超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法及记录介质与流程

本发明涉及超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法以及超声波诊断装置的控制程序。

背景技术：

1、以往，作为医用图像诊断装置之一，已知如下超声波诊断装置：通过朝向受检体发送超声波，并接收其反射波对接收信号进行规定的信号处理，由此将受检体内部的形状、性状或者动态作为超声波图像而进行可视化。超声波诊断装置能够通过使超声波探头抵接于体表或者插入体内这样的简单的操作获取超声波图像，因此，安全，且对受检体施加的负担也小。

2、超声波诊断装置用于例如在超声波引导下在受检体的体内插入穿刺针而进行对象区域的治疗的情况。在这样的治疗中，医生等施行手术的人能够一边观察通过超声波诊断装置得到的超声波图像而确认治疗对象区域，一边插入穿刺针，并且进行治疗。

3、在超声波引导下进行治疗的情况下，为了正确地掌握治疗对象区域的位置以及区域，优选使成为目标的对象区域清楚地反映于超声波图像(b模式(mode)图像)。例如，在对末梢神经直接穿刺或者在其周边穿刺而进行局部麻醉的神经阻滞中，注入麻醉剂的神经、不可错误注入麻醉剂的血管等可成为目标。此外，在神经阻滞中，虽施行手术的人通过目视观察在超声波图像上区分开神经和血管，注意不对血管进行穿刺，但要求较高的技能以及丰富的经验。

4、根据这样的背景，近年来，也提出以下技术：以识别超声波图像内的目标并能够识别这样的目标的区域的方式，对施行手术的人(以下，也称为“用户”)提供超声波图像的显示图像(例如，参照专利文献1、专利文献2)。

5、图1是表示现有技术所涉及的超声波图像的图像处理方法的一例的图。

6、在现有技术所涉及的图像处理方法中，例如，使用通过机器学习而训练出的识别模型(model)，识别超声波图像内的目标(例如，神经组织)，生成超声波图像内作为目标的存在区域而将似然(即，确信度(certainty factor))高的区域与似然(即，确信度)低的区域区分开的似然图像(也被称为分割(segmentation)处理)。而且，在现有技术所涉及的图像处理方法中，使用色彩图，基于超声波图像的像素值和似然图像的像素值，对超声波图像的各像素附加颜色信息(色调、饱和度、明度)，使超声波图像的色调、饱和度、明度的至少一个变化，生成对用户提供的显示图像。

7、此外，目标的“似然”是表示成为目标的可能性的指标，目标的存在区域似然大，非目标的区域似然小。另外，“似然图像”是表示与超声波图像整体对应的目标的似然的分布(即，目标的存在区域)的图像。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特表2019-508072号公报

11、专利文献2：日本特开2021-058232号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，本技术的发明人们正在研究：在这种超声波诊断装置中，以对于用户提供高画质的超声波图像并且更正确地提示超声波图像内的目标(除了包括神经组织等穿刺对象，还包括穿刺针等对用户提醒存在区域的注意的对象。以下相同)的区域作为目的，应用空间复合法。空间复合法是通过从相互不同的方向朝向受检体内的同一部位发送超声波波束而生成多帧图像，并将这些多帧图像合成而生成一个空间复合图像的方法。

3、图2是对通常的空间复合法进行说明的图。

4、在空间复合法中，例如，如图2所示，以3帧周期且相同的顺序反复生成通过使用了偏转(steer)角度0度的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像b、通过使用了偏转角度-θ度的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像a、通过使用了偏转角度+θ度的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像c，每当获取1帧的接收数据时，与紧前面的2帧的量的超声波图像一起合成3帧的量的超声波图像而生成空间复合图像sy。由此，始终更新将与3种偏转角度对应的超声波图像a、b以及c合成的空间复合图像sy。

5、根据这样的空间复合法，通过合成从相互不同的方向发送超声波波束而生成的多帧图像，能够减少由于来自存在于受检体内的无数散射源的散射波而产生的散斑噪声，并且减少阴影等声学噪声。

6、然而，现有技术所涉及的空间复合法具有使目标的存在区域不确定的几个问题点。

7、图3是对作为现有技术所涉及的空间复合法的问题点之一的运动伪影进行说明的图。

8、通常，用户为了在超声波检查中搜寻存在于受检体内的治疗对象(例如，神经组织)等，使超声波探头沿着受检体的体表移动。因此，导致在空间复合处理中合成的对象的各方向的帧图像成为拍摄位置偏离的图像。作为其结果，导致通过各方向的帧图像的合成而生成的空间复合图像不清楚，难以根据该空间复合图像来识别目标(图3中，神经组织ht)。此外，这样的运动伪影除了由于超声波探头的移动而产生之外，还由于受检体内的组织(例如，心脏)本身的运动而产生。

9、图4是对作为现有技术所涉及的空间复合法的其他问题点的相对于超声波波束而具有声学反射各向异性(以下，仅称为“各向异性”)的构造物的识别难易度的上升进行说明图。

10、通常，作为在超声波检查中对用户提醒存在位置的目标，混合存在有如神经组织(图4中的ht)那样相对于超声波波束不具有各向异性的构造物和如穿刺针(图4中的qt)那样相对于超声波波束具有各向异性的构造物。超声波通常由声阻抗存在差异的边界反射，但以相对于边界面越接近90度的角度照射则反射越强，获得清晰的反射超声波。因此，如神经组织那样相对于被入射的超声波波束而诱发向各种方向的反射超声波的构造物由于不依赖于超声波波束的波束方向，所以不存在空间复合图像上描绘状态不清楚的担忧。然而，在为穿刺针的情况下，在超声波波束的波束方向是与穿刺针的延伸方向正交的方向时，穿刺针在超声波图像内清楚地描绘出，但在超声波波束的波束方向是与穿刺针的延伸方向平行的方向时，穿刺针在超声波图像内成为几乎没有被描绘出的状态。

11、换句话说，在如现有技术所涉及的空间复合法那样单纯地使各方向的帧图像平均化而生成空间复合图像的方法中，作为图像合成的结果，穿刺针等具有各向异性的构造物的图像不清楚，在空间复合图像中识别这样的构造物比通常困难。

12、图5是对作为现有技术所涉及的空间复合法的其他问题点的存在于图像端部的构造物的识别难易度的上升进行说明的图。

13、通常，在空间复合处理中，与通过使用了偏转角度0度的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像的图像区域匹配地，修剪通过使用了外侧的发送方向的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像(图2中，超声波图像a以及超声波图像c)之后，进行这些图像的图像合成。

14、通常，目标(图3中，神经组织ht)越遍及整个周围映入超声波图像内，则目标的识别处理越容易，在目标存在于图像端部且以一部分欠缺的状态下被描绘出的情况下，目标的识别难易度上升。换句话说，在通过使用了外侧的发送方向的超声波波束的超声波扫描而生成的超声波图像(参照图5的超声波图像a)中，虽能够识别，但在单纯地使各方向的帧图像平均化而生成的空间复合图像内中，比通常难以识别。

15、本公开是鉴于上述问题点而完成的，目的在于提供能够实现使用了空间复合法的超声波图像诊断中的表示目标区域的似然图像的准确度的提高的超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法以及超声波诊断装置的控制程序。

16、用于解决课题的手段

17、解决前述的课题的主要的本公开是一种超声波诊断装置，具备：发送接收部，使超声波探头执行超声波波束的发送接收；信号处理部，基于从上述超声波探头获取到的接收信号，生成超声波图像；目标识别部，对上述超声波图像实施基于构造物类别的分割处理，生成表示上述超声波图像中的目标的存在区域的似然图像；以及似然图像合成部，将通过使用了相互不同的偏转角度的上述超声波波束的超声波扫描而生成的多个上述超声波图像各自的上述似然图像合成，生成空间复合似然图像。

18、另外，其他方面是一种超声波诊断装置的控制方法，具有如下处理：使超声波探头执行超声波波束的发送接收；基于从上述超声波探头获取到的接收信号，生成超声波图像；对上述超声波图像实施基于构造物类别的分割处理，生成表示上述超声波图像中的目标的存在区域的似然图像；以及将通过使用了相互不同的偏转角度的上述超声波波束的超声波扫描而生成的多个上述超声波图像各自的上述似然图像合成，生成空间复合似然图像。

19、另外，其他方面是一种超声波诊断装置的控制程序，其使计算机执行如下处理：使超声波探头执行超声波波束的发送接收；基于从上述超声波探头获取到的接收信号，生成超声波图像；对上述超声波图像实施基于构造物类别的分割处理，生成表示上述超声波图像中的目标的存在区域的似然图像；以及将通过使用了相互不同的偏转角度的上述超声波波束的超声波扫描而生成的多个上述超声波图像各自的上述似然图像合成，生成空间复合似然图像。

20、发明的效果

21、根据本公开所涉及的超声波诊断装置，能够实现使用了空间复合法的超声波图像诊断中的、表示目标区域的似然图像的准确度的提高。