CN113349826A - 超声波ct装置 - Google Patents

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CN113349826A CN202011170990.5A CN202011170990A CN113349826A CN 113349826 A CN113349826 A CN 113349826A CN 202011170990 A CN202011170990 A CN 202011170990A CN 113349826 A CN113349826 A CN 113349826A
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铃木敦郎
坪田悠史
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Abstract

本发明提供一种超声波CT装置，其能够将测量对象者的乳房等测量部位成形为适合于测量的形状，而且测量对象者的负担小。超声波CT装置具有：测量容器，其为筒状；以及振子阵列，其向插入到测量容器内的测量对象发送超声波，并接收来自测量对象的超声波。在测量容器内配置有凝胶，凝胶的表面与测量对象的至少被发送超声波的表面紧密接触，从振子阵列发送的超声波通过凝胶内而从与测量对象紧密接触的表面照射到测量对象。

Description

超声波CT装置
技术领域
本发明涉及一种对向体内照射超声波而得到的信号进行处理来生成活体的剖面图像等并进行显示的超声波CT装置。
背景技术
作为将超声波测定应用于乳腺癌检测的医疗用诊断装置，在专利文献1等中公开了乳房用超声波CT(Computed tomography，计算机断层扫描)装置。在乳房用超声波CT装置中，在插入水中的乳房周围配置作为超声波发送/接收器的环状的振子阵列，从360度全周方向对乳房照射超声波，测定来自乳房的反射信号或透射信号，并进行图像重建。由此，获取乳房的断层图像。从反射信号得到与乳房组织的构造相关的信息，根据透射信号得到与组织中的超声波的声速、衰减相关的信息。一般情况下，肿瘤中的超声波的声速和衰减量比周围的乳腺、脂肪等正常组织高。因此，可以根据超声波的声速或衰减量的断层图像(透射波图像)来定量地检测出肿瘤。
另一方面，在专利文献2中，公开了使用光声效应的乳房的图像诊断装置。该装置对乳房从乳头向胸壁的方向照射激光，利用配置在周围的振子阵列测定从乳房产生的声信号，并检测肿瘤。此时，在专利文献2的技术中，公开了如下的结构：用气球将乳房从乳头向胸壁方向推压，由此来压缩乳房，使乳房的厚度减小。通过压缩乳房使厚度减小，可以降低乳房内的激光的衰减，因此，可以使光入射到乳房的整个区域。
另一方面，在专利文献3中，为了在乳房用超声波CT装置中减小超声波相对于乳房表面的入射角，提出了如下的成形法：在从下方吸引乳房的乳头部的基础上，然后向下方拉伸乳房的乳头部，由此将乳房伸长成圆柱状。
另外，如非专利文献1等所示，超声波CT装置还用于以乳房以外为对象的生物体信息的测量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2018/0140273号说明书
专利文献2：美国专利申请公开第2016/0262628号说明书
专利文献3：美国专利申请公开第2017/0224305号说明书
非专利文献
非专利文献1：Wiskin、J.等，SPIE Medical Imaging，SPIE发行，10955卷，MI(2019)。
发明要解决的问题
在乳房用超声波CT装置中，如上述专利文献1所记载的那样，将乳房插入到装有表示接近乳房组织的声速的水的容器中，从环状的振子阵列通过乳房周围的水对乳房水平(与床身的主平面平行)地照射超声波，并通过振子阵列接收其反射波、透射波。但是，一般情况下，乳房的形状接近圆锥形，在对乳房水平地照射超声波时，由于充满乳房的周围的水的声速与乳房皮肤的声速的差，超声波在乳房的表面发生折射。由于折射方向是与振子阵列存在的平面正交的方向(z方向)，所以在乳房内反射的超声波、透过乳房的超声波到达振子阵列的比例减少，阻碍了画质的提高。
而且，由于乳房的形状不是完全的圆锥形，而是根据部位的不同而倾斜角不同，所以产生超声波相对于乳房的表面大幅倾斜地入射的区域和以接近垂直的角度入射的区域，在画质的精度上产生分布。特别是靠近胸壁的乳房的基部的乳房表面的倾斜大，还存在难以得到精细的图像的问题。
另外，由于乳房用超声波CT装置将乳房插入装有水的容器中来进行测量，所以乳房因水的浮力被推向胸壁而平坦地变形，超声波相对于乳房表面的入射角变大。
另外，在乳房因水的浮力而平坦地变形的情况下，存在于乳房的根部(胸壁附近)的肿瘤被推向胸壁方向，有时被推出到环状的振子阵列能够照射超声波的区域(视野)的外侧。
另外，在容积小的乳房的情况下，大多为平坦的形状，容易受到因浮力导致的变形、超声波的入射角的影响。
由于这样的原因，期望调整乳房的形状，以使超声波能够以相对于乳房表面尽可能垂直或接近垂直的角度入射。
专利文献2的光声技术虽然公开了用气球将乳房从乳头向胸壁方向推压来压缩的技术，但没有考虑乳房的侧面形状。
另一方面，专利文献3的乳房成形方法是在乳头部安装吸引器具并将乳房向下方拉伸而伸长为圆柱状的技术，对于患者而言，在乳头部安装吸引器具、被该器具拉伸会成为心理负担。另外，由于需要在装置结构中追加用于吸引乳房的器具、机构，所以导致装置成本的增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超声波CT装置，其能够将测量对象的乳房等测量部位成形为适合于测量的形状，而且测量对象的负担小。
解决方案
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种超声波CT装置，具有：筒状的测量容器；以及振子阵列，其向插入到测量容器内的测量对象发送超声波，并接收来自测量对象的超声波。在测量容器内配置有凝胶，凝胶的表面与测量对象的至少被发送超声波的表面紧密接触，从振子阵列发送的超声波通过凝胶内，从与测量对象紧密接触的表面照射到测量对象。
发明效果
根据本发明，能够通过凝胶将测量对象的乳房等测量部位成形为适合于测量的形状。由于凝胶柔软，所以给予测量对象的负担小。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的超声波CT装置的一例的框图。
图2是图1的测量容器的剖视图。
图3是在图1的测量容器的底部配置了薄片27的情况下的剖视图。
图4的(a)～(c)是表示实施方式1的超声波CT装置的测量时的各部的动作(动作例1)的剖视图。
图5是表示实施方式1的超声波CT装置的测量时的各部的动作(动作例1)的流程图。
图6的(a)～(c)是表示实施方式1的超声波CT装置的测量时的各部的动作(动作例2)的剖视图。
图7的(a)～(c)是表示实施方式1的超声波CT装置的测量时的各部的动作(动作例3)的剖视图。
图8是表示实施方式1的超声波CT装置的测量时的各部的动作(动作例3)的流程图。
图9是表示本发明的实施方式2的超声波CT装置的一例的框图。
图10是表示本发明的实施方式3的超声波CT装置的一例的框图。
图11是表示本发明的实施方式4的超声波CT装置的一例的框图。
附图标记说明
1…测量对象、1a…测量部位(乳房)、2…床身、3…振子阵列、4…测量容器、5…振子阵列驱动机构、6…振子阵列位置控制部、7…信号处理部、8…存储部、9…收发控制部、10…凝胶、11…输入输出部、21…中央板、22…周缘板、23…中央驱动机构、23a…轴构件、23b…驱动源、24…周缘驱动机构、24a…轴构件、24b…驱动源、25…凝胶变形机构、26…控制部、27…薄片、51…声音传感器、52…光学照相机、53…负荷传感器、61…凹部、80…凝胶废弃部、81…破坏容器、82…导出路径、90…凝胶供给部、92…导入路径、93…开口、91…保管容器、94…原料供给部、95…开口。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的一个实施方式的超声波CT装置进行说明。
<<实施方式1>>
本发明的实施方式1的超声波CT装置是适合于乳房的测量的装置。图1是表示实施方式1的超声波CT装置的整体结构的框图，图2是表示测量时的乳房和与乳房表面紧密接触的凝胶的剖视图。
本实施方式1的乳房用超声波CT装置具备：搭载测量对象1的床身2、测量容器4、以及振子阵列3。在床身2上设置有用于插入测量对象1的测量部位(乳房)1a的开口。测量容器4为筒状(这里为圆筒状)，并配置在床身2的开口的下部。振子阵列3配置在测量容器4的外周，向插入到测量容器4内的测量部位1a发送超声波，并接收来自测量部位1a的超声波。振子阵列3是沿着测量容器4的外周(与床身2的主平面平行的面内)排列多个振子的环状，配置成能够相对于测量容器4上下移动。
振子阵列3中具备使振子阵列3相对于测量容器4上下移动的振子阵列驱动机构5。在振子阵列驱动机构5上连接有控制其动作的振子阵列位置控制部6。
另外，在振子阵列3上连接有控制超声波的收发的收发控制部9。收发控制部9对构成振子阵列3的振子输出应发送的信号，并且接收振子接收到的信号。另外，收发控制部9通过在测量时进行振子阵列位置控制部6的控制，实现对测量部位1a的期望的剖面(排列有环状的振子阵列3的面内)的测量。
在收发控制部9上连接有信号处理部7。信号处理部7通过分别以预定的方法对接收到振子阵列3的振子的超声波的反射波信号和透射波信号进行运算处理，从而分别生成测量部位1a的反射波图像和透射波图像。
信号处理部7与输入输出部11和存储部8连接。输入输出部11从操作者接受测量条件、运算条件等，并且显示生成的反射波图像、透射波图像。存储部8中存储反射波信号、透射波信号、以及生成的反射波图像、透射波图像。
在本实施方式中，如图2所示，在测量容器4内配置有凝胶10。凝胶10的表面与测量部位1a的至少被发送超声波的表面紧密接触。在本实施方式中，凝胶10的表面配置成与测量部位(以下也称为乳房)1a的整个表面紧密接触。从振子阵列3发送的超声波通过凝胶10内而从与测量部位1a紧密接触的表面(界面)照射到测量部位1a。由测量部位1a反射的超声波或透过测量部位1a的超声波再次通过凝胶10，由振子阵列3接收。
凝胶10的表面与乳房1a的表面紧密接触，由此使乳房1a的表面成形。即，凝胶10的表面形状与乳房1a的形状紧密接触，乳房1a是没有骨头的有弹性的组织，因此，通过预先成形为期望的形状，乳房1a成形为沿着凝胶10的表面形状的表面形状。另外，在使凝胶10与乳房1a的表面紧密接触后，通过使凝胶10的表面形状变形，可以使与凝胶10的表面紧密接触的乳房1a的表面形状变形。由此，能够使乳房1a成形，以使超声波以接近垂直的角度一致地入射到乳房1a的表面。
通过从振子阵列3对利用凝胶10成形的乳房1a发送超声波，能够减小超声波在乳房1a的表面折射的角度，能够增大乳房1a中的超声波的反射波、透射波到达振子阵列3的比例。
由于凝胶10粘性高、有弹性，所以即使与测量部位1a的表面紧密接触，测量对象1也难以感觉到负担。
这样，根据本实施方式的乳房用超声波CT装置，由于能够将测量部位(乳房)1a成形为适合于测量的形状来收发超声波，所以能够提高测量精度。而且，测量对象1的负担也很小。
此外，凝胶10的表面形状可以在将测量部位1a插入测量容器3之前预先成形，也可以在将测量部位1a插入测量容器3中而与凝胶1a的表面紧密接触之后，使凝胶10的表面形状变形为适合于测量的形状。
<凝胶变形机构>
在本实施方式的超声波CT装置中，为了在测量容器4中使凝胶10变形而具备凝胶变形机构25。凝胶变形机构25通过按压或拉伸测量容器4内的凝胶10，使凝胶10的表面形状变形。作为凝胶变形机构25，例如如图2所示，可以采用配置在测量容器4的底面上，将凝胶10的底面向上方推起和/或向下方下拉的机构。例如，如图2所示，凝胶变形机构25构成为具备：中央板21，其配置在测量容器4的底面的中央区域，并支承凝胶10的中央部；以及周缘板22，其呈环状地配置在中央板21的外侧，并支承凝胶10的周缘部。中央板21在此为圆形，但也可以为四边形等期望的形状。中央板21与中央驱动机构23连接，该中央驱动机构23具有至少将中央板21向下方下拉的功能。周缘板22与周缘驱动机构24连接，该周缘驱动机构24具有至少将周缘板22向上方推起的功能。
例如，中央驱动机构23构成为包括：轴构件23a，其上端与中央板21连接；以及步进电动机等驱动源23b，其与轴构件23a的下端连接并使轴构件23a上下移动。同样，周缘驱动机构24可以构成为包括：轴构件24a，其上端分别与周缘板22连接；以及步进电动机等驱动源24b，其与轴构件24a的下端连接并使轴构件24a上下移动。在驱动源23b、24b上连接有控制这些动作的控制部26。由此，控制部26控制中央板21和周缘板22的下降量和/或上升量，控制凝胶10的变形量。
如图2所示，这种结构的凝胶变形机构25通过将中央板21向下方下拉，可以使凝胶10的表面中央向下方凹陷。因此，在插入乳房1a之前，通过将中央板21向下方下拉，可以使凝胶10形成凹部而用于插入乳房1a。另外，将乳房1a插入到凝胶10的凹部中，在凝胶10的表面与乳房1a紧密接触后，将中央板21向下方下拉，由此，通过紧密接触的凝胶10吸附在乳房1a上的作用，可以将乳房1a的乳头部下拉，使乳房1a的表面接近与床身2的主平面垂直的角度。
另外，凝胶变形机构25通过将周缘板22向上方推起，将凝胶10的周缘部向上方抬起，将乳房1a的周缘的基底部(靠近胸壁的部分)上推，能够使凝胶10的周缘部的表面的倾斜接近与床身2的主平面垂直的角度。
另外，驱动源23b、24b也可以还具备使中央板21及周缘板22旋转的机构。由此，凝胶变形机构25通过使中央板21和/或周缘板22旋转，能够改变凝胶10的方向，因此，即使在仅通过上下移动难以使乳房1a和凝胶10的表面紧密接触的情况下，也能够进行紧密接触。
在凝胶10具有自支承性的情况下，如图2所示，可以做成中央板21和周缘板22兼用作测量容器3的底面的结构。另外，如图3所示，也可以在中央板21和周缘板22上配置可伸缩的薄片27来覆盖凝胶10的底面。在这种情况下，即使凝胶10柔软、自支承性小，薄片27也能够在中央板21和周缘板22之间支承凝胶10。
此外，在测量容器4中，优选配置有检测凝胶10的表面与乳房1a的表面是否紧密接触的传感器。由此，控制部26能够根据传感器的检测结果来控制凝胶的变形量。传感器可以使用声音传感器51、光学照相机52、以及负荷传感器53等中的一个以上。如图2所示，声音传感器51配置在测量容器4的侧面，与振子阵列3同样，与床身2的主平面平行地向乳房1a发送超声波并接收。只要是能够从凝胶10侧测定乳房1a的位置，则可以将光学照相机52配置在任何位置。例如，如图2所示，可以配置在测量容器4的底面(中央板21或周缘板22)，也可以配置在侧面。负荷传感器53测量驱动源23b使板21移动时的负荷。
在将声音传感器51用作传感器的情况下，从声音传感器51通过凝胶10向乳房1a发送超声波，用相同的声音传感器接收其反射波。控制部26在反射波的接收信号比预先设定的阈值小的情况下，判定为乳房1a与凝胶10的界面没有紧密接触，不能获得测量所需的强度的接收信号。另外，也可以从声音传感器51通过凝胶10向乳房1a发送超声波，由配置在透射波到达的位置的其他声音传感器51接收透过了乳房1a的透射波。控制部26在透射波的接收信号比预先设定的阈值大的情况下，判定为乳房1a与凝胶10的界面紧密接触，能够得到测量所需的强度的透射波信号。
在将声音传感器51用作传感器的情况下，振子阵列3可以兼用作声音传感器51。由于振子阵列3能够通过振子阵列驱动机构5上下移动，所以通过配置在任意的高度，能够确认各位置处的凝胶10与测量部位1a的接触是否足以进行测量。
另外，在振子阵列3兼用作声音传感器51的情况下，也可以根据反射波和/或透射波的信号强度，判定超声波向乳房1a的表面的信号的入射角。即，在超声波从接近垂直的方向入射到乳房1a的表面的情况下，由振子阵列3接收的反射波和/或透射波的强度变大。因此，在尽管乳房1a的表面与凝胶10紧密接触但不能得到比预定的阈值大的反射波和/或透射波的情况下，也可以构成为控制部26进行控制以使凝胶10的表面形状变化。
另一方面，在将光学照相机52用作传感器的情况下，通过凝胶10拍摄乳房1a的图像，控制部26根据由光学照相机52拍摄到的图像，判定乳房1a与凝胶10的界面是否紧密接触。在乳房1a与凝胶10不紧密接触的情况下，其间存在空气层。由于空气层相对于凝胶10和乳房1a折射率的差大，所以因空气层而产生光的反射，在拍摄到的图像上成为亮度大的白色区域。控制部26通过图像的二值化等来判定是否存在亮度大的白色区域，从而能够判定乳房1a与凝胶10是否紧密接触。
在将负荷传感器53用作传感器的情况下，负荷传感器53构成为检测将中央板21向下方下拉所需的力。在将乳房1a插入到凝胶10中的状态下，将中央板21向下方下拉，在其所需要的力比凝胶10的重量大的情况下，控制部26能够判定为乳房1a与凝胶10的表面紧密接触。
<测量时的各部的动作例1>
使用图4的(a)～(c)和图5的流程，对通过本实施方式的超声波CT装置来测量乳房1a时的步骤和各部的动作的一例进行说明。
如图4所示，在容器4内配置有凝胶10，该凝胶10预先在表面形成有与乳房1a的形状相匹配的凹部。在这种状态下，测量对象1在床身2上俯卧，将乳房1a插入到测量容器4的凝胶10的凹部内(图4的(a)，步骤101)。乳房1a从凝胶10的表面受到垂直阻力，如图4的(b)所示，被向上方推起，平坦变形。
接着，控制部26使凝胶变形机构25动作，通过降低凝胶10的底面中央部的区域的位置，将与凝胶10内侧接触的乳房1a的中央部向下方相应下拉预先规定的量(图4的(c)，步骤102)。具体而言，控制部26通过使驱动源23b动作，使中央板21向下方移动，从而将乳房1a的中央部向下方下拉。由此，能够在保持凝胶10与乳房1a紧密接触的状态下，从使乳房1a的形状平坦变形的形状，拉伸成接近自然的乳房1a的形状，或者拉伸成从接近垂直的角度使超声波入射到乳房1a的表面的形状，从而成形。
在图4的(c)的状态下，为了调整乳房1a与凝胶10的紧密接触状态，或者对乳房1a的表面的倾斜进行微调整，进而也可以在控制部26的控制下，驱动源23b、24b使中央板21和/或周缘板22上下移动来微调整(步骤102)。例如，使周缘板22上升，通过凝胶10可以使乳房1a的基底部周围的倾斜接近与床身2的主平面垂直的倾斜。
另外，除了上下移动之外，或者代替上下移动，也可以使中央板21和/或周缘板22旋转。
接着，控制部26通过传感器测量乳房1a与凝胶10的紧密接触状态(步骤103)。具体而言，例如，控制部26使用振子阵列3作为传感器，控制振子阵列位置控制部6和收发控制部9，将振子阵列3配置在预定的高度，对乳房1a照射超声波，通过振子阵列3接收其反射波和/或透射波。如果接收到的信号强度在阈值以上，则控制部26判定为处于紧密接触状态(步骤104)。控制部26在判定为不是紧密接触状态的情况下，返回步骤102，调整凝胶10和乳房1a的紧密接触状态。
在步骤104中，在控制部26判定为处于紧密接触状态的情况下，进入步骤105，收发控制部9和振子阵列位置控制部6将振子阵列3配置在用于测量的预定位置，从振子阵列3通过凝胶10向乳房1a照射超声波，通过振子阵列3接收反射波和/或透射波(步骤105)。信号处理部7通过对接收信号实施预定的运算处理，生成反射波图像和/或透射波图像(步骤106)。信号处理部7使输入输出部11的显示部显示生成的图像，并存储在存储部8中。
此外，以上的工序是通过控制部26、收发控制部9以及振子阵列位置控制部6根据操作者使用输入输出部11指定的条件控制各部来进行的。
<测量时的各部的动作例2>
使用图6的(a)～(c)，对通过本实施方式的超声波CT装置测量乳房1a时的各部的步骤和各部的动作的其他例子进行说明。
在图6的(a)～(c)的例子中，与上述的图4的(a)～(c)和图5的动作例1不同，凝胶10使用事先没有形成与乳房匹配的凹部且上表面平坦的凝胶10。在测量前使凝胶10的形状变形，在表面形成凹部61。
即，在动作例2中，在图5的动作例1的步骤101之前，如图6的(a)所示，首先，控制部26通过使中央板21向下方移动，使乳房1a的中央部向下方下拉，在凝胶表面形成凹部61(参照图6的(b))。使中央板21向下方移动的距离(移动量)可以是预定的距离，在过去进行过测量对象1的乳房1a的测量的情况下，也可以为控制部26根据此时的测量数据求出移动量的结构。
接着，进行图5的步骤101～107，将乳房1a插入凹部61，在利用凝胶变形机构25使乳房1a成形后，收发超声波。这些动作与动作例1的图5的流程相同，所以省略说明。
这样，本实施方式的超声波CT装置不需要在凝胶10上预先形成与乳房1a对应的形状的凹部，能够降低凝胶10的制造成本。
<测量时的各部的动作例3>
使用图7的(a)～(c)以及图8的流程，对利用本实施方式的超声波CT装置测量乳房1a时的各部的步骤和各部的动作的又一例进行说明。
在本动作例3中，与上述的动作例1和动作例2不同，在凝胶10上不事先形成凹部，如图7的(a)～(c)所示，在使乳房1a与上表面平坦的凝胶10紧密接触后，使凝胶10变形。
首先，如图7的(a)所示，测量对象1将乳房1a插入到测量容器1中(步骤201)。在该状态下，控制部26通过使中央板21和周缘板22两者向上方移动，从而使凝胶10的表面以平坦的状态向上方移动，利用凝胶10的弹性以包入乳房1a的方式紧密接触(图7的(b)、步骤202)。此时，乳房1a从凝胶10的表面受到垂直阻力，受到压迫而平坦地变形。接着，控制部26通过仅使周缘板22进一步上升，使凝胶10的周缘部上升(步骤203)。由此，乳房1a受到从凝胶10的周缘区域向中央方向按压的力，乳房1a的侧面成形为相对于床身2的主平面呈接近垂直的倾斜(图7的(c)、步骤203)。
此外，在步骤203中，控制部26也可以在将周缘板向上方推起后，将中央板21向下方下拉。另外，与动作例1相同，也可以在图7的(c)的状态下调整乳房1a与凝胶10的紧密接触状态。
之后，控制部26等与动作例1同样地进行步骤103～107，测量紧密程度，收发超声波，生成并显示图像。
在本动作例3中，由于将乳房1a的侧面形状成形为与床身2的主平面垂直的倾斜，所以能够从振子阵列3以接近垂直的角度向乳房1a的侧面入射超声波。
如上所述，在实施方式1的超声波CT装置中，由于能够使凝胶10与乳房1a紧密接触而照射超声波，所以能够通过凝胶10将乳房1a向下方下拉，或者将周缘部向上推起而成形。因此，能够提高超声波的反射波、透射波到达振子阵列3的比例，提高测量精度。
而且，凝胶10具有弹性且柔软，因此，还具有即使使乳房1a等测量部位成形，测量对象1也难以感觉到负担的优点。
<凝胶>
凝胶10优选能够兼顾超声波拍摄所需的声音特性和机械特性。例如，凝胶10的机械特性即拉伸时的应变率为100％以上，优选为200％以上，且声速值与水的声速值相等(偏差在5％以内)，进而超声波衰减率优选为0.1dB/MHz/cm以下。
作为一例，可以使用通过在脱气气氛下对使用自由基聚合引发剂聚合的水凝胶与基于多价离子键的水凝胶的复合水凝胶进行调制而得到的凝胶。具体而言，可以得到含有具有交联网状结构的聚丙烯酰胺和海藻酸，且海藻酸保存在聚丙烯酰胺的交联网状结构的网络内的凝胶。保存在网络内的海藻酸优选通过离子交联，构成网络状的海藻酸。
在将该凝胶配置在测量用容器4内的情况下，当插入测量部位(乳房)1a时发生变形，能够平滑地覆盖乳房1a的凹凸。而且，由于其声音特性接近水，所以能够在不使超声波衰减的情况下到达深部进行测量。
作为上述凝胶的制造方法，首先，将聚合方式不同的多种聚合物(使用自由基聚合引发剂聚合的水凝胶和基于多价离子键的水凝胶等)或其原料混合，使第1种聚合物(例如使用自由基聚合引发剂聚合的水凝胶)聚合或交联而凝胶化。接着，使第2种聚合物(例如，基于多价离子键的水凝胶)或其原料与第1种聚合物聚合或交联而凝胶化。通过在真空压力下进行这些所有的工序，可以制造能够兼顾超声波拍摄所需的声音特性和机械特性的凝胶。
使用自由基聚合引发剂聚合生成的水凝胶优选为聚丙烯酰胺。作为通过多价离子键交联生成的水凝胶，优选通过多价离子交联的海藻酸。作为使海藻酸交联的多价离子源，例如可以使用草酸钙。通过自由基聚合引发剂聚合的水凝胶与通过多价离子键交联生成的水凝胶的比例可以为3∶2～9∶1，优选为13∶7～9∶1。
此外，本实施方式不限定于上述材料。例如，作为使用自由基聚合引发剂聚合的水凝胶，可以使用双丙酮丙烯酰胺或N-羟乙基丙烯酰胺或N-(3-甲氧基丙基)丙烯酰胺，作为通过多价离子键交联生成的水凝胶，可以使用LA结冷胶、卡拉胶、LA果胶。
<<实施方式2>>
使用图9对实施方式2的超声波CT装置进行说明。
实施方式2的超声波CT装置具备向测量容器4内的空间供给凝胶的凝胶供给部90。凝胶供给部90包括保管凝胶10的保管容器91、以及将保管容器91内的凝胶10导入测量容器4内的导入路径92。在测量容器4中，具备将沿着导入路径92移动来的凝胶10取入至测量容器4的内部空间的开口93。在开口93也可以设置门。
在保管容器91中预先收纳凝胶10。在测量之前，操作者手动或自动地将收纳在保管容器91中的凝胶10移动到测量容器4中。例如，将保管容器91设置在比测量容器4的开口93高的位置。另外，导入路径92设为连结保管容器91的凝胶取出口和测量容器4的开口93的滑梯形状。在该情况下，操作者通过手动或自动打开保管容器91的取出口，凝胶10因自重在滑梯的导入路径92上滑动，从测量容器4的开口93移动到测量容器4，并插入到测量容器4内。
此外，保管容器91也可以具备对凝胶10保温的加热器、对凝胶10杀菌(或灭菌)的杀菌机构。作为杀菌机构，例如可以使用紫外线照射、超声波照射等物理杀菌机构，或者进行如消毒皂处理的化学杀菌的机构。
在实施方式2的结构中，由于能够容易地向测量容器4内供给凝胶10，因此，即使每当测量对象1变化而更换凝胶10，也不会成为操作者的负担，且是卫生的。
实施方式2的超声波CT装置的其他结构及各部的动作与实施方式1相同，因此省略说明。
<<实施方式3>>
使用图10对实施方式3的超声波CT装置进行说明。
实施方式3的装置与实施方式2的装置同样地具备凝胶供给部90，但实施方式3的凝胶供给部90的保管容器91兼用作凝胶调制(制造)部。具体而言，保管容器91具备一个以上的调配槽，并具备分别向一个以上的调配槽供给原料的原料供给部94、以及在调配槽内使原料聚合或交联而凝胶化的混合调整器等。
由此，能够在测量前用凝胶调制部(保管容器)91调制(制造)凝胶10，在测量时手动或自动地使凝胶10移动到测量容器4。
因此，在实施方式3的装置中，只要预先供给原料，就能够制造凝胶10并供给到测量容器4内，因此操作者不需要准备凝胶10并搬运到保管容器91，减轻了操作者的负担。
实施方式3的超声波CT装置的其他结构及各部的动作与实施方式1相同，因此省略说明。
<<实施方式4>>
使用图11对实施方式4的超声波CT装置进行说明。
实施方式4的装置除了实施方式2或实施方式3的凝胶供给部90之外，还具备凝胶废弃部80。凝胶废弃部80包括：破坏容器81，其具备对凝胶10实施粉碎等破坏处理的机构；以及导出路径82，其将测量容器4内的凝胶10引导至破坏容器81。测量容器4上具备取出测量容器4内的凝胶的开口95。开口95也可以兼用作实施方式1的取入凝胶的开口93。开口95也可以具备门。
如实施方式1中说明过的那样，操作者在进行了乳房1a的成形和测量的情况下，手动或自动地将测量容器4内的凝胶10移动到破坏容器81。例如，将破坏容器81设置在比测量容器4的开口95低的位置上。另外，导出路径82设为连结测量容器4的开口95和破坏容器81的凝胶取入口的滑梯形状。操作者手动或自动打开测量容器4的开口95的门。由此，凝胶10因自重在滑梯的导出路径82中滑动而被取入到破坏容器81内，在破坏容器81内实施粉碎等破坏处理而被排出。
此外，破坏容器81进行破坏处理的机构不限定于粉碎，也可以是利用酸碱进行的碎片化、热溶解等其他处理。
实施方式4的超声波CT装置的其他结构及各部的动作与实施方式1相同，因此省略说明。

Claims (17)

1.一种超声波CT装置，其特征在于，
所述超声波CT装置具有：
筒状的测量容器；以及
振子阵列，其向插入到所述测量容器内的测量对象发送超声波，并接收来自所述测量对象的超声波，
在所述测量容器内配置有凝胶，所述凝胶的表面与所述测量对象的至少被发送所述超声波的表面紧密接触，
从所述振子阵列发送的超声波通过所述凝胶内而从与所述测量对象紧密接触的表面照射到所述测量对象。
2.一种超声波CT装置，其特征在于，
所述超声波CT装置具有：
筒状的测量容器；
振子阵列，其向插入到所述测量容器内的测量对象发送超声波，并接收来自所述测量对象的超声波；以及
凝胶供给部，其向所述测量容器内的空间供给凝胶。
3.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述测量容器内的凝胶的表面与所述测量对象的表面紧密接触，从所述振子阵列发送的超声波从所述凝胶的表面向所述测量对象照射。
4.根据权利要求1所述的超声波CT装置，其特征在于，
在所述测量容器中具备凝胶变形机构，该凝胶变形机构通过按压或拉伸所述测量容器内的凝胶，使所述凝胶的表面形状变形。
5.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
在所述测量容器中具备凝胶变形机构，该凝胶变形机构通过按压或拉伸所述测量容器内的凝胶，使所述凝胶的表面形状变形。
6.根据权利要求4所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶变形机构是配置在所述测量容器的底面并将所述凝胶的底面向上方推起或向下方下拉的机构。
7.根据权利要求6所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶变形机构具备：
中央板，其配置在所述测量容器的底面的中央区域，且支承所述凝胶的中央部；
周缘板，其配置在所述中央板的外侧，且支承所述凝胶的周缘部；
中央驱动机构，其将所述中央板向下方下拉；以及
周缘驱动机构，其将所述周缘板向上方推起。
8.根据权利要求7所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述中央板和所述周缘板兼用作所述测量容器的底面。
9.根据权利要求4所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述超声波CT装置还具有控制部，该控制部通过控制所述凝胶变形机构来控制所述凝胶的变形量。
10.根据权利要求9所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述超声波CT装置还具有传感器，该传感器检测所述凝胶的表面与所述测量对象的表面是否紧密接触，
所述控制部根据所述传感器的检测结果来控制所述凝胶的变形量。
11.根据权利要求10所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述传感器是照相机、声音传感器或负荷传感器。
12.根据权利要求10所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述振子阵列兼用作所述传感器。
13.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶供给部包括：
保管容器，其保管凝胶；以及
导入路径，其将所述保管容器内的凝胶向所述测量容器内引导。
14.根据权利要求13所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶供给部还包括制造凝胶的凝胶制造容器。
15.根据权利要求14所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶制造容器兼用作所述保管容器。
16.根据权利要求13所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述凝胶供给部还包括对所述凝胶进行杀菌的杀菌机构。
17.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
在所述测量容器中还具备将所述测量容器内的凝胶取出并废弃的废弃机构。
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