骨音速測定用装具、骨音速測定装置、および骨音速測定方法
【課題】脛骨の骨音速を測定する際、測定者に依存することなく、骨の一定の場所を安定して測定できる骨音速測定用装具および骨音速測定装置と、それらを用いた骨音速測定方法を提供する。
【解決手段】脛骨粗面部を基準として位置決め可能に固定され、該脛骨粗面部との遠位当接部１２８に該脛骨粗面部が嵌る開口２１を有した第１固定機構２０と、脛骨の内果部を基準として位置決め可能に固定され、該内果部との近位当接部１３２に該内果部が嵌る開口３１を有した第２固定機構３０と、第１固定機構２０と第２固定機構３０とを連結し、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮可能な連結機構１０と、連結機構１０に取り付けられ、超音波を送受信するプローブ５１を脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構４０と、を有している。
【解決手段】脛骨粗面部を基準として位置決め可能に固定され、該脛骨粗面部との遠位当接部１２８に該脛骨粗面部が嵌る開口２１を有した第１固定機構２０と、脛骨の内果部を基準として位置決め可能に固定され、該内果部との近位当接部１３２に該内果部が嵌る開口３１を有した第２固定機構３０と、第１固定機構２０と第２固定機構３０とを連結し、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮可能な連結機構１０と、連結機構１０に取り付けられ、超音波を送受信するプローブ５１を脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構４０と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脛骨の表面に対して超音波を送受信して、骨音速を測定するための骨音速測定用装具および骨音速測定装置と、それらを用いた骨音速測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波を用いて、脛骨などの長管骨部位の荷重方向の皮質骨音速を測定する装置や方法が知られている。ところで、図４（ａ）に示すように、脛骨は、骨断面が三角形となっており、前縁、骨間縁、内側縁の３つの稜線に区切られている。このうち、体外から超音波で測定できる部位は前縁付近から内側縁までの内側面の部位に限られている。従来の方法では、この内側面を、骨の軸に対して平行方向に手持ちのプローブを走査しながら超音波を送受信し、その信号を解析することによって骨音速を測定していた。
【０００３】
また、その他、長管骨の荷重方向に加えて、それに直交する円周方向に超音波を送受信して骨音速を測定する方法は、特許文献１ないし４に開示されている。そして、これら長管骨の荷重方向や円周方向の骨音速測定から、骨強度を計測することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５７５２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２９２４０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２９２４１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２４６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５は、脛骨の断面図である。健常な脛骨は骨髄２０４以外が緻密骨であるが、骨粗鬆症などによる骨量が低下した脛骨は、前縁２０６に近い部位Ａでは多孔質化して全体的に骨量が低下し海綿骨化（海面骨２０２）する。一方、内側面２０７の内側縁２０８に近い部位Ｂでは皮質骨２０３が緻密骨の状態を維持しながら薄くなる。このように、脛骨２０１の部位によって骨微細構造の変化傾向が異なり、それに伴い、超音波で測定する骨音速測定も部位によって異なる。そこで、脛骨２０１の内側面２０７における測定では、この２箇所の部位Ａおよび部位Ｂの一方または両方の測定を行っている。例えば、骨の軸に対して平行方向については、脛骨２０１と平行になるようにプローブを軟組織に当接させて骨音速など骨強度指標を測定し、骨の軸に対して直交方向については、脛骨２０１と直交になるようにプローブを軟組織に当接させて骨音速など骨強度指標を測定すればよい。
【０００６】
しかしながら、この２つの部位Ａ、Ｂ間は、位置に応じて骨音速の測定値が変化する値となるため、手持ちのプローブを走査した場合は、測定位置のずれによって結果が大きく異なり、再現性が悪くなる問題があった。つまり、手でプローブを走査する測定方法では、測定結果が測定者の技術に大きく依存してしまう。また、特許文献１ないし４に開示された骨強度測定方法においても、プローブを軟組織に当接させて骨音速を測定する事しか開示されておらず、測定者の手によってプローブを走査する場合は、測定場所が一定にならず、再現性が悪くなる。
【０００７】
また、従来の測定方法では、皮膚に直接マーキングするなどして測定場所を予め決定していた。この場合、骨に対して皮膚が動きやすく、骨の形状を触診する間に皮膚が動いてしまうため、正確な位置決めをすることが難しかった。また、このようなマーキングの方法では、測定準備に時間がかかり手間である。なお、脛骨２０１の前縁２０６や内側縁２０８を触診で見つけて位置決めすることも出来るが、女性では男性に比べて見つけにくいなど、被測定者によっては見つけにくい場合がある。さらに、触診する測定者によっても個人差があるため、触診だけでは、誤差が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、脛骨の骨音速を測定する際、測定者に依存することなく、骨の一定の場所を安定して測定できる骨音速測定用装具および骨音速測定装置と、それらを用いた骨音速測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の骨音速測定用装具は、脛骨より近位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有した第１固定機構と、脛骨より遠位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有した第２固定機構と、前記第１固定機構と前記第２固定機構とを連結し、前記第１固定機構と前記第２固定機構との間隔を拡縮可能な連結機構と、前記連結機構に取り付けられ、超音波を送受信するプローブを前記脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構と、を有する。
【００１０】
上記の構成によれば、第１固定機構、及び、第２固定機構は、連結機構により連結された状態で夫々、近位側、及び、遠位側の特徴骨部分を基準に、両者の間隔を拡縮して固定される。これにより、第１固定機構、及び、第２固定機構の位置関係が連結機構により固定される。さらに、プローブは、連結機構に取り付けられたプローブ保持機構により保持されるため、測定時におけるプローブの位置を安定させることができる。その結果、測定場所の再現性及び測定の安定性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記第１固定機構は、前記特徴骨部分との近位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有し、前記第２固定機構は、前記特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有している構成にされていてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、第１固定機構、及び、第２固定機構は、夫々の特徴骨部分との当接部に開口を有しているため、この開口に夫々の特徴骨部分の突出部が嵌る。これにより、脛骨に対する骨音速測定用装具の位置が安定すると共に、装具装着後でも第１固定機構、及び、第２固定機構の夫々の開口から特徴骨部分を確認して正しく装着できているかを確認することができる。その結果、測定場所の再現性及び測定の安定性をより向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記第１固定機構と前記第２固定機構とは、前記連結機構によって、前記プローブ保持機構を中心とした対称方向に進退移動可能にされていてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、連結機構によって、第１固定機構と第２固定機構との距離が拡縮する際、プローブ保持機構を中心とした対称方向に第１固定機構と第２固定機構とが進退移動する。これにより、脛骨の長さに合わせて第１固定機構と第２固定機構との距離を拡縮した場合でも、プローブ保持機構に保持されるプローブは、必ず脛骨の一定の所定部位に当接するようになる。従って、脛骨に対するプローブによる超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。
【００１５】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記連結機構に対する取り付け角度を変更可能に取り付けられていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、プローブ保持機構の取り付け角度を所望の角度にすることができる。これにより、プローブ保持機構を軟組織に密着させ、プローブで所望の場所を測定することができる。
【００１７】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して平行方向に前記プローブを保持可能な平行ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して平行方向に沿って、プローブによる骨音速の測定をすることができる。
【００１９】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して直交方向に前記プローブを保持可能な直交ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して直交方向に沿って、プローブによる骨音速の測定をすることができる。
【００２１】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記平行ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、脛骨に対して平行方向に沿った複数の場所をプローブによって測定することができる。
【００２３】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記直交ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して直交方向に沿った複数の場所をプローブによって測定することができる。
【００２５】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨を押し当てる押付部材が嵌る開口領域をさらに有しており、当該押付部材が当該脛骨の前記前縁を押し当てた状態で当該開口領域に嵌められた時、当該プローブ保持機構は当該前縁を基準にした所定の場所に位置されていてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、押付部材によって脛骨の前縁を押し当てることによって例えば触診のみで前縁を探る場合よりも正確に前縁の位置を知ることができ、さらに押し当てた状態で、押付部材をプローブ保持機構に嵌め込むことによって、前縁を基準にした所定の場所にプローブ保持機構を位置することができる。これにより、プローブ保持機構に装着されるプローブの測定場所が前縁を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００２７】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記近位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、脛骨粗面、内側顆、又は、膝蓋骨であってもよい。
【００２８】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記遠位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、内果、外果、又は、踵骨であってもよい。
【００２９】
また、本発明の骨音速測定装置は、上述した前記骨音速測定用装具と、前記プローブ保持機構に装着可能な前記プローブと、を備えている。
【００３０】
上記の構成によれば、骨音速測定用装具によって、プローブの測定場所を内側面の一定の場所に定めることができる。これにより、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００３１】
また、本発明の骨音速測定方法は、上述した前記押付部材を脛骨の前縁に押し当て、前記プローブ保持機構の前記開口領域に当該押付部材を嵌め込んで当該プローブ保持機構の位置を固定した状態で、前記プローブによって骨音速を測定する方法である。
【００３２】
上記の方法によれば、押付部材によって脛骨の前縁を押し当てた状態で、押付部材をプローブ保持機構に嵌め込むことによって、前縁を基準にした所定の場所にプローブ保持機構を固定することができる。これにより、プローブ保持機構に装着されるプローブの測定場所が前縁を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の骨音速測定用装具によると、脛骨に対するプローブによる超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。従って、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る骨音速測定用装具を足部に装着した状態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る骨音速測定用装具およびプローブユニットを示す斜視図である。
【図３】（ａ）本実施形態に係る押付部材を示す斜視図である。（ｂ）本実施形態に係る押付部材をプローブ保持機構の開口領域に嵌め込んだ状態を示す図である。
【図４】（ａ）脛骨の断面図である。（ｂ）脛骨の側面図である。
【図５】骨量が低下した脛骨の断面図を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
（骨音速測定用装具および骨音速測定装置の概要）
本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、例えば、図３に示すような脛骨２０１などの長管状の骨の皮質骨２０３について骨音速を測定するものである。ただし、測定対象はこれに限定されない。骨は一般的に筋肉や脂肪などの軟組織に覆われており、皮質骨２０３の内部には骨髄２０４が内在している。本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、プローブ５１を用いて軟組織の外側から皮質骨２０３に対して超音波を送受信し、皮質骨２０３中の音速（骨音速）を測定することによって、骨音速計測を行うことができるようになっている。また、本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、上記のように骨（特に脛骨２０１）の骨音速を測定する際、足部９０に合わせて装着することによって、脛骨２０１を固定する骨音速測定用装具１を備えている。この骨音速測定用装具１を用いることによって、脛骨２０１を固定し、脛骨２０１の所定部位に合わせてプローブ５１を保持することができるようになっている。
【００３７】
（骨音速測定用装具）
本実施形態に係る骨音速測定用装具１を具体的に説明する。
【００３８】
図１、２に示すように、本実施形態に係る骨音速測定用装具１は、脛骨２０１から近位側の体表から特定可能な特徴骨（脛骨粗面）部分を基準として位置決め可能に固定され該特徴骨部分との近位当接部１３２に該特徴骨部分が嵌る開口２１を有した第１固定機構２０と、脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨（内果）部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口３１を有した第２固定機構３０と、第１固定機構２０と第２固定機構３０とを連結し、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮可能な連結機構１０と、連結機構１０に取り付けられ、超音波を送受信するプローブ５１を脛骨２０１の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構４０と、を有している。なお、脛骨粗面とは、脛骨２０１の上方に位置する箇所であり、この部分を軟組織２０５の表面上から触ると出っ張っていることが分かる。また、内果とは、図４（ｂ）に示すように、脛骨２０１の下方に位置する箇所であり、所謂くるぶしに相当する。
【００３９】
ここで、「近位」とは、四肢における体幹に近い側を示し、「遠位」とは、四肢における体幹から遠い側を示す。尚、「脛骨から近位側」、「脛骨から遠位側」とは、脛骨を含んでいてもよい。即ち、「脛骨から近位側の体表から特定可能な特徴骨」は、脛骨の近位にある頸骨粗面や内側顆でもよいし、膝蓋骨であってもよい。また、「脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨」は、脛骨の遠位にある内果、脛骨に隣り合うひ骨の遠位にある外果、さらには踵骨であってもよい。
【００４０】
また、「特徴骨部分」とは、上記のような特徴骨、及び、体表の軟組織等を含む突出部を示す。以下、脛骨粗面の特徴骨部分を脛骨粗面部、内果の特徴骨部分を内果部と称す。
【００４１】
本実施形態では、第１固定機構２０は、脛骨粗面部が、近位当接部１３２の開口２１に嵌るように当接された状態で固定される。一方、第２固定機構３０は、脛骨２０１の内果部が、遠位当接部１２８の開口３１に嵌るように当接された状態で固定される。第１固定機構２０と第２固定機構３０とは、連結機構１０によって連結されており、連結機構１０のスライド部１１１、１１７が互いに対称方向に進退移動することによって、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔が拡縮するようになっている。これにより、脛骨２０１の長さに合わせて骨音速測定用装具１を装着することができるようになっている。
【００４２】
また、脛骨２０１の長さに合わせて骨音速測定用装具１を装着した場合、連結機構１０に取り付けられたプローブ保持機構４０は、必ず脛骨２０１の１／２位の箇所に位置するようになっている。さらに、プローブ保持機構４０は、連結機構１０との取り付け箇所である取付ピン１５５を中心にして取り付け角度を変更できるようになっている。これにより、脛骨２０１の特に内側面２０７に沿わせてプローブ保持機構４０を固定することができ、プローブ保持機構４０に装着されたプローブ５１の測定場所を所望の位置に合わせることができるようになっている。
【００４３】
以下、骨音速測定用装具１を構成する各部材を説明する。
【００４４】
（連結機構）
上述のように、連結機構１０は、スライド部１１１、１１７を有している。図示しないが、スライド部１１１、１１７には、対向する側にダンパーガイドが設けられ、これらに歯合するスプールギアが挟持されている。これにより、スライド部１１１、１１７は、互いに対称方向に進退移動する。即ち、連結機構１０は、スライド部１１１、１１７の夫々に設けられた第１固定機構２０と第２固定機構３０とをプローブ保持機構４０を中心とした対称方向への進退移動を可能にしている。このように、第１固定機構２０と第２固定機構３０とをプローブ保持機構４０を中心とした対称方向への進退移動を可能にすることで、第１固定機構２０と第２固定機構３０の間の距離に対して、プローブ保持機構の位置が一意的に決められる。尚、本実施形態において、第１固定機構２０および第２固定機構３０は、互いに対称方向に進退移動するものであるがこれに限定されず、第１固定機構２０と第２固定機構３０の間の距離に対して、プローブ保持機構４０の位置が一意的に決まりさえすればどのような構成であってもよい。例えば、第１固定機構２０および第２固定機構３０は、夫々独立して進退移動するものであってもよい。即ち、プローブ保持機構４０は第１固定機構２０および第２固定機構３０間の何れの位置にあってもよい。また、例えば、プローブ保持機構４０は、歯車やスライド等により、第１固定機構２０および第２固定機構３０を接続する連結機構１０から所定のオフセットを持つ位置に移動可能な構成にされていてもよい。
【００４５】
また、連結機構１０は、プローブ保持機構４０を支持する支持ホルダー１５３を有している。支持ホルダー１５３は、屈折した階段形状に形成されている。また、図示しないが、連結機構１０は、支持ホルダー１５３を上下移動可能にするスライドレールを内部に有している。これにより、プローブ保持機構４０の上下方向（脛骨に対して直交する方向）の位置を調節することができる。また、支持ホルダー１５３の先端部には、プローブ保持機構４０を回転可能に保持する取付ピン１５５が嵌合するための孔部１５６が形成されている。
【００４６】
（第１固定機構）
図２に示すように、第１固定機構２０は、長尺状のニーホルダー１３１と、ニーホルダー１３１に傾斜するように形成されたニーベース１３３と、ニーベース１３３上に形成されたニーパッド１３４と、から構成される。ニーホルダー１３１には、脛骨粗面に当接する近位当接部１３２が形成されている。近位当接部１３２には、上下方向に貫通する開口２１が形成されている。また、ニーパッド１３４は、連結機構１０のスライド部１１１に取り付けられている。なお、近位当接部１３２などの人体に直接触れる部材は柔らかくて清潔な樹脂によって形成されている方が好ましい。
【００４７】
（第２固定機構）
第２固定機構３０は、アンクルホルダー部１２４とアンクルベース部１２１とから構成される。アンクルホルダー部１２４は、Ｌ字型形状であり、その長手面には図示しない突出部が形成されている。アンクルホルダー部１２４の短手面には、平均的な内果の大きさに合わせた孔型の遠位当接部１２８が形成されている。アンクルベース部１２１は、Ｌ字型形状であり、その長手面に図示しないミニスライドレールが取り付けられている。このミニスライドレールには、アンクルホルダー部１２４の突出部がスライド方向へ移動可能に取り付けられている。また、アンクルベース部１２１の短手面には、連結機構１０のスライド部１１７が取り付けられている。なお、遠位当接部１２８など、人体に直接触れる部材は、樹脂によって形成されている方が好ましい。
【００４８】
（プローブ保持機構）
プローブ保持機構４０は、図２に示すように、幅のある十字型の形状を有し、左右側の端部は、支持ホルダー１５３によって回転可能に支持されている。具体的に、プローブ保持機構４０は、連結機構１０の前方中央位置において、支持ホルダー１５３に、取付ピン１５５を介して取り付けられており、取付ピン１５５を回転軸として、回転可能になっている。これにより、第１固定機構２０および第２固定機構３０で脛骨２０１を固定した場合、プローブ保持機構４０は必ず脛骨２０１の１／２位の箇所に位置するようになり、また、その取り付け角度を変更することによって、例えば内側面２０７の角度に合わせてプローブ保持機構４０を固定できるようになっている。
【００４９】
また、プローブ保持機構４０の中央部には開口部が形成されており、連結機構１０側に開口領域１４５ａ、第１固定機構２０側に開口領域１４５ｂ、連結機構１０の反対側に開口領域１４５ｃ、第２固定機構３０側に開口領域１４５ｄ、を有している。開口領域１４５ｂ、１４５ｄには、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を保持可能な平行ガイド溝１４１が所定の距離を隔てて複数設けられている。例えば、３箇所の平行ガイド溝１４１が設けられている場合、中央の平行ガイド溝１４１は、脛骨２０１の前縁２０６から規程距離（例えば１５ｍｍ）移動した中央部位にプローブ５１が当たる位置とその中央部位を中心に規程距離（例えば±５ｍｍ）の３箇所に平行ガイド溝１４１が設けられている。また、開口領域１４５ａ、１４５ｃには、脛骨２０１の軸に対して直交方向にプローブ５１を保持可能な直交ガイド溝１４２が設けられている。なお、図示はしていないが、直交ガイド溝１４２も所定の距離を隔てて複数設けられていてもよい。なお、複数の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２の夫々の間隔は、適宜設定可能である。例えば、夫々の間隔を短くすれば、プローブ５１によって、より細かく音速を測定することができ、より正確に骨音速を測定することが可能になる。また、上記の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２には、後述するプローブユニット５０のプローブ取付部５３が丁度嵌るようになっており、開口領域１４５ａには、後述する押付部材７０が嵌るようになっている。
【００５０】
次に、骨音速測定装置１００が有するプローブユニット５０について説明する。
【００５１】
（プローブユニット）
プローブユニット５０は、中空状のプローブ支持部５２と、プローブ支持部５２の中央の開口部に嵌合するプローブ５１と、プローブ５１とプローブ支持部５２とを連結するプローブ取付部５３と、を有している。プローブ５１は、超音波を送受信することによって、骨音速を測定することができる。例えば、脛骨２０１などの骨に対してプローブ５１から斜めに送信された超音波は、脛骨２０１の表面を伝搬する際、軟組織側へ音波を再放射しながら伝搬する（漏洩表面波）。プローブ５１によって再び受信した漏洩表面波を解析することにより、骨の音速が測定できる。プローブ取付部５３は、プローブ支持部５２にプローブ５１を固定すると共に、プローブ保持機構４０の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２に嵌合するようになっている。つまり、プローブ取付部５３は、爪状のものが平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２に嵌合するようになっており、例えば、プローブ取付部５３をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ｂ、１４５ｄに設けられた対となる何れかの平行ガイド溝１４１に嵌め込むことによって、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を合わせて骨音速を測定することができるようになっている。また、プローブ取付部５３をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａ、１４５ｃに設けられた対となる何れかの直交ガイド溝１４２に嵌め込むことによって、脛骨２０１の軸に対して直交方向にプローブ５１を合わせて骨音速を測定することができるようになっている。なお、プローブ保持機構４０には、平行方向および直交方向の何れにおいても、複数の溝（平行ガイド溝１４１、直交ガイド溝１４２）が形成されているため、複数の場所をプローブ５１によって測定することができるようになっている。
【００５２】
以上のような構成を有する骨音速測定用装具１によれば、脛骨２０１の脛骨粗面に対して固定される第１固定機構２０と、内果に対して固定される第２固定機構３０と、によって脛骨２０１全体を固定すると共に、連結機構１０によって第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮して脛骨２０１の長さに合わすことができる。また、連結機構１０に取り付けられたプローブ保持機構４０によって、脛骨２０１の所定部位に合わせてプローブ５１を保持することができる。これにより、脛骨２０１に対するプローブ５１による超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。従って、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００５３】
また、連結機構１０によって、第１固定機構２０と第２固定機構３０との距離が拡縮する際、プローブ保持機構４０を中心とした対称方向に第１固定機構２０と第２固定機構３０とが進退移動する。これにより、脛骨２０１の長さに合わせて第１固定機構２０と第２固定機構３０との距離を拡縮した場合でも、プローブ保持機構４０に保持されるプローブ５１は、必ず脛骨２０１の一定の所定部位に当接するようになる。従って、脛骨２０１に対するプローブ５１による超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。
【００５４】
また、プローブ保持機構４０の取り付け角度を所望の角度にすることができる。これにより、プローブ保持機構４０を軟組織に密着させ、プローブ５１で所望の場所を測定することができる。
【００５５】
また、骨音速測定装置１００によれば、骨音速測定用装具１によって、プローブ５１の測定場所を一定の場所に定めることができる。これにより、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００５６】
（押付部材）
次に、骨音速を測定する際に使用する押付部材７０について説明する。押付部材７０は、図３（ａ）に示すように、凸型の形状を有しており、図３（ｂ）に示すように、その突出部をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに嵌め込むことができるようになっている。この押付部材７０は、脛骨２０１の前縁２０６（図５参照）を確認するために用いられ、押付部材７０を脛骨２０１の前縁２０６に押し当てた状態でプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに嵌め込むことによって、前縁２０６を基準にした所定の場所にプローブ保持機構４０が位置されるようになっている。
【００５７】
（骨音速測定方法）
次に、本実施形態に係る骨音速測定装置１００を用いた脛骨２０１の骨音速測定方法を説明する。
【００５８】
本実施形態に係る骨音速測定においては、先ず、人体の接触面をアルコールを含ませたガーゼなどで拭き取る。次に、第１固定機構２０の近位当接部１３２を通して脛骨粗面の位置を視認しながら、近位当接部１３２を脛骨粗面に合わせて第１固定機構２０を固定する。一方、第２固定機構３０の遠位当接部１２８を通して内果の位置を視認しながら、遠位当接部１２８を内果に合わせて第２固定機構３０を固定する。各当接部には開口２１・３１が形成されているので装着中および装着後も特徴骨部分の視認・触診が可能である。この時、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔は、連結機構１０によって拡縮できるため、脛骨２０１の長さに合わせることが可能である。このようにして、骨音速測定用装具１を脛骨２０１に固定すると、プローブ保持機構４０は、脛骨２０１の１/２位に相当する位置に自動的に位置する。連結機構１０の支持ホルダー１５３に取り付けられたプローブ保持機構４０の回転軸（取付ピン１５５）は、前縁２０６の位置に沿うようになる。これにより、プローブ保持機構４０は、前縁２０６の位置を基準にして回転することができるため、プローブ保持機構４０を回転させて、内側面２０７に沿わせた所定の場所に固定することができる。
【００５９】
次に、押付部材７０を用いて脛骨２０１の前縁２０６の位置を確認する。具体的には、押付部材７０を前縁２０６のやや外側面側に当て、前縁２０６に押し付ける。このとき脛骨粗面側を支点とし、装具全体が回転するので、第２固定機構３０のアンクルベース部１２１に取り付けられたミニスライドレールがスライドして可動するようになっている。これにより、前縁２０６の位置が正確に把握できるようになる。そして、押付部材７０を前縁２０６に押し付けた状態で、プローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに押付部材７０を嵌め込んでプローブ保持機構４０の位置決めを行う。なお、図３（ｂ）は、開口領域１４５ａに押付部材７０を嵌め込んだ状態である。このように、押付部材７０を用いて前縁２０６の位置を確認し、プローブ保持機構４０によってプローブ５１の測定場所を固定することができるため、従来のように、触診や皮膚に直接マーキングするなどして測定場所を決めるよりも正確な位置決めをすることができる。
【００６０】
次に、プローブ５１を平行ガイド溝１４１に装着する。これにより、内側面２０７において、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を当てることができる。その後、プローブ５１によって超音波を送受信して音速を測定し、脛骨２０１の骨強度指標を算出する。なお、プローブ５１を直交ガイド溝１４２に装着することによって、脛骨２０１に対して直交方向に沿ってプローブ５１を当てて骨音速を測定することができる。
【００６１】
このように、本実施形態に係る骨音速測定方法によれば、押付部材７０によって脛骨２０１の前縁２０６を押し当てた状態で、押付部材７０をプローブ保持機構４０に嵌め込むことによって、前縁２０６を基準にした所定の場所にプローブ保持機構４０を固定することができる。これにより、プローブ保持機構４０に装着されるプローブ５１の測定場所が前縁２０６を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００６３】
例えば、本実施形態の場合、押付部材７０は、プローブ保持機構４０とは別体であるが、これに限定される必要はない。例えば、押付部材７０は、プローブ保持機構４０の開口領域１４５ｃ付近に予め設けられて一体となっていてもよい。また、ボタンなどで操作することによって、プローブ保持機構４０から突出させたり引っ込めたりできる形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、脛骨の表面に対して超音波を送受信して骨音速を診断する装置およびその方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 骨音速測定用装具
２０ 第１固定機構
３０ 第２固定機構
４０ プローブ保持機構
５１ プローブ
９０ 足部
１００ 骨音速測定装置
１１１ スライド部
１１７ スライド部
１２８ 内果当接部
１３２ 脛骨粗面当接部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脛骨の表面に対して超音波を送受信して、骨音速を測定するための骨音速測定用装具および骨音速測定装置と、それらを用いた骨音速測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波を用いて、脛骨などの長管骨部位の荷重方向の皮質骨音速を測定する装置や方法が知られている。ところで、図４（ａ）に示すように、脛骨は、骨断面が三角形となっており、前縁、骨間縁、内側縁の３つの稜線に区切られている。このうち、体外から超音波で測定できる部位は前縁付近から内側縁までの内側面の部位に限られている。従来の方法では、この内側面を、骨の軸に対して平行方向に手持ちのプローブを走査しながら超音波を送受信し、その信号を解析することによって骨音速を測定していた。
【０００３】
また、その他、長管骨の荷重方向に加えて、それに直交する円周方向に超音波を送受信して骨音速を測定する方法は、特許文献１ないし４に開示されている。そして、これら長管骨の荷重方向や円周方向の骨音速測定から、骨強度を計測することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５７５２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２９２４０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２９２４１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２４６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５は、脛骨の断面図である。健常な脛骨は骨髄２０４以外が緻密骨であるが、骨粗鬆症などによる骨量が低下した脛骨は、前縁２０６に近い部位Ａでは多孔質化して全体的に骨量が低下し海綿骨化（海面骨２０２）する。一方、内側面２０７の内側縁２０８に近い部位Ｂでは皮質骨２０３が緻密骨の状態を維持しながら薄くなる。このように、脛骨２０１の部位によって骨微細構造の変化傾向が異なり、それに伴い、超音波で測定する骨音速測定も部位によって異なる。そこで、脛骨２０１の内側面２０７における測定では、この２箇所の部位Ａおよび部位Ｂの一方または両方の測定を行っている。例えば、骨の軸に対して平行方向については、脛骨２０１と平行になるようにプローブを軟組織に当接させて骨音速など骨強度指標を測定し、骨の軸に対して直交方向については、脛骨２０１と直交になるようにプローブを軟組織に当接させて骨音速など骨強度指標を測定すればよい。
【０００６】
しかしながら、この２つの部位Ａ、Ｂ間は、位置に応じて骨音速の測定値が変化する値となるため、手持ちのプローブを走査した場合は、測定位置のずれによって結果が大きく異なり、再現性が悪くなる問題があった。つまり、手でプローブを走査する測定方法では、測定結果が測定者の技術に大きく依存してしまう。また、特許文献１ないし４に開示された骨強度測定方法においても、プローブを軟組織に当接させて骨音速を測定する事しか開示されておらず、測定者の手によってプローブを走査する場合は、測定場所が一定にならず、再現性が悪くなる。
【０００７】
また、従来の測定方法では、皮膚に直接マーキングするなどして測定場所を予め決定していた。この場合、骨に対して皮膚が動きやすく、骨の形状を触診する間に皮膚が動いてしまうため、正確な位置決めをすることが難しかった。また、このようなマーキングの方法では、測定準備に時間がかかり手間である。なお、脛骨２０１の前縁２０６や内側縁２０８を触診で見つけて位置決めすることも出来るが、女性では男性に比べて見つけにくいなど、被測定者によっては見つけにくい場合がある。さらに、触診する測定者によっても個人差があるため、触診だけでは、誤差が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、脛骨の骨音速を測定する際、測定者に依存することなく、骨の一定の場所を安定して測定できる骨音速測定用装具および骨音速測定装置と、それらを用いた骨音速測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の骨音速測定用装具は、脛骨より近位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有した第１固定機構と、脛骨より遠位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有した第２固定機構と、前記第１固定機構と前記第２固定機構とを連結し、前記第１固定機構と前記第２固定機構との間隔を拡縮可能な連結機構と、前記連結機構に取り付けられ、超音波を送受信するプローブを前記脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構と、を有する。
【００１０】
上記の構成によれば、第１固定機構、及び、第２固定機構は、連結機構により連結された状態で夫々、近位側、及び、遠位側の特徴骨部分を基準に、両者の間隔を拡縮して固定される。これにより、第１固定機構、及び、第２固定機構の位置関係が連結機構により固定される。さらに、プローブは、連結機構に取り付けられたプローブ保持機構により保持されるため、測定時におけるプローブの位置を安定させることができる。その結果、測定場所の再現性及び測定の安定性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記第１固定機構は、前記特徴骨部分との近位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有し、前記第２固定機構は、前記特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有している構成にされていてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、第１固定機構、及び、第２固定機構は、夫々の特徴骨部分との当接部に開口を有しているため、この開口に夫々の特徴骨部分の突出部が嵌る。これにより、脛骨に対する骨音速測定用装具の位置が安定すると共に、装具装着後でも第１固定機構、及び、第２固定機構の夫々の開口から特徴骨部分を確認して正しく装着できているかを確認することができる。その結果、測定場所の再現性及び測定の安定性をより向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記第１固定機構と前記第２固定機構とは、前記連結機構によって、前記プローブ保持機構を中心とした対称方向に進退移動可能にされていてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、連結機構によって、第１固定機構と第２固定機構との距離が拡縮する際、プローブ保持機構を中心とした対称方向に第１固定機構と第２固定機構とが進退移動する。これにより、脛骨の長さに合わせて第１固定機構と第２固定機構との距離を拡縮した場合でも、プローブ保持機構に保持されるプローブは、必ず脛骨の一定の所定部位に当接するようになる。従って、脛骨に対するプローブによる超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。
【００１５】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記連結機構に対する取り付け角度を変更可能に取り付けられていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、プローブ保持機構の取り付け角度を所望の角度にすることができる。これにより、プローブ保持機構を軟組織に密着させ、プローブで所望の場所を測定することができる。
【００１７】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して平行方向に前記プローブを保持可能な平行ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して平行方向に沿って、プローブによる骨音速の測定をすることができる。
【００１９】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して直交方向に前記プローブを保持可能な直交ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して直交方向に沿って、プローブによる骨音速の測定をすることができる。
【００２１】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記平行ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、脛骨に対して平行方向に沿った複数の場所をプローブによって測定することができる。
【００２３】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記直交ガイド溝をさらに有していてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、脛骨の軸に対して直交方向に沿った複数の場所をプローブによって測定することができる。
【００２５】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記プローブ保持機構は、前記脛骨を押し当てる押付部材が嵌る開口領域をさらに有しており、当該押付部材が当該脛骨の前記前縁を押し当てた状態で当該開口領域に嵌められた時、当該プローブ保持機構は当該前縁を基準にした所定の場所に位置されていてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、押付部材によって脛骨の前縁を押し当てることによって例えば触診のみで前縁を探る場合よりも正確に前縁の位置を知ることができ、さらに押し当てた状態で、押付部材をプローブ保持機構に嵌め込むことによって、前縁を基準にした所定の場所にプローブ保持機構を位置することができる。これにより、プローブ保持機構に装着されるプローブの測定場所が前縁を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００２７】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記近位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、脛骨粗面、内側顆、又は、膝蓋骨であってもよい。
【００２８】
また、本発明の骨音速測定用装具において、前記遠位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、内果、外果、又は、踵骨であってもよい。
【００２９】
また、本発明の骨音速測定装置は、上述した前記骨音速測定用装具と、前記プローブ保持機構に装着可能な前記プローブと、を備えている。
【００３０】
上記の構成によれば、骨音速測定用装具によって、プローブの測定場所を内側面の一定の場所に定めることができる。これにより、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００３１】
また、本発明の骨音速測定方法は、上述した前記押付部材を脛骨の前縁に押し当て、前記プローブ保持機構の前記開口領域に当該押付部材を嵌め込んで当該プローブ保持機構の位置を固定した状態で、前記プローブによって骨音速を測定する方法である。
【００３２】
上記の方法によれば、押付部材によって脛骨の前縁を押し当てた状態で、押付部材をプローブ保持機構に嵌め込むことによって、前縁を基準にした所定の場所にプローブ保持機構を固定することができる。これにより、プローブ保持機構に装着されるプローブの測定場所が前縁を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の骨音速測定用装具によると、脛骨に対するプローブによる超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。従って、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る骨音速測定用装具を足部に装着した状態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る骨音速測定用装具およびプローブユニットを示す斜視図である。
【図３】（ａ）本実施形態に係る押付部材を示す斜視図である。（ｂ）本実施形態に係る押付部材をプローブ保持機構の開口領域に嵌め込んだ状態を示す図である。
【図４】（ａ）脛骨の断面図である。（ｂ）脛骨の側面図である。
【図５】骨量が低下した脛骨の断面図を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
（骨音速測定用装具および骨音速測定装置の概要）
本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、例えば、図３に示すような脛骨２０１などの長管状の骨の皮質骨２０３について骨音速を測定するものである。ただし、測定対象はこれに限定されない。骨は一般的に筋肉や脂肪などの軟組織に覆われており、皮質骨２０３の内部には骨髄２０４が内在している。本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、プローブ５１を用いて軟組織の外側から皮質骨２０３に対して超音波を送受信し、皮質骨２０３中の音速（骨音速）を測定することによって、骨音速計測を行うことができるようになっている。また、本実施形態に係る骨音速測定装置１００は、上記のように骨（特に脛骨２０１）の骨音速を測定する際、足部９０に合わせて装着することによって、脛骨２０１を固定する骨音速測定用装具１を備えている。この骨音速測定用装具１を用いることによって、脛骨２０１を固定し、脛骨２０１の所定部位に合わせてプローブ５１を保持することができるようになっている。
【００３７】
（骨音速測定用装具）
本実施形態に係る骨音速測定用装具１を具体的に説明する。
【００３８】
図１、２に示すように、本実施形態に係る骨音速測定用装具１は、脛骨２０１から近位側の体表から特定可能な特徴骨（脛骨粗面）部分を基準として位置決め可能に固定され該特徴骨部分との近位当接部１３２に該特徴骨部分が嵌る開口２１を有した第１固定機構２０と、脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨（内果）部分を基準として位置決め可能に固定され、該特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口３１を有した第２固定機構３０と、第１固定機構２０と第２固定機構３０とを連結し、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮可能な連結機構１０と、連結機構１０に取り付けられ、超音波を送受信するプローブ５１を脛骨２０１の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構４０と、を有している。なお、脛骨粗面とは、脛骨２０１の上方に位置する箇所であり、この部分を軟組織２０５の表面上から触ると出っ張っていることが分かる。また、内果とは、図４（ｂ）に示すように、脛骨２０１の下方に位置する箇所であり、所謂くるぶしに相当する。
【００３９】
ここで、「近位」とは、四肢における体幹に近い側を示し、「遠位」とは、四肢における体幹から遠い側を示す。尚、「脛骨から近位側」、「脛骨から遠位側」とは、脛骨を含んでいてもよい。即ち、「脛骨から近位側の体表から特定可能な特徴骨」は、脛骨の近位にある頸骨粗面や内側顆でもよいし、膝蓋骨であってもよい。また、「脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨」は、脛骨の遠位にある内果、脛骨に隣り合うひ骨の遠位にある外果、さらには踵骨であってもよい。
【００４０】
また、「特徴骨部分」とは、上記のような特徴骨、及び、体表の軟組織等を含む突出部を示す。以下、脛骨粗面の特徴骨部分を脛骨粗面部、内果の特徴骨部分を内果部と称す。
【００４１】
本実施形態では、第１固定機構２０は、脛骨粗面部が、近位当接部１３２の開口２１に嵌るように当接された状態で固定される。一方、第２固定機構３０は、脛骨２０１の内果部が、遠位当接部１２８の開口３１に嵌るように当接された状態で固定される。第１固定機構２０と第２固定機構３０とは、連結機構１０によって連結されており、連結機構１０のスライド部１１１、１１７が互いに対称方向に進退移動することによって、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔が拡縮するようになっている。これにより、脛骨２０１の長さに合わせて骨音速測定用装具１を装着することができるようになっている。
【００４２】
また、脛骨２０１の長さに合わせて骨音速測定用装具１を装着した場合、連結機構１０に取り付けられたプローブ保持機構４０は、必ず脛骨２０１の１／２位の箇所に位置するようになっている。さらに、プローブ保持機構４０は、連結機構１０との取り付け箇所である取付ピン１５５を中心にして取り付け角度を変更できるようになっている。これにより、脛骨２０１の特に内側面２０７に沿わせてプローブ保持機構４０を固定することができ、プローブ保持機構４０に装着されたプローブ５１の測定場所を所望の位置に合わせることができるようになっている。
【００４３】
以下、骨音速測定用装具１を構成する各部材を説明する。
【００４４】
（連結機構）
上述のように、連結機構１０は、スライド部１１１、１１７を有している。図示しないが、スライド部１１１、１１７には、対向する側にダンパーガイドが設けられ、これらに歯合するスプールギアが挟持されている。これにより、スライド部１１１、１１７は、互いに対称方向に進退移動する。即ち、連結機構１０は、スライド部１１１、１１７の夫々に設けられた第１固定機構２０と第２固定機構３０とをプローブ保持機構４０を中心とした対称方向への進退移動を可能にしている。このように、第１固定機構２０と第２固定機構３０とをプローブ保持機構４０を中心とした対称方向への進退移動を可能にすることで、第１固定機構２０と第２固定機構３０の間の距離に対して、プローブ保持機構の位置が一意的に決められる。尚、本実施形態において、第１固定機構２０および第２固定機構３０は、互いに対称方向に進退移動するものであるがこれに限定されず、第１固定機構２０と第２固定機構３０の間の距離に対して、プローブ保持機構４０の位置が一意的に決まりさえすればどのような構成であってもよい。例えば、第１固定機構２０および第２固定機構３０は、夫々独立して進退移動するものであってもよい。即ち、プローブ保持機構４０は第１固定機構２０および第２固定機構３０間の何れの位置にあってもよい。また、例えば、プローブ保持機構４０は、歯車やスライド等により、第１固定機構２０および第２固定機構３０を接続する連結機構１０から所定のオフセットを持つ位置に移動可能な構成にされていてもよい。
【００４５】
また、連結機構１０は、プローブ保持機構４０を支持する支持ホルダー１５３を有している。支持ホルダー１５３は、屈折した階段形状に形成されている。また、図示しないが、連結機構１０は、支持ホルダー１５３を上下移動可能にするスライドレールを内部に有している。これにより、プローブ保持機構４０の上下方向（脛骨に対して直交する方向）の位置を調節することができる。また、支持ホルダー１５３の先端部には、プローブ保持機構４０を回転可能に保持する取付ピン１５５が嵌合するための孔部１５６が形成されている。
【００４６】
（第１固定機構）
図２に示すように、第１固定機構２０は、長尺状のニーホルダー１３１と、ニーホルダー１３１に傾斜するように形成されたニーベース１３３と、ニーベース１３３上に形成されたニーパッド１３４と、から構成される。ニーホルダー１３１には、脛骨粗面に当接する近位当接部１３２が形成されている。近位当接部１３２には、上下方向に貫通する開口２１が形成されている。また、ニーパッド１３４は、連結機構１０のスライド部１１１に取り付けられている。なお、近位当接部１３２などの人体に直接触れる部材は柔らかくて清潔な樹脂によって形成されている方が好ましい。
【００４７】
（第２固定機構）
第２固定機構３０は、アンクルホルダー部１２４とアンクルベース部１２１とから構成される。アンクルホルダー部１２４は、Ｌ字型形状であり、その長手面には図示しない突出部が形成されている。アンクルホルダー部１２４の短手面には、平均的な内果の大きさに合わせた孔型の遠位当接部１２８が形成されている。アンクルベース部１２１は、Ｌ字型形状であり、その長手面に図示しないミニスライドレールが取り付けられている。このミニスライドレールには、アンクルホルダー部１２４の突出部がスライド方向へ移動可能に取り付けられている。また、アンクルベース部１２１の短手面には、連結機構１０のスライド部１１７が取り付けられている。なお、遠位当接部１２８など、人体に直接触れる部材は、樹脂によって形成されている方が好ましい。
【００４８】
（プローブ保持機構）
プローブ保持機構４０は、図２に示すように、幅のある十字型の形状を有し、左右側の端部は、支持ホルダー１５３によって回転可能に支持されている。具体的に、プローブ保持機構４０は、連結機構１０の前方中央位置において、支持ホルダー１５３に、取付ピン１５５を介して取り付けられており、取付ピン１５５を回転軸として、回転可能になっている。これにより、第１固定機構２０および第２固定機構３０で脛骨２０１を固定した場合、プローブ保持機構４０は必ず脛骨２０１の１／２位の箇所に位置するようになり、また、その取り付け角度を変更することによって、例えば内側面２０７の角度に合わせてプローブ保持機構４０を固定できるようになっている。
【００４９】
また、プローブ保持機構４０の中央部には開口部が形成されており、連結機構１０側に開口領域１４５ａ、第１固定機構２０側に開口領域１４５ｂ、連結機構１０の反対側に開口領域１４５ｃ、第２固定機構３０側に開口領域１４５ｄ、を有している。開口領域１４５ｂ、１４５ｄには、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を保持可能な平行ガイド溝１４１が所定の距離を隔てて複数設けられている。例えば、３箇所の平行ガイド溝１４１が設けられている場合、中央の平行ガイド溝１４１は、脛骨２０１の前縁２０６から規程距離（例えば１５ｍｍ）移動した中央部位にプローブ５１が当たる位置とその中央部位を中心に規程距離（例えば±５ｍｍ）の３箇所に平行ガイド溝１４１が設けられている。また、開口領域１４５ａ、１４５ｃには、脛骨２０１の軸に対して直交方向にプローブ５１を保持可能な直交ガイド溝１４２が設けられている。なお、図示はしていないが、直交ガイド溝１４２も所定の距離を隔てて複数設けられていてもよい。なお、複数の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２の夫々の間隔は、適宜設定可能である。例えば、夫々の間隔を短くすれば、プローブ５１によって、より細かく音速を測定することができ、より正確に骨音速を測定することが可能になる。また、上記の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２には、後述するプローブユニット５０のプローブ取付部５３が丁度嵌るようになっており、開口領域１４５ａには、後述する押付部材７０が嵌るようになっている。
【００５０】
次に、骨音速測定装置１００が有するプローブユニット５０について説明する。
【００５１】
（プローブユニット）
プローブユニット５０は、中空状のプローブ支持部５２と、プローブ支持部５２の中央の開口部に嵌合するプローブ５１と、プローブ５１とプローブ支持部５２とを連結するプローブ取付部５３と、を有している。プローブ５１は、超音波を送受信することによって、骨音速を測定することができる。例えば、脛骨２０１などの骨に対してプローブ５１から斜めに送信された超音波は、脛骨２０１の表面を伝搬する際、軟組織側へ音波を再放射しながら伝搬する（漏洩表面波）。プローブ５１によって再び受信した漏洩表面波を解析することにより、骨の音速が測定できる。プローブ取付部５３は、プローブ支持部５２にプローブ５１を固定すると共に、プローブ保持機構４０の平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２に嵌合するようになっている。つまり、プローブ取付部５３は、爪状のものが平行ガイド溝１４１および直交ガイド溝１４２に嵌合するようになっており、例えば、プローブ取付部５３をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ｂ、１４５ｄに設けられた対となる何れかの平行ガイド溝１４１に嵌め込むことによって、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を合わせて骨音速を測定することができるようになっている。また、プローブ取付部５３をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａ、１４５ｃに設けられた対となる何れかの直交ガイド溝１４２に嵌め込むことによって、脛骨２０１の軸に対して直交方向にプローブ５１を合わせて骨音速を測定することができるようになっている。なお、プローブ保持機構４０には、平行方向および直交方向の何れにおいても、複数の溝（平行ガイド溝１４１、直交ガイド溝１４２）が形成されているため、複数の場所をプローブ５１によって測定することができるようになっている。
【００５２】
以上のような構成を有する骨音速測定用装具１によれば、脛骨２０１の脛骨粗面に対して固定される第１固定機構２０と、内果に対して固定される第２固定機構３０と、によって脛骨２０１全体を固定すると共に、連結機構１０によって第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔を拡縮して脛骨２０１の長さに合わすことができる。また、連結機構１０に取り付けられたプローブ保持機構４０によって、脛骨２０１の所定部位に合わせてプローブ５１を保持することができる。これにより、脛骨２０１に対するプローブ５１による超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。従って、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００５３】
また、連結機構１０によって、第１固定機構２０と第２固定機構３０との距離が拡縮する際、プローブ保持機構４０を中心とした対称方向に第１固定機構２０と第２固定機構３０とが進退移動する。これにより、脛骨２０１の長さに合わせて第１固定機構２０と第２固定機構３０との距離を拡縮した場合でも、プローブ保持機構４０に保持されるプローブ５１は、必ず脛骨２０１の一定の所定部位に当接するようになる。従って、脛骨２０１に対するプローブ５１による超音波の送受信部位が一定の場所に定められ、一定の場所で骨音速の測定をすることができる。
【００５４】
また、プローブ保持機構４０の取り付け角度を所望の角度にすることができる。これにより、プローブ保持機構４０を軟組織に密着させ、プローブ５１で所望の場所を測定することができる。
【００５５】
また、骨音速測定装置１００によれば、骨音速測定用装具１によって、プローブ５１の測定場所を一定の場所に定めることができる。これにより、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００５６】
（押付部材）
次に、骨音速を測定する際に使用する押付部材７０について説明する。押付部材７０は、図３（ａ）に示すように、凸型の形状を有しており、図３（ｂ）に示すように、その突出部をプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに嵌め込むことができるようになっている。この押付部材７０は、脛骨２０１の前縁２０６（図５参照）を確認するために用いられ、押付部材７０を脛骨２０１の前縁２０６に押し当てた状態でプローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに嵌め込むことによって、前縁２０６を基準にした所定の場所にプローブ保持機構４０が位置されるようになっている。
【００５７】
（骨音速測定方法）
次に、本実施形態に係る骨音速測定装置１００を用いた脛骨２０１の骨音速測定方法を説明する。
【００５８】
本実施形態に係る骨音速測定においては、先ず、人体の接触面をアルコールを含ませたガーゼなどで拭き取る。次に、第１固定機構２０の近位当接部１３２を通して脛骨粗面の位置を視認しながら、近位当接部１３２を脛骨粗面に合わせて第１固定機構２０を固定する。一方、第２固定機構３０の遠位当接部１２８を通して内果の位置を視認しながら、遠位当接部１２８を内果に合わせて第２固定機構３０を固定する。各当接部には開口２１・３１が形成されているので装着中および装着後も特徴骨部分の視認・触診が可能である。この時、第１固定機構２０と第２固定機構３０との間隔は、連結機構１０によって拡縮できるため、脛骨２０１の長さに合わせることが可能である。このようにして、骨音速測定用装具１を脛骨２０１に固定すると、プローブ保持機構４０は、脛骨２０１の１/２位に相当する位置に自動的に位置する。連結機構１０の支持ホルダー１５３に取り付けられたプローブ保持機構４０の回転軸（取付ピン１５５）は、前縁２０６の位置に沿うようになる。これにより、プローブ保持機構４０は、前縁２０６の位置を基準にして回転することができるため、プローブ保持機構４０を回転させて、内側面２０７に沿わせた所定の場所に固定することができる。
【００５９】
次に、押付部材７０を用いて脛骨２０１の前縁２０６の位置を確認する。具体的には、押付部材７０を前縁２０６のやや外側面側に当て、前縁２０６に押し付ける。このとき脛骨粗面側を支点とし、装具全体が回転するので、第２固定機構３０のアンクルベース部１２１に取り付けられたミニスライドレールがスライドして可動するようになっている。これにより、前縁２０６の位置が正確に把握できるようになる。そして、押付部材７０を前縁２０６に押し付けた状態で、プローブ保持機構４０の開口領域１４５ａに押付部材７０を嵌め込んでプローブ保持機構４０の位置決めを行う。なお、図３（ｂ）は、開口領域１４５ａに押付部材７０を嵌め込んだ状態である。このように、押付部材７０を用いて前縁２０６の位置を確認し、プローブ保持機構４０によってプローブ５１の測定場所を固定することができるため、従来のように、触診や皮膚に直接マーキングするなどして測定場所を決めるよりも正確な位置決めをすることができる。
【００６０】
次に、プローブ５１を平行ガイド溝１４１に装着する。これにより、内側面２０７において、脛骨２０１の軸に対して平行方向にプローブ５１を当てることができる。その後、プローブ５１によって超音波を送受信して音速を測定し、脛骨２０１の骨強度指標を算出する。なお、プローブ５１を直交ガイド溝１４２に装着することによって、脛骨２０１に対して直交方向に沿ってプローブ５１を当てて骨音速を測定することができる。
【００６１】
このように、本実施形態に係る骨音速測定方法によれば、押付部材７０によって脛骨２０１の前縁２０６を押し当てた状態で、押付部材７０をプローブ保持機構４０に嵌め込むことによって、前縁２０６を基準にした所定の場所にプローブ保持機構４０を固定することができる。これにより、プローブ保持機構４０に装着されるプローブ５１の測定場所が前縁２０６を基準にして一定になり、例えば測定者が変わったり、測定を数回行ったりした場合でも、同一測定場所を再現性高く測定することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００６３】
例えば、本実施形態の場合、押付部材７０は、プローブ保持機構４０とは別体であるが、これに限定される必要はない。例えば、押付部材７０は、プローブ保持機構４０の開口領域１４５ｃ付近に予め設けられて一体となっていてもよい。また、ボタンなどで操作することによって、プローブ保持機構４０から突出させたり引っ込めたりできる形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、脛骨の表面に対して超音波を送受信して骨音速を診断する装置およびその方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 骨音速測定用装具
２０ 第１固定機構
３０ 第２固定機構
４０ プローブ保持機構
５１ プローブ
９０ 足部
１００ 骨音速測定装置
１１１ スライド部
１１７ スライド部
１２８ 内果当接部
１３２ 脛骨粗面当接部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脛骨から近位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定された第１固定機構と、
脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定された第２固定機構と、
前記第１固定機構と前記第２固定機構とを連結し、前記第１固定機構と前記第２固定機構との間隔を拡縮可能な連結機構と、
前記連結機構に取り付けられ、超音波を送受信するプローブを前記脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構と、
を有することを特徴とする骨音速測定用装具。
【請求項２】
前記第１固定機構は、前記特徴骨部分との近位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有し、
前記第２固定機構は、前記特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有していることを特徴とする請求項１に記載の骨音速測定用装具。
【請求項３】
前記第１固定機構と前記第２固定機構とは、前記連結機構によって、前記プローブ保持機構を中心とした対称方向に進退移動可能にされていることを特徴とする請求項１または２に記載の骨音速測定用装具。
【請求項４】
前記プローブ保持機構は、前記連結機構に対する取り付け角度を変更可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項５】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して平行方向に前記プローブを保持可能な平行ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項６】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して直交方向に前記プローブを保持可能な直交ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項７】
前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記平行ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項５に記載の骨音速測定用装具。
【請求項８】
前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記直交ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項６に記載の骨音速測定用装具。
【請求項９】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨を押し当てる押付部材が嵌る開口領域をさらに有しており、当該押付部材が当該脛骨の前記前縁を押し当てた状態で当該開口領域に嵌められた時、当該プローブ保持機構は当該前縁を基準にした所定の場所に位置されることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１０】
前記近位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、脛骨粗面、内側顆、又は、膝蓋骨であることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１１】
前記遠位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、内果、外果、又は、踵骨であることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の前記骨音速測定用装具と、
前記プローブ保持機構に装着可能な前記プローブと、
を備えたことを特徴とする骨音速測定装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の前記押付部材を脛骨の前縁に押し当て、前記プローブ保持機構の前記開口領域に当該押付部材を嵌め込んで当該プローブ保持機構の位置を固定した状態で、前記プローブによって骨音速を測定することを特徴とする骨音速測定方法。
【請求項１】
脛骨から近位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定された第１固定機構と、
脛骨から遠位側の体表から特定可能な特徴骨部分を基準として位置決め可能に固定された第２固定機構と、
前記第１固定機構と前記第２固定機構とを連結し、前記第１固定機構と前記第２固定機構との間隔を拡縮可能な連結機構と、
前記連結機構に取り付けられ、超音波を送受信するプローブを前記脛骨の所定部位に当接可能に保持するプローブ保持機構と、
を有することを特徴とする骨音速測定用装具。
【請求項２】
前記第１固定機構は、前記特徴骨部分との近位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有し、
前記第２固定機構は、前記特徴骨部分との遠位当接部に該特徴骨部分が嵌る開口を有していることを特徴とする請求項１に記載の骨音速測定用装具。
【請求項３】
前記第１固定機構と前記第２固定機構とは、前記連結機構によって、前記プローブ保持機構を中心とした対称方向に進退移動可能にされていることを特徴とする請求項１または２に記載の骨音速測定用装具。
【請求項４】
前記プローブ保持機構は、前記連結機構に対する取り付け角度を変更可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項５】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して平行方向に前記プローブを保持可能な平行ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項６】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨の軸に対して直交方向に前記プローブを保持可能な直交ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項７】
前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記平行ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項５に記載の骨音速測定用装具。
【請求項８】
前記プローブ保持機構は、所定の距離を隔てて、複数の前記直交ガイド溝をさらに有していることを特徴とする請求項６に記載の骨音速測定用装具。
【請求項９】
前記プローブ保持機構は、前記脛骨を押し当てる押付部材が嵌る開口領域をさらに有しており、当該押付部材が当該脛骨の前記前縁を押し当てた状態で当該開口領域に嵌められた時、当該プローブ保持機構は当該前縁を基準にした所定の場所に位置されることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１０】
前記近位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、脛骨粗面、内側顆、又は、膝蓋骨であることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１１】
前記遠位当接部が当接する前記特徴骨部分の特徴骨は、内果、外果、又は、踵骨であることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の骨音速測定用装具。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の前記骨音速測定用装具と、
前記プローブ保持機構に装着可能な前記プローブと、
を備えたことを特徴とする骨音速測定装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の前記押付部材を脛骨の前縁に押し当て、前記プローブ保持機構の前記開口領域に当該押付部材を嵌め込んで当該プローブ保持機構の位置を固定した状態で、前記プローブによって骨音速を測定することを特徴とする骨音速測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１３５６７（Ｐ２０１３−１３５６７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８５２４（Ｐ２０１１−１４８５２４）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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