特許 7457571 超音波診断装置及び診断支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】超音波診断装置及び診断支援方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20240321BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020087150

(22)【出願日】2020-05-19

(65)【公開番号】P2021180730

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-04-12

(73)【特許権者】

【識別番号】320011683

【氏名又は名称】富士フイルムヘルスケア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西浦 朋史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 みか

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１４６４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７３３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５４９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０２４４５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００５７７６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－００６０６０６（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００４－１３５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６１５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／１５９７６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００ － ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記フレームデータ列から生成された超音波画像上に前記病変部候補を通知するマークを表示する通知部であって、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じて前記マークの表示態様を変更する通知部と、
を含み、
前記通知部は、
前記フレームデータ列に基づいて前記病変部候補が病変部である可能性の大きさを示す信頼度を演算する演算部と、
前記信頼度に応じて前記マークの表示態様を変更する制御部と、
を含み、
前記演算部は、
前記フレームデータ列に基づいて、時間的なデータ変化量を示す第１評価値を演算し、
前記フレームデータ列に基づいて、前記病変部候補又はそれを含む局所領域の輝度情報の評価値として第２評価値を演算し、
前記第１評価値及び前記第２評価値に基づいて前記信頼度を演算する、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項2】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記通知部は、前記検出部での前記病変部候補の検出とは別に前記信頼度を演算する、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項3】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、前記信頼度が低い場合には、前記信頼度が高い場合に比べて、前記マークが目立たないように前記表示態様を変更する、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項4】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、
前記信頼度が第１範囲内にある場合に前記マークを非表示とし、
前記信頼度が前記第１範囲よりも高い第２範囲内にある場合に前記信頼度に応じて前記マークの表示態様を変更する、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項5】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記演算部は、
前記フレームデータ列におけるフレームデータ間ごとに、前記第１評価値を演算し、
前記フレームデータ列におけるフレームデータごとに、前記第２評価値を演算する、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項6】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記表示態様の変化には、色相の変化、輝度の変化、透明度の変化、線幅の変化、及び、線種の変化の内の少なくとも１つが含まれる、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項7】

請求項１記載の超音波診断装置において、
前記通知部は、プローブ走査試行過程で取得される事前フレームデータ列に基づいて前記信頼度を演算する条件を設定する条件設定部を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項8】

超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する工程と、
前記フレームデータ列から生成された超音波画像上に前記病変部候補を通知するマークを表示する場合に、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じて前記マークの表示態様を変更する工程と、
を含み、
前記フレームデータ列に基づいて、時間的なデータ変化量を示す第１評価値が演算され、
前記フレームデータ列に基づいて、前記病変部候補又はそれを含む局所領域の輝度情報の評価値として第２評価値が演算され、
前記第１評価値及び前記第２評価値に基づいて、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさを示す信頼度が演算され、
前記信頼度に応じて前記マークの表示態様が変更される、
ことを特徴とする診断支援方法。

【請求項9】

情報処理装置において実行されるプログラムであって、
超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する機能と、
前記フレームデータ列から生成された超音波画像上に前記病変部候補を通知するマークを表示する場合に、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じて前記マークの表示態様を変更する機能と、
を含み、
前記マークの表示態様を変更する機能により、
前記フレームデータ列に基づいて、時間的なデータ変化量を示す第１評価値が演算され、
前記フレームデータ列に基づいて、前記病変部候補又はそれを含む局所領域の輝度情報の評価値として第２評価値が演算され、
前記第１評価値及び前記第２評価値に基づいて、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさを示す信頼度が演算され、
前記信頼度に応じて前記マークの表示態様が変更される、
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は超音波診断装置及び診断支援方法に関し、特に、検査者に対して病変部候補を通知する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波検査においては、被検者の表面に当接されたプローブが被検者の表面に沿って走査される。その走査の過程において、表示器に表示されるリアルタイム断層画像が観察され、その観察を通じて病変部の有無が判断される。病変部が見つかった場合、病変部が詳しく検査される。

【0003】

動的に変化する断層画像上において、一時的に現れる病変部を視覚的に特定することは容易ではない。病変部の特定を支援する技術として、ＣＡＤｅ（Computer Aided Detection）がある。その技術は、例えば、断層画像に含まれる病変部候補を検出し、検出された病変部候補を検査者に通知するものである。例えば、断層画像上に病変部候補を囲むマークが表示される。ＣＡＤｅは、ＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis）と共に利用され又はＣＡＤに含まれるものである。病変部候補として、アーチファクトに起因する低輝度部分が検出されてしまうこともある。

【0004】

特許文献１には、ＣＡＤ機能を備えた超音波診断装置が開示されている。特許文献１には、病変部候補を通知するマークの表示態様を変更することについては記載されていない。特許文献２には、ＣＡＤ機能を備えた超音波診断装置において、病変部候補を通知するマークの表示態様を変更することが記載されている。しかし、その技術は、検査者ごとに病変部候補を見逃す傾向が異なることを前提とし、検査者ごとに病変部候補の見逃しを防止することをその目的とするものである。すなわち、その技術は、病変部候補が病変部である可能性の大小とは無関係である。

【0005】

なお、本願明細書において、病変部は、疾患の可能性がある部位又は精査しておく必要性のある部位を意味する。病変部候補は、検査者による病変部の特定及び診断を支援するためにＣＡＤｅにより検出された部位を意味する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００７－９７９０２号公報

【文献】特開２０１２－１４３３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

病変部候補を検出する機能を備えた超音波診断装置又は情報処理装置において、検出された病変部候補が病変部である可能性（以下、場合により、病変部可能性という。）の大きさは区々である。病変部可能性が高いこともあれば低いこともある。病変部可能性が高い場合にのみ病変部候補を通知するマークを表示すると、病変部を見逃してしまうおそれが生じる。一方、病変部可能性が低いにもかかわらず、病変部可能性が高い場合と同様の表示態様でマークを表示すると、場合によっては、マークが目障りとなってしまう。特に、プローブ走査過程における病変部候補の間欠的な誤検出によりマークが断続的に繰り返し表示されると、それは検査者にとって大きな目障りとなる。

【0008】

本開示の目的は、病変部候補の見逃しを低減し且つ病変部候補を通知するマークが目障りとなることを低減することにある。あるいは、本開示の目的は、病変部候補を通知するマークの表示態様を病変部可能性の大きさに相応しいものにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記フレームデータ列から生成された超音波画像上に前記病変部候補を通知するマークを表示する通知部であって、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じて前記マークの表示態様を変更する通知部と、を含むことを特徴とする。

【0010】

本開示に係る診断支援方法は、超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する工程と、前記フレームデータ列から生成された超音波画像上に前記病変部候補を通知するマークを表示する場合に、前記病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じて前記マークの表示態様を変更する工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、病変部候補の見逃しを低減し且つ病変部候補を通知するマークが目障りとなることを低減できる。あるいは、本開示によれば、病変部候補を通知するマークの表示態様を病変部可能性の大きさに相応しいものにできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。

【図2】病変部候補を通知するマークの生成を示す図である。

【図3】通知部の動作例を示すフローチャートである。

【図4】信頼度の演算例を示す図である。

【図5】動き量を示す図である。

【図6】重なり率の計算方法を示す図である。

【図7】鮮明度の計算方法を示す図である。

【図8】鮮明度の他の計算方法を示す図である。

【図9】表示態様の選択を説明するための図である。

【図10】信頼度に応じた表示態様の変更を説明するための図である。

【図11】閾値計算方法を説明するためのフローチャートである。

【図12】動き量と信頼度の関係を示す図である。

【図13】動き量と信頼度の他の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

（１）実施形態の概要
実施形態に係る超音波診断装置は、検出部、及び、通知部を有する。検出部は、超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補を検出する。通知部は、検出部の検出結果に基づいてフレームデータ列から生成された超音波画像上に病変部候補を通知するマークを表示する。その際、通知部は、病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じてマークの表示態様を変更する。

【0015】

上記構成によれば、マークの表示態様が病変部可能性の大きさに応じて変更されるので、マークの表示形態として不変の表示形態を採用した場合に生じる問題を解消又は軽減できる。上記構成によれば、例えば、病変部可能性が低い場合（換言すれば、誤検出の可能性が高い場合）にはマークを目立たなくすることができるので、マークが目障りとなることを防止又は軽減できる。一方、病変部可能性が高い場合（換言すれば、誤検出の可能性が低い場合）にはマークを目立たせることができるので、病変部候補を見逃してしまうことを防止又は軽減できる。見方を変えると、上記構成は、マークの表示態様を通じて病変部可能性の大小を検査者に通知するものである。実施形態において、表示態様の変化の概念には、色相の変化、輝度の変化、透明度の変化、線幅の変化、及び、線種の変化の内の少なくとも１つが含まれる。表示態様を段階的に変更してもよいし、表示態様を連続的に変更してもよい。

【0016】

実施形態において、通知部は、演算部、及び、制御部を有する。演算部は、フレームデータ列に基づいて病変部候補が病変部である可能性の大きさを示す信頼度を演算する。制御部は、信頼度に応じてマークの表示態様を変更する。誤検出の可能性の大小に従って信頼度が演算されてもよい。誤検出の可能性を評価する際には、超音波検査特有の事象又は超音波画像特有の事象が考慮されてもよい。

【0017】

実施形態において、制御部は、信頼度が低い場合には、信頼度が高い場合に比べて、マークが目立たないように表示態様を変更する。実施形態において、制御部は、信頼度が第１範囲内にある場合にマークを非表示とする。制御部は、信頼度が第１範囲よりも高い第２範囲内にある場合に信頼度に応じてマークの表示態様を変更する。誤検出の可能性が高い場合にマークを非表示とすれば、マークが目障りとなる可能性を低減できる。マークを非表示とする場合において、病変部候補の検出の事実を別途、通知してもよい。

【0018】

実施形態において、演算部は、フレームデータ列におけるフレームデータ間ごとに変化量を示す第１評価値を演算する。また、演算部は、フレームデータ列におけるフレームデータごとに病変部候補又はそれを含む局所領域の輝度情報に基づいて第２評価値を演算する。更に、演算部は、第１評価値及び第２評価値に基づいて信頼度を演算する。この構成によれば、時間的な評価値及び空間的な評価値を総合的に考慮して信頼度を演算できる。

【0019】

実施形態において、通知部は、プローブ走査試行過程で取得される事前フレームデータ列に基づいて信頼度を演算する条件を設定する条件設定部を含む。検査者によってプローブ走査の態様（例えば走査速度）は異なる。上記構成は、検査者の好みや癖に応じて信頼度を演算する条件を切り替えるものである。これによれば、マーク表示処理をカスタマイズすることが可能となる。

【0020】

実施形態に係る診断支援方法は、検出工程及び通知工程を有する。検出工程では、超音波の送受波により得られたフレームデータ列に基づいて病変部候補が検出される。通知工程では、フレームデータ列から生成された超音波画像上に病変部候補を通知するマークが表示される。その際に、病変部候補が病変部である可能性の大きさに応じてマークの表示態様が変更される。

【0021】

上記診断支援方法は、ハードウエアの機能により又はソフトウエアの機能により実現される。後者の場合、上記診断支援方法を実行するプログラムが、ネットワークを介して、又は、非一時的な記憶デバイス（例えば可搬型記憶媒体）を介して、情報処理装置へインストールされる。情報処理装置の概念には、超音波診断装置、医療システム、コンピュータ等が含まれる。上記プログラムは、情報処理装置が備えるプロセッサにより実行される。そのプロセッサの概念には、ＣＰＵ等の各種の情報処理デバイスが含まれる。

【0022】

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る超音波診断装置の構成がブロック図として示されている。超音波診断装置は、病院等の医療機関に設置され、生体（被検者）に対する超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて、超音波画像を形成する医療用の装置である。超音波診断対象となる臓器は、実施形態において、例えば、乳房である。

【0023】

集団健診においては、短時間にしかも見落としなく病変部を特定する必要がある。実施形態に係る超音波診断装置は、検査者による病変部の特定を支援するために、超音波画像に含まれる病変部候補（例えば腫瘤である可能性が認められる低輝度部分）を自動的に検出するＣＡＤｅ機能を備えている。これについては後に詳述する。

【0024】

プローブ１０は、超音波を送受波する手段として機能するものである。具体的には、プローブ１０は、可搬型送受波器であり、それはユーザーである検査者（医師、検査技師等）によって保持及び操作される。乳房の超音波診断に際しては、プローブ１０の送受波面（具体的には音響レンズ表面）が被検者の胸部表面に当接される。リアルタイムで表示される断層画像を観察しながら、胸部表面に沿ってプローブ１０がマニュアルで走査される。

【0025】

プローブ１０は、図示された構成例において、一次元配列された複数の振動素子からなる振動素子アレイを備えている。振動素子アレイによって超音波ビーム（送信ビーム及び受信ビーム）１２が形成され、超音波ビーム１２の電子的な走査により走査面１４が形成される。走査面１４は観察面であり、すなわち二次元データ取込領域である。超音波ビーム１２の電子走査方式として、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式等が知られている。超音波ビーム１２のコンベックス走査が行われてもよい。プローブ１０内に２Ｄ振動素子アレイを設け、超音波ビームの二次元走査により、生体内からボリュームデータが取得されてもよい。

【0026】

プローブ１０の位置情報を求める測位システムを設けてもよい。測位システムは、例えば、磁気センサ及び磁場発生器により構成される。プローブ（正確にはプローブヘッド）に磁気センサが装着される。磁気センサによって磁場発生器により生成された磁場が検出される。これにより、磁気センサの三次元座標情報を得られる。その三次元座標情報に基づいてプローブ１０の位置及び姿勢が特定される。測位システムから出力された情報に基づいてプローブ１０の運動情報を求め、その運動情報を後述するマーク表示制御で利用してもよい。

【0027】

送信回路２２は送信ビームフォーマーとして機能する。具体的には、送信時において、送信回路２２は、振動素子アレイに対して複数の送信信号を並列的に供給する。これにより送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波が振動素子アレイに到達すると、複数の振動素子から複数の受信信号が並列的に出力される。受信回路２４は受信ビームフォーマーとして機能し、複数の受信信号の整相加算（遅延加算ともいう。）により、ビームデータを生成する。

【0028】

１回の電子走査当たり、電子走査方向に並ぶ複数のビームデータが生成され、それらが走査面１４に対応する受信フレームデータを構成する。個々のビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。受信回路２４の後段にはビームデータ処理部が設けられているが、その図示が省略されている。

【0029】

画像形成部２６は、受信フレームデータに基づいて断層画像（Ｂモード断層画像）を生成する電子回路である。それはＤＳＣ（Digital Scan Converter）を有している。ＤＳＣは、座標変換機能、画素補間機能、フレームレート変換機能等を有している。より詳しくは、画像形成部２６により、受信フレームデータ列に基づいて表示フレームデータ列が生成される。表示フレームデータ列を構成する各表示フレームデータは、断層画像データである。複数の断層画像データによりリアルタイム動画像が構成される。断層画像以外の超音波画像が生成されてもよい。例えば、カラーフローマッピング画像が形成されてもよいし、組織を立体的に表現した三次元画像が形成されてもよい。図示の構成例では、表示フレームデータ列は、表示処理部３２、画像解析部２８及び通知部３０に送られている。

【0030】

画像解析部２８は、ＣＡＤｅ機能を発揮するモジュールである。画像解析部２８は、フレームデータごとに、つまり断層画像ごとに、病変部候補を検出する処理を実行する。具体的には、断層画像に対する、二値化処理、エッジ検出等により、低輝度の閉領域として病変部候補が検出される。病変部候補が検出された場合、画像解析部２８から病変部候補情報が出力される。病変部候補情報には、病変部候補の位置情報、及び、病変部候補のサイズ情報が含まれる。

【0031】

病変部候補の位置情報は、例えば、病変部候補それ自体の中心点の座標を示す情報であり、あるいは、病変部候補に接しつつそれを囲む図形の中心点の座標を示す情報である。中心点は代表点である。中心点として、図形の幾何学的な中心点や図形の重心点を採用し得る。病変部候補のサイズ情報は、例えば、病変部候補それ自体のサイズを示す情報であり、あるいは、病変部候補に接しつつそれを囲む図形のサイズを示す情報である。例えば、図形の中心点の座標と図形の左上隅点の座標から、病変部候補のサイズが特定されてもよい。中心点の座標が特定されている前提の下、左上隅点の座標を病変部候補のサイズ情報とみなしてもよい。病変部候補のサイズ情報として、病変部候補の面積が求められてもよい。複数の病変部候補が並列的に検出されてもよい。

【0032】

通知部３０は、病変部候補を通知するマークを超音波画像上に重畳表示するモジュールである。通知部３０は、図示の構成例において、条件設定部７２、信頼度演算部７４、及び、表示制御部７６を有している。

【0033】

条件設定部７２は、後述する準備工程（試行的走査の過程）で得られた事前フレームデータ列に基づいて、信頼度を演算する条件を設定するものである。これにより検査者に応じて信頼度を演算でき、すなわち、通知条件をカスタマイズできる。信頼度演算部７４は、準備工程後の検査工程において、フレームデータ列に基づいてフレームデータごとに信頼度を演算する。実施形態においては、病変部候補が検出されたフレームデータごとに信頼度が演算される。信頼度は、病変部候補が病変部である可能性（病変部可能性）の大きさを示す数値である。それは、換言すれば、病変部候補が誤検出に起因する可能性の大きさを示すものである。

【0034】

表示制御部７６は、信頼度に基づいてマークの表示態様を変更する。具体的には、表示制御部７６は、信頼度が低い場合にマークの表示態様を控えめなものにし、つまり、マークが目立たないようにする。一方、表示制御部７６は、信頼度が高い場合にマークの表示態様を識別性又は顕現性の高いものにし、つまり、マークが目立つようにする。

【0035】

表示態様の変更について幾つかの具体例をあげておく。信頼度が低い場合に寒色系の色でマークを表示し、信頼度が高い場合に暖色系の色でマークを表示してもよい。信頼度が低い場合に低輝度でマークを表示し、信頼度が高い場合に高輝度でマークを表示してもよい。信頼度が低い場合に高い透明度でマークを表示し、信頼度が高い場合に低い透明度でマークを表示してもよい。信頼度が低い場合に細い線幅でマークを表示し、信頼度が高い場合に太い線幅でマークを表示してもよい。信頼度が低い場合に破線でマークを表示し、信頼度が高い場合に実線でマークを表示してもよい。マーク自体の種類を切り替えてもよい。例えば、４つの角を示す４つの表示要素の表示と矩形の図形の表示とを切り替えてもよい。幾つかの手法を同時に適用してもよい。

【0036】

病変部候補の検出が不安定である場合（換言すれば、誤検出の可能性が高い場合）、マークが間欠的に繰り返し表示され、それが大きな目障りとなる。それを抑制するために、現フレームを含むｍ（ｍは２以上の整数であり、例えば３）個のフレームにわたって病変部が連続的に検出された場合に限り、マークを表示することが考えられる。しかし、その場合には、マーク表示における応答性が低下してしまい、検査者に違和感又は不安感を生じさせる。実施形態においては、上記連続検出条件を採用せず、病変部候補が検出されたフレームについては、マークをリアルタイムで表示するようにしている。但し、信頼度に応じてマークの表示態様を変更するようにしている。これにより、良好な応答性と目障り防止とを両立させることが可能となる。もっとも、マーク表示態様の変更については、具体的な状況に応じて、適宜定め得る。

【0037】

画像形成部２６、画像解析部２８及び通知部３０は、それぞれ、プロセッサにより構成され得る。単一のプロセッサが、画像形成部２６、画像解析部２８及び通知部３０として機能してもよい。後述するＣＰＵが、画像形成部２６、画像解析部２８及び通知部３０として機能してもよい。

【0038】

表示処理部３２は、グラフィック画像生成機能、カラー演算機能、画像合成機能等を有する。表示処理部３２には、画像形成部２６、画像解析部２８及び通知部３０の出力が与えられている。病変部候補を囲むマークは、グラフィック画像を構成する１つの要素である。実施形態においては、通知部３０がマークを生成しているが、主制御部３８、表示処理部３２、等がマークを生成するようにしてもよい。

【0039】

表示器３６は、ＬＣＤ、有機ＥＬ表示デバイス等によって構成される。表示器３６には、動画像としての断層画像がリアルタイムで表示され、また、グラフィック画像の一部としてマークが表示される。表示処理部３２は、例えば、プロセッサにより構成される。

【0040】

主制御部３８は、図１に示された各構成要素の動作を制御するものである。主制御部３８は、実施形態において、プログラムを実行するＣＰＵによって構成される。主制御部３８には、操作パネル４０が接続されている。操作パネル４０は入力デバイスであり、それは、複数のスイッチ、複数のボタン、トラックボール、キーボード等を有する。

【0041】

実施形態においては、表示フレームデータ列が画像解析部２８及び通知部３０に与えられているが、受信フレームデータ列が画像解析部２８及び通知部３０に与えられてもよい（符号４２を参照）。その場合、画像形成部２６とは別に、画像形成を簡易且つ迅速に実行する他の画像形成部が設けられる。

【0042】

図２には、マーク表示処理が示されている。断層画像４４には病変部候補４６が含まれる。断層画像４４の二値化４７により二値化画像が生成される。二値化画像に対するエッジ検出又は領域検出により、二値化された病変部候補４６Ａが抽出される。例えば、病変部候補４６Ａにおける水平方向の両端座標、及び、病変部候補４６Ａにおける垂直方向の両端座標により、病変部候補４６Ａに外接する矩形５２が定義される。実際には、矩形５２の中心点４８の座標及び矩形の左上隅点５０の座標が特定される。この矩形は、局所領域としての検出領域として働く。不定形の病変部候補４６Ａに代えて、検出領域が演算対象となる。

【0043】

矩形５２の外側に、水平方向及び垂直方向に一定のマージン５６，５８をおいた図形として、矩形５４が定義される。その矩形５４が断層画像上にマーク６４として表示される。マーク６４は、病変部候補４６及びその周囲を囲む図形である。図示の例では、マーク６４は、破線で構成されている。４つの隅部分のみを表す４つの要素からなるマークが表示されてもよい。円形や楕円のマークが表示されてもよい。

【0044】

実施形態においては、フレームデータ単位で病変部候補４６の検出が実行される。病変部候補４６が検出された場合に、それを含むフレームデータに対応する断層画像４４上にマーク６４が表示される。マーク６４の表示により、検査者に対して病変部候補４６の存在を知覚させることが可能となり、病変部候補４６の見落としを防止できる。もっとも、例えば、病変部可能性が低い場合に、マーク６４が目立って表示されると、検査者にとってマーク６４が大きな目障りとなる。そのような場合に、マーク６４の表示態様を変更して（例えば輝度を落として）、マーク６４があまり目立たないようにしている。

【0045】

図３には、通知部の動作例が示されている。準備過程Ｓ２０の実施後に、検査過程Ｓ２２が実施される。準備過程２０では、Ｓ１０において、通知条件が設定される。Ｓ１０はカスタマイズ工程に相当する。通知条件には、変更タイプ、信頼度演算条件、等が含まれる。信頼度演算条件には、信頼度を演算する際に必要となるパラメータセット又はパラメータが含まれる。パラメータセットの例として、後述する重みセットがあげられる。パラメータの例として、後述する閾値があげられる。

【0046】

Ｓ１０では、例えば、最初に、検査者に対してプローブの試行的走査を促すメッセージが表示される。その後、検査者においてプローブの試行的走査が実施される。その過程で取得されるフレームデータ列（事前フレームデータ列）に基づいて必要な測定及び演算が実施され、その結果から、パラメータセット又はパラメータが決定される。試行的走査の期間は任意に定め得る。実際の超音波検査過程における最初の一部期間を準備過程Ｓ２０と定めてもよい。その場合には上記メッセージの表示を行わなくてよい。

【0047】

上記の試行的走査により、検査者の好みや癖が反映された通知条件を定め得る。Ｓ１０において、表示態様を変更するタイプが検査者により選択されてもよい。信頼度と強調度の関係を示すパラメータ（例えば傾き）が検査者により選択されてもよい。

【0048】

検査過程Ｓ２２では、Ｓ１２において、フレームデータごとに、病変部候補の有無が判断される。病変部候補が検出されなかった場合、Ｓ１８が実行される。病変部候補が検出された場合、Ｓ１４において、現フレームデータ又はそれを含む現フレームデータセットに基づいて、信頼度が演算される。その内容については後述する。信頼度は、検出された病変部候補が真の病変部である可能性の大きさを示すものであり、換言すれば、誤検出の可能性の大きさを示すものである。

【0049】

Ｓ１６では、病変部候補を囲むマークが表示され、これにより病変部候補の存在（特に、その位置及びそのサイズ）が検査者に通知される。その際、信頼度に基づく表示態様で、そのマークが表示される。信頼度が低ければ、あまり目立たない表示態様でマークが表示され、信頼度が高ければ、目立つ表示態様でマークが表示される。例えば、信頼度が閾値以上である場合には通常の表示態様でマークが表示され、信頼度が閾値未満である場合には通常の表示態様よりも目立たない表示態様でマークが表示されてもよい。

【0050】

Ｓ１８では、本処理を継続させる否かが判断される。Ｓ１２～Ｓ１８は、フレームデータ単位で実行される。

【0051】

図４には、信頼度の演算例が示されている。例えば、フレーム間情報８０及びフレーム内情報８２に基づいて信頼度９２が演算される。フレーム間情報８０としては、フレームデータ間での全体的な動き量８４、フレームデータ間での検出領域重なり率８６、等があげられる。フレーム内情報８２として、検出領域鮮明度８８があげられる。それらの情報については後に詳述する。更に、連続検出数８９が考慮されてもよい。すなわち、同じ病変部候補が連続して検出された回数（フレーム数）が考慮されてもよい。それはフレーム間情報８０の一種とも言い得る。上記であげた個々の情報はそれぞれ評価値である。

【0052】

複数の評価値に基づいて信頼度９２を演算する場合、複数の評価値に対して複数の重みｗ１～ｗ４が乗算される。その上で、複数の乗算結果を加算することにより、信頼度９２が演算される。複数の重みｗ１～ｗ４により重みセットが構成される。重みセットは、例えば、上記の試行的走査の過程でカスタマイズされる（符号９０を参照）。

【0053】

例えば、図５において符号９８で示されているように、隣接する２つのフレームデータ９４，９６間での全体的な動き量として、公知のオプティカルフローが演算されてもよい。その演算方法として、Lucas-Kanade法があげられる。フレームデータ９６は、現フレームデータであり、フレームデータ９４は１つ前のフレームデータである。隣接するフレームデータの間で輝度差、相関値等が演算されてもよい。

【0054】

また、図６に示されているように、隣接する２つのフレームデータに含まれる２つの検出領域１０２，１０４間で、検出領域重なり率が演算されてもよい。符号１００は病変部候補を示しており、符号１０６は２つの検出領域１０２，１０４の重なり部分を示している。例えば、計算式１０８に従って、重なり率として、Jaccard係数が演算されてもよい。計算式１０８の分子は、２つの検出領域１０２，１０４間の重なり部分１０６の面積であり、計算式１０８の分母は、２つの検出領域１０２，１０４を合体させた領域の面積である。

【0055】

計算式１０８に代えて計算式１１０を採用してもよい。その場合、重なり率として、Dice係数が演算される。計算式１１０の分子は、重なり部分１０６の面積の２倍であり、計算式の分母は、２つの検出領域１０２，１０４を合体させた領域の面積である。２つの検出領域の重なり部分に代えて、２つの病変部候補の重なり部分が評価されてもよい。但し、実施形態によれば、評価値の演算を簡易化できる。

【0056】

図７に示されるように、検出領域の鮮明度として、エッジ強度１１６が演算されてもよい。その場合、フレーム１１２における検出領域１１４内の輝度情報からエッジ強度１１６が計算され得る。エッジ強度１１６の計算に際して、Prewittフィルタ等を利用してもよい。

【0057】

通常、超音波画像においては、深くなるに従って鮮明度が低下する。よって、鮮明度の演算に当たって、検出領域１１４の深さｄ１を考慮してもよい。深さｄ１は例えば検出領域１１４の中心点の深さである。近距離に存在する病変部候補の検出が連続する場合に評価値又は信頼度を高めるようにしてもよい。

【0058】

また、図８に示されるように、検出領域の鮮明度の評価に際してシャドーが考慮されてもよい。フレーム１１８において、電子走査方向の全範囲１２４の内で、一部の範囲１２６にシャドー１２０が生じている。例えば、プローブ送受波面と生体表面との間の密着度が部分的に低下することに起因してシャドー１２０が生じる。プローブ送受波面が乳頭に当たる場合にも同様の現象が生じる。シャドー１２０は暗い部分つまり低輝度部分であり、それに起因して病変部候補の誤検出が生じ易くなる。

【0059】

そこで、シャドー１２０が生じている範囲１２６を特定し、その範囲１２６内に検出領域１２２の全部又は一部が属する場合に、鮮明度つまり評価値を小さくしてもよい。その場合に、検出領域１２８内において範囲１２６に属する割合が考慮されてもよい。例えば、一定割合以上属している場合に、評価値又は信頼度を下げてもよい。例えば、断層画像を深さ方向に積算して一次元の積算プロファイルを生成し、そこにおける谷部分を特定することにより、シャドー１２０の範囲１２６を特定し得る。送受波面と生体表面との間の圧力に応じて評価値又は信頼度を変更することも考えられる。

【0060】

図９には、変更タイプの選択が示されている。例えば、マーク表示態様の変更の具体例として、例えば、色相変更１３０、輝度変更１３２、透明度変更１３４、線幅変更１３６、線種変更１３８、があげられる。例えば、検査者により、いずれの変更タイプを用いるのかが事前に選択される（符号１４２及び符号１４０を参照）。その上で、信頼度に応じて、選択された表示態様変更が実施される。

【0061】

図１０には、信頼度と強調度の関係が示されている。強調度は、マークを目立たせる度合いに相当する。例えば、関数１４４に従って、信頼度の大きさに従って強調度が連続的に変更されてもよい。例えば、範囲Ｂにおいて、通常の強調度（１００％）が設定され、範囲Ａにおいて、低強調度（例えば５０％）が設定されてもよい。範囲Ａにおいて、マークを非表示とし、範囲Ｂにおいて、関数１４５に従って、信頼度の大きさに応じて強調度を変更してもよい。その場合、範囲Ａと範囲Ｂとを仕切る閾値ｃ１が試行的走査の過程において決定されてもよい。

【0062】

図１１～図１３に基づいて、具体例を説明する。この具体例は、フレームデータ間でのフレーム全体にわたる動き量に基づいて信頼度を演算するものである。信頼度を演算するための関数を規定する閾値ｔｈの決定方法が図１１に示されている。閾値ｔｈにより定義される関数の例が図１２及び図１３に示されている。

【0063】

図１１に示す処理は、上記の試行的走査の過程において実行される。フレームデータごとにＳ３０以降の各工程が実行される。Ｓ３０では、現フレームデータの処理に際し、フレーム数が１つインクリメントされる。Ｓ３２では、現フレームデータについて、１つ前のフレームデータとの対比から、動き量が演算される。Ｓ３４では動き量が積算される。Ｓ３６では試行的走査の終了が判定される。その終了が判定されるまで、Ｓ３０～Ｓ３４が繰り返し実行される。Ｓ３８では、積算値（総動き量）を（フレーム数－１）で割り、その除算結果に係数αを乗算することにより、閾値ｔｈが演算される。係数αが検査者において事前に指定されてもよいし、試行的走査の結果から自動的に設定されてもよい。

【0064】

図１２において、横軸は、検査過程で取得される現フレームデータについて演算される動き量を示している。縦軸は信頼度を示している。例えば、試行的走査の過程において、積算値が小さい場合、つまりプローブ運動量が小さい場合、閾値ｔｈ１が設定され、関数１４６が定義される。一方、試行的走査の過程において、積算値が大きい場合、つまりプローブ運動量が大きい場合、閾値ｔｈ２が設定され、関数１４８が定義される。各閾値ｔｈ１，ｔｈ２は関数１４６，１４８の傾きを定めるものである。プローブの運動量が大きい場合には緩やかな傾きが設定される。

【0065】

図１３に示されるように、信頼度１及び信頼度０を二段階で定める関数１５０，１５２が閾値ｔｈ１，ｔｈ２により定義されてもよい。信頼度０が決定される場合においても、病変部候補の検出は行われているため、それが尊重され、あまり目立たない表示態様でマークが表示される。

【0066】

以上説明した具体例は例示であり、信頼度に応じて表示態様を変更する方法として、各種の方法を採用し得る。フレームデータ列から得られる複数の評価値に基づいて信頼度を演算すれば、検査者のニーズに適合したマーク表示制御を実現できる。通知部の機能が情報処理装置において実現されてもよい。その場合には、超音波診断装置から情報処理装置へフレームデータ列が転送される。

【符号の説明】

【0067】

１０ プローブ、２６ 画像形成部、２８ 画像解析部、３０ 通知部、３２ 表示処理部、７２ 条件設定部、７４ 信頼度演算部、７６ 表示制御部。

【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】