JP5787286B2 - Ultrasound biological tissue measuring device - Google Patents
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Description
本発明は超音波生体組織測定装置に関するものであり、例えば、組織に対する押し付け力と組織の厚さの変化から組織の硬さに関する情報を得ることができる超音波生体組織測定装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic biological tissue measuring apparatus, and for example, relates to an ultrasonic biological tissue measuring apparatus that can obtain information on tissue hardness from a pressing force against tissue and a change in tissue thickness.
従来の医療現場で使用されている超音波エコー装置は、映し出される画像の形状から組織の状態を診断している。その際、経験的にプローブを体に押し付けて組織の同定の参考にしている。 A conventional ultrasonic echo device used in a medical field diagnoses the state of a tissue from the shape of an image displayed. At that time, the probe is empirically pressed against the body for reference of tissue identification.
従来の超音波エコー装置に組織弾性率を測定できる機能を付加したエラストグラフィーという装置が開発されている。これはプローブを体に押し付け組織の変形の程度を画像から読み取り、そのひずみ量から相対的な弾性率を推定する装置である。装置の構成は通常の超音波エコー装置と同じである。押し付け前後の超音波信号から装置に組み込まれたソフトウェアで計算している。この装置では押し付け力を測定していないため、弾性率は周りの組織に対する相対的な値しか得られない。 An apparatus called elastography in which a function capable of measuring tissue elastic modulus is added to a conventional ultrasonic echo apparatus has been developed. This is a device that presses the probe against the body, reads the degree of tissue deformation from the image, and estimates the relative elastic modulus from the amount of strain. The configuration of the apparatus is the same as that of a normal ultrasonic echo apparatus. It is calculated by software built into the device from the ultrasonic signals before and after pressing. Since this device does not measure the pressing force, the elastic modulus can only be obtained relative to the surrounding tissue.
既存特許などでは、押し付け力及びプローブの移動量を測定し、硬さに関する値を計算する技術がある。例えば、下記の技術がある。 In existing patents, there is a technique for measuring a pressing force and a moving amount of a probe and calculating a value related to hardness. For example, there are the following technologies.
(1)特許文献1に記載されている超音波を利用した軟組織の粘弾性推定装置及びプログラムに関する技術は、体組織のように皮膚、脂肪、筋、骨等と階層構造をなす軟組織に対しても、各階層に弾性、粘性、慣性を推定することを目的とする技術である。具体的には、超音波信号を送受信するための超音波プローブと、そこで受信したデータの時間変化から対象物形状の変形量を計算する対象物変形量計算部と、超音波プローブを移動させるための移動機構と、それを制御するプローブ制御部と、プローブの位置を計測するための位置センサと、プローブ部に負荷される力を計測する力センサと、位置センサ、力センサ、対象物変形量計算部のそれぞれから得られる値をもとに対象物の粘弾性を推定する粘弾性推定部と、推定した粘弾性を使用者に提示する粘弾性表示部から構成されている。 (1) A technique related to a soft tissue viscoelasticity estimation apparatus and program using ultrasonic waves described in Patent Document 1 is applied to soft tissue having a hierarchical structure with skin, fat, muscle, bone, and the like, such as body tissue. Is a technique for estimating elasticity, viscosity, and inertia in each layer. Specifically, an ultrasonic probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal, an object deformation amount calculation unit for calculating the deformation amount of the object shape from the time change of the received data, and an ultrasonic probe to move Moving mechanism, probe control unit for controlling the same, position sensor for measuring the position of the probe, force sensor for measuring the force applied to the probe unit, position sensor, force sensor, deformation amount of the object The viscoelasticity estimation unit estimates the viscoelasticity of the object based on the values obtained from the respective calculation units, and the viscoelasticity display unit presents the estimated viscoelasticity to the user.
(2)特許文献2には超音波診断装置が記載されている。具体的には、磁気センサに代表される3次元の位置情報を検出する位置検出手段を超音波探触子に取り付け、位置検出手段が、ある点に固定された基点をもとに、磁気センサにより空間位置を把握する。 (2) Patent Document 2 describes an ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, a position detection means for detecting three-dimensional position information represented by a magnetic sensor is attached to an ultrasonic probe, and the position detection means is based on a base point fixed to a certain point. To grasp the spatial position.
(3)特許文献3には超音波探触子及び超音波診断装置に関する技術が記載されている。具体的には、超音波探触子の被検体に当接する当接面に設けられている振動子の周囲に圧力伝達媒体を満たしたチューブを設け、チューブ内の圧力伝達媒体の圧力を検出する圧力センサを設け、これによって、外部の測定機器などでこの超音波探触子の当接面が被検体に押し付けられる接触圧力を測定する。 (3) Patent Document 3 describes a technique related to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, a tube filled with a pressure transmission medium is provided around the transducer provided on the contact surface of the ultrasonic probe that contacts the subject, and the pressure of the pressure transmission medium in the tube is detected. A pressure sensor is provided to measure the contact pressure at which the contact surface of the ultrasonic probe is pressed against the subject by an external measuring device or the like.
(4)特許文献4にはエラストグラフィー測定、撮像法及びこの方法を実施する装置に関する技術が記載されている。具体的には、標準型トランスデューサ又は軸方向に並進されるトランスデューサデバイスを使用し、ターゲット体の近位端区域を既知の小増分だけ圧縮または移動させる。ここで、各増分において、パルスが放出され、ターゲット中の音走行通路またはトランスデューサビームに沿った区域からエコー系列(A−ライン)が検出される。ターゲット中のフィーチャに対応するエコーセグメント中の時間ずれが音通路にそって音速の変動する各区域について修正されて、圧縮によって生じた歪に関する相対的定量的情報を提供する。 (4) Patent Document 4 describes a technique relating to elastography measurement, an imaging method, and an apparatus for performing this method. Specifically, standard transducers or axially translated transducer devices are used to compress or move the proximal end region of the target body by a known small increment. Here, at each increment, a pulse is emitted and an echo sequence (A-line) is detected from the sound travel path in the target or the area along the transducer beam. The time shift in the echo segment corresponding to the feature in the target is corrected for each zone of varying sound speed along the sound path to provide relative quantitative information about the distortion caused by the compression.
(5)特許文献5には超音波診断装置に関する技術が記載されている。具体的には、断層走査手段によって得た時系列の二つの断層像間で演算を行なって断層像上の各点の移動量又は変位を計測する変位計測手段と、被検体の診断部位の体腔内圧力を計測又は推定する圧力計測手段と、各計測手段で求めた変位及び圧力から断層像上の各点の弾性率を演算して弾性画像データを生成する弾性率演算手段と、弾性率演算手段からの弾性画像データを入力して色相情報を付与する色相情報変換手段と、断層走査手段からの白黒の断層像データと色相情報変換手段からのカラーの弾性画像データとを加算又は切り換える切換加算手段とを備え、切換加算手段からの画像データを画像表示手段に表示するようにしたものである。 (5) Patent Document 5 describes a technique related to an ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, a displacement measuring means for calculating a moving amount or displacement of each point on the tomographic image by performing an operation between two time-series tomographic images obtained by the tomographic scanning means, and a body cavity of the diagnosis part of the subject A pressure measuring means for measuring or estimating the internal pressure; an elastic modulus calculating means for calculating elastic modulus at each point on the tomographic image from the displacement and pressure obtained by each measuring means; A hue information conversion means for inputting hue image information by inputting elasticity image data from the means, a black and white tomographic image data from the tomographic scanning means, and a color change image data from the hue information conversion means. And the image data from the switching addition means is displayed on the image display means.
(6)特許文献6には生体軟組織の硬さ検出方法及びこれに用いる検出装置に関する技術が記載されている。具体的には、この検出装置は、対物接触振動子及び振動検出部からなるセンサ部と、該センサ部からの出力信号を増幅器で増幅し、これを帯域フィルター又はピーキング増幅器を通して、対物接触振動子に強制帰還してなる自励発振回路部と、該自励発振回路の周波数変化量を計測する計測部とから構成されている。 (6) Patent Document 6 describes a technique related to a method for detecting the hardness of a living soft tissue and a detection apparatus used therefor. Specifically, this detection apparatus amplifies an output signal from a sensor unit including an objective contact vibrator and a vibration detection unit and an output from the sensor unit, and passes this through a band-pass filter or a peaking amplifier. The self-excited oscillation circuit unit that is forcibly fed back to the self-excited oscillation circuit and a measurement unit that measures the amount of frequency change of the self-excited oscillation circuit.
(7)特許文献7には、探触子を被測定部に押圧したときの押圧力と押圧前後の筋肉層の厚さの変化量とから筋肉層の圧縮率を演算する筋肉硬さ測定装置が記載されている。 (7) Patent Document 7 discloses a muscle hardness measuring device that calculates a compressibility of a muscle layer from a pressing force when the probe is pressed against a measurement target portion and a change in thickness of the muscle layer before and after pressing. Is described.
特許文献1に記載の技術は、押し付け力の測定機構に加えて、組織の変形量を計算するためプローブの移動量を何らかの形で測定する必要があり、そのため移動量を測定するための機構が必要となり、装置機構が大がかりになり、実際の測定現場では使いにくい。また、使用時にプローブ周りの取り回しが困難になり、また可搬性を確保することが難しいという問題がある。 In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to measure the amount of movement of the probe in some form in order to calculate the amount of deformation of the tissue in addition to the mechanism for measuring the pressing force. Therefore, there is a mechanism for measuring the amount of movement. It becomes necessary and the device mechanism becomes large, and it is difficult to use it at the actual measurement site. Further, there is a problem that handling around the probe becomes difficult during use, and it is difficult to ensure portability.
特許文献2に記載の技術は、プローブの3次元位置情報を検出する機構が必要となる。また、押し付け力の測定は行わない。 The technique described in Patent Document 2 requires a mechanism for detecting the three-dimensional position information of the probe. Also, the pressing force is not measured.
特許文献3に記載の技術は、押し付け力を測定し、プローブと生体の接触圧力が所定の圧力以上になった場合に、アラーム音等による警告を発する技術であり、正確な測定ができない。 The technique described in Patent Document 3 is a technique that measures the pressing force and issues a warning by an alarm sound or the like when the contact pressure between the probe and the living body exceeds a predetermined pressure, and cannot perform accurate measurement.
特許文献4に記載の技術は、モータで超音波プローブを移動し、組織を変形させるので、モータ周りの制御装置等を別途必要とし、更に押し付け力の測定は行わない。 The technique described in Patent Document 4 moves the ultrasonic probe with a motor to deform the tissue, and therefore requires a separate control device around the motor, and does not measure the pressing force.
特許文献5に記載の技術は、生体内に圧力センサを挿入して内部応力を測定する侵襲方式である。 The technique described in Patent Document 5 is an invasive method in which a pressure sensor is inserted into a living body to measure internal stress.
特許文献6に記載の技術は、超音波の周波数を変化させて弾性率を測定する技術であり、測定結果から周波数の影響を排除する校正処理が困難な処理となり、実用的でない。 The technique described in Patent Document 6 is a technique for measuring the elastic modulus by changing the frequency of ultrasonic waves, and it is difficult to perform a calibration process for eliminating the influence of the frequency from the measurement result, which is not practical.
特許文献7に記載の技術は、押圧した際の筋肉の圧縮率を算出するが、組織の硬さを測定することはできない。また、圧力センサとの探触子との間にバネがあるため正確に押圧力を測定することができない。 The technique described in Patent Document 7 calculates the compression ratio of the muscle when pressed, but cannot measure the hardness of the tissue. Further, since there is a spring between the pressure sensor and the probe, the pressing force cannot be measured accurately.
本発明の目的は、上記従来例の問題点に鑑み、非侵襲で、超音波プローブの押し付け力と組織の変形の関係から組織の硬さに関する値を算出することができる超音波生体組織測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic biological tissue measuring apparatus that can calculate a value relating to tissue hardness from the relationship between the pressing force of an ultrasonic probe and the deformation of a tissue in a non-invasive manner in view of the problems of the conventional example. Is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明に係る超音波生体組織測定装置は、測定対象組織に超音波を発し、且つ、測定対象組織から反射した超音波を受信する超音波プローブと、
測定対象組織に対して、上記超音波プローブを押し付ける力を測定する押し付け力測定部と、弾性指標算出部とを備え、上記弾性指標算出部は上記押し付け力測定部から受信した測定結果と、上記超音波プローブが受信した超音波信号から検出した測定対象組織の厚さの変化とから測定対象組織の弾性指標を算出するものであり、上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに生じる上記超音波プローブの歪みを測定する歪みセンサ、又は、上記超音波プローブが筐体に格納されており、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに上記超音波プローブが上記筐体に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサである。
In order to solve the above problems, an ultrasonic biological tissue measurement device according to the present invention emits an ultrasonic wave to a measurement target tissue and receives an ultrasonic wave reflected from the measurement target tissue;
A pressing force measuring unit that measures a force pressing the ultrasonic probe against the measurement target tissue; and an elastic index calculating unit, wherein the elastic index calculating unit receives the measurement result received from the pressing force measuring unit, and The elasticity index of the measurement target tissue is calculated from the change in the thickness of the measurement target tissue detected from the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe, and the pressing force measurement unit includes the ultrasonic probe measured by the measurement target tissue. A strain sensor that measures the distortion of the ultrasonic probe that is generated when pressed against the body, or the ultrasonic probe is stored in a housing, and the ultrasonic probe is pressed against the tissue to be measured when the ultrasonic probe is pressed against the measurement target tissue. It is a pressure sensor that measures the pressure generated when the acoustic probe is pressed against the housing.
上記の構成によれば、組織に対する押し付け力に対応した組織の厚さの変化と、押し付け力とに基づいて、弾性指標算出部が組織の弾性指標を、非侵襲で、算出できる。また、歪みセンサ又は圧力センサによって、押し付け及び押し付け力の測定を簡便に行なうことができる。 According to the above configuration, the elasticity index calculation unit can calculate the elasticity index of the tissue non-invasively based on the change in the thickness of the tissue corresponding to the pressing force against the tissue and the pressing force. Further, pressing and pressing force can be easily measured by a strain sensor or a pressure sensor.
また、本発明に係る超音波生体組織測定装置では、上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに生じる上記超音波プローブの歪みを測定する歪みセンサであってもよい。 In the ultrasonic biological tissue measurement apparatus according to the present invention, the pressing force measurement unit is a strain sensor that measures distortion of the ultrasonic probe that occurs when the ultrasonic probe is pressed against a measurement target tissue. Also good.
超音波プローブ自体の歪みを押し付け力測定部が直接測定するので、測定部の構造を簡易にすることができる。 Since the pressing force measuring unit directly measures the distortion of the ultrasonic probe itself, the structure of the measuring unit can be simplified.
また、本発明に係る超音波生体組織測定装置では、上記超音波プローブが、開口部を有する筐体に、当該開口部から上記超音波プローブの測定対象組織に押し付ける端面が出た状態で、格納されており、上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに上記超音波プローブが上記筐体に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサであり、上記圧力センサは、上記端面の重心を通り、上記端面に垂直な線上であって、上記超音波プローブの表面と上記筐体との間に設置されていてもよい。 Further, in the ultrasonic biological tissue measuring apparatus according to the present invention, the ultrasonic probe is stored in a housing having an opening in a state where an end surface pressed from the opening to the measurement target tissue of the ultrasonic probe is projected. The pressing force measurement unit is a pressure sensor that measures a pressure generated when the ultrasonic probe is pressed against the housing when the ultrasonic probe is pressed against the measurement target tissue. The sensor may be installed between the surface of the ultrasonic probe and the housing on a line passing through the center of gravity of the end surface and perpendicular to the end surface.
上記端面の重心上に圧力センサが設置されていることにより、超音波プローブを押し付けたときに発生する超音波プローブと筐体との間の圧力をより正確に測定することができる。例えば、上記端面の重心上に圧力センサがないとき、当該端面に垂直で圧力センサを通る直線と当該端面とが交わる点から重心の距離に応じたモーメントの影響を受けるが、上記構成によればこのモーメントの影響を抑制して圧力を測定できる。 Since the pressure sensor is installed on the center of gravity of the end face, the pressure between the ultrasonic probe and the housing that is generated when the ultrasonic probe is pressed can be measured more accurately. For example, when there is no pressure sensor on the center of gravity of the end surface, it is affected by the moment according to the distance of the center of gravity from the point where the straight line passing through the pressure sensor perpendicular to the end surface intersects the end surface. The pressure can be measured while suppressing the influence of this moment.
また、本発明に係る超音波生体組織測定装置では、上記弾性指標算出部は、予め設定されている、弾性指標と、測定対象組織の厚さの変化量と、測定対象組織に対する押し付け力と、測定対象組織が層構造であるときにどこの層かを表す情報との関係を示す関係情報から、測定された変化量及び押し付け力に基づいて弾性指標を算出するものであることがより好ましい。 Further, in the ultrasonic biological tissue measurement device according to the present invention, the elasticity index calculation unit is set in advance, the elasticity index, the amount of change in the thickness of the measurement target tissue, the pressing force against the measurement target tissue, More preferably, the elasticity index is calculated based on the measured change amount and the pressing force from the relationship information indicating the relationship with the information indicating which layer the measurement target tissue has.
上記関係情報にて、測定対象組織の厚さの変化量、測定対象組織に対する押し付け力及び測定対象組織が層構造であるときにどこの層が測定対象であるかを示す情報と弾性指標との関係が予め定まっているので、上記関係情報に基づいてより正確に弾性指標を算出することができる。また、例えば、測定対象組織の種類を予め決定しておき、当該種類の組織に対応した関係情報を予め設定しておく(メモリ等の記録部に記録させておく)ことによって、より正確に当該測定対象組織の弾性指標を算出することができる。 In the above relationship information, the amount of change in the thickness of the measurement target tissue, the pressing force against the measurement target tissue, and information indicating which layer is the measurement target when the measurement target tissue has a layer structure and the elasticity index Since the relationship is determined in advance, the elasticity index can be calculated more accurately based on the relationship information. In addition, for example, the type of the tissue to be measured is determined in advance, and the relationship information corresponding to the type of tissue is set in advance (recorded in a recording unit such as a memory), thereby more accurately The elasticity index of the tissue to be measured can be calculated.
また、本発明に係る超音波生体組織測定装置では、上記関係情報は、弾性指標と、測定対象組織の厚さの変化量と、測定対象組織に対する押し付け力と、測定対象組織が層構造であるときにどこの層かを表す情報と、さらに、測定対象組織の種類を示す情報との関係を示す情報であることがより好ましい。 In the ultrasonic biological tissue measurement device according to the present invention, the relation information includes the elasticity index, the amount of change in the thickness of the measurement target tissue, the pressing force against the measurement target tissue, and the measurement target tissue has a layer structure. It is more preferable that the information represents the relationship between the information indicating the layer at times and the information indicating the type of the tissue to be measured.
関係情報に測定対称組織の種類を示す情報が含まれることにより、様々な種類の組織について弾性指標を算出することができる。 By including information indicating the type of the measurement symmetrical tissue in the relationship information, it is possible to calculate the elasticity index for various types of tissue.
本発明によれば、測定対象組織に超音波を発し、且つ、測定対象組織から反射した超音波を受信する超音波プローブと、測定対象組織に対して、上記超音波プローブを押し付ける力を測定する押し付け力測定部と、弾性指標算出部とを備え、上記弾性指標算出部は上記押し付け力測定部から受信した測定結果と、上記超音波プローブが受信した超音波信号から検出した測定対象組織の厚さの変化とから測定対象組織の弾性指標を算出するものであり、上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに生じる上記超音波プローブの歪みを測定する歪みセンサ、又は、上記超音波プローブが筐体に格納されており、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに上記超音波プローブが上記筐体に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサであるので、超音波プローブの押し付け力と組織の変形の関係から組織の硬さに関する値を、非侵襲で、算出することができるという効果を奏する。 According to the present invention, an ultrasonic probe that emits ultrasonic waves to a measurement target tissue and receives ultrasonic waves reflected from the measurement target tissue, and a force for pressing the ultrasonic probe against the measurement target tissue are measured. A pressing force measurement unit; and an elasticity index calculation unit, wherein the elasticity index calculation unit is a thickness of a measurement target tissue detected from a measurement result received from the pressing force measurement unit and an ultrasonic signal received by the ultrasonic probe. The elasticity index of the tissue to be measured is calculated from the change in thickness, and the pressing force measurement unit is a strain that measures the distortion of the ultrasound probe that occurs when the ultrasound probe is pressed against the tissue to be measured. The sensor or the ultrasonic probe is housed in the housing, and the ultrasonic probe is moved to the housing when the ultrasonic probe is pressed against the measurement target tissue. Since it is a pressure sensor that measures the pressure generated by being attached, there is an effect that a value related to tissue hardness can be calculated non-invasively from the relationship between the pressing force of the ultrasonic probe and the deformation of the tissue. .
以下、本発明に係る超音波生体組織測定装置の一実施形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an ultrasonic biological tissue measuring apparatus according to the present invention will be described in detail.
<超音波生体組織測定装置1の構成>
まず、本実施形態に係る超音波生体組織測定装置1の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は超音波生体組織測定装置1の構成を模式的に示す図である。図2は測定部2の構成を模式的に示す図である。図1に示すように超音波生体組織測定装置1は、測定部2、解析部3を備えている。なお、本実施形態では、組織(測定対象組織)11の硬度を測定するものとする。
<Configuration of ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1>
First, the configuration of the ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the measurement unit 2. As shown in FIG. 1, the ultrasonic biological tissue measurement apparatus 1 includes a measurement unit 2 and an analysis unit 3. In the present embodiment, the hardness of the tissue (measurement target tissue) 11 is measured.
〔測定部2の構成〕
測定部2は、超音波プローブ4及び押し付け力測定センサ(押し付け力測定部)5を備えている。
[Configuration of Measuring Unit 2]
The measuring unit 2 includes an ultrasonic probe 4 and a pressing force measuring sensor (pressing force measuring unit) 5.
測定部2は、図2の(a)に示すように、超音波プローブ4の周囲に4つの押し付け力測定センサ5が貼り付けられている。押し付け力測定センサ5は、超音波プローブ4が組織11に押し付けられたときに生じる超音波プローブ4の歪みを測定する歪みセンサである。また、本実施形態では測定部2は矢印Aの方向に組織11に押し付けられる。 As shown in FIG. 2A, the measurement unit 2 has four pressing force measurement sensors 5 attached around the ultrasonic probe 4. The pressing force measurement sensor 5 is a strain sensor that measures the distortion of the ultrasonic probe 4 that occurs when the ultrasonic probe 4 is pressed against the tissue 11. In the present embodiment, the measurement unit 2 is pressed against the tissue 11 in the direction of the arrow A.
超音波プローブ4の材質としては、超音波を発し且つ反射してくる超音波(エコー)を検知することが可能であり、組織に押し付けられることによって歪みを生じるものであればよく、例えば、金属、高分子材料、ABS樹脂、PBT、アクリル、ポリカーボネイト、それらの複合体等が挙げられる。また、超音波プローブ4は組織11から反射した超音波を後述の超音波送受信部6に送信するための超音波信号に変換する。 The material of the ultrasonic probe 4 may be any material that can detect ultrasonic waves (echoes) that emit and reflect ultrasonic waves, and can be distorted by being pressed against the tissue. , Polymer materials, ABS resin, PBT, acrylic, polycarbonate, and composites thereof. Further, the ultrasonic probe 4 converts the ultrasonic wave reflected from the tissue 11 into an ultrasonic signal for transmitting to the ultrasonic transmitting / receiving unit 6 described later.
また、押し付け力測定センサ5(歪みセンサ)としては、超音波プローブ4の歪みを測定できるものであればよく、例えば、従来公知の歪みセンサを採用できる。押し付け力測定センサ5を設ける位置としては、超音波プローブ4の歪みを測定できる位置であればよいが、2個の押し付け力測定センサ5が、超音波プローブ4の表面上であって、超音波プローブ4の組織11に押し付けられる端面の中心を通る線上の互いに対称に配置することが好ましい。これにより、超音波プローブ4を押し付ける力をより正確に測定できる。また、このように対称に配置された2個1組の押し付け力測定センサ5を図2の(a)に示すように2組設けることがより好ましく、より正確に測定する観点から3組以上であってもよい。 The pressing force measuring sensor 5 (strain sensor) may be any sensor that can measure the strain of the ultrasonic probe 4. For example, a conventionally known strain sensor can be used. The position where the pressing force measurement sensor 5 is provided may be a position where the distortion of the ultrasonic probe 4 can be measured, but the two pressing force measurement sensors 5 are on the surface of the ultrasonic probe 4 and are ultrasonic waves. It is preferable to arrange them symmetrically on a line passing through the center of the end face pressed against the tissue 11 of the probe 4. Thereby, the force which presses the ultrasonic probe 4 can be measured more correctly. Further, it is more preferable to provide two sets of two pressing force measuring sensors 5 arranged symmetrically as shown in FIG. 2A, and from the viewpoint of more accurate measurement, three or more sets are required. There may be.
なお、符号12はケーブルを示している。ケーブル12は、解析部3から超音波プローブ4に超音波を発するための信号を伝え、超音波プローブ4が検知した超音波の信号を解析部3に伝え、また、押し付け力測定センサ5が測定した歪みを示す信号を解析部3に伝えるためのケーブルである。なお、後述の測定部2の変形例においては、ケーブル12は歪みではなく、ロードセルが測定した圧力を解析部3に伝える。なお、ケーブル12の代わりに電磁波、赤外線等で測定部2から解析部3に歪み、圧力等を伝えてもよい。 Reference numeral 12 denotes a cable. The cable 12 transmits a signal for generating an ultrasonic wave from the analysis unit 3 to the ultrasonic probe 4, transmits an ultrasonic signal detected by the ultrasonic probe 4 to the analysis unit 3, and the pressing force measurement sensor 5 performs measurement. This is a cable for transmitting a signal indicating the distortion to the analysis unit 3. Note that, in a modification of the measuring unit 2 described later, the cable 12 is not strained but transmits the pressure measured by the load cell to the analyzing unit 3. In addition, instead of the cable 12, distortion, pressure, or the like may be transmitted from the measurement unit 2 to the analysis unit 3 using electromagnetic waves, infrared rays, or the like.
(測定部2の別の形態1)
ここで、測定部2の別の形態について説明する。
(Another form 1 of the measuring unit 2)
Here, another form of the measurement unit 2 will be described.
測定部2の別の形態の一つである測定部202は、図2の(b)に示すように、超音波プローブ204、押し付け力測定センサ205、筐体212を備えている。 As shown in FIG. 2B, the measurement unit 202, which is another form of the measurement unit 2, includes an ultrasonic probe 204, a pressing force measurement sensor 205, and a housing 212.
超音波プローブ204は超音波プローブ4とほぼ同じ構成であるが、筐体212の内側に設けられた平行移動確保用溝に突合するための平行移動確保用突起213が形成されている点で異なる。平行移動確保用溝及びこれに突合するための平行移動確保用突起213が形成されていることにより、超音波プローブ204を矢印A方向へより正確に移動させ、押し付け力測定センサ205により、正確に、超音波プローブ204と筐体212との間に生じる圧力を測定することができる。但し、本形態については、後述のように押し付け力測定センサ205が端面204aの重心を通り端面204aに垂直な線上(押し付ける方向に平行な線上)にあるので、押し付け力測定センサ205は、平行移動確保用溝及び平行移動確保用突起213が無くても超音波プローブ204と筐体212との間の圧力を正確に測定することができる。 The ultrasonic probe 204 has substantially the same configuration as the ultrasonic probe 4, but differs in that a parallel movement ensuring projection 213 is formed to abut against a parallel movement securing groove provided inside the housing 212. . By forming the parallel movement securing groove and the parallel movement securing projection 213 for abutting the groove, the ultrasonic probe 204 is moved more accurately in the direction of arrow A, and the pressing force measuring sensor 205 is used to accurately The pressure generated between the ultrasonic probe 204 and the housing 212 can be measured. However, in this embodiment, as will be described later, the pressing force measurement sensor 205 is on a line passing through the center of gravity of the end surface 204a and perpendicular to the end surface 204a (on a line parallel to the pressing direction). Even without the securing groove and the parallel movement securing projection 213, the pressure between the ultrasonic probe 204 and the housing 212 can be accurately measured.
また、超音波プローブ204の端面204aが、組織11に押し付けられ、端面204aから超音波を発し、また、端面204aにて組織11から反射してきた超音波を受ける。 Further, the end surface 204a of the ultrasonic probe 204 is pressed against the tissue 11, emits ultrasonic waves from the end surface 204a, and receives ultrasonic waves reflected from the tissue 11 at the end surface 204a.
筐体212は超音波プローブ204を格納するものである。筐体212は開口部212aを有している。超音波プローブ204は、開口部212aから端面204aが筐体212の外に出た状態で格納されている。 The housing 212 stores the ultrasonic probe 204. The housing 212 has an opening 212a. The ultrasonic probe 204 is stored in a state in which the end surface 204a protrudes from the housing 212 through the opening 212a.
押し付け力測定センサ205は、超音波プローブ204が組織11に押し付けられたときに超音波プローブ204が筐体212に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサである。押し付け力測定センサ205の具体例としては、例えば、従来公知のロードセルが挙げられる。 The pressing force measurement sensor 205 is a pressure sensor that measures the pressure generated when the ultrasonic probe 204 is pressed against the housing 212 when the ultrasonic probe 204 is pressed against the tissue 11. As a specific example of the pressing force measurement sensor 205, for example, a conventionally known load cell can be cited.
押し付け力測定センサ205(圧力センサ)は、端面204aの重心を通り、端面204aに垂直な線上(本形態において押し付ける方向に平行な線上と一致している)であって、超音波プローブ204の表面と筐体212との間に設置されている。これにより、超音波プローブ204と筐体212との間の圧力を正確に測定できる。つまり、後述する図2の(e)のモーメントBを排除して当該圧力を正確に測定できる。また、特許文献7のように超音波プローブと圧力センサとの間にバネ等の弾性体を備えていないので、弾性体による影響を受けず圧力を正確に測定することができる。 The pressing force measurement sensor 205 (pressure sensor) passes through the center of gravity of the end surface 204a and is on a line perpendicular to the end surface 204a (in the present embodiment, coincides with a line parallel to the pressing direction), and the surface of the ultrasonic probe 204 And the housing 212. Thereby, the pressure between the ultrasonic probe 204 and the housing 212 can be accurately measured. That is, the pressure can be accurately measured by eliminating the moment B in FIG. Further, unlike Patent Document 7, since an elastic body such as a spring is not provided between the ultrasonic probe and the pressure sensor, the pressure can be accurately measured without being influenced by the elastic body.
(測定部2の別の形態2)
測定部2の別の形態である測定部202’について図2の(c)を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記測定部2の別の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(Another form 2 of the measuring unit 2)
A measuring unit 202 ′, which is another form of the measuring unit 2, will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment of the measurement unit 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
測定部202’は、押し付け力測定センサ205の数及び位置が測定部202と異なる。つまり、押し付け力測定センサ205は、2個設けられている。そして、2個の押し付け力測定センサ205は、互いに、端面204aの重心上であって、押し付け方向に平行な直線を中心として対象に設置されている。このような配置であれば、後述する図2の(e)のモーメントBを排除して当該圧力を正確に測定できる。 The measurement unit 202 ′ differs from the measurement unit 202 in the number and position of the pressing force measurement sensors 205. That is, two pressing force measuring sensors 205 are provided. The two pressing force measuring sensors 205 are installed on the object centering on a straight line that is on the center of gravity of the end surface 204a and parallel to the pressing direction. With such an arrangement, the pressure can be accurately measured without the moment B shown in FIG.
(測定部2の別の形態3)
測定部2の別の形態である測定部202’’について図2の(d)及び図2の(e)を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記測定部2の別の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(Another form 3 of the measuring unit 2)
A measuring unit 202 ″ which is another form of the measuring unit 2 will be described with reference to FIG. 2D and FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment of the measurement unit 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
測定部202’’は、押し付け力測定センサ205の位置が測定部202と異なる。つまり、図2の(d)に示すように押し付け力測定センサ205は、測定部202のように、端面204aの重心を通り、端面204aに垂直な線上(押し付ける方向に平行な線上)ではない場所に設けられている。そのため、超音波プローブ204を、より正確に矢印Aの方向に移動させることが必要であるため平行移動確保用溝及び平行移動確保用突起213を設けることが好ましい。 The measurement unit 202 ″ differs from the measurement unit 202 in the position of the pressing force measurement sensor 205. That is, as shown in FIG. 2D, the pressing force measuring sensor 205 passes through the center of gravity of the end surface 204 a and is not on a line perpendicular to the end surface 204 a (on a line parallel to the pressing direction), like the measuring unit 202. Is provided. Therefore, since it is necessary to move the ultrasonic probe 204 in the direction of the arrow A more accurately, it is preferable to provide the parallel movement ensuring groove and the parallel movement securing protrusion 213.
また、平行移動確保用溝及び平行移動確保用突起213を設けたとしても、測定部202’を組織11に押し付けると、図2の(e)に示す矢印Bの方向にモーメントが発生し、正確な押し付け力を測定できない場合がある。よって、このモーメントを補正する計算を行なうことが好ましい。 Further, even if the parallel movement ensuring groove and the parallel movement securing protrusion 213 are provided, when the measurement unit 202 ′ is pressed against the tissue 11, a moment is generated in the direction of arrow B shown in FIG. May not be able to measure the pressing force. Therefore, it is preferable to perform calculation for correcting this moment.
〔解析部3の構成〕
解析部3は超音波送受信部6、押し付け力受信部7、組織変形量検出部8、弾性指標算出部9及び表示部10を備えている。
[Configuration of Analysis Unit 3]
The analysis unit 3 includes an ultrasonic transmission / reception unit 6, a pressing force reception unit 7, a tissue deformation amount detection unit 8, an elasticity index calculation unit 9, and a display unit 10.
超音波送受信部6は、超音波プローブ4に超音波を発せさせる発信信号を送信するものであり、且つ、組織11から反射して超音波プローブ4によって変換された超音波信号を受信して、組織変形量検出部8及び表示部10に出力するものである。例えば、超音波送受信部6は電圧によって超音波プローブ4による超音波の発射を制御する。 The ultrasonic transmission / reception unit 6 transmits a transmission signal for causing the ultrasonic probe 4 to emit an ultrasonic wave, receives an ultrasonic signal reflected from the tissue 11 and converted by the ultrasonic probe 4, This is output to the tissue deformation amount detection unit 8 and the display unit 10. For example, the ultrasonic transmission / reception unit 6 controls the emission of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 4 by voltage.
押し付け力受信部7は、押し付け力測定センサ5から受信した測定結果を弾性指標算出部9に送信するものである。 The pressing force receiving unit 7 transmits the measurement result received from the pressing force measuring sensor 5 to the elasticity index calculating unit 9.
組織変形量検出部8は、超音波送受信部6から受信した超音波信号から組織11の厚さの変化を検出し、検出結果を弾性指標算出部9へ出力するものである。ここで、厚さとは、組織11における力の押し付け方向の厚さをいい、厚さの変化は、組織11の表面から押し付け方向における位置座標xの、力を押し付けられたことによる位置の変化であるΔxで表すことができる。 The tissue deformation amount detection unit 8 detects a change in the thickness of the tissue 11 from the ultrasonic signal received from the ultrasonic transmission / reception unit 6 and outputs the detection result to the elasticity index calculation unit 9. Here, the thickness refers to the thickness of the tissue 11 in the pressing direction of the force, and the change in thickness is a change in the position of the position coordinate x in the pressing direction from the surface of the tissue 11 due to the pressing of the force. It can be expressed by a certain Δx.
弾性指標算出部9は押し付け力受信部7から受信した測定結果と組織変形量検出部8から受信した組織11の厚さの変化から組織11の弾性指標を算出するものである。具体的な計算方法については後述する。また、算出結果を表示部10に送信する。 The elasticity index calculation unit 9 calculates the elasticity index of the tissue 11 from the measurement result received from the pressing force reception unit 7 and the change in the thickness of the tissue 11 received from the tissue deformation amount detection unit 8. A specific calculation method will be described later. Further, the calculation result is transmitted to the display unit 10.
表示部10は、弾性指標算出部9が算出した弾性指標等の様々な情報を表示するものである。 The display unit 10 displays various information such as the elasticity index calculated by the elasticity index calculation unit 9.
〔組織変形量の測定〕
次に、組織変形量検出部8が行なう組織変形量の測定方法について、図3及び図4を用いて説明する。
(Measurement of tissue deformation)
Next, a tissue deformation amount measuring method performed by the tissue deformation amount detection unit 8 will be described with reference to FIGS.
超音波による測定には、Bモードと呼ばれる超音波信号の振幅を輝度に変換して2次元画像として表示する方法と、Aモードと呼ばれる超音波の振幅を曲線として描く方法がある。図3にAモードとBモードの例を示す。図3は超音波による組織の測定方法の種類を示す図である。 Measurements using ultrasonic waves include a method of converting the amplitude of an ultrasonic signal called B mode into luminance and displaying it as a two-dimensional image, and a method of drawing the amplitude of ultrasonic wave called A mode as a curve. FIG. 3 shows examples of the A mode and the B mode. FIG. 3 is a diagram showing types of tissue measurement methods using ultrasonic waves.
図3の(a)はBモード(輝度モード)の2次元画像で、破線方向が組織の表面からの深さ方向で、画像中白色部分は輝度が高い箇所で黒色部分は輝度が低い箇所を表す。 FIG. 3A is a two-dimensional image in B mode (luminance mode), where the direction of the broken line is the depth direction from the surface of the tissue, the white portion in the image has a high luminance, and the black portion has a low luminance. Represent.
図3の(b)はAモード(輝度の振幅モード)の特性図で、Bモードの2次元画像における破線部(1次元画像)の輝度変化特性を表し、その縦軸は組織の深さ方向の距離を表し、その横軸は輝度値を表す。Bモード画像中の破線部の輝度を抜き出して超音波信号の変化として表示したグラフがAモードに相当する。 FIG. 3B is a characteristic diagram of the A mode (luminance amplitude mode), which represents the luminance change characteristic of the broken line portion (one-dimensional image) in the two-dimensional image of the B mode, and the vertical axis represents the tissue depth direction The horizontal axis represents the luminance value. A graph in which the luminance at the broken line in the B-mode image is extracted and displayed as a change in the ultrasonic signal corresponds to the A mode.
各組織の変形量は、このAモードの超音波信号変化から求める。 The amount of deformation of each tissue is obtained from this A-mode ultrasonic signal change.
位置の変化を算出する基準となる位置(組織位置)を求める方法について図4を用いて説明する。図4は組織位置を求める方法を説明するための説明図である。図4において縦軸は輝度値、横軸は深さ方向の距離を表す。予め、超音波信号(エコー信号)は、組織11から反射して超音波プローブ4によって電圧に変換された超音波信号として超音波送受信部6から出力されている。 A method for obtaining a reference position (tissue position) for calculating a change in position will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method for obtaining a tissue position. In FIG. 4, the vertical axis represents the luminance value, and the horizontal axis represents the distance in the depth direction. The ultrasonic signal (echo signal) is output from the ultrasonic transmission / reception unit 6 in advance as an ultrasonic signal reflected from the tissue 11 and converted into a voltage by the ultrasonic probe 4.
そこで、図4に示すxを組織の表面からの深さ方向の位置とすると、組織変形量検出部8は、超音波送受信部6を介して得た超音波信号(エコー信号)変化b(x)に対してある幅をもった窓を設定し、その窓幅Wの中で超音波信号の最大値を見つけ出す。この窓を順次、窓の幅より小さい間隔(十分に小さい間隔が好ましく、例えば窓の幅の1/10)の間隔でx軸方向にずらしながら最大値の曲線p(x)を求める。数式で表すと下記数式1のようになる。maxは最大値を求める関数である。 Therefore, if x shown in FIG. 4 is a position in the depth direction from the surface of the tissue, the tissue deformation amount detection unit 8 uses the ultrasonic signal (echo signal) change b (x) obtained via the ultrasonic transmission / reception unit 6. ) Is set with a certain width, and the maximum value of the ultrasonic signal is found within the window width W. The maximum value curve p (x) is obtained by sequentially shifting the windows in the x-axis direction at intervals smaller than the window width (preferably sufficiently small intervals, for example, 1/10 of the window width). When expressed by a mathematical expression, the following mathematical expression 1 is obtained. max is a function for obtaining the maximum value.
この最大値が予め設定した値(許容変動値At)以上に変化しない部分が窓幅W以上連続している部分の中心位置を組織の位置(組織位置)とする。窓幅を組織の厚みが最小となる値とすることで適切に組織の位置を同定することができる。押し付け力によって変化する組織の厚みの変化(Δx)は、2種類の押し付け力による組織の厚みを比較することで算出できる。生体組織において上腕部又は大腿部では皮下脂肪部分が組織の厚さの最小となるので、窓幅は10mmとすることが適切である。 The center position of the portion where the maximum value previously set value do not change (the allowable variation value A t) or more portions are continuous over the window width W and the position of the tissue (tissue location). By setting the window width to a value that minimizes the tissue thickness, the tissue position can be appropriately identified. The change (Δx) in the thickness of the tissue that changes due to the pressing force can be calculated by comparing the thicknesses of the tissues due to the two types of pressing forces. In the living tissue, the subcutaneous fat portion of the upper arm or thigh becomes the minimum thickness of the tissue, so that the window width is suitably 10 mm.
〔弾性指標の算出〕
次に、弾性指標算出部9による弾性指標の算出方法の例を説明する。
[Calculation of elasticity index]
Next, an example of a method for calculating an elasticity index by the elasticity index calculation unit 9 will be described.
本実施形態では、弾性指標算出部9は、予め設定されている、弾性指標と、組織11の厚さの変化量と、組織11に対する押し付け力と、組織11が層構造であるときにどこの層かを表す情報(以下、説明の便宜のため「層情報」という)と、組織11の種類を示す情報との関係を示す関係情報から、測定された変化量及び押し付け力に基づいて弾性指標を計算する。 In the present embodiment, the elasticity index calculation unit 9 sets the elasticity index, the amount of change in the thickness of the tissue 11, the pressing force against the tissue 11, and where the tissue 11 has a layer structure. Elasticity index based on measured change amount and pressing force from relationship information indicating relationship between information indicating layer (hereinafter referred to as “layer information” for convenience of explanation) and information indicating type of tissue 11 Calculate
関係情報の具体的な態様は、例えば、テーブルである。つまり、弾性指標と、組織11の厚さの変化量と、組織11に対する押し付け力と、層情報と、組織11の種類を示す情報との関係をテーブルにしておき、測定された変化量及び押し付け力、並びに、例えばユーザ等によって入力された測定対象組織の種類及び層情報とに基づいて弾性指標を算出する。一般式で表すと次の式(2)で表される。 A specific aspect of the relationship information is, for example, a table. That is, the relationship between the elasticity index, the amount of change in the thickness of the tissue 11, the pressing force against the tissue 11, the layer information, and the information indicating the type of the tissue 11 is set as a table, and the measured change amount and pressing The elasticity index is calculated based on the force and, for example, the type of tissue to be measured and the layer information input by the user or the like. This is expressed by the following formula (2).
kt=TABLE(m,Δx,n,f)・・・(2)
式(2)において、ktは弾性指標であり、mは組織11の種類を示す情報であり、Δxは組織11の厚さの変化量であり、nは層情報であり、fは組織11に対する押し付け力である。
kt = TABLE (m, Δx, n, f) (2)
In Expression (2), kt is an elasticity index, m is information indicating the type of the tissue 11, Δx is the amount of change in the thickness of the tissue 11, n is layer information, and f is for the tissue 11. It is a pressing force.
テーブルは記憶部(図示せず)に予め格納しておき、必要に応じて弾性指標算出部9が当該テーブルを読み出せるようにしておけばよい。 The table may be stored in advance in a storage unit (not shown) so that the elasticity index calculation unit 9 can read the table as necessary.
なお、層情報とは、例えば、弾性指標の算出対象の組織が、筋肉の層の上から1番目、2番目・・・のいずれであるかを示す情報であり、組織11の表皮からの位置番号を予め決めておいて当該位置番号で表してもよい。 The layer information is, for example, information indicating whether the tissue for which the elasticity index is calculated is first, second,... From the top of the muscle layer, and the position of the tissue 11 from the epidermis. A number may be determined in advance and represented by the position number.
また、組織の種類を示す情報とは、測定対象の組織が筋肉か皮下脂肪か等を示す情報である。測定対象の組織が予め固定されている場合には、組織の種類を示す情報を除いたテーブルにしてもよい。つまり、例えば、測定対象の組織が筋肉であることが予め決まっている場合、筋肉用のテーブルを作成して記憶部に格納しておけばよい。 The information indicating the type of tissue is information indicating whether the tissue to be measured is muscle or subcutaneous fat. When the tissue to be measured is fixed in advance, a table excluding information indicating the type of tissue may be used. That is, for example, when it is determined in advance that the tissue to be measured is muscle, a muscle table may be created and stored in the storage unit.
ここで、テーブルについて例示する。まずは、測定対象組織mが1種類の場合に必要なテーブルについて説明する。 Here, the table will be exemplified. First, a table required when the measurement target tissue m is one type will be described.
測定対象組織mの組織が1層の場合は、例えば表1に示すテーブルを作成しておけばよい。以下のテーブルは、Δx(mm)とf(表では「F(gf)」)とからktを求める表である。なお、数値等の以下に示す表の構成は例示に過ぎず、本発明において用いるテーブル(関係情報)の態様はこれに限定されない。 When the measurement target tissue m has one layer, for example, a table shown in Table 1 may be created. The following table is a table for obtaining kt from Δx (mm) and f (“F (gf)” in the table). In addition, the structure of the table | surface shown below, such as a numerical value, is only an illustration, The aspect of the table (related information) used in this invention is not limited to this.
組織が2層の場合は、例えば、以下の表2に示す2種類のテーブルを作成しておけばよい。層情報が1層目を示す情報であれば「1層目のテーブル」を用いてktを算出し、層情報が2層目を示す情報であれば「2層目のテーブル」を用いてktを算出する。 When the organization has two layers, for example, two types of tables shown in Table 2 below may be created. If the layer information is information indicating the first layer, kt is calculated using the “first layer table”, and if the layer information is information indicating the second layer, kt is calculated using the “second layer table”. Is calculated.
組織が3層の場合は、例えば、以下の表3に示す3種類のテーブルを作成しておけばよい。層情報が1層目を示す情報であれば「1層目のテーブル」を用いてktを算出し、層情報が2層目を示す情報であれば「2層目のテーブル」を用いてktを算出し、層情報が3層目を示す情報であれば「3層目のテーブル」を用いてktを算出する。 When the organization has three layers, for example, three types of tables shown in Table 3 below may be created. If the layer information is information indicating the first layer, kt is calculated using the “first layer table”, and if the layer information is information indicating the second layer, kt is calculated using the “second layer table”. If the layer information is information indicating the third layer, kt is calculated using the “third layer table”.
次に、測定対象組織mが2種類(m1、m2)の場合に必要なテーブルを示す。なお、m1及びm2は、それぞれ、例えば、皮下組織及び筋肉等のように組織の種類を示す情報である。 Next, a table required when there are two types of measurement target tissues m (m 1 , m 2 ) is shown. Note that m 1 and m 2 are information indicating the type of tissue, such as subcutaneous tissue and muscle, respectively.
まず、m1がm2の上にある組織の場合、以下の表4に示すようにm1のテーブルとm2のテーブルを作成する。 First, in the case of an organization where m 1 is above m 2 , a table of m 1 and a table of m 2 are created as shown in Table 4 below.
組織の種類を示す情報がm1であるかm2であるかを取得すると共に、m1とm2のどちらが上にあるかを示す、組織の上下関係を示す情報を入手して、これらの情報に対応するテーブルを用いる。換言すれば、m1がm2の下にある場合には、そのことを示す上下関係を示す情報を入手して、以下の表5に示すm1のテーブルとm2のテーブルを作成する。このように上下関係によって用いるテーブルを分ける理由は、同じ種類の組織でも他の組織の上にあるか下にあるかによって弾性指標が異なるからである。 Obtain whether the information indicating the type of tissue is m 1 or m 2 , obtain information indicating the hierarchical relationship of the organization indicating which of m 1 and m 2 is above, and A table corresponding to the information is used. In other words, when m 1 is below m 2 , information indicating the vertical relationship indicating that is obtained, and the table of m 1 and the table of m 2 shown in Table 5 below are created. The reason for dividing the table used according to the hierarchical relationship in this way is that the elasticity index varies depending on whether the same type of tissue is above or below another tissue.
組織が3層の場合は、これまでの説明と同様にテーブルを作成する。例えば、(i)m1、m21、m22となっている場合(m21、m22は同じ種類の組織だが2層構造になっている)、(ii)m11、m12、m2となっている場合(m11、m12は同じ組織だが2層構造になっている)、(iii)m11、m2、m12となっている場合(m11、m12はm2を挟んでいる)等には、それぞれの組織の種類、上下関係に応じたテーブルを作成すればよい。同じ種類の組織の場合は、組織の種類を示す情報にさらに1番目、2番目等の識別情報を関連付けて管理してもよいし、組織の種類を示す情報を同じにしておき、層情報で区別できるようにしてもよい。このように、層及び組織の種類の増加に応じてテーブルを追加すれば、様々な組織に対応した弾性指標を算出できる。なお、図5では1層の皮下脂肪(m1)と2層の筋肉層(m21、m22)の例を示している。 When the organization has three layers, a table is created in the same manner as described above. For example, if (i) m 1 , m 21 , m 22 (m 21 and m 22 are the same type of tissue but have a two-layer structure), (ii) m 11 , m 12 , m 2 (M 11 and m 12 have the same structure but have a two-layer structure), (iii) m 11 , m 2 and m 12 (m 11 and m 12 represent m 2 For example, a table corresponding to the type of each organization and the vertical relationship may be created. In the case of the same type of organization, the information indicating the type of organization may be managed by further associating the first and second identification information with the information indicating the type of organization being the same, and the layer information You may make it distinguishable. Thus, if a table is added according to the increase in the types of layers and tissues, elasticity indices corresponding to various tissues can be calculated. FIG. 5 shows an example of one layer of subcutaneous fat (m 1 ) and two layers of muscle layers (m 21 , m 22 ).
また、これらのテーブルを年齢別、性別、人種別、身長別、体重別等に分けて作成してもよい。 These tables may be created separately for each age, sex, person type, height, weight, etc.
なお、本実施形態では上述したテーブルを用いる場合について説明するが、組織11を1次元のバネで単純化しフックの法則を適応してもよい。つまり、以下の数式を用いて弾性指標を算出してもよい。
F=−kΔx
ただし、Fは押し付け力、kは弾性指標、Δxは組織の移動量である。
In the present embodiment, the case where the above-described table is used will be described. However, the tissue 11 may be simplified by a one-dimensional spring and the Hooke's law may be applied. That is, the elasticity index may be calculated using the following mathematical formula.
F = −kΔx
Here, F is the pressing force, k is the elasticity index, and Δx is the amount of movement of the tissue.
組織11を押し付け、弾性指標kを求めるためには、
k=−F/Δx
を計算すればよい。
In order to press the tissue 11 and obtain the elasticity index k,
k = −F / Δx
Should be calculated.
ここで、本発明に係る超音波生体組織測定装置を用いた硬度(弾性指標)の評価の一例について図5〜図10を用いて説明する。 Here, an example of evaluation of hardness (elasticity index) using the ultrasonic biological tissue measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図5は、超音波生体組織測定装置1の解析部3の処理を説明するための図である。図5の上段の押し付け力の特性図は押し付け力の増減の態様を示す。 FIG. 5 is a diagram for explaining the processing of the analysis unit 3 of the ultrasonic biological tissue measurement apparatus 1. The characteristic diagram of the pressing force in the upper part of FIG. 5 shows how the pressing force is increased or decreased.
図5の中段のイメージ画像は、エコー画像(Bモード)であり、その隣の特性図(線図:Aモード)はエコー画像における中心の点線の特性を表す。画像1は荷重150gfで20/100コマ目で取得した画像であり、画像2は荷重4500gfで90/100コマ目で取得した画像である。イメージ画像中の記号A、B、C、Dは、となりの線図における頂点位置を示す。なお、記号A、B、C、Dは、イメージ画像上の輝度が変化するAモードの特性位置を示す。具体的にはAからBまでが皮下脂肪を示し、BからCまでが筋肉の第一層を示し、CからDまでが筋肉の第二層を示す。下段の特性表は、画像1および画像2におけるA〜Dの位置までの端点からの距離と、画像1の値と画像2の値との差(計測値差異)と、変化率(単位面積当たりの力の値を意味し、次元は(N/m)又は(m3/kg))である。押し付け力が加えられたことにより、AからBまでの厚さ、BからCまでの厚さ、CからDまでの厚さが変化した。 The middle image in FIG. 5 is an echo image (B mode), and the adjacent characteristic diagram (line diagram: A mode) represents the characteristic of the center dotted line in the echo image. Image 1 is an image acquired at a load of 150 gf at the 20 / 100th frame, and image 2 is an image acquired at a load of 4500 gf at the 90 / 100th frame. Symbols A, B, C, and D in the image image indicate vertex positions in the adjacent diagram. Symbols A, B, C, and D indicate A-mode characteristic positions where the luminance on the image changes. Specifically, A to B indicate subcutaneous fat, B to C indicate the first layer of muscle, and C to D indicate the second layer of muscle. The lower characteristic table shows the distance from the end points to positions A to D in image 1 and image 2, the difference between the value of image 1 and the value of image 2 (measurement value difference), and the rate of change (per unit area). The dimension is (N / m) or (m 3 / kg)). By applying the pressing force, the thickness from A to B, the thickness from B to C, and the thickness from C to D changed.
図6はエコー画像及び組織の層の位置を示す図である。人間の上腕前部のエコー画像を取得すると図6の(a)のようになり、大腿前部のエコー画像を取得すると図6の(b)のようになる。 FIG. 6 is a diagram showing the echo image and the position of the tissue layer. When an echo image of the human upper arm is acquired, the result is as shown in FIG. 6A, and when an echo image of the front thigh is acquired, the result is as shown in FIG. 6B.
図7は、押し付け力を変化させたときの組織の様子、厚さの変化を示す図である。図7の(a)に示すように押し付け力を連続的に変化させると、図7の(b)に示すように組織部位が変化した。図7の(b)はエコー画像である。また、組織部位の変化に伴う各層の間隔表は図7の(c)に示すようになり、初期押し付け力からの変化率は図7の(d)に示す特性表のようになった。 FIG. 7 is a diagram showing a change in thickness and thickness of the tissue when the pressing force is changed. When the pressing force was continuously changed as shown in FIG. 7 (a), the tissue site changed as shown in FIG. 7 (b). FIG. 7B is an echo image. Further, the interval table of each layer according to the change of the tissue site is as shown in FIG. 7C, and the change rate from the initial pressing force is as shown in the characteristic table of FIG. 7D.
図8に、図7の(d)の初期押し付け力からの変化率の特性表をグラフ化したものを示す図である。 FIG. 8 is a graph showing a change rate characteristic table from the initial pressing force in FIG. 7D.
図9は組織に押し付け力を加えたときの組織各層の伸縮態様を模式的に示す図である。層状の組織は図9の(a)のように複数のバネがつながったものに模式化できる。これに力Fを加えると図9の(b)のようになる。組織各層は全体的に伸縮する。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the expansion / contraction mode of each layer of the tissue when a pressing force is applied to the tissue. The layered structure can be modeled as a structure in which a plurality of springs are connected as shown in FIG. When a force F is applied thereto, the result is as shown in FIG. Each layer of tissue expands and contracts as a whole.
図10は、組織のB−C層及びC−D層の押し付け力に対する弾性指標の特性図である。 FIG. 10 is a characteristic diagram of the elasticity index with respect to the pressing force of the BC layer and the CD layer of the tissue.
一般的に図8のように押し付け力に対して組織の厚さの変化は線形にはならない。これは押し付け力に伴って組織の硬度が増す、ひずみ硬化と呼ばれる現象である。そのため組織の評価のために必要となる、押し付け力に対して一定の(押し付け力に依存しない)指標を得るためには、押し付け力をある関数で変換し線形の近似を行なう必要がある。利用する関数を自然対数(ln)とし、Fを押し付け力、k’を弾性指標、Δxを組織の移動量とすると、
k’=−ln(F)/Δx
と表される。図10は押し付け力Fに対する弾性指標k’を計算してグラフ化したものである。
Generally, as shown in FIG. 8, the change in the thickness of the tissue with respect to the pressing force is not linear. This is a phenomenon called strain hardening in which the hardness of the tissue increases with the pressing force. Therefore, in order to obtain a constant index (independent of the pressing force) necessary for the evaluation of the structure, it is necessary to convert the pressing force with a certain function and perform linear approximation. When a function to be used is a natural logarithm (ln), F is a pressing force, k ′ is an elastic index, and Δx is a movement amount of tissue,
k ′ = − ln (F) / Δx
It is expressed. FIG. 10 is a graph obtained by calculating the elasticity index k ′ with respect to the pressing force F.
以上のように、本実施形態では、超音波送受信部6、押し付け力受信部7、組織変形量検出部8等の部材を備える場合について説明したが、本発明に係る超音波生体組織測定装置は、このような構成に限定されるものではない。本発明に係る超音波生体組織測定装置は、押し付け力測定部から受信した測定結果と、超音波プローブが受信した超音波信号から検出した測定対象組織の厚さの変化とから測定対象組織の弾性指標を算出する弾性指標算出部を備え、押し付け力測定部は歪みセンサ又は圧力センサであればよい。 As described above, in the present embodiment, the case where the ultrasonic transmission / reception unit 6, the pressing force reception unit 7, the tissue deformation amount detection unit 8 and the like are provided has been described. However, the ultrasonic biological tissue measurement apparatus according to the present invention is provided. However, it is not limited to such a configuration. The ultrasonic biological tissue measurement device according to the present invention is based on the measurement result received from the pressing force measurement unit and the elasticity of the measurement target tissue based on the change in the thickness of the measurement target tissue detected from the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe. An elastic index calculation unit that calculates an index is provided, and the pressing force measurement unit may be a strain sensor or a pressure sensor.
〔超音波生体組織測定装置1の動作の例1〕
次に、図11を用いて超音波生体組織測定装置1の動作の一例について説明する。図11は超音波生体組織測定装置1の動作の一例を示すフロー図である。
[Example 1 of operation of ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1]
Next, an example of the operation of the ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1.
まず、メモリ(記録部)に、弾性指標kt、組織11の種類を示す情報、押し付け力による組織11の変化量Δx、層情報n及び押し付け力fの関係を表すテーブル並びに窓幅w、当該窓の移動間隔を記憶させておき(ステップS0)、その後、処理を開始する。 First, in the memory (recording unit), the elasticity index kt, the information indicating the type of the tissue 11, the change amount Δx of the tissue 11 due to the pressing force, the table indicating the relationship between the layer information n and the pressing force f, the window width w, the window Is stored (step S0), and then the process is started.
次に、超音波送受信部6が超音波プローブ4から組織11の深度に応じた超音波を組織11に対して発するように制御する。そして、組織11からのエコーを超音波プローブ4を介して受信し、エコーの深度−輝度特性(1次元及び2次元)を得て、その深度−輝度特性(1次元及び2次元)を示す信号を組織変形量検出部8及び表示部10に出力する(ステップS1)。 Next, the ultrasonic transmission / reception unit 6 controls the ultrasonic probe 4 to emit ultrasonic waves according to the depth of the tissue 11 to the tissue 11. Then, an echo from the tissue 11 is received via the ultrasonic probe 4 to obtain a depth-luminance characteristic (1D and 2D) of the echo, and a signal indicating the depth-luminance characteristic (1D and 2D). Is output to the tissue deformation amount detection unit 8 and the display unit 10 (step S1).
次に、組織変形量検出部8は、超音波送受信部6から受信した深度−輝度特性(1次元及び2次元)を示す信号に対して、メモリより読み出した窓幅wの窓を、メモリより読み出した移動間隔だけ、深さ方向にずらしながら最大値を算出していき、その最大値の曲線を求め、当該最大値が窓を窓幅の値だけ移動させても変化しない部分の中心位置を組織位置とする(ステップS2)。 Next, the tissue deformation amount detection unit 8 generates a window having a window width w read from the memory from the memory with respect to the signal indicating the depth-luminance characteristics (one-dimensional and two-dimensional) received from the ultrasonic transmission / reception unit 6. The maximum value is calculated while shifting in the depth direction by the read movement interval, the curve of the maximum value is obtained, and the center position of the portion where the maximum value does not change even if the window is moved by the window width value is obtained. The tissue position is set (step S2).
一方、押し付け力受信部7は、押し付け力測定センサ5から押し付け力の測定値Fを受信し、弾性指標算出部9に送信する(ステップS3)。 On the other hand, the pressing force receiving unit 7 receives the measured value F of the pressing force from the pressing force measuring sensor 5, and transmits it to the elasticity index calculating unit 9 (step S3).
弾性指標算出部9は、複数の押し付け力における組織位置の位置の変化量を、組織の厚さの変化量Δxとして、当該Δxと、押し付け力受信部7から得た押し付け力Fとを、メモリから読み出したテーブルに当てはめて、弾性指標ktを算出する。このとき、弾性指標を算出する対象の組織11の種類を示す情報及び層情報を、例えばユーザに入力を要求するなどして、入力部(図示せず)に入力させて、取得する。この組織11の種類を示す情報及び層情報の取得は、ステップS0のとき等、弾性指標算出部9による処理の前に予め行なっておいてもよいし、弾性指標算出部9が処理する過程で、ユーザに入力を要求して取得してもよい。次に、弾性指標算出部9は、算出したkt、算出に用いたΔx及び押し付け力Fを表示部10に送信する(ステップS4)。 The elasticity index calculation unit 9 uses the change amount of the tissue position in a plurality of pressing forces as the change amount Δx of the tissue thickness, and stores the Δx and the pressing force F obtained from the pressing force receiving unit 7 in a memory. The elasticity index kt is calculated by applying it to the table read out from. At this time, the information indicating the type of the tissue 11 for which the elasticity index is calculated and the layer information are acquired by causing the input unit (not shown) to input the information, for example, by requesting the user to input. The acquisition of the information indicating the type of the tissue 11 and the layer information may be performed in advance before the processing by the elasticity index calculation unit 9, such as at the time of step S <b> 0, or in the process of being processed by the elasticity index calculation unit 9. The user may be requested and input. Next, the elasticity index calculation unit 9 transmits the calculated kt, Δx used for the calculation, and the pressing force F to the display unit 10 (step S4).
最後に、超音波送受信部6から受信したエコーの深度−輝度特性(1次元及び2次元)を示す情報、弾性指標算出部9から受信したΔx、押し付け力F及び弾性指標ktを表示部10が表示して(ステップS5)処理を終える。 Finally, the display unit 10 displays information indicating the depth-luminance characteristics (one-dimensional and two-dimensional) of the echo received from the ultrasonic transmission / reception unit 6, Δx received from the elastic index calculation unit 9, the pressing force F, and the elastic index kt. Display (step S5), and the process ends.
以上のように本発明によれば、組織の硬さに関する指標を容易に取得することができる。また、本発明によれば、超音波測定の精度を向上させることにより、体組織のように皮膚、脂肪、筋、骨等と階層構造をなす軟組織に対しても、各階層毎に弾性指標を算出できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain an index related to tissue hardness. In addition, according to the present invention, by improving the accuracy of ultrasonic measurement, even for soft tissues having a hierarchical structure with skin, fat, muscle, bone, etc. like body tissues, an elasticity index is provided for each hierarchy. It can be calculated.
〔超音波生体組織測定装置1の動作の例2〕
超音波生体組織測定装置1の動作の別の例について説明する。この例では、皮下組織の種類によって異なる、押し付けによる変形で分類することで、組織の状態を判定する。例えば、皮下脂肪及び筋肉の厚みと、被験者がリンパ浮腫に該当するかとの相関情報を図12に示す。図12は、本発明における状態−厚さ相関情報の一例を示す図である。超音波プローブを押し付ける前の測定対象組織の厚さを横軸にし、初期皮下脂肪厚としている。また、超音波プローブを押し付けることによる測定対象組織の厚さの変化を含む指標として、大腿直筋厚変化に対する皮下脂肪厚変化を縦軸としている。これは図5における、AからBの厚さ/BからCの厚さである(図12中「A−B/B−C」と示している。)。測定対象の組織11の状態とは、図12のグラフのプロット領域を4種類に分類したもののうちの、所属する領域である。領域I及び領域IIはリンパ浮腫の症例が無いグループであり、領域III及び領域IVはリンパ浮腫の症例があるグループである。図12中に、四角枠で囲った数字は被験者の番号を示す。また、エラーバーは図13に基づいて算出したものである。図13は被験者毎の大腿直筋厚と皮下脂肪厚との関係を示す図である。図13に示すように被験者毎の大腿直筋厚及び皮下脂肪厚をグラフ上にプロットした上で、直線回帰させる。そのとき算出される標準誤差が上記エラーバーである。
[Example 2 of operation of ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1]
Another example of the operation of the ultrasonic biological tissue measuring apparatus 1 will be described. In this example, the state of the tissue is determined by classifying by deformation by pressing, which differs depending on the type of subcutaneous tissue. For example, FIG. 12 shows correlation information between the thickness of subcutaneous fat and muscle and whether the subject falls into lymphedema. FIG. 12 is a diagram showing an example of state-thickness correlation information in the present invention. The thickness of the tissue to be measured before pressing the ultrasonic probe is plotted on the horizontal axis, and the initial subcutaneous fat thickness is obtained. Further, as an index including a change in the thickness of the tissue to be measured by pressing the ultrasonic probe, the vertical axis represents the change in subcutaneous fat thickness relative to the change in the rectus femoris muscle thickness. This is the thickness from A to B / the thickness from B to C in FIG. 5 (shown as “AB / BC” in FIG. 12). The state of the tissue 11 to be measured is an area to which the plot area of the graph of FIG. Region I and region II are groups without lymphedema cases, and region III and region IV are groups with lymphedema cases. In FIG. 12, the numbers enclosed in a square frame indicate the numbers of subjects. The error bar is calculated based on FIG. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the rectus femoral muscle thickness and the subcutaneous fat thickness for each subject. As shown in FIG. 13, the rectus femoris muscle thickness and subcutaneous fat thickness for each subject are plotted on a graph, and then linear regression is performed. The standard error calculated at that time is the error bar.
図12のグラフで示される、状態−厚さ相関情報は、弾性指標算出部9のメモリ等に保存されていてもよく、外部の記録媒体に保存されていてもよい。 The state-thickness correlation information shown in the graph of FIG. 12 may be stored in the memory or the like of the elasticity index calculation unit 9 or may be stored in an external recording medium.
超音波プローブ4により、組織11の厚さの変化を測定し、測定結果が弾性指標算出部9に送られ、弾性指標算出部9が状態−厚さ相関情報に基づいて、測定した組織11の厚さの変化に対応する組織11の状態を判定する。つまり、弾性指標算出部9は、組織11が領域I〜IVのいずれの領域に属するかを判定する。組織11がいずれの領域に属するかという結果が、弾性指標の一つである。即ち、組織11が属する領域は、組織11の弾性の指標ということができる。症例があるか否かと弾性とに相関関係があるからである。なお、初期の皮下脂肪の厚さは予め弾性指標算出部9のメモリ又は外部の記録媒体等に保存しておけばよい。 A change in the thickness of the tissue 11 is measured by the ultrasonic probe 4, and the measurement result is sent to the elasticity index calculation unit 9. The elasticity index calculation unit 9 determines the measured tissue 11 based on the state-thickness correlation information. The state of the tissue 11 corresponding to the change in thickness is determined. That is, the elasticity index calculation unit 9 determines which region of the regions I to IV the tissue 11 belongs to. The result of which region the tissue 11 belongs to is one of the elasticity indices. That is, the region to which the tissue 11 belongs can be referred to as an elasticity index of the tissue 11. This is because there is a correlation between whether or not there is a case and elasticity. The initial thickness of subcutaneous fat may be stored in advance in the memory of the elasticity index calculation unit 9 or an external recording medium.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、組織の硬さ及び柔らかさ等の質を、非侵襲で測定することが求められる分野、例えば健康医療、農業(肉質の評価)、漁業(肉質の評価)で利用することができる。また超音波プローブ部分に移動機構等の大がかりな装置が必要ないので、屋内だけでなく屋外等に持ち運ぶための携帯用の装置としても使用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in fields that require non-invasive measurement of tissue hardness and softness, such as health care, agriculture (evaluation of meat quality), and fishery (evaluation of meat quality). . Further, since a large-scale device such as a moving mechanism is not necessary for the ultrasonic probe portion, it can be used as a portable device for carrying it not only indoors but also outdoors.
1 超音波生体組織測定装置
2、202、202’、202’’ 測定部
3 解析部
4、204、 超音波プローブ
5 押し付け力測定センサ(押し付け力測定部、歪みセンサ)
6 超音波送受信部
7 押し付け力受信部
8 組織変形量検出部
9 弾性指標算出部
10 表示部
11 組織(測定対象組織)
204a 端面
205 押し付け力測定センサ(押し付け力測定部、圧力センサ)
212 筐体
212a 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic biological tissue measuring apparatus 2,202,202 ', 202''Measuring part 3 Analyzing part 4,204, Ultrasonic probe 5 Pressing force measuring sensor (Pressing force measuring part, distortion sensor)
6 Ultrasonic Transmitting / Receiving Unit 7 Pushing Force Receiving Unit 8 Tissue Deformation Detection Unit 9 Elastic Index Calculation Unit 10 Display Unit 11 Tissue (Measurement Target Tissue)
204a End face 205 Pressing force measuring sensor (pressing force measuring unit, pressure sensor)
212 Housing 212a Opening
Claims (5)
測定対象組織に対して、上記超音波プローブを押し付ける力を測定する押し付け力測定部と、
弾性指標算出部とを備え、
上記弾性指標算出部は上記押し付け力測定部から受信した測定結果と、上記超音波プローブが受信した超音波信号から検出した測定対象組織の厚さの変化とから測定対象組織の弾性指標を算出するものであり、
上記弾性指標算出部は、予め設定されている、弾性指標と、測定対象組織の厚さの変化量と、測定対象組織に対する押し付け力と、測定対象組織が層構造であるときにどこの層かを表す情報との関係を示す関係情報から、測定された変化量及び押し付け力に基づいて弾性指標を算出するものであり、
上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに生じる上記超音波プローブの歪みを測定する歪みセンサ、又は、上記超音波プローブが筐体に格納されており、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに上記超音波プローブが上記筐体に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサである、超音波生体組織測定装置。 An ultrasonic probe that emits ultrasonic waves to the measurement target tissue and receives ultrasonic waves reflected from the measurement target tissue; and
A pressing force measuring unit that measures the force pressing the ultrasonic probe against the tissue to be measured;
An elasticity index calculation unit,
The elasticity index calculation unit calculates the elasticity index of the measurement target tissue from the measurement result received from the pressing force measurement unit and the change in the thickness of the measurement target tissue detected from the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe. Is,
The elasticity index calculation unit includes a preset elasticity index, a change in thickness of the measurement target tissue, a pressing force against the measurement target tissue, and a layer where the measurement target tissue has a layer structure. The elasticity index is calculated based on the measured change amount and the pressing force from the relationship information indicating the relationship with the information indicating
The pressing force measurement unit includes a strain sensor that measures distortion of the ultrasonic probe that occurs when the ultrasonic probe is pressed against a measurement target tissue, or the ultrasonic probe is stored in a housing, An ultrasonic biological tissue measurement device, which is a pressure sensor that measures a pressure generated when the ultrasonic probe is pressed against the housing when the ultrasonic probe is pressed against the measurement target tissue.
上記押し付け力測定部は、上記超音波プローブが測定対象組織に押し付けられたときに上記超音波プローブが上記筐体に押し付けられることによって生じる圧力を測定する圧力センサであり、
上記圧力センサは、上記端面の重心を通り、上記端面に垂直な線上であって、上記超音波プローブの表面と上記筐体との間に設置されている、請求項1に記載の超音波生体組織測定装置。 The ultrasonic probe is stored in a housing having an opening in a state where an end surface that presses against the measurement target tissue of the ultrasonic probe is exposed from the opening.
The pressing force measurement unit is a pressure sensor that measures a pressure generated when the ultrasonic probe is pressed against the housing when the ultrasonic probe is pressed against a measurement target tissue.
2. The ultrasonic biological body according to claim 1, wherein the pressure sensor is disposed between a surface of the ultrasonic probe and the casing on a line passing through the center of gravity of the end surface and perpendicular to the end surface. Tissue measuring device.
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