(57)【要約】【課題】  測定感度を向上する。【解決手段】  振動板は探触子に対向するように配置され、振動板は駆動部によって駆動されて振動する。振動板は、微少振動しつつ、探触子から発信された超音波を反射し、ドプラ信号を生成する。  このように、板状の標準反射体を採用すれば、微少振動（小振幅）によって超音波を変調し得るパワーが得られる。また小振幅による変調を実行することによって、振動板の振動パターンを安定化でき、ひいては試験系を安定化し得る。  容器内には、探触子と振動板との間に超音波半反射体が配置され、超音波の一部のみを振動板、探触子に導くので、超音波の強度を調節し得る。  すなわち、試験系の安定化と超音波強度の適正化により、測定感度を向上し得る。  また、超音波半反射体を設けたことにより、探触子と、振動板との位置関係の自由度が高まる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波媒体が充填された容器と、
前記容器内で、前記超音波媒体に接触する振動板と、
前記振動板を駆動する駆動部と、
前記容器内で、前記超音波媒体に超音波を入力し得る探触子と、
前記探触子から発信された超音波の一部を前記振動板に導き、かつ前記振動板で反射された超音波の一部を前記探触子に導く超音波導体と、
を備え、前記探触子に超音波ドプラ診断装置が接続された、超音波ドプラ診断装置のため感度試験装置。
【請求項２】
前記探触子と前記振動板は相対向するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の感度試験装置。
【請求項３】
前記超音波導体は、前記探触子と前記振動板の間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の感度試験装置。
【請求項４】
前記超音波導体は、前記探触子から前記振動板に向かう方向に対して４５度傾斜していることを特徴とする請求項３記載の感度試験装置。
【請求項５】
前記超音波導体は、超音波半反射体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の感度試験装置。
【請求項６】
前記超音波導体は、超音波半透過体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の感度試験装置。
【請求項７】
前記振動板は、平面振動板であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の感度試験装置。
【請求項８】
前記振動板は、凹面振動板であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の感度試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波胎児心拍数検出装置等の超音波ドプラ診断装置のための感度試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波ドプラ診断装置は、感度検査が不可欠であるが、胎児の心拍数を観測する超音波胎児心拍数検出装置に関して、非特許文献１の感度検査装置、検査方法が規定されている。同検査装置および検査方法は古くより本願出願人が実施していたものであり、日本規格協会において、ほぼそのまま採用された。
【０００３】
図８に示すように、非特許文献１の感度検査装置は、上端が開口した水槽７００に、超音波媒体として脱気水７０２を充填し、水槽７００底部に探触子７０４を装着し、水槽７００上端から脱気水７０２内に標準反射体（硬球）７０６を挿入したものである。
【０００４】
硬球７０６は駆動部７０８によって駆動されて上下に振動し、探触子７０４から発信された超音波を反射する。これによってドプラ信号が生成され、探触子７０４によって検出される。
【０００５】
探触子７０４には被検査装置７１０が接続され、被検査装置７１０には実効値測定装置７１２、波形発生器７１４が接続されている。駆動部７０８には波形発生器７１４およびオシロスコープ７１６が接続されている。
【０００６】
脱気水７０２の表面は音響減衰部７１８によって覆われ、水槽７００の内側面には必要に応じて音響減衰部７２０が貼付される。また探触子７０４は音響減衰部７２２を介して水槽７００の底面に装着されている。
【０００７】
【非特許文献１】ＪＩＳＴ１５０６「超音波手持探触子形ドップラ胎児心拍数検出装置性能要求事項，試験方法及び表示
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図８の感度試験装置は、硬球７０６の振動方向が超音波入射方向に対して傾斜すると測定感度が低下するが、硬球７０６は一般にカンチレバーで支持されるため、円弧運動をすることになり、測定状態が安定せず、また充分な測定感度が得られない。
さらに、図８の構成では、探触子７０４と標準反射体（硬球）７０６との配置（位置関係）の自由度がない。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題点を解消すべく創案されたもので、超音波ドプラ診断装置の感度試験における測定感度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る超音波ドプラ診断装置のため感度試験装置は、超音波媒体が充填された容器と、前記容器内で、前記超音波媒体に接触する振動板と、前記振動板を駆動する駆動部と、前記容器内で、前記超音波媒体に超音波を入力し得る探触子と、前記探触子から発信された超音波の一部を前記振動板に導き、かつ前記振動板で反射された超音波の一部を前記探触子に導く超音波導体とを備え、前記探触子に超音波ドプラ診断装置が接続されている。
振動板は、微少振動によって、超音波に変調を与えることができるため、試験系が安定化する。また、超音波導体によって、振動板、探触子に到達する波動の強度を調節し得る。これによって、測定感度を高めることができる。
【００１１】
本発明に係る超音波ドプラ診断装置のため感度試験装置において、前記探触子と前記振動板は、例えば、相対向するように配置され、前記超音波導体は、例えば、前記探触子と前記振動板の間に配置される。この場合、前記超音波導体は、例えば、前記探触子から前記振動板に向かう方向に対して４５度傾斜して配置される。
【００１２】
本発明に係る超音波ドプラ診断装置のため感度試験装置において、前記超音波導体は、超音波半反射体あるいは超音波半透過体とすることができる。
【００１３】
本発明に係る超音波ドプラ診断装置のため感度試験装置において、前記振動板は、平面振動板あるいは凹面振動板とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、超音波ドプラ診断装置の感度試験における測定感度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例１を示すブロック図、図２は、図１の感度試験装置における主要部を示す縦断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線に沿う縦断面図、図４は、超音波半反射体による超音波透過特性を示す概念図である。
【００１７】
図１〜図３において、超音波ドプラ診断装置の感度試験装置は、上端が開口した水槽等の容器１０００に、超音波媒体として脱気水１００２を充填し、容器１０００上端部に探触子１００４を配置し、容器１０００底部には標準反射体としての平面の振動板１０５０を配置してなる。
【００１８】
振動板１０５０は探触子１００４に対向するように配置され、かつ脱気水１００２に接触している。振動板１０５０は駆動部１００８に連結されており、駆動部１００８によって駆動されて、所定の振動数、振動パターンで振動する。振動板１０５０は、微少振動しつつ、探触子１００４から発信された超音波を反射し、これによってドプラ信号を生成する。ドップラ信号は探触子１００４によって検出される。
【００１９】
このように、板状の標準反射体を採用すれば、微少振動（小振幅）によって超音波を変調し得るパワーが得られる。また小振幅による変調を実行することによって、振動板１０５０の振動パターンを安定化でき、ひいては試験系を安定化し得る。
【００２０】
容器１０００内には、探触子１００４と振動板１０５０との間に、探触子１００４から発信された超音波の一部を振動板１０５０方向に透過する超音波導体として、超音波半反射体１０６０が配置されている。また、超音波半反射体１０６０は、振動板１０５０で反射された超音波（ドプラ信号）の一部を探触子１００４に導く。
【００２１】
このように、超音波半反射体１０６０によって超音波の一部のみを振動板１０５０、探触子１００４に導くので、超音波の強度を調節し得る。すなわち、試験系の安定化と超音波強度の適正化により、測定感度を向上し得る。
【００２２】
なお探触子１００４から発信される超音波は、例えば２〜５ＭＨｚであり、振動板１０５０の振動数は、例えば５００Ｈｚである。
【００２３】
容器１０００の内側面には音響減衰部１０２０が貼設され、脱気水１００２の表面は音響減衰部１０１８によって覆われている。これによって、超音波半反射体１０６０によって反射された超音波が吸収され、検出すべきドプラ信号に対するノイズを最小限に抑えうる。
【００２４】
図１に示すように、探触子１００４には被検査装置１０１０が接続され、被検査装置１０１０には実効値測定装置１０１２、波形発生器１０１４が接続されている。駆動部１００８には波形発生器１０１４およびオシロスコープ１０１６が接続されている。
【００２５】
図２に示すように、探触子１００４から振動板１０５０に向かう方向（音線ＣＬで示す。）に対して、超音波半反射体１０６０は、角度θだけ傾斜している。角度θは、超音波半反射体１０６０の超音波に対する減衰率（透過率の逆数）を決定する。
【００２６】
図３に示すように、超音波半反射体１０６０は容器１０００側面から支持軸１０７０、１０７２によって支持される。
【００２７】
図４において、探触子１００４から発信された超音波ＵＳ１は、超音波半反射体１０６０に対して入射角θで入射し、超音波ＵＳ１の一部ＵＳ２は屈折角γで超音波半反射体１０６０を透過し、その他の超音波ＵＳ３は側方に反射する。
【００２８】
このときの超音波半反射体１０６０における、超音波ＵＳ１の透過率Ｔｐは、
Ｔｐ＝２Ｚ１ｃｏｓθ／（Ｚ２ｃｏｓθ＋Ｚ１ｃｏｓγ）        式（１）
となる。
【００２９】
ここに、Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ超音波媒質１００２、超音波半反射体１０６０の音響インピーダンスであり、音響インピーダンスは、密度に音速を乗じたものである。すなわち、超音波媒質１００２の密度ρ１、音速Ｃ１、超音波半反射体１０６０の密度ρ２、音速Ｃ２とすると、
Ｚ1＝ρ１ｃ１                                              式（２）
Ｚ2＝ρ2ｃ2                                              式（３）
となる。
【００３０】
そして入射角θの臨界角をθｃとすると、
θｃ＝ａｒｃｓｉｎ（ｃ１／ｃ２）                          式（４）
である。
【００３１】
超音波半反射体１０６０の設定角度θ、材質は式（１）で与えられる透過率に基づき選択すべきであり、例えばアクリル樹脂によって形成される。
【００３２】
なお、超音波導体として、超音波半反射体に替えて超音波半透過体も使用でき、超音波の一部を振動板１０５０、探触子１００４に導く、振動板１０５０、探触子１００４に入射する超音波強度を適正化し得る任意の超音波導体を採用し得る。
【実施例２】
【００３３】
図５は、本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例２における主要部を示す縦断面図である。
実施例１では超音波半反射体１０６０を透過した超音波ＵＳ２を振動板１０５０に入射したが、実施例２では超音波半反射体１０６０で反射された超音波ＵＳ３を振動板１０５０に入射する。
【００３４】
図５において、振動板１０５０およびその駆動部１００８は容器１０００の側面に設けられ、超音波半反射体１０６０で反射された超音波ＵＳ３が振動板１０５０に入射する。
【００３５】
実施例２は実施例１と同様の効果を奏する。
【００３６】
このように、超音波半反射体１０６０を設けたことにより、探触子１００４と、振動板１０５０との位置関係の自由度が高まる。
【実施例３】
【００３７】
図６は、本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例３における主要部を示す縦断面図である。
実施例１では探触子１００４、振動板１０５０が上下に配置されていたが、実施例３では両者を容器１０００の側面に取り付け、水平方向に対向配置する。
【００３８】
すなわち、探触子１００４、振動板１０５０の配置は上下方向に限定されない。
【００３９】
なお実施例３では、超音波媒質１００２表面に超音波減衰部１０１８を設け、容器内面の超音波減衰部１０２０を容器１０００底面にも設けて、超音波半反射体１０６０によって反射された超音波を充分に吸収している。これによってノイズ除去を図っている。
【実施例４】
【００４０】
図７は、本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例４における主要部を示す縦断面図である。
実施例１〜３では振動板１０５０は平面振動板とされたが、図７に示すように、凹面振動板１０５０としてもよい。  
【００４１】
すなわち振動板１０５０は平面に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例１を示すブロック図である。（実施例１）
【図２】図１の感度試験装置における主要部を示す縦断面図である。（実施例１）
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線に沿う縦断面図である。（実施例１）
【図４】超音波半反射体による超音波透過特性を示す概念図である。（実施例１）
【図５】本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例２における主要部を示す縦断面図である。（実施例２）
【図６】本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例３における主要部を示す縦断面図である。（実施例３）
【図７】本発明に係る超音波ドプラ診断装置の感度試験装置の実施例３における主要部を示す縦断面図である。（実施例４）
【図８】従来の感度試験装置を示すブロック図である。（従来例）
【符号の説明】
【００４３】
１０００  容器
１００２  脱気水
１００４  探触子
１００８  駆動部
１０１０  被検査装置
１０１２  実効値測定装置
１０１４  波形発生器
１０１６  オシロスコープ
１０１８  超音波減衰部
１０２０  超音波減衰部
１０５０  振動板
１０６０  超音波半反射体
１０７０、１０７２  支持軸
【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】
2008093288.tif 000009
【図８】
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