(57)【要約】【課題】生体に安全で自然環境に悪影響を及ぼすことがなく、密度および音速の経時変化や、樹脂粉粒の沈殿あるいは浮遊が生じないため、長時間に亘って超音波診断装置のフローファントムに用いることができる疑似血液を提供する。【解決手段】密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の樹脂粉粒を水溶液に分散させた懸濁液からなる超音波診断装置のフローファントム用疑似血液であって、上記水溶液を、水と水溶性多価アルコールと水溶性シリコーンを含んだ密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の水溶液とする。濃度の上昇に伴って音速が減少する水溶性シリコーンを含む三成分系の水溶液を用いることで、ＩＥＣ国際規格に適合する密度と音速を備えた疑似血液となし、樹脂粉粒と三成分系の水溶液の密度を同じにすることで、樹脂粉粒の沈殿あるいは浮遊を防止する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の樹脂粉粒を水溶液に分散させた懸濁液からなる疑似血液であって、上記水溶液が、水と水溶性多価アルコールと水溶性シリコーンを含んだ密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の水溶液であることを特徴とする、超音波診断装置のフローファントム用疑似血液。
【請求項２】
上記水溶性シリコーンが、側鎖に親水性の有機基を有する水溶性シリコーンであることを特徴とする、請求項１に記載の疑似血液。
【請求項３】
上記有機基がポリエーテル基であることを特徴とする、請求項２に記載の疑似血液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドップラー効果による生体内の血流を観察し、計測する機能を備えた超音波診断装置の性能を評価するフローファントムに用いられる疑似血液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、Ｘ線の被爆による危険性がなく安全性が高いこと、リアルタイムで診断できること、装置が小型軽量であること等の特長から、臨床現場で実用化されており、現在では、超音波ドップラー法により生体内の血流分布像を表示する機能および特定点の血流速度を計測する機能を備えた超音波診断装置が実用に供されている。
【０００３】
この超音波診断装置の性能を評価するためには、生体内の血流分布像の描写能力および血流速度の計測値の精度を知る必要があり、そのために人体を被検体にして装置の性能を評価することも行われている。しかしながら、この評価方法では、生体の音波物性値に個体差があること、また、生体内の正確な血管径、血流速度も分からないことなどから、定量的な性能評価が困難である。
【０００４】
そこで、人体に代わりファントムを用いて超音波ドップラー法による超音波診断装置の性能評価が提案されている。例えば、フローセンなどの粉粒が疑似血球として混入された疑似血液を、疑似生体材料内に設けられた疑似血管に一定流量で間欠的に流す、ドップラー計測可能な超音波診断装置の較正方法が、既に出願公開されている（特許文献１）。
【０００５】
ファントムにより超音波診断装置の性能を評価する場合は、性能評価の物差しになるファントムの特性について統一された規格が必要になる。そのため、ＩＥＣ国際規格（非特許文献１）には、ファントムを構成する生体擬似組織と擬似血液の物性値等が定められている。このＩＥＣ国際規格（ＩＥＣ６１６８５「超音波流速測定システム-流速試験体−」）に記載されている擬似血液の物性値を下記表1に、疑似血液の組成を下記表２にそれぞれ示す。
【０００６】
【表１】
2013235094.tif 000002
【０００７】
【表２】
2013235094.tif 000003
【０００８】
疑似血液は、血漿成分に相当する水溶液に、超音波の反射体である血球に相当する粉粒を分散させた懸濁液である。疑似血液には、血液と同等の超音波反射特性が求められるため、疑似血液の密度と音速を、上記表１に示すように、血液と同等の密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と同等の音速１５７０（ｍ／ｓ）にすることが定められている。
【０００９】
疑似血液に分散させる粉粒としては、ＩＥＣ国際規格で定められている擬似血液の密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と同じ密度を有する粉粒が適しており、従来から、上記の密度を有するポリスチレンの粉粒が大抵の疑似血液に広く用いられている。
【００１０】
一方、上記粒子を分散させる水溶液は、上記粒子が経時的に沈殿あるいは浮遊することを防止する観点から、上記粒子と同じ密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）を有する水溶液を用いる必要があり、且つ、上記粒子を分散させたときに音速１５７０（ｍ／ｓ）の疑似血液を得ることができる音速を備えた水溶液を用いる必要がある。そのため、ＩＥＣ国際規格などに記載された疑似血液では、前記表２に示すように水とグリセリンとデキストランを特定の含有割合とすることによって、音速１５７０（ｍ／ｓ）の疑似血液が得られるように音速を調節した、密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の水溶液を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０９−２６２２３４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】アイ  イ  シ（ＩＥＣ）、「国際規格  アイ  イ  シ６１６８５  超音波  流速測定システム-流速試験体−」（International Standard IEC61685 ULTRASONICS Flow measurements systm -Flow test object-）、２００１年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、グリセリンとデキストランを溶かした水溶液にポリスチレンの粉粒を分散させた疑似血液は、多糖類のデキストランに細菌が繁殖して腐敗するため、衛生面で問題があることに加えて、疑似血液の密度や音速などの物性が経時変化するという問題がある。そのため、長時間使用することができず、短時間で新しい疑似血液を調製しなければならないという煩わしさがあり、また、調製時の誤差によって一定した精度の較正が困難になる恐れもあった。
【００１４】
このような問題を解決するためには、デキストランに代わる水溶性物質を溶かした水溶液を用いて疑似血液を調製することが考えられる。けれども、ポリスチレン粉粒を分散させる水溶液は、以下に説明するように種々の制約があるため、デキストランに代わる水溶性物質を溶かした水溶液であってＩＥＣ国際規格に適合する疑似血液を調製できるものは、未だ実現されていない。
【００１５】
即ち、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）のポリスチレン粉粒の音速の測定値は２１１７（ｍ／ｓ）で、ＩＥＣ国際規格に定められた疑似血液の音速１５７０（ｍ／ｓ）より大きいため、ＩＥＣ国際規格に定められた音速を有する疑似血液を得るためには、ポリスチレン粉粒を分散させる水溶液として、１５７０（ｍ／ｓ）より小さい音速を有する水溶液を用いなければならない。
【００１６】
更に詳しく説明すると、音速が１５７０（ｍ／ｓ）の疑似血液を得るために必要な水溶液の音速は、ポリスチレン粉粒の分散量に応じて変化し、下記表３に示すように、ポリスチレン粉粒の分散量が５．０（％）、７．５（％）、１０．０（％）と増加するに従って、水溶液の音速は１５５１（ｍ／ｓ）、１５４２（ｍ／ｓ）、１５３２（ｍ／ｓ）と減少しなければならない。このポリスチレン粉粒の分散量と水溶液の音速との関係を示す数値は、下記文献１に記載された計算方法、即ち、懸濁液の音速について分散している粉粒と溶液の物性値が既知である場合に、それらの物性値と粉粒の分散率とからその音速を理論的に計算する方法に基づいて算出したものである。下記表３に掲げたポリスチレン粉粒の分散量は、疑似血液において規格で定められた超音波の後方散乱係数を満たすために必要なものであり、これらの数値はＩＥＣ国際規格にも記載されている。
［文献１］ピオトロウスカ(A. Piotrowska)、「懸濁液および乳状液における超音波の伝播(Propagation of ultrasonic waves in suspensions and emulsions)」,超音波(ULTRASONICS)、１９７１年１１月、ｐ．２３５−２３９
【００１７】
【表３】
2013235094.tif 000004
【００１８】
また、ポリスチレン粉粒を分散させる水溶液は、前述のように、ポリスチレン粉粒の経時的な沈殿あるいは浮遊を防止する観点から、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）でなければならず、そのため、水（純水）の密度より大きな水溶性物質（液体）を溶かして水溶液の密度を上記値にする必要がある。このように水より密度が大きな液体を水に溶かすと、通常、その水溶液の音速は増加するので、ＩＥＣ国際規格に定められた１５７０（ｍ／ｓ）の音速を有する擬似血液を得るためには、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）で、且つ、音速が上記表３に掲げた音速以下となる水溶液が必要になる。けれども、生体に安全で且つ環境に悪影響を及ぼさない水溶性物質（液体）を溶かした水溶液で、音速が上記表３に示す値以下となるものは，未だに実現されていない。
【００１９】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、生体に安全で自然環境に悪影響を及ぼすことがなく、しかも、密度および音速の経時変化や、ポリスチレンなどの樹脂粉粒の沈殿あるいは浮遊を生じることがないため、長時間にわたって超音波診断装置のフローファントムに用いることができる疑似血液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、水溶性シリコーンの水溶液は、その濃度の増加により密度がわずかに増加するけれども音速が減少する領域が存在するという事実を見出し、この水溶性シリコーンをデキストランに代えて配合した水溶液に超音波を反射する樹脂粉粒を分散させると、ＩＥＣ国際規格に適合する疑似血液が得られることを知得して、本発明を完成するに至った。
【００２１】
即ち、本発明に係る超音波診断装置のフローファントム用疑似血液は、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の樹脂粉粒を水溶液に分散させた懸濁液からなる疑似血液であって、上記水溶液が、水と水溶性多価アルコールと水溶性シリコーンを含んだ密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の水溶液であることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の疑似血液においては、水溶性シリコーンが、側鎖に親水性の有機基を有する水溶性シリコーンであることが好ましく、有機基がポリエーテル基である水溶性シリコーンが更に好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に用いる水溶性シリコーンは、後述するように、密度が水（純水）より大きく、音速が水（純水）より小さい液状物質であり、これを水に溶かしたシリコーン水溶液は、シリコーン濃度の増加に伴って密度が少し増加するが、音速は逆に減少する。そのため、この水溶性シリコーンと前記のグリセリンなどの水溶性多価アルコールと水を含んだ三成分系の水溶液は、その密度を１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）とし、且つ、音波を前記表３に示した値以下とすることが可能である。従って、この三成分系の水溶液に、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の樹脂粉粒を分散させた本発明の疑似血液は、ＩＥＣ国際規格に適合する密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と音速１５７０（ｍ／ｓ）を有するものとなる。
【００２４】
また、水溶性シリコーンは糖類ではないので、この水溶性シリコーンを溶かした三成分系の水溶液に細菌が繁殖して腐敗する心配もない。従って、本発明の疑似血液は、生体に安全で自然環境に悪影響を及ぼすことがなく、腐敗による密度および音速の経時変化を生じることもない。しかも、本発明の疑似血液は、樹脂粉粒の密度と三成分系の水溶液の密度が等しく１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）であるため、長時間経過しても樹脂粉粒が沈殿したり浮遊したりすることなく、均一な分散、懸濁状態を維持する。
このように、本発明の疑似血液は、衛生的で変質し難いものであるため、長時間にわたって超音波診断装置のフローファントムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】水溶性シリコーン（ＫＦ−６４２）水溶液のシリコーン濃度と音速との関係を示すグラフである。
【図２】グリセリン水溶液のグリセリン濃度と音速との関係を示すグラフである。
【図３】水溶性シリコーン（ＫＦ−６４２）、グリセリン、水の三成分からなる水溶液における、密度と音速を一定値とする等高線図である。
【図４】水溶性シリコーン（ＫＦ−６４０）、グリセリン、水の三成分からなる水溶液における、密度と音速を一定値とする等高線図である。
【図５】ポリエチレングリコール（平均分子量４００）水溶液とグリセリン水溶液における、密度と音速との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る超音波診断装置のフローファントム用疑似血液の実施形態について、図１，図２，図５に示すグラフや、図３，図４に示す等高線図を参照しながら説明する。
【００２７】
本発明に係る疑似血液は、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の樹脂粉粒を水溶液に分散させた懸濁液からなる疑似血液であって、上記水溶液として、水と水溶性多価アルコールと水溶性シリコーンを含んだ、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）である三成分系の水溶液を用いたものである
【００２８】
樹脂粉粒は、１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の密度を有する水不溶性の樹脂粉粒であれば全て使用可能であるが、その中でも、前述のポリスチレン粉粒が好ましく使用される。この樹脂粉粒の粒径は特に限定されないが、均一な分散性や超音波反射性を考慮すると、１〜１０μｍ程度の平均粒径を有するものが好ましい。
【００２９】
三成分系の水溶液に含まれる水溶性多価アルコールとしては、１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）より大きい密度を有する水溶性グリセリンやポリエチレングリコールなどが好ましく使用され、モノマーのエチレングリコールも使用される。ポリエチレングリコールとしては分子量４００程度のものが使用されるが、分子量は特に限定されない。
【００３０】
また、三成分系の水溶液に含まれる水溶性シリコーンは、水（純水）より大きい密度を有し、且つ、シリコーン水溶液のシリコーン濃度の上昇に伴って音速が低下するものであれば使用可能である。そのような水溶性シリコーンとしては、例えば、下記の構造式（１）に示すような、側鎖に親水性の有機基を有する側鎖型変性シリコーンが挙げられ、特に、側鎖の有機基が下記の構造式（２）に示すようなポリエーテル基である側鎖型ポリエーテル変性シリコーンが好ましく使用される。かかる側鎖型ポリエーテル変性シリコーンの代表例としては、信越化学工業（株）製の変性シリコーンオイル「ＫＦ−６４２」（粘度２５℃：５０ｍｍ２／ｓ、比重：１．０４、ＨＬＢ：１２）や、信越化学工業（株）製の変性シリコーンオイル「ＫＦ−６４０」（粘度２５℃：２０ｍｍ２／ｓ、比重：１．０１、ＨＬＢ：１４）などが挙げられる。
【００３１】
構造式（１）
【化１】
2013235094.tif 000005
構造式（２）
【化２】
2013235094.tif 000006
【００３２】
次に、樹脂粉粒としてポリスチレン粉粒、水溶性多価アルコールとしてグリセリン、水溶性シリコーンとして側鎖型ポリエーテル変性シリコーン（信越化学工業（株）製の変性シリコーンオイル「ＫＦ−６４２」）を用いる場合を例にとって、本発明に係る疑似血液を具体的に説明する。
【００３３】
信越化学工業（株）製の水溶性シリコーンオイル「ＫＦ−６４２」の２２．０℃における密度と音速を測定したところ、下記表４に示すように、密度は１．０４×１０３（ｋｇ／ｍ３）、音速は１３０８．０（ｍ／ｓ）であった。この測定値から、上記水溶性シリコーンオイルの密度は水（純水）より大きく、また、その音速は水の音速１５００（ｍ／ｓ）より低いことが確認できた。
【００３４】
【表４】
2013235094.tif 000007
【００３５】
前記の水溶性シリコーンオイル「ＫＦ−６４２」で水溶液を作成して、その濃度（質量％）と密度および音速の関係を測定した。図1に、シリコーンオイル水溶液における水溶性シリコーンオイルの濃度と音速との関係の測定結果を示す。水溶性シリコーンオイルを水に溶かすと、その水溶液の密度はわずかに増加したが、音速は、図１に示すように、水溶性シリコーンオイル濃度の上昇に伴って低下することが認められた。
【００３６】
一方、グリセリンの水溶液は、グリセリンの密度が１．２６×１０３（ｋｇ／ｍ３）であるため、グリセリン濃度を調整して水溶液の密度を１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）にすることができる。しかし、グリセリンの水溶液においては、その密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）になるようにグリセリン濃度を高くすると、音速が目標とする１５７０（ｍ／ｓ）を超過することが実験結果から確認できた。図２は、擬似血液の密度と音速を規定している温度２２．０℃における、グリセリン水溶液のグリセリン濃度と音速との関係を測定したグラフであって、このグラフに示されるように、グリセリン水溶液の音速はグリセリン濃度の上昇に伴って大きくなる。
【００３７】
上記のように、シリコーンオイル（ＫＦ−６４２）水溶液の水溶性シリコーンオイル濃度と音速の関係と、グリセリン水溶液のグリセリン濃度と音速の関係は、溶質の濃度の増加に対する音速の変化において正反対の特性を示している。この事実から、水溶性シリコーンオイルとグリセリンと水を含む三成分系の水溶液によって、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）で、且つ、音速が前記表３に掲げた値以下の水溶液を調製できることが想定される。
【００３８】
一般に水を含む３種類の液体を混合して作成した水溶液の物性は、水に溶かした２種類の溶液の間に物性に影響を与える相互作用が存在する。そのため水溶性シリコーンオイルの水溶液の濃度と音速の関係と、グリセリン水溶液の濃度と音速の関係を線形加算することによって、水溶性シリコーンオイルとグリセリンを混合した水溶液の密度や音速を算出することはできない。
【００３９】
シリコーンオイルとグリセリンを溶かした水溶液について、３種の液体のあらゆる混合率における密度と音速を測定することにより濃度と密度あるいは濃度と音速の関係を明らかにすることは大変な手数がかかり困難である。
【００４０】
上記のような手数のかかる方法に対して数少ない測定データから混合溶液の物性を推定できる方法がシェフエ(H. Scheff■)により開発された。この方法を２種類の溶質を溶かした水溶液の密度と音速の特性を知るのに応用した場合、計算値と実験値は非常に良い一致が認められている。この事実は下記文献２に記載されている。
［文献２］吉田知司、後藤朱里、田仲浩平、近藤敏郎(Tomoji Yoshida, Akari Gotow, Kouhei Tanaka, and Toshio Kondo),「音波減衰定数測定のためのレファレンス材(Reference Materials for the Measurement of Acoustic Attenuation Coefficients)」、日本応用物理誌(Jpn. J. Appl. Phys.)、５０巻、２０１１年、ｐ．０７ＨＦ１５−１
【００４１】
上記の手法を採用することにより、目標とする密度と音速の水溶液が実現できる。
以下、文献２に記載されている方法を水溶性シリコーンオイルとグリセリンを溶かした水溶液に適用して、シリコーンオイルとグリセリンの濃度を決める場合について具体的に述べる。
【００４２】
三成分からなる溶液の成分比x1, x2, x3に対して溶液の物性値τは、次式（１）で与えられる。
【数１】
2013235094.tif 000008
2013235094.tif 000009
【００４３】
式(1)の係数β1、β2、β3、β12、β13、β123、β123を定めるため、下記表５に示すように、水溶性シリコーンオイル（ＫＦ−６４２）とグリセリンと水（純水）との含有割合が異なる７種類の水溶液について、それぞれの密度と音速を測定した。その測定結果を下記表５に示す。
【００４４】
【表５】
2013235094.tif 000010
【００４５】
上記表５に示された成分比から決まるx1, x2, x3の数値から、式（1）の係数β1,β2,β3,β12,β13,β23,β123を求める次式（２）、（３）が与えられる。
ここに式（２）は音速に関する式であり、式（３）は密度に関する式である。
【００４６】
【数２】
2013235094.tif 000011
【００４７】
【数３】
2013235094.tif 000012
【００４８】
式（２）を解きβ1,β2,β3,β12,β13,β23,β123を求めると次のようになる。
β1＝1490.0、  β2＝1410.0、  β3＝1950.0、  β12＝64.0、  β13＝0、  β23＝6455.2、  β123＝−8008.0
成分比x1, x2, x3を関数とする音速Cの式は，次式（４）のようになる。
【００４９】
【数４】
2013235094.tif 000013
【００５０】
式（３）を解きβ1,β2,β3,β12,β13,β23,β123を求めると次のようになる。
β1＝0.998、  β2＝1.078、  β3＝1.203、  β12＝0.0、  β13＝0．05、  β23＝2.99、  β123＝−3.1
成分比x1, x2, x3を関数とする密度σの式は，次式（５）で与えられる。
【００５１】
【数５】
2013235094.tif 000014
【００５２】
式(4)と式(5)を用いて、水溶性シリコーンオイル(ＫＦ−６４２)、グリセリン、水の三成分からなる水溶液において密度と音速を一定値とする等高線を三角図上に描いた。得られた結果を図３に示す。
【００５３】
図３において、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）なる等高線と、音速がそれぞれ１５４０（ｍ／ｓ）、１５５０（ｍ／ｓ）、１５６０（ｍ／ｓ）なる等高線は交わる。この事実から、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）で且つ音速が１５７０（ｍ／ｓ）以下の液体が、水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４２）、グリセリン、水の三成分からなる水溶液で実現できることが明らかである。
【００５４】
従って、上記の三成分系の水溶液にポリスチレン粉粒を前記表３に示す分散量で分散させると、ＩＥＣ国際規格の１５７０（ｍ／ｓ）の音速と、ＩＥＣ国際規格の１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の密度を有する疑似血液が得られることは明らかであり、この疑似血液ではポリスチレン粉粒の密度と三成分系水溶液の密度が完全に一致しているので、長時間放置してもポリスチレン粉粒が沈澱あるいは浮遊することはない。
【００５５】
また、ポリエチレングリコール（平均分子量４００）水溶液における密度と音速の関係を測定結果から求めた。得られた結果を図５に示す。図５のグラフから、密度が１．０４×１０３（ｋｇ／ｍ３）での音速は、グリセリン水溶液と比べ若干高くなっているが、ポリエチレングリコール（平均分子量４００）水溶液はグリセリン水溶液と類似した密度と音速の関係であることが判る。このことからポリエチレングリコールと水溶性シリコーンオイルを含んだ水溶液にポリスチレン粉粒を分散させても、ＩＥＣ国際規格に適合する擬似血液を調製できることが判る。
【００５６】
また、水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４２）に代えて前記の水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４０）を使用し、前述した手法で、水溶性シリコーンオイル(ＫＦ−６４０)、グリセリン、水の三成分からなる水溶液において密度と音速を一定値とする等高線図を作製した。この等高線図を図４に示す。
【００５７】
水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４０）は、水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４２）と同様の側鎖型ポリエーテル変性シリコーンオイルであるが、側鎖の数や長さ、或いは、主鎖の長さの違いのため、密度が１．０１×１０３（ｋｇ／ｍ３）と水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４２）より小さいものである。けれども、図４から明らかなように、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）なる等高線と、音速がそれぞれ１５４０（ｍ／ｓ）、１５５０（ｍ／ｓ）、１５６０（ｍ／ｓ）なる等高線は交わっており、この事実から、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）で且つ音速が１５７０（ｍ／ｓ）以下の液体が、水溶性シリコーンオイル（ＦＫ−６４０）、グリセリン、水の三成分からなる水溶液で実現できることが判る。
【００５８】
次に、本発明の更に具体的な実施例を説明する。
【００５９】
［実施例１］
図３に示す等高線図において、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）の等高線と、音速が１５４０（ｍ／ｓ）の等高線との交点の座標を計算することによって、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）、音速が１５４０（ｍ／ｓ）の三成分系水溶液の水溶性シリコーンオイル濃度とグリセリン濃度を求めたところ、水溶性シリコーンオイル濃度は１８．５質量％、グリセリン濃度は９．７質量％であった。
この水溶性シリコーンオイル濃度が１８．５質量％、グリセリン濃度が９．７質量％である三成分系水溶液に、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）のポリスチレン粉粒（平均粒径５μｍ）を分散させて擬似血液となる懸濁液を調製するとき、この懸濁液の音速を規格値の１５７０（ｍ／ｓ）とするポリスチレン粉粒の分散量を、前記文献１に記載されている理論式で求めると、ポリスチレン粉粒の分散量は三成分系水溶液１００質量％に対して８．０質量％となる。
そこで、上記の三成分系水溶液１００質量％に対してポリスチレン粉粒を８質量％分散させることにより、ＩＥＣ国際規格に適合した密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と音速１５７０（ｍ／ｓ）を有する、下記表６に記載した組成の疑似血液を得た。
【００６０】
【表６】
2013235094.tif 000015
【００６１】
［実施例２］
グリセリンに代えてポリエチレングリコール（分子量４００）を用い、実施例１と同様の方法で、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）、音速が１５４０（ｍ／ｓ）の三成分系水溶液の水溶性シリコーンオイル濃度とポリエチレングリコール濃度を求め、ＩＥＣ国際規格に適合した密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と音速１５７０（ｍ／ｓ）を有する、下記表７に記載した組成の疑似血液を得た。
【００６２】
【表７】
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【００６３】
［実施例３］
グリセリンに代えてエチレングリコールを用い、実施例１と同様の方法で、密度が１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）、音速が１５４０（ｍ／ｓ）の三成分系水溶液の水溶性シリコーンオイル濃度とエチレングリコール濃度を求め、ＩＥＣ国際規格に適合した密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）と音速１５７０（ｍ／ｓ）を有する、下記表８に記載した組成の疑似血液を得た。
【００６４】
【表８】
2013235094.tif 000017
【００６５】
［比較例１］
グリセリンを含み水溶性シリコーンオイルを含まない下記表９に示す組成の二成分系水溶液に、ポリスチレン粉粒（平均粒径５μｍ）を８質量％分散させて、比較用の疑似血液を得た。
【００６６】
【表９】
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【００６７】
上記実施例１〜３の疑似血液と比較例１の疑似血液について、初期の密度、音速、ポリスチレン粉粒の沈降の有無を測定、観察すると共に、１日経過後のポリスチレン粉粒の沈降の有無を観察した。更に、１週間経過後の密度、音速、ポリスチレン粉粒の沈降の有無についても測定、観察した。その結果を下記表１０に示す。
【００６８】
【表１０】
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【００６９】
表１０を見ると、比較例１の疑似血液は、初期の音速が１５７０（ｍ／ｓ）でＩＥＣ国際規格に適合しているが、密度が１．０４×１０３（ｋｇ／ｍ３）で許容誤差内となっており、ポリスチレン粉粒の密度１．０５×１０３（ｋｇ／ｍ３）より少し小さくなっている。そのため、１日放置後にポリスチレン粉粒の沈殿が見られ、１週間経過後はポリスチレン粉粒の沈殿により密度も音速も測定が不可能である。
これに対し、本発明の疑似血液は、密度も音速もＩＥＣ国際規格に適合し、ポリスチレン粉粒の密度と疑似血液の三成分系水溶液の密度が同じであるため、１週間経過してもポリスチレン粉粒の沈殿が見られず、密度や音速の変化も生じないことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の擬似血液は、密度と音速を規定の値に正確に調節でき、且つ、それらの経時変化が生じ難い特性のため、超音波診断装置の性能を評価するのに有用なファントム用の擬似血液となる。また、この擬似血液は生体に対して安全で且つ自然環境破壊が起こらない材料で作成されているため産業上の利用価値は高い。
【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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