脂肪診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脂肪診斷裝置，其通過對(duì)被檢體的關(guān)心區(qū)域(ROI)等測定區(qū)域進(jìn)行加溫并檢測加溫區(qū)域中的加溫前后的超聲波速度變化，從而診斷脂肪組織。本發(fā)明尤其涉及適用于體內(nèi)深部的脂肪診斷、其中尤其是肝臟等肋骨內(nèi)側(cè)的脂肪診斷的脂肪診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為對(duì)體內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行診斷的診斷技術(shù)，公開了如下的聲波計(jì)測裝置(參照專利文獻(xiàn)I):作為加熱能量從被檢體外部對(duì)被檢體照射光、電波、且根據(jù)情況照射超聲波從而進(jìn)行加溫，并計(jì)測加溫前后的超聲波速度的變化，由此計(jì)測加溫部位的溫度變化特性、能量吸收特性。
[0003]該文獻(xiàn)中作為具體例記載了使用光照射機(jī)構(gòu)的情況。即，記載了對(duì)被檢體從全方位以盡可能達(dá)到均勻的能量密度的方式進(jìn)行光照射的例子以及由比被檢體的體寬更寬幅的光源從被檢體的側(cè)方對(duì)體整體進(jìn)行光照射的例子，并記載了對(duì)關(guān)心區(qū)域的周圍整體廣泛地加溫從而進(jìn)行計(jì)測的情況。然而，關(guān)于作為加熱能量通過超聲波進(jìn)行照射的情況的具體內(nèi)容則無任何記載。
[0004]另外，作為利用了加溫前后的超聲波速度變化的新的圖像診斷手法，給出了如下的脂肪組織的檢測方法以及檢測裝置(專利文獻(xiàn)2):為了診斷作為生活習(xí)慣病的危險(xiǎn)因素之一的內(nèi)臟脂肪，對(duì)關(guān)心區(qū)域進(jìn)行基于光照射的加溫，并計(jì)測加溫前后的超聲波速度變化，將超聲波速度呈現(xiàn)負(fù)的變化的部位檢測為脂肪組織，從而診斷脂肪組織分布。
[0005]對(duì)專利文獻(xiàn)2所記載的脂肪診斷裝置(脂肪組織檢測裝置)進(jìn)行說明。該裝置具備:裝置主體，其搭載有為了獲取B模式斷層圖像及超聲波速度變化圖像而需要的控制部；以及探頭，其直接抵接于被檢體的體表并朝向被檢體進(jìn)行超聲波照射及加溫。探頭采用如下的專用的探頭:將線陣探觸件和紅外線激光光源分別以朝向相同測定區(qū)域作用的方式橫向并列地配置，其中，所述線陣探觸件對(duì)被檢體的測定區(qū)域進(jìn)行超聲波照射，所述紅外線激光光源與線陣探觸件相鄰且對(duì)被檢體的檢測區(qū)域進(jìn)行用于加溫的近紅外光照射。
[0006]線陣探觸件具有呈直線狀排列的多個(gè)振子(由壓電元件形成)，各振子通過來自控制部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而激勵(lì)出脈沖波從而發(fā)送超聲波信號(hào)，并接收針對(duì)該超聲波信號(hào)的來自被檢體內(nèi)的超聲波回波信號(hào)。而且，通過控制信號(hào)對(duì)進(jìn)行發(fā)送接收的振子按順序切換掃描。另外，紅外線激光光源從線陣探觸件的橫向照射700nm?100nm的近紅外光。
[0007]對(duì)該裝置中測定超聲波速度變化而進(jìn)行脂肪測定的動(dòng)作進(jìn)行說明。從紅外線激光光源對(duì)被檢體照射近紅外線，經(jīng)過規(guī)定的加溫時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)線陣探觸件，以依次掃描脈沖狀的超聲波信號(hào)的方式進(jìn)行發(fā)送，并且，依次接收來自被檢體的接收信號(hào)即超聲波回波信號(hào)。然后，將以光照射狀態(tài)獲取的超聲波回波信號(hào)(接收信號(hào))的波形作為光照射后超聲波回波信號(hào)存儲(chǔ)。
[0008]若光照射后超聲波回波信號(hào)的接收波形的存儲(chǔ)結(jié)束則停止光照射。當(dāng)從該照射停止起經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間而被檢體的溫度充分降低時(shí)，驅(qū)動(dòng)線陣探觸件，發(fā)送超聲波信號(hào)，并且從被檢體接收超聲波回波信號(hào)。然后，將光照射停止?fàn)顟B(tài)下獲取的超聲波回波信號(hào)(接收信號(hào))的波形作為非照射時(shí)超聲波回波信號(hào)存儲(chǔ)。另外，對(duì)于所存儲(chǔ)的超聲波回波信號(hào)而言，通過對(duì)其振幅進(jìn)行亮度顯示從而作為B模式斷層圖像顯示。
[0009]接著，根據(jù)光照射后和非照射時(shí)的超聲波回波信號(hào)，依據(jù)以下所示的關(guān)系求出超聲波速度變化。
[0010]圖8是示出某部分區(qū)間的非照射時(shí)(加溫前)超聲波回波信號(hào)與光照射后(加溫后)超聲波回波信號(hào)的示意圖。令非照射時(shí)的超聲波速度為V，光照射后的超聲波速度為V’。另外，令超聲波信號(hào)在非照射時(shí)的某邊界間傳播時(shí)產(chǎn)生的脈沖間隔為τ，令光照射后超聲波信號(hào)在相同邊界間(距離一定)傳播時(shí)產(chǎn)生的脈沖間隔為τ 一 △ τ。S卩，設(shè)脈沖間隔由于溫度變化而以縮短Δ τ的方式移位。
[0011]此時(shí)，
[0012]V.τ = V，.( τ -Δ τ )...(1)
[0013]的關(guān)系成立，因此，能夠根據(jù)2個(gè)回波信號(hào)的脈沖間隔的時(shí)間變化通過下述式(2)計(jì)算出超聲波速度變化數(shù)據(jù)。
[0014]V，/V = τ / ( τ - Δ τ )...(2)
[0015]因此，根據(jù)所測定的2個(gè)回波信號(hào)計(jì)算出關(guān)心區(qū)域的脈沖間隔(τ )、波形移位量(△ τ)，并根據(jù)式(2)計(jì)算出各部位處的超聲波速度的變化(超聲波速度變化比(V’/V))。
[0016]接著，根據(jù)計(jì)算出的各部位的超聲波速度變化比(V’/V)，將該值小于I的部位(相對(duì)于加溫的超聲波速度變化為負(fù)的區(qū)域)判定為脂肪區(qū)域。
[0017]S卩，作為在水中以及脂肪中傳播的超聲波速度，當(dāng)37°C時(shí)水中音速為1524m/秒，脂肪中音速為1412m/秒，若對(duì)相對(duì)于溫度變化的超聲波速度變化進(jìn)行比較則如下所述。
[0018]水:+2m/秒.。C
[0019]脂肪:一4m/秒.°C
[0020]由此，對(duì)于較多地含有水分的肌肉、內(nèi)臟(肝臟等)而言若溫度上升則超聲波速度增加，而在脂肪部分中超聲波速度則減小，超聲波速度變化的極性發(fā)生反轉(zhuǎn)。
[0021]因此，只要確定使測定區(qū)域溫度變化時(shí)超聲波速度變化為負(fù)的區(qū)域，便能夠進(jìn)行脂肪區(qū)域的檢測。
[0022]而且，通過將解析結(jié)果的超聲波速度變化的分布圖像化并顯示于顯示裝置，脂肪區(qū)域與其他部位明確區(qū)分地被圖像顯示。
[0023]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-145628號(hào)公報(bào)
[0024]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-005271號(hào)公報(bào)
[0025]根據(jù)專利文獻(xiàn)2記載的脂肪診斷裝置，通過使用針對(duì)測定區(qū)域橫向并列地配置有線陣探觸件和紅外線激光光源的專用的探頭，進(jìn)行加溫并進(jìn)行超聲波速度變化的測定，能夠?qū)⒅緟^(qū)域圖像化。
[0026]不過，在通過上述專用的探頭進(jìn)行生物體的診斷的情況下，會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)問題。
[0027]脂肪診斷的對(duì)象之一是肝臟(脂肪肝)。肝臟位于作為生物體深部的肋骨的內(nèi)側(cè)。因此需要能夠加溫至肝臟的加溫源，但憑借基于紅外線激光光源的近紅外光，能夠加溫的深度是距體表3?4cm左右，要加溫至位于距體表4cm以上的深度的肝臟，在原理上是困難的。
[0028]對(duì)此，在將超聲波作為加熱能量的情況下，通過頻帶的選擇，能夠使可加溫的距體表的深度達(dá)到比4cm深。
[0029]但是，超聲波還具有會(huì)被骨組織顯著吸收這一另外的特性。例如超聲波在生物體的軟組織中的衰減系數(shù)為0.4?1.0(dB/cm)，在肌肉中為1.3?3.3 (dB/cm)左右，但報(bào)告稱在骨組織中的衰減系數(shù)約為50 (dB/cm)左右。
[0030]因此，假設(shè)將超聲波作為加熱能量源，如專利文獻(xiàn)I記載的那樣對(duì)被檢體從全方位取代光照射而進(jìn)行超聲波照射，或者，通過比被檢體的體寬更寬幅的超聲波照射源從被檢體的側(cè)方對(duì)體整體進(jìn)行超聲波照射，則超聲波能量會(huì)被周圍的骨組織吸收，會(huì)對(duì)骨組織造成熱損傷，從而將被檢體置于危險(xiǎn)狀態(tài)。
[0031]另外，雖然在專利文獻(xiàn)2中使用并列配置有線陣探觸件(探頭)與紅外線激光光源的專用的探頭，但還可以考慮取代紅外線激光光源而安裝用于加溫的超聲波源。但是，在僅僅在紅外線激光光源的位置安裝有加溫用超聲波源的情況下，若朝向肝臟從線陣探觸件照射診斷用的超聲波，則由于與其相鄰的加溫用的超聲波源位于肋骨的正上方，因此肋骨的骨組織會(huì)被照射，在該情況下也會(huì)產(chǎn)生骨組織被選擇性地較強(qiáng)加溫從而對(duì)被檢體造成危害的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0032]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種脂肪診斷裝置，其能夠進(jìn)行肝臟等生物體深部的脂肪診斷。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種脂肪診斷裝