JP6134323B2 - 厚み測定装置及び厚み測定方法 - Google Patents
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Description
SOSsoftΔt=Wsinθa
従って、到来角度θaは、
θa=arcsin(SOSsoftΔt/W)
によって求めることができる。到来方向検出部41は、他の振動子組25についても同様に到来角度を求める。なお、本実施形態では軟組織11中の音速SOSsoftとしては経験により得られた値を用いているが、実測値を用いても良い。
La=Y+Y/cosθa
となる。一方、到達時間Taと軟組織11中の音速SOSsoftを用いると、
La=SOSsoft×Ta
であるから、反射点Raの位置を示す距離X,Yは、
Y=SOSsoft×Ta×cosθ/(1+cosθ)
X=Y×tanθ=SOSsoft×Ta×sinθ/(1+cosθ)
で求めることができる。このように、平面波の到来角度θaと到達時間Taに基づいて、反射点Raの位置を算出することができる。そして、表面反射点検出部43は、他の振動子組25についても同様に反射点を求める。
Δtij=tij−min(tij)
となる。
s(t)=Σsij(t−Δtij)
により求めることができる。
E=SOSbone×(Tp2−Tp1)/2
で求めることができる。
24 振動子(送受波部)
40 形状検出部
50 受信波形記憶部
51 エコー波形合成部
52 裏面フォーカス波形取得部
53 厚み算出部
Claims (10)
- 並べて配置され、それぞれが被測定体に超音波を送信可能であるとともに当該超音波に対するエコー信号を取得可能な複数の送受波部と、
それぞれの前記送受波部で超音波を送信するごとに全ての前記送受波部の受信波形を取得して記憶する受信波形記憶部と、
超音波ビームのフォーカス位置を走査させながら、当該超音波ビームに対応するエコー波形を、前記受信波形記憶部において記憶された各送受波部の受信波形を合成することにより取得するエコー波形合成部と、
前記エコー波形合成部により得られたエコー波形をそれぞれ評価することにより、前記被測定体の裏面にビームが良好にフォーカスしているエコー波形を取得する裏面フォーカス波形取得部と、
前記裏面フォーカス波形取得部により取得されたエコー波形に基づいて前記被測定体の厚みを算出する厚み算出部と、
を備えることを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1に記載の厚み測定装置であって、
前記被測定体の表面の位置及び形状を検出する表面検出部を備え、
前記エコー波形合成部は、前記被測定体の内外の音速を取得又は仮定した上で、前記フォーカス位置を走査させながら、送信側の送受波部から当該フォーカス位置を経由して受信側の送受波部に到達する超音波の経路を、前記表面検出部で取得した被測定体の表面での屈折を考慮しつつ計算し、この計算の結果に基づいて前記受信波形を合成して前記エコー波形を取得することを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項2に記載の厚み測定装置であって、
前記エコー波形合成部は、前記フォーカス位置を走査させながら、送信側の送受波部から当該フォーカス位置を経由して受信側の送受波部に到達する超音波の伝播時間を計算するとともに、この伝播時間に基づいて計算される遅延時間だけズラして前記受信波形を合成することで前記エコー波形を取得することを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の厚み測定装置であって、
前記エコー波形合成部は、前記超音波ビームのフォーカス位置を2次元で走査させることを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の厚み測定装置であって、
前記裏面フォーカス波形取得部は、合成されたエコー波形をエンベロープ化し、得られたエコーパターンの形状を評価することで、前記被測定体の裏面にビームが良好にフォーカスしているエコー波形を取得することを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1から5までの何れか一項に記載の厚み測定装置であって、
前記厚み算出部は、前記裏面フォーカス波形取得部により取得されたエコー波形に現れる表面エコーと裏面エコーの時間差に基づいて、前記被測定体の厚みを算出することを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1から6までの何れか一項に記載の厚み測定装置であって、
複数の前記送受波部としての振動子を並べて配置したアレイ振動子を備えることを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項7に記載の厚み測定装置であって、
前記アレイ振動子が備える複数の前記振動子は、一斉に超音波を送信可能であり、かつ、個別のタイミングで超音波を送波可能であることを特徴とする厚み測定装置。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載の厚み測定装置であって、
前記被測定体が皮質骨であることを特徴とする厚み測定装置。 - 並べて配置され、それぞれが被測定体に超音波を送信可能であるとともに当該超音波に対するエコー信号を取得可能な複数の送受波部を有する厚み測定装置における厚み測定方法であって、
それぞれの前記送受波部で超音波を送信するごとに全ての前記送受波部の受信波形を取得して記憶する受信波形記憶工程と、
超音波ビームのフォーカス位置を走査させながら、当該超音波ビームに対応するエコー波形を、前記受信波形記憶工程において記憶された各送受波部の受信波形を合成することにより取得するエコー波形合成工程と、
前記エコー波形合成工程で得られたエコー波形をそれぞれ評価することにより、前記被測定体の裏面にビームが良好にフォーカスしているエコー波形を取得する裏面フォーカス波形取得工程と、
前記裏面フォーカス波形取得工程で取得されたエコー波形に基づいて前記被測定体の厚みを算出する厚み算出工程と、
を含むことを特徴とする厚み測定方法。
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