KR100709023B1 - 초음파진단장치 - Google Patents

초음파진단장치

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마사히로 다카세
미쓰히로 다케다
고우조 도쿠야마
아쓰시 가지와라
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Abstract

1 쌍의 초음파 진동자 사이에 위치하는 피검체에 음파를 투과시켜서 상기 피검체의 특성을 얻는 초음파 진단 장치이다.
1 쌍의 초음파 진동자를 서로 마주하도록 고정 설치하고, 한쪽의 초음파 진동자(5)의 송수파면의 앞에 제1의 스탠드 오프를 설치하고, 다른 쪽의 초음파 진동자(4)를 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖는 가동 탱크에 수납하고, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 상기 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 가동 탱크를 이동시키고, 초음파 진동자가 송수신하는 신호에 의거하여 피검체의 특성을 얻어 진단한다.

Description

초음파 진단장치
본 발명은 골다공증의 진단 등에 이용되는 초음파 진단 장치에 관한 것이다. 특히, 1 쌍의 진동자 사이에 위치하는 피검체에 음파를 투과시켜서 피검체의 특성을 얻는 장치에 관한 것이다.
골다공증은 칼슘 부족 등에 의해 뼈 조직의 밀도가 저하하는 증상이나 그 진단을 위해 뼈 중에 초음파를 투과시켜 뼈 중에서의 전파 속도(SOS : Speed Of Sound)를 측정하므로서 뼈의 특성(뼈 염밀도 등)을 정량 측정하는 방법이 이미 제안되어 있다. 이와 같은 초음파 검사는 통상 연 조직의 얇은 발의 발꿈치에 대하여 행해진다.
상기한 바와 같이 뼈의 특성을 측정하기 위한 종래의 장치(초음파 뼈 염정량 장치라 칭함)는 기판대 위에서 이동이 자유롭고 각각의 내벽에 초음파 발생과 초음파 검출기를 마주하도록 부착된 1 쌍의 가동편을 사용한다. 따라서, 상기 각 가동편 사이에 발꿈치가 초음파 발생기와 검출기 사이를 가로막도록 삽입되고, 다시 초음파의 전파를 가능토록 하기 위해 각 가동편의 이동을 통하여 초음파 발생기와 검출기를 공중에서 발꿈치에 밀착한다. 그런 상태에서 발생기에서 초음파를 발사하면, 초음파는 발꿈치 뼈를 투과할 때에 그 뼈 염량에 따른 속도로 전파된다. 따라서 검출기에 의해 초음파의 전파 속도(SOS)를 측정하므로서 피검체인 발꿈치의 뼈 염량에 해당하는 양을 측정할 수가 있다.
즉, 상기한 바와 같이, 초음파를 피검체(발꿈치)에 투과함으로써 얻어지는 초음파 발생기와 검출기 사이의 거리 L 과 발꿈치를 전파한 음파 신호의 도달 시간 T 에서 피검체(발꿈치)의 전파 속도(SOS)[SOS = L/T(m/s)]를 구하고, 이 전파 속도(SOS)에 해당하는 피검체(발꿈치)의 뼈 염량으로 변환하여 골다공증의 유무를 진단하는 것이다. 이하 이와 같이 진단하는 것을 건조식의 초음파 진단 장치라 한다.
그러나, 상기 건조식의 초음파 진단 장치에서는 피검체(발꿈치)에 초음파 발생기와 검출기를 밀착시킬 필요성에서 1 쌍의 가동편을 사용하나, 이와 같이 하면, 피검체(발꿈치)에 초음파를 투과하여 측정할 때마다 거리 L(초음파 발생기와 검출기 사이의 거리 L)을 측정할 필요가 있었다. 또한 거리 L을 고정밀도로 측정하려면 각 가동편을 튼튼하고 정밀한 기구로 이동시킴과 동시에 직선성이 좋고, 고분해능의 전기 신호 처리계가 필요하고, 실제로 정밀도가 좋게 측정하는 것이 곤란하여 장치 자체의 코스트 상승도 초래하고 있었다. 따라서, 상기한 바와 같이, 초음파 발생기와 검출기 사이의 거리 L을 정밀도 좋게 측정하기가 곤란하기 때문에, 구해야 하는 전파 속도(SOS)가 측정 시 마다 분산되거나 큰 오차를 포함하거나 하여 신뢰성이 결여되기 쉬운 것이었다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하는 것으로서 일본국 특허 공개 평 5-228148 호 공보에 기재한 초음파 진단 장치가 제안되어 있다. 이와 같은 종류의 장치는 내측에 초음파 발생기와 검출기가 마주하도록 부착된 테와 테의 내측에 설치된 액포체(보러스, bolus)를 사용한다. 따라서, 이 보러스내에 정합액을 충전하여 피검체(발꿈치)의 주위를 간극 없이 정합액으로 감싸도록 한다. 이 상태에서 발생기에서 초음파를 발사하면 초음파는 발꿈치 뼈를 투과할 때에 그 뼈 염량에 따른 속도로 전파한다. 따라서, 검출기에 의해 초음파의 전파 속도(SOS)를 측정하므로써 피검체인 발꿈치의 뼈 염량에 해당하는 양을 측정하여 골다공증의 유무를 진단하는 것이다. 이하 이와 같이 진단하는 것을 보러스식의 초음파 진단 장치라 한다.
이와 같이, 테의 내측에 초음파 발생기와 검출기를 부착시켜서 각 초음파 발생기와 검출기 사이의 거리 L을 일정하게 함으로써 상기한 건조식의 초음파 진단 장치에서 도시한 바와 같이 구해야만 하는 전파 속도(SOS)의 측정마다의 분산이나 큰 오차를 없앨 수가 있다.
그러나, 상기한 보러스식의 초음파 진단 장치에서는 액포체(보러스)에 정합액을 공급하여 그의 용적을 증대시킴으로서, 피검체(발꿈치)까지 초음파의 투과를 확보하도록 하고 있으므로, 이 액포체(보러스)의 탄성 피로는 측정·진단의 회수(액포체의 용적을 증감하는 회수)에 비례하여 현저하게 되어 내구성에 문제가 있다고 생각된다. 특히 액포체는 피검체(발꿈치)의 크기에 관계없이 피검체에 포장될 필요가 있기 때문에 액포체를 제조하기 위해 사용되는 재질은 큰 치수 확보를 제공하도록 충분한 유연성이 있어야 하며 또한 절대적으로 요구되는 초음파의 투과의 특성을 제공할 정도로 액포체의 재질은 충분히 얇아야 한다.
따라서, 단기간에 액포체(보러스)가 열화하여 파열하는 재료는 이용가치가 없을 뿐만 아니고 액포체(보러스)내에서 정합액이 엎질러져서 피검체(발꿈치)에 붙어버리는 사고를 유발한다. 이때, 정합액이 물이라면 인체의 발꿈치에 대하여도 문제없으나 초음파의 음속의 온도 특성을 변화시키거나 물질 변화를 막기 위해 물 이외의 약품을 섞을 가능도 있으므로 위험성이 있다.
또한, 액포체(보러스)는 유연하고 또한 견고한 재질로 형성되기 때문에 사용할 때에 필연적으로 주름이질 가능성이 있다. 피검체(발꿈치)와의 접촉면에 이와 같이 주름이 지면 초음파의 투과나 반사가 극단적으로 비정상으로 되고 측정이 불가능하게 된다.
도 1은 초음파 진단 장치의 전체 구성을 도시하는 측면도.
도 2는 도 1의 A-A 사시도.
도 3은 도 1의 B-B 사시도.
도 4는 초음파 진단 장치의 변형예를 도시하는 주요부 확대 측면도.
도 5는 초음파 진단 장치의 제어의 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 초음파 진단 장치의 측정 순서를 도시하는 흐름도.
도 7은 피검체로 측정체가 밀어붙임의 양부를 판정하는 항목을 도시하는 도표.
도 8a 및 8b는 교정 모드와 측정 모드에서의 측정 상태를 도시하는 모식도.
도 9a 및 9b는 제3의 초음파 송수파기를 사용한 경우에 있어서 교정 모드와 측정 모드에서의 측정 상태를 도시하는 모식도.
도 10은 교정 모드를 사용하지 않고 측정 모드에서의 측정 상태를 도시하는 모식도.
도 11은 제3의 초음파 송수파기를 사용한 경우로서 교정 모드를 사용하지 않는 측정 모드에서의 측정 상태를 도시하는 모식도.
[실시예]
다음에 본 발명의 초음파 진단 장치의 구체적인 실시형태에서의 초음파 진단 방법에 대하여 도 1 내지 도 8 을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3 에 의거하여 본 실시형태의 초음파 진단 장치에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3 에 있어서 도면부호 1은 초음파 진단 장치로서, 1 쌍의 측정체(2, 3)와 각 측정체(2,3)내에 설치되는 1 쌍의 초음파 송수파기(4, 5) 및 후술하는 제어부(6)(도 5 에 도시함)를 주요부분으로 하여 구성이 되어 있다.
측정체(2)는 마주하는 측정체(3)와의 간격을 가변하기 위해 이동이 자유롭게 된 원통형상의 가동 탱크(7)를 갖고 있다. 가동 탱크(7)는 마주하는 측정체(3)쪽에 후술하는 피검체인 발꿈치를 가압하는 스탠드 오프(8)를 선단에 압입하여 밀폐 상태로 되어 있다. 측정체(3)의 밀폐된 내부에 각 초음파 송수파기(4, 5)에서 발생되는 초음파 신호를 투과시키는 우수한 초음파 투과 물질인 초음파 투과성 유체(예를 들면, 물)가 주입되어 있다. 스탠드 오프(8)는 측정체(3)로 향하여 점점 축경돌출하는 단면대형을 띄고 있고 가동 탱크(7)의 축방향으로 직교하는 2 개의 반사면(8A, 8B)을 갖고 있다. 또한, 스탠드 오프(8)는 초음파 신호를 투과시키기에 뛰어나고, 초음파 투과성 유체(물)와 다른 음향 임피던스를 갖는 아크릴 수지, 우레탄 및 실리콘 등의 각종 수지를 형성한 것이 사용되나, 피검체(발꿈치)로의 가압시에 각 반사면(8A, 8B)의 변형이 작은 경질 재료인 아크릴 수지를 성형하여 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 측정체(2)의 가동 탱크(7)는 피검체(이하, 단지 피검체를「발꿈치」라 함)가 놓이는 진단대(9)에 가동 기구(10)를 거쳐서 이동이 자유롭게 되어서 진단대(9)와의 사이에 설치되고, V 홈을 형성하는 1 쌍의 탱크 받침대(11)로 받쳐져 있다. 상기 이동 가능기구(10)는 가동 탱크(7)에 고정 설치된 래크(10A)에 교합되는 피니언(10B)을 가지며, 래크(10A)는 가동 탱크(7)의 축방향으로 연장되어 있다. 피니언(10B)은 가동 다이얼(12)에 설치되어 있다. 가동 다이얼(12)은 진단대(9)에서 세워진 받침부재(13)의 오일리스 부쉬내에 회전이 자유롭게 끼워 맞추어진 다이얼 샤프트(12A)를 가지며, 다이얼 샤프트(12A)에 피니언(10B)이 래크(10A)에 교합되도록 고정 설치되어 있다. 또한 가동 기구(10)에는 피니언(10B)의 회전을 규제하는 고정핀(도시하지 아니함)을 구비하고 있다. 이에 따라, 가동 다이얼(12)을 정역회전시키면, 피니언(10B)의 회전이 래크(10A)에 전달되어서 가동 탱크(7)(스탠드 오프(8)를 포함)가 마주하는 측정체(3)에 근접 또는 이간하도록 직선 이동 가능하게 되어서 측정체(3)와의 간격을 가변할 수 있음과 동시에 고정핀에 의한 피니언(10B)의 회전 규제로 각 측정체(2, 3)의 간격을 보유할 수 있도록 되어 있다.
상기한 가동 탱크(7)에는 도 2 및 도 3 에 도시하는 바와 같이, 그의 축방향으로 병행하여 연장되는 탱크 가이드(가이드 기구)(15)가 설치되어 있다. 탱크 가이드(15)는 기판대(진찰대)(9)에 고정 설치된 가이드 샤프트(16)와, 이 가이드 샤프트(16)에 안내된 가이드 덮개(18)와, 가이드 덮개(18)의 양단의 밀봉 부재(19, 19)를 주요부분으로 하여 구성된다. 가이드 샤프트(16)는 양단측에서 기판대(진단대)(9)에 세워 설치된 1 쌍의 고정대에 축지지되어 있다. 또한 가이드 덮개(18)는 가동 탱크(7)의 외주에 고정 설치된 가이드판(17)에 대하여 밀봉 부재를 거쳐서 기밀하게 일체화되고 전체로서 가이드 동체를 구성하는 것이다. 가이드 동체는 가이드판(17)과 가이드 덮개(18)로 구분되는 가이드 구멍 C 내에 가이드 샤프트(16)를 관통시켜 가이드 덮개(18) 양단의 베어링으로 가이드 샤프트(16)에 축방향으로 미끄러짐 이동이 자유롭게 지지되어 있다. 이 가이드 구멍 C는 가이드 샤프트(16)의 축방향으로 연장됨과 동시에 각 부재(18, 17)의 측면을 관통하고 있다. 또 가이드 구멍 C의 축방향의 양단부에 밀봉 부재(19), 밀폐판(20)을 이 순서로 가이드 샤프트(16)에 미끄러짐 이동이 자유롭게 겉에서 끼워줌으로써 외기와 밀폐되어 있다. 또한, 가이드 구멍 C는 미끄러짐 이동 가이드판(17)에 형성된 연통 구멍(21)을 통과하여 가동 탱크(7)내에 연통되어 있고 연통 구멍(21)은 가이드 샤프트(16)의 축방향으로 연장되어 있다. 따라서, 가이드 구멍 C 내에는 초음파 투과성 액체가 충전되는 구조로 되어 있다.
이에 따라, 상기한 바와 같이 상기 가동 기구(10)(래크(10A)와 피니언(10B))에 의해 가동 탱크(7)를 이동하면, 가이드 샤프트(16)를 오일 밀봉 부재(19), 밀폐판(20)이 미끄러짐 이동하여 안내되면서 안정되어 측정체(3)에 근접 또는 이간되도록 되어 있다. 또한 각 오일 밀봉 부재(19), 밀폐판(20)으로 하여금 가동 탱크(7)내에서 투과성 유체(물)가 누설되지 않도록 되어 있다.
또한, 가동 탱크(7)를 안내하는 탱크 가이드(15)에 있어서 가동 탱크(7)내에 주입된 초음파 투과성 유체(물)가 연통 구멍(21)을 거쳐서 가이드 동체의 가이드 구멍 C 에 이르지 못할 정도의 주입량이면, 이 가이드 구멍 C의 양단쪽을 오일 밀봉(19)의 밀폐판(20)으로 밀폐하지 않아도 투과성 유체가 장치(1)의 외부로 누설되는 일도 없다. 또한, 탱크 가이드(15)의 구성은 도 1 내지 도 3 에 도시되는 것에 한정되지 아니한다. 예를 들면, 도 4 에 도시하는 바와 같이 가동 탱크(7)의 상측에 그것의 이동 방향으로 연장되는 긴 가이드 구멍(24)을 형성하고, 이 긴 가이드 구멍(24)에서 가동 탱크(7)내에 삽입되는 연결부재(26)에 초음파 송수파기(4)를 연결한다. 따라서, 긴 가이드 구멍(24)으로부터 가동 탱크(7)의 외부로 돌출하는 연결부재(26)를 도시하지 아니한 고정부재에 고정하므로서 초음파 송수파기(4)는 가동 탱크(7)의 이동을 허용하면서 이 초음파 투과성 유체(물)중에 배치(고정)된다. 또한, 초음파 투과성 유체는 가동 탱크(7)내의 전체에 충전되어 있지 않고, 동 탱크(7)의 상측에 액면을 갖는다.
또, 측정체(3)는 가동 탱크(7)의 스탠드 오프(8)에 마주 설치되고 각 초음파 송수파기(4, 5)에서 발생되는 초음파 신호의 투과에 뛰어난 초음파 투과성 고체로 형성되는 스탠드 오프(25)이다. 스탠드 오프(25)는 가동 탱크(7)의 스탠드 오프(8)쪽으로 향하여 점점 축경돌출하는 단면대형을 띠고 있고 스탠드 오프(8) 끝쪽의 반사면(8A)에 평행한 반사면(25A)을 갖고 있다. 또한, 스탠드 오프(25)는 가동 탱크(7)의 스탠드 오프(8)와 마찬가지로 초음파 투과에 뛰어난 아크릴 수지, 우레탄 및 실리콘 등의 각종 수지로 성형한 것이 사용되나 발꿈치로의 가압시에 반사면(25A)의 변형이 작은 경질재료인 아크릴 수지를 성형하여 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 측정체(3)는 스탠드 오프(25)의 축심을 구동 탱크(7)의 스탠드 오프(8)의 축심에 일치시키고 또한 각 반사면(25A)을 평행하게 하여 기판대(진단대)(9)에 세워 설치된 고정대(28)에 고정된다. 이에 따라, 상기한 바와 같이 가동 기구(10)에 의한 가동 탱크(7)의 직선 이동에 의해 발꿈치의 크기에 따라(폭치수의 차이에 따라)각 스탠드 오프(8, 25)를 가압하여 발꿈치를 진단대(9) 위에 끼워서 고정시킬 수가 있다.
그런데, 상기한 바와 같이 가동 탱크(7)의 스탠드 오프(8) 및 고정 탱크(26)의 스탠드 오프(25)의 형상을 선단쪽으로 향하여 축경돌출하는 단면대형으로 한 것은 각 스탠드 오프(8, 25)에서 국부적으로 발꿈치를 끼워서 고정시키기 위해서 이다. 따라서, 발꿈치 등의 형상이 일정치 아니한 피검체라도 각 스탠드 오프(8, 25)를 피검체에 밀착시켜서 고정시키는 것이 용이해진다.
한편, 각 초음파 송수파기(4, 5)는 통상 초음파 트랜스듀서라 칭하는(이하 「트랜스듀서(4, 5)」라 함.) 초음파 신호의 발생 및 검출을 1 대로 행할 수 있는 장치가 사용되고 상호간의 거리 L0가 고정되어서 각 측정체(2, 3)내에 배치되어 있다.
트랜스듀서(4)는 스탠드 오프(8)로 향하여 초음파 신호를 송신 가능 또한 수신 가능하도록 가동 탱크(7)내의 투과 유체(물)중에 고정되어 있다. 이 트랜스듀서(4)의 고정은 가이드 샤프트(16)에 고정된 연결 부재(27)에 의해 행해진다. 연결부재(27)는 가이드 샤프트(16)의 축방향으로 직교되어서 긴 연결 구멍(21)을 통과하여 가동 탱크(7)내로 돌출하여 트랜스듀서(4)에 고정되어 있다. 따라서, 트랜스듀서(4)를 가이드 샤프트(16)에 고정한 상태에서 상기한 바와 같이 가동 탱크(7)(스탠드 오프(8)를 포함함)의 직선 이동이 허용되도록 되어 있다. 또, 트랜스듀서(5)는 스탠드 오프(25)의 반사면(25A)쪽으로 향하여 초음파 신호 송신이 가능하고 또한 수신이 가능하도록 스탠드 오프(25)내에 기밀하게 설치되어 있다. 따라서, 트랜스듀서(5)의 일단측은 고정대에 고정되어 있다. 상기한 바와 같이, 각 트랜스듀서(4,5)를 설치하면 각각에서 발생되어 초음파 투과성 유체(물) 및 각 스탠드 오프(8, 25)를 투과하는 초음파 신호를 각 트랜스듀서(4, 5)의 각각에서 검출함과 동시에 각 스탠드 오프(8, 25)의 반사면(8A, 8B 및 25A)에서 반사되는 초음파 신호의 수신도 가능해진다.
다음에, 도 5에 의해 각 트랜스듀서(4, 5)에 대한 제어부를 설명한다. 제어부(30)는 중앙 연산장치(CPU)(31)를 갖고 있고 트랜스듀서(4, 5)의 작동을 제어함과 동시에 후술하는 측정 모드, 판정 모드, 교정모드를 소정의 프로그램에 의하여 실행하는 기능을 갖는다. 트랜스듀서(4,5)를 송신 또는 수신으로 절환하기 위해 송신 회로(32)와 수신회로(33)가 설치되어 있다. 송신 회로(32)는 분주기(34), 희망하는 신호 파형으로 정형하는 필터(35) 및 증폭시키는 앰프(36)를 거쳐서 각 트랜스듀서(4,5)의 각각으로 출력하는 것이다. 이에 따라, CPU(31)에서 선택된 트랜스듀서(4, 5)는 초음파 신호를 발신한다.
또한, 각 트랜스듀서(4, 5)는 수신 회로(33)로 절환이 가능하게 접속되어 있다. 수신 회로(33)는 각 트랜스듀서(4, 5)에서 선택적으로 입력되는 초음파 검출 신호를 증폭하는 앰프(37), 노이즈를 제거하는 필터(38) 및 증폭시키는 앰프(39)를 거쳐서 컨버터(44)에 접속되어 있다. 컨버터(44)는 수신회로(33)에서 출력되는 초음파 검출 신호를 디지탈화하여 초음파 검출 데이타로서 CPU(31)로 보내는 A/D 컨버터(44a)와, 수신회로(33)의 앰프(39)의 증폭율을 보정하는 신호를 출력하는 D/A 컨버터(44b)를 구비하고 있다.
CPU(31)는 그 자체가 마이크로컴퓨터로서 기능을 하도록 콘트롤 버스(41)를 거쳐서 플래시 메모리(42), RAM(43), 컨버터(44, 45), 프린터(46) 및 리얼타임 클럭(47)이 접속되어 있다. 플래시 메모리(42)에는 피검체를 투과하는 초음파의 전파속도를 구하기 위한 순서에 관한 프로그램이 격납되어 있다. RAM(43)은 필요한 데이타를 일시적으로 기억하고, 전파속도의 연산 시 등에 필요에 따라서, 읽어내기 위한 것이다. 컨버터(44)는 필요한 초음파 검출 데이타를 얻기 위한 것이고, 특히, 전파 시간은 시간 설정기(48)를 사용해서 계측된다. 컨버터(45)는 초음파 송수파기(4, 5)의 초음파 투과 물질의 온도를 측정하는 온도센서(49, 50)로부터의 센서 출력을 A/D 변환하는 것이다. 리얼타임 클럭(47)은 프린터(46)에 일자 등을 넣기 위한 것이다.
또 CPU(31)는 오퍼레이터에 의한 측정의 개시를 지령하는 스타트 스위치(53), 오퍼레이터에 측정 가능을 알리는 측정 가능 램프(54), 오퍼레이터에 측정의 실행 중을 알리는 측정 램프(55), 오퍼레이터에 측정 종료, 모드변경, 이상 등을 알리는 부저(56)와, 상술한 시간 설정기(48), 환자 데이타의 입력 등의 부가적인 기능을 다할 때에 사용되는 퍼스널 컴퓨터(52)에 접속되어 있다.
다음에 플래시 메모리(42)에 격납된 프로그램으로서 CPU(31)의 콘트롤에 의해 실행되는 구체적인 순서를 도 6의 흐름도에 의거하여 설명한다. 먼저 프로우의 전체 개념에 대해서 설명한다.
도 6의 흐름도에는 4 개의 모드가 내장되어 있다. 제1 모드는 아이들 상태를 보유하는 슬립핑 모드이고, 제2 모드는 간격을 알고 있는 초음파 투과체(팬텀)를 끼고 경년 변화하기 쉬운 스탠드 오프(8, 25)의 합계 거리를 재기 위한 교정 모드이고, 제3 모드는 스탠드 오프(8, 25)가 발꿈치에 대하여 정확한 상태로 가압되었는가 어떤가를 판정하는 판정 모드이고, 제4 모드 SOS 산출의 측정 모드이다.
제2 모드에서의 교정 모드는 필요에 따라서, 실행이 되나 그 밖의 모드는 보통의 측정으로 반복되는 모드이다. 거기에서 제1 모드의 슬립핑 모드와 제3 모드의 판정 모드와 제4 모드의 측정 모드 사이에는 자동 천이 기능이 내장되어 있다. 각 모드의 상태를 검지하므로써 슬립핑 모드에서 판정 모드로 측정 모드로 자동적으로 천이한다.
다음에 도 6의 흐름도에 의거하여 수순을 상세히 설명한다. 먼저 사람의 조작에 의해 모드를 결정한다(S1). 제2 모드의 교정 모드를 선정하는 경우는 입력에 의해 교정 모드의 선택이 결정된다. 통상은 (1) 핸들(10)이 측정체의 간격을 좁히는 방향으로 조작된 것을 센서에서 검지하거나, (2) 가동 탱크(7)의 스탠드 오프(8)의 이동을 반사파 도달시간으로 모니터하여 스탠드 오프(8, 25)의 간격이 소정으로 된 것을 검지하거나, (3) 기판대(진찰대)(9)위에 다리가 놓인 것을 검지하든가 하는 것으로 상술한 자동 천이 기능이 작용 판정 모드 선택된다.
교정 모드가 선정되거나 또는 상술한(1)∼(3)의 상태를 검지하여 모드의 자동 천이가 선정되면 스립핑 모드가 자동적으로 해제된다(S2, NO). 따라서, 교정 모드를 실행하는가 아닌가의 판단이 행해진다(S3). 교정 모드를 실행하는 경우에는(S3, YES), 스탠드 오프(8, 25)의 합계 거리에 해당하는 데이타를 취득하기 위해 도 8a와 같이 팬텀을 끼고 t1 시간이 계측되고(S4), TOP으로 리턴한다.
교정 모드를 실행하지 아니하는 경우에는(S3, NO), 판정 모드의 실행으로 이동한다(S5, YES). 따라서, 파형 판정 모듈로 파형의 양부가 판정된다(S6). 통상 발꿈치에는 젤리가 도포되고 스탠드 오프(8, 25)를 거쳐서 초음파의 투과가 확보된다. 그러나, 젤리 도포가 불충분하거나 발꿈치에 대한 스탠드 오프(8, 25)의 닿는 상태가 불충분하면 파형 이상이 발생한다. 이 파형 이상을 도 7에 도시된 바와 같이 적어도 초음파 신호의 신호 강도, 신호 파형 및 신호의 시간적 안정도 등의 판정 항목으로 검출한다. 초음파 신호 샘플의 진폭의 극대 값이 일정한 레벨 이상인 때에는 신호 강도가 양호, 이 진폭의 극대 값이 일정한 레벨 보다 작은 때는 신호 강도가 부족으로 판정한다. (2) 또한, 초음파 샘플의 진폭의 극대 값의 주기나 간격이 일정한 기준을 만족시킬 때는 신호 파형이 양호, 이 진폭의 극대 값의 주기나 간격이 일정한 기준을 만족시키지 아니할 때는 신호 파형이 불량으로 판정한다. (3) 다시 초음파 샘플의 전압 3 개에 대하여 그것을 부여하는 시각의 열이 일정한 안정을 표시하고 있으면 신호가 안정(양호), 변동하는 경우에는 신호가 불량으로 판정한다.
파형의 양부의 결과는 프린터(46)에 기록하여 표시하거나 부저(56)로 알리거나, 측정 가능램프(54)로 알리는 등 적어도 하나 이상에 알리고(S7), 계속하여 모드 천이 모듈로 진행한다(S8). 이 모드 천이 모듈에서는 도 7의 항목의 모든 것을 클리어 하면, 다음의 측정 모드로 이동하는 것을 허용하고(S5, NO), 일정 시간 내에 도 7의 항목의 모든 것을 클리어 하는 것에 실패하면, 이상을 알리고 스립핑 모드로 복귀한다(S2, YES). 따라서, 조작자는 이상의 원인을 점검하고 후로우를 재실행한다.
신호 파형이 양호하면 자동적으로 측정 모드로 이동한다(S9, YES). 또한 모드 천이 모듈(S8)이 내장되지 아니한 경우에는 사람의 조작으로 측정 모드(S9)가 선정된다. 측정 모드에서는 발꿈치를 낀 상태에서의 반사시간이나 투과 시간 등의 데이타의 샘플링이 행해지고(S11), 이 데이터에 의거하여 발폭 계산이 행해지고 (S12), 이어서 SOS 산출이 행해진다(S13). 이 SOS 산출이 끝나면, 그 결과를 프린터(46)에 기록하여 표시함과 동시에 측정의 종료를 부저(56) 또는 측정 가능 램프(54)로 알리고(S15), 계속하여 모드 천이 모듈로 진행한다(S16). 이 모드 천이 모듈에 의해 자동적으로 슬립핑 모드로 되돌아간다.
다음에 교정모드(S3)와 측정 모드(S9)에서 SOS 산출의 구체적인 예를 도 8에 의해 설명한다. 도 8a는 교정 모드에서의 상태를 도시하고 도 8b는 측정 모드에서의 상태를 도시하고 있다. 도 8a와 같이 스탠드 오프(8, 25) 사이에 간격(F)을 알고있는 팬텀(초음파 투과체)(61)을 젤리를 거쳐서 끼우고, 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사파의 반사시간 t1을 계측한다. 도 8b와 같이 스탠드 오프(8, 25) 사이에 젤리를 칠한 발꿈치(62)를 끼고 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내외의 반사면(8B, 8A)에서 반사파의 반사시간(t3, t5)과, 고정측의 초음파 송수파기(5)에 의해 스탠드 오프(25)의 외측의 반사면(25A)에서 반사파의 반사시간 t4와, 초음파 송수파기(4, 5)에 의한 투과파의 투과시간 t2를 계측한다.
[수학식 6]
SOS(speed of sound) = 발폭/통과시간
= (교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프 +
교정팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사 시간/ 2)
= (F + V(Cr)·t1 - V(C)·t3)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
단, F : 팬텀의 거리
V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
C : 측정 시의 온도
Cr : 교정 시의 온도
에 의해 산출된다.
팬텀을 사용하여 스탠드 오프(8, 25)의 합계폭을 아는 교정 모드를 내장시키면 검사 순서가 번거로워지는 스탠드 오프(8, 25)의 경년 변화에 의해 폭이 변화한 경우라도 정확하게 검사를 할 수가 있다. 또한 팬텀을 사용하지 않고 스탠드 오프(8, 25)의 선단 끼리를 젤리를 거쳐서 밀착시키는 경우라도 (1)식의 F가 제로로 되는 것만으로 교정이 가능하다. 단, 가동 탱크(7)의 이동 거리가 길어진다.
그러나, 온도 C에 대한 액체 중 음속 V(C)를 필요로 하기 때문에 초음파 투과성 액체의 온도를 정확하게 측정함과 동시에 온도로 음속이 정확하게 계산되는 특성을 갖는 액체를 사용할 필요가 있다. 거기에서 액체 중 음속 V(C)를 필요로 하지 아니하는 측정 방법을 도 9에 의해 설명한다.
도 9a는 교정 모드에서의 상태를 도시하고 도 9b는 측정 모드에서의 상태를 도시하고 있다. 도 8과 다른 점은 가동 탱크(7)의 뒤끝에 제3의 초음파 송수파기(29)가 부착된 점이다. 도 8a와 같이 스탠드 오프(8, 25) 사이에 간격(F)이 기지의 팬텀(61)을 젤리를 거쳐서 끼고 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사파의 반사시간 t1을 계측한다. 도 8b와 같이 스탠드 오프(8, 25) 사이에 젤리를 칠한 발꿈치(62)를 끼우고, 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내외의 반사면(8B, 8A)에서 반사파의 반사시간 t6, t10과, 고정측의 초음파 송수파기(5)에 의해 스탠드 오프(25)의 외측의 반사면 (25A)에서 반사파의 반사시간 t9과, 초음파 송수파기(4, 5)에 의한 투과파의 투과시간 t8과, 초음파 송수파기(29)에 의해 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사파의 반사시간 t7을 계측한다.
상술한 수학식 6과 같이,
[수학식 7]
SOS(speed of sound) = 발폭/통과시간
= (교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프위치 + 교정
팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사시간/ 2)
= (F + L·t1/t70 - L·t6/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
단, F : 팬텀의 거리(기지)
L : 가동 탱크(실린더)의 길이(기지)에
의해 산출된다. 이와 같이, 가동 탱크(7)의 길이(L)를 엄밀하게 제작해 두고, 제3의 초음파 송수파기(29)를 설치하면, 회로가 다소 복잡해지게 되는 초음파 투과성 액체의 온도 측정의 필요가 없고 정확한 검사가 가능해진다.
이상의 실시형태의 설명에서는 교정 모드(S3)를 필수로 하는 것을 설명하였으나, 스탠드 오프(8, 25)의 폭이 측정되면 교정모드(S3)를 생략할 수 있다. 그 경우의 측정 순서를 도 10 및 도 11에 의해 설명한다. 도 11은 도 10에 제3의 초음파 송수파기(29)가 부가된 것이다. 도 10, 도 11에 있어서 스탠드 오프(8, 25)의 우레탄 등의 온도 특성을 알 수가 있으면 스탠드 오프(8, 25)의 폭 D2, D1은 아래 식에서 이론적으로 구할 수가 있다.
[수학식 8]
D1 = U(C)·t4/ 2
[수학식 9]
D2 = U(C)·(t5 - t3)/ 2
단, U(C) : 온도 C에 대한 스탠드 오프내 음속
C : 온도 센서에서 구하거나 제3의 초음파 송수파기(29)가 있을 때는 L/t7로 구하는 것
도 10의 경우, 스탠드 오프(8, 25) 사이에 젤리를 칠한 발꿈치(62)를 끼우고 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내외의 반사면(8B, 8A)에서 반사파의 반사시간 t3, t5와, 고정측의 초음파 송수파기(5)에 의해 스탠드 오프(25)의 외측의 반사면(25A)에서 반사파의 반사시간 t4와, 초음파 송수파기(4, 5)에 의한 투과파의 투과시간 t2를 계측한다. 그러면, 다음 식에서 SOS가 산출될 수 있다.
[수학식 10]
SOS(speed of sound) = 발폭/통과시간
= (프로브간 거리 - 스탠드 오프의 폭 - 액체통과분의 거리)/(투과시간
- 양측의 반사시간/ 2)
= SOS = (Dist - D1 - D2 -V(C)·t3/2)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
단, Dist : 프로브간의 거리
D1 : 스탠드 오프(25)의 폭
D2 : 스탠드 오프(8)의 폭
V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
C : 측정 시의 온도
도 11의 경우, 스탠드 오프(8, 25) 사이에 젤리를 칠한 발꿈치(62)를 끼고 가동측의 초음파 송수파기(4)에 의해 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사파의 반사시간 t6과, 고정측의 초음파 송수파기(5)에 의해 스탠드 오프(25)의 외측의 반사면(25A)에서 반사파의 반사시간 t9과, 초음파 송수파기(4, 5)에 의한 투과파의 투과시간 t8과, 초음파 송수파기(29)에 의해 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사파의 반사시간 t7을 계측한다. 그러면 수학식 10과 같이 SOS를 아래 식에서 산출할 수 있다.
[수학식 11]
SOS = (Dist - D1 - D2 - L·t6/t7)/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
단, Dist : 프로브간의 거리(기지)
L : 가동 탱크(실린더)의 길이(기지)
상술한 SOS는 영률과 물질의 밀도에 따라 규정되므로 일반적으로 골밀도의 증가에 따라 영률이 증가하여 음파는 탄성이 낮은 뼈에서는 보다 빠른 전파 속도를 표시한다. 이 같은 사실로서 보다 골량이 많은 뼈에서는 보다 높은 SOS를 얻게 된다. 따라서, SOS는 골밀도와 탄성력의 양쪽을 가미한 지표로 된다. 또한 이상의 실시 형태에서는 SOS로부터 골량을 측정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 투과 스펙틀의 슬로프의 기울기로 정하는 초음파 감쇠 계수(BUA : Broad Ultrasound Attenuation)로부터 골량을 구해도 되고, 혹은 SOS와 BUA의 조합에서 구해지는 수학적 지표인 루나 스티프니스 인덱스(Lunar Stiffness Index)로부터 골량을 구해도 된다.
또 본 실시형태에서의 초음파 진단 방법에서는 각 트랜스듀서(4, 29)에서 조사되고, 스탠드 오프(8)의 내측의 반사면(8B)에서 반사되는 초음파 신호의 송수신 시간의 전파시간 데이타를 측정하도록 하였으나, 이것은 발꿈치에 떠밀리는 각 스탠드 오프(8)의 변형을 고려하여 그 영향을 받지 않는 부분에서 반사되도록 하였기 때문이다. 따라서, 각 트랜스듀서(4, 50)에서 조사되는 초음파 신호를 스탠드 오프(8)의 외측의 반사면(8A)에서 반사되도록 하여도 된다. 또한 본 실시형태에서의 초음파 진단 장치에서는 측정체(3)를 고정시킨 것으로 하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니고 측정체(3)도 측정체(2)와 같이 스탠드 오프(8)와 가동 탱크(7)로 구성 하여 이동이 자유롭게 한 것이라도 좋다. 다시 가동측의 측정체에 충전되는 초음파 투과성 액체는 1 종류에 한정되지 않고, 투과 방향으로 복수조로 칸이 막힌 다층 구조로 할 수도 있다. 이 경우 온도 변화에 관계없이 음속을 일정하게 하는 액체의 조합을 채용할 수가 있다.
여기에서 본 발명의 한가지 목적은 내구성, 안전성에서 뛰어나고 또한 피검체에 대하여 신뢰성이 높은 진단결과를 얻는 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기구가 간단하여 조작이 용이한, 뼈 특성을 측정할 수가 있는 건조식의 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피검체의 폭을 용이하게 측정할 수가 있는 건조식의 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 1 쌍의 초음파 송수파기를 서로 마주하도록 고정 설치하고 한편의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 스탠드 오프를 설치하고 다른쪽의 초음파 송수파기를 스탠드 오프를 선단에 갖는 가동 탱크에 수납하고 가동 탱크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 1 쌍의 초음파 송수파기를 서로 마주하도록 고정 설치하고 한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 제1의 스탠드 오프를 설치하고, 다른 쪽의 초음파 송수파기를 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖는 가동 탱크에 수납하고, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면과의 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키고, 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 피검체의 특성을 진단하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 1 쌍의 초음파 송수파기를 서로 마주하도록 고정 설치하고 한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 제1의 스탠드 오프를 설치하고 다른 쪽의 초음파 송수파기를 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖는 가동 탱크에 수납하고 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면과의 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시켜 1 쌍의 초음파 송수기가 송수신하는 신호에 의거하여 SOS를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치를 제공하는 것이다.
청구항 1의 발명은 피검체에 초음파를 투과시키고 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 상기 피검체가 놓이는 기판대와, 상기 기판대에 설치되는 1 쌍의 측정체로서, 상기 피검체의 크기에 따라 서로의 간격을 가변하기 위해 상기 측정체들 중 적어도 한쪽이 이동 가능하고, 상기 피검체에 대하여 초음파 투과가 가능하고 또한 가압될 수 있는 상기 1 쌍의 측정체과, 상기 1 쌍의 측정체 중 이동 가능한 것 중에 충전되는 초음파 투과성 유체와, 상기 1 쌍의 측정체의 각각에 설치되고, 상기 이동 가능한 측정체에는 상기 초음파 투과성 유체 내에 수납됨과 동시에 상기 기판대측에 지지되고 서로의 간격이 고정된 1 쌍의 초음파 송수파기를 구비한 것이다.
이 장치에 의하면, 각 측정체를 피검체의 크기에 따라 가변시켜서 상기 피검체를 억누름으로서 각 초음파 송수파기에서 발생되어서 피검체를 투과하는 초음파, 피검체에서 반사되는 초음파의 전파 시간을 측정하여 이 전파시간과 투과 유체의 온도 등에 의거한 초음파의 음속에 따라 피검체를 투과하는 초음파의 전파 속도를 검출할 수가 있다. 또한, 각 측정체의 이동 가능에 의해 각 초음파 송수파기의 서로의 간격도 변동시킬 수가 없다.
청구항 1의 발명에 의하면 측정체의 간격을 피검체의 크기에 따라 가변시켜서 피검체를 가압할 수가 있고 더욱이 측정체의 이동 가능에 의해 각 초음파 송수파기의 서로의 간격도 변동될 수가 없다. 그 결과, 종래 기술과 같이 피검체의 특성을 검출할 때마다 각 초음파 송수파기 사이의 거리를 측정할 필요도 없고 피검체에 접촉하는 부분을 유연한 것으로 할 필요가 없으므로 각 측정체가 파손되어 초음파 투과성의 유체가 엎질러질 위험성도 없다. 또한, 피검체와 초음파 투과성의 유체의 정합을 필요로 하지 아니하므로 피검체의 특성의 검출 시간이 단시간에 끝나고 더욱 유지관리가 용이하여 소형화를 도모할 수가 있게 된다.
또한 청구항 2의 발명은 청구항 1에 있어서 이동 가능된 측정체는 피검체를 가압하는 초음파 투과성 고체의 스탠드 오프와, 이 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 초음파 송수파기가 수납되는 가동 탱크로 형성되고 스탠드 오프의 가동 탱크측의 면이 초음파 송수파기로부터의 초음파의 반사면에 형성되어 있는 것이다.
이에 따라, 초음파 투과성 유체 중에 초음파 송수파기를 고정시키면 이 초음파 투과성 유체, 초음파 투과성 고체의 스탠드 오프를 거쳐서 피검체에 초음파를 확실하고 또한 정밀하게 투과 또는 반사시킬 수가 있다.
청구항 2의 발명에 의하면 스탠드 오프의 가동 탱크측의 면이 초음파 송수파기로부터의 초음파의 반사면에 형성되고 스탠드 오프와 초음파 송수파기와의 위치관계가 정확하게 측정될 수 있다.
청구항 3의 발명은 청구항 2에 있어서 기판대에 가동 탱크의 이동 방향으로 연장되는 가이드 기구를 설치하고, 이 가이드 기구가 가동 탱크를 이동 가능으로 지지함과 동시에 초음파 송수파기를 고정적으로 지지하는 것이다. 가이드 기구가 가동 탱크의 이동이 자유로운 지지와 초음파 송수파기의 고정적인 지지와의 겸용으로 된다.
청구항 3의 발명에 의하면 가이드 기구가 가동 탱크의 이동이 자유로운 지지와 초음파 송수파기의 고정적인 지지와의 겸용으로 되므로 가이드 기구가 간단해진다.
청구항 4의 발명은 청구항 3에 있어서 가이드 기구는 가동 탱크의 적어도 2 곳의 지지부분에 밀봉 부재를 갖고 이 밀봉 부재에서 밀봉된 공간 내에 초음파 송수파기의 지지점이 있고 가동 탱크내의 초음파 투과성 유체가 외기에 대해서 밀봉되어 있는 것이다. 가동 탱크내의 초음파 투과성 액체가 내장된다.
청구항 4의 발명에 의하면 가동 탱크내에 초음파 투과성 액체가 내장되므로 장치 전체가 취급하기 쉽게 되고 또한 액체의 열화 등을 방지할 수가 있다.
청구항 5의 발명은 청구항 4에 있어서 밀봉 부재로 밀봉된 공간 내에 초음파 투과성 유체가 충만되어 있는 것이다. 가이드 기구를 초음파 투과성 유체의 액면 위치에 관계없이 설치한다.
청구항 5의 발명에 의하면 가이드 기구를 초음파 투과성 유체의 액면 위치에 관계없이 설치할 수 있으므로 가동 탱크에 가이드 기구를 병설하는 구조가 가능해지고 장치 전체를 소형화할 수 있다.
청구항 6의 발명은 청구항 2에 있어서 가동 탱크의 후단에 제3의 초음파 송수파기가 스탠드 오프의 반대면으로 향하여 송수파가 가능하게 부착된 것이다. 이에 따라 가동측의 측정체내의 초음파 투과성 유체의 온도에 의거하여 도출되는 초음파의 음속을 사용하는 일없이 제3의 각 초음파 송수파기와 반사면과의 송수파와 가동 탱크와의 위치관계가 변하는 초음파 송수파기와 반사면과의 송수파의 비교에 의해 가동 탱크와 초음파 송수파기의 위치 관계가 산출된다.
청구항 6의 발명에 의하면 제3의 각 초음파 송수파기에 의해 초음파 투과성 유체의 온도를 계측할 필요가 없어지고 가동 탱크측의 스탠드 오프와 초음파 송수파기의 위치관계가 정확하게 산출되고 검사 결과의 정밀도를 높일 수가 있다.
청구항 7의 발명은 청구항 1 또는 2에 있어서 1 쌍의 측정체 중 한편이 고정되고, 다른 쪽이 이동되는 것이다. 이에 따라, 고정측의 측정체에 대하여 가동측의 측정체를 이동시키는 것만으로 피검체에 측정체를 가압할 수도 있다.
청구항 7의 발명에 의하면 고정측의 측정체를 이동시키는 것만으로 피검체에 측정체를 가압할 수가 있어 장치의 소형화와 간략화를 가능하게 한다.
청구항 8의 발명은 청구항 7에 있어서 고정되는 측정체는 피검체를 가압하는 초음파 투과성 고체의 스탠드 오프로 형성되고 이 스탠드 오프에 초음파 송수파기가 고정되어 있는 것이다. 이에 따라, 스탠드 오프와 초음파 송수파기를 밀착시킬 수가 있다.
청구항 8의 발명에 의하면 스탠드 오프와 초음파 송수파기를 밀착시킬 수가 있고 고정측의 스탠드 오프의 구조가 간단해진다.
청구항 9의 발명은 청구항 1에 있어서 1 쌍의 초음파 송수파기를 제어하는 제어부가 구비되고 제어부는 피검체를 통과하는 초음파의 시간과 피검체의 폭으로 피검체를 투과하는 초음파 전파 속도를 구하는 측정 모드 외에 피검체에 대한 전파 속도의 검출 전에 상기 피검체로 투과되는 초음파의 좋고 나쁨을 판정하는 판정 모드와, 1 쌍의 측정체 사이에 간격을 이미 알고 있는 초음파 투과체를 끼거나 또는 1 쌍의 측정체 끼리를 맞대게 하여 이동 가능한 측정체와, 그 내부의 초음파 송수파기의 위치 관계를 측정하는 교정 모드의 적어도 하나를 갖는 것이다. 판정 모드를 자동 또는 수동에 의해 선정 실행하면 피검체에 투과되는 초음파를 적어도, 강도, 파형 및 시간적 안정도의 물리량과 비교함으로써 측정체와 피검체와의 접촉 이상 등을 검출하여 알릴 수가 있다. 또한, 교정 모드를 수동에 의해 선택하여 실행하면 피검체의 폭이 기지의 초음파 투과체와의 비교에 의해 산출된다.
청구항 9의 발명에 의하면, 각종의 모드의 선택에 의해 적절한 검사가 가능하게 된다. 예를 들면, 판정 모드에 의해 측정체와 피검체와의 정확한 접촉이 확인되고 신뢰할 수 있는 측정결과를 얻을 수가 있다. 또한, 교정 모드에 의해 피검체의 폭이 간격을 미리 알고 있는 기지의 초음파 투광체와의 비교에 의해 산출되고 피검체를 가압하여 맞닿는 스탠드 오프의 경년 변화에 관계없이 정확한 측정이 가능하다.
청구항 10의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 1 쌍의 초음파 송수파기와, 한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 스탠드 오프와, 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 다른 쪽의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 상기 가동 탱크를 전진 또는 후진시키는 이동수단으로 구성된다.
1 쌍의 초음파 송수파기는 고정 설치되고, 한쪽의 스탠드 오프만이 이동하는 구성이므로 조작이 용이하다.
청구항 11의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 1 쌍의 초음파 송수파기와, 한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 제1의 스탠드 오프와, 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 다른 쪽의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 1 쌍의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거해서 피검체의 SOS를 연산하는 연산 수단으로 구성된다.
조작이 용이한 장치로서 SOS를 산출할 수가 있다.
청구항 12의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 1 쌍의 초음파 송수파기와, 한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 제1의 스탠드 오프와, 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 다른 쪽의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 피검체의 폭을 측정하는 폭 측정 수단과 음파 신호가 피검체를 투과하는 데에 요하는 시간을 측정하는 투과 시간 측정 수단과 폭 측정 수단과 투과 시간 측정 수단의 출력에 의거하여 피검체의 SOS를 연산하는 연산 수단으로 구성된다.
청구항 13의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기와, 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프와 서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 교정 팬텀 또는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 1 쌍의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단과
[수학식 1]
SOS = 검체폭/통과시간
= (교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프 +
교정팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사 시간/ 2)
= (F + V(Cr)·t1 - V(C)·t3)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
단, F : 팬텀의 폭
V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
V(Cr) : 온도 Cr에 대한 액체 중 음속
C : 측정 시의 온도
Cr : 교정 시의 온도
t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되고 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t2 : 측정 시의 제2 초음파 송수파기에서 발사되고 제2의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t3 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신 시각까지의 시간
t4 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t5 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되고 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간으로 구성된다.
경년 변화에 의해 스탠드 오프의 폭이 변해도 정확하게 측정을 할 수가 있다.
청구항 14의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기와, 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프와, 서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 교정 시에 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면이 접하도록 또는 측정 시에 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 1 쌍의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 행하는 연산 수단과,
[수학식 2]
SOS = 검체폭/통과시간
= (V(Cr)·t1 - V(C)·t3)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
단, V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
V(Cr) : 온도 Cr에 대한 액체 중 음속
C : 측정 시의 온도
Cr : 교정 시의 온도
t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사 시각에서 수신시각까지의 시간
t2 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t3 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시각
t4 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t5 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간으로 구성된다.
팬텀(phantom)을 사용하지 아니한 경우에도 정확하게 측정된다.
청구항 15의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기와, 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프와, 서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전시킴과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 상기 가동 탱크의 후단부에 설치되는 제3의 초음파 송수파기와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 교정팬텀 또는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동수단과, 제1, 제2 및 제3의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단과,
[수학식 3]
SOS = 검체폭/통과시간
= 교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프 위치+
교정팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사 시간/ 2)
= (F + L·t1/t70 - L·t6/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
단, F : 팬텀의 폭
L : 가동 탱크의 길이
t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사 시각에서 수신시각까지의 시간
t6 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t7 : 측정 시의 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t8 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t9 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t10 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t70 : 교정 시의 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간으로 구성된다.
가동 탱크의 길이는 이미 알고 있으므로 초음파 투과성 액체의 온도를 측정하는 일없이 정확한 측정을 할 수가 있다.
청구항 16의 발명은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기와, 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프와, 서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전시킴과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 제1 및 제2의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단과
[수학식 4]
SOS = 검체폭/통과시간
= (프로브간의 거리 - 스탠드 오프의 폭 - 액체통과몫의 거리)/
(투과시간 - 양측의 반사 시간/ 2)
= (Dist - D1 - D2 -V(C)·t3/2)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
단, Dist : 제1 및 제2의 초음파 송수파기간의 거리
D1 : 제1의 스탠드 오프의 폭
D2 : 제2의 스탠드 오프의 폭
V(C) : 온도 C 에 대한 액체 중 음속
C : 측정 시의 온도
t2 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t3 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t4 : 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t5 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간으로 구성된다.
교정 모드를 생략하여 측정할 수 있다.
청구항 17은 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치로서 서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기와, 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프와, 서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단에 갖추어 초음파 투과성 유체를 충전하고 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크와, 상기 가동 탱크의 후단부에 설치되는 제3의 초음파 송수파기와, 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단과, 제1, 제2 및 제3의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산수단과,
[수학식 5]
SOS = 검체폭/통과시간
= (Dist - D1 - D2 - L·t6/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
단, Dist : 제1 및 제2의 초음파 송수파 기간의 거리
D1 : 제1의 스탠드 오프의 폭
D1 : 제2의 스탠드 오프의 폭
L : 가동 탱크의 길이
t6 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t7 : 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t8 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사 시작에서 수신시각까지의 시간
t9 : 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간
t10 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간으로 구성된다.
교정 모드를 생략하여 초음파 투과성 액체의 온도를 측정하는 일없이 정확하게 SOS를 산출할 수가 있다.

Claims (18)

  1. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    상기 피검체가 놓이는 기판대,
    상기 기판대에 설치되고, 상기 피검체의 크기에 따라 서로의 간격을 가변하기 위해 상기 측정체들 중 적어도 한쪽이 이동 가능하고, 상기 피검체에 대하여 초음파 투과가 가능하고 또한 가압이 가능한 1 쌍의 측정체,
    상기 1 쌍의 측정체 중 이동 가능한 측정체 중에 충전되는 초음파 투과성 유체, 및
    상기 1 쌍의 측정체의 각각에 설치되고, 상기 이동 가능한 측정체에는 상기 초음파 투과성 유체 내에 수납됨과 동시에 상기 기판대측에 지지되고, 서로의 간격이 고정된 1 쌍의 초음파 송수파기를 구비하며,
    상기 이동 가능한 측정체는 상기 피검체를 가압하는 초음파 투과성 고체의 스탠드 오프와, 상기 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 유체를 충전하고 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크로 형성되고, 상기 스탠드 오프의 가동 탱크 측의 면이 상기 초음파 송수파기로부터의 초음파의 반사면이 되도록 형성되어 있는, 초음파 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판대에 상기 가동 탱크의 이동 방향으로 연장되는 가이드 기구를 설치하고, 상기 가이드 기구가 상기 가동 탱크를 이동 가능하게 지지하고 상기 초음파 송수파기를 고정적으로 지지하는, 초음파 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가이드 기구는 상기 가동 탱크의 적소의 지지부에 밀봉 부재를 갖고, 상기 밀봉 부재로 밀봉된 공간 내에 상기 초음파 송수파기의 지지점이 있고, 상기 가동 탱크 내의 상기 초음파 투과성 유체가 외기에 대하여 밀봉되어 있는, 초음파 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀봉 부재로 밀봉된 공간 내에 상기 초음파 투과성 유체가 충전되어 있는, 초음파 진단 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가동 탱크의 후단에 제3의 초음파 송수파기가 상기 스탠드 오프의 반사면을 향하여 송수파가 가능하게 부착되어 있는, 초음파 진단 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 1 쌍의 측정체 중 한쪽이 고정되고, 다른 쪽이 이동 가능하게 되어 있는, 초음파 진단 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 고정되는 측정체는 상기 피검체를 가압하는 초음파 투과성 고체의 스탠드 오프로 형성되고, 상기 스탠드 오프에 상기 초음파 송수파기가 고정되어 있는, 초음파 진단 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 1 쌍의 초음파 송수파기를 제어하는 제어부가 구비되고, 상기 제어부는,
    상기 피검체를 통과하는 초음파의 시간과 상기 피검체의 폭으로부터 상기 피검체를 투과하는 초음파의 전파 속도를 구하는 측정 모드 외에,
    상기 피검체에 대한 전파 속도의 검출 전에 상기 피검체에 투과되는 초음파의 양부의 판정을 하는 판정 모드,
    상기 1 쌍의 측정체 사이에 기지(旣知)의 초음파 투과체를 끼거나 또는 상기 1 쌍의 측정체 끼리 맞대어서 이동 가능하게 된 측정체와 그 내부의 초음파 송수파기의 위치 관계를 측정하는 교정 모드의 적어도 하나를 갖는, 초음파 진단 장치.
  9. 피검체의 뼈에 초음파를 투과시키고, 상기 피검체의 뼈의 특성을 초음파의 전파 속도에 기초하여 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    상기 피검체가 놓이는 기판대,
    상기 기판대에 설치되고, 상기 피검체의 크기에 따라서 서로의 간격을 가변하기 위해서 적어도 한쪽이 이동 가능하도록 되어 있고, 상기 피검체에 대하여 초음파 투과 가능하고 또한 가압이 가능한 1 쌍의 측정체,
    상기 1 쌍의 측정체 중 이동 가능한 측정체 중에 충전되는 초음파 투과성 유체, 및
    상기 1 쌍의 측정체의 각각에 설치되고, 상기 이동 가능한 측정체에는 상기 초음파 투과성 유체 내에 수납됨과 동시에 상기 기판대측에 지지되고, 서로의 간격이 고정된 1 쌍의 초음파 송수파기를 구비하며,
    상기 측정체는 초음파의 반사면을 구비하고, 상기 피검체에 가압되는 스탠드 오프를 구비하고, 상기 스탠드 오프는 상기 피검체로의 가압 시에 상기 반사면이 거의 변형하지 않는 경질 재료로 형성되는, 초음파 진단 장치.
  10. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 1 쌍의 초음파 진동자,
    한쪽의 초음파 진동자의 송수파면의 앞에 설치되는 제1의 스탠드 오프,
    제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 다른 쪽의 초음파 진동자를 수납하는 가동 탱크,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 상기 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단, 및
    상기 1 쌍의 초음파 진동자가 송수신하는 신호에 의거하여 상기 피검체의 SOS를 연산하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단 장치.
  11. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 1 쌍의 초음파 송수파기,
    한쪽의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 제1의 스탠드 오프,
    제2의 스탠드 오프를 선단에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 다른 쪽의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단,
    상기 피검체의 폭을 측정하는 폭 측정 수단,
    음파 신호가 상기 피검체를 투과하는 데에 요하는 시간을 측정하는 투과 시간 측정 수단, 및
    상기 폭 측정 수단과 상기 투과시간 측정 수단의 출력에 의거하여 상기 피검체의 SOS를 연산하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단 장치.
  12. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기,
    제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프,
    서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단부에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면과의 사이에 위치하는 교정 팬텀 또는 상기 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단, 및
    상기 1 쌍의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 행하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단 장치.
    SOS = 검체폭/통과시간
    = (교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프위치 + 교정 팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사시간/ 2)
    = (F + V(Cr)·t1 - V(C)· t3)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
    단, F : 팬텀의 폭
    V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
    V(Cr) : 온도 Cr에 대한 액체 중 음속
    C : 측정 시의 온도
    Cr : 교정 시의 온도
    t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되고 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t2 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t3 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 발사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t4 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t5 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
  13. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되고 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프,
    서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단부에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    교정 시에 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면이 접하도록 또는 측정 시에 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단, 및
    상기 1 쌍의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단 장치.
    SOS = 검체폭/통과시간
    = (V(Cr)·t1 - V(C)·t3)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
    단, V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
    V(Cr) : 온도 Cr에 대한 액체 중 음속
    C : 측정 시의 온도
    Cr : 교정 시의 온도
    t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t2 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t3 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되고 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t4 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t5 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
  14. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신 하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프,
    서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단부에 갖고, 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    상기 가동 탱크의 후단부에 설치되는 제3의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 교정 팬텀 또는 상기 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단, 및
    상기 제1, 제2 및 제3의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단 장치.
    SOS = 검체폭/통과시간
    = (교정 시의 스탠드 오프의 위치 - 측정 시의 스탠드 오프위치 + 교정팬텀의 폭)/(투과시간 - 양측의 반사시간/ 2)
    = (F + L·t1/t70 - L·t6/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
    단, F : 팬텀의 폭
    L : 가동 탱크의 길이
    t1 : 교정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t6 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t7 : 측정 시의 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t8 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t9 : 측정 시의 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t10 : 측정 시의 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t70 : 교정 시의 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
  15. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프,
    서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단부에 갖고 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동 수단, 및
    상기 제1 및 제2의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진동 장치.
    SOS = 검체폭/통과시간
    = (프로브간 거리 - 스탠드 오프의 폭 - 액체통과분의 거리)/(투과시간
    - 양측의 반사시간/ 2)
    = (Dist - D1 - D2 - V(C)·t3/2)/(t2 - (t4 + t5)/ 2)
    단, Dist : 제1 및 제2의 초음파 송수파기간의 거리
    D1 : 제1의 스탠드 오프의 폭
    D2 : 제2의 스탠드 오프의 폭
    V(C) : 온도 C에 대한 액체 중 음속
    C : 측정 시의 온도
    t2 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t3 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t4 : 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t5 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
  16. 피검체에 초음파를 투과시켜 상기 피검체의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    서로 마주하도록 고정 설치되어 초음파 신호를 송수신 하는 제1 및 제2의 1 쌍의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 초음파 송수파기의 송수파면의 앞에 설치되는 선단면을 갖는 제1의 스탠드 오프,
    서로 평행한 선단면 및 후단면을 갖는 제2의 스탠드 오프를 선단부에 갖고, 초음파 투과성 매체를 보유함과 동시에 제2의 초음파 송수파기를 수납하는 가동 탱크,
    상기 가동 탱크의 후단부에 설치되는 제3의 초음파 송수파기,
    상기 제1의 스탠드 오프의 선단면과 제2의 스탠드 오프의 선단면 사이에 위치하는 피검체를 이들의 양 선단면에서 압접하도록 상기 가동 탱크를 이동시키는 이동수단, 및
    상기 제1, 제2 및 제3의 초음파 송수파기가 송수신하는 신호에 의거하여 다음 식의 연산을 하는 연산 수단을 구비하는, 초음파 진단장치.
    SOS = 검체폭/통과시간
    = (Dist - D1 - D2 - L·t6/t7)/(t8 - (t9 + t10)/ 2)
    단, Dist : 제1 및 제2의 초음파 송수파기간의 거리
    D1 : 제1의 스탠드 오프의 폭
    D2 : 제2의 스탠드 오프의 폭
    L : 가동 탱크의 길이
    t6 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t7 : 제3의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 후단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t8 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 초음파 송수파기에서 수신한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t9 : 제1의 초음파 송수파기에서 발사되어 제1의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
    t10 : 제2의 초음파 송수파기에서 발사되어 제2의 스탠드 오프의 선단면에서 반사한 신호의 발사시각에서 수신시각까지의 시간.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 투과성 매체가 유체인, 초음파 진단 장치.
  18. 피검체(62)에 초음파를 투과시켜 초음파를 수신함으로써 상기 피검체(62)의 특성을 진단하는 초음파 진단 장치에 있어서,
    상기 피검체가 놓이는 기판대(9),
    상기 기판대에 장착된 1 쌍의 측정체(2,3)로서, 상기 측정체들 중 적어도 한 쪽이 이동 가능하도록 되어 있어, 상기 피검체의 크기에 따라 서로간의 간격이 가변될 수 있고, 그에 의해, 상기 측정체가 상기 피검체에 가압될 수 있고, 상기 이동 가능한 측정체에는 초음파 투과성 유체가 충전되어 있는, 상기 1 쌍의 측정체 (2,3), 및
    상기 1 쌍의 측정체에 개별적으로 배치되는 1 쌍의 초음파 송수파기(4,5)로서, 상기 이동 가능한 측정체 내에 설치되는 상기 초음파 송수파기는 상기 초음파 투과성 유체 내에 수납됨과 동시에 상기 기판대에 의해 지지되고, 그에 의해, 상기 1 쌍의 초음파 송수파기의 서로간의 간격이 고정되어 있는, 상기 1 쌍의 초음파 송수파기(4,5)를 구비하며,
    상기 1 쌍의 측정체(2,3)는 초음파 투과성 고체로 각각 제조되는 스탠드 오프들(8,25)을 가지며, 또한 상기 스탠드 오프들의 전면들(8A,25A)은 각각 상기 초음파 송수파기들(4,5)로부터 방출된 초음파들에 대한 반사면들로서 작용하도록 형성되는, 초음파 진단 장치.
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