特開 2023-125697 画像評価装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023125697

(43)【公開日】2023-09-07

(54)【発明の名称】画像評価装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/00 20060101AFI20230831BHJP

【ＦＩ】

A61B8/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022029940

(22)【出願日】2022-02-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 〔１〕 ウェブサイトの掲載日 令和３年５月７日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｂｒｏｗｓｅ／ｊｊｍｕ／４８／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ／＿ｃｏｎｔｅｎｔｓ／－ｃｈａｒ／ｊａ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６２１頁（Ｊ－ＳＴＡＧＥオンライン） ＜資 料＞ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６２１頁 〔２〕 ウェブサイトの掲載日 令和３年５月７日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｂｒｏｗｓｅ／ｊｊｍｕ／４８／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ／＿ｃｏｎｔｅｎｔｓ／－ｃｈａｒ／ｊａ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６２２頁（Ｊ－ＳＴＡＧＥオンライン） ＜資 料＞ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６２２頁 〔３〕 ウェブサイトの掲載日 令和３年５月７日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｂｒｏｗｓｅ／ｊｊｍｕ／４８／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ／＿ｃｏｎｔｅｎｔｓ／－ｃｈａｒ／ｊａ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６５０頁（Ｊ－ＳＴＡＧＥオンライン） ＜資 料＞日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６５０頁

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 〔４〕 ウェブサイトの掲載日 令和３年５月７日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｂｒｏｗｓｅ／ｊｊｍｕ／４８／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ／＿ｃｏｎｔｅｎｔｓ／－ｃｈａｒ／ｊａ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６５１頁（Ｊ－ＳＴＡＧＥオンライン） 〔５〕 ウェブサイトの掲載日 令和３年５月７日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｂｒｏｗｓｅ／ｊｊｍｕ／４８／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ／＿ｃｏｎｔｅｎｔｓ／－ｃｈａｒ／ｊａ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６５１頁（Ｊ－ＳＴＡＧＥオンライン） ＜資 料＞ 日本超音波医学会第９４回学術集会 ４８巻，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ号 Ｓ６５１頁

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 〔６〕 開催日 令和３年５月２１日 集会名、開催場所 日本超音波医学会第９４回学術集会 神戸ポートピアホテル、神戸国際展示場（神戸市中央区港島中町６－１１－１） Ｓｅｓｓｉｏｎ６２１：奨励賞演題（９４－奨励賞－腎・泌０１） 〔７〕 開催日 令和３年５月２１日 集会名、開催場所 日本超音波医学会第９４回学術集会 神戸ポートピアホテル、神戸国際展示場（神戸市中央区港島中町６－１１－１） Ｓｅｓｓｉｏｎ６２２：奨励賞演題（９４－奨励賞－腎・泌０２） 〔８〕 開催日 令和３年５月２３日 集会名、開催場所 日本超音波医学会第９４回学術集会 神戸ポートピアホテル、神戸国際展示場（神戸市中央区港島中町６－１１－１） Ｓｅｓｓｉｏｎ６５０：工学演題（９４－工学－０３４）

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 〔９〕 開催日 令和３年５月２３日 集会名、開催場所 日本超音波医学会第９４回学術集会 神戸ポートピアホテル、神戸国際展示場（神戸市中央区港島中町６－１１－１） Ｓｅｓｓｉｏｎ６５１：工学演題（９４－工学－０３５） 〔１０〕 開催日 令和３年５月２３日 集会名、開催場所 日本超音波医学会第９４回学術集会 神戸ポートピアホテル、神戸国際展示場（神戸市中央区港島中町６－１１－１） Ｓｅｓｓｉｏｎ６５１：工学演題（９４－工学－０３６） ＜資 料＞ 日本超音波医学会第９４回学術集会 開催概要 ＜資 料＞ 日本超音波医学会第９４回学術集会 プログラム

(71)【出願人】

【識別番号】504133110

【氏名又は名称】国立大学法人電気通信大学

(71)【出願人】

【識別番号】505155528

【氏名又は名称】公立大学法人横浜市立大学

(71)【出願人】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(71)【出願人】

【識別番号】510192802

【氏名又は名称】国立研究開発法人国立国際医療研究センター

(71)【出願人】

【識別番号】899000057

【氏名又は名称】学校法人日本大学

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(71)【出願人】

【識別番号】591053889

【氏名又は名称】株式会社大林製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100181722

【弁理士】

【氏名又は名称】春田 洋孝

(72)【発明者】

【氏名】小泉 憲裕

(72)【発明者】

【氏名】西山 悠

(72)【発明者】

【氏名】小林 賢人

(72)【発明者】

【氏名】シュウ カイ

(72)【発明者】

【氏名】渡部 祐介

(72)【発明者】

【氏名】藤林 巧

(72)【発明者】

【氏名】松山 桃子

(72)【発明者】

【氏名】山田 望結

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 立樹

(72)【発明者】

【氏名】草原 健太

(72)【発明者】

【氏名】矢ケ崎 詞穂

(72)【発明者】

【氏名】沼田 和司

(72)【発明者】

【氏名】月原 弘之

(72)【発明者】

【氏名】宮嵜 英世

(72)【発明者】

【氏名】小川 眞広

(72)【発明者】

【氏名】松本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】葭仲 潔

(72)【発明者】

【氏名】飯島 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】岩井 敏行

(72)【発明者】

【氏名】永岡 英敏

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601BB09

4C601DD01

4C601EE09

4C601EE11

4C601FF16

(57)【要約】

【課題】三次元的動きをする患部の同一断面を追従し、超音波画像を撮像する。
【解決手段】画像評価装置は、患者の臓器を超音波プローブによって撮像した超音波画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって取得された前記超音波画像が、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、前記超音波画像に含まれる前記患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、前記接触不良状態及び前記断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は前記接触不良状態、前記断面不適切状態及び前記画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する判定部と、前記判定部により判定された状態に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御することにより、前記画像取得部により取得される前記超音波画像が前記画像良好状態になるよう制御する位置制御部とを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の臓器を超音波プローブによって撮像した超音波画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された前記超音波画像が、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、前記超音波画像に含まれる前記患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、前記接触不良状態及び前記断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は前記接触不良状態、前記断面不適切状態及び前記画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する判定部と、
前記判定部により判定された状態に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御することにより、前記画像取得部により取得される前記超音波画像が前記画像良好状態になるよう制御する位置制御部と
を備える画像評価装置。

【請求項2】

前記位置制御部は、前記超音波プローブの位置を制御することにより、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御する
請求項１に記載の画像評価装置。

【請求項3】

前記判定部により前記超音波画像が前記接触不良状態であると判定された場合、音響陰影が生じている箇所を特定する陰影位置特定部を更に備え、
前記位置制御部は、前記陰影位置特定部により特定された音響陰影が生じている箇所に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御する
請求項１又は請求項２に記載の画像評価装置。

【請求項4】

前記位置制御部は、前記陰影位置特定部により音響陰影が前記超音波画像の両端に生じていると特定された場合には、前記超音波プローブを前記患者の臓器に相対的に押し当てるよう制御する
請求項３に記載の画像評価装置。

【請求項5】

前記位置制御部は、前記判定部により前記超音波画像が前記断面不適切状態であると判定された場合、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像評価装置。

【請求項6】

臓器の像と、当該臓器が撮像された角度とが対応づけられて学習された臓器角度学習済みモデルと、
前記臓器角度学習済みモデルを用いて、撮像された前記超音波画像の角度を推定する角度推定部とを更に備え、
前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度に基づき、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する
請求項５に記載の画像評価装置。

【請求項7】

撮像する角度の目標値である目標角度を特定する目標角度特定部を更に備え、
前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度と、前記目標角度特定部により特定された前記目標角度との差に基づき、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する
請求項６に記載の画像評価装置。

【請求項8】

前記目標角度特定部は、前記患者の臓器の断面の面積が最大となる角度を前記目標角度として特定する
請求項７に記載の画像評価装置。

【請求項9】

前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度に基づき、所定の角度の範囲内において、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度が巡回するよう押し当てる
請求項６に記載の画像評価装置。

【請求項10】

前記画像取得部により経時的に取得された前記超音波画像を記憶する画像記憶部と、
前記判定部により前記超音波画像が前記接触不良状態であると判定された場合、前記画像取得部により取得された前記超音波画像に含まれる音響陰影を当該前記超音波画像とは異なる瞬間に撮像された前記超音波画像により補完することを要する領域である補完領域を特定する補完領域特定部と、
前記画像取得部により取得された前記超音波画像に、前記画像記憶部に記憶される画像を合成する超音波画像補完部と
を更に備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像評価装置。

【請求項11】

コンピュータに、
患者の臓器を超音波プローブによって撮像した超音波画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記超音波画像が、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、前記超音波画像に含まれる前記患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、前記接触不良状態及び前記断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は前記接触不良状態、前記断面不適切状態及び前記画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された状態に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御することにより、前記画像取得手段により取得される前記超音波画像が前記画像良好状態になるよう制御する位置制御手段と
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像評価装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、生体内を概周期的に運動する注目部位を、生体構造を撮影した生体像において追跡する生体内運動追跡装置があった（例えば、特許文献１を参照。）。また、特許文献１に記載された生体内運動追跡装置を用いて追跡した注目部位に対して超音波を収束し、患部を焼灼するシステムがあった。このような治療法は、ＨＩＦＵ（High Intensity Focused Ultrasound）治療と知られ、現在では主に前立線癌の治療に用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５８８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

今後、このようなＨＩＦＵ治療は、肝臓癌、腎癌等の治療にも用いられようとしている。ここで、ＨＩＦＵ治療が対象とする前立腺、腎臓又は膵臓等の臓器は、呼吸等により臓器が三次元的に動く場合がある。また、その三次元的な動きは、回転動作を含むような複雑な動作である場合がある。臓器が三次元的な回転動作をするような場合、同一角度から臓器を撮像し続けている場合であっても、撮像された生体像の断面が経時的に変化してしまう場合がある。
すなわち、従来技術によれば、対象となる臓器が三次元的な動きをすることにより、臓器の同一断面を撮影し続けることが困難であるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、三次元的動きをする臓器の同一断面を追従可能な超音波画像を撮像することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る画像評価装置は、患者の臓器を超音波プローブによって撮像した超音波画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって取得された前記超音波画像が、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、前記超音波画像に含まれる前記患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、前記接触不良状態及び前記断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は前記接触不良状態、前記断面不適切状態及び前記画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する判定部と、前記判定部により判定された状態に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御することにより、前記画像取得部により取得される前記超音波画像が前記画像良好状態になるよう制御する位置制御部とを備える。

【0007】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記位置制御部は、前記超音波プローブの位置を制御することにより、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御する。

【0008】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記判定部により前記超音波画像が前記接触不良状態であると判定された場合、音響陰影が生じている箇所を特定する陰影位置特定部を更に備え、前記位置制御部は、前記陰影位置特定部により特定された音響陰影が生じている箇所に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御する。

【0009】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記位置制御部は、前記陰影位置特定部により音響陰影が前記超音波画像の両端に生じていると特定された場合には、前記超音波プローブを前記患者の臓器に相対的に押し当てるよう制御する。

【0010】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記位置制御部は、前記判定部により前記超音波画像が前記断面不適切状態であると判定された場合、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。

【0011】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、臓器の像と、当該臓器が撮像された角度とが対応づけられて学習された臓器角度学習済みモデルと、前記臓器角度学習済みモデルを用いて、撮像された前記超音波画像の角度を推定する角度推定部とを更に備え、前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度に基づき、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。

【0012】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、撮像する角度の目標値である目標角度を特定する目標角度特定部を更に備え、前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度と、前記目標角度特定部により特定された前記目標角度との差に基づき、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。

【0013】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記目標角度特定部は、前記患者の臓器の断面の面積が最大となる角度を前記目標角度として特定する。

【0014】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記位置制御部は、前記角度推定部により推定された角度に基づき、所定の角度の範囲内において、前記超音波プローブが前記患者の臓器に相対的に押し当てられる角度が巡回するよう押し当てる。

【0015】

また、本発明の一態様に係る画像評価装置において、前記画像取得部により経時的に取得された前記超音波画像を記憶する画像記憶部と、前記判定部により前記超音波画像が前記接触不良状態であると判定された場合、前記画像取得部により取得された前記超音波画像に含まれる音響陰影を当該前記超音波画像とは異なる瞬間に撮像された前記超音波画像により補完することを要する領域である補完領域を特定する補完領域特定部と、前記画像取得部により取得された前記超音波画像に、前記画像記憶部に記憶される画像を合成する超音波画像補完部とを更に備える。

【0016】

また、本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、患者の臓器を超音波プローブによって撮像した超音波画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記超音波画像が、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、前記超音波画像に含まれる前記患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、前記接触不良状態及び前記断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は前記接触不良状態、前記断面不適切状態及び前記画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する判定手段と、前記判定手段により判定された状態に基づき、前記超音波プローブと前記患者の臓器との相対位置を制御することにより、前記画像取得手段により取得される前記超音波画像が前記画像良好状態になるよう制御する位置制御手段とを実行させる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、三次元的動きをする患部の同一断面を追従し、超音波画像を撮像することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態に係る画像評価システムの機能構成の一例を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る画像評価システムの概略と、画像取得装置の移動方向について説明するための図である。

【図3】第１の実施形態に係る超音波プローブの動作について説明するための図である。

【図4】第１の実施形態に係る超音波プローブの動作範囲について説明するための図である。

【図5】第１の実施形態に係るプローブ移動装置の動作範囲について説明するための図である。

【図6】第１の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。

【図7】第１の実施形態に係る画像評価システムの一連の動作を説明するための図である。

【図8】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従及び診断についても良好な場合の一例を示す図である。

【図9】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従については良好であるが、診断については不良な場合の一例を示す図である。

【図10】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従及び診断のいずれについても不良な場合の一例を示す図である。

【図11】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果について示す図である。

【図12】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果において、断面不適切である場合の一例を示す図である。

【図13】第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果において、接触不良である場合の一例を示す図である。

【図14】第１の実施形態に係る画像評価システムにより表示される表示結果の画面構成の一例を示す図である。

【図15】第２の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。

【図16】第２の実施形態に係る画像評価システムが撮像する臓器の断面について説明するための図である。

【図17】第２の実施形態に係る画像評価システムの概略を説明するための図である。

【図18】第３の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限定されない。

【0020】

近年、低侵襲による超音波治療装置としてＨＩＦＵ（High Intensity Focused Ultrasound）治療が知られている。ＨＩＦＵ治療とは、超音波を患部である一点に収束することにより腫瘍の焼灼を行う治療方法である。ＨＩＦＵ治療によれば、開腹することなく腫瘍を焼灼することができる。したがって、ＨＩＦＵ治療は開腹手術と比べて低侵襲であり、患者への負担も少ない。現在、ＨＩＦＵ治療は主に前立腺癌において用いられている。今後、ＨＩＦＵ治療は肝臓癌や腎臓癌等にも幅広く用いられようとしている。

【0021】

ここで、ＨＩＦＵ治療において欠かすことができない要素として、腫瘍のモニタリングがある。腫瘍の位置関係を正しく把握し続けることにより、腫瘍に対してのみ正確に治療を施すことが可能となる。腫瘍の位置関係を正しく把握し続けることにより、腫瘍部の完全焼灼と非腫瘍部への侵襲を減らすことができる。なお、位置関係とは、腫瘍の三次元的な位置と、腫瘍が存在する臓器の断面角度とを含む。

【0022】

本実施形態においては、超音波画像により腫瘍のモニタリングを行う。超音波画像により腫瘍のモニタリングを行うことのメリットとしては、リアルタイム性、非侵襲性、低コスト性において優れていることが挙げられる。一方、超音波画像により腫瘍のモニタリングを行うことのデメリットとしては、良好な超音波画像が得られるか否かは超音波画像を撮像する医師又は医療技師等の技量に依存してしまうことが挙げられる。良好な超音波画像とは、例えば、像に陰影がなく、好適な断面における、良好な形の臓器が撮像された画像である。

【0023】

瞬間的には良好な超音波画像を撮像することができたとしても、患者の動作や、呼吸等の外乱により、臓器の位置が測定プローブに対して相対的に変化する場合がある。このような場合であっても良好な超音波画像が得られるか否かは、特に医師又は医療技師等の熟練度や技量に依存することとなる。

【0024】

そこで、本実施形態においては、臓器の位置が測定プローブに対して相対的に変化した場合であっても、プローブが臓器に追従して移動することにより、医師又は医療技師等の熟練度や技量に依存することなく、良好な超音波画像を得られるようにすることを目的とする。

【0025】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る画像評価システムの機能構成の一例を示す図である。まず、同図を参照しながら、画像評価システム１のハードウェア構成の一例について説明する。画像評価システム１は、画像取得装置２０と画像評価装置１０とを備える。

【0026】

画像取得装置２０は、超音波プローブ２１と、プローブ移動装置２２と、診察台２３とをそなえる。画像取得装置２０は、超音波プローブ２１と、プローブ移動装置２２と、診察台２３とを制御することにより、被験者Ｓの臓器の超音波画像ＵＩを取得する。
診察台２３の上には、被験者（患者）Ｓが例えば仰向けになって横たわる。プローブ移動装置２２は、超音波プローブ２１を被験者Ｓの対象となる臓器に対応する位置に移動させ、押し当てる。超音波プローブ２１は、超音波画像を取得し、取得した超音波画像ＵＩを画像評価装置１０に送信する。

【0027】

なお、画像評価装置１０は、プローブ移動装置２２を制御することにより超音波プローブ２１を移動させることに代えて、診察台の上下方向の位置、左右方向の位置、又は角度等を変化させることによって、超音波プローブ２１と臓器との位置関係を変化させてもよい。

【0028】

画像評価装置１０は、画像取得装置２０から超音波画像ＵＩを取得し、取得した超音波画像ＵＩに基づき、超音波画像ＵＩに撮像された臓器の像が良好か否かを評価する。画像評価装置１０は、像が良好か否かを評価した結果に基づき、画像取得装置２０に制御信号ＣＳを出力する。制御信号ＣＳとは、画像取得装置２０を制御するための信号である。

【0029】

画像取得装置２０は、制御信号ＣＳに基づき、超音波プローブ２１と、プローブ移動装置２２と、診察台２３とを制御することにより、被験者Ｓの臓器の超音波画像ＵＩを取得する。
画像評価システム１は、これらの動作を繰り返すことにより、常に良好な超音波画像が得られるようにする。

【0030】

図２は、第１の実施形態に係る画像評価システムの概略と、画像取得装置の移動方向について説明するための図である。同図を参照しながら、画像評価システム１の概略と、画像取得装置２０が備える各装置の移動方向について説明する。同図の説明において、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の三次元直交座標系によって画像評価システム１が備える各装置の移動方向を示す場合がある。
画像取得装置２０は、超音波プローブ２１と、プローブ移動装置２２と、診察台２３とを制御することにより、超音波プローブ２１と臓器との位置関係を相対的に制御する。

【0031】

図３は、第１の実施形態に係る超音波プローブの動作について説明するための図である。同図を参照しながら、被験者Ｓの臓器と、超音波プローブ２１との位置関係について説明する。同図を参照しながら説明する一例において、画像評価システム１は、超音波プローブ２１の位置を変化させる場合の一例について説明するが、画像評価システム１は、診察台２３の位置を変化させることにより、相対的に被験者Ｓの臓器と、超音波プローブ２１との位置関係を制御してもよい。
図３（Ａ）は、スライド走査の一例を、図３（Ｂ）は扇状走査の一例を、図３（Ｃ）は、回転走査の一例を示す。

【0032】

図３（Ａ）に示すように、画像取得装置２０は、超音波プローブ２１を患者が横たわる診察台２３上を平行移動させる動作を行わせることにより、被験者Ｓの臓器と、超音波プローブ２１との位置関係を変化させる。当該動作を、スライド走査と記載する。

【0033】

図３（Ｂ）に示すように、画像取得装置２０は、超音波プローブ２１が被験者Ｓに接触する位置を変えず、超音波プローブ２１が接触する角度を変える動作を行わせることにより、被験者Ｓの臓器と、超音波プローブ２１との位置関係を変化させる。当該動作を、扇状走査と記載する。

【0034】

図３（Ｃ）に示すように、画像取得装置２０は、超音波プローブ２１が被験者Ｓに接触する位置を変えず、超音波プローブ２１を患者が横たわる診察台２３平面に垂直な軸を中心に回転させる動作を行わせることにより、被験者Ｓの臓器を撮像する角度を変化させる。当該動作を、回転走査と記載する。

【0035】

図２に戻り、画像取得装置２０は、上述した扇状走査及び回転走査を実現すべく、超音波プローブ２１の動きを制御する。具体的には、超音波プローブ２１は、ｘ－ｙ平面上（ヨー方向）の回転動作及びｙ－ｚ平面上又はｘ－ｚ平面上（ピッチ方向又はロール方向）の回転動作の２自由度を有する。超音波プローブ２１のｘ－ｙ平面上の回転角度を角度θ_ｚと記載し、ｙ－ｚ平面上又はｘ－ｚ平面上の回転角度を角度θ_ｘｙと記載する。

【0036】

図４は、第１の実施形態に係る超音波プローブの動作範囲について説明するための図である。同図を参照しながら、超音波プローブ２１の動作の詳細について説明する。
超音波プローブ２１は、駆動機構２１１を介し、プローブ移動装置２２と接続される。駆動機構２１１は、モータ、ギヤ、ピニオン、ラック等の部品を含んで構成される。画像取得装置２０は、駆動機構２１１を制御することにより、扇状走査及び回転走査を行うよう超音波プローブ２１の位置関係を制御する。
例えば、角度θ_ｚ方向における可動範囲は±１００°（度）であって、角度θ_ｘｙ方向における可動範囲は±１５°であってもよい。

【0037】

図２に戻り、画像取得装置２０は、上述したスライド走査を実現すべく、プローブ移動装置２２の動きを制御する。具体的には、プローブ移動装置２２は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向における移動動作を行い、３自由度を有する。
また、画像取得装置２０は、プローブ移動装置２２をｙ－ｚ平面上に回転動作させることにより、超音波プローブ２１のｙ－ｚ平面上における回転動作を補助する。プローブ移動装置２２のｙ－ｚ平面上の回転角度を角度θ_ｒと記載する。すなわち、画像取得装置２０は、４自由度を有する。

【0038】

プローブ移動装置２２の移動動作と、診察台２３の移動動作とを区別するため、プローブ移動装置２２の移動における座標軸を、ｘ_ａ軸、ｙ_ａ軸及びｚ_ａ軸の三次元直交座標系によってあらわす場合がある。また、診察台２３の移動における座標軸を、ｘ_ｂ軸、ｙ_ｂ軸及びｚ_ｂ軸の三次元直交座標系によって表す場合がある。

【0039】

図４に進み、プローブ移動装置２２は、駆動機構２２１を介し、超音波プローブ２１と接続される。駆動機構２２１は、モータ、ギヤ、ピニオン、ラック等の部品を含んで構成される。画像取得装置２０は、駆動機構２２１を制御することにより、スライド走査を行うよう超音波プローブ２１の位置関係を制御する。
例えば、ｘ方向及びｙ方向における可動範囲は±７５[ｍｍ（ミリメートル）]であって、ｚ方向における可動範囲は±４５[ｍｍ]であってもよい。

【0040】

図２に戻り、画像取得装置２０は、上述したスライド走査を実現すべく、診察台２３の動きを制御する。具体的には、診察台２３は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向における移動動作を行い、３自由度を有する。
なお、画像取得装置２０は、回転走査を実現すべく、診察台２３をｘ－ｙ平面上において回転動作させてもよい。さらに、画像取得装置２０は、扇状走査を実現すべく、診察台２３をｙ－ｚ平面上又はｘ－ｚ平面上において回転動作させてもよい。

【0041】

図５は、第１の実施形態に係るプローブ移動装置の動作範囲について説明するための図である。同図を参照しながら、プローブ移動装置２２の動作範囲と診察台２３の動作範囲の詳細について説明する。
図５（Ａ）は、画像取得装置２０の平面図、図５（Ｂ）は、画像取得装置２０の正面図、図５（Ｃ）は、画像取得装置２０の側面図をそれぞれ示す。

【0042】

図５（Ａ）に示すように、プローブ移動装置２２及び診察台２３は、それぞれ独立してｘ－ｙ平面上を移動する。具体的には、プローブ移動装置２２は、独立してｘ_ａ方向及びｙ_ａ方向に移動し、診察台２３は、独立してｘ_ｂ方向及びｙ_ｂ方向に移動する。

【0043】

図５（Ｂ）に示すように、プローブ移動装置２２及び診察台２３は、それぞれ独立してｚ方向にを移動する。具体的には、プローブ移動装置２２は、独立してｚ_ａ方向に移動し、診察台２３は、独立してｚ_ｂ方向に移動する。

【0044】

図５（Ｃ）に示すように、画像取得装置２０は、更にプローブ移動装置２２をｚ方向に移動させることにより（ｚ_ｒ方向）、より大きな可動範囲を確保する。また、画像取得装置２０は、プローブ移動装置２２をθ_ｒ方向に回転動作させることにより、より大きな可動範囲を確保する。

【0045】

図２に戻り、画像評価装置１０は、超音波プローブ２１から超音波画像を取得する。画像評価装置１０は、超音波プローブ２１から取得した超音波画像に基づき、像が良好か否かを評価する。具体的には、画像評価装置１０は、超音波プローブ２１が良好に追従できているか、像自体が良好に撮像されているか否かを評価する。画像評価装置１０は、評価結果に基づいて、超音波プローブ２１の位置を移動させるようプローブ移動装置２２を制御する。

【0046】

［画像評価装置の機能構成］
図６は、第１の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、画像評価装置１０の機能構成の一例について説明する。
画像評価装置１０は、超音波プローブ２１から超音波画像ＵＩを取得し、超音波画像ＵＩに基づいた制御信号ＣＳをプローブ移動装置２２又は診察台２３の少なくとも一方に提供する。
画像評価装置１０は、画像取得部１１０と、判定部１２０と、位置制御部１３０と、陰影位置特定部１４０とを備える。

【0047】

画像取得部１１０は、被験者Ｓである患者の臓器を超音波プローブ２１によって撮像した超音波画像ＵＩを、超音波プローブ２１から取得する。

【0048】

判定部１２０は、画像取得部１１０によって取得された超音波画像ＵＩを判定する。具体的には、判定部１２０は、超音波画像ＵＩが接触不良状態、断面不適切状態、画像不良状態、又は画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する。
接触不良状態とは、超音波プローブ２１と被験者Ｓとの接触状態が好適でなく、例えば、超音波画像ＵＩの像に音響陰影が生じている状態である。
断面不適切状態とは、超音波画像ＵＩに含まれる被験者Ｓの臓器の像の断面が不適切な状態である。ここで、臓器の像の断面が不適切な状態とは、すなわち、臓器が有する最大断面積となる角度において撮像できていない場合や、目標の角度において撮像できていない場合等であってもよい。目標の角度は、予め設定されてもよい。

【0049】

画像不良状態とは、接触不良状態及び断面不適切状態のいずれにも該当する状態である。すなわち、画像不良状態とは、超音波プローブ２１と被験者Ｓとの接触状態が好適でなく、超音波画像ＵＩの像に音響陰影が生じており、かつ、超音波画像ＵＩに含まれる被験者Ｓの臓器の像の断面が不適切な状態である。
画像良好状態とは、接触不良状態、断面不適切状態、画像不良状態のいずれにも該当しない状態である。すなわち、画像良好状態とは、画像評価装置１０が目標とする超音波画像ＵＩの状態である。

【0050】

換言すれば、判定部１２０は、画像取得部１１０によって取得された超音波画像ＵＩが、音響陰影が生じている状態である接触不良状態、超音波画像ＵＩに含まれる患者の臓器の像の断面が不適切な状態である断面不適切状態、接触不良状態及び断面不適切状態のいずれにも該当する状態である画像不良状態、又は接触不良状態、断面不適切状態及び画像不良状態のいずれにも該当しない状態である画像良好状態のうち、いずれの状態であるかを判定する。

【0051】

位置制御部１３０は、判定部１２０により判定された超音波画像ＵＩの状態、すなわち、接触不良状態、断面不適切状態、画像不良状態。又は画像良好状態のいずれかの状態に基づき、超音波プローブ２１と、被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。位置制御部１３０は、相対位置を制御することにより、画像取得部１１０により取得される超音波画像ＵＩが画像良好状態になるよう制御する。

【0052】

すなわち、位置制御部１３０は、超音波画像ＵＩの状態が、接触不良状態、断面不適切状態、又は画像不良状態である場合には、画像取得装置２０を制御することにより画像取得装置２０が画像良好状態の超音波画像ＵＩを取得できるように、画像取得装置２０を制御する。また、位置制御部１３０は、超音波画像ＵＩの状態が、画像良好状態である場合には、画像取得装置２０を制御することにより画像取得装置２０が画像良好状態の超音波画像ＵＩを取得し続けることができるように、画像取得装置２０を制御する。

【0053】

特に、位置制御部１３０は、画像取得装置２０が備える超音波プローブ２１、プローブ移動装置２２、又は診察台２３の位置を制御することにより、超音波プローブ２１と被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。

【0054】

なお、画像評価装置１０は、陰影位置特定部１４０を備えていてもよい。陰影位置特定部１４０は、判定部１２０により超音波画像ＵＩが接触不良状態であると判定された場合、音響陰影が生じている箇所を特定する。
画像評価装置１０が陰影位置特定部１４０を備える場合、位置制御部１３０は、陰影位置特定部１４０により特定された音響陰影が生じている箇所に基づき、超音波プローブ２１と被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。

【0055】

ここで、音響陰影が生じる場合において、像の一方に音響陰影が生じる場合は、押し当て角度又は押し当て位置が適当でないことが予想されるため、超音波プローブ２１の押し当て角度又は押し当て位置の少なくとも一方を変えることにより、音響陰影をなくすことができる場合がある。また、像の両端に音響陰影が生じる場合は、押し当て力が弱いことが予想されるため、超音波プローブ２１をより強く押し当てることにより、音響陰影をなくすことができる場合がある。
したがって、位置制御部１３０は、陰影位置特定部１４０により、音響陰影が超音波画像ＵＩの両端に生じていると特定された場合には、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てるよう制御してもよい。

【0056】

［画像評価システムの一連の動作］
図７は、第１の実施形態に係る画像評価システムの一連の動作を説明するための図である。同図を参照しながら、画像評価システム１の一連の動作について説明する。

【0057】

（ステップＳ１１０）まず、被験者Ｓが診察台２３に横たわると、画像取得装置２０は、超音波プローブ２１、プローブ移動装置２２、及び診察台２３を制御することにより、臓器を撮像することができる位置に、超音波プローブ２１を移動させる。超音波プローブ２１は、適当な位置に移動した後、被験者Ｓの臓器を撮像することにより超音波画像ＵＩを取得する。

【0058】

（ステップＳ１２０）画像評価装置１０は、画像取得装置２０により撮像された超音波画像ＵＩを取得する。画像評価装置１０は、取得した超音波画像ＵＩを解析する。具体的には、画像評価装置１０は、取得した超音波画像ＵＩが、接触不良状態、断面不適切状態、画像不良状態、又は画像良好状態のいずれの状態であるかを解析する。

【0059】

（ステップＳ１３０）画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが所定の条件を満たすか否かを判定する、所定の条件とは、例えば、超音波画像ＵＩが画像良好状態であることであってもよい。画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが所定の条件を満たす場合（すなわち、ステップＳ１３０；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１５０に進める。画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが所定の条件を満たさない場合（ステップＳ１３０；ＮＯ）、処理をステップＳ１４０に進める。

【0060】

（ステップＳ１４０）画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩの状態に応じて、画像取得装置２０を制御する。画像取得装置２０の制御とは、例えば、超音波プローブ２１の位置、姿勢、押し付け力等であってもよい。

【0061】

（ステップＳ１５０）画像評価装置１０及び画像取得装置２０は、画像が所定の条件を満たす場合にはプローブの位置、姿勢、押し付け力を維持することにより、画像が所定の条件を満たさない場合にはプローブの位置、姿勢、押し付け力を調整することにより、リアルタイムで臓器を追従する。画像評価装置１０及び画像取得装置２０は、処理をステップＳ１２０に戻すことにより、繰り返し上述した処理を行い、リアルタイムで臓器を追従し続ける。

【0062】

［超音波画像の一例］
次に図８から図１０を参照しながら、超音波画像ＵＩの一例について説明する。これらの図を参照しながら、生体像の一例として、腎臓が撮像されている場合の一例について説明する。
図８は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従及び診断についても良好な場合の一例を示す図である。
図中四角で囲まれた位置に、生体像の一例としての腎臓を確認することができる。同図に示す一例は、陰影についても、断面についていても、良好な場合の一例である。すなわち、同図に示す一例は、画像取得装置２０により被験者Ｓの臓器を好適に追従できており、画像評価装置１０により画像良好状態と判定される画像である。
画像評価装置１０は、同図に示すような画像が維持されるよう、画像取得装置２０を制御する。

【0063】

図９は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従については良好であるが、診断については不良な場合の一例を示す図である。すなわち、同図に示す一例は、画像取得装置２０により被験者Ｓの臓器を好適に追従できているものの、撮像された画像が良好でない場合の一例である。

【0064】

図９（Ａ）は、陰影がある場合の一例を、図９（Ｂ）は、撮像された生体像の形が悪い場合の一例を示す。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）のいずれも、図中四角で囲まれた位置に、生体像の一例としての腎臓を確認することができる。

【0065】

図９（Ａ）のように陰影があり、像がはっきりしない場合、超音波プローブ２１の押し当て力が弱い場合がある。したがって、画像評価装置１０は、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に押し当てるよう画像取得装置２０を制御する。
図９（Ｂ）のように、撮像された生体像の形が悪い場合、超音波プローブ２１の押し当て角度が好適でない場合がある。したがって、画像評価装置１０は、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に押し当てられる角度を変化させるよう、画像取得装置２０を制御する。

【0066】

図１０は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像が、追従及び診断のいずれについても不良な場合の一例を示す図である。すなわち、同図に示す一例は、生体像の位置がはっきりしない。したがって、画像評価装置１０は、画像取得装置２０を制御することにより、画像取得装置２０が被験者Ｓの臓器を撮像な位置に移動するよう制御する。

【0067】

［表示画像の一例］
次に図１１から図１４を参照しながら、画像評価システム１を用いて撮像された超音波画像ＵＩを表示する際の表示画像の一例について説明する。
図１１は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果について示す図である。画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩを評価した結果を、表示画像Ｄ１０のようなＧＵＩ（Graphical User Interface）により、不図示の表示部に表示してもよい。

【0068】

表示画像Ｄ１０は、画像取得装置２０により撮像された超音波画像ＵＩに、評価結果表示部Ｄ１００を重ね合わせて表示する。
評価結果表示部Ｄ１００は、画像の構成要素として符号Ｄ１１０、符号Ｄ１２０、符号Ｄ１３０及び符号Ｄ１４０を備える。それぞれの構成要素は、超音波画像ＵＩの評価結果を示す。

【0069】

符号Ｄ１１０は画像良好状態である程度を、符号Ｄ１２０は断面不適切状態である程度を、符号Ｄ１３０は接触不良状態である程度を、符号Ｄ１４０は画像不良状態である程度を、それぞれ示す。それぞれの程度は０以上１以下の数字により示され、１に近い程、それぞれの状態に近いことを示す。

【0070】

図１１に示す一例においては、画像良好状態である程度が“０．８４９８”であり、断面不適切状態である程度が“０．００４６”であり、接触不良状態である程度が“０．１４５０”であり、画像不良状態である程度が“０．０００６”である。
したがって、画像良好状態である程度が最も高いため、画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが画像良好状態であると判定する。

【0071】

図１２は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果において、断面不適切である場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、超音波画像ＵＩが断面不適切である場合の一例について説明する。
図１２（Ａ）は、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に接触する程度を示す。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示した状態において、撮像された超音波画像ＵＩを示す。

【0072】

表示画像Ｄ１０－１には、画像良好状態である程度が“０．０００９”であり、断面不適切状態である程度が“０．８８５８”であり、接触不良状態である程度が“０．００１２”であり、画像不良状態である程度が“０．１１２１”であることが示されている。したがって、断面不適切状態である程度が最も高いため、表示画像Ｄ１０－１に示された超音波画像ＵＩは、断面不適切状態である。

【0073】

超音波画像ＵＩが断面不適切状態である場合において、画像評価装置１０は、超音波プローブ２１の押し当て角度が変化するよう画像取得装置２０を制御する。具体的には、位置制御部１３０は、判定部１２０により超音波画像ＵＩが断面不適切状態であると判定された場合、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。

【0074】

図１３は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより撮像された生体像の評価結果において、接触不良である場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、超音波画像ＵＩが接触不良である場合の一例について説明する。
図１３（Ａ）は、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に接触する程度を示す。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示した状態において、撮像された超音波画像ＵＩを示す。

【0075】

表示画像Ｄ１０－２には、画像良好状態である程度が“０．００４６”であり、断面不適切状態である程度が“０．００１４”であり、接触不良状態である程度が“０．９４４２”であり、画像不良状態である程度が“０．０４９８”であることが示されている。したがって、接触不良状態である程度が最も高いため、表示画像Ｄ１０－１に示された超音波画像ＵＩは、接触不良状態である。

【0076】

図１４は、第１の実施形態に係る画像評価システムにより表示される表示結果の画面構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、表示画像の他の一例について説明する。画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩを評価した結果を、表示画像Ｄ２０のようなＧＵＩにより、不図示の表示部に表示してもよい。
表示画像Ｄ２０は、超音波画像表示部Ｄ２１０と、接触状態表示部Ｄ２２０と、対象臓器選択部Ｄ２３０と、評価結果表示部Ｄ２４０と、押し当て力表示部Ｄ２５０と、直径表示部Ｄ２６０とを備える。

【0077】

超音波画像表示部Ｄ２１０は、画像取得装置２０により取得された超音波画像ＵＩを表示する。
接触状態表示部Ｄ２２０は、不図示の撮像装置により撮像された画像であって、超音波プローブ２１と被験者Ｓとの接触状態が撮像された画像を表示する。

【0078】

対象臓器選択部Ｄ２３０は、画像評価システム１が対象とする臓器を示す。対象臓器選択部Ｄ２３０には、符号Ｄ２３１として“ＫＩＤＮＥＹ（腎臓）”、符号Ｄ２３２として“ＰＡＮＣＲＥＡＳ（膵臓）”、符号Ｄ２３３として“ＬＩＶＥＲ（肝臓）”、符号Ｄ２３４として“ＨＥＡＲＴ（心臓）”が記載されている。
対象臓器選択部Ｄ２３０に表示された符号Ｄ２３１から符号Ｄ２３４のうちいずれかが、画像評価システム１のユーザ（主には医師又は医療技師）により選択される。画像評価装置１０は、不図示の操作情報取得部を備えることにより、ユーザから選択情報を取得してもよい。

【0079】

評価結果表示部Ｄ２４０は、画像評価装置１０により評価した結果を示す。評価結果表示部Ｄ２４０には、符号Ｄ２４１として“ＧｏｏｄＩｍａｇｅ（画像良好状態）”、符号Ｄ２４２として“ＢａｄＣｏｎｔａｃｔ（接触不良状態）”、符号Ｄ２３３として“ＩｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅＳｅｃｔｉｏｎ（断面不適切状態）”、符号Ｄ２３４として“Ｂｏｔｈ（画像不良状態）”が記載されている。
具体的には、評価結果表示部Ｄ２４０には、画像良好状態である程度が“０．００００”であり、接触不良状態である程度が“０．９９７８”であり、断面不適切状態である程度が“０．００００”であり、画像不良状態である程度が“０．００２２”であることが記載されている。したがって、接触不良状態である程度が最も大きいため、超音波画像表示部Ｄ２１０に表示された超音波画像ＵＩは、接触不良状態である。

【0080】

押し当て力表示部Ｄ２５０は、超音波プローブ２１が被験者Ｓに押し当てられる力を表示する。例えば押し当て力表示部Ｄ２５０に表示される値の単位は[Ｎ（ニュートン）]であってもよい。図１４に示した一例において、具体的には、超音波プローブ２１は０．９９７８[Ｎ]で被験者Ｓに押し当てられている。
押し当て力表示部Ｄ２５０は、不図示の押し当て力測定装置により測定された結果に基づいて押し当て力を表示してもよいし、超音波画像ＵＩに表示される像に基づいて推定された押し当て力を表示してもよい。

【0081】

直径表示部Ｄ２６０は、超音波画像ＵＩに表示される生体像の直径を表示する。例えば直径表示部Ｄ２６０に表示される値の単位は[ｍｍ]であってもよい。図１４に示した一例において、具体的には、超音波画像ＵＩに表示される生体像の直径は、７．０９[ｍｍ]である。
直径表示部Ｄ２６０は、超音波画像ＵＩに表示される像に基づいて測定された生体像の直径を表示してもよい。

【0082】

信頼度スコア表示部Ｄ２７０は、超音波画像表示部Ｄ２１０に表示されるバウンディングボックスＢＢの信頼度スコア（Confidence score）を表示する。信頼度スコアとは、物体検出の結果がどの程度信頼できるのかを確率的に示した値である。信頼度スコアとは、具体的には、バウンディングボックスＢＢが、物体が存在する領域を正確に囲えているかの正確さを意味する。

【0083】

［第１の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、画像評価装置１０は、画像取得部１１０を備えることにより超音波プローブ２１により撮像された超音波画像ＵＩを取得し、判定部１２０を備えることにより超音波画像ＵＩの状態を判定し、位置制御部１３０を備えることにより判定部１２０により判定された状態に基づき超音波プローブ２１と被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが接触不良状態、断面不適切状態、画像不良状態、画像良好状態のいずれかの状態に応じて、超音波画像ＵＩが画像良好状態になるよう画像取得装置２０を制御する。

【0084】

すなわち、画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩが、４つの分類のうちいずれに属するかを判定した後、判定結果に応じた動作をさせることにより、超音波画像ＵＩが画像良好状態になるよう制御する。換言すれば、画像評価装置１０は、画像良好状態を中心とし、断面不適切状態であるのか、画像不良状態であるのかに応じて、適切な動作を画像取得装置２０にさせることにより、被験者Ｓが呼吸等の動作をした場合であっても、良好な画像が取得できるよう制御する。
したがって、以上説明した実施形態によれば、画像評価装置１０は、三次元的動きをする患部の同一断面を追従し、超音波画像を撮像することができる。

【0085】

また、以上説明した実施形態によれば、位置制御部１３０は、超音波プローブ２１の位置を制御することにより、超音波プローブ２１と被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。したがって、画像評価装置１０によれば、容易に患部の同一断面を追従し、超音波画像を撮像することができる。

【0086】

また、以上説明した実施形態によれば、陰影位置特定部１４０を更に備えることにより、判定部１２０により超音波画像ＵＩが接触不良状態であると判定された場合、音響陰影が生じている箇所を特定する。位置制御部１３０は、陰影位置特定部１４０により特定された音響陰影が生じている箇所に基づき、超音波プローブ２１と被験者Ｓの臓器との相対位置を制御する。
すなわち、本実施形態によれば、陰影位置を特定し、特定した陰影位置に基づいて超音波プローブ２１の位置を制御する。したがって、画像評価装置１０によれば、正確に患部の同一断面を追従し、超音波画像を撮像することができる。

【0087】

また、以上説明した実施形態によれば、位置制御部１３０は、陰影位置特定部１４０により音響陰影が超音波画像ＵＩの両端に生じていると特定された場合には、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てるよう画像取得装置２０を制御する。
すなわち、画像評価装置１０は、超音波画像ＵＩから超音波プローブ２１の押し当て力を推定し、押し当て力が小さいと判定した場合には、超音波プローブ２１を押し当てることにより、良好な超音波画像ＵＩを得る。したがって、画像評価装置１０によれば、押し当て力を測定するための測定器を用いることを要せず、画像情報に基づいて超音波プローブ２１の押し当て力を推定することができる。よって、低コスト化及び装置の小型化をすることができる。

【0088】

また、以上説明した実施形態によれば、位置制御部１３０は、判定部１２０により超音波画像ＵＩが断面不適切状態であると判定された場合、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。したがって、画像評価装置１０によれば、適切な断面を維持したまま、臓器の三次元的な動きを追従することができる。

【0089】

［第２の実施形態］
次に、図１５から図１７を参照しながら、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る画像評価システム１Ａは、機械学習を用いて推定をする点において、第１の実施形態に係る画像評価システム１とは異なる。また、画像評価システム１Ａは、予め設定された目標角度に基づいて、超音波画像ＵＩに表示された生体像の角度が目標角度を維持できるよう画像取得装置２０を制御する。

【0090】

図１５は、第２の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、画像評価システム１Ａについて説明する。画像評価システム１Ａは、画像評価装置１０に代えて画像評価装置１０Ａを備える点において、画像評価システム１とは異なる。画像評価装置１０Ａは、臓器角度学習済みモデル１５０と、角度推定部１６０と、目標角度特定部１７０とを備える点において、画像評価装置１０とは異なる。画像評価装置１０の説明において既に説明した事項においては、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。

【0091】

臓器角度学習済みモデル１５０は、臓器の像と、臓器が撮像された角度とが対応づけられて学習された機械学習モデルである。
ここで、本実施形態における臓器が撮像された角度とは、例えば診察台２３を基準とする三次元空間座標軸における角度であってもよい。臓器角度学習済みモデル１５０は、超音波画像ＵＩと、超音波画像ＵＩを撮像した際の角度とに基づいて学習される。

【0092】

図１６は、第２の実施形態に係る画像評価システムが撮像する臓器の断面について説明するための図である。同図を参照しながら、臓器の断面について説明する。同図には、対象臓器ＴＯが示されている。対象臓器ＴＯは、例えば楕円体の形状を有している。したがって、Ａ－Ａ断面における断面積とＢ－Ｂ断面における断面積とは異なる。
このような楕円体の臓器の場合、超音波プローブ２１により対象臓器ＴＯの中心点Ｏを撮像しても、角度が異なれば断面形状が異なる場合がある。したがって、本実施形態においては、目標角度を設定することにより、所望の断面形状を得ることを目的とする。本実施形態における目標角度とは、例えば、対象となる臓器が有する最大断面積となるような角度であってもよい。

【0093】

図１５に戻り、角度推定部１６０は、臓器角度学習済みモデル１５０を用いて、超音波画像ＵＩに示された像が撮像された角度を推定する。位置制御部１３０は、角度推定部１６０により推定された角度に基づき、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。
角度推定部１６０は、例えば、臓器角度学習済みモデル１５０を用いて、臓器の断面積が好適となるような角度を推定してもよい。

【0094】

なお、目標角度が臓器の断面積が最大となるような角度でない場合、画像評価装置１０Ａは、目標角度特定部１７０を備えることにより、目標角度を特定してもよい。すなわち。目標角度特定部１７０は、撮像する角度の目標値である目標角度を特定する。目標角度特定部１７０は、例えば画像評価装置１０Ａのユーザからの操作に基づき、目標角度を取得する。
この場合、位置制御部１３０は、角度推定部１６０により推定された角度と、目標角度特定部１７０により特定された目標角度との差に基づき、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度を制御する。

【0095】

なお、目標角度特定部１７０は、ユーザからの操作に基づいて目標角度を取得することに代えて、臓器の断面の面積が最大となる角度を目標角度として特定してもよい。目標角度の特定は、臓器角度学習済みモデル１５０を用いて行ってもよい。

【0096】

なお、位置制御部１３０は、ある一定の断面を追従することに代えて、臓器の全体をスクリーニングするよう、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度を制御してもよい。この場合、位置制御部１３０は、角度推定部１６０により推定された角度に基づき、所定の角度で超音波プローブ２１が臓器に押し当てられるよう超音波プローブ２１の位置を制御する。すなわち、位置制御部１３０は、角度推定部１６０により推定された角度に基づき、所定の角度の範囲内において、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度が巡回するよう、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に押し当てる。

【0097】

図１７は、第２の実施形態に係る画像評価システムの概略を説明するための図である。同図を参照しながら、画像評価装置１０Ａの、学習段階と推論段階について説明する。図中に示す“治療前”とは、すなわち学習段階である。また、“治療中”とは、すなわち推論段階である。

【0098】

学習段階において、画像評価システム１は、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に押し当て、超音波画像ＵＩを取得する。超音波プローブ２１は、複数の角度から被験者Ｓの臓器を撮像し、画像群を取得する。図１７に示す一例においては、画像群は、０度～９０度の範囲において、１０度ごとに取得されている臓器角度学習済みモデル１５０は、取得された画像群と角度とを教師データとして、教師有り学習を行う。

【0099】

推論段階において、画像評価システム１は、現在超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に押し当てられている角度を、臓器角度学習済みモデル１５０に基づいて推論する。画像評価システム１は、推論した角度と、目標角度とに基づいて、超音波プローブ２１の位置を制御する。
図１７に示す一例においては、推論された角度が６０度であり、目標角度が３０度であるため、超音波プローブ２１を３０度回転させることにより、目標となる角度における超音波画像ＵＩを撮像することができる。

【0100】

［第２の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、画像評価装置１０Ａは、臓器角度学習済みモデル１５０を備えることにより、学習段階において臓器の断面と角度との対応関係を予め学習することができる。また、画像評価装置１０Ａは、臓器角度学習済みモデル１５０を備えることにより、推論段階において、学習された情報に基づいて、超音波画像ＵＩが超音波プローブ２１により撮像された角度を推定する。位置制御部１３０は、推定された角度に基づいて超音波プローブ２１の位置を制御する。
したがって、本実施形態によれば、特定の角度における被験者Ｓの臓器の断面積を撮像することができる。また、本実施形態によれば、予め学習された情報に基づくため、正確に、かつ高速に、所望の角度における超音波画像ＵＩを撮像することができる。

【0101】

また、以上説明した実施形態によれば、画像評価装置１０Ａは、目標角度特定部１７０を備えることにより、目標とする角度を特定する。したがって、本実施形態によれば、ユーザの所望の角度における超音波画像ＵＩを撮像することができる。

【0102】

また、以上説明した実施形態によれば、目標角度特定部１７０は、被験者Ｓの臓器の断面の面積が最大となる角度を目標角度として特定する。したがって、本実施形態によれば、容易に被験者Ｓの臓器の断面積が最大となる角度における超音波画像ＵＩを撮像することができる。

【0103】

また、以上説明した実施形態によれば、位置制御部１３０は、角度推定部１６０により推定された角度に基づき、所定の角度の範囲内において、超音波プローブ２１が被験者Ｓの臓器に相対的に押し当てられる角度が巡回するよう、超音波プローブ２１を被験者Ｓの臓器に押し当てる。したがって、画像評価システム１Ａのユーザである医師は、被験者Ｓの臓器が網羅的に撮像された複数の角度における断面積に基づいて、正確に診断することができる。

【0104】

［第３の実施形態］
次に、図１８を参照しながら、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る画像評価システム１Ｂは、画像取得装置２０により撮像された超音波画像ＵＩを、画像処理により、過去に撮像された画像に基づいて補完する点において、第１の実施形態に係る画像評価システム１とは異なる。
具体的には、第３の実施形態においては、画像取得装置２０により撮像された画像を記憶しておく。画像評価装置１０Ｂは、超音波画像ＵＩに示される画像において、臓器が骨や他の臓器等の後部に隠れる等の理由により一部欠損する場合に、記憶された画像に基づいて欠損した部分の画像を補完する。

【0105】

図１８は、第３の実施形態に係る画像評価装置の機能構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、画像評価システム１Ｂについて説明する。画像評価システム１Ｂは、画像評価装置１０に代えて画像評価装置１０Ｂを備える点において、画像評価システム１とは異なる。画像評価装置１０Ｂは、画像記憶部１８０と、補完領域特定部１９１と、超音波画像補完部１９２とを備える点において、画像評価装置１０とは異なる。画像評価装置１０の説明において既に説明した事項においては、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。

【0106】

画像記憶部１８０は、画像取得部１１０により経時的に取得された複数の超音波画像ＵＩを記憶する。
補完領域特定部１９１は、判定部１２０により超音波画像ＵＩが接触不良状態であると判定された場合、当該超音波画像ＵＩにおける補完領域を特定する。補完領域とは、画像取得部１１０により取得された超音波画像ＵＩに含まれる音響陰影を、超音波画像ＵＩとは異なる瞬間に撮像された超音波画像ＵＩにより補完することを要する領域である。

【0107】

すなわち、補完領域特定部１９１は、判定部１２０により超音波画像ＵＩが接触不良状態であると判定された場合、画像取得部１１０により取得された超音波画像ＵＩに含まれる音響陰影を、超音波画像ＵＩとは異なる瞬間に撮像された超音波画像ＵＩにより補完することを要する領域である補完領域を特定する。
超音波画像補完部１９２は、画像取得部１１０により取得された超音波画像ＵＩに、画像記憶部１８０に記憶される画像を合成する。特に、超音波画像補完部１９２は、画像取得部１１０により取得された超音波画像ＵＩにおける補完領域に対し、画像記憶部１８０に記憶される画像のうち、当該補完領域に対応する画像の部分を合成する。

【0108】

［第３の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、画像評価装置１０Ｂは、画像記憶部１８０を備えることにより経時的に撮像された画像を記憶し、補完領域特定部１９１を備えることにより、音響陰影が生じている箇所である補完領域を特定し、超音波画像補完部１９２を備えることにより、当該補完領域に相当する部分を、他の画像から補完する。したがって、画像評価装置１０Ｂによれば、超音波画像ＵＩにしめされる生体像の一部が欠損している場合であっても、複数の画像を画像処理により合成することにより、欠損のない画像を出力することができる。
したがって本実施形態によれば、超音波画像ＵＩに音響印影が生じた場合であっても、医師は、１枚の超音波画像ＵＩにおいて、臓器の状態について容易に確認することができる。

【0109】

なお、上述した実施形態における画像評価システム１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0110】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

【0111】

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、具体的な構成が上述した実施形態に限られるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
また、上記に示した各実施形態は独立した実施形態であってもよいし、任意の実施形態を組み合わせることとしてもよい。

【符号の説明】

【0112】

１…画像評価システム、１０…画像評価装置、１１０…画像取得部、１２０…判定部、１３０…位置制御部、１４０…陰影位置特定部、１５０…臓器角度学習済みモデル、１６０…角度推定部、１７０…目標角度特定部、１８０…画像記憶部、１９１…補完領域特定部、１９２…超音波画像補完部、２０…画像取得装置、２１…超音波プローブ、２２…プローブ移動装置、２３…診察台、Ｓ…被験者、ＵＩ…超音波画像、ＣＳ…制御信号、ＴＯ…対象臓器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】