WO2022168521A1 - 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 Download PDF

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WO2022168521A1
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short
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ultrasonic
axis
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知己 井上
勝也 山本
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of extracting and highlighting a short-axis image of a blood vessel included in an ultrasonic image, and a control method for the ultrasonic diagnostic apparatus.
  • Ultrasound images are generated at a constant speed (frame rate) of, for example, 30 frames/second.
  • frame rate the process of extracting short-axis images of blood vessels from ultrasonic images requires some time. For this reason, when a short-axis image of a blood vessel is extracted from an ultrasound image and the short-axis image of the blood vessel is highlighted, the real frame time ultrasound image generated at a constant speed is temporally After a short delay, the short-axis image of the blood vessel is highlighted.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of highlighting a short-axis image of a blood vessel included in an ultrasonic image without causing the user to feel discomfort even when the entire ultrasonic image moves, and An object of the present invention is to provide a control method for an ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the present invention provides an ultrasonic probe, a monitor; an image generation unit that generates an ultrasound image including a short-axis image of a blood vessel based on a received signal obtained by transmitting and receiving an ultrasound beam to and from a subject using an ultrasound probe; a display control unit for displaying an ultrasound image on a monitor; a blood vessel extraction unit that extracts a short-axis image of a blood vessel from an ultrasound image; a highlighting unit that highlights a short-axis image of a blood vessel in an ultrasound image displayed on a monitor; a motion amount detection unit that detects the amount of motion of the ultrasonic image between adjacent frames based on the ultrasonic image; Apparatus control for stopping the highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit when the movement amount reaches or exceeds a first threshold value after starting the highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit. and an ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the blood vessel extracting unit detects a short-axis image of the blood vessel to be observed from the short-axis images of the blood vessel extracted from the ultrasonic image when the amount of motion is less than the first threshold
  • the motion amount detection unit preferably detects the motion amount by tracking the short-axis image of the blood vessel to be observed over a plurality of frames of ultrasound images.
  • the motion amount detection unit detects an average value of the motion amounts of the short-axis images of the plurality of blood vessels as the amount of motion of the ultrasound image. is preferred.
  • the device control unit After stopping the highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit, the device control unit performs the highlighting when the motion amount becomes equal to or less than a second threshold lower than the first threshold. It is preferable to restart highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the display unit.
  • the device control unit displays the blood vessel when the amount of movement reaches or exceeds a third threshold higher than the first threshold. It is preferable to stop the extraction of the short-axis image of the blood vessel by the extraction unit.
  • the device control unit displays the blood vessel when the amount of movement becomes equal to or less than a fourth threshold lower than the first threshold. It is preferable that the extraction of the short-axis image of the blood vessel by the extracting unit and the highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit are performed for each predetermined plurality of frames of ultrasound images.
  • the blood vessel extracting unit determines whether or not the blood vessels included in the respective ultrasonic images of the adjacent frames are the same blood vessels, based on the short-axis images of the blood vessels extracted from the respective ultrasonic images of the adjacent frames. It is preferable to include a blood vessel identification unit for determining whether or not the short-axis images of blood vessels determined to be identical to each other are highlighted.
  • the motion amount detection unit detects the difference between the central coordinates or the barycentric coordinates of the short-axis images of the blood vessels extracted from each of the ultrasonic images of adjacent frames, and the number of feature points included in each of the ultrasonic images of adjacent frames. It is preferable to detect the difference in coordinates or the optical flow of the ultrasonic images between adjacent frames as the amount of motion of the ultrasonic images.
  • a blood vessel information acquisition unit for acquiring blood vessel information related to blood vessels included in the ultrasound image
  • the highlighting section displays blood vessel information on the monitor in addition to highlighting the short-axis image of the blood vessel.
  • a notification unit that notifies the user of notification information regarding the speed of movement of the ultrasonic probe based on the amount of movement.
  • the present invention generates an ultrasonic image including a short-axis image of blood vessels based on a received signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam to and from a subject using an ultrasonic probe, Display the ultrasound image on the monitor, Extract short-axis images of blood vessels from ultrasound images, highlighting a short-axis image of a blood vessel in an ultrasound image displayed on a monitor; based on the ultrasound image, detecting the amount of motion of the ultrasound image between adjacent frames; Provided is a control method for an ultrasonic diagnostic apparatus that stops highlighting of a short-axis image of a blood vessel when the amount of motion becomes equal to or greater than a first threshold after starting highlighting of the short-axis image of the blood vessel. do.
  • the highlighting of the short-axis image of the blood vessel is resumed. It is preferable to let
  • the extraction of the short-axis image of the blood vessel is stopped when the amount of movement reaches or exceeds a third threshold higher than the first threshold. is preferred.
  • the short-axis image of the blood vessel is extracted and the blood vessel is displayed. It is preferable to perform the highlighting of the short-axis image for each ultrasound image of a plurality of predetermined frames.
  • the short-axis views of vessels determined to be identical to each other are preferably highlighted.
  • the difference between the center coordinates or the barycentric coordinates of the short-axis images of blood vessels extracted from each of the ultrasonic images of adjacent frames the difference of the coordinates of feature points included in each of the ultrasonic images of adjacent frames, or It is preferable to detect the optical flow of the ultrasonic images between adjacent frames as the amount of motion of the ultrasonic images.
  • blood vessel information related to blood vessels included in the ultrasound image In addition to highlighting the short-axis image of the blood vessel, it is preferable to display blood vessel information on the monitor.
  • the highlighting of the short-axis image of the blood vessel is performed by the highlighting unit. to stop
  • the highlighted display is largely deviated from the position of the short-axis image of the blood vessel included in the ultrasonic image during the actual frame time. Since it is no longer displayed, the user does not feel uncomfortable.
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment showing the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment showing the configuration of a transmission/reception circuit
  • FIG. It is a block diagram of one embodiment showing the configuration of the image generator.
  • FIG. 4 is a block diagram of one embodiment showing the configuration of a blood vessel processing unit; 4 is a flow chart of one embodiment showing the operation of an ultrasound diagnostic apparatus when capturing an ultrasound image. 4 is a flowchart of one embodiment showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus when highlighting a short-axis image of a blood vessel included in an ultrasonic image;
  • 1 is a conceptual diagram of one embodiment representing an ultrasound image including short-axis views of multiple blood vessels;
  • FIG. 4 is a block diagram of an embodiment showing the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment showing the configuration of a transmission/reception circuit
  • FIG. It is a block diagram of one embodiment showing the configuration of the image generator.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 1 is a block diagram of one embodiment showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 is a stationary ultrasonic diagnostic apparatus and includes an ultrasonic probe 1 and an apparatus body 3 connected to the ultrasonic probe 1 .
  • the ultrasonic probe 1 scans the inspection location of the subject with an ultrasonic beam and outputs sound ray signals corresponding to the ultrasonic image of this inspection location.
  • the ultrasonic probe 1 includes a transducer array 11 and a transmission/reception circuit 14, as shown in FIG.
  • the transducer array 11 and the transmission/reception circuit 14 are bidirectionally connected. Further, the transmission/reception circuit 14 is connected to a device control section 36 of the device main body 3 to be described later.
  • the transducer array 11 has a plurality of ultrasonic transducers arranged one-dimensionally or two-dimensionally. These transducers transmit ultrasonic waves in accordance with drive signals supplied from the transmitting/receiving circuit 14, receive reflected waves from the subject, and output analog reception signals.
  • Each vibrator includes, for example, a piezoelectric ceramic typified by PZT (Lead Zirconate Titanate), a polymeric piezoelectric element typified by PVDF (Poly Vinylidene Di Fluoride), and PMN-PT ( Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate: A piezoelectric single crystal represented by lead magnesium niobate-lead titanate solid solution).
  • the transmission/reception circuit 14 causes the transducer array 11 to transmit ultrasonic waves, and performs reception focusing processing on reception signals output from the transducer array 11 that have received ultrasonic echoes. to generate a sound ray signal.
  • the transmission/reception circuit 14 includes a pulser 51 connected to the transducer array 11, an amplifier 52 connected in series from the transducer array 11, an AD (Analog Digital) converter 53, and a beamformer 52. 54 and .
  • the pulsar 51 includes, for example, a plurality of pulse generators, and ultrasonic waves transmitted from a plurality of transducers of the transducer array 11 generate ultrasonic beams based on a transmission delay pattern selected by the device control unit 36. Each drive signal is supplied to a plurality of transducers with the delay amount adjusted so as to form a waveform.
  • a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of the transducers of the transducer array 11
  • the piezoelectric body expands and contracts, and pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective transducers.
  • an ultrasonic beam is formed from the composite wave of these ultrasonic waves.
  • the transmitted ultrasonic beams are reflected by an object such as a part of the subject and propagate toward the transducer array 11 of the ultrasonic probe 1 .
  • Each transducer constituting the transducer array 11 expands and contracts upon receiving the ultrasonic echo propagating toward the transducer array 11 in this way, generates a reception signal that is an electrical signal, and receives these signals.
  • a signal is output to the amplifier 52 .
  • the amplification unit 52 amplifies the signal input from each transducer that constitutes the transducer array 11 and transmits the amplified signal to the AD conversion unit 53 .
  • the AD converter 53 converts the analog signal transmitted from the amplifier 52 into digital received data and outputs the received data to the beamformer 54 .
  • the beamformer 54 adds each delay to each received data converted by the AD converter 53 according to the sound velocity or the distribution of the sound velocity set based on the reception delay pattern selected by the device controller 36. By doing so, so-called reception focus processing is performed. By this reception focusing process, each piece of reception data converted by the AD conversion unit 53 is phased and added, and an acoustic ray signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down is generated.
  • the device main body 3 generates an ultrasonic image of the examination location of the subject based on the sound ray signal generated by the ultrasonic probe 1, and displays the ultrasonic image of the examination location of the subject.
  • the device main body 3 includes an image generation unit 31, an image memory 32, a blood vessel processing unit 35, a display control unit 33, a monitor (display unit) 34, an input device 37, and a device control unit. a portion 36;
  • the image generation unit 31 is connected to the transmission/reception circuit 14, and the display control unit 33 and the monitor 34 are connected to the image generation unit 31 in series.
  • An image memory 32 and a blood vessel processing unit 35 are connected to the image generation unit 31
  • a display control unit 33 is connected to the image memory 32 and the blood vessel processing unit 35 .
  • a device control unit 36 is connected to the transmission/reception circuit 14 , the image generation unit 31 , the display control unit 33 , the image memory 32 and the blood vessel processing unit 35 , and an input device 37 is connected to the device control unit 36 .
  • the image generation unit 31 uses the ultrasonic probe 1 (more precisely, the transducer array 11) to transmit and receive ultrasonic beams to and from the examination site of the subject.
  • An ultrasonic image (ultrasonic image signal) including a short-axis image of the blood vessel at the examination site of the subject is generated from the received signal, more specifically, from the sound ray signal generated from the received signal by the transmitting/receiving circuit 14.
  • the image generator 31 has a configuration in which a signal processor 16, a DSC (Digital Scan Converter) 18, and an image processor 17 are connected in series.
  • the signal processing unit 16 generates image information data corresponding to the ultrasonic image based on the acoustic ray signal generated by the transmission/reception circuit 14 . More specifically, the signal processing unit 16 performs signal processing on the sound ray signal generated by the beamformer 54 of the transmission/reception circuit 14, for example, attenuation due to propagation distance according to the depth of the position where the ultrasonic wave is reflected. After performing the correction of , envelope detection processing is performed to generate image information data representing tomographic image information regarding tissue in the subject.
  • the DSC 18 raster-converts the image information data generated by the signal processing unit 16 into an image signal that conforms to the normal television signal scanning method.
  • the image processing unit 17 performs various corrections such as brightness correction, gradation correction, sharpness correction, image size correction, refresh rate correction, scanning frequency correction, and color correction on the image signal input from the DSC 18 according to the display format of the monitor 34 .
  • an ultrasonic image (ultrasonic image signal) is generated, and the ultrasonic image subjected to the image processing is output to the image memory 32 , the blood vessel processing section 35 and the display control section 33 .
  • the image memory 32 is a memory that holds a series of multiple-frame ultrasound images (ultrasound image signals) generated for each examination by the image generation unit 31 under the control of the device control unit 36 .
  • the image memory 32 includes flash memory, HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), FD (Flexible Disc), MO disc (Magneto-Optical disc). ), MT (Magnetic Tape), RAM (Random Access Memory), CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), SD card (Secure Digital card)
  • a recording medium such as a digital card), a USB memory (Universal Serial Bus memory), or an external server can be used.
  • the blood vessel processing unit 35 Under the control of the device control unit 36, the blood vessel processing unit 35 performs various processes for highlighting the blood vessels included in the ultrasonic image of the inspection site of the subject.
  • the blood vessel processing unit 35 includes a blood vessel extraction unit 41, a motion amount detection unit 42, a blood vessel information acquisition unit 43, a highlight display unit 44, and a notification unit 45, as shown in FIG.
  • the blood vessel extraction unit 41 is connected to the image generation unit 31, and the movement amount detection unit 42, the blood vessel information acquisition unit 43, and the highlighting unit 44 are connected to the blood vessel extraction unit 41, respectively.
  • a highlighting unit 44 is connected to the blood vessel information acquiring unit 43
  • the display control unit 33 is connected to the highlighting unit 44 .
  • a notification unit 45 is connected to the motion amount detection unit 42 .
  • the blood vessel extraction unit 41 analyzes the ultrasonic image generated by the image generation unit 31 under the control of the device control unit 36 to extract short-axis images of blood vessels from the ultrasonic image.
  • the short-axis image of the blood vessel is an image of a cross-section obtained by cutting the blood vessel in a cross-sectional direction perpendicular to the running direction of the blood vessel. Therefore, the short-axis image of the blood vessel represents the region (blood vessel region) of the cross-sectional plane of the blood vessel.
  • the blood vessel extraction unit 41 of the present embodiment has a blood vessel determination model for determining (predicting) a short-axis image of a blood vessel from an ultrasonic image. identify the statue.
  • the blood vessel determination model uses a learning ultrasound image including a short-axis image of a blood vessel of an arbitrary subject as teacher data, a learning ultrasound image, a short-axis image of the blood vessel included in the learning ultrasound image, It is a trained model that has learned the relationship between a plurality of teacher data. Based on the learning result, the blood vessel determination model receives as input an ultrasonic image to be determined, and outputs the result (prediction result) of determination of the short-axis image of the blood vessel included in this ultrasonic image.
  • the blood vessel determination model may output the result of determination that this region is the short-axis image of the blood vessel, or the probability that this region is the short-axis image of the blood vessel. You can print the result.
  • the blood vessel extraction unit 41 extracts a short-axis image of blood vessels from the ultrasonic image based on the determination result of the blood vessel determination model.
  • the method for extracting the short-axis image of the blood vessel is not limited to the method of determining the short-axis image of the blood vessel using the blood vessel determination model.
  • Various methods of extracting the axial view are available.
  • the blood vessel extraction unit 41 stores typical pattern data of the short-axis image of the blood vessel in advance as a template, and extracts the ultrasound image U using the template. The degree of similarity to pattern data is calculated while searching. Then, the blood vessel extracting unit 41 extracts the short-axis image of the blood vessel assuming that the similarity is equal to or greater than a predetermined threshold value and maximizes.
  • the blood vessel extraction unit 41 of this embodiment has a blood vessel identification unit 46 that identifies the blood vessels included in the ultrasound image over a plurality of frames.
  • the blood vessel identification unit 46 determines whether or not the blood vessels included in the respective ultrasonic images of adjacent frames are the same blood vessels based on the short-axis images of the blood vessels extracted from the respective ultrasonic images of adjacent frames. determine whether The blood vessel extraction unit 41 highlights the short-axis images of the blood vessels determined to be identical by the blood vessel identification unit 46 over a plurality of frames of ultrasound images.
  • the blood vessel identification unit 46 for example, based on at least one of a blood vessel diameter, a blood vessel label representing a blood vessel type (artery or vein), a relative positional relationship between a plurality of blood vessels, and tissue information related to tissue surrounding the blood vessel. identification of blood vessels can be performed.
  • a blood vessel with a diameter of 2 mm and a blood vessel with a diameter of 5 mm are clearly different. Therefore, the blood vessel diameter can be calculated, and the blood vessel can be identified based on whether or not the blood vessel diameter is within a predetermined range from the diameter of the blood vessel to be observed.
  • blood vessels can be labeled and identified based on whether or not the blood vessel labels are the same.
  • the blood vessels can be identified based on the relative positional relationship of the short-axis images of these multiple blood vessels.
  • a blood vessel can be identified based on tissue information about tissues surrounding the blood vessel included in the ultrasound image, such as nerve, muscle, and bone tissue.
  • the blood vessel to be observed may be replaced with another blood vessel in the next frame of the ultrasonic image. Therefore, it is desirable to perform vessel identification.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 analyzes the ultrasonic image generated by the image generation unit 31 based on the short-axis image of the blood vessel extracted by the blood vessel extraction unit 41. , to obtain blood vessel information about the blood vessels included in the ultrasound image.
  • blood vessel information is not particularly limited, but includes, for example, information such as blood vessel diameter, blood vessel depth, and blood vessel type.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 can measure, for example, the width of the short-axis image of the blood vessel in the depth direction of the ultrasonic image as the diameter of the short-axis image of the blood vessel. Further, the blood vessel information acquisition unit 43, for example, determines the shortest distance in the depth direction from the epidermis of the subject, that is, the shallowest position (upper end of the ultrasonic image) of the ultrasonic image to the short-axis image of the blood vessel. It can be measured as the depth of the axial image.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 can identify whether it is an artery or a vein from the direction of blood flow obtained using the Doppler method. Further, the blood vessel information acquisition unit 43 can identify whether it is an artery or a vein based on the roundness of the short-axis image of the blood vessel. Arteries have a higher internal pressure than arteries, and veins have a lower internal pressure than arteries. Therefore, a blood vessel with a circularity greater than or equal to a predetermined threshold is identified as an artery, and a blood vessel with a circularity less than the predetermined threshold is identified as a vein. can be done.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 determines, based on the tissue information about the tissue surrounding the blood vessel contained in the ultrasonic image, that, for example, arteries and veins run in a predetermined direction around this tissue. Therefore, it is possible to identify whether it is an artery or a vein.
  • the highlighting unit 44 highlights the short-axis image of the blood vessel extracted by the blood vessel extraction unit 41 in the ultrasonic image displayed on the monitor 34 under the control of the display control unit 33. do.
  • the highlighting unit 44 creates a graphic for highlighting the short-axis image of the blood vessel, and superimposes this graphic on the ultrasound image displayed on the monitor 34 .
  • the method for highlighting the short-axis image of the blood vessel is not particularly limited.
  • the area inside may be hatched.
  • the encircling line and hatching may be colored in any color and may be of any line type.
  • the short-axis image of the blood vessel may be emphasized by making the area within the short-axis image of the blood vessel have a different color or brightness than other areas in the ultrasound image.
  • the highlighting unit 44 can display the blood vessel information about the blood vessel acquired by the blood vessel information acquiring unit 43 as an annotation on the monitor 34 .
  • the display method of the blood vessel information is not particularly limited, but the blood vessel information can be displayed as text information superimposed on the ultrasonic image in association with the short-axis image of the blood vessel.
  • the color and line type of the encircling lines and hatching described above may be changed between the short-axis image of arteries and the short-axis image of veins.
  • the short-axis image of the artery and the short-axis image of the vein may be colored in different colors, such as coloring the short-axis image of the artery in red and the short-axis image of the vein in blue.
  • the brightness may be changed between the short-axis image of the vein and the short-axis image of the vein.
  • the motion amount detection unit 42 detects the amount of motion of the ultrasound images between adjacent frames based on the ultrasound images generated by the image generation unit 31 .
  • a motion amount detection method is not particularly limited, but the motion amount detection unit 42 detects the motion amount by, for example, tracking a short-axis image of one blood vessel to be observed over a plurality of frames of ultrasound images. be able to.
  • the blood vessel extraction unit 41 extracts the short-axis image of the blood vessel extracted from the ultrasonic image when the motion amount is less than a predetermined threshold value, for example, less than a first threshold value described later.
  • a predetermined threshold value for example, less than a first threshold value described later.
  • the blood vessel extraction unit 41 is located closest to the center in the direction orthogonal to the depth direction of the ultrasonic image and at the shallowest position in the depth direction of the ultrasonic image.
  • a blood vessel can be detected as a blood vessel to be observed (representative blood vessel).
  • the motion amount detection unit 42 detects an average value of the motion amounts of the short-axis images of the plurality of blood vessels as the amount of motion of the ultrasound image.
  • the motion amount detection unit 42 detects the difference (movement amount) between the central coordinates or the barycentric coordinates of the short-axis images of blood vessels extracted from each of the ultrasound images of adjacent frames as the amount of motion of the ultrasound image.
  • the difference in the coordinates of the feature points included in each of the ultrasonic images of adjacent frames may be detected as the amount of motion of the ultrasonic images.
  • the feature point is a single or a plurality of points that are identified from an arbitrary structure having a characteristic feature in the anatomical structure extracted from the ultrasonic image.
  • the motion amount detection unit 42 may detect the optical flow of the ultrasound images between adjacent frames as the motion amount of the ultrasound images.
  • the notification unit 45 notifies the user of notification information regarding the speed of movement of the ultrasonic probe 1 based on the amount of motion of the ultrasonic image detected by the motion amount detection unit 42. do.
  • the method of informing the user of the notification information is not particularly limited, but for example, a message of the notification information may be displayed on the monitor 34, or a speaker (not shown) may output a voice reading the message, You can do both at the same time.
  • the display control unit 33 causes the monitor 34 to display various information under the control of the device control unit 36 .
  • the display control unit 33 performs predetermined processing on the ultrasonic image generated by the image generating unit 31 or the ultrasonic image held in the image memory 32, and displays the processed ultrasonic image on the monitor 34. to display.
  • the monitor 34 displays various information under the control of the display control unit 33.
  • the monitor 34 displays, for example, an ultrasound image, blood vessel information, information about the speed of movement of the ultrasound probe 1, and the like.
  • Examples of the monitor 34 include an LCD (Liquid Crystal Display) and an organic EL (Electro-Luminescence) display.
  • the input device 37 receives various instructions input by the user (examiner) of the ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the input device 37 includes, but is not particularly limited to, various buttons, a touch panel, and the like through which the user performs touch operations to input various instructions.
  • the device control section 36 controls each section of the ultrasonic probe 1 and the device main body 3 based on a program stored in advance and user's instructions input from the input device 37 .
  • a terminal-side processor 39 is configured by the image generation unit 31, the blood vessel processing unit 35, the display control unit 33, and the device control unit .
  • the transmitting/receiving circuit 14 starts transmitting ultrasonic waves under the control of the device control unit 36, and an acoustic ray signal is generated (step S1).
  • ultrasonic beams are transmitted from the plurality of transducers of the transducer array 11 to the inspected portion of the subject according to the drive signal from the pulser 51 .
  • An ultrasonic echo from an inspection location based on an ultrasonic beam transmitted from the pulsar 51 is received by each transducer of the transducer array 11, and each transducer of the transducer array 11 that has received the ultrasonic echo outputs an analog signal.
  • a received signal is output.
  • a received signal output from each transducer of the transducer array 11 is amplified by the amplifier 52 and AD-converted by the AD converter 53 to obtain received data.
  • a sound ray signal is generated by subjecting the reception data to reception focusing processing by the beamformer 54 .
  • the image generation unit 31 generates an ultrasonic image (ultrasound image) of the examination location of the subject based on the sound ray signal generated by the beamformer 54 of the transmission/reception circuit 14. signal) is generated (step S2).
  • the sound ray signal generated by the beamformer 54 is subjected to various signal processings by the signal processing unit 16 to generate image information data representing tomographic image information regarding tissues in the subject.
  • the image information data generated by the signal processing unit 16 is raster-converted by the DSC 18 and further subjected to various image processing by the image processing unit 17 to generate an ultrasonic image (ultrasonic image signal).
  • the ultrasound image generated by the image processing unit 17 is held in the image memory 32 .
  • the display control unit 33 performs predetermined processing on the ultrasonic image generated by the image processing unit 17 or the ultrasonic image held in the image memory 32. It is displayed on the monitor 34 (step S3).
  • the blood vessel extraction unit 41 analyzes the ultrasonic image using the blood vessel determination model under the control of the device control unit 36, thereby extracting short-axis images of blood vessels from the ultrasonic image. (Step S11).
  • the blood vessel extraction unit 41 extracts short-axis images of blood vessels included in the ultrasonic image U, as shown in FIG.
  • FIG. 7 shows short-axis images B1, B2, and B3 of three blood vessels in the ultrasonic image displayed on the monitor .
  • the blood vessel information acquiring unit 43 analyzes the ultrasonic image based on the short-axis image of the blood vessel extracted by the blood vessel extracting unit 41 under the control of the device control unit 36, thereby obtaining an ultrasonic image. is acquired (step S12).
  • the blood vessel information acquisition unit 43 measures, for example, the width of the short-axis image B2 of the blood vessel in the depth direction of the ultrasonic image U as the diameter A2 of the short-axis image B2 of the blood vessel.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 also measures the shortest distance in the depth direction from the shallowest position of the ultrasonic image U to the short-axis image B2 of the blood vessel as the depth D2 of the short-axis image B2 of the blood vessel.
  • the blood vessel information acquisition unit 43 identifies whether the blood vessel is an artery or a vein based on at least one of the blood flow direction, the roundness of the short-axis image of the blood vessel, and the tissue information regarding the tissue around the blood vessel.
  • the highlighting unit 44 highlights the short-axis image of the blood vessel extracted by the blood vessel extraction unit 41 in the ultrasound image displayed on the monitor 34 (step S13).
  • the highlighting unit 44 displays the blood vessel information acquired by the blood vessel information acquisition unit 43 on the monitor 34 in correspondence with the short-axis image of the blood vessel to be observed. may be displayed.
  • the blood vessel identification unit 46 extracts the short-axis image of the blood vessel from each of the ultrasonic images of the adjacent frames. It is determined whether or not the blood vessels included in each of the ultrasonic images are the same blood vessels. Then, the blood vessel extraction unit 41 highlights the short-axis images of the blood vessels determined by the blood vessel identification unit 46 to be identical. By identifying the blood vessel in this way, it is possible to always highlight the same short-axis image of the blood vessel to be observed over a plurality of frames of ultrasound images.
  • a method for highlighting identified blood vessels and a method for highlighting unidentified blood vessels in an ultrasound image between frames can be made different.
  • identified vessels may be solid lines and unidentified vessels may be dotted lines.
  • the identified blood vessels may be filled with a semi-transparent color, and the unidentified blood vessels may be a solid line.
  • only the identified blood vessels may be highlighted.
  • the highlighting unit 44 highlights, for example, the short-axis image B2 of the blood vessel to be observed among the short-axis images B1, B2, and B3 of the blood vessel.
  • the inside of the short-axis image B2 of the blood vessel is highlighted by hatching.
  • the highlighting unit 44 superimposes and displays a blood vessel information panel P including blood vessel information on the ultrasonic image U in association with the short-axis image B2 of the blood vessel.
  • the blood vessel information panel P displays a diameter of 2 mm, a depth of 2 mm, and a vein as the blood vessel information.
  • the motion amount detection unit 42 detects the motion amount of the ultrasonic images between adjacent frames based on the ultrasonic images under the control of the device control unit 36 (step S14).
  • the motion amount detection unit 42 of the present embodiment detects the difference between the center coordinates of the short-axis images of blood vessels extracted from each of the ultrasonic images of adjacent frames, in other words, the motion amount of the short-axis images of the blood vessels. It is detected as the amount of motion in the ultrasound image between frames.
  • the device control unit 36 controls the extraction of the short-axis image of the blood vessel by the blood vessel extraction unit 41 and the highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlight display unit 44 (step S15).
  • the device control unit 36 causes the highlighting unit 44 to display the stops the highlighting of the short-axis view of the blood vessel by .
  • the device control unit 36 may stop the display of the blood vessel information about the blood vessel in addition to stopping the highlighted display of the short-axis image of the blood vessel.
  • the device control unit 36 causes the highlighting unit 44 to highlight the short-axis image of the blood vessel when the amount of movement becomes equal to or greater than the first threshold value.
  • the notification unit 45 may be caused to notify the notification information. For example, in the upper right corner of the display screen of the monitor 34, notification information such as "The probe is moving too fast, please slow it down” and "Because the probe is moving too fast, blood vessel enhancement is turned off.” is displayed superimposed on the
  • simply stopping the highlighting of the short-axis image of the blood vessel does not allow the user to determine whether the highlighting function of the short-axis image of the blood vessel is on or off. It is not intuitively understood whether the highlighting of the short-axis image of the blood vessel is temporarily stopped.
  • the user can intuitively grasp the state of the highlighting function of the short-axis image of the blood vessel. be able to
  • the apparatus control unit 36 stops highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit 44 when the amount of motion becomes equal to or greater than the first threshold value.
  • the device control unit 36 may restart the display of the blood vessel information regarding the blood vessel in addition to restarting the highlighted display of the short-axis image of the blood vessel.
  • the device control section 36 stops the notification of the notification information by the notification section 45 .
  • a first threshold for stopping the highlighting of the short-axis image of the blood vessel and a second threshold for restarting the highlighting of the short-axis image of the blood vessel are set to different values.
  • the extraction of the short-axis image of the blood vessel is always performed, so the highlighting of the short-axis image of the blood vessel can be smoothly resumed. can.
  • the device control unit 36 stops highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit 44 when the motion amount becomes equal to or greater than the first threshold value.
  • the third threshold which is higher than the threshold, is reached, extraction of the short-axis image of the blood vessel by the blood vessel extraction unit 41 is stopped.
  • the device control unit 36 may cause the notification unit 45 to notify the notification information in addition to stopping the extraction of the short-axis image of the blood vessel.
  • the monitor 34 displays notification information such as "vessel extraction/enhancement is turned off because the movement of the probe is faster.”
  • the device control unit 36 causes the amount of motion to decrease and the third threshold to be reached.
  • the device control section 36 stops the notification of the notification information by the notification section 45 .
  • the device control unit 36 causes the amount of motion to decrease and is lower than the first threshold value.
  • the value is equal to or lower than the fourth threshold value
  • extraction of the short-axis image of the blood vessel by the blood vessel extracting unit 41 and highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlighting unit 44 are performed over a predetermined number of frames. to be executed for each ultrasound image.
  • the power consumption of the ultrasonic diagnostic apparatus required for extracting and highlighting short-axis images of blood vessels can be reduced.
  • the device control unit 36 may cause the notification unit 45 to notify the notification information.
  • the monitor 34 displays notification information such as ⁇ vessel extraction/enhancement is being slowed down because the movement of the probe is slow''.
  • the device control unit 36 determines extraction of the short-axis image of the blood vessel by the blood vessel extraction unit 41 and highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the highlight display unit 44. After the extraction and highlighting of the short-axis image of the blood vessel by the blood vessel extraction unit 41, when the amount of motion increases and becomes larger than the fourth threshold value The emphasis display of the short-axis image of the blood vessel by the unit 44 is returned to the frame rate before the amount of motion became equal to or less than the fourth threshold. Further, the device control section 36 stops the notification of the notification information by the notification section 45 .
  • the values of the first to fourth threshold values are not particularly limited. can be set to a distance of The second threshold is a distance of 0.5 to 0.8 times the diameter of the blood vessel, the third threshold is a distance of twice the diameter of the blood vessel, and the fourth threshold is the diameter of the blood vessel. can be set to 0.25 times the distance.
  • the present invention is not limited to highlighting short-axis images of blood vessels, and can also highlight other tissues such as nerves, muscles, and bones.
  • tissues such as nerves and muscles are more difficult to extract (identify) than blood vessels, and it is even more difficult to detect movement amounts based on tissues such as nerves and muscles.
  • blood vessels have a characteristic shape of a substantially circular shape, they are easier to extract from an ultrasonic image and detect the amount of movement than tissues such as nerves and muscles.
  • the device control unit 36 may extract other tissue from the ultrasonic image, detect the amount of movement thereof, and highlight the other tissue according to the amount of movement. It is preferable to control the start and stop of extraction and highlighting of other tissues based on the amount of motion of the short-axis image of the blood vessel.
  • the short-axis image of the blood vessel for example, when the motion amount of the short-axis image of the blood vessel becomes equal to or greater than the first threshold, highlighting of other tissues is stopped, and the second Resume highlighting other tissues when below threshold.
  • the highlighting of other tissues when the motion amount of the short-axis image of the blood vessel is above the third threshold and below the fourth threshold.
  • other tissues can be highlighted in the same manner as the short-axis image of blood vessels.
  • the present invention is not limited to a stationary ultrasonic diagnostic apparatus, but also a portable ultrasonic diagnostic apparatus in which the device main body 3 is realized by a laptop terminal device, and a smartphone or a tablet PC.
  • the present invention can also be applied to a handheld ultrasonic diagnostic apparatus realized by a handheld terminal device such as a personal computer (Personal Computer).
  • the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 3 may be connected by wire or wirelessly. Further, all of the image generating section 31 or only the signal processing section 16 may be provided on the ultrasonic probe 1 side, or may be provided on the device main body 3 side.
  • the hardware configuration of a processing unit (processing unit) that executes various processes such as the transmission/reception circuit 14, the image generation unit 31, the display control unit 33, the blood vessel processing unit 35, and the device control unit 36 is , dedicated hardware, or various processors or computers that execute programs.
  • the circuit configuration can be changed after manufacturing such as CPU (Central Processing Unit), FPGA (Field Programmable Gate Array), etc., which are general-purpose processors that run software (programs) and function as various processing units Programmable Logic Device (PLD), which is a processor, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc. .
  • CPU Central Processing Unit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • 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 or different type, such as a combination of multiple FPGAs, or a combination of FPGAs and CPUs. and so on. Also, the plurality of processing units may be configured by one of various processors, or two or more of the plurality of processing units may be combined into one processor.
  • SoC System on Chip
  • the hardware configuration of these various processors is, more specifically, an electric circuit that combines circuit elements such as semiconductor elements.
  • the method of the present invention can be implemented, for example, by a program for causing a computer to execute each step. It is also possible to provide a computer-readable recording medium on which this program is recorded.

Abstract

本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法においては、血管抽出部が、超音波画像から血管の短軸像を抽出し、強調表示部が、モニタに表示された超音波画像において血管の短軸像を強調表示し、動き量検出部が、超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出する。装置制御部は、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が第１しきい値以上になった場合に、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を停止させる。これにより、超音波画像全体が動いた場合であっても、ユーザが違和感を覚えることなく、超音波画像に含まれる血管の短軸像を強調表示することができるようにする。

Description

超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
　本発明は、超音波画像に含まれる血管の短軸像を抽出して強調表示する機能を有する超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関する。
　例えば、穿刺針等を被検体の血管に挿入する場合、その穿刺位置および穿刺針の太さ等を決めるために、超音波診断装置を利用して超音波画像を観察しながら、血管の直径、深度および種類（動脈または静脈）等の確認が行われている。しかし、超音波画像の読影には熟練が必要であり、非熟練者にとって超音波画像の読影は容易ではない。そのため、特許文献１～４に記載されているように、超音波画像から血管の短軸像を抽出したり、血管等の動きを検出したりする超音波診断装置が提案されている。また、超音波プローブ内に位置センサを設け、超音波プローブの動きを検出する技術もある。
特開２０１２－０９０８２１号公報 特開２０１８－０２３６１０号公報 特開２０１５－１５４８８３号公報 国際公開第２０１４／１６２３６５号
　ここで、血管の短軸像を含む超音波画像において、血管の短軸像を抽出し、この血管の短軸像を強調表示する場合を考える。
　超音波画像は、例えば、３０コマ／秒という一定の速度（フレームレート）で生成されていく。一方、超音波画像から血管の短軸像を抽出する処理には、多少の時間を必要とする。このため、超音波画像から血管の短軸像を抽出し、この血管の短軸像を強調表示する場合、一定の速度で生成されていく実フレーム時間の超音波画像に対して、時間的に少し遅れて血管の短軸像の強調表示が行われる。
　ところが、ユーザが超音波プローブを動かす等、超音波画像全体が動いた場合に、超音波画像の表示に対して、遅れて血管の短軸像の抽出および強調表示が行われると、現在モニタに表示されている実フレーム時間の超音波画像に含まれる血管の短軸像の位置に対して、強調表示が行われる位置が大きくずれてしまい、モニタに表示された超音波画像を見ているユーザが違和感を覚えるという問題がある。
　本発明の目的は、超音波画像全体が動いた場合であっても、ユーザが違和感を覚えることなく、超音波画像に含まれる血管の短軸像を強調表示することができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、超音波プローブと、
　モニタと、
　超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームの送受信を行うことにより得られた受信信号に基づいて、血管の短軸像を含む超音波画像を生成する画像生成部と、
　超音波画像をモニタに表示させる表示制御部と、
　超音波画像から血管の短軸像を抽出する血管抽出部と、
　モニタに表示された超音波画像において血管の短軸像を強調表示する強調表示部と、
　超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出する動き量検出部と、
　強調表示部による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が第１しきい値以上になった場合に、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を停止させる装置制御部と、を備える、超音波診断装置を提供する。
　ここで、血管抽出部は、動き量が第１しきい値未満である場合に、超音波画像から抽出された血管の短軸像の中から観察対象となる血管の短軸像を検出し、
　動き量検出部は、複数のフレームの超音波画像にわたって観察対象となる血管の短軸像をトラッキングすることにより動き量を検出することが好ましい。
　また、動き量検出部は、超音波画像から複数の血管の短軸像が抽出された場合に、複数の血管の短軸像の動き量の平均値を超音波画像の動き量として検出することが好ましい。
　また、装置制御部は、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量が、第１しきい値よりも低い第２しきい値以下になった場合に、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を再開させることが好ましい。
　また、装置制御部は、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量が、第１しきい値よりも高い第３しきい値以上になった場合に、血管抽出部による血管の短軸像の抽出を停止させることが好ましい。
　また、装置制御部は、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が、第１しきい値よりも低い第４しきい値以下になった場合に、血管抽出部による血管の短軸像の抽出および強調表示部による血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させることが好ましい。
　また、血管抽出部は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かを判定する血管同定部を含み、互いに同一であると判定された血管の短軸像を強調表示することが好ましい。
　また、動き量検出部は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標または重心座標の差分、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる特徴点の座標の差分、あるいは、隣接するフレーム間の超音波画像のオプティカルフローを、超音波画像の動き量として検出することが好ましい。
　また、超音波画像に含まれる血管に関する血管情報を取得する血管情報取得部を備え、
　強調表示部は、血管の短軸像の強調表示に加えて、血管情報をモニタに表示させることが好ましい。
　また、動き量に基づいて、超音波プローブの動きの速さに関する報知情報をユーザに報知する報知部を備えることが好ましい。
　また、本発明は、超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームの送受信を行うことにより得られた受信信号に基づいて、血管の短軸像を含む超音波画像を生成し、
　超音波画像をモニタに表示させ、
　超音波画像から血管の短軸像を抽出し、
　モニタに表示された超音波画像において血管の短軸像を強調表示し、
　超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出し、
　血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が第１しきい値以上になった場合に、血管の短軸像の強調表示を停止させる、超音波診断装置の制御方法を提供する。
　ここで、動き量が第１しきい値未満である場合に、超音波画像から抽出された血管の短軸像の中から観察対象となる血管の短軸像を検出し、
　複数のフレームの超音波画像にわたって観察対象となる血管の短軸像をトラッキングすることにより動き量を検出することが好ましい。
　また、超音波画像から複数の血管の短軸像が抽出された場合に、複数の血管の短軸像の動き量の平均値を超音波画像の動き量として検出することが好ましい。
　また、血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量が、第１しきい値よりも低い第２しきい値以下になった場合に、血管の短軸像の強調表示を再開させることが好ましい。
　また、血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量が、第１しきい値よりも高い第３しきい値以上になった場合に、血管の短軸像の抽出を停止させることが好ましい。
　また、血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が、第１しきい値よりも低い第４しきい値以下になった場合に、血管の短軸像の抽出および血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させることが好ましい。
　また、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かを判定し、互いに同一であると判定された血管の短軸像を強調表示することが好ましい。
　また、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標または重心座標の差分、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる特徴点の座標の差分、あるいは、隣接するフレーム間の超音波画像のオプティカルフローを、超音波画像の動き量として検出することが好ましい。
　また、超音波画像に含まれる血管に関する血管情報を取得し、
　血管の短軸像の強調表示に加えて、血管情報をモニタに表示させることが好ましい。
　また、動き量に基づいて、超音波プローブの動きの速さに関する報知情報をユーザに報知することが好ましい。
　本発明においては、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が第１しきい値以上になった場合に、強調表示部による血管の短軸像の強調表示を停止させる。これにより、本発明によれば、超音波画像の動き量が大きくなった場合であっても、強調表示が、実フレーム時間の超音波画像に含まれる血管の短軸像の位置から大きくずれて表示されることがなくなるため、ユーザが違和感を覚えることがなくなる。
超音波診断装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 送受信回路の構成を表す一実施形態のブロック図である。 画像生成部の構成を表す一実施形態のブロック図である。 血管処理部の構成を表す一実施形態のブロック図である。 超音波画像を撮像する場合の超音波診断装置の動作を表す一実施形態のフローチャートである。 超音波画像に含まれる血管の短軸像を強調表示する場合の超音波診断装置の動作を表す一実施形態のフローチャートである。 複数の血管の短軸像を含む超音波画像を表す一実施形態の概念図である。
　以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を詳細に説明する。
　図１は、本発明の超音波診断装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。図１に示す超音波診断装置は、据置型の超音波診断装置であって、超音波プローブ１と、この超音波プローブ１に接続される装置本体３と、を備えている。
　超音波プローブ１は、超音波ビームにより被検体の検査箇所をスキャンして、この検査箇所の超音波画像に対応する音線信号を出力する。超音波プローブ１は、図１に示すように、振動子アレイ１１と、送受信回路１４と、を備えている。振動子アレイ１１と送受信回路１４とは双方向に接続されている。また、送受信回路１４には、後述する装置本体３の装置制御部３６が接続されている。
　振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送受信回路１４から供給される駆動信号に従って超音波を送信し、かつ、被検体からの反射波を受信してアナログの受信信号を出力する。
　各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した素子を用いて構成される。
　送受信回路１４は、装置制御部３６による制御の下で、振動子アレイ１１から超音波を送信させ、かつ、超音波エコーを受信した振動子アレイ１１から出力される受信信号に受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する。送受信回路１４は、図２に示すように、振動子アレイ１１に接続されるパルサ５１と、振動子アレイ１１から順次直列に接続される増幅部５２、ＡＤ（Analog Digital）変換部５３およびビームフォーマ５４と、を有している。
　パルサ５１は、例えば複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部３６により選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
　送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１の振動子アレイ１１に向かって伝搬する。振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子は、このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生し、これらの受信信号を増幅部５２に出力する。
　増幅部５２は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部５３に送信する。ＡＤ変換部５３は、増幅部５２から送信されたアナログの信号をデジタルの受信データに変換し、これらの受信データをビームフォーマ５４に出力する。
　ビームフォーマ５４は、装置制御部３６により選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、ＡＤ変換部５３により変換された各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部５３で変換された各受信データが整相加算され、かつ、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。
　次に、装置本体３は、超音波プローブ１によって生成された音線信号に基づいて、被検体の検査箇所の超音波画像を生成し、この被検体の検査箇所の超音波画像を表示する。装置本体３は、図１に示すように、画像生成部３１と、画像メモリ３２と、血管処理部３５と、表示制御部３３と、モニタ（表示部）３４と、入力装置３７と、装置制御部３６と、を備えている。
　画像生成部３１は、送受信回路１４に接続され、画像生成部３１には、表示制御部３３およびモニタ３４が順次直列に接続されている。また、画像生成部３１には、画像メモリ３２および血管処理部３５がそれぞれ接続され、画像メモリ３２および血管処理部３５には、表示制御部３３が接続されている。送受信回路１４、画像生成部３１、表示制御部３３、画像メモリ３２および血管処理部３５には装置制御部３６が接続され、装置制御部３６には入力装置３７が接続されている。
　画像生成部３１は、装置制御部３６の制御の下で、超音波プローブ１（より厳密には、振動子アレイ１１）を用いて被検体の検査箇所に超音波ビームの送受信を行うことにより得られた受信信号から、さらに言えば、送受信回路１４によって受信信号から生成された音線信号から、被検体の検査箇所の血管の短軸像を含む超音波画像（超音波画像信号）を生成する。画像生成部３１は、図３に示すように、信号処理部１６、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）１８および画像処理部１７が順次直列に接続された構成を有している。
　信号処理部１６は、送受信回路１４により生成された音線信号に基づいて、超音波画像に対応する画像情報データを生成する。より具体的には、信号処理部１６は、送受信回路１４のビームフォーマ５４により生成された音線信号に対して信号処理、例えば超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報を表す画像情報データを生成する。
　ＤＳＣ１８は、信号処理部１６により生成された画像情報データを、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する。
　画像処理部１７は、ＤＳＣ１８から入力される画像信号に対して、モニタ３４の表示フォーマットに従う明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の画像処理を施すことにより、超音波画像（超音波画像信号）を生成し、画像処理が施された超音波画像を画像メモリ３２、血管処理部３５および表示制御部３３に出力する。
　画像メモリ３２は、装置制御部３６の制御の下で、画像生成部３１により検査毎に生成された一連の複数フレームの超音波画像（超音波画像信号）を保持するメモリである。画像メモリ３２としては、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、または外部サーバ等を用いることができる。
　血管処理部３５は、装置制御部３６の制御の下で、被検体の検査箇所の超音波画像に含まれる血管を強調表示するための各種の処理を行う。血管処理部３５は、図４に示すように、血管抽出部４１と、動き量検出部４２と、血管情報取得部４３と、強調表示部４４と、報知部４５と、を有する。
　血管抽出部４１は、画像生成部３１に接続され、血管抽出部４１には、動き量検出部４２、血管情報取得部４３および強調表示部４４がそれぞれ接続されている。血管情報取得部４３には強調表示部４４が接続され、強調表示部４４には表示制御部３３が接続されている。動き量検出部４２には、報知部４５が接続されている。
　血管抽出部４１は、装置制御部３６の制御の下で、画像生成部３１により生成された超音波画像を解析することにより、超音波画像から血管の短軸像を抽出する。
　ここで、血管の短軸像とは、血管の走行方向に直交する断面方向に血管を輪切りにした切断面の画像である。従って、血管の短軸像は、血管の断面方向の切断面の領域（血管領域）を表す。
　本実施形態の血管抽出部４１は、超音波画像から血管の短軸像を判定（予測）する血管判定モデルを有し、この血管判定モデルを用いて、超音波画像に含まれる血管の短軸像を特定する。
　血管判定モデルは、任意の被検体の血管の短軸像を含む学習用超音波画像を教師データとして、学習用超音波画像と、この学習用超音波画像に含まれる血管の短軸像と、の関係を、複数の教師データについて学習した学習済みモデルである。
　血管判定モデルは、その学習結果に基づいて、判定対象となる超音波画像を入力として、この超音波画像に含まれる血管の短軸像の判定の結果（予測結果）を出力する。
　なお、血管判定モデルは、この領域が血管の短軸像であるという判定の結果を出力してもよいし、あるいは、この領域が血管の短軸像である確率が何％であるという判定の結果を出力してもよい。血管抽出部４１は、血管判定モデルによる判定の結果に基づいて、超音波画像から血管の短軸像を抽出する。
　血管の短軸像の抽出方法は、血管判定モデルを用いて血管の短軸像を判定する方法に限定されず、例えば、テンプレートマッチングを利用した方法等のように、超音波画像から血管の短軸像を抽出する各種の方法を利用することができる。
　血管抽出部４１は、テンプレートマッチングを利用して血管の短軸像を抽出する場合、血管の短軸像の典型的なパターンデータをテンプレートとして予め記憶しておき、超音波画像Ｕ内をテンプレートでサーチしながらパターンデータに対する類似度を算出する。そして、血管抽出部４１は、この類似度が、定められたしきい値以上かつ最大となった場所に血管の短軸像が存在するとみなして抽出する。
　本実施形態の血管抽出部４１は、複数のフレームにわたって超音波画像に含まれる血管の同定を行う血管同定部４６を有する。
　血管同定部４６は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かを判定する。
　血管抽出部４１は、複数のフレームの超音波画像にわたって、血管同定部４６によって互いに同一であると判定された血管の短軸像を強調表示する。
　血管同定部４６は、例えば、血管径、血管の種類（動脈または静脈）を表す血管ラベル、複数の血管の相対的な位置関係、および、血管の周囲の組織に関する組織情報の少なくとも１つに基づいて血管の同定を行うことができる。
　例えば、血管径が、２ｍｍの血管と５ｍｍの血管とでは、明らかに違う血管である。従って、血管径を算出しておき、血管径が、観測対象の血管の血管径から、定められた範囲内の長さであるか否かに基づいて血管の同定を行うことができる。
　また、動脈と静脈とが入れ替わることはないため、血管に血管ラベルを付けておき、血管ラベルが同じであるか否かに基づいて血管の同定を行うことができる。
　超音波画像に複数の血管の短軸像が含まれる場合、これら複数の血管の短軸像の相対的な位置関係に基づいて血管の同定を行うことができる。
　超音波画像に含まれる血管の周囲の組織、例えば、神経、筋肉、骨等の組織に関する組織情報に基づいて血管の同定を行うことができる。
　なお、血管の同定を行うことは必須ではないが、超音波画像の動き量が大きくなると、観察対象となる血管が、次のフレームの超音波画像において、他の血管と入れ替わっている場合もある得るため、血管の同定を行うことが望ましい。
　血管情報取得部４３は、装置制御部３６の制御の下で、血管抽出部４１により抽出された血管の短軸像に基づいて、画像生成部３１により生成された超音波画像を解析することにより、超音波画像に含まれる血管に関する血管情報を取得する。
　ここで、血管情報は、特に限定されないが、例えば、血管の直径、血管の深度、および、血管の種類等の情報を含む。
　血管情報取得部４３は、例えば、超音波画像の深度方向における血管の短軸像の幅を血管の短軸像の直径として計測することができる。
　また、血管情報取得部４３は、例えば、被検体の表皮、すなわち、超音波画像の最も浅い位置（超音波画像の上端部）から血管の短軸像までの深度方向における最短距離を血管の短軸像の深度として計測することができる。
　血管情報取得部４３は、ドプラ法を利用して得られた血流方向から、動脈なのか、静脈なのかを識別することができる。
　また、血管情報取得部４３は、血管の短軸像の真円度に基づいて、動脈なのか、静脈なのかを識別することができる。動脈は内圧が大きく、静脈は動脈よりも内圧が小さいため、真円度が、定められた閾値以上である血管が動脈であり、定められた閾値未満である血管が静脈であると識別することができる。
　さらに、血管情報取得部４３は、超音波画像に含まれる血管の周囲の組織に関する組織情報に基づいて、例えば、この組織の周囲には、動脈および静脈が、定められた方向に走行しているということから、動脈なのか、静脈なのかを識別することができる。
　強調表示部４４は、装置制御部３６の制御の下で、表示制御部３３の制御によりモニタ３４に表示された超音波画像において、血管抽出部４１により抽出された血管の短軸像を強調表示する。言い換えると、強調表示部４４は、血管の短軸像を強調表示するためのグラフィックを作成し、このグラフィックを、モニタ３４に表示された超音波画像において重畳して表示する。
　血管の短軸像を強調表示する方法は、特に限定されないが、例えば、血管の短軸像を含む領域を円形および四角形等の任意の形状の囲み線で囲んでもよいし、血管の短軸像内の領域をハッチングしてもよい。また、囲み線およびハッチングを任意の色に着色してもよいし、任意の線種にしてもよい。あるいは、血管の短軸像内の領域を、超音波画像における他の領域とは異なる色または明度にすることにより、血管の短軸像を強調表示してもよい。
　また、強調表示部４４は、血管の短軸像の強調表示に加えて、血管情報取得部４３により取得された血管に関する血管情報をアノテーションとしてモニタ３４に表示させることができる。
　血管情報の表示方法は、特に限定されないが、血管の短軸像に対応させて、血管情報を文字情報として超音波画像に重畳して表示させることができる。
　また、血管情報として、動脈なのか、静脈なのかを識別できるように、動脈の短軸像と静脈の短軸像とで、前述の囲み線およびハッチング等の色および線種を変えてもよい。また、動脈の短軸像を赤色、静脈の短軸像を青色で着色するというように、動脈の短軸像と静脈の短軸像とで着色する色を変えてもよいし、あるいは、動脈の短軸像と静脈の短軸像とで明度を変えてもよい。
　動き量検出部４２は、画像生成部３１により生成された超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出する。
　動き量の検出方法は、特に限定されないが、動き量検出部４２は、例えば、複数のフレームの超音波画像にわたって観察対象となる１の血管の短軸像をトラッキングすることにより動き量を検出することができる。
　この場合、血管抽出部４１は、動き量が、定められたしきい値未満である、例えば、後述する第１しきい値未満である場合に、超音波画像から抽出された血管の短軸像の中から前述の観察対象となる１の血管の短軸像を検出しておく。血管抽出部４１は、例えば、モニタ３４に表示された超音波画像において、超音波画像の深度方向に直交する方向の中央部に最も近く、かつ、超音波画像の深度方向の最も浅い位置にある血管を観察対象となる血管（代表的な血管）として検出することができる。
　また、動き量検出部４２は、超音波画像から複数の血管の短軸像が抽出された場合に、複数の血管の短軸像の動き量の平均値を超音波画像の動き量として検出してもよい。
　さらに、動き量検出部４２は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標または重心座標の差分（移動量）を超音波画像の動き量として検出してもよいし、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる特徴点の座標の差分を超音波画像の動き量として検出してもよい。ここで、特徴点は、超音波画像において、解剖学的な構造に特徴のある任意の構造物を抽出し、この構造物から特定される単数ないし複数の点である。
　あるいは、動き量検出部４２は、隣接するフレーム間の超音波画像のオプティカルフローを超音波画像の動き量として検出してもよい。
　報知部４５は、装置制御部３６の制御の下で、動き量検出部４２により検出された超音波画像の動き量に基づいて、超音波プローブ１の動きの速さに関する報知情報をユーザに報知する。
　報知情報をユーザに報知する方法は、特に限定されないが、例えば、報知情報のメッセージをモニタ３４に表示させてもよいし、図示していないスピーカからメッセージを読み上げる音声を出力させてもよいし、この両方を同時に行ってもよい。
　表示制御部３３は、装置制御部３６の制御の下で、各種の情報をモニタ３４に表示させる。表示制御部３３は、例えば、画像生成部３１により生成された超音波画像または画像メモリ３２に保持されている超音波画像に対して所定の処理を施して、処理後の超音波画像をモニタ３４に表示させる。
　モニタ３４は、表示制御部３３の制御により、各種の情報を表示する。モニタ３４は、例えば、超音波画像、血管情報および超音波プローブ１の動きの速さに関する情報等を表示する。モニタ３４としては、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）および有機ＥＬ（Electro-Luminescence：エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等を例示することができる。
　入力装置３７は、超音波診断装置のユーザ（検査者）から入力される各種の指示を受け取る。入力装置３７は、特に限定されないが、各種のボタン、および、ユーザがタッチ操作を行って各種の指示を入力するタッチパネル等を含む。
　装置制御部３６は、予め記憶されているプログラムおよび入力装置３７から入力されたユーザの指示等に基づいて、超音波プローブ１および装置本体３の各部の制御を行う。
　画像生成部３１、血管処理部３５、表示制御部３３および装置制御部３６によって端末側プロセッサ３９が構成されている。
　次に、図５のフローチャートを参照しながら、超音波画像を撮像する場合の超音波診断装置の動作を説明する。
　まず、超音波プローブ１が被検体の検査箇所に接触された状態において、装置制御部３６の制御の下で、送受信回路１４により超音波の送信が開始され、音線信号が生成される（ステップS1）。
　つまり、パルサ５１からの駆動信号に従って振動子アレイ１１の複数の振動子から被検体の検査箇所に超音波ビームが送信される。
　パルサ５１から送信された超音波ビームに基づく検査箇所からの超音波エコーは、振動子アレイ１１の各振動子により受信され、超音波エコーを受信した振動子アレイ１１の各振動子からアナログ信号である受信信号が出力される。
　振動子アレイ１１の各振動子から出力される受信信号は、増幅部５２により増幅され、ＡＤ変換部５３によりＡＤ変換されて受信データが取得される。
　この受信データに対して、ビームフォーマ５４により受信フォーカス処理が施されることにより、音線信号が生成される。
　続いて、装置制御部３６の制御の下で、画像生成部３１により、送受信回路１４のビームフォーマ５４により生成された音線信号に基づいて、被検体の検査箇所の超音波画像（超音波画像信号）が生成される（ステップS2）。
　つまり、ビームフォーマ５４により生成された音線信号は、信号処理部１６により各種の信号処理が施され、被検体内の組織に関する断層画像情報を表す画像情報データが生成される。
　信号処理部１６により生成された画像情報データは、ＤＳＣ１８によりラスター変換され、さらに画像処理部１７により各種の画像処理が施され、超音波画像（超音波画像信号）が生成される。
　画像処理部１７により生成された超音波画像は、画像メモリ３２に保持される。
　続いて、装置制御部３６の制御の下で、表示制御部３３により、画像処理部１７により生成された超音波画像または画像メモリ３２に保持された超音波画像に所定の処理が施されて、モニタ３４に表示される（ステップS3）。
　次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、超音波画像に含まれる血管の短軸像を強調表示する場合の超音波診断装置の動作を説明する。
　まず、血管抽出部４１により、装置制御部３６の制御の下で、血管判定モデルを用いて超音波画像が解析されることにより、超音波画像から血管の短軸像が抽出される。（ステップS11）。
　血管抽出部４１は、図７に示すように、超音波画像Ｕに含まれる血管の短軸像を抽出する。ここで、図７には、モニタ３４に表示された超音波画像において、３本の血管の短軸像Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が示されている。
　続いて、血管情報取得部４３により、装置制御部３６の制御の下で、血管抽出部４１により抽出された血管の短軸像に基づいて、超音波画像が解析されることにより、超音波画像に含まれる血管に関する血管情報が取得される（ステップS12）。
　血管情報取得部４３は、図７に示すように、例えば、超音波画像Ｕの深度方向における血管の短軸像Ｂ２の幅を血管の短軸像Ｂ２の直径Ａ２として計測する。
　また、血管情報取得部４３は、超音波画像Ｕの最も浅い位置から血管の短軸像Ｂ２までの深度方向における最短距離を血管の短軸像Ｂ２の深度Ｄ２として計測する。
　さらに、血管情報取得部４３は、血流方向、血管の短軸像の真円度および血管の周囲の組織に関する組織情報の少なくとも１つに基づいて、動脈なのか、静脈なのかを識別する。
　続いて、強調表示部４４により、装置制御部３６の制御の下で、モニタ３４に表示された超音波画像において、血管抽出部４１により抽出された血管の短軸像が強調表示される（ステップS13）。この場合、強調表示部４４は、血管の短軸像の強調表示に加えて、観察対象となる血管の短軸像に対応させて、血管情報取得部４３により取得された血管情報をモニタ３４に表示させてもよい。
　本実施形態において、血管の短軸像を強調表示する場合、まず、血管同定部４６により、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かが判定される。そして、血管抽出部４１により、血管同定部４６によって互いに同一であると判定された血管の短軸像が強調表示される。
　このように、血管の同定を行うことにより、複数のフレームの超音波画像にわたって、常に同じ観察対象となる血管の短軸像を強調表示することができる。
　更に好ましい態様として、強調表示の際に、フレーム間の超音波画像において同定されている血管の強調表示方法と、同定されていない血管の強調表示方法と、を異なる強調表示にすることが可能である。例えば、同定されている血管を実線とし、同定されていない血管を点線としてもよい。または、同定されている血管を半透明の塗りつぶしとし、同定されていない血管を単なる実線としてもよい。また、同定されている血管のみを強調表示させてもよい。
　強調表示部４４は、図７に示すように、例えば、血管の短軸像Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のうち、観察対象となる血管の短軸像Ｂ２を強調表示する。図７においては、血管の短軸像Ｂ２内がハッチングされることにより強調表示されている。
　また、強調表示部４４は、図７に示すように、例えば、血管の短軸像Ｂ２に対応させて、血管情報を含む血管情報パネルＰを超音波画像Ｕに重畳して表示させる。図７においては、血管情報として、直径：Ａ２ｍｍ、深度：Ｄ２ｍｍ、および、血管の種類が静脈であることが血管情報パネルＰ内に表示されている。
　上記のように、モニタ３４に表示された超音波画像において、血管の短軸像を強調表示することにより、例えば、ユーザが血管への穿刺針の挿入を行う場合に、ユーザを支援することができる。
　また、動き量検出部４２により、装置制御部３６の制御の下で、超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量が検出される（ステップS14）。
　本実施形態の動き量検出部４２は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標の差分、言い換えると、血管の短軸像の動き量を、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量として検出する。
　続いて、装置制御部３６により、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出、および、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示等の制御が行われる（ステップS15）。
　ここで、装置制御部３６は、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が大きくなって第１しきい値以上になった場合に、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を停止させる。この場合、装置制御部３６は、血管の短軸像の強調表示の停止に加えて、血管に関する血管情報の表示を停止させてもよい。
　これにより、超音波画像の動き量が大きくなった場合であっても、強調表示が、実フレーム時間の超音波画像に含まれる血管の短軸像の位置から大きくずれて表示されることがなくなるため、ユーザが違和感を覚えることがなくなる。
　また、装置制御部３６は、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が第１しきい値以上になった場合に、血管の短軸像の強調表示の停止に加えて、報知部４５による報知情報の報知を行わせてもよい。
　例えば、モニタ３４の表示画面の右上において、「プローブの動きが早いです、もっと遅くしてください」および「プローブの動きが早いため、血管強調をオフにしています」等の報知情報が超音波画像に重畳されて表示される。
　ここで、単に血管の短軸像の強調表示を停止するだけでは、ユーザは、血管の短軸像の強調表示の機能がオン状態なのか、オフ状態なのか、あるいは、オン状態であるが、一時的に血管の短軸像の強調表示が停止されているのかが直感的に分からない。これに対し、上記のように、血管の短軸像の強調表示と報知情報の報知とを連動させることにより、ユーザは、血管の短軸像の強調表示の機能の状態を直感的に把握することができるようになる。
　続いて、装置制御部３６は、動き量が第１しきい値以上になって、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量が小さくなって、第１しきい値よりも低い第２しきい値以下になった場合に、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を再開させる。この場合、装置制御部３６は、血管の短軸像の強調表示の再開に加えて、血管に関する血管情報の表示を再開させてもよい。
　また、装置制御部３６は、報知部４５による報知情報の報知を停止させる。
　ヒステリシス曲線のように、血管の短軸像の強調表示を停止させる第１しきい値と、血管の短軸像の強調表示を再開させる第２しきい値と、を異なる値に設定しておくことにより、しきい値の近傍において血管の短軸像の強調表示の開始と停止とが頻繁に切り替わることを防止し、滑らかに切り替えを行うことができる。また、血管の短軸像の強調表示が停止された場合であっても、血管の短軸像の抽出は常に行われているため、滑らかに血管の短軸像の強調表示を再開させることができる。
　一方、装置制御部３６は、動き量が第１しきい値以上になって、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を停止させた後、動き量がさらに大きくなって、第１しきい値よりも高い第３しきい値以上になった場合に、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出を停止させる。
　この場合、装置制御部３６は、血管の短軸像の抽出の停止に加えて、報知部４５による報知情報の報知を行わせてもよい。例えば、「プローブの動きが更に早いため、血管抽出・強調をオフにしています」等の報知情報がモニタ３４に表示される。
　また、装置制御部３６は、動き量が第３しきい値以上になって、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出を停止させた後、動き量が小さくなって、第３しきい値未満に戻った場合に、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出を再開させる。
　また、装置制御部３６は、報知部４５による報知情報の報知を停止させる。
　さらに、装置制御部３６は、強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を開始させた後、動き量が小さくなって、第１しきい値よりも低い、さらに言えば、第２しきい値よりも低い第４しきい値以下になった場合に、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出および強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させる。
　これにより、血管の短軸像の抽出および強調表示に要する超音波診断装置の消費電力を低減することができる。
　この場合、装置制御部３６は、報知部４５による報知情報の報知を行わせてもよい。例えば、「プローブの動きが遅いため、血管抽出・強調をゆっくりにしています」等の報知情報がモニタ３４に表示される。
　一方、装置制御部３６は、動き量が第４しきい値以下になって、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出および強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させた後、動き量が大きくなって、第４しきい値よりも大きくなった場合に、血管抽出部４１による血管の短軸像の抽出および強調表示部４４による血管の短軸像の強調表示を、動き量が第４しきい値以下になる前のフレームレートに戻す。
　また、装置制御部３６は、報知部４５による報知情報の報知を停止させる。
　ここで、第１～第４しきい値の値は、特に限定されないが、例えば、第１しきい値は、動き量が、血管の直径に相当する距離、言い換えると、血管の直径の１倍の距離に設定することができる。また、第２しきい値は、血管の直径の０．５～０．８倍の距離、第３しきい値は、血管の直径の２倍の距離、第４しきい値は、血管の直径の０．２５倍の距離に設定することができる。
　なお、本発明は、血管の短軸像の強調表示に限らず、神経、筋肉および骨等の他の組織を強調表示することも可能である。ただし、神経および筋肉等の組織は、血管に比べて抽出（識別）することが難しく、神経および筋肉等の組織に基づいて、動き量を検出することはさらに難しい。これに対し、血管は、略円形という特徴的な形状であるため、超音波画像からの抽出および動き量の検出が、神経および筋肉等の組織と比べて容易である。
　従って、装置制御部３６は、超音波画像から他の組織を抽出し、その動き量を検出し、その動き量に応じて、他の組織の強調表示を行ってもよいが、それよりも、血管の短軸像の動き量に基づいて、他の組織の抽出および強調表示の開始および停止を制御する方が望ましい。この場合、血管の短軸像の場合と同じように、例えば、血管の短軸像の動き量が第１しきい値以上になった場合に、他の組織の強調表示を停止させ、第２しきい値以下になった場合に、他の組織の強調表示を再開させる。血管の短軸像の動き量が第３しきい値以上になった場合、および、第４しきい値以下になった場合の他の組織の強調表示についても同様である。
　これにより、他の組織の強調表示も血管の短軸像の強調表示と同じように行うことができる。
　また、本発明は、据置型の超音波診断装置に限らず、装置本体３がラップトップ型の端末装置によって実現されている携帯型の超音波診断装置、および、装置本体３がスマートフォンまたはタブレットＰＣ（Personal Computer：パーソナルコンピュータ）等のハンドヘルド型の端末装置によって実現されているハンドヘルド型の超音波診断装置においても同様に適用可能である。また、超音波プローブ１と装置本体３との間は、有線で接続してもよいし、無線で接続してもよい。さらに、画像生成部３１の全部または信号処理部１６のみを、超音波プローブ１側に設けてもよいし、これらを装置本体３側に設けてもよい。
　本発明の装置において、送受信回路１４、画像生成部３１、表示制御部３３、血管処理部３５および装置制御部３６等の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成は、専用のハードウェアであってもよいし、プログラムを実行する各種のプロセッサまたはコンピュータであってもよい。
　各種のプロセッサには、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（Central Processing Unit）、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つの処理部を、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成してもよいし、同種または異種の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、または、ＦＰＧＡおよびＣＰＵの組み合わせ等によって構成してもよい。また、複数の処理部を、各種のプロセッサのうちの１つで構成してもよいし、複数の処理部のうちの２以上をまとめて１つのプロセッサを用いて構成してもよい。
　例えば、サーバおよびクライアント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。また、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。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構成は、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）である。
　また、本発明の方法は、例えば、その各々のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムにより実施することができる。また、このプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することもできる。
　以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
　１　超音波プローブ、３　装置本体、１１　振動子アレイ、１４　送受信回路、１６　信号処理部、１７　画像処理部、１８　ＤＳＣ、３１　画像生成部、３２　画像メモリ、３３　表示制御部、３４　モニタ、３５　血管処理部、３６　装置制御部、３７　入力装置、３９　プロセッサ、４１　血管抽出部、４２　動き量検出部、４３　血管情報取得部、４４　強調表示部、４５　報知部、４６　血管同定部、５１　パルサ、５２　増幅部、５３　ＡＤ変換部、５４　ビームフォーマ、Ａ２　直径、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３　血管の短軸像、Ｄ２　深度、Ｐ　血管情報パネル、Ｕ　超音波画像。

Claims (20)

  1. 　超音波プローブと、
    　モニタと、
    　前記超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームの送受信を行うことにより得られた受信信号に基づいて、血管の短軸像を含む超音波画像を生成する画像生成部と、
    　前記超音波画像を前記モニタに表示させる表示制御部と、
    　前記超音波画像から前記血管の短軸像を抽出する血管抽出部と、
    　前記モニタに表示された前記超音波画像において前記血管の短軸像を強調表示する強調表示部と、
    　前記超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出する動き量検出部と、
    　前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を開始させた後、前記動き量が第１しきい値以上になった場合に、前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を停止させる装置制御部と、を備える、超音波診断装置。
  2. 　前記血管抽出部は、前記動き量が前記第１しきい値未満である場合に、前記超音波画像から抽出された前記血管の短軸像の中から観察対象となる血管の短軸像を検出し、
    　前記動き量検出部は、複数のフレームの超音波画像にわたって前記観察対象となる血管の短軸像をトラッキングすることにより前記動き量を検出する、請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記動き量検出部は、前記超音波画像から複数の血管の短軸像が抽出された場合に、前記複数の血管の短軸像の動き量の平均値を前記超音波画像の動き量として検出する、請求項１または２に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記装置制御部は、前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を停止させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも低い第２しきい値以下になった場合に、前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を再開させる、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  5. 　前記装置制御部は、前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を停止させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも高い第３しきい値以上になった場合に、前記血管抽出部による前記血管の短軸像の抽出を停止させる、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  6. 　前記装置制御部は、前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を開始させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも低い第４しきい値以下になった場合に、前記血管抽出部による前記血管の短軸像の抽出および前記強調表示部による前記血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させる、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 　前記血管抽出部は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、前記隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かを判定する血管同定部を含み、前記互いに同一であると判定された血管の短軸像を強調表示する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  8. 　前記動き量検出部は、隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標または重心座標の差分、前記隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる特徴点の座標の差分、あるいは、前記隣接するフレーム間の超音波画像のオプティカルフローを、前記超音波画像の動き量として検出する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  9. 　前記超音波画像に含まれる血管に関する血管情報を取得する血管情報取得部を備え、
    　前記強調表示部は、前記血管の短軸像の強調表示に加えて、前記血管情報を前記モニタに表示させる、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  10. 　前記動き量に基づいて、前記超音波プローブの動きの速さに関する報知情報をユーザに報知する報知部を備える、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  11. 　超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームの送受信を行うことにより得られた受信信号に基づいて、血管の短軸像を含む超音波画像を生成し、
    　前記超音波画像をモニタに表示させ、
    　前記超音波画像から前記血管の短軸像を抽出し、
    　前記モニタに表示された前記超音波画像において前記血管の短軸像を強調表示し、
    　前記超音波画像に基づいて、隣接するフレーム間の超音波画像の動き量を検出し、
    　前記血管の短軸像の強調表示を開始させた後、前記動き量が第１しきい値以上になった場合に、前記血管の短軸像の強調表示を停止させる、超音波診断装置の制御方法。
  12. 　前記動き量が前記第１しきい値未満である場合に、前記超音波画像から抽出された前記血管の短軸像の中から観察対象となる血管の短軸像を検出し、
    　複数のフレームの超音波画像にわたって前記観察対象となる血管の短軸像をトラッキングすることにより前記動き量を検出する、請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
  13. 　前記超音波画像から複数の血管の短軸像が抽出された場合に、前記複数の血管の短軸像の動き量の平均値を前記超音波画像の動き量として検出する、請求項１２に記載の超音波診断装置の制御方法。
  14. 　前記血管の短軸像の強調表示を停止させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも低い第２しきい値以下になった場合に、前記血管の短軸像の強調表示を再開させる、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  15. 　前記血管の短軸像の強調表示を停止させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも高い第３しきい値以上になった場合に、前記血管の短軸像の抽出を停止させる、請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  16. 　前記血管の短軸像の強調表示を開始させた後、前記動き量が、前記第１しきい値よりも低い第４しきい値以下になった場合に、前記血管の短軸像の抽出および前記血管の短軸像の強調表示を、定められた複数フレームの超音波画像毎に実行させる、請求項１１ないし１５のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  17. 　隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像に基づいて、前記隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる血管が互いに同一の血管であるか否かを判定し、前記互いに同一であると判定された血管の短軸像を強調表示する、請求項１１ないし１６のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  18. 　隣接するフレームの超音波画像のそれぞれから抽出された血管の短軸像の中心座標または重心座標の差分、前記隣接するフレームの超音波画像のそれぞれに含まれる特徴点の座標の差分、あるいは、前記隣接するフレーム間の超音波画像のオプティカルフローを、前記超音波画像の動き量として検出する、請求項１１ないし１７のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  19. 　前記超音波画像に含まれる血管に関する血管情報を取得し、
    　前記血管の短軸像の強調表示に加えて、前記血管情報を前記モニタに表示させる、請求項１１ないし１８のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
  20. 　前記動き量に基づいて、前記超音波プローブの動きの速さに関する報知情報をユーザに報知する、請求項１１ないし１９のいずれか一項に記載の超音波診断装置の制御方法。
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