[发明专利]声速测定装置以及声速测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及声速测定装置以及声速测定方法。详细而言，涉及在采用超声波从外部测定被测体内部的声速的声速测定装置以及声速测定方法中，用于可以进行正确且稳定的声速测定的技术。

背景技术

专利文献1公开了一种采用超声波来进行骨评价的超声波诊断装置。该超声波诊断装置放射超声波脉冲，并接收在皮质骨内传播之后从该皮质骨放出的超声波。然后，超声波诊断装置测定从波发送到波接收的时间，并根据已知的传播路径求出皮质骨内的声速。

物体中的声速根据该物体的弹性的性质而发生变化，所以通过测定骨中的声速能够作为骨强度(骨的健全性)的指标。专利文献1的超声波诊断装置将如上述那样所求出的声速作为骨评价值。

专利文献1：特表2003-517328号公报

如专利文献1那样，在对超声波脉冲的从波发送到波接收的间隔进行定时器测量的结构的情况下，不得不适当地从振子输出的波形信号中检测出接收脉冲的峰值。这里，若在理想的条件(例如，置于水中的对象物的测定等)下，则检测接收脉冲是比较容易的。但是，在以生物体为对象的实际的测定中，因为在超声波的传播路径中混在有脂肪成分和水分所以产生多余回波、或来自皮质骨背面的反射等不需要的波形重叠等，产生各种噪声。

这点，对于专利文献1的结构，一旦在波形信号中包含噪声，则难以从波形信号中检测必要的波接收脉冲，不能稳定地测量超声波脉冲的从波发送到波接收的时间。因此，即使在实际现场要检查骨强度，也难以获得正确的结果，留下了改良的余地。

发明内容

本发明鉴于以上的情况而做，其主要的目的在于提供一种能够正确且稳定地求出声速的声速测定装置以及声速测定方法。

本发明要解决的课题如以上所述，下面说明用于解决该课题的手段及其效果。

根据本发明的第1观点，提供一种以下结构的声速测定装置。即，该声速测定装置具备波发送部、多个波接收部、假定传播时间计算部、妥当性指标值计算部和声速导出部。所述波发送部向被测体的表面发送超声波。所述波接收部接收来自所述被测体的超声波，并输出与该接收到的超声波相应的波形信号。所述假定传播时间计算部根据该被测体内的声速的假定值和该被测体的表面形状，计算所述波发送部发送的超声波在所述被测体的表面或该被测体的内部传播之后到达各所述波接收部的传播时间。所述妥当性指标值计算部根据所述多个波接收部中的至少两个波接收部输出的波形信号，求出成为所述传播时间的妥当性的指标的妥当性指标值。所述声速导出部根据所述妥当性指标值求出所述被测体内的声速。

即，通过判断传播时间的妥当性，能够判断在计算该传播时间时所假定的声速的值是否正确，所以由此能够求出被测体内的声速。这里，在判断传播时间的妥当性时，不需要严密地检测接收波形的峰值，所以即使在接收波形含有噪声也可以适当地求出声速。此外，根据来自多个波接收部的波形信号来判断传播时间的妥当性，所以可以减弱噪声的影响。

在所述声速测定装置中，优选所述妥当性指标值计算部将所述多个波接收部中的至少两个波接收部输出的波形信号分别移动与所述传播时间对应的时间，求出将该移动后的波形信号彼此累计所得的累计波形，根据该累计波形求出所述妥当性指标值。

即，累计多个波接收部输出的波形信号彼此时，在波形的峰值位置一致的情况下，最加强振幅。通过利用该性质，可以仅强调希望的峰值，并减少其他噪声的影响。在上述结构中，在假定传播时间计算部所假定的声速正确时，累计后的波形信号的峰值位置一致，所以加强振幅。因此，即使在波接收部输出的波形信号中含有噪声的情况下，通过调查累计波形，也能够判断声速的假定值是否正确。

在所述声速测定装置中，优选所述妥当性指标值计算部将所述多个波接收部中的至少两个波接收部输出的波形信号分别移动与所述传播时间对应的时间，求出将该移动后的波形信号彼此相乘所得的乘法波形，根据该乘法波形求出所述妥当性指标值。

即，在将多个波接收部输出的波形信号彼此相乘时，在波形的峰值位置一致时，最加强振幅。通过利用该性质，可以仅强调希望的峰值，并减少其他噪声的影响。在上述结构中，在假定传播时间计算部所假定的声速正确的情况下，相乘所得的波形信号的峰值位置一致，所以加强振幅。因此，即使在波接收部输出的波形信号中含有噪声的情况下，通过调查乘法波形，也能判断声速的假定值是否正确。