[發明專利]聲速測定裝置以及聲速測定方法

有效

• 申請號: 201010163281.4
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101865931A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 末利良一;克里特·杜里奧;魚留篤
• 申請（專利權）人: 古野電氣株式會社
• 主分類號: G01P3/64
• 分類號: G01P3/64;A61B8/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張遠

技術領域

本發明涉及聲速測定裝置以及聲速測定方法。詳細而言，涉及在采用超聲波從外部測定被測體內部的聲速的聲速測定裝置以及聲速測定方法中，用于可以進行正確且穩定的聲速測定的技術。

背景技術

專利文獻1公開了一種采用超聲波來進行骨評價的超聲波診斷裝置。該超聲波診斷裝置放射超聲波脈沖，并接收在皮質骨內傳播之后從該皮質骨放出的超聲波。然后，超聲波診斷裝置測定從波發送到波接收的時間，并根據已知的傳播路徑求出皮質骨內的聲速。

物體中的聲速根據該物體的彈性的性質而發生變化，所以通過測定骨中的聲速能夠作為骨強度(骨的健全性)的指標。專利文獻1的超聲波診斷裝置將如上述那樣所求出的聲速作為骨評價值。

專利文獻1：特表2003-517328號公報

如專利文獻1那樣，在對超聲波脈沖的從波發送到波接收的間隔進行定時器測量的結構的情況下，不得不適當地從振子輸出的波形信號中檢測出接收脈沖的峰值。這里，若在理想的條件(例如，置于水中的對象物的測定等)下，則檢測接收脈沖是比較容易的。但是，在以生物體為對象的實際的測定中，因為在超聲波的傳播路徑中混在有脂肪成分和水分所以產生多余回波、或來自皮質骨背面的反射等不需要的波形重疊等，產生各種噪聲。

這點，對于專利文獻1的結構，一旦在波形信號中包含噪聲，則難以從波形信號中檢測必要的波接收脈沖，不能穩定地測量超聲波脈沖的從波發送到波接收的時間。因此，即使在實際現場要檢查骨強度，也難以獲得正確的結果，留下了改良的余地。

發明內容

本發明鑒于以上的情況而做，其主要的目的在于提供一種能夠正確且穩定地求出聲速的聲速測定裝置以及聲速測定方法。

本發明要解決的課題如以上所述，下面說明用于解決該課題的手段及其效果。

根據本發明的第1觀點，提供一種以下結構的聲速測定裝置。即，該聲速測定裝置具備波發送部、多個波接收部、假定傳播時間計算部、妥當性指標值計算部和聲速導出部。所述波發送部向被測體的表面發送超聲波。所述波接收部接收來自所述被測體的超聲波，并輸出與該接收到的超聲波相應的波形信號。所述假定傳播時間計算部根據該被測體內的聲速的假定值和該被測體的表面形狀，計算所述波發送部發送的超聲波在所述被測體的表面或該被測體的內部傳播之后到達各所述波接收部的傳播時間。所述妥當性指標值計算部根據所述多個波接收部中的至少兩個波接收部輸出的波形信號，求出成為所述傳播時間的妥當性的指標的妥當性指標值。所述聲速導出部根據所述妥當性指標值求出所述被測體內的聲速。

即，通過判斷傳播時間的妥當性，能夠判斷在計算該傳播時間時所假定的聲速的值是否正確，所以由此能夠求出被測體內的聲速。這里，在判斷傳播時間的妥當性時，不需要嚴密地檢測接收波形的峰值，所以即使在接收波形含有噪聲也可以適當地求出聲速。此外，根據來自多個波接收部的波形信號來判斷傳播時間的妥當性，所以可以減弱噪聲的影響。

在所述聲速測定裝置中，優選所述妥當性指標值計算部將所述多個波接收部中的至少兩個波接收部輸出的波形信號分別移動與所述傳播時間對應的時間，求出將該移動后的波形信號彼此累計所得的累計波形，根據該累計波形求出所述妥當性指標值。

即，累計多個波接收部輸出的波形信號彼此時，在波形的峰值位置一致的情況下，最加強振幅。通過利用該性質，可以僅強調希望的峰值，并減少其他噪聲的影響。在上述結構中，在假定傳播時間計算部所假定的聲速正確時，累計后的波形信號的峰值位置一致，所以加強振幅。因此，即使在波接收部輸出的波形信號中含有噪聲的情況下，通過調查累計波形，也能夠判斷聲速的假定值是否正確。

在所述聲速測定裝置中，優選所述妥當性指標值計算部將所述多個波接收部中的至少兩個波接收部輸出的波形信號分別移動與所述傳播時間對應的時間，求出將該移動后的波形信號彼此相乘所得的乘法波形，根據該乘法波形求出所述妥當性指標值。

即，在將多個波接收部輸出的波形信號彼此相乘時，在波形的峰值位置一致時，最加強振幅。通過利用該性質，可以僅強調希望的峰值，并減少其他噪聲的影響。在上述結構中，在假定傳播時間計算部所假定的聲速正確的情況下，相乘所得的波形信號的峰值位置一致，所以加強振幅。因此，即使在波接收部輸出的波形信號中含有噪聲的情況下，通過調查乘法波形，也能判斷聲速的假定值是否正確。