超声波解析装置、超声波解析方法及超声波解析程序制造方法及图纸

课题在于，提供能够容易地调节超声波探头向被检体的抵接角度的超声波解析装置、超声波解析方法及超声波解析程序。解决手段在于，超声波解析装置(10)具备：控制部(12)，控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从超声波波源以规定的声轴发送超声波信号；回波数据输入部(141)，接受通过控制部发送的超声波信号在被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入；位置检测部(142)，检测软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置相对于超声波波源的位置；形状检测部(143)，基于位置检测部检测出的各位置的信息，检测软骨表面或软骨下骨表面的形状；以及角度算出部(144)，计算超声波信号被发送到的位置处的软骨表面或软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波解析装置、超声波解析方法及超声波解析程序
本专利技术涉及向被检体的内部发送超声波信号，对在被检体的内部反射的超声波信号的回波信号进行解析的超声波解析装置、超声波解析方法及超声波解析程序。
技术介绍
作为解析软骨的状态的装置，例如有专利文献1中记载的超声波解析装置。专利文献1中的超声波解析装置从与膝的表面相抵接的超声波探头发送超声波信号，通过超声波探头接收在膝的内部反射的回波信号。然后，通过接收的回波信号解析软骨的状态。现有技术专利文献专利文献1：日本特开2010-305号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1的超声波解析装置中，存在如下问题：因为来自膝的内部的回波信号会根据超声波探头相对于膝的抵接角度不同而不同，如果不用适当的角度来将超声波探头与膝相抵接，则不能准确地解析软骨的状态。于是，本专利技术的目的是提供能够容易地调节超声波探头向被检体的抵接角度的超声波解析装置、超声波解析方法及超声波解析程序。解决问题的手段本专利技术涉及的超声波解析装置具备：控制部，控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从所述超声波波源以规定的声轴发送超声波信号；回波数据输入部，接受通过所述控制部发送的所述超声波信号在所述被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入；位置检测部，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的所述相互不同的多个位置相对于所述超声波波源的位置；形状检测部，基于所述位置检测部检测出的所述各位置的信息，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的形状；以及角度计算部，计算所述超声波信号被发送到的所述位置处的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。在此构成中，由于用户能够把握通过角度计算部计算出的超声波探头相对于软骨表面或软骨下骨表面的角度，能够容易地进行超声波探头的角度调节。另外，本专利技术涉及的超声波解析方法具备发送控制步骤、回波数据输入步骤、位置检测步骤、形状检测步骤和角度计算步骤。发送控制步骤控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从所述超声波波源以规定的声轴发送超声波信号。回波数据输入步骤接受通过所述发送控制步骤发送的所述超声波信号在所述被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入。位置检测步骤检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的所述相互不同的多个位置相对于所述超声波波源的位置。形状检测步骤基于所述位置检测步骤检测出的所述各位置的信息，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的形状。角度计算步骤计算所述超声波信号被发送到的所述位置处的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。此超声波解析方法是上述超声波解析装置中执行的方法。因此，此超声波解析方法取得和上述超声波解析装置相同的效果。另外，本专利技术涉及的超声波解析程序使计算机通过如下步骤来发挥功能：发送控制步骤，控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从所述超声波波源以规定的声轴发送超声波信号；回波数据输入步骤，接受通过所述发送控制步骤发送的所述超声波信号在所述被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入；位置检测步骤，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的所述相互不同的多个位置相对于所述超声波波源的位置；形状检测步骤，基于所述位置检测步骤检测出的所述各位置的信息，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的形状；以及角度计算步骤，计算所述超声波信号被发送到的所述位置处的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。此超声波解析程序是上述超声波解析装置中安装的程序。因此，此超声波解析程序取得和上述超声波解析装置相同的效果。专利技术效果通过本专利技术，由于用户能够把握超声波探头相对于软骨表面或软骨下骨表面的角度，所以能够容易地调节超声波探头向被检体的抵接角度。附图说明图1是表示实施方式所涉及的超声波解析装置的构成的框图。图2是表示实施方式所涉及的超声波解析装置的超声波探头和被检体的图。图3是显示由振幅数据生成的图像数据的图。图4是显示由移动平均处理后的振幅数据生成的图像数据的图。图5是显示由压缩处理后的振幅数据Dcomp(x，z)生成的图像数据的图。图6是用于说明进行软骨的表面位置检测的方法的图。图7是显示基于代价地图生成的图像数据的图。图8是示出抵接角度引导的显示的一个例子的图。图9是超声波解析装置执行的抵接角度计算处理的流程图。图10是软骨下骨的表面位置检测处理的流程图。图11是软骨的表面位置检测处理的流程图。具体实施方式图1是表示本实施方式所涉及的超声波解析装置10的构成的框图。图2是表示本实施方式所涉及的超声波解析装置10的超声波探头100和被检体的图。本实施方式中，说明对作为被检体的一个例子的人的膝的内部进行解析的超声波解析装置10、超声波解析方法及超声波解析程序。超声波解析装置10具备超声波探头100。超声波探头100具有沿作为被检体的例如膝的表面以二维状(图2中所示的x方向及y方向的扫描方向)且机械性地扫描的一个振子(超声波波源)。振子从被检体的表面向被检体的内部以规定的时间间隔发送超声波信号。发送的超声波信号在被检体的内部反射，振子接收该被反射的回波信号。此外，超声波探头100不被限定为上述的构成，也可以是例如具有在一个方向(例如图2中所示的x方向)上排列的多个振子，且以二维状进行扫描的构成。此构成的情况下，用户让超声波探头100在与该一个方向正交的方向(y方向)上移动，超声波解析装置10将由规定的波束角所成的超声波信号从被检体的表面发送，接收在被检体的内部反射的回波信号。超声波解析装置10如图2所示，使超声波探头100的收发面侧的端面与膝表面(软组织903的表面)905相抵接，发送超声波信号，探索膝的内部。软组织903是包含皮肤及肌肉的体内部分，与软骨901相比存在于更靠近被检体的表面侧的部位。软骨901附着在软骨下骨904上，软骨下骨904是与骨(海绵骨)902相结合的组织。以下将从膝表面905朝向骨902侧内部的方向称为深度方向，将此方向作为z方向(与x方向及y方向正交的方向)。从超声波探头100的振子向深度方向发送的超声波信号，在被检体的内部(例如软组织903或骨902等)反射。超声波探头100的振子接收反射的回波信号。超声波解析装置10基于超声波探头100接收的回波信号，生成软骨901等的图像数据。超声波解析装置10使此图像数据显示在显示器(省略图示)上，使用户对软骨901的状态等进行判断。并且，向被检体的内部发送超声波信号的情况时，优选调整超声波探头100的抵接角度(声轴的角度)，以使超声波信号的声轴(未图示)相对于软骨901的表面(以下将此称为软骨表面)或软骨下骨904的表面(以下将此称为软骨下骨表面)大致垂直(在规定角度范围内)，来使超声波探头100与膝表面905相抵接。本实施方式涉及的超声波解析装置10具备能够容易地进行此超声波探头100的抵接角度调整的功能。以下详述该功能。超声波解析装置10具备操作部11、控制部12、收发部13及信号处理部14。操作部11接受用户的输入操作，例如由键盘、鼠标、触摸板等构成。本实施方式中，操作部11由多个操作元件(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波解析装置，具备：控制部，控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从所述超声波波源以规定的声轴发送超声波信号；回波数据输入部，接受通过所述控制部发送的所述超声波信号在所述被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入；位置检测部，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的所述相互不同的多个位置相对于所述超声波波源的位置；形状检测部，基于所述位置检测部检测出的所述各位置的信息，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的形状；以及角度计算部，计算所述超声波信号被发送到的所述位置处的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.04 JP 2015-2373401.一种超声波解析装置，具备：控制部，控制超声波波源，向被检体的内部的软骨表面或软骨下骨表面的相互不同的多个位置，从所述超声波波源以规定的声轴发送超声波信号；回波数据输入部，接受通过所述控制部发送的所述超声波信号在所述被检体的内部反射而成的回波信号的回波数据的输入；位置检测部，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的所述相互不同的多个位置相对于所述超声波波源的位置；形状检测部，基于所述位置检测部检测出的所述各位置的信息，检测所述软骨表面或所述软骨下骨表面的形状；以及角度计算部，计算所述超声波信号被发送到的所述位置处的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的法线方向和该超声波信号的声轴所成的角度。2.如权利要求1所述的超声波解析装置，所述控制部通过控制所述超声波波源相对于所述被检体的位置，或通过控制所述超声波波源相对于所述被检体的所述超声波信号的发送角，向所述被检体的内部的所述软骨表面或所述软骨下骨表面的相互不同的多个位置发送所述超声波信号。3.如权利要求1或2所述的超声波解析装置，还具备：通知部，通知所述角度计算部的检测结果。4.如权利要求1至3中任一项所述的超声波解析装置，还具备：判定部，判定所述角度计算部计算出的角度是否在规定角度范围内。5.如权利要求1至4中任一项所述的超声波解析装置，所述形状检测部根据第1区域中的信号水平与第2区域中的所述回波信号的信号水平之差，探索所述软骨表面或所述软骨下骨表面，所述第1区域包括从所述超声波波源朝向所述被检体的内部的深度方向及与所述深度方向正交的正交方向上的多个样本的回波信号，所述第2区域在所述深度方向上与所述第1区域相邻接；所述角度计算部使用所述形状检测部的探索结果检测角度。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：喜屋武弥，新井龙雄，河尻武士，岛田拓生，
申请(专利权)人：古野电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP