專(zhuān)利名稱(chēng)：具有照射位置確認(rèn)功能的超聲波檢測(cè)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有照射位置確認(rèn)功能的超聲波檢測(cè)裝置及其方法，特別涉及使用超聲波來(lái)檢測(cè)對(duì)象物或者確認(rèn)合適的照射的方法或裝置。
背景技術(shù)：
在適用超聲波療法作為整形外科處理時(shí)，需要進(jìn)行超聲波的照射位置的決定，以使超聲波合適地接觸患部。作為其方法，存在著使用患部的X射線照片的情況，但由于X射線照片是二維信息，因此在軟組織較厚的上臂部、大腿部，難以決定對(duì)于目標(biāo)的正確照射位置、角度。作為現(xiàn)有技術(shù)，有如專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)的那樣利用超聲波照射來(lái)判斷照射至骨折部位的情況的裝置，但這是利用超聲波沿長(zhǎng)軸方向在骨頭傳播來(lái)判斷的裝置，與本發(fā)明的裝置不同。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了向骨頭照射超聲波，并使用其反射波的方法。在超聲波治療法中，為了可靠地得到治療效率，決定合適的超聲波照射位置、角度在治療用的超聲波照射裝置中也是必不可少的技術(shù)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 國(guó)際公開(kāi)第2008/018612號(hào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 國(guó)際公開(kāi)第2007/069775號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能將超聲波準(zhǔn)確照射至目標(biāo)的裝置及其方法。另外，其目的在于，在活體中難以從外部知曉目標(biāo)對(duì)象物的情況下，例如即使在軟組織較厚的上臂部、 大腿部等中，也能決定對(duì)于目標(biāo)對(duì)象物的正確的照射位置、照射角度。本發(fā)明利用以下的方案來(lái)解決課題。S卩，本發(fā)明如下所示。(1) 一種超聲波檢測(cè)裝置，對(duì)于活體照射超聲波脈沖并檢測(cè)超聲波照射位置，其特征在于，包括1個(gè)或者多個(gè)超聲波照射用換能器，發(fā)送超聲波；1個(gè)或者多個(gè)信號(hào)接收用換能器，接收從所述超聲波照射用換能器照射的超聲波的反射波；信號(hào)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)所述信號(hào)接收用換能器接收的接收信號(hào)；解析程序，對(duì)所述信號(hào)存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的存儲(chǔ)信號(hào)進(jìn)行解析；判別程序，利用所述解析程序的解析結(jié)果和/或所述存儲(chǔ)信號(hào)，對(duì)得到的反射波是否從超聲波照射的目標(biāo)對(duì)象物得到進(jìn)行判別；以及顯示部，顯示從由所述存儲(chǔ)信號(hào)、所述解析結(jié)果以及所述判別程序的判別結(jié)果構(gòu)成的組中選擇的1個(gè)以上，所述解析程序和/或判別程序利用接收信號(hào)的信息隨著活體內(nèi)的反射體的不同而有所不同的情況，來(lái)進(jìn)行解析和/或判別。
(2)如(1)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序和/或所述判別程序利用接收信號(hào)的頻率和/或電壓的參數(shù)來(lái)進(jìn)行解析和/或判別。(3)如(1)或(2)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序至少利用因活體內(nèi)的反射體的不同而導(dǎo)致的反射波的頻率分量的強(qiáng)度分布的不同來(lái)進(jìn)行解析。(4)如⑵或(3)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序算出得到的反射波的接收信號(hào)的頻率的高頻分量與低頻分量之比。(5)如(4)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述解析程序中利用的頻率的高頻分量和低頻分量，從發(fā)送超聲波的中心頻率及其附近的頻帶以及第二峰值頻率及其附近的頻帶這2種頻帶中選出頻率的高頻分量和低頻分量。(6)如(4)所述的超聲波檢測(cè)裝置，在所述解析程序中利用的高頻分量和低頻分量是1. 5士0. IMHz的頻帶和1. 2士0. IMHz的頻帶的最大值。(7)如⑴至(6)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，所述判別程序通過(guò)將所述解析程序的解析結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值比較來(lái)進(jìn)行判別。(8)如⑴至(7)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，所述判別程序通過(guò)將反射波的最高電壓與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值比較來(lái)進(jìn)行判別。(9)如(1)至(8)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，在由超聲波照射用換能器的1個(gè)設(shè)置位置的連續(xù)的照射角度/或者體表上的連續(xù)的不同位置得到多個(gè)反射波時(shí)，所述顯示部在縱軸為時(shí)間信息、橫軸為角度的圖上，將多個(gè)反射波分別包含的時(shí)間信息、以及電壓和/或頻率的高頻分量與低頻分量之比，在相應(yīng)于電壓和/或頻率的高頻分量與低頻分量之比的時(shí)間及角度的塊(ι ^ )，根據(jù)數(shù)值來(lái)進(jìn)行色標(biāo)并顯示。(10)如(9)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述數(shù)值超過(guò)所述預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，檢測(cè)為目標(biāo)對(duì)象物的可能性較高的角度有多個(gè)，并使這些為目標(biāo)對(duì)象物角度范圍時(shí)，對(duì)治療最佳的角度為所述目標(biāo)對(duì)象物角度范圍的中央。(11)如(1)至(10)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述解析程序中，解析接收信號(hào)的時(shí)間的范圍、和/或存儲(chǔ)接收信號(hào)的時(shí)間的范圍、和/或判別程序進(jìn)行判別的時(shí)間的范圍，由預(yù)先設(shè)定的時(shí)間范圍設(shè)定程序決定。(12)如(11)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述時(shí)間范圍設(shè)定程序是如下的方法取反射信號(hào)的電壓的包絡(luò)線，關(guān)于在頂點(diǎn)具有電壓A以上的值的包絡(luò)線的波形，使電壓B時(shí)的包絡(luò)線的傾斜度為正時(shí)返回至電壓C的點(diǎn)為檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間，A、B及C成立A彡B > C的關(guān)系，將從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始的固定的時(shí)間寬度作為解析對(duì)象范圍。(13)如(11)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述時(shí)間范圍設(shè)定程序是如下方法在四肢截面中，取從多個(gè)個(gè)體的外周上的點(diǎn)到正下方的骨頭的距離與所述四肢外周之比(距離/外周)，以((所述比的多個(gè)個(gè)體數(shù)數(shù)據(jù)的平均值)士(kX標(biāo)準(zhǔn)偏差))為系數(shù)， 在得到被照射者四肢外周時(shí)，通過(guò)將由所述系數(shù)乘以所述被照射者四肢外周來(lái)預(yù)測(cè)從外周上的點(diǎn)到正下方的骨頭的距離的范圍的方法決定的距離的范圍的2倍，除以軟組織中的音速來(lái)決定時(shí)間寬度，將所述時(shí)間寬度作為解析對(duì)象范圍。(14)如(1)至(13)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲波照射用換能器兼用作所述信號(hào)接收用換能器。(15)如(1)至(14)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，所述超聲波檢測(cè)裝置用于檢測(cè)骨頭作為目標(biāo)對(duì)象物。(16)如(1)至(15)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，所述超聲波檢測(cè)裝置用于檢測(cè)體內(nèi)的腫瘤/或者變性的組織作為目標(biāo)對(duì)象物。(17)如(1)至(16)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，所述超聲波檢測(cè)裝置與超聲波治療器是一體的。(18)如⑴至(17)中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，根據(jù)同一照射位置的所述存儲(chǔ)信號(hào)、所述解析結(jié)果、或所述判別程序的判別結(jié)果的隨著時(shí)間的變化，來(lái)判定目標(biāo)對(duì)象物的治愈狀態(tài)。此外，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，以上所講述的各結(jié)構(gòu)就能夠互相組合。通過(guò)使用本發(fā)明的超聲波檢測(cè)方法或者裝置，能夠?qū)⒊暡?zhǔn)確照射至目標(biāo)對(duì)象物。另外，在難以從外部知曉目標(biāo)對(duì)象物的位置的情況下，例如即使在大腿部、上臂部等軟組織較厚的部位，也能夠?qū)崿F(xiàn)向目標(biāo)對(duì)象物合適地照射超聲波及決定照射角度。


圖1是示出對(duì)大腿骨骨折治療的適用例的概略圖。圖2是示出本發(fā)明的裝置構(gòu)成要素的概略圖。圖3是將反射波進(jìn)行轉(zhuǎn)換并作為檢測(cè)信號(hào)得到的概略圖。圖4是示出頻率分量的強(qiáng)度分布的例子的概略圖。圖5是確認(rèn)豬骨的反射波隨著形狀大幅變化的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖6是將數(shù)據(jù)號(hào)碼繪制在X軸、時(shí)間繪制在Y軸、電壓繪制在Z軸，作為三維信息來(lái)顯示的結(jié)果顯示例。圖7是骨頭和軟組織中的傳播超聲波的衰減特性的概略圖。圖8是利用理論計(jì)算示出頻率分量的強(qiáng)度分布的變化的例子。圖9是信號(hào)檢測(cè)的具體例。圖10是FFT解析的具體例。圖11是使用模型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的頻率分量比算出的具體例。圖12是利用繪圖所得到的電壓的圖像化的具體例。圖13是示出體表-骨間距離預(yù)測(cè)法的具體例的概略圖。圖14是示出體表-骨間距離預(yù)測(cè)法的其他具體例的概略圖。圖15是示出大腿上的體表上的連續(xù)的不同位置的具體例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人著眼于超聲波在介質(zhì)中前進(jìn)時(shí)，在聲阻抗不同的邊界面反射，且該反射波具有的超聲波特性隨著邊界面的聲阻抗之差、介質(zhì)的衰減特性而不同這樣的性質(zhì)；通過(guò)判斷超聲波的反射波是否由原本照射的目標(biāo)對(duì)象物產(chǎn)生，能決定向目標(biāo)對(duì)象物的合適的超聲波束照射位置及方向。另外，在本發(fā)明中，通過(guò)使用發(fā)送用換能器(transducer)來(lái)接收反射波，用單個(gè)換能器也能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。并且，本發(fā)明的超聲波檢測(cè)方法或裝置利用反射波的電壓、頻率以及信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間之中的1個(gè)以上的參數(shù)，使用由這些經(jīng)驗(yàn)值等決定的閾值，能檢測(cè)反射波。
[適用例]基于附圖所示的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。此外，在實(shí)施例中，以骨頭為目標(biāo)對(duì)象物進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置也能利用于人或動(dòng)物的四肢、軀體及頭等身體的任意的骨頭、內(nèi)臟、腫瘤等變性的組織等。即，只要目標(biāo)對(duì)象物在內(nèi)部具有聲阻抗不同的邊界面， 且該反射波具有的超聲波特性隨著邊界面的聲阻抗之差或介質(zhì)的衰減特性而不同，就能利用。因此，本發(fā)明不限于圖示的實(shí)施例。對(duì)大腿骨骨折治療的本發(fā)明的適用例如圖1所示。圖1是目標(biāo)對(duì)象物是位于軟組織較厚的大腿部的骨頭或者骨折位置的例子。在治療骨折部位1時(shí)，在由醫(yī)療機(jī)關(guān)決定的安裝位置，設(shè)置作為超聲波照射用換能器及信號(hào)接收用換能器的收發(fā)用換能器2，使用固定件3安裝于大腿。固定件3能夠裝載收發(fā)用換能器2并固定于體表4即可，例如使用具有帶子的圓筒狀的固定件等。此時(shí)，使超聲波傳播物質(zhì)5介于收發(fā)用換能器2與體表4之間。 超聲波傳播物質(zhì)5傳播超聲波即可，例如水或超聲波凝膠等是合適的。例如是在門(mén)診、病房樓等醫(yī)療機(jī)關(guān)的檢查或超聲波治療時(shí)、或者在患者家的超聲波治療前后或者治療中，決定向患部(超聲波照射的目標(biāo)對(duì)象物)的合適的照射位置和/ 或方向時(shí)使用本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置或方法。關(guān)于患部，在使用超聲波骨折治療器(例如SAFHS(注冊(cè)商標(biāo)))的情況下，骨頭或者骨折部為患部。使用換能器接收的反射超聲波檢測(cè)超聲波是否照射至目標(biāo)對(duì)象物，本發(fā)明的檢測(cè)裝置或其方法不論其與超聲波骨折治療器等是同體還是異體。作為使用方式的例子，在醫(yī)生等利用X射線圖像決定超聲波照射的位置(在大腿部的情況下，醫(yī)生僅決定長(zhǎng)軸位置)設(shè)置換能器并照射超聲波，基于換能器接收的從體內(nèi)得到的反射波，檢測(cè)是否能夠合適地照射作為目標(biāo)的對(duì)象。通過(guò)以檢測(cè)的位置和/或角度，將換能器的發(fā)送波切換至治療用超聲波，或?qū)Q能器更換為治療用換能器，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的超聲波的照射。[裝置結(jié)構(gòu)]在本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置或方法中，由于利用超聲波的反射波，因此能夠使用同一換能器進(jìn)行收發(fā)。另外，也可以用各別的換能器構(gòu)成超聲波照射用換能器和信號(hào)接收用換能器，將1個(gè)或多個(gè)換能器所發(fā)送的超聲波的反射波，用另外1個(gè)或多個(gè)換能器來(lái)接收。存在各種方式，例如用1個(gè)換能器來(lái)發(fā)送超聲波，在能夠預(yù)測(cè)反射波到達(dá)的所有位置， 或者在知道有無(wú)反射波及電壓、頻率分量的強(qiáng)度分布等參數(shù)的分布的所有位置設(shè)置多個(gè)換能器來(lái)接收反射波；或者在認(rèn)為能照射至目標(biāo)對(duì)象物的所有位置設(shè)置多個(gè)換能器，在能夠預(yù)測(cè)反射波到達(dá)的位置，或者在知道有無(wú)反射波及電壓、頻率分量的強(qiáng)度分布等參數(shù)的分布的所有位置設(shè)置多個(gè)換能器來(lái)接收反射波等。另外，若使收發(fā)的換能器與治療所使用的換能器相同，則在骨檢測(cè)或者骨折檢測(cè)后不需要更換換能器，能在準(zhǔn)確的位置及方向?qū)嵤┲委?。并且，若將本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置與治療器一體化，則在治療之前、中間、或之后，不用選擇時(shí)刻就能夠?qū)嵤┱丈湮恢玫臋z測(cè)，即使萬(wàn)一在治療當(dāng)中由于姿勢(shì)等的影響而照射位置改變的情況下，也能正確照射至作為目標(biāo)對(duì)象物的骨頭或者骨折部。圖2示出本發(fā)明的裝置構(gòu)成要素。判別裝置6包括發(fā)送電路9、接收電路10、控制部8、供電單元11、以及顯示部15，控制部8包含發(fā)送條件設(shè)定部12、信號(hào)存儲(chǔ)部13及判別程序14。以下記述實(shí)際的裝置內(nèi)的動(dòng)作。
首先，由供電單元11供電的控制部8在由發(fā)送條件設(shè)定部12設(shè)定的發(fā)送條件下向發(fā)送電路9傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。接收了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送電路9經(jīng)由電纜7向收發(fā)用換能器2 傳送信號(hào)，收發(fā)用換能器2發(fā)送超聲波。此時(shí)，在控制部8向發(fā)送電路9傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者發(fā)送停止的時(shí)刻向接收電路10傳送觸發(fā)信號(hào)，接收側(cè)開(kāi)始信號(hào)檢測(cè)。這里，作為供電單元 11，具體而言能夠例舉內(nèi)置電源或者外部電源等，向判別裝置6各部分供電。將由收發(fā)用換能器2接收的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)由電纜7傳送至接收電路10。 檢測(cè)的信號(hào)由信號(hào)存儲(chǔ)部13存儲(chǔ)、或者由對(duì)存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行解析的解析程序進(jìn)行解析，基于預(yù)先設(shè)定的判別條件，使用判別程序14來(lái)判別。其結(jié)果由顯示部15顯示，能對(duì)是否照射至骨頭進(jìn)行判別。這里，作為信號(hào)存儲(chǔ)部13，具體而言能夠例舉半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。另外，作為顯示部15，具體而言能夠例舉以字符、數(shù)值、信號(hào)波形、圖表或圖像來(lái)顯示結(jié)果的LCD，或以亮燈來(lái)進(jìn)行顯示的LED等。若本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置或方法與治療裝置一體，則通過(guò)在治療前決定合適的照射位置，能夠從骨檢測(cè)用超聲波切換至治療用超聲波，立即開(kāi)始治療。在也能用判別裝置 6來(lái)發(fā)送治療用超聲波時(shí)，由發(fā)送電路9根據(jù)需要切換使用兩個(gè)條件。在不能用判別裝置 6發(fā)送治療用超聲波時(shí)，僅將主體的超聲波檢測(cè)裝置的判別裝置、或?qū)⒕哂信袆e裝置和換能器的整個(gè)主體變更為治療器，開(kāi)始治療。[超聲波的收發(fā)條件]檢測(cè)超聲波的照射條件使用合適于目標(biāo)對(duì)象物的條件的超聲波。例如在骨檢測(cè)或者骨折檢測(cè)的情況下，優(yōu)選的是1. 5MHz的頻率、5 μ s的猝發(fā) (burst)寬度、IOHz的重復(fù)頻率、超聲波輸出的時(shí)間平均和空間平均為0. 042mff/cm2作為合適的檢測(cè)用超聲波的發(fā)送條件，采樣頻率20MHz、20dB的放大、IOMHz的LPFUOOkHz的HPF 作為接收條件。不限于上述條件，例如作為猝發(fā)寬度，只要短于從發(fā)送超聲波起到由骨頭或者骨折部反射并由換能器接收為止的時(shí)間即可，在從換能器到骨頭的距離為40mm的情況下，若假定軟組織內(nèi)的音速為1585m/sec，則只要短于50. 5μ s即可((距離L) Χ2/(音速V) = 40 (mm) X 2/1585 (m/sec) = 50. 5 ( μ sec))。另外，只要是以下的條件即可重復(fù)頻率、超聲波輸出、放大處于對(duì)于活體安全的條件的范圍內(nèi)，且即使考慮到超聲波在介質(zhì)的衰減也能夠獲取來(lái)自作為目標(biāo)的骨頭或者骨折部的反射波。治療用超聲波使用合適于骨折治療的條件的超聲波。例如作為合適的超聲波條件，優(yōu)選的是1. 5MHz的頻率、200 μ s的猝發(fā)寬度、IkHz的重復(fù)頻率、超聲波輸出的時(shí)間平均與空間平均為30mW/cm2的超聲波。[判別所需的參數(shù)的獲取]由上述收發(fā)條件得到的反射信號(hào)被換能器2轉(zhuǎn)換為適于判別的形式或信息。轉(zhuǎn)換后的檢測(cè)信號(hào)的例子如圖3所示。轉(zhuǎn)換后的頻率分量的強(qiáng)度分布的例子如圖4所示。首先，用換能器2將反射波從聲壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，向判別裝置6發(fā)送，獲取反射波的振幅作為電壓16、從換能器到反射體(產(chǎn)生發(fā)送超聲波的反射波的反射體)的2倍(往返量)的距離作為時(shí)間17。通過(guò)對(duì)圖3的反射波施加解析處理而獲取頻率分量。作為觀察波形所包含的頻率分量的方法之一，有FFT解析，通過(guò)在包含作為對(duì)象的反射波的范圍內(nèi)進(jìn)行FFT解析，能夠獲取該范圍內(nèi)所包含的頻率分量的強(qiáng)度分布。圖4是將以發(fā)送波的中心頻率18為中心得到的頻率分量的強(qiáng)度分布作為模型來(lái)表示的圖。利用以上過(guò)程，作為反射波的信息，能夠獲取電壓(振幅)、時(shí)間(距離)、以及頻率分量。通過(guò)本發(fā)明的信號(hào)存儲(chǔ)部存儲(chǔ)波形的原始數(shù)據(jù)，即全部數(shù)據(jù)的相對(duì)于時(shí)間信息的信號(hào)強(qiáng)度等、解析程序解析接收信號(hào)，從而獲取頻率信息。[判別]對(duì)于獲取的反射波的電壓(振幅)、時(shí)間(距離)、以及頻率分量的強(qiáng)度分布，將從各種文獻(xiàn)引用的聲阻抗、衰減系數(shù)、音速的值、和/或從由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)得到的值算出的值作為預(yù)先設(shè)定的數(shù)值的閾值，通過(guò)對(duì)這些進(jìn)行比較，判別反射體是否從目標(biāo)對(duì)象物得到。例如， 在丸善(公司)出版的“超聲波便覽”，(公司)日本ME學(xué)會(huì)ME技術(shù)教育委員會(huì)監(jiān)修、南江堂出版的“ME的基礎(chǔ)知識(shí)和安全管理”，CORONA公司出版的“醫(yī)用超聲波設(shè)備手冊(cè)”等中例舉了數(shù)值。使用由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)決定的閾值來(lái)判別的例子如下所示。首先，一般而言，反射信號(hào)的電壓受到到達(dá)反射體前的衰減、反射體的反射面形狀、反射邊界面的聲阻抗、到達(dá)檢測(cè)器前的衰減的所有影響而決定。在設(shè)想適用于超聲波骨折治療法的情況下，受到到達(dá)骨頭前的軟組織中的衰減、骨頭的形狀、軟組織和骨頭的聲阻抗、到達(dá)換能器前的軟組織中的衰減的影響。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，在聲阻抗不同的邊界面產(chǎn)生反射。在活體內(nèi)，軟組織、 骨頭自不必言，由于在筋膜或毛細(xì)血管、肌纖維等軟組織內(nèi)的各種組織中聲阻抗都不同，因此在傳播的過(guò)程中從各種邊界面產(chǎn)生反射。其中，由于與不同種類(lèi)軟組織間之差相比骨頭與軟組織的聲阻抗之差極大，因此在不受到反射面形狀或衰減等影響的情況下，與不同種類(lèi)軟組織間相比，骨頭產(chǎn)生較大的反射波。但是，通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了 在曲率較大的骨反射面產(chǎn)生的反射波(圖5B)、比在曲率較小的骨反射面產(chǎn)生的反射波(圖5A)的振幅小，反射波的振幅隨著曲率的不同而大為不同。在活體中，對(duì)骨頭的反射面形狀進(jìn)一步加上衰減等的影響，有的情況下在骨頭得到的反射波比在不同種類(lèi)軟組織間得到反射波小。從原理上而言，這是因?yàn)橛捎诠穷^呈筒狀構(gòu)造，與軟組織相比表面具有凸?fàn)畹妮^大曲率，反射波會(huì)散射。另外，由于在軟組織產(chǎn)生的反射波中，在與骨頭相比靠近體表的位置產(chǎn)生的反射波的超聲波透射的距離較短，因此透射軟組織所導(dǎo)致的衰減的影響較小。這樣，在超聲波照射時(shí)的換能器、軟組織以及骨頭的位置關(guān)系對(duì)于骨反射是不利的條件的情況下，軟組織反射波比骨反射波大。所以，在這些條件下，由于難以?xún)H用電壓來(lái)判別，因此優(yōu)選的是除了電壓外， 還設(shè)定組合有時(shí)間和/或頻率的條件，對(duì)于這些也利用判別程序來(lái)判別。由于不對(duì)接收的反射波施加特別的處理就能夠用于判別，因此電壓具有能夠使軟件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的優(yōu)點(diǎn)。 在使用電壓進(jìn)行判別的情況下，能夠原樣使用存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)部的接收信號(hào)的電壓信息， 用判別程序與預(yù)先設(shè)定的值(成為閾值)進(jìn)行比較。時(shí)間是從發(fā)送超聲波到接收的時(shí)間，由于音速與時(shí)間的積為距離，因此通過(guò)引用各音速的文獻(xiàn)值，能夠作為到反射對(duì)象的傳播距離利用。即，由于獲取的總傳播距離的一半表示從體表到反射體的距離，因此例如將骨頭作為目標(biāo)對(duì)象時(shí)通過(guò)與基于解剖學(xué)的知識(shí)而預(yù)測(cè)的從體表到骨頭的距離進(jìn)行比較，能夠判斷得到的反射波是否存在于與骨頭相同程度的深度。例如，可以在大腿的體表粘貼(映寫(xiě)于X射線圖像的)金屬，從大腿橫向拍攝X射線圖像，預(yù)測(cè)金屬與骨頭的距離等。但是，由于在與骨頭相同程度的深度也存在可能成為反射體的軟組織，因此優(yōu)選的是不僅利用時(shí)間信息，還組合電壓、頻率等來(lái)判別。例如，將換能器設(shè)置在大腿表面的某一位置，不改變位置而沿著骨頭的短軸方向僅變更換能器的角度，連續(xù)獲取多個(gè)反射波，將數(shù)據(jù)號(hào)碼(19)繪制在X軸、時(shí)間00)繪制在Y軸、電壓繪制在Z軸，作為三維信息進(jìn)行顯示，從由預(yù)先得到的解剖學(xué)知識(shí)得到的預(yù)測(cè)和具有連續(xù)性的視覺(jué)信息推定反射體(圖6(A))等。圖6(B)是從圖6(A)的三維顯示去掉表示電壓的Z軸，將數(shù)據(jù)號(hào)碼(19)繪制在X軸、時(shí)間OO)繪制在Y軸，以二維進(jìn)行顯示。圖6(A)、 圖6(B)中，超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值、檢測(cè)為骨頭的可能性較高的場(chǎng)所(30)，都使用紅或黃色等能夠與其他場(chǎng)所區(qū)別的顏色等來(lái)顯示。頻率利用了骨頭和軟組織的傳播超聲波的衰減特性的不同。圖7示出骨頭和軟組織的傳播超聲波的衰減特性的概略圖?；铙w組織的衰減特性隨著組織而不同，已知骨頭 (22)與軟組織相比，具有傳播的超聲波的高頻分量衰減更多的特征。關(guān)于該特性的不同，通過(guò)理論計(jì)算及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了在反射波所包含的頻率分量的強(qiáng)度分布出現(xiàn)差異。圖8示出基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖8(A)示出以1.5MHz照射超聲波時(shí)的緊接照射之后的各頻率分量的強(qiáng)度分布。照射超聲波，從骨頭反射過(guò)來(lái)的情況的各頻率分量如圖8(B)所示，從軟組織反射過(guò)來(lái)的情況的各頻率分量如圖8(C)所示。由此可知，與圖 8(C)相比，在考慮1. 2MHz附近的頻率相對(duì)于1. 5MHz附近的頻率之比時(shí)，圖8 (B)的高頻分量的衰減更大。所以，通過(guò)著眼于在頻率中反射波所包含的分量的強(qiáng)度分布，能判別是來(lái)自骨頭還是軟組織的反射。用于求出頻率分量的FFT解析的范圍由預(yù)先決定的范圍設(shè)定方法決定。而且，在指定的范圍，以用于電壓值等波形識(shí)別的預(yù)先設(shè)定的解析條件，進(jìn)行骨反射波或者軟組織反射波的解析。此外，用于求出頻率分量的解析方法不限于FFT，用能夠求出頻率分量的其他方法也沒(méi)有大的問(wèn)題。信號(hào)檢測(cè)、FFT解析的具體例如圖9所示。對(duì)于獲取的反射信號(hào)，將以下的時(shí)間寬度作為解析對(duì)象范圍具有包含信號(hào)部分的某一程度寬度的時(shí)間寬度；或者從反射波最初返回的時(shí)間(大約為將照射超聲波的時(shí)間作為0，將測(cè)定的或者從由文獻(xiàn)獲取的體表到作為目標(biāo)對(duì)象物的骨頭的距離的2倍的超聲波前進(jìn)時(shí)間與O相加的時(shí)間)開(kāi)始，包含來(lái)自與超聲波接觸的目標(biāo)對(duì)象物的骨表面相反側(cè)的骨表面的反射波的時(shí)間寬度。作為具體例，在發(fā)送5 μ sec的猝發(fā)寬度的超聲波的情況下，將從信號(hào)部分的開(kāi)始上升起30 μ sec的時(shí)間寬度24作為解析對(duì)象范圍等。作為決定信號(hào)的檢測(cè)開(kāi)始點(diǎn)的方法的具體例，能夠例舉如下方法取解析對(duì)象范圍的反射信號(hào)的包絡(luò)線25，關(guān)于在頂點(diǎn)具有超過(guò)噪聲電壓以上的電壓A(圖9中為0.4V06))的值的波形，在電壓B(圖9中為0.4V) 時(shí)的包絡(luò)線的傾斜度07)為正時(shí)，將沿著包絡(luò)線返回至電壓C(圖9中0. IV)的點(diǎn)作為檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間。此時(shí)，對(duì)于電壓A、B、C，A彡B > C的關(guān)系成立。此外，電壓C為噪聲電壓以上且比電壓A小的電壓、電壓B為由A彡B>C的關(guān)系決定的電壓。此外，由于骨頭是圓筒狀，在外表面、內(nèi)腔面等產(chǎn)生反射，因此有時(shí)多個(gè)反射波時(shí)刻偏離地返回。進(jìn)行解析的時(shí)間寬度只要比包含時(shí)刻偏離地從骨頭返回的多個(gè)反射波中的、從大約照射有超聲波的骨頭的外表面以及內(nèi)腔面返回的反射波的時(shí)間寬度長(zhǎng)即可。作為解析方法，著眼于骨反射波和軟組織反射波的衰減特性的不同，對(duì)測(cè)定值施加預(yù)先設(shè)定的解析，將該結(jié)果得到的數(shù)值與預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行比較。作為具體的解析方法，例如算出測(cè)定值所包含的2種以上的頻率分量的量之比。 例如，有發(fā)送超聲波的中心頻率及其附近的頻帶、比中心頻率低的第二峰值頻率及其附近的頻帶這2種。在這種情況下，在發(fā)送超聲波的中心頻率及其附近的頻帶的最大值、以及比中心頻率低的第二峰值頻率及其附近的頻帶的最大值中，將高頻一方稱(chēng)為高頻分量，將低頻的一方稱(chēng)為低頻分量。關(guān)于具體的算出例，在發(fā)送超聲波的中心頻率存在于1.5MHz，第二峰值存在于 1. 2MHz的情況下，反射波的頻率分布中，設(shè)將1. 5士0. IMHz的頻帶的最大值與1. 2士0. IMHz 的頻帶的最大值進(jìn)行比較，將1. 2士0. IMHz的頻帶的最大值除以1. 5士0. IMHz的頻帶的最大值。圖10的下圖表示在發(fā)送中心頻率存在于1. 5MHz、第二峰值存在于1. 2MHz的超聲波時(shí)得到的反射波的頻率分量，在這種情況下的頻率分量的量之比為0. 6/5. 3 = 0. 11。關(guān)于由該解析算出的值，高頻的衰減越大，算出的頻率分量比示出越大的值。因此，由于與軟組織相比，骨頭傳播的超聲波的高頻分量衰減更多，所以與軟組織反射波相比，骨反射波的解析結(jié)果的值增大。此外，在上述內(nèi)容中，將低頻分量除以高頻分量，但也可以將高頻分量除以低頻分量來(lái)求出比。通過(guò)對(duì)測(cè)定值施加上述解析并與預(yù)先設(shè)定的值(成為閾值)進(jìn)行比較，用判別程序進(jìn)行骨頭的判別。預(yù)先設(shè)定的值使用由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果來(lái)設(shè)定。由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)可知，至此在來(lái)自骨頭的反射波、來(lái)自軟組織的反射波中，由上述解析方法算出的值不同(骨頭一方的數(shù)值大)，以?xún)H能夠檢測(cè)來(lái)自骨頭的反射波的方式設(shè)定閾值。作為具體例，圖11示出使用模型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在水中觀設(shè)置反射體模型四，使用豬骨作為骨頭模型，使用硅橡膠作為軟組織模型。在得到的反射波中，由上述解析方法算出的頻率分量比示出相對(duì)于骨頭模型 4. 5，為軟組織模型1. 5的3倍。在這種情況下，例如通過(guò)設(shè)定閾值為2，能夠進(jìn)行如果分量比大于2則是骨頭的骨判別。頻率分量比是對(duì)于接收的反射波，施加如上所述的FFT解析或分量比的算出這樣的特別處理而得到的，算法、裝置結(jié)構(gòu)與使用其他反射波信息的情況相比，處理變復(fù)雜，但由于能夠利用于與電壓值的大小無(wú)關(guān)的判別，因此在無(wú)法充分得到電壓值的情況下也能夠使用。因此，在無(wú)法充分得到電壓的軟組織較厚的部位、反射面的骨頭形狀的曲率較大的部位中，通過(guò)使用頻率分量比，也能夠進(jìn)行骨判別。另外，通過(guò)生成對(duì)頻率分量比組合時(shí)間、電壓來(lái)進(jìn)行判別的算法，判別精度進(jìn)一步提高。本發(fā)明的超聲波檢測(cè)裝置利用來(lái)自骨頭的反射波與來(lái)自骨頭以外的反射波相比的不同之處，在作為上述反射波信息的電壓、頻率分量等中能夠使用任意1個(gè)以上來(lái)進(jìn)行骨檢測(cè)、或者骨折位置檢測(cè)、或者軟組織檢測(cè)。骨頭/骨折或者軟組織的判別能夠用以下任意1個(gè)以上的方法來(lái)進(jìn)行利用預(yù)先設(shè)定的閾值的判別；直接顯示信息并加上醫(yī)生等使用者的判斷的判別(例如選擇振幅的最大值等)；以及繪圖多個(gè)數(shù)據(jù)并顯示，再加上醫(yī)生等使用者的判斷的判別。在利用閾值的情況下，裝置判別骨頭或者骨折位置。閾值例如是在開(kāi)發(fā)階段的收發(fā)條件下基于預(yù)先實(shí)際測(cè)量的骨頭和軟組織的反射波數(shù)據(jù)而設(shè)定的。作為閾值的例子能夠例舉以下情況等關(guān)于電壓，在從軟組織得到的反射波的電壓不足4Vpp的情況下為4Vpp以上的值；關(guān)于頻率，在從軟組織得到的反射波的頻率分量比不足10的情況下為10以上的值；關(guān)于時(shí)間，在能夠由骨頭和換能器的位置關(guān)系判斷骨頭的反射波無(wú)法存在不足40μ s的情況下為40 μ s以上，若是這樣則為照射至骨頭。在超過(guò)閾值的情況下，用亮燈等對(duì)使用者進(jìn)行顯示，告知在換能器設(shè)置條件(位置、角度)下的照射合適。在直接顯示信息的情況下，在判別裝置、或者分開(kāi)設(shè)置的數(shù)字顯示部顯示上述反射波相關(guān)的信息等，醫(yī)生等使用者基于此來(lái)判斷合適的照射。例如，顯示部的數(shù)字隨著換能器的體表設(shè)置位置、方向的變化而變化，表示其最大值或最大值的9成以上的值的位置和/ 或方向是合適的，就這樣，使用者添加解剖學(xué)的、超聲波物理性質(zhì)的知識(shí)，親自判斷骨組織與軟組織的邊界。除了數(shù)字顯示以外，還考慮利用刻度的顯示、燈的明暗、燈閃爍的速度、聲音的有無(wú)、聲音的高低、利用脈沖聲音的間隔的表達(dá)，也可以是這些的組合。醫(yī)生等使用者將臨床信息等與上述信息組合，進(jìn)行合適的照射位置和/或照射角度的決定。在將值進(jìn)行繪圖并圖像化的情況下，對(duì)于示出作為顯示的目標(biāo)對(duì)象物的骨組織、 軟組織的存在、特征的圖像信息，醫(yī)生等使用者進(jìn)行判別。例如，對(duì)于由1個(gè)位置的連續(xù)照射角度獲取的多個(gè)數(shù)據(jù)，若對(duì)每一角度的數(shù)據(jù)能分別得到時(shí)間信息和測(cè)定值(電壓和/或頻率)，則在縱軸為時(shí)間信息、橫軸為照射角度的圖上，在與測(cè)定值相應(yīng)的時(shí)間及照射角度的塊根據(jù)數(shù)值來(lái)進(jìn)行色標(biāo)。作為色標(biāo)的方法，只要能夠視覺(jué)識(shí)別即可，例如，用電壓不足 2Vpp為藍(lán)色，4Vpp以上為紅色這樣的分類(lèi)，對(duì)于使用者也提供視覺(jué)的信息。在這種情況下， 4Vpp以上表示是來(lái)自骨頭的反射波的可能性較高，不足2Vpp表示是來(lái)自軟組織的反射波的可能性較高。作為例子在圖12示出測(cè)定值為電壓的情況的圖。通過(guò)預(yù)先設(shè)定圖像模式并與其比較，裝置判別骨頭或者骨折位置、或者醫(yī)生等使用者加入知識(shí)來(lái)進(jìn)行判別。在這種情況下，圖12的(31)的亮的區(qū)域是紅色，表示是骨頭的可能性較高。此外，顯示在圖上的多個(gè)數(shù)據(jù)不必限于在1個(gè)位置的連續(xù)照射角度獲取的多個(gè)數(shù)據(jù)，也可以是在體表上的連續(xù)的不同位置獲取的多個(gè)數(shù)據(jù)。體表上的連續(xù)的不同位置例如在圖15中，是在大腿上呈直線狀以1至20mm的間隔連續(xù)配置的位置41等。在預(yù)先設(shè)定時(shí)間信息的情況下，例如，利用已有的超聲波圖像裝置或者X射線裝置、或者由大腿外周和內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系算出的骨深度預(yù)測(cè)系數(shù)、或者由表示大腿部正面?zhèn)鹊膬?nèi)部構(gòu)造和大腿部整體的內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系的系數(shù)得到的骨深度預(yù)測(cè)值來(lái)獲取。關(guān)于由大腿外周和內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系算出的骨深度預(yù)測(cè)系數(shù)，以下使用圖13示出具體例。在預(yù)先設(shè)定的大腿上的、特定的大腿截面32中，獲取多個(gè)被測(cè)定者的大腿周長(zhǎng)(33)，并且在將外周上側(cè)(身體正面?zhèn)?20等分的點(diǎn)(34)(點(diǎn)1側(cè)為內(nèi)側(cè)、點(diǎn)20側(cè)為外側(cè))，獲取超聲波診斷圖像， 測(cè)定整個(gè)圖像的體表-骨表面間距離(3 。此外，所述特定的大腿截面的外周指與成為測(cè)定對(duì)象的大腿骨的位置對(duì)應(yīng)，例如大腿的長(zhǎng)軸方向中央部的外周，但不限于此。計(jì)算被測(cè)定者全體的各20點(diǎn)的(距離/大腿周長(zhǎng))，獲取平均(μ)及標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)。由得到的平均 (μ)及標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)計(jì)算總體的預(yù)測(cè)區(qū)間(μ 士kcO。此外，k是通過(guò)乘以標(biāo)準(zhǔn)偏差(ο) 來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)測(cè)區(qū)間的范圍的大小的數(shù)字。例如，也可以是表示統(tǒng)計(jì)學(xué)的95%置信區(qū)間的k = 1. 96。在使其為預(yù)先設(shè)定的時(shí)間信息設(shè)定的系數(shù)，知道患者的同一大腿長(zhǎng)軸位置的外周時(shí)， 乘以該預(yù)測(cè)區(qū)間，預(yù)測(cè)骨深度的范圍為具有某一程度的范圍的深度(cm)。將該范圍除以音速算出商，預(yù)測(cè)反射波的出現(xiàn)時(shí)間。由大腿外周預(yù)測(cè)出現(xiàn)時(shí)間，是由于各患者的大腿外周及骨深度不同。此外，在上述內(nèi)容中進(jìn)行20等分，但只要是與照射位置的必要數(shù)量相應(yīng)的數(shù)量即可，若照射位置明確則不必進(jìn)行等分，獲取該照射位置的數(shù)據(jù)即可。另外，基于圖14說(shuō)明其他具體例。在大腿截面(3 中，在將正面?zhèn)纫话氲确值膹?到20的點(diǎn)34(點(diǎn)1側(cè)為體內(nèi)側(cè)、點(diǎn)20側(cè)為體外側(cè))中，預(yù)先算出11、1、20的從體表到骨頭的距離(分別為a(36)、b(37)、c(38))。設(shè)從點(diǎn)2到點(diǎn)10的點(diǎn)為點(diǎn)A，點(diǎn)A的從體表到骨頭的距離d(39)用“d = aX ((b/a-1) X (Il-A)/(11-1)+1) ”算出；設(shè)存在于從點(diǎn)12到點(diǎn)19之間的點(diǎn)為點(diǎn)B，點(diǎn)B的從體表到骨頭的距離e (40)用“e = aX ((c/a-1) X (B-Il) / (20-11)+1) ”算出，將在點(diǎn)A的d、點(diǎn)B的e的2倍除以軟組織中的音速，算出體表-骨間距離，預(yù)測(cè)反射波的出現(xiàn)時(shí)間。在點(diǎn)為η個(gè)時(shí)，根據(jù)上述式子，算出特定的點(diǎn)的從體表到骨頭的距離，能夠預(yù)測(cè)反射波的出現(xiàn)時(shí)間。另外，也可以不用上述方法預(yù)測(cè)骨頭的范圍，而是測(cè)定存在于與骨頭相比更靠近體表的深度的軟組織的深度，來(lái)預(yù)測(cè)軟組織深度，將該范圍以后的區(qū)域作為骨深度的預(yù)測(cè)范圍的方法。在上述的所有的判別方法中，也可以反映來(lái)自目標(biāo)對(duì)象物即骨折部的反射波信息隨著治愈而緩緩變化的現(xiàn)象、個(gè)體差異所導(dǎo)致的不同，來(lái)變更/調(diào)整閾值、值的范圍。由顯示的數(shù)值得知治愈的過(guò)程，除了合適的治療，還能得知治療效果。骨折部在治愈過(guò)程中呈略微鼓起的形狀，不久完全治愈后膨脹消除，到達(dá)與附近的骨組織具有平緩的連續(xù)性的狀態(tài)。如上所述，反射信號(hào)的電壓由于強(qiáng)烈受到形狀的影響，因此通過(guò)從隆起變?yōu)榻咏馄降臓顟B(tài)，預(yù)測(cè)其會(huì)緩緩增大。另外，骨折部在治愈的過(guò)程中，在患部出現(xiàn)血腫并由肉芽組織形成交聯(lián)，在該區(qū)域替代的軟骨樣組織沉積有鈣并成為正常的骨組織。即，由于患部從接近軟組織的狀態(tài)的組織替換為骨組織，因此預(yù)測(cè)頻率也會(huì)隨著治愈而產(chǎn)生變化。具體而言，預(yù)測(cè)頻率分量比隨著治愈而緩緩增大。因此，本發(fā)明也能根據(jù)同一照射位置的存儲(chǔ)信號(hào)、解析結(jié)果、或判別程序的判別結(jié)果等的隨著時(shí)間的變化，判定目標(biāo)對(duì)象物的治愈狀態(tài)。此時(shí)的判定可以由醫(yī)生等判定，也可以設(shè)定治愈閾值，設(shè)置若到達(dá)治愈閾值則在顯示部顯示治愈的判定單元。此外，本發(fā)明除了用于骨頭、軟組織這樣的不同的組織的判別以外，也可以用于探索骨組織內(nèi)或者軟組織內(nèi)的腫瘤等變性的組織。產(chǎn)業(yè)上的可利用性通過(guò)使用本發(fā)明的超聲波檢測(cè)方法或裝置，在人或動(dòng)物的四肢、軀體及頭等身體的任意的骨頭、內(nèi)臟、腫瘤等變性的組織等中，也能夠?qū)⒊暡?zhǔn)確照射至目標(biāo)對(duì)象物。附圖標(biāo)記說(shuō)明1骨折部位；2收發(fā)用換能器；3固定件；4體表；5超聲波傳播物質(zhì)；6判別裝置；7 電纜；8控制部；9發(fā)送電路；10接收電路；11供電單元；12發(fā)送條件設(shè)定部；13信號(hào)存儲(chǔ)部；14判別程序；15顯示部；16電壓；17時(shí)間；18頻率；19數(shù)據(jù)號(hào)碼；20時(shí)間；21電壓；22 骨頭的數(shù)據(jù)；23軟組織的數(shù)據(jù)；對(duì)時(shí)間寬度；25反射信號(hào)的包絡(luò)線；26電壓；27 0. 4V時(shí)的包絡(luò)線的傾斜度；觀水中；29反射體模型；30收發(fā)用換能器；31是骨頭的可能性較高的區(qū)域；32大腿截面；33大腿周長(zhǎng)；34點(diǎn)；35體表-骨表面間距離；36a ；37b ；38c ；39d ；40e ；41 體表上的連續(xù)的不同位置。
權(quán)利要求
1.一種超聲波檢測(cè)裝置，對(duì)于活體照射超聲波脈沖并檢測(cè)超聲波照射位置，其特征在于，包括1個(gè)或者多個(gè)超聲波照射用換能器，發(fā)送超聲波；1個(gè)或者多個(gè)信號(hào)接收用換能器，接收從所述超聲波照射用換能器照射的超聲波的反射波；信號(hào)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)所述信號(hào)接收用換能器接收的接收信號(hào)；解析程序，對(duì)所述信號(hào)存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的存儲(chǔ)信號(hào)進(jìn)行解析；判別程序，利用所述解析程序的解析結(jié)果和/或所述存儲(chǔ)信號(hào)，對(duì)得到的反射波是否從超聲波照射的目標(biāo)對(duì)象物得到進(jìn)行判別；以及顯示部，顯示從由所述存儲(chǔ)信號(hào)、所述解析結(jié)果以及所述判別程序的判別結(jié)果構(gòu)成的組中選擇的1個(gè)以上，所述解析程序和/或判別程序利用接收信號(hào)的信息隨著活體內(nèi)的反射體的不同而有所不同的情況，來(lái)進(jìn)行解析和/或判別。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序和/或所述判別程序利用接收信號(hào)的頻率和/或電壓的參數(shù)來(lái)進(jìn)行解析和/或判別。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序至少利用因活體內(nèi)的反射體的不同而導(dǎo)致的反射波的頻率分量的強(qiáng)度分布的不同來(lái)進(jìn)行解析。
4.如權(quán)利要求2或3所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述解析程序算出得到的反射波的接收信號(hào)的頻率的高頻分量與低頻分量之比。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述解析程序中利用的頻率的高頻分量和低頻分量，從發(fā)送超聲波的中心頻率及其附近的頻帶以及第二峰值頻率及其附近的頻帶這2種頻帶中選出頻率的高頻分量和低頻分量。
6.如權(quán)利要求4所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，在所述解析程序中利用的高頻分量和低頻分量是1. 5士0. IMHz的頻帶和1. 2士0. IMHz的頻帶的最大值。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，所述判別程序通過(guò)將所述解析程序的解析結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值比較來(lái)進(jìn)行判別。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，所述判別程序通過(guò)將反射波的最高電壓與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值比較來(lái)進(jìn)行判別。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，在超聲波照射用換能器的1個(gè)設(shè)置位置的連續(xù)的照射角度/或者體表上的連續(xù)的不同的位置得到多個(gè)反射波時(shí)， 所述顯示部在縱軸為時(shí)間信息、橫軸為角度的圖上，將多個(gè)反射波分別包含的時(shí)間信息、以及電壓和/或頻率的高頻分量與低頻分量之比，在相應(yīng)于電壓和/或頻率的高頻分量與低頻分量之比的時(shí)間及角度的塊，根據(jù)數(shù)值來(lái)進(jìn)行色標(biāo)并顯示。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述數(shù)值超過(guò)所述預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，檢測(cè)為目標(biāo)對(duì)象物的可能性較高的角度有多個(gè)，并使這些為目標(biāo)對(duì)象物角度范圍時(shí)，對(duì)治療最佳的角度為所述目標(biāo)對(duì)象物角度范圍的中央。
11.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述解析程序中，解析接收信號(hào)的時(shí)間的范圍、和/或存儲(chǔ)接收信號(hào)的時(shí)間的范圍、和/或判別程序進(jìn)行判別的時(shí)間的范圍，由預(yù)先設(shè)定的時(shí)間范圍設(shè)定程序決定。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述時(shí)間范圍設(shè)定程序是如下的方法取反射信號(hào)的電壓的包絡(luò)線，關(guān)于在頂點(diǎn)具有電壓A以上的值的包絡(luò)線的波形， 使在電壓B時(shí)的包絡(luò)線的傾斜度為正時(shí)返回電壓C的點(diǎn)為檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間，A、B及C成立 A > B > C的關(guān)系，將從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始的固定的時(shí)間寬度作為解析對(duì)象范圍。
13.如權(quán)利要求11所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述時(shí)間范圍設(shè)定程序是如下方法在四肢截面中，取從多個(gè)個(gè)體的外周上的點(diǎn)到正下方的骨頭的距離與所述四肢外周之比(距離/外周)，以((所述比的多個(gè)個(gè)體數(shù)數(shù)據(jù)的平均值)士(kX標(biāo)準(zhǔn)偏差))為系數(shù)，在得到被照射者四肢外周時(shí)，通過(guò)將由所述系數(shù)乘以所述被照射者四肢外周來(lái)預(yù)測(cè)從外周上的點(diǎn)到正下方的骨頭的距離的范圍的方法決定的距離的范圍的2倍，除以軟組織中的音速來(lái)決定時(shí)間寬度，將所述時(shí)間寬度作為解析對(duì)象范圍。
14.如權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲波照射用換能器兼用作所述信號(hào)接收用換能器。
15.如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，所述超聲波檢測(cè)裝置用于檢測(cè)骨頭作為目標(biāo)對(duì)象物。
16.如權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，所述超聲波檢測(cè)裝置用于檢測(cè)體內(nèi)的腫瘤/或者變性的組織作為目標(biāo)對(duì)象物。
17.如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，所述超聲波檢測(cè)裝置與超聲波治療器是一體的。
18.如權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的超聲波檢測(cè)裝置，其中，根據(jù)同一照射位置的所述存儲(chǔ)信號(hào)、所述解析結(jié)果、或所述判別程序的判別結(jié)果的隨著時(shí)間的變化，來(lái)判定目標(biāo)對(duì)象物的治愈狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明是一種能夠?qū)τ谀繕?biāo)對(duì)象物準(zhǔn)確照射超聲波脈沖的超聲波骨折檢測(cè)裝置，其特征在于，包括超聲波照射用換能器，接收從所述超聲波照射用換能器照射的超聲波的反射波的信號(hào)接收用換能器，存儲(chǔ)接收信號(hào)的信號(hào)存儲(chǔ)部，對(duì)存儲(chǔ)信號(hào)進(jìn)行解析的解析程序，由解析結(jié)果進(jìn)行判別/或者由存儲(chǔ)信號(hào)進(jìn)行判別的判別程序，以及顯示解析結(jié)果和/或判別結(jié)果的顯示部，所述判別程序利用接收信號(hào)的信息由于活體內(nèi)的反射體的不同而有所不同的情況來(lái)進(jìn)行判別。
文檔編號(hào)A61B17/56GK102469990SQ20108003528
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者坂本奈緒子, 朝比奈厚, 武田純 申請(qǐng)人:帝人制藥株式會(huì)社