JPS60252258A - 超音波媒体特性値測定装置 - Google Patents
超音波媒体特性値測定装置Info
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- JPS60252258A JPS60252258A JP59108756A JP10875684A JPS60252258A JP S60252258 A JPS60252258 A JP S60252258A JP 59108756 A JP59108756 A JP 59108756A JP 10875684 A JP10875684 A JP 10875684A JP S60252258 A JPS60252258 A JP S60252258A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/895—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野）
本発明は超音波パルスの反射波により生体組織等の媒（
イく、減衰や反則等の特性値を測定する装置に係り、特
に不規則散乱体からの反射波の重畳によるスペクトルの
スカロソプの悪影響をうｔ１１’により精度よく、より
簡単に反射波のガウス分布スペクトルを抽出し、更にρ
＆衰定数と反射定数を分離測定ずろ媒体特性値測定方式
に関する。
イく、減衰や反則等の特性値を測定する装置に係り、特
に不規則散乱体からの反射波の重畳によるスペクトルの
スカロソプの悪影響をうｔ１１’により精度よく、より
簡単に反射波のガウス分布スペクトルを抽出し、更にρ
＆衰定数と反射定数を分離測定ずろ媒体特性値測定方式
に関する。
生体組織の如き不均質媒体に体表（ｚ−０）から超音波
パルスを送信し、そのパルスか深さＺ方向に進行する時
、順次深さＺからの反則波か返って来て受イハされる。
パルスを送信し、そのパルスか深さＺ方向に進行する時
、順次深さＺからの反則波か返って来て受イハされる。
深さ２からの反射波し才送信後１１＝２２／Ｃ（Ｃ−音
速）の時刻に受信されるので、ｔ Ｆｆｌ近の微笑時間
窓Ｔの間の信号を分析することで、その深さの媒体特性
値かめられる。
速）の時刻に受信されるので、ｔ Ｆｆｌ近の微笑時間
窓Ｔの間の信号を分析することで、その深さの媒体特性
値かめられる。
生体組織の減衰は指数函数的で、その減衰関数αは−Ｊ
ｅｔに周波数の函数で次式に（ｊＬうと言われている。
ｅｔに周波数の函数で次式に（ｊＬうと言われている。
α−π「（Ｉ）
反則係数γば、や（Ｊり周波数の函数でｒ′ に比例す
るとされている。又、不規則に近接して存在する１１々
乱体のために、それぞれからの反射波が相互に重畳して
干渉し、そのスペクトルは所謂スカロノピングと呼ばれ
る不規則な変動を示す。このスカロソプ因子を区 ｌ５
Ｆ１２ とすると総合された反射係数γは次式 ％式％（２） で与えられる。Ｒ３は散乱体の反射強度の自乗用であり
、ｌＳＦビ は干渉の効果による周波数特性である。
るとされている。又、不規則に近接して存在する１１々
乱体のために、それぞれからの反射波が相互に重畳して
干渉し、そのスペクトルは所謂スカロノピングと呼ばれ
る不規則な変動を示す。このスカロソプ因子を区 ｌ５
Ｆ１２ とすると総合された反射係数γは次式 ％式％（２） で与えられる。Ｒ３は散乱体の反射強度の自乗用であり
、ｌＳＦビ は干渉の効果による周波数特性である。
（１）式・（２）式の’Ｆ；、ｍ、ｎ、等は媒体の特性
値で、生体組織での値は病変部の確定・信号等に用いら
れる。これ等のＭ番ｊ深さｚ （ｔ）における区間Ｔの
反射信裾−のパワー・スペクトル（マグニチコード・ス
ペクトル）の分析・即し周波数領域での解析によって得
られるのが一般的である。
値で、生体組織での値は病変部の確定・信号等に用いら
れる。これ等のＭ番ｊ深さｚ （ｔ）における区間Ｔの
反射信裾−のパワー・スペクトル（マグニチコード・ス
ペクトル）の分析・即し周波数領域での解析によって得
られるのが一般的である。
従来下記の３種の媒体について測定法が報告されている
。
。
第１にｍ−１，ｎ＝ｏ、ｉ−βの場合２送信波にガウス
分布スペクトル（中心周波数ｆｏ 、分散σ２ ）を用
いると、反射受信波はやはりガウス分布スペクトル（中
心周波数ｒ１１分散σ２ ）で、円中心周波数の間にし
、ｌ、 ｆｏ ｆｇ −４６２５：βｄｚ （３）の関係式か成
立することをＲ，Ｋｕｃが示した。
分布スペクトル（中心周波数ｆｏ 、分散σ２ ）を用
いると、反射受信波はやはりガウス分布スペクトル（中
心周波数ｒ１１分散σ２ ）で、円中心周波数の間にし
、ｌ、 ｆｏ ｆｇ −４６２５：βｄｚ （３）の関係式か成
立することをＲ，Ｋｕｃが示した。
〔１〕。（３）式を２で微分する、−とによってβの分
布かまる。
布かまる。
第２にｍ−１，、ｎ≠Ｑ、２ｉ’−βの場合も、送信波
にカラス分布スペクトルのパルスを用い？、と、受信反
射波ｉ１同じくカラス分布スペクｌ〜ルを有すると近伸
てき、その中心周波数１７２分１１々Σとすると、ｎの
影響し１分１１ｋ、スギコ、−等で補正できること〔２
〕１分）１！ｌのｙノで補正する場合は次式か成＜ｒす
ること〔３〕を三輪が示した。
にカラス分布スペクトルのパルスを用い？、と、受信反
射波ｉ１同じくカラス分布スペクｌ〜ルを有すると近伸
てき、その中心周波数１７２分１１々Σとすると、ｎの
影響し１分１１ｋ、スギコ、−等で補正できること〔２
〕１分）１！ｌのｙノで補正する場合は次式か成＜ｒす
ること〔３〕を三輪が示した。
ｆｏ −ｆｘ −１（］ ’ ） ｆｏ −４６”５ｏ
βｄ Ｚ ｆ４）０（ス （４）代を２で微分することによってβの分布がまり、
更にｎがまる。
βｄ Ｚ ｆ４）０（ス （４）代を２で微分することによってβの分布がまり、
更にｎがまる。
第３に、ｍ≠ｌ、ｎプＯの最も一般的な場合にり・ｌし
ても、受信反射波心１ガウス分布（中心周波数［１１５
分１１にΣ２ ）を有すると近似することかでき、−Ｆ
ｌう化減衰傾斜の旧念を導入することによって、（５）
式が成立し、更にもう一′つの別チャンネルとして、異
なるガウス分布スペクトルの送信パルスを用いるごとに
より、’Ｆｉ、 ｍ、ｎ、が深さの函数とし２てまるご
と〔３〕を三輪が示した。
ても、受信反射波心１ガウス分布（中心周波数［１１５
分１１にΣ２ ）を有すると近似することかでき、−Ｆ
ｌう化減衰傾斜の旧念を導入することによって、（５）
式が成立し、更にもう一′つの別チャンネルとして、異
なるガウス分布スペクトルの送信パルスを用いるごとに
より、’Ｆｉ、 ｍ、ｎ、が深さの函数とし２てまるご
と〔３〕を三輪が示した。
般減衰（頃斜”て、α−７ｆ１の場合む」Ｚ （Ｍｌ−
１） △−斤ｍｆｏ をなり、（５）式を２で微分することに
よりめられる。第２のカウスペクトル（中心周波数ｆ、
分数σ）のパルスを送信すると同様に１．て浸ｍ２ｆ１
’”″かまり、この２つの一般化減衰（頃斜からル１ｍ
をめることかでき、更にｎをめるとこか可能となる。
１） △−斤ｍｆｏ をなり、（５）式を２で微分することに
よりめられる。第２のカウスペクトル（中心周波数ｆ、
分数σ）のパルスを送信すると同様に１．て浸ｍ２ｆ１
’”″かまり、この２つの一般化減衰（頃斜からル１ｍ
をめることかでき、更にｎをめるとこか可能となる。
第１種（ｍ ＝１．、ｎ＝ｏ、浸−β）の媒体の場合は
分散で不変となり、中心周波数のめに着目ずれぽよく信
号空處理か筒中であり、多数の報告がある。しかしこの
様な単純化された媒体ＬＳＩ現実にはほとんど存在せず
、生体組織でし；１皆無に近い。
分散で不変となり、中心周波数のめに着目ずれぽよく信
号空處理か筒中であり、多数の報告がある。しかしこの
様な単純化された媒体ＬＳＩ現実にはほとんど存在せず
、生体組織でし；１皆無に近い。
第２種（ｍ−１，ｎ≠Ｑ、＝−β）及び第３種（ｍ＝１
．、ｎ≠０）の媒体には生体組成の大部分が包括される
。この場合は中心周波数のめでなく分（ｌｋも変化する
ので、少なくともごの７つの量に注目ずろ必要かある。
．、ｎ≠０）の媒体には生体組成の大部分が包括される
。この場合は中心周波数のめでなく分（ｌｋも変化する
ので、少なくともごの７つの量に注目ずろ必要かある。
１−記の３種のなり体にりｌｋ、−ζ、夫々の伯さ處理
方戊として（３）、（４）及び（５）式か提示されてい
るか、此等４；ｌ何れも送信パルスのスペクトルとして
ガ・”ノス分布を有するものを用いている。又その場合
（１・■れも反射θすのスペクトルかガウス分布−ζあ
るか、ガウスう）布に近イロしていイ〕としてカラス成
分を抽出し、その成分について十式の（３）、（４）及
び（５）式か利用されろ。
方戊として（３）、（４）及び（５）式か提示されてい
るか、此等４；ｌ何れも送信パルスのスペクトルとして
ガ・”ノス分布を有するものを用いている。又その場合
（１・■れも反射θすのスペクトルかガウス分布−ζあ
るか、ガウスう）布に近イロしていイ〕としてカラス成
分を抽出し、その成分について十式の（３）、（４）及
び（５）式か利用されろ。
〔発明が解決しよ・〕と−４−ろ問題点〕しかし反射波
からのカラス成分の抽出シ３１簡弔ではない。それＤａ
： （２＋式に示したスカ［レノプ因子１ＳＦ１２ の
存在のためにカウススペクトルに不規則で人１１１な凹
凸か重畳され、実測スペクトルから本来のカラス・スペ
クトルを抽１１目゛ること４Ｊ大きなｉ呉差を（ｌＩ’
な・うめ・らである。
からのカラス成分の抽出シ３１簡弔ではない。それＤａ
： （２＋式に示したスカ［レノプ因子１ＳＦ１２ の
存在のためにカウススペクトルに不規則で人１１１な凹
凸か重畳され、実測スペクトルから本来のカラス・スペ
クトルを抽１１目゛ること４Ｊ大きなｉ呉差を（ｌＩ’
な・うめ・らである。
１り下このスカロソプしたスペク１ルからのカラス成分
１１１（出についての従来技術について）ホへる。
１１１（出についての従来技術について）ホへる。
第１の方法は空間的平均化で、感心部イ☆（点）の前後
、±２下、左右等の近接した領域から多数のエリ−・ス
ペクトルをめ、そのスペクｌ−Ｊし自身、（又りまスペ
クＩ・ル対数値）の平均をめて、スカロソプの影凹を減
少したガウス成分を抽ＩＩ口′る方法である。この場合
スカＤノブの影響をよりよく除く為にｔｅｌ、平均空間
範囲を大ぎくして４」′ンプル数を増加させねばならず
、測定の空間的分解′ｌｊしか劣化し微小な癌等の＠変
ｆ１１３を見）弗ず欠点かあり、この方法は拡散的な肝
１＠等の病変にしか適用されない〔１〕。現在医用診断
て用いられている超音波ヒームの空間分解能は約３ ｍ
ｍＸ ３ ｍｍ程度であり、１００ケのザンプルの平均
をとるためにＬ土３０ ｍｍＸ ３０ ｍｍ程度の平均
空間範囲が必要と／；ｉ：す、これかそのまま測定系の
空間分解能とｌＩ゛る。スペク１ルて平均しないで、ス
カ１−７ソプを有する個々のスペトル夫々の平均周波数
や分散をめ、その得られた値を」二連の空間領域で平均
して４）よいことは勿論であるが、空間分解能を劣化す
るごとは同様である。又、この様に多数サンプル点をと
るためには多数回の走査が必要であり、著しく即時性を
Ｉｎな・う欠点がある。
、±２下、左右等の近接した領域から多数のエリ−・ス
ペクトルをめ、そのスペクｌ−Ｊし自身、（又りまスペ
クＩ・ル対数値）の平均をめて、スカロソプの影凹を減
少したガウス成分を抽ＩＩ口′る方法である。この場合
スカＤノブの影響をよりよく除く為にｔｅｌ、平均空間
範囲を大ぎくして４」′ンプル数を増加させねばならず
、測定の空間的分解′ｌｊしか劣化し微小な癌等の＠変
ｆ１１３を見）弗ず欠点かあり、この方法は拡散的な肝
１＠等の病変にしか適用されない〔１〕。現在医用診断
て用いられている超音波ヒームの空間分解能は約３ ｍ
ｍＸ ３ ｍｍ程度であり、１００ケのザンプルの平均
をとるためにＬ土３０ ｍｍＸ ３０ ｍｍ程度の平均
空間範囲が必要と／；ｉ：す、これかそのまま測定系の
空間分解能とｌＩ゛る。スペク１ルて平均しないで、ス
カ１−７ソプを有する個々のスペトル夫々の平均周波数
や分散をめ、その得られた値を」二連の空間領域で平均
して４）よいことは勿論であるが、空間分解能を劣化す
るごとは同様である。又、この様に多数サンプル点をと
るためには多数回の走査が必要であり、著しく即時性を
Ｉｎな・う欠点がある。
又、ハＲ体−ζは呼吸や＋ｉｎ流の１イ（勅でＫ、■織
か常に動（：■しているので、上記空間的走査の一部し
一１時間的にスラした走査で代替されることもある。
か常に動（：■しているので、上記空間的走査の一部し
一１時間的にスラした走査で代替されることもある。
１２２Ｆ空間的分１’＋’＋！ ｆ７ヒの劣等化がなく
、即時１！１を失しシーない方法についてのへる。
、即時１！１を失しシーない方法についてのへる。
第２の方法はホモ・モルソイツク・フィルターを用いる
方法でグＩ数パワー１スペクトルのフーリエ変換により
セブスＩ・ラムをめ、ガウス成分のセプスＩ・ラムε朽
ｍ過するかその他の急速なヌカ１１ノブによるセゾスト
ラムを除去する低域通過リフター處理を行・うちのであ
る〔２〕。更に遮断ケフレンシイ以下のイＩ（域に残留
ずろスし２−・スカロノプ乙によるセブストラム（」、
パワースペクトル心３（、カラス分布やｒ” 特性の周
波数による変化率に近似し７た緩除ざて周波数と共に変
動するので、その変動をｆ’″ に含めて補正する方式
〔２〕〔３〕が考案された。ホモ・モルフイック・フィ
ルターの代りに、対数パワースペクトルの」二で適当な
カーネルによるコンポリューシ臼ン積分や、移動平均等
の信月處理を行ってもよいが、信昂處理的しこし］、全
くホモ・モルフイック・フィルターと等ｉｉＩＴｉであ
り、ホモモルフイソタフイルターで一括代表されろ。
方法でグＩ数パワー１スペクトルのフーリエ変換により
セブスＩ・ラムをめ、ガウス成分のセプスＩ・ラムε朽
ｍ過するかその他の急速なヌカ１１ノブによるセゾスト
ラムを除去する低域通過リフター處理を行・うちのであ
る〔２〕。更に遮断ケフレンシイ以下のイＩ（域に残留
ずろスし２−・スカロノプ乙によるセブストラム（」、
パワースペクトル心３（、カラス分布やｒ” 特性の周
波数による変化率に近似し７た緩除ざて周波数と共に変
動するので、その変動をｆ’″ に含めて補正する方式
〔２〕〔３〕が考案された。ホモ・モルフイック・フィ
ルターの代りに、対数パワースペクトルの」二で適当な
カーネルによるコンポリューシ臼ン積分や、移動平均等
の信月處理を行ってもよいが、信昂處理的しこし］、全
くホモ・モルフイック・フィルターと等ｉｉＩＴｉであ
り、ホモモルフイソタフイルターで一括代表されろ。
この様にし゛Ｃスカロソプを除去したパワースペクトル
から、平均周波数と分散をめ、それかガウス成分の中心
周波数と分散であるとしてカラス成分が抽出される。こ
の方式Ｌ」空間分解能と叩■）性とを１Ｂなわないが、
一方において、平均周波数と分散が信号處理によって歪
をうけろ。この歪は一定の法則によった決定論的な歪で
あり、容易Ｇこ補正することができるが、ＭＩＮが複Ｓ
ｉｆＥとなる欠点がある。又ホモホルフイノクフィルタ
ー處理やパワー・スペクトル１Ｐ（Ｆン１２ から平均
周波数と、分散をめる等の計Ｗ−■が多い。
から、平均周波数と分散をめ、それかガウス成分の中心
周波数と分散であるとしてカラス成分が抽出される。こ
の方式Ｌ」空間分解能と叩■）性とを１Ｂなわないが、
一方において、平均周波数と分散が信号處理によって歪
をうけろ。この歪は一定の法則によった決定論的な歪で
あり、容易Ｇこ補正することができるが、ＭＩＮが複Ｓ
ｉｆＥとなる欠点がある。又ホモホルフイノクフィルタ
ー處理やパワー・スペクトル１Ｐ（Ｆン１２ から平均
周波数と、分散をめる等の計Ｗ−■が多い。
第３の方法聞、パワー・スペクトルをフーリエ逆変換す
るか、受信反射波信号の自己相関を直接計算して、自己
相関関数をラグ、タイツ、（ｒ）の函数としてめ、特定
の遮断ラグタイム以下の自己相関関数を通過する低域」
ｍ過窓で處即するごと０ でスカロソプを除く方法〔５〕である。これはパワース
ペクトル上で特定のカーネルとのコンポリｊ−ジョン積
分を行・うことと等価で、パワー・スペクトル上での移
動平均を行うことと４）等１ｉ１１ｉである。列数パワ
ー・スペクトルーにで處理をする第２の方法に比して全
く同様１．ｆ長所、短所を右するか、スカしレノプの除
去度ｔＪ、ｌＢ＜、又處理による歪も大きい。
るか、受信反射波信号の自己相関を直接計算して、自己
相関関数をラグ、タイツ、（ｒ）の函数としてめ、特定
の遮断ラグタイム以下の自己相関関数を通過する低域」
ｍ過窓で處即するごと０ でスカロソプを除く方法〔５〕である。これはパワース
ペクトル上で特定のカーネルとのコンポリｊ−ジョン積
分を行・うことと等価で、パワー・スペクトル上での移
動平均を行うことと４）等１ｉ１１ｉである。列数パワ
ー・スペクトルーにで處理をする第２の方法に比して全
く同様１．ｆ長所、短所を右するか、スカしレノプの除
去度ｔＪ、ｌＢ＜、又處理による歪も大きい。
Ｒ，Ｋｕｃ （６］ 、（７）は、第１種（ｒｎ＝］。
ｎ＝０．＝ニーβ）媒体に列し、着１°１ずべき■であ
る中心周波数もめる方式として、次の５方式によって、 ■ Ｃｏｒｒｅｌｅｉｏｎ法（真数スペク１ル）■ （
り・）数スペクＩ・ル） ■ 平均周波数法 （真数スペクトル）■ （対数スペ
クＩ・ル） ■ セｌｒ＋・り「１ス係数法 スカｌ’：ｌノブを有するパワー・スペクトルからガウ
ス成分の中心周波数をめ、最善のものが■のグ・１数パ
ワー・スペクｌ−／ｌ／てのＣｏｒｒｅｌａｔｉ。
る中心周波数もめる方式として、次の５方式によって、 ■ Ｃｏｒｒｅｌｅｉｏｎ法（真数スペク１ル）■ （
り・）数スペクＩ・ル） ■ 平均周波数法 （真数スペクトル）■ （対数スペ
クＩ・ル） ■ セｌｒ＋・り「１ス係数法 スカｌ’：ｌノブを有するパワー・スペクトルからガウ
ス成分の中心周波数をめ、最善のものが■のグ・１数パ
ワー・スペクｌ−／ｌ／てのＣｏｒｒｅｌａｔｉ。
ｎ法であることを示した。■、■は０１丁述した一般な
方法であり、■は精度がよくないので説明を咄する。以
下■５■のＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法について説明する
。
方法であり、■は精度がよくないので説明を咄する。以
下■５■のＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法について説明する
。
ｍ＝ｌ、ｎ＝Ｑの媒体では、受信反’Ａ−＝Ｊ波し：１
ガウススベク）・ルであり、減衰によってその中心周波
数か下方遷移するが分散σシ１丁不変である。したかっ
て全てのエコー・スペクトルに列し、同一分散（帯域１
１］）のガウス分布スペクＩ・ルを想定することができ
るこの想定スペクトルを型紙（テンプレート）とし２て
、実測スペクトルの−にに、両者の最大値がほぼ同一レ
ヘルになる様におき、更に型紙を周波数軸方向に順次ズ
ラして、夫々の位置で実測スペクトルと、型紙の相互相
関値をめ、その相互相関値が最大になる時の型紙の中心
周波数であるとするものである。■し：ｊパワースペク
トルとガウス分布の型紙で處理し、■は対数パワースペ
クトルとガウス分布の対数値である二次曲線（パラボラ
）とて處理をするものである。■と■との比較では圧倒
的に■の方がよかった。これＧ、ｌ真数域ての力パノス
分’／ｉ ！；１．’ ＩＪ’、 ！ｌ！Ｉ’の拡かっ
た形で、周波数１１１山Ｉ−の（ｉ’７置力）ぼやけて
いるためである。
ガウススベク）・ルであり、減衰によってその中心周波
数か下方遷移するが分散σシ１丁不変である。したかっ
て全てのエコー・スペクトルに列し、同一分散（帯域１
１］）のガウス分布スペクＩ・ルを想定することができ
るこの想定スペクトルを型紙（テンプレート）とし２て
、実測スペクトルの−にに、両者の最大値がほぼ同一レ
ヘルになる様におき、更に型紙を周波数軸方向に順次ズ
ラして、夫々の位置で実測スペクトルと、型紙の相互相
関値をめ、その相互相関値が最大になる時の型紙の中心
周波数であるとするものである。■し：ｊパワースペク
トルとガウス分布の型紙で處理し、■は対数パワースペ
クトルとガウス分布の対数値である二次曲線（パラボラ
）とて處理をするものである。■と■との比較では圧倒
的に■の方がよかった。これＧ、ｌ真数域ての力パノス
分’／ｉ ！；１．’ ＩＪ’、 ！ｌ！Ｉ’の拡かっ
た形で、周波数１１１山Ｉ−の（ｉ’７置力）ぼやけて
いるためである。
しかし、Ｒ，ＫｕＣのＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法シ１１
第１種の媒体に対して中心周波数のｐｉをめる場合ム、
（−有効であるが、中心）？、１波数と、分ｉｌｌとが
共に未知で両者をめねばならない第２種、第３種の媒体
にグ］しては利用できない。又、スカロ・ノブ除去と、
カラス成分抽出とが同時に行える利点があるヲ〕稲１算
量は平均周波数法に比べて約１０倍辺、上多い減点かあ
る。
第１種の媒体に対して中心周波数のｐｉをめる場合ム、
（−有効であるが、中心）？、１波数と、分ｉｌｌとが
共に未知で両者をめねばならない第２種、第３種の媒体
にグ］しては利用できない。又、スカロ・ノブ除去と、
カラス成分抽出とが同時に行える利点があるヲ〕稲１算
量は平均周波数法に比べて約１０倍辺、上多い減点かあ
る。
本発明ｉｌｌツ、」二に説明した諸方法の欠点を除き、
スカし１ツブの除去と、ガウス成分抽出とを同時に行ひ
、月−′〕ガウス成分を歪まゼないて、目つ計算量の少
ないガウス成分抽出を行ひ、ガーノス成分として、中心
周波数以外に少くとも一つの他の量、例えば分（１シを
も同時に計測することを可（ｊＬとし、もって、実際の
生体組織に対応するｍ≠ｌ、ｎ≠０、の媒体の特性値の
測定を可能ならしめるものである・ ３ ２ 〔発明の要点〕 本発明は、送信波としてガウス分布スペクトルに近いパ
ルスを用いた場合、受信反射波スペクトルのガウス成分
が、媒体の周波数依存性反射率や、周波数に非線形な依
存性の減衰係数によって、中心周波数のみでなくその分
散も変動し、■７つスカロソプによる歪をうけるのに対
し、中心周波数と分散との２つの変動パラメーターをも
ち、スカロノプを有しないガウス分布を最小自乗法等に
よって適合し、適合分布のパラメーターを用いて、反射
係数が周波数依存性をも一つ媒体の′ｌ：１．衰特性値
。
スカし１ツブの除去と、ガウス成分抽出とを同時に行ひ
、月−′〕ガウス成分を歪まゼないて、目つ計算量の少
ないガウス成分抽出を行ひ、ガーノス成分として、中心
周波数以外に少くとも一つの他の量、例えば分（１シを
も同時に計測することを可（ｊＬとし、もって、実際の
生体組織に対応するｍ≠ｌ、ｎ≠０、の媒体の特性値の
測定を可能ならしめるものである・ ３ ２ 〔発明の要点〕 本発明は、送信波としてガウス分布スペクトルに近いパ
ルスを用いた場合、受信反射波スペクトルのガウス成分
が、媒体の周波数依存性反射率や、周波数に非線形な依
存性の減衰係数によって、中心周波数のみでなくその分
散も変動し、■７つスカロソプによる歪をうけるのに対
し、中心周波数と分散との２つの変動パラメーターをも
ち、スカロノプを有しないガウス分布を最小自乗法等に
よって適合し、適合分布のパラメーターを用いて、反射
係数が周波数依存性をも一つ媒体の′ｌ：１．衰特性値
。
反射特性値、等を、抽出測定するよ・うにしたものであ
る。
る。
本発明の実施例を第１図により説明する。
１は送受兼用のＰＺＴ等から作られた超音波Ｉ・ランシ
フ、−サーである。図示の如く生体組織表面（体表）等
に音響結合ゼリー等を介して密着し、駆動回路２により
超音波パルスを体内Ｚ方向に送信する。パルスは順次深
い方へ伝播するにつれて、４ 夫々の深さから反射波が返り、１で再び受信される。深
さＺからの反射波（：ｌ送信よりｔ ＝ ２ｚ ／ Ｃ
時間後に受イハされイ１ので、その時刻附近の区間Δ２
に対応する時間窓Ｔ＝２Δｚ／Ｃの受信信司を順次分析
する。３は増幅て、４は生体組織の如き媒体を２の深さ
迄往復することにより・うける減衰を補正するための時
間と共に利ｉＱを増大する増巾器で、次段の５のＡ／Ｄ
変換のダイナミック・レンジに適合した入力をＬ５．え
るように制御される。
フ、−サーである。図示の如く生体組織表面（体表）等
に音響結合ゼリー等を介して密着し、駆動回路２により
超音波パルスを体内Ｚ方向に送信する。パルスは順次深
い方へ伝播するにつれて、４ 夫々の深さから反射波が返り、１で再び受信される。深
さＺからの反射波（：ｌ送信よりｔ ＝ ２ｚ ／ Ｃ
時間後に受イハされイ１ので、その時刻附近の区間Δ２
に対応する時間窓Ｔ＝２Δｚ／Ｃの受信信司を順次分析
する。３は増幅て、４は生体組織の如き媒体を２の深さ
迄往復することにより・うける減衰を補正するための時
間と共に利ｉＱを増大する増巾器で、次段の５のＡ／Ｄ
変換のダイナミック・レンジに適合した入力をＬ５．え
るように制御される。
５は受信信号を適当なサンプリング・レー１へでＡ／Ｄ
変換し、その値は６の記１ａ回路にディジクル値として
記憶される。６の容量は一同のパルス送信で希望する測
定深ざ迄の受信信号を記憶てきれば十分である。その間
の４の利得の時間的変動も必要に応じて記憶しておくこ
とができる。
変換し、その値は６の記１ａ回路にディジクル値として
記憶される。６の容量は一同のパルス送信で希望する測
定深ざ迄の受信信号を記憶てきれば十分である。その間
の４の利得の時間的変動も必要に応じて記憶しておくこ
とができる。
７はデジタル・フーリエ変換器で、時刻ｔにおりる区間
Ｔに対応する信号波形のＡ／Ｄ変換値からパワースペク
トルを計算し出力する。そのままスカロソプを有しない
ガウス分布に適合してもよいが、本実施例では更に８で
グ１数パワースペクトルをめ、スカロソプを有しないガ
ウス分布のり１数値であるパラボラに適合するものとす
る。即ち８ ＋；Ｉり・１数変換２Ｆで対数パワースペ
クトルを１１Ａカす。
Ｔに対応する信号波形のＡ／Ｄ変換値からパワースペク
トルを計算し出力する。そのままスカロソプを有しない
ガウス分布に適合してもよいが、本実施例では更に８で
グ１数パワースペクトルをめ、スカロソプを有しないガ
ウス分布のり１数値であるパラボラに適合するものとす
る。即ち８ ＋；Ｉり・１数変換２Ｆで対数パワースペ
クトルを１１Ａカす。
９は非ガウス歪補正及び超音波ビームの三φく元的拡散
特性の為の幾何学因子補正を実施する回路である。送信
パルス・スペクトルＩＰｏ １２ はガウス分布に近い
が完全にガウス分布ではなく、ガウス成分ｌ Ｐｒａｏ
１２ と、非ガウス歪成分りとの積として表わすこと
ができる。即ち Ｉ Ｐ （ｏｐ） １２＝ ｌ ＰＣｒ （ｇ） ｌ”
−Ｄ（ｆ）（６１の焦点Ｚ６ の如き代表点における基
準反射体からのエコーのパワースペクトルでＩ Ｐ ＜
ＳＶ） ｌ”＆よ同じく水の如き非減衰媒体中の深さ２
における基準反射体からのエコーのパワースペクトルで
ある。
特性の為の幾何学因子補正を実施する回路である。送信
パルス・スペクトルＩＰｏ １２ はガウス分布に近い
が完全にガウス分布ではなく、ガウス成分ｌ Ｐｒａｏ
１２ と、非ガウス歪成分りとの積として表わすこと
ができる。即ち Ｉ Ｐ （ｏｐ） １２＝ ｌ ＰＣｒ （ｇ） ｌ”
−Ｄ（ｆ）（６１の焦点Ｚ６ の如き代表点における基
準反射体からのエコーのパワースペクトルでＩ Ｐ ＜
ＳＶ） ｌ”＆よ同じく水の如き非減衰媒体中の深さ２
における基準反射体からのエコーのパワースペクトルで
ある。
深さ２からのエコーの実測パワー・スペク１ヘルをＣＤ
・Ｓ）で除ずと、ビーム拡散にょるスペクＩ・ルの深さ
の函数としての歪を補正し、あたがも５ 送信波が全ての深さに於て同一の代表点２゜（例えば焦
点）のスペクトルを持つペンシル状ヒー１、であるかの
如く見なすことができる。この代表スペクトルＩ Ｐ
（ｚｏＦ ） ｌ” を」−述の（６）式のＩＰ（ｏｇ
）ｌ’ と考えればよい。したがって深さ２の実測スペ
クＩ・ルＩＰ（旺）ｌ” とし、媒体のパワー、伝達函
数を１１（７斗）とすると、 ＝ １１％ （ｏＰ）ｌ” −Ｄｆｆｌ −ＨＣｓ１）
となり、＝ｌＰｃ、（ｉ臼 １２ ・ ｌ５Ｆ１２
（８）Ｇ（醋）は水中に於て予じめ（７）式で実測して
知ることができる。又Ｄ （ｆｌは同しく水中に於て（
６）からＩＰＣｏｏ 、２ ＝ＩＰ ＜ＳｏＰ ） １
２ として予じめ実測して知ることができる。
・Ｓ）で除ずと、ビーム拡散にょるスペクＩ・ルの深さ
の函数としての歪を補正し、あたがも５ 送信波が全ての深さに於て同一の代表点２゜（例えば焦
点）のスペクトルを持つペンシル状ヒー１、であるかの
如く見なすことができる。この代表スペクトルＩ Ｐ
（ｚｏＦ ） ｌ” を」−述の（６）式のＩＰ（ｏｇ
）ｌ’ と考えればよい。したがって深さ２の実測スペ
クＩ・ルＩＰ（旺）ｌ” とし、媒体のパワー、伝達函
数を１１（７斗）とすると、 ＝ １１％ （ｏＰ）ｌ” −Ｄｆｆｌ −ＨＣｓ１）
となり、＝ｌＰｃ、（ｉ臼 １２ ・ ｌ５Ｆ１２
（８）Ｇ（醋）は水中に於て予じめ（７）式で実測して
知ることができる。又Ｄ （ｆｌは同しく水中に於て（
６）からＩＰＣｏｏ 、２ ＝ＩＰ ＜ＳｏＰ ） １
２ として予じめ実測して知ることができる。
したがって（８）式よりＩｎ；Ｐ（科）１７ からＩ
ｎ Ｇ （ＺＳ−） ・Ｄ（ｆ） （９）を引くことに
より（８）式右辺の対数かえられる。−に述の如＜ Ｉ
−Ｔ （＋Ｆ）が第１種、第２種及び第３種の７ ６ 何れでも、ＩＰα ＜０￥） ｌ” がガウス分布であ
るとその積、即ち（８）式の右辺はガウス分布１ｐ＠（
ｓＦ） ｌ” にスカｏ ツブ因子ＩｓＦビ を乗じた
ものとなる。したがって右辺の対数はパラボラとスカロ
ソブ因子の対数１１１８Ｆ］２ が加算されたものとな
る。回路９は、この（９）式、即ちｌ、Ｉ Ｃ（ｚｐ）
−Ｄ（ｆ）を記憶として有し、８の出力ＩｎＩＰ（Ｓ
Ｆ）１′Ｌ から対応するＺの（９）式の値を減算しＩ
ｎ１Ｐα （ｚＰ） ｌ” をめるもので、メそり−と
、減算回路から構成される。
ｎ Ｇ （ＺＳ−） ・Ｄ（ｆ） （９）を引くことに
より（８）式右辺の対数かえられる。−に述の如＜ Ｉ
−Ｔ （＋Ｆ）が第１種、第２種及び第３種の７ ６ 何れでも、ＩＰα ＜０￥） ｌ” がガウス分布であ
るとその積、即ち（８）式の右辺はガウス分布１ｐ＠（
ｓＦ） ｌ” にスカｏ ツブ因子ＩｓＦビ を乗じた
ものとなる。したがって右辺の対数はパラボラとスカロ
ソブ因子の対数１１１８Ｆ］２ が加算されたものとな
る。回路９は、この（９）式、即ちｌ、Ｉ Ｃ（ｚｐ）
−Ｄ（ｆ）を記憶として有し、８の出力ＩｎＩＰ（Ｓ
Ｆ）１′Ｌ から対応するＺの（９）式の値を減算しＩ
ｎ１Ｐα （ｚＰ） ｌ” をめるもので、メそり−と
、減算回路から構成される。
回路１０は第２図に示すような９の出力であるパラボラ
Ｉｎ１ＳＦｌ” が加算されたり・１数パワースペクト
ルｙ＝ Ｉ ｎ ＩＰ６ （ｓＦ） １” ニ第３図に
示すようなスカロソプを含まないパラボラｙ’＝ａｆ”
＋ｂｆ＋ｃを適合さゼる回路である。以下この適合法に
ついて説明する。
Ｉｎ１ＳＦｌ” が加算されたり・１数パワースペクト
ルｙ＝ Ｉ ｎ ＩＰ６ （ｓＦ） １” ニ第３図に
示すようなスカロソプを含まないパラボラｙ’＝ａｆ”
＋ｂｆ＋ｃを適合さゼる回路である。以下この適合法に
ついて説明する。
適合法には種々の方式がある。パラボラに含ま＼
れる三つのパラメータａ、ｂ、ｃ、とガウス分布のパラ
メータ、中心周波数ｆ７２分散Σ７ とは次の関係があ
る。
メータ、中心周波数ｆ７２分散Σ７ とは次の関係があ
る。
８
ｆ ｚ ＝ −ｂ′−−−′−’−（ＩＱ）２ｏ、 Σ
２゜ Ｒ，Ｋｕｃの方法〔６〕しコ分ｔｌｔ＆ ４ｊ不変（ａ
１５；を不変）としてｆ ｚ ｉ！ＩＩらｂのめをｙ
とｙ′の相７Ｔ相関か最大になる１）として決定するも
のて、ｆ３ Σ７即らａ、ｈ、共に変動パラメータであ
るｎ：４Ｑ、二＆；ｌ適用てきない。一般的に（３１第
２ド１．第３図をパターンとして取扱い、諸謂バクーン
・マツチングの′「法を用いることかできる。例え（ｉ
１第２図１．第３図のｆ −Ｙ平面上の１１，１白図形
の黒度をＺ軸にとり、ＺとＺ′の「−Ｙ平面−１−での
２次元相関か１１４人にな２．様し−ａ、ｂ、を決定］
−るとよい。このｌＩ！Ｉ第３図のパラボラ図形のＹ方
１１１１に、パラボラ１ゲで最高で、その＋・下Ｑこ減
少するある中の％ｌ已化度分布をもったパターンをＺ′
とし、Ｚ、！：Ｚ’の２次元相関の最大条件をめて４）
よく、その他種々の方法を用いろこと力ヴζきる。
２゜ Ｒ，Ｋｕｃの方法〔６〕しコ分ｔｌｔ＆ ４ｊ不変（ａ
１５；を不変）としてｆ ｚ ｉ！ＩＩらｂのめをｙ
とｙ′の相７Ｔ相関か最大になる１）として決定するも
のて、ｆ３ Σ７即らａ、ｈ、共に変動パラメータであ
るｎ：４Ｑ、二＆；ｌ適用てきない。一般的に（３１第
２ド１．第３図をパターンとして取扱い、諸謂バクーン
・マツチングの′「法を用いることかできる。例え（ｉ
１第２図１．第３図のｆ −Ｙ平面上の１１，１白図形
の黒度をＺ軸にとり、ＺとＺ′の「−Ｙ平面−１−での
２次元相関か１１４人にな２．様し−ａ、ｂ、を決定］
−るとよい。このｌＩ！Ｉ第３図のパラボラ図形のＹ方
１１１１に、パラボラ１ゲで最高で、その＋・下Ｑこ減
少するある中の％ｌ已化度分布をもったパターンをＺ′
とし、Ｚ、！：Ｚ’の２次元相関の最大条件をめて４）
よく、その他種々の方法を用いろこと力ヴζきる。
次に最小自乗誤差力ご適合する方式を説明する。
ｆ軸１−１に多数の点ｆ！、ｆ２ 、ｆ３ 、 ｆ−ｓ
をとり、人々にグ＋ｌｉ芭するｙ、ｙ’の（直をｙ、、
ｙ。
をとり、人々にグ＋ｌｉ芭するｙ、ｙ’の（直をｙ、、
ｙ。
’／３ 、−−−−” ）’ｙ＋ 、及びｙｔ Ｉ 、
ｙＳ 、Ｉ 、、−ｙ、、′とする。各ｆ、での誤差Ｘ
ｉ’−’１％の自乗用Ｅを最小にする様にａ、ｂ、ｃ、
を決定するものである。
ｙＳ 、Ｉ 、、−ｙ、、′とする。各ｆ、での誤差Ｘ
ｉ’−’１％の自乗用Ｅを最小にする様にａ、ｂ、ｃ、
を決定するものである。
’ｊｌ （ｙ７ −ａ ｆ： ｂ ｆ； −ｃ）’ （
］］）Ｅを極小にする条件から １２式か得られる。
］］）Ｅを極小にする条件から １２式か得られる。
−１−−−Ｉ仁−−−−−γ峠−ユ０１２μ −０・
−０・ １゜ γし Σｙ２ｒ、ニー、ａΣｆｊ−＋−ｂΣｆ’−１−ＣΣｒ
！（１２−１，１）Σｙ７ｆ７＝ａΣｆｉ ＋ｂΣｒ：
＋ｃΣｆ、４（１２−２）Σｙ２ ＝ａΣｒｒ＋ｂΣｆ
２ ４− ｎ ｃ （１２−３）（１，２−１）、（１
，２−２）、（］２−３）のａ。
−０・ １゜ γし Σｙ２ｒ、ニー、ａΣｆｊ−＋−ｂΣｆ’−１−ＣΣｒ
！（１２−１，１）Σｙ７ｆ７＝ａΣｆｉ ＋ｂΣｒ：
＋ｃΣｆ、４（１２−２）Σｙ２ ＝ａΣｒｒ＋ｂΣｆ
２ ４− ｎ ｃ （１２−３）（１，２−１）、（１
，２−２）、（］２−３）のａ。
ｂ、ｃば未知数、ａ、ｂ、ｃの係数は［Ｌの函数でｆ４
ハ予しめ設定した値故に既知の数、左辺のｙｉｆｊ ＋
ｙ□ｆｊ 、Ｙ２．は夫々測定されたスペクｌ〜ルか
ら得られた数。故に簡ｔＱな３元一次連立方程式の解決
が適用される。即ち１３式でａ、ｂ。
ハ予しめ設定した値故に既知の数、左辺のｙｉｆｊ ＋
ｙ□ｆｊ 、Ｙ２．は夫々測定されたスペクｌ〜ルか
ら得られた数。故に簡ｔＱな３元一次連立方程式の解決
が適用される。即ち１３式でａ、ｂ。
Ｃ１がまる。
９
ａ−Δａ／△、ｌ−１−Δｈ／Δ、 Ｃ−△Ｃ／Δこの
最小自乗誤差法を１０の回Ｉ洛に採用した場合は、１つ
、Ｑ、Ｒ，Ｓの計算、Σｙｔｆ２． ΣＶ＝ｆｊ。
最小自乗誤差法を１０の回Ｉ洛に採用した場合は、１つ
、Ｑ、Ｒ，Ｓの計算、Σｙｔｆ２． ΣＶ＝ｆｊ。
ΣｙＡ、Δ、Δａ、Δｂ 、ΔＣ１心、ｔ、全て乗算回
路と加算、減算回路で構成することかてきる。又、Δａ
／Δ、ΔＦ）／Δ、ΔＣ／Δは除算回路で構成−できる
。
路と加算、減算回路で構成することかてきる。又、Δａ
／Δ、ΔＦ）／Δ、ΔＣ／Δは除算回路で構成−できる
。
１１の剖算回路は得られたａ、ｂ、ｃ、から（１０）式
を用いて［２、Σ７ をめ、更に（４＋、 （５１式を
変形した（４’）、（５’）式の左辺をめる。
を用いて［２、Σ７ をめ、更に（４＋、 （５１式を
変形した（４’）、（５’）式の左辺をめる。
１
２〇
−ぐβｄｚ （４’）
１ Σ２
第３種 −ＴＦ−〔ｆｏ（２−看Ｔ−）−ｆｚ〕−Δｄ
ｚ （５′） （４’）、（５’）を直接ａ、Ｉ）、ｃて表現すると 第３種Ｓ′：Δｄ ２ ＝ 、” （ｆｏ（２２０，’
ｚ＞ ）十−−ｂ−〕（５″） スσ 即ち１１の回路は（４”）、（５”）の右辺の計算を行
えばよい。
ｚ （５′） （４’）、（５’）を直接ａ、Ｉ）、ｃて表現すると 第３種Ｓ′：Δｄ ２ ＝ 、” （ｆｏ（２２０，’
ｚ＞ ）十−−ｂ−〕（５″） スσ 即ち１１の回路は（４”）、（５”）の右辺の計算を行
えばよい。
１２の回路はｊ数分回路で、（４”）、（５″）をｚＴ
：微分するもので、相っづく時間区間１゛Ｌ とＴ＝才
１ の（４″） 、（５″）の右辺の差分をとることで
実現される。この様にしてβ、又はΔのＺの関数として
の分布をめ次段の表示、記録、等の回路へ出力する。
：微分するもので、相っづく時間区間１゛Ｌ とＴ＝才
１ の（４″） 、（５″）の右辺の差分をとることで
実現される。この様にしてβ、又はΔのＺの関数として
の分布をめ次段の表示、記録、等の回路へ出力する。
以」二の実施例は、スカじ１・７プを有する第２図スペ
クトルに、パラボラ第３図を適合する場合について説明
した。この場合はΔｆ＝ｆノナ１ −ｆノ を２ １．１［１かくして、ｎを人とし、スカロノプの情況を
ほぼ正Ｕ（ｎに表し；ｌす必要がある。しかし前述した
各種のスカＩ′Ｉノブ除去法を（’＋Ｉ川すると、スカ
Ｉｒ１７プシ；１緩除（フロー）なものとなりΔｆを犬
にして少ないｎ−（ｆＨ適合することができる。スカｌ
：Ｉ ツブ除去回路と、ｎの増大との得失から選択する
ごとになる。
クトルに、パラボラ第３図を適合する場合について説明
した。この場合はΔｆ＝ｆノナ１ −ｆノ を２ １．１［１かくして、ｎを人とし、スカロノプの情況を
ほぼ正Ｕ（ｎに表し；ｌす必要がある。しかし前述した
各種のスカＩ′Ｉノブ除去法を（’＋Ｉ川すると、スカ
Ｉｒ１７プシ；１緩除（フロー）なものとなりΔｆを犬
にして少ないｎ−（ｆＨ適合することができる。スカｌ
：Ｉ ツブ除去回路と、ｎの増大との得失から選択する
ごとになる。
尚、以Ｉの実ｈｉ！ｉ例しＪハート・ウェアーにより揚
成すイ〕として説明しであるが、Ａ ／ Ｄ変換以後の
全て、又は部分的に、マーイク「１〕ｌンピユークーと
、そのソフトウェアーによって構成することも出来る。
成すイ〕として説明しであるが、Ａ ／ Ｄ変換以後の
全て、又は部分的に、マーイク「１〕ｌンピユークーと
、そのソフトウェアーによって構成することも出来る。
ごの場合、夫々の機能を遂行するソフトウェアーを人々
の手段と見做ずものである。
の手段と見做ずものである。
本発明によれば、反射波パワー・スペクＩ〜ルからスカ
に１ノブ除去と、中心周波数及び分散の２変動パラメー
タを有するカラス成分の抽出とを同時に行えるので、ｎ
−０，ｍ−１の媒体に限定されることなくｎ≠０．の一
般媒体（ｍ＝ｌ、ｍ≠１を含む）の特性値測定が、スカ
ロソプ除去の歪による誤差を・うしＪず正Ｇ１ｆに、簡
単に、迅速に行え、しかも安価な装置を提（Ｊ（てきる
り」果がある。
に１ノブ除去と、中心周波数及び分散の２変動パラメー
タを有するカラス成分の抽出とを同時に行えるので、ｎ
−０，ｍ−１の媒体に限定されることなくｎ≠０．の一
般媒体（ｍ＝ｌ、ｍ≠１を含む）の特性値測定が、スカ
ロソプ除去の歪による誤差を・うしＪず正Ｇ１ｆに、簡
単に、迅速に行え、しかも安価な装置を提（Ｊ（てきる
り」果がある。
（］ ：］ 、Ｒ，Ｋｕｃ、 ｅｔ、 ａｌ、 Ｐａｒ
ａｍｅｔｒｉｃ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆ ｔ、ｂｅ
ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ａｔｔｅｎｕａｌ、ｉｏｎ
ｃｏｅｆｌ’１ｃｉｅｎｔｓｌｏｐｅ ｆｏｒ ５ｏｆ
ｔ ｔｉｓｓｕｅ。
ａｍｅｔｒｉｃ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆ ｔ、ｂｅ
ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ａｔｔｅｎｕａｌ、ｉｏｎ
ｃｏｅｆｌ’１ｃｉｅｎｔｓｌｏｐｅ ｆｏｒ ５ｏｆ
ｔ ｔｉｓｓｕｅ。
ｌｌ１ｎＩｊ、 １９７６、 Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
Ｓｙｍｐ、 ＰｒｏｃｅｅｃｌｉｎＨ。
Ｓｙｍｐ、 ＰｒｏｃｅｅｃｌｉｎＨ。
ｐｐ、３３〜４３゜
〔２〕、三輪 スペクＩ・ル形状利用測定装置特願昭５
８−４５３９６． （＋９ ８３．３．１Ｂ、出願） 〔３〕、三輪 超音波による媒体特性値測定装置特願昭
５９−未定、（］ ９８４゜ ４ 、 ２７ 、 ＋：＋＋＋９ｕ） （４） 、Ｊ、 Ｆｒａｓｅｒ、 ｅｔ、 ａｌ、 Ｉ
ｆ目ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ （： Ｔ ｉ ｓ ｓ
ｕ ｒ４Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｎ 、 Ｎ
、ｌｔ、Ｓ 、’１ｐｅｃｉａｌ ｐｕ 旧＋ ＋１２
＋Ｌｐｐ、１２５〜１．’１４ （＋９７９）（５１］
、 Ｄ、 Ｅ、 Ｒｏｈｉｎｓｏｎ、 ［ｌ１ｔｒａ
ｓｏｎｉｃ Ｔｉ５ｓｕｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔ
ｉｏｎｌＴ 、 Ｎ、Ｉｌ、Ｓ、 ５ｐｅｃｉａｌ、
ｐｕｈｌ。
８−４５３９６． （＋９ ８３．３．１Ｂ、出願） 〔３〕、三輪 超音波による媒体特性値測定装置特願昭
５９−未定、（］ ９８４゜ ４ 、 ２７ 、 ＋：＋＋＋９ｕ） （４） 、Ｊ、 Ｆｒａｓｅｒ、 ｅｔ、 ａｌ、 Ｉ
ｆ目ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ （： Ｔ ｉ ｓ ｓ
ｕ ｒ４Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｎ 、 Ｎ
、ｌｔ、Ｓ 、’１ｐｅｃｉａｌ ｐｕ 旧＋ ＋１２
＋Ｌｐｐ、１２５〜１．’１４ （＋９７９）（５１］
、 Ｄ、 Ｅ、 Ｒｏｈｉｎｓｏｎ、 ［ｌ１ｔｒａ
ｓｏｎｉｃ Ｔｉ５ｓｕｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔ
ｉｏｎｌＴ 、 Ｎ、Ｉｌ、Ｓ、 ５ｐｅｃｉａｌ、
ｐｕｈｌ。
５２５、 ｐｐ２８１〜２８６ （１９７９）（６）
、 Ｒ，ＫｕｃｌＯｐｔｉｍａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏ
ｎ ｏｆ （、ｅｎ ｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １ｏ
ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｇａｕｓｓｉａｎ ５ＩＩＣ
！（、ｔ、ｒ ｏ ｍ 。
、 Ｒ，ＫｕｃｌＯｐｔｉｍａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏ
ｎ ｏｆ （、ｅｎ ｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １ｏ
ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｇａｕｓｓｉａｎ ５ＩＩＣ
！（、ｔ、ｒ ｏ ｍ 。
３
１１１ｔ、ｒａｓｏｎｉｃ Ｉｍａにｉｎｇ ５． ｐ
ｐ］８５． （１９８３）げＩＩ 、 Ｒ，Ｋｕｃ、
ｌｊｓｔｉｍａｔｉｎＢ ａｃｏｕｓｔｉｃａｔｔｅｎ
ｕａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｕ目ｒ
ａ ｓ ｏ ｕ ｎ ｄｓｉｇｎａｌｓ ；Ｃｏ＋ｎ
ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ５ｐｅｃｔｒａｌ ｓｌ＋ｉｆ
ｔ ａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ。
ｐ］８５． （１９８３）げＩＩ 、 Ｒ，Ｋｕｃ、
ｌｊｓｔｉｍａｔｉｎＢ ａｃｏｕｓｔｉｃａｔｔｅｎ
ｕａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｕ目ｒ
ａ ｓ ｏ ｕ ｎ ｄｓｉｇｎａｌｓ ；Ｃｏ＋ｎ
ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ５ｐｅｃｔｒａｌ ｓｌ＋ｉｆ
ｔ ａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ。
１ＥＥｌ’ｊ、Ｔｒａｎｓ、八ｃｏｕｓｌ：ｉｃｓ、５
ｐｅｅｃｈ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
１８ Ｖｏｌ、八５ＳＰ−３２，Ｎｏ、Ｉ 、Ｆｅ１．
１９８４゜
ｐｅｅｃｈ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
１８ Ｖｏｌ、八５ＳＰ−３２，Ｎｏ、Ｉ 、Ｆｅ１．
１９８４゜
第１図１は本発明の装置主要部のブロック図１．１は送
受信兼用トランスシコ、−ザ、２は駆動回路。 ３は増ｒＩＪ器、４は時間〜利得利制御回路、５１，１
：Ａ／Ｄ変換器、６１．Ｊメモリー、７はデジタル・フ
ーリエ変換器、８はり１数変換器、９は非ガラス歪と幾
何学因子補正回路、１０はパラボラ適合回路。 ］、］ ！；ｌパラボラのパラメータから組織（一般）
減衰斜傾斜の線積分を計算する回路、１．２Ｌ；ｌ微分
回路。 第２図しＩ９の出力のり・１数パワースペクｌ、ル、第
３図は第２図適合すべきパラボラ函数を示す図である。 ５ ４
受信兼用トランスシコ、−ザ、２は駆動回路。 ３は増ｒＩＪ器、４は時間〜利得利制御回路、５１，１
：Ａ／Ｄ変換器、６１．Ｊメモリー、７はデジタル・フ
ーリエ変換器、８はり１数変換器、９は非ガラス歪と幾
何学因子補正回路、１０はパラボラ適合回路。 ］、］ ！；ｌパラボラのパラメータから組織（一般）
減衰斜傾斜の線積分を計算する回路、１．２Ｌ；ｌ微分
回路。 第２図しＩ９の出力のり・１数パワースペクｌ、ル、第
３図は第２図適合すべきパラボラ函数を示す図である。 ５ ４
Claims (4)
- （１）超音波パルスを被測定媒体に送信し、その反射波
を伯司処理することによって媒体の特性値を測定する装
置において、少くとも下記の手段を有することを特徴と
する超音波媒体特性値測定装置。 ａ、送信パルスとしてそのスペクトルがガウス分布、又
はそれに近似の周波数成分を含むスペクトルであるパル
スを送信する手段。 ｂ 、媒体の特定深さくｚ）からの受信反射波の周波数
スペクトル及び／又はそのλ１数値をめる手段。 Ｃ０実測された該スペクトル又はその対数値に少くとも
２ケの変動パラメータをもつガウス分布、又しＪ２次曲
線を適合する手段。 ｄ、適合されたガウス分布・又はニー次曲線の少くとも
２ケのパラメータ又はその誘導量から媒体特性を抽出す
る手段。 - （２） 上記す項の手段に、スペクトルのヌカ１コツプ
を除去する手段を含むことを特徴とする’ｌ！ｒ許請求
の範囲第（１）項記載の超音波媒体特性値測定装置。 - （３）」−記ａ項の送信スペクＩ・ルを理想的ガウス分
布と、それからの歪率の積として取扱い上記ｂ ｒｒｌ
の手段に受信スペクトルをこの歪率て除してノ１カウス
補正受（’Ｒスペクトルを（ｑる手段を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第（］）項記載のＭ召波媒体特性
値測定装置。 - （４） 上記０項の適合法として、実測されノこスペク
トル又ＧＪそのり・１数値と一１＝、記ガウス分４Ｊ又
心３１２次曲線との誤差の自乗和が最小になる様に適合
することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
超音波媒体特性値／１ｙｌｌ定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108756A JPS60252258A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 超音波媒体特性値測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108756A JPS60252258A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 超音波媒体特性値測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252258A true JPS60252258A (ja) | 1985-12-12 |
Family
ID=14492705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108756A Pending JPS60252258A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 超音波媒体特性値測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6125535A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-04 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP59108756A patent/JPS60252258A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6125535A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-04 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JPH0239253B2 (ja) * | 1984-07-17 | 1990-09-04 | Aloka |
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