(57)【要約】【課題】生体組織の音響パラメータの測定を正確に行うことができる音響パラメータ測定装置用試料支持体を提供すること。【解決手段】試料支持体９は、生体組織８の音響パラメータを求める超音波画像検査装置１に使用される。試料支持体９は、生体組織８を密着させて支持するための第１面９１を有し、その反対側に位置しかつ超音波伝達媒体Ｗ１を接触させるための第２面９２を有する。試料支持体９は、親水性材料であるポリビニルアルコールを用いて形成されており、１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上の音響インピーダンス値を有している。【選択図】図１
2011226788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織に向けて超音波を照射するとともに、前記生体組織からの反射波を受信して電気信号に変換する焦点型超音波振動子と、前記超音波の照射点を二次元的に走査させる二次元走査手段とを備えた超音波顕微鏡を含んで構成され、前記反射波に基づいて前記生体組織の音響パラメータを求める音響パラメータ測定装置にて使用される試料支持体であって、
音響インピーダンス値が１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上である親水性材料を用いて形成され、前記生体組織を密着させて支持するための第１面を有し、その反対側に位置しかつ超音波伝達媒体を接触させるための第２面を有することを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【請求項２】
前記親水性材料は高分子樹脂材料であり、前記第１面及び前記第２面を有する板状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【請求項３】
前記高分子樹脂材料が分子中に水酸基を有するポリマーであることを特徴とする請求項２に記載の音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【請求項４】
前記第２面を有する板状に形成された支持基板と、前記第１面を形成すべく前記親水性材料を用いて前記支持基板上に形成された試料載置層とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【請求項５】
前記試料載置層は、前記生体組織の表面における凹凸の寸法よりも厚くかつ前記凹凸に追従可能な柔軟性を有するゼラチン層であることを特徴とする請求項４に記載の音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の試料支持体と、前記超音波伝達媒体及び前記試料支持体を介して前記第２面側から前記生体組織に超音波を照射するとともに、前記生体組織からの反射波を受信して電気信号に変換する焦点型超音波振動子と、前記超音波の照射点を二次元的に走査させる二次元走査手段とを備えた超音波顕微鏡を含んで構成され、前記反射波に基づいて前記生体組織の音響パラメータを求める音響パラメータ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を利用して生体組織の音響パラメータを測定する音響パラメータ測定装置用試料支持体及び音響パラメータ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の診断を行う装置として、超音波顕微鏡を応用した製品の開発が進められており、高解像度で生体組織の観察が可能なものが実用化されている。光学顕微鏡では生体組織における化学的性質の違いを例えば染色によって区別するのに対し、超音波顕微鏡では物理的性質の違いを無染色で区別することができる。つまり、超音波顕微鏡を用いる場合には、染色を行わなくても生体組織診断を行うことができるといった利点がある。
【０００３】
具体的には、超音波顕微鏡を用いる場合、生体組織などの試料に超音波を照射しその反射波を検出することにより、音響パラメータ（音響インピーダンス、音速、減衰などのパラメータ）を算出して、その算出値に応じた超音波像（音響インピーダンス像、音速像、減衰像など）を表示する。本発明者らはパルス励起型の超音波顕微鏡を利用して生体組織の音響インピーダンス像を表示する超音波画像検査装置をすでに提案している（例えば、特許文献１参照）。この超音波画像検査装置では、図９に示されるように、樹脂プレート５０（試料支持体）の上面に生体組織５１を密着させて支持し、その生体組織５１の周縁となる位置にリファレンス部材５２を設けている。そして、超音波振動子５３から樹脂プレート５０を介して生体組織５１及びリファレンス部材５２に超音波Ｓｏを照射する。
【０００４】
ここで、リファレンス部材５２においてその表面と直交する角度で照射される超音波（入射波）Ｓｏと反射波Ｓｒとは次式（１）の関係が成り立つ。
【数１】
2011226788.tif 000003
【０００５】
ただし、Ｚｓは樹脂プレート５０の音響インピーダンスであり、Ｚｒはリファレンス部材５２の音響インピーダンスである。
【０００６】
また、生体組織５１においてその表面と直交する角度で照射される超音波Ｓｏと反射波Ｓｔとは次式（２）の関係が成り立つ。
【数２】
2011226788.tif 000004
【０００７】
ただし、Ｚｔは生体組織５１の音響インピーダンスである。
【０００８】
従って、上記式（１），（２）から生体組織５１の音響インピーダンスＺｔは、次式（３）により求められる。
【数３】
2011226788.tif 000005
【０００９】
この超音波画像検査装置において、音響インピーダンスＺｔを測定しながら超音波Ｓｏの照射点を二次元走査することにより、二次元の音響インピーダンス像が得られる。音響インピーダンスＺｔは、組織の硬さに関連するパラメータであり、音響インピーダンス像によって生体組織５１の性状を観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−７８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した超音波画像検査装置では、樹脂プレート５０と生体組織５１との界面に空気が入り込まないようにするために、樹脂プレート５０上に水滴を置き、その上に生体組織５１を載せて観察を行っている。しかしながら、水は表面張力が大きいため、樹脂プレート５０と生体組織５１との間に１μｍから５μ程度の水膜５５が介在した状態となる。この水膜５５が厚くなると、音響インピーダンスの測定誤差や音響インピーダンス像の画像ボケが生じてしまう。このため、従来では、樹脂プレート５０上に水滴を介して生体組織５１を載せた後、樹脂プレート５０と生体組織５１との界面にティッシュ等の吸水材を接触させることで界面の水を吸水材側に吸い上げた後に測定を行っていた。この場合でも、樹脂プレート５０と生体組織５１との界面において、吸水材を接触させる外縁側の水膜５５は薄くなるが、中央部分の水膜５５は厚いまま残ってしまうことがあり、測定誤差を解消することは困難であった。
【００１２】
上記の方法によって樹脂プレート５０上に生体組織５１をうまくセットできたときには、音響インピーダンスの測定誤差を５％以下に抑えることができる。ところが、生体組織５１のセットは作業者が手作業で行っているため、複数回に一回の割合で生体組織５１を正しくセットできず、樹脂プレート５０と生体組織５１との界面での水膜５５が厚くなることがある。この場合には、音響インピーダンスの測定誤差が２０％程度になってしまう。
【００１３】
また、超音波画像検査装置の操作に熟練している作業者であれば、測定誤差が生じない適切な状態に生体組織５１をセットする確率を高めることができる。また仮に、測定誤差が生じたとしても、その測定結果を確認することで生体組織５１のセット状態が悪かったことを判断することができる。一方、操作に慣れていない作業者は、生体組織５１のセットをうまく行えないことが多く、さらに、測定誤差の有無も判断することができない。このため、生体組織５１のセット状態を判断できないと、検査装置が使いづらいといった問題が生じていた。
【００１４】
さらに、樹脂プレート５０上にエコーゼリー（いわゆる超音波伝導性ゼリー）を介在させた状態で生体組織５１の観察を行う手法も検討されている。この場合、エコーゼリーの層が水膜５５の代わりとなり、界面に空気が入り込まないように生体組織５１を密着させることができる。しかしながら、エコーゼリーはゲル状であり非常に柔らかい材質であるため、測定中において生体組織５１の重さによりエコーゼリーの層の内側に生体組織５１が沈み込んでしまう。このため、超音波の焦点位置がずれて測定誤差が生じることがある。また、生体組織５１の音響インピーダンス値は１．４〜１．７×１０６Ｎｓ／ｍ３程度であり、エコーゼリーの音響インピーダンス値は１．５×１０６Ｎｓ／ｍ３程度である。つまり、エコーゼリーの音響インピーダンス値は生体組織５１とほぼ等しく、両者の音響インピーダンス値の差が殆どない。このため、エコーゼリーと生体組織５１との界面での超音波の反射波は非常に小さく測定が困難となる。具体的には、生体組織５１において、エコーゼリーの音響インピーダンス値（＝１．５×１０６Ｎｓ／ｍ３）よりも大きい部位と小さい部位とでは反射波信号の位相が反転するため、その位相を考慮した信号処理が複雑となる。また、生体組織５１がエコーゼリーの音響インピーダンス値と等しくなると、ノイズ信号と反射波信号との区別が困難となり、測定精度が低下してしまう。
【００１５】
さらに、エコーゼリーは生体組織５１内部に浸潤しやすく、生体組織５１に付着すると、その除去が困難となる。このため、音響インピーダンスの測定に使用した生体組織５１を他の検査で再使用することができないといった問題もある。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水膜を介在させることなく生体組織を載置して音響パラメータの測定を正確に行うことができる音響パラメータ測定装置試料支持体、及び音響パラメータ測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、生体組織に向けて超音波を照射するとともに、前記生体組織からの反射波を受信して電気信号に変換する焦点型超音波振動子と、前記超音波の照射点を二次元的に走査させる二次元走査手段とを備えた超音波顕微鏡を含んで構成され、前記反射波に基づいて前記生体組織の音響パラメータを求める音響パラメータ測定装置にて使用される試料支持体であって、音響インピーダンス値が１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上である親水性材料を用いて形成され、前記生体組織を密着させて支持するための第１面を有し、その反対側に位置しかつ超音波伝達媒体を接触させるための第２面を有することを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体をその要旨とする。
【００１８】
従って、手段１に記載の発明によると、試料支持体において、親水性材料を用いて形成された第１面に生体組織が支持されるため、従来技術のように水膜を介在させなくても生体組織と第１面とが確実に密着する。また、第１面の音響インピーダンス値は１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上であり、生体組織の音響インピーダンス値よりも通常は大きくなることから、両者の値に確実に差を設けることができる。このため、第１面と生体組織との界面で超音波を確実に反射させることができる。この結果、音響インピーダンスの測定誤差を抑えることができ、音響インピーダンスの測定値に応じた鮮明な超音波像を生成することができる。
【００１９】
手段２に記載の発明は、前記親水性材料は高分子樹脂材料であり、前記第１面及び前記第２面を有する板状に形成されていることをその要旨とする。
【００２０】
手段２に記載の発明のように、親水性材料として高分子樹脂材料を用いる場合、形状寸法や音響インピーダンス値の製造バラツキがない高品質の試料支持体を比較的低コストで大量に製造することが可能となる。
【００２１】
また、親水性材料としては、生体組織に対して非浸潤性を有する材料であることが好ましい。この場合、音響パラメータの測定後、生体組織の表面に親水性材料の一部が付着したまま残ることなくその生体組織を試料支持体から取り外すことができる。このため、音響パラメータの測定後の生体組織を他の異なる検査（例えば、病理実験など）に用いることができる。
【００２２】
手段３に記載の発明は、手段２において、前記高分子樹脂材料が分子中に水酸基を有するポリマーであることをその要旨とする。
【００２３】
手段３に記載の発明によれば、分子中に水酸基を有するポリマー（例えば、ポリビニルアルコールなどの高分子樹脂材料）を用いることにより、第１面に生体組織を確実に密着させることができる。なお、高分子樹脂材料としては、水酸基以外にアミノ基、硝酸基、硫酸基、酢酸基などの非極性基（親水基）を分子中に有するポリマーを用いてもよい。
【００２４】
手段４に記載の発明は、手段１において、前記第２面を有する板状に形成された支持基板と、前記第１面を形成すべく前記親水性材料を用いて前記支持基板上に形成された試料載置層とを備えたことをその要旨とする。
【００２５】
手段４に記載の発明によると、板状の支持基板において、一方の表面に第２面が形成され、その反対側の表面上に第１面を有する試料載置層が形成される。このようにすると、比較的柔らかい材質の親水性材料を用いて試料載置層を形成することができ、生体組織の表面に試料載置層の第１面を確実に密着させることができる。また、試料載置層よりも硬い材料を用いて支持基板を形成することにより、支持基板上に試料載置層を介して生体組織を確実に支持することができる。
【００２６】
手段５に記載の発明は、手段４において、前記試料載置層は、前記生体組織の表面における凹凸の寸法よりも厚くかつ前記凹凸に追従可能な柔軟性を有するゼラチン層であることをその要旨とする。
【００２７】
手段５に記載の発明によれば、生体組織表面の凹凸に追従させた状態で試料載置層の第１面を確実に密着させることができる。従って、生体組織表面に凹凸があったとしてもその生体組織の音響インピーダンスを確実に測定することができる。
【００２８】
前記試料載置層を構成するゼラチン層は、ゼラチンの濃度が４０％以上であることが好ましい。このようにすると、音響インピーダンス値が１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上である第１面を確実に形成することができる。さらに、ゼラチン層の柔軟性を十分に確保することができる。
【００２９】
前記試料載置層としてゼラチン層を用いる場合、前記支持基板は、寒天を用いて形成された寒天基板であることが好ましい。寒天はゼラチン層よりも硬くゼラチン層を確実に支持することができ、ゼラチン層における第１面の平面を保つことができる。また、寒天での音速は、超音波伝達媒体としての水と同程度の音速となるため、生体組織の表面に超音波を収束させる際に生じる収差を抑えることができる。この場合、収差補正のための演算処理を行わなくても生体組織の音響インピーダンス値を正確に求めることが可能となる。
【００３０】
また、前記支持基板及び前記試料載置層は光透過性を有していてもよい。光透過性を有する支持基板及び試料載置層にて試料支持体を形成する場合、光学顕微鏡でもその試料支持体を使用することができ、生体組織の超音波像に加えて光学像での観察が可能となる。
【００３１】
前記試料載置層の厚さは０．２ｍｍ以上であることが好ましい。また、前記試料載置層と前記支持基板とからなる試料支持体の厚さは２．５ｍｍ未満であることが好ましい。音響パラメータ測定装置において、支持基板及び試料載置層からなる試料支持体を用いる場合、焦点型超音波振動子から照射される超音波は、生体組織と試料載置層との界面で反射するとともに、支持基板と試料載置層との界面でも反射する。従って、試料載置層の厚さを０．２ｍｍ以上とすると、それら界面での各反射波を確実に分離することができる。また、試料支持体の厚さを２．５ｍｍ未満とすると、試料載置層の表面に超音波の焦点を確実に合わせることができる。
【００３２】
手段６に記載の発明は、手段１乃至５のいずれかに記載の試料支持体と、前記超音波伝達媒体及び前記試料支持体を介して前記第２面側から前記生体組織に超音波を照射するとともに、前記生体組織からの反射波を受信して電気信号に変換する焦点型超音波振動子と、前記超音波の照射点を二次元的に走査させる二次元走査手段とを備えた超音波顕微鏡を含んで構成され、前記反射波に基づいて前記生体組織の音響パラメータを求める音響パラメータ測定装置をその要旨とする。
【００３３】
手段６に記載の発明によれば、超音波顕微鏡において、試料支持体の第１面に生体組織が密着され支持されており、焦点型超音波振動子により、超音波伝達媒体及び試料支持体を介してその試料支持体の第２面側から生体組織に超音波が照射される。そして、焦点型超音波振動子により、生体組織からの反射波が受信され電気信号に変換される。また、二次元走査手段により、超音波の照射点が二次元的に走査される。本発明の試料支持体における第１面は、親水性材料を用いて形成されているため、従来技術のように水膜を介在させなくても生体組織が確実に密着する。また、第１面の音響インピーダンス値は１．７５×１０６Ｎｓ／ｍ３以上であり、生体組織の音響インピーダンス値よりも通常は大きくなることから、両者の値に確実に差を設けることができる。このため、第１面と生体組織との界面で超音波を確実に反射させることができる。この結果、音響インピーダンスの測定誤差を抑えることができ、音響インピーダンスの測定値に応じた鮮明な超音波像を生成することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上詳述したように、手段１〜６に記載の発明によると、生体組織の音響パラメータの測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施の形態の超音波画像検査装置を示す概略構成図。
【図２】超音波画像検査装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図３】生体組織を載置した試料支持体を示す拡大断面図。
【図４】超音波の走査範囲を示す説明図。
【図５】音響インピーダンス像の生成処理を示すフローチャート。
【図６】音響インピーダンス像を示す説明図。
【図７】別の実施の形態の試料支持体を示す拡大断面図。
【図８】別の実施の形態の試料支持体を示す拡大断面図。
【図９】音響インピーダンスの測定方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は音響パラメータ測定装置としての超音波画像検査装置を示す概略構成図であり、図２は、その超音波画像検査装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３７】
図１に示されるように、本実施の形態の超音波画像検査装置１は、パルス励起型超音波顕微鏡２と、パーソナルコンピュータ（パソコン）３とを備える。パルス励起型超音波顕微鏡２は、試料ステージ４を有する顕微鏡本体５と、試料ステージ４の下方に設置された超音波プローブ６とを備え、その超音波プローブ６がパソコン３と電気的に接続されている。
【００３８】
本実施の形態の試料ステージ４は、ユーザの手動操作により、水平方向（即ちＸ方向及びＹ方向）に移動できるように構成されている。この試料ステージ４には、生体組織８を載置した試料支持体９が樹脂プレート１０を介して設置されている。より詳しくは、樹脂プレート１０の略中央部に貫通孔１０ａが形成されており、その貫通孔１０ａの上部を塞ぐように試料支持体９が配置されている。生体組織８は、例えば、ラットの小脳から切り出した脳組織であり、３００μｍ〜４００μｍの厚さを有する。また、樹脂プレート１０の貫通孔１０ａは直径が２ｍｍ程度のサイズであり、樹脂プレート１０の上面において貫通孔１０ａの外縁部に接着剤を介して試料支持体９が固定されている。
【００３９】
試料支持体９は、親水性の高分子樹脂材料であるポリビニルアルコールを用いて上面９１（第１面）及び下面９２（第２面）を有する板状に形成された支持基板であって、１．０ｍｍ程度の厚さを有している。本実施の形態における試料支持体９は、水を含有させることにより、生体組織８表面の凹凸に追従可能な柔軟性が付与された状態で使用される。試料支持体９は、音響インピーダンス値が２．０×１０６Ｎｓ／ｍ３である。また、試料支持体９の上面９１において生体組織８のセット部の周縁に、例えばシリコーン樹脂の硬化物からなるリファレンス部材７が設けられている（図３参照）。
【００４０】
超音波プローブ６は、プローブ本体１２と、超音波トランスデューサ１３と、Ｘ−Ｙステージ１４とを備える。プローブ本体１２は、Ｘ−Ｙステージ１４上に設けられており、超音波伝達媒体である水Ｗ１を貯留可能な貯留部１１をその先端部に有する。超音波トランスデューサ１３は、プローブ本体１２の略中心部に配置される。プローブ本体１２の貯留部１１は上部が開口しており、その貯留部１１の開口側を上向きにした状態で超音波プローブ６が試料ステージ４の下方に設置されている。Ｘ−Ｙステージ１４は、プローブ本体１２を試料ステージ４の面方向に沿って二次元的に走査する。
【００４１】
超音波トランスデューサ１３（焦点型超音波振動子）は、パルス励起されることで試料支持体９の下面９２側から生体組織８に対して超音波を照射する。超音波トランスデューサ１３が照射する超音波は、超音波伝達媒体Ｗ１を介して円錐状に収束されて試料支持体９の上面９１（生体組織８の表面）で焦点を結ぶようになっている。なお、超音波トランスデューサ１３としては、口径１．２ｍｍ、焦点距離１．５ｍｍ、中心周波数８０ＭＨｚ、帯域幅５０〜１０５ＭＨｚ（−６ｄＢ）の仕様のものを用いている。
【００４２】
図２に示されるように、超音波プローブ６は、超音波トランスデューサ１３と、Ｘ−Ｙステージ１４と、パルス発生回路２１と、受信回路２２と、送受波分離回路２３と、Ａ／Ｄ変換回路２５と、エンコーダ２６と、コントローラ２７とを備える。
【００４３】
Ｘ−Ｙステージ１４（二次元走査手段）は、超音波の照射点を二次元的に走査させるためのＸステージ１４Ｘ及びＹステージ１４Ｙを備えるとともに、それぞれのステージ１４Ｘ，１４Ｙを駆動するモータ２８Ｘ，２８Ｙを備えている。これらのモータ２８Ｘ，２８Ｙとしては、ステッピングモータやリニアモータが使用される。
【００４４】
各モータ２８Ｘ，２８Ｙにはコントローラ２７が接続されており、該コントローラ２７の駆動信号に応答してモータ２８Ｘ，２８Ｙが駆動される。これらモータ２８Ｘ，２８Ｙの駆動により、Ｘステージ１４Ｘを連続走査（連続送り）するとともに、Ｙステージ１４Ｙを間欠送りとなるよう制御することで、Ｘ−Ｙステージ１４の高速走査が可能となっている。
【００４５】
また、本実施の形態においては、Ｘステージ１４Ｘに対応してエンコーダ２６が設けられ、エンコーダ２６によりＸステージ１４Ｘの走査位置が検出される。具体的に、走査範囲（例えば、縦横１．２ｍｍの走査範囲）を３００×３００個の測定点（ピクセル）に分割した場合、１回のＸ方向（水平方向）の走査が３００分割される。そして、各測定点の位置がエンコーダ２６によって検出されパソコン３に取り込まれる。パソコン３はそのエンコーダ２６の出力に同期して駆動制御信号を生成して、その駆動制御信号をコントローラ２７に供給する。コントローラ２７は、この駆動制御信号に基づいてモータ２８Ｘを駆動する。また、コントローラ２７は、エンコーダ２６の出力信号に基づきＸ方向の１ラインの走査が終了した時点でモータ２８Ｙを駆動して、Ｙステージ１４ＹをＹ方向に１ピクセル分移動させる。
【００４６】
さらに、コントローラ２７は、駆動制御信号に同期してトリガ信号を生成してパルス発生回路２１に供給する。これにより、パルス発生回路２１において、そのトリガ信号に同期したタイミングで励起パルスが生成される。その励起パルスが送受波分離回路２３を介して超音波トランスデューサ１３に供給される結果、超音波トランスデューサ１３から超音波が照射される。
【００４７】
本実施の形態では、Ｘ−Ｙステージ１４の移動に伴って、図４において矢印で示されるように、生体組織８の表面に沿ってＸ方向及びＹ方向に二次元的に超音波の走査が順次行われる。
【００４８】
超音波トランスデューサ１３は、送受波兼用の素子であり、生体組織８で反射した超音波（反射波）を電気信号に変換する。そして、その反射波の信号は、送受波分離回路２３を介して受信回路２２に供給される。受信回路２２は、信号増幅回路を含んで構成されていて、反射波の信号を増幅して出力する。
【００４９】
反射波信号は、Ａ／Ｄ変換回路２５に供給された後、パソコン３に転送される。そして、パソコン３において、生体組織８やリファレンス部材７の反射波信号が抽出される。
【００５０】
パソコン３は、ＣＰＵ３１、Ｉ／Ｆ回路３２、メモリ３３、記憶装置３４、入力装置３５、及び表示装置３６を備え、それらはバス３７を介して相互に接続されている。
【００５１】
ＣＰＵ３１は、メモリ３３を利用して制御プログラムを実行し、システム全体を統括的に制御する。制御プログラムとしては、Ｘ−Ｙステージ１４による二次元走査を制御するためのプログラム、音響インピーダンスを算出するためのプログラム、音響インピーダンス像を表示するためのプログラムなどを含む。
【００５２】
Ｉ／Ｆ回路３２は、超音波プローブ６との間で信号の授受を行うためのインターフェース（具体的には、ＵＳＢインターフェース）である。Ｉ／Ｆ回路３２は、超音波プローブ６に制御信号（コントローラ２７への駆動制御信号）を出力したり、超音波プローブ６からの転送データ（Ａ／Ｄ変換回路２５から転送されるデータなど）を入力したりする。
【００５３】
表示装置３６は、例えば、ＬＣＤやＣＲＴなどのカラーディスプレイであり、生体組織８の画像（音響インピーダンス像）や各種設定の入力画面を表示するために用いられる。入力装置３５は、キーボードやマウス装置などであり、ユーザからの要求や指示、パラメータの入力に用いられる。
【００５４】
記憶装置３４は、磁気ディスク装置や光ディスク装置などであり、制御プログラム及び各種のデータを記憶している。なお、この記憶装置３４に記憶されるデータとしては、試料支持体９の音響インピーダンス値やリファレンス部材７の音響インピーダンス値を含む。
【００５５】
ＣＰＵ３１は、入力装置３５による指示に従い、プログラムやデータを記憶装置３４からメモリ３３へ転送し、それを逐次実行する。なお、ＣＰＵ３１が実行するプログラムとしては、メモリカード、フレキシブルディスク、光ディスクなどの記憶媒体に記憶されたプログラムや、通信媒体を介してダウンロードしたプログラムでもよく、その実行時には記憶装置３４にインストールして利用する。
【００５６】
次に、生体組織８の音響インピーダンス像を生成するためにＣＰＵ３１が実行する処理例について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
まず、超音波プローブ６の初期動作として、ＣＰＵ３１からの指示に基づいてコントローラ２７によりモータ２８Ｘ，２８Ｙが駆動され、走査位置がリファレンス部材７に位置するようにＸ−Ｙステージ１４が移動される。またこのとき、励起パルスがトランスデューサ１３に供給されると、図３に示すように、リファレンス部材７に超音波Ｓｏが照射され、その反射波Ｓｒが受信回路２２で増幅されてＡ／Ｄ変換回路２５でデジタルデータに変換される。そして、ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄ変換回路２５で変換されたデジタルデータをＩ／Ｆ回路３２を介して取得し、そのデータをリファレンス部材７の反射波の強度データとしてメモリ３３に記憶する（ステップ１００）。
【００５８】
その後、ＣＰＵ３１からの指示に基づいてコントローラ２７によりモータ２８Ｘ，２８Ｙが駆動され、Ｘ−Ｙステージ１４による二次元走査が開始される。ＣＰＵ３１は、エンコーダ２６の出力に基づいて測定点の座標データを取得する（ステップ１１０）。そして、超音波照射ステップでは、図３に示すように、生体組織８に超音波Ｓｏが照射され、その反射波Ｓｔが受信回路２２で増幅されてＡ／Ｄ変換回路２５でデジタルデータに変換される。ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄ変換回路２５で変換されたデジタルデータをＩ／Ｆ回路３２を介して取得し、そのデータを生体組織８の反射波の強度データとして座標データに関連付けてメモリ３３に記憶する（ステップ１２０）。
【００５９】
その後、ＣＰＵ３１は、得られたリファレンス部材７及び生体組織８での反射波Ｓｒ，Ｓｔの強度と、リファレンス部材７及び試料支持体９の音響インピーダンスＺｒ，Ｚｓの値とを用いて、上記の式（３）に対応した演算処理を行い測定点での音響インピーダンスＺｔを算出する。そして、ＣＰＵ３１は、算出された音響インピーダンスＺｔを測定点の座標データに関連付けてメモリ３３に記憶する（ステップ１３０）。
【００６０】
その後、ＣＰＵ３１は、算出した音響インピーダンスＺｔに基づいて音響インピーダンス像を生成するための画像処理を行う。詳しくは、ＣＰＵ３１は、音響インピーダンスＺｔを用いてカラー変調処理を行い、音響インピーダンスＺｔの大きさに応じた画像データを生成し、該画像データをメモリ３３に記憶する（ステップ１４０）。これの具体例を挙げると、音響インピーダンスＺｔの値が大きくなるほど赤色系の色調を強くし、音響インピーダンスＺｔの値が小さくなるほど青色系の色調を強くするような画像処理を行う。
【００６１】
ＣＰＵ３１は、全ての測定点での処理が終了し、１画面分の画像データが取得されたか否かを判断する（ステップ１５０）。ここで、全データが取得されていない場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１１０に戻って、ステップ１１０〜１５０の処理を繰り返し実行する。そして、全データが取得された場合には、該データを表示装置３６に転送して、図６に示すような音響インピーダンス像４０（超音波像）を表示させた後、図５の処理を終了する。なお、図６の音響インピーダンス像４０では、生体組織８における音響インピーダンスの違いを色の濃淡で示しているが、実際には、音響インピーダンス値に応じて色分けされたカラー画像として表示される。
【００６２】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６３】
（１）本実施の形態の超音波画像検査装置１では、ポリビニルアルコールからなる試料支持体９を用いている。ポリビニルアルコールは、親水性の高分子樹脂材料であるため、従来技術のように水膜を介在させなくても試料支持体９の上面９１に生体組織８を密着させることができる。この場合、測定の準備作業として従来技術のように試料支持体９の上面に水滴を落とす必要がないため、測定の準備作業を簡素化することができる。また、試料支持体９の音響インピーダンス値が２．０×１０６Ｎｓ／ｍ３であり、生体組織８の音響インピーダンス値よりも確実に大きくなる。ゆえに、両者の値に０．２×１０６Ｎｓ／ｍ３よりも大きい差を設けることができる。このため、試料支持体９の上面９１と生体組織８との界面で超音波を確実に反射させることができる。この結果、音響インピーダンスの測定誤差を抑えることができ、音響インピーダンスの測定値に応じた鮮明な音響インピーダンス像４０を生成することができる。
【００６４】
（２）本実施の形態の試料支持体９は、高分子樹脂材料であるポリビニルアルコールを用いて形成されるので、形状寸法（厚さや平坦度など）及び音響インピーダンス値の製造バラツキがない高品質の試料支持体９を比較的低コストで大量に製造することができる。また、試料支持体９を形成するポリビニルアルコールは、生体組織８に対して非浸潤性を有する材料であるため、音響インピーダンスの測定後、生体組織８の表面にポリビニルアルコールの一部が付着したまま残ることなく、生体組織８を試料支持体９から確実に取り外すことができる。このため、音響インピーンダンスの測定後の生体組織８を他の異なる検査（例えば、病理実験など）に用いることができる。
［第２の実施の形態］
【００６５】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図７に基づき説明する。図７には、本実施の形態における試料支持体４１の断面図を示している。本実施の形態の試料支持体４１も、第１の実施の形態と同様に、起型超音波顕微鏡２の試料ステージ４における樹脂プレート１０に設置された状態で使用される。
【００６６】
図７に示されるように、試料支持体４１は、ポリスチレンなどの樹脂材料を用いて板状に形成された支持基板４２と、親水性材料であるゼラチンを用いて支持基板４２上に形成されたゼラチン層４３（試料載置層）とからなる。
【００６７】
ゼラチン層４３は、生体組織８よりも音響インピーダンス値が大きくなるようゼラチンの濃度を調整して形成されている。具体的には、ゼラチン層４３は、ゼラチンの濃度が４０％であり、音響インピーダンス値が１．８２×１０６Ｎｓ／ｍ３である。また、ゼラチン層４３の厚さは０．３ｍｍ程度であり、支持基板４２の厚さは０．７ｍｍ程度である。
【００６８】
試料支持体４１において、ゼラチン層４３の上面４３ａ（第１面）に生体組織８が載置されるとともに、生体組織８のセット部の周縁にリファレンス部材７が設けられる。そして、支持基板４２の下面４２ａ（第２面）側に超音波伝達媒体Ｗ１を介して超音波トランスデューサ１３が配置されるようになっている。
【００６９】
本実施の形態の試料支持体４１では、比較的柔らかい材質のゼラチン層４３上に生体組織８を載置しているので、生体組織８表面の凹凸に追従させた状態でゼラチン層４３の第１面４３ａを確実に密着させることができる。また、ゼラチン層４３よりも硬い樹脂材料を用いて支持基板４２を形成しているので、支持基板４２上にゼラチン層４３を介して生体組織８を確実に支持することができる。従って、本実施の形態の試料支持体４１を用いた場合でも、生体組織８の音響インピーダンスを正確に測定することができる。
【００７０】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００７１】
・上記第１の実施の形態では、親水性の高分子樹脂材料であるポリビニルアルコールを用いて試料支持体９を形成していたが、これに限定されるものではない。音響インピーダンス値が生体組織８の音響インピーダンス値よりも大きな材料であれば、他の親水性材料を用いて試料支持体９を形成してもよい。また、図８に示されるように、ポリビニルアルコールからなる試料支持体９において、その下面９２（第２面）側を疎水性皮膜４５で被覆した構造としてもよい。ここで、ポリビニルアルコールからなる試料支持体９は、水に浸かると膨潤して強度が弱くなる。これに対して、図８の試料支持体９は、水Ｗ１を接触させる下面９２側が疎水性皮膜４５で保護されるので、その強度を十分に保つことができる。なお、疎水性皮膜４５は試料支持体９の下面９２に化学処理を施すことによって形成してもよいし、樹脂塗料などをコーティングすることによって形成してもよい。
【００７２】
・上記第２の実施の形態において、試料支持体４１を構成する支持基板４２は、ポリスチレンを用いて形成されるものであったが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの他の樹脂基板を用いて形成されていてもよい。また、樹脂基板以外に、寒天からなる寒天基板を支持基板４２として用いてもよい。なおこの場合、十分な強度を確保するために寒天基板の厚さは２ｍｍ程度とすることが好ましい。また、試料支持体４１を構成する試料載置層としては、ゼラチン層４３以外にグルコマンナン、デンプン、キチン、キトサンなどの多糖類を用いて形成してもよい。
【００７３】
・上記各実施の形態では、生体組織８の表面の音響インピーダンスＺｔを測定してその表面画像として音響インピーダンス像４０を表示せるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、密度や体積弾性率などの音響パラメータを測定して、それら音響パラメータに応じた超音波像を表示させるように構成してもよい。
【００７４】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００７５】
（１）手段１乃至５のいずれかにおいて、前記親水性材料は、前記生体組織に対して非浸潤性を有する材料であることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００７６】
（２）手段１乃至５のいずれかにおいて、前記第１面上にリファレンス部材を有することを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００７７】
（３）手段１乃至３のいずれかにおいて、前記超音波伝達媒体は水であり、前記第２面側は疎水性皮膜で被覆されていることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００７８】
（４）手段２において、前記高分子樹脂材料が、分子中に水酸基を有するポリビニルアルコールであることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００７９】
（５）手段２において、前記高分子樹脂材料が分子中に非極性基を有するポリマーであることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８０】
（６）技術的思想（５）において、前記非極性基が、水酸基、アミノ基、硝酸基、硫酸基、酢酸基であることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８１】
（７）手段２または３において、前記高分子樹脂材料は、光透過性を有することを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８２】
（８）手段４または５において、前記支持基板及び前記試料載置層は光透過性を有することを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８３】
（９）手段４または５において、前記試料載置層の厚さは０．２ｍｍ以上であり、前記試料載置層に前記支持基板を重ね合わせた合計の厚さは２．５ｍｍ未満であることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８４】
（１０）手段５において、前記ゼラチン層におけるゼラチンの濃度が４０％以上であることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【００８５】
（１１）手段５において、前記支持基板は、寒天を用いて形成された寒天基板であることを特徴とする音響パラメータ測定装置用試料支持体。
【符号の説明】
【００８６】
１…音響パラメータ測定装置としての超音波画像検査装置
２…超音波顕微鏡としてのパルス励起型超音波顕微鏡
８…生体組織
９，４１…試料支持体
１３…焦点型超音波振動子としての超音波トランスデューサ
１４…二次元走査手段としてのＸ−Ｙステージ
４２ａ，９２…第２面としての下面
４３ａ, ９１…第１面としての上面
Ｓｏ…超音波
Ｓｔ…反射波
Ｚｔ…音響パラメータとしての音響インピーダンス
Ｗ１…音波伝達媒体としての水
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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