(57)【要約】【課題】広域走査を行うにあたり、生体との密着性を良好にする。【解決手段】媒体室４４内には振動体２６が揺動運動可能に設けられている。揺動体２６は複数の振動子ユニット３０を備えている。媒体室４４の生体側にはバルーン列４６が設けられ、そのバルーン列４６は中央バルーン４８、右側バルーン５０及び左側バルーン５２により構成されている。各受信信号に基づいて生体との間における密着性が解析され、その解析結果に基づいて各バルーンに対する媒体量が調節される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に対して超音波を送受波する複数の振動子ユニットと、
前記複数の振動子ユニットの送受波面と前記生体との間に設けられ、前記複数の振動子ユニットの配列方向に広がった袋状の部材であって、音響伝搬用の媒体が注入されたバルーン体と、
前記バルーン体内の媒体量を可変する制御手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記バルーン体は、前記配列方向に連なった複数のバルーンにより構成され、
前記制御手段は、前記複数のバルーンの媒体量を個別的に調整する、ことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記複数の振動子ユニット及び前記バルーン体を備える可動体を昇降させる昇降機構を含み、
前記複数のバルーンは、中央に位置する中央バルーンと、右側に位置する右側バルーンと、左側に位置する左側バルーンと、を有し、
前記制御手段は、
前記中央バルーンに媒体を注入する仮注入制御を実行する手段と、
前記中央バルーンに媒体を注入した後に前記可動体を下降させて前記生体に前記中央バルーンを接触させる下降制御を実行する手段と、
前記生体に前記中央バルーンが接触した後に前記右側バルーン及び前記左側バルーンに媒体を注入する本注入制御を実行する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、
前記仮注入制御では前記中央バルーンに暫定量の媒体が注入され、
前記本注入制御では前記バルーン体の前記生体への全面的な密着が判断されるまで前記中央バルーン、前記右側バルーン及び前記左側バルーンのそれぞれに対して媒体が注入される、
ことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記複数の振動子ユニットは共通アームに取り付けられ、
前記共通アームの機械的な走査によって複数の振動子ユニットが同時に走査される、ことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記複数の振動子ユニットには共通の送信器が接続され、共通送信信号が前記複数の振動子ユニットに供給され、
前記複数の振動子ユニットには、複数の受信器が接続され、あるいは、時分割動作する受信器が接続される、ことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記制御手段は、前記複数の振動子ユニットの少なくとも１つからの信号に基づいて前記媒体量を可変する、ことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記制御手段は、前記複数の振動子ユニットのそれぞれからの信号に基づいて前記バルーン体の全面的な密着を判断する、ことを特徴とする超音波診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断システムに関し、特に、広域走査を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元超音波診断システムは、生体内の三次元空間に対して超音波を送受波し、それにより得られたボリュームデータに基づいて三次元超音波画像を形成するシステムである。かかるシステムでは三次元送受波手段として様々なものが利用されている。典型的には３Ｄプローブが利用され、それは１Ｄアレイ振動子及びそれを機械走査する機構を備えるものである。１Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、それを電子走査することにより、走査面が形成される。それを前提として、１Ｄアレイ振動子を機械走査すれば、走査面が走査されることになるので、その移動軌跡に相当する空間として三次元空間が形成される。他の３Ｄプローブとして、２Ｄアレイ振動子を有するものがあげられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−８９４７号公報
【特許文献２】特開２００７−３０１０７０号公報
【特許文献３】特開平２−２７７４４８号公報
【特許文献４】特開２００７−２８２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来方法では、３Ｄプローブを頂点とする下方に広がった大凡角錐形状の三次元空間しか形成できず、しかもその広がり角度は６０度程度であるので、体内における比較的大きな組織の全体を一度に三次元空間内に取り込むことが困難である。そこで、複数の振動子ユニットを配列してそれぞれにおいて三次元空間を形成してそれらを統合する方法を採用することが考えられるが、その場合においては、体表面上の高範囲にわたって良好な音響伝搬を確保することが求められる。
【０００５】
なお、特許文献１，２には複数のプローブ又は複数の振動子を走査する機構が開示されている。特許文献３には衝撃波治療装置においてアプリケータの媒体量を調整する技術が開示されている。特許文献４には超音波乳房検査装置において音響媒体の量を調整する技術が開示されている。
【０００６】
本発明の目的は、複数の振動子ユニットを用いて広域走査を行う場合に、すべての振動子ユニットについて良好な音響伝搬を確保できるようにすることにある。
【０００７】
あるいは、本発明の目的は、良好な音響伝搬の確保と生体への負担の軽減とを図れるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波診断システムは、生体に対して超音波を送受波する複数の振動子ユニットと、前記複数の振動子ユニットの送受波面と前記生体との間に設けられ、前記複数の振動子ユニットの配列方向に広がった袋状の部材であって、音響伝搬用の媒体が注入されたバルーン体と、前記バルーン体内の媒体量を可変する制御手段と、を含む。
【０００９】
上記構成によれば、複数の振動子ユニットが並んで設けられているので、それぞれの個別走査範囲の連結あるいは部分的オーバーラップにより、それら全体として大きな走査範囲を形成できる。しかも、複数の振動子ユニットにより同時に複数の走査面を形成でき、それらを同時に運動させることができるから、大きな三次元空間を短時間で形成できる利点も得られる。複数の振動子ユニットと生体との間にはバルーン体が設けられているので、複数の振動子ユニットのそれぞれについて良好な音響伝搬を確保でき、しかもそれらが運動してもそのような状態を維持できる。
【００１０】
望ましくは、前記バルーン体は、前記配列方向に連なった複数のバルーンにより構成され、前記制御手段は、前記複数のバルーンの媒体量を個別的に調整する。この構成によれば各振動子ユニットごとに生体との密着性を個別的に調整できるので、一部だけが密着し同時に他の部分が浮いてしまうといった問題に対処できる。複数の振動子ユニットの移動範囲の全体をバルーン体でカバーするにはそれをある程度大きなものとしておく必要があるが、それを単一の袋として構成すると、どうしても全体に均一に媒体を送り込むことが困難となる。例えば、中央に対して両側に垂れ下がっているような場合には膨らみが不均一となりやすい。これに対して、配列方向に複数のバルーンを用意しておけば、換言すれば、配列方向に適当に仕切を設けておけば、媒体の偏在といった問題を軽減できる。
【００１１】
望ましくは、前記複数の振動子ユニット及び前記バルーン体を備える可動体を昇降させる昇降機構を含み、前記複数のバルーンは、中央に位置する中央バルーンと、右側に位置する右側バルーンと、左側に位置する左側バルーンと、を有し、前記制御手段は、前記中央バルーンに媒体を注入する仮注入制御を実行する手段と、前記中央バルーンに媒体を注入した後に前記可動体を下降させて前記生体に前記中央バルーンを接触させる下降制御を実行する手段と、前記生体に前記中央バルーンが接触した後に前記右側バルーン及び前記左側バルーンに媒体を注入する本注入制御を実行する手段と、を含む。
【００１２】
この構成によれば、頂部の接触による垂直方向の位置決めを行った上で、各バルーンを膨らませてそれらに適量の媒体を入れることができる。結果として、全面的な密着状態を形成しやすくなる。
【００１３】
望ましくは、前記仮注入制御では前記中央バルーンに暫定量の媒体が注入され、前記本注入制御では前記バルーン体の前記生体への全面的な密着が判断されるまで前記中央バルーン、前記右側バルーン及び前記左側バルーンのそれぞれに対して媒体が注入される。中央バルーンに対して最初から多量の媒体を入れると、かえって別のバルーンの密着度を低下させる要因となるため、中央バルーンに対してはまず中間的な暫定量の媒体を入れて位置決めを行い、その後に生体周囲において各バルーンを膨らませて生体の形状にバルーン体の形状を自然に合わせるようにするのが望ましい。
【００１４】
望ましくは、前記複数の振動子ユニットは共通アームに取り付けられ、前記共通アームの機械的な走査によって複数の振動子ユニットが同時に走査される。この構成によれば単純な走査で広い範囲に亘って走査面列の同時走査を行える。駆動源、走査位置検出器等を共通にできるから走査機構を簡略化できるし、制御も容易となる。
【００１５】
望ましくは、前記複数の振動子ユニットには共通の送信器が接続され、共通送信信号が前記複数の振動子ユニットに供給され、前記複数の振動子ユニットには、複数の受信器が接続され、あるいは、時分割動作する受信器が接続される。送信部の共用により装置構成を簡略化できる。
【００１６】
望ましくは、前記制御手段は、前記複数の振動子ユニットの少なくとも１つからの信号に基づいて前記媒体量を可変する。この構成によれば超音波の送受波の結果に基づいて媒体量の制御を行える。望ましくは、前記制御手段は、前記複数の振動子ユニットのそれぞれからの信号に基づいて前記バルーン体の全面的な密着を判断する。密着性が低下すると音響伝搬が劣化して受信信号のレベルが下がる等の変化が生じるので、それを利用して接触あるいは密着を判断できる。複数の振動子ユニットについて信号解析を行えば広域にわたって密着を判断できる。
【００１７】
バルーン体を送受波面及び生体表面に同時に密着させるためには、つまり超音波伝搬を良好にする観点からいえば、一般にその内部に多くの媒体を注入した方がよい。その一方、システム構成によっては媒体槽から押圧力を受ける生体にとっては、媒体の注入量が少ない方がよい。媒体槽がスタンド等によって支持されているとしても、それによってすべての媒体荷重を支持することはできず、生体側に媒体荷重の一部が及んでしまうからである。その際、マニュアル調整によって媒体量を調整するのは煩雑であるし、最適な媒体量を設定し難い面がある。そこで、密着性を確保できる限りにおいてバルーン体に必要量の媒体が注入されるように制御するのが望ましい。各振動子ユニットの受信信号を利用すれば多点の監視を同時に行えるから媒体適量を容易に判断可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の振動子ユニットを用いて広域走査を行う場合に、すべての振動子ユニットについて良好な音響伝搬を確保できる。あるいは、良好な音響伝搬の確保と生体への負担の軽減とを図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る超音波診断システムにおける計測装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す計測装置の概略的な斜視図である。
【図３】本発明に係る超音波診断システムの好適な実施形態を示すブロック図である。
【図４】図３に示した超音波診断システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ビーム単位での接触判定を説明するためのフローチャートである。
【図６】リファレンスとなる平均値を説明するための図である。
【図７】下降時に逐次的に取得される平均値を説明するための図である。
【図８】フレーム単位での接触の判定を説明するためのフローチャートである。
【図９】振動子ユニット列の全体にわたる密着の判定を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、本発明に係る超音波診断システムにおける計測装置の概略的な構成が模式図として示されている。本実施形態に係る超音波診断システムは例えば腹部等に対して広域の走査を行って広域の超音波画像を形成するシステムである。超音波診断システムは図１に示される計測装置１０と図示されていないシステム本体とにより構成される。
【００２２】
図１において、計測装置１０は生体１４についての広い断層画像或いは３次元画像を形成するための装置である。生体１４は例えば腹部であり、生体１４はベッド１２上に載せられている。生体１４内には観察対象となる組織１６が含まれている。
【００２３】
計測装置１０は、昇降体１８及び昇降機構２０を有している。昇降機構２０は生体１４の一方側及び他方側に設けられた支柱２２,２４を有している。それらはエレベータ機構を構成するものである。すなわち昇降体１８を上下に駆動するものであり、それぞれの支柱２２,２４にはラック及びピニオンといった機械的な構成が含まれている。
【００２４】
昇降体１８は上下方向に運動する機構であり、それはユニット列２８を有している。ユニット列２８は複数の振動子ユニット３０により構成されるものであり、それらは円弧状に配列されている。各振動子ユニット３０は図１において紙面直交方向に並んだ複数の振動素子からなる１Ｄアレイ振動子を有している。そのような１Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームが電子的に走査される。これにより走査面が形成される。走査面は図１において紙面直交方向に形成される。
【００２５】
複数の振動子ユニット３０は図示されるように円弧状に湾曲したアーム３２に固定的に取り付けられている。アーム３２は一定曲率をもった金具として構成され、それは図１において符号３８で示されるように揺動方向に運動可能である。アーム３２及びユニット列２８により揺動体２６が構成されている。この揺動体２６は走査機構３４によって機械的に走査される。走査機構３４は、アーム３２をその湾曲方向に運動させるための機構であり、複数のガイドローラ３６やアーム３２を駆動する機構等を備えている。図１においては走査機構３４に含まれる駆動部４２が示されている。この駆動部４２はモータ等を有する。駆動部４２はフレーム４０に固定されており、ここでフレーム４０は上下方向に運動するベース部材として機能する。アーム３２を揺動運動させる各種の機構を利用することが可能である。
【００２６】
揺動体２６は媒体室４４内に設けられている。媒体室４４はケース４３とその内部に充填された媒体とにより構成されるものである。ケース４３は形状不変な樹脂などの容器として構成されているが、伸縮可能な袋状の部材により構成されてもよい。ケース４３における生体側の壁４４Ａに沿って複数の振動子ユニット３０における送受波面（下面）が接触しながら左右方向に運動する。壁４４Ａは以下に説明するバルーン列４６の非生体側の膜として構成されてもよい。媒体室４４内に充填される媒体は例えばオイルである。このような媒体を媒体室４４内に充填することにより、揺動体２６が機械的に走査された場合であっても、壁４４Ａと各送受波面との間に空気層が存在してしまうことを確実に防止できる。
【００２７】
バルーン列４６は、複数の振動子ユニット３０における送受波面と、生体１４の生体表面との間に設けられている。バルーン列４６は本実施形態において振動子ユニット配列方向に並んだ複数のバルーンにより構成され、具体的には、中央バルーン４８、右側バルーン５０及び左側バルーン５２により構成されている。ちなみに符号５４,５６はそれらのバルーン間における仕切りを表している。４つ以上のバルーンをもってバルーン列４６を構成することも可能である。それぞれのバルーン４８,５０,５２はその内部に充填する媒体の量を個別的に調整可能なものである。
【００２８】
図１に示す計測装置１０によれば、複数の振動子ユニット３０により走査面が形成され、それらの走査面がアーム３２の往復運動に伴いそれぞれ往復運動をすることになる。各振動子ユニット３０の揺動運動範囲すなわち機械的な走査範囲は例えば符号５８で示すような範囲であり、それぞれの振動子ユニット３０により形成される部分的な３次元空間の集合体として大きな３次元空間が形成される。複数の部分的な３次元空間は相互に部分的なオーバーラップを生じているものであってもよいし、互いに連結される関係にあってもよい。いずれにしても隙間なく大きな３次元空間が形成されるように振動子ユニットの配列及びそれらの機械走査を行うのが望ましい。
【００２９】
図１においては円弧方向に沿って７個の振動子ユニット３０が設けられ、それら全体として例えば１２０度の範囲にわたってデータの取込を行える。そのような広い角度範囲のビーム走査を単一の振動子ユニットで行うにはかなりの時間を要するが、本実施形態においては複数の振動子ユニットを同時に動作させることが可能であるので、そのような広い範囲にわたる走査を短時間で行えるという利点がある。これによりボリュームデートを向上できる。特に、心臓等の観察にあたっては実時間制が求められるため、図１に示すような構成を採用するのが望ましい。図１に示す構成では、いわゆる走査面のアーク走査が行われていたが、走査面に対して電子セクタ走査等を適用するようにしてもよい。いずれにしても、対象となる組織１６の全体が十分にカバーされるように３次元空間が形成されるのが望ましい。図１においてはある中心点に各走査面が通過するように振動子ユニットの配列等が定められていたが、他の条件をもって複数の振動子ユニットを配列することも可能である。
【００３０】
図２には、図１に示した昇降体すなわち可動体１８の概略的な斜視図が示されている。図２に示されるように媒体室４４の下側にはバルーン列４６が設けられ、それは３つのバルーン４８,５０,５２により構成されている。媒体室４４の媒体量は外部からコントロールすることが可能であり、これと同様に各バルーン４８,５０,５２の媒体量も外部において制御することが可能である。なお各バルーンはゴム等の伸縮自在な部材により構成されるのが望ましい。バルーン４８,５０,５２には例えば生理食塩水等の水が注入されるが、もちろんそれがオイル等であってもよい。いずれにしても生体組織と同様の音響インピーダンスをもった液体が注入されるのが望ましい。
【００３１】
図３には本実施形態に係る超音波診断システムの構成がブロック図として示されている。このシステムは大別して計測装置１０及びシステム本体６０により構成される。計測装置１０は、上述したように走査機構３４及び昇降機構２０を備えている。また媒体室４４及び３つのバルーン４８,５０,５２を備えている。媒体室４４にはポンプユニット６４が接続されており、３つのバルーン４８,５０,５２にはそれぞれポンプユニット６６,６８,７０が接続されている。ポンプユニット６４〜７０はポンプ、電磁弁、加温装置等を備えている。もちろん、単一のポンプを複数のユニット間において共用するようにしてもよい。このことは加温装置においても同様にいえることである。３つのバルーン４８,５０,５２に充填される媒体を加温しておくことにより生体に対する違和感を緩和できるという利点がある。
【００３２】
計測装置１０は複数の振動子ユニット３０を有している。それらは上述したように振動子ユニット列２８を構成するものである。計測装置１０はローカル制御部として計測コントローラ６２を備えている。この計測コントローラ６２は、走査機構３４、昇降機構２０、ポンプユニット６４〜７０の動作を制御している。
【００３３】
次に、システム本体６０について説明する。複数の振動子ユニット３０に対応して単一の送信部７１が設けられている。すなわち、送信時において、送信部７１から出力される共通の送信信号が複数の振動子ユニット３０に対して並列的に供給されている。各振動子ユニット３０においてこれにより同時に複数の送信ビームが形成される。このような構成により装置の機構を簡略化できる。
【００３４】
複数の振動子ユニット３０から出力される受信信号は複数の受信部７２において処理される。それぞれの受信部７２は整相加算処理部として構成されている。すなわち、それぞれの受信部７２は、入力される複数の受信信号に対して位相を合わせながら加算を行い、これによって整相加算後の受信信号としてのビームデータを出力する。それらのビームデータは複数のデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）７４に入力される。各ＤＳＣ７４は、周知のように、ビームデータに対する座標変換及び補間処理等によりフレームデータを構成するものである。１つの走査面に対応して１つのフレームデータが構成される。各フレームデータは断層画像に相当するものであるが、本実施形態においては合成部７６において、複数のフレームデータに基づいてボリュームデータが構成されている。このボリュームデータは３次元空間に対応する３次元データである。そのようなボリュームデータに基づいて３次元画像処理を実行することにより、３次元画像が構成され、その画像が表示部７８に表示される。なお３次元画像形成部については図示省略されている。
【００３５】
信号解析部８０は、整相加算後のビームデータに基づいてバルーンの接触を判定するモジュールである。すなわち、本実施形態においては、受信信号に基づいてバルーンの接触すなわち密着が判断されている。その具体的な判定方法については後に図５乃至図９を用いて詳述する。信号解析部８０による解析結果は主制御部８２に出力されている。この主制御部８２は図３に示される各動作制御を行うものであり、主制御部８２には入力部８４が接続されている。
【００３６】
図４には、図３に示したシステムの動作例がフローチャートとして示されている。Ｓ１０１には、昇降体が上昇端に位置決められている状態において、中央バルーンに対してだけ所定量の媒体が予備的に注入される。これにより中央バルーンが半分程度膨らむことになる。Ｓ１０２では昇降体が下方に引き下ろされる。Ｓ１０３では、複数の振動子ユニットにおける中央の振動子ユニットにおいて送受信が実行される。この場合においては走査面における中央のビーム方位において送受信が実行されれば足りる。もちろん複数のビーム方位においてビーム送受信を行うようにしてもよい。Ｓ１０４では、そのような送受信により得られる受信信号の解析により中央バルーンが生体の頂部に接触したのか否かが判断される。接触していなければ、Ｓ１０３及びＳ１０４の工程が繰り返し実行される。一方、接触が判断された場合には、Ｓ１０５において昇降体の下降運動が停止される。
【００３７】
そしてＳ１０６において、右側及び左側バルーンに対して媒体が注入される。また中央バルーンに対しても再注入が開始される。Ｓ１０７においては、各ビーム方位において送受信が実行され、各受信信号ごとに解析が実行される。すなわち組織への接触の有無が判断される。この場合においては、機械走査を行うようにしてもよいし、行わないようにしてもよい。精度を高めるために走査面を構成する全ビーム方位について信号の解析を行うのが望ましいが、各振動子ユニットごとに１つのビームデータ取得されるようにしてもよい。
【００３８】
Ｓ１０８において、全面的な接触すなわち密着が判断されると、Ｓ１０９において各バルーンへの注入が全て停止される。このような制御により、必要以上に媒体を各バルーンに注入してしまい、生体に対して負荷を与えてしまうといった問題を軽減できる。もちろん密着度を確認できるので、各振動子ユニットについての音響的な伝藩を確保できるという利点が得られる。
【００３９】
Ｓ１１０においては、機械走査が開始され、それに伴い画像データの取込が開始される。Ｓ１１１においては、画像の取込と平並して各ビーム方位において受信信号が解析される。そして、上記の手法によってＳ１１２において全面的な密着が維持されているか否かが判断され、前面的な密着が得られていない場合には、Ｓ１１３においてエラー処理が実行される。そのエラー処理にはアラーム出力、媒体の排出等が含まれてもよい。
【００４０】
Ｓ１１４においては、以上の処理を続行するか否かが判断され、終了する場合には、Ｓ１１５において機械走査が停止され、また各バルーン等から媒体が排出される。そしてＳ１１６において昇降体が上方端へ引き上げられる。
【００４１】
以上の本実施形態のシステムによれば、生体に対して過剰な負荷を与えずに、良好な超音波伝播を確保でき、しかも広域の走査を行えるので、比較的に大きな臓器を３次元画像化できるという利点が得られる。しかも複数の振動子ユニットを動作させるのにあたり機械的及び電気的に構成が簡略化されているので実用性が高い。
【００４２】
次に図５乃至図９を用いて受信信号に基づく接触（密着）の判定方法について説明する。図５にはビーム単位での接触判定方法が示されている。Ｓ２０１では初期設定が実行される。具体的にはフラグBeamFlgに０が代入される。送受信が開示された後において、Ｓ２０２では接触前状態においてラインデータの平均値RefAveがリファレンス値として算出される。図６には１本のビームに相当するラインデータ（受信信号、ビームデータ）の波形８６が示されている。横軸は時間軸（深さ軸）であり、縦軸はエコー強度軸である。接触前においてはバルーン表面での大きな反射が生じている。この平均値を演算したものがRefAveである。図５のＳ２０３では平均値RefAveが保存される。
【００４３】
Ｓ２０４では、下降途中において取得されたラインデータの平均値（Ave）が算出される。具体的には図７に示す波形８８の平均値Aveが算出される。図７の例では生体への接触が生じて、バルーン表面よりも深い方からのエコーが顕著となっている。図５のＳ２０５では、２つの平均値の差分Dist＝Ave−RefAveが算出される。この差分は接触による信号変化の度合いを表すものであり、指標値となる値であれば他の値を利用することもできる。Ｓ２０６では、差分が所定値を超えたか否かが判断される。所定値はここではRefAve＊２としているが、それは便宜上のものであり、他の値を利用することもできる。所定値を差分値が上回っていない場合には変化が乏しくまだ生体へ接触していないと認められ、処理がＳ２０４へ移行する。差分が所定値を超える場合、つまり差分に大きな変化が認められた場合にはそれは接触状態を表すものであるためＳ２０７において検出フラグBeamFlgに１が代入される。つまり、ビーム単位での接触が判断される。
【００４４】
上記のＳ１０３及びＳ１０４において、図５に示したプロセスを実行する場合には、ラインデータは中央に位置する特定の振動子ユニットにより形成された単一のセンタービームに相当する受信信号であってもよい。あるいは、その振動子ユニットにより形成された複数のビームに相当する複数の受信信号であってもよい。いずれにしても中央バルーンについての接触を判断するためそれを通過するビームに対応したラインデータが選ばれる。上記のＳ１０８及びＳ１１２では、基本的に全ビーム方向（あるいは代表する複数のビーム方向）について図５に示した手法が適用され、続いて、図８及び図９に示した手法が適用される。
【００４５】
図８にはフレーム単位での接触判定が示され、図９には振動子ユニット列を対象とする接触判定が示されている。図８のＳ３０１では、FrameFlgが初期設定され、それに１が代入される。Ｓ３０２−１ではBeamに０が代入され、Ｓ３０４において現在注目しているビーム番号Beamに対応するBeamFlagが参照される。そのフラグは接触時においては１を示し、非接触時においては０を示す（Ａ１参照）。Ｓ３０５では、BeamFlagがそれまでのFrameFlagに乗算され、その乗算結果が新しいFrameFlagの値となる。Ｓ３０２−３においてBeamをインクリメントしながら各ビーム方向について以上の処理を行うと、最終的にＳ３０２−２の条件が満たされ、本処理が終了する。その段階では、Ａ２に示すように、全ラインが接触判定されているなら、FramFlagの値が１となり、そうでない場合にはその値が０となる。
【００４６】
続いて、図９に示すように、Ｓ４０１では、ProbFlagが初期設定され、すなわちそれに１が代入される。次に、Ｓ４０２−１においてFrameに０が代入され、Ｓ４０４において現在注目しているフレーム番号についてのFrameFlagが参照される。それは接触時において１であり、そうでなければ０である（Ｂ１参照）。Ｓ４０５では、ProbFlagが現在のFrameFlagに乗算され、その結果値をProbFlagに代入することにより当該フラグが更新される。Ｓ４０３−３においてFrameがインクリメントされつつ、Ｓ４０４以降の工程が繰り返し実行される。Ｓ４０２−２で終了条件が満たされると、本プロセスが終了することになる。その場合、Ｂ２に示すように、全プローブ（つまり全振動子ユニット）が接触しているならProbFlgが１となり、そうでなければ０となる。そのフラグをもって全面密着の有無を判断可能である。
【００４７】
以上のように、受信信号を利用すれば伝搬状況を確実に把握できるから密着性の判断を的確に行える。しかも全面的な密着も確実に判断できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  計測装置、１８  昇降体、２０  昇降機構、２６  揺動体、２８  ユニット列、３０  振動子ユニット、３２  アーム、３４  走査機構、４４  媒体室、４６  バルーン列、４８  中央バルーン、５０  右側バルーン、５２  左側バルーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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