(57)【要約】  【課題】  骨強度測定を行うに際して、所望の測定領域を自動的かつ精密に決定することができ、この決定された測定領域に対して確実に超音波を照射することができるようにし、信頼性および再現性に優れた骨強度測定装置を提供すること。  【解決手段】  海面骨１２を含む生体の一部１１に対して超音波の送・受信を行う本測定に先立って予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて測定領域Ｍを設定し、当該測定領域について本測定を行い、当該本測定によって得られた信号を演算処理部において処理することにより前記生体の一部における骨強度等の情報を得るようにした骨強度測定装置において、前記予備測定によって得られる信号を処理することにより超音波透過波の減衰の度合いを表す減衰マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記減衰マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにした。  【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海綿骨を含む生体の一部に対して超音波の送・受信を行う本測定に先立って予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて測定領域を設定し、当該測定領域について本測定を行い、当該本測定によって得られた信号を演算処理部において処理することにより前記生体の一部における骨強度等の情報を得るようにした骨強度測定装置において、前記予備測定によって得られる信号を処理することにより超音波透過波の減衰の度合いを表す減衰マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記減衰マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにしたことを特徴とする骨強度測定装置。
【請求項２】
海綿骨を含む生体の一部が手首であるとき、本測定における測定領域の設定に際して減衰マップに基づいて得られる橈骨と尺骨との接続点からの移動量を記憶し、次の測定における測定領域の設定に用いるようにしてなる請求項１に記載の骨強度測定装置。
【請求項３】
海綿骨を含む生体の一部に対して超音波の送・受信を行う本測定に先立って予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて測定領域を設定し、当該測定領域について本測定を行い、当該本測定によって得られた信号を演算処理部において処理することにより前記生体の一部における骨強度等の情報を得るようにした骨強度測定装置において、前記予備測定によって得られる信号を処理することにより前記生体の一部を透過する透過超音波の速度の分布を表す速度マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記速度マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにしたことを特徴とする骨強度測定装置。
【請求項４】
海綿骨を含む生体の一部が手首であるとき、本測定における測定領域の設定に際して速度マップに基づいて得られる橈骨と尺骨との接続点からの移動量を記憶し、次の測定における測定領域の設定に用いるようにしてなる請求項３に記載の骨強度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波を用いて生体の一部における骨強度を診断する骨強度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波を用いて、例えば手首や踵などといった生体の一部における骨強度を測定する骨強度測定装置が開発・実用化されるようになってきている。例えば、特許文献１に示されるものでは、超音波送・受信用トランスデューサをそれぞれ内蔵した一対の超音波プローブによって前記生体の一部を挟持した状態で当該生体の一部に対して超音波の送・受信を行い、そのときの信号を処理することにより、前記生体の一部における骨強度や骨密度など骨に関する情報を得るようにしている。
【０００３】
ところで、手首や踵などといった人体の特定部位には、海綿骨が多く存在していることが知られている。図１２は、例えば、手首１１の横断面形状を模式的に示すもので、海綿骨１２を中心にして皮質骨１３および軟組織１４がほぼ同心円状に配置されている。
【０００４】
また、図１３は、上記構造を有する手首１１の内部に存在する骨の強度を測定する装置を概略的に示すもので、この図において、１５，１６は手首１１の直径方向の両側（手の平側と手の甲側）に密着してセットされる超音波プローブで、詳細な図示は省略するが、そのプローブ本体内には、超音波送・受信用トランスデューサおよび音響インピーダンス整合用液体（通常、水が用いられる。以下、単に整合用水という）を収容してなるもので、両超音波プローブ１５，１６は、互いに近づく方向または離反する方向に、つまり、左右方向に直線的に移動自在に構成されている。この超音波プローブ１５，１６は、それぞれケーブルを介して操作表示装置（図示していない）に接続されている。なお、この操作表示装置には、測定結果などをカラー表示することのできる表示部や測定結果などをカラー出力することのできるプリンタが付設されている。
【０００５】
なお、図１３において、符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、前記超音波プローブ１５，１６間を最短で結ぶ直線１７が軟組織１４、皮質骨１３および海綿骨１２と順次交わる境界の点である。また、図中のＬafは超音波プローブ１５，１６間距離（以下、単にプローブ間距離という）であり、Ｌab，Ｌefは軟組織１４の厚み、Ｌbc，Ｌdeは皮質骨１３の厚み、Ｌcdは海綿骨１２の厚みである。
【０００６】
上記特許文献１に記載された骨強度測定装置においては、海綿骨が存在する被測定部位にその直径方向からパルス状の超音波を照射した場合、当該超音波が音速の異なる二成分に分かれるという知見に基づいてなされたものである。これは、海綿骨における骨質の層状配列が異なることによって、パルス状の超音波が海綿骨内を透過するに際し、多孔性構造部分を透過するときと骨髄構造部分を透過するときとでは、音速が異なる結果、一方の超音波プローブを発した超音波は、二つの異なる速度の音波、すなわち、より速い第１波と遅い第２波とに分かれ、例えば、海綿骨中では、超音波音速は、第１波（高速波）と第２波（低速波）とに分かれ、第１波の音速は骨の性状（構造）に依存するので、他方の超音波プローブにそれぞれ異なる時間に受信される。そして、前記特許文献１に係る発明では、従来別々の手法で独立して求められていた骨強度と骨量とを同時に求めることができるといった利点を有する。
【０００７】
そして、図１３に示した状態で、両方の超音波プローブ１５，１６からパルス状の超音波を発したとすると、軟組織１４と皮質骨１３との境界ｂ，ｅおよび皮質骨１３と海綿骨１２との境界ｃ，ｄにおいて反射した波による信号として図１４（Ａ）に示すものが得られる。この図１４（Ａ）において、Ｔb ，Ｔc は、超音波プローブ１５によって受信される反射波の到達時間、Ｔe ，Ｔd は超音波プローブ１６によって受信される反射波の到達時間である。また、一方の、例えば超音波プローブ１５からパルス状の超音波を発したとすると、同図（Ｂ）に示すような透過波の信号が得られる。
【０００８】
なお、前記Ｔb ，Ｔc ，Ｔe ，Ｔd を用いて、前記各厚みＬab〜Ｌefを求める演算手法は、例えば、前記特許文献１に詳しく記載されている手法の他、本願出願人が平成１６年１月２１日付けで特許出願している「骨強度測定装置」（特願２００４−１３５８４号）に詳しく記載されるものなどがあるが、この演算手法は、本願発明の目的とするところと関係がないので、ここではそれらの説明は省略する。
【０００９】
ところで、人体の一部における骨強度等の測定を行う場合、その測定部位における測定領域が一定であることが望ましい。これは、人によって測定位置が異なれば、測定結果を比較しようがないし、同一人でも測定の都度、測定位置が異なれば径年変化を正確にトレースすることができず、的確な診断を下すことができないからである。
【００１０】
そのため、超音波を用いて生体の一部における骨強度を診断する場合、特許文献２に示されるように、超音波を用いて行われる本測定に先立って超音波を用いて予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて本測定における測定領域の設定した後、本測定を行う手法が提案されている。
【特許文献１】特許第２８６３８８６号公報
【特許文献２】特許第３０１９５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に開示されるものにおいては、本測定において、生体の一部を通過した透過波のみによる信号解析を行っているため、従来のこの種の骨強度測定技術と比べた場合、本測定における測定領域の精度の高い設定という点では改善されているものの、次の点で改良の余地があった。
【００１２】
すなわち、骨粗鬆症等の診断には、骨強度等の測定が欠かせないものとなってきており、この骨強度等の測定を比較的簡単に行うには、手首や踵に比較的多く存在する海綿骨の強度を測定するようになってきているが、前記特許文献２の手法では、生体の一部を通過した透過波のみによる信号解析を行っているだけであるので、海綿骨を含む人体の一部における骨強度測定を必ずしも精度よく、かつ、きめ細かに行うことは困難であった。
【００１３】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、骨強度測定を行うに際して、所望の測定領域を自動的かつ精密に決定することができ、この決定された測定領域に対して確実に超音波を照射することができるようにし、信頼性および再現性に優れた骨強度測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、この発明は、海綿骨を含む生体の一部に対して超音波の送・受信を行う本測定に先立って予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて測定領域を設定し、当該測定領域について本測定を行い、当該本測定によって得られた信号を演算処理部において処理することにより前記生体の一部における骨強度等の情報を得るようにした骨強度測定装置において、前記予備測定によって得られる信号を処理することにより超音波透過波の減衰の度合いを表す減衰マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記減衰マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにしたことを特徴としている（請求項１）。
【００１５】
そして、海綿骨を含む生体の一部が手首であるとき、本測定における測定領域の設定に際して、減衰マップに基づいて得られる橈骨と尺骨との接続点を考慮に入れるようにしてもよい（請求項２）。
【００１６】
また、海綿骨を含む生体の一部に対して超音波の送・受信を行う本測定に先立って予備測定を行い、この予備測定の結果に基づいて測定領域を設定し、当該測定領域について本測定を行い、当該本測定によって得られた信号を演算処理部において処理することにより前記生体の一部における骨強度等の情報を得るようにした骨強度測定装置において、前記予備測定によって得られる信号を処理することにより前記生体の一部を透過する透過超音波の速度の分布を表す速度マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記速度マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにしてもよい（請求項３）。
【００１７】
さらに、海綿骨を含む生体の一部が手首であるとき、本測定における測定領域の設定に際して速度マップに基づいて得られる橈骨と尺骨との接続点からの移動量を記憶し、次の測定における測定領域の設定に用いるようにしてもよい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明においては、前記特許文献２に開示された手法と異なり、予備測定によって得られる信号を処理することにより超音波透過波の減衰の度合いを表す減衰マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記減衰マップに基づいて本測定における測定領域を設定するようにしているので、骨強度測定を行うに際して、所望の測定領域に対して確実に超音波を照射することができ、骨強度測定を精度よくかつきめ細かに行うことができる。したがって、この発明によれば、予備測定に基づいて行われる本測定を簡便でありながらも確実に行うことができ、信頼性および再現性に優れた骨強度測定を行うことができる。
【００１９】
そして、請求項２に記載の発明のように、海綿骨を含む生体の一部が手首であるとき、本測定における測定領域の設定に際して減衰マップに基づいて得られる橈骨と尺骨との接続点からの移動量を記憶し、次の測定における測定領域の設定に用いるようにした場合、前記移動量に関するデータを被験者の氏名など個人データと関連付けて、例えば操作表示装置のデータメモリ内に記憶させておくことにより、次の測定を行う際に、予備測定から基準点を求める手順を踏むことなく、前記記憶されている移動量に関するデータを用いることにより、本測定における測定領域の設定を行うことができ、前記測定領域の設定を簡便に行うことができるといった格別の効果が得られる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明のように、予備測定によって得られる信号を処理することにより前記生体の一部を透過する透過超音波の速度の分布を表す速度マップを求め、この速度マップと前記判定とを組み合わせて、本測定における測定領域の設定するようにした場合も、前記請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図１０は、この発明の一実施例を示す。まず、図１は、この発明の骨強度測定装置２０の全体的な構成を概略的に示すもので、この骨強度測定装置２０は、大別して、測定装置２１と操作表示装置２２とで構成され、例えば被験者２３の手首（生体の一部の例）１１における骨評価を行うことができるように構成されている。そして、図２は、手首１１の透過断面形状を概略的に示すもので、この図示例は、左手首であり、２４は橈骨、２５は尺骨である。
【００２２】
前記測定装置２１は、詳細な構造については省略するが、図１に示すように、その前面側の測定部としての測定ユニット２６が形成され、この測定ユニット２６には、腕載置台２７に載置された手首１１を挟持しうるように構成され、所定の超音波を送・受信する超音波プローブ１５，１６（図１においては、超音波プローブ１６は図示されてない）が設けられている。測定装置２１は、操作表示装置２２からの制御信号によって、超音波プローブ１５，１６を手首１１の所定の測定部位を適宜の間隔をおいて二次元的に走査して手首１１の所定の範囲を二次元的に測定できるように構成されている。なお、２８は測定ユニット２６に設けられる握り棒で、これを腕載置台２７に載置された左手の指によって握ることにより、手首１１を腕載置台２７上に所定の状態で保持することができる。また、２９は整合用水供給部で、超音波プローブ１５，１６に所定の整合用水を供給し、超音波プローブ１５，１６を手首１１の両面に密着させるようにするものである。
【００２３】
なお、上記骨強度測定装置２０の測定系の構成は、前記図１３に示したものと代わるところがないので、その図示は省略する。
【００２４】
次に、上記骨強度測定装置２０を用いて手首１１の骨強度測定を行う手順の一例について図２〜図１２を参照しながら詳細に説明する。まず、図３は、この発明の骨強度測定装置２０を用いて骨強度測定を行う手順全般の一例を説明するためのフローチャートであり、図４〜図６は、この手順のうちの特定のステップの細部についてさらに詳細に説明するためのフローチャートである。
【００２５】
図３に示すように、測定に先立って、被験者２３に関する情報、例えば、氏名、性別、年齢を始めとする個人の検査情報を操作表示装置２２に入力する（ステップＳ１）。
【００２６】
そして、例えば、手動操作によって、超音波プローブ１５，１６を互いに密着させて、つまり、超音波プローブ１５，１６間に測定対象部位である手首１１を存在させない状態で、超音波プローブ１５，１６間において超音波を相互に送・受信を行い、このときの各超音波プローブ１５，１６によって得られる信号は操作表示装置２２に送られて処理され、これにより所定のバックグラウンド値を採取するキャリブレーションが行われ（ステップＳ２）、透過波の整合用水における振幅Ｌw が求められる。そして、所定のキャリブレーションが行われたか否かを判断し（ステップＳ３）、所定のキャリブレーションが行われたきは、予備測定（１ｓｔスキャン、ステップＳ４）に進む。
【００２７】
予備測定は、本測定（２ｎｄスキャン）を行う際における測定領域Ｍを精度よく得るために行われるもので、この実施例においては、測定対象部位が手首１１であるので、橈骨２４と尺骨２５の接続点Ａを求め、この接続点Ａをスタートポイントとして、本測定における測定領域Ｍ（図９参照）を求めるのである。以下、図４を参照しながら、１ｓｔスキャンの一例を詳しく説明する。
【００２８】
前記予備測定は、例えば以下のようにして行われる。まず、例えば、手動操作によって、超音波プローブ１５，１６を互いに離反する方向に適宜移動させ、その間に被験者２３の左手首１１を挿入する。超音波プローブ１５，１６には、整合用水供給部２９から常時所定の整合用水が供給されるようになっているので、前記手首１１の挟持される部分の太さに応じるようにしてプローブ本体が多少弾性変形し、超音波プローブ１５，１６が手首１１の両面に密着した状態となる。
【００２９】
前記手首１１の両面に超音波プローブ１５，１６を密着した状態において、超音波プローブ１５，１６を、互いに対向した状態を保持しながら、上下並びに左右方向に適宜の間隔をおいて走査（スキャン）する。より具体的には、図２に示すように、縦、横それぞれ２８ｍｍの測定対象部位（この図において、枡目で示している部分）１１Ａを縦、横それぞれ２ｍｍ間隔で１５×１５ポイント、すなわち、２２５ポイントを網羅するようにスキャンしながら（ステップＳ４１）、超音波プローブ１５，１６によって超音波を送・受信する（ステップＳ４２）。なお、図２において枡目で示した測定対象部位１１Ａでは、枡目の数は便宜上、１０×１０で表している。
【００３０】
前記超音波の送・受信によって、一方の超音波プローブ１５（または１６）を発した超音波は、手首１１内を、海綿骨１２、皮質骨１３、軟組織１４といった生体組織を透過し、他方の超音波プローブ１６（または１５）に受信される（ステップＳ４２）。前記透過波は、海綿骨１２や皮質骨１３といった組織が硬い部分では、吸収されて減衰し、軟組織１４や整合用水においては殆ど吸収されることがなく、減衰することが殆どない。そこで、前記各超音波プローブ１５，１６において受信された信号は、操作表示装置２２に送られて、透過波解析が行われる（ステップＳ４３）。この透過波解析は、透過波の減衰により、手首１１における生体組織の二次元分布を確認するために行われる。以下、この透過波解析について、図５、図７および図８を参照しながら説明する。
【００３１】
透過波解析（ステップＳ４３）においては、図５に示すように、まず、透過波の減衰Ｇt が決定される（ステップＳ４３１）。すなわち、手首１１を透過した透過波の振幅をＬとし、この振幅Ｌとキャリブレーション（ステップＳ２）において得られた透過波の整合用水における振幅Ｌw を、下記式（１）を用いて演算することに、１ｓｔスキャンにおいて得られた各ポイントにおける減衰Ｇt が得られる。
Ｇt ＝２０×ｌｏｇ10（Ｌ／Ｌw ）                            ……（１）
【００３２】
また、超音波プローブ１５，１６間距離と透過波の伝搬時間とから、透過波の音速が決定される（ステップＳ４３２）。
【００３３】
そして、既に説明しているように、超音波が海綿骨内を透過する場合、多孔性構造部分を透過するときと骨髄構造部分を透過するときとでは、音速が異なるため、一方の超音波プローブ１５（または１６）を発した超音波は、二つの異なる速度の音波、すなわち、高速波と低速波とに分かれる。そこで、各超音波プローブ１５，１６において受信された信号中に高速波と低速波以外のノイズが含まれているか否かのノイズチェックが行われ（ステップＳ４３３）、ノイズがないと判断されたときは、次のステップＳ４３４に進んで、低速波として、整合用水を透過した波形と同等のものが得られるか否かといった低速波検出チェックが行われ、整合用水を透過した波形と同等の低速波が検出できる判断されたとき、高速波と低速波の２波は、互いに分離し得ると判断される（ステップＳ４３５）。
【００３４】
一方、前記ステップＳ４３３におけるノイズチェックにおいて高速波と低速波以外のノイズが含まれていると判断されたり、あるいは、高速波と低速波以外のノイズが含まれていると判断されなくとも、前記ステップＳ４３４における低速波検出チェックにおいて低速波が検出されないときは、高速波と低速波の２波は、互いに分離し得ないと判断される（ステップＳ４３６）。
【００３５】
上述のように、透過波解析（ステップＳ４３）においては、１ｓｔスキャンによって得られた信号のそれぞれにおいて、高速波および低速波以外のノイスが含まれていないか、また、高速波と低速波とを相互に分離しうるか否かの判断が行われ、次のステップ（ステップＳ４４）に移行する（ステップＳ４３７）。
【００３６】
ここで、前記ノイズチェックおよび低速波検出チェックのそれぞれについて説明する。図１４（Ｂ）に模式的に示すような波形は、超音波プローブ１５，１６間の最短経路（図１３における符号１７）を通ってきた信号成分であるが、反射、屈折によりそれ以外の経路を通った波形は、例えば、図７における符号３３，３４，３５のようなピーク、ディップを有する場合があり、これをノイズと判断する。
【００３７】
次に、低速波検出チェックは、軟組織１４や水分など骨以外の部分を透過した波形と同等の低速波が得られるか否かをチェックするもので、例えば、次のようにして行われる。１．今、図８（Ａ），（Ｂ）に示すような波形があるとき、適宜幅のゲートｔg 内で負の最大値（この例では、符号４０で示す点）を検出し、これを低速波の一部と判断する。
２．前記負の最大値を示す点４０の両側のゼロクロス点４１，４２を検出する。        ３．そして、前記２つのゼロクロス点４１，４２間の距離（時間幅）ｔ2 がある基準の値ｔk （図８（Ａ），（Ｂ）参照）よりも長いときには、低速波検出不能と判断する。例えば、図８（Ａ）に示す波形では、ｔ2 ≦ｔk であるので、低速波検出可能であると判断されるが、同図（Ｂ）に示す波形では、ｔ2 ＞ｔk であるので、低速波検出不能であると判断される。
【００３８】
なお、上記各チェックについては、説明の便宜上、波形図を用いて説明を行ったが、この発明の骨強度測定装置においては、各波形をＡＤ変換し、デジタル信号の状態で上記と同様のチェックを行っている。
【００３９】
再び、図４に戻り、上述のようにして２２５（＝１５×１５）ポイントにおける透過波を解析（ステップＳ４３）した結果、例えば、図９に示すような減衰マップが得られる（ステップＳ４４）。これは、既に説明しているように、手首１１に対して超音波を照射したとき、超音波は、骨部分では大きく減衰するが、軟組織や水分の部分では減衰が小さい。そして、この図において、白っぽく見える部分は、減衰が大きく、黒っぽく見える部分は、減衰が小さいところである。言い換えれば、白っぽく見える部分は、骨組織であり、黒っぽく見える部分は、軟組織または水部分である。つまり、この減衰マップによって、手首１１内における骨部分とそれ以外の分布状況の概要が分かるのである。
【００４０】
図１０は、２波分離可能エリアマップで、この図は、前記２２５ポイントにおける透過波解析において高速波と低速波の分離可能判別ステップによって得られたものを模式的に表したものである。図中、○印は２波分離可能、×印は２波分離不能、−印は判定対象外を示している。
【００４１】
そして、前記所定数のポイント（この実施例では２２５ポイント）をスキャンし、所定のデータが得られたか否かが判断され（ステップＳ４５）、所定数のポイントデータが得られておれば、１ｓｔスキャンが終了する（ステップＳ４６）。
【００４２】
既に説明しているように、予備測定である１ｓｔスキャンは、図３のフローチャートに示すように、本測定（２ｎｄスキャン）を行う際における測定領域Ｍを精度よく得るために行われるものである。そして、この測定領域Ｍは、１ｓｔスキャンにおけるスキャン対象エリアよりも、かなり小さい範囲に設定され、１ｓｔスキャンでは１５×１５ポイント、２ｍｍ間隔であったが、２ｎｄスキャンでは、５×５ポイント、１ｍｍ間隔である。そして、この２ｎｄスキャンにおける測定領域Ｍとして最も好ましいと思われる測定部位を決定（所謂位置決め）するには、図９に示した減衰マップを基にして位置決め（ステップＳ５）のための判断が行われる。以下、この位置決めの手順の一例について、図６に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
図６に示すように、前記位置決めに際しては、２波分離可能エリアマップが表示される（ステップＳ５１）。
【００４４】
そして、橈骨２４と尺骨２５との接続点（以下、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅという）を求める（ステップＳ５２）。このｒｅｆｅｒｅｎｃｅは、この実施例では、図９において符号Ａで示す点である。
【００４５】
前記ｒｅｆｅｒｅｎｃｅＡを基にして、２ｎｄスキャンにおける測定領域Ｍの中心（測定中心）Ｍc を自動決定する。この位置決定方法としては、
１．構造条件に基づく手法  
２．２波分離判定に基づく手法
の２つが考えられる。
【００４６】
まず、構造条件によるものは、以下のようにして行われる。すなわち、
ａ．減衰マップからｒｅｆｅｒｅｎｃｅＡを求める。
ｂ．ｒｅｆｅｒｅｎｃｅＡから右側に所定の距離（例えば、αｍｍ）だけ移動してＸ座標を決定する。
ｃ．Ｘ座標上で軟組織１４と橈骨２４の境界点Ｂを求める。
ｄ．境界点ＢよりＹ軸方向上方に所定の距離（例えば、βｍｍ）だけ移動した点を測定中心Ｍc とする。
【００４７】
次に、２波分離判定に基づくものは、前記２波分離可能エリアマップにおける適宜のポイントを選択し、この選択されたポイントにおいて２波分離が可能であるか否かを判別し、もし、可能であればそのポイントをそのまま測定中心Ｍc とし、もし、前記選択されたポイントにおいて２波分離が不能であるならば、例えば、１ｍｍだけずらし、２波分離が可能であるか否かを判別し、可能なポイントが見つかるまでこれを繰り返すのである。
【００４８】
なお、図６に示す例においては、２ｎｄスキャンの中心位置の決定（ステップＳ５３）は、前記１．構造条件による手法によっている。
【００４９】
そして、上述のようにして２ｎｄスキャン位置が決定した後、この２ｎｄスキャン位置付きの２波分離エリアマップを表示し（ステップＳ５４）、この表示の下に、手動設定するか否かを決定する（ステップＳ５５）。そして、手動設定を選択した場合（ステップＳ５６）には、２波分離可能なポイントに２ｎｄスキャンの中心位置を設定することが可能であるので、２ｎｄスキャン解析の結果を高い確率で得ることができる。
【００５０】
前記手動設定するか否かを決定した後は、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅＡからの位置データが操作表示装置２２のメモリに記憶され（ステップＳ５７）、位置決め（ステップＳ５）が完了する。前記記憶された位置データは、次回同じ被験者の測定に利用することができる。
【００５１】
上述のようにして、２ｎｄスキャンの位置決めが完了すると、これに基づいて、図３に示すように、２ｎｄスキャンが行われる（ステップＳ６）。この２ｎｄスキャンは、すでに説明しているように、１ｓｔスキャンの結果に基づいて測定領域Ｍを設定するものであるから、所望の測定領域Ｍに対して確実に超音波を照射することができる。
【００５２】
所定の２ｎｄスキャンが終わると、結果が表示される（ステップＳ７）。そして、この結果を見て、２ｎｄスキャンを繰り返すか否かを判断することができ（ステップＳ８）、必要に応じて、測定領域Ｍを変えて２ｎｄスキャンを繰り返すことができる。
【００５３】
上述のように、上記実施例によれば、予備測定に基づいて行われる本測定を簡便でありながらも確実に行うことができ、信頼性および再現性に優れた骨強度測定を行うことができる。
【００５４】
そして、上述した実施例においては、予備測定によって得られる信号を処理することにより超音波透過波の減衰の度合いを表す減衰マップを求めるとともに、前記超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定を行い、この判定と前記減衰マップに基づいて本測定における測定領域Ｍを設定するようにしているが、この測定領域Ｍの設定を行うのに、図９に例示したような減衰マップに代えて、生体の一部を透過する透過超音波の速度の分布を表す速度マップを用いるようにしてもよい。
【００５５】
すなわち、既に説明しているように、この発明においては、１ｓｔスキャンを行ったときに得られる信号を用いて透過波解析を行う（図４参照）が、この透過波解析においては、図５に示すように、透過波の音速をも決定している。この透過波の音速決定は、超音波プローブ１５，１６間距離と透過波の伝搬時間とから得ることができるものであり、例えば、２２５ポイントのデータの全てについて得ることができるので、前記１ｓｔスキャンによって得られるデータから、例えば、図１１に示すような透過波の速度の分布状態を表すマップを得ることができる。この図において、白っぽく見える部分は、透過波の伝搬速度が早い部分であり、黒っぽく見える部分は、前記伝搬速度が小さいところである。言い換えれば、白っぽく見える部分は、骨組織であり、黒っぽく見える部分は、軟組織または水部分である。つまり、この減衰マップによって、手首１１内における骨部分とそれ以外の分布状況の概要が分かるのである。
【００５６】
そこで、この速度マップと超音波透過波の速度の速い第１波と遅い第２波を弁別して認識しうるか否かの判定とに基づいて、測定領域Ｍを設定することができる。このようにした場合の作用効果は、既に詳しく説明した上記実施例の場合と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
そして、上述した各実施例においては、超音波プローブ１５，１６が二次元的に走査されるものであったが、この発明はこれに限られるものではなく、いわゆる電子フォーカスアレイタイプのものであっても、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の骨強度測定装置の全体的な構成を概略的に示す図である。
【図２】前記骨強度測定装置によって測定される測定対象の一例を透視的に示した図である。
【図３】前記骨強度測定装置による測定手順の内容を説明するためのフローチャートである。
【図４】前記測定手順における１ｓｔスキャンの内容を説明するためのフローチャートである。
【図５】前記１ｓｔスキャンにおける透過波解析の内容を説明するためのフローチャートである。
【図６】前記測定手順における位置決めの内容を説明するためのフローチャートである。
【図７】ノイズチェック方法の一例を説明するための図である。
【図８】低速波検出チェックの一例を説明するための図である。
【図９】減衰マップの一例を示す図である。
【図１０】２波分離可能エリアマップの一例を示す図である。
【図１１】速度マップの一例を示す図である。
【図１２】手首の横断面形状を模式的に示す図である。
【図１３】骨強度を測定する装置の一例を概略的に示す図である。
【図１４】超音波の波形図を概略的に示すもので、（Ａ）は反射波、（Ｂ）は透過波である。
【符号の説明】
【００５９】
１１      生体の一部
１２      海綿骨
２４      橈骨
２５      尺骨
Ｍ        測定領域
【図１】
2006014979.tif 000003
【図２】
2006014979.tif 000004
【図３】
2006014979.tif 000005
【図４】
2006014979.tif 000006
【図５】
2006014979.tif 000007
【図６】
2006014979.tif 000008
【図７】
2006014979.tif 000009
【図８】
2006014979.tif 000010
【図１０】
2006014979.tif 000011
【図１２】
2006014979.tif 000012
【図１３】
2006014979.tif 000013
【図１４】
2006014979.tif 000014
【図９】
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【図１１】
2006014979.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月28日(2004.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
すなわち、既に説明しているように、この発明においては、１ｓｔスキャンを行ったときに得られる信号を用いて透過波解析を行う（図４参照）が、この透過波解析においては、図５に示すように、透過波の音速をも決定している。この透過波の音速決定は、超音波プローブ１５，１６間距離と透過波の伝搬時間とから得ることができるものであり、例えば、２２５ポイントのデータの全てについて得ることができるので、前記１ｓｔスキャンによって得られるデータから、例えば、図１１に示すような透過波の速度の分布状態を表すマップを得ることができる。この図において、白っぽく見える部分は、透過波の伝搬速度が早い部分であり、黒っぽく見える部分は、前記伝搬速度が小さいところである。言い換えれば、白っぽく見える部分は、骨組織であり、黒っぽく見える部分は、軟組織または水部分である。つまり、この速度マップによって、手首１１内における骨部分とそれ以外の分布状況の概要が分かるのである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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