(57)【要約】【課題】このような測定方法では、１点のデータを解析するために、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚステップでデータを取るには、２１回の測定がという問題があった。【解決手段】インパルス発信機１から広帯域の周波数、例えば１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子２に発信すると、超音波振動子２は複数の周波数を含む超音波をガラス基板３の上に載置されて超音波伝播媒体４で覆われた試料５に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子２で受信され、超音波振動子２で受信された反射波は受信機６で受信されて増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能８ａとベクトル表示変換機能８ｂを設けたパーソナルコンピュータ８に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置９で表示される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数を含むインパルスを発信するインパルス発信機と、該インパルス発信機から出力されたインパルスを入力することによって超音波を出力する超音波振動子と、試料を載置したガラス基板と、前記超音波振動子から前記ガラス基板及び前記試料に照射された超音波の反射波を受信して増幅する受信機と、該受信機からの反射波信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能とフーリエ変換された信号を前記試料の音速を解析する音速解析機能とを設けたパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータの出力を表示する表示装置とからなり、前記インパルス発信機からの１回の出力によって取り込まれた超音波の反射波信号を前記パーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換して、得られたデータをベクトル表示変換機能に入力して、それぞれの周波数ごとの前記試料のベクトルを演算し、演算されたベクトルを前記表示装置で表示することにより、表示された軌跡より試料の特性を求めることを特徴とする超音波顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、切り出した組織の音速を１回の超音波の照射で周波数ごとに表示する超音波顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波顕微鏡で組織音速を測定する場合、例えば、１０μｍの組織切片をスライドガラス上にセットし、超音波顕微鏡で１００ＭＨｚから２００ＭＨｚまでを５ＭＨｚステップで周波数を変えながら測定して、取得されたデータから極大値を示す周波数と極小値を示す周波数を求め、それぞれの周波数に対して求められたデータを図４に示すように論理計算グラフのそれぞれの点Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎでそれぞれプロットし、このプロットされた線図より試料の組織の音速を求めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような測定方法では、点Ａ１〜点Ａｎのデータを解析するために、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚを５ＭＨｚステップでデータを取るには、２１回の測定が必要になるり、多大な時間をようするとともに、周波数の不安定性が誤差要因となるなどの問題がった。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、複数の周波数を含むインパルスを発信するインパルス発信機と、該インパルス発信機から出力されたインパルスを入力することによって超音波を出力する超音波振動子と、試料を載置したガラス基板と、前記超音波振動子から前記ガラス基板及び前記試料に照射された超音波の反射波を受信して増幅する受信機と、該受信機からの反射波信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能とフーリエ変換された信号を前記試料の音速を解析する音速解析機能とを設けたパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータの出力を表示する表示装置とからなり、前記インパルス発信機からの１回の出力によって取り込まれた超音波の反射波信号を前記パーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換して、得られたデータをベクトル表示変換機能に入力して、それぞれの周波数ごとの前記試料のベクトルを演算し、演算されたベクトルを前記表示装置で表示することにより、表示された軌跡より試料の特性を求めるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波をデジタル変換し、フーリエ変換したデータをパーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換することにより、一度に複数の周波数のそれぞれの周波数における試料のベクトル軌跡を求めることができるので、この求められたそれぞれの周波数のベクトルを表示させて軌跡を描くことにより、この軌跡から試料の特性を求めることができる。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図で、インパルス発信機１から広帯域の周波数、例えば１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子２に発信すると、超音波振動子２は複数の周波数を含む超音波をガラス基板３の上に載置されて超音波伝播媒体４で覆われた試料５に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子２で受信され、超音波振動子２で受信された反射波は受信機６で受信されて増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能８ａとベクトル表示変換機能８ｂを設けたパーソナルコンピュータ８に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置９で表示される。
【０００７】
ここで、本発明の原理を説明すると、まず、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ガラス基板３に試料５がない場合に超音波振動子２から照射されたインパルス超音波ＡＷによって、ガラス基板５から反射信号Ｓｒｅｆが生じるが、ガラス基板３に試料がある場合は、基板からの反射信号Ｓｄと試料５表面からの反射信号ＳＳが生じる。そして、これらの受波信号ベクトルＳｄとＳｓは、図３に示すように、２つの反射波の和Ｓｄ＋Ｓｓとなり、又、周波数を変化することにより基板からの反射信号Ｓｄは０を中心として回転し、試料５表面からの反射信号ＳＳは信号Ｓｄの先端で回転するので、２つの信号ベクトルＳｄ＋Ｓｓはそれぞれ回転し、図４に示すように、それぞれの周波数に対応した２つの信号ベクトルＳｄ＋Ｓｓの先端の軌跡Ａを表示装置９に表示することができる。
【０００８】
このように構成した本実施例では、複数の周波数を含むインパルスによって得られる基板からの反射信号Ｓｄと試料５表面からの反射信号ＳＳのベクトルを演算して、表示装置９で表示することにより、表示された軌跡Ａから試料の周波数特性を知ることができ、この軌跡Ａを演算して表示する時間は短く、手術中の組織診断の可能な時間が実現でき、又、１回の送受信で軌跡Ａを表示することができるため、測定中に試料の温度が上昇することないので精度が上がるという利点がある。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波顕微鏡は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波の受信信号のベクトルの軌跡を表示することにより、複数の周波数のそれぞれの周波数における試料の軌跡が表示されるので、１回の超音波の送受信で各周波数の組織音速軌跡を求めことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図である。
【図２】図１の装置において音速及び厚さを求める状態を示した図である。
【図３】図１の装置において、反射波のベクトルを複素平面上に表現した図である。
【図４】図３の反射波のベクトルの軌跡を表示した図である。
【符号の説明】
１                インパルス発信機
２                超音波振動子
３                ガラス基板
４                伝播媒体（水）
５                試料
６                受信機
７                Ａ／Ｄ変換器
８                パーソナルコンピュータ
９                表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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