unit 54, and the input I / F unit 56 are connected to each other via a bus 59 such as a system bus or a control bus so that various information can be exchanged. ing.
  • the control unit 50 controls the overall operation of the main body unit 12.
  • the control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 50A, a ROM (Read Only Memory) 50B, and a RAM (Random Access Memory) 50C.
  • the ROM 50B stores in advance various programs including the puncture assist processing program 51 and the photographing program (not shown) executed by the CPU 50A.
  • the RAM 50C temporarily stores various data.
  • the puncture assist processing program 51 of the present embodiment is an example of the information processing program of the present disclosure.
  • the CPU 50A functions as the shooting control unit 30 by executing the shooting program stored in the ROM 50B. Further, when the CPU 50A executes the puncture assist processing program 51 stored in the ROM 50B, the CPU 50A performs the acquisition unit 34, the detection unit 36, the determination unit 38, the authentication unit 40, the skill level information 42, and the difficulty level information output unit. Functions as 44.
  • the storage unit 52 stores the image data of the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32, the above-mentioned skill level information 42, and various other information. Specific examples of the storage unit 52 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), SD (Secure Digital) card and the like.
  • the input I / F unit 56 is used for the user to input instructions and various information regarding the shooting of the ultrasonic image U and the like.
  • the input I / F unit 56 is not particularly limited, and examples thereof include various switches, a touch panel, a stylus, a camera, and a mouse.
  • the display unit 46 and the input I / F unit 56 may be integrated into a touch panel display.
  • the communication I / F unit 54 receives various information from the ultrasonic probe 10 and the external device of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 by wireless communication such as WiFi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark) or wired communication. Communicate. As described above, the main body 12 outputs a control signal for capturing the ultrasonic image U to the ultrasonic probe 10 via the communication I / F section 54. Further, a sound line signal is input from the ultrasonic probe 10 to the main body 12 via the communication I / F section 54.
  • wireless communication such as WiFi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark) or wired communication.
  • FIG. 7 shows a flowchart showing an example of the flow of the puncture assisting process executed in the main body 12 of the present embodiment.
  • the puncture assist process shown in FIG. 7 is executed, for example, when the power is turned on to the main body unit 12 or when the user instructs the input I / F unit 56 to execute the puncture assist process.
  • step S100 of FIG. 7 the authentication unit 40 performs a user authentication process.
  • the authentication unit 40 authenticates the user, acquires the user ID, and outputs the acquired user ID to the determination unit 38.
  • the acquisition unit 34 acquires the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32, as described above.
  • the acquisition unit 34 outputs the acquired ultrasonic image U to the detection unit 36 and the difficulty level information output unit 44.
  • the detection unit 36 derives the blood vessel diameter and depth of the blood vessel B in the ultrasonic image U.
  • the detection unit 36 detects the blood vessel B in the ultrasonic image U and derives the blood vessel diameter and depth of the detected blood vessel B.
  • the ultrasonic image U includes a plurality of blood vessels B as described above, the detection unit 36 derives the blood vessel diameter and the depth for each of the plurality of blood vessels B.
  • the blood vessel diameter and depth derived by the detection unit 36 are output to the determination unit 38.
  • the determination unit 38 acquires the vascular condition according to the skill level of the user.
  • the determination unit 38 corresponds to the user ID authenticated in step S100 by referring to the personal skill level information 42A and the blood vessel condition information 42B stored in the storage unit 52. Obtain the minimum vessel diameter and maximum vessel depth.
  • the determination unit 38 specifies the proficiency level corresponding to the user ID acquired in step S100 with reference to the personal proficiency level information 42A. Further, the determination unit 38 refers to the blood vessel condition information 42B to derive the minimum blood vessel diameter and the maximum blood vessel depth corresponding to the skill level of the user.
  • the determination unit 38 determines whether or not puncture is possible.
  • the blood vessel B in the ultrasonic image U detected in step S104 corresponds to the blood vessel diameter and depth derived in step S104 and the skill level of the user acquired in step S106. Whether or not the blood vessel B can be punctured is determined by comparing the minimum blood vessel diameter and the maximum blood vessel depth, which are blood vessel conditions.
  • the blood vessel diameter of the blood vessel B derived in step S104 is 3 mm and the depth is 9 mm will be described.
  • the skill level is "4" by referring to the personal skill level information 42A (see FIG. 5A) in step S106. Will be done.
  • the blood vessel condition information 42B (see FIG. 5)
  • “2 mm” is derived as the minimum blood vessel diameter
  • “20 mm” is derived as the maximum blood vessel depth.
  • the blood vessel diameter of blood vessel B is 3 mm, which is larger than the minimum blood vessel diameter.
  • the depth of the blood vessel B is 9 mm, which is smaller than the maximum blood vessel depth.
  • the determination unit 38 determines that puncture is possible.
  • the skill level is "1" in step S106 with reference to the personal skill level information 42A (see FIG. 5A). Is identified.
  • the blood vessel condition information 42B (see FIG. 5) “5 mm” is derived as the minimum blood vessel diameter and “10 mm” is derived as the maximum blood vessel depth.
  • the blood vessel diameter of blood vessel B is 3 mm, which is smaller than the minimum blood vessel diameter.
  • the depth of the blood vessel B is 9 mm, which is smaller than the maximum blood vessel depth. Therefore, the determination unit 38 determines that the puncture is not possible.
  • the determination result of the determination unit 38 is output to the difficulty level information output unit 44.
  • step S110 the difficulty level information output unit 44 determines whether or not puncture is possible with respect to the determination result of the determination unit 38. In the case of the determination result that the puncture is possible, the determination in step S110 becomes an affirmative determination, and the process proceeds to step S112.
  • the difficulty level information output unit 44 in step S112 adds difficulty level information indicating that puncture is possible to the ultrasonic image U acquired in step S102, and then proceeds to step S116.
  • FIG. 8A shows an example of an ultrasonic image U to which difficulty information indicating that puncture is possible is added.
  • FIG. 8A an example of a form in which a relatively thick solid line surrounding the outer shape of the blood vessel B is applied is shown as the difficulty level information 801 indicating that puncture is possible.
  • step S110 becomes a negative determination, and the process proceeds to step S114.
  • the difficulty information output unit 44 in step S114 adds the difficulty information indicating that the puncture is not possible to the ultrasonic image U acquired in step S102, and then proceeds to step S116.
  • FIG. 8B shows an example of the ultrasonic image U to which the difficulty level information indicating that the puncture is not possible is added.
  • FIG. 8B an example of a form in which a relatively thick dotted line surrounding the outer shape of the blood vessel B is applied is shown as the difficulty level information 802 indicating that the puncture is not possible.
  • the difficulty level information output unit 44 outputs the ultrasonic image U to which the difficulty level information generated in step S112 or step S114 is added to the display unit 46.
  • the display unit 46 displays the ultrasonic image U to which the difficulty level information 801 or 802 is added as shown in FIGS. 8A and 8B.
  • the line type (solid line or dotted line) is different as the display form for the difficulty level information 80 1 when the puncture is possible and the difficulty level information 80 2 when the puncture is not possible.
  • the present invention is not limited to the type of line, and other display forms may be different.
  • the display form such as the hue of the line, the saturation of the line, the shading of the line, the thickness of the line, and the presence / absence of blinking may be different.
  • a frame surrounding the region of the blood vessel B may be provided so that the display form such as the shape and hue of the frame may be different.
  • an arrow or a mark indicating whether or not puncture is possible may be displayed.
  • the difficulty level information output unit 44 determines whether or not to end the puncture assist process.
  • the user instructs the end by the input I / F unit 56
  • the power of the main body unit 12 is cut off, or the predetermined time elapses after the process of step S116 is completed.
  • the predetermined termination conditions such as the above are satisfied
  • the puncture assist processing shown in FIG. 7 is terminated. If the end condition is not satisfied, the determination in step S118 becomes a negative determination, and the process proceeds to step S120.
  • step S116 When the difficulty level information added to the ultrasonic image U displayed on the display unit 46 by the process of step S116 corresponds to the puncture failure, for example, the user who performs the puncture is currently being authenticated. It may change from a user to another user, for example, a highly skilled user. In such a case, in order to perform user authentication again for the changed user, the authentication unit 40 determines in step S120 whether or not to perform user authentication. When performing user authentication, the determination in step S120 becomes an affirmative determination, the process returns to step S100, and the processes of steps S100 to S118 are repeated.
  • step S116 when the difficulty level information added to the ultrasonic image U displayed on the display unit 46 by the process of step S116 corresponds to the puncture failure, for example, the puncture position may be changed. In such a case, it is determined whether or not the blood vessel B in the ultrasonic image U taken at the changed position can be punctured. Therefore, the determination in step S120 becomes a negative determination, the process proceeds to step S102, and the processes of steps S102 to S118 are repeated.
  • step S118 the puncture assist process shown in FIG. 7 is terminated.
  • the distance between the blood vessel B that is the target of puncture and other tissues that are not the target of puncture is the distance between the blood vessel B that is the target of puncture and other tissues that are not the target of puncture.
  • the shorter the distance between the blood vessel B and other tissues the more difficult it is to puncture, and the more difficult it is to puncture.
  • the longer the distance between the blood vessel B and other tissues the easier it is to puncture, the lower the difficulty of puncturing, and in other words, the higher the ease of puncturing. Therefore, in this modification, the minimum distance between the blood vessel B that allows puncture and other tissues is defined as the blood vessel condition for each skill level.
  • FIG. 9 shows an example of the blood vessel condition information 42B1 of this modified example.
  • the skill level information 42 stored in the storage unit 52 includes the blood vessel condition information 42B1 shown in FIG. 9 instead of the blood vessel condition information 42B (see FIG. 5B) of the above-described form. ..
  • the minimum distance in this variant is an example of the morbidity threshold of the present disclosure.
  • the other tissues not to be punctured include organs such as nerves, tendons, and muscles around the blood vessel B to be punctured, as well as blood vessels such as surrounding arteries and veins. Further, in the following, the blood vessel B to be punctured is referred to as a “target blood vessel”, and the blood vessel B not to be punctured is referred to as a “non-target blood vessel”.
  • the determination unit 38 determines that puncture is possible when the distance r between the blood vessel B1 and the blood vessel B3 is equal to or greater than the minimum distance. In other words, the determination unit 38 determines that the puncture is not possible when the distance r between the blood vessel B1 and the blood vessel B3 is less than the minimum distance.
  • the determination unit 38 determines that puncture is possible if the distance r between the blood vessel B1 and the blood vessel B3 is 30 mm or more, and if it is less than 30 mm, puncture is not possible. Judge that there is. Further, for example, when the distance r between the blood vessel B1 and the blood vessel B3 is 30 mm, the determination unit 38 determines that the puncture is not possible if the skill level is "1", and the puncture is possible if the skill level is "2" or more. judge.
  • the detection unit 36 is the target blood vessel from the ultrasonic image U.
  • the tissue surrounding the blood vessel B is detected, and the distance r between the blood vessel B, which is the target blood vessel, and other tissues is derived.
  • the distance r between the blood vessel B1 and the blood vessel B3 is detected.
  • the method by which the detection unit 36 detects the tissue around the target blood vessel from the ultrasonic image U is not particularly limited.
  • the detection unit 36 of this modification detects the tissue around the target blood vessel in the ultrasonic image U by analyzing the ultrasonic image U acquired by the acquisition unit 34 according to a known algorithm.
  • the detection unit 36 previously stores the tissue around the target blood vessel, in the example shown in FIG. 10, typical pattern data of the blood vessel region including the blood vessel B3 which is the brachial artery as a template, and performs an ultrasonic image. It can be considered that the blood vessel B3 exists at the place where the similarity is equal to or higher than the reference value and becomes the maximum by deriving the similarity to the pattern data while searching the inside of U with the template.
  • the derivation of similarity includes a method using a learned learning model based on the features of images representing surrounding tissues.
  • a machine learning method such as SVM or AdaBoost described above, or a general image recognition method using deep learning described above can be used.
  • the detection unit 36 uses a tissue detection model, which is a trained model machine-learned by a plurality of ultrasonic images U labeled with respect to surrounding tissues, around the target blood vessel in the ultrasonic image U. Tissue may be detected.
  • the tissue detection model is, for example, an algorithm for object detection using deep learning.
  • As a tissue detection model for example, R-CNN, which is a kind of convolutional neural network (CNN).
  • An object detection model composed of (Regional CNN) can be used.
  • the tissue detection model detects a tissue as an object in the input ultrasonic image U, and outputs information representing the tissue around the target blood vessel in the ultrasonic image U.
  • the detection unit 36 of this modification has a function of deriving the distance r between the blood vessel B, which is the target blood vessel, and the detected surrounding tissue, as described above.
  • the method by which the detection unit 36 derives the distance r between the blood vessel B, which is the target blood vessel in the ultrasonic image U, and the surrounding tissue is not particularly limited.
  • the detection unit 36 of this modification derives the distance r by applying a known image analysis process to the blood vessel B in the detected ultrasonic image U.
  • the detection unit 36 derives the distance r between the center of the blood vessel B1 which is the target blood vessel and the center of the blood vessel B3 of the surrounding tissue which is the non-target blood vessel by image analysis processing.
  • FIG. 11 shows a flowchart showing an example of the flow of the puncture assist processing of this modified example. Since the processes of steps S100 to S102 and steps S110 and subsequent steps are the same as the above-mentioned puncture assist process (see FIG. 7), the description is omitted.
  • the detection unit 36 derives the distance r between the blood vessel B, which is the target blood vessel in the ultrasonic image U, and the surrounding tissue, as described above. ..
  • the detection unit 36 detects the blood vessel B to be the target blood vessel and the surrounding tissue in the ultrasonic image U, and derives the distance r between the detected blood vessel B and the surrounding tissue.
  • the detection unit 36 derives a distance r for each of the plurality of blood vessels B. The distance r derived by the detection unit 36 is output to the determination unit 38.
  • the determination unit 38 acquires the vascular condition according to the skill level of the user.
  • the determination unit 38 corresponds to the user ID authenticated in step S100 by referring to the personal skill level information 42A and the blood vessel condition information 42B1 stored in the storage unit 52. Get the minimum distance.
  • the determination unit 38 specifies the proficiency level corresponding to the user ID acquired in step S100 with reference to the personal proficiency level information 42A. Further, the determination unit 38 refers to the blood vessel condition information 42B1 and derives the minimum distance corresponding to the skill level of the user.
  • the determination unit 38 determines whether or not puncture is possible as described above.
  • the distance r derived in step S104 and the skill level of the user acquired in step S106A are used. Whether or not the blood vessel B can be punctured is determined by comparing it with the minimum distance, which is the corresponding blood vessel condition.
  • each of the minimum blood vessel diameter, the maximum blood vessel depth, and the minimum distance of the present modification which are the blood vessel conditions of the above-mentioned form, may be used alone as the blood vessel condition, or may be used in combination as the blood vessel condition.
  • FIG. 12A shows an example of the ultrasonic image U to which the difficulty level information 801 indicating that puncture is possible in this modification is added.
  • a display example of the ultrasonic image U when the blood vessel B1 is the target blood vessel and the blood vessel B1 can be punctured is shown.
  • the user can perform the puncture with reference to the difficulty level information 801 .
  • FIG . 12B shows an example of the ultrasonic image U to which the difficulty level information 802 indicating that the puncture is not possible is added in this modified example.
  • a display example is shown in which the blood vessel B1 is the target blood vessel and the blood vessel B1 is not punctured.
  • the difficulty information output unit 44 represents the information 803 representing the surrounding tissue, which is the reason why the puncture was rejected , and the information 803 thereof.
  • Information 84 1 representing the name of the tissue is also added to the ultrasonic image U and displayed on the display unit 46.
  • FIG. 12B shows an example of the ultrasonic image U to which the difficulty level information 802 indicating that the puncture is not possible is added in this modified example.
  • the difficulty information output unit 44 represents the information 803 representing the surrounding tissue, which is the reason why the puncture was rejected , and the information 803 thereof.
  • Information 84 1 representing the name of the tissue is also added to the ultrasonic image U and displayed on the display unit 46.
  • the information 803 and 804 may be displayed according to the skill level of the user. For example, if the user's skill level is relatively low, the information 803 and 804 are displayed, and if the user's skill level is relatively high, it is determined whether or not the information 803 and 804 are displayed according to the user's choice. It may be in the form.
  • the determination unit 38 when considering the number of punctures as the skill level accumulates the number of punctures in association with the user ID. Further, in step S108 of the puncture assist process (see FIG. 7), the determination unit 38 determines whether or not puncture is possible, and when the number of punctures exceeds the threshold value, the determination unit 38 is obtained by referring to the personal skill level information 42A.
  • the proficiency level may be corrected to a predetermined degree or higher, and the vascular condition may be acquired with reference to the vascular condition information 42B based on the corrected proficiency level.
  • the "success" and “failure” of the puncture in this case are whether or not the puncture needle N is properly inserted into the target blood vessel B, whether or not other tissues are damaged, and the outside of the blood vessel B. It is determined based on whether or not blood has flowed out and whether or not the puncture needle N has penetrated the blood vessel B. Therefore, when considering the success and failure of the puncture as the skill level, the determination unit 38 determines whether the user succeeds or fails in the puncture and accumulates the determination result.
  • the method by which the determination unit 38 determines the success or failure of the puncture is not particularly limited.
  • the determination unit 38 may be in a form of detecting the puncture needle N from the ultrasonic image U and determining the success or failure of the puncture by identifying the relationship between the detected puncture needle N and the blood vessel B.
  • the method by which the determination unit 38 detects the puncture needle N from the ultrasonic image U is not particularly limited, and for example, the same method as when the blood vessel B is detected from the ultrasonic image U can be applied.
  • typical pattern data of the puncture needle N is stored in advance as a template, and the similarity to the pattern data is derived while searching the ultrasonic image U with the template, and the similarity is equal to or higher than the reference value and becomes the maximum. It can be considered that the puncture needle N is present at the above location.
  • the determination unit 38 refers to the personal skill level information 42A when determining whether or not the puncture is possible in step S108 of the puncture assist process (see FIG. 7) and when the number of successful punctures exceeds the threshold value. A correction is made to increase the skill level of the acquired user to a predetermined degree, and the blood vessel condition is acquired with reference to the blood vessel condition information 42B based on the corrected skill level.
  • the blood vessel condition may be acquired by referring to the blood vessel condition information 42B.
  • the time required for puncture may be, for example, the elapsed time from the start of scanning the subject with the ultrasonic probe 10 to the end of puncture. Further, for example, the elapsed time may be from the insertion of the puncture needle N into the subject to the removal of the puncture needle N from the outside of the subject. Therefore, when considering the time required for puncturing as the time required for skill, the determination unit 38 counts the time required for puncturing and information indicating whether or not the time required for puncturing is less than the threshold time (for example, a threshold value).
  • the threshold time for example, a threshold value
  • the determination unit 38 determines whether or not the puncture is possible in step S108 of the puncture assist process (see FIG. 7), and when the number of times the time required for puncture is less than the threshold time exceeds the threshold number, the individual A correction is made to increase the skill level of the user acquired by referring to the skill level information 42A to a predetermined degree, and the blood vessel condition is acquired by referring to the blood vessel condition information 42B based on the corrected skill level. You may.
  • the ultrasonic image U to be taken specifically the ultrasonic image U generated by the ultrasonic image U, is used. It can be said that the image quality of is relatively high.
  • the determination unit 38 considers that the image quality of the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32 is high quality when the contrast, gain, and the presence / absence of noise are equal to or higher than a predetermined reference, and the ultrasonic image U is regarded as high image quality. It is considered that the skill level of the user who photographed the image is high.
  • the determination unit 38 determines the image quality of the ultrasonic image U when determining whether or not puncture is possible in step S108 of the puncture assist process (see FIG. 7), and when the image quality is equal to or higher than a predetermined reference, the individual.
  • a correction is made to increase the skill level of the user acquired by referring to the skill level information 42A to a predetermined degree, and the blood vessel condition is acquired by referring to the blood vessel condition information 42B based on the corrected skill level. You may.
  • the determination unit 38 makes a correction to lower the skill level of the user acquired by referring to the personal skill level information 42A to a predetermined degree.
  • the vascular condition may be acquired with reference to the vascular condition information 42B based on the corrected proficiency level.
  • the skill level may be determined from the image quality of the ultrasonic image U.
  • the determination unit 38 considers the ultrasonic image U generated by the image generation unit 32 to have high image quality when the contrast, gain, and presence / absence of noise are equal to or higher than a predetermined reference, and the ultrasonic image U is regarded as high image quality.
  • the determination unit 38 which includes the skill level of the user who performs the puncture to a range lower than the original skill level, determines whether or not the puncture is possible in step S108 of the puncture assist process (see FIG. 7).
  • the image quality of the ultrasonic image U is determined, and if the image quality is equal to or higher than a predetermined standard, the user's skill level acquired by referring to the personal skill level information 42A is corrected to be lowered to a predetermined degree.
  • the vascular condition may be acquired with reference to the vascular condition information 42B based on the corrected proficiency level. In addition, instead of lowering the skill level, the vascular condition shown in the vascular condition information 42B may be relaxed.
  • the main body 12 of each of the above forms has an acquisition unit 34 that acquires an ultrasonic image U of the tissue including the blood vessel B of the subject, and a detection unit that detects the blood vessel B from the acquired ultrasonic image U. 36 and a difficulty level information output unit 44 that outputs difficulty level information regarding the difficulty level of puncture in the detected blood vessel B according to the skill level of the user who performs the puncture.
  • the main body portion 12 of each of the above forms it is possible to present information indicating an appropriate degree of difficulty of puncturing according to the user who punctures the blood vessel as described above. Further, according to the main body portion 12 of each of the above forms, the user who performs the puncture can intuitively recognize the difficulty level of the puncture, so that it becomes easy to specify the position of the blood vessel B or the blood vessel suitable for the puncture.
  • the skill level of the user may be changed or set according to the condition of the day of the user.
  • the blood vessel condition according to the skill level of the user may be displayed on the display unit 46, and the displayed blood vessel condition may be adjusted by operating the input I / F unit 56 by the user or the like.
  • the determination unit 38 detects the puncture needle N in the ultrasonic image U in the echo-guided puncture, and determines whether or not the blood vessel B determined to be punctured exists on the extension line of the detected puncture needle N. The determination is made, and if it exists, that fact is output to the difficulty information output unit 44 as the determination result. Further, the difficulty level information output unit 44 may be in a form of displaying information indicating a warning on the display unit 46 when the determination result of the determination unit 38 is input.
  • the warning display in this case may be either a visible display or an audible display.
  • the main body 12 is an example of the information processing device of the present disclosure
  • devices other than the main body 12 may have the functions of the information processing device of the present disclosure.
  • some or all of the functions of the acquisition unit 34, the detection unit 36, the determination unit 38, the authentication unit 40, and the difficulty level information output unit 44 are performed by other than the main body unit 12, for example, an ultrasonic probe 10 or an external device. Etc. may be provided.
  • the image generation unit 32 that generates the ultrasonic image U based on the sound line signal is provided in the main body unit 12, but instead of this, the image generation unit 32 is the ultrasonic probe 10. It may be provided inside. In this case, the ultrasonic probe 10 generates an ultrasonic image U and outputs it to the main body 12.
  • the CPU 50A of the control unit 50 of the main body unit 12 performs puncture assist processing or the like based on the ultrasonic image U input from the ultrasonic probe 10.
  • the display unit 46, the input I / F unit 56, and the ultrasonic probe 10 are provided in the main body unit 12
  • the display unit 46, the input I / F unit 56, The ultrasonic probe 10 and the control unit 50 may be indirectly connected via a network.
  • the display unit 46, the input I / F unit 56, and the ultrasonic probe 10 are connected to the main body unit 12 via the network NW.
  • the main body unit 12 is obtained by removing the display unit 46 and the input I / F unit 56 from the main unit unit 12 of the above-described embodiment shown in FIG. 1 and adding a transmission / reception circuit 22, a transmission / reception circuit 22, a control unit 50, and a transmission / reception circuit 22.
  • a storage unit 52 is provided.
  • the ultrasonic probe 10 is the ultrasonic probe 10 of the above-described embodiment shown in FIG. 1 excluding the transmission / reception circuit 22.
  • the display unit 46, the input I / F unit 56, and the ultrasonic probe 10 are connected to the main body unit 12 via the network NW, so that the main body unit 12 can be used as a so-called remote server.
  • the user can prepare the display unit 46, the input I / F unit 56, and the ultrasonic probe 10 at the user's hand, which improves convenience.
  • the display unit 46 and the input I / F unit 56 with a mobile terminal such as a smartphone or a tablet terminal, the convenience is further improved.
  • a display unit 46 and an input I / F unit 56 are provided in the main body unit 12, and the ultrasonic probe 10 is connected to the main body unit 12 via a network NW.
  • the main body 12 may be configured by a remote server. It is also possible to configure the main body 12 with a mobile terminal such as a smartphone or a tablet terminal.
  • a hardware-like structure of a processing unit that executes various processes such as an acquisition unit 34, a detection unit 36, a determination unit 38, an authentication unit 40, and a difficulty level information output unit 44.
  • various processors processors shown below can be used.
  • the various processors include CPUs, which are general-purpose processors that execute software (programs) and function as various processing units, as well as circuits after manufacturing FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) and the like.
  • Dedicated electricity which is a processor with a circuit configuration specially designed to execute specific processing such as programmable logic device (PLD), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), which is a processor whose configuration can be changed. Circuits etc. are included.
  • PLD programmable logic device
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • One processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). It may be composed of a combination). Further, a plurality of processing units may be configured by one processor.
  • one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, as represented by a computer such as a client and a server.
  • the processor functions as a plurality of processing units.
  • SoC System On Chip
  • the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.
  • an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
  • each of the puncture assist processing programs 51 is recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. May be provided. Further, each of the puncture assist processing programs 51 may be downloaded from an external device via a network.
  • a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. May be provided.
  • each of the puncture assist processing programs 51 may be downloaded from an external device via a network.
  • [Appendix 1] Equipped with at least one processor
  • the processor Obtain an ultrasound image of the tissue containing the blood vessels of the subject, Detect blood vessels from the acquired ultrasound images and Outputs difficulty information regarding the difficulty of puncturing in the detected blood vessel according to the skill level of the user performing the puncture.
  • Information processing equipment Obtain an ultrasound image of the tissue containing the blood vessels of the subject, Detect blood vessels from the acquired ultrasound images and Outputs difficulty information regarding the difficulty of puncturing in the detected blood vessel according to the skill level of the user performing the puncture. Information processing equipment.
  • Appendix 2 The processor Whether or not puncture is possible is further determined based on the detection result, and The information processing apparatus according to Appendix 1, wherein the determination result is the difficulty level information.
  • Appendix 3 The processor The information processing apparatus according to Appendix 2, which determines whether or not the puncture is possible based on the blood vessel condition regarding the possibility of puncturing according to the skill level of the user and the detection result.
  • Appendix 4 The processor The information processing apparatus according to Appendix 2 or Appendix 3, which relaxes the blood vessel conditions that allow puncture when the image quality of the ultrasonic image is higher than the predetermined image quality.
  • Appendix 6 The processor The information processing apparatus according to Appendix 5, which allows puncture when the depth is smaller than the depth threshold value.
  • Appendix 8 The processor The information processing apparatus according to Appendix 7, which allows puncture when the blood vessel diameter is larger than the blood vessel diameter threshold value.
  • Appendix 10 The processor The information processing apparatus according to Appendix 9, which allows puncture when the distance between the blood vessel and the tissue is equal to or greater than the separation threshold value.
  • Appendix 13 The processor When the image quality of the ultrasonic image is higher than a predetermined standard, the acquired skill level is increased, and the possibility of the puncture is determined based on the blood vessel condition according to the increased skill level.
  • the information processing apparatus according to any one of the appendices 12 to.
  • Ultrasonic diagnostic device 10 Ultrasonic probe 12 Main body 20 Oscillator array 22 Transmission / reception circuit 24 Transmission circuit 26 Reception circuit 30 Imaging control unit 32 Image generation unit 34 Acquisition unit 36 Detection unit 38 Judgment unit 40 Authentication unit 42 Skill level information, 42A Personal skill level information, 42B, 42B1 Blood vessel condition information 44 Difficulty level information output unit 46 Display unit 50 Control unit, 50A CPU, 50B ROM, 50C RAM 51 Puncture assist processing program 52 Storage unit 54 Communication I / F unit 56 Input I / F unit 59 Bus 60 Amplification unit 62 A / D conversion unit 64 Beamformer 70 Signal processing unit 72 DSC 74 Image processing unit 80 1 , 80 2 Difficulty information B, B1 to B3 Blood vessel D Depth direction d1, d2 Length H Width direction N Puncture needle NW Network r Distance S Body surface U Ultrasound image

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

血管の穿刺を行うユーザに応じて適切な穿刺の難易度を表す情報を提示することができる情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供する。本体部（１２）は、被検体の血管（Ｂ）を含む組織の超音波画像（Ｕ）を取得する取得部（３４）と、取得した超音波画像（Ｕ）から血管（Ｂ）を検出する検出部（３６）と、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管（Ｂ）における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する難易度情報出力部（４４）と、を備える。

Description

情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
　本開示は、情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
　被検体に向けて送信した超音波による超音波エコーを受信し、受信した超音波エコーに基づく受信信号を出力する超音波プローブを用いて被検体の超音波画像を撮影する超音波診断装置が知られている。
　また、いわゆる穿刺針及びカテーテル等の挿入物を挿入することで被検体の血管を穿刺することが行われている。エコーガイド下穿刺法等のように穿刺方法として、被検体の血管の超音波画像を撮影し、撮影された超音波画像に写る血管を参考にして穿刺を行う手法が知られている。本手法において、穿刺を行う医者や看護師等のユーザに対して穿刺の難易度を表す情報を提示する技術がある。例えば、特許文献１には、超音波画像から検出した血管径と標準の血管径とを比較して超音波プローブによる血管の潰れ状態から穿刺の可否を判断して提示する技術が記載されている。
特開２０１６－１２３７９４号公報
　ところで、ユーザに応じて穿刺に関する熟練度は異なる。そのため、個々のユーザに応じて穿刺のし易さが異なる場合がある。特許文献１は、穿刺の難易度として穿刺の可否を提示するが、個々のユーザに対応するものではなく、提示した穿刺の難易度が実際に穿刺を行うユーザにとって適切ではない場合がある。
　本開示は上記事情を考慮して成されたものであり、血管の穿刺を行うユーザに応じて適切な穿刺の難易度を表す情報を提示することができる情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本開示の第１の態様の情報処理装置は、被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得する取得部と、取得した超音波画像から血管を検出する検出部と、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する難易度情報出力部と、を備える。
　本開示の第２の態様の情報処理装置は、第１の態様の情報処理装置において、検出部の検出結果に基づいて穿刺の可否を判定する判定部をさらに備え、難易度情報出力部は、判定部の判定結果を難易度情報とする。
　本開示の第３の態様の情報処理装置は、第２の態様の情報処理装置において、ユーザの熟練度に応じた穿刺の可否に関する血管条件と検出結果とに基づいて穿刺の可否を判定する。
　本開示の第４の態様の情報処理装置は、第２の態様または第３の態様の情報処理装置において、判定部は、超音波画像の画質が予め定められた画質よりも高い場合、穿刺を可とする血管条件を緩くする。
　本開示の第５の態様の情報処理装置は、第２の態様から第４の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、検出部は、被検体の体表面から血管までの深度をさらに検出し、判定部は、深度に基づいて穿刺の可否を判定する。
　本開示の第６の態様の情報処理装置は、第５の態様の情報処理装置において、判定部は、深度が深度閾値よりも小さい場合に穿刺を可とする。
　本開示の第７の態様の情報処理装置は、第２の態様から第６の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、検出部は、血管の太さを表す血管径をさらに検出し、判定部は、血管径に基づいて穿刺の可否を判定する。
　本開示の第８の態様の情報処理装置は、第７の態様の情報処理装置において、判定部は、血管径が血管径閾値よりも大きい場合に穿刺を可とする。
　本開示の第９の態様の情報処理装置は、第２の態様から第８の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、検出部は、血管の周囲の組織をさらに検出し、判定部は、組織に基づいて穿刺の可否を判定する。
　本開示の第１０の態様の情報処理装置は、第９の態様の情報処理装置において、判定部は、血管と組織との距離が離間閾値以上である場合に穿刺を可とする。
　本開示の第１１の態様の情報処理装置は、第９の態様または第１０の態様の情報処理装置において、血管は穿刺の対象となる対象血管であり、組織は穿刺の対象とならない非対象血管を含む。
　本開示の第１２の態様の情報処理装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、難易度情報は、穿刺が可の場合と否の場合とで表示形態が異なる情報である。
　本開示の第１３の態様の情報処理装置は、第２の態様から第１２の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、判定部は、超音波画像の画質が予め定められた基準よりも高い場合、取得した熟練度を高くし、高くした熟練度に応じた血管条件に基づいて穿刺の可否を判定する。
　本開示の第１４の態様の情報処理装置は、第１の態様から第１３の態様のいずれか１態様の情報処理装置において、難易度情報出力部は、難易度情報が付加された超音波画像を出力する。
　また、上記目的を達成するために本開示の第１５の態様の超音波診断装置は、送信した超音波による超音波エコーを受信して受信した超音波エコーに基づく受信信号を出力する超音波プローブと、超音波プローブから入力された受信信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、本開示の情報処理装置と、を備える。
　また、上記目的を達成するために本開示の第１６の態様の情報処理方法は、被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得し、取得した超音波画像から血管を検出し、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する、処理をコンピュータが実行するための方法である。
　また、上記目的を達成するために本開示の第１７の態様の情報処理プログラムは、被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得し、取得した超音波画像から血管を検出し、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する、処理をコンピュータに実行させるためのものである。
　本開示によれば、血管の穿刺を行うユーザに応じて適切な穿刺の難易度を表す情報を提示することができる。
実施形態の超音波診断装置における全体の構成の一例を示すブロック図である。 受信回路の構成の一例を示すブロック図である。 画像生成部の構成の一例を示すブロック図である。 短軸法により撮影された超音波画像の一例を示す図である。 長軸法により撮影された超音波画像の一例を示す図である。 血管の血管径及び深度を説明するための図である。 個人熟練度情報の一例を説明するための図である。 血管条件情報の一例を説明するための図である。 実施形態の本体部のハードウェア構成の一例を表す構成図である。 実施形態の本体部による穿刺補助処理の流れの一例を表したフローチャートである。 穿刺が可であることを表す難易度情報が付加された超音波画像の一例を示す図である。 穿刺が否であることを表す難易度情報が付加された超音波画像の一例を示す図である。 血管条件情報の他の例を説明するための図である。 変形例１の血管条件の一例を説明するための図である。 変形例１の本体部による穿刺補助処理の流れの一例を表したフローチャートである。 変形例における穿刺が可であることを表す難易度情報が付加された超音波画像の一例を示す図である。 変形例における穿刺が否であることを表す難易度情報が付加された超音波画像の一例を示す図である。 超音波診断装置の変形例の全体の構成の一例を示す図である。 超音波診断装置の他の変形例の全体の構成の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
［第１実施形態］
　まず、本実施形態の超音波診断装置における、全体の構成の一例について説明する。図１には、本実施形態の超音波診断装置１における全体の構成の一例を表したブロック図が示されている。図１に示すように本実施形態の超音波診断装置１は、超音波プローブ１０及び本体部１２を備える。
　超音波プローブ１０は、振動子アレイ２０と、送信回路２４及び受信回路２６を含む送受信回路２２とを備える。振動子アレイ２０は、１次元状、又は２次元状に配列された複数の振動子（図示省略）を備える。一例として本実施形態では、超音波プローブ１０が、複数の振動子が直線状に配列されたリニア型の超音波プローブである形態について説明する。なお、超音波プローブ１０は、本形態に限定されず、振動子が湾曲して配列されたコンベックス型又はセクタ型の超音波プローブであってもよい。複数の振動子の各々は、送信回路２４から印可される駆動信号に基づい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、受信した超音波エコーに応じた電気信号を出力する。
　複数の振動子の各々は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride）に代表される高分子圧電素子、及び、ＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate）に代表される圧電単結晶等の圧電性を有する材料であ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。
　送信回路２４は、振動子アレイ２０から被検体に向けて超音波ビームの送信を行わせる。具体的には、送信回路２４は、例えば、複数のパルス発生器（図示省略）を含んでおり、本体部１２の撮影制御部３０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２０が有する複数の振動子の各々に対して、それぞれの遅延量を調整して駆動信号を供給して電圧を印加する。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２０の振動子の電極に電圧が印加されると、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、被検体内の各部位（例えば、血管及び他の組織等）及び被検体内に配置された器具等にて反射されることで超音波エコーが発生する。発生した超音波エコーは、被検体内を伝搬して振動子アレイ２０が有する複数の振動子によって受信される。各振動子は、受信した超音波エコーに応じた電気信号を発生させる。各振動子において発生した電気信号は受信回路２６に出力される。
　受信回路２６は、本体部１２の撮影制御部３０からの制御信号に従い、振動子アレイ２０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。図２には、本実施形態の受信回路２６の構成の一例を表すブロック図が示されている。図２に示すように受信回路２６は、例えば、増幅部６０、ＡＤ（Analog Digital）変換部６２、及びビームフォーマ６４を有する。
　増幅部６０は、振動子アレイ２０が有する複数の振動子の各々から出力された電気信号を増幅し、増幅後の電気信号をＡＤ変換部６２に出力する。ＡＤ変換部６２は、増幅後の電気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６４に出力する。ビームフォーマ６４は、本体部１２の撮影制御部３０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６２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。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部６２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生成される。生成された音線信号は、本体部１２の画像生成部３２に出力される。
　一方、本体部１２は、撮影制御部３０、画像生成部３２、取得部３４、検出部３６、判定部３８、認証部４０、難易度情報出力部４４、及び表示部４６を備える。一例として本実施形態の本体部１２は、スマートフォン、またはタブレット端末等の携帯型端末装置である。本体部１２は、アプリケーションソフト等のプログラムがインストールされることにより、超音波プローブ１０により被検体を走査することにより得られた音線信号により、被検体内の組織に関するＢモード画像（断層画像）である超音波画像を撮影する機能を有する。本実施形態の本体部１２は、本開示の情報処理装置の一例である。
　撮影制御部３０は、超音波画像の撮影を行う場合、上述したように超音波プローブ１０の送受信回路２２に制御信号を出力する機能を有する。撮影制御部３０から出力された制御信号が送信回路２４及び受信回路２６に入力されることにより、上述したように超音波プローブ１０の受信回路２６から音線信号が画像生成部３２に出力される。
　画像生成部３２は、超音波プローブ１０の受信回路２６から入力された音線信号に基づいて超音波画像を生成する機能を有する。図３には、本実施形態の画像生成部３２の構成の一例を表すブロック図が示されている。図３に示すように画像生成部３２は、例えば、信号処理部７０、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）７２、及び画像処理部７４を有する。信号処理部７０は、受信回路２６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Ｕを示すＢモード画像信号を生成する。ＤＳＣ７２は、信号処理部７０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ラスター変換等により変換する。画像処理部７４は、ＤＳＣ７２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モード画像信号を出力する。画像生成部３２から出力されたＢモード画像信号が、超音波画像Ｕに相当する。
　超音波プローブ１０の送受信回路２２及び本体部１２の画像生成部３２は、撮影制御部３０の制御によって、超音波画像の撮影期間中、超音波画像を一定のフレームレートにて連続して複数回取得する。
　なお、超音波プローブ１０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１０を被検体に接触させる向きを変えることで、被検体内の血管等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２０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交差する向きで超音波プローブ１０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、超音波画像において血管及び挿入物の横断面が観察される。図４Ａには、短軸法により撮影された超音波画像Ｕの一例を示す。図４Ａに示した超音波画像Ｕには、血管Ｂの横断面と、挿入物の一例である穿刺針Ｎの横断面とが示されている。ここで、血管Ｂ及び穿刺針Ｎ各々の横断面とは、血管Ｂ及び穿刺針Ｎ各々の延出方向と直交する切断面を意味する。
　他方、振動子アレイ２０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沿う向きで超音波プローブ１０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、超音波画像において血管及び挿入物の縦断面が観察される。図４Ｂには、長軸法により撮影された超音波画像Ｕの一例を示す。図４Ｂに示した超音波画像Ｕには、血管Ｂの縦断面と、挿入物の一例である穿刺針Ｎの縦断面とが示されている。ここで、血管Ｂ及び穿刺針Ｎ各々の縦断面とは、血管Ｂ及び穿刺針Ｎ各々の延出方向に沿った切断面を意味する。
　なお、本実施形態では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、超音波画像Ｕにおいて、体表面Ｓと被検体の内部とを結ぶ方向を深度方向Ｄという。深度方向Ｄは、超音波画像Ｕにおける複数の走査線が延びる方向に対応する。一方、深度方向Ｄと交差する方向を幅方向Ｈという。幅方向Ｈは、複数の走査線が並ぶ方向に対応する。超音波画像Ｕ中の血管Ｂや穿刺針Ｎ等の各部分は、深度方向Ｄにおいて、超音波プローブ１０が接触した被検体の体表面からの距離、すなわち深度に応じた位置に表示される。
　画像生成部３２により生成された超音波画像Ｕは、取得部３４に出力される。
　取得部３４は、画像生成部３２により生成されて出力された超音波画像Ｕを取得する機能を有する。取得部３４が取得した超音波画像Ｕは、検出部３６及び難易度情報出力部４４に出力される。なお、本実施形態のように画像生成部３２が本開示の情報処理装置として機能する場合、画像生成部３２と取得部３４との機能を一体化してもよい。換言すると、本開示の情報処理装置が画像生成部３２を備える場合、画像生成部３２が取得部３４としてさらに機能してもよい。
　検出部３６は、取得部３４から入力された超音波画像Ｕから血管Ｂを検出する機能を有する。なお、検出部３６が超音波画像Ｕから血管Ｂを検出する方法は特に限定されない。一例として本実施形態の検出部３６は、取得部３４により取得された超音波画像Ｕ、換言すると画像生成部３２によって生成された超音波画像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、検出部３６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導出し、類似度が基準値以上か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、類似度の導出には、単純なテンプレートマッチングの他に、血管Ｂを表す画像の特徴量に基づいて学習済みの学習モデルを用いた手法が挙げられる。例えば、Csurka etal.: 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ＳＶＭ（Support Vector Machine）やＡｄａＢｏｏｓｔ（Adaptive Boostling）等の機械学習手法、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。
　また例えば、検出部３６は、血管Ｂに対してラベルを施した複数の超音波画像Ｕによって機械学習された学習済みモデルである血管検出モデルを用いて超音波画像Ｕ内の血管Ｂを検出してもよい。血管検出モデルは、例えば、ディープラーニングを用いた物体検出のアルゴリズムである。血管検出モデルとして、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）の一種であるＲ－ＣＮＮ（Regional CNN）により構成される物体検出モデルを用いることができる。血管検出モデルは、入力された超音波画像Ｕ内から物体としての血管Ｂを検出し、超音波画像Ｕ内における血管Ｂを表す情報を出力する。
　さらに、本実施形態の検出部３６は、検出された血管Ｂの直径（以下、「血管径」という）及び深度を検出する機能を有する。なお、検出部３６が、超音波画像Ｕ中の血管Ｂの血管径及び深度の各々を導出する方法は特に限定されない。一例として本実施形態の検出部３６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、血管Ｂの血管径及び深度を導出する。なお、図４Ｃに示すように、血管Ｂの血管径とは、超音波画像Ｕの深度方向Ｄにおける血管Ｂの幅（図４Ｃ中、記号ｄ２にて示す長さ）を意味する。また、血管Ｂの深度とは、深度方向Ｄにおける、超音波画像Ｕにおいて被検体の体表面Ｓに相当する位置から血管Ｂまでの最短距離（図４Ｃ中、記号ｄ１にて示す距離）を意味する。
　なお、本実施形態の検出部３６は、超音波画像Ｕ内に含まれる全ての血管Ｂと、その深度及び血管径とを検出する。超音波画像Ｕに複数の血管Ｂが含まれる場合、複数の血管Ｂの各々毎に、例えば、テンプレートマッチング、一般画像認識手法、または血管検出モデルを適用して検出を行う形態としてもよい。また例えば、１以上の血管Ｂをまとめて、テンプレートマッチング、一般画像認識手法、または血管検出モデルを適用して検出を行う形態としてもよい。
　検出部３６の検出結果は、判定部３８に出力される。具体的には、検出部３６により検出された超音波画像Ｕ内の血管Ｂを表す情報と、血管Ｂの深度及び血管径とは、判定部３８に出力される。
　判定部３８は、ユーザの熟練度に応じた血管情報と、検出部３６の検出結果とに基づいて、穿刺の可否を判定する機能を有する。具体的には、判定部３８は、超音波画像Ｕ内の血管Ｂについて、ユーザの熟練度に応じて穿刺を可とする血管条件と、血管Ｂの深度及び血管径とに基づいて、血管Ｂについて穿刺の可否を判定する。なお、熟練度とは、穿刺を行う医師及び看護師等のユーザの血管Ｂの穿刺についての熟練度であり、本実施形態では、穿刺が得意であるほど熟練度は高くなり、穿刺が不得意または穿刺について初心者であるほど熟練度は低くなる。
　本実施形態の記憶部５２（図６参照）には、ユーザ毎に、熟練度に応じて穿刺が許可されている血管条件を表す熟練度情報４２が記憶されている。なお、血管条件とは、穿刺の可否に関する血管Ｂの状態を表す条件であり、本実施形態では、穿刺を可とするための最小血管径及び最大血管深度を採用している。一例として、本実施形態の熟練度情報４２は、図５Ａに一例を示す個人熟練度情報４２Ａと、図５Ｂに一例を示す血管条件情報４２Ｂとを含む。
　個人熟練度情報４２Ａは、ユーザを識別するためのユーザＩＤ（IDentification）とそのユーザの熟練度との対応関係を表す情報である。具体例として、本実施形態では熟練度について「１」から「４」までの４段階を設けており、段階数が大きくなるほど熟練であることを表している。すなわち、熟練度が「４」の場合、最も熟練していることを表しており、熟練度が「１」の場合、最も未熟であることを表している。個人熟練度情報４２Ａは、超音波診断装置１を使用するユーザ毎に、予め登録されている。なお、各ユーザにおける熟練度の設定方法は特に限定されず、例えば、超音波診断装置１の管理者等により設定が可能とされていてもよい。
　血管条件情報４２Ｂは、熟練度と穿刺が可とされている最小血管径及び最大血管深度との対応関係を表す情報である。血管Ｂに対する穿刺の難易度を定める要因の一つとして血管Ｂの血管径が挙げられる。一般的に、血管Ｂの血管径が小さいほど穿刺がし難く、穿刺の難度が高くなる。一方、血管Ｂの血管径が大きいほど穿刺がし易く、穿刺の難易度が低く、換言すると穿刺の容易度が高くなる。そのため、本実施形態では、熟練度毎に、穿刺を可とする最小血管径を定めている。本実施形態の血管条件情報４２Ｂにおける最小血管径が、本開示の血管径閾値の一例である。
　また、血管Ｂに対する穿刺の難易度を定める要因の他の一つとして血管Ｂの深度が挙げられる。一般的に、血管Ｂの深度が大きいほど穿刺がし難く、穿刺の難易度が高くなる。一方、血管Ｂの深度が小さいほど穿刺がし易く、穿刺の難易度が低く、換言すると穿刺の容易度が高くなる。そのため、本実施形態では、熟練度毎に、穿刺を可とする最大血管深度を定めている。本実施形態の血管条件情報４２Ｂにおける最大血管深度が、本開示の深度閾値の一例である。
　具体的には判定部３８は、個人熟練度情報４２Ａを参照し、認証部４０から入力されたユーザＩＤに対応する熟練度を特定する。また、判定部３８は、血管条件情報４２Ｂを参照し、特定した熟練度に対応する最小血管径及び最大血管深度を導出する。さらに判定部３８は、導出した最小血管径及び最大血管深度の各々と、検出部３６から入力された検出結果である血管Ｂの血管径及び深度とを比較することで穿刺の可否を判定する。例えば、認証部４０から入力されたユーザＩＤが「０００３」の場合、まず判定部３８は、個人熟練度情報４２Ａを参照して、熟練度が「３」であることを特定する。また、判定部３８は、血管条件情報４２Ｂを参照して、「３」の熟練度に対応する最小血管径について「３ｍｍ」を、最大血管深度について「１５ｍｍ」を導出する。そして判定部３８は、検出部３６から入力された血管径が「３ｍｍ」以上、かつ深度が「１５ｍｍ」以下である場合、穿刺を可とする判定を行う。換言すると、判定部３８は、検出部３６から入力された血管径が「３ｍｍ」よりも小さい場合、及び深度が「１５ｍｍ」よりも大きい場合の少なくとも一方の場合、穿刺を否とする判定を行う。
　判定部３８は、判定結果として穿刺の可否を表す情報を難易度情報出力部４４に出力する。
　認証部４０は、超音波診断装置１を使用するユーザについての認証処理を行う機能を有する。具体的には、認証部４０は、超音波診断装置１を使用するユーザのユーザＩＤを取得する機能を有する。なお、認証部４０がユーザを認証する方法は特に限定されない。例えば、本体部１２に備えられた入力Ｉ／Ｆ（Interface)部５６（図６参照）を操作することによりユーザ自身等により入力されたユーザＩＤを認証部４０が取得する形態としてもよい。また例えば、超音波診断装置１を使用する複数のユーザのユーザＩＤが予め登録されている場合、登録されている複数のユーザＩＤを表示部４６に表示させ、その中から入力Ｉ／Ｆ部５６によりユーザが選択したユーザＩＤを認証部４０が取得する形態としてもよい。また例えば、超音波診断装置１を使用する複数のユーザについてユーザＩＤと、そのユーザの指紋、声紋、光彩、及び顔等の生態情報との対応関係が予め登録されている場合、入力Ｉ／Ｆ部５６等を介して読み取ったユーザの生態情報と、登録されている対応関係とに基づいてユーザＩＤを認証部４０が取得する形態としてもよい。また例えば、ユーザが所有する社員証等のユーザＩＤを入力Ｉ／Ｆ部５６等を介して読み取ることによりユーザＩＤを認証部４０が取得する形態としてもよい。
　認証部４０が取得したユーザＩＤは、判定部３８に出力される。
　難易度情報出力部４４は、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出部３６が検出した血管Ｂにおける穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する機能を有する。具体的には、本実施形態の難易度情報出力部４４は、難易度情報として、判定部３８の判定結果である穿刺の可否を表す情報を、取得部３４から入力された超音波画像Ｕに付加して表示部４６に出力する。
　表示部４６は、難易度情報出力部４４から出力された難易度情報、すなわち穿刺の可否を表す情報が付加された超音波画像Ｕ等の各種情報を表示する機能を有する。表示部４６としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイ、及びヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。
　上述した本体部１２は、例えば、図６に示したハードウェアにより構成することができる。図６には、本実施形態の本体部１２のハードウェア構成の一例を表す構成図が示されている。図６に示すように本体部１２は、表示部４６、制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ（Interface)部５４、及び入力Ｉ／Ｆ部５６を備える。表示部４６、制御部５０、記憶部５２、通信Ｉ／Ｆ部５４、及び入力Ｉ／Ｆ部５６はシステムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
　制御部５０は、本体部１２の全体の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０Ｂ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）５０Ｃを備える。ＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａで実行される、穿刺補助処理プログラム５１及び図示を省略した撮影プログラムを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ５０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。本実施形態の穿刺補助処理プログラム５１が、本開示の情報処理プログラムの一例である。
　ＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている撮影プログラムを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが撮影制御部３０として機能する。また、ＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている穿刺補助処理プログラム５１を実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが取得部３４、検出部３６、判定部３８、認証部４０、熟練度情報４２、及び難易度情報出力部４４として機能する。
　記憶部５２には、画像生成部３２により生成された超音波画像Ｕの画像データ、上述した熟練度情報４２、及びその他の各種情報等が記憶される。記憶部５２の具体例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及びＳＤ（Secure Digital）カード等が挙げられる。
　入力Ｉ／Ｆ部５６は、超音波画像Ｕの撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。入力Ｉ／Ｆ部５６は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、カメラ、及びマウス等が挙げられる。なお、表示部４６と入力Ｉ／Ｆ部５６とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
　通信Ｉ／Ｆ部５４は、ＷｉＦｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信、若しくは有線通信により、超音波プローブ１０や超音波診断装置１の外部の装置との間で各種情報の通信を行う。上述したように、本体部１２からは通信Ｉ／Ｆ部５４を介して超音波プローブ１０に超音波画像Ｕを撮影するための制御信号が出力される。また、超音波プローブ１０から通信Ｉ／Ｆ部５４を介して本体部１２に音線信号が入力される。
　次に、本実施形態の本体部１２の作用について図面を参照して説明する。
　本実施形態の本体部１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている穿刺補助処理プログラム５１を実行することにより、図７に一例を示した穿刺補助処理を実行する。図７には、本実施形態の本体部１２において実行される穿刺補助処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。図７に示した穿刺補助処理は、例えば、本体部１２に電源が投入された場合やユーザにより入力Ｉ／Ｆ部５６により実行を指示された場合等に実行される。
　図７のステップＳ１００で認証部４０は、ユーザ認証処理を行う。本実施形態では上述したように認証部４０がユーザ認証を行い、ユーザＩＤを取得し、取得したユーザＩＤを判定部３８に出力する。
　次のステップＳ１０２で取得部３４は、上述したように、画像生成部３２により生成された超音波画像Ｕを取得する。取得部３４は取得した超音波画像Ｕを検出部３６及び難易度情報出力部４４に出力する。
　次のステップＳ１０４で検出部３６は、超音波画像Ｕ内の血管Ｂの血管径及び深度を導出する。本実施形態では上述したように、検出部３６は、超音波画像Ｕ内の血管Ｂを検出し、検出した血管Ｂの血管径及び深度を導出する。なお、上述したように超音波画像Ｕに複数の血管Ｂが含まれる場合は、検出部３６は、複数の血管Ｂの各々について血管径及び深度を導出する。検出部３６が導出した血管径及び深度は判定部３８に出力される。
　次のステップＳ１０６で判定部３８はユーザの熟練度に応じた血管条件を取得する。なお、本実施形態では上述したように、判定部３８は、記憶部５２に記憶されている個人熟練度情報４２Ａ及び血管条件情報４２Ｂを参照して、上記ステップＳ１００で認証したユーザＩＤに対応する最小血管径及び最大血管深度を取得する。具体的には上述したように、判定部３８は、個人熟練度情報４２Ａを参照して上記ステップＳ１００で取得したユーザＩＤに対応する熟練度を特定する。さらに判定部３８は、血管条件情報４２Ｂを参照して、ユーザの熟練度に対応する最小血管径及び最大血管深度を導出する。
　次のステップＳ１０８で判定部３８は、穿刺の可否を判定する。本実施形態では上述したように、上記ステップＳ１０４で検出した超音波画像Ｕ内の血管Ｂについて、上記ステップＳ１０４で導出した血管径及び深度と、上記ステップＳ１０６で取得したユーザの熟練度に応じた血管条件である最小血管径及び最大血管深度とを比較することで血管Ｂの穿刺の可否を判定する。
　例えば、上記ステップＳ１０４で導出した血管Ｂの血管径が３ｍｍであり、深度が９ｍｍである場合について説明する。上記ステップＳ１００のユーザ認証処理により取得されたユーザＩＤが「０００１」である場合、上記ステップＳ１０６では個人熟練度情報４２Ａ（図５Ａ参照）を参照して熟練度が「４」であることが特定される。また、血管条件情報４２Ｂ（図５参照）を参照して最小血管径として「２ｍｍ」、及び最大血管深度として「２０ｍｍ」が導出される。血管Ｂの血管径は３ｍｍであり、最小血管径よりも大きい。また、血管Ｂの深度は９ｍｍであり、最大血管深度よりも小さい。そのため、判定部３８は、穿刺が可であると判定する。一方、上記ステップＳ１００のユーザ認証処理により取得されたユーザＩＤが「０００２」である場合、上記ステップＳ１０６では個人熟練度情報４２Ａ（図５Ａ参照）を参照して熟練度が「１」であることが特定される。また、血管条件情報４２Ｂ（図５参照）を参照して最小血管径として「５ｍｍ」、及び最大血管深度として「１０ｍｍ」が導出される。血管Ｂの血管径は３ｍｍであり、最小血管径よりも小さい。また、血管Ｂの深度は９ｍｍであり、最大血管深度よりも小さい。そのため、判定部３８は、穿刺が否であると判定する。判定部３８の判定結果は、難易度情報出力部４４に出力される。
　次のステップＳ１１０で難易度情報出力部４４は、判定部３８の判定結果について穿刺が可であるか否かを判定する。穿刺が可であるとの判定結果の場合、ステップＳ１１０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１２へ移行する。
　ステップＳ１１２で難易度情報出力部４４は、上述したように、上記ステップＳ１０２で取得した超音波画像Ｕに穿刺が可であることを表す難易度情報を付加した後、ステップＳ１１６へ移行する。図８Ａには、穿刺が可であることを表す難易度情報が付加された超音波画像Ｕの一例を示す。図８Ａに示した例では、穿刺が可であることを表す難易度情報８０１として、血管Ｂの外形を囲う比較的太い実線を適用した形態の一例を示している。
　一方、穿刺が否であるとの判定結果の場合、ステップＳ１１０の判定が否定判定となり、ステップＳ１１４へ移行する。ステップＳ１１４で難易度情報出力部４４は、上述したように、上記ステップＳ１０２で取得した超音波画像Ｕに穿刺が否であることを表す難易度情報を付加した後、ステップＳ１１６へ移行する。図８Ｂには、穿刺が否であることを表す難易度情報が付加された超音波画像Ｕの一例を示す。図８Ｂに示した例では、穿刺が否であることを示す難易度情報８０２として、血管Ｂの外形を囲う比較的太い点線を適用した形態の一例を示している。
　次のステップＳ１１６で難易度情報出力部４４は、上記ステップＳ１１２またはステップＳ１１４で生成した難易度情報が付加された超音波画像Ｕを表示部４６に出力する。これにより表示部４６では、図８Ａ及び図８Ｂのように難易度情報８０１または８０２が付加された超音波画像Ｕが表示される。なお、本実施形態では、穿刺が可である場合の難易度情報８０１と穿刺が否である場合の難易度情報８０２とについて、表示形態として線の種類（実線または点線）を異ならせる形態について示したが、線の種類に限定されず、その他の表示形態を異ならせる形態としてもよい。例えば、線の色相、線の彩度、線の濃淡、線の太さ、及び点滅の有無等の表示形態を異ならせる形態としてもよい。また、血管Ｂの領域を囲う枠を設け、当該枠のについて形状や色相等の表示形態を異ならせる形態としてもよい。また、穿刺の可否を表す矢印やマークを表示させる形態としてもよい。
　次のステップＳ１１８で難易度情報出力部４４は、穿刺補助処理を終了するか否かを判定する。本実施形態では、入力Ｉ／Ｆ部５６によりユーザが終了を指示した場合、本体部１２の電源が遮断された場合、上記ステップＳ１１６の処理が終了してから予め定められた時間が経過した場合等の予め定められた終了条件を満たす場合、図７に示した穿刺補助処理を終了する。終了条件を満たさない場合、ステップＳ１１８の判定が否定判定となり、ステップＳ１２０へ移行する。
　上記ステップＳ１１６の処理により表示部４６に表示された超音波画像Ｕに付加された難易度情報が穿刺が否であることに対応する場合、例えば、穿刺を行うユーザを現在、認証を行っているユーザから他のユーザ、例えば熟練度が高いユーザに変更する場合がある。このような場合、変更後のユーザについて再びユーザ認証を行うため、ステップＳ１２０で認証部４０は、ユーザ認証を行うか否かを判定する。ユーザ認証を行う場合、ステップＳ１２０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１００に戻り、上記ステップＳ１００～Ｓ１１８の処理を繰り返す。
　一方、上記ステップＳ１１６の処理により表示部４６に表示された超音波画像Ｕに付加された難易度情報が穿刺が否であることに対応する場合、例えば、穿刺位置を変更する場合がある。このような場合、変更後の位置において撮影された超音波画像Ｕ内の血管Ｂの穿刺の可否を判定する。そのため、ステップＳ１２０の判定が否定判定となり、ステップＳ１０２へ移行し、上記ステップＳ１０２～Ｓ１１８の処理を繰り返す。
　一方、ステップＳ１１８において終了条件を満たす場合、図７に示した穿刺補助処理を終了する。
　なお、本形態に限定されず、例えば以下の変形例を適用することができる。
［変形例１］
　上記形態では、血管条件として、最小血管径及び最大血管深度を適用した形態について説明したが、本変形例ではその他の血管条件について説明する。
　血管Ｂに対する穿刺の難易度を定める要因の一つとして穿刺の対象となる血管Ｂと、穿刺の対象としない他の組織との距離が挙げられる。一般的に、血管Ｂと他の組織との距離が短いほど穿刺がし難く、穿刺の難度が高くなる。一方、血管Ｂと他の組織との距離が長いほど穿刺がし易く、穿刺の難易度が低く、換言すると穿刺の容易度が高くなる。そのため、本変形例では、熟練度毎に、穿刺を可とする血管Ｂと他の組織との最小距離を血管条件として定めている。図９には、本変形例の血管条件情報４２Ｂ１の一例を示す。本変形例では、記憶部５２に記憶されている熟練度情報４２には、上記形態の血管条件情報４２Ｂ（図５Ｂ参照）に代えて、図９に示した血管条件情報４２Ｂ１が含まれている。本変形例における最小距離が、本開示の罹患閾値の一例である。なお、穿刺の対象としない他の組織とは、穿刺の対象となる血管Ｂの周囲の神経、腱、及び筋肉等の臓器の他、周囲の動脈及び静脈等の血管も含む。また、以下では、穿刺の対象となる血管Ｂについては「対象血管」といい、穿刺の対象とならない血管Ｂについては「非対象血管」といって区別する。
　例えば、図１０に示すように、尺側皮静脈である血管Ｂ１、上腕静脈である血管Ｂ２、及び上腕動脈である血管Ｂ３が存在し、血管Ｂ１が対象血管である場合についてい説明する。この場合、血管Ｂ３が非対象血管となる。この場合、判定部３８は、血管Ｂ１と血管Ｂ３との距離ｒが最小距離以上である場合に、穿刺が可であると判定する。換言すると、判定部３８は、血管Ｂ１と血管Ｂ３との距離ｒが最小距離未満である場合に、穿刺が否と判定する。具体的には、ユーザの熟練度が「２」の場合、判定部３８は、血管Ｂ１と血管Ｂ３との距離ｒが３０ｍｍ以上ならば穿刺が可と判定し、３０ｍｍ未満ならば穿刺が否であると判定する。また例えば、血管Ｂ１と血管Ｂ３との距離ｒが３０ｍｍの場合、判定部３８は、熟練度が「１」ならば穿刺が否と判定し、熟練度が「２」以上ならば穿刺が可と判定する。
　このように本変形例では、穿刺の対象となる血管Ｂと、穿刺の対象としない他の組織との距離ｒを血管条件とするため、検出部３６は、超音波画像Ｕから対象血管である血管Ｂの周囲の組織を検出し、また、対象血管である血管Ｂと、他の組織との距離ｒを導出する。図１０に示した例の場合、血管Ｂ１と血管Ｂ３との距離ｒを検出する。なお、検出部３６が超音波画像Ｕから対象血管の周囲の組織を検出する方法は特に限定されない。一例として本変形例の検出部３６は、取得部３４により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内の対象血管の周囲の組織を検出する。例えば、検出部３６は、対象血管の周囲の組織、図１０に示した例では、上腕動脈である血管Ｂ３を含む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導出し、類似度が基準値以上かつ最大となった場所に血管Ｂ３が存在するとみなすことができる。
　また、類似度の導出には、単純なテンプレートマッチングの他に、周囲の組織を表す画像の特徴量に基づいて学習済みの学習モデルを用いた手法が挙げられる。例えば、上述したＳＶＭやＡｄａＢｏｏｓｔ等の機械学習手法、あるいは、上述した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。
　また例えば、検出部３６は、周囲の組織に対してラベルを施した複数の超音波画像Ｕによって機械学習された学習済みモデルである組織検出モデルを用いて超音波画像Ｕ内の対象血管の周囲の組織を検出してもよい。組織検出モデルは、例えば、ディープラーニングを用いた物体検出のアルゴリズムである。組織検出モデルとして、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）の一種であるＲ－ＣＮＮ
（Regional CNN）により構成される物体検出モデルを用いることができる。組織検出モデルは、入力された超音波画像Ｕ内から物体としての組織を検出し、超音波画像Ｕ内における対象血管の周囲の組織を表す情報を出力する。
　さらに、本変形例の検出部３６は、上述したように対象血管となる血管Ｂと検出された周囲の組織との距離ｒを導出する機能を有する。なお、検出部３６が、超音波画像Ｕ中の対象血管となる血管Ｂと周囲の組織との距離ｒを導出する方法は特に限定されない。一例として本変形例の検出部３６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、距離ｒを導出する。図９に示した例では、検出部３６は、対象血管である血管Ｂ１の中心と、非対象血管である周囲の組織の血管Ｂ３の中心との距離ｒを画像解析処理により導出する。
　図１１には、本変形例の穿刺補助処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。なお、ステップＳ１００～Ｓ１０２及びステップＳ１１０以降の処理は上記形態の穿刺補助処理（図７参照）と同様の処理であるため、記載を省略している。
　図１１に示すように、本変形例では、ステップＳ１０４Ａで検出部３６は、上述したように超音波画像Ｕ内の対象血管である血管Ｂと周囲の組織との組織間の距離ｒを導出する。上述したように、検出部３６は、超音波画像Ｕ内の対象血管となる血管Ｂ及び周囲の組織を検出し、検出した血管Ｂと周囲の組織との距離ｒを導出する。なお、上述したように超音波画像Ｕに対象血管となる複数の血管Ｂが含まれる場合は、検出部３６は、複数の血管Ｂの各々について距離ｒを導出する。検出部３６が導出した距離ｒは判定部３８に出力される。
　次のステップＳ１０６Ａで判定部３８はユーザの熟練度に応じた血管条件を取得する。なお、本変形例では上述したように、判定部３８は、記憶部５２に記憶されている個人熟練度情報４２Ａ及び血管条件情報４２Ｂ１を参照して、上記ステップＳ１００で認証したユーザＩＤに対応する最小距離を取得する。具体的には上述したように、判定部３８は、個人熟練度情報４２Ａを参照して上記ステップＳ１００で取得したユーザＩＤに対応する熟練度を特定する。さらに判定部３８は、血管条件情報４２Ｂ１を参照して、ユーザの熟練度に対応する最小距離を導出する。
　次のステップＳ１０８Ａで判定部３８は、上述したように穿刺の可否を判定する。本変形例では上述したように、上記ステップＳ１０４Ａで検出した超音波画像Ｕ内の対象血管となる血管Ｂについて、上記ステップＳ１０４で導出した距離ｒと、上記ステップＳ１０６Ａで取得したユーザの熟練度に応じた血管条件である最小距離とを比較することで血管Ｂの穿刺の可否を判定する。
　このように本変形例では、血管条件として対象血管と周囲の組織との最小距離を適用した形態について説明したが、血管条件は本変形例に限定されるものではない。また、上記形態の血管条件である最小血管径、最大血管深度、及び本変形例の最小距離各々を単独で血管条件として用いてもよいし、組み合わせて血管条件として用いてもよい。
　図１２Ａには、本変形例において穿刺が可であることを表す難易度情報８０１が付加された超音波画像Ｕの一例を示す。図１２Ａに示した例では、血管Ｂ１が対象血管であり、血管Ｂ１の穿刺が可である場合の超音波画像Ｕの表示例を示している。このように、本変形例においても、穿刺が可である血管Ｂ１に対して難易度情報８０１が付加されているため、ユーザは難易度情報８０１を参照して穿刺を行うことができる。
　一方、図１２Ｂには、本変形例において穿刺が否であることを表す難易度情報８０２が付加された超音波画像Ｕの一例を示す。図１２Ｂに示した例では、血管Ｂ１が対象血管であり、血管Ｂ１の穿刺が否である場合の表示例を示している。また、本変形例では図１２Ｂに示すように難易度情報出力部４４は、対象血管の穿刺が否である場合、穿刺が否となった理由である周囲の組織を表す情報８０３、及びその組織の名称を表す情報８４１も超音波画像Ｕに付加して表示部４６に表示させる。なお、図１２Ｂに示した例では、周囲の組織を表す情報８０３として血管Ｂ２、Ｂ３の外形を囲う比較的太い一点鎖線を適用した形態の一例を示している。このように、本変形例においても、穿刺が否である血管Ｂ１に対して難易度情報８０２が付加されているため、ユーザは難易度情報８０２を参照して穿刺が否であることを認識することができる。また、本変形例では、周囲の組織についても情報８０３及び８０４を付加しているため、ユーザは穿刺が否となった理由を認識することができる。なお、情報８０３及び８０４のいずれか一方を超音波画像Ｕに付加して表示させる形態としてもよい。また、穿刺が可の場合についても、情報８０３及び８０４を表示させる形態としてもよい。また、ユーザの熟練度に応じて情報８０３及び８０４を表示させる形態としてもよい。例えば、ユーザの熟練度が比較的低い場合、情報８０３及び８０４を表示させ、ユーザの熟練度が比較的高い場合、ユーザの選択により情報８０３及び８０４を表示させるか否かを定める形態としてもよい。
［変形例２］
　上記形態では、ユーザの熟練度が管理者等により設定されている形態について説明したが、本変形例では熟練度の設定方法の他の例について説明する。一例として本変形例では、予め設定された熟練度を、穿刺実績により補正する形態について説明する。
　例えば、穿刺回数が増えるほど、そのユーザの熟練度は高くなると言える。そのため、熟練度として穿刺回数を考慮する場合の判定部３８は、ユーザＩＤに対応付けて穿刺回数を蓄積する。また、判定部３８は、穿刺補助処理（図７参照）のステップＳ１０８において、穿刺の可否を判定する場合、穿刺回数が閾値を超えた場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、高くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得する形態としてもよい。
　また例えば、穿刺に成功した回数が多いほど、そのユーザの熟練度は高くなると言え、逆に穿刺に失敗した回数が多いほど、そのユーザの熟練度は低くなると言える。なお、この場合の穿刺の「成功」及び「失敗」とは、対象血管となる血管Ｂに、適切に穿刺針Ｎが挿入されたか否か、他の組織の損傷の有無、血管Ｂ外への血液の流出の有無、及び血管Ｂを穿刺針Ｎが貫通したか否か等により判定される。そのため、熟練度として穿刺の成功及び失敗を考慮する場合、判定部３８は、ユーザが穿刺に成功または失敗したかを判定し、判定結果を蓄積する。なお、判定部３８が、穿刺の成功または失敗を判定する方法は、特に限定されない。例えば、判定部３８は、超音波画像Ｕから穿刺針Ｎを検出し、検出した穿刺針Ｎと血管Ｂとの関係を識別することにより穿刺の成功または失敗を判定する形態としてもよい。なお、判定部３８が超音波画像Ｕから穿刺針Ｎを検出する方法は特に限定されず、例えば、超音波画像Ｕから血管Ｂを検出したのと同様の方法を適用することができる。例えば、穿刺針Ｎ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導出し、類似度が基準値以上かつ最大となった場所に穿刺針Ｎが存在するとみなすことができる。また、この場合の判定部３８は、穿刺補助処理（図７参照）のステップＳ１０８において、穿刺の可否を判定する場合、穿刺の成功回数が閾値を超えた場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、高くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得する。一方、穿刺の失敗回数が閾値を超えた場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、低くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得する形態としてもよい。
　また例えば、穿刺に要する時間が短いほど、そのユーザの熟練度は高いと推定され、逆に穿刺に要する時間が長いほど、そのユーザの熟練度は低いと推定される。なお、穿刺に要する時間とは、例えば、超音波プローブ１０により被検体のスキャンを開始してから、穿刺が終了するまでの経過時間であってもよい。また例えば、被検体内に穿刺針Ｎが挿入されてから、被検体の外部に穿刺針Ｎが抜かれるまでの経過時間であってもよい。そのため、熟練度に要する時間として穿刺に要する時間を考慮する場合、判定部３８は、穿刺に要する時間をカウントし、穿刺に要する時間が閾値時間未満であるか否かを表す情報（例えば、閾値時間未満となった回数）を蓄積する。この場合の判定部３８は、穿刺補助処理（図７参照）のステップＳ１０８において、穿刺の可否を判定する場合、穿刺に要する時間が閾値時間未満となった回数が閾値回数を超えた場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、高くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得してもよい。
［変形例３］
　本変形例では、判定部３８が、さらに超音波画像Ｕの画質を考慮して、穿刺の可否を判定する形態について説明する。
　ユーザの熟練度が高い場合、超音波プローブ１０による超音波画像Ｕの撮影になれていることから、撮影される超音波画像Ｕ、具体的には超音波画像Ｕで生成される超音波画像Ｕの画質が比較的高いと言える。この場合、判定部３８は、画像生成部３２で生成された超音波画像Ｕの画質としてコントラスト、ゲイン、及びノイズの有無が所定の基準以上である場合に高画質とみなし、その超音波画像Ｕを撮影したユーザの熟練度が高いとみなす。この場合の判定部３８は、穿刺補助処理（図７参照）のステップＳ１０８において、穿刺の可否を判定する場合、超音波画像Ｕの画質を判定し、画質が所定の基準以上である場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、高くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得してもよい。一方、判定部３８は、判定した超音波画像Ｕの画質が所定の基準未満である場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、低くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得してもよい。なお、ユーザ認証を行い、ユーザＩＤに対応付けられた熟練度を取得するのに代えて、超音波画像Ｕの画質から熟練度を判定する形態としてもよい。
　また、撮影された超音波画像Ｕ、具体的には超音波画像Ｕで生成された超音波画像Ｕの画質が比較的高い場合、表示部４６に表示される超音波画像Ｕが、比較的見易い画像となるため、穿刺がし易くなる傾向がある。そのため、超音波画像Ｕの画質が所定の基準以上である場合、上記形態におけるユーザよりも熟練度が低いユーザであっても穿刺に適切であるとみなせる場合がある。この場合、判定部３８は、画像生成部３２で生成された超音波画像Ｕの画質としてコントラスト、ゲイン、及びノイズの有無が所定の基準以上である場合に高画質とみなし、その超音波画像Ｕを参照して穿刺を行うユーザの熟練度を本来の熟練度より低い範囲まで含める、この場合の判定部３８は、穿刺補助処理（図７参照）のステップＳ１０８において、穿刺の可否を判定する場合、超音波画像Ｕの画質を判定し、画質が所定の基準以上である場合、個人熟練度情報４２Ａを参照して取得したユーザの熟練度を予め定められた程度、低くする補正を行って、補正後の熟練度に基づいて、血管条件情報４２Ｂを参照して血管条件を取得してもよい。なお、熟練度を低くするのに変えて、血管条件情報４２Ｂに示した血管条件を緩める形態としてもよい。
　以上説明したように、上記各形態の本体部１２は、被検体の血管Ｂを含む組織の超音波画像Ｕを取得する取得部３４と、取得した超音波画像Ｕから血管Ｂを検出する検出部３６と、穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管Ｂにおける穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する難易度情報出力部４４と、を備える。
　従って、上記各形態の本体部１２によれば、上述のように血管の穿刺を行うユーザに応じて適切な穿刺の難易度を表す情報を提示することができる。また、上記各形態の本体部１２によれば、穿刺を行うユーザは直感的に穿刺の難易度を認識することができるため、穿刺に適切な血管Ｂまたは血管の位置を特定し易くなる。
　なお、本開示の技術は、上記各形態に限定されず、さらに種々の変形が可能である。
　例えば、ユーザのその日のコンディション等に応じて、ユーザの熟練度を変更または設定可能とする形態としてもよい。また、ユーザの熟練度に応じた血管条件を表示部４６に表示させ、ユーザ等により入力Ｉ／Ｆ部５６を操作することにより表示された血管条件を調整可能とする形態としてもよい。
　また、穿刺が否であると判定した血管Ｂに対してユーザが穿刺を行おうとした場合に、警告を表す情報を出力する形態としてもよい。この場合、判定部３８は、エコーガイド下穿刺における超音波画像Ｕ中の穿刺針Ｎを検出し、検出した穿刺針Ｎの延長線上に穿刺が否と判定した血管Ｂが存在するか否かを判定し、存在する場合はその旨を判定結果として難易度情報出力部４４に出力する。また、難易度情報出力部４４は、判定部３８の判定結果が入力された場合、警告を表す情報を表示部４６に表示させる形態としてもよい。なお、この場合の警告の表示は、可視表示及び可聴表示のいずれであってもよい。
　また、上記形態では、本体部１２が本開示の情報処理装置の一例である形態について説明したが、本体部１２以外の装置が本開示の情報処理装置の機能を備えていてもよい。換言すると、取得部３４、検出部３６、判定部３８、認証部４０、及び難易度情報出力部４４の機能の一部または全部を本体部１２以外の、例えば超音波プローブ１０や、外部の装置等が備えていてもよい。
　また、上記各形態では、音線信号に基づいて超音波画像Ｕを生成する画像生成部３２が本体部１２に設けられているが、これに代えて、画像生成部３２は、超音波プローブ１０内に設けられていてもよい。この場合、超音波プローブ１０は、超音波画像Ｕを生成して本体部１２に出力する。本体部１２の制御部５０のＣＰＵ５０Ａは、超音波プローブ１０から入力された超音波画像Ｕに基づいて穿刺補助処理等を行う。
　また、上記各形態では、表示部４６、入力Ｉ／Ｆ部５６、及び超音波プローブ１０が本体部１２内に備えられている形態について説明したが、表示部４６、入力Ｉ／Ｆ部５６、超音波プローブ１０、及び制御部５０が、ネットワークを介して間接的に接続されていてもよい。
　一例として図１３に示す超音波診断装置１は、表示部４６、入力Ｉ／Ｆ部５６、超音波プローブ１０が、ネットワークＮＷを介して本体部１２に接続されたものである。本体部１２は、図１に示した上記形態の本体部１２から表示部４６及び入力Ｉ／Ｆ部５６を除き、かつ送受信回路２２を付加したものであり、送受信回路２２、制御部５０、及び記憶部５２を備える。超音波プローブ１０は、図１に示した上記形態の超音波プローブ１０から送受信回路２２を除いたものである。
　このように、図１３に示した超音波診断装置１では、表示部４６、入力Ｉ／Ｆ部５６、及び超音波プローブ１０がネットワークＮＷを介して本体部１２と接続されているため、本体部１２を、いわゆる遠隔サーバとして使用することができる。これにより、例えば、ユーザは、表示部４６、入力Ｉ／Ｆ部５６、及び超音波プローブ１０を、ユーザの手元に用意することができ、利便性が向上する。また、表示部４６及び入力Ｉ／Ｆ部５６を、スマートフォン又はタブレット端末等の携帯端末により構成することにより、利便性がさらに向上する。
　他の一例として図１４に示す超音波診断装置１では、表示部４６及び入力Ｉ／Ｆ部５６が本体部１２に備えられており、超音波プローブ１０がネットワークＮＷを介して本体部１２に接続されている。この場合、本体部１２を遠隔サーバによって構成してもよい。また、本体部１２を、スマートフォン又はタブレット端末等の携帯端末により構成することも可能である。
　また、上記形態において、例えば、取得部３４、検出部３６、判定部３８、認証部４０、及び難易度情報出力部４４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
　１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
　複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
　更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
　また、上記各実施形態では、穿刺補助処理プログラム５１がＲＯＭ５０Ｂに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。穿刺補助処理プログラム５１の各々は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、穿刺補助処理プログラム５１の各々は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
　異常の記載から、以下の付記１～７に記載の発明を把握することができる。
［付記１］
　少なくとも１つのプロセッサを備え、
　前記プロセッサは、
　被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得し、
　取得した超音波画像から血管を検出し、
　穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する、
　情報処理装置。
［付記２］
　前記プロセッサは、
　検出結果に基づいて穿刺の可否をさらに判定し、
　判定結果を前記難易度情報とする
　付記１に記載の情報処理装置。
［付記３］
　前記プロセッサは、
　前記ユーザの熟練度に応じた穿刺の可否に関する血管条件と前記検出結果とに基づいて前記穿刺の可否を判定する
　付記２に記載の情報処理装置。
［付記４］
　前記プロセッサは、
　前記超音波画像の画質が予め定められた画質よりも高い場合、穿刺を可とする血管条件を緩くする
　付記２または付記３に記載の情報処理装置。
［付記５］
　前記プロセッサは、
　前記被検体の体表面から前記血管までの深度をさらに検出し、
　前記深度に基づいて前記穿刺の可否を判定する
　付記２から付記４のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記６］
　前記プロセッサは、
　前記深度が深度閾値よりも小さい場合に穿刺を可とする
　付記５に記載の情報処理装置。
［付記７］
　前記プロセッサは、
　前記血管の太さを表す血管径をさらに検出し、
　前記血管径に基づいて前記穿刺の可否を判定する
　付記２から付記６のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記８］
　前記プロセッサは、
　前記血管径が血管径閾値よりも大きい場合に穿刺を可とする
　付記７に記載の情報処理装置。
［付記９］
　前記プロセッサは、
　前記血管の周囲の組織をさらに検出し、
　前記組織に基づいて前記穿刺の可否を判定する
　付記２から付記８のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記１０］
　前記プロセッサは、
　前記血管と前記組織との距離が離間閾値以上である場合に穿刺を可とする
　付記９に記載の情報処理装置。
［付記１１］
　前記血管は穿刺の対象となる対象血管であり、前記組織は穿刺の対象とならない非対象血管を含む
　付記９または付記１０に記載の情報処理装置。
［付記１２］
　前記難易度情報は、穿刺が可の場合と否の場合とで表示形態が異なる情報である
　付記２から付記１１のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記１３］
　前記プロセッサは、
　前記超音波画像の画質が予め定められた基準よりも高い場合、取得した前記熟練度を高くし、高くした前記熟練度に応じた前記血管条件に基づいて、前記穿刺の可否を判定する
　付記２から付記１２のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［請求項１４］
　前記プロセッサは、
　前記難易度情報が付加された前記超音波画像を出力する
　付記１から付記１３のいずれか１つに記載の情報処理装置。
１　超音波診断装置
１０　超音波プローブ
１２　本体部
２０　振動子アレイ
２２　送受信回路
２４　送信回路
２６　受信回路
３０　撮影制御部
３２　画像生成部
３４　取得部
３６　検出部
３８　判定部
４０　認証部
４２　熟練度情報、４２Ａ　個人熟練度情報、４２Ｂ、４２Ｂ１　血管条件情報
４４　難易度情報出力部
４６　表示部
５０　制御部、５０Ａ　ＣＰＵ、５０Ｂ　ＲＯＭ、５０Ｃ　ＲＡＭ
５１　穿刺補助処理プログラム
５２　記憶部
５４　通信Ｉ／Ｆ部
５６　入力Ｉ／Ｆ部
５９　バス
６０　増幅部
６２　Ａ／Ｄ変換部
６４　ビームフォーマ
７０　信号処理部
７２　ＤＳＣ
７４　画像処理部
８０１、８０２　難易度情報
Ｂ、Ｂ１～Ｂ３　血管
Ｄ　深度方向
ｄ１、ｄ２　長さ
Ｈ　幅方向
Ｎ　穿刺針
ＮＷ　ネットワーク
ｒ　距離
Ｓ　体表面
Ｕ　超音波画像

Claims (17)

  1. 　被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得する取得部と、
    　取得した超音波画像から血管を検出する検出部と、
    　穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する難易度情報出力部と、
    　を備えた情報処理装置。
  2. 　前記検出部の検出結果に基づいて穿刺の可否を判定する判定部をさらに備え、
    　前記難易度情報出力部は、前記判定部の判定結果を前記難易度情報とする
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記判定部は、前記ユーザの熟練度に応じた穿刺の可否に関する血管条件と前記検出結果とに基づいて前記穿刺の可否を判定する
    　請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記判定部は、前記超音波画像の画質が予め定められた画質よりも高い場合、穿刺を可とする血管条件を緩くする
    　請求項２または請求項３に記載の情報処理装置。
  5. 　前記検出部は、前記被検体の体表面から前記血管までの深度をさらに検出し、
    　前記判定部は、前記深度に基づいて前記穿刺の可否を判定する
    　請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  6. 　前記判定部は、前記深度が深度閾値よりも小さい場合に穿刺を可とする
    　請求項５に記載の情報処理装置。
  7. 　前記検出部は、前記血管の太さを表す血管径をさらに検出し、
    　前記判定部は、前記血管径に基づいて前記穿刺の可否を判定する
    　請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  8. 　前記判定部は、前記血管径が血管径閾値よりも大きい場合に穿刺を可とする
    　請求項７に記載の情報処理装置。
  9. 　前記検出部は、前記血管の周囲の組織をさらに検出し、
    　前記判定部は、前記組織に基づいて前記穿刺の可否を判定する
    　請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  10. 　前記判定部は、前記血管と前記組織との距離が離間閾値以上である場合に穿刺を可とする
    　請求項９に記載の情報処理装置。
  11. 　前記血管は穿刺の対象となる対象血管であり、前記組織は穿刺の対象とならない非対象血管を含む
    　請求項９または請求項１０に記載の情報処理装置。
  12. 　前記難易度情報は、穿刺が可の場合と否の場合とで表示形態が異なる情報である
    　請求項２から請求項１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  13. 　前記判定部は、前記超音波画像の画質が予め定められた基準よりも高い場合、取得した前記熟練度を高くし、高くした前記熟練度に応じた血管条件に基づいて、前記穿刺の可否を判定する
    　請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  14. 　前記難易度情報出力部は、前記難易度情報が付加された前記超音波画像を出力する
    　請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  15. 　送信した超音波による超音波エコーを受信して受信した超音波エコーに基づく受信信号を出力する超音波プローブと、
    　前記超音波プローブから入力された前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、
    　請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
    　を備えた超音波診断装置。
  16. 　被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得し、
    　取得した超音波画像から血管を検出し、
    　穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する、
    　処理をコンピュータが実行する情報処理方法。
  17. 　被検体の血管を含む組織の超音波画像を取得し、
    　取得した超音波画像から血管を検出し、
    　穿刺を行うユーザの熟練度に応じて、検出した血管における穿刺の難易度に関する難易度情報を出力する、
    　処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラム。
PCT/JP2021/042220 2020-11-27 2021-11-17 情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム WO2022113844A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180078951.9A CN116471996A (zh) 2020-11-27 2021-11-17 信息处理装置、超声波诊断装置、信息处理方法及信息处理程序
EP21897818.7A EP4252672A4 (en) 2020-11-27 2021-11-17 INFORMATION PROCESSING DEVICE, ULTRASONIC DIAGNOSTIC DEVICE, INFORMATION PROCESSING METHOD AND INFORMATION PROCESSING PROGRAM
JP2022565263A JPWO2022113844A1 (ja) 2020-11-27 2021-11-17
US18/322,120 US20230293145A1 (en) 2020-11-27 2023-05-23 Information processing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, information processing method, and information processing program

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-197657 2020-11-27
JP2020197657 2020-11-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/322,120 Continuation US20230293145A1 (en) 2020-11-27 2023-05-23 Information processing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, information processing method, and information processing program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022113844A1 true WO2022113844A1 (ja) 2022-06-02

Family

ID=81754564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/042220 WO2022113844A1 (ja) 2020-11-27 2021-11-17 情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230293145A1 (ja)
EP (1) EP4252672A4 (ja)
JP (1) JPWO2022113844A1 (ja)
CN (1) CN116471996A (ja)
WO (1) WO2022113844A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4356843A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-24 FUJI-FILM Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus
EP4356844A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-24 FUJIFILM Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1133026A (ja) * 1997-07-14 1999-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 血管探査装置
JPH11128224A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波３次元画像再構成装置
JP2004141346A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Tokai Univ 穿刺難易度評価装置
JP2009045427A (ja) * 2007-07-26 2009-03-05 Fujita Gakuen 血管撮影装置及びそれを用いた穿刺誘導装置
US20160133028A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for avoiding region of interest re-detection
JP2016123794A (ja) 2015-01-08 2016-07-11 学校法人早稲田大学 穿刺支援システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1133026A (ja) * 1997-07-14 1999-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 血管探査装置
JPH11128224A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波３次元画像再構成装置
JP2004141346A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Tokai Univ 穿刺難易度評価装置
JP2009045427A (ja) * 2007-07-26 2009-03-05 Fujita Gakuen 血管撮影装置及びそれを用いた穿刺誘導装置
US20160133028A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for avoiding region of interest re-detection
JP2016123794A (ja) 2015-01-08 2016-07-11 学校法人早稲田大学 穿刺支援システム

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSURKA ET AL.: "Visual Categorization with Bags of Keypoints", PROC. OF ECCV WORKSHOP ON STATISTICAL LEARNING IN COMPUTER VISION, 2004, pages 59 - 74
KRIZHEVSK ET AL.: "ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks", ADVANCES IN NEURAL INFORMATION PROCESSING SYSTEMS, vol. 25, 2012, pages 1106 - 1114
See also references of EP4252672A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4356843A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-24 FUJI-FILM Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus
EP4356844A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-24 FUJIFILM Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022113844A1 (ja) 2022-06-02
EP4252672A4 (en) 2024-05-01
US20230293145A1 (en) 2023-09-21
CN116471996A (zh) 2023-07-21
EP4252672A1 (en) 2023-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022113844A1 (ja) 情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
WO2020050017A1 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
CN114364325B (zh) 超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法
CN111670010B (zh) 超声波诊断装置及超声波诊断装置的控制方法
WO2021033491A1 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
JP6937914B2 (ja) 音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法
JP6875541B2 (ja) 音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法
JPWO2020075609A1 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
US11759173B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus
CN112367921A (zh) 声波诊断装置及声波诊断装置的控制方法
JP6856816B2 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
JPWO2019172232A1 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
WO2022130794A1 (ja) 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
WO2022113858A1 (ja) 情報処理装置、超音波診断装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
US20230274430A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
US20240065671A1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and control method of ultrasound diagnostic apparatus
US20230285003A1 (en) Image processing apparatus and control method of image processing apparatus
US20230263505A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
EP4289368A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device
EP4344649A1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and control method for ultrasound diagnostic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21897818

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022565263

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180078951.9

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021897818

Country of ref document: EP

Effective date: 20230627