脂肪诊断装置的制造方法

文档序号:8928927阅读:168来源:国知局
脂肪诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及脂肪诊断装置,其通过对被检体的关心区域(ROI)等测定区域进行加 温并检测加温区域中的加温前后的超声波速度变化,从而诊断脂肪组织。本发明尤其涉及 适用于伴随有呼吸、搏动等生理性周期变动的生物体中的脂肪诊断的脂肪诊断装置。
【背景技术】
[0002] 作为对体内的状态进行诊断的诊断技术,公开了如下的声波计测装置(参照专利 文献1):通过对被检体照射能量进行加温并计测加温前后的超声波速度的变化,由此计测 加温部位的温度变化特性、能量吸收特性。
[0003] 另外,作为利用了加温前后的超声波速度变化的新的图像诊断手法,给出了如下 的脂肪组织的检测方法以及检测装置(专利文献2):为了诊断作为生活习惯病的危险因素 之一的内脏脂肪,对关心区域进行基于光照射的加温并计测加温前后的超声波速度变化, 将超声波速度呈现负的变化的部位检测为脂肪组织,从而诊断脂肪组织分布。
[0004] 对专利文献2所记载的脂肪诊断装置(脂肪组织检测装置)进行说明。该装置具 备:装置主体,其搭载有为了获取B模式图像及超声波速度变化图像而需要的控制部;以及 探头,其直接抵接于被检体的体表并朝向被检体进行超声波照射及加温。探头采用如下专 用的探头:将线阵探触件和红外线激光光源分别以朝向相同的测定区域作用的方式横向并 列地配置,其中,所述线阵探触件对被检体的测定区域进行超声波照射,所述红外线激光光 源与线阵探触件相邻且对被检体的测定区域进行用于加温的近红外线照射。
[0005] 线阵探触件具有呈直线状排列的多个振子(由压电元件形成),各振子通过来自 控制部的驱动信号而激励出脉冲波从而发送超声波信号,并接收针对该超声波信号的来自 被检体内的超声波回波信号。而且,通过控制信号对进行发送接收的振子按顺序切换扫描。 另外,红外线激光光源从线阵探触件的横向照射700nm~1000 nm的近红外光。
[0006] 对该装置中测定超声波速度变化从而进行脂肪测定的动作进行说明。从红外线激 光光源对被检体照射近红外光,经过规定的加温时间后,驱动线阵探触件,以依次扫描脉冲 状的超声波信号的方式进行发送,并且,依次接收来自被检体的接收信号即超声波回波信 号。然后,将以光照射状态获取的超声波回波信号(接收信号)的波形作为光照射后超声 波回波信号存储。
[0007] 若光照射后超声波回波信号的接收波形的存储结束则停止光照射。当从该照射停 止起经过规定的时间而被检体的温度充分降低时,驱动线阵探触件,发送超声波信号,并且 从被检体接收超声波回波信号。然后,将光照射停止状态下获取的超声波回波信号(接收 信号)的波形作为非照射时超声波回波信号存储。另外,对于所存储的超声波回波信号而 言,通过对其振幅进行亮度显示从而作为B模式图像显示。
[0008] 接着,根据光照射后和非照射时的超声波回波信号,依据以下所示的关系求出超 声波速度变化。
[0009] 图9是示出某部分区间的非照射时(加温前)超声波回波信号与光照射后(加温 后)超声波回波信号的示意图。令非照射时的超声波速度为V,光照射后的超声波速度为V'。另外,令超声波信号在非照射时的某边界间传播时产生的脉冲间隔为T,令光照射后超 声波信号在相同边界间(距离一定)传播时产生的脉冲间隔为T一△T。即,设脉冲间隔 由于温度变化而以缩短AT的方式移位。
[0010] 此时,
[0011] V?T=V'?(T -AT ).. . (1)
[0012] 的关系成立,因此,能够根据2个回波信号的脉冲间隔的时间变化通过下述式(2) 计算出超声波速度变化数据。
[0013] V/V=T/(T-AT)... (2)
[0014] 因此,根据所测定的2个回波信号,对关心区域的脉冲间隔(T)、波形移位量 (△T)求出互相关,并根据式⑵计算出各部位处的超声波速度的变化(超声波速度变化 比(V,/V))。
[0015]接着,根据计算出的各部位的超声波速度变化比(VVV),将该值小于1的部位(相 对于加温的超声波速度变化为负的区域)判定为脂肪区域。
[0016]S卩,作为在水中以及脂肪中传播的超声波速度,当37°C时水中音速为1524m/秒, 脂肪中音速为1412m/秒,若对相对于温度变化的超声波速度变化进行比较则如下所述。
[0017]水:+2m/秒*°C
[0018]脂肪:一4m/秒.°C
[0019] 由此,对于较多地含有水分的肌肉、内脏(肝脏等)而言若温度上升则超声波速度 增加,而在脂肪部分中超声波速度减小,超声波速度变化的极性发生反转。
[0020] 因此,只要确定使测定区域温度变化时超声波速度变化为负的区域,便能够进行 脂肪区域的检测。
[0021] 而且,通过将解析结果的超声波速度变化的分布图像化并显示于显示装置,从而 脂肪区域与其他部位明确区分地被图像显示。
[0022] 专利文献1 :日本特开2001-145628号公报
[0023] 专利文献2:日本特开2010-005271号公报
[0024] 根据专利文献2所记载的脂肪诊断装置,通过使用专用的探头进行加温并且进行 超声波速度变化的测定,从而形成加温前后的超声波速度变化图像,只要检测超声波速度 变化为负的区域便能够将脂肪区域图像化。
[0025] 不过,在对生物体通过超声波速度变化图像进行脂肪诊断的情况下,会产生以下 的问题。
[0026] 为了获取超声波速度变化图像,在加温前与加温后的不同温度下,分别获取B模 式图像形成所需要的扫描条数(例如128条)的超声波回波信号,并在所获取的加温前以 及加温后的B模式图像间的对应的超声波回波信号的部分区间彼此进行式(2)的运算。
[0027] 然而,在生物体中会产生因呼吸、搏动等生理性动作所导致的组织边界的扩张、收 缩、振动等周期性变动。因此,在通过探头获取B模式图像形成所需要的扫描条数的超声波 回波信号的情况下,根据获取周期变动的一周期中的超声波回波信号的时机的不同,在超 声波速度变化图像的构建时周期性变动会对其造成影响,从而成为测定误差、不鲜明性的 重要因素。
[0028] 此外,虽然关于呼吸也存在在测定时使被测定者暂时停止呼吸从而能够改善的情 况,但还存在如病人、婴儿等那样难以在测定中停止呼吸的被测定者的情况。另外,在以动 物为测定对象的情况下也难以使呼吸停止。另一方面,关于搏动则难以有意识地将其停止。

【发明内容】

[0029] 因此,本发明的目的在于提供一种脂肪诊断装置,当基于超声波速度变化的获取 脂肪诊断所需要的、加温前以及加温后的2个时刻的超声波回波信号时,即使产生因被测 定者的呼吸、搏动等而导致的周期变动,也能够抑制周期变动的影响而进行超声波速度变 化的测定,进而能够进行脂肪诊断。
[0030] 为了解决上述课题而完成的本发明的脂肪诊断装置根据从测定区域获取的1帧 的扫描条数的超声波回波信号形成B模式图像,并且,根据分别从加温前以及加温后的测 定区域获取的1帧的扫描条数的超声波回波信号计算超声波速度变化而形成超声波速度 变化图像,由此进行脂肪诊断,其中,所述脂肪诊断装置具备:处理部,其从周期变动的测定 区域,在周期变动的一周期内连续获取为了形成多帧的B模式图像组而需要的扫描条数的 超声波回波信号,形成所述多帧的B模式图像组;数据存储部,其存储与分别在加温前及加 温后获取的多帧的B模式图像组对应的超声波回波信号;提取部,其在加温前或者加温后 的任意一方的B模式图像组的帧间计算表示图像变化的程度的互相关并将任意1帧作为基 准图像提取,在加温前或者加温后的另一方的B模式图像组的各帧与所述基准图像之间计 算表示图像变化的程度的互相关并将任意1帧作为比较图像提取;以及超声波速度变化解 析部,其根据与所述基准图像以及所述比较图像对应的扫描条数的超声波回波信号计算超 声波速度变化而形成超声波速度变化图像。
[0031] -般情况下,生物体中会产生呼吸与搏动的动作重合的周期性变动。在本发明中, 为了形成与该周期变动的一周期的期间内的多个时刻对应的多帧的B模式图像组,处理部 连续获取为形成多帧的B模式图像组而需要的扫描条数的超声波回波信号。而且,对加温 前及加温后的测定区域进行连续获取该超声波回波信号的处理,形成2个B模式图像组,并 且,将所获取的超声波回波信号存储于数据存储部。作为提取部,为了在所存储的加温前或 者加
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