(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具の被測定部を測定して該超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている超音波生体組織評価システムであって、
前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記被測定部が規定状態である場合に、前記校正を開始するよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。
【請求項２】
前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とに基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている請求項１に記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項３】
前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている請求項１に記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項４】
被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具の被測定部を測定して該超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている超音波生体組織評価システムであって、
前記被測定部を複数の状態とし、前記各状態において前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記各状態において前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。
【請求項５】
前記超音波生体組織評価装置の校正結果は、前記複数の状態での誤差を補正する関数である請求項４に記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項６】
前記特性情報は、前記被測定部が規定状態のときの情報であり、前記被測定部の測定値は、前記被測定部が規定状態のときの測定値である請求項２ないし５のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項７】
前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記校正を開始するよう構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項８】
前記超音波生体組織評価装置は、該超音波生体組織評価装置の校正結果を記憶する記憶手段を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項９】
前記特性情報は、前記被測定部内における超音波の音速および／または波動伝導特性に関する情報である請求項１ないし８のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１０】
前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得するよう構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１１】
前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行う少なくとも１つの振動子を有し、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得するよう構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１２】
前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報を報知する報知手段を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１３】
前記被測定部の状態を変化させる状態変化手段を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１４】
前記状態変化手段は、前記被測定部を加熱する加熱手段と、前記被測定部を冷却する冷却手段との少なくとも一方を有する請求項１３に記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１５】
前記状態変化手段は、ぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子により、前記被測定部を加熱または冷却するよう構成されている請求項１３に記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１６】
前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている請求項１３ないし１５のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１７】
前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて、前記被測定部が規定状態となるように前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている請求項１３ないし１５のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【請求項１８】
前記被測定部が規定状態である場合、その旨を報知する報知手段を有する請求項１７に記載の超音波生体組織評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波により生体組織の評価を行う超音波生体組織評価システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波生体組織評価装置として、例えば人間の踵骨を関心部位とした超音波骨評価装置等が知られている。この超音波骨評価装置では、人間の踵骨に対して超音波を照射し、骨を通過した超音波の音速や減衰度合いの測定値を骨の健常さの評価値としている。
【０００３】
しかしながら、超音波骨評価装置では、各計測機構の経時変化等により測定結果に誤差が生じる可能性がある。
【０００４】
このため、被測定者を測定する前に、測定結果に誤差が生じていないかをチェックしたり、誤差が生じている場合には、誤差を修正するように校正が行われている。
【０００５】
このような超音波骨評価装置の品質管理や校正には、通常、ファントムと呼ばれるテスト用の被測定部材が用いられ、このファントムに対して測定を行う。
【０００６】
しかしながら、どのような構成材料で形成されたファントムであっても、その温度が変化すると、超音波の音速や減衰度合いが変化してしまうという問題がある。
【０００７】
例えば、ファントムをアクリル樹脂で形成した場合、その温度が１０℃の時と４０℃の時とでは、超音波の音速が８０ｍ／ｓも異なる。これは、アクリル樹脂を通過する超音波の音速が約２７００ｍ／ｓ程度であるとすると、約３％の誤差となる。
【０００８】
また、超音波の減衰度合いについても、音速ほどではないにしろ、温度差による誤差が生じる。
【０００９】
ファントムを用いて超音波骨評価装置の品質管理や校正を行う場合、操作者は、ファントムを測定し、その測定結果を“本来得られるべき値”と比較して測定精度を確認し、また、測定誤差が認められた場合はその誤差を修正するような校正を行う。
【００１０】
しかしながら、前述したように、温度環境の変化によりファントムにおける音速や減衰度合い（ファントムの特性）が変化してしまうので、基準となる“本来得られるべき値”の正確な値がわからないまま超音波骨評価装置の品質管理や校正を行う。また、音速についての許容範囲を例えば「２７００ｍ／ｓ〜２７８０ｍ／ｓ」というように、かなりの幅を持たせる必要がある。これらのことは、超音波骨評価装置の測定精度の向上を阻害する要因となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、超音波生体組織評価装置の品質管理や校正の精度を向上させることができる超音波生体組織評価システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１８）の本発明により達成される。
【００１３】
（１）  被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具の被測定部を測定して該超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている超音波生体組織評価システムであって、
前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記被測定部が規定状態である場合に、前記校正を開始するよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。
（２）  前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とに基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている上記（１）に記載の超音波生体組織評価システム。
（３）  前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている上記（１）に記載の超音波生体組織評価システム。
（４）  被検体に対し超音波の送受信を行って生体組織の評価を行う超音波生体組織評価装置と、
前記超音波生体組織評価装置により測定されるテスト用の被測定部と、前記被測定部の特性情報を取得する特性情報取得手段とを有し、前記超音波生体組織評価装置の校正に用いる校正用器具とを備え、
前記超音波生体組織評価装置により前記校正用器具の被測定部を測定して該超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されている超音波生体組織評価システムであって、
前記被測定部を複数の状態とし、前記各状態において前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報から得られる値と、前記各状態において前記超音波生体組織評価装置により測定された前記被測定部の測定値とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、前記超音波生体組織評価装置の校正を行うよう構成されていることを特徴とする超音波生体組織評価システム。
（５）  前記超音波生体組織評価装置の校正結果は、前記複数の状態での誤差を補正する関数である上記（４）に記載の超音波生体組織評価システム。
（６）  前記特性情報は、前記被測定部が規定状態のときの情報であり、前記被測定部の測定値は、前記被測定部が規定状態のときの測定値である上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
（７）  前記超音波生体組織評価装置の校正を行う際、前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記校正を開始するよう構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
（８）  前記超音波生体組織評価装置は、該超音波生体組織評価装置の校正結果を記憶する記憶手段を有する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１４】
（９）  前記特性情報は、前記被測定部内における超音波の音速および／または波動伝導特性に関する情報である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１５】
（１０）  前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得するよう構成されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１６】
（１１）  前記特性情報取得手段は、前記被測定部に対し超音波の送受信を行う少なくとも１つの振動子を有し、前記被測定部に対し超音波の送受信を行って前記特性情報を取得するよう構成されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１７】
（１２）  前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報を報知する報知手段を有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１８】
（１３）  前記被測定部の状態を変化させる状態変化手段を有する上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００１９】
（１４）  前記状態変化手段は、前記被測定部を加熱する加熱手段と、前記被測定部を冷却する冷却手段との少なくとも一方を有する上記（１３）に記載の超音波生体組織評価システム。
【００２０】
（１５）  前記状態変化手段は、ぺルチェ素子を有し、該ぺルチェ素子により、前記被測定部を加熱または冷却するよう構成されている上記（１３）に記載の超音波生体組織評価システム。
【００２１】
（１６）  前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている上記（１３）ないし（１５）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００２２】
（１７）  前記特性情報取得手段により取得した前記特性情報に基づいて、前記被測定部が規定状態となるように前記状態変化手段の駆動を制御するよう構成されている上記（１３）ないし（１５）のいずれかに記載の超音波生体組織評価システム。
【００２３】
（１８）  前記被測定部が規定状態である場合、その旨を報知する報知手段を有する上記（１７）に記載の超音波生体組織評価システム。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の超音波生体組織評価システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す超音波骨評価装置の校正用器具を示す斜視図、図３は、図１および図２に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図、図４は、図１に示す超音波骨評価装置の回路構成を示すブロック図である。
【００３５】
これらの図に示す超音波骨評価システム（超音波生体組織評価システム）１は、被測定者の踵（かかと）の部分（被検体）に対して超音波の送受信を行い、踵骨（生体組織）を伝搬（通過）する超音波の音速および減衰度合い（波動伝導特性）を測定し、その測定値に基づいて骨評価（生体組織の評価）を行うものである。
【００３６】
超音波骨評価システム（超音波生体組織評価システム）１は、超音波骨評価装置（超音波生体組織評価装置）２と、その校正（品質管理）に用いる校正用器具（ファントム）３とを有している。
【００３７】
図２に示すように、校正用器具３は、テスト用の被測定部（テストピース）１２の特性情報を取得する機能を持つものであり、その被測定部１２および振動子２０で構成されたブロック体１１と、コントローラ１４とを有している。
【００３８】
前記特性情報としては、例えば、被測定部１２内における超音波の音速、減衰度合い（波動伝導特性）等が挙げられる。
【００３９】
被測定部１２は、後述する超音波骨評価装置２の測定部に装着され、テスト測定される部位であり、中実の立方体形状をなしている。この被測定部１２の構成材料としては、例えば、アクリル樹脂等の各種樹脂等が挙げられる。
【００４０】
被測定部１２の図１および図２中上面には振動子２０が貼り付けられている。
この振動子２０は、ケーブル２２を介してコントローラ１４に接続されている。
【００４１】
コントローラ１４は、中空の直方体形状の筺体（ケーシング）２４を有している。
【００４２】
コントローラ１４の筺体２４の図２中上面には電源スイッチ２６および表示部（報知手段）１６が設置されている。この表示部１６としては、例えば、液晶（ＬＣＤ）表示パネル、ＥＬ表示パネル等が挙げられる。
【００４３】
また、図３に示すように、コントローラ１４には電源ケーブル３０が接続されている。
【００４４】
また、コントローラ１４は、電源スイッチ２６を介して電源ケーブル３０に接続された電源部３２と、振動子２０に接続された送受信ユニット２８と、制御部３６と、演算部３８とを有している。
【００４５】
コントローラ１４の制御部３６には、表示部１６、演算部３８、送受信ユニット２８およびペルチェ素子ドライブ部３４が接続されている。ブロック体１１の振動子２０は、ケーブル２２を介してコントローラ１４の送受信ユニット２８に接続されている。なお、図示を省略しているが、電源部３２からは、校正用器具３を構成する各部位に電力が供給される。
【００４６】
ここで、前記振動子２０、送受信ユニット２８、制御部３６および演算部３８により、被測定部１２の特性情報を取得する特性情報取得手段が構成される。
【００４７】
図１は、超音波骨評価装置２に、校正用器具３のブロック体１１の被測定部１２を装着した状態を示す。
【００４８】
超音波骨評価装置２は、前述したように、被測定者の踵の部分（被検体）に対して超音波の送受信を行い、踵骨（生体組織）を伝搬（通過）する超音波の音速および減衰度合いを測定し、その測定値に基づいて骨評価（生体組織の評価）を行うものである。
【００４９】
図１に示すように、超音波骨評価装置２は、直方体形状の筺体４０を有し、この筺体４０の図１中上面には、被測定者の足を載置するための載置台４２となる凹部が形成され、この載置台４２の奥側の両側面には、超音波を送受信するための一対の振動子（測定部）４４が設置されている。
【００５０】
また、筺体４０の図１中上面には、一対の振動子４４の間の間隔を調整するためのハンドル４６が設置されている。
【００５１】
また、図４に示すように、超音波骨評価装置２は、送信用の振動子４４に接続された送信ユニット５８と、受信用の振動子４４に接続された受信ユニット６０と、ＭＰＵ部６２と、校正結果等が記憶される記憶部（記憶手段）６４と、超音波骨評価装置２を操作する操作部６５と、電源スイッチ６８を介して電源ケーブル７０に接続された電源部７２とを有している。なお、図示を省略しているが、電源部７２からは、超音波骨評価装置２を構成する各部位に電力が供給される。
【００５２】
超音波骨評価装置２のＭＰＵ部６２には、送信ユニット５８、受信ユニット６０、記憶部６４および操作部６５が接続されている。
【００５３】
次に、超音波骨評価システム１の作用（使用方法）について説明する。
【００５４】
まず、校正用器具３の被測定部１２のテスト測定の場合について説明する。
図１に示すように、まず、一対の振動子４４の間の載置台４２の上に校正用器具３のブロック体１１を載置し、ハンドル４６を回して、一対の振動子４４の先端を被測定部１２の両側面に当接させる。
【００５５】
次に、この状態で校正用器具３および超音波骨評価装置２の電源を入れる。校正用器具３の電源を入れると、振動子２０から超音波パルス（送信波）が送出され、その超音波パルスは、被測定部１２の図１および図２中底面で反射し、振動子２０で受信される。
【００５６】
振動子２０で受信された信号は、制御部３６を介して演算部３８へ送信される。そして演算部３８は、この受信された信号に基づいて超音波の伝搬時間や減衰度合い等の測定値を算出する。
【００５７】
さらに、演算部３８は、既知である被測定部１２の図１および図２中上下方向の長さをも利用して所定の演算を行い、被測定部１２内を伝搬した超音波の音速を算出する。
【００５８】
校正用器具３は、このようにして、パルスエコー法により、被測定部１２内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを求める（測定する）。これにより、被測定部１２の現在の状態における特性データが得られる。
【００５９】
前記特性データ、すなわち、測定された超音波の音速および減衰度合いは、表示部１６に表示される。これにより、使用者は、被測定部１２内における超音波の音速および減衰度合いを把握することができる。
【００６０】
次に、超音波骨評価装置２の操作部６５を操作してテスト測定を行う。
この場合、送信側の振動子４４から超音波パルス（送信波）が送出され、その超音波パルスは、被測定部１２を通過した後、受信側の振動子４４で受信される。
【００６１】
受信側の振動子４４で受信された信号は、ＭＰＵ６２へ送信される。そしてＭＰＵ６２は、この受信された信号に基づいて超音波の伝搬時間や減衰度合い等の測定値を算出する。
【００６２】
さらに、ＭＰＵ６２は、別途に求められた被測定部１２の幅（両振動子４４、４４間の距離）をも利用して所定の演算を行い、被測定部１２内を伝搬した超音波の音速を算出する。
【００６３】
超音波骨評価装置２は、このようにして、被測定部１２内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを測定する。これにより、テストデータが得られる。
【００６４】
得られたテストデータと、前記特性データとを比較することにより、超音波骨評価装置２の測定結果の正確性を判断することができ、また、測定結果に誤差が含まれていると判断された場合、テストデータと特性データとに基づいて、超音波骨評価装置２の校正を行うこともできる。
【００６５】
前記校正結果（例えば、誤差補正関数等）は、記憶部６４に記憶され、被測定者の踵骨の測定の際に、利用される。これにより、被測定者の測定、評価を正確に行うことができる。
【００６６】
この校正用器具３では、校正用器具３が自ら被測定部１２を測定して被測定部１２の特性データ、すなわち、被測定部１２内における超音波の音速および減衰度合いを求めることができるので、超音波骨評価装置２の測定結果の正確性について高い精度で判定することができ、超音波骨評価装置２の校正を行う場合には、その校正を適正かつ正確に行うことができる。
【００６７】
次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検査）の場合について説明する。
まず、一対の振動子４４の間の載置台４２の上に被測定者の足を載置し、ハンドル４６を操作して、一対の振動子４４の先端を被測定者の足の踵部に当接させる。
【００６８】
次いで、操作部６５を操作して測定を行う。
この場合、送信側の振動子４４から超音波パルス（送信波）が送出され、その超音波パルスは、被測定者の踵部を通過した後、受信側の振動子４４で受信される。
【００６９】
受信側の振動子４４で受信された信号は、ＭＰＵ６２へ送信される。そしてＭＰＵ６２は、この受信された信号に基づいて超音波の伝搬時間や減衰度合い等の測定値を算出する。
【００７０】
さらに、ＭＰＵ６２は、別途に求められた踵部の幅（両振動子４４、４４間の距離）をも利用して所定の演算を行い、被測定者の踵部内を伝搬した超音波の音速を算出する。
【００７１】
超音波骨評価装置２は、このようにして、被測定者の踵部内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いを測定する。この音速が速いほど、骨密度が高いと考えられる。また、減衰度合いによって、骨量の多少が推定できる。
【００７２】
すなわち、超音波骨評価装置２は、音速および減衰度合いの測定値（測定データ）を評価指標として、被験者の骨評価を行う。
【００７３】
また、評価指標とするものは、音速または減衰度合いの測定値そのものに限らず、音速の測定値と減衰度合いの測定値とに対して所定の演算を施して得られた演算値であってもよい。このような演算値によれば、音響的に骨を診た場合の総合的な評価指標が得られる。
【００７４】
なお、本実施形態では、単一の振動子２０を被測定部１２の１面に設定し、パルスエコー法を用いて音速や減衰度合いを求めているが、本発明では、これに限らず、例えば、被測定部１２の対向する２面にそれぞれ振動子２０を設置し、透過法を用いて被測定部１２の音速や減衰度合い等の特性情報を求めるように構成してもよい。
【００７５】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第２実施形態について説明する。
【００７６】
図５は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第２実施形態であって、その回路構成を示すブロック図である。
【００７７】
以下、第２実施形態の超音波骨評価システム１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７８】
同図に示す超音波骨評価システム（超音波生体組織評価システム）１は、測定されたテストデータおよび測定された特性データを使用して自動的に、超音波骨評価装置２の校正を行うものであり、さらに、パーソナルコンピューター（以下、パソコンという）５０を有している。なお、本発明では、パソコン５０に限らず、同等の機能を備える他の制御手段を用いてもよい。
【００７９】
第２実施形態における校正用器具３のコントローラ１４は、前述した第１実施形態における制御部３６および演算部３８の代わりに、ＭＰＵ部５２、記憶部（記憶手段）５４およびインターフェース部５６を有している。なお、ＭＰＵ部５２は、制御部３６および演算部３８に相当する。
【００８０】
ＭＰＵ部５２には、表示部１６、送受信ユニット２８、記憶部５４およびインターフェース部５６が接続されている。
【００８１】
また、第２実施形態における超音波骨評価装置２は、ＭＰＵ部６２に接続されたインターフェース部６６を有している。
【００８２】
また、校正用器具３は、インターフェース部５６を介して、超音波骨評価装置２は、インターフェース部６６を介して、いずれもパソコン５０に接続されている。
【００８３】
次に、第２実施形態の超音波骨評価システム１の作用（使用方法）について説明する。
【００８４】
まず、超音波骨評価装置２の校正を行う場合について説明する。
図１に示すように、まず、一対の振動子４４の間の載置台４２の上に校正用器具３のブロック体１１を載置し、ハンドル４６を回して、一対の振動子４４の先端を被測定部１２の両側面に当接させる。
【００８５】
次に、この状態で校正用器具３および超音波骨評価装置２の電源を入れ、パソコン５０からコントローラ１４へ校正開始の指示を与える。
【００８６】
コントローラ１４では、パソコン５０からの校正開始の指示を受け取ると、前述したように、被測定部１２が測定され、得られた超音波の音速や減衰度合い（特性データ）は、記憶部５４に記憶される。
【００８７】
続いて、パソコン５０は、超音波骨評価装置２に対して、被測定部１２のテスト測定開始の指示を与える。
【００８８】
超音波骨評価装置２では、パソコン５０からのテスト測定開始の指示を受け取ると、前述したように、被測定部１２が測定され、得られた超音波の音速や減衰度合いのテストデータは、ＭＰＵ部６２からインターフェース部６６を介してパソコン５０へ送信される。
【００８９】
パソコン５０では、超音波骨評価装置２からテストデータを受け取ると、校正用器具３の記憶部５４に記憶されている特性データと、超音波骨評価装置２から送信されたテストデータとが比較され、その差（誤差）を補正（是正）するための誤差補正関数が作成される。パソコン５０で作成された誤差補正関数は、校正結果として、超音波骨評価装置２へ送信され、そのインターフェース部６６およびＭＰＵ部６２を介して記憶部６４に記憶される。
【００９０】
次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検査）の場合について説明する。
超音波骨評価装置２では、前述した第１実施形態の場合と同じようにして、被測定者の踵部内を伝搬した超音波の音速および減衰度合いの測定値（測定データ）を得た後、記憶部６４に記憶されている誤差補正関数を使用して、測定値が補正され、その補正後の測定値を評価指標として、被験者の骨評価を行う。
【００９１】
この第２実施形態の超音波骨評価システム１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００９２】
そして、この超音波骨評価システム１では、校正の際の操作が容易、すなわち、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置２の校正を高い精度で行うことができる。
【００９３】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第３実施形態について説明する。
【００９４】
図６は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第３実施形態における校正用器具を示す斜視図、図７は、図６に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図である。
【００９５】
以下、第３実施形態の超音波骨評価システム１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９６】
これらの図に示す超音波骨評価システム（超音波生体組織評価システム）１の校正用器具３は、被測定部１２の特性情報を取得する機能（特性情報取得手段）の他に、さらに、被測定部１２の状態を変化させる機能（状態変化手段）を有している。
【００９７】
すなわち、図６に示すように、校正用器具３の被測定部１２の１つの側面には凹部が設けられ、この凹部の表面に、状態変化手段としてペルチェ素子（加熱手段および冷却手段）１８が貼り付けられている。
【００９８】
また、図７に示すように、コントローラ１４は、ペルチェ素子１８を制御するペルチェ素子ドライブ部３４を有している。
【００９９】
コントローラ１４の制御部３６には、表示部１６、演算部３８、送受信ユニット２８およびペルチェ素子ドライブ部３４が接続されている。ブロック体１１の振動子２０は、ケーブル２２を介してコントローラ１４の送受信ユニット２８に接続され、ペルチェ素子１８は、同じくケーブル２２を介してコントローラ１４のペルチェ素子ドライブ部３４に接続されている。
【０１００】
次に、第３実施形態の超音波骨評価システム１の作用（使用方法）について説明する。
【０１０１】
まず、超音波骨評価装置２の校正を行う場合について説明する。
まず、一対の振動子４４の間の載置台４２の上に校正用器具３のブロック体１１を載置し、ハンドル４６を回して、一対の振動子４４の先端を被測定部１２の両側面に当接させる（図１参照）。
【０１０２】
次に、この状態で校正用器具３および超音波骨評価装置２の電源を入れる。
校正用器具３の電源を入れると、図８に示すフローチャートに従って、被測定部１２の状態が規定状態、すなわち、被測定部１２内における超音波の音速が既知である規定の値（規定速度）Ｖとなるように、校正用器具３において制御が行われる。
【０１０３】
すなわち、図８のフローチャートに示すように、まず、被測定部１２内における超音波の音速を測定する（ステップＳ１０１）。
【０１０４】
次いで、ステップＳ１０１で測定した被測定部１２内における超音波の音速と、規定速度Ｖとが等しいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【０１０５】
ステップＳ１０２において等しくないと判断した場合には、ステップＳ１０１で測定した被測定部１２内における超音波の音速は、規定速度Ｖより速いか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【０１０６】
ステップＳ１０３において速いと判断した場合には、ペルチェ素子ドライブ部３４を介して、被測定部１２を加熱するようにペルチェ素子１８を制御する（ステップＳ１０４）。これにより、ペルチェ素子１８で被測定部１２が加熱され、被測定部１２の温度が上昇し、被測定部１２内における超音波の音速が低下する。
【０１０７】
一方、ステップＳ１０３において遅いと判断した場合には、ペルチェ素子ドライブ部３４を介して、被測定部１２を冷却するようにペルチェ素子１８を制御する（ステップＳ１０５）。これにより、ペルチェ素子１８で被測定部１２が冷却され、被測定部１２の温度が低下し、被測定部１２内における超音波の音速が増大する。
【０１０８】
前記ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の後、ステップＳ１０１に戻り、再度、ステップＳ１０１以降を実行する。
【０１０９】
前記ステップＳ１０４またはステップＳ１０５が実行されることにより、被測定部１２内における超音波の音速が規定速度Ｖと等しくなる。
【０１１０】
ステップＳ１０２において等しいと判断した場合には、ペルチェ素子１８の駆動を停止、すなわち、被測定部１２の加熱、冷却を中止する（ステップＳ１０６）。
【０１１１】
次いで、表示部１６に、“準備完了”と表示する（ステップＳ１０７）。これにより、使用者は、被測定部１２の状態が規定状態、すなわち、被測定部１２内における超音波の音速が規定速度Ｖとなり、準備が完了したことを把握することができる。
【０１１２】
次に、超音波骨評価装置２の操作部６５を操作してテスト測定を行う。
超音波骨評価装置２では、前述したように、被測定部１２が測定され、超音波の音速のテストデータが得られる。
【０１１３】
このテストデータと、規定速度（規定データ）Ｖ（または校正用器具３が自ら測定した被測定部１２内における超音波の音速）とを比較することにより、超音波骨評価装置２の測定結果の正確性を判断することができ、また、測定結果に誤差が含まれていると判断された場合、規定データとテストデータとに基づいて、超音波骨評価装置２の校正を行うこともできる。
【０１１４】
なお、被測定者の踵骨の状態の測定（検査）の場合の作用については、前述した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１１５】
この第３実施形態の超音波骨評価システム１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１６】
なお、この第３実施形態においても、前述した第２実施形態と同様に、自動的に校正を行うように構成してもよい。この場合は、校正用器具３の被測定部１２が規定状態のときに測定（校正）を開始するように構成する。これにより、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置２の校正を高い精度で行うことができる。
【０１１７】
また、第３実施形態では、被測定部１２内における超音波の音速が規定速度Ｖとなるように制御を行う場合を説明したが、本発明では、これに限らず、例えば、被測定部１２内における超音波の減衰度合い（波動伝導特性）が規定の値となるように制御を行うよう構成してもよい。
【０１１８】
次に、本発明の超音波生体組織評価システムの第４実施形態について説明する。
【０１１９】
図９は、本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第４実施形態であって、その回路構成を示すブロック図である。
【０１２０】
以下、第４実施形態の超音波骨評価システム１について、前述した第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２１】
同図に示す超音波骨評価システム（超音波生体組織評価システム）１は、超音波骨評価装置２の校正を複数の条件下で自動的に行うもの、すなわち、自動的に、校正用器具３の被測定部１２の状態を複数の状態とし、各状態において、それぞれ、測定されたテストデータと、既知の規定データ（または校正用器具３が自ら測定した被測定部１２の特性データ）とを比較し、その比較結果に基づいて、超音波骨評価装置２の校正を行うものであり、さらに、パーソナルコンピューター（以下、パソコンという）５０を有している。なお、本発明では、パソコン５０に限らず、同等の機能を備える他の制御手段を用いてもよい。
【０１２２】
第４実施形態における校正用器具３のコントローラ１４は、前述した第３実施形態における制御部３６および演算部３８の代わりに、ＭＰＵ部５２、記憶部（記憶手段）５４およびインターフェース部５６を有している。なお、ＭＰＵ部５２は、制御部３６および演算部３８に相当する。
【０１２３】
ＭＰＵ部５２には、表示部１６、送受信ユニット２８、ぺルチェ素子ドライブ部３４、記憶部５４およびインターフェース部５６が接続されている。
【０１２４】
また、第４実施形態における超音波骨評価装置２は、ＭＰＵ部６２に接続されたインターフェース部６６を有している。
【０１２５】
また、校正用器具３は、インターフェース部５６を介して、超音波骨評価装置２は、インターフェース部６６を介して、いずれもパソコン５０に接続されている。
【０１２６】
次に、第４実施形態の超音波骨評価システム１の作用（使用方法）について説明する。
【０１２７】
まず、超音波骨評価装置２の校正を行う場合について説明する。
まず、一対の振動子４４の間の載置台４２の上に校正用器具３のブロック体１１を載置し、ハンドル４６を回して、一対の振動子４４の先端を被測定部１２の両側面に当接させる（図１参照）。
【０１２８】
次に、この状態で校正用器具３および超音波骨評価装置２の電源を入れ、パソコン５０に対し校正開始の指示を与えると、パソコン５０により、図１０に示すフローチャートに従って、２７００〜２７８０ｍ／Ｓの間で１０ｍ／Ｓずつ校正用器具３の被測定部１２内における超音波の音速（規定測定Ｖ）を変化させ、誤差補正関数が作成される。
【０１２９】
すなわち、図１０のフローチャートに示すように、まず、規定速度Ｖを２７００ｍ／Ｓに設定する（ステップＳ２０１）。
【０１３０】
次いで、被測定部１２内における超音波の音速がＶｍ／Ｓになるように調節する（ステップＳ２０２）。
【０１３１】
このステップＳ２０２では、前述した第３実施形態の図８に示すフローチャートに従って、被測定部１２内における超音波の音速がＶｍ／Ｓとなるように、校正用器具３において制御が行われる。
【０１３２】
次いで、被測定部１２内における超音波の音速がＶｍ／Ｓであるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１３３】
ステップＳ２０３において、被測定部１２内における超音波の音速がＶｍ／Ｓであると判断した場合には、被測定部１２内における超音波の音速がＶｍ／Ｓに制御された状態で、超音波骨評価装置２により超音波の送受信を行って被測定部１２の音速を測定し、その音速のテストデータを収集する（ステップＳ２０４）。
【０１３４】
次いで、ステップＳ２０４で測定された音速のテストデータ（音速測定結果）をパソコン５０の図示しない記憶部に記憶する（ステップＳ２０５）。
【０１３５】
次いで、規定速度Ｖが２７８０ｍ／Ｓであるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。
【０１３６】
ステップＳ２０６において、規定速度Ｖが２７８０ｍ／Ｓではないと判断した場合には、規定速度Ｖを１０ｍ／Ｓ増大させ（Ｖ＝Ｖ＋１０ｍ／Ｓ）（ステップＳ２０７）、前記ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降を実行する。
【０１３７】
そして、ステップＳ２０６において、規定速度Ｖが２７８０ｍ／Ｓであると判断した場合、すなわち、規定速度Ｖ＝２７８０ｍ／Ｓでのテストデータの収集、記憶が終了すると、各規定速度でのテストデータと各規定速度とに基づいて、誤差補正関数を作成する（ステップＳ２０８）。
【０１３８】
このステップＳ２０８では、各規定速度でのテストデータと、対応する各規定速度とが、それぞれ比較され、その差（誤差）を補正（是正）するための誤差補正関数が作成される。
【０１３９】
次いで、超音波骨評価装置２の記憶部６４に誤差補正関数を記憶する（ステップＳ２０９）。
以上で、超音波骨評価装置２の校正を終了する。
【０１４０】
次に、被測定者の踵骨の状態の測定（検査）の場合について説明する。
超音波骨評価装置２では、被測定者の踵部内を伝搬した超音波の音速の測定値（測定データ）を得た後、記憶部６４に記憶されている誤差補正関数を使用して、測定値が補正され、その補正後の測定値を評価指標として、被験者の骨評価を行う。
【０１４１】
この第４実施形態の超音波骨評価システム１によれば、前述した第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１４２】
そして、この超音波骨評価システム１では、被測定部１２の複数の状態（被測定部１２内における超音波の音速の異なる複数の状態）で正確な校正を行うことができる。これにより、被測定者の測定、評価を正確に行うことができる。
【０１４３】
また、使用者の手を煩わせることなく、超音波骨評価装置２の校正を高い精度で行うことができる。
【０１４４】
以上、本発明を、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【０１４５】
例えば、本発明では、前記各実施形態の任意の２以上の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１４６】
また、本発明の超音波生体組織評価システムは、前述した骨評価を行う超音波骨評価システムに限らず、骨以外の生体組織の評価を行うシステム（装置）に適用してもよい。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、超音波生体組織評価装置による被測定者の生体組織の測定結果の正確性について高い精度で判定することでき、また、超音波生体組織評価装置の校正を高い精度で行うことができる。すなわち、超音波生体組織評価装置の品質管理を高い精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す超音波骨評価装置の校正用器具を示す斜視図である。
【図３】図１および図２に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す超音波骨評価装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第２実施形態であって、その回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第３実施形態における校正用器具を示す斜視図である。
【図７】図６に示す校正用器具の回路構成を示すブロック図である。
【図８】図６に示す校正用器具の制御動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の超音波生体組織評価システムを超音波骨評価システムに適用した場合の第４実施形態であって、その回路構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す超音波骨評価システムの制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１              超音波骨評価システム
２              超音波骨評価装置
３              校正用器具（ファントム）
１１            ブロック体
１２            被測定部
１４            コントローラ
１６            表示部
１８            ペルチェ素子
２０            振動子
２２            ケーブル
２４、４０      筺体
２６、６８      電源スイッチ
２８            送受信ユニット
３０、７０      電源ケーブル
３２、７２      電源部
３４            ペルチェ素子ドライブ部
３６            制御部
３８            演算部
４２            載置台
４４            振動子
４６            ハンドル
５０            パーソナルコンピューター
５２、６２      ＭＰＵ部
５４、６４      記憶部
５６、６６      インターフェース部
５８            送信ユニット
６０            受信ユニット
６５            操作部
Ｓ１０１〜Ｓ１０７  ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０９  ステップ
【図１】
0004681110.tif 000002
【図２】
0004681110.tif 000003
【図３】
0004681110.tif 000004
【図４】
0004681110.tif 000005
【図５】
0004681110.tif 000006
【図６】
0004681110.tif 000007
【図７】
0004681110.tif 000008
【図８】
0004681110.tif 000009
【図９】
0004681110.tif 000010
【図１０】
0004681110.tif 000011