JP2002136518A - 超音波生体組織評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】品質管理や校正の精度を向上させることができ
る超音波生体組織評価装置を提供する。 【解決手段】超音波骨評価装置２は、装置本体４と、こ
の装置本体４に対して着脱自在に装着され、装置本体４
の底面を除く上面および側面の全体を覆うカバーの役割
をも果たし、規定温度に調節する温度制御装置（温度調
節手段）７６とを有している。温度制御装置７６は、下
側が開放された中空の直方体形状のカバー部材（蓋部
材）８２を有している。このカバー部材８２の上面の表
面側には、コントローラ８４が設置され、カバー部材８
２の上面の裏面側には、加熱冷却部８６が設置されてい
る。この温度制御装置７６を装置本体４の上面側に覆い
被せることにより、装置本体４の上面および側面全体が
温度制御装置７６によって覆われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波により生体
組織の評価を行う超音波生体組織評価装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】超音波生体組織評価装置として、例えば
人間の踵骨を関心部位とした超音波骨評価装置等が知ら
れている。この超音波骨評価装置では、人間の踵骨に対
して超音波を照射し、骨を通過した超音波の音速や減衰
度合いの測定値を骨の健常さの評価値としている。

【０００３】しかしながら、超音波骨評価装置では、各
計測機構の経時変化等により測定結果に誤差が生じる可
能性がある。

【０００４】このため、被測定者を測定する前に、測定
結果に誤差が生じていないかをチェックしたり、誤差が
生じている場合には、誤差を修正するように校正が行わ
れている。

【０００５】このような超音波骨評価装置の品質管理や
校正には、通常、ファントムと呼ばれるテスト用の被測
定部材が用いられ、このファントムに対して測定を行
う。

【０００６】しかしながら、どのような構成材料で形成
されたファントムであっても、その温度が変化すると、
超音波の音速や減衰度合いが変化してしまうという問題
がある。

【０００７】例えば、ファントムをアクリル樹脂で形成
した場合、その温度が１０℃の時と４０℃の時とでは、
超音波の音速が８０ｍ／ｓも異なる。これは、アクリル
樹脂を通過する超音波の音速が約２７００ｍ／ｓ程度で
あるとすると、約３％の誤差となる。

【０００８】また、超音波の減衰度合いについても、音
速ほどではないにしろ、温度差による誤差が生じる。

【０００９】従来の超音波骨評価装置では、ファントム
を用いてその品質管理や校正を行う場合、前記温度変化
によるファントムの特性変化をやむを得ないものとして
扱っており、このことは、超音波骨評価装置の測定精度
の向上を阻害する要因の１つとなっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、品質
管理や校正の精度を向上させることができる超音波生体
組織評価装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１５）の本発明により達成される。

【００１２】（１） 被検体に対し超音波の送受信を行
う測定部を有し、該測定部からの情報に基づいて生体組
織の評価を行う超音波生体組織評価装置であって、当該
超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記測定部の
周囲の温度が単一または複数の規定温度になるよう調節
する温度調節手段を有することを特徴とする超音波生体
組織評価装置。

【００１３】（２） 被検体に対し超音波の送受信を行
う測定部を有し、該測定部からの情報に基づいて生体組
織の評価を行う超音波生体組織評価装置であって、当該
超音波生体組織評価装置の校正を行う際、テスト用の被
測定部を前記測定部に装着した状態で、前記測定部の周
囲の温度が単一または複数の規定温度になるよう調節す
る温度調節手段を有することを特徴とする超音波生体組
織評価装置。

【００１４】（３） 当該超音波生体組織評価装置は、
前記測定部を有する装置本体を備え、前記温度調節手段
は、前記装置本体に対し、着脱自在に装着され、少なく
とも前記測定部を覆うカバー部材を有する上記（１）ま
たは（２）に記載の超音波生体組織評価装置。

【００１５】（４） 前記温度調節手段は、前記測定部
の周囲を加熱する加熱手段と、前記測定部の周囲を冷却
する冷却手段とを有する上記（１）ないし（３）のいず
れかに記載の超音波生体組織評価装置。

【００１６】（５） 前記温度調節手段は、前記カバー
部材に設けられ、前記測定部の周囲を加熱する加熱手段
と、前記測定部の周囲を冷却する冷却手段とを有する上
記（３）に記載の超音波生体組織評価装置。

【００１７】（６） 前記温度調節手段は、ぺルチェ素
子を有し、該ぺルチェ素子により、前記測定部の周囲を
加熱または冷却するよう構成されている上記（１）ない
し（３）のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。

【００１８】（７） 前記温度調節手段は、前記カバー
部材に設けられたぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子
により、前記測定部の周囲を加熱または冷却するよう構
成されている上記（３）に記載の超音波生体組織評価装
置。

【００１９】（８） 前記測定部の周囲の温度を検出す
る温度検出手段を有する上記（１）ないし（７）のいず
れかに記載の超音波生体組織評価装置。

【００２０】（９） 前記測定部の周囲の温度が規定温
度である場合、その旨を報知する報知手段を有する上記
（１）ないし（８）のいずれかに記載の超音波生体組織
評価装置。

【００２１】（１０） 当該超音波生体組織評価装置の
校正を行う際、前記測定部の周囲の温度が規定温度であ
る場合に、前記校正を開始するよう構成されている上記
（１）ないし（９）のいずれかに記載の超音波生体組織
評価装置。

【００２２】（１１） 前記測定部の周囲の温度が規定
温度のときの固有値と、当該超音波生体組織評価装置に
より測定された測定値とに基づいて、該超音波生体組織
評価装置の校正を行うよう構成されている上記（１）な
いし（１０）のいずれかに記載の超音波生体組織評価装
置。

【００２３】（１２） 前記固有値は、超音波の音速お
よび／または減衰度合いに対応する値である上記（１
１）に記載の超音波生体組織評価装置。

【００２４】（１３） 当該超音波生体組織評価装置の
校正結果を記憶する記憶手段を有する上記（１）ないし
（１２）のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。

【００２５】（１４） 当該超音波生体組織評価装置の
校正結果は、温度の関数である上記（１）ないし（１
３）のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。

【００２６】（１５） 当該超音波生体組織評価装置に
よりテスト用の被測定部を測定して該超音波生体組織評
価装置の校正を行うよう構成されている上記（１）ない
し（１４）のいずれかに記載の超音波生体組織評価装
置。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の超音波生体組織評
価装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細
に説明する。

【００２８】図１は、本発明の超音波生体組織評価装置
を超音波骨評価装置に適用した場合の第１実施形態を示
す斜視図、図２は、図１に示す超音波骨評価装置の温度
制御装置の加熱冷却部を示す斜視図、図３は、図１に示
す超音波骨評価装置の温度制御装置の回路構成を示すブ
ロック図、図４は、図１に示す超音波骨評価装置の装置
本体の回路構成を示すブロック図である。

【００２９】これらの図に示す超音波骨評価装置（超音
波生体組織評価装置）２は、被験者の踵（かかと）の部
分（被検体）に対して超音波の送受信を行い、踵骨（生
体組織）を伝搬（通過）する超音波の音速および減衰度
合いを測定し、その測定値に基づいて骨評価（生体組織
の評価）を行うものである。

【００３０】図１に示すように、超音波骨評価装置（超
音波生体組織評価装置）２は、装置本体４と、この装置
本体４に対して着脱自在に装着され、装置本体４の底面
を除く上面および側面の全体を覆うカバーの役割をも果
たす温度制御装置（温度調節手段）７６とを有してい
る。

【００３１】図１は、超音波骨評価装置２の装置本体４
に、その校正（品質管理）に用いるテスト用のファント
ム（被測定部）８０を装着した状態を示す。

【００３２】ファントム８０は、中実の直方体形状をな
している。このファントム８０の構成材料としては、例
えば、アクリル樹脂等の各種樹脂等が挙げられる。

【００３３】超音波骨評価装置２の装置本体４は、前述
したように、被測定者の踵の部分（被検体）に対して超
音波の送受信を行い、踵骨（生体組織）を伝搬（通過）
する超音波の音速および減衰度合いを測定し、その測定
値に基づいて骨評価（生体組織の評価）を行うものであ
る。

【００３４】装置本体４は、筺体４０を有し、この筺体
４０の図１中上面には、被測定者の足を載置するための
載置台４２が傾斜した状態で設置されている。

【００３５】この載置台４２の手前側の筺体突出部７８
の両側面には、超音波を送受信するための一対の振動子
（測定部）４４が設置されている。

【００３６】また、筺体４０の図１中上面には、一対の
振動子４４の間の間隔を調整するためのハンドル４６が
設置されている。

【００３７】また、図４に示すように、装置本体４は、
送信用の振動子４４に接続された送信ユニット５８と、
受信用の振動子４４に接続された受信ユニット６０と、
ＭＰＵ部６２と、校正結果等が記憶される記憶部（記憶
手段）６４と、装置本体２を操作する操作部６５と、電
源スイッチ６８を介して電源ケーブル７０に接続された
電源部７２とを有している。なお、図示を省略している
が、電源部７２からは、装置本体４を構成する各部位に
電力が供給される。

【００３８】装置本体４のＭＰＵ部６２には、送信ユニ
ット５８、受信ユニット６０、記憶部６４および操作部
６５が接続されている。

【００３９】図１に示すように、温度制御装置７６は、
図１中下側が開放された中空の直方体形状のカバー部材
（蓋部材）８２を有している。

【００４０】このカバー部材８２の図１中上面の表面側
にはコントローラ８４が設置され、カバー部材８２の上
面の裏面側には加熱冷却部８６が設置されている。この
温度制御装置７６を装置本体４の図１中上面側に覆い被
せることにより、装置本体４の上面および側面全体が温
度制御装置７６によって覆われる。

【００４１】コントローラ８４は、中空の直方体形状の
筺体（ケーシング）８５を有し、その筺体８５の図１中
上面には、電源スイッチ２６および準備完了ランプ（報
知手段）２８が設置されている。また、コントローラ８
４には電源ケーブル３０が接続されている。

【００４２】また、筺体８５には、赤外線温度センサー
（温度検出手段）８が温度制御装置７６のカバー部材８
２の内部へ突出するように設置されており、この赤外線
温度センサー８８により、温度制御装置７６によって覆
われた部分（カバー部材８２内部）の温度、すなわち、
一対の振動子４４の周囲の温度やファントム８０の温度
を非接触で測定（検出）できるようになっている。

【００４３】図２に示すように、加熱冷却部８６は、直
方体形状のヒートシンク９０を主体とするものであり、
そのヒートシンク９０の図２中上面（フィンがない側の
面）にはペルチェ素子（加熱手段および冷却手段）９２
が貼り付けられている。

【００４４】また、ヒートシンク９０の側面には、ヒー
トシンク９０のフィンに向って送風するファン９４が設
置されている。

【００４５】図１に示すように、加熱冷却部８６のヒー
トシンク９０は、カバー部材８２の内部側に配置され、
ペルチェ素子９２が貼り付けられた加熱冷却部８６の上
面全面が温度制御装置７６の外側に露出している。

【００４６】また、図３に示すように、コントローラ８
４は、電源スイッチ２６を介して電源ケーブル３０に接
続された電源部３２と、ペルチェ素子１８を制御するペ
ルチェ素子ドライブ部３４と、赤外線温度センサー８８
を制御する温度センサードライブ部９６と、制御部３６
とを有している。

【００４７】コントローラ８４の制御部３６には、準備
完了ランプ２８、ペルチェ素子ドライブ部３４、ファン
９４および温度センサードライブ部９６が接続されてい
る。ペルチェ素子９２は、コントローラ８４のペルチェ
素子ドライブ部３４に接続され、赤外線温度センサー８
８は、コントローラ８４の温度センサードライブ部９６
に接続されている。なお、図示を省略しているが、電源
部３２からは、温度制御装置７６を構成する各部位に電
力が供給される。

【００４８】電源スイッチ２６をオンにすると、温度制
御装置７６のカバー部材８２の内部の温度情報が赤外線
温度センサー８８から温度センサードライブ部９６を介
して制御部３６に供給される。

【００４９】制御部３６は、入力された温度情報に基づ
いて、温度制御装置７６のカバー部材８２の内部の温度
が規定温度となるように加熱冷却部８６のファン９４お
よびペルチェ素子ドライブ部３４を制御する。ペルチェ
素子１８は、ペルチェ素子ドライブ部３４の制御によ
り、温度制御装置７６のカバー部材８２の内部を加熱ま
たは冷却するよう作用し、その結果、温度制御装置７６
のカバー部材８２の内部の温度が規定温度となる。

【００５０】すなわち、赤外線温度センサー８８から供
給される温度情報が規定温度よりも低い温度であれば、
制御部３６は、ペルチェ素子ドライブ部３４を介して、
温度制御装置７６のカバー部材８２の内部を加熱するよ
うにペルチェ素子９２を制御する。これに対し、赤外線
温度センサー８８から供給される温度情報が規定温度よ
りも高い温度であれば、制御部３６は、ペルチェ素子ド
ライブ部３４を介して、温度制御装置７６のカバー部材
８２の内部を冷却するようにペルチェ素子９２を制御す
るとともに、ファン９４を作動させる。

【００５１】以上のようにして、制御部３６により、ペ
ルチェ素子９２およびファン９４を制御し、温度制御装
置７６のカバー部材８２の内部を加熱または冷却して、
赤外線温度センサー８８から供給される温度情報が規定
温度になると、制御部３６の制御により準備完了ランプ
２８が点灯される。これにより、使用者は、温度制御装
置７６のカバー部材８２の内部の温度、すなわち、ファ
ントム８０、一対の振動子４４およびその周囲の温度が
規定温度になり、準備が完了したことを把握することが
できる。

【００５２】次に、超音波骨評価装置２の作用（使用方
法）について説明する。まず、ファントム８０のテスト
測定の場合について説明する。

【００５３】図１に示すように、まず、一対の振動子４
４の間にファントム８０を位置させ、ハンドル４６を回
して、一対の振動子４４でファントム８０を挟持する。

【００５４】次に、装置本体４に温度制御装置７６を装
着し、その温度制御装置７６で装置本体４を覆う。

【００５５】次に、この状態で温度制御装置７６および
装置本体４の電源を入れる。温度制御装置７６の電源を
入れると、前述のように、温度制御装置７６のカバー部
材８２の内部の温度が規定温度になるように制御され、
温度制御装置７６のカバー部材８２の内部の温度が規定
温度になると、準備完了ランプ２８が点灯する。

【００５６】準備完了ランプ２８が点灯した後、操作部
６５を操作してテスト測定を行う。この場合、送信側の
振動子４４から超音波パルス（送信波）が送出され、そ
の超音波パルスは、被測定部１２を通過した後、受信側
の振動子４４で受信される。

【００５７】受信側の振動子４４で受信された信号は、
ＭＰＵ６２へ送信される。そしてＭＰＵ６２は、この受
信された信号に基づいて超音波の伝搬時間や減衰度合い
等の測定値を算出する。

【００５８】さらに、ＭＰＵ６２は、別途に求められた
ファントム８０の幅（両振動子４４、４４間の距離）を
も利用して所定の演算を行い、ファントム８０内を伝搬
した超音波の音速を算出する。

【００５９】装置本体４は、このようにして、ファント
ム８０内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを測
定する。これにより、テストデータが得られる。

【００６０】一方、ファントム８０の温度が規定温度の
ときの超音波の音速および減衰度合いは、既知であるの
で、これらの既知のデータ（固有値）（以下、「規定デ
ータ」と言う）と、前記テストデータとを比較すること
により、装置本体４の測定結果の正確性を判断すること
ができ、また、測定結果に誤差が含まれていると判断さ
れた場合、規定データとテストデータとに基づいて、装
置本体４の校正を行うこともできる。

【００６１】前記校正結果（例えば、誤差補正関数等）
は、記憶部６４に記憶され、被測定者の踵骨の測定の際
に、利用される。これにより、被測定者の測定、評価を
正確に行うことができる。

【００６２】この超音波骨評価装置２では、温度制御装
置７６のカバー部材８２の内部の温度が常に規定温度に
保持されているので、超音波骨評価装置２の測定結果の
正確性について高い精度で判定することができ、超音波
骨評価装置２の校正を行う場合には、その校正を適正か
つ正確に行うことができる。

【００６３】特に、ファントム８０のみならず装置本体
４全体が規定温度に保たれているため、装置本体４自体
の温度変動要因も規定温度のときの状態に固定して評価
することができる。

【００６４】また、温度制御装置７６が、装置本体４全
体を簡単に覆うことができるカバー態様であるため、容
易に取り扱うことができる。

【００６５】なお、赤外線温度センサー８８は、ファン
トム８０の温度を測定するようにしてもよいし、超音波
骨評価装置２の他の箇所の温度を測定するようにしても
よい。

【００６６】また、赤外線温度センサー８８は、複数の
位置の温度を測定するようにしてもよい。

【００６７】また、テストデータを収集するためにファ
ントム８０を使用しているが、ファントム８０を使用せ
ずに、一対の振動子４４同士を接触させた状態でテスト
データを収集して、超音波骨評価装置２の品質管理や校
正を行うようにしてもよい。

【００６８】次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検
査）の場合について説明する。まず、一対の振動子４４
の間の載置台４２の上に被測定者の足を載置し、ハンド
ル４６を操作して、一対の振動子４４の先端を被測定者
の足の踵部に当接させる。

【００６９】次いで、操作部６５を操作して測定を行
う。この場合、送信側の振動子４４から超音波パルス
（送信波）が送出され、その超音波パルスは、被測定者
の踵部を通過した後、受信側の振動子４４で受信され
る。

【００７０】受信側の振動子４４で受信された信号は、
ＭＰＵ６２へ送信される。そしてＭＰＵ６２は、この受
信された信号に基づいて超音波の伝搬時間や減衰度合い
等の測定値を算出する。

【００７１】さらに、ＭＰＵ６２は、別途に求められた
踵部の幅（両振動子４４、４４間の距離）をも利用して
所定の演算を行い、被測定者の踵部内を伝搬した超音波
の音速を算出する。

【００７２】装置本体４は、このようにして、被測定者
の踵部内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを測
定する。この音速が速いほど、骨密度が高いと考えられ
る。また、減衰度合いによって、骨量の多少が推定でき
る。

【００７３】すなわち、装置本体４は、音速および減衰
度合いの測定値（測定データ）を評価指標として、被験
者の骨評価を行う。

【００７４】また、評価指標とするものは、音速または
減衰度合いの測定値そのものに限らず、音速の測定値と
減衰度合いの測定値とに対して所定の演算を施して得ら
れた演算値であってもよい。このような演算値によれ
ば、音響的に骨を診た場合の総合的な評価指標が得られ
る。

【００７５】次に、本発明の超音波生体評価装置の第２
実施形態について説明する。図５は、本発明の超音波生
体組織評価装置を超音波骨評価装置に適用した場合の第
２実施形態であって、その回路構成を示すブロック図で
ある。

【００７６】以下、第２実施形態の超音波骨評価装置２
について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項については、その説明を省略する。

【００７７】同図に示す超音波骨評価装置（超音波生体
組織評価装置）２は、テストデータを使用して自動的
に、その装置本体４の校正を行うものであり、さらに、
パーソナルコンピューター（以下、パソコンという）５
０を有している。なお、本発明では、パソコン５０に限
らず、同等の機能を備える他の制御手段を用いてもよ
い。

【００７８】第２実施形態における温度制御装置７６の
コントローラ８４は、ＭＰＵ部５２およびインターフェ
ース部５６で構成された制御部３６を有している。

【００７９】コントローラ１４のＭＰＵ部５２には、フ
ァン９４、温度センサードライブ部９６、準備完了ラン
プ２８、ペルチェ素子ドライブ部３４およびインターフ
ェース部５６が接続されている。

【００８０】また、第２実施形態における装置本体４
は、ＭＰＵ部６２に接続されたインターフェース部６６
を有している。

【００８１】また、温度制御装置７６は、インターフェ
ース部５６を介して、装置本体４は、インターフェース
部６６を介して、いずれもパソコン５０に接続されてい
る。

【００８２】次に、第２実施形態の超音波骨評価装置２
の作用（使用方法）について説明する。

【００８３】まず、装置本体４の校正を行う場合につい
て説明する。図１に示すように、まず、一対の振動子４
４の間にファントム８０を位置させ、ハンドル４６を回
して、一対の振動子４４でファントム８０を挟持する。

【００８４】次に、装置本体４に温度制御装置７６を装
着し、その温度制御装置７６で装置本体４を覆う。

【００８５】次に、この状態で温度制御装置７６および
装置本体４の電源を入れ、パソコン５０からコントロー
ラ８４へ校正開始の指示を与える。これにより、温度制
御装置７６のカバー部材８２の内部の温度が規定温度に
なるように制御される。

【００８６】温度制御装置７６のカバー部材８２の内部
の温度が規定温度になると、準備完了ランプ２８が点灯
するとともに、コントローラ８４のＭＰＵ部５２からイ
ンターフェース部５６を介して、パソコン５０へ準備完
了を示す信号が送信される。

【００８７】パソコン５０は、コントローラ８４から準
備完了の信号を受け取ると、装置本体４に対して、ファ
ントム８０のテスト測定開始の指示を与える。

【００８８】装置本体４では、パソコン５０からのテス
ト測定開始の指示を受け取ると、前述したように、ファ
ントム８０が測定され、得られた超音波の音速や減衰度
合いのテストデータは、ＭＰＵ部６２からインターフェ
ース部６６を介してパソコン５０へ送信される。

【００８９】パソコン５０では、装置本体４からテスト
データを受け取ると、ファントム８０の温度がこの規定
温度のときにファントム８０を測定して得られるべき超
音波の音速および減衰度合い等の規定データ（被測定部
１２に関する固有値）と、装置本体４から送信されたテ
ストデータとが比較され、その差を補正（是正）するた
めの誤差補正関数が作成される。パソコン５０で作成さ
れた誤差補正関数は、校正結果として、装置本体４へ送
信され、そのインターフェース部６６およびＭＰＵ部６
２を介して記憶部６４に記憶される。

【００９０】次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検
査）の場合について説明する。装置本体４では、前述し
た第１実施形態の場合と同じようにして、被測定者の踵
部内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いの測定値
（測定データ）を得た後、記憶部６４に記憶されている
誤差補正関数を使用して、測定値が補正され、その補正
後の測定値を評価指標として、被験者の骨評価を行う。

【００９１】この第２実施形態の超音波骨評価装置２に
よれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られ
る。そして、この超音波骨評価装置２では、校正の際の
操作が容易である。

【００９２】なお、赤外線温度センサー８８は、ファン
トム８０の温度を測定するようにしてもよいし、超音波
骨評価装置２の他の箇所の温度を測定するようにしても
よい。

【００９３】また、赤外線温度センサー８８は、複数の
位置の温度を測定するようにしてもよい。

【００９４】また、テストデータを収集するためにファ
ントム８０を使用しているが、ファントム８０を使用せ
ずに、一対の振動子４４同士を接触させた状態でテスト
データを収集して、超音波骨評価装置２の品質管理や校
正を行うようにしてもよい。

【００９５】次に、本発明の超音波生体評価装置の第３
実施形態について説明する。図６は、本発明の超音波生
体組織評価装置を超音波骨評価装置に適用した場合の第
３実施形態であって、その回路構成を示すブロック図で
ある。

【００９６】以下、第３実施形態の超音波骨評価装置２
について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項については、その説明を省略する。

【００９７】同図に示す超音波骨評価装置（超音波生体
組織評価装置）２は、前述した第２実施形態において、
温度制御装置７６により、温度制御装置７６のカバー部
材８２の内部の温度を複数の規定温度に調節し、校正を
行い、温度の関数としての誤差補正関数を作成するよう
に構成されている。

【００９８】第３実施形態における装置本体４は、その
周辺温度や特定部分の温度を測定する温度センサー１０
２を有している。この温度センサー１０２は、ＭＰＵ部
６２に接続されている。

【００９９】次に、第３実施形態の超音波骨評価装置２
の作用（使用方法）について説明する。

【０１００】まず、装置本体４の校正を行う場合につい
て説明する。まず、ハンドル４６を回して、一対の振動
子４４同士を接触させ、装置本体４に温度制御装置７６
を装着し、その温度制御装置７６で装置本体４を覆う。

【０１０１】次に、この状態で温度制御装置７６および
装置本体４の電源を入れ、校正開始の指示を与えると、
パソコン５０により、図７に示すフローチャートに従っ
て、１０〜４０℃の間で５℃ずつ規定温度を変化させ
て、各規定温度でのバックグランド関数が算出される。

【０１０２】すなわち、図７のフローチャートに示すよ
うに、まず、規定温度ｔを１０℃に設定する（ステップ
Ｓ１）。

【０１０３】次いで、温度制御装置７６のカバー部材８
２内部の温度がｔ℃になるように調節（制御）する（ス
テップＳ２）。

【０１０４】次いで、温度制御装置７６のカバー部材８
２内部の温度がｔ℃であるか否かを判断する（ステップ
Ｓ３）。

【０１０５】ステップＳ３において、温度制御装置７６
のカバー部材８２内部の温度がｔ℃であると判断した場
合には、温度制御装置７６のカバー部材８２内部の温度
がｔ℃に制御され、装置本体４の一対の振動子４４同士
が接触された状態で、超音波の送受信を行ってテストデ
ータを収集する（ステップＳ４）。

【０１０６】次いで、パソコン５０の図示しない記憶部
に、温度がｔ℃の状態での超音波の音速および減衰度合
いのバックグランドを記憶する（ステップＳ５）。

【０１０７】次いで、規定温度ｔが４０℃であるか否か
を判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、
規定温度ｔが４０℃ではないと判断した場合には、規定
温度ｔを５℃増大させ（ｔ＝ｔ＋５℃）（ステップＳ
７）、前記ステップＳ２に戻り、再度、ステップＳ２以
降を実行する。

【０１０８】そして、ステップＳ６において、規定温度
ｔが４０℃であると判断した場合、すなわち、規定温度
ｔ＝４０℃でのテストデータの収集、バックグランドの
記憶が終了すると、各規定温度での超音波の音速および
減衰度合いのバックグランド関数を作成する（ステップ
Ｓ８）。

【０１０９】次いで、装置本体４の記憶部６４にバック
グランド関数を記憶する（ステップＳ９）。以上で、装
置本体４の校正を終了する。

【０１１０】次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検
査）の場合について説明する。装置本体４では、被測定
者の踵部内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いの
測定値（測定データ）を得た後、装置本体４の温度セン
サー１０２からの温度情報に基づいて、記憶部６４に記
憶されているバックグランド関数を使用して、測定値が
補正され、その補正後の測定値を評価指標として、被験
者の骨評価を行う。

【０１１１】このように第５実施形態の超音波骨評価装
置２では、被測定者の測定の際、装置本体４の周辺温度
が変化したとしても、これに起因する誤差要因を排除す
ることができ、正確に、被験者の骨評価を行うことがで
きる。

【０１１２】また、この第３実施形態の超音波骨評価装
置２によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得
られる。

【０１１３】なお、この第３実施形態ではファントムを
使用していないが、これに限定されず、ファントムを使
用してもよい。

【０１１４】以上、本発明を、図示の各実施形態に基づ
いて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成の
ものに置換することができる。

【０１１５】例えば、本発明では、前記各実施形態の任
意の２以上の構成を適宜組み合わせてもよい。

【０１１６】また、本発明の超音波生体組織評価装置
は、前述した骨評価を行う超音波骨評価装置に限らず、
骨以外の生体組織の評価を行う装置に適用してもよい。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波生体組織評価装置の測定部の周囲の温度が常に規
定温度に保持されているので、超音波生体組織評価装置
による被測定者の生体組織の測定結果の正確性について
高い精度で判定することでき、また、超音波生体組織評
価装置の校正を高い精度で行うことができる。すなわ
ち、超音波生体組織評価装置の品質管理を高い精度で行
うことができる。

【０１１８】また、超音波生体組織評価装置の測定部の
周囲の温度が規定温度である場合に校正を開始するよう
構成されている場合には、使用者の手を煩わせることな
く、超音波生体組織評価装置の校正を高い精度で行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波生体組織評価装置を超音波骨評
価装置に適用した場合の第１実施形態を示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示す超音波骨評価装置の温度制御装置の
加熱冷却部を示す斜視図である。

【図３】図１に示す超音波骨評価装置の温度制御装置の
回路構成を示すブロック図である。

【図４】図１に示す超音波骨評価装置の装置本体の回路
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の超音波生体組織評価装置を超音波骨評
価装置に適用した場合の第２実施形態であって、その回
路構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の超音波生体組織評価装置を超音波骨評
価装置に適用した場合の第３実施形態であって、その回
路構成を示すブロック図である。

【図７】図６に示す超音波骨評価装置の制御動作を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

２ 超音波骨評価装置 ４ 装置本体 ２６、６８ 電源スイッチ ２８ 準備完了ランプ ３０、７０ 電源ケーブル ３２、７２ 電源部 ３４ ペルチェ素子ドライブ部 ３６ 制御部 ４２ 載置台 ４４ 振動子 ４６ ハンドル ５０ パーソナルコンピューター ５２、６２ ＭＰＵ部 ５４、６４ 記憶部 ５６、６６ インターフェース部 ５８ 送信ユニット ６０ 受信ユニット ６５ 操作部 ７６ 温度制御装置 ７８ 筺体突出部 ８０ ファントム ８２ カバー部材 ８４ コントローラ ８５ 筺体 ８６ 加熱冷却部 ８８ 赤外線温度センサー ９０ ヒートシンク ９２ ペルチェ素子 ９４ ファン ９６ 温度センサードライブ部 １０２ 温度センサー Ｓ１〜Ｓ９ ステップ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に対し超音波の送受信を行う測定
   部を有し、該測定部からの情報に基づいて生体組織の評
   価を行う超音波生体組織評価装置であって、 当該超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記測定
   部の周囲の温度が単一または複数の規定温度になるよう
   調節する温度調節手段を有することを特徴とする超音波
   生体組織評価装置。
2. 【請求項２】 被検体に対し超音波の送受信を行う測定
   部を有し、該測定部からの情報に基づいて生体組織の評
   価を行う超音波生体組織評価装置であって、 当該超音波生体組織評価装置の校正を行う際、テスト用
   の被測定部を前記測定部に装着した状態で、前記測定部
   の周囲の温度が単一または複数の規定温度になるよう調
   節する温度調節手段を有することを特徴とする超音波生
   体組織評価装置。
3. 【請求項３】 当該超音波生体組織評価装置は、前記測
   定部を有する装置本体を備え、 前記温度調節手段は、前記装置本体に対し、着脱自在に
   装着され、少なくとも前記測定部を覆うカバー部材を有
   する請求項１または２に記載の超音波生体組織評価装
   置。
4. 【請求項４】 前記温度調節手段は、前記測定部の周囲
   を加熱する加熱手段と、前記測定部の周囲を冷却する冷
   却手段とを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の
   超音波生体組織評価装置。
5. 【請求項５】 前記温度調節手段は、前記カバー部材に
   設けられ、前記測定部の周囲を加熱する加熱手段と、前
   記測定部の周囲を冷却する冷却手段とを有する請求項３
   に記載の超音波生体組織評価装置。
6. 【請求項６】 前記温度調節手段は、ぺルチェ素子を有
   し、該ぺルチェ素子により、前記測定部の周囲を加熱ま
   たは冷却するよう構成されている請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の超音波生体組織評価装置。
7. 【請求項７】 前記温度調節手段は、前記カバー部材に
   設けられたぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子によ
   り、前記測定部の周囲を加熱または冷却するよう構成さ
   れている請求項３に記載の超音波生体組織評価装置。
8. 【請求項８】 前記測定部の周囲の温度を検出する温度
   検出手段を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の
   超音波生体組織評価装置。
9. 【請求項９】 前記測定部の周囲の温度が規定温度であ
   る場合、その旨を報知する報知手段を有する請求項１な
   いし８のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。
10. 【請求項１０】 当該超音波生体組織評価装置の校正を
    行う際、前記測定部の周囲の温度が規定温度である場合
    に、前記校正を開始するよう構成されている請求項１な
    いし９のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。
11. 【請求項１１】 前記測定部の周囲の温度が規定温度の
    ときの固有値と、当該超音波生体組織評価装置により測
    定された測定値とに基づいて、該超音波生体組織評価装
    置の校正を行うよう構成されている請求項１ないし１０
    のいずれかに記載の超音波生体組織評価装置。
12. 【請求項１２】 前記固有値は、超音波の音速および／
    または減衰度合いに対応する値である請求項１１に記載
    の超音波生体組織評価装置。
13. 【請求項１３】 当該超音波生体組織評価装置の校正結
    果を記憶する記憶手段を有する請求項１ないし１２のい
    ずれかに記載の超音波生体組織評価装置。
14. 【請求項１４】 当該超音波生体組織評価装置の校正結
    果は、温度の関数である請求項１ないし１３のいずれか
    に記載の超音波生体組織評価装置。
15. 【請求項１５】 当該超音波生体組織評価装置によりテ
    スト用の被測定部を測定して該超音波生体組織評価装置
    の校正を行うよう構成されている請求項１ないし１４の
    いずれかに記載の超音波生体組織評価装置。