JPH0829312A - 生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用い る検出装置 - Google Patents
生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用い る検出装置Info
- Publication number
- JPH0829312A JPH0829312A JP19807694A JP19807694A JPH0829312A JP H0829312 A JPH0829312 A JP H0829312A JP 19807694 A JP19807694 A JP 19807694A JP 19807694 A JP19807694 A JP 19807694A JP H0829312 A JPH0829312 A JP H0829312A
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- Japan
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- hardness
- soft tissue
- section
- sensor
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- Pending
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化されたセンサー素子が、生体内の軟組
織や癌、腫瘍等に触れたときの周波数の変化から硬さの
違いを検出し、しかも一つのセンサーで骨や歯のように
硬い物から軟らかい生体軟組織の硬さまでを測定できる
ようにした検出方法及びこれを利用した新しい装置の発
明を提供する。 【構成】 対物接触振動子１１及び振動検出部１２から
なるセンサー部１と、該センサー部１からの出力信号を
増幅器２１で増幅し、これを帯域フィルター２２または
ピーキング増幅器２３を通して、対物接触振動子１１に
強制帰還してなる自励発振回路部２と、該自励発振回路
２の周波数変化量を計測する計測部３と、から構成され
る。
織や癌、腫瘍等に触れたときの周波数の変化から硬さの
違いを検出し、しかも一つのセンサーで骨や歯のように
硬い物から軟らかい生体軟組織の硬さまでを測定できる
ようにした検出方法及びこれを利用した新しい装置の発
明を提供する。 【構成】 対物接触振動子１１及び振動検出部１２から
なるセンサー部１と、該センサー部１からの出力信号を
増幅器２１で増幅し、これを帯域フィルター２２または
ピーキング増幅器２３を通して、対物接触振動子１１に
強制帰還してなる自励発振回路部２と、該自励発振回路
２の周波数変化量を計測する計測部３と、から構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対物接触振動子を利用
した、生体軟組織の硬さを検出する方法及びこれに用い
る検出装置に関するものである。
した、生体軟組織の硬さを検出する方法及びこれに用い
る検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から超音波振動される振動棒を有す
るプローブを手で把持しながら、金属の硬さを測定する
超音波硬さ測定法がある。これは、振動棒の他端に物体
を接触すると、振動棒の固有振動数が変化する原理を利
用したもので、金属の硬さを求めることが主な目的であ
る。この測定器では振動の駆動源と振動棒が別個である
ために全体を小型化することが困難であり、生体方面に
適用することができない。特に、このシステムでは、振
動棒に取付けた圧電セラミック素子型の検出素子の信号
を増幅器で増幅し、振動棒を駆動する為のコイルに直接
正帰還されているので、帯域フィールタやピーキング増
幅器などは使用されていない。この為、接触される物質
が金属のように硬い物や豆腐のように軟らかい物が振動
棒に接触しても、いずれも振動棒の固有周波数は低下す
るので、一つの検出素子で、石のように硬い物質から豆
腐のように軟らかい物質の硬さを分離して計測すること
ができない。従って、従来の方法では硬さを知覚する人
の手のように、あらゆる物質の硬さの違いを分離して測
定することができないので、触診の代用として使用する
ことは不可能である。ところで、今日の医療技術の進歩
には目を見張るものがある。特に、内視鏡を利用した診
断では、今日の医療に欠かせないものとなっている。さ
らにこのシステムを利用して、腹腔鏡下での手術法や胸
腔鏡下での手術法が新たな医療技術として開発され、急
速に利用拡大されている。また、従来の手術法では胸部
や腹部を十分に開胸、開腹して手術を行なっている為
に、患者への体力的な負担が大きいことや、快復にも長
期間を要すること等から、内視鏡を利用した上記のよう
な腹腔鏡下手術法や胸腔鏡下手術法等が注目されてい
る。しかし、これらの手術法では手や指で癌や腫瘍等の
患部に直接触れて、硬さを触診をすることができないと
いう大きな欠点がある。
るプローブを手で把持しながら、金属の硬さを測定する
超音波硬さ測定法がある。これは、振動棒の他端に物体
を接触すると、振動棒の固有振動数が変化する原理を利
用したもので、金属の硬さを求めることが主な目的であ
る。この測定器では振動の駆動源と振動棒が別個である
ために全体を小型化することが困難であり、生体方面に
適用することができない。特に、このシステムでは、振
動棒に取付けた圧電セラミック素子型の検出素子の信号
を増幅器で増幅し、振動棒を駆動する為のコイルに直接
正帰還されているので、帯域フィールタやピーキング増
幅器などは使用されていない。この為、接触される物質
が金属のように硬い物や豆腐のように軟らかい物が振動
棒に接触しても、いずれも振動棒の固有周波数は低下す
るので、一つの検出素子で、石のように硬い物質から豆
腐のように軟らかい物質の硬さを分離して計測すること
ができない。従って、従来の方法では硬さを知覚する人
の手のように、あらゆる物質の硬さの違いを分離して測
定することができないので、触診の代用として使用する
ことは不可能である。ところで、今日の医療技術の進歩
には目を見張るものがある。特に、内視鏡を利用した診
断では、今日の医療に欠かせないものとなっている。さ
らにこのシステムを利用して、腹腔鏡下での手術法や胸
腔鏡下での手術法が新たな医療技術として開発され、急
速に利用拡大されている。また、従来の手術法では胸部
や腹部を十分に開胸、開腹して手術を行なっている為
に、患者への体力的な負担が大きいことや、快復にも長
期間を要すること等から、内視鏡を利用した上記のよう
な腹腔鏡下手術法や胸腔鏡下手術法等が注目されてい
る。しかし、これらの手術法では手や指で癌や腫瘍等の
患部に直接触れて、硬さを触診をすることができないと
いう大きな欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような方
面への適用を目的として、生体内の癌や腫瘍、臓器等の
硬さを極めて容易かつ確実に求めることができるよう
に、金属の硬さを求めることを目的とした従来の超音波
硬度計の原理を改善して、一つの検出素子で、骨のよう
に硬い物から血管のように軟らかい物の硬さを検出でき
る新しい硬さ測定器を開発した。
面への適用を目的として、生体内の癌や腫瘍、臓器等の
硬さを極めて容易かつ確実に求めることができるよう
に、金属の硬さを求めることを目的とした従来の超音波
硬度計の原理を改善して、一つの検出素子で、骨のよう
に硬い物から血管のように軟らかい物の硬さを検出でき
る新しい硬さ測定器を開発した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】生体内組織の硬さ等、上
記の目的を達成するための本願発明は、次のように構成
される。すなわち、本願発明に関わる生体内軟組織の硬
さ検出方法は、センサー部を小形化する為に、従来の振
動駆動源と対物接触振動子とが分離した構造を一体化で
きるように圧電セラミック素子を利用し、これに振動検
出素子、または分割形電極の振動検出素子を設け、この
出力信号を増幅後、帯域フィルターまたはピーキング増
幅器を通して前記対物接触振動子に強制帰還させて成る
自励発振回路部における発振周波数の変化または発振電
圧の変化を測定することにより、軟組織の硬さを検出す
ることができる。
記の目的を達成するための本願発明は、次のように構成
される。すなわち、本願発明に関わる生体内軟組織の硬
さ検出方法は、センサー部を小形化する為に、従来の振
動駆動源と対物接触振動子とが分離した構造を一体化で
きるように圧電セラミック素子を利用し、これに振動検
出素子、または分割形電極の振動検出素子を設け、この
出力信号を増幅後、帯域フィルターまたはピーキング増
幅器を通して前記対物接触振動子に強制帰還させて成る
自励発振回路部における発振周波数の変化または発振電
圧の変化を測定することにより、軟組織の硬さを検出す
ることができる。
【０００５】特に、対物接触振動子の振動周波数特性と
帯域フィルターまたはピーキング増幅器の周波数特性を
利用することにより、一つのセンサー素子で骨のように
硬いものから臓器のように軟らかいものまで硬さを分離
して計測することができるように工夫したことが最大の
特徴で、従来の方法では見当たらない。
帯域フィルターまたはピーキング増幅器の周波数特性を
利用することにより、一つのセンサー素子で骨のように
硬いものから臓器のように軟らかいものまで硬さを分離
して計測することができるように工夫したことが最大の
特徴で、従来の方法では見当たらない。
【０００６】また、自励発振回路の周波数変化または電
圧変化の出力信号を内視鏡用等のモニター上に表示し
て、ブラウン管に現われた生体内の患部の様子を観察し
ながら、センサープローブを対象物に押し当てることに
より、触診のように腫瘍等の硬さの情報を目で観察する
ことができるシステムも容易に可能である。
圧変化の出力信号を内視鏡用等のモニター上に表示し
て、ブラウン管に現われた生体内の患部の様子を観察し
ながら、センサープローブを対象物に押し当てることに
より、触診のように腫瘍等の硬さの情報を目で観察する
ことができるシステムも容易に可能である。
【０００７】また、センサ部をカティーテルの先端に取
付けて、生体内の軟組織の硬さを計測できるシステムと
してもよい。
付けて、生体内の軟組織の硬さを計測できるシステムと
してもよい。
【０００８】
【実施例】以下に、本願発明の実施例、及びその測定例
の詳細を説明する。１はセンサー部で、対物接触振動子
１１と、これに取付けられた振動検出部１２から構成さ
れる。ここで、対物接触振動子１１としては、例えば圧
電セラミック素子や水晶振動子が挙げられ、その形状に
制限はない。また振動検出素子１２には、例えば圧電セ
ラミック素子、高分子圧電フィルム等の他に、振動検出
部１２を分割電極１３としてもよい。
の詳細を説明する。１はセンサー部で、対物接触振動子
１１と、これに取付けられた振動検出部１２から構成さ
れる。ここで、対物接触振動子１１としては、例えば圧
電セラミック素子や水晶振動子が挙げられ、その形状に
制限はない。また振動検出素子１２には、例えば圧電セ
ラミック素子、高分子圧電フィルム等の他に、振動検出
部１２を分割電極１３としてもよい。
【０００９】２は、自励発振回路部で、振動検出素子１
２からの出力信号を増幅回路２１で増幅し、この出力信
号を帯域フィルター２２、を通して、対物接触振動子１
１に強制帰還をおこなわせるように回路構成されてい
る。かかる構成により、増幅回路２１の増幅度を調整
し、さらに帯域フィルター２２の特性をも調整して、対
物接触振動子１１を振動させ、自励発振させる。このと
き帯域フィルター２２の周波数特性を対物接触振動子１
１の周波数特性に適用するように調整することにより、
生体のような軟組織の硬さから骨や歯のように硬いもの
まで、一つのセンサー素子で測定することができるよう
に構成することが可能となる。
２からの出力信号を増幅回路２１で増幅し、この出力信
号を帯域フィルター２２、を通して、対物接触振動子１
１に強制帰還をおこなわせるように回路構成されてい
る。かかる構成により、増幅回路２１の増幅度を調整
し、さらに帯域フィルター２２の特性をも調整して、対
物接触振動子１１を振動させ、自励発振させる。このと
き帯域フィルター２２の周波数特性を対物接触振動子１
１の周波数特性に適用するように調整することにより、
生体のような軟組織の硬さから骨や歯のように硬いもの
まで、一つのセンサー素子で測定することができるよう
に構成することが可能となる。
【００１０】なお、かかる自励発振回路部２において、
前記の帯域フィルター２２の代わりにピーキング増幅器
２３を通して対物接触振動子１１に強制帰還させてもよ
い。３は、計測部であり、自励発振回路部２の増幅器２
１の後、または帯域フィルター２２の後に接続設置され
る周波数測定回路３１、または電圧測定回路３２と、こ
れらに接続されるデータ処理回路部３３とから構成され
る。
前記の帯域フィルター２２の代わりにピーキング増幅器
２３を通して対物接触振動子１１に強制帰還させてもよ
い。３は、計測部であり、自励発振回路部２の増幅器２
１の後、または帯域フィルター２２の後に接続設置され
る周波数測定回路３１、または電圧測定回路３２と、こ
れらに接続されるデータ処理回路部３３とから構成され
る。
【００１１】５２は、内視鏡用モニターで、内視鏡５１
によって得られる患部等の画像と計測部３からの出力を
接続して得られる硬さに関する情報を同時にモニター上
で、直接観察することもできる。
によって得られる患部等の画像と計測部３からの出力を
接続して得られる硬さに関する情報を同時にモニター上
で、直接観察することもできる。
【００１２】
【作用】本願実施例は、以上のように構成されているの
で、まず、対物接触振動子１１が腫瘍などの軟組織４に
接触する前の自励発振回路部２の発振周波数を測定す
る。次に、対物接触振動子１１を軟組織４に接触させる
と、自励発振回路部２の発振周波数が変化するので、こ
のときの周波数を測定し、接触前と接触後の発振周波数
の変化量を求めれば、触れた軟組織４の硬さを知ること
ができる。このとき、周波数変化量のみならず電圧の変
化量からも物質の硬さの違いを検出することができる。
で、まず、対物接触振動子１１が腫瘍などの軟組織４に
接触する前の自励発振回路部２の発振周波数を測定す
る。次に、対物接触振動子１１を軟組織４に接触させる
と、自励発振回路部２の発振周波数が変化するので、こ
のときの周波数を測定し、接触前と接触後の発振周波数
の変化量を求めれば、触れた軟組織４の硬さを知ること
ができる。このとき、周波数変化量のみならず電圧の変
化量からも物質の硬さの違いを検出することができる。
【００１３】
【効能】本願発明は、以上のように構成されている為、
次に挙げる効果を奏する。対物接触振動子から成るセン
サー部は小型化しやすいので、カティーテル等の先端に
取付けて、生体内の癌や悪性腫瘍、血管の動脈硬化等の
硬さを、触診と同様な簡便さで検出でき、しかも硬さの
程度をブラウン管上で観察することもできる。特に発振
回路部に帯域フィルターまたはピーキング増幅器を設け
ることによって、微妙な硬さの違いも正確に分離するこ
とができる。
次に挙げる効果を奏する。対物接触振動子から成るセン
サー部は小型化しやすいので、カティーテル等の先端に
取付けて、生体内の癌や悪性腫瘍、血管の動脈硬化等の
硬さを、触診と同様な簡便さで検出でき、しかも硬さの
程度をブラウン管上で観察することもできる。特に発振
回路部に帯域フィルターまたはピーキング増幅器を設け
ることによって、微妙な硬さの違いも正確に分離するこ
とができる。
【図１】本願発明の実施例を示す概略斜視説明図
【図２】本願発明のセンサー部の他実施例を示す概略斜
視説明図
視説明図
【図３】本願発明の他実施例を示す概略斜視説明図
１：センサー部、 ２：自励発振回路部、 ３：計測部 ４：軟組織、 ６：カバー、 ７：センサープローブ、
１１：対物接触振動子、 １２：振動検出部 １３：分割電極、 １４：接触子、２１：増幅器、２
２：帯域フィルター、 ２３：ピーキング増幅器、３
１：周波数測定回路、 ３２：電圧測定回路、３３：デ
ータ処理回路 ５１：内視鏡、 ５２：内視鏡用モニター
１１：対物接触振動子、 １２：振動検出部 １３：分割電極、 １４：接触子、２１：増幅器、２
２：帯域フィルター、 ２３：ピーキング増幅器、３
１：周波数測定回路、 ３２：電圧測定回路、３３：デ
ータ処理回路 ５１：内視鏡、 ５２：内視鏡用モニター
Claims (3)
- 【請求項１】 対物接触振動子（１１）及び振動検出部
（１２）からなるセンサー部（１）と、該センサー部
（１）からの出力信号を増幅器（２１）で増幅し、帯域
フィルター（２２）またはピーキング増幅器（２３）を
通して、対物接触振動子（１１）に強制帰還させてなる
自励発振回路部（２）と、該自励発振回路部（２）の発
振周波数を計測する計測部（３）と、からなることを特
徴とする軟組織の硬さ検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の計測システムを利用
し、出力信号を生体用内視鏡（５１）でのモニター（５
２）上に表示して、内視鏡像と硬さの情報を同時に得る
ようにシステムを構成した軟組織の硬さ検出装置。 - 【請求項３】 対物接触振動子（１１）を円筒状または
円柱状にしたセンサー部（１）をカティーテル等のカバ
ー（６）の先端に取付けてプローブ（７）とし、請求項
１に記載のシステムを利用して、血管や生体内に挿入し
て生体軟組織の硬さを検出する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19807694A JPH0829312A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用い る検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19807694A JPH0829312A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用い る検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829312A true JPH0829312A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16385120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19807694A Pending JPH0829312A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用い る検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829312A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006223676A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | J Morita Tokyo Mfg Corp | 計測機能を備えた歯科用超音波スケーラ。 |
| JP2006250633A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Kochi Univ | 硬さ測定器および硬さ測定装置、ならびに硬さ評価方法 |
| JP2009153727A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Kao Corp | 皮膚性状測定用多機能プローブ |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP19807694A patent/JPH0829312A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006223676A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | J Morita Tokyo Mfg Corp | 計測機能を備えた歯科用超音波スケーラ。 |
| JP4719869B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-07-06 | 株式会社モリタ東京製作所 | 計測機能を備えた歯科用超音波スケーラ |
| JP2006250633A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Kochi Univ | 硬さ測定器および硬さ測定装置、ならびに硬さ評価方法 |
| JP2009153727A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Kao Corp | 皮膚性状測定用多機能プローブ |
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