WO2023281997A1 - 超音波システムおよび超音波システムの制御方法 - Google Patents

超音波システムおよび超音波システムの制御方法 Download PDF

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WO2023281997A1
WO2023281997A1 PCT/JP2022/023942 JP2022023942W WO2023281997A1 WO 2023281997 A1 WO2023281997 A1 WO 2023281997A1 JP 2022023942 W JP2022023942 W JP 2022023942W WO 2023281997 A1 WO2023281997 A1 WO 2023281997A1
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WO
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ultrasonic
ultrasound
image
scanning
subject
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/023942
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English (en)
French (fr)
Inventor
敦 大澤
知己 井上
圭司 坪田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasound system used by a subject and a method of controlling the ultrasound system.
  • ultrasound imaging of a subject has been performed by capturing an ultrasound image representing a tomogram of the subject using a so-called ultrasound diagnostic apparatus.
  • Such ultrasound imaging is usually performed by a doctor or the like who has undergone specialized training, so the subject often visits the hospital for ultrasound imaging.
  • going to the hospital may be a physical or mental burden, so in recent years, for example, the subject himself or his cohabitant is required to perform ultrasound imaging on the subject at home. .
  • Patent Document 1 the ultrasound system of Patent Document 1 has been developed so that the subject can easily perform ultrasound imaging of himself/herself.
  • an ultrasonic image is generated by scanning the inside of the subject using a body surface probe that is brought into contact with the body surface of the subject, and follicles in the subject are detected from the generated ultrasonic image. , to notify a subject that a follicle has been detected.
  • a doctor or the like who makes the diagnosis determines whether or not an ultrasonic image suitable for diagnosis of the subject has been acquired, and the doctor or the like also determines whether or not the scanning of the ultrasonic beam is finished.
  • the subject is notified that a follicle has been detected, but normally, a user such as the subject who has not undergone specialized training cannot, for example, determine whether an ultrasound image suitable for diagnosis has been acquired. Therefore, it is difficult to determine when the scanning of the ultrasonic beam should be finished.
  • the present invention has been made to solve such conventional problems, and is an ultrasound system that allows a user to easily grasp the timing to end scanning of an ultrasound beam regardless of the level of ultrasound imaging skill. and to provide a control method for an ultrasound system.
  • a body cavity probe having a transducer array; a scanning control unit that acquires a received echo signal output from the transducer array by scanning an ultrasonic beam from the transducer array toward a region of interest of a subject; a processor that generates an ultrasound image based on the received echo signals;
  • An ultrasound system comprising: a notification unit that notifies the subject that scanning of the ultrasonic beam is to be completed when a scanning end signal is input.
  • [2] comprising a device body connected to the body cavity probe and having a body monitor; The ultrasound system according to [1], wherein the scan control unit and the processor are included in the body cavity probe or the device body.
  • the processor includes a determination unit that determines whether or not the generated ultrasonic images include a measurement ultrasonic image suitable for measuring the size of the region of interest [1]
  • the determination unit controls the intracavitary probe and the scanning control without the doctor or the doctor's guidance, with respect to the ultrasonic image of the subject that is ultrasonically captured by the doctor or the doctor's guidance. calculating a degree of matching of the ultrasound images of the subject generated using the unit and the processor;
  • the ultrasound system according to [11] wherein when an ultrasound image exists, it is determined that the measurement ultrasound image is included.
  • An external terminal device operated by a doctor and having an external terminal monitor The processor transmits the measurement ultrasound image to the external terminal device, The ultrasound system according to any one of [9] to [12], wherein the measurement ultrasound image is displayed on the external terminal monitor.
  • the processor includes a scanned information calculation unit that calculates scanned information regarding a scanned range of the region of interest by the intrabody cavity probe, The ultrasound system according to any one of [1] to [14], wherein the notification unit notifies the subject of the scanned information calculated by the scanned information calculation unit.
  • the body cavity probe is a transvaginal probe for performing ultrasound imaging of an ovary or a follicle as the site of interest.
  • acquiring a received echo signal output from the transducer array by scanning an ultrasonic beam from the transducer array of the body cavity probe toward a region of interest in the subject; generating an ultrasound image based on the received echo signal; A method of controlling an ultrasound system for notifying the subject that scanning of an ultrasound beam is to be completed when a scan end signal is input.
  • an ultrasound system comprises an intracavity probe having a transducer array, and an ultrasound beam output from the transducer array by scanning the transducer array toward a region of interest in a subject.
  • a scanning control unit that acquires echo signals, a processor that generates an ultrasonic image based on the received echo signals, and a notification that notifies the subject that scanning of the ultrasonic beam will end when a scanning end signal is input.
  • the user can easily grasp the timing to end the scanning of the ultrasonic beam regardless of the skill level of the ultrasonic imaging.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound system according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an intra-body-cavity probe according to Embodiment 1 of the present invention
  • 2 is a block diagram showing the configuration of a transmission/reception circuit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an image generator in Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an external terminal device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the ultrasound system according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an imaging range of the intra-body-cavity probe according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an ultrasound image according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a message displayed on a main body monitor in Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of an ultrasound image according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a first example of scanned information according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a second example of scanned information in Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a third example of scanned information according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing a fourth example of scanned information according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 1 shows the configuration of an ultrasound system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the ultrasound system 1 includes an ultrasound diagnostic device 2 and an external terminal device 3 connected to the ultrasound diagnostic device 2 via a network NW.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is used by a user such as a subject, and the external terminal device 3 is used by a doctor, for example.
  • the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2 includes a body cavity probe 4 and an apparatus body 5 connected to the body cavity probe 4 by wireless communication.
  • the body cavity probe 4 includes a transducer array 11 to which a transmission/reception circuit 12 and a wireless communication circuit 13 are sequentially connected.
  • a probe control unit 14 is also connected to the wireless communication circuit 13 .
  • the probe control unit 14 constitutes a processor.
  • the body cavity probe 4 also includes a battery (not shown).
  • the device main body 5 includes a wireless communication circuit 21, to which an image generation unit 22 and a determination unit 23 are connected in order. Also, the determination unit 23 is connected to the wireless communication circuit 21 . A notification unit 24 is also connected to the determination unit 23 . A scanning control unit 29 is also connected to the wireless communication circuit 21 . Also, the scanning control unit 29 is connected to the determination unit 23 . A device control section 25 is connected to the wireless communication circuit 21 , the image generation section 22 , the determination section 23 , the notification section 24 and the scanning control section 29 . An input device 26 is connected to the device control section 25 .
  • the processor 30 for the device main body 5 is configured by the image generation unit 22, the determination unit 23, and the device control unit 25. Further, the scanning control unit 29 constitutes a processor (not shown).
  • the body cavity probe 4 is an ultrasonic probe that scans the inside of the subject while being inserted into the subject. It includes a so-called transrectal probe for ultrasonically imaging the prostate or the like of the specimen.
  • the body cavity probe 4 has an appearance as shown in FIG. 3, for example. It has a gripping portion H that is gripped by A transducer array 11 is arranged at the tip T. As shown in FIG.
  • buttons B ⁇ b>1 and B ⁇ b>2 for the operator to control the body cavity probe 4 and the like can be arranged on the grip portion H.
  • the transducer array 11 of the body cavity probe 4 has a plurality of ultrasonic transducers arranged one-dimensionally or two-dimensionally. These ultrasonic transducers each transmit ultrasonic waves in accordance with drive signals supplied from the transmitting/receiving circuit 12, receive ultrasonic echoes from the subject, and output received echo signals based on the ultrasonic echoes.
  • Each ultrasonic transducer includes, for example, a piezoelectric ceramic typified by PZT (Lead Zirconate Titanate), a polymer piezoelectric element typified by PVDF (Poly Vinylidene Di Fluoride), and a PMN- It is constructed by forming electrodes on both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal or the like, typified by PT (Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate).
  • PZT Lead Zirconate Titanate
  • PVDF Poly Vinylidene Di Fluoride
  • PMN- It is constructed by forming electrodes on both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal or the like, typified by PT (Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate).
  • the transmitting/receiving circuit 12 includes a pulser 41 connected to the transducer array 11, an amplifier 42 serially connected from the transducer array 11, and an AD (Analog-to-Digital) converter 43. and a beamformer 44 .
  • the pulser 41 includes, for example, a plurality of pulse generators, and generates a plurality of ultrasonic waves from the transducer array 11 based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the scanning control section 29 of the apparatus body 5.
  • Each drive signal is generated by adjusting the delay amount so that the ultrasonic waves transmitted from the transducers form an ultrasonic beam.
  • the generated drive signal is supplied to the plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 11 .
  • the piezoelectric body expands and contracts, and pulse-like or continuous-wave ultrasonic waves are generated from the respective ultrasonic transducers. Sound waves are generated and an ultrasound beam is formed from the composite wave of those ultrasound waves.
  • the transmitted ultrasonic beams are reflected by an object such as a site of the subject, and propagate toward the transducer array 11 of the intracorporeal probe 4 .
  • the ultrasonic echoes propagating toward the transducer array 11 in this manner are received by the respective ultrasonic transducers forming the transducer array 11 .
  • each ultrasonic transducer that constitutes the transducer array 11 expands and contracts by receiving a propagating ultrasonic echo, and generates a received echo signal that is an electrical signal.
  • the received echo signal is sent to the amplifying section 42 of the transmitting/receiving circuit 12 .
  • the amplification unit 42 amplifies the input received echo signal and transmits the amplified signal to the AD conversion unit 43 .
  • the AD converter 43 converts the signal transmitted from the amplifier 42 into a digital form.
  • the beamformer 44 performs so-called reception focusing processing by giving respective delays to the digital received echo signals received from the AD converter 43 and adding them. By this reception focusing process, each reception echo signal converted by the AD converter 43 is phased and added to generate a processed signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down. The processed signal thus generated is sent to the radio communication circuit 13 .
  • the radio communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 includes an antenna and the like for transmitting and receiving radio waves. Control information and the like for controlling the inner probe 4 are received from the device body 5 .
  • the wireless communication circuit 13 when transmitting the processed signal to the device body 5, the wireless communication circuit 13 modulates the carrier based on the processed signal to generate a transmission signal.
  • the wireless communication circuit 13 supplies the transmission signal generated in this way to the antenna and transmits radio waves from the antenna, thereby wirelessly transmitting the processed signals to the apparatus main body 5 in sequence.
  • carrier modulation schemes include ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), or 16QAM. (16 Quadrature Amplitude Modulation), etc. are used.
  • the wireless communication circuit 13 restores data such as control information from the transmission signal received from the device body 5 and sends the restored data to the probe control unit 14 .
  • the probe control section 14 controls each section of the body cavity probe 4 according to the control information received from the device main body 5 via the wireless communication circuit 13, prerecorded programs, and the like.
  • the probe control unit 14 constitutes a processor (not shown) for the body cavity probe 4 .
  • This processor consists of a CPU (Central Processing Unit) and a control program for causing the CPU to perform various processes, including FPGA (Field Programmable Gate Array), DSP ( Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), GPU (Graphics Processing Unit), and other ICs (Integrated Circuit) may be used, or may be configured by combining them.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • DSP Digital Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • other ICs Integrated Circuit
  • the body cavity probe 4 also includes a battery (not shown) for supplying electric power to each part of the body cavity probe 4 .
  • the device main body 5 can be composed of handheld devices such as so-called tablet computers and smartphones, or devices that can be easily carried by the patient, such as laptop personal computers.
  • the wireless communication circuit 21 of the device main body 5 includes an antenna and the like for transmitting and receiving radio waves, and receives processed signals and the like transmitted from the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 by wireless communication. , control information for controlling the body cavity probe 4 and the like are transmitted to the wireless communication circuit 13 of the body cavity probe 4 . Also, as will be described later, the wireless communication circuit 21 transmits ultrasound images and the like to the external terminal device 3 via the network NW by wireless communication.
  • the wireless communication circuit 21 When transmitting data to the wireless communication circuit 13 of the body cavity probe 4 and when transmitting data to the external terminal device 3 via the network NW, the wireless communication circuit 21 modulates the carrier based on the data to be transmitted. to generate the transmission signal.
  • the wireless communication circuit 21 supplies the transmission signal thus generated to the antenna and transmits radio waves from the antenna, thereby wirelessly transmitting data to the wireless communication circuit 13 of the body cavity probe 4 and the network NW. do.
  • ASK, PSK, QPSK, 16QAM, or the like is used as a carrier modulation method.
  • the wireless communication circuit 21 restores the transmission signal received from the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 to the original data, and sends the restored data to the image generator 22 .
  • the scanning control unit 29 performs transmission/reception so as to obtain received echo signals output from the transducer array 11 by scanning the ultrasonic beams from the transducer array 11 of the body cavity probe 4 toward the site of interest of the subject.
  • Control circuit 12 At this time, the scanning control section 29 generates a control signal for controlling the transmission/reception circuit 12 .
  • the control signal generated in this manner is transmitted from the wireless communication circuit 21 to the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 and further to the transmission/reception circuit 12 .
  • the image generation unit 22 includes a signal processing unit 45 connected to the wireless communication circuit 21.
  • the signal processing unit 45 includes a DSC (Digital Scan Converter) 46 and an image processing unit 47. They are connected in series.
  • the image processing section 47 is connected to the determination section 23 .
  • the signal processing unit 45 processes the processed signal generated by the transmission/reception circuit 12 and received by the wireless communication circuit 21 according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave using the sound velocity value set by the device control unit 25. After performing attenuation correction due to distance, envelope detection processing is performed to generate a B-mode image signal, which is tomographic image information regarding tissues in the subject.
  • the DSC 46 converts (raster-converts) the B-mode image signal generated by the signal processing unit 45 into an image signal conforming to the normal television signal scanning method.
  • the image processing unit 47 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B-mode image signal input from the DSC 46 to generate a B-mode image. Send out.
  • a B-mode image subjected to image processing by the image processing unit 47 is hereinafter referred to as an ultrasound image.
  • the determination unit 23 determines whether or not the ultrasound images generated by the image generation unit 22 include measurement ultrasound images suitable for measuring the size of the region of interest. Further, when the determining unit 23 determines that the ultrasonic image for measurement is included in the ultrasonic image generated by the image generating unit 22, the determination unit 23 displays a scanning end signal indicating that the scanning of the ultrasonic beam is terminated. signal.
  • the determining unit 23 determines the site of interest from the ultrasonic image generated by the image generating unit 22. It is determined whether or not the entire region of interest is included in the ultrasonic image, and if it is determined that the entire region of interest is included in the ultrasonic image, the ultrasonic image is used as a measurement ultrasonic image. It can be determined that it is a sound wave image.
  • the determination unit 23 can use various commonly known image analysis methods when detecting a region of interest in an ultrasound image.
  • the determination unit 23 can use, for example, a so-called template matching method.
  • the determining unit 23 pre-stores a plurality of templates with different shapes and textures for the site of interest, calculates the correlation value between the pattern appearing in the ultrasonic image and the template, and determines that the correlation value is A region exceeding a certain level can be detected as a region of interest.
  • the determination unit 23 can also use, for example, a so-called machine learning method.
  • the determining unit 23 converts, for example, a plurality of teacher images relating to the region of interest and a plurality of teacher images relating to the anatomical structures existing around the region of interest into so-called feature amount vectors in advance.
  • the site of interest can be detected by so-called Adaboost or SVM (Support Vector Machine).
  • the determination unit 23 can also use, for example, a so-called deep learning method.
  • the determination unit 23 stores in advance a plurality of teacher images relating to the site of interest and the anatomical structures existing therearound, and uses a so-called segmentation model or the like based on the stored plurality of teacher images. can detect the site of interest.
  • the determination unit 23 determines whether the ultrasound image It can also be determined that the imaging data corresponding to the acoustic image is the ultrasound image for measurement.
  • the sharpness of the edge of the region of interest is an index indicating the sharpness of the boundary between the region of interest and the surrounding tissue structure. It can be calculated from the difference in brightness between the and the surrounding tissue structure.
  • the determination unit 23 stores in advance a model image, which is an ultrasonic image of a subject that has been ultrasonically photographed by a doctor or under the guidance of a doctor, and can detect body cavities without the doctor or the guidance of a doctor.
  • the degree of matching between the ultrasonic image of the subject generated using the inner probe 4, the scan control unit 29 and the processor 30 and the model image can be calculated. If the ultrasound images generated by the image generating unit 22 include an ultrasound image whose calculated degree of matching exceeds a predetermined threshold value, the determining unit 23 determines that the ultrasound image for measurement is included. It can also be determined that
  • the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will be completed when the scanning end signal issued by the determination unit 23 is input.
  • the notification unit 24 can include at least one of, for example, a main body monitor (not shown), a speaker, a lamp, and a vibrator for vibrating the device main body 5 .
  • a main body monitor not shown
  • the notification unit 24 can notify the subject by displaying on the body monitor a message indicating that the ultrasonic imaging will be terminated.
  • the body monitor include a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the notification unit 24 can notify the subject by emitting sound.
  • the notification unit 24 includes a lamp, for example, it can notify the subject by emitting light in a specific light emission pattern or by emitting light in a specific color.
  • the notification unit 24 includes a vibrator, for example, the subject can be notified by vibrating the apparatus main body 5 .
  • the device control section 25 controls each section of the device main body 5 according to a prerecorded program or the like.
  • the input device 26 is for a user such as a subject to perform an input operation.
  • the input device 26 is configured by, for example, a device such as a button, a switch, a touch pad, a touch panel, or the like for a subject or the like to perform an input operation.
  • the processor 27 composed of the image generation unit 22, the determination unit 23, and the device control unit 25 is composed of a CPU (Central Processing Unit) and a control program for causing the CPU to perform various processes.
  • CPU Central Processing Unit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • DSP Digital Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • another IC Integrated Circuit
  • the processor (not shown) configured by the scanning control unit 29 also includes a CPU and a control program for causing the CPU to perform various processes. may be configured together, or may be configured by combining them.
  • FIG. 6 shows a block diagram of the external terminal device 3 according to the first embodiment.
  • the external terminal device 3 includes a communication circuit 61 that is connected to the wireless communication circuit 21 of the device body 5 via the network NW. It is A terminal controller 64 is connected to the communication circuit 61 and the display controller 62 . An input device 65 is connected to the terminal control section 64 . A processor 66 for the external terminal device 3 is configured by the display control unit 62 and the terminal control unit 64 .
  • the external terminal device 3 is operated by, for example, a doctor, and can be configured by a so-called workstation or the like.
  • the communication circuit 61 connects to the network NW by wireless communication or wired communication.
  • the communication circuit 61 can receive an ultrasonic image or the like from the wireless communication circuit 21 of the device body 5 via the network NW.
  • the terminal control section 64 controls each section of the external terminal device 3 according to a prerecorded program or the like. Under the control of the terminal control unit 64 , the display control unit 62 performs predetermined processing on the ultrasound image or the like received by the communication circuit 61 and displays the processed image on the external terminal monitor 63 .
  • the external terminal monitor 63 performs various displays under the control of the display control section 62 .
  • the external terminal monitor 63 includes, for example, a display device such as an LCD or an organic EL display.
  • the input device 65 is used by a doctor or the like who operates the external terminal device 3 to perform an input operation.
  • the input device 65 is configured by devices such as a keyboard, mouse, trackball, touch pad, and touch panel, for example.
  • a doctor or the like who operates the external terminal device 3 can measure a region of interest in the ultrasonic image received by the communication circuit 61 via the input device 65 .
  • the processor 66 configured by the display control unit 62 and the terminal control unit 64 is configured by a CPU and a control program for causing the CPU to perform various processes. or a combination thereof. Also, the display control unit 62 and the terminal control unit 64 of the processor 66 can be partially or wholly integrated into one CPU or the like.
  • the subject uses the body cavity probe 4 to perform ultrasonic imaging of himself/herself, the body cavity probe 4 is a transvaginal probe, and the site of interest is the ovary. explain.
  • step S1 ultrasonic imaging of the inside of the subject is performed with the body cavity probe 4 inserted into the subject, whereby an ultrasonic image is acquired as imaging data.
  • the subject moves the body cavity probe 4 so that the distal end portion T of the body cavity probe 4 is directed in a plurality of directions while the body cavity probe 4 is inserted into the subject.
  • ultrasonic imaging is performed while changing the scanning direction.
  • the body cavity probe 4 is moved so that the distal end portion T of the body cavity probe 4 faces the region R1 on the right side of the uterus G of the subject as seen from the subject.
  • the body cavity probe 4 may be moved so that the distal end T of the body cavity probe 4 faces the region on the left side of the uterus G.
  • ultrasonic beams are transmitted into the subject from the plurality of transducers of the transducer array 11 in accordance with the drive signal from the pulser 41 of the transmission/reception circuit 12, and ultrasonic echoes from the subject are generated.
  • a received echo signal is generated in each transducer that receives .
  • the received echo signal generated in this way is sent to the amplifying section 42 of the transmitting/receiving circuit 12 .
  • the received echo signal is amplified by the amplifier 42, converted from analog format to digital format by the AD converter 43, and then subjected to phasing addition by the beamformer 34 to obtain a processed signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed down. is generated.
  • the processed signal is transmitted from the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 to the wireless communication circuit 21 of the device main body 5 and then to the image generating section 22 .
  • the image generator 22 generates an ultrasonic image based on the processed signal generated by the transmission/reception circuit 12 .
  • the ultrasound image generated in this manner is sent to the determination unit 23 .
  • step S2 the determination unit 23 of the processor 30 stores the ultrasonic images acquired in step S1, and determines whether or not a predetermined number of N frames of ultrasonic images have been acquired since the start of ultrasonic imaging. determine whether or not
  • N is an integer of 2 or more, and can be set in advance before the operation of the ultrasound system 1 shown in the flowchart of FIG. 7 is started, for example.
  • step S1 When it is determined that the number of frames of the acquired ultrasound image has not reached N frames, the process returns to step S1.
  • the process returns to step S1 to generate a new ultrasonic image. In this manner, the processing of steps S1 and S2 is repeated until N frames of ultrasonic images are acquired in a plurality of scanning directions.
  • step S3 the determination unit 23 of the processor 30 selects, among the N frames of ultrasound images acquired by repeating the processing of steps S1 and S2, an ultrasound image for measurement suitable for measuring the size of the ovary, which is the site of interest. Determine whether a sound wave image is included.
  • the determination unit 23 performs processing for detecting a region of interest using a method such as template matching, machine learning, or deep learning for each of the N frames of ultrasound images.
  • a method such as template matching, machine learning, or deep learning for each of the N frames of ultrasound images.
  • the determination unit 23 detects that the entire ovary F1 is included in the ultrasound image U1, and determines that the ultrasound images for measurement are included in the N-frame ultrasound images.
  • step S3 If it is determined in step S3 that the ultrasonic images for measurement are included in the N frames of ultrasonic images, the process proceeds to step S4.
  • step S ⁇ b>4 the determination unit 23 issues a scanning end signal indicating that the scanning of the ultrasonic beam is completed, and the scanning end signal is input to the notification unit 24 .
  • the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will end based on the scanning end signal input in step S4.
  • the notification unit 24 can include at least one of a main body monitor, a speaker, a lamp, a vibrator, and the like, and can notify the subject using at least one of these.
  • the notification unit 24 can notify the subject by displaying on the body monitor M a message K indicating that the scanning of the ultrasonic beam is finished.
  • a message K saying "Ultrasonic scanning is OK. Ultrasonic scanning will end.”
  • a doctor or the like who makes the diagnosis determines whether or not an ultrasonic image suitable for diagnosis of the subject has been acquired, and the doctor or the like also determines whether or not the scanning of the ultrasonic beam is finished.
  • Subjects without specialized training typically have difficulty determining, for example, whether an ultrasound image suitable for diagnosis has been acquired, and cannot determine when to finish scanning the ultrasound beam. was often difficult.
  • step S5 the subject is informed that the scanning of the ultrasonic beam is to be completed. It is possible to easily grasp the timing to end scanning.
  • the subject When the subject is informed that the scanning of the ultrasonic beam will be terminated, the subject inputs an instruction to terminate the scanning of the ultrasonic beam via the input device 26 of the device main body 5 . This completes the scanning of the ultrasonic beam.
  • the ultrasound image determined as the measurement ultrasound image in step S3 can be transmitted from the wireless communication circuit 21 of the device main body 5 to the external terminal device 3 via the network NW.
  • the ultrasonic image transmitted to the external terminal device 3 can be used by a doctor or the like in the external terminal device 3 to measure the size of the ovary, which is the site of interest.
  • step S5 When the process of step S5 is thus completed, the operation of the ultrasound system 1 according to the flowchart of FIG. 7 ends.
  • step S3 determines whether there is not even a single frame of ultrasonic images for measurement among the N frames of ultrasonic images. If it is determined in step S3 that there is not even a single frame of ultrasonic images for measurement among the N frames of ultrasonic images, the process returns to step S1 and a new ultrasonic image is acquired.
  • the number of frames of ultrasonic images counted by the determination unit 23 is reset in step S2. Therefore, in the process of step S2 newly performed, the ultrasonic image generated in step S1 subsequent to step S3 is counted as the first frame of the ultrasonic image.
  • the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasound beam is to be completed. Therefore, the ultrasonic image for measurement can be easily acquired, and the timing for ending the scanning of the ultrasonic beam can be easily grasped.
  • the ultrasound image for measurement is transmitted to the external terminal device 3 operated by a doctor or the like, the size of the site of interest can be measured more reliably using the ultrasound image for measurement. can.
  • step S1 it has been described that a plurality of processed signals are acquired as a plurality of imaging data by performing ultrasonic imaging while the subject manually moves the intracavitary probe 4.
  • the subject does not need to move the body cavity probe 4, and even if the subject is not accustomed to performing ultrasonic imaging, a plurality of imaging data in a plurality of scanning directions can be easily acquired.
  • step S2 the determination unit 23 determines whether or not N frames of ultrasonic images have been acquired, and in step S3, it is determined whether or not an ultrasonic image for measurement is included in the N frames of ultrasonic images. However, each time an ultrasonic image is acquired in step S1, the determination unit 23 can also determine whether or not the ultrasonic image is an ultrasonic image for measurement.
  • the determination unit 23 automatically issues a scanning end signal when it is determined that the measurement ultrasound images have been acquired. Since the subject is notified by the notification unit 24 that the scanning of the ultrasonic beam is to be terminated, the subject can easily grasp the timing to terminate the scanning of the ultrasonic beam.
  • the scanning end signal is issued from the determination unit 23, it can also be input from a doctor or the like via the input device 65 of the external terminal device 3, for example.
  • the ultrasonic images generated by the image generation unit 22 of the device main body 5 are sequentially transmitted from the wireless communication circuit 21 to the communication circuit 61 of the external terminal device 3 via the network NW, and then sent to the external terminal monitor 63. Is displayed.
  • a doctor or the like who operates the external terminal device 3 confirms the ultrasonic images continuously displayed on the external terminal monitor 63 and determines whether or not the ultrasonic images for measurement have been acquired.
  • a doctor or the like inputs an instruction to end scanning via the input device 65 when determining that the ultrasonic image for measurement has been acquired.
  • the terminal control unit 64 transmits a scanning end signal from the communication circuit 61 to the wireless communication circuit 21 of the apparatus body 5 via the network NW based on the instruction to end scanning.
  • a scanning end signal received by the wireless communication circuit 21 is input to the notification section 24 via the device control section 25 .
  • the notification unit 24 Based on the scanning end signal received from the device control unit 25, the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will end.
  • the subject receives the ultrasonic waves as in the case where the determination unit 23 issues the scan end signal. It is possible to easily grasp the timing of finishing the scanning of the beam.
  • the device main body 5 can be equipped with a camera (not shown) for capturing an optical image showing how the body cavity probe 4 is applied to the subject during ultrasonic imaging.
  • An optical image captured by the camera of the device body 5 can be transmitted from the wireless communication circuit 21 to the external terminal device 3 via the network NW and displayed on the external terminal monitor 63 of the external terminal device 3 .
  • a doctor or the like who operates the external terminal device 3 can refer to the optical image displayed on the external terminal monitor 63 when inputting an instruction to end the scanning of the ultrasonic beam.
  • whether or not to transmit the optical image captured by the camera of the device main body 5 to the external terminal device 3 can be determined by the subject via the input device 26 of the device main body 5, for example.
  • the subject can be set not to transmit the optical image to the external terminal device 3 .
  • the subject manually terminates the scanning of the ultrasonic beam when the notifying unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam is to be terminated.
  • Scanning of the ultrasound beam can also be stopped automatically.
  • a scanning end signal issued from the determination section 23 is sent to the scanning control section 29 .
  • the scanning control unit 29 Based on the scanning end signal, the scanning control unit 29 generates a control signal to the pulser 41 of the transmission/reception circuit 12 to stop generation of the drive signal for driving the transducer array 11 .
  • the control signal generated in this manner is transmitted from the wireless communication circuit 21 to the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4 and further to the transmission/reception circuit 12 .
  • the transmission/reception circuit 12 stops generating the drive signal based on the received control signal. This stops the scanning of the ultrasonic beam.
  • the scanning of the ultrasonic beam is automatically stopped based on the scanning end signal, so that even if the subject or the like who is unfamiliar with the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is performing ultrasonic imaging, Scanning of the ultrasonic beam can be stopped at appropriate timing.
  • the notification unit 24 of the apparatus main body 5 includes a main body monitor M as shown in FIG. It can be transmitted to the external terminal device 3 via the network NW and displayed only on the external terminal monitor 63 .
  • the subject who operates the ultrasonic diagnostic apparatus 2 cannot confirm the ultrasonic image, and only the doctor who operates the external terminal device 3 can confirm the ultrasonic image.
  • the scanning control unit 29 is described as not included in the processor 30 of the apparatus body 5, but may be included in the processor 30.
  • the transmission/reception circuit 12 may be configured by an electric circuit, or may be configured using a CPU, FPGA, DSP, ASIC, GPU, or other IC, or may be configured by combining them.
  • a processor (not shown) can be configured by the probe control section 14 and the transmitting/receiving circuit 12 in the body cavity probe 4 .
  • the ultrasound system 1 can also include a server device (not shown) connected to the ultrasound diagnostic apparatus 2 via the network NW.
  • the determination unit 23 can be included in this server device instead of being included in the device body 5 .
  • the multiple frames of ultrasound images generated by the image generation unit 23 are transmitted from the wireless communication circuit 21 to the server device via the network NW, and further sent to the determination unit 23 in the server device.
  • the determining unit 23 determines whether or not the ultrasonic image for measurement exists in the ultrasonic images of the plurality of frames by analyzing the ultrasonic images of the plurality of frames.
  • the determination unit 23 issues a scanning end signal. The scanning end signal issued in this manner is transmitted from the server device to the wireless communication circuit 21 of the device main body 5 via the network NW, and further to the notification unit 24 .
  • the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will be terminated based on the scanning end signal. In this way, even when the determination unit 23 is included in a server device (not shown), the ultrasonic image for measurement can be easily acquired regardless of the skill level of ultrasonic imaging, and the timing of ending the scanning of the ultrasonic beam can be easily determined. can be grasped.
  • Embodiment 2 In Embodiment 1, the scanning control section 29 is included in the device main body 5 , but the scanning control section 29 may be included in the body cavity probe 4 .
  • the ultrasonic system of Embodiment 2 includes an ultrasonic diagnostic apparatus 2A shown in FIG. 11 instead of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 in the ultrasonic system 1 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2A is the ultrasonic diagnostic apparatus 2 according to Embodiment 1 shown in FIG. is.
  • the body cavity probe 4A is the same as the body cavity probe 4 in Embodiment 1, except that a scan control unit 72 is added.
  • the scanning control section 72 is the same as the scanning control section 29 in the first embodiment.
  • a scanning control unit 72 is connected to the transmitting/receiving circuit 12 in the body cavity probe 4A.
  • the device main body 5A is the same as the device main body 5 in the first embodiment except that the scanning control section 29 is removed.
  • An image generation unit 22 and a determination unit 23 are connected to a wireless communication circuit 21 in the apparatus main body 5A.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2A scanning of ultrasonic beams from the transducer array 11 toward the inside of the subject is performed based on the drive signal generated by the transmission/reception circuit 12 under the control of the scanning control unit 72.
  • a received echo signal is generated in the transducer array 11 based on the ultrasonic echo within the subject, and the generated received echo signal is sent to the transmission/reception circuit 12 .
  • Transceiver circuit 12 generates a processed signal based on the received echo signal.
  • the processed signal generated by the transmitting/receiving circuit 12 is transmitted from the wireless communication circuit 13 to the wireless communication circuit 21 of the apparatus main body 5A.
  • the wireless communication circuit 21 receives the processed signal from the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4A and sends the received processed signal to the image generator 22 .
  • the image generator 22 generates an ultrasound image based on the processed signal received from the wireless communication circuit 21 .
  • the determining unit 23 analyzes the ultrasonic image generated by the image generating unit 22, and issues a scanning end signal when determining that the ultrasonic image is an ultrasonic image for measurement.
  • the notification unit 24 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will be terminated based on the scanning end signal issued by the determination unit 23 .
  • the notifying unit 24 scans the ultrasonic beam. Since the subject is notified that the scanning is to be completed, the ultrasonic image for measurement can be easily obtained regardless of the level of ultrasonic imaging skill, and the timing of finishing the scanning of the ultrasonic beam can be easily grasped.
  • Embodiment 3 In Embodiment 1, it is described that the notification section 24 is included in the device main body 5 , but the notification section 24 can also be included in the body cavity probe 4 .
  • the ultrasonic system of Embodiment 3 is provided with an ultrasonic diagnostic apparatus 2B shown in FIG. 12 instead of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 in the ultrasonic system 1 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2B is the ultrasonic diagnostic apparatus 2 according to Embodiment 1 shown in FIG. is.
  • the body cavity probe 4B is the same as the body cavity probe 4 of Embodiment 1, except that the notification section 74 is added and the probe control section 14B is provided instead of the probe control section 14.
  • FIG. 1 The body cavity probe 4B is the same as the body cavity probe 4 of Embodiment 1, except that the notification section 74 is added and the probe control section 14B is provided instead of the probe control section 14.
  • a notification unit 74 is connected to the wireless communication circuit 13 and the probe control unit 14B.
  • a processor (not shown) is configured by the probe control unit 14B.
  • the device main body 5B is the same as the device main body 5 according to the first embodiment except that the notification section 24 is removed, and the device control section 25 is replaced with a device control section 25B.
  • a processor 30B is configured by the image generation section 22, the determination section 23, and the device control section 25B.
  • the notification unit 74 of the body cavity probe 4B includes, for example, at least one of a speaker, a lamp, and a vibrator that vibrates the body cavity probe 4B, and emits an ultrasonic beam based on the scanning end signal issued by the determination unit 23. The subject is informed that the scanning of .
  • the scanning end signal is transmitted from the wireless communication circuit 21 to the wireless communication circuit 13 of the intracorporeal probe 4B. , is sent from the radio communication circuit 13 to the notification unit 74 . Based on the scanning end signal received from the wireless communication circuit 13, the notification unit 74 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam will be terminated.
  • the reporting unit 74 indicates that the scanning of the ultrasonic beam is to be terminated, as in the case of the first embodiment in which the reporting unit 24 is included in the device main body 5. is notified to the subject, the ultrasonic image for measurement can be easily acquired regardless of the skill level of ultrasonic imaging, and the timing for ending the scanning of the ultrasonic beam can be easily grasped.
  • Embodiment 4 In Embodiment 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is composed of the body cavity probe 4 and the apparatus main body 5, but the ultrasonic diagnostic apparatus 2 can be composed of the body cavity probe 4 alone.
  • the ultrasonic system of Embodiment 4 is provided with an ultrasonic diagnostic apparatus 2C shown in FIG. 13 instead of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 in the ultrasonic system 1 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2C has an intra-body cavity probe 4C instead of the intra-body cavity probe 4 in the ultrasonic diagnostic apparatus 2 according to Embodiment 1 shown in FIG. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 2C in Embodiment 4 is configured only with the intra-body-cavity probe 4C.
  • the body cavity probe 4C is the same as the body cavity probe 4 in Embodiment 1, except that the scanning control section 76, the image generation section 78, the determination section 79, and the notification section 81 are added, and the probe control section 14C is used instead of the probe control section 14. It is prepared.
  • the scanning control unit 76 is the same as the scanning control unit 29 in the first embodiment
  • the image generation unit 78 is the same as the image generation unit 22 in the first embodiment
  • the determination unit 79 is the determination unit 23 in the first embodiment. is identical to
  • the transmitter/receiver circuit 12, the image generator 78, the determiner 79, and the wireless communication circuit 13 are connected to the transducer array 11 in this order.
  • a scanning control unit 76 is also connected to the transmission/reception circuit 12 . Further, the scanning control section 76 and the notification section 81 are connected to the determination section 79 .
  • a probe control unit 14C is connected to the wireless communication circuit 13, the image generation unit 78, the determination unit 79, and the notification unit 81.
  • a processor 80 is configured by the probe control unit 14C, the image generation unit 78, and the determination unit 79.
  • a processor (not shown) is configured by the scanning control unit 76 .
  • the transmitting/receiving circuit 12 generates a processed signal based on the received echo signal generated by the transducer array 11.
  • the image generator 78 generates an ultrasonic image based on the processed signal generated by the transmission/reception circuit 12 .
  • the determining unit 79 analyzes the ultrasonic image generated by the image generating unit 78, determines whether the ultrasonic image is an ultrasonic image for measurement, and determines whether the ultrasonic image is an ultrasonic image for measurement. When it is determined that there is, a scanning end signal is issued.
  • the notification unit 81 of the body cavity probe 4C includes, for example, at least one of a speaker, a lamp, and a vibrator that vibrates the body cavity probe 4C, and emits an ultrasonic beam based on the scanning end signal issued by the determination unit 23. The subject is informed that the scanning of .
  • the ultrasonic image determined by the determining unit 79 to be an ultrasonic image for measurement is transmitted from the wireless communication circuit 13 to the external terminal device 3 via the network NW and displayed on the external terminal monitor 63 .
  • a doctor or the like who operates the external terminal device 3 can diagnose the site of interest, such as measuring the size of the site of interest using the measurement ultrasound image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2C is composed of the body cavity probe 4C, as in the case where the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is composed of the body cavity probe 4 and the apparatus main body 5 as in Embodiment 1, Since the notifying unit 81 notifies the subject that the scanning of the ultrasonic beam is to be completed, the ultrasonic image for measurement can be easily obtained regardless of the skill level of the ultrasonic imaging, and the scanning of the ultrasonic beam is completed. You can easily know when to
  • Embodiment 5 In Embodiment 1, it is described that a doctor or the like uses the external terminal device 3 to measure a region of interest in a measurement ultrasonic image, but measurement of the region of interest can also be performed automatically.
  • the ultrasonic system of Embodiment 5 is provided with an ultrasonic diagnostic apparatus 2D shown in FIG. 14 in place of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 in the ultrasonic system 1 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2D includes an apparatus main body 5D in place of the apparatus main body 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus 2 according to Embodiment 1 shown in FIG.
  • the device main body 5D is the same as the device main body 5 according to the first embodiment, except that the measuring section 82 is added and the device control section 25D is provided instead of the device control section 25.
  • the measurement section 82 is connected to the wireless communication circuit 21, the image generation section 22, the determination section 23, and the device control section 25D.
  • a processor 30D is configured by the image generation unit 22, the determination unit 23, the device control unit 25D, and the measurement unit .
  • the measurement unit 82 measures the size of the region of interest included in the ultrasonic image determined by the determination unit 23 as the measurement ultrasonic image. For example, as shown in FIG. 15, when the ultrasonic image U2 including the entire site of interest F2 is determined to be the ultrasonic image for measurement, the measurement unit 82 determines the maximum diameter L of the site of interest F2 as the maximum diameter L of the site of interest F2. can be measured as the size of
  • the size of the site of interest is automatically measured by the measuring unit 82 based on the measurement ultrasound image. Saves time.
  • the measuring unit 82 links the information on the measured size of the region of interest to the ultrasonic image for measurement and sends it to the wireless communication circuit 21 .
  • the wireless communication circuit 21 transmits the ultrasonic image for measurement and information on the size of the region of interest measured by the measuring unit 82 to the external terminal device 3 shown in FIG. 5 via the network NW.
  • the communication circuit 61 of the external terminal device 3 receives the ultrasonic image for measurement and information on the size of the region of interest, and sends them to the external terminal monitor 63 via the display control unit 62 . As a result, the measurement ultrasound image and the size information of the region of interest are displayed on the external terminal monitor 63 . A doctor or the like who operates the external terminal device 3 can easily grasp the ultrasonic image for measurement, and can save the trouble of manually measuring the size of the region of interest.
  • the size of the region of interest is automatically measured based on the ultrasound image for measurement by the measuring unit 82. It is possible to omit the trouble of manually measuring the size of the site of interest by using the size information of the site of interest.
  • the measurement unit 82 is included in the device main body 5D in Embodiment 5, it may be included in the external terminal device 3, for example.
  • the ultrasonic image for measurement is transmitted from the wireless communication circuit 21 of the apparatus main body 5D to the external terminal device 3 via the network NW, and the communication circuit 61 of the external terminal device 3 transmits an ultrasonic image corresponding to the ultrasonic image for measurement.
  • the measurement unit 82 included in the external terminal device 3 automatically measures the size of the region of interest based on the ultrasonic image for measurement. Information on the size of the region of interest acquired in this way can be displayed on the external terminal monitor 63 together with the ultrasonic image for measurement.
  • Embodiment 5 is applied to Embodiment 1, it can be applied to Embodiments 2 to 4 in the same manner.
  • Embodiment 6 When a subject who has not received specialized training performs ultrasound imaging on himself/herself, it is difficult to grasp which areas within the subject have already been imaged and which areas have not yet been imaged. There is Therefore, it is also possible to show the subject the range that has already been imaged.
  • the ultrasonic system of Embodiment 6 includes an ultrasonic diagnostic apparatus 2E shown in FIG. 16 instead of the ultrasonic diagnostic apparatus 2 in the ultrasonic system 1 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 2E is the ultrasonic diagnostic apparatus 2 according to Embodiment 1 shown in FIG. is.
  • the body cavity probe 4E is the same as the body cavity probe 4 according to the first embodiment, except that the sensor device 83 is added and the probe control section 14E is provided instead of the probe control section 14.
  • a sensor device 83 is connected to the probe control section 14E.
  • a processor (not shown) is configured by the probe control unit 14E.
  • the sensor device 83 includes so-called gyro sensors, magnetic sensors, GPS (Global Positioning System) sensors, etc., and measures the position of the distal end T of the body cavity probe 4E.
  • the position information of the distal end portion T of the body cavity probe 4E acquired by the sensor device 83 is sent to the wireless communication circuit 13 via the probe control unit 14E, and transmitted from the wireless communication circuit 13 to the wireless communication circuit 21 of the device main body 5E. be done.
  • the device main body 5E is the same as the device main body 5 in the first embodiment, except that the scanned information calculation section 84 is added, and a device control section 25E is provided instead of the device control section 25.
  • a scanned information calculation section 84 is connected to the image generation section 22, the notification section 24 and the apparatus control section 25E.
  • a processor 30E is configured by the image generation unit 22, the determination unit 23, the device control unit 25E, and the scanned information calculation unit 84.
  • the wireless communication circuit 21 of the device main body 5E receives the position information of the distal end T of the body cavity probe 4E acquired by the sensor device 83 from the wireless communication circuit 13 of the body cavity probe 4E.
  • the position information received by the wireless communication circuit 21 is sent to the scanned information calculator 84 via the device controller 25E.
  • the scanned information calculation unit 84 calculates the scanned information regarding the scanned range of the site of interest by the body cavity probe 4E.
  • the scanned information includes, for example, information on the position of the distal end T of the body cavity probe 4E and information on the already scanned range of the site of interest.
  • the notification unit 24 notifies the subject of the scanned information calculated by the scanned information calculation unit 84 .
  • the notification unit 24 includes a main body monitor M as shown in FIG. 9, as shown in FIGS.
  • the scanned information can be notified to the subject.
  • ultrasonic imaging is performed with the ovary F3 of the subject as the site of interest, and a two-dimensional model of the uterus G present around the ovary F3, which is the site of interest, is shown.
  • Scanned ranges A1 to A4 are indicated on the two-dimensional model of the uterus G by dotted lines extending from the position P of the distal end T of the body cavity probe 4E.
  • the subject proceeds with ultrasonic imaging while checking the scanned ranges A1 to A4 displayed on the main body monitor M, thereby easily grasping the already scanned range and the unscanned range.
  • Ultrasound imaging of areas that have not yet been scanned can be performed. As a result, for example, the scanned range A1 in FIG. 17, the scanned range A2 in FIG. 18, the scanned range A3 shown in FIG. 19, and the scanned range A4 shown in FIG. to be displayed.
  • the scanned information regarding the scanned range of the site of interest by the intracavitary probe 4E is calculated by the scanned information calculation unit 84, and the scanned information is displayed by the reporting unit 24. Since the information is notified to the subject, the subject can easily perform ultrasonic imaging around the region of interest while easily grasping the range that has already been scanned and the range that has not yet been scanned.
  • the 3D model of the site of interest and its surroundings can also be displayed on the main monitor M.
  • the position P of the distal end T of the body cavity probe 4E and the scanned ranges A1 to A4 can be displayed on the three-dimensional model.
  • the reporting unit 24 calculates a site-of-interest scanning rate indicating how much the site of interest has been scanned, and a peripheral area scanning rate indicating how much the area around the site of interest has been scanned.
  • the site scan rate and peripheral area scan rate can also be reported to the subject.
  • the reporting unit 24 stores, for example, a two-dimensional model representing the region of interest and its surrounding area, and calculates the scanning rate of the region of interest based on the area of the scanned range of the region of interest relative to the total area of the region of interest in the two-dimensional model. , and the area of the scanned area relative to the area of the region of interest and its surroundings in the two-dimensional model can be used to calculate the peripheral area scanning rate.
  • the reporting unit 24 stores, for example, a three-dimensional model representing a region of interest and its surrounding area, and scans the region of interest based on the volume of the scanned range of the region of interest with respect to the entire volume of the region of interest in the three-dimensional model.
  • the peripheral area scan rate can be calculated by the volume of the scanned area relative to the volume of the region of interest and its surroundings in the three-dimensional model.
  • the subject By checking the scanning rate of the site of interest and the scanning rate of the surrounding area, the subject can easily grasp how much the ultrasound imaging has progressed, and the ultrasound is performed so as to increase the scanning rate of the site of interest and the scanning rate of the surrounding area.
  • ultrasonic imaging can be performed on the surroundings of the site of interest without omission.
  • the notification unit 24 can notify the subject of the scanned information by, for example, outputting the region-of-interest scanning rate and the peripheral region scanning rate as sounds.
  • the notification unit 24 can also guide the subject to operate the intra-body-cavity probe 4E so as to perform ultrasonic imaging on an unscanned range. For example, when the main body monitor M is included, the notification unit 24 displays a message such as "Please turn the tip of the probe to the right" on the main body monitor M, so that the operation of the body cavity probe 4B is received. Can guide to the specimen.
  • the subject can easily grasp the direction in which the intra-body-cavity probe 4E should be directed, and perform ultrasound imaging around the site of interest without omission.
  • the notification unit 24 can issue guidance to the subject by voice.
  • the notification unit 24 includes a vibrator, for example, the informing unit 24 indicates that the intrabody cavity probe 4E is turned to the right by one vibration, and that the intrabody cavity probe 4E is turned to the left is vibrated twice continuously.
  • the subject can be guided by a particular vibration pattern, such as indicated by .
  • the notification unit 24 includes a lamp, the notification unit 24 can guide the subject by emitting light in a specific light emission pattern or a specific color.
  • the scanned information calculation unit 84 calculates the scanned information based on the position information of the distal end T of the intrabody cavity probe 4E acquired by the sensor device 83. It is also possible to calculate the scanned information by performing image analysis on the image. In this case, the scanned information calculation unit 84 detects, for example, the site of interest and its surrounding tissues from multiple frames of ultrasound images, the positional relationship between the detected site of interest and its surrounding tissues, the positional relationship between the detected site of interest and its surrounding tissues, and the The scanned range can be calculated based on the positional relationship between the frames, the positional relationship of the surrounding tissue between frames, and the like.
  • Embodiment 6 is applied to Embodiment 1, it can be applied to Embodiments 2 to 5 in the same way.

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Abstract

超音波システムは、振動子アレイ(11)を有する体腔内プローブ(4)と、振動子アレイ(11)から被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより振動子アレイ(11)から出力される受信エコー信号を取得する走査制御部(29)と、受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成するプロセッサ(30)と、走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する報知部(24)とを備える。

Description

超音波システムおよび超音波システムの制御方法
 本発明は、被検体により使用される超音波システムおよび超音波システムの制御方法に関する。
 従来から、いわゆる超音波診断装置を用いて被検体の断層を表す超音波画像を撮影することにより、被検体に対する超音波撮影が行われている。通常、このような超音波撮影は、専門的なトレーニングを受けた医師等により行われるため、被検体は、超音波撮影のために通院することが多い。しかしながら、被検体によっては通院が身体的または精神的な負担になる場合があるため、近年では、例えば被検体自身またはその同居者が自宅で被検体に対する超音波撮影を行うことが求められている。
 被検体が自身に対する超音波撮影を容易に行えるように、例えば、特許文献1の超音波システムが開発されている。特許文献1には、被検体の体表面に接触させる体表面プローブを用いて被検体内を走査することにより超音波画像を生成し、生成された超音波画像から被検体内の卵胞を検出し、卵胞を検出したことを被検体に報知することが開示されている。
特表2020-536666号公報
 ところで、一般的に、被検体に対する診断に適した超音波画像が取得されたか否かは、診断を行う医師等により判断され、超音波ビームの走査の終了についても、医師等により判断される。特許文献1では、卵胞が検出されたことが被検体に報知されるが、通常、専門的なトレーニングを受けていない被検体等のユーザは、例えば診断に適した超音波画像が取得されたか否かを判断することが困難であり、超音波ビームの走査をいつ終了したらよいかという判断も困難な場合が多い。
 本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、超音波撮影の熟練度に関わらずユーザが超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる超音波システムおよび超音波システムの制御方法を提供することを目的とする。
 以下の構成によれば、上記目的を達成できる。
 〔1〕 振動子アレイを有する体腔内プローブと、
 前記振動子アレイから被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより前記振動子アレイから出力される受信エコー信号を取得する走査制御部と、
 前記受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成するプロセッサと、
 走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を前記被検体に報知する報知部と
 を備える超音波システム。
 〔2〕 前記体腔内プローブに接続され且つ本体モニタを有する装置本体を備え、
 前記走査制御部および前記プロセッサは、前記体腔内プローブまたは前記装置本体に含まれる〔1〕に記載の超音波システム。
 〔3〕 前記報知部は、前記装置本体に配置された前記本体モニタ、スピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う〔2〕に記載の超音波システム。
 〔4〕 前記報知部は、前記体腔内プローブに配置されたスピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う〔2〕に記載の超音波システム。
 〔5〕 前記プロセッサは、生成された前記超音波画像を前記本体モニタに表示しない〔2〕~〔4〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔6〕 前記走査制御部、前記プロセッサおよび前記報知部は、前記体腔内プローブに含まれる〔1〕に記載の超音波システム。
 〔7〕 前記報知部は、前記体腔内プローブに配置されたスピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う〔6〕に記載の超音波システム。
 〔8〕 前記走査制御部は、前記走査終了信号が入力される場合に、前記超音波ビームの走査を停止する〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔9〕 前記プロセッサは、生成された前記超音波画像の中に、前記関心部位のサイズの計測に適した計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する判定部を含む〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔10〕 前記判定部は、生成された前記超音波画像の中に前記計測用超音波画像が含まれていると判定した場合に、前記走査終了信号を発する〔9〕に記載の超音波システム。
 〔11〕 前記判定部は、深層学習に基づくパターン認識を行うことにより、前記計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する〔9〕または〔10〕に記載の超音波システム。
 〔12〕 前記判定部は、医師または前記医師の指導を介して超音波撮影された前記被検体の超音波画像に対する、前記医師または前記医師の指導を介することなく前記体腔内プローブ、前記走査制御部および前記プロセッサを用いて生成された前記被検体の超音波画像の一致度を算出し、生成された前記超音波画像の中に、算出された前記一致度が定められたしきい値を超える超音波画像が存在する場合に、前記計測用超音波画像が含まれていると判定する〔11〕に記載の超音波システム。
 〔13〕 医師により操作され且つ外部端末モニタを有する外部端末装置を備え、
 前記プロセッサは、前記計測用超音波画像を前記外部端末装置に送信し、
 前記計測用超音波画像は、前記外部端末モニタに表示される〔9〕~〔12〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔14〕 前記プロセッサは、前記計測用超音波画像に基づいて前記関心部位のサイズを計測する計測部を含む〔9〕~〔13〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔15〕 前記プロセッサは、前記体腔内プローブによる前記関心部位の走査済み範囲に関する走査済み情報を算出する走査済情報算出部を含み、
 前記報知部は、前記走査済情報算出部により算出された前記走査済み情報を前記被検体に報知する〔1〕~〔14〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔16〕 前記体腔内プローブは、前記関心部位として卵巣または卵胞を超音波撮影するための経膣プローブである〔1〕~〔15〕のいずれかに記載の超音波システム。
 〔17〕 体腔内プローブの振動子アレイから被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより前記振動子アレイから出力される受信エコー信号を取得し、
 前記受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成し、
 走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を前記被検体に報知する超音波システムの制御方法。
 本発明によれば、超音波システムが、振動子アレイを有する体腔内プローブと、振動子アレイから被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより振動子アレイから出力される受信エコー信号を取得する走査制御部と、受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成するプロセッサと、走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する報知部とを備えるため、超音波撮影の熟練度に関わらずユーザが超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
本発明の実施の形態1に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における体腔内プローブの例を示す模式図である。 本発明の実施の形態1における送受信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における画像生成部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における外部端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る超音波システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1における体腔内プローブの撮影範囲の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態1における超音波画像の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態1において本体モニタに表示されるメッセージの例を示す模式図である。 本発明の実施の形態2における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態4における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態5における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態5における超音波画像の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態6における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態6における走査済情報の第1の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態6における走査済情報の第2の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態6における走査済情報の第3の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態6における走査済情報の第4の例を示す模式図である。
 以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。
実施の形態1
 図1に本発明の実施の形態1に係る超音波システム1の構成を示す。超音波システム1は、超音波診断装置2と、超音波診断装置2とネットワークNWを介して接続される外部端末装置3とを備えている。超音波診断装置2は、例えば被検体等のユーザにより使用され、外部端末装置3は、例えば医師により使用される。
 図2に、超音波診断装置2の構成を示す。超音波診断装置2は、体腔内プローブ4と、体腔内プローブ4と無線通信により接続される装置本体5とを備えている。
 体腔内プローブ4は、振動子アレイ11を備えており、振動子アレイ11に送受信回路12および無線通信回路13が順次接続されている。また、無線通信回路13にプローブ制御部14が接続されている。図示しないが、プローブ制御部14によりプロセッサが構成されている。また、体腔内プローブ4は、図示しないバッテリを備えている。
 装置本体5は、無線通信回路21を備えており、無線通信回路21に、画像生成部22および判定部23が順次接続されている。また、判定部23は、無線通信回路21に接続されている。また、判定部23に、報知部24が接続されている。また、無線通信回路21に走査制御部29が接続されている。また、走査制御部29は、判定部23に接続されている。また、無線通信回路21、画像生成部22、判定部23、報知部24および走査制御部29に装置制御部25が接続されている。また、装置制御部25に入力装置26が接続されている。
 また、画像生成部22、判定部23および装置制御部25により装置本体5用のプロセッサ30が構成されている。また、走査制御部29により、図示しないプロセッサが構成されている。
 体腔内プローブ4は、被検体内に挿入された状態で被検体内の走査を行う超音波プローブであり、被検体の卵巣または卵胞等を超音波撮影するためのいわゆる経膣プローブ、および、被検体の前立腺等を超音波撮影するためのいわゆる経直腸プローブを含む。体腔内プローブ4は、例えば図3に示すような外観を有しており、被検体内に挿入される先端部Tと、先端部Tの反対側に位置し且つ超音波撮影の際に操作者に把持される把持部Hを有している。先端部Tには、振動子アレイ11が配置されている。また、把持部Hには、操作者が体腔内プローブ4の制御を行うためのボタンB1およびB2等が配置されることができる。
 体腔内プローブ4の振動子アレイ11は、1次元または2次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの超音波振動子は、それぞれ送受信回路12から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく受信エコー信号を出力する。各超音波振動子は、例えば、PZT(Lead Zirconate Titanate:チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される圧電セラミック、PVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride:ポリフッ化ビニリデン)に代表される高分子圧電素子およびPMN-PT(Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate:マグネシウムニオブ酸鉛-チタン酸鉛固溶体)に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。
 送受信回路12は、図4に示すように、振動子アレイ11に接続されるパルサ41と、振動子アレイ11から順次直列に接続される増幅部42、AD(Analog-to-Digital)変換部43およびビームフォーマ44を有している。
 パルサ41は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置本体5の走査制御部29からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ11の複数の超音波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遅延量を調節したそれぞれの駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、振動子アレイ11の複数の超音波振動子に供給される。このようにして、振動子アレイ11の超音波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、それぞれの超音波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、体腔内プローブ4の振動子アレイ11に向かって伝搬する。このように振動子アレイ11に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ11を構成するそれぞれの超音波振動子により受信される。この際に、振動子アレイ11を構成するそれぞれの超音波振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信エコー信号を発生させる。受信エコー信号は、送受信回路12の増幅部42に送出される。
 増幅部42は、入力された受信エコー信号を増幅し、増幅した信号をAD変換部43に送信する。AD変換部43は、増幅部42から送信された信号をデジタル形式に変換する。ビームフォーマ44は、AD変換部43から受け取ったデジタル形式の各受信エコー信号に対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、AD変換部43で変換された各受信エコー信号が整相加算され、超音波エコーの焦点が絞り込まれた処理済信号が生成される。このようにして生成された処理済信号は、無線通信回路13に送出される。
 体腔内プローブ4の無線通信回路13は、電波の送信および受信を行うためのアンテナ等を含んでおり、無線通信により、送受信回路12で生成された処理済信号を装置本体5に送信し、体腔内プローブ4を制御するための制御情報等を装置本体5から受信する。
 無線通信回路13は、例えば処理済信号を装置本体5に送信する際に、処理済信号に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成する。無線通信回路13は、このようにして生成された伝送信号をアンテナに供給して、アンテナから電波を送信することにより、装置本体5に対して処理済信号を、順次、無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying:振幅偏移変調)、PSK(Phase Shift Keying:位相偏移変調)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移変調)、または、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation:16直角位相振幅変調)等が用いられる。また、無線通信回路13は、装置本体5から受信した伝送信号から制御情報等のデータを復元して、復元したデータをプローブ制御部14に送出する。
 プローブ制御部14は、無線通信回路13を介して装置本体5から受信した制御情報および予め記録されたプログラム等に従って体腔内プローブ4の各部を制御する。
 なお、プローブ制御部14により、体腔内プローブ4用の図示しないプロセッサが構成されている。このプロセッサは、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA(Field Programmable Gate Array:フィードプログラマブルゲートアレイ)、DSP(Digital Signal Processor:デジタルシグナルプロセッサ)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット)、GPU(Graphics Processing Unit:グラフィックスプロセッシングユニット)、その他のIC(Integrated Circuit:集積回路)を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
 また、体腔内プローブ4は、体腔内プローブ4の各部に電力を供給するための図示しないバッテリを備えている。
 装置本体5は、いわゆるタブレット型のコンピュータおよびスマートフォン等のハンドヘルド型の機器、または、ノート型のパーソナルコンピュータ等の患者が容易に持ち運べる機器により構成されることができる。
 装置本体5の無線通信回路21は、電波の送信および受信を行うためのアンテナ等を含んでおり、無線通信により、体腔内プローブ4の無線通信回路13から送信された処理済信号等を受信し、体腔内プローブ4を制御するための制御情報等を体腔内プローブ4の無線通信回路13に送信する。また、後述するが、無線通信回路21は、無線通信により、超音波画像等を、ネットワークNWを介して外部端末装置3に送信する。
 無線通信回路21は、体腔内プローブ4の無線通信回路13に対してデータを送信する場合およびネットワークNWを介して外部端末装置3にデータを送信する場合に、送信するデータに基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成する。無線通信回路21は、このようにして生成された伝送信号をアンテナに供給して、アンテナから電波を送信することにより、体腔内プローブ4の無線通信回路13およびネットワークNWに対してデータを無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、ASK、PSK、QPSK、または16QAM等が用いられる。また、無線通信回路21は、体腔内プローブ4の無線通信回路13から受信した伝送信号を元のデータに復元して、復元したデータを画像生成部22に送出する。
 走査制御部29は、体腔内プローブ4の振動子アレイ11から被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより振動子アレイ11から出力される受信エコー信号を取得するように送受信回路12を制御する。この際に、走査制御部29は、送受信回路12を制御するための制御信号を生成する。このようにして生成された制御信号は、無線通信回路21から体腔内プローブ4の無線通信回路13に送信され、さらに、送受信回路12に送出される。
 画像生成部22は、図5に示すように、無線通信回路21に接続された信号処理部45を含み、信号処理部45にDSC(Digital Scan Converter:デジタルスキャンコンバータ)46および画像処理部47が順次直列に接続されている。画像処理部47は、判定部23に接続される。
 信号処理部45は、送受信回路12で生成され且つ無線通信回路21で受信された処理済信号に対し、装置制御部25により設定される音速値を用いて超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成する。
 DSC46は、信号処理部45で生成されたBモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)する。
 画像処理部47は、DSC46から入力されるBモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施してBモード画像を生成し、Bモード画像を無線通信回路21および判定部23に送出する。以降は、画像処理部47により画像処理が施されたBモード画像を、超音波画像と呼ぶ。
 判定部23は、画像生成部22で生成された超音波画像の中に、関心部位のサイズの計測に適した計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する。また、判定部23は、画像生成部22で生成された超音波画像の中に計測用超音波画像が含まれていると判定した場合に、超音波ビームの走査を終了することを表す走査終了信号を発する。
 判定部23は、画像生成部22で生成された超音波画像の計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する際に、画像生成部22により生成された超音波画像から関心部位を検出し、関心部位の全体が超音波画像に含まれているか否かを判定し、関心部位の全体が超音波画像に含まれていると判定された場合に、その超音波画像が計測用超音波画像であると判定できる。
 ここで、判定部23は、超音波画像において関心部位を検出する際に、一般的に知られた種々の画像解析の方法を用いることができる。
 判定部23は、例えば、いわゆるテンプレートマッチングの方法を用いることができる。この場合に、判定部23は、例えば、関心部位に関して、形状およびテクスチャ等が異なる複数のテンプレートを予め記憶し、超音波画像に写るパターンとテンプレートとの間の相関値を算出し、相関値が一定以上となる領域を関心部位として検出できる。
 判定部23は、例えば、いわゆる機械学習の方法を用いることもできる。この場合に、判定部23は、例えば、関心部位に関する複数の教師画像と、関心部位の周囲に存在する解剖学的構造等に関する複数の教師画像を、予め、いわゆる特徴量ベクトルに変換しておき、得られた特徴量ベクトルを用いて、いわゆるAdaboostまたはSVM(Support Vector Machine:サポートベクトルマシン)等により、関心部位を検出できる。
 また、判定部23は、例えば、いわゆる深層学習の方法を用いることもできる。この場合に、判定部23は、例えば、関心部位およびその周囲に存在する解剖学的構造に関する複数の教師画像を予め記憶し、記憶された複数の教師画像に基づいて、いわゆるセグメンテーションモデル等を用いて関心部位を検出できる。
 また、判定部23は、例えば、関心部位の全体が超音波画像に含まれていることに加え、さらに、超音波画像における関心部位のエッジの鮮明度が一定値よりも高い場合に、その超音波画像に対応する撮影データが計測用超音波画像であると判定することもできる。ここで、関心部位のエッジの鮮明度とは、関心部位と周囲の組織構造との境界の鮮明さを示す指標であり、判定部23は、例えば、関心部位のエッジの鮮明度を、関心部位と周囲の組織構造との明度差等によって算出できる。
 また、判定部23は、医師、または、医師の指導を介して超音波撮影された被検体の超音波画像である手本画像を予め記憶し、医師、または、医師の指導を介することなく体腔内プローブ4、走査制御部29およびプロセッサ30を用いて生成された被検体の超音波画像と手本画像との一致度を算出できる。判定部23は、画像生成部22で生成された超音波画像の中に、算出された一致度が定められたしきい値を超える超音波画像が存在する場合に、計測用超音波画像が含まれていると判定することもできる。
 報知部24は、判定部23により発せられた走査終了信号が入力される場合に、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 報知部24は、例えば、図示しない本体モニタ、スピーカ、ランプ、および、装置本体5を振動させる振動機等の少なくとも1つを含むことができる。
 報知部24は、例えば本体モニタを含む場合に、超音波撮影を終了することを表すメッセージを本体モニタ上に表示することにより被検体に報知できる。この本体モニタとしては、例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)、または、有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display)等のディスプレイ装置が挙げられる。
 また、報知部24は、例えばスピーカを含む場合に、音を発することにより被検体に報知できる。また、報知部24は、例えばランプを含む場合に、特定の発光パターンにより発光することにより、または、特定の色で発光することにより被検体に報知できる。また、報知部24は、例えば振動機を含む場合に、装置本体5を振動させることにより被検体に報知できる。
 装置制御部25は、予め記録されたプログラム等に従って装置本体5の各部を制御する。
 入力装置26は、被検体等のユーザが入力操作を行うためのものである。入力装置26は、例えば、ボタン、スイッチ、タッチパッドおよびタッチパネル等の被検体等が入力操作を行うための装置により構成される。
 なお、画像生成部22、判定部23および装置制御部25により構成されるプロセッサ27は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA(Field Programmable Gate Array:フィードプログラマブルゲートアレイ)、DSP(Digital Signal Processor:デジタルシグナルプロセッサ)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット)、GPU(Graphics Processing Unit:グラフィックスプロセッシングユニット)、その他のIC(Integrated Circuit:集積回路)を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
 また、走査制御部29により構成される図示しないプロセッサも、CPU、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA、DSP、ASIC、GPU、その他のICを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
 図6に、実施の形態1における外部端末装置3のブロック図を示す。外部端末装置3は、ネットワークNWを介して装置本体5の無線通信回路21と接続される通信回路61を備えており、通信回路61に、表示制御部62と外部端末モニタ63が、順次、接続されている。また、通信回路61および表示制御部62に端末制御部64が接続されている。端末制御部64に入力装置65が接続されている。また、表示制御部62および端末制御部64により、外部端末装置3用のプロセッサ66が構成されている。
 外部端末装置3は、例えば医師等が操作するものであり、いわゆるワークステーション等により構成されることができる。
 通信回路61は、無線通信または有線通信によりネットワークNWに接続する。通信回路61は、ネットワークNWを介して装置本体5の無線通信回路21から超音波画像等を受信できる。
 端末制御部64は、予め記録されたプログラム等に従って外部端末装置3の各部を制御する。
 表示制御部62は、端末制御部64の制御の下で、通信回路61により受信された超音波画像等に対して所定の処理を施して、外部端末モニタ63に表示する。
 外部端末モニタ63は、表示制御部62の制御の下で、種々の表示を行う。外部端末モニタ63は、例えば、LCDまたは有機ELディスプレイ等のディスプレイ装置を含む。
 入力装置65は、外部端末装置3を操作する医師等が入力操作を行うためのものである。入力装置65は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等の装置により構成される。
 外部端末装置3を操作する医師等は、入力装置65を介して、通信回路61で受信した超音波画像内の関心部位を計測できる。
 なお、表示制御部62および端末制御部64により構成されるプロセッサ66は、CPU、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、FPGA、DSP、ASIC、GPU、その他のICを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。また、プロセッサ66の表示制御部62および端末制御部64は、部分的にあるいは全体的に1つのCPU等に統合させて構成されることもできる。
 次に、図7に示すフローチャートを用いて、実施の形態1に係る超音波システム1の動作を説明する。なお、図7を用いた以下の動作説明では、被検体が体腔内プローブ4を用いて自身に対する超音波撮影を行い、体腔内プローブ4として経膣プローブが用いられ、関心部位が卵巣である例を説明する。
 まず、ステップS1において、体腔内プローブ4が被検体内に挿入された状態で被検体内の超音波撮影が行われることにより、撮影データとして超音波画像が取得される。この際に、被検体は、図8に示すように、体腔内プローブ4を被検体内に挿入した状態で体腔内プローブ4の先端部Tを複数の方向に向けるように体腔内プローブ4を移動させて、走査方向を変えながら超音波撮影を行う。図8の例では、被検体から見て被検体の子宮Gの右側の領域R1に体腔内プローブ4の先端部Tが向くように体腔内プローブ4が移動されているが、被検体から見て子宮Gの左側の領域に体腔内プローブ4の先端部Tが向くように体腔内プローブ4が移動されてもよい。
 また、超音波撮影が行われる際に、送受信回路12のパルサ41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内に超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各振動子において受信エコー信号が生成される。このようにして生成された受信エコー信号は、送受信回路12の増幅部42に送出される。受信エコー信号は、増幅部42で増幅され、AD変換部43でアナログ形式からデジタル形式に変換された後、ビームフォーマ34で整相加算されて、超音波エコーの焦点が絞り込まれた処理済信号が生成される。
 処理済信号は、体腔内プローブ4の無線通信回路13から装置本体5の無線通信回路21に送信され、さらに、画像生成部22に送出される。画像生成部22は、送受信回路12で生成された処理済信号に基づいて超音波画像を生成する。このようにして生成された超音波画像は、判定部23に送出される。
 次に、ステップS2において、プロセッサ30の判定部23は、ステップS1で取得された超音波画像を記憶し、超音波撮影が開始されてから、定められたNフレームの超音波画像が取得されたか否かを判定する。ここで、Nは、2以上の整数であり、例えば、図7のフローチャートに示す超音波システム1の動作が開始される前に予め設定されることができる。
 取得された超音波画像のフレーム数がNフレームに達していないと判定された場合にステップS1に戻る。ここでは、1フレームのみの超音波画像が取得されているため、ステップS1に戻って新たに超音波画像が生成される。このようにして、複数の走査方向におけるNフレームの超音波画像が取得されるまでステップS1およびステップS2の処理が繰り返される。
 ステップS1およびステップS2の処理の繰り返しにより、Nフレームの超音波画像が取得されたと判定された場合にステップS3に進む。
 ステップS3において、プロセッサ30の判定部23は、ステップS1およびステップS2の処理の繰り返しにより取得されたNフレームの超音波画像の中に、関心部位である卵巣のサイズの計測に適した計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する。この際に、判定部23は、例えば、Nフレームの超音波画像のそれぞれに対して、テンプレートマッチング、機械学習または深層学習等の方法を用いて関心部位を検出する処理を行い、関心部位である卵巣の全体が撮影されている超音波画像がある場合に、Nフレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が含まれていると判定できる。
 例えば、ステップS1およびステップS2の処理の繰り返しにより取得されたNフレームの超音波画像の中に、図9に示すような、卵巣F1の全体が含まれている超音波画像U1がある場合に、判定部23は、超音波画像U1に卵巣F1の全体が含まれていることを検出し、Nフレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が含まれていると判定する。
 Nフレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が含まれているとステップS3で判定された場合に、ステップS4に進む。
 ステップS4において、判定部23は、超音波ビームの走査を終了することを表す走査終了信号を発し、その走査終了信号が報知部24に入力される。
 ステップS5において、報知部24は、ステップS4で入力された走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。報知部24は、本体モニタ、スピーカ、ランプおよび振動機等のうち少なくとも1つを含むことができ、これらのうち少なくとも1つを用いて被検体に報知できる。
 報知部24は、例えば図10に示すように、本体モニタMを含む場合に、超音波ビームの走査を終了する旨を表すメッセージKを本体モニタMに表示することにより、被検体に報知できる。図10の例では、「超音波スキャンはOKです。超音波スキャンを終了します。」というメッセージKが本体モニタMに表示されている。
 ところで、一般的に、被検体に対する診断に適した超音波画像が取得されたか否かは、診断を行う医師等により判断され、超音波ビームの走査の終了についても、医師等により判断される。通常、専門的なトレーニングを受けていない被検体は、例えば診断に適した超音波画像が取得されたか否かを判断することが困難であり、超音波ビームの走査をいつ終了したらよいかという判断も困難な場合が多かった。
 ステップS5では、超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知されるため、被検体は、超音波撮影の目的である計測用超音波画像が取得されたこと、および、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 被検体は、超音波ビームの走査を終了する旨が報知されると、装置本体5の入力装置26を介して超音波ビームの走査を終了する指示を入力する。これにより、超音波ビームの走査が終了する。
 また、この際に、ステップS3で計測用超音波画像として判定された超音波画像は、装置本体5の無線通信回路21からネットワークNWを介して外部端末装置3に送信されることができる。外部端末装置3に送信された超音波画像は、外部端末装置3において医師等により関心部位である卵巣のサイズの計測に使用されることができる。
 このようにして、ステップS5の処理が完了すると、図7のフローチャートに従う超音波システム1の動作が終了する。
 また、ステップS3で、Nフレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が1フレームも無いと判定された場合には、ステップS1に戻り、新たに超音波画像が取得される。ステップS3で計測用超音波画像が無いと判定された際に、ステップS2で判定部23がカウントする超音波画像のフレーム数がリセットされる。そのため、新たに行われるステップS2の処理では、ステップS3に続くステップS1で生成された超音波画像が1フレーム目の超音波画像としてカウントされる。
 以降のステップS1~S5の処理は、上記で説明した通りであるため、説明を省略する。
 以上から、本発明の実施の形態1に係る超音波システム1によれば、報知部24により超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知されるため、超音波撮影の熟練度に関わらず、計測用超音波画像を容易に取得でき、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 また、超音波システム1によれば、計測用超音波画像が、医師等が操作する外部端末装置3に送信されるため、計測用超音波画像を用いて、より確実に関心部位のサイズを計測できる。
 なお、ステップS1で、被検体が手動で体腔内プローブ4を移動させながら超音波撮影することにより複数の撮影データとして複数の処理済信号が取得されると説明されているが、複数の撮影データは、体腔内プローブ4が複数の走査方向に電子的にステアしながら超音波の送受信を行うことにより取得されてもよい。
 この場合には、被検体が体腔内プローブ4を移動させる必要がなく、被検体が超音波撮影を行うことに慣れていない場合でも、複数の走査方向における複数の撮影データを容易に取得できる。
 また、ステップS2で判定部23によりNフレームの超音波画像が取得されたか否かが判定され、ステップS3でNフレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が含まれているか否かが判定されているが、判定部23は、ステップS1で超音波画像が取得される毎に、その超音波画像が計測用超音波画像であるか否かを判定することもできる。
 この場合でも、Nフレームの超音波画像に対して判定が行われる場合と同様にして、計測用超音波画像が取得されと判定された場合に、判定部23から自動的に走査終了信号が発せられ、超音波ビームの走査を終了する旨が報知部24により被検体に報知されるため、被検体は、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 また、走査終了信号は、判定部23から発せられることが説明されているが、例えば外部端末装置3の入力装置65を介して医師等から入力されることもできる。この場合に、装置本体5の画像生成部22で生成された超音波画像が、順次、無線通信回路21からネットワークNWを介して外部端末装置3の通信回路61に送信され、外部端末モニタ63に表示される。外部端末装置3を操作する医師等は、外部端末モニタ63に連続的に表示される超音波画像を確認して、計測用超音波画像が取得されたか否かを判断する。医師等は、計測用超音波画像が取得されたと判断した場合に、入力装置65を介して走査を終了する指示を入力する。端末制御部64は、走査を終了する指示に基づいて、走査終了信号を通信回路61からネットワークNWを介して装置本体5の無線通信回路21に送信する。無線通信回路21で受信された走査終了信号は、装置制御部25を介して報知部24に入力される。報知部24は、装置制御部25から受け取った走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 このように、走査終了信号が外部端末装置3の入力装置65を介して医師等から手動で入力される場合でも、判定部23が走査終了信号を発する場合と同様に、被検体は、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 また、装置本体5は、超音波撮影中において被検体に体腔内プローブ4が当てられている様子を表す、光学画像を撮影するための図示しないカメラを備えることができる。装置本体5のカメラにより撮影された光学画像は、無線通信回路21からネットワークNWを介して外部端末装置3に送信され、外部端末装置3の外部端末モニタ63に表示されることができる。外部端末装置3を操作する医師等は、外部端末モニタ63に表示された光学画像を、超音波ビームの走査を終了する指示を入力する際の参考にすることができる。
 また、装置本体5のカメラにより撮影された光学画像を外部端末装置3に送信するか否かは、例えば、装置本体5の入力装置26を介して被検体が決定することができる。これにより、例えばプライバシーの観点から、被検体が光学画像を医師等に確認されたくない等の場合に、被検体は、光学画像を外部端末装置3に送信しないように設定できる。
 また、報知部24により超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知された場合に、被検体が手動で超音波ビームの走査を終了することが説明されているが、この際に、超音波ビームの走査が自動的に停止されることもできる。この場合に、例えば、判定部23から発せられた走査終了信号が走査制御部29に送出される。走査制御部29は、走査終了信号に基づいて、送受信回路12のパルサ41に対して振動子アレイ11を駆動させるための駆動信号の生成を停止させる旨の制御信号を生成する。このようにして生成された制御信号は、無線通信回路21から体腔内プローブ4の無線通信回路13に送信され、さらに、送受信回路12に送出される。送受信回路12は、受け取った制御信号に基づいて駆動信号の生成を停止する。これにより超音波ビームの走査が停止される。
 このようにして、走査終了信号に基づいて超音波ビームの走査が自動的に停止されることにより、超音波診断装置2の操作に不慣れな被検体等が超音波撮影を行っている場合でも、適切なタイミングで超音波ビームの走査を停止できる。
 また、装置本体5の報知部24が図10に示すような本体モニタMを含む場合でも、画像生成部22で生成された超音波画像を本体モニタMに表示させずに、無線通信回路21からネットワークNWを介して外部端末装置3に送信し、外部端末モニタ63のみに表示させることができる。この場合には、超音波診断装置2を操作する被検体は超音波画像を確認できずに、外部端末装置3を操作する医師等のみ超音波画像を確認できる。これにより、被検体が超音波画像を確認して誤った診断をしてしまうこと、および、そのような誤った診断結果により被検体に精神的な負担がかかってしまうこと等を防止できる。
 また、走査制御部29は、装置本体5のプロセッサ30に含まれていないことが説明されているが、プロセッサ30に含まれていてもよい。
 また、送受信回路12は、電気回路により構成されてもよく、CPU、FPGA、DSP、ASIC、GPU、その他のICを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。送受信回路12がCPU等により構成される場合には、体腔内プローブ4において、プローブ制御部14と送受信回路12により図示しないプロセッサを構成できる。
 また、超音波システム1は、ネットワークNWを介して超音波診断装置2と接続される図示しないサーバ装置を備えることができる。この際に、判定部23は、装置本体5に含まれる代わりに、このサーバ装置に含まれることができる。
 この場合に、画像生成部23で生成された複数フレームの超音波画像は、無線通信回路21からネットワークNWを介してサーバ装置に送信され、さらに、サーバ装置内の判定部23に送出される。判定部23は、複数フレームの超音波画像を解析することにより、複数フレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が存在するか否かを判定する。複数フレームの超音波画像の中に計測用超音波画像が存在すると判定された場合に、判定部23は、走査終了信号を発する。このようにして発せられた走査終了信号は、サーバ装置からネットワークNWを介して装置本体5の無線通信回路21に送信され、さらに、報知部24に送出される。報知部24は、走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。このように、判定部23が図示しないサーバ装置に含まれる場合でも、超音波撮影の熟練度に関わらず、計測用超音波画像を容易に取得でき、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
実施の形態2
 実施の形態1では、走査制御部29が装置本体5に含まれているが、走査制御部29が体腔内プローブ4に含まれていてもよい。
 実施の形態2の超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1において、超音波診断装置2の代わりに図11に示す超音波診断装置2Aを備えている。超音波診断装置2Aは、図2に示す実施の形態1における超音波診断装置2において、体腔内プローブ4の代わりに体腔内プローブ4Aを備え、装置本体5の代わりに装置本体5Aを備えたものである。
 体腔内プローブ4Aは、実施の形態1における体腔内プローブ4において、走査制御部72が追加されたものである。走査制御部72は実施の形態1における走査制御部29と同一である。
 体腔内プローブ4Aにおいて、送受信回路12に走査制御部72が接続されている。
 装置本体5Aは、実施の形態1における装置本体5において、走査制御部29が除かれたものである。
 装置本体5Aにおいて、無線通信回路21に画像生成部22および判定部23が接続されている。
 超音波診断装置2Aにおいて、走査制御部72の制御の下で送受信回路12により生成された駆動信号に基づいて、振動子アレイ11から被検体内に向かって超音波ビームの走査が行われる。被検体内の超音波エコーに基づいて振動子アレイ11において受信エコー信号が生成され、生成された受信エコー信号が送受信回路12に送出される。送受信回路12は、受信エコー信号に基づいて処理済信号を生成する。送受信回路12で生成された処理済信号は、無線通信回路13から装置本体5Aの無線通信回路21に送信される。
 無線通信回路21は、体腔内プローブ4Aの無線通信回路13から処理済信号を受信し、受信された処理済信号を画像生成部22に送出する。画像生成部22は、無線通信回路21から受け取った処理済信号に基づいて超音波画像を生成する。判定部23は、画像生成部22で生成された超音波画像を解析して、その超音波画像が計測用超音波画像であると判定した場合に、走査終了信号を発する。報知部24は、判定部23により発せられた走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 以上から、走査制御部73が体腔内プローブ4Aに含まれている場合でも、走査制御部28が装置本体5に含まれる実施の形態1の場合と同様に、報知部24により超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知されるため、超音波撮影の熟練度に関わらず、計測用超音波画像を容易に取得でき、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
実施の形態3
 実施の形態1では、報知部24が装置本体5に含まれることが説明されているが、報知部24は体腔内プローブ4に含まれることもできる。
 実施の形態3の超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1において、超音波診断装置2の代わりに図12に示す超音波診断装置2Bを備えたものである。超音波診断装置2Bは、図2に示す実施の形態1における超音波診断装置2において、体腔内プローブ4の代わりに体腔内プローブ4Bを備え、装置本体5の代わりに装置本体5Bを備えたものである。
 体腔内プローブ4Bは、実施の形態1における体腔内プローブ4において、報知部74が追加され、プローブ制御部14の代わりにプローブ制御部14Bを備えたものである。
 体腔内プローブ4Bにおいて、無線通信回路13およびプローブ制御部14Bに報知部74が接続されている。また、プローブ制御部14Bにより図示しないプロセッサが構成されている。
 装置本体5Bは、実施の形態1における装置本体5において、報知部24が除かれ、装置制御部25の代わりに装置制御部25Bを備えたものである。
 装置本体5Bにおいて、画像生成部22、判定部23および装置制御部25Bにより、プロセッサ30Bが構成されている。
 体腔内プローブ4Bの報知部74は、例えば、スピーカ、ランプおよび体腔内プローブ4Bを振動させる振動機のうち少なくとも1つを含み、判定部23により発せられた走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 実施の形態3の超音波システムにおいて、装置本体5Bの判定部23により走査終了信号が発せられると、走査終了信号は、無線通信回路21から体腔内プローブ4Bの無線通信回路13に送信され、さらに、無線通信回路13から報知部74に送出される。報知部74は、無線通信回路13から受け取った走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 以上から、報知部74が体腔内プローブ4Bに含まれる場合でも、報知部24が装置本体5に含まれる実施の形態1の場合と同様に、報知部74により超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知されるため、超音波撮影の熟練度に関わらず、計測用超音波画像を容易に取得でき、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 なお、実施の形態3の態様は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2に対しても同様に適用されることができる。
実施の形態4
 実施の形態1では、体腔内プローブ4と装置本体5により超音波診断装置2が構成されているが、体腔内プローブ4のみにより超音波診断装置2が構成されることもできる。
 実施の形態4の超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1において、超音波診断装置2の代わりに図13に示す超音波診断装置2Cを備えたものである。超音波診断装置2Cは、図2に示す実施の形態1における超音波診断装置2において、体腔内プローブ4の代わりに体腔内プローブ4Cを備え、装置本体5が除かれたものである。そのため、実施の形態4における超音波診断装置2Cは、体腔内プローブ4Cのみにより構成されている。
 体腔内プローブ4Cは、実施の形態1における体腔内プローブ4において、走査制御部76、画像生成部78、判定部79および報知部81が追加され、プローブ制御部14の代わりにプローブ制御部14Cを備えたものである。走査制御部76は実施の形態1における走査制御部29と同一であり、画像生成部78は実施の形態1における画像生成部22と同一であり、判定部79は実施の形態1における判定部23と同一である。
 体腔内プローブ4Cにおいて、振動子アレイ11に、送受信回路12、画像生成部78、判定部79および無線通信回路13が、順次、接続されている。また、送受信回路12に走査制御部76が接続されている。また、判定部79に、走査制御部76および報知部81が接続されている。また、無線通信回路13、画像生成部78、判定部79および報知部81に、プローブ制御部14Cが接続されている。
 プローブ制御部14C、画像生成部78および判定部79によりプロセッサ80が構成されている。また、走査制御部76により図示しないプロセッサが構成されている。
 送受信回路12は、振動子アレイ11により生成された受信エコー信号に基づいて処理済信号を生成する。画像生成部78は、送受信回路12により生成された処理済信号に基づいて超音波画像を生成する。判定部79は、画像生成部78により生成された超音波画像を解析して、その超音波画像が計測用超音波画像であるか否かを判定し、超音波画像が計測用超音波画像であると判定した場合に走査終了信号を発する。
 体腔内プローブ4Cの報知部81は、例えば、スピーカ、ランプおよび体腔内プローブ4Cを振動させる振動機のうち少なくとも1つを含み、判定部23により発せられた走査終了信号に基づいて、超音波ビームの走査を終了する旨を被検体に報知する。
 また、判定部79により計測用超音波画像であると判定された超音波画像は、無線通信回路13からネットワークNWを介して外部端末装置3に送信され、外部端末モニタ63に表示される。外部端末装置3を操作する医師等は、計測用超音波画像を用いて関心部位のサイズを計測する等、関心部位に関する診断を行うことができる。
 以上から、超音波診断装置2Cが体腔内プローブ4Cにより構成される場合でも、実施の形態1のように超音波診断装置2が体腔内プローブ4と装置本体5により構成される場合と同様に、報知部81により超音波ビームの走査を終了する旨が被検体に報知されるため、超音波撮影の熟練度に関わらず、計測用超音波画像を容易に取得でき、超音波ビームの走査を終了するタイミングを容易に把握できる。
 なお、実施の形態4の態様は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2および3に対しても同様に適用されることができる。
実施の形態5
 実施の形態1では、医師等が外部端末装置3を用いて、計測用超音波画像における関心部位を計測することが説明されているが、関心部位の計測が自動的に行われることもできる。
 実施の形態5の超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1において、超音波診断装置2の代わりに図14に示す超音波診断装置2Dを備えたものである。
 超音波診断装置2Dは、図2に示す実施の形態1における超音波診断装置2において、装置本体5の代わりに装置本体5Dを備えたものである。
 装置本体5Dは、実施の形態1における装置本体5において、計測部82が追加され、装置制御部25の代わりに装置制御部25Dを備えたものである。
 装置本体5Dにおいて、無線通信回路21、画像生成部22、判定部23および装置制御部25Dに計測部82が接続されている。また、画像生成部22、判定部23、装置制御部25Dおよび計測部82によりプロセッサ30Dが構成されている。
 計測部82は、判定部23により計測用超音波画像として判定された超音波画像に含まれる関心部位のサイズを計測する。例えば、図15のように、関心部位F2の全体を含む超音波画像U2が計測用超音波画像であると判定された場合に、計測部82は、関心部位F2の最大径Lを関心部位F2のサイズとして計測できる。
 このように、計測部82により、計測用超音波画像に基づいて関心部位のサイズが自動的に計測されるため、例えば、医師等が外部端末装置3を用いて手動で関心部位のサイズを計測する手間が省ける。
 計測部82は、計測された関心部位のサイズの情報を、計測用超音波画像に紐付けて、無線通信回路21に送出する。無線通信回路21は、計測用超音波画像と、計測部82によって計測された関心部位のサイズの情報を、ネットワークNWを介して図5に示す外部端末装置3に送信する。
 外部端末装置3の通信回路61は、計測用超音波画像と関心部位のサイズの情報を受信し、表示制御部62を介して外部端末モニタ63に送出する。これにより、計測用超音波画像と関心部位のサイズの情報とが、外部端末モニタ63上に表示される。外部端末装置3を操作する医師等は、計測用超音波画像を容易に把握でき、関心部位のサイズを手動で計測する手間を省くことができる。
 以上から、実施の形態5の超音波システムによれば、計測部82により、計測用超音波画像に基づいて関心部位のサイズが自動的に計測されるため、医師等が計測用超音波画像を用いて手動で関心部位のサイズを計測する手間を省き、容易に関心部位のサイズの情報を得ることができる。
 なお、実施の形態5では、計測部82が装置本体5Dに含まれているが、例えば、外部端末装置3に含まれていてもよい。この場合に、計測用超音波画像が装置本体5Dの無線通信回路21からネットワークNWを介して外部端末装置3に送信され、外部端末装置3の通信回路61で計測用超音波画像に対応する超音波画像が受信されると、外部端末装置3に含まれる計測部82により、計測用超音波画像に基づいて関心部位のサイズが自動的に計測される。このようにして取得された関心部位のサイズの情報は、計測用超音波画像と一緒に外部端末モニタ63に表示されることができる。
 また、実施の形態5の態様は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2~4に対しても同様に適用されることができる。
実施の形態6
 専門的なトレーニングを受けていない被検体が自身に対する超音波撮影をする場合には、被検体内のどの範囲が既に撮影され、どの範囲が未だ撮影されていないかを把握することが困難なことがある。そのため、既に撮影された範囲を被検体に示すこともできる。
 実施の形態6の超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1において超音波診断装置2の代わりに図16に示す超音波診断装置2Eを備えたものである。超音波診断装置2Eは、図2に示す実施の形態1における超音波診断装置2において、体腔内プローブ4の代わりに体腔内プローブ4Eを備え、装置本体5の代わりに装置本体5Eを備えたものである。
 体腔内プローブ4Eは、実施の形態1における体腔内プローブ4において、センサ装置83が追加され、プローブ制御部14の代わりにプローブ制御部14Eを備えたものである。
 体腔内プローブ4Eにおいて、プローブ制御部14Eにセンサ装置83が接続されている。また、プローブ制御部14Eにより図示しないプロセッサが構成されている。
 センサ装置83は、いわゆるジャイロセンサ、磁気センサおよびGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)センサ等を含み、体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置を測定する。センサ装置83により取得された体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置情報は、プローブ制御部14Eを介して無線通信回路13に送出され、無線通信回路13から装置本体5Eの無線通信回路21に送信される。
 装置本体5Eは、実施の形態1における装置本体5において、走査済情報算出部84が追加され、装置制御部25の代わりに装置制御部25Eを備えたものである。
 装置本体5Eにおいて、画像生成部22、報知部24および装置制御部25Eに走査済情報算出部84が接続されている。また、画像生成部22、判定部23、装置制御部25Eおよび走査済情報算出部84により、プロセッサ30Eが構成されている。
 装置本体5Eの無線通信回路21は、体腔内プローブ4Eの無線通信回路13から、センサ装置83により取得された体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置情報を受信する。無線通信回路21により受信された位置情報は、装置制御部25Eを介して走査済情報算出部84に送出される。
 走査済情報算出部84は、無線通信回路21から受け取った体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置情報に基づいて、体腔内プローブ4Eによる関心部位の走査済み範囲に関する走査済み情報を算出する。走査済み情報には、例えば、体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置情報および関心部位において既に走査された範囲の情報を含む。
 報知部24は、走査済情報算出部84により算出された走査済み情報を被検体に報知する。報知部24は、例えば図9に示すような本体モニタMを含んでいる場合に、図17~図20に示すように、関心部位とその周辺の2次元のモデル、体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置Pおよび走査済み範囲A1~A4を本体モニタM上に表示することにより、走査済み情報を被検体に報知できる。
 図17~図20に示す例では、被検体の卵巣F3を関心部位として超音波撮影が行われており、関心部位である卵巣F3の周囲に存在する子宮Gの2次元のモデルが示されている。また、体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置Pから延びる点線により、子宮Gの2次元のモデル上に走査済み範囲A1~A4が示されている。被検体は、本体モニタMに表示された走査済み範囲A1~A4を確認しながら超音波撮影を進めていくことにより、既に走査された範囲と未だ走査されていない範囲を容易に把握しながら、未だ走査されていない範囲の超音波撮影を行うことができる。その結果、例えば、図17における走査済み範囲A1、図18における走査済み範囲A2、図19に示す走査済み範囲A3、図20に示す走査済み範囲A4の順に走査済み範囲A1~A4が本体モニタMに表示される。
 以上から、実施の形態6の超音波システムによれば、走査済情報算出部84により体腔内プローブ4Eによる関心部位の走査済み範囲に関する走査済み情報が算出され、報知部24により、走査済み情報が被検体に報知されるため、被検体は、既に走査された範囲と未だ走査されていない範囲を容易に把握しながら、関心部位の周囲に対して漏れなく超音波撮影を行うことができる。
 なお、関心部位およびその周囲の2次元のモデルが本体モニタMに表示されることが説明されているが、関心部位およびその周囲の3次元のモデルが本体モニタMに表示されることもできる。この場合には、3次元のモデル上に体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置Pと走査済み範囲A1~A4が表示されることができる。
 また、報知部24は、関心部位をどの程度走査したかを表す関心部位走査率、および、関心部位の周囲の領域をどの程度走査したかを表す周辺領域走査率を算出し、算出された関心部位走査率と周辺領域走査率を被検体に報知することもできる。報知部24は、例えば、関心部位とその周辺の領域を表す2次元のモデルを記憶し、2次元のモデルにおける関心部位の全体の面積に対する関心部位における走査済み範囲の面積により関心部位走査率を算出し、2次元のモデルにおける関心部位とその周辺の領域の面積に対する走査済み範囲の面積により周辺領域走査率を算出できる。また、報知部24は、例えば、関心部位とその周辺の領域を表す3次元のモデルを記憶し、3次元のモデルにおける関心部位の全体の体積に対する関心部位における走査済み範囲の体積により関心部位走査率を算出し、3次元のモデルにおける関心部位とその周辺の領域の体積に対する走査済み範囲の体積により周辺領域走査率を算出できる。
 被検体は、関心部位走査率と周辺領域走査率を確認することにより、超音波撮影がどの程度進んでいるかを容易に把握し、関心部位走査率と周辺領域走査率を増加させるように超音波撮影することにより、関心部位の周囲に対して漏れなく超音波撮影を行うことができる。
 また、報知部24は、図示しないスピーカを含む場合に、例えば、関心部位走査率と周辺領域走査率を音声として発することにより、被検体に対して走査済み情報を報知できる。
 また、報知部24は、未走査の範囲に対して超音波撮影を行うように体腔内プローブ4Eの操作を被検体に案内することもできる。報知部24は、例えば、本体モニタMを含んでいる場合に、「プローブの先端部を右側に向けてください」等のメッセージを本体モニタMに表示することにより、体腔内プローブ4Bの操作を被検体に案内できる。
 これにより、被検体は、体腔内プローブ4Eを向けるべき方向を容易に把握しながら、関心部位の周囲に対して漏れなく超音波撮影を行うことができる。
 また、報知部24は、スピーカを含んでいる場合に、被検体への案内を音声により発することができる。
 また、報知部24は、振動機を含んでいる場合に、例えば体腔内プローブ4Eを右に向けることを1回の振動で示し、体腔内プローブ4Eを左に向けることを連続する2回の振動で示す等、特定の振動パターンによって被検体を案内できる。
 また、報知部24は、ランプを含んでいる場合に、特定の発光パターンまたは特定の色により発光することで、被検体を案内できる。
 また、走査済情報算出部84が、センサ装置83により取得された体腔内プローブ4Eの先端部Tの位置情報に基づいて走査済み情報を算出することが説明されているが、超音波画像に対して画像解析を行うことにより走査済み情報を算出することもできる。この場合に、走査済情報算出部84は、例えば、複数フレームの超音波画像から関心部位およびその周辺組織を検出し、検出された関心部位とその周辺組織との位置関係、フレーム間における関心部位の位置関係およびフレーム間における周辺組織の位置関係等に基づいて走査済み範囲を算出できる。
 また、実施の形態6の態様は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2~5に対しても同様に適用されることができる。
1 超音波システム、2,2A,2B,2C,2D,2E 超音波診断装置、3 外部端末装置、4,4A,4B,4C,4E 体腔内プローブ、5,5A,5B,5D,5E 装置本体、11 振動子アレイ、13,21 無線通信回路、14,14B、14C,14E プローブ制御部、22,78 画像生成部、23,79 判定部、24,74,81 報知部、25,25B,25D,25E 装置制御部、26 入力装置、12,75 送受信回路、29,72,76 走査制御部、30,30B,30D,30E,66,80 プロセッサ、41 パルサ、42 増幅部、43 AD変換部、44 ビームフォーマ、45 信号処理部、46 DSC、47 画像処理部、61 通信回路、62 表示制御部、63 外部端末モニタ、64 端末制御部、65 入力装置、82 計測部、83 センサ装置、84 走査済情報算出部、A1~A4 走査済み範囲、F1,F3 卵巣、F2 関心部位、G 子宮、H 把持部、K メッセージ、L 最大径、M 本体モニタ、NW ネットワーク、P 位置、R1 領域、T 先端部、U1,U2 超音波画像。

Claims (17)

  1.  振動子アレイを有する体腔内プローブと、
     前記振動子アレイから被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより前記振動子アレイから出力される受信エコー信号を取得する走査制御部と、
     前記受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成するプロセッサと、
     走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を前記被検体に報知する報知部と
     を備える超音波システム。
  2.  前記体腔内プローブに接続され且つ本体モニタを有する装置本体を備え、
     前記走査制御部および前記プロセッサは、前記体腔内プローブまたは前記装置本体に含まれる請求項1に記載の超音波システム。
  3.  前記報知部は、前記装置本体に配置された前記本体モニタ、スピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う請求項2に記載の超音波システム。
  4.  前記報知部は、前記体腔内プローブに配置されたスピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う請求項2に記載の超音波システム。
  5.  前記プロセッサは、生成された前記超音波画像を前記本体モニタに表示しない請求項2に記載の超音波システム。
  6.  前記走査制御部、前記プロセッサおよび前記報知部は、前記体腔内プローブに含まれる請求項1に記載の超音波システム。
  7.  前記報知部は、前記体腔内プローブに配置されたスピーカ、ランプおよび振動機のうちの少なくとも1つを用いて報知を行う請求項6に記載の超音波システム。
  8.  前記走査制御部は、前記走査終了信号が入力される場合に、前記超音波ビームの走査を停止する請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波システム。
  9.  前記プロセッサは、生成された前記超音波画像の中に、前記関心部位のサイズの計測に適した計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する判定部を含む請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波システム。
  10.  前記判定部は、生成された前記超音波画像の中に前記計測用超音波画像が含まれていると判定した場合に、前記走査終了信号を発する請求項9に記載の超音波システム。
  11.  前記判定部は、深層学習に基づくパターン認識を行うことにより、前記計測用超音波画像が含まれているか否かを判定する請求項9に記載の超音波システム。
  12.  前記判定部は、医師または前記医師の指導を介して超音波撮影された前記被検体の超音波画像に対する、前記医師または前記医師の指導を介することなく前記体腔内プローブ、前記走査制御部および前記プロセッサを用いて生成された前記被検体の超音波画像の一致度を算出し、生成された前記超音波画像の中に、算出された前記一致度が定められたしきい値を超える超音波画像が存在する場合に、前記計測用超音波画像が含まれていると判定する請求項11に記載の超音波システム。
  13.  医師により操作され且つ外部端末モニタを有する外部端末装置を備え、
     前記プロセッサは、前記計測用超音波画像を前記外部端末装置に送信し、
     前記計測用超音波画像は、前記外部端末モニタに表示される請求項9に記載の超音波システム。
  14.  前記プロセッサは、前記計測用超音波画像に基づいて前記関心部位のサイズを計測する計測部を含む請求項9に記載の超音波システム。
  15.  前記プロセッサは、前記体腔内プローブによる前記関心部位の走査済み範囲に関する走査済み情報を算出する走査済情報算出部を含み、
     前記報知部は、前記走査済情報算出部により算出された前記走査済み情報を前記被検体に報知する請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波システム。
  16.  前記体腔内プローブは、前記関心部位として卵巣または卵胞を超音波撮影するための経膣プローブである請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波システム。
  17.  体腔内プローブの振動子アレイから被検体の関心部位に向けて超音波ビームの走査を行うことにより前記振動子アレイから出力される受信エコー信号を取得し、
     前記受信エコー信号に基づいて超音波画像を生成し、
     走査終了信号が入力される場合に超音波ビームの走査を終了する旨を前記被検体に報知する超音波システムの制御方法。
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