特開 2024-110447 超音波診断装置、超音波診断方法、およびプログラム

(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】P2024110447

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】超音波診断装置、超音波診断方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20240808BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014972

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 大晃

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601DD15

4C601EE11

4C601FF08

4C601JC16

4C601KK31

4C601KK36

(57)【要約】

【課題】超音波診断装置において、被検者の心臓の状態を診断するのに適した超音波画像の取得を行えるようにさせることである。
【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、処理部と、表示制御部と、を持つ。処理部は、被検者に向けて送信した超音波信号が被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む被検者の一心拍分の超音波動画像が、被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定し、診断処理に適すると判定した超音波動画像の解析を行う。表示制御部は、順次生成した超音波画像と、処理部により出力された判定の結果、または／および解析の結果との表示装置への表示を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定し、前記診断処理に適すると判定した前記超音波動画像の解析を行う処理部と、
順次生成した前記超音波画像と、前記処理部により出力された前記判定の結果、または／および前記解析の結果との表示装置への表示を制御する表示制御部と、
を備える超音波診断装置。

【請求項2】

前記処理部は、
前記被検者の心電図波形が適切に取得されているか否かを判定する心電判定部と、
前記超音波動画像に含まれる前記超音波画像に撮影された前記被検者の心臓の房室の数を判別し、前記超音波動画像に含まれる前記診断処理に適する前記超音波画像の割合に基づいて、前記超音波動画像が前記診断処理に適するか否かを判定する画像判定部と、
前記診断処理に適すると判定された前記超音波動画像を抽出する画像抽出部と、
前記診断処理に含まれる一部の処理を、抽出された前記超音波動画像に対する解析として行う画像解析部と、
を備える請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記画像判定部は、
前記被検者の心臓壁が撮影されていると判定するための条件を満たす前記超音波画像を前記診断処理に適する前記超音波画像であると判定する、
請求項２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記診断処理は、前記心臓壁の壁運動を追跡することにより、前記被検者の心臓の状態を診断する処理であり、
前記画像解析部は、前記心臓壁の壁運動を追跡する解析を行った前記解析の結果を前記表示制御部に出力する、
請求項３に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記心電判定部は、前記被検者の前記心電図波形が適切に取得されていないと判定した場合に、前記心電図波形が適切に取得されていないことを表す前記判定の結果を前記表示制御部に出力し、
前記画像判定部は、少なくとも、
前記超音波動画像に撮影された前記被検者の前記房室の数を判別することができない場合に、前記被検者の前記房室を判別することができないことを表す判定の結果を前記表示制御部に出力し、
前記条件を満たさない前記超音波画像の割合が閾値を超える場合に、前記超音波動画像が前記診断処理に適さないことを表す前記判定の結果を前記表示制御部に出力する、
請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記画像判定部は、前記診断処理に適さない前記超音波画像であると判定した場合、前記超音波画像が前記診断処理に適さない原因、または／および前記診断処理に適した前記超音波画像を撮影するために行う対処方法を表す情報を、前記表示制御部に出力し、
前記表示制御部は、順次生成した前記超音波画像と、前記画像判定部により出力された前記情報との前記表示装置への表示を制御する、
請求項５に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記被検者の一心拍の期間は、前記被検者の前記心電図波形における二つのＲ波のピーク位置の間の期間である、
請求項２から請求項６のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

超音波診断装置のコンピュータが、
被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定し、
前記診断処理に適すると判定した前記超音波動画像の解析を行い、
順次生成した前記超音波画像と、前記判定の結果、または／および前記解析の結果との表示装置への表示を制御する、
超音波診断方法。

【請求項9】

超音波診断装置のコンピュータに、
被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成させた複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定させ、
前記診断処理に適すると判定させた前記超音波動画像の解析を行わせ、
順次生成させた前記超音波画像と、前記判定の結果、または／および前記解析の結果との表示装置への表示を制御させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置、超音波診断方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、超音波診断装置によって撮影した心臓の動画データに基づいて心臓の状態を診断する超音波検査が行われている。この超音波検査では、心臓の一心拍分の動画データに撮影されている心臓壁の動き（壁運動）を追跡し、追跡した壁運動から、診断に寄与する様々な解析パラメータを導出する。

【0003】

従来の超音波検査では、超音波診断装置によって撮影した心臓の一心拍分の動画データを保存しておき、この保存した動画データに対して解析パラメータを導出するための処理を行う。ところで、超音波診断装置によって撮影した動画データは、稀に、解析の処理に適さない（診断に寄与する解析パラメータを導出することができない）こともあり得る。これは、動画データに撮影されている心臓の動画像の画質や心臓の断面の方向が適切ではなく、心臓壁や壁運動を追跡することができないことによるものである。しかしながら、従来の超音波検査では、保存されている動画データを処理の対象とするため、動画データに対して処理を実行してみるまで、解析の処理に適した動画データ（診断に寄与する解析パラメータを導出することができる動画データ）であるか否かを確認することができない。そして、保存されている動画データが解析の処理に適さない場合、従来の超音波検査では、解析の処理に適した動画データを得るために、超音波診断装置による動画データの撮影を再度行わなければならない。つまり、被検者（患者）および検査者（医師など）が、再度検査室まで出向いて、超音波診断装置による動画データを撮影する再検査を行わなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００３－５０８１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題は、超音波診断装置において、被検者の心臓の状態を診断するのに適した超音波画像の取得を行えるようにさせることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の超音波診断装置は、処理部と、表示制御部と、を持つ。処理部は、被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定し、前記診断処理に適すると判定した前記超音波動画像の解析を行う。表示制御部は、順次生成した前記超音波画像と、前記処理部により出力された前記判定の結果、または／および前記解析の結果との表示装置への表示を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る超音波診断装置の機能構成および使用環境の一例を示す図。

【図2】実施形態に係る超音波診断装置において処理機能が生成する超音波動画像、および心電図波形の一例を示す図。

【図3】実施形態に係る超音波診断装置における処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図4】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その１）を示す図。

【図5】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その２）を示す図。

【図6】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その３）を示す図。

【図7】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その４）を示す図。

【図8】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その５）を示す図。

【図9】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その６）を示す図。

【図10】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その７）を示す図。

【図11】実施形態に係る超音波診断装置において表示装置に表示させる表示画像の一例（その８）を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、実施形態の超音波診断装置、超音波診断方法、およびプログラムについて説明する。超音波診断装置は、例えば、超音波プローブから超音波信号を送信し、この超音波信号が被検者（患者）の体内で反射されて戻ってきた超音波信号（反射波信号：エコー信号）を超音波プローブで検出することにより被検者の超音波検査を行う。超音波診断装置は、超音波プローブで検出された反射波信号に対して画像処理を施して、反射波信号の大きさなどに基づく超音波画像を生成し、生成した超音波画像を表示装置に表示させることにより超音波検査の検査者（医師など）に提示する。これにより、検査者は、被検者の体内の組織の状態を目視で確認することができる。以下の説明においては、超音波診断装置によって、被検者の心臓の状態を診断するのに適した超音波画像の撮影をするものとする。

【0009】

図１は、実施形態に係る超音波診断装置の機能構成および使用環境の一例を示す図である。図１には、心臓の状態の診断に適した超音波画像を撮影する機能を実現するための超音波診断装置１の機能構成およびその使用環境の一例を示している。

【0010】

一方、図１では、超音波診断装置１における被検者の心臓の状態を診断する機能に関連しないその他の構成要素や機能構成の図示は省略している。例えば、図１では、超音波プローブ１０２に超音波信号を送信（発信）させるための制御信号を出力し、超音波プローブ１０２により出力された反射波信号を受け取る入出力回路や、超音波診断装置１や本体装置１００の全体を制御する制御回路（制御機能）の図示を省略している。これら省略している構成要素や機能構成の構成や動作は、既存の超音波診断装置が備える構成要素や機能構成の構成や動作と等価なものであればよい。従って、省略している構成要素や機能構成の構成や動作に関する詳細な説明は省略する。

【0011】

心臓の状態の診断に適した超音波画像は、被検者の心臓を所定の期間連続して撮影した超音波の動画像（以下、「超音波動画像」という）である。所定の期間は、例えば、被検者の心電図波形において心臓の活動を表す、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、およびＵ波のそれぞれの波形の繰り返しのうち、例えば、Ｒ波の波形の繰り返しの期間、より具体的には、二つのＲ波のピーク位置の間の期間（以下、「Ｒ－Ｒ期間」という）である。このＲ－Ｒ期間の超音波動画像は、被検者の心臓の一心拍分の動画像である。例えば、動画像のフレームレートが４０［ｆｐｓ］である場合、心拍数が１００～１２０［ｂｐｍ］であるとすると、一心拍分（Ｒ－Ｒ期間）の超音波動画像には、２０～２４の超音波画像がそれぞれのフレームとして含まれる。これにより、例えば、超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像（フレーム）に基づいて心臓壁の動き（壁運動）を追跡する、ウォールモーショントラッキング（Wall Motion Tracking）と呼ばれる処理を行って、追跡した壁運動から、心臓の状態の診断に寄与する様々な解析パラメータを導出するための処理を行うことができる。ウォールモーショントラッキングの処理では、例えば、心臓が収縮するときの心臓壁の長さと、拡張するときの心臓壁の長さとを、追跡した壁運動から求め、心臓壁の長さを比較することによって、心臓の収縮能や拡張能などの解析パラメータを導出するストレイン（Strain）解析を行うことができる。ウォールモーショントラッキングの処理では、例えば、左心房、左心室、右心房、および右心室のそれぞれの容積（二次元の超音波画像では面積）を、心臓が収縮しているときと拡張しているときとで比較することによって、心臓の機能を評価するための解析パラメータを導出する駆出率（Ejection Fraction：ＥＦ）を求めることができる。例えば、左心室の駆出率（Left Ventricular Ejection Fraction：ＬＶＥＦ）などを求めることができる。このようなウォールモーショントラッキングの処理は、超音波診断装置１において行ってもよいし、他の処理装置で行ってもよい。

【0012】

超音波動画像に基づく心臓の状態を診断するための処理は、いかなる診断処理であってもよい。つまり、心臓の状態を診断する処理は、上述した壁運動を追跡することによって行う診断処理（ウォールモーショントラッキングの処理）に限定されず、既存の種々の診断処理が含まれてもよい。例えば、心臓内の血液の流れを検査するドプラ検査の診断処理が含まれてもよい。以下の説明においては、超音波動画像に基づいて行う心臓の状態を診断する処理を、「心臓診断処理」という。この心臓診断処理は、超音波診断装置１において行ってもよいし、他の処理装置で行ってもよい。以下の説明においては、心臓診断処理を他の処理装置で行うものとし、超音波診断装置１では、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像を撮影して、記憶装置に記憶させる（保存させる）ものとする。

【0013】

超音波診断装置１は、例えば、本体装置１００と、超音波プローブ１０２と、入力装置１０４と、表示装置１０６と、を備える。図１では、入力装置１０４と表示装置１０６とが本体装置１００に接続されている構成を示しているが、入力装置１０４および表示装置１０６は、本体装置１００に組み込まれた構成であってもよい。

【0014】

超音波診断装置１は、超音波動画像の撮影に際して、例えば、心電計測装置（心電計）などによって計測された被検者の心電図波形の情報も取得する。図１には、計測した被検者の心電図波形を出力する心電計測装置３００も本体装置１００に接続されている場合を示している。図１では、心電計測装置３００が、有線の信号線（ケーブル）によって本体装置１００に接続されている構成を示しているが、心電計測装置３００は、例えば、無線通信によって、計測した心電図波形の情報を本体装置１００に送信する構成のもであってもよい。心電計測装置３００は、計測した被検者の心電図波形を本体装置１００に出力することができる構成のものであれば、その他の機能や、構成、動作などは、既存の心電計測装置（心電計）と等価なものであればよい。従って、心電計測装置３００の機能や、構成、動作に関する詳細な説明は省略する。

【0015】

超音波診断装置１は、撮影した超音波動画像を、記憶装置に記憶させる。図１には、超音波診断装置１が撮影した超音波動画像を記憶させる記憶装置５００も本体装置１００に接続されている場合を示している。図１では、記憶装置５００が、有線の信号線（ケーブル）によって本体装置１００に接続されている構成を示しているが、記憶装置５００は、超音波動画像を記憶することができる構成のものであれば、いかなる構成のものであってもよい。例えば、記憶装置５００は、本体装置１００に組み込まれたものであってもよいし、病院内に構築されたＬＡＮ（Local Area Network）などの不図示のネットワークによって接続されている、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication Systems）や、電子カルテシステムなど、被検者の診断や検査に関する種々の画像や情報を記憶するデータベースシステムに構築されたものであってもよい。従って、記憶装置５００の構成や動作に関する詳細な説明は省略する。

【0016】

超音波プローブ１０２は、被検者の体表面に当接または近接させた状態で使用される。超音波プローブ１０２は、本体装置１００からの制御に応じて、被検者の身体に指向性を有する超音波信号を送信（発信）し、被検者の体内で反射された反射波信号を検出して本体装置１００に出力する。超音波プローブ１０２は、複数の超音波振動子を備える。超音波振動子は、例えば、圧電セラミックスなどの圧電素子である。超音波プローブ１０２は、さらに、超音波振動子のそれぞれに設けられる整合層、および超音波振動子の後方（被検者と反対側）への超音波信号の伝播を防止するバッキング材などを備える。複数の超音波振動子は、一列、あるいは二次元配列など、任意の配列方法で超音波プローブ１０２内に配列される。超音波プローブ１０２は、本体装置１００に対して着脱可能であってよい。超音波プローブ１０２と本体装置１００とは、専用のケーブルによって接続されてもよいし、無線通信機能によって接続されてもよい。

【0017】

入力装置１０４は、例えば、マウスやキーボード、タッチパネル、マイクなどにより実現される。入力装置１０４がタッチパネルである場合、入力装置１０４は、端末装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいは本体装置１００に接続された表示装置１０６などの表示装置と一体として形成されてよい。入力装置１０４は、端末装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいは本体装置１００と無線通信可能な表示装置（例えば、タブレット端末）により実現されてもよい。本明細書において入力装置１０４は、上述したマウスやキーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、端末装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいは本体装置１００とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を端末装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいは本体装置１００へ出力する電気信号の処理回路も入力装置１０４の例に含まれる。

【0018】

表示装置１０６は、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどである。表示装置１０６は、検査者に提示する超音波画像を含めた各種の情報を表示する。これにより、検査者は、表示装置１０６に表示された超音波画像を見ることによって、被検者の体内の組織の状態を目視で確認することができる。表示装置１０６が表示する各種の情報には、検査者による超音波診断装置１、つまり、入力装置１０４に対する各種の入力操作（例えば、超音波画像の取得開始の指示）を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）の情報（ＧＵＩ画像）なども含まれる。

【0019】

本体装置１００は、超音波プローブ１０２に超音波信号を送信（発信）させ、超音波プローブ１０２が検出して出力した反射波信号に基づいて、超音波画像（エコー画像）を生成する。本体装置１００は、生成した超音波画像を表示装置１０６に出力して表示させることにより、検査者に提示する。さらに、本体装置１００は、生成した超音波画像に基づく超音波動画像を生成し、記憶装置５００に記憶させる。このとき、本体装置１００は、生成した超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定し、心臓診断処理に適したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を記憶装置５００に記憶させる。

【0020】

［本体装置の構成］
本体装置１００は、例えば、処理回路１１０を備える。処理回路１１０は、画像取得機能１２０や、心電取得機能１３０、処理機能１４０、記憶制御機能１５０、表示制御機能１６０などの処理を実行する。処理機能１４０は、心電判定機能１４２や、画像判定機能１４４、画像抽出機能１４６、画像解析機能１４８などの処理を実行する。処理回路１１０は、例えば、ハードウェアプロセッサが不図示のメモリに記憶されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより、これらの機能を実現するものである。不図示のメモリは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）、光ディスクなどにより実現される。

【0021】

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）または複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））などの回路（circuitry）を意味する。不図示のメモリにプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェアプロセッサは、回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで各機能を実現する。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。複数の構成要素を１つの専用のＬＳＩに組み込んで各機能を実現するようにしてもよい。ここで、プログラム（ソフトウェア）は、予めＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスクドライブなどの記憶装置を構成する記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が本体装置１００に備えるドライブ装置に装着されることで、本体装置１００に備える記憶装置（不図示）にインストールされてもよい。プログラム（ソフトウェア）は、他のコンピュータ装置からネットワーク（不図示）を介して予めダウンロードされて、本体装置１００に備える記憶装置（不図示）にインストールされてもよい。本体装置１００に備える記憶装置（不図示）にインストールされたプログラム（ソフトウェア）は、処理回路１１０が備える記憶装置（不図示）に転送されて実行されてもよい。

【0022】

画像取得機能１２０は、超音波プローブ１０２により出力された反射波信号を取得する。画像取得機能１２０は、取得した反射波信号を、処理機能１４０に出力する。これにより、処理機能１４０は、不図示の画像処理機能によって、超音波プローブ１０２により出力された反射波信号に基づく超音波画像を生成する。画像取得機能１２０は、取得した反射波信号を、不図示の画像処理回路（画像処理機能）に出力してもよい。この場合、本体装置１００では、不図示の画像処理回路（画像処理機能）によって、超音波プローブ１０２により出力された反射波信号に基づく超音波画像が生成される。画像取得機能１２０は、取得した反射波信号に基づいて超音波画像を生成してもよい。この場合、画像取得機能１２０は、生成した超音波画像を、処理機能１４０に出力してもよい。本体装置１００においては、処理機能１４０が備える不図示の画像処理機能、本体装置１００が備える不図示の画像処理回路（画像処理機能）、あるいは画像取得機能１２０によって生成された超音波画像は、表示制御機能１６０に出力され、表示装置１０６に表示される。

【0023】

心電取得機能１３０は、心電計測装置３００により出力された心電図波形の情報を取得する。心電取得機能１３０は、取得した心電図波形の情報を、処理機能１４０に出力する。これにより、処理機能１４０は、不図示の画像処理機能によって生成した超音波画像と、心電図波形が表す心臓の活動とを対応付ける。より具体的には、処理機能１４０は、順次生成した超音波画像（つまり、超音波動画像に含まれるそれぞれのフレーム）に、心電図波形におけるいずれのタイミングで取得された反射波信号に基づく超音波画像であるかを表す情報を対応付ける。処理機能１４０は、少なくとも、心電図波形におけるＲ波のピーク位置のタイミングで取得された反射波信号に基づく超音波画像に、Ｒ波のピーク位置であることを表す情報を対応付ける。

【0024】

処理機能１４０は、上述したように、不図示の画像処理機能によって、画像取得機能１２０により出力された反射波信号（超音波プローブ１０２により出力された反射波信号）に基づく超音波画像を順次生成する。処理機能１４０は、生成した超音波画像を、表示制御機能１６０に順次出力して、表示装置１０６に表示させる。

【0025】

さらに、処理機能１４０は、上述したように、不図示の画像処理機能によって、順次生成したそれぞれの超音波画像に、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報（心電図波形におけるいずれのタイミングで取得された反射波信号に基づく超音波画像であるかを表す情報）を対応付ける。そして、処理機能１４０は、心電図波形の情報を対応付けたそれぞれの超音波画像をそれぞれのフレームとして、超音波動画像を生成する。

【0026】

ここで、処理機能１４０が生成する超音波動画像について説明する。図２は、実施形態に係る超音波診断装置１において処理機能１４０が生成する超音波動画像（ここでは、１フレームの超音波画像）、および心電図波形の一例を示す図である。図２の（ａ）は、被検者の心臓の左心房、左心室、右心房、右心室のそれぞれが撮影された超音波画像の一例であり、図２の（ｂ）は、被検者の心臓の左心房、左心室、右心房、右心室のうち二つが撮影された超音波画像の一例であり、図２の（ｃ）は、被検者の心臓の左心房、左心室、右心房、右心室のうち三つが撮影された超音波画像の一例である。さらに、図２の（ｄ）には、心電図波形の一例を示している。以下の説明においては、左心房、左心室、右心房、右心室のそれぞれを区別しない場合には、「房室（チャンバー：Chamber）」という。そして、以下の説明においては、四つの房室が撮影された超音波画像を「四房室超音波画像」といい、二つの房室が撮影された超音波画像を「二房室超音波画像」といい、三つの房室が撮影された超音波画像を「三房室超音波画像」という。

【0027】

心臓診断処理（ウォールモーショントラッキングの処理）では、図２の（ａ）～図２の（ｃ）に示したそれぞれの超音波画像をフレームとして含む超音波動画像に基づいて、心臓の状態の診断に寄与する様々な解析パラメータを導出する。このため、処理機能１４０は、それぞれの超音波画像が含まれる超音波動画像、つまり、三つの超音波動画像を生成する。そして、処理機能１４０は、生成したそれぞれの超音波動画像において、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定し、心臓診断処理に適すると判定したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を、記憶制御機能１５０に出力して、記憶装置５００に記憶させる。

【0028】

このため、処理機能１４０は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定する。ここで、超音波画像が心臓診断処理に適さない要因としては、以下のような様々なことが考えられる。

【0029】

（要因１）：被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されていない。
（要因２）：心臓診断処理に適した心臓の断面（房室）が撮影されていない。
（要因３）：超音波画像に撮影された心臓壁の一部が欠けているなど、心臓壁が適切に描出されていない。
（要因４）：超音波画像にノイズが多く、心臓壁（それぞれの房室の壁や中隔などの内腔）の境界部分の特定が困難である。

【0030】

そこで、処理機能１４０は、心臓診断処理に適した超音波動画像であると判定するために以下のような条件を設定し、設定した条件を満たすか否かによって、心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定する。

【0031】

（条件１）：超音波動画像におけるＲ－Ｒ期間において、被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されている。つまり、被検者の心臓が収縮しているときと、拡張しているときとの確認を行うことができる。

【0032】

（条件２）：超音波動画像に含まれる超音波画像において、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が所定の割合を超えていない。言い換えれば、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像は動画データであるため、含まれている全ての超音波画像（フレーム）が心臓壁が描出されているものを撮影することは困難であるが、少なくとも心臓診断処理を行うために必要な数（フレーム数）以上、心臓壁が描出されている超音波画像が含まれている。

【0033】

（条件３）：超音波動画像に含まれる超音波画像において、ノイズによって心臓壁の特定が困難である超音波画像の割合が所定の割合を超えていない。言い換えれば、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像は動画データであるため、含まれている全ての超音波画像（フレーム）が心臓壁を特定することができるものを撮影することは困難であるが、少なくとも心臓診断処理を行うために必要な数（フレーム数）以上、心臓壁を特定することができる超音波画像が含まれている。

【0034】

ここで、条件２や条件３における所定の割合、つまり、条件２や条件３における閾値は、例えば、３～４割である。例えば、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に２０フレームの超音波画像が含まれている場合において、条件２と条件３とのいずれか一方を満たさない超音波画像が６～８フレーム以上含まれている場合、処理機能１４０は、この超音波動画像は、心臓診断処理に適さない超音波動画像であると判定する。言い換えれば、処理機能１４０は、条件２と条件３との両方を満たす超音波画像が１２フレーム以上含まれている超音波動画像は、心臓診断処理に適すると判定する。条件２や条件３における閾値は、同じ値であってもよし、異なる値であってもよい。以下の説明においては、条件２における閾値を「第１閾値」とし、条件３における閾値を「第２閾値」として説明する。

【0035】

処理機能１４０は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かの判定や、心臓診断処理に適すると判定したＲ－Ｒ期間の超音波動画像の記憶装置５００への記憶に際して、心電判定機能１４２や、画像判定機能１４４、画像抽出機能１４６、画像解析機能１４８などの処理を実行する。

【0036】

処理機能１４０は、生成したそれぞれの超音波動画像、つまり、処理を実行する前の超音波動画像に対して、心電判定機能１４２や、画像判定機能１４４、画像抽出機能１４６、画像解析機能１４８などの処理を実行してもよい。つまり、処理機能１４０は、生成したそれぞれの超音波動画像に対してリアルタイムに、心電判定機能１４２や、画像判定機能１４４、画像抽出機能１４６、画像解析機能１４８などの処理を実行してもよい。処理機能１４０は、生成したそれぞれの超音波動画像を、例えば、本体装置１００、あるいは処理回路１１０が備える不図示のメモリに一時的に記憶（保存）させ、不図示のメモリに一時的に記憶されている超音波動画像に対して、心電判定機能１４２や、画像判定機能１４４、画像抽出機能１４６、画像解析機能１４８などの処理を実行してもよい。このとき、処理機能１４０は、不図示のメモリに、Ｒ－Ｒ期間で切り分けたそれぞれの超音波動画像を一時的に記憶させてもよいし、複数のＲ－Ｒ期間の超音波動画像を一つの超音波動画像として一時的に記憶させてもよい。以下の説明においては、処理を実行する前の超音波動画像をＲ－Ｒ期間で切り分けて不図示のメモリに一時的に記憶させ、不図示のメモリに一時的に記憶されているそれぞれのＲ－Ｒ期間の超音波動画像に対して、それぞれの機能による処理を実行するものとする。

【0037】

処理機能１４０は、「処理部」の一例である。

【0038】

心電判定機能１４２は、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報に基づいて、心電計測装置３００によって被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されているか否かを判定する。つまり、心電判定機能１４２は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が条件１を満たすか否かを判定する。

【0039】

心電判定機能１４２における心電図波形の判定は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）による機能を用いて、心電図波形に含まれるそれぞれの波形や波形の繰り返しの一致の度合い（一致度）を学習した学習済みモデル（以下、「心電図学習済みモデル」という）を用いて行う。心電図学習済みモデルは、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）やＤＮＮ（Deep Neural Network）などの機械学習の技術を用いて、入力された心電図波形に含まれるそれぞれの波形の状態（例えば、形状や、レベル、他の波形が現れたタイミングからの経過時間など）の一致度を判定結果として出力するように学習された学習済みモデルである。ＣＮＮは、畳み込み（Convolution）層やプーリング（Pooling）層などのいくつかの層が繋がれたニューラルネットワークである。ＤＮＮは、任意の形態の層が多層に連結されたニューラルネットワークである。心電図学習済みモデルは、例えば、不図示の演算装置などよる機械学習モデルを用いた機械学習によって生成される。不図示の演算装置には、心電図学習済みモデルを生成する際に、心電図学習済みモデルの入力側に、以前に取得された心電図波形などが入力データとして入力され、心電図学習済みモデルの出力側に、基本的な心電図波形や、規則的な周期の正常な心電図波形、例えば、周期が乱れていたり波形が歪んでいたりするなどの異常な心電図波形などのそれぞれの心電図波形に対して以前に判定された一致度などが教師データとして入力される。

【0040】

心電判定機能１４２における心電図波形の判定は、例えば、心電取得機能１３０により出力された心電図波形と、基本的な心電図波形や正常な心電図波形とのずれ量（一致度に相当）に基づいて行ってもよい。つまり、ＡＩの処理機能を用いずに行ってもよい。

【0041】

心電判定機能１４２は、判定した心電図波形の一致度（ここでは、正常な心電図波形との一致度）に基づいて、被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されているか否かを判定する。心電判定機能１４２は、正常な心電図波形との一致度が低い（異常な心電図波形との一致度が高い）、つまり、被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されていない場合、このことを表す情報を、表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させる。これにより、心電判定機能１４２は、被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されていないことを検査者に通知する。

【0042】

心電判定機能１４２は、「心電判定部」の一例である。

【0043】

画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれる超音波画像に撮影されている心臓壁を判定する。つまり、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が条件２および条件３を満たすか否かを判定する。

【0044】

まず、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像が、被検者の心臓のいずれの断面を撮影した超音波画像であるかを判別する。つまり、画像判定機能１４４は、超音波画像が、四房室超音波画像、二房室超音波画像、あるいは三房室超音波画像のいずれの超音波画像であるかを判別する。

【0045】

画像判定機能１４４における超音波画像の判別は、例えば、ＡＩによる機能を用いて、四房室超音波画像、二房室超音波画像、および三房室超音波画像のそれぞれを学習した学習済みモデル（以下、「房室画像学習済みモデル」という）を用いて行う。房室画像学習済みモデルは、例えば、ＣＮＮやＤＮＮなどのニューラルネットワークによって、入力された超音波画像に撮影されている房室の数を判別結果として出力するように学習された学習済みモデルである。房室画像学習済みモデルも、例えば、不図示の演算装置などよる機械学習モデルを用いた機械学習によって生成される。不図示の演算装置には、房室画像学習済みモデルを生成する際に、房室画像学習済みモデルの入力側に、以前に取得された四房室超音波画像、二房室超音波画像、および三房室超音波画像などが入力データとして入力され、房室画像学習済みモデルの出力側に、それぞれの超音波画像に対して以前に判別された房室の数などが教師データとして入力される。

【0046】

そして、画像判定機能１４４は、それぞれの超音波画像に、四房室超音波画像、二房室超音波画像、三房室超音波画像、あるいはそれ以外の超音波画像（例えば、房室の数を認識することができない超音波画像）であるかを表す情報を対応付ける。画像判定機能１４４は、房室の数を認識することができない超音波画像を判別した場合、このことを表す情報を、表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させる。これにより、画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像が撮影されていることを検査者に通知する。

【0047】

さらに、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれる超音波画像のうち、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合を判定する。より具体的には、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が第１閾値を超えているか否かを判定する。心臓壁が描出されていない超音波画像とは、例えば、心臓壁の一部が欠けている（撮像されていない）などにより、心臓診断処理において心臓壁の壁運動の追跡が不可能となる超音波画像である。画像判定機能１４４は、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合の判定に代えて、心臓壁が描出されている超音波画像の割合を判定してもよい。

【0048】

画像判定機能１４４における心臓壁が描出されていない超音波画像が含まれる割合の判定は、例えば、ＡＩによる機能を用いて、心臓壁が描出されている超音波画像と、心臓壁が描出されていない超音波画像のそれぞれを学習した学習済みモデル（以下、「心臓壁画像学習済みモデル」という）を用いて行う。心臓壁画像学習済みモデルは、例えば、ＣＮＮやＤＮＮなどのニューラルネットワークによって、入力された超音波画像に心臓診断処理に好適な心臓壁が描出されているか否かを判別結果として出力するように学習された学習済みモデルである。心臓壁画像学習済みモデルも、例えば、不図示の演算装置などよる機械学習モデルを用いた機械学習によって生成される。不図示の演算装置には、心臓壁画像学習済みモデルを生成する際に、心臓壁画像学習済みモデルの入力側に、以前に取得された心臓壁が描出されている超音波画像や心臓壁が描出されていない超音波画像などが入力データとして入力され、心臓壁画像学習済みモデルの出力側に、それぞれの超音波画像に対して以前に判別された心臓診断処理に好適な心臓壁が描出されているか否かなどが教師データとして入力される。

【0049】

そして、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、心臓診断処理に好適な心臓壁が描出されていない割合を表す情報を対応付ける。画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、心臓診断処理に好適な心臓壁が描出されていない超音波画像が所定の割合を超えて含まれると判別した場合、このことを表す情報を、表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させる。これにより、画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像が撮影されていることを検査者に通知する。

【0050】

さらに、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれる超音波画像のうち、ノイズによって心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合を判定する。より具体的には、画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、ノイズによって心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合が第２閾値を超えているか否かを判定する。ノイズによって心臓壁が不明瞭な超音波画像とは、例えば、超音波画像の全体や心臓壁が撮影されている領域にノイズが多く、心臓壁（それぞれの房室の壁や中隔などの内腔）の境界部分が不明瞭であるため、房室の切り分けや、心臓壁の壁運動の追跡が不可能となる超音波画像である。画像判定機能１４４は、ノイズによって心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合の判定に代えて、心臓壁が不明瞭とはなっていない超音波画像の割合を判定してもよい。

【0051】

画像判定機能１４４における心臓壁が不明瞭な超音波画像が含まれる割合の判定は、例えば、ＡＩによる機能を用いて、心臓壁が不明瞭となるノイズが含まれている超音波画像と、ノイズが含まれていたとしても心臓壁が不明瞭とはならない超音波画像のそれぞれを学習した学習済みモデル（以下、「ノイズ画像学習済みモデル」という）を用いて行う。ノイズ画像学習済みモデルは、例えば、ＣＮＮやＤＮＮなどのニューラルネットワークによって、ノイズによって心臓壁が不明瞭となっているか否かを判別結果として出力するように学習された学習済みモデルである。ノイズ画像学習済みモデルも、例えば、不図示の演算装置などよる機械学習モデルを用いた機械学習によって生成される。不図示の演算装置には、ノイズ画像学習済みモデルを生成する際に、ノイズ画像学習済みモデルの入力側に、以前に取得されたノイズによって壁画不明瞭になる超音波画像や、ノイズによって壁画不明瞭にならない超音波画像などが入力データとして入力され、ノイズ画像学習済みモデルの出力側に、それぞれの超音波画像に対して以前に判別された心臓壁が不明瞭となっているか否かなどが教師データとして入力される。

【0052】

そして、画像判定機能１４４は、それぞれの超音波画像に、ノイズによって心臓壁が不明瞭となっている割合を表す情報を対応付ける。画像判定機能１４４は、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、心臓壁がノイズによって不明瞭となっている超音波画像が所定の割合を超えて含まれると判別した場合、このことを表す情報を、表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させる。これにより、画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像が撮影されていることを検査者に通知する。

【0053】

画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像が撮影されている原因（理由）、つまり、心臓壁が不明瞭となっている原因や、ノイズが多くなっている原因を、検査者に提示するようにしてもよい。さらに、画像判定機能１４４は、超音波画像を撮影する際の画質の条件など、心臓診断処理に適した超音波画像を撮影するための対処方法を、検査者に提示するようにしてもよい。例えば、心臓壁が不明瞭となっている原因が、超音波画像が全体的に暗いことによるものである場合、画像判定機能１４４は、超音波画像のゲインを上げることを提示したり、超音波プローブ１０２に送信（発信）させる超音波信号の周波数を低くして撮影する際の感度を上げることを提示したりしてもよい。この場合、画像判定機能１４４は、原因や対処方法を表す情報を表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させることにより、検査者に提示する。

【0054】

画像判定機能１４４は、「画像判定部」の一例である。

【0055】

画像抽出機能１４６は、心臓診断処理に最も適したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を抽出する。より具体的には、画像抽出機能１４６は、それぞれのＲ－Ｒ期間の超音波動画像に対して、同じ房室の数の超音波画像ごとに、画像判定機能１４４により対応付けられた、心臓診断処理に好適な心臓壁が描出されていない割合と、ノイズによって心臓壁が不明瞭となっている割合とを判定する。そして、画像抽出機能１４６は、判定したそれぞれの割合が最も低い超音波動画像を選択し、選択したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を抽出する。画像抽出機能１４６は、抽出したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を、処理を実行する前の超音波動画像とは別の超音波動画像として、不図示のメモリに一時的に再度記憶（保存）させる。

【0056】

ここで、不図示のメモリに複数のＲ－Ｒ期間の超音波動画像が一つの超音波動画像として一時的に記憶されている場合、画像抽出機能１４６は、選択したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を、不図示のメモリに一時的に記憶されている一つの超音波動画像の中から切り出し、切り出したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を、処理を実行する前の一つの超音波動画像とは別の超音波動画像として、不図示のメモリに一時的に再度記憶させる。

【0057】

画像抽出機能１４６は、選択したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を記憶制御機能１５０に出力して、記憶装置５００に記憶（保存）させてもよい。つまり、画像抽出機能１４６は、画像解析機能１４８が解析をする前の超音波動画像を、記憶装置５００に記憶させてもよい。

【0058】

画像抽出機能１４６は、「画像抽出部」の一例である。

【0059】

画像解析機能１４８は、画像抽出機能１４６によって抽出されたＲ－Ｒ期間の超音波動画像を解析する。例えば、画像解析機能１４８は、心臓診断処理に含まれる一部の処理（心臓診断処理に含まれる診断項目のうち、いずれか一つの項目の処理）を、超音波動画像に対する解析として行う。画像解析機能１４８は、超音波動画像の解析結果を表示制御機能１６０に出力して表示装置１０６に表示させる。これにより、画像解析機能１４８は、現在取得した超音波動画像に対して心臓診断処理を行った場合の結果を、簡易的に検査者に示す。そして、画像解析機能１４８は、超音波動画像の解析結果を、解析を行ったＲ－Ｒ期間の超音波動画像に対応付けて、記憶制御機能１５０に出力する。

【0060】

画像解析機能１４８は、「画像解析部」の一例である。

【0061】

記憶制御機能１５０は、処理機能１４０（より具体的には、画像解析機能１４８）により出力されたＲ－Ｒ期間の超音波動画像の記憶装置５００への記憶を制御する。より具体的には、画像解析機能１４８により出力された超音波動画像を記憶装置５００に記憶させるための制御信号を生成し、この制御信号と超音波動画像とを記憶装置５００に出力する。記憶装置５００が、不図示のネットワークを介して接続されている場合、記憶制御機能１５０は、例えば、不図示の通信部を制御して、画像解析機能１４８により出力された超音波動画像を送信させ、記憶装置５００に記憶させる。

【0062】

表示制御機能１６０は、表示装置１０６への表示画像の表示を制御する。より具体的には、表示制御機能１６０は、処理機能１４０が備える不図示の画像処理機能によって生成されて順次出力された超音波画像を表示装置１０６に表示させるための表示画像を生成し、生成した表示画像を、表示装置１０６に表示させる。このとき、表示制御機能１６０は、処理機能１４０により出力された情報（より具体的には、心電判定機能１４２や画像判定機能１４４により出力された情報）や、解析結果（より具体的には、画像解析機能１４８により出力された解析結果）を、表示画像に重畳させて、表示装置１０６に表示させる。

【0063】

表示制御機能１６０は、「表示制御部」の一例である。

【0064】

［超音波診断装置の処理］
次に、超音波診断装置１において、心臓診断処理に適した超音波動画像を取得する（記憶装置５００に記憶させる）動作について説明する。図３は、実施形態に係る超音波診断装置１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、検査者からの超音波動画像の保存の指示に従って、本体装置１００においてそれぞれの機能の処理が繰り返し実行される。図４～図１１は、実施形態に係る超音波診断装置１において表示装置１０６に表示させる表示画像の一例を示す図である。以下の説明においては、図４～図１１に示した表示画像を適宜参照して、超音波診断装置１における処理の流れを説明する。以下の説明においては、超音波診断装置１が起動され、検査者が超音波プローブ１０２を走査して被検者の心臓を撮影し、本体装置１００によって、撮影されている心臓の状態が表示装置１０６に表示されている状態であるものとする。

【0065】

処理回路１１０は、検査者からの超音波動画像の保存指示があるか否かを確認する（ステップＳ１００）。検査者からの保存指示は、例えば、入力装置１０４に含まれる画像保存ボタンの押下や、マウスによって表示装置１０６に表示されたＧＵＩ画面内の画像保存ボタンのクリックなどによって行われる。ステップＳ１００において、検査者からの保存指示がないことが確認された場合、処理回路１１０は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。

【0066】

一方、ステップＳ１００において、検査者からの保存指示があることが確認された場合、処理機能１４０は、不図示の画像処理機能によって、画像取得機能１２０により出力された反射波信号に基づいて生成した超音波画像に、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報を対応付けたそれぞれの超音波画像をフレームとして含む超音波動画像を、不図示のメモリに一時的に記憶させる（ステップＳ１１０）。

【0067】

その後、心電判定機能１４２は、例えば、心電図学習済みモデルを用いたＡＩの処理機能によって、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報が、被検者の心電図波形（心電図）が適切に取得されたものであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

【0068】

ここで、超音波診断装置１には、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報が逐次入力されている。このため、処理機能１４０は、ステップＳ１１０の処理と、ステップＳ１２０の処理とを、逆の順番で行ってもよい。

【0069】

ステップＳ１２０において、心電図波形が適切に取得されたものではないと判定した場合、心電判定機能１４２は、心電図波形が適切に取得されていないことを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１２２）。例えば、心電判定機能１４２は、表示制御機能１６０に、「解析に適さない超音波画像です。心電図を適切に取得できる状態で撮影を再度行ってください。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる（図４参照）。図４に示した表示画像ＩＭ１には、メッセージに加えて、注意を促す注意アイコンＩａを、現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させている場合を示している。その後、心電判定機能１４２は、処理をステップＳ１００に戻す。これにより、検査者は、心電図波形が適切に取得できていないことを認識し、例えば、被検者に対する心電計測装置３００の装着具合や、本体装置１００と心電計測装置３００との接続、心電計測装置３００において心電図波形を計測する際の設定などを確認して、心電図波形が適切に取得される状態にした後、超音波プローブ１０２を走査して被検者の心臓を再度撮影することができる。

【0070】

一方、ステップＳ１２０において、心電図波形が適切に取得されたものであると判定した場合、画像判定機能１４４は、房室画像学習済みモデルを用いたＡＩの処理機能によって、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像が、被検者の心臓のいずれの断面を撮影した超音波画像であるか（四房室超音波画像、二房室超音波画像、あるいは三房室超音波画像のいずれの超音波画像であるか）を判別する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において、心臓のいずれの断面を撮影した超音波画像であるかを判別することができない場合、画像判定機能１４４は、房室を認識することができない超音波画像であることを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１３２）。例えば、画像判定機能１４４は、表示制御機能１６０に、「解析に適さない超音波画像です。心臓の断面を確認し、適切な断面の状態で撮影を再度行ってください。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる（図５参照）。図５に示した表示画像ＩＭ２にも、メッセージに加えて、注意を促す注意アイコンＩａを、現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させている場合を示している。その後、画像判定機能１４４は、処理をステップＳ１００に戻す。これにより、検査者は、心臓の断面が適切に撮影されていない、つまり、現在の超音波画像は、四房室超音波画像、二房室超音波画像、あるいは三房室超音波画像のいずれの超音波画像でもないことを認識し、例えば、超音波プローブ１０２を走査して、被検者の心臓を別の角度から撮影する状態にして再度撮影することができる。

【0071】

一方、ステップＳ１３０において、心臓のいずれの断面を撮影した超音波画像であるかを判別することができた場合、画像判定機能１４４は、心臓壁画像学習済みモデルを用いたＡＩの処理機能によって、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が第１閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０において、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が第１閾値を超えていると判定した場合、画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像であることを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１４２）。例えば、画像判定機能１４４は、表示制御機能１６０に、「解析に適さない超音波画像です。心臓壁を明瞭に描出できる状態で撮影を再度行ってください。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる（図６参照）。図６に示した表示画像ＩＭ３にも、メッセージに加えて、注意を促す注意アイコンＩａを、現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させている場合を示している。その後、画像判定機能１４４は、処理をステップＳ１００に戻す。これにより、検査者は、心臓診断処理に適さない心臓壁が不明瞭な超音波画像が撮影されていることを認識し、例えば、超音波プローブ１０２を走査して、被検者の心臓の心臓壁がより明瞭になるような状態にして再度撮影することができる。

【0072】

一方、ステップＳ１４０において、心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が第１閾値を超えていないと判定した場合、画像判定機能１４４は、ノイズ画像学習済みモデルを用いたＡＩの処理機能によって、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に、ノイズによって心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合が第２閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０において、心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合が第２閾値を超えていると判定した場合、画像判定機能１４４は、心臓診断処理に適さない超音波画像であることを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１４２）。つまり、画像判定機能１４４は、ステップＳ１４０において心臓壁が描出されていない超音波画像の割合が第１閾値を超えていると判定した場合と同様に、ステップＳ１４２の処理によって、心臓診断処理に適さない超音波画像であることを表す情報を表示装置１０６に表示させる（図６参照）。その後、画像判定機能１４４は、処理をステップＳ１００に戻す。これによっても、検査者は、心臓診断処理に適さない心臓壁が不明瞭な超音波画像が撮影されていることを認識し、例えば、超音波プローブ１０２を走査して、被検者の心臓の心臓壁がより明瞭になるような状態にして再度撮影することができる。

【0073】

一方、ステップＳ１５０において、心臓壁が不明瞭な超音波画像の割合が第２閾値を超えていないと判定した場合、画像抽出機能１４６は、心臓診断処理に最も適したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を抽出する（ステップＳ１６０）。そして、処理回路１１０（画像抽出機能１４６であってもよい）は、心臓診断処理に適した超音波画像を取得したことを検査者に通知するため、画像判定機能１４４において判別した房室の数、および画像解析機能１４８による解析を開始することを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１６２）。例えば、処理回路１１０は、表示制御機能１６０に、「四房室超音波画像の超音波動画像が取得されました。解析を開始します。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる（図７参照）。図７に示した表示画像ＩＭ４には、メッセージに加えて、情報を通知することを表す情報アイコンＩｉを、現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させている場合を示している。これにより、検査者は、心臓診断処理に適した超音波動画像が撮影されたことを認識することができる。

【0074】

図７に示した表示画像ＩＭ４に示したメッセージは、ステップＳ１３０の処理において画像判定機能１４４が、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像が四房室超音波画像であると判別した場合の一例である。ステップＳ１３０の処理において画像判定機能１４４が、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像が二房室超音波画像であると判別した場合、処理回路１１０は、表示制御機能１６０に、「二房室超音波画像の超音波動画像が取得されました。解析を開始します。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる。ステップＳ１３０の処理において画像判定機能１４４が、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像に含まれるそれぞれの超音波画像が三房室超音波画像であると判別した場合、処理回路１１０は、表示制御機能１６０に、「三房室超音波画像の超音波動画像が取得されました。解析を開始します。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる。

【0075】

その後、画像解析機能１４８は、画像抽出機能１４６によって抽出されたＲ－Ｒ期間の超音波動画像に対して解析を実行する（ステップＳ１７０）。そして、画像解析機能１４８は、実行した解析結果を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１７２）。図８に示した表示画像ＩＭ５には、画像解析機能１４８がＲ－Ｒ期間の超音波動画像に基づいて追跡した壁運動から心筋における縦歪み（Global Longitudinal Strain：ＧＬＳ）を解析し、その解析結果Ｒａを、心筋の表面を展開した極座標表示（Polar map）で表した場合の一例を示している。その後、画像解析機能１４８は、解析が完了したことを検査者に通知するため、このことを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる（ステップＳ１７４）。例えば、画像解析機能１４８は、表示制御機能１６０に、「解析が完了しました。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させる（図９参照）。図９に示した表示画像ＩＭ６には、メッセージに加えて、情報を通知することを表す情報アイコンＩｉを、現在の超音波画像の表示画像に重畳して表示させている場合を示している。これにより、検査者は、撮影した超音波動画像に基づいて心臓診断処理を行うことができることを認識することができる。画像解析機能１４８における、ステップＳ１７２の処理と、ステップＳ１７４の処理とは、この順番に限らず、例えば、同時であってもよい。

【0076】

その後、処理機能１４０は、画像抽出機能１４６が抽出し、画像解析機能１４８が解析したＲ－Ｒ期間の超音波動画像を、記憶制御機能１５０に出力して、記憶装置５００に記憶（保存）させる（ステップＳ１８０）。このとき、処理機能１４０は、超音波動画像を記憶装置５００に記憶（保存）させたことを検査者に通知するため、このことを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させてもよい。そして、処理機能１４０は、処理をステップＳ１００に戻す。これにより、検査者は、記憶装置５００に記憶（保存）された超音波動画像に対して、他の処理装置（超音波診断装置１であってもよい）を用いたより詳細な心臓診断処理を行うことができる。

【0077】

このような処理によって、超音波診断装置１では、本体装置１００が備える処理回路１１０内の処理機能１４０が、画像取得機能１２０により出力された反射波信号に基づいて生成した超音波画像に、心電取得機能１３０により出力された心電図波形の情報を対応付けたそれぞれの超音波画像をフレームとして含む超音波動画像を生成する。そして、超音波診断装置１では、処理機能１４０が、生成した超音波動画像が、心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定し、心臓診断処理に適した超音波動画像を記憶（保存）する。これにより、超音波診断装置１が保存した超音波動画像に基づいて、例えば、ウォールモーショントラッキングなどによって心臓壁の動き（壁運動）を追跡し、追跡した壁運動から、心臓の状態の診断に寄与する様々な解析パラメータを導出するための処理を行うことができる。

【0078】

ところで、例えば、ウォールモーショントラッキングでは、四房室超音波画像、二房室超音波画像、および三房室超音波画像をフレームとして含む三つの超音波動画像に基づいて、心臓の状態の診断に寄与する様々な解析パラメータを導出する。従って、超音波診断装置１では、図３に示したフローチャートの処理の流れを、少なくとも三回繰り返すことによって、三つの超音波動画像を記憶装置５００に記憶させる。この場合でも、画像解析機能１４８は、画像抽出機能１４６によって抽出されたＲ－Ｒ期間の超音波動画像に対して解析を実行し、実行した解析結果を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる。このとき、画像解析機能１４８は、今回実行した解析結果を、前回実行した解析結果に追加して、表示装置１０６に表示させる。図１０に示した表示画像ＩＭ７には、画像解析機能１４８がＲ－Ｒ期間の超音波動画像（二房室超音波画像の超音波動画像）に基づいて追跡した壁運動から心筋における縦歪みを解析し、前回実行した解析結果Ｒａに今回実行した解析結果を追加した解析結果Ｒａ２を、心筋の表面を展開した極座標表示で表した場合の一例を示している。さらに、図１１に示した表示画像ＩＭ８には、画像解析機能１４８がＲ－Ｒ期間の超音波動画像（三房室超音波画像の超音波動画像）に基づいて追跡した壁運動から心筋における縦歪みを解析し、前回までに実行した解析結果Ｒａ２に今回実行した解析結果を追加した解析結果Ｒａ３を、心筋の表面を展開した極座標表示で表した場合の一例を示している。図１０に示した表示画像ＩＭ７、および図１１に示した表示画像ＩＭ８は、画像解析機能１４８において、ステップＳ１７２の処理と、ステップＳ１７４の処理とを同時に行った場合の表示画像ＩＭの一例である。表示画像ＩＭ７、および表示画像ＩＭ８には、画像解析機能１４８が解析を行った超音波動画像を検査者に通知するため、いずれの超音波動画像の解析が完了したかを表す情報を表示装置１０６に表示させている。より具体的には、表示画像ＩＭ７では、「二房室超音波画像の超音波動画像の解析が完了しました。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させ、表示画像ＩＭ８では、「三房室超音波画像の超音波動画像の解析が完了しました。」というようなメッセージを、表示装置１０６に表示させている。これにより、検査者は、解析が完了した超音波動画像を認識することができる。

【0079】

このようにして、超音波診断装置１では、例えば、ウォールモーショントラッキングの心臓診断処理に用いる四房室超音波画像と、二房室超音波画像と、三房室超音波画像とのそれぞれの超音波動画像を、記憶装置５００に記憶（保存）させる。このため、例えば、図３に示したフローチャートのステップＳ１２０の処理とステップＳ１３０の処理との間に、すでに記憶装置５００に記憶させている房室の数の超音波動画像であるか否かを画像判定機能１４４が確認する処理を追加してもよい。この場合、画像判定機能１４４は、二回目以降のステップＳ１２０の処理において、すでに記憶装置５００に記憶させている房室の数の超音波動画像を判別した場合には、このことを表す情報を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させてもよい。これにより、検査者は、今回撮影した超音波画像はすでに記憶装置５００に記憶されていることを認識し、例えば、超音波プローブ１０２の今回の走査を中止して、記憶装置５００に記憶されていない超音波画像を撮影することができる。

【0080】

上記に述べたとおり、実施形態の超音波診断装置では、超音波プローブにより出力された反射波信号に基づく超音波画像に心電計測装置により出力された心電図波形の情報を対応付けた超音波画像をフレームとして含む超音波動画像を生成する。そして、実施形態の超音波診断装置では、生成した超音波動画像に撮影されている房室の数を判別するとともに、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定し、これらの結果を実施形態の超音波診断装置を利用して超音波検査を行う検査者に通知する。さらに、実施形態の超音波診断装置では、心臓診断処理に含まれる一部の処理を、超音波動画像の解析として行い、この解析結果を実施形態の超音波診断装置を利用して超音波検査を行う検査者に通知する。これらにより、実施形態の超音波診断装置を利用して超音波検査を行う検査者は、撮影したそれぞれの房室の数の超音波動画像が、心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを認識し、仮に、心臓診断処理に適した超音波動画像ではない場合には、例えば、他の処理装置（実施形態の超音波診断装置であってもよい）で心臓診断処理を別途行うために記憶装置に記憶（保存）させる前に、超音波動画像の撮影を再度行うことができる。言い換えれば、実施形態の超音波診断装置では、心臓診断処理に適した超音波動画像のみを、記憶装置に記憶（保存）させることができる。これにより、実施形態の超音波診断装置では、従来と同様に、記憶装置に記憶（保存）されている超音波動画像に対して他の処理装置（実施形態の超音波診断装置であってもよい）によって心臓診断処理を行う場合でも、超音波動画像に含まれる超音波画像が不適切であるため心臓診断処理を行うことができないというような事態に陥ってしまうことを回避することができる。つまり、実施形態の超音波診断装置では、撮影した超音波動画像が心臓診断処理に不適切であることに起因する被検者の再検査を行う必要がなくなる。これにより、実施形態の超音波診断装置では、被検者に対する診断を、より円滑に行うことができる。

【0081】

上述した実施形態では、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定するための条件として、条件１～条件３を示したが、これはあくまで一例であり、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定するための条件であれば、上述した条件１～条件３に限定されない。この場合、画像判定機能１４４は、それぞれの条件に従って超音波画像を判定し、その判定結果を表示装置１０６に表示させることによって検査者に通知すればよい。そして、この場合における機能構成や、動作、処理は、上述した機能構成や、動作、処理と等価なものになるようにすればよい。従って、Ｒ－Ｒ期間の超音波動画像が心臓診断処理に適した超音波動画像であるか否かを判定するための条件が異なる場合の機能構成や、動作、処理に関する詳細な説明は省略する。

【0082】

上述した実施形態では、超音波プローブ１０２が検出して出力した反射波信号に基づいて生成する超音波画像（エコー画像）が、二次元の画像である場合について説明したが、心臓診断処理は、三次元の超音波画像に対して行うこともできる。つまり、ウォールモーショントラッキングの処理は、上述した二次元の超音波画像をフレームとして含む超音波動画像を対象とする処理のみではなく、三次元の超音波画像をフレームとして含む超音波動画像を対象として処理を行うこともできる。この場合における超音波診断装置１や、本体装置１００、および処理回路１１０内のそれぞれの機能を含めた基本的な構成要素の機能構成、動作、処理などは、対象とする超音波動画像が三次元となるのみで、上述した実施形態におけるそれぞれの構成要素の機能構成、動作、処理などと等価なものになるようにすればよい。従って、処理をする対象の超音波動画像に含まれるフレームが三次元の超音波画像である場合の超音波診断装置１や本体装置１００（処理回路１１０）のそれぞれの構成要素の機能構成、動作、処理などに関する詳細な説明は省略する。

【0083】

上述した実施形態では、心臓診断処理がウォールモーショントラッキングの処理である場合を例に挙げて説明したが、心臓診断処理は、ウォールモーショントラッキングの処理に限定されない。例えば、被検者の撮影中（検査中）に撮影した画像（超音波画像でなくてもよい）を表示装置に表示させつつ、生成した画像がその後の診断処理に適した画像であるか否かの判定や、詳細な診断処理を行う前に一部の処理（診断処理に含まれる診断項目のうち、いずれか一つの項目の処理）を行う場合には、上述した実施形態と同様の考え方を適用してもよい。この場合における超音波診断装置や医用画像診断装置の構成、動作、処理は、上述した実施形態の超音波診断装置１や本体装置１００（処理回路１１０）のそれぞれの構成要素の構成や、動作、処理と等価なものになるようにすればよい。従って、この場合の超音波診断装置や医用画像診断装置の構成や、動作、処理に関する詳細な説明は省略する。

【0084】

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
処理回路（processing circuitry）を備え、
前記処理回路は、
被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理に適するか否かを判定し、
前記診断処理に適すると判定した前記超音波動画像の解析を行い、
順次生成した前記超音波画像と、前記判定結果、または／および前記解析結果との表示装置への表示を制御する、
超音波診断装置。

【0085】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、被検者に向けて送信した超音波信号が前記被検者の体内で反射された反射波信号に基づいて順次生成した複数の超音波画像を含む前記被検者の一心拍分の超音波動画像が、前記被検者を診断するための診断処理（心臓診断処理、例えば、ウォールモーショントラッキングの処理）に適するか否かを判定し、前記診断処理に適すると判定した前記超音波動画像の解析を行う処理部（１４０）と、順次生成した前記超音波画像と、前記処理部により出力された前記判定結果、または／および前記解析結果との表示装置（１０６）への表示を制御する表示制御部（１６０）と、を備えることにより、超音波診断装置（１）において、被検者の心臓の状態を診断するのに適した超音波画像の取得を行えるようにさせることができる。

【0086】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0087】

１・・・超音波診断装置、１００・・・本体装置、１０２・・・超音波プローブ、１０４・・・入力装置、１０６・・・表示装置、１１０・・・処理回路、１２０・・・画像取得機能、１３０・・・心電取得機能、１４０・・・処理機能、１５０・・・記憶制御機能、１６０・・・表示制御機能、１４２・・・心電判定機能、１４４・・・画像判定機能、１４６・・・画像抽出機能、１４８・・・画像解析機能、３００・・・心電計測装置、５００・・・記憶装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】