(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブと、
設定された画像化条件に従って、前記超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行って、超音波画像を取得する画像取得部と、
第１の画像化条件に従って前記画像取得部において取得された超音波画像に対して、前記超音波プローブの姿勢角及び前記超音波画像の解析結果の少なくとも一方から、前記超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率を計算する部位確率計算部と、
前記部位確率計算部において計算された前記確率が定められた閾値以上である場合に、前記第１の画像化条件を、前記確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更する画像化条件変更部と、を有し、
前記画像取得部は、前記第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブの動作又は位置を検出する姿勢センサと、
前記姿勢センサの信号に基づいて前記姿勢角を検出するプローブ姿勢角検出部と、を更に有し、
前記部位確率計算部は、前記姿勢角に基づいて前記確率を計算する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記画像取得部において更に取得された超音波画像を解析する画像解析部を更に有する請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記画像取得部において取得された超音波画像を解析する画像解析部を更に有し、
前記部位確率計算部は、前記画像解析部における前記解析結果に基づいて前記確率を計算する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記画像取得部において取得された超音波画像を解析する画像解析部と、
前記超音波プローブの動作又は位置を検出する姿勢センサと、
前記姿勢センサの信号に基づいて前記姿勢角を検出するプローブ姿勢角検出部と、を更に有し、
前記部位確率計算部は、前記姿勢角及び前記画像解析部における超音波画像の解析結果に基づいて前記確率を計算する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記部位確率計算部は、前記画像解析部における単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて前記確率を計算する請求項４又は５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記部位確率計算部は、前記画像解析部における複数フレームの超音波画像に共通して含まれる特定のパターンの動きに対する解析結果に基づいて前記確率を計算する請求項４又は５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記画像取得部において更に取得された超音波画像に対する前記画像解析部の解析結果に基づいて前記確率が計算された被検体の部位を判別する部位判別部を更に有する請求項３〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
設定された画像化条件に従って、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行って、超音波画像を取得し、
第１の画像化条件に従って取得された超音波画像に対して、前記超音波プローブの姿勢角及び前記超音波画像の解析結果の少なくとも一方から、前記超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率を計算し、
計算された前記確率が定められた閾値以上である場合に、前記第１の画像化条件を、前記確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更し、
前記第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得することを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及び超音波診断装置の制御方法に係り、特に、超音波画像が生成された被検体の部位を判別する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検体に振動子アレイを当てて被検体の内部の画像を得るものとして、超音波診断装置が知られている。一般的な超音波診断装置は、複数の素子が配列された振動子アレイから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを振動子アレイにおいて受信して素子データを取得する。更に、超音波診断装置は、得られた素子データを電気的に処理して、被検体の当該部位に対する超音波画像を得る。【０００３】
このような超音波診断装置を用いて被検体を診断する際には、それぞれの検査部位に対して診断に適した超音波画像を得るために、オペレータが撮像部位に応じて画像化条件を設定している。その場合には、撮像部位が変わると、その都度、オペレータが画像化条件を設定する必要がある。そこで、特許文献１には、オペレータにより設定された画像化条件を用いて撮像された超音波画像を、撮像した際の画像化条件と共に基準画像として保存しておき、基準画像に対応する部位の撮像の際に、基準画像の画像化条件を読み出して設定する超音波診断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９０４０４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、例えば、救急における外傷患者の初期診察のために複数の診断部位を連続的に診断するｅＦＡＳＴ（extended Focused Assessment with Sonography for Trauma）検査においては、複数の診断部位に対して汎用な画像化条件を初期条件として用いて超音波診断を行うことが多い。そのため、例えば、ｅＦＡＳＴ検査においては、生成された超音波画像から得られるそれぞれの診断部位を判別するための情報量が少なく、診断部位を精緻に判別することが難しいという問題があった。
また、この場合において、特許文献１に開示の技術では、診断部位を判別する手段が存在しないため、診断部位が未知の場合には、診断部位に対して適切な基準画像を選定すること、すなわち、診断部位に対して適切な画像化条件を選定することが困難であるという問題があった。【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、診断部位を精緻に判別することができる超音波診断装置及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】
上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波プローブと、設定された画像化条件に従って、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行って、超音波画像を取得する画像取得部と、第１の画像化条件に従って画像取得部において取得された超音波画像に対して、超音波プローブの姿勢角及び超音波画像の解析結果の少なくとも一方から、超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率を計算する部位確率計算部と、部位確率計算部において計算された確率が定められた閾値以上である場合に、第１の画像化条件を、確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更する画像化条件変更部と、を有し、画像取得部は、第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得することを特徴とする。【０００８】
また、超音波プローブの動作又は位置を検出する姿勢センサと、姿勢センサの信号に基づいて姿勢角を検出するプローブ姿勢角検出部と、を更に有し、部位確率計算部は、姿勢角に基づいて確率を計算することが好ましい。【０００９】
また、画像取得部において更に取得された超音波画像を解析する画像解析部を更に有することが好ましい。【００１０】
もしくは、画像取得部において取得された超音波画像を解析する画像解析部を更に有し、部位確率計算部は、画像解析部における解析結果に基づいて確率を計算しても良い。【００１１】
もしくは、画像取得部において取得された超音波画像を解析する画像解析部と、超音波プローブの動作又は位置を検出する姿勢センサと、姿勢センサの信号に基づいて姿勢角を検出するプローブ姿勢角検出部と、を更に有し、部位確率計算部は、姿勢角及び画像解析部における超音波画像の解析結果に基づいて確率を計算しても良い。【００１２】
また、部位確率計算部は、画像解析部における単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて確率を計算することが好ましい。【００１３】
もしくは、部位確率計算部は、画像解析部における複数フレームの超音波画像に共通して含まれる特定のパターンの動きに対する解析結果に基づいて確率を計算しても良い。【００１４】
また、画像取得部において更に取得された超音波画像に対する画像解析部の解析結果に基づいて確率が計算された被検体の部位を判別する部位判別部を更に有することが好ましい。【００１５】
また、本発明の超音波診断装置の制御方法は、設定された画像化条件に従って、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームの送受信を行って、超音波画像を取得し、第１の画像化条件に従って取得された超音波画像に対して、超音波プローブの姿勢角及び超音波画像の解析結果の少なくとも一方から、超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率を計算し、計算された確率が定められた閾値以上である場合に、第１の画像化条件を、確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更し、第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、超音波診断装置は、部位確率計算部により計算された確率に基づいて、第１の画像化条件を、確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更する画像化条件変更部を有するため、超音波診断装置において診断部位の判別が難しい画像化条件を用いて超音波画像を生成した場合においても、診断部位を精緻に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】実施の形態１において用いられた受信回路の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１において用いられた画像生成部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１のフローチャートである。
【図５】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。
【図６】実施の形態２のフローチャートである。
【図７】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。
【図８】実施の形態３のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置１は、振動子アレイ２Ａを内蔵する超音波プローブ２を備え、超音波プローブ２に、画像取得部３を介して表示制御部７及び表示部８が順次接続されている。
【００１９】
画像取得部３は、超音波プローブ２の振動子アレイ２Ａに接続される受信回路４及び送信回路５と受信回路４に接続された画像生成部６とを有しており、表示制御部７は、画像生成部６に接続されている。また、超音波プローブ２に、姿勢センサ９が備えられており、姿勢センサ９には、プローブ姿勢角検出部１０が接続されている。更に、プローブ姿勢角検出部１０に、部位確率計算部１１及び画像化条件変更部１２が順次接続されている。また、画像取得部３の画像生成部６に、画像解析部１３が接続され、画像解析部１３に部位判別部１４が接続され、部位判別部１４に画像化条件変更部１２が接続されている。
更に、画像取得部３、表示制御部７、プローブ姿勢角検出部１０、部位確率計算部１１、画像化条件変更部１２、画像解析部１３及び部位判別部１４に装置制御部１５が接続され、装置制御部１５に、操作部１６及び格納部１７がそれぞれ接続されている。なお、装置制御部１５と格納部１７とは、それぞれ双方向に情報を受け渡し可能に接続される。
【００２０】
図１に示す超音波プローブ２の振動子アレイ２Ａは、１次元又は２次元に配列された複数の素子（超音波振動子）を有している。これらの素子は、それぞれ送信回路５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受信信号を出力する。各素子は、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及びＰＭＮ−ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸−チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子を用いて構成される。
【００２１】
そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波状の電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状又は連続波状の超音波が発生して、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。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として、それぞれの振動子から受信回路４に出力される。
【００２２】
画像取得部３の受信回路４は、図２に示すように、増幅部１８とＡ／Ｄ（Analog/Digital：アナログ／デジタル）変換部１９が直列接続された構成を有している。受信回路４は、振動子アレイ２Ａの各素子から出力される受信信号を増幅部１８において増幅し、Ａ／Ｄ変換部１９においてデジタル化して得られた素子データを画像生成部６に出力する。
送信回路５は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ２Ａの複数の素子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号の遅延量を調節して複数の素子に供給する。
【００２３】
画像取得部３の画像生成部６は、図３に示すように、Ｂモード（Brightness mode：輝度モード）処理部２０と画像処理部２１とが順次直列に接続された構成を有している。
Ｂモード処理部２０は、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各素子データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、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、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。更に、Ｂモード処理部２０は、音線信号に対し、超音波の反射位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。Ｂモード処理部２０において生成されたＢモード画像信号は、表示制御部７又は画像解析部１３に出力される。
画像処理部２１は、Ｂモード処理部２０において生成された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）し、Ｂモード画像信号に諧調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を表示制御部７に出力する。
【００２４】
図１に示すように、超音波診断装置１の表示制御部７は、画像取得部３において取得されたＢモード画像信号に基づいて、表示部８に超音波診断画像を表示させる。
表示部８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）等のディスプレイ装置を含んでおり、装置制御部１５の制御の下、超音波診断画像を表示する。
【００２５】
姿勢センサ９は、超音波プローブ２に備えられ、超音波診断中においてオペレータにより操作される超音波プローブ２の動作又は位置を電気信号として検出するものである。
姿勢センサ９は、超音波プローブ２の動作又は位置を検出できるものであれば特に制限されないが、以下においては、姿勢センサ９として超音波プローブ２の動作を検出する加速度センサを用いた場合について説明する。この際、姿勢センサ９は、３次元空間内において互いに直交する３つの軸に沿った３成分の加速度を電気信号として検出する。更に、姿勢センサ９が検出した信号は、プローブ姿勢角検出部１０に出力される。
プローブ姿勢角検出部１０は、姿勢センサ９が検出した超音波プローブ２の動作を示す信号に基づいて、超音波プローブ２の姿勢角を検出する。例えば、姿勢センサ９において得られた３次元空間内の加速度から、周知の計算方法を用いて超音波プローブ２の姿勢角を算出することができる。
【００２６】
部位確率計算部１１は、オペレータが超音波プローブ２を用いて超音波診断を行った際に、プローブ姿勢角検出部１０において検出された超音波プローブ２の姿勢角に基づいて、画像取得部３において取得された超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率（部位確率）を計算する。部位確率計算部１１は、例えば、画像取得部３において取得された超音波画像に含まれる被検体の部位が心臓である確率を計算することができる。なお、部位確率計算部１１における部位確率の計算については、後に詳述する。
【００２７】
画像化条件変更部１２は、画像取得部３において超音波画像を取得する際に用いられた画像化条件を、超音波診断がなされた部位に応じた画像化条件に変更する。ここで、画像化条件は、超音波診断の際のフレームレート、超音波画像の解像度、超音波画像の輝度及び超音波診断の際のダイナミックレンジを含む。画像化条件変更部１２は、これらの画像化条件のうち、少なくとも１つの条件を、部位確率計算部１１における部位確率の計算結果又は部位判別部１４における部位の判別結果に基づいて変更する。
【００２８】
画像解析部１３は、画像取得部３の画像生成部６のＢモード処理部２０において生成されたＢモード画像信号に対する動き解析及びパターン認識等の画像解析を行い、その画像解析結果を部位判別部１４に出力する。
部位判別部１４は、画像解析部１３における超音波画像の解析結果に基づいて、超音波画像に含まれる被検体の部位を判別し、画像化条件変更部１２に対して判別した部位の情報を出力する。
【００２９】
装置制御部１５は、オペレータにより操作部１６を介して入力された指令に基づいて超音波診断装置１の各部の制御を行う。
操作部１６は、オペレータが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール及びタッチパネル等を備えて構成することができる。
格納部１７は、超音波診断装置１の動作プログラム等を格納するもので、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、又はサーバ等を用いることができる。
【００３０】
なお、画像生成部６、表示制御部７、プローブ姿勢角検出部１０、部位確率計算部１１、画像化条件変更部１２、画像解析部１３及び部位判別部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらを、デジタル回路を用いて構成しても良い。また、これらの画像生成部６、表示制御部７、プローブ姿勢角検出部１０、部位確率計算部１１、画像化条件変更部１２、画像解析部１３及び部位判別部１４を、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵに統合させて構成することもできる。
【００３１】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、実施の形態１における超音波診断装置１の動作について説明する。
まず、ステップＳ１において、装置制御部１５は、画像取得部３において超音波画像を取得するための画像化条件を第１の画像化条件に初期化する。第１の画像化条件は、例えば、複数の診断部位に対して汎用な設定がなされた画像化条件である。このような、複数の診断部位に対して汎用な画像化条件は、例えば、ｅＦＡＳＴ検査等の連続診断において、複数の部位を迅速に診断できるように設定されることが多い。
【００３２】
ステップＳ２において、第１の画像化条件の下、超音波プローブ２の振動子アレイ２Ａの複数の超音波振動子を用いた超音波ビームの送受信及び走査が画像取得部３の受信回路４及び送信回路５により行われる。この際に、被検体からの超音波エコーを受信した各超音波振動子から受信信号が受信回路４に出力され、受信回路４の増幅部１８及びＡ／Ｄ変換部１９において受信信号の増幅及びＡ／Ｄ変換が行われて受信信号が生成される。また、超音波ビームの送受信及び走査が行われている際に、姿勢センサ９は、オペレータにより操作されている超音波プローブ２の動作を電気信号として検出する。
【００３３】
続くステップＳ３及びステップＳ４は、同期並列処理される。
ステップＳ３において、画像生成部６のＢモード処理部２０は、第１の画像化条件において設定されている、超音波画像取得の際のフレームレートに基づいて受信回路４から入力された受信信号を用いて、順次Ｂモード画像を生成する。
また、ステップＳ４において、プローブ姿勢角検出部１０は、姿勢センサ９から入力された超音波プローブ２の動作を表す電気信号に基づいて、ステップＳ２において行われた超音波ビームの送受信又は走査の際の超音波プローブ２の姿勢角を検出する。例えば、姿勢センサ９により検出された、３次元空間内において互いに直交する３つの軸に沿った３成分の加速度から、公知の計算方法を用いて超音波プローブ２の姿勢角を算出することができる。超音波プローブ２の姿勢角は、超音波診断を行う被検体の各部位に応じて異なる。例えば、ｅＦＡＳＴ検査においては、診断部位として心臓、肺、右腹部、左腹部及び膀胱があり、これらの部位に対して適切な検査を行うために、それぞれの部位に応じて超音波プローブ２を、異なる姿勢角において使用することが知られている。また、複数の部位の超音波診断において、例えば腹部の診断において、オペレータは、超音波プローブ２を動かしながら診断を行うことが多い。このように、超音波診断中にオペレータにより超音波プローブ２が動かされる場合には、プローブ姿勢角検出部１０は、例えば、一定時間内の超音波プローブ２の姿勢角の平均値を、超音波プローブ２の姿勢角として検出することができる。
【００３４】
ステップＳ３におけるＢモード画像の生成及びステップＳ４における超音波プローブ２の姿勢角の検出は、画像取得部３及びプローブ姿勢角検出部１０に対して、装置制御部１５から、Ｂモード画像生成を開始する旨の情報及び姿勢角の検出を開始する旨の情報が同時に送られることにより、それぞれ同時に開始される。ステップＳ３及びステップＳ４において、Ｂモード画像の生成及び超音波プローブ２の姿勢角の検出が開始されると、第１の画像化条件において設定されているフレームレートとプローブ姿勢角検出部１０が姿勢センサ９の信号をサンプリングするサンプリング周波数とが同期される。このようにして、ステップＳ３におけるＢモード画像の生成及びステップＳ４における超音波プローブ２の姿勢角の検出が同期並行処理される。なお、例えば、第１の画像化条件において設定されているフレームレートよりも高周波数の姿勢センサの情報を間引くことにより、第１の画像化条件において設定されているフレームレートとプローブ姿勢角検出部１０のサンプリング周波数とを一致させることができる。
【００３５】
ステップＳ５において、部位確率計算部１１は、ステップＳ４においてプローブ姿勢角検出部１０が検出した超音波プローブ２の姿勢角から、ステップＳ３において画像生成部６のＢモード処理部２０が生成したＢモード画像（超音波画像）に含まれる被検体の部位が特定の部位である確率（部位確率）を計算する。部位確率計算部１１における部位確率の計算には、種々の計算方法を用いることができるが、例えば、部位確率計算部１１は、被検体の特定の部位に対して目標とする超音波プローブ２の姿勢角（目標プローブ角度）とプローブ姿勢角検出部１０が検出した実際の姿勢角との差の逆数を、部位確率として計算することができる。その場合には、部位確率計算部１１は、被検体の各部位に対する目標プローブ角度を用いて、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である部位確率をそれぞれ計算する。
【００３６】
ステップＳ６において、装置制御部１５は、超音波プローブ２の姿勢角を用いて部位確率計算部１１が計算した部位確率が定められた閾値以上か否かを判定する。例えば、部位確率計算部１１が、ステップＳ３において生成された超音波画像に含まれる部位がそれぞれ心臓、肺、右腹部、左腹部、及び、膀胱である確率を計算した場合に、これらの部位確率がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定する。部位確率の判定に用いる閾値は、超音波診断の際の超音波プローブ２の姿勢角、すなわち、目標プローブ角度が類似している部位に対する部位確率のみが閾値以上となる値であることが好ましい。
なお、この閾値は、例えば、過去の診断又は予備試験等における超音波プローブ２の姿勢角に対して統計値を算出する等により決定されることができる。
【００３７】
ステップＳ６において、部位確率計算部１１が計算した複数の部位確率のうち少なくとも１つの部位確率が閾値以上であると装置制御部１５が判定した場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７において、画像化条件変更部１２は、装置制御部１５により閾値以上であると判定された部位確率に基づいて、第１の画像化条件を、部位確率を計算した部位を判別するための第２の画像化条件に変更する。例えば、ステップＳ６において、超音波画像に含まれる部位が心臓である部位確率及び右腹部である部位確率が閾値以上と判定された場合には、画像化条件変更部１２は、第１の画像化条件を、超音波画像に含まれる部位が心臓及び右腹部のどちらであるかを判別するための第２の画像化条件に変更する。この場合には、例えば、第２の画像化条件として、心臓の拍動に対するサンプリングの精度を高めるために、超音波診断の際のフレームレートを高速にした条件を設定することができる。
【００３８】
ステップＳ６において、部位確率計算部１１が計算した複数の部位確率の全てが閾値未満であると装置制御部１５において判定された場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、装置制御部１５は、ステップＳ６において複数の部位確率が全て閾値未満であると装置制御部１５に判定された回数がＮ回であるか否かを判定する。複数の部位確率が全て閾値未満であると装置制御部１５に判定された回数がＮ回未満である場合には、ステップＳ２に戻り、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が行われる。その後、複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された回数がＮ回となった場合には、ステップＳ１７へと進み、表示部８においてエラーが生じた旨のメッセージが表示された後、超音波診断装置１は動作を終了する。
なお、Ｎは１以上の自然数であって、超音波診断装置１のプログラム等において予め設定できるが、オペレータが超音波診断装置１を用いた超音波画像の生成に失敗した場合など、超音波画像を取得し直すことが好ましい場合があるため、２以上の数であることが好ましい。
【００３９】
ステップＳ７に続くステップＳ８においては、画像取得部３の受信回路４及び送信回路５は、第２の画像化条件を用いて、更に、超音波ビームを被検体の部位に対して送受信及び走査する。
更に、ステップＳ９においては、画像取得部３の画像生成部６のＢモード処理部２０は、第２の画像化条件を用いて取得された超音波の受信信号を用いてＢモード画像（超音波画像）信号を更に生成する。
【００４０】
ステップＳ１０において、画像解析部１３は、画像生成部６のＢモード処理部２０が更に生成した超音波画像に対して、その超音波画像に含まれる被検体の部位を判別するための画像解析を行う。例えば、第２の画像化条件として超音波診断の際のフレームレートを高速に設定した場合には、画像解析部１３は、画像解析として、時系列の画像解析であるオプティカルフローを行うことができる。オプティカルフローは、図示しないが、画像取得部３により時系列に取得された複数フレームの超音波画像を用いて、複数フレームの超音波画像に共通に含まれる同一部位における複数の特徴的なパターンに対して、各パターンの動く方向及び距離を、ベクトル等を用いてマッピングする手法である。このような、時系列の解析方法を用いることにより、心臓のような動きの多い部位と腹部のような動きの少ない部位とを判別し易くすることができる。
【００４１】
ステップＳ１１において、部位判別部１４は、画像解析部１３における超音波画像の解析結果に基づいて、超音波画像に含まれる被検体の部位を判別する。例えば、ステップＳ６において閾値以上と判定された部位確率が、超音波画像に含まれる部位が心臓である部位確率及び右腹部である部位確率であって、画像解析部１３がオプティカルフローを用いた画像解析を行った場合には、超音波画像にマッピングされたベクトルの個数に基づいて部位の判別を行う。すなわち、部位判別部１４は、マッピングされたベクトルの個数が定められた一定数以上であれば心臓と判別し、マッピングされたベクトルの個数が一定数未満であれば右腹部と判別する。
【００４２】
ステップＳ１２において、画像化条件変更部１２は、第２の画像化条件を部位判別部１４により判別された部位に適切な第３の画像化条件に変更する。
続くステップＳ１３において、画像取得部３の受信回路４及び送信回路５は、第３の画像化条件を用いて、部位判別部１４により判別された部位に対して、超音波ビームの送受信及び走査を行う。
更に、ステップＳ１４において、画像取得部３の画像生成部６は、第３の画像化条件を用いて受信回路４及び送信回路５により取得された受信信号からＢモード画像信号を生成する。
【００４３】
ステップＳ１５において、装置制御部１５は、現在超音波診断を行っている被検体の部位が変更されたか否かを判定する。例えば、診断部位が心臓から肺に移行すると、診断部位が変更されたと判定される。具体的には、一般に診断部位が変更される場合にはプローブが体表から離れて空中放射になるため、このような空中放射状態（反射信号が得られない状態）を検出することにより、診断部位の変更を判定することができる。ステップＳ１５において、診断部位が変更されていない、すなわち、同一の診断部位を診断していると判定された場合には、ステップＳ１３に戻り、第３の画像化条件を用いた超音波画像の取得が行われる。一方、ステップＳ１５において、診断部位が変更されたと判定された場合には、ステップＳ１に戻り、第３の画像化条件が第１の画像化条件へと初期化される。
【００４４】
以上のように、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１によれば、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて部位確率を計算するために第１の画像化条件を用いて超音波画像を取得した後に、計算した部位確率に基づいて超音波画像に含まれる部位を判別するために、第１の画像化条件を第２の画像化条件に変更して超音波画像を更に取得する。このように、２回に分けて超音波画像の取得を行うことにより、判別の候補となる部位を絞り込むことができるため、部位を精緻に判別して適切な画像化条件を設定することができる。また、超音波診断装置１は、従来技術として広く行われているデータベースを参照したパターン判別のみを使用した部位の判別と比較してデータの処理量が少なく、超音波画像に含まれる部位の判別の際に、画像解析に要する時間を短くすることができる。更に、第１の画像化条件として、複数の部位に対して汎用な画像化条件を用いて超音波画像を取得する場合においても、第１の画像化条件を、ステップＳ６における部位確率の判定結果に基づいて、判別の候補となる部位を判別するための第２の画像化条件に変更することができるため、超音波診断装置１は、精度良く部位を判定することができる。
【００４５】
また、ステップＳ３のＢモード画像の生成とステップＳ４の超音波プローブ２の姿勢角の取得は、同期並列処理されるものとして説明したが、ステップＳ５に移行する前にＢモード画像及び超音波プローブ２の姿勢角が取得されていれば、ステップＳ３とステップＳ４とが同期並列処理されなくても良い。すなわち、ステップＳ３におけるＢモード画像の取得の後に、ステップＳ４の超音波プローブ２の姿勢角の取得が行われても良く、あるいは、超音波プローブ２の姿勢角の取得の後に、Ｂモード画像の取得が行われても良い。
【００４６】
また、プローブ姿勢角検出部１０における姿勢角の計算方法は、超音波プローブ２の姿勢角を計算することができれば、上述した方法には限定されない。例えば、図示しないが、プローブ姿勢角検出部１０において、姿勢センサ９が検出した加速度を２回、一定の時間内において時間積分することにより算出した超音波プローブ２の位置情報に基づいて、超音波プローブ２の姿勢角を計算しても良い。
【００４７】
また、超音波プローブ２の動作を検出する姿勢センサ９として加速度センサを用いることを例示したが、姿勢センサ９は、超音波プローブ２の動作又は位置を検出するものであれば、他のセンサが用いられても良い。このような姿勢センサ９としては、例えば、加速度センサの他、ジャイロセンサ、磁気センサ又はＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）センサ等を用いることができる。また、これらのセンサは、超音波プローブ２に装着されていても良く、超音波プローブ２に内蔵されていても良い。
例えば、姿勢センサ９として超音波プローブ２に取り付けられたジャイロセンサを用い、ジャイロセンサから得られる超音波プローブ２の角速度に基づいて、周知の計算方法から超音波プローブ２の姿勢角を検出しても良い。また、例えば、姿勢センサ９として磁気センサを用い、磁気センサにより検出された超音波プローブ２の位置情報に基づいて超音波プローブ２の姿勢角を検出しても良い。更に、例えば、姿勢センサ９としてＧＰＳセンサを用い、ＧＰＳセンサから得られた超音波プローブ２の位置情報に基づいて超音波プローブ２の姿勢角を検出しても良い。
【００４８】
また、姿勢センサ９は、超音波プローブ２の動作又は位置を検出するものであれば、超音波プローブ２に装着又は内蔵されていなくても良く、超音波プローブ２から離れて備えられていても良い。このような姿勢センサ９としては、例えば、図示しないが、周知のカメラ等を用いて、超音波プローブ２の位置情報を検出し、姿勢センサ９は、検出された超音波プローブ２の位置情報に基づいて超音波プローブ２の姿勢角を検出しても良い。
【００４９】
また、第２の画像化条件として、超音波診断の際のフレームレートを高速に設定することを例示したが、他の条件を第２の画像化条件としても良い。例えば、ステップＳ６において、超音波画像に含まれる部位が心臓である部位確率及び右腹部である部位確率が閾値以上と判定された場合に、心房、心室及び心室中隔等の心臓において特徴的なパターンを明瞭に描出するために、超音波画像を高輝度化する条件を第２の画像化条件としても良い。超音波画像の高輝度化は、例えば、受信回路４の増幅部１８のゲインを上げることにより行っても良い。また、例えば、受信回路４のＡ／Ｄ変換部１９におけるダイナミックレンジを上げることにより超音波画像を高輝度化しても良い。もちろん、ゲイン及びダイナミックレンジは、同時に調節されることもできる。また、超音波プローブ２の振動子アレイ２Ａに対して送信回路５が出力する駆動電圧を大きくしてゲインを上げることにより超音波画像の高輝度化を行っても良い。
また、超音波画像に含まれる部位のパターンを明瞭に描出するための第２の画像化条件として、超音波画像を高解像度化する条件を用いても良い。高解像度化は、例えば、図示しないが、超音波診断の際に用いる振動子アレイ２Ａの超音波振動子の数を多くして、用いられる超音波振動子の密度を大きくすることにより行うことができる。
【００５０】
このように、第２の画像化条件として、超音波画像を明瞭に描出する高輝度化及び高解像度化の少なくとも一方を行った場合には、例えば、画像解析部１３は、第２の画像化条件を用いて取得された超音波画像に対してテンプレートマッチング、テクスチャ解析及び機械学習等を用いたパターン認識を行うことが容易となる。部位判別部１４は、画像解析部１３におけるパターン認識の結果に基づいて、超音波画像に含まれる画像の判別を行う。
【００５１】
以上、主に、ステップＳ６において、装置制御部１５が閾値以上であると判定した部位確率が、超音波画像に含まれる部位が心臓である部位確率及び右腹部である部位確率の場合を説明したが、もちろん、装置制御部１５は、超音波画像に含まれる部位が心臓及び右腹部以外の部位である部位確率を閾値以上と判定する場合もある。肺及び膀胱の超音波診断を行う際の超音波プローブ２の姿勢角は類似しているため、例えば、装置制御部１５が、超音波画像に含まれる部位が肺である部位確率及び膀胱である部位確率を閾値以上であると判定した場合、超音波診断の際のフレームレートを低速にする第２の画像化条件を用いることができる。肺は臓器としての構造が少なく、大部分が空気であるため、肺の超音波画像を取得した場合には、時間に対する変化が小さい。一方、膀胱は臓器としての構造を有するため、肺と比較して時間に対する変化が大きい。そのため、フレームレートを低速に設定して、取得した超音波画像間における部位の変化を顕著にすることができる。
【００５２】
第２の画像化条件として、超音波診断の際のフレームレートを低速にした場合には、画像解析部１３は、例えば、第２の画像化条件を用いて時系列に取得された超音波画像間におけるパターンの移動量（フレーム差分値）を算出することができる。
部位判別部１４は、例えば、画像解析部１３において算出されたフレーム差分値が一定値以上か否かを判定する。この際、部位判別部１４は、例えば、フレーム差分値が一定値以上であれば、超音波画像に含まれる部位が、時間に対する変化が大きい部位である膀胱であると判別する。一方、部位判別部１４は、フレーム差分値が一定値未満であれば、超音波画像に含まれる部位が、時間に対する変化の小さい肺であると判別する。なお、超音波診断の際のフレームレートを低速にする第２の画像化条件を用いて取得された超音波画像に対して、画像解析部１３において行われる超音波画像間の解析方法は、超音波画像に含まれる部位の判別を容易にするものであれば、上述したフレーム差分値を算出することに限定されない。例えば、フレーム差分値の変化率を算出しても良く、超音波画像に含まれる部位のエッジ構造の面積の変化率を算出しても良く、超音波画像において特定の輝度を有する画素の面積の変化率を算出しても良い。
【００５３】
また、画像取得部３の画像生成部６において、受信回路４から出力された受信信号からＢモード画像信号を生成したが、受信信号から、Ｂモード画像信号以外の画像信号が生成されても良い。例えば、図示しないが、受信信号から、Ｍモード（Motion mode：動きモード）画像信号、カラードプラ画像信号、弾性画像信号又は音速マップ信号が生成されるように、画像生成部６のＢモード処理部２０が、Ｍモード画像信号、カラードプラ画像信号、弾性画像信号又は音速マップ信号を生成する処理部に置換されても良い。
このように、受信信号からＢモード画像信号以外の画像信号が生成された場合には、それぞれの画像信号の種類に応じた画像解析を行っても良い。例えば、受信信号からＭモード画像信号が生成された場合には、画像解析部１３は、テンプレートマッチング、テクスチャ解析及び機械学習等を用いたパターン認識を行っても良く、オプティカルフローを用いた時系列の画像解析を行っても良い。
また、例えば、受信信号から、カラードプラ画像信号、弾性画像信号又は音速マップ信号が生成された場合には、画像解析部１３は、それぞれの画像信号に含まれる色情報の解析等を行うことができる。
【００５４】
また、以上において説明した超音波診断装置１は、小型のため、容易に携帯されて用いられる携帯型の超音波診断装置であっても良く、診察室等に備え付けて用いられる据置型の超音波診断装置であっても良い。
また、超音波プローブ２は、被検体に向けて超音波ビームを送受信できるものであれば特に限定されず、セクタ型、コンベックス型、リニア型及びラジアル型等の形態であっても良い。
【００５５】
実施の形態２
図５に実施の形態２の超音波診断装置２２を示す。この超音波診断装置２２は、図１に示した実施の形態１の超音波診断装置１において、姿勢センサ及びプローブ姿勢角検出部を有さず、部位確率計算部１１の代わりに部位確率計算部２３を有し、更に、画像解析部１３が部位確率計算部２３に接続するものである。その他の構成は、図１に示す超音波診断装置１と同一の構成要素を有する。そのため、図５において、図１と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、それらの構成要素の詳細な説明は省略する。
実施の形態１における部位確率計算部１１は、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて、超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の各部位である確率を計算したが、この実施の形態２における部位確率計算部２３は、画像解析の結果に基づいて、超音波画像に含まれる被検体の部位が特定の各部位である確率を計算する。
このような構成の下、以下において、図６に示すフローチャートを用いて実施の形態２の超音波診断装置２２の動作を説明する。
【００５６】
ステップＳ１〜ステップＳ３においては、ステップＳ３がステップＳ４と同期並列処理されていないことを除いて、図４に示す実施の形態１のステップＳ１〜ステップＳ３と同一であり、画像化条件が第１の画像化条件に初期化され、第１の画像化条件を用いた超音波ビームの送受信及び走査により取得した受信信号から、Ｂモード画像（超音波画像）信号が生成される。
【００５７】
ステップＳ３に続くステップＳ１８において、装置制御部１５は、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が１回目か否かを判定する。
ステップＳ１８において、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が１回目であった場合には、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、画像解析部１３は、画像取得部３の画像生成部６から出力された単フレームの超音波画像に対して画像解析を行う。ステップＳ１９において行われる単フレームの超音波画像に対する画像解析は、超音波画像に含まれる被検体の部位の候補を、例えば、ｅＦＡＳＴ検査において定められている複数の診断部位から絞り込むために行われる。そのような、単フレームの超音波画像に対する画像解析として、例えば、画像解析部１３は、単フレームの超音波画像に含まれるエッジ構造を検出し、特定の方向、例えば斜め方向を向いたエッジ構造の画素の面積（エッジ画素面積）を求めることができる。
【００５８】
更に、ステップＳ２０において、部位確率計算部２３は、ステップＳ１９における単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である部位確率を計算する。部位確率計算部２３における部位確率の計算には、種々の計算方法を用いることができるが、例えば、部位確率計算部２３は、被検体の特定の各部位に対して目標とする、特定方向を向いたエッジ構造の画素の面積（目標エッジ画素面積）とステップＳ１９において算出された実際のエッジ画素面積との差の逆数を、部位確率として計算することができる。その場合には、部位確率計算部２３は、被検体の各部位に対する目標画素面積を用いて、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である確率をそれぞれ計算する。
【００５９】
続くステップＳ６において、装置制御部１５は、実施の形態１のステップＳ６と同様に、ステップＳ２０において算出された部位確率が定められた閾値以上か否かを判定する。部位確率の判定に用いる閾値は、例えば、エッジ画素面積、すなわち、目標エッジ画素面積が類似している部位に対する部位確率のみが閾値以上となることが好ましい。例えば、画像解析によりエッジ構造の検出が行われると、心臓及び右腹部の超音波画像は共に、斜め方向のエッジ構造が多く検出されるため、心臓及び右腹部に対する目標エッジ画素面積は類似する。一方、肺は、臓器としての構造が少ないため、画像解析によりエッジ構造の検出が行われたとしても斜め方向のエッジ構造が少なく、心臓及び右腹部とは目標エッジ画素面積が類似しない。このため、肺を心臓及び右腹部から区別することができる。
ステップＳ６において、部位確率計算部２３が計算した複数の部位確率のうち少なくとも１つの部位確率が閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７〜ステップＳ１５は、図４に示す実施の形態１のステップＳ７〜ステップＳ１５と同一であり、部位確率に基づいて第１の画像化条件を第２の画像化条件に変更した後、更に取得した超音波画像を画像解析することにより、超音波画像に含まれる被検体の部位が判別される。その後、第２の画像化条件が、判別された部位に対して好適な第３の画像化条件に変更され、第３の画像化条件を用いて超音波画像が更に取得される。そして、診断部位が変更されるまで超音波画像が更に取得され、診断部位が変更された際には、ステップＳ１に戻る。
【００６０】
ステップＳ６において、部位確率計算部２３が計算した複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された場合には、ステップＳ２に戻る。２回目のステップＳ２及びステップＳ３において超音波画像が取得されると、続くステップＳ１８において、超音波画像の取得が１回目ではないと装置制御部１５により判定されて、ステップＳ２１に進む。
【００６１】
ステップＳ２１において、画像解析部１３は、画像取得部３の画像生成部６から出力された複数フレームの超音波画像に対して画像解析を行う。ステップＳ２１において行われる複数フレームの超音波画像に対する画像解析は、ステップＳ１９における単フレームの超音波画像に対する画像解析と同様に、超音波画像に含まれる被検体の部位の候補を、複数の診断部位から絞り込むために行われる。そのような、複数フレームの超音波画像に対する画像解析として、例えば、第１の画像化条件を用いて取得された超音波画像に対して、いわゆるオプティカルフローを用いた画像解析を行うことができる。
【００６２】
続くステップＳ２２において、部位確率計算部２３は、ステップＳ２１における複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて部位確率を計算する。部位確率計算部２３は、例えば、被検体の特定の各部位に対して目標とする、オプティカルフローにおいてマッピングされたベクトルの数（目標ベクトル数）とステップＳ２１において算出された実際のベクトルの数（ベクトル数）との差の逆数を、部位確率として計算することができる。その場合には、部位確率計算部２３は、被検体の各部位に対する目標ベクトル数を用いて、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である確率をそれぞれ計算する。
【００６３】
なお、この場合には、第１の画像化条件のフレームレートを用いて超音波画像を取得しているため、動きの多い部位と動きの少ない部位を、部位確率を計算することにより区別することができるが、明確に区別されない部位もある。例えば、心臓は、拍動を有するため、心臓の超音波画像には、オプティカルフローにより多くのベクトルがマッピングされる。また、腹部は、臓器としての構造が多く含まれ、かつ、超音波診断の際に超音波プローブ２がオペレータにより動かされるため、腹部の超音波画像には、超音波プローブ２の動きに起因して多くのベクトルがマッピングされる。一方、例えば、肺は、臓器としての構造が少なく、かつ、超音波診断の際にオペレータにより超音波プローブ２を動かされることが少ないため、肺の超音波画像には、オプティカルフローによりマッピングされるベクトルが少ない。そのため、例えば、第１の画像化条件を用いて得られた超音波画像に対するオプティカルフローに基づいた部位確率の計算により、動きの多い部位である心臓及び腹部と動きの少ない部位である肺とを区別することができる。
【００６４】
ステップＳ２３において、装置制御部１５は、ステップＳ６と同様に、ステップＳ２２において得られた部位確率が閾値以上であるか否かを判定する。
ステップＳ２３において、複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて計算された複数の部位確率の全てが閾値未満であると判定された場合には、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６においては、図４に示す実施の形態１のステップＳ１６と同様に、ステップＳ２３において複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された数がＮ回であるか否かが判定される。その際、ステップＳ２３において複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された数がＮ回未満であった場合には、ステップＳ２に戻る。その後、ステップＳ２３において複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された数がＮ回となった場合には、ステップＳ１７において、表示部８がエラー表示をして超音波診断装置２２の動作が終了する。
一方、ステップＳ２３において、複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいて計算された複数の部位確率のうち少なくとも１つが閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ７に進む。
【００６５】
以上のように、図５に示す実施の形態２の超音波診断装置２２によれば、超音波画像の解析結果に基づいて部位確率を計算し、この部位確率に基づいて第１の画像化条件を第２の画像化条件に変更し、第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得する。そのため、図５に示す実施の形態２の超音波診断装置２２は、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１と同様に、２回に分けて超音波画像の取得を行うことにより、判別の候補となる部位を絞り込むことができるため、部位を精緻に判別して適切な画像化条件を設定することができる。また、部位確率計算部２３は、単フレームの超音波画像を用いた画像解析の結果又は複数フレームの超音波画像を用いた画像解析の結果に基づいて部位確率を計算することができる、すなわち、部位の構造又は部位の動きの特徴を用いて部位確率を計算することができる。そのため、部位に適した画像解析を用いて精度の良い部位確率を計算することができる。
【００６６】
また、単フレームの超音波画像を用いた画像解析の方法として、超音波画像に含まれるエッジ構造の検出が用いられる場合を説明したが、高輝度画素の検出及びテンプレートマッチング等のパターン認識等の画像解析の方法を用いることもできる。
例えば、単フレームの超音波画像を用いた画像解析として高輝度画素の検出が行われる場合には、ステップＳ１９において、画像解析部１３は、超音波画像に含まれる一定以上の輝度を有する画素の面積（高輝度画素面積）を算出することができる。続くステップＳ２０において、部位確率計算部２３は、例えば、各診断部位に対する目標の高輝度画素面積（目標高輝度画素面積）とステップＳ１９において算出された実際の高輝度画素面積との差の逆数を、部位確率として計算することができる。
また、例えば、単フレームの超音波画像を用いた画像解析としてテンプレートマッチング等のパターン認識が行われる場合には、ステップＳ１９において、画像解析部１３は、各診断部位のテンプレートと実際の超音波画像に含まれる部位との類似度をスコアとして算出することができる。続くステップＳ２０において、部位確率計算部２３は、例えば、各診断部位に対する目標の類似度のスコア（目標スコア）とステップＳ１９において算出された実際のスコアとの差の逆数を、部位確率として計算することができる。
【００６７】
また、複数フレームの超音波画像を用いた画像解析の方法として、オプティカルフローが用いられる場合を説明したが、他の解析方法を用いることもできる。例えば、このような画像解析の方法として、画像解析部１３は、複数フレームの超音波画像に含まれる部位の特定の高輝度点をそれぞれ時系列に追跡し、その高輝度点の往復運動に対する周期を算出することができる。その場合には、部位確率計算部２３は、例えば、各診断部位に対する目標の高輝度点の周期と算出された実際の高輝度点の周期との差の逆数を、部位確率として計算することができる。
【００６８】
実施の形態３
図７に実施の形態３の超音波診断装置２４を示す。この超音波診断装置２４は、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１の部位確率計算部１１を部位確率計算部２５に置換して、部位確率計算部２５を画像解析部１３に接続したことを除いて、図１に示す超音波診断装置１と同一の構成要素を有する。そのため、図７において、図１と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、それら構成要素については、詳細な説明を省略する。
ところで、図１に示した実施の形態１の部位確率計算部１１は、超音波プローブ２の姿勢角のみに基づいて部位確率を計算し、また、図５に示した実施の形態２の部位確率計算部２３は、画像解析の結果のみに基づいて部位確率を計算した。これらに対して、実施の形態３の部位確率計算部２５は、超音波プローブ２の姿勢角及び画像解析の結果を統合して部位確率を計算する。
このような構成の下、以下において、図８に示すフローチャートを用いて実施の形態３の超音波診断装置２４の動作を説明する。
【００６９】
ステップＳ１〜ステップＳ４においては、図４に示す実施の形態１のステップＳ１〜ステップＳ４と同一であり、画像化条件が第１の画像化条件に初期化され、第１の画像化条件を用いた超音波ビームの送受信及び走査により取得した受信信号から、Ｂモード画像（超音波画像）が生成され、Ｂモード画像の生成と同期して、超音波プローブ２の姿勢角の検出が行われる。
また、ステップＳ３及びステップＳ４に続くステップＳ１８は、図５に示す実施の形態２のステップＳ１８と同一であり、装置制御部１５が、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が１回目であるか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ１８において、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が１回目であると判定された場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、画像解析部１３は、第１の画像化条件を用いて取得された単フレームの超音波画像に対して画像解析を行う。ステップＳ２４における、単フレームの超音波画像に対する画像解析の方法は、実施の形態２のステップＳ１９において説明した、単フレームの超音波画像に対する画像解析の方法と同一である。
【００７１】
続くステップＳ２５において、部位確率計算部２５は、ステップＳ２４において検出された超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率及び単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率を、それぞれ計算する。超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率の計算方法は、実施の形態１のステップＳ５において説明した計算方法と同一であり、単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率の計算方法は、実施の形態２のステップＳ２０において説明した計算方法と同一である。ステップＳ２５において、部位確率計算部２５は、更に、超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率と単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率とを統合して、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である各部位確率を計算する。このような、２種類の計算方法により計算された部位確率を統合する方法は、種々の方法を用いることができるが、例えば、診断部位の候補となる部位のそれぞれに対して、超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率と単フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率との平均値を、各部位確率として計算することができる。
【００７２】
ステップＳ２５に続くステップＳ６においては、図４に示す実施の形態１のステップＳ６と同様に、ステップＳ２５において計算された部位確率が定められた閾値以上であるか否かが判定される。
ステップＳ６において、計算された複数の部位確率うち少なくとも１つが閾値以上であった場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７〜ステップＳ１５は、図４に示す実施の形態１のステップＳ７〜ステップＳ１５と同一であり、詳細な説明は省略する。
ステップＳ６において、計算された複数の部位確率が全て閾値未満であった場合には、ステップＳ２に戻る。２回目のステップＳ２及びステップＳ３において、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が行われると、続くステップＳ１８において、第１の画像化条件を用いた超音波画像の取得が１回目ではないと判定されて、ステップＳ２６へと進む。
【００７３】
ステップＳ２６において、画像解析部１３は、第１の画像化条件を用いて取得された複数フレームの超音波画像に対して画像解析を行う。ステップＳ２６における、複数フレームの超音波画像に対する画像解析の方法は、実施の形態２のステップＳ２１において説明した、複数フレームの超音波画像に対する画像解析の方法と同一である。
【００７４】
ステップＳ２７において、部位確率計算部２５は、ステップＳ２６において検出された超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率及び複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率を、それぞれ計算する。超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率の計算方法は、実施の形態１のステップＳ５において説明した計算方法と同一であり、複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率の計算方法は、実施の形態２のステップＳ２２において説明した計算方法と同一である。ステップＳ２６において、部位確率計算部２５は、更に、超音波プローブ２の姿勢角に基づいた部位確率と複数フレームの超音波画像に対する画像解析の結果に基づいた部位確率とを統合して、超音波画像に含まれる部位が特定の各部位である各部位確率を計算する。このような、２種類の計算方法により計算された部位確率を統合する方法は、ステップＳ２５において説明した方法と同様に、種々の方法を用いることができる。
【００７５】
ステップＳ２７に続くステップＳ２３においては、図６に示した実施の形態２のステップＳ２３と同様に、ステップＳ２７において計算された部位確率が閾値以上か否かが判定される。
ステップＳ２３において、計算された複数の部位確率が全て閾値未満である場合には、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６においては、図４に示す実施の形態１のステップＳ１６と同様に、ステップＳ２３において、装置制御部１５は、複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された回数がＮ回であるか否かを判定する。ステップＳ１６において、複数の部位確率が全て閾値未満であると判定された回数がＮ回未満であると判定された場合には、ステップＳ２に戻る。その後、ステップＳ１６において、数の部位確率が全て閾値未満であると判定された回数がＮ回となった場合には、ステップＳ１７において、表示部８にエラー表示をさせて、超音波診断装置２４の動作が終了する。
ステップＳ２３において、計算された複数の部位確率のうち少なくとも１つが閾値以上である場合には、ステップＳ７に進む。
【００７６】
以上のように、図７に示す実施の形態３の超音波診断装置２４によれば、超音波プローブ２の姿勢角及び超音波画像の解析結果のそれぞれに基づいて部位確率を計算し、この部位確率に基づいて第１の画像化条件を第２の画像化条件に変更し、第２の画像化条件を用いて超音波画像を更に取得する。そのため、図７に示す実施の形態３の超音波診断装置２４は、図１に示す実施の形態１の超音波診断装置１と同様に、２回に分けて超音波画像の取得を行うことにより、判別の候補となる部位を絞り込むことができるため、部位を精緻に判別して適切な画像化条件を設定することができる。また、部位確率計算部２５は、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて計算された部位確率及び画像解析の結果を用いて計算された部位確率の両方を考慮して部位確率を計算することができるため、超音波プローブ２の姿勢角及び画像解析の結果のどちらか一方のみを用いて部位確率を計算するよりも精度の良い部位確率を計算することができる。
【００７７】
また、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて計算された部位確率と画像解析の結果に基づいて計算された部位確率とを統合する方法として、両者の平均値を用いることを説明したが、その他の方法を用いることもできる。
例えば、部位確率計算部２５は、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて計算された部位確率及び画像解析の結果に基づいて計算された部位確率の少なくとも一方に重み付けを行った上で、両者の平均値を計算することができる。このように、部位確率に重み付けを行うことにより、各部位に対する好適な部位確率の計算方法に対して優先順位を付与することができるため、各部位に対する部位確率の精度を向上させることができる。
また、例えば、部位確率計算部２５は、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて計算された部位確率及び画像解析の結果に基づいて計算された部位確率のうち、大きい部位確率を、部位確率とすることもできる。この場合には、超音波プローブ２の姿勢角に基づいて計算された部位確率及び画像解析の結果に基づいて計算された部位確率のうち、各部位に対して、より好適な計算方法を用いて計算された部位確率を用いることができる。
【００７８】
以上、本発明に係る超音波診断装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変形を行っても良いのはもちろんである。また、以上において示した複数の実施の形態及び例は、適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，２２，２４  超音波診断装置、２  超音波プローブ、２Ａ  振動子アレイ、３  画像取得部、４  受信回路、５  送信回路、６  画像生成部、７  表示制御部、８  表示部、９  姿勢センサ、１０  プローブ姿勢角検出部、１１，２３，２５  部位確率計算部、１２  画像化条件変更部、１３  画像解析部、１４  部位判別部、１５  装置制御部、１６  操作部、１７  格納部、１８  増幅部、１９  Ａ／Ｄ変換部、２０  Ｂモード処理部、２１  画像処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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