JPH06197895A - 超音波透過検査装置 - Google Patents

超音波透過検査装置

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JPH06197895A
JPH06197895A JP4349596A JP34959692A JPH06197895A JP H06197895 A JPH06197895 A JP H06197895A JP 4349596 A JP4349596 A JP 4349596A JP 34959692 A JP34959692 A JP 34959692A JP H06197895 A JPH06197895 A JP H06197895A
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JP
Japan
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temperature
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ultrasonic
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ultrasonic wave
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JP4349596A
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Takashi Marume
尚 丸目
Susumu Kobayashi
晋 小林
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/07Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した再現性に優れた超音波測定が行なえ
る超音波透過検査装置を得る。 【構成】 内部に被検体30と整合液31を入れる測定
槽23に被検体温度センサ29を設けると共に、この温
度センサ29の測定温度にもとづいて整合液31の測度
を調整する整合液温度制御手段12を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物質内における超音波
の減衰量を測定することにより物質の違いを明確にする
分野に適用される装置で、特に生体の骨粗鬆症(こつそ
しょうしょう)の診断等に利用される超音波減衰測定装
置、あるいは、骨塩定量装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】骨粗鬆症は、カルシウム不足等により骨
組織の密度は低下する症状であるが、その診断のため、
骨中に超音波を通過させ、骨中における超音波の速度
(音速)や減衰量を測定することにより、骨の特性(骨
塩密度,スティフネス等)を定量測定するという方法が
既に提案されている。このような超音波検査は通常、軟
組織の薄い足の踵(かかと)に対して実施される。骨の
特性を測定するための従来の装置(超音波骨塩定量装置
と呼ばれる)は、内壁に超音波発生器と超音波検出器と
が対向するように取り付けられた容器(測定槽)を使用
する。超音波発生器と超音波検出器には、通常超音波ト
ランスデューサと呼ばれる超音波の発生及び検出を1台
で行うことができるものを用いる。測定槽内に、被測定
物(被検体)として踵が超音波発生・検出器間を遮るよ
うに足を入れ、さらに踵に超音波が入射する際の整合を
取るための(即ち、踵の表面で反射される超音波が出来
るだけ少なくなるようにするための)整合液として水を
入れる。整合液は通常あめかじめ40℃程度に保たれて
おり、被検体の周囲を満たした後、測定層に取り付けら
れた温度センサにより整合液が一定温度(例えば37
℃)に達した時点で超音波を発射する。
【0003】超音波は踵骨を通過する際に、その骨塩量
に応じた速度で伝搬し、また、減衰を受ける。従って、
検出器により超音波の到達時間、速度、あるいは減衰量
を測定することにより、被検体である踵骨の骨塩量に相
当する量を測定することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】整合液中及び被検体中
における超音波の音速は、その温度によって変化する。
そのため安定した超音波測定を行うためには、超音波測
定時間中の整合液中及び被検体の温度変化を最小限にと
どめなければならない。従って、整合液と被検体の温度
が平衡状態にあることが望ましい。現在の測定装置で
は、あらかじめ40℃程度に保たれた整合液を被検体の
周囲に満たした後、測定槽に取り付けられた温度センサ
により整合液が一定温度(例えば37℃)に達した時点
で超音波を発射する。
【0005】この方法では、温度の監視が整合液に対し
てのみであるため、また、超音波測定開始の温度があら
かじめ固定されているため、整合液と被検体との温度平
衡のあるなしにかかわらず超音波測定が開始されてしま
う問題があり、測定再現性の低下の一因となっていた。
さらに、被検体温度の個体差によっては、整合液がなか
なか設定温度にいたらず、超音波測定開始までの時間が
長くなってしまう問題もあった。
【0006】本発明は、上記に鑑み、被検体の温度を測
定する手段を有することによって、短時間で安定した再
現性の良い超音波測定を行える超音波透過検査装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、被検体の温度(表面または深部)を測定
する手段、測定槽内の整合液の温度を測定する手段、そ
れぞれの測定手段で測定された温度をもとに測定槽に注
入する整合液の温度を調整する手段、及び、超音波の発
生を制御する手段とを設けた。
【0008】
【作用】本発明によれば、一方の温度測定手段が被検体
の温度を、他方の温度測定手段が整合液の温度を測定す
る。従って、被検体と整合液の両者の温度をモニターす
ることによって、それらの温度が等しくなった時点、す
なわち、前記両者が温度平衡に至った時点で超音波透過
測定を開始することができるので、安定した再現性のあ
る超音波測定が行な得る。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明一実施例を説明
する。図1は、本発明実施例の構成を示すブロック図
で、測定動作に関連してその構成を説明する。本超音波
透過検査装置による被検体の超音波透過特性測定は次の
ようにして行われる。まず、測定槽23に被検体となる
踵30を超音波変換器対24の間に入れる。この際、踵
30は測定槽23の内壁に設けられた被検体用温度セン
サ29と接触するように置く。
【0010】踵30の温度は被検体用温度センサ29に
より測定する。ここで、被検体用温度センサ29として
は図2に示すように体表を断熱材で覆って深部の温度を
測定する深部体温計32を用いることが望ましいが、図
3で示すように熱電対(或いは白金温度センサ等)33
を用いて直接体表の温度を測定しても良い。次に、被検
体用温度センサ29で測定された温度をもとに整合液温
度制御手段12により、整合液31(例えば水)の温度
を踵30の温度に対してある程度高い(数度)温度に調
整する。調整された整合液31は、注入口26より測定
槽23内に注入される。
【0011】整合液31は、測定槽23の内壁に設けら
れた液位計25により、測定槽23内の液位が所定レベ
ルに達したと検出された時点で、整合液注入・排出手段
11により注入が停止される。その後、整合液31の温
度は、測定槽23の内壁に設けられた整合液用温度セン
サ28によって、また、被検体の温度は被検体用温度セ
ンサ29によって監視され、両者の温度が等しくなった
時点で、超音波発生・制御手段13により超音波変換器
対24の一方の超音波変換器24a(または24b)か
ら踵30に向けて超音波を発射する。踵30を透過した
超音波は、対向する超音波変換器24b(または24
a)により検出される。この透過波を超音波検出手段1
4により検出し、主制御部17内の到達時間・音速・減
衰量算出部19により測定値(透過時間、音速、減衰
量、反射率、透過率等)を算出する。さらに、この超音
波透過特性値を、超音波が整合液のみを透過したときの
特性値により規格化し、骨塩量相当量算出部20により
骨塩量(骨塩密度,スティフネス等)を求める。最後
に、整合液注入・排出手段11により排出口27より整
合液31を排出する。
【0012】尚、ここでは注入整合液を被検体温度より
も数度高く設定したが、これは同じ温度でもかまわな
く、その場合は、注入後直ちに超音波透過測定を行って
も良い。さらに、ここで被検体温度検出手段15として
深部体温計32や熱電対33(或いは白金温度センサ
等)等を用いるとしたが、被検体と直接接することで温
度を測定できる他のどのような温度センサでもよく、こ
れらに限定するものではない。
【0013】次に、図4をもとに被検体温度検出手段1
5として赤外線温度センサ34を用いた場合の超音波測
定について述べる。まず、測定槽23に被検体となる踵
30を入れる。次に赤外線センサ34を用いて踵30の
表面の温度を測定する。さらに、ここで測定された温度
をもとに整合液温度制御手段12により整合液31の温
度を調整し、注入口26より整合液31を測定槽23に
注入する。
【0014】その後、整合液用温度センサ28を用いて
整合液31の温度を監視し、最初に測定した被検体の温
度と同じになった時点で超音波測定を開始する。その後
の処理は前述の通りである。尚、ここで示した被検体温
度検出手段15は、赤外線温度センサ34に限らず、先
に述べた深部体温計32や熱電対33(或いは白金温度
センサ等)でもかまわなく、これに限定するものではな
い。
【0015】次に、得られた超音波透過特性を被検体温
度によって規格化する手段を備えた他の実施例を示す図
5について説明する。測定の手順は図1で説明したもの
とほぼ同じであり、異なるのは主制御部17の中に被検
体温度による測定量規格化部35を持つことである。こ
れは音速が温度によって異なるため、異なる被検体で温
度が違う場合、測定値を比較するとき若干の誤差を含ん
でしまうのを解決する。到達時間・温度・減衰量算出部
19により算出された測定値(特に到達時間、音速等)
を被検体用温度センサ29によって測定された被検体温
度によって規格化する。この規格化の方法は、例えば、
あらかじめファントム実験、動物実験または臨床実験な
どにより、被検体(踵)中の音速の温度特性を求めて、
その温度特性を情報記憶部18に記憶しておき、それに
よって測定値を規格化することが考えられる。規格化
後、超音波が整合液のみを透過したときの特性値によ
り、さらに規格化し、骨塩量相当量算出部20により骨
塩量を求める。
【0016】尚、ここで示した被検体温度による規格化
は、他のどのような方法でもかまわない。また、上記説
明では最終的に骨塩量相当量に換算してあるが、この換
算は必ずしも必要ではなく、その直前の値(到達時間・
音速・減衰量算出部19による規格化の直後、または、
被検体温度による測定量規格化部35による規格化の直
後)をもって測定としても良い。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、被検体の温度と整合液
の温度をモニターすることによって両者の温度が等しく
なった時点で超音波測定を開始することができるので、
被検体温度をモニターせず整合液が設定温度になった時
点で超音波測定を開始する従来装置にくらべて、より安
定した再現性のある超音波測定が行なえる。また、被検
体温度検出手段として赤外線温度センサ等の非接触性の
温度検出手段を用いた場合でも、超音波測定開始の温度
を被検体の温度をもとに設定することができ、超音波測
定開始の温度を固定する方法に比較して、より安定した
再現性のある超音波測定が行なえる。
【0018】また、整合液の温度を測定槽に注入される
前に被検体の温度に合わせて調整することができ、超音
波測定開始までの時間を短縮することができる。さら
に、実施例のように被検体温度で測定値を規格化するこ
とにより、被検体の温度差による測定値の誤差を小さく
することができる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【0021】
【図2】図1の被検体温度検出手段の一実施例の構成を
示す図である。
【0022】
【図3】被検体温度検出手段の構成を示す図である。
【0023】
【図4】被検体温度検出手段のさらに他の実施例の構成
を示す図である。
【0024】
【図5】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【0025】
【符号の説明】
10…測定槽 11…整合液注入・排
出手段 12…整合液温度制御手段 13…超音波発生制御
手段 14…超音波検出手段 15…被検体温度検出
手段 16…整合液温度検出手段 17…主制御部 18…情報記憶部 19…到達時間・音速
・減衰量算出部 20…骨塩量相当量算出部 21…入力手段 22…表示手段 23…測定槽 24…超音波変換器対 25…液位計 26…注入口 27…排出口 28…整合液用温度センサ 29…被検体用温度セ
ンサ 30…踵 31…整合液 32…深部体温計 33…熱電対(或いは
白金温度センサ等) 34…赤外線温度センサ 35…被検体温度によ
る測定量規格化部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に被検体及び整合液を入れる測定槽
    内に、一方が超音波発生器、他方が超音波検出器として
    作用する少なくとも一対の超音波変換器を被検体を挟ん
    で対向配設し、被検体を透過する超音波を測定すること
    により被検体の超音波透過特性を検査する超音波透過検
    査装置に於いて、被検体の温度を測定する手段と、測定
    された温度をもとに整合液の温度を調整する手段を設け
    たことを特徴とする超音波透過検査装置。
JP4349596A 1992-12-28 1992-12-28 超音波透過検査装置 Pending JPH06197895A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4349596A JPH06197895A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 超音波透過検査装置

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JP4349596A JPH06197895A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 超音波透過検査装置

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JPH06197895A true JPH06197895A (ja) 1994-07-19

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ID=18404801

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