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公開番号2025103328
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220660
出願日2023-12-27
発明の名称超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 8/14 20060101AFI20250702BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ユーザが熟練度に関わらず観察対象の臓器の網羅観察を容易に且つ正確に行うことができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供する。
【解決手段】超音波診断装置は、複数の臓器テンプレートが格納されたテンプレートメモリ(26)と、超音波プローブ(1)を用いて超音波ビームを送受信することにより臓器の三次元超音波画像を取得する三次元超音波画像取得部(31)と、被検体の姿勢に応じて複数の臓器テンプレートから1つの臓器テンプレートを選択するテンプレート選択部(27)と、三次元超音波画像取得部(31)により取得された三次元超音波画像とテンプレート選択部(27)により選択された1つの臓器テンプレートとの位置合わせを行うことにより臓器に対する超音波プローブ(1)の走査進捗状況を特定して出力する走査進捗状況出力部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超音波プローブの走査を行うことにより被検体の臓器を観察する超音波診断装置であって、
複数の臓器テンプレートが格納されたテンプレートメモリと、
前記超音波プローブを用いて超音波ビームを送受信することにより前記臓器の三次元超音波画像を取得する三次元超音波画像取得部と、
前記被検体の姿勢に応じて前記複数の臓器テンプレートから１つの臓器テンプレートを選択するテンプレート選択部と、
前記三次元超音波画像取得部により取得された前記三次元超音波画像と前記テンプレート選択部により選択された前記１つの臓器テンプレートとの位置合わせを行うことにより前記臓器に対する前記超音波プローブの走査進捗状況を特定して出力する走査進捗状況出力部と、
を備えた超音波診断装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記複数の臓器テンプレートは、前記被検体が座位、背臥位、腹臥位および側臥位にある場合のそれぞれの前記臓器に対応する臓器テンプレートを含む請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数の臓器テンプレートは、それぞれ、前記被検体の姿勢に応じた前記臓器の輪郭を表す三次元データからなる請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記複数の臓器テンプレートは、それぞれ、前記被検体の姿勢に応じた前記臓器の輪郭および前記臓器の内部構造を表す三次元データからなる請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
ユーザが入力操作を行う入力装置を備え、
前記テンプレート選択部は、前記入力装置を介して前記ユーザにより指定された前記被検体の姿勢に基づいて前記１つの臓器テンプレートを選択する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記被検体の姿勢を検出する姿勢検出部を備え、
前記テンプレート選択部は、前記姿勢検出部により検出された前記被検体の姿勢に基づいて前記１つの臓器テンプレートを選択する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記テンプレート選択部は、前記複数の臓器テンプレートのそれぞれについて、前記姿勢検出部により検出された前記被検体の姿勢に対する類似度を算出し、最も高い類似度を有する臓器テンプレートを前記１つの臓器テンプレートとして選択する請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記テンプレート選択部は、前記被検体の姿勢に応じた前記姿勢検出部からの出力を学習した学習済みモデルを用いて前記１つの臓器テンプレートを選択する請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記姿勢検出部は、
前記被検体を撮影する光学カメラと、
前記光学カメラにより取得された光学画像を解析して前記被検体の姿勢を検出する光学画像解析部と
を含む請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記姿勢検出部は、
前記被検体が検査を受ける際に前記被検体が乗る診察台に配置された少なくとも１つの圧力センサと、
前記少なくとも１つの圧力センサにより取得された検出信号を解析して前記被検体の姿勢を検出する信号解析部と
を含む請求項６に記載の超音波診断装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の臓器を網羅的に観察する際に用いられる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 4,200 文字）【背景技術】
【０００２】
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って被検体内の観察が行われている。この場合に、例えば、医師等のユーザにより、被検体の特定の臓器の網羅的な観察が行われている。
【０００３】
この際にユーザは、通常、撮影された超音波画像を確認することで被検体内の撮影された部分を判断しながら順次超音波画像を撮影していくが、超音波診断装置を用いた観察の熟練度が低いユーザは、超音波画像を確認しても被検体のどの部分が撮影されているのかの判断が難しいことがある。そこで、例えば特許文献１に開示されているように、観察対象の臓器に対する超音波の送受信により得られたデータと、観察対象の臓器の基準的な形状を表すデータとを比較することにより、観察対象の臓器における走査済みの領域または未だ走査していない領域を特定して表示する技術が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０５３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、いわゆる座位または背臥位等の被検体の姿勢に応じて、被検体内の臓器が被検体内の組織および重力等から力を受けてその形状が変化する。特許文献１の技術では、観察対象の臓器に力が作用することによってその形状が変化すると、基準として用いているデータに対応する臓器の形状が実際の臓器の形状に対応しなくなるため、走査済みの領域および未だ走査していない領域の特定ができず、ユーザの熟練度によっては臓器の網羅観察を正確に行うことが困難なことがあった。
【０００６】
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、ユーザが、熟練度に関わらず、観察対象の臓器の網羅観察を容易に且つ正確に行うことができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の構成によれば、上記目的を達成できる。
〔１〕超音波プローブの走査を行うことにより被検体の臓器を観察する超音波診断装置であって、
複数の臓器テンプレートが格納されたテンプレートメモリと、
超音波プローブを用いて超音波ビームを送受信することにより臓器の三次元超音波画像を取得する三次元超音波画像取得部と、
被検体の姿勢に応じて複数の臓器テンプレートから１つの臓器テンプレートを選択するテンプレート選択部と、
三次元超音波画像取得部により取得された三次元超音波画像とテンプレート選択部により選択された１つの臓器テンプレートとの位置合わせを行うことにより臓器に対する超音波プローブの走査進捗状況を特定して出力する走査進捗状況出力部と、
を備えた超音波診断装置。
〔２〕複数の臓器テンプレートは、被検体が座位、背臥位、腹臥位および側臥位にある場合のそれぞれの臓器に対応する臓器テンプレートを含む〔１〕に記載の超音波診断装置。
〔３〕複数の臓器テンプレートは、それぞれ、被検体の姿勢に応じた臓器の輪郭を表す三次元データからなる〔１〕または〔２〕に記載の超音波診断装置。
〔４〕複数の臓器テンプレートは、それぞれ、被検体の姿勢に応じた臓器の輪郭および臓器の内部構造を表す三次元データからなる〔１〕または〔２〕に記載の超音波診断装置。
〔５〕ユーザが入力操作を行う入力装置を備え、
テンプレート選択部は、入力装置を介してユーザにより指定された被検体の姿勢に基づいて１つの臓器テンプレートを選択する〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔６〕被検体の姿勢を検出する姿勢検出部を備え、
テンプレート選択部は、姿勢検出部により検出された被検体の姿勢に基づいて１つの臓器テンプレートを選択する〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔７〕テンプレート選択部は、複数の臓器テンプレートのそれぞれについて、姿勢検出部により検出された被検体の姿勢に対する類似度を算出し、最も高い類似度を有する臓器テンプレートを１つの臓器テンプレートとして選択する〔６〕に記載の超音波診断装置。
〔８〕テンプレート選択部は、被検体の姿勢に応じた姿勢検出部からの出力を学習した学習済みモデルを用いて１つの臓器テンプレートを選択する〔６〕に記載の超音波診断装置。
〔９〕姿勢検出部は、
被検体を撮影する光学カメラと、
光学カメラにより取得された光学画像を解析して被検体の姿勢を検出する光学画像解析部と
を含む〔６〕～〔８〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔１０〕姿勢検出部は、
被検体が検査を受ける際に被検体が乗る診察台に配置された少なくとも１つの圧力センサと、
少なくとも１つの圧力センサにより取得された検出信号を解析して被検体の姿勢を検出する信号解析部と
を含む〔６〕～〔８〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔１１〕テンプレート選択部は、三次元超音波画像取得部により取得された三次元超音波画像に基づいて１つの臓器テンプレートを選択する〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔１２〕テンプレート選択部は、複数の臓器テンプレートのそれぞれについて、三次元超音波画像取得部により取得された三次元超音波画像に対する類似度を算出し、最も高い類似度を有する臓器テンプレートを１つの臓器テンプレートとして選択する〔１１〕に記載の超音波診断装置。
〔１３〕テンプレート選択部は、被検体の姿勢に応じた臓器の三次元超音波画像を学習した学習済みモデルを用いて１つの臓器テンプレートを選択する〔１１〕に記載の超音波診断装置。
〔１４〕モニタを備え、
走査進捗状況出力部は、超音波プローブの走査進捗状況をモニタに表示する〔１〕～〔１３〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔１５〕走査進捗状況出力部は、超音波プローブによる走査済領域または未走査領域を走査進捗状況としてモニタに表示する〔１４〕に記載の超音波診断装置。
〔１６〕走査進捗状況出力部は、臓器を複数の区域に分割し、複数の区域における超音波プローブの走査進捗状況をそれぞれ数値化して出力する〔１〕～〔１４〕のいずれかに記載の超音波診断装置。
〔１７〕走査進捗状況出力部は、数値化された複数の区域における超音波プローブの走査進捗状況に基づいて複数の区域のうち超音波プローブのさらなる走査を推奨する区域を出力する〔１６〕に記載の超音波診断装置。
〔１８〕超音波プローブの走査を行うことにより被検体の臓器を観察する超音波診断装置の制御方法であって、
複数の臓器テンプレートをテンプレートメモリに格納し、
超音波プローブを用いて超音波ビームを送受信することにより臓器の三次元超音波画像を取得し、
被検体の姿勢に応じて複数の臓器テンプレートから１つの臓器テンプレートを選択し、
取得された三次元超音波画像と選択された１つの臓器テンプレートとの位置合わせを行うことにより臓器に対する超音波プローブの走査進捗状況を特定して出力する、
超音波診断装置の制御方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、超音波診断装置が、複数の臓器テンプレートが格納されたテンプレートメモリと、超音波プローブを用いて超音波ビームを送受信することにより臓器の三次元超音波画像を取得する三次元超音波画像取得部と、被検体の姿勢に応じて複数の臓器テンプレートから１つの臓器テンプレートを選択するテンプレート選択部と、三次元超音波画像取得部により取得された三次元超音波画像とテンプレート選択部により選択された１つの臓器テンプレートとの位置合わせを行うことにより臓器に対する超音波プローブの走査進捗状況を特定して出力する走査進捗状況出力部と、を備えるため、ユーザが、熟練度に関わらず、観察対象の臓器の網羅観察を容易に且つ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態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。
肝臓に対応する臓器テンプレートの例を示す図である。
肝臓に対応する臓器テンプレートの他の例を示す図である。
走査済領域の表示例を示す図である。
未走査領域の表示例を示す図である。
本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。
肝臓の複数の区域の例を示す図である。
肝臓の複数の区域の他の例を示す図である。
本発明の実施の形態２に係る超音波診断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に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態４に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態４に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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