JP2796179B2 - 骨の超音波診断装置 - Google Patents
骨の超音波診断装置Info
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
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Description
【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は医用診断装置に係わり、とくに骨の疾患であ
る骨粗鬆症の診断や骨折治療後の治癒経過の監視に用い
るための超音波診断装置に関する。
る骨粗鬆症の診断や骨折治療後の治癒経過の監視に用い
るための超音波診断装置に関する。
超音波を利用した医用診断装置には超音波エコー装置
や超音波ドップラ装置などがあるが、それらは超音波を
透し易い内臓などの軟組織の検査、診断を行うものであ
って、超音波を殆ど透過しない硬組織である骨などの診
断には用いられない。また、骨の音速を生体のままで測
定する方法として、従来から第１図に示すような超音波
の透過法によって上肢や下肢の断面方向の音速が測定さ
れている。この場合、縦波用の送受一対の超音波トラン
スジューサ1,2の放射面を平行に対向させてある。最
近、この方法を発展させて、膝蓋骨の音速測定用の装置
が発表された（G.BRANDENBURGERら、1989 ULTRASONICS
SYMPOSIUM PROCEEDIMGS、pp.1023−1027、参照）。ま
た、身体の片側だけにトランスジューサを配置した構成
の測定装置が報告されている。これはアコースティック
・エミッション法（H.S.YOONら、1980 ULTRASONICS SYM
POSIUM PROCEEDIMGS、pp.1067−1072、参照）であっ
て。第２図に示すようにアコースティック・エミッショ
ン計測装置５と超音波発生装置６とを組合わせたもの
で、超音波トランスジューサ７から擬似応力として超音
波の繰り返しパルスを発射しておいて、片方のアコース
ティック・エミッションを受波するトランスジューサ８
によりアコースティック・エミッションを検出するもの
である。
や超音波ドップラ装置などがあるが、それらは超音波を
透し易い内臓などの軟組織の検査、診断を行うものであ
って、超音波を殆ど透過しない硬組織である骨などの診
断には用いられない。また、骨の音速を生体のままで測
定する方法として、従来から第１図に示すような超音波
の透過法によって上肢や下肢の断面方向の音速が測定さ
れている。この場合、縦波用の送受一対の超音波トラン
スジューサ1,2の放射面を平行に対向させてある。最
近、この方法を発展させて、膝蓋骨の音速測定用の装置
が発表された（G.BRANDENBURGERら、1989 ULTRASONICS
SYMPOSIUM PROCEEDIMGS、pp.1023−1027、参照）。ま
た、身体の片側だけにトランスジューサを配置した構成
の測定装置が報告されている。これはアコースティック
・エミッション法（H.S.YOONら、1980 ULTRASONICS SYM
POSIUM PROCEEDIMGS、pp.1067−1072、参照）であっ
て。第２図に示すようにアコースティック・エミッショ
ン計測装置５と超音波発生装置６とを組合わせたもの
で、超音波トランスジューサ７から擬似応力として超音
波の繰り返しパルスを発射しておいて、片方のアコース
ティック・エミッションを受波するトランスジューサ８
によりアコースティック・エミッションを検出するもの
である。
まず、透過型の超音波測定装置では、殆どの場合測定
の対象とする部位が上下肢に限られてしまう。また、超
音波の生体内での伝搬距離が長いので、骨や筋肉内での
減衰が大きく、しかも得られる値は骨全体の平均値であ
り、さらに骨と筋肉との境界での屈折の影響が大きい。
一方、アコースティック・エミッション法はイベントの
数を数えるのが主な計測目的であって、骨の弾性的性質
を低量的に測定できない。とくに、骨の疾患である骨粗
鬆症の診断では僅かに低下する骨の音速を非侵襲的に精
度よく、しかも任意の骨の部位について低量的に計測す
る必要があるが、従来の技術では不都合である。
の対象とする部位が上下肢に限られてしまう。また、超
音波の生体内での伝搬距離が長いので、骨や筋肉内での
減衰が大きく、しかも得られる値は骨全体の平均値であ
り、さらに骨と筋肉との境界での屈折の影響が大きい。
一方、アコースティック・エミッション法はイベントの
数を数えるのが主な計測目的であって、骨の弾性的性質
を低量的に測定できない。とくに、骨の疾患である骨粗
鬆症の診断では僅かに低下する骨の音速を非侵襲的に精
度よく、しかも任意の骨の部位について低量的に計測す
る必要があるが、従来の技術では不都合である。
本発明は、かかる従来例の有する問題を解決するた
め、殆どの部位について身体の表面から骨の弾性的性質
を測定できる超音波診断装置を提供することを、その目
的とする。
め、殆どの部位について身体の表面から骨の弾性的性質
を測定できる超音波診断装置を提供することを、その目
的とする。
そこで本発明では，身体の外から超音波を皮膚・筋肉
を介して骨に至らせ、骨の表面近傍に沿って超音波を伝
搬させて、それがあまり減衰しない内に同じ皮膚表面か
ら超音波を検出しようというアイデアにより、上記の問
題を解決した。すなわち、そのために骨と筋肉との境界
を伝わる表面弾性波のモードを利用する。ところで、所
望の表面弾性波のモードを励振させるためには、骨表面
に対する超音波の入射角を適当な値に選ぶ必要がある。
を介して骨に至らせ、骨の表面近傍に沿って超音波を伝
搬させて、それがあまり減衰しない内に同じ皮膚表面か
ら超音波を検出しようというアイデアにより、上記の問
題を解決した。すなわち、そのために骨と筋肉との境界
を伝わる表面弾性波のモードを利用する。ところで、所
望の表面弾性波のモードを励振させるためには、骨表面
に対する超音波の入射角を適当な値に選ぶ必要がある。
この入射角は臨界角と呼ばれ、θｃで示すと、 sinθｃ＝vm/vb で与えられる。ここで、vmは筋肉や軟組織の音速、vbは
骨の音速である。vmは一般に1500〜1600m/sec,であるの
で、励振可能な表面弾性波のモードとしては、骨の音速
から検討すると、漏洩表面擬似縦波（以下、LSSCWとよ
ぶ）モードである。骨の音速は部位によって異なるが、
縦波の速度は2140〜4400m/secであるので、vbとしてこ
の値を用いるとθｃとしては20〜50度の範囲となる。
骨の音速である。vmは一般に1500〜1600m/sec,であるの
で、励振可能な表面弾性波のモードとしては、骨の音速
から検討すると、漏洩表面擬似縦波（以下、LSSCWとよ
ぶ）モードである。骨の音速は部位によって異なるが、
縦波の速度は2140〜4400m/secであるので、vbとしてこ
の値を用いるとθｃとしては20〜50度の範囲となる。
この漏洩表面擬似縦波モードは筋肉の方に漏洩しなが
ら伝搬し、その漏洩波の方向はθｃであることが知られ
ているので、受波トランスジューサとしては、θｃに洩
れてくる超音波に最適感度を持つように位置と方向とを
配置しておけば骨の表面近傍を伝搬してきた波を、所望
の位置で効率よく検出できることになる。
ら伝搬し、その漏洩波の方向はθｃであることが知られ
ているので、受波トランスジューサとしては、θｃに洩
れてくる超音波に最適感度を持つように位置と方向とを
配置しておけば骨の表面近傍を伝搬してきた波を、所望
の位置で効率よく検出できることになる。
以下，図面により本発明の実施例を詳細に説明する。
超音波ビームの入射角として20〜50度の広い範囲を一
度にカバーする超音波探触子としては超音波トランスジ
ューサと音響レンズとを組合せた素子がある。また、超
音波ビームの方向を広く変化させる方法としては、機械
的走査法と電子的走査法がある。ここでは、音響レンズ
を用いた探触子による方法について述べる。
度にカバーする超音波探触子としては超音波トランスジ
ューサと音響レンズとを組合せた素子がある。また、超
音波ビームの方向を広く変化させる方法としては、機械
的走査法と電子的走査法がある。ここでは、音響レンズ
を用いた探触子による方法について述べる。
第３図は探触子に円筒レンズを用いた場合の一実施例
を示す。探触子はアルミニウムの円柱ブロックの一端面
に円筒曲面11を形成させた音響レンズ12の他端面にPZT
の圧電超音波トランスジューサ13を装着したもので、レ
ンズの開口角は対象とする骨の音速によって異なるが、
最大で120度程度である。この探触子を診断すべき部位
の体表にカップラとしての水14を介して、骨15にLSSCW
を励振できる位置、すなわちレンズの焦点位置16より骨
の表面がレンズ側に入るように探触子をセットする。な
お、カップラの水は合成ゴムでできた水嚢17に入れてお
り、水嚢の皮膚への接触面18はコンタクトグリースによ
り密着させてある。
を示す。探触子はアルミニウムの円柱ブロックの一端面
に円筒曲面11を形成させた音響レンズ12の他端面にPZT
の圧電超音波トランスジューサ13を装着したもので、レ
ンズの開口角は対象とする骨の音速によって異なるが、
最大で120度程度である。この探触子を診断すべき部位
の体表にカップラとしての水14を介して、骨15にLSSCW
を励振できる位置、すなわちレンズの焦点位置16より骨
の表面がレンズ側に入るように探触子をセットする。な
お、カップラの水は合成ゴムでできた水嚢17に入れてお
り、水嚢の皮膚への接触面18はコンタクトグリースによ
り密着させてある。
この構成において、超音波トランスジューサをパルス
励振すると、超音波パルスの平面波が励振される。この
波は、レンズの円筒曲面11を通過する時に広い範囲の角
度にビームを屈折させる。そのうち、臨界角θｃで入射
するビームのみがLSSCWの波を励振し、骨の表面近傍を
距離19だけ伝搬した波が再び円筒曲面11で屈折されてト
ランスジューサ13に帰ってくる。この入力から出力まで
の様子をトランスジューサの出力端においてオシロスコ
ープで観察すると第４図のようなパルスが順番に観測さ
れる。すなわち、まず、送信時のリークパルス20に続い
て円筒曲面11における反射パルス21、レンズの中心軸近
傍に沿って伝搬し、骨に垂直入射する波22による骨表面
23での反射パルス24、そしてLSSCWとして骨の表面近傍
を伝搬した波によるLSSCWのパルス25、等がつぎつぎに
現れる。ここで、骨表面での反射パルス24とLSSCWのパ
ルス25との時間差をΔtsとすると、幾何光学的に超音波
の径路長の差を計算すれば、容易に Δts＝2z（１−cosθｃ）/v が得られるここで、ｚはレンズの焦点16と骨表面24との
距離、またｖは水14の音速vwと筋肉26の音速vmとがほぼ
等しいとした場合の音速である。
励振すると、超音波パルスの平面波が励振される。この
波は、レンズの円筒曲面11を通過する時に広い範囲の角
度にビームを屈折させる。そのうち、臨界角θｃで入射
するビームのみがLSSCWの波を励振し、骨の表面近傍を
距離19だけ伝搬した波が再び円筒曲面11で屈折されてト
ランスジューサ13に帰ってくる。この入力から出力まで
の様子をトランスジューサの出力端においてオシロスコ
ープで観察すると第４図のようなパルスが順番に観測さ
れる。すなわち、まず、送信時のリークパルス20に続い
て円筒曲面11における反射パルス21、レンズの中心軸近
傍に沿って伝搬し、骨に垂直入射する波22による骨表面
23での反射パルス24、そしてLSSCWとして骨の表面近傍
を伝搬した波によるLSSCWのパルス25、等がつぎつぎに
現れる。ここで、骨表面での反射パルス24とLSSCWのパ
ルス25との時間差をΔtsとすると、幾何光学的に超音波
の径路長の差を計算すれば、容易に Δts＝2z（１−cosθｃ）/v が得られるここで、ｚはレンズの焦点16と骨表面24との
距離、またｖは水14の音速vwと筋肉26の音速vmとがほぼ
等しいとした場合の音速である。
したがって、本実施例で骨の音速を求めるにはまず、
反射パルス21と反射パルス24との時間差Δtmより円筒曲
面11と骨表面との間の距離が求まるので、これとレンズ
の焦点距離との差としてｚを求める。つぎに、Δtsは測
定できるので、上記のΔtsの式を書き換えれば cosθｃ＝１−（Δts・ｖ）／（2z） となり、cosθｃが得られ、したがって骨の音速vbは、 より計算される。
反射パルス21と反射パルス24との時間差Δtmより円筒曲
面11と骨表面との間の距離が求まるので、これとレンズ
の焦点距離との差としてｚを求める。つぎに、Δtsは測
定できるので、上記のΔtsの式を書き換えれば cosθｃ＝１−（Δts・ｖ）／（2z） となり、cosθｃが得られ、したがって骨の音速vbは、 より計算される。
超音波探触子と骨までの距離を精確に測定するため
に、第５図（ａ）に示すようなトランスジューサを分割
して探触子の中心軸を伝搬する超音波ビーム27だけをス
イッチで切り換えて放射する方法とか、第５図（ｂ）に
示すように補助の距離計測用超音波トランスジューサ28
を複数個、レンズの周辺に配置した構成の超音波探触子
を用いてもよい。なお、この場合の補助の超音波トラン
スジューサは、探触子の中心軸の傾斜を補正するのにも
用いることができる。音速の測定法として、第４図で説
明したような一連のパルス波を観測して測定する方法で
なく、超音波探触子を僅かに移動することにより測定す
る方法を述べる。この場合には上記の超音波探触子と骨
までの距離を直接測定する必要はない。
に、第５図（ａ）に示すようなトランスジューサを分割
して探触子の中心軸を伝搬する超音波ビーム27だけをス
イッチで切り換えて放射する方法とか、第５図（ｂ）に
示すように補助の距離計測用超音波トランスジューサ28
を複数個、レンズの周辺に配置した構成の超音波探触子
を用いてもよい。なお、この場合の補助の超音波トラン
スジューサは、探触子の中心軸の傾斜を補正するのにも
用いることができる。音速の測定法として、第４図で説
明したような一連のパルス波を観測して測定する方法で
なく、超音波探触子を僅かに移動することにより測定す
る方法を述べる。この場合には上記の超音波探触子と骨
までの距離を直接測定する必要はない。
いま、超音波パルスの継続時間を長くすると上記の骨
表面23での反射パルス24とLSSCWのパルス25とが干渉す
るようになる。そこで超音波探触子を移動させてLSSCW
の伝搬路長を変化させれば、干渉波形に周期が生じる。
この干渉周期より音速を求めることもできる。LSSCWの
伝搬路長を変化させるには、第６図に示すように探触子
を骨に垂直な方向29に僅かに移動させるとか、第７図に
示すように第３図の探触子を２分割した構造の２個の探
触子30,31の間隔を変化させてもよい。
表面23での反射パルス24とLSSCWのパルス25とが干渉す
るようになる。そこで超音波探触子を移動させてLSSCW
の伝搬路長を変化させれば、干渉波形に周期が生じる。
この干渉周期より音速を求めることもできる。LSSCWの
伝搬路長を変化させるには、第６図に示すように探触子
を骨に垂直な方向29に僅かに移動させるとか、第７図に
示すように第３図の探触子を２分割した構造の２個の探
触子30,31の間隔を変化させてもよい。
つぎに、本発明を牛骨の診断に用いた具体的な実施例
を述べる。
を述べる。
第８図は用いた音響レンズの形状で、寸法を図中に示
しておく。音響レンズ32の材質は高力アルミニウム（縦
波音速測定値;6300m/s）で、１メガヘルツ帯で使用する
ように設計した。また診断装置の方式としては、第６図
に示した探触子と骨表面との距離を変化させる方式のも
のである。この場合には、超音波パルスを長くするの
で、音響レンズの円筒曲面での反射パルスが骨からの反
射パルスやLSSCWの信号パルスと重ならないようにする
必要がある。この探触子では、時間的にレンズの円筒曲
面での第２番目の反射パルスと第３番目の反射パルスと
の間に信号パルスが入るようにレンズの長さを設定して
いる。また、レンズの開口半角と曲率半径については、
次のように決めた。すなわち，開口半角は骨にLSSCWを
励振するための臨界角が約30゜であるので、ここでは38
゜とした。また、円筒曲面の曲率半径に関しては得られ
る干渉曲線の長さを解析に十分なだけとるために、55mm
としている。
しておく。音響レンズ32の材質は高力アルミニウム（縦
波音速測定値;6300m/s）で、１メガヘルツ帯で使用する
ように設計した。また診断装置の方式としては、第６図
に示した探触子と骨表面との距離を変化させる方式のも
のである。この場合には、超音波パルスを長くするの
で、音響レンズの円筒曲面での反射パルスが骨からの反
射パルスやLSSCWの信号パルスと重ならないようにする
必要がある。この探触子では、時間的にレンズの円筒曲
面での第２番目の反射パルスと第３番目の反射パルスと
の間に信号パルスが入るようにレンズの長さを設定して
いる。また、レンズの開口半角と曲率半径については、
次のように決めた。すなわち，開口半角は骨にLSSCWを
励振するための臨界角が約30゜であるので、ここでは38
゜とした。また、円筒曲面の曲率半径に関しては得られ
る干渉曲線の長さを解析に十分なだけとるために、55mm
としている。
超音波トランスジューサ38には共振周波数が１メガヘ
ルツのPZT（65mmx75mm,厚さ2mm）を使用し、エポキシ系
樹脂でアルミロッドに接着した。なお、レンズ側面はス
プリアス信号を散乱させるために粗面にしてある。
ルツのPZT（65mmx75mm,厚さ2mm）を使用し、エポキシ系
樹脂でアルミロッドに接着した。なお、レンズ側面はス
プリアス信号を散乱させるために粗面にしてある。
高力アルミニウムの音響インピーダンスは1.76x10
7（kg/s・m2）で、水のそれと比べ10倍以上である。そ
こで、透過率の向上を図るため音響レンズ開口曲面34に
整合層を装着し、さらにその開口曲面以外の端面や周囲
には接着性吸音材を塗布した。整合層には厚さ500μｍ
の塩化ビニル（密度;1.2g/cm3,縦波音速;2400m/s）を用
いており、エポキシ系接着剤でアルミロッドの開口曲面
に接着している。一方、吸音材にはタングステン粉末と
エポキシ系接着剤を6:1に混合して、音響レンズ開口曲
面以外のすべての音響終端面に塗っている。これによ
り、S/N比が改善され所望の信号が得られている。
7（kg/s・m2）で、水のそれと比べ10倍以上である。そ
こで、透過率の向上を図るため音響レンズ開口曲面34に
整合層を装着し、さらにその開口曲面以外の端面や周囲
には接着性吸音材を塗布した。整合層には厚さ500μｍ
の塩化ビニル（密度;1.2g/cm3,縦波音速;2400m/s）を用
いており、エポキシ系接着剤でアルミロッドの開口曲面
に接着している。一方、吸音材にはタングステン粉末と
エポキシ系接着剤を6:1に混合して、音響レンズ開口曲
面以外のすべての音響終端面に塗っている。これによ
り、S/N比が改善され所望の信号が得られている。
この１メガヘルツ帯用の円筒型音響レンズを用いた骨
用超音波診断装置の基本的な測定システムは第９図のブ
ロック図に示すようなもので、電気回路部35、超音波探
触子の走査部36,及び解析部37の３部より構成されてい
る。
用超音波診断装置の基本的な測定システムは第９図のブ
ロック図に示すようなもので、電気回路部35、超音波探
触子の走査部36,及び解析部37の３部より構成されてい
る。
測定対象の骨は、切り出した牛の大腿骨で、骨の周り
に筋肉の付いたものを用いた。超音波の伝搬方向は大腿
骨の長さ方向にとり、探触子の焦点の位置を骨の表面か
ら点骨の内部の方へ移動させながらｚを変化させて、干
渉曲線を描かせた。得られた干渉曲線の一例を第10図に
示す。干渉曲線の周期からLSSCWの位相速度を解析した
ところ音速として、3871m/sを得た。なお、本測定では
筋肉の縦波音速と水の音速は等しいものとし、1481m/s
（23.1℃）を用いた。
に筋肉の付いたものを用いた。超音波の伝搬方向は大腿
骨の長さ方向にとり、探触子の焦点の位置を骨の表面か
ら点骨の内部の方へ移動させながらｚを変化させて、干
渉曲線を描かせた。得られた干渉曲線の一例を第10図に
示す。干渉曲線の周期からLSSCWの位相速度を解析した
ところ音速として、3871m/sを得た。なお、本測定では
筋肉の縦波音速と水の音速は等しいものとし、1481m/s
（23.1℃）を用いた。
以上に述べた超音波探触子の構造は、平面超音波トラ
ンスジューサと円筒型音響レンズの組合わせであった
が、骨の表面が湾曲しているので、その表面の形状に応
じて、たとえば、円筒型音響レンズに対して直交方向に
集束する円筒型凹面集束超音波トランスジューサを用い
てもよい。
ンスジューサと円筒型音響レンズの組合わせであった
が、骨の表面が湾曲しているので、その表面の形状に応
じて、たとえば、円筒型音響レンズに対して直交方向に
集束する円筒型凹面集束超音波トランスジューサを用い
てもよい。
本発明では，身体の外から超音波を斜め入射すること
によって骨と筋肉との境界を伝わる漏洩表面擬似縦波を
伝搬させて、それが減衰しない内に同じ皮膚表面から超
音波を検出するので、体表に近い骨ならば殆ど全て部分
の骨の計測が可能であり、従来にない使い易く、適用範
囲の広い非侵襲的な診断装置を提供することができる。
によって骨と筋肉との境界を伝わる漏洩表面擬似縦波を
伝搬させて、それが減衰しない内に同じ皮膚表面から超
音波を検出するので、体表に近い骨ならば殆ど全て部分
の骨の計測が可能であり、従来にない使い易く、適用範
囲の広い非侵襲的な診断装置を提供することができる。
第１図及び第２図は、従来の骨の診断装置の構成図であ
って、第１図は透過法であり、第２図はアコースティク
・エミッション法による骨の診断装置である。第３図は
探触子に円筒レンズを用いた場合の一実施例、第４図は
トランスジューサの出力端で観察したオシロスコープ上
のパルス列であり、第５図は超音波探触子と骨までの距
離を精確に測定するための超音波トランスジューサの構
成で、図（ａ）はトランスジューサを分割してスイッチ
で切り換えることにより、探触子の中心軸を伝搬する超
音波ビームだけを取り出す方法であり、図（ｂ）は複数
の距離計測用超音波トランスジューサを補助として用い
る構成である。第６図及び第７図はSSCWの伝搬路長を変
化させる方法であって、第６図は探触子を骨に垂直な方
向移動させる場合、第７図は第３図の探触子を２分割し
た構造の２個の探触子の間隔を変化させる場合である。
第８図は用いた音響レンズの形状で、第９図は骨用超音
波診断装置の測定システム、第10図は干渉曲線の一例で
ある。 １……縦波用超音波トランスジューサ、２……縦波用超
音波トランスジューサ、３……骨、４……筋肉、５……
アコースティック・エミッション計測装置、６……超音
波発生装置、７……超音波トランスジューサ、８……ア
コースティック・エミッションの受波用トランスジュー
サ、９……骨、10……筋肉、11……円筒曲面、12……音
響レンズ、13……PZTの圧電超音波トランスジューサ、1
4……カップラとしての水、15……骨、16……レンズの
焦点位置、17……合成ゴムでできた水嚢、18……水嚢と
皮膚との接触面、19……LSSCWの伝搬距離、20……送信
時のリークパルス、21……円筒曲面での反射パルス、22
……骨に垂直入射する波、23……骨の表面、24……骨の
表面での反射パルス、25……LSSCWのパルス、26……筋
肉、27……探触子の中心軸を伝搬する超音波ビーム、28
……距離計測用超音波トランスジューサ、29……骨に垂
直な方向、30……分割した構造の探触子、31……分割し
た構造の探触子造の探触子、32……音響レンズ、33……
１メガヘルツのPZT超音波トランスジューサ、34……音
響レンズ開口曲面、35……電気回路部、36……超音波探
触子の走査部、37……解析部。
って、第１図は透過法であり、第２図はアコースティク
・エミッション法による骨の診断装置である。第３図は
探触子に円筒レンズを用いた場合の一実施例、第４図は
トランスジューサの出力端で観察したオシロスコープ上
のパルス列であり、第５図は超音波探触子と骨までの距
離を精確に測定するための超音波トランスジューサの構
成で、図（ａ）はトランスジューサを分割してスイッチ
で切り換えることにより、探触子の中心軸を伝搬する超
音波ビームだけを取り出す方法であり、図（ｂ）は複数
の距離計測用超音波トランスジューサを補助として用い
る構成である。第６図及び第７図はSSCWの伝搬路長を変
化させる方法であって、第６図は探触子を骨に垂直な方
向移動させる場合、第７図は第３図の探触子を２分割し
た構造の２個の探触子の間隔を変化させる場合である。
第８図は用いた音響レンズの形状で、第９図は骨用超音
波診断装置の測定システム、第10図は干渉曲線の一例で
ある。 １……縦波用超音波トランスジューサ、２……縦波用超
音波トランスジューサ、３……骨、４……筋肉、５……
アコースティック・エミッション計測装置、６……超音
波発生装置、７……超音波トランスジューサ、８……ア
コースティック・エミッションの受波用トランスジュー
サ、９……骨、10……筋肉、11……円筒曲面、12……音
響レンズ、13……PZTの圧電超音波トランスジューサ、1
4……カップラとしての水、15……骨、16……レンズの
焦点位置、17……合成ゴムでできた水嚢、18……水嚢と
皮膚との接触面、19……LSSCWの伝搬距離、20……送信
時のリークパルス、21……円筒曲面での反射パルス、22
……骨に垂直入射する波、23……骨の表面、24……骨の
表面での反射パルス、25……LSSCWのパルス、26……筋
肉、27……探触子の中心軸を伝搬する超音波ビーム、28
……距離計測用超音波トランスジューサ、29……骨に垂
直な方向、30……分割した構造の探触子、31……分割し
た構造の探触子造の探触子、32……音響レンズ、33……
１メガヘルツのPZT超音波トランスジューサ、34……音
響レンズ開口曲面、35……電気回路部、36……超音波探
触子の走査部、37……解析部。
Claims (3)
- 【請求項１】体外に送受一対の、あるいは送受兼用の超
音波探触子を配し、経皮膚的に数メガヘルツ以下の超音
波を骨に斜め方向より照射し、骨の表面近傍に沿って伝
搬する漏洩表面擬似縦波超音波を励振、伝搬させ、所定
の距離だけ伝搬させたところで漏洩表面擬似縦波超音波
を検出し、その伝搬距離と伝搬時間とより音速を測定す
ることを特徴とする骨の超音波診断装置。 - 【請求項２】上記送受の超音波探触子より骨に向って放
射し、あるいは検出するときの超音波ビームの方向が骨
の表面に対する入射角として20〜60度の範囲にあること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の骨の超音波診
断装置。 - 【請求項３】上記漏洩表面擬似縦波超音波の測定すべき
伝搬距離を超音波探触子の移動により僅かに変化させ，
その距離の変化分に対応する超音波出力の位相あるいは
伝搬時間の変化分を検出することにより音速を求めるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の骨の超音波
診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167299A JP2796179B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 骨の超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167299A JP2796179B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 骨の超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454944A JPH0454944A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2796179B2 true JP2796179B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=15847181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2167299A Expired - Lifetime JP2796179B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 骨の超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796179B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747009A4 (en) * | 1994-12-14 | 1999-07-14 | Seikisui Chemical Co Ltd | DEVICE AND METHOD FOR DIAGNOSING OSTEOPOROSIS |
| IL116701A0 (en) | 1995-10-04 | 1996-10-16 | Sunlight Ultrasound Technologi | Ultrasonic device for determining bone characteristics |
| WO1997013145A1 (en) * | 1995-10-04 | 1997-04-10 | Sunlight Ultrasound Technologies Limited | Ultrasonic device for determining bone characteristics |
| EP0806176A4 (en) * | 1995-11-29 | 1999-07-21 | Seikisui Chemical Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING OSTEOPOROSIS |
| CA2218682A1 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for osteoporosis diagnosis |
| ATE444709T1 (de) * | 1999-08-09 | 2009-10-15 | Sonavation Inc | Piezoelektrischer dünnschichtfingerabdruckabtaster |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2167299A patent/JP2796179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0454944A (ja) | 1992-02-21 |
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