(57)【要約】【課題】測定装置と被検者との相対位置のズレに対するロバスト性を高めた超音波測定装置の提供。【解決手段】超音波測定装置２の超音波振動子アレイ１０は、測定開始前に、測定対象の長手方向に沿って位置合わせされる第１アレイ１２と、第１アレイ１２の超音波振動子が直線上に配列される第１軸方向に対して交差する第２軸方向に直線上に超音波振動子を配列した第２アレイ１４とを備える。第１アレイ１２による測定値から位置合わせからずれたと判断される場合、稼動対象を第２アレイ１４に切り換える。【選択図】図２
2012223267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を第１軸方向に沿って複数配列した第１アレイと、
前記超音波振動子を前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って複数配列した第２アレイと、
前記超音波振動子から発信された超音波ビームの反射波である超音波エコーを測定する超音波エコー測定部と、
前記超音波エコー測定部による前記第１アレイに係る超音波エコーの測定結果が所定の適正条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換えるアレイ切換制御部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
当該超音波測定装置を被検者の測定対象部位に巻き付き固定する固定部と、
前記超音波エコー測定部による測定結果に基づいて前記被検者内部の血管動態を演算する演算部と、
を更に備えた請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項３】
前記第１アレイは、前記固定部によって前記測定対象部位に巻き付き固定された際に、配列方向が前記測定対象部位の血管に沿う方向に構成されてなる、
請求項２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記超音波エコー測定部によって測定された前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値を加算平均化処理した値に基づいて前記血管動態を演算する、
請求項２又は３に記載の超音波測定装置。
【請求項５】
前記所定の適正条件には、前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値のばらつきに関するばらつき条件が少なくとも含まれ、
前記アレイ切換制御部は、前記ばらつき条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換える制御を行う、
請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記所定の適正条件には、前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値の測定時間の経過に伴う変移量に関する変移条件が少なくとも含まれ、
前記アレイ切換制御部は、前記変移条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換える制御を行う、
請求項１〜５の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項７】
前記第１アレイが稼働対象となっていない場合に、前記超音波エコー測定部の測定結果に基づき、前記第１アレイを稼働対象とするための案内報知を報知装置に行わせる報知制御部、
を更に備えた請求項１〜６の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項８】
超音波振動子を第１軸方向に沿って複数配列した第１アレイと、前記超音波振動子を前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って複数配列した第２アレイとを備えた超音波測定装置の測定制御方法であって、
前記超音波振動子から発信された超音波ビームの反射波である超音波エコーを測定することと、
前記測定された前記第１アレイに係る超音波エコーの測定結果が所定の適正条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換えることと、
を含む超音波測定装置の測定制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて被検者の生体情報を測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を用いて血流や血圧と言った被検者の生体情報や、動脈硬化の診断指標としての血管の径や弾性率を測定する装置がある。これらの装置は、被検者に痛みや不快感を与えることなく測定ができることを特徴としている。例えば、特許文献１に記載された装置では、超音波を用いて血管の径の変化量を断続的に測定し、予め測定した最高血圧と最低血圧とに基づいて血圧を算出する。また、超音波ビームを被検者に向けて送出し、その反射（エコー）に含まれるドップラー信号から血液などの流速を得ることができることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような超音波を用いた測定装置では、測定素子である超音波振動子（超音波ビームを発信し、当該超音波ビームの反射波である超音波エコーを受信する機能を有する測定素子）を、測定対象、例えば血管に対して適切な相対位置に配置して、当該相対位置を維持したまま測定しなければならない。しかし、連続的な測定を実施する場合には、測定中に被検者が動いてしまい測定装置と被検者との相対位置がズレてしまう場合がある。こうした場合には、そのズレに伴って測定精度が低下し、測定をやりなおす必要が生じるなどの問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、超音波測定装置と被検者との相対位置のズレに対するロバスト性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための第１の形態は、超音波振動子を第１軸方向に沿って複数配列した第１アレイと、前記超音波振動子を前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って複数配列した第２アレイと、前記超音波振動子から発信された超音波ビームの反射波である超音波エコーを測定する超音波エコー測定部と、前記超音波エコー測定部による前記第１アレイに係る超音波エコーの測定結果が所定の適正条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換えるアレイ切換制御部と、を備えた超音波測定装置である。
【０００７】
また、別形態として、超音波振動子を第１軸方向に沿って複数配列した第１アレイと、前記超音波振動子を前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って複数配列した第２アレイとを備えた超音波測定装置の測定制御方法であって、前記超音波振動子から発信された超音波ビームの反射波である超音波エコーを測定することと、前記測定された前記第１アレイに係る超音波エコーの測定結果が所定の適正条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換えることと、を含む超音波測定装置の測定制御方法、を構成できる。
【０００８】
第１の形態によれば、測定前に測定対象部位に対して第１アレイを適切な相対位置となるように設置したが、測定中に相対位置がズレて第１アレイによる測定精度が下がる事態となっても、第２アレイによる測定によりこれを補うことができる。
【０００９】
超音波測定装置による測定対象部位が、多くの場合、腕や首の血管であることを考慮すれば、第２の形態として、当該超音波測定装置を被検者の測定対象部位に巻き付き固定する固定部と、前記超音波エコー測定部による測定結果に基づいて前記被検体内部の血管動態を演算する演算部と、を更に備えた第１の形態の超音波測定装置を構成すると好適である。
【００１０】
更に、固定部と第１アレイに係る第１軸方向とに着目するならば、第３の形態として、前記第１アレイを、前記固定部によって前記測定対象部位に巻き付き固定された際に、配列方向が前記測定対象部位の血管に沿う方向に構成した第２の形態の超音波測定装置を構成することができる。
【００１１】
第３の形態によれば、第２の形態と同様の効果が得られるとともに、腕や首などに測定装置を巻き付ければ、第１アレイの超音波振動子が血管方向に沿うようになるので、後は第１アレイが血管直近となるように超音波測定装置の位置を微調整すれば良いことになる。つまり、超音波測定装置の測定位置合わせの作業が容易になる。
【００１２】
また、測定精度に着目すれば、第４の形態として、前記演算部が、前記超音波エコー測定部によって測定された前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値を加算平均化処理した値に基づいて前記血管動態を演算する、第２又は第３の形態の超音波測定装置を実現すると好適である。
【００１３】
第４の形態によれば、第２又は第３の形態と同様の効果がえられるとともに、測定精度を高めることができる。
【００１４】
適正条件に着目するならば、第５の形態として、前記所定の適正条件には、前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値のばらつきに関するばらつき条件が少なくとも含まれ、前記アレイ切換制御部が、前記ばらつき条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換える制御を行う、第１〜第４の何れかの形態の超音波測定装置を構成するとしても良い。
【００１５】
更には、第６の形態として、前記所定の適正条件には、前記第１アレイの超音波振動子それぞれの個別測定値の測定時間の経過に伴う変移量に関する変移条件が少なくとも含まれ、前記アレイ切換制御部は、前記変移条件を満たさない場合に、稼働対象のアレイを前記第２アレイに切り換える制御を行う、第１〜第５の何れかの形態の超音波測定装置を構成するとしても良い。
【００１６】
そして、測定作業者への対応を考慮すれば、第７の形態として、前記第１アレイが稼働対象となっていない場合に、前記超音波エコー測定部の測定結果に基づき、前記第１アレイを稼働対象とするための案内報知を報知装置に行わせる報知制御部、を更に備えた第１〜第６の何れかの形態の超音波測定装置を構成すると好適である。
【００１７】
第７の形態によれば、第１〜第６の何れかの形態と同様の効果が得られるとともに、案内報知により、測定作業者は位置ズレを補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】超音波測定装置の外観の正面図。
【図２】超音波測定装置の外観の裏面図。
【図３】超音波測定装置の構成例を示すブロック図。
【図４】超音波測定装置の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図５】切換要否判定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図６】第１アレイ稼動復帰処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図７】測定位置が適切状態における超音波振動子アレイと、測定対象との相対位置関係を示す概念図。
【図８】測定位置がズレた状態における超音波振動子アレイと、測定対象との相対位置関係を示す概念図。
【図９】超音波振動子アレイの配列パターンの変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を適用した実施形態として、被検者の測定対象部位、特には手首や腕、首などに巻き付けて生体情報を測定することを想定した超音波測定装置について説明する。
【００２０】
［装置の構成］
図１と図２は、本実施形態における超音波測定装置２の構成例を示す図であって、それぞれ正面図と裏面図（計測時に被検者に向ける面）に相当する。
【００２１】
超音波測定装置２は、ケース４の左右側部に固定部６を備えており、腕時計のような外観を有する。固定部６は、例えば面ファスナーを備えたバンド、測定部位を挟持するためのクリップなどにより実現される。
【００２２】
図２に示すように、ケース４の裏面には、超音波振動子アレイ１０が設けられている。本実施形態の超音波振動子アレイ１０は、略Ｔ字型に複数の超音波振動子を配置して構成されている。
【００２３】
具体的には、本実施形態の超音波振動子アレイ１０は、第１アレイ１２と第２アレイ１４とで構成される。第１アレイ１２は、固定部６の取り付け方向（測定対象部位への巻き付け方向。バンドであればその長手方向。）と直交する第１軸方向（図ではＹ軸方向として表示）に複数の超音波振動子を直線状に配列して構成される。この第１アレイ１２は、超音波振動子の配列方向が、測定対象部位の血管に沿う方向となるように構成されている。
【００２４】
第２アレイ１４は、第１軸方向に交差する第２軸方向（図ではＹ軸と直交するＸ軸方向として表示）に沿って複数の超音波振動子を直線状に配列して構成される。そして、本実施形態の第２アレイ１４は、第１アレイ１２の上部側（例えば、上腕部で測定する場合には、肩側に向けられる側）の超音波振動子１３を第１アレイ１２と共有するように構成されている。
【００２５】
一方、図１に示すように、ケース４の正面には、第１アレイ１２の配列方向を示す測定ライン指標２０を備える。測定作業者は、測定開始前に超音波測定装置２を被検者に装着する際、この測定ライン指標２０が目的とする血管に対して適正な位置となるように位置決めし固定部６で固定する。こうした超音波測定装置２と被検者との相対位置を適切に合わせることを「測定位置合わせ」と呼ぶこととする。
【００２６】
また、ケース４の正面には、測定に係る様々な情報を測定作業員に知らせるための報知装置として、ズレ方向表示２２と、画像表示装置２４とを備える。
【００２７】
ズレ方向表示２２は、測定位置の状態を測定作業員に報知する。本実施形態のズレ方向表示２２は、円形ＬＥＤ２２ａと、その左右に配置された左向き三角形ＬＥＤ２２ｂ及び右向き三角形ＬＥＤ２２ｃと、を備える。例えば測定位置が適切である場合には、円形ＬＥＤ２２ａのみが点灯される。しかし、測定位置合わせした後に測定位置にズレが生じたと判断される場合には、円形ＬＥＤ２２ａは消灯され、ケース４を適切な測定位置に復帰させるべき方向を示す左向き三角形ＬＥＤ２２ｂ又は右向き三角形ＬＥＤ２２ｃが点灯される。
【００２８】
画像表示装置２４は、例えば小型の液晶パネルディスプレイ等の画像表示素子により実現され、さまざまな情報を画像や文字等で表示して報知する。例えば、「測定中」「ズレ発生」「測定終了」などのステータス情報や、測定値そのもの、測定終了までの残り時間などの情報を適宜表示するのに使用される。
【００２９】
ケース４の側面には、操作部３０と、通信端子３２と、メモリーカードリーダーライター３４とが設けられている。
【００３０】
操作部３０は、ボタンスイッチ、ダイヤルなどの各種操作入力素子により実現され、測定作業員が測定開始操作など各種操作入力をするために使用される。
通信端子３２は、超音波測定装置２と外部装置とのデータ送受信、電源の接続などに使用される。尚、端子の規格は、適宜設定することができる。
メモリーカードリーダーライター３４は、測定値等を記憶するメモリーカード３６を着脱自在に挿入し、情報の読み取りや書き込みをすることができる。
【００３１】
図２に破線で示すように、ケース４の内部には、超音波測定装置２を統合的に制御するための制御基板５０が内蔵されている。制御基板５０には、メモリー５１と、処理部５２と、発信／受信モード切換制御部６０と、超音波発振回路６２と、信号遅延回路６４と、発信／受信切換回路６６と、稼動アレイ切換回路６８と、ＬＥＤドライバー回路７０、画像表示装置ドライバー回路７２と、外部通信制御回路７４と、図示されない内部バッテリーとを備える。
【００３２】
では、図３のブロック図を参照しながら、制御基板５０に搭載される各部について詳細に説明する。
【００３３】
メモリー５１は、ＩＣメモリーなどの情報記憶媒体により実現され、超音波測定装置２を統合的に制御するための制御プログラムや、初期設定データは勿論、測定中の各種パラメーター値を記憶する。メモリー５１の一部は、メモリーカード３６により実現されており、測定値の時系列情報などが記憶される。
【００３４】
処理部５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣメモリーなどの電気電子素子などで実現される。
そして、本実施形態の処理部５２は、演算部５４と、遅延時間計算部５６と、超音波エコー測定部５８とを含む。
【００３５】
演算部５４は、メモリー５１に記憶されている制御プログラムや初期設定データ、測定中に取得した各種データを元に演算処理することにより、超音波測定装置２の主たる制御を行う。例えば、超音波振動子アレイ１０による測定結果に基づいて被検者内部の血管動態などを演算する処理を実行することができる。そして、本実施形態の演算部５４は、アレイ切換制御部５４ａと、報知制御部５４ｂとを含む。
【００３６】
アレイ切換制御部５４ａは、第１アレイ１２に係る超音波エコーの測定結果が所定の適正条件を満たすか否かを判定し、満たさないと判定した場合には、稼働対象のアレイを第２アレイ１４にするよう切換制御する。
【００３７】
ここで言う「適正条件」は、第１アレイ１２を構成する超音波振動子が受信した超音波エコーの個別測定値のバラツキや、第１アレイ１２による最終的な測定値の時間経過のズレ量、測定対象からの超音波エコーを受信できている超音波振動子の数、などをパラメーターとして設定されている。それらのパラメーター値が、各パラメーター別の基準値を超える場合には、適正条件を満たさないと判定する。
【００３８】
そして、稼動させるアレイを指定する「稼動アレイ選択信号」を、測定開始時点では第１アレイ１２に設定して出力し、適正条件を満たさないと判定した場合には、「稼動アレイ選択信号」を第２アレイ１４に設定変更する。尚、現在何れのアレイを選択しているかについての情報は、メモリー５１に稼動アレイ設定データとして格納される。
【００３９】
報知制御部５４ｂは、測定作業者への各種報知をするための制御を実行する。例えば、第１アレイ１２が稼働対象となっている間は、円形ＬＥＤ２２ａを点灯させ、第１アレイ１２が稼働対象となっていない場合には、第２アレイ１４による測定結果に基づき、ズレ方向表示２２の各種ＬＥＤを点灯制御して第１アレイを稼働対象に復帰させるための案内報知制御をする。
【００４０】
遅延時間計算部５６は、超音波振動子アレイ１０を構成する超音波振動子それぞれにおける超音波の送出タイミングをずらすことにより超音波の波面を揃え、アレイ全体として送出する超音波に方向性を持たせ超音波ビームとするための遅延時間を算出し、信号遅延回路６４に出力する。
尚、遅延時間計算部５６は、専用のＩＣ回路等により構成された遅延時間計算装置として実現しても良いし、演算部５４による演算処理により実現することもできる。
【００４１】
超音波エコー測定部５８は、超音波振動子で受けた超音波エコーの受信信号に基づいて測定値を導出するための各種パラメーター値や、超音波振動子毎の個別測定値を算出する。
具体的には、発信／受信切換回路６６を介して、発信／受信モード切換制御部６０から発せられたトリガー信号を受信したタイミングで超音波ビームの発信から受信までの計時を開始する。また、超音波振動子からの受信信号が入力されたならば、超音波ビームの送出方向における測定対象物の有無を判定処理する。そして、測定対象有りと判定された場合には、計時していた受信までの時間（ＴＯＦ情報：Time of Flight情報）と、周波数偏移量Δｆとを抽出し、また超音波振動子毎の個別測定値を算出し、演算部５４へ出力する。測定対象無しと判定された場合には、所定の「存在無し」を示す信号を演算部５４へ出力する。
尚、超音波エコー測定部５８は、専用のＩＣ回路等により構成された超音波受信情報計算装置として実現しても良いし、演算部５４による演算処理により実現することもできる。
【００４２】
発信／受信モード切換制御部６０は、超音波振動子アレイ１０のモードを、超音波ビームを発信する発信モードと、超音波エコーを受信する受信モードとの間で、周期的に切り換え制御する。具体的には、超音波発振回路６２と発信／受信切換回路６６へ、所定周期で発信タイミングを示すトリガー信号を出力する。
【００４３】
超音波発振回路６２は、発信／受信モード切換制御部６０からのトリガー信号を受信して、所定周波数のパルス信号（複数のパルス信号が連続したバースト信号の形態でも良い）を生成して信号遅延回路６４へ出力する。
【００４４】
信号遅延回路６４は、超音波発振回路６２より出力されたパルス信号を、遅延時間計算部５６から出力された遅延時間設定値に応じて遅延させて、発信／受信切換回路６６へ出力する。
【００４５】
発信／受信切換回路６６は、発信／受信モード切換制御部６０からのトリガー信号を受信している間は、信号遅延回路６４から出力されたパルス信号を稼動アレイ切換回路６８へ出力する回路を接続し、当該パルス信号を超音波エコー測定部５８へ出力する。反対に、トリガー信号を受信していない間は、信号遅延回路６４から出力されたパルス信号を出力する回路を遮断する一方、超音波振動子アレイ１０から出力される受信信号を超音波エコー測定部５８へ出力する回路を接続状態にする。
【００４６】
稼動アレイ切換回路６８は、演算部５４から出力される稼動アレイ選択信号を受信して、接続回路の切り換えを行い、発信／受信切換回路６６介して出力される遅延済パルス信号を第１アレイ１２又は第２アレイ１４へ選択的に出力する。
【００４７】
超音波振動子アレイ１０の各超音波振動子は、稼動アレイ切換回路６８から遅延済パルス信号を受けている間は圧電効果により発振し超音波を発する。稼動アレイ切換回路６８から遅延済パルス信号を受けていない間は、超音波エコーの振動圧を受けることで生じる受信信号を発する。受信信号は、稼動アレイ切換回路６８及び発信／受信切換回路６６を介して超音波エコー測定部５８へ入力される。
外部通信制御回路７４は、データ通信に係るデータ処理を実行する。
【００４８】
［動作の説明］
次に、図４〜図６のフローチャート、並びに図７及び図８の超音波振動子アレイ１０と、測定対象との相対位置関係を示す概念図とを参照しながら、本実施形態における超音波測定装置２の測定動作について説明する。
【００４９】
尚、ここで説明する一連の測定動作の前段階として、超音波測定装置２は、被検者に対して適切に「測定位置合わせ」がなされているものとする。そして、ここで説明する一連の測定動作は、予め処理部５２が制御プログラムを読み出して実行されるものであって、操作部３０から測定開始操作されたことを検出して開始されるものとする。
【００５０】
図４は、本実施形態における超音波測定装置２の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
先ず、処理部５２の演算部５４は、第１アレイ１２を稼動対象として設定し、第１アレイ１２を稼動対象とする「稼動アレイ選択信号」を稼動アレイ切換回路６８へ出力する（ステップＳ２）。すると、稼動アレイ切換回路６８は、受信した稼動アレイ選択信号に応じて接続回路を切り換える。
【００５１】
次に、処理部５２は、遅延時間を算出して信号遅延回路６４へ出力する（ステップＳ４）。具体的には、演算部５４が超音波ビームの射出角度の情報を遅延時間計算部５６へ出力し、遅延時間計算部５６が遅延時間の設定値を算出して信号遅延回路６４へ出力する。
【００５２】
そして、測定を開始する（ステップＳ１０）。
具体的には、発信／受信モード切換制御部６０は、周期的に超音波の発信モードと受信モードとの切り換え処理を行う。発信モードの間、トリガー信号が超音波発振回路６２に出力される。超音波発振回路６２は、トリガー信号を受信すると、所定周波数の超音波を発生させるためのパルス信号を生成し、信号遅延回路６４へ出力する。信号遅延回路６４には、処理部５２から遅延時間の設定値が入力されており、一定の遅延時間だけ遅延済の遅延済パルス信号を発信／受信切換回路６６へ出力する。この発信／受信切換回路６６には、発信／受信モード切換制御部６０からトリガー信号が入力されており、トリガー信号に応じて接続回路をスイッチングし、トリガー信号が入力されている間は、遅延済パルス信号を稼動アレイ切換回路６８へ出力する。そして、稼動アレイ切換回路６８は、処理部５２から入力された稼動アレイ選択信号に応じて接続回路を切り換える。よって、測定開始直後であれば、第１アレイ１２へ遅延済パルス信号が出力され、第１アレイ１２の超音波振動子からは超音波ビームが発信されることになる。
【００５３】
発信／受信モード切換制御部６０が、一定時間発信モードを継続したのち、受信モードに自動的にモードを切り換えると、発信／受信切換回路６６は、遅延済パルス信号の稼働アレイ切換回路６８への出力を止める。すると、稼動対象となっているアレイは、超音波ビームの発信を止め、逆に超音波エコーを受信する状態となる。発信／受信切換回路６６は、発信／受信モード切換制御部６０が受信モードを選択している間、接続回路を切り換えて超音波振動子アレイ１０からの超音波エコーの受信信号を超音波エコー測定部５８へ出力するので、超音波エコーの受信信号が超音波エコー測定部５８へ入力される。
以降、測定が終了するまで、超音波振動子アレイ１０からの超音波ビームの発信と、超音波エコーの受信とが繰り返される。
【００５４】
測定を開始したならば、次に、処理部５２の超音波エコー測定部５８は、超音波エコーの受信信号が入力されると、測定対象の存在判定を実行する（ステップＳ１２）。そして、もし測定対象が存在すると判定した場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、超音波振動子毎の個別測定値を算出し、演算部５４へ出力する（ステップＳ１６）。
【００５５】
次いで、処理部５２の演算部５４は、稼動対象アレイが第１アレイ１２である場合（ステップＳ１８のＹＥＳ）、超音波振動子毎の個別測定値に基づいて、それらの加算平均値を算出する（ステップＳ２０）。この加算平均値を最終的な測定値とする。
【００５６】
図７は、超音波振動子アレイ１０と、測定対象との相対位置関係を示す概念図であって、稼動されて正しく測定できている超音波振動子にハッチングを施して記している。測定前に行った測定位置合わせの状態が維持されていれば、ステップＳ２０の段階では、超音波振動子アレイ１０の第１アレイ１２の配列が、測定対象である血管４０の長手方向に沿った直上にあることになる。第１アレイ１２の超音波振動子毎の個別測定値から最終的な測定値として加算平均値を算出することで、高い測定精度を実現できる。
【００５７】
図４に戻って、最終測定値を算出したならば、次に処理部５２の演算部５４は、切換要否判定処理を実行する（ステップＳ３４）。
【００５８】
図５は、切換要否判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理において、処理部５２は先ず、第１アレイ１２を構成する超音波振動子毎の個別測定値から、測定対象を正しく測定できていない超音波振動子の数又は割合を求める（ステップＳ４０）。そして、求めた値が所定の第１の基準値（測定点不足判定基準値）を超過した場合には（ステップＳ４２のＹＥＳ）「切換要」と判定し（ステップＳ４４）、超過しなければ（ステップＳ４２のＮＯ）「切換不要」と判定する（ステップＳ４６）。
【００５９】
もしこの段階で「切換要」と判定されていれば、切換要否判定処理を終了する（ステップＳ４８のＹＥＳ）。もし、「切換不要」と判定されていれば（ステップＳ４８のＮＯ）、処理部５２は次に、第１アレイ１２を構成する超音波振動子毎の個別測定値のバラツキを算出する（ステップＳ５０）。バラツキを示す値は、個別測定値の最大値と最小値の差でも良いし、標準偏差など統計的な数値でも良い。また、バラツキを求める母集団とする超音波振動子の個別測定値は、第１アレイ１２の全てを対象としても良いし、その一部としても良い。
【００６０】
そして、求めたバラツキを示す値が所定の第２の基準値（バラツキ許容値；例えば、２０％）を超える場合には（ステップＳ５２のＹＥＳ）、処理部５２は、適切な測定精度を維持するためのバラツキ条件を満たさないとみなして「切換要」と判定し（ステップＳ５４）、第２の基準値を超えなければ（ステップＳ５２のＮＯ）「切換不要」と判定する（ステップＳ５６）。
【００６１】
もし、この段階で「切換要」と判定されていれば、切換要否判定処理を終了する（ステップＳ５８のＹＥＳ）。もし、「切換不要」と判定されていれば（ステップＳ５８のＮＯ）、処理部５２は更に、第１アレイ１２による最終測定値（本実施形態では加算平均値）の時間経過における変移量を算出する（ステップＳ６０）。変移量算出の基準とする最終測定値は、測定開始直後の値でも良いし、所定時間前（例えば、２秒前など）の最終測定値としても良い。
【００６２】
そして、変移量が所定の第３の基準値（変移許容値）を超える場合には（ステップＳ６２のＹＥＳ）、処理部５２は、適切な測定精度を維持するための変移条件を満たさないと見なして「切換要」と判定して（ステップＳ６４）、切換要否判定処理を終了する。もし、第３の基準値を超えなければ（ステップＳ６２のＮＯ）「切換不要」と判定して（ステップＳ６６）切換要否判定処理を終了する。
【００６３】
図４のフローチャートに戻って、切換要否判定処理により「切換要」判定されなければ（ステップＳ１００のＮＯ）、処理部５２は次に、報知装置により「測定位置適正」の旨を報知する制御を行う（ステップＳ１０２）。例えば、ズレ方向表示２２では、円形ＬＥＤ２２ａのみを点灯させるように制御する。また、画像表示装置２４には測定位置ズレ無し」「測定位置正常」などのテキストを表示したり、緑色交通信号を想起させるように画面を緑色表示するとしても良い。
【００６４】
次いで、処理部５２は、メモリーカード３６に、ステップＳ２０で算出した最終測定値を記憶させる（ステップＳ１０４）。すなわち、測定値時系列情報に最新の最終測定値を加える。尚、通信端子３２を介して外部装置とデータ通信が可能な場合には、更に通信端子３２を介して最終測定値を外部出力するように制御しても良い。
そして、最終測定値を記憶したならば、処理部５２は、測定終了条件を満たすかを判定し、満たしていなければ（ステップＳ１５０のＮＯ）、ステップＳ１２に戻り測定を継続する。
【００６５】
一方、もし切換要否判定処理により「切換要」判定された場合には（ステップＳ１００のＹＥＳ）、処理部５２は稼動対象を第１アレイ１２から第２アレイ１４へ変更する（ステップＳ１０８）。具体的には、演算部５４のアレイ切換制御部５４ａが、稼動対象を第２アレイ１４とする稼動アレイ選択情報を稼動アレイ切換回路６８に出力し、稼動アレイ切換回路６８がこれを受けて接続回路を第１アレイ１２から第２アレイ１４へと切り換える。そして、測定終了条件を満たすかを判定し、満たしていなければ（ステップＳ１５０のＮＯ）、ステップＳ１２に戻り測定を継続する。
【００６６】
図８は、測定位置がズレた状態における超音波振動子アレイ１０と、測定対象との相対位置関係を示す概念図であって、稼動され正しく測定できている超音波振動子にハッチングを施して記している。この図の状態では、超音波振動子アレイ１０の第１アレイ１２の配列が、測定対象である血管４０に対する適正位置から向かって右に外れている。この状態であれば、正しく測定できていない第１アレイ１２の超音波振動子の数が、第２の基準値を超えるので、稼動対象は第２アレイ１４に変更されることとなる。超音波エコー測定部５８には第２アレイ１４により受信された超音波エコーの受信信号が入力されるようになる。
【００６７】
図４に戻って、稼動対象が第２アレイ１４に変更されると（ステップＳ１８のＮＯ）、処理部５２は、超音波エコー測定部５８により算出した第２アレイ１４の超音波振動子の個別測定値の中から、測定対象からの超音波エコーを受信していると判断される有意な個別測定値を選択して、最終測定値を算出し（ステップＳ１２０）、当該最終測定値をメモリーカード３６へ記憶したり、通信端子３２を介して外部装置に出力したりする（ステップＳ１２２）。従って、図８のように測定位置がズレて、第１アレイ１２による測定継続が困難となっても、第２アレイ１４による測定でバックアップし、測定を継続させることができる。
【００６８】
次に、処理部５２は、有意な個別測定値を得ている超音波振動子が、第１アレイ１２の配列の左右何れにあるかを判定し（ステップＳ１２４）、その判定結果に応じて測定位置補正ガイドを目的とした報知制御を実行する（ステップＳ１２６）。具体的には、有意な個別測定値を得ている超音波振動子が、第１アレイ１２の配列の右に有れば左向き三角形ＬＥＤ２２ｂを点灯させ、左に有れば右向き三角形ＬＥＤ２２ｃを点灯させるように制御する（図１参照）。従って、図８のように測定位置がズレて、第２アレイ１４による測定でバックアップし測定を継続させつつ、測定作業者に測定位置を補正するように報知するとともに、測定位置をどちらに補正すれば良いかをアドバイスできる。つまり、測定位置補正ガイドを目的とした報知は、第１アレイ１２を再び稼働対象とするための案内報知としての効果を発する。
【００６９】
測定位置補正ガイドの報知を実行したならば、次に、処理部５２は第１アレイ稼動復帰処理を実行する（ステップＳ１２８）。
【００７０】
図６は、第１アレイ稼動復帰処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理において、処理部５２は先ず、第２アレイ１４の稼動開始から所定の試験測定周期が到来したかを判定する（ステップＳ１３０）。具体的には、稼動対象を第２アレイ１４に変更したタイミング（時刻）を記憶し現在時刻と比較することで判定する。
【００７１】
そして、試験測定周期が到来したと判定した場合には（ステップＳ１３０のＹＥＳ）、処理部５２は第１アレイ１２による試験測定を実施する（ステップＳ１３２）。具体的には、稼動アレイ選択情報を一時的に第１アレイ１２に変更して、所定試験時間だけ第１アレイ１２による測定を実施して、再び稼動アレイ選択情報を第２アレイ１４に戻す。
【００７２】
次に、処理部５２は、試験測定に基づく第１アレイ１２の超音波振動子毎の個別測定値のバラツキを算出する（ステップＳ１３４）。
そして、もしバラツキが所定の第４の基準値（復帰許可基準値）以上であれば（ステップＳ１３６のＮＯ）、そのまま第１アレイ稼動復帰処理を終了する。しかし、バラツキが所定の第４の基準値未満であれば（ステップＳ１３６のＹＥＳ）、処理部５２は、稼動対象を第１アレイ１２へ変更して第１アレイ稼動復帰処理を終了する。つまり、試験測定の結果が所定の復帰許可条件を満たせば、第１アレイ１２の稼動を復帰させる。
【００７３】
図４のフローチャートに戻って、測定終了条件を満たすかを判定して（ステップＳ１５０）、満たしていなければステップＳ１２に戻り、満たしていれば一連の処理を終了する。
【００７４】
尚、ステップＳ１４にて超音波エコー測定部５８で測定対象が存在しないと判定した場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、処理部５２は、例えば画像表示装置２４に「測定対象無し」のテキストを表示したり、赤色交通信号を想起させるように画面を赤色表示して、測定出来ない旨測定作業員に報知する報知制御を実行して（ステップＳ１４０）、一連の処理を終了する。
【００７５】
以上、本実施形態によれば、測定前に行われた第１アレイ１２を基準とした測定位置合わせがズレて第１アレイ１２による測定が不確実となったならば、第１アレイ１２の超音波振動子の配列方向と交差するように超音波振動子を配列した第２アレイ１４による測定で補うことが可能となるので、測定精度及び測定確度を高めることができる。
【００７６】
そして、位置ズレが生じていることを測定作業者に報知することができるので、更なるズレの悪化を防止し、ひいてはズレの補正を促すことができる。
［変形例］
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれに限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を加えることができる。
【００７７】
例えば、超音波振動子アレイ１０における超音波振動子の配列パターンは、上記実施形態のＴ字型に限らず、測定開始時において測定対象に沿わせる第１の配列に対して交差する第２の配列を有するならばその他の配列パターンでも構わない。具体的には、図９（１）で示す超音波測定装置２Ｂのように、第１アレイ１２と、第２アレイ１４とを十字状に交差させるパターンとすることができる。
【００７８】
また、第１の配列に交差する配列数も一つに限らず、例えば図９（２）で示す超音波測定装置２Ｃのように、第１アレイ１２に対して、第２アレイ１４と第３アレイ１６の２つの交差する配列を設けたアスタリスク状の配列パターンとすることもできる。或いは、図９（３）で示す超音波測定装置２Ｄのように、第２アレイ１４と平行に第３アレイ１６を設けるとしても良い。
【符号の説明】
【００７９】
２  超音波測定装置、  ４  ケース、  ６  固定部、  １０  超音波振動子アレイ、  １２  第１アレイ、  １４  第２アレイ、  ２２  ズレ方向表示、  ３６  メモリーカード、  ５０  制御基板、  ５１  メモリー、  ５２  処理部、  ５４  演算部、  ５４ａ  アレイ切換制御部、  ５４ｂ  報知制御部、  ５６  遅延時間計算部、  ５８  超音波エコー測定部、  ６０  発信／受信モード切換制御部、  ６２  超音波発振回路、  ６４  信号遅延回路、  ６６  発信／受信切換回路、  ６８  稼動アレイ切換回路
【図１】
2012223267.tif 000003
【図２】
2012223267.tif 000004
【図３】
2012223267.tif 000005
【図４】
2012223267.tif 000006
【図５】
2012223267.tif 000007
【図６】
2012223267.tif 000008
【図７】
2012223267.tif 000009
【図８】
2012223267.tif 000010
【図９】
2012223267.tif 000011