特開 2024-151465 超音波診断装置、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】P2024151465

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】超音波診断装置、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023064813

(22)【出願日】2023-04-12

(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】岩崎 亮祐

(72)【発明者】

【氏名】高橋 広樹

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601BB06

4C601EE01

4C601EE03

4C601GB04

4C601GB06

4C601HH21

4C601JB34

4C601JC06

4C601JC20

4C601KK47

(57)【要約】

【課題】超音波診断装置において、フレームレートの低下を抑えつつ、被検体の体内における深さ方向の方位分解能や感度を均質にした超音波画像を取得することである。
【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、画像生成部と、画像推定部と、を持つ。画像生成部は、被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成する。画像推定部は、少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の第２超音波信号に基づく複数の第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、第１超音波画像から推定される被検体の第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成する画像生成部と、
少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成する画像推定部と、
を備える超音波診断装置。

【請求項2】

前記画像推定部は、前記学習済みモデルに対して前記第１超音波画像を入力することで、前記第４超音波画像を生成する、
請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記送信条件は、送信する前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置である、
請求項２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記学習済みモデルを生成する際に入力する前記第２超音波画像は、前記第３超音波画像よりも少ない数の複数の前記第２超音波画像を合成した第５超音波画像を含む、
請求項２または請求項３に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記第１超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置は、前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置の上限の位置から下限の位置までの範囲内の位置である、
請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記第１超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置は、前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置の上限の位置から下限の位置までの範囲内で、前記被検体の体内における深さが最も深い最深部の位置である、
請求項５に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

超音波診断装置のコンピュータに、
被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成させ、
少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成させる、
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、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、超音波検査を行うための医用画像診断装置として、超音波診断装置が利用されている。超音波診断装置では、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体（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）を超音波プローブで受信する。そして、超音波診断装置では、超音波プローブが受信した反射波信号に対して画像処理を施して超音波画像を生成し、生成した超音波画像を超音波診断装置が備える表示装置などに表示させることにより、超音波検査の実施者（医師など）に提示する。

【0003】

従来の超音波診断装置では、超音波プローブから被検体の体内に送信する一本の超音波信号のビーム（以下、「超音波ビーム」という）の方向を順次変える（走査する）ことによって、所定の範囲の超音波画像を生成している。ところで、超音波プローブが送信する超音波ビームには、被検体の体内における深さ方向（超音波ビームの軸の方向）に焦点（フォーカス点）が存在する。このため、超音波診断装置が生成した超音波画像には、超音波ビームのフォーカス点付近の分解能は高いものの、フォーカス点から離れるほど分解能が低下してしまうということが起こり得る。つまり、所定の位置にフォーカス点が存在する一本の超音波ビームを走査して得られた超音波画像では、被検体の体内における深さ方向によって方位分解能や感度が異なってしまうということが起こり得る。

【0004】

このため、被検体の体内における深さ方向で方位分解能や感度が均質な超音波画像を得るために、超音波プローブから、深さ方向のフォーカス点の位置を変えた複数の超音波ビームを同じ方向に送信する多段フォーカスの技術を採用した超音波診断装置の実用化も進められている。一本の超音波ビームに着目した場合、多段フォーカスの超音波診断装置では、フォーカス点の位置を変えた超音波ビームを複数回送信し、フォーカス点が異なるそれぞれの超音波ビームの反射波信号を合成することによって、被検体の体内における深さ方向に対する分解能の不均質性を改善した一本の超音波ビームを被検体の体内に送信したのと等価な反射波信号を検出することができる。この分解能の不均質性を改善した超音波ビームによって、多段フォーカスの超音波診断装置では、生成する超音波画像の方位分解能や感度を向上させている。

【0005】

しかしながら、多段フォーカスの超音波診断装置でも、所定の範囲の超音波画像を得るためには、フォーカス点の位置が所定の位置である一本の超音波ビームで所定の範囲内を走査するシングルフォーカスの超音波診断装置と同様に、フォーカス点の位置を変えた複数の超音波ビームで所定の範囲内を走査する必要がある。言い換えれば、多段フォーカスの超音波診断装置では、フォーカス点の位置を変えた複数の超音波画像を得る必要がある。このため、多段フォーカスの超音波診断装置によってシングルフォーカスの超音波診断装置と同様の範囲の超音波画像を得ようとする場合、フォーカス点の位置を変えて得る超音波画像の枚数、つまり、異なるフォーカス点の超音波ビームを同じ方向に送信する回数に応じた分だけ、最終的な超音波画像を得るためのフレームレートが低下してしまうことになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平２－００４３５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

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、フレームレートの低下を抑えつつ、被検体の体内における深さ方向の方位分解能や感度を均質にした超音波画像を取得することである。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】

【0008】

実施形態の超音波診断装置は、画像生成部と、画像推定部と、を持つ。画像生成部は、被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成する。画像推定部は、少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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が用いる多段フォーカス学習済みモデルの生成方法の一例を模式的に示す図。

【図3】実施形態に係る超音波診断装置において生成する超音波画像の一例を示す図。

【図4】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。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、実施形態の超音波診断装置、およびプログラムについて説明する。実施形態の超音波診断装置は、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体（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体の超音波検査を行う。実施形態の超音波診断装置は、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（エコー画像）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、被検体の体内の組織の状態を目視で確認することができる。

【0011】

実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブから被検体の体内に送信する、指向性を有する単一の（一本の）超音波信号のビーム（以下、「超音波ビーム」という）の方向を順次変える（走査する）ことによって、所定の範囲の超音波画像を生成する。実施形態の超音波診断装置は、例えば、シングルフォーカスの技術が採用された超音波診断装置である。実施形態の超音波診断装置は、一本の超音波ビームにおいて存在する被検体の体内における深さ方向（超音波ビームの軸の方向）の焦点（フォーカス点）の位置が所定の位置になっている超音波ビームを、超音波プローブから所定の範囲内に送信することにより、超音波画像を生成する。実施形態の超音波診断装置では、後述する構成によって、例えば、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置と等価な、方位分解能や深部の感度（以下、単に「感度」という）を向上させた超音波画像を生成する。

【0012】

実施形態の超音波診断装置は、例えば、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置であってもよい。多段フォーカスの超音波診断装置では、フォーカス点が同じ位置になっている超音波ビームを超音波プローブから所定の範囲内に送信して一つ目の超音波画像を生成し、さらに、フォーカス点を異なる位置に変えた超音波ビームを超音波プローブから同じ所定の範囲内に送信して別の超音波画像を生成する。そして、多段フォーカスの超音波診断装置は、フォーカス点の位置を変えた超音波ビームを送信して別の超音波画像を生成する動作を複数回繰り返し、それぞれのフォーカス点の位置で得られた複数の超音波画像を合成することによって、最終的に生成する超音波画像の方位分解能や感度を向上させることができる。このため、実施形態の超音波診断装置が多段フォーカスの超音波診断装置である場合、後述する構成によらずに、方位分解能や感度を向上させた超音波画像を生成することができる。しかし、実施形態の超音波診断装置が多段フォーカスの超音波診断装置である場合においても、シングルフォーカスの超音波診断装置である場合と同様に、フォーカス点の位置が所定の位置になっている超音波ビームによる走査のみを行うものとする。つまり、実施形態の超音波診断装置が多段フォーカスの超音波診断装置である場合でも、シングルフォーカスの超音波診断装置と同様の動作をするものとする。

【0013】

実施形態の超音波診断装置は、例えば、ビーム合成の技術が採用された超音波診断装置であってもよい。ビーム合成の超音波診断装置では、超音波プローブから、フォーカス点が同じ位置になっている二本の超音波ビームを、例えば、所定の距離だけ離れた隣接する二つの領域などの異なる方向に同時に送信し、超音波ビームの走査をする際に、いずれか一本の超音波ビームを送信する方向を、前回の超音波ビームの送信方向に重複させる。例えば、ビーム合成の超音波診断装置において、第１超音波ビームを領域Ａの方向に送信し、第２超音波ビームを領域Ａに隣接する領域Ｂの方向に送信した場合、次に第１超音波ビームを送信する方向を領域Ｂの方向とし、第２超音波ビームを送信する方向を領域Ｂに隣接する領域Ｃの方向とする。このように、ビーム合成の超音波診断装置では、いずれか一方の超音波ビームを送信する方向が、他方の超音波ビームを前回送信した方向となるように、二本の超音波ビームのそれぞれを送信する方向を順次変えることによって、所定の範囲を走査する。これにより、ビーム合成の超音波診断装置では、フォーカス点が同じ位置になっている二本の超音波ビームの反射波信号を合成した超音波画像を生成することができ、生成する超音波画像の方位分解能や感度を向上させることができる。つまり、実施形態の超音波診断装置がビーム合成の超音波診断装置である場合でも、後述する構成によらずに、方位分解能や感度を向上させた超音波画像を生成することができる。しかし、実施形態の超音波診断装置がビーム合成の超音波診断装置である場合においても、超音波プローブから所定の範囲内に送信する超音波ビームは二本ではあるものの、それぞれの超音波ビームのフォーカス点は所定の同じ位置であるため、生成される超音波画像は、シングルフォーカスの超音波診断装置である場合と同様の超音波画像であると考えることができる。このため、実施形態の超音波診断装置がビーム合成の超音波診断装置である場合も、後述する構成によって、例えば、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置と同様、あるいはそれ以上に、方位分解能や感度を向上させた超音波画像を生成することができる。

【0014】

実施形態の超音波診断装置は、例えば、多段フォーカスの技術とビーム合成の技術とが採用された超音波診断装置であってもよい。実施形態の超音波診断装置が多段フォーカスおよびビーム合成の超音波診断装置である場合でも、上述した多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置と同様に、後述する構成によらずに、方位分解能や感度を向上させた超音波画像を生成することができるが、シングルフォーカスの超音波診断装置と同様の動作をするものとする。

【0015】

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、超音波画像の生成に関連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。

【0016】

一方、図１では、超音波診断装置１において超音波画像の生成に関連しない機能を実現する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。

【0017】

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。

【0018】

超音波プローブ１０２は、被検体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、フォーカス点の位置が所定の位置になっているそれぞれの超音波ビームを被検体の体内に送信（発信）し、被検体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（被検体と反対側）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。

【0019】

超音波プローブ１０２が被検体の体内に送信（発信）する超音波ビーム（超音波プローブ１０２が検出する反射波信号を含んでもよい）は、「第１超音波信号」の一例である。

【0020】

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。

【0021】

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、被検体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。

【0022】

本体装置１００は、超音波プローブ１０２に超音波信号（超音波ビーム）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。

【0023】

［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、画像処理機能１４０、表示制御機能１６０などの処理を実行する。画像処理機能１４０は、画像生成機能１４２や、画像推定機能１４４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。

【0024】

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。

【0025】

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、画像処理機能１４０に出力する。画像取得機能１２０は、反射波信号を取得するために超音波プローブ１０２により被検体の体内に送信（発信）された超音波ビームにおけるフォーカス点の位置を表す情報を、取得した反射波信号とともに画像処理機能１４０に出力してもよい。フォーカス点の位置を表す情報は、例えば、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する不図示の入出力回路や、超音波診断装置１や本体装置１００の全体を制御する不図示の制御回路（制御機能）から取得することができる。

【0026】

画像処理機能１４０は、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生成する。画像処理機能１４０は、生成した超音波画像を、表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる。

【0027】

画像生成機能１４２は、画像取得機能１２０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。つまり、画像生成機能１４２は、フォーカス点の位置が所定の位置になっている単一の（一本の）超音波ビームに基づく超音波画像（以下、「単フォーカス超音波画像」という）を生成する。画像取得機能１２０により超音波ビームのフォーカス点の情報が反射波信号とともに出力された場合、画像生成機能１４２は、超音波ビームのフォーカス点の情報を含む単フォーカス超音波画像を生成する。上述したように、フォーカス点の位置を表す情報は、例えば、不図示の入出力回路や制御回路（制御機能）から取得することができる。このため、画像処理機能１４０あるいは画像生成機能１４２は、画像取得機能１２０に代えて、または加えて、画像取得機能１２０により出力された反射波信号に対応する超音波ビームのフォーカス点の位置を表す情報を、不図示の入出力回路や制御回路（制御機能）から取得してもよい。画像生成機能１４２は、生成した単フォーカス超音波画像を画像推定機能１４４に出力する。画像生成機能１４２は、生成した単フォーカス超音波画像を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させてもよい。この場合、超音波診断装置１では、被検体の体内に送信した超音波ビームによって得られた（撮影された）超音波画像が、検査者に提示される。

【0028】

画像生成機能１４２は、「画像生成部」の一例である。画像生成機能１４２が生成する単フォーカス超音波画像は、「第１超音波画像」の一例である。

【0029】

画像推定機能１４４は、画像生成機能１４２により出力された単フォーカス超音波画像に基づいて、超音波ビームのフォーカス点の位置が被検体の体内の複数の位置となっている超音波画像を推定する。そして、画像推定機能１４４は、推定した超音波画像に基づいて、多段フォーカスの超音波診断装置によって生成される超音波画像と等価な超音波画像を生成する。より具体的には、画像推定機能１４４は、超音波プローブ１０２からフォーカス点の位置を変えた超音波ビームを複数回送信（発信）することによって生成された複数の単フォーカス超音波画像を合成することによって得られる、方位分解能や感度を向上させた超音波画像と等価な超音波画像（以下、「推定多段フォーカス超音波画像」という）を生成する。

【0030】

画像推定機能１４４における推定多段フォーカス超音波画像の推定および生成（以下、単に「生成」という）は、予め学習された学習済みモデル（以下、「多段フォーカス学習済みモデル」という）を用いて行われる。画像推定機能１４４が用いる多段フォーカス学習済みモデルは、例えば、既存の機械学習のアルゴリズムによって、所定のフォーカス点の位置の超音波画像を入力すると、フォーカス点の位置が異なる複数の超音波画像を合成した超音波画像を出力するように予め学習された学習済みモデルである。多段フォーカス学習済みモデルは、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）による機能を用いて学習することで生成される。

【0031】

ここで、画像推定機能１４４が推定多段フォーカス超音波画像を生成するために用いる多段フォーカス学習済みモデルの一例について説明する。図２は、実施形態に係る超音波診断装置１（より具体的には、画像推定機能１４４）が用いる多段フォーカス学習済みモデルの生成方法の一例を模式的に示す図である。図２には、被検体の体内における深さが浅い位置（被検体の体表面に近い位置）から深い位置（体表面から遠い位置）に向かって、フォーカス点の位置を四箇所に順次変えて超音波ビームを送信する四段フォーカスの超音波診断装置によって生成されたそれぞれの超音波画像を用いて、多段フォーカス機械学習モデルを生成する場合の一例を示している。

【0032】

多段フォーカス学習済みモデルＴＭは、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）やＤＮＮ（Deep Neural Network）などの技術を用いて学習されたモデルである。より具体的には、多段フォーカス学習済みモデルＴＭは、超音波ビームのフォーカス点の位置がいずれかの位置になっている単フォーカス超音波画像が入力されると、入力された単フォーカス超音波画像に基づいて、多段フォーカスの超音波診断装置によって生成される超音波画像と等価であると推定される推定多段フォーカス超音波画像を出力するように学習されたモデルである。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。多段フォーカス学習済みモデルＴＭは、例えば、不図示の演算装置などよる多段フォーカス機械学習モデルＬＭを用いた機械学習によって生成される。

【0033】

不図示の演算装置は、例えば、パーソナルコンピュータや、サーバ装置などのコンピュータ装置である。不図示の演算装置は、超音波診断装置１が備える機能によって実現されてもよい。不図示の演算装置には、機械学習によって多段フォーカス学習済みモデルＴＭを生成する際に、多段フォーカス機械学習モデルＬＭの入力側に、単フォーカス超音波画像ＤＩが入力データとして入力され、多段フォーカス機械学習モデルＬＭの出力側に、多段フォーカスの超音波診断装置によって複数の超音波画像を合成して生成された超音波画像（以下、「多段フォーカス超音波画像」という）ＤＯが教師データとして入力される。多段フォーカス機械学習モデルＬＭは、例えば、ＣＮＮやＤＮＮなどの形態を有し、暫定的にパラメータが設定されたモデルである。

【0034】

単フォーカス超音波画像ＤＩは、例えば、多段フォーカスの超音波診断装置によって撮影された、いずれか一つの超音波画像である。単フォーカス超音波画像ＤＩにおける超音波ビームのフォーカス点の位置は、被検体の体内における深さ方向のいずれの位置であってもよい。多段フォーカス超音波画像ＤＯは、例えば、多段フォーカスの超音波診断装置が撮影したフォーカス点が異なる複数の単フォーカス超音波画像ＤＩを合成することによって、被検体の体内における深さ方向に対する分解能の不均質性が改善させた、つまり、方位分解能や感度が向上された超音波画像である。

【0035】

多段フォーカスの超音波診断装置が単フォーカス超音波画像ＤＩを撮影するために送信（発信）する超音波ビーム（多段フォーカスの超音波診断装置が単フォーカス超音波画像ＤＩを撮影するために検出する反射波信号を含んでもよい）は、「第２超音波信号」の一例である。多段フォーカスの超音波診断装置が多段フォーカス超音波画像ＤＯを得るために送信（発信）するそれぞれの超音波ビームにおけるフォーカス点の位置は、「異なる送信条件」の一例である。単フォーカス超音波画像ＤＩは、「第２超音波画像」の一例である。多段フォーカス超音波画像ＤＯは、「第３超音波画像」の一例である。

【0036】

ここで、単フォーカス超音波画像ＤＩや多段フォーカス超音波画像ＤＯは、過去の超音波検査において撮影された超音波画像（今回の被検体や、他の被検体を過去に撮影した超音波画像）である。これらの超音波画像は、超音波診断装置１が撮影したものに限定されない。つまり、多段フォーカス機械学習モデルＬＭに入力される超音波画像は、他の超音波診断装置（多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置に限らず、ビーム合成の技術が採用された超音波診断装置であってもよい）が撮影したものであってもよい。

【0037】

図２には、四段フォーカスの超音波診断装置により撮影された、フォーカス点がいずれかの位置にある一つ（一段分）の超音波画像を、単フォーカス超音波画像ＤＩとして多段フォーカス機械学習モデルＬＭに入力している様子を示している。さらに、図２には、四段フォーカスの超音波診断装置がフォーカス点の異なる四つ（四段分）の超音波画像を合成することによって生成された超音波画像を、多段フォーカス超音波画像ＤＯとして多段フォーカス機械学習モデルＬＭに入力している様子を示している。

【0038】

ここで、図２の（ａ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－１は、被検体の体表面に近い位置（被検体の体内における深さが最も浅い位置）にフォーカス点Ｆ－１が存在する超音波ビームＢ－１を送信して撮影した超音波画像である。図２の（ｂ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－２は、フォーカス点Ｆ－１よりも深い位置にフォーカス点Ｆ－２が存在する超音波ビームＢ－２を送信して撮影した超音波画像である。図２の（ｃ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－３は、フォーカス点Ｆ－２よりもさらに深い位置にフォーカス点Ｆ－３が存在する超音波ビームＢ－３を送信して撮影した超音波画像である。図２の（ｄ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－４は、フォーカス点Ｆ－３よりもさらに深い位置（体表面から最も遠い位置）にフォーカス点Ｆ－４が存在する超音波ビームＢ－４を送信して撮影した超音波画像である。図２の（ｅ）に示した多段フォーカス超音波画像ＤＯは、単フォーカス超音波画像ＤＩ－１～単フォーカス超音波画像ＤＩ－４のそれぞれを合成して生成した超音波画像である。

【0039】

多段フォーカス機械学習モデルＬＭには、単フォーカス超音波画像ＤＩ－１～単フォーカス超音波画像ＤＩ－４のいずれか一つの単フォーカス超音波画像ＤＩが入力側に入力され、多段フォーカス超音波画像ＤＯが出力側に入力される。より具体的には、多段フォーカス機械学習モデルＬＭには、例えば、入力側に単フォーカス超音波画像ＤＩ－１、出力側に多段フォーカス超音波画像ＤＯがそれぞれ入力される。多段フォーカス機械学習モデルＬＭには、例えば、入力側に単フォーカス超音波画像ＤＩ－２、出力側に多段フォーカス超音波画像ＤＯがそれぞれ入力される。多段フォーカス機械学習モデルＬＭには、例えば、入力側に単フォーカス超音波画像ＤＩ－３、出力側に多段フォーカス超音波画像ＤＯがそれぞれ入力される。多段フォーカス機械学習モデルＬＭには、例えば、入力側に単フォーカス超音波画像ＤＩ－４、出力側に多段フォーカス超音波画像ＤＯがそれぞれ入力される。多段フォーカス機械学習モデルＬＭの入力側に入力される単フォーカス超音波画像ＤＩは、多段フォーカス超音波画像ＤＯよりも少ない数の単フォーカス超音波画像ＤＩ（例えば、二つ（二段分）、あるいは三つ（三段分）の単フォーカス超音波画像ＤＩ）を合成して生成した超音波画像であってもよい。例えば、多段フォーカス機械学習モデルＬＭの入力側に、単フォーカス超音波画像ＤＩ－１と単フォーカス超音波画像ＤＩ－２とを合成することによって生成された超音波画像が入力され、出力側に多段フォーカス超音波画像ＤＯがそれぞれ入力されてもよい。

【0040】

不図示の演算装置は、単フォーカス超音波画像ＤＩが多段フォーカス機械学習モデルＬＭに入力された際の多段フォーカス機械学習モデルＬＭの出力が、多段フォーカス超音波画像ＤＯに近づくように、多段フォーカス機械学習モデルＬＭのパラメータを調整する。パラメータを調整する方法としては、例えば、バックプロパゲーション法（誤差逆伝播法）などの手法がある。不図示の演算装置によってパラメータが調整された多段フォーカス機械学習モデルＬＭが、多段フォーカス学習済みモデルＴＭとなる。

【0041】

不図示の演算装置は、多段フォーカス機械学習モデルＬＭに入力された単フォーカス超音波画像ＤＩに含まれるフォーカス点の位置を表す情報も利用して、つまり、何段目の単フォーカス超音波画像ＤＩであるかも利用して、多段フォーカス機械学習モデルＬＭのパラメータを調整してもよい。この場合、不図示の演算装置は、単フォーカス超音波画像ＤＩに含まれるフォーカス点の位置を表す情報ごとに、多段フォーカス機械学習モデルＬＭのパラメータの調整値を変えてもよい。

【0042】

多段フォーカス学習済みモデルＴＭは、「学習済みモデル」の一例である。超音波ビームＢ－１～超音波ビームＢ－４は、「第２超音波信号」の一例である。フォーカス点Ｆ－１～フォーカス点Ｆ－４の位置は、「異なる送信条件」の一例である。単フォーカス超音波画像ＤＩ－１～単フォーカス超音波画像ＤＩ－４は、「第２超音波画像」の一例である。多段フォーカス超音波画像ＤＯは、「第３超音波画像」の一例である。例えば、単フォーカス超音波画像ＤＩ－１と単フォーカス超音波画像ＤＩ－２とを合成することによって生成された超音波画像は、「第５超音波画像」の一例である。

【0043】

図１に戻り、画像推定機能１４４は、多段フォーカス学習済みモデルＴＭに画像生成機能１４２により出力された単フォーカス超音波画像を入力することによって、推定多段フォーカス超音波画像を生成する。このため、画像生成機能１４２が生成する単フォーカス超音波画像におけるフォーカス点の所定の位置は、多段フォーカス学習済みモデルＴＭを生成する際に多段フォーカス機械学習モデルＬＭの出力側に入力される、多段フォーカス超音波画像ＤＯの合成に用いられたそれぞれの超音波画像におけるフォーカス点の位置の範囲内であることが好適である。つまり、単フォーカス超音波画像におけるフォーカス点の所定の位置は、多段フォーカス超音波画像ＤＯの合成に用いられたそれぞれの超音波画像において、フォーカス点の位置が被検体の体表面に近い上限の位置（被検体の体内における深さが最も浅い位置）から、体表面から最も遠い下限の位置（被検体の体内における深さが最も深い位置）までの範囲内であることが好適である。より具体的には、図２に示した一例では、図２の（ａ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－１におけるフォーカス点Ｆ－１から、図２の（ｄ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩ－４におけるフォーカス点Ｆ－４までの範囲内であることが好適である。このため、例えば、不図示の入出力回路や制御回路（制御機能）は、多段フォーカス超音波画像ＤＯの合成に用いられたそれぞれの超音波画像におけるフォーカス点の位置の範囲内の位置がフォーカス点の所定の位置となっている超音波ビームを、超音波プローブ１０２に送信（発信）させるように制御することが好適である。

【0044】

ここで、画像処理機能１４０（より具体的には、画像推定機能１４４）が生成する推定多段フォーカス超音波画像の一例について説明する。図３は、実施形態に係る超音波診断装置１（より具体的には、画像推定機能１４４）において生成する超音波画像（推定多段フォーカス超音波画像）の一例を示す図である。図３には、被検体の体内における深さが浅い位置（被検体の体表面に近い位置）から深い位置（体表面から遠い位置）に向かって、フォーカス点の位置を八箇所に順次変えて超音波ビームを送信する八段フォーカスの超音波診断装置によって生成されたそれぞれの超音波画像を用いて生成された多段フォーカス学習済みモデルＴＭを用いて推定多段フォーカス超音波画像を生成する場合の一例を示している。

【0045】

図３の（ａ）には、画像推定機能１４４において多段フォーカス学習済みモデルＴＭに入力される、画像生成機能１４２により出力された超音波画像（ここでは、「単フォーカス超音波画像ＤＩ」という）の一例を示している。図３の（ａ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩは、フォーカス点の位置が、被検体の体表面から二番目に深い位置である超音波画像の一例である。図３の（ａ）に示した単フォーカス超音波画像ＤＩにおいて右側に示した三角印は、フォーカス点の位置の一例を示している。図３の（ｂ）には、多段フォーカス学習済みモデルＴＭにおいて目標（ターゲット）とする、単フォーカス超音波画像ＤＩに対応する超音波画像（ここでは、「多段フォーカス超音波画像ＤＯ」という）の一例を示している。図３の（ｂ）に示した多段フォーカス超音波画像ＤＯは、八段フォーカスの超音波診断装置がフォーカス点の異なる八つ（八段分）の超音波画像を合成することによって生成される超音波画像の一例である。図３の（ｂ）に示した多段フォーカス超音波画像ＤＯにおいて右側に示した八つの三角印のそれぞれは、合成した八つ（八段分）の超音波画像のそれぞれにおけるフォーカス点の位置の一例を示している。図３の（ｃ）には、多段フォーカス学習済みモデルＴＭが出力した推定多段フォーカス超音波画像（以下、「推定多段フォーカス超音波画像ＤＥ」という）の一例を示している。

【0046】

図３の（ｃ）に示したように、画像推定機能１４４が生成した推定多段フォーカス超音波画像ＤＥは、多段フォーカス学習済みモデルＴＭに入力された単フォーカス超音波画像ＤＩよりも、被検体の体内における深さが深い位置においてより明るい超音波画像となっている。言い換えれば、推定多段フォーカス超音波画像ＤＥでは、被検体の体内における深さが浅い位置から深い位置まで、画像信号が均質になっている。つまり、推定多段フォーカス超音波画像ＤＥでは、被検体の体内における深さ方向に対する分解能（方位分解能）や感度が向上されている。

【0047】

このようにして画像推定機能１４４は、画像生成機能１４２により出力された単フォーカス超音波画像に対応する推定多段フォーカス超音波画像を生成する。画像推定機能１４４は、生成した推定多段フォーカス超音波画像を表示制御機能１６０に出力して、表示装置１０６に表示させる。これにより、超音波診断装置１では、被検体の体内に送信した超音波ビームによって得られた（撮影された）単フォーカス超音波画像に基づいて生成された、多段フォーカスの超音波診断装置によって生成される超音波画像と等価な超音波画像が、検査者に提示される。

【0048】

画像推定機能１４４は、「画像推定部」の一例である。画像推定機能１４４が推定（生成）する推定多段フォーカス超音波画像は、「第４超音波画像」の一例である。

【0049】

ところで、図３の（ｃ）に示した推定多段フォーカス超音波画像ＤＥでは、フォーカス点が最も遠い位置（被検体の体内における深さが最も深い位置（以下、「最深部」という））の画像信号が、その他のフォーカス点の位置の画像信号よりも低く（画像が暗く）なっている。これは、多段フォーカス学習済みモデルＴＭに入力した単フォーカス超音波画像ＤＩが、被検体の体表面から二番目に深いフォーカス点の位置の超音波画像であるため、単フォーカス超音波画像ＤＩを生成するための反射波信号の信号強度が最深部において低下し、例えば、画像信号が欠落してしまっていることに起因するものであると考えられる。言い換えれば、最深部における反射波信号のＳ／Ｎ比（Signal-to-Noise ratio）が低い（例えば、Ｓ／Ｎ比＝０に近くなっている）ことに起因するものであると考えられる。このため、画像推定機能１４４に入力される単フォーカス超音波画像ＤＩ、つまり、画像生成機能１４２が単フォーカス超音波画像を生成するための反射波信号は、単フォーカス超音波画像ＤＩの生成に必要な強さ以上の信号強度が最深部まで得られている（例えば、Ｓ／Ｎ比＝０に近くなっていない）ことが好適であると考えられる。従って、超音波診断装置１においては、単フォーカス超音波画像を生成するために超音波プローブ１０２により被検体の体内に送信（発信）させる超音波ビームは、被検体の体内における深さが深い位置（例えば、最も深い位置）にフォーカス点の位置がある、つまり、超音波ビームを送信（発信）するために駆動する超音波振動子の数が多いものが好適である。これは、駆動する超音波振動子の数に応じて、送信（発信）する超音波ビームの強度が強くなるため、被検体の体内で反射されて戻ってくる反射波信号の信号強度も強くなる（Ｓ／Ｎ比が高くなる）からである。ただし、この場合でも、超音波ビームにおけるフォーカス点の所定の位置は、多段フォーカス機械学習モデルＬＭの出力側に入力される多段フォーカス超音波画像ＤＯの合成に用いられたそれぞれの超音波画像におけるフォーカス点の位置の範囲内であることが好適である。

【0050】

この場合、フォーカス点の位置が被検体の体表面に向かって深さが浅くなるにつれて、単フォーカス超音波画像ＤＩの方位分解能が低下することが懸念される。例えば、フォーカス点の位置から最も遠い位置となる、被検体の体内における深さが最も浅い位置において、単フォーカス超音波画像ＤＩの方位分解能が最も低くなってしまうことが懸念される。しかしながら、超音波診断装置１では、画像推定機能１４４が多段フォーカス学習済みモデルＴＭを用いて推定多段フォーカス超音波画像ＤＥを生成するため、推定多段フォーカス超音波画像ＤＥでは、被検体の体内における深さが浅い位置における方位分解能の低下を補完することができる。

【0051】

図１に戻り、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、画像処理機能１４０によって生成されて出力された超音波画像（単フォーカス超音波画像や推定多段フォーカス超音波画像）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、ＧＵＩ画像などを、超音波画像の表示画像に重畳させて、表示装置１０６に表示させてもよい。

【0052】

［超音波診断装置の処理］
次に、超音波診断装置１において、被検体の推定多段フォーカス超音波画像を推定（生成）して表示装置１０６に表示させる動作について説明する。図４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、超音波診断装置１によって被検体の超音波検査を行っている間、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。以下の説明においては、超音波診断装置１（より具体的には、画像推定機能１４４）が推定多段フォーカス超音波画像を生成する際に用いる多段フォーカス学習済みモデルＴＭがすでに準備されているものとする。

【0053】

検査者が超音波診断装置１による超音波検査を開始すると、不図示の制御回路（制御機能）は、超音波プローブ１０２に超音波ビーム（例えば、フォーカス点の位置が上限の位置から下限の位置までの範囲内で被検体の体内における最も深い位置にある超音波ビーム）を送信（発信）させる（ステップＳ１００）。これにより、超音波プローブ１０２は、被検体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。

【0054】

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（ステップＳ２００）。画像取得機能１２０は、取得した反射波信号を画像処理機能１４０に出力する。

【0055】

画像処理機能１４０が備える画像生成機能１４２は、画像取得機能１２０により出力された反射波信号に基づく単フォーカス超音波画像ＤＩを生成する（ステップＳ２１０）。画像生成機能１４２は、生成した単フォーカス超音波画像ＤＩを画像推定機能１４４に出力する。

【0056】

画像処理機能１４０が備える画像推定機能１４４は、画像生成機能１４２により出力された単フォーカス超音波画像ＤＩを多段フォーカス学習済みモデルＴＭに入力することによって対応する多段フォーカス超音波画像ＤＯを推定し、推定した多段フォーカス超音波画像ＤＯと等価な推定多段フォーカス超音波画像ＤＥを生成する（ステップＳ２２０）。画像推定機能１４４は、生成した推定多段フォーカス超音波画像ＤＥを、表示制御機能１６０に出力する。

【0057】

表示制御機能１６０は、画像推定機能１４４によって生成されて出力された推定多段フォーカス超音波画像ＤＥを表示装置１０６に表示させるための表示画像を生成する。そして、表示制御機能１６０は、生成した表示画像を表示装置１０６に出力して表示させる。これにより、検査者に表示画像が提示される（ステップＳ３００）。つまり、推定多段フォーカス超音波画像ＤＥが、検査者に提示される。

【0058】

このような構成および処理によって、超音波診断装置１では、本体装置１００が備える処理回路１１０内の画像処理機能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単フォーカス超音波画像に基づく推定多段フォーカス超音波画像を生成する。これにより、検査者は、超音波診断装置１が生成した推定多段フォーカス超音波画像に基づいて、被検体の超音波検査を行うことができる。

【0059】

しかも、超音波診断装置１では、多段フォーカス学習済みモデルＴＭを用いて、一つの単フォーカス超音波画像から、多段フォーカス超音波画像と等価な推定多段フォーカス超音波画像を生成する。つまり、超音波診断装置１では、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置のように、一つの多段フォーカス超音波画像を得るために、フォーカス点の位置を変えて超音波ビームを走査した複数の単フォーカス超音波画像の撮影を行わなくてもよい。このため、超音波診断装置１では、それぞれの推定多段フォーカス超音波画像を生成するために要する時間、言い換えれば、それぞれの超音波画像を得るフレームレートを低下させることなく、方位分解能や感度を向上させた推定多段フォーカス超音波画像を生成することができる。つまり、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置では、方位分解能や感度を向上させるためにフォーカス点の位置を変えて撮影する単フォーカス超音波画像の枚数に応じた分だけ、多段フォーカス超音波画像を得るフレームレートが低下してしまうことになる。これに対して、超音波診断装置１では、一つの単フォーカス超音波画像を得ることによって推定多段フォーカス超音波画像を生成するため、フレームレートの低下を抑えた上で、方位分解能や感度を向上させた推定多段フォーカス超音波画像を生成することができる。

【0060】

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、所定の位置に超音波ビームのフォーカス点がある超音波画像（単フォーカス超音波画像）に基づいて、超音波ビームのフォーカス点の位置が複数の位置となっていることによって方位分解能や感度を向上させた超音波画像（多段フォーカス超音波画像）と等価な超音波画像（推定多段フォーカス超音波画像）を推定して生成する。そして、実施形態の超音波診断装置は、生成した推定多段フォーカス超音波画像を表示装置１０６に表示して、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提示する。これにより、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、表示装置１０６に表示された推定多段フォーカス超音波画像に基づいて、好適に被検体の超音波検査を行うことができる。

【0061】

しかも、実施形態の超音波診断装置では、多段フォーカス学習済みモデルを用いて、一つの単フォーカス超音波画像から、多段フォーカス超音波画像と等価な推定多段フォーカス超音波画像を生成するため、フレームレートを低下させることなく、方位分解能や感度を向上させた推定多段フォーカス超音波画像を生成することができる。これにより、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、被検体に対する超音波検査を、より円滑に行うことができる。

【0062】

上述した実施形態では、超音波診断装置１が、シングルフォーカスの技術が採用された超音波診断装置である場合を例に挙げて説明したが、上述したように、実施形態の超音波診断装置は、多段フォーカスの技術が採用された超音波診断装置であってもよいし、ビーム合成の技術が採用された超音波診断装置であってもよいし、多段フォーカスの技術とビーム合成の技術とが採用された超音波診断装置であってもよい。これらの場合における超音波診断装置の構成、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、これらの場合の超音波診断装置の構成や、動作、処理に関する詳細な説明は省略する。

【0063】

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、
被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成し、
少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成する、
超音波診断装置。

【0064】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号（超音波ビーム）に基づく第１超音波画像（単フォーカス超音波画像）を生成する画像生成部（１４２）と、少なくとも単一の第２超音波信号（超音波ビーム）に基づく第２超音波画像（ＤＩ）を入力すると、異なる送信条件（フォーカス点の被検体の体内における深さ方向の位置）で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像（ＤＯ）を出力するように学習された学習済みモデル（ＴＭ）を用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像（ＤＥ）を生成する画像推定部（１４４）と、を備えることにより、超音波診断装置（１）において、フレームレートの低下を抑えつつ、被検体の体内における深さ方向の方位分解能や感度を均質にした超音波画像（ＤＥ）を取得することができる。

【0065】

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。

【0066】

以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。
（付記１）
被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成する画像生成部と、
少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成する画像推定部と、
を備える超音波診断装置。

【0067】

（付記２）
前記画像推定部は、前記学習済みモデルに対して前記第１超音波画像を入力することで、前記第４超音波画像を生成してもよい。

【0068】

（付記３）
前記送信条件は、送信する前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置であってもよい。

【0069】

（付記４）
前記学習済みモデルを生成する際に入力する前記第２超音波画像は、前記第３超音波画像よりも少ない数の複数の前記第２超音波画像を合成した第５超音波画像を含んでもよい。

【0070】

（付記５）
前記第１超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置は、前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置の上限の位置から下限の位置までの範囲内の位置であってもよい。

【0071】

（付記６）
前記第１超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置は、前記第２超音波信号の軸の方向に存在する焦点の位置の上限の位置から下限の位置までの範囲内で、前記被検体の体内における深さが最も深い最深部の位置であってもよい。

【0072】

（付記７）
超音波診断装置のコンピュータに、
被検体に向けて送信した単一の第１超音波信号に基づく第１超音波画像を生成させ、
少なくとも単一の第２超音波信号に基づく第２超音波画像を入力すると、異なる送信条件で送信した複数の前記第２超音波信号に基づく複数の前記第２超音波画像を合成した第３超音波画像を出力するように学習された学習済みモデルを用いて、前記第１超音波画像から推定される前記被検体の前記第３超音波画像と等価な第４超音波画像を生成させる、
プログラム。

【符号の説明】

【0073】

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、１４０・・・画像処理機能、１４２・・・画像生成機能、１４４・・・画像推定機能、１６０・・・表示制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】