JP4681110B2 - 超音波生体組織評価システム - Google Patents
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Description
【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システム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】
ファントムを用いて超音波骨評価装置の品質管理や校正を行う場合、操作者は、ファントムを測定し、その測定結果を“本来得られるべき値”と比較して測定精度を確認し、また、測定誤差が認められた場合はその誤差を修正するような校正を行う。
【0010】
しかしながら、前述したように、温度環境の変化によりファントムにおける音速や減衰度合い(ファントムの特性)が変化してしまうので、基準となる“本来得られるべき値”の正確な値がわからないまま超音波骨評価装置の品質管理や校正を行う。また、音速についての許容範囲を例えば「2700m/s〜2780m/s」というように、かなりの幅を持たせる必要がある。これらのことは、超音波骨評価装置の測定精度の向上を阻害する要因となっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、超音波生体組織評価装置の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システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(18)の本発明により達成される。
【0013】
(1) 被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具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超音波生体組織評価システムであって、
前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記被測定部が規定状態である場合に、前記校正を開始するよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。
(2) 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とに基づいて、前記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)に記載の超音波生体組織評価システム。
(3) 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記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)に記載の超音波生体組織評価システム。
(4) 被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具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超音波生体組織評価システムであって、
前記被測定部を複数の状態とし、前記各状態において前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記各状態において前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、前記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ことを特徴とする超音波生体組織評価システム。
(5) 前記超音波生体組織評価装置の校正結果は、前記複数の状態での誤差を補正する関数である上記(4)に記載の超音波生体組織評価システム。
(6) 前記特性情報は、前記被測定部が規定状態のときの情報であり、前記被測定部の測定値は、前記被測定部が規定状態のときの測定値である上記(2)ないし(5)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
(7) 前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記校正を開始するよう構成されている上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
(8) 前記超音波生体組織評価装置は、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(7)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0014】
(9) 前記特性情報は、前記被測定部内における超音波の音速および/または波動伝導特性に関する情報である上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0015】
(10) 前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得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システム。
【0016】
(11) 前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行う少なくとも1つの振動子を有し、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得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システム。
【0017】
(12) 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報を報知する報知手段を有する上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0018】
(13) 前記被測定部の状態を変化させる状態変化手段を有する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0019】
(14) 前記状態変化手段は、前記被測定部を加熱する加熱手段と、前記被測定部を冷却する冷却手段との少なくとも一方を有する上記(13)に記載の超音波生体組織評価システム。
【0020】
(15) 前記状態変化手段は、ぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子により、前記被測定部を加熱または冷却するよう構成されている上記(13)に記載の超音波生体組織評価システム。
【0021】
(16) 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている上記(13)ないし(15)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0022】
(17) 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて、前記被測定部が規定状態となるように前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている上記(13)ないし(15)のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【0023】
(18) 前記被測定部が規定状態である場合、その旨を報知する報知手段を有する上記(17)に記載の超音波生体組織評価システム。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の超音波生体組織評価システム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。
【0034】
図1は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システム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校正用器具を示す斜視図、図3は、図1および図2に示す校正用器具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回路構成を示すブロック図である。
【0035】
これらの図に示す超音波骨評価システム(超音波生体組織評価システム)1は、被測定者の踵(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(波動伝導特性)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。
【0036】
超音波骨評価システム(超音波生体組織評価システム)1は、超音波骨評価装置(超音波生体組織評価装置)2と、その校正(品質管理)に用いる校正用器具(ファントム)3とを有している。
【0037】
図2に示すように、校正用器具3は、テスト用の被測定部(テストピース)12の特性情報を取得する機能を持つものであり、その被測定部12および振動子20で構成されたブロック体11と、コントローラ14とを有している。
【0038】
前記特性情報としては、例えば、被測定部12内における超音波の音速、減衰度合い(波動伝導特性)等が挙げられる。
【0039】
被測定部12は、後述する超音波骨評価装置2の測定部に装着され、テスト測定される部位であり、中実の立方体形状をなしている。この被測定部12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。
【0040】
被測定部12の図1および図2中上面には振動子20が貼り付けられている。
この振動子20は、ケーブル22を介してコントローラ14に接続されている。
【0041】
コントローラ14は、中空の直方体形状の筺体(ケーシング)24を有している。
【0042】
コントローラ14の筺体24の図2中上面には電源スイッチ26および表示部(報知手段)16が設置されている。この表示部16としては、例えば、液晶(LCD)表示パネル、EL表示パネル等が挙げられる。
【0043】
また、図3に示すように、コントローラ14には電源ケーブル30が接続されている。
【0044】
また、コントローラ14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、振動子20に接続された送受信ユニット28と、制御部36と、演算部38とを有している。
【0045】
コントローラ14の制御部36には、表示部16、演算部38、送受信ユニット28およびペルチェ素子ドライブ部34が接続されている。ブロック体11の振動子20は、ケーブル22を介してコントローラ14の送受信ユニット28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、校正用器具3を構成する各部位に電力が供給される。
【0046】
ここで、前記振動子20、送受信ユニット28、制御部36および演算部38により、被測定部12の特性情報を取得する特性情報取得手段が構成される。
【0047】
図1は、超音波骨評価装置2に、校正用器具3のブロック体11の被測定部12を装着した状態を示す。
【0048】
超音波骨評価装置2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。
【0049】
図1に示すように、超音波骨評価装置2は、直方体形状の筺体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となる凹部が形成され、この載置台42の奥側の両側面には、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。
【0050】
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。
【0051】
また、図4に示すように、超音波骨評価装置2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、超音波骨評価装置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、超音波骨評価装置2を構成する各部位に電力が供給される。
【0052】
超音波骨評価装置2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。
【0053】
次に、超音波骨評価システム1の作用(使用方法)について説明する。
【0054】
まず、校正用器具3の被測定部12のテスト測定の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44の間の載置台42の上に校正用器具3のブロック体11を載置し、ハンドル46を回して、一対の振動子44の先端を被測定部12の両側面に当接させる。
【0055】
次に、この状態で校正用器具3および超音波骨評価装置2の電源を入れる。校正用器具3の電源を入れると、振動子20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の図1および図2中底面で反射し、振動子20で受信される。
【0056】
振動子20で受信された信号は、制御部36を介して演算部38へ送信される。そして演算部38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。
【0057】
さらに、演算部38は、既知である被測定部12の図1および図2中上下方向の長さをも利用して所定の演算を行い、被測定部12内を伝搬した超音波の音速を算出する。
【0058】
校正用器具3は、このようにして、パルスエコー法により、被測定部12内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを求める(測定する)。これにより、被測定部12の現在の状態における特性データが得られる。
【0059】
前記特性データ、すなわち、測定された超音波の音速および減衰度合いは、表示部16に表示される。これにより、使用者は、被測定部12内における超音波の音速および減衰度合いを把握することができる。
【0060】
次に、超音波骨評価装置2の操作部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。
【0061】
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。
【0062】
さらに、MPU62は、別途に求められた被測定部12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、被測定部12内を伝搬した超音波の音速を算出する。
【0063】
超音波骨評価装置2は、このようにして、被測定部12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。
【0064】
得られたテストデータと、前記特性データとを比較することにより、超音波骨評価装置2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、テストデータと特性データとに基づいて、超音波骨評価装置2の校正を行うこともできる。
【0065】
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。
【0066】
この校正用器具3では、校正用器具3が自ら被測定部12を測定して被測定部12の特性データ、すなわち、被測定部12内における超音波の音速および減衰度合いを求めることができるので、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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
超音波骨評価装置2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。
【0072】
すなわち、超音波骨評価装置2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。
【0073】
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。
【0074】
なお、本実施形態では、単一の振動子20を被測定部12の1面に設定し、パルスエコー法を用いて音速や減衰度合いを求めているが、本発明では、これに限らず、例えば、被測定部12の対向する2面にそれぞれ振動子20を設置し、透過法を用いて被測定部12の音速や減衰度合い等の特性情報を求めるように構成してもよい。
【0075】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第2実施形態について説明する。
【0076】
図5は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システム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。
【0077】
以下、第2実施形態の超音波骨評価システム1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。
【0078】
同図に示す超音波骨評価システム(超音波生体組織評価システム)1は、測定されたテストデータおよび測定された特性データを使用して自動的に、超音波骨評価装置2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)50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。
【0079】
第2実施形態における校正用器具3のコントローラ14は、前述した第1実施形態における制御部36および演算部38の代わりに、MPU部52、記憶部(記憶手段)54およびインターフェース部56を有している。なお、MPU部52は、制御部36および演算部38に相当する。
【0080】
MPU部52には、表示部16、送受信ユニット28、記憶部54およびインターフェース部56が接続されている。
【0081】
また、第2実施形態における超音波骨評価装置2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。
【0082】
また、校正用器具3は、インターフェース部56を介して、超音波骨評価装置2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。
【0083】
次に、第2実施形態の超音波骨評価システム1の作用(使用方法)について説明する。
【0084】
まず、超音波骨評価装置2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44の間の載置台42の上に校正用器具3のブロック体11を載置し、ハンドル46を回して、一対の振動子44の先端を被測定部12の両側面に当接させる。
【0085】
次に、この状態で校正用器具3および超音波骨評価装置2の電源を入れ、パソコン50からコントローラ14へ校正開始の指示を与える。
【0086】
コントローラ14では、パソコン50からの校正開始の指示を受け取ると、前述したように、被測定部12が測定され、得られた超音波の音速や減衰度合い(特性データ)は、記憶部54に記憶される。
【0087】
続いて、パソコン50は、超音波骨評価装置2に対して、被測定部12のテスト測定開始の指示を与える。
【0088】
超音波骨評価装置2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、被測定部12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、超音波骨評価装置2からテストデータを受け取ると、校正用器具3の記憶部54に記憶されている特性データと、超音波骨評価装置2から送信されたテストデータとが比較され、その差(誤差)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、超音波骨評価装置2へ送信され、そのインターフェース部66およびMPU部62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。
超音波骨評価装置2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システム1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。
【0092】
そして、この超音波骨評価システム1では、校正の際の操作が容易、すなわち、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置2の校正を高い精度で行うことができる。
【0093】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第3実施形態について説明する。
【0094】
図6は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第3実施形態における校正用器具を示す斜視図、図7は、図6に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図である。
【0095】
以下、第3実施形態の超音波骨評価システム1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。
【0096】
これらの図に示す超音波骨評価システム(超音波生体組織評価システム)1の校正用器具3は、被測定部12の特性情報を取得する機能(特性情報取得手段)の他に、さらに、被測定部12の状態を変化させる機能(状態変化手段)を有している。
【0097】
すなわち、図6に示すように、校正用器具3の被測定部12の1つの側面には凹部が設けられ、この凹部の表面に、状態変化手段としてペルチェ素子(加熱手段および冷却手段)18が貼り付けられている。
【0098】
また、図7に示すように、コントローラ14は、ペルチェ素子18を制御するペルチェ素子ドライブ部34を有している。
【0099】
コントローラ14の制御部36には、表示部16、演算部38、送受信ユニット28およびペルチェ素子ドライブ部34が接続されている。ブロック体11の振動子20は、ケーブル22を介してコントローラ14の送受信ユニット28に接続され、ペルチェ素子18は、同じくケーブル22を介してコントローラ14のペルチェ素子ドライブ部34に接続されている。
【0100】
次に、第3実施形態の超音波骨評価システム1の作用(使用方法)について説明する。
【0101】
まず、超音波骨評価装置2の校正を行う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の上に校正用器具3のブロック体11を載置し、ハンドル46を回して、一対の振動子44の先端を被測定部12の両側面に当接させる(図1参照)。
【0102】
次に、この状態で校正用器具3および超音波骨評価装置2の電源を入れる。
校正用器具3の電源を入れると、図8に示すフローチャートに従って、被測定部12の状態が規定状態、すなわち、被測定部12内における超音波の音速が既知である規定の値(規定速度)Vとなるように、校正用器具3において制御が行われる。
【0103】
すなわち、図8のフローチャートに示すように、まず、被測定部12内における超音波の音速を測定する(ステップS101)。
【0104】
次いで、ステップS101で測定した被測定部12内における超音波の音速と、規定速度Vとが等しいか否かを判断する(ステップS102)。
【0105】
ステップS102において等しくないと判断した場合には、ステップS101で測定した被測定部12内における超音波の音速は、規定速度Vより速いか否かを判断する(ステップS103)。
【0106】
ステップS103において速いと判断した場合には、ペルチェ素子ドライブ部34を介して、被測定部12を加熱するようにペルチェ素子18を制御する(ステップS104)。これにより、ペルチェ素子18で被測定部12が加熱され、被測定部12の温度が上昇し、被測定部12内における超音波の音速が低下する。
【0107】
一方、ステップS103において遅いと判断した場合には、ペルチェ素子ドライブ部34を介して、被測定部12を冷却するようにペルチェ素子18を制御する(ステップS105)。これにより、ペルチェ素子18で被測定部12が冷却され、被測定部12の温度が低下し、被測定部12内における超音波の音速が増大する。
【0108】
前記ステップS104またはステップS105の後、ステップS101に戻り、再度、ステップS101以降を実行する。
【0109】
前記ステップS104またはステップS105が実行されることにより、被測定部12内における超音波の音速が規定速度Vと等しくなる。
【0110】
ステップS102において等しいと判断した場合には、ペルチェ素子18の駆動を停止、すなわち、被測定部12の加熱、冷却を中止する(ステップS106)。
【0111】
次いで、表示部16に、“準備完了”と表示する(ステップS107)。これにより、使用者は、被測定部12の状態が規定状態、すなわち、被測定部12内における超音波の音速が規定速度Vとなり、準備が完了したことを把握することができる。
【0112】
次に、超音波骨評価装置2の操作部65を操作してテスト測定を行う。
超音波骨評価装置2では、前述したように、被測定部12が測定され、超音波の音速のテストデータが得られる。
【0113】
このテストデータと、規定速度(規定データ)V(または校正用器具3が自ら測定した被測定部12内における超音波の音速)とを比較することにより、超音波骨評価装置2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、超音波骨評価装置2の校正を行うこともできる。
【0114】
なお、被測定者の踵骨の状態の測定(検査)の場合の作用については、前述した第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【0115】
この第3実施形態の超音波骨評価システム1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。
【0116】
なお、この第3実施形態においても、前述した第2実施形態と同様に、自動的に校正を行うように構成してもよい。この場合は、校正用器具3の被測定部12が規定状態のときに測定(校正)を開始するように構成する。これにより、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置2の校正を高い精度で行うことができる。
【0117】
また、第3実施形態では、被測定部12内における超音波の音速が規定速度Vとなるように制御を行う場合を説明したが、本発明では、これに限らず、例えば、被測定部12内における超音波の減衰度合い(波動伝導特性)が規定の値となるように制御を行うよう構成してもよい。
【0118】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第4実施形態について説明する。
【0119】
図9は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第4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。
【0120】
以下、第4実施形態の超音波骨評価システム1について、前述した第3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。
【0121】
同図に示す超音波骨評価システム(超音波生体組織評価システム)1は、超音波骨評価装置2の校正を複数の条件下で自動的に行うもの、すなわち、自動的に、校正用器具3の被測定部12の状態を複数の状態とし、各状態において、それぞれ、測定されたテストデータと、既知の規定データ(または校正用器具3が自ら測定した被測定部12の特性データ)とを比較し、その比較結果に基づいて、超音波骨評価装置2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)50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。
【0122】
第4実施形態における校正用器具3のコントローラ14は、前述した第3実施形態における制御部36および演算部38の代わりに、MPU部52、記憶部(記憶手段)54およびインターフェース部56を有している。なお、MPU部52は、制御部36および演算部38に相当する。
【0123】
MPU部52には、表示部16、送受信ユニット28、ぺルチェ素子ドライブ部34、記憶部54およびインターフェース部56が接続されている。
【0124】
また、第4実施形態における超音波骨評価装置2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。
【0125】
また、校正用器具3は、インターフェース部56を介して、超音波骨評価装置2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。
【0126】
次に、第4実施形態の超音波骨評価システム1の作用(使用方法)について説明する。
【0127】
まず、超音波骨評価装置2の校正を行う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の上に校正用器具3のブロック体11を載置し、ハンドル46を回して、一対の振動子44の先端を被測定部12の両側面に当接させる(図1参照)。
【0128】
次に、この状態で校正用器具3および超音波骨評価装置2の電源を入れ、パソコン50に対し校正開始の指示を与えると、パソコン50により、図10に示すフローチャートに従って、2700〜2780m/Sの間で10m/Sずつ校正用器具3の被測定部12内における超音波の音速(規定測定V)を変化させ、誤差補正関数が作成される。
【0129】
すなわち、図10のフローチャートに示すように、まず、規定速度Vを2700m/Sに設定する(ステップS201)。
【0130】
次いで、被測定部12内における超音波の音速がVm/Sになるように調節する(ステップS202)。
【0131】
このステップS202では、前述した第3実施形態の図8に示すフローチャートに従って、被測定部12内における超音波の音速がVm/Sとなるように、校正用器具3において制御が行われる。
【0132】
次いで、被測定部12内における超音波の音速がVm/Sであるか否かを判断する(ステップS203)。
【0133】
ステップS203において、被測定部12内における超音波の音速がVm/Sであると判断した場合には、被測定部12内における超音波の音速がVm/Sに制御された状態で、超音波骨評価装置2により超音波の送受信を行って被測定部12の音速を測定し、その音速のテストデータを収集する(ステップS204)。
【0134】
次いで、ステップS204で測定された音速のテストデータ(音速測定結果)をパソコン50の図示しない記憶部に記憶する(ステップS205)。
【0135】
次いで、規定速度Vが2780m/Sであるか否かを判断する(ステップS206)。
【0136】
ステップS206において、規定速度Vが2780m/Sではないと判断した場合には、規定速度Vを10m/S増大させ(V=V+10m/S)(ステップS207)、前記ステップS202に戻り、再度、ステップS202以降を実行する。
【0137】
そして、ステップS206において、規定速度Vが2780m/Sであると判断した場合、すなわち、規定速度V=2780m/Sでのテストデータの収集、記憶が終了すると、各規定速度でのテストデータと各規定速度とに基づいて、誤差補正関数を作成する(ステップS208)。
【0138】
このステップS208では、各規定速度でのテストデータと、対応する各規定速度とが、それぞれ比較され、その差(誤差)を補正(是正)するための誤差補正関数が作成される。
【0139】
次いで、超音波骨評価装置2の記憶部64に誤差補正関数を記憶する(ステップS209)。
以上で、超音波骨評価装置2の校正を終了する。
【0140】
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。
超音波骨評価装置2では、被測定者の踵部内を伝搬した超音波の音速の測定値(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。
【0141】
この第4実施形態の超音波骨評価システム1によれば、前述した第3実施形態と同様の効果が得られる。
【0142】
そして、この超音波骨評価システム1では、被測定部12の複数の状態(被測定部12内における超音波の音速の異なる複数の状態)で正確な校正を行うことができる。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。
【0143】
また、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置2の校正を高い精度で行うことができる。
【0144】
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。
【0145】
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。
【0146】
また、本発明の超音波生体組織評価システムは、前述した骨評価を行う超音波骨評価システムに限らず、骨以外の生体組織の評価を行うシステム(装置)に適用してもよい。
【0147】
【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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システム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校正用器具を示す斜視図である。
【図3】図1および図2に示す校正用器具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システムを超音波骨評価システム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システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第3実施形態における校正用器具を示す斜視図である。
【図7】図6に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図である。
【図8】図6に示す校正用器具の制御動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第4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10】図9に示す超音波骨評価システムの制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 超音波骨評価システム
2 超音波骨評価装置
3 校正用器具(ファントム)
11 ブロック体
12 被測定部
14 コントローラ
16 表示部
18 ペルチェ素子
20 振動子
22 ケーブル
24、40 筺体
26、68 電源スイッチ
28 送受信ユニット
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
38 演算部
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
S101〜S107 ステップ
S201〜S209 ステップ
Claims (18)
- 被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具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超音波生体組織評価システムであって、
前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記被測定部が規定状態である場合に、前記校正を開始するよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。 - 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とに基づいて、前記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に記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記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に記載の超音波生体組織評価システム。
- 被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具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超音波生体組織評価システムであって、
前記被測定部を複数の状態とし、前記各状態において前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記各状態において前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、前記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ことを特徴とする超音波生体組織評価システム。 - 前記超音波生体組織評価装置の校正結果は、前記複数の状態での誤差を補正する関数である請求項4に記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報は、前記被測定部が規定状態のときの情報であり、前記被測定部の測定値は、前記被測定部が規定状態のときの測定値である請求項2ないし5のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて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6のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記超音波生体組織評価装置は、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7のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報は、前記被測定部内における超音波の音速および/または波動伝導特性に関する情報である請求項1ないし8のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得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システム。
- 前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行う少なくとも1つの振動子を有し、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得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システム。
- 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報を報知する報知手段を有する請求項1ないし11のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記被測定部の状態を変化させる状態変化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システム。
- 前記状態変化手段は、前記被測定部を加熱する加熱手段と、前記被測定部を冷却する冷却手段との少なくとも一方を有する請求項13に記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記状態変化手段は、ぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子により、前記被測定部を加熱または冷却するよう構成されている請求項13に記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている請求項13ないし15のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて、前記被測定部が規定状態となるように前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている請求項13ないし15のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
- 前記被測定部が規定状態である場合、その旨を報知する報知手段を有する請求項17に記載の超音波生体組織評価システム。
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US8459095B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-06-11 | General Electric Company | Phantom for a quantitative ultrasound device |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09192129A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-07-29 | Hologic Inc | 超音波骨解析装置のキャリブレイション及び品質保証装置及び方法 |
JPH1043180A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波診断装置 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09192129A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-07-29 | Hologic Inc | 超音波骨解析装置のキャリブレイション及び品質保証装置及び方法 |
JPH1043180A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波診断装置 |
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