特開 2024-39920 超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法

(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】P2024039920

(43)【公開日】2024-03-25

(54)【発明の名称】超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20240315BHJP

【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 2022144657

(22)【出願日】2022-09-12

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】坪田 圭司

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601DD01

4C601EE11

4C601JC06

4C601JC11

4C601JC15

4C601KK31

4C601LL21

(57)【要約】

【課題】明確な排泄記録を容易に作成できる超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法を提供する。
【解決手段】超音波診断システムは、超音波プローブ（１）と、超音波プローブ（１）を走査することにより被検体に関する超音波信号を取得する超音波信号取得部（３１）と、超音波信号を解析することにより被検体の直腸を検出する直腸検出部（２４）と、超音波信号を解析することにより直腸検出部（２４）により検出された直腸内に存在する便を検出する便検出部（２５）と、便検出部（２５）により検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する便超音波データ取得部（２６）と、便超音波データ取得部（２６）により取得された便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する便データメモリ（２８）とを備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波プローブと、
前記超音波プローブを走査することにより被検体に関する超音波信号を取得する超音波信号取得部と、
前記超音波信号を解析することにより前記被検体の直腸を検出する直腸検出部と、
前記超音波信号を解析することにより前記直腸検出部により検出された前記直腸内に存在する便を検出する便検出部と、
前記便検出部により検出された前記便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する便超音波データ取得部と、
前記便超音波データ取得部により取得された前記便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する便データメモリと
を備える超音波診断システム。

【請求項2】

前記超音波プローブと前記超音波信号取得部と前記直腸検出部と前記便検出部と前記便超音波データ取得部と前記便データメモリを含む診断装置を備え、
前記診断装置は、前記便データメモリに記憶された前記便超音波データおよび日時を表示する診断装置モニタを有する請求項１に記載の超音波診断システム。

【請求項3】

前記超音波プローブと前記超音波信号取得部と前記直腸検出部と前記便検出部と前記便超音波データ取得部と前記便データメモリを含む診断装置と、
ネットワークを介して前記診断装置に接続されたサーバと
を備え、
前記サーバは、前記便データメモリに記憶された前記便超音波データおよび日時を記憶するサーバ側便データメモリを有する請求項１に記載の超音波診断システム。

【請求項4】

前記便超音波データ取得部は、前記便超音波データとして、前記便の量を段階的に、または、体積値により取得する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断システム。

【請求項5】

前記便検出部は、前記直腸内における前記便の先端を検出し、
前記便超音波データ取得部は、前記便検出部により検出された前記先端の位置を含む前記便超音波データを取得する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断システム。

【請求項6】

排便後の前記便を光学的に撮影する光学カメラと、
前記光学カメラにより撮影された前記便の光学画像に基づいて前記便の性状、量、色のうち少なくとも１つを含む便光学データを取得する便光学データ取得部と
を備え、
前記便データメモリは、前記便超音波データ取得部により取得された前記便超音波データおよび前記便光学データ取得部により取得された前記便光学データを日時と併せて記憶する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断システム。

【請求項7】

前記被検体に対して実施された便に関する処置および特記事項の少なくとも一方を含む便関連事項を入力する入力装置を備え、
前記便データメモリは、前記入力装置を介して入力された前記便関連事項を記憶する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断システム。

【請求項8】

前記便データメモリは、前記被検体に対して実施された尿量計測値を日時と併せて記憶する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断システム。

【請求項9】

超音波プローブを走査することにより被検体に関する超音波信号を取得し、
前記超音波信号を解析することにより前記被検体の直腸を検出し、
前記超音波信号を解析することにより前記直腸内に存在する便を検出し、
検出された前記便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得し、
取得された前記便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する
超音波診断システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検体の直腸の検査に使用される超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、いわゆる超音波診断システムを用いて被検体の大腸の断層を表す超音波画像を撮影することにより大腸内の便に関する診断が行われている。医師等のユーザは、通常、その経験または知識等に基づいて撮影された超音波画像を観察することにより、便の性状等を判断し、被検体に必要な処置を施すことが多い。そこで、医師等のユーザが便に関する診断を円滑に行うために、例えば特許文献１に開示されるような、超音波画像を解析して便の性状を自動的に評価する技術が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１９５７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、慢性的な便秘患者は、一般的に、適切な処置が施されずに放置されてしまうと、例えば腸閉塞、直腸潰瘍または虚血性腸炎等の疾病を引き起こすことがある。そのため、看護および介護の医療現場では、被検体に対して適切な処置を行うために、被検体の排泄記録の作成が求められている。

【0005】

しかしながら、特許文献１の技術を用いたとしても、排泄記録の作成は多忙な医療現場では負担であることが多い。また、通常、排泄記録の内容は作成者の主観に基づいており、その記載方法は作成者毎に異なることが多いため、排泄記録の作成者と検査者が異なる場合に、検査者が排泄記録の内容を把握するために労力を要してしまうことがあった。

【0006】

本発明はこのような従来の問題点を解消するためになされたものであり、明確な排泄記録を容易に作成できる超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下の構成によれば、上記目的を達成できる。
〔１〕 超音波プローブと、
超音波プローブを走査することにより被検体に関する超音波信号を取得する超音波信号取得部と、
超音波信号を解析することにより被検体の直腸を検出する直腸検出部と、
超音波信号を解析することにより直腸検出部により検出された直腸内に存在する便を検出する便検出部と、
便検出部により検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する便超音波データ取得部と、
便超音波データ取得部により取得された便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する便データメモリと
を備える超音波診断システム。
〔２〕 超音波プローブと超音波信号取得部と直腸検出部と便検出部と便超音波データ取得部と便データメモリを含む診断装置を備え、
診断装置は、便データメモリに記憶された便超音波データおよび日時を表示する診断装置モニタを有する〔１〕に記載の超音波診断システム。
〔３〕 超音波プローブと超音波信号取得部と直腸検出部と便検出部と便超音波データ取得部と便データメモリを含む診断装置と、
ネットワークを介して診断装置に接続されたサーバと
を備え、
サーバは、便データメモリに記憶された便超音波データおよび日時を記憶するサーバ側便データメモリを有する〔１〕に記載の超音波診断システム。
〔４〕 便超音波データ取得部は、便超音波データとして、便の量を段階的に、または、体積値により取得する〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の超音波診断システム。
〔５〕 便検出部は、直腸内における便の先端を検出し、
便超音波データ取得部は、便検出部により検出された先端の位置を含む便超音波データを取得する〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の超音波診断システム。
〔６〕 排便後の便を光学的に撮影する光学カメラと、
光学カメラにより撮影された便の光学画像に基づいて便の性状、量、色のうち少なくとも１つを含む便光学データを取得する便光学データ取得部と
を備え、
便データメモリは、便超音波データ取得部により取得された便超音波データおよび便光学データ取得部により取得された便光学データを日時と併せて記憶する〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の超音波診断システム。
〔７〕 被検体に対して実施された便に関する処置および特記事項の少なくとも一方を含む便関連事項を入力する入力装置を備え、
便データメモリは、入力装置を介して入力された便関連事項を記憶する〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の超音波診断システム。
〔８〕 便データメモリは、被検体に対して実施された尿量計測値を日時と併せて記憶する〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の超音波診断システム。
〔９〕 超音波プローブを走査することにより被検体に関する超音波信号を取得し、
超音波信号を解析することにより被検体の直腸を検出し、
超音波信号を解析することにより直腸内に存在する便を検出し、
検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得し、
取得された便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する
超音波診断システムの制御方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、超音波診断システムが、超音波プローブと、超音波プローブを走査することにより被検体に関する超音波信号を取得する超音波信号取得部と、超音波信号を解析することにより被検体の直腸を検出する直腸検出部と、超音波信号を解析することにより直腸検出部により検出された直腸内に存在する便を検出する便検出部と、便検出部により検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する便超音波データ取得部と、便超音波データ取得部により取得された便超音波データを日時と併せて表形式により記憶する便データメモリとを備えるため、明確な排泄記録を容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態１における送受信回路の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態１における画像生成部の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施の形態１において便データメモリに記憶される表形式のデータの例を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの動作を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態１において便データメモリに記憶される表形式のデータの他の例を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態２に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施の形態２における診断装置の構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態２におけるサーバの構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施の形態３に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。

【図11】本発明の実施の形態３において便データメモリに記憶される表形式のデータの例である。

【図12】本発明の実施の形態４に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。

【0011】

実施の形態１
図１に本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの構成を示す。超音波診断システムは、超音波プローブ１と、超音波プローブ１に接続される装置本体２を備えている。

【0012】

超音波プローブ１は、振動子アレイ１１を有している。振動子アレイ１１に送受信回路１２が接続されている。

【0013】

装置本体２は、超音波プローブ１の送受信回路１２に接続される画像生成部２１を有している。画像生成部２１に、表示制御部２２および診断装置モニタ２３が、順次、接続されている。また、画像生成部２１に直腸検出部２４、便検出部２５および便超音波データ取得部２６が接続されている。また、直腸検出部２４に便検出部２５が接続され、便検出部２５に便超音波データ取得部２６が接続されている。また、装置本体２は、日時取得部２７を備えている。便超音波データ取得部２６および日時取得部２７に、便データメモリ２８が接続されている。便データメモリ２８は表示制御部２２に接続している。また、送受信回路１２、画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７および便データメモリ２８に、本体制御部２９が接続されている。また、本体制御部２９に入力装置３０が接続されている。

【0014】

また、送受信回路１２と画像生成部２１により、超音波信号取得部３１が構成されている。また、画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７および本体制御部２９により装置本体２用のプロセッサ３２が構成されている。

【0015】

超音波プローブ１の振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの超音波振動子は、それぞれ送受信回路１２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、超音波エコーに基づく信号を出力する。各超音波振動子は、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およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－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することにより構成される。

【0016】

送受信回路１２は、本体制御部２９による制御の下で、振動子アレイ１１から超音波を送信し且つ振動子アレイ１１により取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する。送受信回路１２は、図２に示すように、振動子アレイ１１に接続されるパルサ４１と、振動子アレイ１１から順次直列に接続される増幅部４２、ＡＤ（Analog to Digital）変換部４３およびビームフォーマ４４を有している。

【0017】

パルサ４１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、本体制御部２９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１１の複数の超音波振動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を、遅延量を調節して複数の超音波振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の超音波振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの超音波振動子からパルス状また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。

【0018】

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１の振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生させ、これらの受信信号を増幅部４２に出力する。

【0019】

増幅部４２は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部４３に送信する。ＡＤ変換部４３は、増幅部４２から送信された信号をデジタルの受信データに変換する。ビームフォーマ４４は、ＡＤ変換部４３から受け取った各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる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、ＡＤ変換部４３で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。

【0020】

画像生成部２１は、図３に示すように、信号処理部４５、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）４６および画像処理部４７が順次直列に接続された構成を有している。

【0021】

信号処理部４５は、送受信回路１２から受信した音線信号に対し、本体制御部２９により設定される音速値を用いて超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、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。

【0022】

ＤＳＣ４６は、信号処理部４５で生成された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）する。
画像処理部４７は、ＤＳＣ４６から入力されるＢモード画像信号に階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２２、直腸検出部２４、便検出部２５および便超音波データ取得部２６に送出する。以降は、画像処理部４７により画像処理が施されたＢモード画像信号を、超音波画像と呼ぶ。

【0023】

表示制御部２２は、本体制御部２９の制御の下で、画像生成部２１により生成された超音波画像等に対して所定の処理を施して、診断装置モニタ２３に表示する。
診断装置モニタ２３は、表示制御部２２の制御の下で、種々の表示を行う。診断装置モニタ２３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含むことができる。

【0024】

本体制御部２９は、予め記録されたプログラム等に従って装置本体２の各部および超音波プローブ１を制御する。
入力装置３０は、検査者による入力操作を受け付け、入力された情報を本体制御部２９に送出する。入力装置３０は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等の検査者が入力操作を行うための装置等により構成される。

【0025】

直腸検出部２４は、画像生成部２１により生成された超音波画像を解析することにより、超音波画像に撮像された被検体の直腸を検出する。ここで、本発明では、超音波プローブ１を被検体の腹部に接触させた状態で直腸の超音波画像を撮影するいわゆる経腹アプローチの方法、または、超音波プローブ１を被検体の臀裂に接触させた状態で直腸の超音波画像を撮影するいわゆる経臀裂アプローチの方法により、被検体の直腸を撮影した超音波画像を得ることができる。

【0026】

直腸検出部２４は、例えば、被検体の直腸に対する複数のテンプレート画像を記憶しており、これらの複数のテンプレート画像を用いた、いわゆるテンプレートマッチングの方法により超音波画像内をサーチして、直腸を検出できる。また、直腸検出部２４は、例えば、被検体の直腸が写る大量の超音波画像を学習した機械学習モデルを有し、この機械学習モデルを用いて超音波画像に写る被検体の直腸を検出することもできる。

【0027】

便検出部２５は、直腸検出部２４による直腸の検出結果に基づいて画像生成部２１により生成された超音波画像を解析することにより、直腸内に存在する便を検出する。便検出部２５は、例えば、便に対する複数のテンプレート画像を記憶しており、これらの複数のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチングの方法により、超音波画像において直腸検出部２４によって検出された直腸の領域内をサーチして、直腸に存在する便を検出できる。また、直腸検出部２４は、例えば、被検体の直腸が写る大量の超音波画像を学習した機械学習モデルを有し、この機械学習モデルを用いて超音波画像において直腸検出部２４によって検出された直腸の領域内をサーチすることにより、直腸に存在する便を検出することもできる。

【0028】

便超音波データ取得部２６は、便検出部２５による便の検出結果に基づいて画像生成部２１により生成された超音波画像を解析することにより、便検出部２５により検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する。

【0029】

一般的に、硬便の場合には超音波が便を通過しにくく、便の浅部でほとんどの超音波が反射するため、いわゆる三日月型の高輝度領域として超音波画像に写り、普通便では硬便よりも超音波が通過しやすいためにいわゆる半月型の高輝度領域として超音波画像に写り、軟便の場合には超音波が便を通過しやすいため、いわゆる全周性の低輝度領域として超音波画像に写ることが知られている。このように、便の性状に応じて超音波画像における便の写り方が異なる。便超音波データ取得部２６は、例えば、テンプレートマッチングの方法により便の性状を取得できる。便超音波データ取得部２６は、例えば、便が写る大量の超音波画像とそれらの便の性状に関する情報を学習した機械学習モデルを用いることにより、便超音波データ取得部２６は、便の性状を取得することもできる。

【0030】

なお、便超音波データ取得部２６は、便の性状としていわゆるブリストルスケールにおける性状の分類を取得できる。ブリストルスケールは、便の性状を、硬くてコロコロの兎糞状の便である「コロコロの便」、ソーセージ状であるが硬い便である「硬い便」、表面にひび割れのあるソーセージ状の便である「やや硬い便」、表面がなめらかで柔らかいソーセージ状あるいは蛇のようなとぐろを巻く便である「普通便」、はっきりとした皺のある柔らかい半分固形の便である「やや柔らかい便」、境界がほぐれて不定形の小片便または泥状の便である「泥状便」および水様で固形物を含まない液体状の便である「水様便」の７つの状態に分類している。本明細書では、「コロコロの便」を「硬便＋＋」、「硬い便」を「硬便＋」、「やや硬い便」を「硬便」、「やや柔らかい便」を「軟便」、「泥状便」を「軟便－」、「水様便」を「軟便－－」と呼ぶことがある。

【0031】

また、便超音波データ取得部２６は、例えば、超音波画像において便検出部２５により検出された便のサイズを計測することによって便の太さを取得できる。

【0032】

また、便超音波データ取得部２６は、連続する複数フレームの超音波画像において便検出部２５により検出された便の領域の面積を算出し、複数フレームの超音波画像における便の面積を積分して便の体積を算出することにより、便の量を取得できる。また、便超音波データ取得部２６は、便の体積に関する複数のしきい値を有し、複数のしきい値により、例えば「大量」、「中量」、「少量」等の段階的な区分を算出することにより、便の量を取得することもできる。

【0033】

また、便検出部２５は、超音波画像を解析することにより、直腸内における便の先端を検出できる。便超音波データ取得部２６は、例えば経臀裂アプローチにより超音波画像が撮影された場合に、超音波画像の上端すなわち最も浅い位置から便検出部２５により検出された便の先端までの距離を計測することにより、肛門から計測した便の先端の位置を取得できる。

【0034】

また、例えば経腹アプローチにより超音波プローブ１を肛門側に傾けながら連続的に複数フレームの超音波画像が撮影される場合に、便超音波データ取得部２６は、便検出部２５により便の先端が検出されるフレームから肛門が検出されるフレームまでの複数フレームの超音波画像と肛門からの便の先端の位置の組み合わせを大量に学習した機械学習モデルを用いることにより、肛門からの便の先端の位置を取得することもできる。

【0035】

日時取得部２７は、いわゆるシステムクロックまたはいわゆるハードウェアクロックと呼ばれる内蔵時計を有しており、本体制御部２９による制御の下で、超音波画像が撮影された日時を取得する。また、超音波診断システムが後述するような有線通信または無線通信、携帯電話回線等によりネットワークに接続可能な場合に、ネットワークを介してＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバと接続し、ＮＴＰサーバから取得した日時を用いても良い。

【0036】

便データメモリ２８は、本体制御部２９による制御の下で、例えば図４に示すように、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データと日時取得部２７により取得された日時を併せて、定められたフォーマットに従う表形式により記憶する。このようにして作成された表データは、被検体の排泄に関する記録である排泄記録として使用できる。また、便データメモリ２８に記憶された表データは、本体制御部２９の制御の下で、表示制御部２２に送出され、排泄記録として診断装置モニタ２３に表示できる。

【0037】

便データメモリ２８としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk 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 Disk：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disk：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）、または、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア等を用いることができる。

【0038】

ところで、慢性的な便秘患者は、一般的に、適切な処置が施されずに放置されてしまうと、例えば腸閉塞、直腸潰瘍または虚血性腸炎等の疾病を引き起こすことがある。そのため、看護および介護の医療現場では、被検体に対して適切な処置を行うために、被検体の排泄記録の作成が求められている。

【0039】

しかしながら、通常、排泄記録の作成は多忙な医療現場では負担であることが多い。また、通常、排泄記録の内容は作成者の主観に基づいており、その記載方法は作成者毎に異なることが多いため、排泄記録の作成者と検査者が異なる場合に、検査者が排泄記録の内容を把握するために労力を要してしまうことがあった。

【0040】

装置本体２では、便超音波データ取得部２６により取得される便超音波データと、日時取得部２７により取得される日時が互いに紐付けられて、被検体の排泄記録として、表形式により自動的に便データメモリ２８に記憶されるため、例えばユーザが手動で排泄記録を作成する必要が無く、容易に排泄記録が得られる。また、便データメモリ２８により記憶される表データは、定められたフォーマットを有しているため、ユーザが表データの内容を容易に読み取ることができる。また、ユーザは、肛門からの便の先端の位置と日時を併せて確認することにより、次回の排泄の時刻を大まかに予測して、被検体に対して適切な処置を行うことができる。

【0041】

なお、画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７および本体制御部２９を有するプロセッサ３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、または、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

【0042】

また、プロセッサ３２の画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７および本体制御部２９は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成されることもできる。

【0043】

次に、図５のフローチャートを用いて実施の形態１に係る超音波診断システムの動作の例を説明する。

【0044】

まず、ステップＳ１において、超音波信号取得部３１により被検体の直腸を撮影した超音波画像が取得される。この際に、超音波プローブ１の振動子アレイ１１により被検体内に超音波ビームが送信され且つ被検体内から超音波エコーが受信され、受信信号が生成される。超音波信号取得部３１の送受信回路１２は、受信信号に対して、本体制御部２９の制御の下でいわゆる受信フォーカス処理を行って音線信号を生成する。送受信回路１２により生成された音線信号は、画像生成部２１に送出される。画像生成部２１は、送受信回路１２から送出された音線信号を用いて超音波画像を生成する。

【0045】

次に、ステップＳ２において、日時取得部２７は、ステップＳ１で超音波画像が撮影された際の日時を取得する。日時取得部２７は、例えば、システムクロックまたはハードウェアクロックと呼ばれる内蔵時計を有しており、その内蔵時計から日時を取得できる。また、超音波診断システムが後述するような有線通信または無線通信、携帯電話回線等によりネットワークに接続可能な場合に、ネットワークを介してＮＴＰサーバと接続し、ＮＴＰサーバから取得した日時を用いても良い。

【0046】

ステップＳ３において、直腸検出部２４は、ステップＳ１で取得された超音波画像を解析することにより、被検体の直腸を検出する。直腸検出部２４は、例えばテンプレートマッチングにより直腸を検出することができ、直腸が撮影された大量の超音波画像を学習した機械学習モデルにより直腸を検出することもできる。

【0047】

ステップＳ４において、便検出部２５は、ステップＳ１で取得された超音波画像を解析することにより、ステップＳ３で検出された直腸内に存在する便を検出する。便検出部２５は、例えばテンプレートマッチングにより便を検出することができ、直腸に存在する便が撮影された大量の超音波画像を学習した機械学習モデルにより直腸内に存在する便を検出することもできる。

【0048】

ステップＳ５において、便超音波データ取得部２６は、ステップＳ４における便の検出結果に基づいてステップＳ１で取得された超音波画像を解析することにより、ステップＳ４で検出された便の性状、太さ、量のうち少なくとも１つを含む便超音波データを取得する。

【0049】

最後に、ステップＳ６において、本体制御部２９は、例えば図４に示すように、ステップＳ２で取得された日時と、ステップＳ５で取得された便超音波データを併せて、定められたフォーマットに従う表形式により便データメモリ２８に記憶させる。これにより作成された表データは、被検体の排泄記録として診断装置モニタ２３に表示できる。また、表データは、図示しない外部の機器等に送信されて、例えば、被検体の排泄記録として紙等の印刷媒体上に印刷することもできる。

【0050】

このようにして、ステップＳ２で取得された日時とステップＳ５で取得された便超音波データが互いに紐付けられて、被検体の排泄記録として、表形式により自動的に便データメモリ２８に記憶されるため、例えばユーザが手動で排泄記録を作成する必要が無く、容易に排泄記録が得られる。また、便データメモリ２８により記憶される表データは、定められたフォーマットを有しているため、ユーザが表データの内容を容易に読み取ることができる。

【0051】

このようにしてステップＳ６の処理が完了すると、図５に示すフローチャートに従う超音波診断システムの動作が完了する。

【0052】

以上から、本発明の超音波診断システムによれば、日時取得部２７により取得された日時と、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データが互いに紐付けられて、定められたフォーマットに従う表形式により、自動的に便データメモリ２８に記憶されるため、明確な排泄記録を容易に作成できる。

【0053】

なお、送受信回路１２が超音波プローブ１に備えられることが説明されているが、送受信回路１２は装置本体２に備えられていてもよい。
また、画像生成部２１が装置本体２に備えられることが説明されているが、画像生成部２１は超音波プローブ１に備えられていてもよい。

【0054】

また、装置本体２は、いわゆる据え置き型でもよく、持ち運びが容易な携帯型でもよく、例えばスマートフォンまたはタブレット型のコンピュータにより構成される、いわゆるハンドヘルド型でもよい。このように、装置本体２を構成する機器の種類は特に限定されない。

【0055】

また、直腸検出部２４、便検出部２５および便超音波データ取得部２６が、画像生成部２１により生成された超音波画像を解析することが説明されているが、超音波画像の代わりに、送受信回路１２により生成される音線信号が解析されてもよく、画像生成部２１の信号処理部４５により包絡線検波処理が行われることにより生成されるＢモード画像信号が解析されてもよい。この場合でも、直腸検出部２４は被検体の直腸を検出でき、便検出部２５は直腸内に存在する便を検出でき、便超音波データ取得部２６は便超音波データを取得できる。本発明では、音線信号、包絡線検波処理により生成されたＢモード画像信号および超音波画像等の、直腸および便に関する情報を含み且つ直腸検出部２４、便検出部２５および便超音波データ取得部２６における解析の対象となる信号をまとめて超音波信号と呼んでいる。

【0056】

また、入力装置３０を介してユーザに、被検体に対して実施された便に関する処置、および、例えば潜血の有無および便の臭い等の特記事項の少なくとも一方を含む便関連事項を入力させることができる。この場合に、便データメモリ２８は、例えば図６に示すように、便超音波データおよび日時と併せて、入力装置３０を介してユーザに入力された便関連事項を表形式で記憶することができる。図６に例示される表には、被検体に対する処置として「浣腸」、「座薬」、「下剤」および「摘便」の項目が含まれている。このようにして、便関連事項が便データメモリ２８に記憶されることにより、医師等のユーザは、例えば表データとして診断装置モニタ２３に表示された便関連事項を確認することにより、被検体の排泄の状態をより詳細に把握して、被検体に対して適切な処置を施すことができる。

【0057】

なお、入力装置３０を介した便関連事項の入力方法として、ユーザが自由に内容を入力する方法が用いられることができ、項目毎に予め用意された複数の入力内容のうちいずれかを選択する方法が用いられることもできる。

【0058】

実施の形態２
超音波診断システムは、診断装置とサーバにより構成することもできる。

【0059】

図７に、実施の形態２に係る超音波診断システムの構成を示す。実施の形態２の超音波診断システムは、診断装置５とサーバ６がネットワークＮＷを介して互いに接続されることにより構成されている。サーバ６は、例えば、診断装置５に対して離れた場所に設置できる。

【0060】

図８に、診断装置５の構成を示す。診断装置５は、図１に示す実施の形態１の超音波診断システムにおいて、装置本体２の代わりに装置本体２Ａを備えたものである。装置本体２Ａは、実施の形態１における装置本体２において、通信回路５１が追加され、本体制御部２９の代わりに本体制御部２９Ａを備えている。

【0061】

診断装置５において、便データメモリ２８に通信回路５１が接続されている。通信回路５１は、ネットワークＮＷに接続される。また、画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７および本体制御部２９Ａにより、装置本体２Ａ用のプロセッサ３２Ａが構成されている。

【0062】

本体制御部２９Ａは、便データメモリ２８に記憶された、日時と便超音波データを含む表データを通信回路５１に送信する。

【0063】

通信回路５１は、いわゆる有線通信またはいわゆる無線通信によりネットワークＮＷに接続されており、本体制御部２９Ａによる制御の下で、便データメモリ２８から受信した表データをネットワークＮＷを介してサーバ６に送信する。通信回路５１は、例えばネットワークＮＷに接続されたＬＡＮ（Local Area Network：ローカルエリアネットワーク）ケーブル等の通信ケーブルが接続されることにより、ネットワークＮＷに有線接続できる。通信回路５１は、例えば、電波を送受信するアンテナを有することにより、ネットワークＮＷと無線接続できる。

【0064】

図９に、サーバ６の構成を示す。サーバ６は、ネットワークＮＷに接続される通信回路６１を備えている。通信回路６１に、サーバ側便データメモリ６２およびサーバ制御部６３が接続されている。また、サーバ制御部６３により、サーバ６用の図示しないプロセッサが構成されている。

【0065】

サーバ６の通信回路６１は、診断装置５の通信回路５１と同様に、有線通信または無線通信によりネットワークＮＷに接続されている。通信回路６１は、サーバ制御部６３の制御の下で、ネットワークＮＷを介して診断装置５から日時と便超音波データを含む表データを受信して、その表データをサーバ側便データメモリ６２に送信する。

【0066】

サーバ側便データメモリ６２は、通信回路６１から受信した表データ、すなわち、便データメモリ２８に記憶された便超音波データおよび日時を含む表データを記憶する。サーバ側便データメモリ６２としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＦＤ、ＭＯディスク、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカード、または、ＵＳＢメモリ等の記録メディア等を用いることができる。

【0067】

ここで、サーバ６は、例えば、超音波診断装置のメーカまたはサードパーティの事業者等により提供されるクラウドサーバ、または、病院内に設置されるサーバ等として使用できる。この場合に、例えば、在宅看護等の医療現場で診断装置５を用いて被検体の便の検査を行うユーザが、図示しないスマートフォンまたはパーソナルコンピュータ等の情報端末からネットワークＮＷを経由してサーバ６にアクセスし、サーバ側便データメモリ６２に記憶されている表データを管理および閲覧できる。これにより、ユーザは、被検体の排泄記録として、便超音波データおよび日時を含む表データを容易に確認できる。

【0068】

また、サーバ側便データメモリ６２に記憶されている表データを医師が閲覧する場合に、医師は、例えば、在宅看護等の医療現場で診断装置５を用いて被検体の便の検査を行うユーザに対して、被検体に対する処置に関する指示を行うことができる。ユーザは、医師の指示を受けて被検体に対して適切な処置を行うことができる。

【0069】

以上から、実施の形態２の超音波診断システムによれば、ユーザが、その所在地に関わらず、便超音波データおよび日時を含む表データを容易に確認できる。

【0070】

なお、サーバ６は、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ装置を含む図示しないサーバモニタを有することもできる。これにより、サーバ６の設置場所に位置する医師等の閲覧者が、サーバ側便データメモリ６２に保存されている表データを確認して、被検体の排泄の状況を容易に把握できる。

【0071】

実施の形態３
実施の形態１および２では、便超音波データと日時が表形式で便データメモリ２８に記憶されることが説明されているが、便データメモリ２８は、さらに、便の光学画像から得られるデータを記憶することもできる。

【0072】

図１０に実施の形態３に係る超音波診断システムの構成を示す。実施の形態３の超音波診断システムは、図１に示す実施の形態１の超音波診断システムにおいて、光学カメラ７１が追加され、装置本体２の代わりに装置本体２Ｂを備えている。装置本体２Ｂは、実施の形態１における装置本体２において、便光学データ取得部７２が追加され、本体制御部２９の代わりに本体制御部２９Ｂを備えている。

【0073】

装置本体２Ｂにおいて、便光学データ取得部７２は、光学カメラ７１、便データメモリ２８および本体制御部２９Ｂに接続されている。画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７、本体制御部２９Ｂおよび便光学データ取得部７２により、装置本体２Ｂ用のプロセッサ３２Ｂが構成されている。

【0074】

光学カメラ７１は、例えばいわゆるＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）イメージセンサまたはいわゆるＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサ等のイメージセンサを含み、被検体の排便後の便を光学的に撮影して光学画像を取得する。光学カメラ７１は、取得された光学画像を便光学データ取得部７２に送信する。

【0075】

便光学データ取得部７２は、光学カメラ７１により撮影された便の光学画像を解析することにより光学画像に写る便を検出し、便の性状、量、色のうち少なくとも１つを含む便光学データを取得する。

【0076】

便光学データ取得部７２は、例えば、様々な性状の便が撮影された大量の光学画像を学習した機械学習モデルを有し、その機械学習モデルを用いて便の性状を算出することができる。便光学データ取得部７２は、この際に、便の性状として例えばブリストルスケールにおける性状の分類を取得できる。

【0077】

便光学データ取得部７２は、例えば、寸法の基準となるスケールと一緒に複数の方向から便を撮影した光学画像に基づいて便の体積を算出することにより、便の量を取得できる。便光学データ取得部７２は、例えば、様々な便を撮影した大量の光学画像とそれらの便の体積を学習した機械学習モデルを用いて便の体積を算出することもできる。また、便光学データ取得部７２は、便の体積に関する複数のしきい値を有し、複数のしきい値により、例えば「大量」、「中量」、「少量」等の段階的な区分を算出することにより、便の量を取得することもできる。

【0078】

ところで、一般的に、黄褐色の便は正常な便であり、黄色の便は高度の下痢便であることが多く、濃褐色の便は便秘または肉類の多い食事が原因である等、被検体の健康状態等に応じた便の色が知られている。便光学データ取得部７２は、光学画像に写る便の色を、例えば、一般的に知られている便の色である、黄褐色、黄色、茶褐色、濃褐色、黒色および緑色等の複数の定められた色のうちのいずれかに分類することにより、便の色を取得できる。

【0079】

便データメモリ２８は、本体制御部２９Ｂの制御の下で、例えば図１１に示すように、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データおよび便光学データ取得部７２により取得された便光学データを、日時取得部２７により取得された日時と併せて表形式により記憶する。図１１の例では、日時、便超音波データおよび便光学データの他に便関連事項を含む表データが示されている。

【0080】

このようにして便データメモリ２８に記憶された表データは、本体制御部２９Ｂの制御の下で表示制御部２２に送出され、被検体の排泄記録として診断装置モニタ２３に表示できる。

【0081】

以上から、実施の形態３の超音波診断システムによれば、便データメモリ２８が、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データおよび便光学データ取得部７２により取得された便光学データが、日時取得部２７により取得された日時と併せて表形式により記憶するため、ユーザは、この際に作成された表データを確認することにより、被検体の排泄の状態をより詳細に把握して、被検体に対する適切な処置を行うことができる。

【0082】

実施の形態４
実施の形態１～３では、便データメモリ２８が便に関するデータを記憶することが説明されているが、例えば、被検体の膀胱内の尿量を記憶することもできる。

【0083】

図１２に、実施の形態４に係る超音波診断システムの構成を示す。実施の形態４の超音波診断システムは、図１に示す実施の形態１の超音波診断システムにおいて、装置本体２の代わりに装置本体２Ｃを備えている。装置本体２Ｃは、実施の形態１における装置本体２において、尿量計測部７３が追加され、本体制御部２９の代わりに本体制御部２９Ｃを備えている。

【0084】

装置本体２Ｃにおいて、画像生成部２１、便データメモリ２８および本体制御部２９Ｃに尿量計測部７３が接続されている。画像生成部２１、表示制御部２２、直腸検出部２４、便検出部２５、便超音波データ取得部２６、日時取得部２７、本体制御部２９Ｃおよび尿量計測部７３により、装置本体２Ｃ用のプロセッサ３２Ｃが構成されている。

【0085】

尿量計測部７３は、画像生成部２１により生成された、被検体の膀胱が撮影された超音波画像に基づいて、被検体の膀胱内の尿量を計測する。尿量計測部７３は、例えば、互いに直交する２つの方向から被検体の膀胱が撮影された２フレームの超音波画像から互いに直交する３つの方向に沿った膀胱の寸法を算出できる。尿量計測部７３は、さらに、膀胱を楕円に近似して、算出された３つの寸法を用いて膀胱の体積を近似的に算出することにより、膀胱内の尿量を計測できる。

【0086】

便データメモリ２８は、このようにして尿量計測部７３により被検体に対して実施された尿量計測値を、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データおよび日時取得部２７により取得された日時と併せて表形式により記憶することができる。これにより作成された表データは、本体制御部２９Ｃの制御の下で表示制御部２２に送信され、診断装置モニタ２３に表示される。

【0087】

以上から、実施の形態４の超音波診断システムによれば、尿量計測部７３が、被検体の膀胱を撮影した超音波画像に基づいて被検体の膀胱内の尿量を計測し、便データメモリ２８が、便超音波データ取得部２６により取得された便超音波データおよび日時取得部２７により取得された日時と併せて表形式で記憶するため、ユーザは、このようにして作成された表データを確認することにより、被検体の排泄の状態をより詳細に把握して、被検体に対して適切な処置を行うことができる。

【符号の説明】

【0088】

１ 超音波プローブ、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 装置本体、５ 診断装置、６ サーバ、１１ 振動子アレイ、１２ 送受信回路、２１ 画像生成部、２２ 表示制御部、２３ 診断装置モニタ、２４ 直腸検出部、２５ 便検出部、２６ 便超音波データ取得部、２７ 日時取得部、２８ 便データメモリ、２９，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ 本体制御部、３０ 入力装置、３１ 超音波信号取得部、３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ プロセッサ、５１，６１ 通信回路、６２ サーバ側便データメモリ、６３ サーバ制御部、７１ 光学カメラ、７２ 便光学データ取得部、７３ 尿量計測部、ＮＷ ネットワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】