JP2022053089A - 超音波診断装置ファントム用生体擬似物質およびそれを用いて製作した超音波診断装置用ファントム - Google Patents

Abstract

【課題】 経時変化せず、音速が１５００（ｍ／ｓ）以上あり、低粘度で減衰率（伝播損失）が小さい物性を備えた超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を提供する。【解決手段】 アルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲル中に不揮発性の有機系ゲル膨張媒が含有されており、有機系ゲル膨張媒が、グリム類と、常温で液状であるイオン液体との２液混合物とする。グリム類としては、ジエチレングリコールジメチルエーテルなど多様なものがあり得る。また、イオン液体としては１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドなど多様なものがあり得る。アルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲルは、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体など多様なものがあり得る。減衰率や音速の調整にＰＭＭＡ粉体を分散させても良い。この生体擬似物質を用いてファントムを製作する。【選択図】 図２

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り ＩＥＥＥ ＩＵＳ ２０１９ Ｇｌａｓｇｏｗ 令和１年１０月６日～９日英国スコットランド グラスゴーＳｃｏｔｔｉｓｈ Ｅｖｅｎｔ Ｃａｍｐｕｓでの学会発表

本発明は、超音波診断装置の性能評価、校正あるいは医師、臨床検査技師の技術訓練の使用目的に適した超音波診断装置ファントム用生体擬似物質に関する。

従来技術において、超音波診断装置ファントム用生体擬似物質としては、寒天やゼラチンを母材とするゲル（特許文献１）、酸性水含有ポリビニルアルコールを母材とするゲル（特許文献２）、ウレタン系水膨潤材樹脂を母材とするゲル（特許文献３）、含水下吸水性樹脂を母材とするゲル（特許文献４）などのヒドロゲルが用いられてきた。これらは例えば、医療用超音波診断装置の性能評価、校正、医師および臨床検査義士の技術訓練等に使用されているが、下記の問題などがあり、不満足なものであった。

一般に、実用的な超音波診断装置ファントムには次のような性質が要求される。
まず、超音波物性のうち伝播速度については、人体組織のそれに近似していると共に超音波の伝播減衰率が人体のそれより小さいことである。従来は母材となるゲルに分散させた粉体で減衰率を調整して人体の伝播減衰率に近づけることを行っていた。なお、これらの超音波物性が長期の貯蔵時間に亘って変化することなく維持されていることも必要な要件となる。

しかしながら、高比率に水を含む寒天、ゼラチンなどのゲル状物質からなる超音波診断装置ファントムや特許文献１のグルコマンナンのゲル状物質からなる超音波診断装置ファントムは、上記の良好な超音波特性を備えているとはいうもののヒドロゲル（含水ゲル）であるために、雑菌増殖、変質、腐敗等の問題があり、しかも機械的強度が弱いため壊れやすいという問題があった。

また、酸性水含有ポリビニルアルコールゲルからなる特許文献２の超音波診断装置ファントムや、ウレタン系含水膨潤ゲルからなる特許文献３の超音波診断装置ファントムや、他の吸水性樹脂を母材とする特許４の超音波診断装置ファントムについても、いずれも水を高比率で含んでいるため、水が蒸発して含水率が経時的に変化することにより超音波特性が変動してしまうという問題があり、かつ、雑菌増殖など不可避の問題がある。
このように、水を含んだヒドロゲルを母材とする超音波診断装置ファントムには、超音波特性の経時変化という不可避の問題が必ず存在する。

上記の問題を解決するため、従来技術において、常温で大半ないし全てが液状であるアルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲルを母材とし、その中にウレタン反応に関与しない不揮発性の有機系ゲル膨張媒が含有されている超音波診断装置ファントム用ゲルが考案されている。
このゲル母材に含有される有機系ゲル膨張媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、N-メチルピロリドン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルが提案されている（特許文献５）。

ファントムを用いて超音波診断装置の性能を評価する場合、性能評価の物差しになるファントムに用いる生体擬似物質の特性について統一された規格が必要になる。そこで、ＩＥＣ国際規格（ＩＥＣ６１６８５「超音波流速測定システム－流速試験体－」）（非特許文献１）には、下記表１に示した生体擬似物質の物性値が定められている。

このファントムに用いる生体擬似物質の特性のＩＥＣ国際規格には、生体擬似物質の音速を１５４０（ｍ／ｓ）とすることが規定されている。特許文献５に記載された有機系ゲル膨張媒のうち、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、N－メチルピロリドン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルの音速は、Ｎ－メチルピロリドンを除いて、いずれも１５００（ｍ／ｓ）以下である。ここで、これら有機系ゲル膨張媒を用いたセグメント化ポリウレタンゲルの音速は、ほぼ有機系ゲル膨張媒の音速で決まるため、Ｎ－メチルピロリドンを除いて、上記特許文献５に記載された有機系ゲル膨張媒によるセグメント化ポリウレタンゲルでは、［表１］に規定された音速値を満たすことは出来ない。

なお、Ｎ－メチルピロリドンのみ、その音速は、１５６５（ｍ／ｓ）であるので、このＮ－メチルピロリドンを有機系ゲル膨張媒とするセグメント化ポリウレタンゲルであれば、［表１］に規定された音速の規定値を満たすことができる。しかし、Ｎ－メチルピロリドンの有機系ゲル膨張媒の蒸気圧は、他の有機系ゲル膨張媒、例えばテトラエチレングリコールジメチルエーテルの蒸気圧（０．０１ｍｍＨｇ）と比較しても、０．２９ｍｍＨｇなる大きな値を呈しており、蒸発により物性が変化してしまう問題がある。

従来技術において、ゲルの音速を向上させる手法として、テトラエチレングリコールジメチルエーテルに、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートなるイオン液体を混合した混合溶液をセグメント化ポリウレタンゲルの膨張媒として用いることにより、そのゲルの音速を１５００（ｍ／ｓ）以上にする提案がなされている（非特許文献２）。

ここで、イオン液体は、一般に蒸気圧がほとんど零であるため、常温で長期間放置しても蒸発により減量しない特長がある。そのため、このイオン液体を適用したセグメント化ポリウレタンゲルにおいては、有機系ゲル膨張媒が蒸発することによる特性の変化が起こりにくい特長を有するものとなる。

液体を伝播する音波の損失は、液体の粘度に比例することが知られている（非特許文献２）。１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの粘度は、５８．１(mPa・s)で、テトラエチレングリコールジメチルエーテルの粘度３．６(mPa・s）に比べる非常に大きい。そのため、テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの混合溶液の粘度が大きくなり、それを有機系ゲル膨張媒とするセグメント化ポリウレタンゲルの伝播損失（音波の吸収）が可及的に増大して、減衰が規定値を超えるようになった。テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの混合溶液で、音速を１５００（ｍ／ｓ）に近づけるため、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネート成分を２０（重量％）とした場合における減衰を測定して、周波数依存減衰を求めた。その値は、例えば５（MHｚ）で０．６４（dB／cm／MHｚ）となった。この実験結果から、テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの混合溶液で作成したセグメント化ポリウレタンゲルは、ＩＥＣ国際規格（非特許文献１）で規定されている０．５（dB／cm／MHz）満たすことができないことは明らである。

特開２００２－３６０５７２号公報 特開平１１－１５５８５６号公報 特開平１１－２６２４８７号公報 特開平１１－２９５６９２号公報 特開２００７－１４３９４６号公報 ＩＥＣ「国際規格ＩＥＣ６１６８５ 超音波流速測定システム－」(International Standard IEC61685 ULTRASONICS Flow measurement system－Flow test object－)、２００１年７月 C. R. Hill，J. C. Bamber，G. R. ter Haar 編集「医用超音波の物理原理 (Physical Principles of Medical Ultrasonics)」、J.C.Bamber著「減衰と吸収 (Attenuation and Absorption)」９３－１６６頁、John Willy & Sons ２００４年刊行 R.J. Urick and W.S.Ament編集「混合媒体中での音波の伝播 (The propagation of Sound in Composite Media)」、米国音響学会誌（The Journal of the Acoustic Society of America)」２１巻、１９４９年、１１５－１１９頁

上記したように、特許文献５に記載した生体擬似物質の特長を活かしつつ、かつ、非特許文献２に記載された技術を組み合わせることにより、その欠点であった音速についても［表１］に規定された音速値を満たすものが期待される。
しかし、ファントムに用いる生体擬似物質が満たすべき［表１］の特性のＩＥＣ国際規格には減衰率に関する基準もある。特許文献５に記載した生体擬似物質に対して、単に非特許文献２に記載された技術を組み合わせても、減衰率（伝播損失）が大きいという問題があることが分かった。

発明者らは、減衰率（伝播損失）が小さいイオン液体を有機系ゲル膨張媒とすることに着想し、減衰率（伝播損失）が小さく低粘度のイオン液体を選択的に採用することを想起した。
上記したように、低粘度のイオン液体を有機系ゲル膨張媒とすることにより、常温で長期間放置しても蒸発により減量せず、その音速が１５００（ｍ／ｓ）以上となり、かつ、低粘度で減衰率（伝播損失）が小さくなるファントムに用いる生体擬似物質を発明した。

上記問題点に鑑み、本発明は、有機系ゲル膨潤媒を常温で長期間放置しても蒸発により減量せず、音速が１５００（ｍ／ｓ）以上あり、低粘度で減衰率（伝播損失）が小さいという物性を備えた超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を構成するため、アルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲル中に不揮発性の有機系ゲル膨張媒が含有されているものを採用し、その有機系ゲル膨張媒について以下の特徴を持たせた。

まず、アルキレンオキサイドのセグメントを有するものとしては、常温で大半ないし全てが液状であるセグメントであることが必要である。具体的にはエチレンオキサイド（ＥＯ）鎖、プロピレンオキサイド（ＰＯ）鎖、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体（ＥＯ－ＰＯ共重合体） 、ブチレンオキサイド（ＢＯ）鎖、ＢＯ－ＰＯ共重合体のいずれかがある。この中でも、特にＥＯ－ＰＯ共重合体が好ましい。ＡＯセグメントがＥＯ－ＰＯ共重合体であると、ＥＯおよびＰＯは減衰率が低いことから、種々の特性のファントムを作製する際に、組成検討の自由度が高まるという利点があるからである。

セグメント化ポリウレタンゲルの膨張媒に有用と考えられるグリム類として、ジグリム類（ジエチレングリコールジメチルエーテル）、トリグリム類（トリエチレングリコールジメチルエーテル）、テトラグリム類（テトラエチレングリコールジメチルエーテル）に注目し、さらに現存する多種類のイオン液体については、文献調査と入手したサンプルの実験データから音速が１５００（ｍ／ｓ）以上で、かつ低粘度のイオン液体を探索した結果、低粘度のイオン液体（１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネート）に注目した。それらの物性値を［表２］に示す。

次に、有用と考えられたグリム類およびイオン液体のいずれかを組み合わせた２液混合溶液において、濃度の異なる各種サンプルを作製して、濃度と音速の関係、濃度と密度、および濃度と粘度の関係を測定した。

２液混合溶液の一例として、トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液を取り上げ、イオン液体濃度と音速、密度及び粘度の関係について測定した。測定結果を図２、図３、図４に示す。
これら実験データで見られるように、上記の関係は単純な線形の関係でない。このような関係を計算で算出できる理論も存在しないため、可能性のある種々のグリム類とイオン液体の２液混合溶液を取り上げ、それらのイオン液体濃度と音速、密度及び粘度の関係を実測して求めた。

実験結果に基づいて、６種類の２液混合溶液について粘度と音速の関係を求めた。
図５には、(1) ジエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液、(2)ジエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの２液混合溶液、(3)トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液、(4)トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの２液混合溶液、(5)テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液、(6)テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの２液混合溶液なる６種類の２液混合溶液について、音速と粘度の関係を示してある。

これらのうち(6)テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートからなる２液混合溶液においては、音速１５００(m/s)の特性での粘度は８(mPa・s）なる大きな値になっている。このような結果から、テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートからなる２液混合溶液によるセグメント化ポリウレタンゲルの減衰値は大きくなり、ＩＥＣ国際規格で決められた特性を満たすことが困難であった。

一方、(1)ジエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液、(2)ジエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの２液混合溶液、(3)トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液、(4)トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートの２液混合溶液、あるいは(5)テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液等は、音速が１５００(m/s)で粘度は５(mPa・s）程度である。

これら５つ挙げた２液混合溶液であれば、それらの２液混合溶液を有機系ゲル膨張媒として用いて製作したセグメント化ポリウレタンゲルの減衰値が小さくなると期待できる。
なお、セグメント化ポリウレタンゲル中の有機系ゲル膨張媒の含有率は、２０～８０重量％であることが好ましく、２０重量％未満では、アルキレンオキサイド（ＡＯ）セグメントやポリマー鎖を十分に伸展させてＡＯセグメント間やポリマー鎖間を十分に拡張させた状態にすることが難しいため、良好な超音波特性を付与することが困難になる。一方、有機系ゲル膨張媒の含有率が８０重量％を上回ると、セグメント化ポリウレタンゲルの強度が低下して脆くなり、簡単に破壊される恐れが生じる。
有機系ゲル膨張媒をセグメント化ポリウレタンゲルに含有させる場合は、セグメント化ポリウレタンゲルに後から有機系ゲル膨張媒を浸透、吸収させる方法を採用してもよいし、また、セグメ
ント化ポリウレタンゲルを形成する際に原料成分に有機系ゲル膨張媒を混合して反応させる方法を採用してもよい。
また、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドとジエチレングリコールジメチルエーテルあるいはトリエチレングリコールジメチルエーテルあるいはテトラエチレングリコールジメチルエーテルとの２液混合溶液を有機系ゲル膨張媒として用いて製作したセグメント化ポリウレタンゲルの減衰を実測して、周波数依存減衰を比較すると、いずれのものも０．５（dB／cm／MHz）より十分小さいことが確認できた。上記の２液混合溶液で、例えば最も粘度の大きなテトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド（２０重量％）の２液混合溶液の周波数依存減衰は、６（MHｚ）で０．１(dB／cm／MHz)であった。

なお、超音波診断装置用ファントムとして製作する上では、ＩＥＣ国際規格で規定されている音速、音響インピーダンス（音速と密度の積）、減衰と共に後方散乱波を生じさせるため、生体擬似物質において、上記の有機系ゲル膨張媒を母材ゲルに分散させる必要がある。
そこで、今回取り上げたセグメント化ポリウレタンゲルにおいては、架橋したポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）の微粉体を分散させることにより、音速、音響インピーダンスをＩＥＣ国際規格で規定された値に調整することにした。

なお、粉体を分散させたゲルの減衰値は、主として粉体の粒径および音響インピーダンスにより決まる。ここで、架橋したＰＭＭＡ粉体を分散させたセグメント化ポリポリウレタンゲルの密度と音速は、非特許文献３に記載された計算方法、即ち、分散している粉体とゲルの物性値および分散比率から求めることができる。

架橋したＰＭＭＡ粉体を分散させたセグメント化ポリウレタンゲルの減衰値は、粉体の分散比率と粒径で調整できるので、セグメント化ポリウレタンゲルに粒径５μｍの架橋したＰＭＭＡ粉体を分散させて、減衰がＩＥＣ国際規格の規定値になるように調整した。
この場合のセグメント化ポリウレタンゲルに要求される音速は、文献２に記載された計算方法で求められる。

また、セグメント化ポリウレタンゲルの音速を決定する液混合溶液のイオン液体濃度は、例えば図２に示したようなイオン液体濃度と音速の関係から与えられる。

本発明による物質は、音速が人体組織の音速（１５４０m/s）より大きく、低粘度のイオン液体として、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド，１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートに対して、グリム類（ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル，ポリエチレングリコールジエチルエーテルから選択されたいずれか単独又はこれらの任意の組み合わせ）のいずれかとの混合溶液としたものをセグメント化ポリウレタンゲル中に膨張媒として添加することにより、長期間に亘りその物性が変化せず、人体組織の音速に近い任意の数値にすることが可能となり、かつ減衰も規定の値にすることができた。例えば、テトラエチレングリコールジメチルエーテルをセグメント化ポリウレタンゲル中に膨張媒として添加して作成したサンプルを４１日間室温放置した実験結果（図１）では、重量変化は０．５％以内と実用上ほとんど変化しない結果となっている。また、音速が１５００（ｍ／ｓ）に近づけるため、テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液で１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド成分を２０（重量％）とした混合溶液をセグメント化ポリウレタンゲル中に膨張媒として添加して音速測定用のサンプルを作成した。この試料は、セルに密閉した。このサンプル作成当初の音速の測定値は、１５１３(ｍ／ｓ)であった。常温の室内に45日間放置した後の音速の測定値は、１５１７(ｍ／ｓ)となった。これらは、測定誤差と同等の値であるため、当該セグメント化ポリウレタンゲルの物性は変化していないと結論付けた。
よって長期間に亘り安定しかつＩＥＣ国際規格値に準拠したファントムが初めて実現された。

ウレタン反応に関与しない不揮発性ゲル膨張媒の一例であるテトラエチレングリコールジメチルエーテルを含んだ本発明に関わるアルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲルと寒天の２２℃における重量の経時変化を記したグラフである。 本発明に関わるアルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲル中にウレタン反応に関与しない不揮発性ゲル膨張媒の一例であるトリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの２液混合溶液の２２℃におけるイオン液体濃度と音速の関係の測定結果を記したグラフである。 図２に示された同じ２液混合溶液の２２℃ におけるイオン液体濃度と密度の関係の測定結果を記したグラフである。 図２に示された同じ２液混合溶液の２２℃ におけるイオン液体濃度と粘度の関係の測定結果を記したグラフである。 図２と図４に示されたイオン液体濃度と音速の関係とイオン液体濃度と粘度の関係を基に粘度と音速の関係について、組み合わせの異なる２液混合溶液の２２℃におけるイオン液体濃度と粘度と音速の関係を示すグラフである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を説明する。

トリエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドからなる２液混合溶液を有機系ゲル膨張媒としたセグメント化ポリウレタンゲルに粒径５μｍの架橋したＰＭＭＡ粉体を１０（重量％）で分散させた物質をファントム用生体擬似物質として製作した。この場合、２液混合溶液の１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの濃度を２０（重量％）とすることで２液混合溶液の粘度は４（mPa・s）となり２液混合溶液での音波の吸収は微少となり、この生体擬似物質の減衰は架橋したＰＭＭＡ粉体のみに起因することになる。その結果、減衰は架橋したＰＭＭＡ粉体の粒径と配合率で決まる。
上記の生体擬似物質の音速、密度、即ちこれらから決まる音響インピーダンスは、下記表３のものとなった。これら数値はＩＥＣ国際規格に適合している。また、この生体擬似物質において経時変化は認められなかった。

以上説明したように、良好な超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を得ることができた。

次に、テトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドからなる２種類の２液混合溶液を有機系ゲル膨張媒としたセグメント化ポリウレタンゲルに粒径５μｍの架橋したＰＭＭＡ粉体を５（ 重量％）で分散させた物質をファントム用生体擬似物質として製作した。この場合、２液混合溶液の１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドの濃度を２０（ 重量％）とすることで２液混合溶液の粘度は８（mPa・s）となり２液混合溶液での音波の吸収は微少となり、この生体擬似物質の減衰は架橋したＰＭＭＡ粉体のみに起因することになる。その結果、減衰は架橋したＰＭＭＡ粉体の粒径と配合率で決まる。
上記の生体擬似物質の音速、密度、即ちこれらから決まる音響インピーダンスは、下記表４のものとなった。これら数値はＩＥＣ国際規格に適合している。
上記の生体擬似物質の基材であるＰＭＭＡ粉体を含まないテトラエチレングリコールジメチルエーテルと１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミドからなる２種類の２液混合溶液を有機系ゲル膨張媒としたセグメント化ポリウレタンゲルを室内に放置した場合の音速の変化を測定した。この試料の作成当初の音速は、１５１３ (m/s)で、４５日後の音速の測定結果は、１５１７(m/s)であった。この差異は、測定誤差に起因するものと考えられ、経時変化は認められない。

以上より、良好な超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を得ることができた。

本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。従って本発明の技術的範囲は添付された特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。

以上、本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、超音波診断装置ファントム用の生体擬似物質として超音波診断装置ファントムの製作に広く適用することができる。
本発明による超音波診断装置ファントム用の生体擬似物質を適用すれば、良好な超音波診断装置ファントムを得ることができる。この製作した超音波診断装置ファントムを用いて超音波診断装置の性能を的確に評価でき、性能の認定および検査に用いることができる。
また、本発明による超音波診断装置ファントムを用いた超音波診断装置の有用な検査体制は、安全で安心な診断に役立つため、医療機関で今後広く利用される。

Claims (7)

1. アルキレンオキサイドのセグメントを有するセグメント化ポリウレタンゲル中に不揮発性の有機系ゲル膨張媒が含有されており、
   前記有機系ゲル膨張媒が、グリム類と、常温で液状であるイオン液体との２液混合物であることを特徴とする超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
2. 前記グリム類が、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル，ポリエチレングリコールジエチルエーテルから選択されたいずれか単独又はこれらの任意の組み合わせであり、
   前記イオン液体が、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネート、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムチオシアネートから選択されたいずれか単独又はこれらの任意の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
3. 前記アルキレンオキサイドのセグメントを有する前記セグメント化ポリウレタンゲルが、エチレンオキサイド鎖、プロピレンオキサイド鎖、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体 、ブチレンオキサイド鎖、ブチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体のいずれかのセグメントを有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
4. 前記有機系ゲル膨張媒が、前記セグメント化ポリウレタンゲル中に、２０～８０重量％含有されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
5. 前記セグメント化ポリウレタンゲル中に超音波減衰率を調整する減衰率調整剤が含有されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
6. 前記減衰率調整剤が、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、発泡ポリスチレンの架橋もしくは非架橋粒状粒子、又は、ポリエチレン、グラファイト、ガラス、固形状パラフィンワックスの粒状粒子のいずれかであって、１～１００μｍの平均粒径を有するものである請求項５に記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の超音波診断装置ファントム用生体擬似物質を用いて製作された超音波診断装置用ファントム。

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