专利名称：超声波诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于骨质疏松症诊断等的超声波诊断装置，特别是涉及使声波穿透位于一对振子间的被测体以获得被测体特性的装置。
背景技术：
骨质疏松症是一种由于缺钙导致骨组织密度减小的症状，已经提出了对其进行诊断的方法，即让超声波穿透骨骼，通过测量骨中的传播速度(SOSSpeed ofSound)，定量测量骨特性(骨盐密度等)的方法。这种超声波检查通常对软组织较薄的脚后跟进行。
上述那样测量骨特性用的以往的装置(叫做超声波骨盐定量装置)使用安装在平台上能自由移动的一对可动片，各自的内壁相对装有超声波发生器及超声波检测器。然后，在该可动片间插入脚后跟，遮住超声波发生器与检测器之间，再通过可动片的移动，使超声波发生器及检测器在空间紧贴脚后跟，以便超声波能够传播。在该状态下，一旦从发生器发射超声波，则超声波穿透脚后跟骨时，以与其骨盐量相应的速度传播。因而，通过检测器测量超声波的传播速度(SOS)，就能够测量相当于被测体即脚后跟的骨盐量的量值。
也就是说，根据如上所述，通过使超声波穿透被测体(脚后跟)得到的超声波发生器及检测器之间的距离L及有脚后跟传播的声波信号的到达时间T，求出被测体(脚后跟)的传播速度(SOS)[SOS＝L/T(m/s)]，再变换为与该传播速度(SOS)相应的被测体(脚后跟)的骨盐量，来诊断有无上述骨质疏松症。下面将这样进行诊断的装置，叫做干式超声波诊断装置。
但是，在上述干式超声波诊断装置中，由于必须使超声波发生器及检测器紧贴被测体(脚后跟)，因此要使用一对可动片，但这样一来，每使得超声波穿过被测体(脚后跟)进行一次测量，就必须测量上述距离L(超声波发生器与检测器之间的距离L)。另外，为了高精度测量上述距离L，必须采用牢固且精密的机构使各可动片移动，同时必须有线性度好、高分辨率的电信号处理系统，但实际很难进行高精度测量，也导致装置本身的价格上升。因而，如上所述，由于很难高精度测量超声波发生器与检测器之间的距离L，因此要求得的传播速度(SOS)，要么每次测量值很分散，要么含有很大的误差，所以可靠性较差。
作为解决上述问题的方法，特开平5-228148号公报提出了一种超声波诊断装置。该种装置采用在其内侧装有相对安放的超声波发生器及检测器的框架，以及在框架内侧设置的液体袋囊(Bolus)。而且，在液体袋囊中充满耦合液，利用耦合液包围被测体(脚后跟)的周围，不产生间隙。在该状态下，当发生器发射超声波，则超声波穿透脚后跟骨，这时以与其骨盐量相应的速度传播。因而，通过测量检测器发射的超声波传播速度(SOS)，测量与被测体脚后跟骨盐量相当的量值，来诊断有无上述骨质疏松症。下面将这样进行诊断的装置叫做液体袋囊式超声波诊断装置。
这样，由于在框架内侧安装超声波发生器及检测器，各超声波发生器与检测器之间的上述距离L一定，因此像上述干式超声波诊断装置存在的、每次应求得的传播速度(SOS)的测量值很分散的现象或具有较大误差的现象可以消除。
但是，在上述液体袋囊式超声波诊断装置中，考虑到由于通过向液体袋囊供给耦合液使其容积增大，而确保超声波穿透被测体(脚后跟)，因此该液体袋囊的弹性疲劳正比于测量及诊断的次数(液体袋囊容积增减的次数)，导致弹性疲劳严重，存在耐久性的问题。特别是，由于液体袋囊不管被测体(脚后跟)的大小都必须包围在内，因此其材料必须采用柔软材料，有较大的自由度，另外还由于必须具有超声波可穿透性，因此相应地必须很薄。
因而，短时间内会老化而破裂的液体袋囊，不仅没有利用价值，而且耦合液从液体袋囊内流出附着在被测体(脚后跟)上。这时，如果耦合液是水，对人体的脚后跟倒没有问题，而为了改变超声波的声速温度特性，或为了防止物质变化，也有可能混入水以外的药品等，这就有危险性。
另外，由于人袋囊用柔软而且牢固的材料制成，因此使用时必然有可能弄出皱纹。若与被测体(脚后跟)的接触面上出现这样的皱纹，则超声波的穿透及反射将极不正常，不能进行测量。
本发明揭示因此，本发明的一个目的在于提供耐久性及安全性优良的、且能得到对于被测体的高可靠性诊断结果的超声波诊断装置。
本发明的再一目的在于提供机构简单、操作容易的能测量有关骨特性的干式超声波诊断装置。
本发明的再一目的在于能方便地测量被测体宽度的干式超声波诊断装置。
本发明的再一目的在于提供一种超声波诊断装置，其特征在于，固定设置互相相对的一对超声波收发器，在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置顶端(stand-off)，将另一个超声波收发器安放在前端具有顶端的可动罐体(tank)内，使可动罐体移动。
本发明的再一目的在于提供一种超声波诊断装置，其特征在于，固定设置互相相对的一对超声波收发器，在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置第1顶端，将另一个超声波收发器安装在前端具有第2顶端的可动罐体内，使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的被测体，根据超声波收发器的收发信号诊断被测体的特性。
本发明的再一目的在于提供一种超声波诊断装置，其特征在于，固定设置互相相对的一对超声波收发器，在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置第1顶端，将另一个超声波收发器安装在前端具有第2顶端的可动罐体内，使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面紧贴位于第一顶端的前端面与第二顶端的前端面之间的被测体，根据一对超声波收发器的收发信号计算SOS。
权利要求1的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，具有放置前述被测体的平台，设置在前述平台上、为了适应前述被测体的大小而改变相互间隔、至少有一方可动且对前述被测体能够贴紧使超声波能够穿透的一对测量体，在前述一对测量体的可动测量体中充灌的超声波透过性流体，以及一对超声波收发器，前述一对超声波收发器分别设置在前述一对测量体中相互间隔固定，在可动的前述测量体中是安放在前述超声波透过性流体内并支持在前述平台的一侧。
这样，能够根据被测体的大小改变各测量体，以贴紧该被测体，通过测量各超声波收发器发射的穿透被测体的超声波、及被测体反射的超声波的传播时间，利用根据该传播时间及透过流体的温度等得到的超声波的音速，检测穿透被测体的超声波传播速度，另外，不会出现由于各测量体可以移动而造成各超声波收发器的相互间隔也变动的情况。
根据权利要求1的发明，能够根据被测体的大小改变各测量体的间隔，以贴紧被测体，而且不会出现由于各测量体可以移动而造成各超声波收发器的相互间隔也变动的情况。其结果，没有必要像以往技术那样，每检测一次被测体特性，要测量各超声波收发器之间的距离，由于也没有必要将与被测体接触的部分做得很柔软，因此没有因各测量体破损而导致超声波透过性流体流出的危险性。另外，由于没有必要使被测体与超声波透过性流体进行耦合，因此被测体特性的检测时间只要短时间即可，而且维护也很容易，能够实现小型化。
权利要求2的发明，是在权利要求1中，前述可动测量体由贴紧前述被测体的超声波透过性固体的顶端，以及前端有该顶端、充灌有前述超声波透过性流体且安放有前述超声波收发器的可动罐体构成，在前述顶端的前述可动罐体一侧的表面形成前述超声波收发器发射的超声波的反射面。
这样，若将超声波收发器固定在超声波透过性流体中，则通过超声波透过性流体及超声波透过性固体的顶端能够可靠且高精度地使超声波穿透或反射。
根据权利要求2的发明，在前述顶端的前述可动罐体一侧的表面形成前述超声波收发器发射的超声波的反射面，能够正确测量顶端与超声波收发器的位置关系。
权利要求3的发明，是在权利要求2中，在前述平台上设置沿前述可动罐体的移动方向延伸的导向机构，该导向机构支持前述可动罐体移动，同时固定支持前述超声波收发器。导向机构兼用作可动罐体自由移动的支持及超声波收发器的固定支持。
根据权利要求3的发明，由于导向机构兼用作可动罐体自由移动的支持及超声波收发器的固定支持，因此导向机构简单。
权利要求4的发明，是在权利要求3中，前述导向机构在前述可动罐体的至少2处支持部位具有密封构件，在该密封构件密封的空间内有前述超声波收发器的支持点，前述可动罐体内的前述超声波透过性流体相对于外气形成密封。超声波透过性流体被密封在可动罐体内。
根据权利要求4的发明，由于超声波透过性流体被密封在可动罐体内，因此装置整体操作容易，而且能够防止液体变质等。
权利要求5的发明，是在权利要求4中，在用前述密封构件密封的前述空间内充满了前述超声波透过性流体。能够配置前述导向机构而与超声波透过性流体的液面位置无关。
根据权利要求5的发明，由于能够配置导向机构而与超声波透过性流体的液面位置无关，因此能够采用可动罐体同时设置导向机构的构造，整个装置能够小型化。
权利要求6的发明，是在权利要求2中，在前述可动罐体的后端安装第3超声波收发器，能够对着前述顶端的反射面进行收发。这样，不利用根据可动测量体内超声波透过性流体的温度导出的超声波音速，而根据第3各超声波收发器与前述反射面的收发波、和随可动罐体位置关系而变的超声波收发器与前述反射面的收发波的比较，能够计算出可动罐体与超声波收发器的位置关系。
根据权利要求6的发明，利用第3各超声波收发器，没有必要测量超声波透过性流体的温度，能够正确计算出可动罐体一侧的顶端与超声波收发器的位置关系，能够提高检查结果的精度。
权利要求7的发明，是在权利要求1或2中，前述一对测量体中一个固定，而另一个可动。这样，只要使可动侧的测量体相对于固定侧的测量体移动，就能够使测量体贴紧被测体。
根据权利要求7的发明，只要使可动侧的测量体相对于固定侧的测量体移动，就能够使测量体贴紧被测体，能够使装置简单、小型化。
权利要求8的发明，是在权利要求7中，前述固定的测量体由贴紧前述被测体的超声波透过性固体顶端构成，前述超声波收发器则固定在该顶端上。这样，能够使顶端与超声波收发器贴紧。
根据权利要求8的发明，能够使顶端与超声波收发器贴紧，固定侧的顶端构造变得简单。
权利要求9的发明，是在权利要求1中，具有对前述一对超声波收发器进行控制的控制单元，前述控制单元除具有根据穿透前述被测体的超声波的时间及前述被测体的宽度求出穿透前述被测体的超声波传播速度的测量方式外，还具有在对前述被测体的传播速度检测前、对穿透该被测体的超声波是否正常进行判断的判断方式，以及通过在前述一对测量体之间夹有间隔已知的超声波透过体或将前述一对测量体相互之间接触对可动测量体与其内部的超声波收发器的位置关系进行测量的校正方式的至少一种方式。若自动或手动选择执行判断方式，则通过将穿透被测体的超声波至少对强度、波形和时间稳定性的物理量加以比较，能够检测并知道测量体与被测体的接触异常等情况。另外，若手动选择执行校正方式，则利用与已知的超声波透过体的比较，能够计算被测体的宽度。
根据权利要求9的发明，能够选择各种方式进行适当的检查。例如，利用判断方式，确认测量体与被测体正确接触，能够得到可信的测量结果。另外，利用校正方式，能够通过与间隔已知的超声波透过体的比较计算出被测体的宽度。能够进行正确测量而与贴紧被测体的顶端的时效变化无关。
权利要求10的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波收发器、在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置的顶端、在前端具有顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有另一个超声波收发器的可动罐体、以及使该可动罐体前进或后退的移动手段构成。
由于一对超声波收发器固定设置，而仅仅一个顶端移动而构成，因此操作容易。
权利要求11的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，收互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波收发器、在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置的第1顶端、在前端具有第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有另一个超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、以及根据上述一对超声波收发器的收发信号对上述被测体的SOS进行运算的运算手段构成。
也是一种操作容易的装置，能够计算出SOS。
权利要求12的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波收发器、在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置的第1顶端、在前端具有第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有另一个超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、对上述被测体的宽计进行测量的宽度测量手段、对声波信号穿过上述被测体所需的时间进行测量的透过时间测量手段、以及根据上述宽度测量手段及透过时间测量手段的输出对上述被测体的SOS进行运算的运算手段构成。
权利要求13发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的校正用试块(phantom)或上述被测体的移动手段、以及根据上述一对超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段构成。
SOS＝被测体宽度/通过时间＝(校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块的宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+V(Cr)·t1-V(C)·t3)/(t2-(t4+t5)/2)式中，F校正用试块宽度V(C)相对于温度C的液体中音速V(Cr)相对于温度Cr的液体中音速C测量时的温度Cr校正时的温度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t2测量时从第2超声波收发器发射、在第超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间即使顶端宽度因时效变化而改变，也能够正确进行测量。
权利要求14的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便校正时使上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面接触或者测量时用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、以及根据上述一对超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段构成。
SOS＝被测体宽度/通过时间＝(V(Cr)·t1-V(C)·t3)/(t2-(t4+t5)/2)式中，V(C)相对于温度C的液体中音速V(Cr)相对于温度Cr的液体中音速C测量时的温度Cr校正时的温度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t2测量时从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间即使不使用校正用试块时，也能够正确进行测量。
权利要求15的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、在该可动罐体的后端部设置的第3超声波收发器、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的校正用试块或上述被测体的移动手段、以及根据上述第1第2及第3超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段构成。
SOS＝被测体宽度/通过时间＝(校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+L·t1/t70-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2)式中，F校正用试块宽度L可动罐体长度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t6测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t7测量时从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t8测量时从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t9测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t10测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t70校正时从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间由于可动罐体长度已知，因此不测量超声波透过性液体的温度也能够进行正确的测量。
权利要求16的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、以及根据上述第1及第2超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段构成。
SOS＝被测体宽度/通过时间＝(换能器(probe)间距离-顶端宽度-通过液体部分的距离)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(Dist-D1-D2-V(C)·t3/2)/(t2-(t4+t5)/2)式中，Dist第1及第2超声波收发器间的距离D1第1顶端宽度D2第2顶端宽度V(C)相对于温度C的液体中音速C测量时的温度t2从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间能够省略校正方式进行测量。
权利要求17的发明是使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性的超声波诊断装置，由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、在该可动罐体的后端部设置的第3超声波收发器、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、以及根据上述第1及第2及第3超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段构成。
SOS＝被测体宽度/通过时间＝(Dist-D1-D2-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2)式中，Dist第1及第2超声波收发器间的距离D1第1顶端宽度D2第2顶端宽度L可动罐体长度t6从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t7从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t8从第2超声波收发器发射，在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t9从第1超声波收发器发射、在第1顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t10从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间能够省略校正方式、不测量超声波透过性液体温度而正确计算出SOS。
附图概述
图1为表示超声波诊断装置全体构成的侧视图。
图2为图1的A-A箭头剖视图。
图3为图1的B-B箭头剖视图。
图4为表示超声波诊断装置变形例的主要部分放大侧视图。
图5为表示超声波诊断装置控制构成的方框图。
图6为表示超声波诊断装置测量步骤的流程图。
图7为判断测量体是否很好地贴紧被测体的判断项目表。
图8为表示校正方式及测量方式的测量状态模式图。
图9为表示采用第3超声波收发器时的校正方式及测量方式的测量状态模式图。
图10为表示不采用校正方式的测量方式的测量状态模式图。
图11为表示采用第3超声波收发器时、不采用校正方式的测量方式的测量状态模式图。
实施本发明的最佳形态下面，参照图1至图8，就本发明超声波诊断装置的具体实施形态中超声波诊断方法加以说明。
首先，根据图1至图3，说明本实施形态的超声波诊断装置。
在图1至图3中，1为超声波诊断装置，由一对测量体2及3、配置在各测量体2及3内的一对超声波收发器4及5、以及后述的控制器6(在图5中表示)等主要部分构成。
测量体2具有可自由移动的圆筒状可动罐体7，以改变与相对的测量体3的间隔。可动罐体7在前端压入顶端8呈密封状态，该顶端8将后述的被测体脚后跟贴紧于相对的测量体3一侧。在测量体3密封的内部注入对于各超声波收发器4及5发射的超声波信号有很好穿透性的、为超声波透过物质的超声波透过性流体(例如水)。顶端8呈梯形截面，对着测量体3直径逐渐缩小而凸出，具有与可动罐体7的轴向垂直的两个反射平面8A及8B。另外，顶端8采用超声波信号穿透性好、与超声波透过性流体(水)具有不同声阻抗的丙烯酸酯、环氧、聚氨酯及硅等各种树脂成形而制成，最好采用在与上述被测体(脚后跟)贴紧时各反射平面8A及8B的变形较小的硬质材料如丙烯酸酯树脂成形而制成。
另外，测量体2的可动罐体7通过可动机构10在安放有被测体(下面将被测体称为脚后跟)的诊断台9上可自由移动，利用设置在与诊断台9之间的、形成V字槽的一对罐体支架11支持着。该可动机构10具有与固定在可动罐体6上的齿条10A互相啮合的小齿轮10B，齿条10A沿可动罐体7的轴向沿伸。小齿轮10B装在移动操作盘12上。移动操作盘12有一根与垂直安装在诊断台9上的支持构件13的无油轴套配合、能自由旋转的操作盘旋转轴12A，小齿轮10B固定在操作盘旋转轴12A上，与齿条10A互相啮合。另外，可动机构10有一固定轴销(图中未画出)，以限制小齿轮10B的旋转。这样，当使移动操作盘12正反转时，小齿轮10B的旋转传送给齿条10A，使可动罐体7(包括顶端8)作直线运动，靠近或者离开与之相对的测量体3，就能够改变与测量体3的间隔，同时利用上述固定轴销限制小齿轮10B旋转，能够保持各测量体2及3的上述间隔。
上述可动罐体7，如图2及图3所示，具有与其轴平行延伸的罐体导轨(导向机构)15。罐体导轨15由固定在平台(诊断台)9上的导向轴16、由该导向轴16导向的导轨盖18及导轨盖18两端的密封圈16及19等主要部分构成。导向轴16在两端由垂直设置在平台(诊断台)9上的一对固定支架支承。另外，导轨盖18相对于固定在可动罐体7外周的导轨板17通过密封材料构成气密的整体，整个构成了导向筒体，在用上述导轨板17及导轨盖18分开的导向孔C内贯穿上述导向轴16，上述导向筒体用导轨盖18两端的轴承部分支承在导向轴16上，能在轴向自由滑动。该导向孔C沿导向轴16的轴向延伸，同时穿通各构件18及17的侧面。另外，在导向孔C轴向的两端部外面依次嵌有密封圈19及密封板20，并与导向轴之间能自由滑动且与外气密封。另外，导向孔C通过导轨板17中形成的联络长孔21与可动罐体7内连通，联络长孔21沿导向轴16的轴向延伸。因而，形成了在导向孔C内充满超声波透过性液体的构造。
这样，若利用上述可动机构10(齿条10A及小齿轮10B)使可动罐体7移动，则油密封19及密封构件20与导向轴16一面形成滑动导向，一面稳定地接近或离开测量体3。另外，在各油密封圈19及密封板20处不会使透过性流体(水)从可动罐体7内泄漏出来。
另外，在对可动罐体7进行导向的罐体导轨15中，若注入可动罐体7中的超声波透过性流体(水)的注入量没有达到通过连通孔21到达导向筒体的导向孔C的程度，则该导向孔C的两端即使不用油密封19及密封板20加以密封，透过性流体也不会泄漏至装置1的外部。另外，罐体导轨15的构成也不限于图1至图3所示的结构。例如，如图4所示，在可动罐体7的上侧形成沿其可动方向延伸的导向长孔24，将超声波收发器4与从该导向长孔24插入可动罐体7内的连接构件26相连接。而且将从导向长孔24凸出于可动罐体7外部的连接构件26固定在图中未画出的固体构件上，通过这样，一面允许可动罐体7移动，一面超声波收发器4固定设置在该超声波透过性流体(水)中。另外，超声波透过性流体未全部充满可动罐体7内，在可动罐体7的上侧有一个液面。
另外，测量体3与可动罐体7的顶端8相对配置，是由对于各超声波收发器4及5发射的超声波信号具有优良透过性的超声波透过性固体制成的顶端25。顶端25呈梯形截面，对着可动罐体7的顶端8一侧直径逐渐缩小而凸出，具有与顶端8的端部反射面8A平行的反射面25A。另外，顶端25与可动罐体7的顶端8相同，采用上述超声波穿透性好的丙烯酸酯、环氧、聚氨酯及硅等各种树脂成形而制成，最好采用在与脚后跟贴紧时反射平面25A的变形较小的硬质材料丙烯酸酯树脂成形而制成。另外，测量体3使顶端25的轴心与可动罐体7的顶端8的轴心一致，而且使各反射面25A平行，并固定在垂直安装在上述平台(诊断台)9上的固定支架28上。这样，如上所述，通过可动机构10使可动罐体7直线移动，能够适应脚后跟的大小(适应不同的宽度尺寸)，贴紧各顶端8及25，将脚后跟固定夹紧在诊断台9上。
如上所述，将可动罐体7的顶端8及固定罐体26的顶端25的形状作成前端一侧直径缩小的梯形截面是为了用各顶端8及25局部固定夹紧脚后跟，因而即使不是脚后跟等形状一定的被测体，也很容易将各顶端8及25固定贴紧被测体。
另外，各超声波收发器4及5通常叫做超声波换能器(下面称为换能器4及5)，采用能够用1台进行超声波的发射及检测的装置，使其相互间距离LO固定，配置在各测量体2及3中。
换能器4对着顶端8固定在可动罐体8内的透过流体(水)中，能够发射及接收超声波信号。该换能器4利用固定于上述导向轴16的连接构件27加以固定。连接构件27垂直于导向轴16的轴向、通过联络长孔21凸出于可动罐体7内，与换能器4固定。而且，在将换能器4固定于导向轴16的状态下，如上所述，允许可动罐体7(包括顶端8)直线移动。另外，换能器5对着顶端25的反射平面25A一侧气密配置在顶端25内，能够发射及接收超声波信号，换能器5的一端固定在固定支架上。如上所述配置好各换能器4及5，则能够各自发射，并用各自的换能器4及5能够分别检测穿过超声波透过性流体(水)及各顶端8及25的超声波信号，同时也能够接收在各顶端8及25的反射面8A、8B及25A反射的超声波信号。
下面根据图5说明对于各换能器4及5的控制器。控制器30具有中央处理器(CPU)31，在对换能器4及5的动作进行控制的同时，具有根据规定的程序执行后述的测量方式、判断方式及校正方式的功能。为了对换能器4及5进行发射及接收切换，设有发射电路32及接收电路33。发射电路32通过分频器34、整形为所希望信号波形的滤波器35及增益放大器36分别输出给各换能器4及5。这样，由CPU31选择的换能器4及5就发射超声波信号。
另外，各换能器4及5能够切换为与接收电路33相连。接收电路33通过将从换能器4及5选择输入的超声波检测信号加以放大的放大器37、除去噪声的滤波器38及增益放大器39与变换器44相连。变换器44具有将接收电路33输出的超声波检测信号数字化后作为超声波检测数据取入CPU31中的A/D变换器44a，及输出对接收电路33的放大器39的增益进行修正的信号的D/A变换器44b。
CPU31通过控制总线41与快擦写存储器42、RAM43、变换器44、变换器45、打印机46及实时时钟47相连，本身具有微型计算机功能。快擦写存储器42中存储有关于求取穿透被测体的超声波传播速度用的程序。RAM43随机存储必要的数据，在进行传输速度计算时等能够根据需要读出。变换器44是用来得到必要的超声波检测数据，特别是利用时间设定器48测量传输时间。变换器45将测量超声波收发器4及5的超声波透过物质温度的温度传感器49及50的传感器输出进行A/D变换。实时时47用来将日期等输入至打印机46。
另外，CPU31还与由操作者命令测量开始的起动开关53、使操作者知道能够测量的允许测量指示灯54、使操作者知道正在进行测量的测量指示灯55、使操作者知道测量结束、方式改变或异常等的蜂鸣器56、前述的时间设定器48、以及在完成取入患者数据等附加功能时使用的个人计算机52相连。
下面，是关于快擦写存储器42中存储的程序，根据图6的流程图就按照CPU31的控制而执行的具体步骤加以说明。首先，说明整个流程的思路。
在图6的流程中包括了4种方式。第1方式是保持停机状态的睡眠方式，第2方式是夹有已知间隔的超声波透过体(校正用试块)、用以测量容易发生时效变化的顶端8及25的合计距离的校正方式，第3方式是对顶端8及25是否以正确状态贴紧脚后跟进行判断的判断方式，第4方式是计算SOS的测量方式。
第2方式的校正方式根据需要执行，而其他方式是在普通测量中反复执行的方式。因此，在第1方式的睡眠方式、第3方式的判断方式及第4方式的测量方式之间存在自动转移功能。通过检测各方式的状态，自动地从睡眠状态转移至判断方式或测量方式。
下面，根据图6的流程就步骤作详细说明。首先，根据人的操作决定方式(S1)。当选定第2方式的校正方式时，是根据人的输入决定选择校正方式。通常，通过(1)用传感器检测操作盘10向着使测量体的间隔减小的方向操作，或者(2)用反射波到达时间监视可动罐体7的顶端8的移动、检测顶端8及25的间隔达到规定大小，或者(3)检测脚放在平台(诊断台)9上，使前述自动转移动功能起作用，选择判断方式。
若选定校正方式或通过检测上述(1)～(3)的状态选定方式自动转移，则睡眠方式自动解除(S2，NO)。然后，进行判断是否执行校正方式(S3)。当执行校正方式时(S3，YES)，为了取得相当于顶端8及25的合计距离的数据，夹住图8(a)所示的校正用试块，测量t1时间(S4)，然后返回TOP。
当不执行校正方式时(S3，NO)，则转到执行判断方式(S5，YES)。然后，用波形判断模块判断波形是否正常(S6)。通常，在脚后跟涂以糊膏，确保超声波通过顶端8及25穿透脚后跟。但是，当涂的糊膏不够、或顶端8及25相对于脚后跟的接触状态没有足够贴紧，则发生波形异常。该波形异常，如图7所示，至少通过超声波信号的信号强度、信号波形及信号的时间稳定度等判断项目进行检测。(1)当超声波信号取样振幅的极大值达到一定电平以上时，判断为信号强度良好，当该振幅的极大值低于一定电平时，判断为信号强度不足。(2)另外，当上述超声波取样振幅极大值的周期或间隔满足一定标准时，判断为信号波形良好，当该振幅极大值的周期或间隔不满足一定标准时，判断为信号波形不良。(3)或者，对于三个上述超声波取样电压，若它们所具有的时间序列有一定的稳定性，则判断为信号稳定(良好)，若有变动，则判断为信号不良。
波形好坏的结果，或者用打印机46打印记录，或者用蜂鸣器56报警，或者用允许测量指示灯54显示，至少用上述方法的一种以上方法通知操作者(S7)，接着进入方式转移模块(S8)。在该方式转移模块，若将图7的项目全部清除，则允许转到下一个测量方式(S5，NO)，若在一定时间内对图7项目全部清除的操作失败，则报警，并返回睡眠方式(S2，YES)。然后，操作者追查异常的原因，并再次重新执行流程。
若信号波形良好，则自动转到测量方式(S9，YES)。另外，当没有方式转移模块(S8)时，通过人的操作来选定测量方式(S9)。在测量方式，在夹住脚后跟的状态下对反射时间及透过时间等的数据进行取样(S11)，根据该数据对脚宽进行计算(S12)，接着进行SOS计算(S13)。一旦该SOS计算结束，则将其结果在打印机46打印记录，同时用蜂鸣器56或允许测量指示灯54告知测量结束(S1 5)，接着进入方式转移模块(S16)。利用该方式转移模块自动返回到睡眠方式。
下面，用图8对校正方式(S3)及测量方式(S9)中计算SOS的具体例子加以说明。图8(a)表示校正方式的状态，图8(b)表示测量方式的状态。如图8(a)所示，在顶端8及25之间隔着糊膏夹进间隔F已知的校正用试块(超声波透过体)61，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内侧反射面8B的反射波反射时间t1。如图8(b)所示，在顶端8及25之间夹有涂了糊膏的脚后跟62，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内外反射面8B及8A的反射波反射时间t3及t5，并利用固定侧的超声波收发器5测量顶端25外侧反射面25A的反射波反射时间t4及利用超声波收发器4及5测量透过波的透过时间t2。根据下式能够计算出SOS(Speed of Sound)＝脚宽/通过时间＝校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+V(Cr)·t1-V(C)·t3)/(t2-(t4+t5)/2)…(1)式式中，F校正用试块的距离V(C)相对于温度C的液体中音速C测量时的温度Cr校正时的温度若包括有使用校正用试块求出顶端8及25的合计宽度的校正方式，虽然检查步骤很麻烦，但是即使由于时效变化使顶端8及25的宽度发生变化，也能够正确进行检查。另外，当不使用校正用试块，而让顶端8及25的前端之间隔着糊膏贴紧，此时不过(1)式的F为零，也能够进行校正。这时，可动罐体7的移动距离较长。
但是，由于必须知道相对于温度C的液体中音速V(C)，因此必须要正确测量超声波透过性液体的温度，同时必须使用具有能够根据温度正确计算音速的特性的液体。所以，下面利用图9说明不需要液体中音速V(C)的测量方法。
图9(a)表示校正方式的状态，图9(b)表示测量方式的状态。与图8的不同点在于，在可动罐体7的后端安装了第3超声波收发器29。如图8(a)所示，在顶端8及25之间隔着糊膏夹进间隔F已知的校正用试块61，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内侧反射面8B的反射波反射时间t1。如图8(b)所示，在顶端8及25之间夹有涂了糊膏的脚后跟，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内外反射面8A及8B的反射波反射时间t6及t10，利用固定侧的超声波收发器5测量顶端25外侧反射面25A的反射波反射时间t9，利用超声波收发器4及5测量透过波的透过时间t8，以及利用超声波收发器29测量顶端8内侧反射面8B的反射波反射时间t/。
与前述(1)式相同，根据下式能够计算出SOS(Speed of Sound)＝脚宽/通过时间＝校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+L·t1/t70-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2) …(2)式式中F校正用试块的距离(已知)L可动罐体(圆筒体)的长度(已知)这样，若预先精确制造可动罐体7的长度L并设置第3超声波收发器29，虽然电路稍微复杂，但不必要测量超声波透过性液体的温度，就能够进行正确的检查。
在以上的实施形态说明中，就必须要校正方式(S3)进行了说明，但若能够测量顶端8及25的宽度，则可以省略校正方式(S3)。根据图10及图11，就该情况的测量步骤加以说明。图11为图10中附加了第3超声波收发器29而构成。在图10及图11中，若能够知道顶端8及25的聚氨酯等的温度特性，则顶端8及25的宽度D2及D1理论上可由下式求出D1＝U(C)·t4/2 …(3)式D2＝U(C)·(t5-t3)/2 …(4)式式中，U(C)相对于温度C的顶端内音速C用温度传感器测得，或者当有第3超声波收发器29时，利用L/t7求得在图10的情况，在顶端8及25之间夹有涂了糊膏的脚后跟62，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内外反射面8B及8A的反射波反射时间t3及t5，利用固定侧的超声波收发器5测量顶端25外侧反射面25A的反射波反射时间t4，以及利用超声波收发器4及5测量透过波的透过时间t2。于是，用下式能够计算出SOS。
SOS(Speed of Sound)＝脚宽/通过时间＝(换能器间距离-顶端宽度-通过液体部分的距离)/
(透时时间-两侧的反射时间/2)＝SOS＝(Dist-D1-D2-V(C)·t3/2)/(t2-(t4+t5)/2)…(5)式式中Dist换能器间距离D1顶端25的宽度D2顶端8的宽度V(C)相对于温度C的液体中音速C测量时的温度在图11的情况，在顶端8及25之间夹有涂了糊膏的脚后跟62，利用可动侧的超声波收发器4测量顶端8内侧反射面8B的反射波反射时间t6，利用固定侧的超声波收发器5测量顶端25外侧的反射面25A的反射波反射时间t9，利用超声波收发器4及5测量透过波的透过时间t8，以及利用超声波收发器29测量顶端8内侧反射面8B的反射波反射时间t7。于是，与(5)式相同，用下式能够计算出SOSSOS＝(Dist-D1-D2-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2) …(6)式式中，Dist换能器间距离(已知)L可动罐体(圆筒体)的长度(已知)前述SOS，由于取决于杨氏模量及物质密度，而一般随着骨密度的增加，杨氏模量也增加，因此，声波在弹性较低的骨骼中表现出更快的传播速度。由此可知，在骨量更多的骨骼中得到更高的SOS。因而，SOS成为包含骨密度及弹性力两项的指标。在上述的实施形态中，就根据SOS测量骨量的情况进行了说明，但也可根据透过波谱的倾斜梯度所决定的超声波衰减系数(BUA(BroadUltrasound Attenuation))求出骨量，或者也可根据SOS及BUA的组合所求得的数学指标Lunar Stiffness Index求出骨量。
另外，在本实施形态的超声波诊断方法中，是测量从各换能器4及29发射、在顶端8内侧反射面8B反射的超声波信号收发时间的传播时间数据，这是由于考虑到贴紧脚后跟各顶端8的变形，而在不易受其影响的部分进行反射。因此，也可以将各换能器4及50发射的超声波信号在顶端8外侧反射面8A进行反射。另外，在本实施形态的超声波诊断装置中，是将测量体3固定，但不限于此，测量体3也可以如测量体2那样，由顶端8及可动罐体7构成为可自由移动的结构。另外，可动侧的测量体中所充灌的超声波透过性液体也不限于一种，也可以在透过方向上分割成若干个槽，形成多层构造。这种情况下，可以采用液体的组合使得音速与温度变化无关而保持一定。
权利要求
1.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有放置前述被测体的平台，设置在前述平台上、为了适应前述被测体的大小而改变相互间隔、至少有一方可动且对前述被测体能够贴紧使超声波能够穿透的一对测量体，在前述一对测量体的可动测量体中充灌的超声波透过性流体，一对超声波收发器，前述一对超声波收发器分别设置在前述一对测量体中相互间隔固定，在可动的前述测量体中是安放在前述超声波透过性流体内并支持在前述平台的一侧。
2.如权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，前述可动测量体由贴紧前述被测体的超声波透过性固体的顶端，以及前端有该顶端、充灌有前述超声波透过性流体且安放有前述超声波收发器的可动罐体构成，在前述顶端的前述可动罐体一侧的表面形成前述超声波收发器发射的超声波的反射面。
3.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，在前述平台上设置沿前述可动罐体的移动方向延伸的导向机构，该导向机构支持前述可动罐体移动，同时固定支持前述超声波收发器。
4.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，前述导向机构在前述可动罐体的适当支持部位具有密封构件，在该密封构件密封的空间内有前述超声波收发器的支持点，前述可动罐体内的前述超声波透过性流体相对于外气形成密封。
5.如权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，在用前述密封构件密封的前述空间内充满了前述超声波透过性流体。
6.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，在前述可动罐体的后端安装第3超声波收发器，能够对着前述顶端的反射面进行收发。
7.如权利要求1或2所述的超声波诊断装置，其特征在于，前述一对测量体中一个固定，而另一个可动。
8.如权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，前述固定的测量体由贴紧前述被测体的超声波透过性固体顶端构成，前述超声波收发器则固定在该顶端上。
9.如权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，具有对前述一对超声波收发器进行控制的控制单元，前述控制单元，除了具有根据穿透前述被测体的超声波的时间及前述被测体的宽度求出穿透前述被测体的超声波传播速度的测量方式外，还具有在对前述被测体的传播速度检测前、对穿透该被测体的超声波是否正常进行判断的判断方式，及通过在前述一对测量体之间夹有间隔已知的超声波透过体或将前述一对测量体相互之间接触对可动测量体与其内部的超声波收发器的位置关系进行测量的校正方式的至少一种方式。
10.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有由互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波振子，在一个超声波振子的收发波阵面的前面设置的顶端，在前端具有顶端并充灌有超声波透过性流体同时安放有另一个超声波振子的可动罐体、使该可动罐体前进或后退的移动手段。
11.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波振子，在一个超声波振子的收发波阵面的前面设置的第1顶端，在前端具有第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有另一个超声波振子的可动罐体，使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段，根据上述一对超声波振子的收发信号对上述被测体的SOS进行运算的运算手段。
12.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有由互相相对固定设置并收发超声波信号的一对超声波收发器、在一个超声波收发器的收发波阵面的前面设置的第1顶端、在前端具有第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有另一个超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、对上述被测体的宽度进行测量的宽度测量手段、对声波信号穿透上述被测体所需的时间进行测量的透过时间测量手段、根据上述宽度测量手段及透过时间测量手段的输出对上述被测体的SOS进行运算的运算手段。
13.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的校正用试块或上述被测体的移动手段、根据上述一对超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段，SOS＝被测体宽度/通过时间＝(校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块的宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+V(Cr)·t1-V(C)·t3)/(t2-(t4+t5)/2)式中，F校正用试块宽度V(C)相对于温度C的液体中音速V(Cr)相对于温度Cr的液体中音速C测量时的温度Cr校正时的温度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t2测量时从第2超声波收发器发射、在第超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间
14.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便校正时使上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面接触或者测量时用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、根据上述一对超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段，SOS＝被测体宽度/通过时间＝(V(Cr)·t1-V(C)·t3)/(t2-(t4+t5)/2)式中，V(C)相对于温度C的液体中音速V(Cr)相对于温度Cr的液体中音速C测量时的温度Cr校正时的温度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t2测量时从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间
15.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有由互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、在该可动罐体的后端部设置的第3超声波收发器、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的校正用试块或上述被测体的移动手段、根据上述第1第2及第3超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段，SOS＝被测体宽度/通过时间＝(校正时的顶端位置-测量时的顶端位置+校正用试块宽度)/(透过时间-两侧的反射时间/2)＝(F+L·t1/t70-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2)式中，F校正用试块宽度L可动罐体长度t1校正时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t6测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t7测量时从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t8测量时从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t9测量时从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t10测量时从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t70校正时从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间
16.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、根据上述第1及第2超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段，SOS＝被测体宽度/通过时间＝(换能器间距离-顶端宽度-通过液体部分的距离)/(通过时间-两侧的反射时间/2)＝(Dist-D1-D2-V(C)·t3/2)/(t2-(t4+t5)/2)式中，Dist第1及第2超声波收发器间的距离D1第1顶端宽度D2第2顶端宽度V(C)相对于温度C的液体中音速C测量时的温度t2从第2超声波收发器发射、在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t3从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t4从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t5从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间
17.一种超声波诊断装置，使超声波穿透被测体以诊断该被测体特性，其特征在于，具有互相相对固定设置并收发超声波信号的第1及第2一对超声波收发器、在第1超声波收发器的收发波阵面的前面设置的具有前端面的第1顶端、在前端部设置具有互相平行的前端面及后端面的第2顶端并保持有超声波透过性媒体同时安放有第2超声波收发器的可动罐体、在该可动罐体的后端部设置的第3超声波收发器、使该可动罐体移动以便用第1顶端及第2顶端的两个前端面贴紧位于上述第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的上述被测体的移动手段、根据上述第1第2及第3超声波收发器的收发信号进行下式运算的运算手段，SOS＝被测体宽度/通过时间＝(Dist-D1-D2-L·t6/t7)/(t8-(t9+t10)/2)式中，Dist第1及第2超声波收发器间的距离D1第1顶端宽度D2第2顶端宽度L可动罐体长度t6从第2超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t7从第3超声波收发器发射、在第2顶端的后端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t8从第2超声波收发器发射，在第1超声波收发器接收信号的从发射时刻到接收时刻的时间t9从第1超声波收发器发射、在第1顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间t10从第2超声波收发器发射、在第2顶端的前端面反射信号的从发射时刻到接收时刻的时间
18.如权利要求10至17的超声波诊断装置，其特征在于，所述超声波透过性媒体为流体。
全文摘要
本发明是使超声波穿透位于一对超声波振子之间的被测体以测得被测体特性的超声波诊断装置。将一对超声波振子互相相对固定设置,在一个超声波振子(5)的收发波阵面的前面设置第1顶端,将另一个超声波振子(4)设置在前端有第2顶端的可动罐体内,使可动罐体移动以便用两个顶端的两个前端面贴紧位于第1顶端的前端面与第2顶端的前端面之间的被测体,根据超声波振子的收发信号测得并诊断被测体特性。
文档编号A61B8/00GK1198088SQ97191006
公开日1998年11月4日 申请日期1997年8月4日 优先权日1996年8月5日
发明者饭野博司, 平冈康, 高濑正広, 武田光弘, 德山浩三, 梶原厚, 信长一彦 申请人:古野电气株式会社