JP3052532B2 - Ultrasonic transmission inspection equipment - Google Patents

Ultrasonic transmission inspection equipment

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JP3052532B2
JP3052532B2 JP4030053A JP3005392A JP3052532B2 JP 3052532 B2 JP3052532 B2 JP 3052532B2 JP 4030053 A JP4030053 A JP 4030053A JP 3005392 A JP3005392 A JP 3005392A JP 3052532 B2 JP3052532 B2 JP 3052532B2
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0875Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of bone

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、骨粗鬆症(こつそしょ
うしょう)の診断等に利用される超音波透過検査装置或
いは骨塩定量装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transmission inspection apparatus or a bone mineral quantification apparatus used for diagnosing osteoporosis.

【0002】[0002]

【従来の技術】骨粗鬆症はカルシウム不足等により骨組
織の密度が低下する症状であるが、その診断のため、骨
中に超音波を通過させ、骨中における超音波の速度(音
速)や減衰量を測定することにより、骨の特性(骨塩密
度、スティフネス等)を定量測定するという方法が既に
考案されている。このような超音波検査は通常、軟組織
の薄い足の踵(かかと)に対して行なわれる。
2. Description of the Related Art Osteoporosis is a symptom in which the density of bone tissue is reduced due to lack of calcium or the like. For the diagnosis, ultrasonic waves are passed through the bones, and the speed (sonic velocity) and attenuation of the ultrasonic waves in the bones. A method of quantitatively measuring the properties of bone (bone mineral density, stiffness, etc.) by measuring the density has been already devised. Such ultrasonography is typically performed on the heel of the thin foot of soft tissue.

【0003】骨の特性を測定するための従来の装置(骨
塩定量装置と呼ばれる)は、内壁に超音波発生器と超音
波検出器とが対向するように取り付けられた容器(測定
槽)を使用する。超音波発生器と超音波検出器には、通
常、超音波トランスデューサと呼ばれる、超音波の発生
及び検出を1台で行なうことができる装置を用いる。こ
の測定槽内に、踵が超音波発生・検出器間を遮るように
足を入れ、さらに、踵に超音波が入射する際の整合を取
るための(すなわち、踵の表面で反射される超音波がで
きるだけ少なくなるようにするための)整合液として水
を入れる。その状態で発生器から超音波を発射すると、
超音波は踵骨を通過する際に、その骨塩量に応じた速度
で伝播し、また、減衰を受ける。従って、検出器により
超音波の速度或いは減衰量を測定することにより、被検
体である踵骨の骨塩量に相当する量を測定することがで
きる。
[0003] A conventional apparatus for measuring the characteristics of bone (called a bone mineral quantifying apparatus) includes a container (measurement tank) in which an ultrasonic generator and an ultrasonic detector are attached to an inner wall so as to face each other. use. As the ultrasonic generator and the ultrasonic detector, an apparatus called an ultrasonic transducer, which can generate and detect ultrasonic waves by one unit, is usually used. Into the measuring tank, put a foot so that the heel blocks between the ultrasonic wave generator and the detector, and furthermore, for the purpose of matching when the ultrasonic wave is incident on the heel (that is, the ultrasonic wave reflected on the surface of the heel). Fill with water as a matching liquid (to minimize acoustic waves). When you emit ultrasonic waves from the generator in that state,
When passing through the calcaneus, the ultrasound propagates at a speed corresponding to the amount of bone mineral and is attenuated. Therefore, by measuring the speed or attenuation of the ultrasonic wave with the detector, it is possible to measure the amount corresponding to the amount of bone mineral of the calcaneus as the subject.

【0004】従来の超音波骨塩定量装置では、骨中にお
ける超音波の速度vbは、発生・検出器間が水だけで満
たされているときの超音波伝播時間とその間に踵骨が介
在したときの伝播時間との時間差Δt(通常、骨中の方
が音速が大きいため、Δtは負の値となる)を測定する
ことにより、次のような式により計算で求めている。す
なわち、踵骨の厚さ(超音波伝播方向の長さ)をLb、
水中における超音波の速度をvwとすると、骨中の超音
波の速度vbは、 vb=Lb/(Lb/vw+Δt) と計算される。この速度vbを、予め二重エネルギX線
定量法等により求めておいた速度vbと骨塩量相当量と
の関係に当てはめることにより、骨塩量相当量を求める
ことができる。
[0004] In the conventional ultrasonic bone mineral quantifying apparatus, the velocity vb of the ultrasonic wave in the bone is determined by the ultrasonic wave propagation time when the space between the generator and the detector is filled only with water and the calcaneus intervening therebetween. The time difference Δt from the propagation time at that time (usually, the velocity of sound is higher in the inside of the bone, so Δt is a negative value) is obtained by calculation using the following equation. That is, the thickness of the calcaneus (the length in the ultrasonic wave propagation direction) is Lb,
Assuming that the velocity of the ultrasonic wave in water is vw, the velocity vb of the ultrasonic wave in the bone is calculated as follows: vb = Lb / (Lb / vw + Δt) By applying the speed vb to the relationship between the speed vb and the bone mineral equivalent amount previously determined by the dual energy X-ray quantitative method or the like, the bone mineral equivalent amount can be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来、踵骨の厚さLb
は、踵をコンパス等で挟むことによって測定していた
が、これには次のような問題があった。一つには、コン
パスで測定する箇所が骨塩定量装置において超音波が通
過する箇所と異なる可能性があることであり、もう一つ
は、コンパスをあてがう強さにより測定される距離Lb
が変わるということである。これらがLb値の誤差要因
となり、ひいては算出される骨塩量の誤差の要因とな
る。
Conventionally, the thickness Lb of the calcaneus
Was measured by sandwiching the heel with a compass or the like, but this had the following problems. One is that the location measured by the compass may be different from the location where the ultrasound passes in the bone mineral quantification device, and the other is the distance Lb measured by the strength applied to the compass.
Is to change. These factors cause an error in the Lb value, and eventually cause an error in the calculated bone mineral density.

【0006】また、上記式には、水だけの場合の超音波
伝播時間と足を入れた後の伝播時間との差Δt、及び、
水中における超音波の速度vwが入っている。このた
め、従来は測定槽に足を入れる前、或いは、足を入れて
超音波伝播時間を測定した後に、測定槽に水だけが満た
されている状態で、超音波の伝播時間及び水中における
超音波の速度vwを測定していた。ここで、音速vwは水
の温度により変化するため、従来より、骨塩定量装置に
は水の温度を一定に制御するための装置が設けられてい
た。しかし、厳密には、足を入れる前と入れた後とでは
体温により水の温度が変化する可能性がある。また、測
定槽内で水が動いていると、温度、密度のゆらぎ等によ
り、正確な測定を行なうことができない。このような誤
差要因を避けるために、従来の骨塩定量装置では、足を
入れた後、或いは足を出した後は、水の温度が安定し、
水の動きが静まるまで、暫く待たなければならなかっ
た。このため、1回の測定にやや時間がかかるという難
点があった。
In addition, the above equation includes a difference Δt between the ultrasonic wave propagation time in the case of water only and the propagation time after the foot is put, and
Contains the velocity vw of the ultrasonic wave in water. For this reason, conventionally, before putting a foot into the measuring tank, or after measuring the ultrasonic propagation time by putting a foot, in a state where only the water is filled in the measuring tank, the ultrasonic wave propagation time and the The velocity vw of the sound wave was measured. Here, since the sound velocity vw changes depending on the temperature of the water, a device for controlling the temperature of the water to a constant value has conventionally been provided in the bone mineral quantifying device. However, strictly speaking, the temperature of the water may change depending on the body temperature before and after putting the foot on. In addition, if water moves in the measuring tank, accurate measurement cannot be performed due to fluctuations in temperature and density. In order to avoid such error factors, in the conventional bone mineral quantification device, after putting the foot or after putting out the foot, the temperature of the water is stable,
I had to wait for a while until the movement of the water subsided. For this reason, there was a problem that it took a little time for one measurement.

【0007】本発明はこれらの課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、より正確
な測定を、短時間で行なうことのできる超音波骨塩定量
装置(一般的には、超音波透過検査装置)を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic bone mineral quantifying apparatus (a general apparatus) capable of performing more accurate measurement in a short time. Is to provide an ultrasonic transmission inspection apparatus).

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明の第1発明では、被検体を通過する超
音波の速度、減衰量等を測定することにより被検体の特
性を検査する超音波透過検査装置において、 a)内部に被検体及び超音波整合液を入れる測定槽と、 b)測定槽の一方の内壁に近接して設けた第1超音波発
生器及び第1超音波検出器と、 c)上記第1超音波発生器、第1超音波検出器に対向す
るように、測定槽の他方の内壁に近接して設けた第2超
音波発生器及び第2超音波検出器と、 d)第1超音波発生器から超音波を発射した後、第1超
音波検出器で超音波を検出するまでの時間t1、及び、
第2超音波発生器から超音波を発射した後、第2超音波
検出器で超音波を検出するまでの時間t2を測定する手
段と、 e)時間t1及びt2を基に、超音波通過方向の被検体の
厚さを算出する手段とを備えることを特徴とする。
Means for Solving the Problems According to a first aspect of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, the characteristics of a subject are measured by measuring the speed, attenuation, etc. of an ultrasonic wave passing through the subject. In an ultrasonic transmission inspection apparatus to be inspected, a) a measuring tank into which an object and an ultrasonic matching liquid are put, and b) a first ultrasonic generator and a first ultrasonic wave provided near one inner wall of the measuring tank. C) a second ultrasonic generator and a second ultrasonic wave provided in close proximity to the other inner wall of the measuring tank so as to face the first ultrasonic generator, the first ultrasonic detector, D) a time t1 from when the ultrasonic wave is emitted from the first ultrasonic wave generator to when the ultrasonic wave is detected by the first ultrasonic wave detector, and
Means for measuring a time t2 from when the ultrasonic wave is emitted from the second ultrasonic wave generator to when the ultrasonic wave is detected by the second ultrasonic wave detector; e) an ultrasonic wave passing direction based on the times t1 and t2; Means for calculating the thickness of the subject.

【0009】また、第2発明では、被検体を通過する超
音波の速度、減衰量等を測定することにより被検体の特
性を検査する超音波透過検査装置において、 a)内部に被検体及び超音波整合液を入れる測定槽と、 b1)測定槽の内壁であって、被検体が介在しない箇所
に対向して設けた非介在部超音波発生器及び非介在部超
音波検出器と、 b2)測定槽の内壁であって、被検体が介在する箇所に
対向して設けた介在部超音波発生器及び介在部超音波検
出器とを備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transmission inspection apparatus for inspecting characteristics of an object by measuring the speed, attenuation, etc. of an ultrasonic wave passing through the object. A measurement tank for containing a sonic matching liquid; and b1) a non-intervening part ultrasonic generator and a non-intervening part ultrasonic detector provided on the inner wall of the measurement tank so as to face a portion where no subject is interposed. On the inner wall of the measurement tank, there is provided an interposed portion ultrasonic generator and an interposed portion ultrasonic detector provided opposite to a portion where the subject intervenes.

【0010】なおここで、第1超音波発生器と第1超音
波検出器は1台の超音波トランスデューサで両者を兼用
するようにしてもよい。この場合、超音波トランスデュ
ーサから発射する超音波をパルス状とすることにより、
超音波を発射していない間に同じトランスデューサで検
出を行なうことができ、兼用が可能となる。第2超音波
発生器及び第2超音波検出器についても同様である。
Here, the first ultrasonic generator and the first ultrasonic detector may be shared by a single ultrasonic transducer. In this case, by making the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer pulse-like,
The detection can be performed by the same transducer while the ultrasonic waves are not emitted, and the dual-use is possible. The same applies to the second ultrasonic generator and the second ultrasonic detector.

【0011】[0011]

【作用】第1発明の超音波透過検査装置では、被検体の
厚さ(超音波伝播方向の距離)を次のようにして求め
る。まず、測定槽内であって、対向する第1、第2超音
波発生・検出器の間となる位置に被検体を入れ、第1超
音波発生器から超音波を発射する。この超音波の一部は
被検体の表面で反射され、第1超音波検出器の方に戻っ
てくる。この超音波の発射から戻ってくるまでの時間t
1を測定することにより、測定槽のその内壁面から被検
体表面までの距離L1を求めることができる。第2超音
波発生・検出器についても同様に、超音波パルスの往復
時間t2を測定することにより、その内壁面から被検体
表面までの距離L2を求めることができる。測定槽の両
内壁面の間の距離Lからこれらの距離L1、L2を減算す
ることにより、被検体の厚さLoを求めることができ
る。
According to the ultrasonic transmission inspection apparatus of the first invention, the thickness (distance in the ultrasonic wave propagation direction) of the subject is obtained as follows. First, the subject is placed in a position in the measurement tank between the first and second ultrasonic generators and detectors facing each other, and ultrasonic waves are emitted from the first ultrasonic generator. A part of the ultrasonic wave is reflected on the surface of the subject and returns to the first ultrasonic detector. The time t from when this ultrasonic wave is emitted until it returns
By measuring 1, the distance L1 from the inner wall surface of the measuring tank to the surface of the subject can be obtained. Similarly, the distance L2 from the inner wall surface to the surface of the subject can be obtained by measuring the reciprocation time t2 of the ultrasonic pulse for the second ultrasonic generator / detector. By subtracting these distances L1 and L2 from the distance L between both inner wall surfaces of the measuring tank, the thickness Lo of the subject can be obtained.

【0012】なお、時間t1、t2から距離L1、L2を算
出する際には、超音波整合液中における超音波の速度v
が必要となるが、これは、第1、第2超音波発生・検出
器の間に被検体を介在させない状態で、第1超音波発生
器と第2超音波検出器との間(或いは、第2超音波発生
器と第1超音波検出器との間)を伝播する超音波の時間
tを測定することにより、v=L/tとして求めること
ができる。後述する第2発明の超音波透過検査装置のよ
うに、被検体が介在しない箇所に別の超音波発生・検出
器対を設け、これによりvを求めるようにしてもよい。
When calculating the distances L1 and L2 from the times t1 and t2, the velocity v of the ultrasonic wave in the ultrasonic matching liquid is calculated.
Is required, and this is performed between the first ultrasonic generator and the second ultrasonic detector without interposing the subject between the first and second ultrasonic generators / detectors (or By measuring the time t of the ultrasonic wave propagating between the second ultrasonic generator and the first ultrasonic detector, v = L / t can be obtained. As in the case of an ultrasonic transmission inspection apparatus according to a second invention described later, another ultrasonic wave generation / detection pair may be provided at a place where no subject is interposed, and v may be obtained by this.

【0013】第2発明の超音波透過検査装置では、測定
槽中に被検体を入れたとき、介在部超音波発生・検出器
対により前記従来の装置と同様に被検体中の超音波速
度、減衰量等を求めることができるが、これと同時に、
非介在部超音波発生・検出器対により、超音波整合液中
における超音波の速度及び減衰量を求めることができ
る。このため、被検体を測定槽に入れない状態で改めて
測定を行なう必要がなくなり、超音波整合液の安定・静
止のための時間が不要となって、測定を短時間で終了す
ることができる。
In the ultrasonic transmission inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, when the subject is put into the measuring tank, the ultrasonic velocity and the ultrasonic velocity in the subject are measured by the intervening part ultrasonic generator / detector pair in the same manner as in the conventional apparatus. The amount of attenuation, etc. can be obtained, but at the same time,
The speed and attenuation of the ultrasonic wave in the ultrasonic matching liquid can be obtained by the non-intervening part ultrasonic wave generation / detector pair. For this reason, it is not necessary to perform the measurement again in a state where the subject is not placed in the measurement tank, and the time for stabilizing and stopping the ultrasonic matching liquid is not required, and the measurement can be completed in a short time.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の一実施例である超音波骨塩定量装置
を図1〜図5により説明する。本装置は図1に示す通
り、測定部10、水制御部11、超音波発振制御部1
2、超音波測定部13、制御部14及び表示部15から
成る。測定部10には、被検体である足(踵)を入れる
測定槽20、及び、測定槽20の内壁に対向して設けら
れた2対の超音波トランスデューサ対21、22が含ま
れる。また、制御部14には、超音波の音速及び減衰量
を算出する音速・減衰量算出部16と、それらの算出値
を骨塩量相当量に変換する骨塩量相当量変換部17とが
含まれる。各超音波トランスデューサ対21、22にお
いて、トランスデューサ21aと21bが対向してお
り、また、トランスデューサ22aと22bが対向して
いる。これらのトランスデューサ21a、21b、22
a、22bと超音波発振制御部12及び超音波測定部1
3とは、図2に示すように接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic bone mineral quantifying apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the apparatus includes a measuring unit 10, a water control unit 11, and an ultrasonic oscillation control unit 1.
2. It comprises an ultrasonic measurement unit 13, a control unit 14, and a display unit 15. The measurement section 10 includes a measurement tank 20 for putting a foot (heel) as a subject, and two pairs of ultrasonic transducers 21 and 22 provided to face the inner wall of the measurement tank 20. Further, the control unit 14 includes a sound speed / attenuation amount calculating unit 16 that calculates the sound speed and the attenuation amount of the ultrasonic wave, and a bone mineral equivalent amount converting unit 17 that converts the calculated values into the bone mineral equivalent amount. included. In each ultrasonic transducer pair 21, 22, the transducers 21a and 21b face each other, and the transducers 22a and 22b face each other. These transducers 21a, 21b, 22
a, 22b, ultrasonic oscillation control unit 12, and ultrasonic measurement unit 1
3 is connected as shown in FIG.

【0015】本超音波骨塩量測定装置による骨塩量測定
は次のようにして行なう。まず、測定槽内に被検体であ
る踵26を、一方のトランスデューサ対22のみを遮
り、他方のトランスデューサ対21を遮らないような位
置に入れる(図5(a))。次に、水制御部11によ
り、超音波整合液である水を、注入口23から測定槽内
に入れる。なお、ここで測定槽内に注入される水は、予
め温度が一定となるように制御されている。測定槽20
の内壁に設けられた水位計24により測定槽内の水位が
所定レベルに達したと検出された時点で、水制御部11
は水の注入を停止する。その後、水が安定するのを待っ
て、測定を開始する。
The measurement of bone mineral density by the ultrasonic bone mineral density measuring apparatus is performed as follows. First, the heel 26, which is the subject, is placed in the measurement tank at a position where only one transducer pair 22 is blocked and the other transducer pair 21 is not blocked (FIG. 5A). Next, water, which is an ultrasonic matching liquid, is put into the measurement tank from the inlet 23 by the water control unit 11. Here, the water injected into the measuring tank is controlled in advance so that the temperature is constant. Measurement tank 20
When it is detected by the water level meter 24 provided on the inner wall that the water level in the measuring tank has reached a predetermined level, the water control unit 11
Stops water injection. Thereafter, the measurement is started after the water is stabilized.

【0016】測定の際、制御部14は、踵が介在しない
方のトランスデューサ対21(第2発明における非介在
部超音波発生器、検出器に相当)により、水中の超音波
の速度vw及び(単位距離当たりの)減衰量rwを測定す
る。まず、超音波発振制御部12により一方のトランス
デューサ21aから超音波パルスを発射し、他方のトラ
ンスデューサ21bでそれを受けて、その間の時間tw
を超音波測定部13により測定する。両トランスデュー
サ21a、21bの間の距離Lは既知であるため、現在
の条件の下での水中の超音波の速度vwは vw=L/tw として求めることができる。また、減衰量rwは、受け
側のトランスデューサ21bが検出する超音波の強度を
超音波測定部13により測定し、これと発生側のトラン
スデューサ21aが発生する超音波の強度とを比較する
ことにより求めることができる。これらは、制御部14
内の音速・減衰量算出部16が算出する。
At the time of measurement, the control unit 14 controls the velocity vw of the ultrasonic wave in the water and the velocity (vw) of the ultrasonic wave in the water by the transducer pair 21 without the heel (corresponding to the non-intervening part ultrasonic generator and detector in the second invention). The amount of attenuation rw (per unit distance) is measured. First, an ultrasonic pulse is emitted from one of the transducers 21a by the ultrasonic oscillation control unit 12, and the ultrasonic pulse is received by the other transducer 21b.
Is measured by the ultrasonic measurement unit 13. Since the distance L between the two transducers 21a and 21b is known, the velocity vw of the ultrasonic wave in the water under the current conditions can be obtained as vw = L / tw. Further, the attenuation rw is obtained by measuring the intensity of the ultrasonic wave detected by the transducer 21b on the receiving side by the ultrasonic measuring unit 13 and comparing the measured intensity with the intensity of the ultrasonic wave generated by the transducer 21a on the generating side. be able to. These are the control unit 14
The sound speed / attenuation amount calculation unit 16 within the calculation.

【0017】一方、踵26が介在する方のトランスデュ
ーサ対22(このトランスデューサ対22を構成する各
トランスデューサ22a、22bがそれぞれ、第1発明
における第1、第2超音波発生器、検出器に相当)によ
り、踵26の厚さを測定する。図3に示すように、各ト
ランスデューサ22a、22bから超音波パルスを発射
し、踵26の表面で反射され、戻ってくる超音波を、発
射したトランスデューサ22a、22b自身が検出す
る。超音波測定部13は、各トランスデューサ22a、
22bについて、この超音波パルスの発射から検出まで
の時間t1、t2(図4)を測定する。制御部14はこの
測定値t1、t2より、各トランスデューサ22a、22
bと踵26の表面との間の距離L1、L2を L1=vw・t1/2、 L2=vw・t2/2 として算出する。また、踵26の厚さLbを Lb=L−L1−L2 として算出する。
On the other hand, the transducer pair 22 on which the heel 26 is interposed (the transducers 22a and 22b constituting the transducer pair 22 correspond to the first and second ultrasonic generators and detectors in the first invention, respectively). With this, the thickness of the heel 26 is measured. As shown in FIG. 3, each of the transducers 22a and 22b emits an ultrasonic pulse from each of the transducers 22a and 22b, and the ultrasonic waves reflected by the surface of the heel 26 and returned are detected by the transducers 22a and 22b themselves. The ultrasonic measuring unit 13 includes:
With respect to 22b, the times t1 and t2 (FIG. 4) from the emission of the ultrasonic pulse to the detection are measured. Based on the measured values t 1 and t 2, the control unit 14 determines whether each of the transducers 22 a and 22
The distances L1 and L2 between b and the surface of the heel 26 are calculated as L1 = vw · t1 / 2 and L2 = vw · t2 / 2. The thickness Lb of the heel 26 is calculated as Lb = L-L1-L2.

【0018】最後に、同じく踵26が介在する方のトラ
ンスデューサ対22(ここにおける各トランスデューサ
22a、22bはそれぞれ、第2発明の介在部超音波発
生器、検出器に相当)により、踵骨中の超音波速度vb
及び減衰量rbを測定する。すなわち、一方のトランス
デューサ22aから超音波パルスを発射し、他方のトラ
ンスデューサ22bによりそれを検出して(逆でもよ
い)、その間の時間twb及び検出超音波の強度を測定す
る。この測定値より、踵骨中の超音波速度vbは前記の
通り、 vb=Lb/(Lb/vw+Δt) Δt=twb−tw として算出することができる。或いは、図3(b)に示
すように、 vb=Lb/(tw−t1/2−t2/2) として算出することもできる。また、踵骨中の超音波の
減衰量rbも、検出した超音波の強度値を所定の式に代
入することにより算出することができる。この減衰量算
出の際にも踵骨の厚さLbの値が必要となるが、これも
上記の通り算出した値Lbを代入することにより、再現
性の良い減衰量測定を行なうことができる。このように
して算出した超音波の速度又は減衰量を基に、骨塩量相
当量変換部17が骨塩量相当量を算出し、その結果を表
示部15に表示する。
Finally, a pair of transducers 22 in which the heel 26 is interposed (each of the transducers 22a and 22b here correspond to the interposed portion ultrasonic generator and the detector of the second invention, respectively) is used for the calcaneus. Ultrasonic velocity vb
And the attenuation rb are measured. That is, an ultrasonic pulse is emitted from one transducer 22a and detected by the other transducer 22b (or vice versa), and the time twb and the intensity of the detected ultrasonic wave are measured. From this measured value, the ultrasonic velocity vb in the calcaneus can be calculated as described above as vb = Lb / (Lb / vw + Δt) Δt = twb−tw. Alternatively, as shown in FIG. 3B, it can be calculated as vb = Lb / (tw−t1 / 2−t2 / 2). Also, the attenuation rb of the ultrasonic wave in the calcaneus can be calculated by substituting the detected ultrasonic wave intensity value into a predetermined formula. The value of the thickness Lb of the calcaneus is also required for the calculation of the attenuation. However, by substituting the value Lb calculated as described above, the attenuation can be measured with good reproducibility. The bone mineral equivalent conversion unit 17 calculates the bone mineral equivalent based on the ultrasonic velocity or attenuation thus calculated, and displays the result on the display unit 15.

【0019】なお、精度向上のため、図5(b)に示す
ように、被検体が介在する位置と介在しない位置にトラ
ンスデューサ対を複数対設け、それらの測定値の平均値
を計算の基礎とするようにしてもよい。また、上記実施
例では踵骨を被検体とする骨塩定量装置を例示したが、
本発明は骨以外にも、軟組織を被検体とするもの等、超
音波透過測定装置一般について適用することができる。
In order to improve the accuracy, as shown in FIG. 5B, a plurality of pairs of transducers are provided at a position where the subject intervenes and at a position where the subject does not intervene, and the average value of the measured values is used as a basis for calculation. You may make it. Further, in the above embodiment, the bone mineral quantifying apparatus using the calcaneus as a subject is exemplified.
The present invention can be applied to general ultrasonic transmission measuring devices such as those using soft tissue as a subject in addition to bone.

【0020】[0020]

【発明の効果】第1発明の超音波透過検査装置では、被
検体の厚さを測定する箇所がそのまま超音波透過測定を
行なう箇所となり、両者の食い違いによる測定誤差を防
止することができる。また、厚さを非接触で測定するた
め、被検体の硬さ等にかかわらず、常に一定の条件で厚
さを測定することができる。これらにより、骨塩定量の
際の測定条件が常に一定となり、測定値の再現性が保証
される。第2発明の超音波透過検査装置においても、被
検体の測定と同時に超音波整合液の測定を行なうため、
整合液の温度等の測定条件を一定にすることが容易とな
り、測定値の再現性を向上させる。また、両測定が1回
で済むため、超音波整合液の安定・静止のための時間が
不要となり、測定時間を短くすることができる。
According to the ultrasonic transmission inspection apparatus of the first invention, the position where the thickness of the subject is measured becomes the position where the ultrasonic transmission measurement is performed as it is, and a measurement error due to a discrepancy between the two can be prevented. Further, since the thickness is measured in a non-contact manner, the thickness can always be measured under constant conditions regardless of the hardness of the subject. As a result, the measurement conditions at the time of bone mineral quantification are always constant, and the reproducibility of the measured values is guaranteed. In the ultrasonic transmission inspection apparatus of the second invention, the measurement of the ultrasonic matching liquid is performed simultaneously with the measurement of the subject.
It is easy to make the measurement conditions such as the temperature of the matching liquid constant, and the reproducibility of the measured values is improved. In addition, since both measurements need to be performed only once, time for stabilizing and stopping the ultrasonic matching liquid is not required, and the measurement time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例である超音波骨塩定量装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic bone mineral quantification device according to one embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の骨塩定量装置の超音波トランスデュ
ーサと超音波発振制御部及び超音波検出部の接続関係を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a connection relationship among an ultrasonic transducer, an ultrasonic oscillation control unit, and an ultrasonic detection unit of the bone mineral quantifying device according to the embodiment.

【図3】 測定槽内に被検体である踵を入れた状態の断
面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a state where a heel, which is a subject, is placed in a measurement tank.

【図4】 超音波パルスにより超音波の伝播時間を測定
する際のタイミングチャート。
FIG. 4 is a timing chart when measuring the propagation time of an ultrasonic wave using an ultrasonic pulse.

【図5】 測定槽内におけるトランスデューサ対と被検
体との位置関係を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing a positional relationship between a transducer pair and a subject in a measurement tank.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…測定部 20…測定槽 21、22…トラ
ンスデューサ対 23…水注入口 24…水位計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Measurement part 20 ... Measurement tank 21,22 ... Transducer pair 23 ... Water inlet 24 ... Water level meter

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体を通過する超音波の速度、減衰量
等を測定することにより被検体の特性を検査する超音波
透過検査装置において、 a)内部に被検体及び超音波整合液を入れる測定槽と、 b)測定槽の一方の内壁に近接して設けた第1超音波発
生器及び第1超音波検出器と、 c)上記第1超音波発生器、第1超音波検出器に対向す
るように、測定槽の他方の内壁に近接して設けた第2超
音波発生器及び第2超音波検出器と、 d)第1超音波発生器から超音波を発射した後、第1超
音波検出器で超音波を検出するまでの時間t1、及び、
第2超音波発生器から超音波を発射した後、第2超音波
検出器で超音波を検出するまでの時間t2を測定する手
段と、 e)時間t1及びt2を基に、超音波通過方向の被検体の
厚さを算出する手段とを備えることを特徴とする超音波
透過検査装置。
1. An ultrasonic transmission inspection apparatus for inspecting characteristics of an object by measuring the speed, attenuation, etc. of an ultrasonic wave passing through the object, a) placing the object and an ultrasonic matching liquid inside A measuring tank; b) a first ultrasonic generator and a first ultrasonic detector provided near one inner wall of the measuring tank; c) the first ultrasonic generator and the first ultrasonic detector; A second ultrasonic generator and a second ultrasonic detector provided so as to be opposed to each other on the other inner wall of the measuring tank; and d) first ultrasonic waves are emitted from the first ultrasonic generator. The time t1 until the ultrasonic wave is detected by the ultrasonic wave detector, and
Means for measuring a time t2 from when the ultrasonic wave is emitted from the second ultrasonic wave generator to when the ultrasonic wave is detected by the second ultrasonic wave detector; e) an ultrasonic wave passing direction based on the times t1 and t2; Means for calculating the thickness of the subject.
【請求項2】 被検体を通過する超音波の速度、減衰量
等を測定することにより被検体の特性を検査する超音波
透過検査装置において、 a)内部に被検体及び超音波整合液を入れる測定槽と、 b1)測定槽の内壁であって、被検体が介在しない箇所
に対向して設けた非介在部超音波発生器及び非介在部超
音波検出器と、 b2)測定槽の内壁であって、被検体が介在する箇所に
対向して設けた介在部超音波発生器及び介在部超音波検
出器とを備えることを特徴とする超音波透過検査装置。
2. An ultrasonic transmission inspection apparatus for inspecting characteristics of an object by measuring the speed, attenuation, etc. of an ultrasonic wave passing through the object, a) placing the object and an ultrasonic matching liquid inside B1) a non-intervening part ultrasonic generator and a non-intervening part ultrasonic detector provided on the inner wall of the measuring tank and opposed to a portion where the subject does not intervene; b2) the inner wall of the measuring tank An ultrasonic transmission inspection apparatus, comprising: an interposed portion ultrasonic generator and an interposed portion ultrasonic detector provided opposite to a portion where a subject intervenes.
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