(57)【要約】　　　（修正有）【課題】骨形成関連疾病に関して、長期に渡る診断・予防・治療方法に使用される装置を提供する。【解決手段】超音波骨密度測定部と骨形成関連遺伝子検出部とを具有することを特徴とする骨診断装置。骨形成関連遺伝子検出部が、その構成要件として核酸分析部を具備し、表示器と、表示用記憶回路と、表示信号生成部及び制御部を具有することを特徴とする。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波骨密度測定部と骨形成関連遺伝子測定部とを具有することを特徴とする骨診断装置。
【請求項２】
骨形成関連遺伝子測定部が、その構成要件として核酸分析部を具備することを特徴とする請求項１に記載の骨診断装置。
【請求項３】
さらに、表示器と、表示用記憶回路と、表示信号生成部及び制御部とを具有することを特徴とする請求項１または２に記載の骨診断装置。
【請求項４】
骨密度測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項５】
骨形成関連遺伝子測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項６】
核酸分析部が、生物から採取した核酸を含有する検体から、核酸を抽出する抽出手段、抽出された核酸を増幅する増幅手段および増幅された核酸を分離する分離手段を具備することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項７】
抽出手段が、ジェネレーションキャプチャーディスク装置であり、増幅手段が、ライトサイクラー装置であり、分離手段がアジレント２１００バイオアナライザーまたは日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項８】
骨形成関連遺伝子が、エストロゲン受容体遺伝子、ビタミンＤ受容体遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白遺伝子またはアポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項９】
アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子が、ＡｐｏＥ２／２、ＡｐｏＥ２／３、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／３、ＡｐｏＥ３／４およびＡｐｏＥ４／４から形成される群から得られる一種類または二種類以上の遺伝子であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項１０】
超音波骨密度測定部が、被検体に超音波を透過させ、この被検体の特性を診断する超音波診断装置であって、前記被検体が載る基台と、前記基台に設けられ、前記被検体の大きさに応じて相互の間隔を可変するため少なくとも一方が可動とされ、前記被検体に対して超音波透過可能且つ押し付け可能な一対の測定体と、前記一対の測定体のうち可動とされたものの中に溜められた超音波透過性流体と、前記一対の測定体のそれぞれに設けられ、可動とされた前記測定体にあっては前記超音波透過性流体内に収納されるとともに前記基台側に支持され、相互の間隔が固定された一対の超音波送受波器とを備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項１１】
ヒトまたは動物の一部及びヒトまたは動物から採取した検体を請求項１ないし１０のいずれかの装置に付して得られる骨密度情報と骨形成関連遺伝子情報を用いることを特徴とする骨診断方法。
【請求項１２】
ヒトまたは動物の一部が踵であることを特徴とする請求項１１に記載の骨診断方法。
【請求項１３】
ヒトまたは動物から採取した検体が、血液であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の骨診断方法。
【請求項１４】
骨診断が、健常、骨粗しょう症前段階または骨粗しょう症であることを判別することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の骨診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本技術は、骨粗しょう症等、骨疾患の診断に利用される骨診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
骨は高齢になっても毎日少しずつ形成され、また少しずつ壊されている。形成される骨量より、壊される骨量が多くなると骨の中の構造が壊れ、骨が非常に脆く折れやすい状態になる。この症状が、一般に骨粗しょう症と呼ばれている。骨粗しょう症は、高齢者、特に女性において多く見られ、実際には、様々な要因が重なり合って発生すると考えられている。
【０００３】
女性ホルモン、男性ホルモンともに、骨の形成を促進し、骨の減少を抑制する作用を有しているが、女性では、５０歳前後の閉経後から、男性では７０歳前後から、性ホルモン分泌量が低下し、特に閉経後の女性の骨減少率は、３〜５％／年と言われ、これらの加齢による性ホルモン分泌の低下が、骨粗しょう症の発生に関与していると考えられる。
【０００４】
また、日本人は、欧米人に比べてカルシウムの摂取量が少なく、さらには、腸からのカルシウム吸収を促進し、カルシウムが対外に排出されるのを防止する働きを有するビタミンＤの不足により、カルシウムの体内蓄積が不十分となり、骨粗しょう症発生を助長している。
【０００５】
カルシウムの摂取とともに、運動により骨が刺激を受け、骨形成が促進される。しかし、年齢とともに運動量が減少すると、骨形成量が低下し、また、骨粗しょう症により骨折等の骨疾患を起こすと、さらに運動量が低下するという悪循環を招くおそれがある。
【０００６】
近年、上記の要因に加えて、インスタント食品等の普及による食生活の偏り、無理なダイエット、さらには運動不足等が、高齢者のみならず、１０代から２０代の若者の骨粗しょう症の発生率の向上を助長し、問題となってきている。今後は、さらに骨粗しょう症のみならず、骨疾患罹患の人口が増加し、将来、老若男女にかかわらず、寝たきり症状の患者が増え、また、寝たきりによる二次的な疾患を併発するリスクが高まることが懸念される。
【０００７】
このような事態を踏まえ、骨密度に対する関心が高まり、各種医療機関、スポーツセンター等においても、骨密度測定診断装置を積極的に取り入れるとともに、骨密度と骨粗しょう症との関連についての正しい知識の普及に努めている。また骨密度測定装置に関しては、出願人は、基台に固定される一対の超音波振動子を用いて、超音波信号を送受信し、超音波の伝播速度を求めて、被検体の骨塩量に変換して骨粗しょう症の診断を行う、超音波骨評価装置を提供する特許出願をしている（特願平８−２２３１３４）。
【０００８】
上記の骨粗しょう症を招く要因に加え、近年の研究により、同じ人種や同じ家系内で、同様の骨疾患患者が発生しやすいこと等から、骨形成に関与する遺伝子の解析が進められ、骨粗しょう症と遺伝子の多型との間に関連があることが明らかとなってきた。これにより、上記の要因だけでは予測できない、疾患リスクの予測の可能性が示唆された。
【０００９】
体内で骨形成に関与する物質として、ビタミンＤ、ビタミンＫ、オステオカルシン（ビタミンＫ作用のもと、合成されるカルシウム結合蛋白）及び女性ホルモンであるエストロゲン等が挙げられており、具体的にはビタミンＤ受容体、ビタミンＤ結合蛋白、エストロゲン受容体等に関与する遺伝子の多型と、骨密度及び骨疾患との関係について研究が進められ、その相関が明らかとなってきている。
【００１０】
上記の遺伝子の解析には、サンプルの調整並びに分析が必要であるが、それには多量の検体を必要とし、しかも長時間を要するものであった。しかしながら、近年のヒトゲノム計画（Ｈｕｍａｎ　Ｇｅｎｏｍｉｃ　Ｐｒｏｊｅｃｔ（ＨＧＰ））等、研究レベルの高度化に伴い、迅速な遺伝子解析技術の開発に対する要望が高まってきた。
【００１１】
上記の骨密度測定装置を用いて、骨密度データを提供し、現状の骨粗しょう症対策としての食生活の改善や運動療法、ホルモン投与療法を提案するという医療対策が施されてきたが、これらの対策は、骨密度を測定した時のみの診断結果に基づくものに限られていた。よって、将来の長期に渡っての診断・治療・予防方法を提案するためには更なる改善が望まれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、被検体の現在の骨評価のみならず、上記における遺伝子解析技術分野の研究が進み、将来の疾患リスクの予測、遺伝子治療分野への応用が示唆される中、将来の長期に渡っての診断・予防・治療方法ならびにそれらに使用される装置を提案することを目的とする。また現在進められている遺伝子と骨密度や骨疾患罹患との相関の研究に対応する、研究開発装置として貢献することをも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、発明者らは、例えば、超音波を使っての骨評価装置に、核酸の抽出・増幅および解析を迅速に且つ少量のサンプルで行うことができる核酸・ゲノムなどの遺伝子分析装置を具備することにより、被検体の骨密度データと、遺伝子解析に基づく被検体の遺伝子の多型データを、同時に採取し、かつ表示部に表示することにより、迅速に、将来の長期に渡っての、骨疾患の予測、予防または治療方法を、被検体に提案することができることを知見し、さらに種々検討を重ねて本発明に至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、
（１）　超音波骨密度測定部と骨形成関連遺伝子測定部とを具有することを特徴とする骨診断装置、
（２）　骨形成関連遺伝子測定部が、その構成要件として核酸分析部を具備することを特徴とする前記（１）に記載の骨診断装置、
（３）　さらに、表示器と、表示用記憶回路と、表示信号生成部及び制御部とを具有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の骨診断装置、
（４）　骨密度測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の骨診断装置、
（５）　骨形成関連遺伝子測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の骨診断装置、
（６）　核酸分析部が、生物から採取した核酸を含有する検体から、核酸を抽出する抽出手段、抽出された核酸を増幅する増幅手段および増幅された核酸を分離する分離手段を具備することを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の骨診断装置、
（７）　抽出手段が、ジェネレーションキャプチャーディスク装置であり、増幅手段が、ライトサイクラー装置であり、分離手段がアジレント２１００バイオアナライザーまたは日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動であることを特徴とする前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の骨診断装置、
（８）　　骨形成関連遺伝子が、エストロゲン受容体遺伝子、ビタミンＤ受容体遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白遺伝子またはアポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）蛋白関連遺伝子であることを特徴とする前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の骨診断装置、
（９）　アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子が、ＡｐｏＥ２／２、ＡｐｏＥ２／３、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／３、ＡｐｏＥ３／４およびＡｐｏＥ４／４から形成される群から得られる一種類または二種類以上の遺伝子であることを特徴とする前記（１）ないし（８）のいずれかに記載の骨診断装置、
（１０）　超音波骨密度測定部が、被検体に超音波を透過させ、この被検体の特性を診断する超音波診断装置であって、前記被検体が載る基台と、前記基台に設けられ、前記被検体の大きさに応じて相互の間隔を可変するため少なくとも一方が可動とされ、前記被検体に対して超音波透過可能且つ押し付け可能な一対の測定体と、前記一対の測定体のうち可動とされたものの中に溜められた超音波透過性流体と、前記一対の測定体のそれぞれに設けられ、可動とされた前記測定体にあっては前記超音波透過性流体内に収納されるとともに前記基台側に支持され、相互の間隔が固定された一対の超音波送受波器とを備えていることを特徴とする前記（１）ないし（９）のいずれかに記載の骨診断装置、
（１１）　ヒトまたは動物の一部及びヒトまたは動物から採取した検体を前記（１）ないし（１０）のいずれかの装置に付して得られる骨密度情報と骨形成関連遺伝子情報を用いることを特徴とする骨診断方法、
（１２）　ヒトまたは動物の一部が踵であることを特徴とする前記（１１）に記載の骨診断方法、
（１３）　ヒトまたは動物から採取した検体が、血液であることを特徴とする前記（１１）または（１２）に記載の骨診断方法、
（１４）　骨診断が、健常、骨粗しょう症前段階または骨粗しょう症であることを判別することを特徴とする前記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の骨診断方法、
に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる超音波骨密度測定部は、特に限定されないが、被検体に超音波を透過させ、この被検体の特性を診断する超音波診断装置であって、前記被検体が載る基台と、前記基台に設けられ、前記被検体の大きさに応じて相互の間隔を可変するため少なくとも一方が可動とされ、前記被検体に対して超音波透過可能且つ押し付け可能な一対の測定体と、前記一対の測定体のうち可動とされたものの中に溜められた超音波透過性流体と、前記一対の測定体のそれぞれに設けられ、可動とされた前記測定体にあっては前記超音波透過性流体内に収納されるとともに前記基台側に支持され、相互の間隔が固定された一対の超音波送受波器とを備えている装置を用いるのが好ましい。
【００１６】
以下に、超音波診断装置の一例の具体的な実施形態における超音波診断方法について、図２ないし図８を参照して説明する。
【００１７】
先ず、図２ないし図４に基づいて、本実施形態の超音波診断装置について説明する。尚、図２は本実施形態の超音波診断装置を示す一部断面正面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【００１８】
図２ないし図４において、１は超音波診断装置であって、一対の測定体２，３と、各測定体２，３内に配される一対の超音波送受波器４，５および後述する制御部３０（図５に示す）とを主要部として構成されている。
【００１９】
測定体２は、相対される測定体３との間隔を可変するために可動自在にされた円筒状の可動タンク７を有している。可動タンク７は、相対する測定体３側に後述する被検体となる踵に押し付けられるスタンドオフ８を先端に圧入して密閉状態にされている。測定体３の密閉された内部に各超音波送受波器４，５から発生される超音波信号を透過するに優れた超音波透過物質となる超音波透過性流体（例えば、水）が注入されている。スタンドオフ８は測定体３に向かって段々に縮径突出する断面台形を呈しており、可動タンク７の軸方向に直交する２つの反射平面８Ａ，８Ｂを有している。また、スタンドオフ８は、超音波信号を透過させるに優れ、超音波透過性流体（水）と異なる音響インピーダンスを有するアクリル、エポキシ、ウレタンおよびシリコン等の各種樹脂で成形されるが、上記被検体（踵）への押し付けに際して各反射平面８Ａ，８Ｂの変形が少ない硬質材料たるアクリル樹脂で成形することが好ましい。
【００２０】
そして、測定体２の可動タンク７は、被検体（以下、単に被検体を「踵」という）が載せられる診断台９に可動機構１０を介して可動自在にされて、診断台９との間に配されＶ溝を形成する一対のタンク支え１１で支持されている。この可動機構１０は、可動タンク７に固設されたラック１０Ａに噛み合うピニオン１０Ｂを有し、ラック１０Ａは可動タンク７の軸方向に延びている。ピニオン１０Ｂは可動ダイヤル１２に配置されている。可動ダイヤル１２は、診断台９に立設された支持部材１３のオイルレスブッシュ内に回転自在に嵌合されたダイヤルシャフト１２Ａを有し、ダイヤルシャフト１２Ａにピニオン１０Ｂがラック１０Ａに噛み合うように固設されている。また、可動機構１０にはピニオン１０Ｂの回転を規制する固定ピン（図示しない）を備えている。これにより、可動ダイヤル１２を正逆回転すると、ピニオン１０Ｂの回転がラック１０Ａに伝達されて可動タンク７（スタンドオフ８を含む）が相対する測定体３に近接、又は離間するように直線可動されて測定体３との間隔を可変できるとともに、上記固定ピンによるピニオン１０Ｂの回転規制で各測定体２，３の上記間隔を保持できるようになっている。
【００２１】
上記の可動タンク７には、図３および図４に示すように、その軸方向に並行して延びるタンクガイド（ガイド機構）１５を有している。タンクガイド１５は、基台（診察台）９に固設されたガイドシャフト１６と、このガイドシャフト１６に案内されたガイド蓋１８と、ガイド蓋１８の両端のシール１６，１９を主要部分として構成される。ガイドシャフト１６は両端側で基台（診断台）９に立設された一対の固定台に軸支されている。また、ガイド蓋１８は、可動タンク７の外周に固設されたガイド板１７に対してシール材を介して気密に一体化され、全体としてガイド筒体を構成するものである。上記ガイド筒体は、上記ガイド板１７とガイド蓋１８とで区画するガイド孔Ｃ内に上記ガイドシャフト１６を貫通させ、ガイド蓋１８の両端の軸受部でガイドシャフト１６に軸方向摺動自在に支持されている。このガイド孔Ｃは、ガイドシャフト１６の軸方向に延びると共に各部材１８，１７の側面を貫通している。またガイド孔Ｃの軸方向の両端部にシール１９，密閉板２０とをこの順にガイドシャフト１６に摺動自在に外嵌することで、外気と密閉されている。また、ガイド孔Ｃは、ガイド板１７に形成された連絡長孔２１を通して可動タンク７内に連通しており、連絡長孔２１はガイドシャフト１６の軸方向に延びている。したがって、ガイド孔Ｃ内には超音波透過性液体が充満する構造になっている。これにより、上記のように可動機構１０（ラック１０Ａとピニオン１０Ｂ）により可動タンク７を可動すると、ガイドシャフト１６をオイルシール１９，密閉部材２０が摺動して案内されながら安定して、測定体３に近接、又は離間されるようになっている。また、各オイルシール１９，密閉板２０とで、可動タンク７内から透過性流体（水）が漏れないようになっている。
【００２２】
尚、可動タンク７を案内するタンクガイド１５において、可動タンク７内に注入された超音波透過性流体（水）が、連通孔２１を介してガイド筒体のガイド孔Ｃに達しない程度の注入量であれば、このガイド孔Ｃの両端側をオイルシール１９，密閉板２０で密閉しなくても、透過性流体が装置１の外部に漏れることもない。また、タンクガイド１５の構成は、図２ないし図４に示されるものに限定されない。なお、超音波透過性流体は可動タンク７内の全てに充満されておらず、可動タンク７の上側の液面を有する。
【００２３】
また、測定体３は、可動タンク７のスタンドオフ８に相対して配され、各超音波送受波器４，５から発生される超音波信号を透過するに優れた超音波透過性固体からなるスタンドオフ２５である。スタンドオフ２５は可動タンク７のスタンドオフ８側に向かって段々に縮径突出する断面台形を呈しており、スタンドオフ８端側の反射面８Ａに並行する反射面２５Ａを有している。また、スタンドオフ２５は、可動タンク７のスタンドオフ８と同様に、上記超音波を透過するに優れた、アクリル、エポキシ、ウレタンおよびシリコン等の各種樹脂で成形されるが、踵への押し付けに際して反射平面２５Ａの変形が少ない硬質材料たるアクリル樹脂で成形することが好ましい。そして、測定体３は、スタンドオフ２５の軸心を可動タンク７のスタンドオフ８の軸心に一致させて、且つ各反射面２５Ａを並行にして、上記基台（診断台）９に立設された固定台２８に固設されている。これにより、上記のように可動機構１０による可動タンク７の直線可動で、踵の大きさに応じて（幅寸法の違いに応じて）、各スタンドオフ８，２５を押し付けて踵を診断台９上に挟持して固定することができる。
【００２４】
ところで、上記のように可動タンク７のスタンドオフ８および、固定タンクのスタンドオフ２５の形状を先端側に向かって縮径する断面台形としたのは、各スタンドオフ８，２５で局部的に踵を挟持して固定するためにである。従って、踵等の形状が一定とならない被検体であっても、各スタンドオフ８，２５を被検体に密着させて固定することが容易となる。
【００２５】
一方、各超音波送受波器４，５は、通常、超音波トランスデューサと呼ばれる（以下、「トランスデューサ４，５」という。）、超音波信号の発生および検出を１台で行うことができる装置が用いられ、相互間の距離Ｌ０を固定されて各測定体２，３内に配置されている。
【００２６】
トランスデューサ４はスタンドオフ８に向かって超音波信号を送信可能且つ受信可能に可動タンク８内の透過流体（水）中に固定されている。このトランスデューサ４の固定は、上記ガイドシャフト１６に固定された連結部材２７により行われる。連結部材２７はガイドシャフト１６の軸方向に直交して連絡長孔２１を通して可動タンク７内に突出して、トランスデューサ４に固定されている。そして、トランスデューサ４をガイドシャフト１６に固定した状態で、上記のように可動タンク７（スタンドオフ８を含む）の直線可動が許容されるようになっている。また、トランスデューサ５は、スタンドオフ２５の反射平面２５Ａ側に向かって、超音波信号を送信可能且つ受信可能にスタンドオフ２５内に気密に配置されている。そして、トランスデューサ５の一端側は固定台に固定されている。上記のように各トランスデューサ４，５を配置すると、各々に発せられ、超音波透過性流体（水）および各スタンドオフ８，２５を透過する超音波信号を各トランスデューサ４，５の各々で検出できると共に、各スタンドオフ８，２５の反射面８Ａ，８Ｂおよび２５Ａで反射される超音波信号の受信も可能となる。
【００２７】
つぎに、図５により、各トランスデューサ４，５に対する制御部を説明する。制御部３０は中央演算装置（ＣＰＵ）３１を有しており、トランスデューサ４，５の作動を制御するとともに、後述する測定モード、判定モード、較正モードを所定のプログラムに基づいて実行する機能を有する。トランスデューサ４，５を送信又は受信に切り換えるために、送信回路３２と受信回路３３が設けられている。送信回路３３は、分周器３４、所望の信号波形に整形するフィルタ３５および増幅させるアンプ３６を介して、各トランスデューサ４，５の各々に出力するものである。これにより、ＣＰＵ３１で選択されたトランスデューサ４，５は、超音波信号を発信する。
【００２８】
また、各トランスデューサ４，５は、受信回路３６に切換え可能に接続されている。受信回路３３は、各トランスデューサ４，５から選択的に入力される超音波検出信号を増幅するアンプ３７、ノイズを除去するフィルタ３８および増幅させるアンプ３９を介してコンバータ４４に接続されている。コンバータ４４は、受信回路３３から出力される超音波検出信号をデジタル化して、超音波検出データとしてＣＰＵ３１に取り込ませるＡ／Ｄコンバータ４４ａと、受信回路３３のアンプ３９の増幅率を補正する信号を出力するＤ／Ａコンバータ４４ｂとを備えている。
【００２９】
ＣＰＵ３１はそれ自体がマイコンとして機能するように、コントロールバス４１を介して、フラッシュメモリ４２、ＲＡＭ４３、コンバータ４４、コンバータ４５、プリンタ４６及びリアルタイムクロック４７が接続されている。フラッシュメモリ４２には、被検体を透過する超音波の伝播速度を求めるための手順に関するプログラムが格納されている。ＲＡＭ４３は必要なデータを一時的に記憶し、伝搬速度の演算時等に必要に応じて読み出し可能とするものである。コンバータ４４は必要な超音波検出データを得るためのものであり、特に伝搬時間は時間設定器４８を用いて計られる。コンバータ４５は超音波送受波器４，５の超音波透過物質の温度を測定する温度センサ４９，５０からのセンサ出力をＡ／Ｄ変換するものである。リアルタイムクロック４７はプリンタ４６に日付等を入れるためのものである。
【００３０】
また、ＣＰＵ３１は、オペレータによる測定の開始を指令するスタートスィッチ５３、オペレータに測定可能を知らせる測定可能ランプ５４、オペレータに測定の実行中を知らせる測定ランプ５５、オペレータに測定終了、モード変更、異常などを知らせるブザー５６と、前述した時間設定器４８、患者データの取り込み等の付加的機能を果たすときに使用されるパソコン５２に接続されている。
【００３１】
つぎに、フラッシュメモリ４２に格納されたプログラムであって、ＣＰＵ３１のコントロールによって実行される具体的手順を図６のフローチャート図に基づいて説明する。まずフローの全体の考え方について説明する。
【００３２】
図６のフローには４つのモードが組み込まれている。第１のモードは、アイドル状態を保つスリーピングモードであり、第２のモードは、間隔が判っている超音波透過体（ファントム）を挟んで経年変化し易いスタンドオフ８，２５の合計距離を計るための較正モードであり、第３のモードは、スタンドオフ８，２５が踵に対して正しい状態で押しつけられたかどうかを判定する判定モードであり、第４のモードは、ＳＯＳ算出の測定モードである。
【００３３】
第２モードでの較正モードは必要に応じて実行されるが、その他のモードは普通の測定で繰り返されるモードである。そこで、第１モードのスリーピングモードと第３モードの判定モードと、第４モードの測定モードとの間には、自動遷移機能が組み込まれている。各モードの状態を検知することで、スリーピングモードから判定モードへ測定モードへと自動的に遷移する。
【００３４】
つぎに、図６のフローに基づいて手順の詳細を説明する。まず、人の操作によってモードを決定する（Ｓ１）。第２モードの較正モードを選定する場合は人の入力によって較正モードの選択が決定される。通常は、▲１▼ハンドル１０が測定体の間隔を狭める方向に操作されたことをセンサで検知するか、▲２▼可動タンク７のスタンドオフ８の移動を反射波到達時間でモニターし、スタンドオフ８，２５の間隔が所定になったことを検知するか、▲３▼基台（診察台）９の上に足が載ったことを検知するかで、前述した自動遷移機能が働き判定モード選択される。
【００３５】
較正モードが選定されるか、又は上述した▲１▼〜▲３▼の状態を検知してモードの自動遷移が選定されると、スリーピングモードが自動的に解除される（Ｓ２，ＮＯ）。そして、較正モードを実行するかどうかの判断が行われる（Ｓ３）。較正モードを実行する場合には（Ｓ３，ＹＥＳ）、スタンドオフ８，２５の合計距離に相当するデータを取得するため、図８（ａ）の如くファントムを挟んでｔ１時間が計測される（Ｓ４）、ＴＯＰへ戻る。
【００３６】
較正モードを実行しない場合には（Ｓ３，ＮＯ）、判定モードの実行に移る（Ｓ５，ＹＥＳ）。そして、波形判定モジュールで波形の良否が判定される（Ｓ６）。通常、踵にはゼリーが塗布され、スタンドオフ８，２５を介しての超音波の透過が確保される。しかし、ゼリー塗布が不十分であったり、踵に対するスタンドオフ８，２５の当たり具合が不十分であると、波形異常が発生する。この波形異常を、図７に示されるように、少なくとも超音波信号の信号強度、信号波形および信号の時間的安定度等の判定項目で検出する。超音波信号サンプルの振幅の極大値が一定のレベル以上にあるときは信号強度が良好、この振幅の極大値が一定のレベルより小さいときは信号強度が不足と判定する。▲２▼また、上記超音波サンプルの振幅の極大値の周期や間隔が一定の基準を満たすときは信号波形が良好、この振幅の極大値の周期や間隔が一定の基準を満たさないときは信号波形が不良と判定する。▲３▼更に、上記超音波サンプルの電圧３つに対して、それを与える時刻の列が一定の安定を示していれば信号が安定（良好）、変動する場合には信号が不良と判定する。
【００３７】
波形の良否の結果は、プリンタ４６に記録して表示するか、ブザー５６で報知するか、測定可能ランプ５４で報知するかの少なくとも一つ以上で報知を行い（Ｓ７）、続いてモード遷移モジュールへと進む（Ｓ８）。このモード遷移モジュールでは、図７の項目の全てをクリアすると、次の測定モードを移ることを許容し（Ｓ５，ＮＯ）、一定時間内に図７の項目の全てをクリアすることに失敗したら、異常を報知しスリーピングモードに復帰する（Ｓ２，ＹＥＳ）。そして、操作者は、異常の原因を追求し再びフローをやり直すことになる。
【００３８】
信号波形が良好であると、自動的に測定モードに移る（Ｓ９，ＹＥＳ）。なお、モード遷移モジュール（Ｓ８）が組み込まれていない場合には、人の操作で測定モード（Ｓ９）が選定される。測定モードでは、踵を挟んだ状態での反射時間や透過時間等のデータのサンプリングが行われ（Ｓ１１）、このデータに基づいて足幅計算が行われ（Ｓ１２）、続いてＳＯＳ算出が行われる（Ｓ１３）。このＳＯＳ算出が終了すると、その結果をプリンタ４６に記録して表示するとともに、測定の終了をブザー５６又は測定可能ランプ５４で報知し（Ｓ１５）、続いてモード遷移モジュールへと進む（Ｓ１６）。このモード遷移モジュールにより自動的にスリーピングモードに戻る。
【００３９】
つぎに、較正モード（Ｓ３）と測定モード（Ｓ９）における、ＳＯＳ算出の具体例を図８により説明する。図８（ａ）は較正モードでの状態を示し、同図（ｂ）は測定モードでの状態を示している。図８（ａ）のように、スタンドオフ８，２５の間に間隔Ｆが既知のファントム（超音波透過体）６１をゼリーを介して挟み込み、可動側の超音波送受波器４によってスタンドオフ８の内側の反射面８Ｂにおける反射波の反射時間ｔ１を計測する。図８（ｂ）のように、スタンドオフ８，２５の間にゼリーを塗った踵６２を挟み、可動側の超音波送受波器４によってスタンドオフ８の内外の反射面８Ｂ，８Ａにおける反射波の反射時間ｔ３，ｔ５と、固定側の超音波送受波器５によってスタンドオフ２５の外側の反射面２５Ａにおける反射波の反射時間ｔ４と、超音波送受波器４，５による透過波の透過時間ｔ２を計測する。
【００４０】
ＳＯＳ（ｓｐｅｅｄ　　ｏｆ　　ｓｏｕｎｄ）＝足幅／通過時間
＝較正時のスタンドオフの位置−測定時のスタンドオフ位置＋較正ファントムの幅）／（透過時間−両側の反射時間／２）
＝（Ｆ＋Ｖ（Ｃｒ　）・ｔ１　−Ｖ（Ｃ）・ｔ３　）／（ｔ２　−（ｔ４　＋ｔ５　）／２）・・・（１）式
但し、Ｆ：ファントムの距離
Ｖ（Ｃ）：温度Ｃに対する液体中音速
Ｃ：測定時の温度
Ｃｒ　：較正時の温度
によって算出できる。ファントムを使ってスタンドオフ８，２５の合計幅を知る較正モードを組み込むと、検査手順が面倒になるものの、スタンドオフ８，２５の経年変化によって幅が変化した場合であっても正確に検査を行うことができる。なお、ファントムを使わずスタンドオフ８，２５の先端同士をゼリーを介して密着させる場合でも、（１）式のＦがゼロになるだけで較正可能である。ただし、可動タンク７の移動距離が長くなる。
【００４１】
前述のＳＯＳは、ヤング率と物質の密度によって規定されるから、一般に骨密度の増加に伴ってヤング率が増加し、音波は弾性の低い骨ではより速い伝播速度を示す。このことから、より骨量の多い骨ではより高いＳＯＳを得ることになる。従って、ＳＯＳは骨の密度と弾性力の両方を加味した指標になる。なお、以上の実施の形態ではＳＯＳから骨量を測定する場合について以下の説明をしたが、透過スペクトルのスロープの傾きから定める超音波減衰係数（ＢＵＡ（Ｂｒｏａｄ　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　　Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ））から骨量を求めても良いし、或いはＳＯＳとＢＵＡの組み合わせから求められる数学的指標であるＬｕｎａｒ　　Ｓｔｉｔｔｎｅｓｓ　　Ｉｎｄｅｘから骨量を求めても良い。
【００４２】
尚、本実施形態における超音波診断方法では、各トランスデューサ４，５から照射され、スタンドオフ８の内側の反射面８Ｂで反射され超音波信号の送受信時間の伝播時間データを測定するようにしたが、これは踵に押し付けられる各スタンドオフ８の変形を考慮して、その影響を受けにくい部分で反射させるようにしたからである。従って、各トランスデューサ４，５から照射される超音波信号をスタンドオフ８の外側の反射面８Ａで反射させるようにしてもよい。また、本実施形態における超音波診断装置では、測定体３を固定したものとしたが、これに限定されるものでなく、測定体３も測定体２の如く、スタンドオフ８と可動タンク７とで構成して可動自在にしたものであってもよい。さらに、可動側の測定体に溜められる超音波透過性液体は、一種類に限らず、透過方向に複数槽に仕切られた多層構造にすることもできる。この場合、温度変化に係わらず、音速を一定にする液体の組み合わせを採用することができる。
【００４３】
本発明で用いられる骨形成関連遺伝子測定部は、特に限定されないが、核酸の抽出・増幅・分離の手段をそれぞれ有する装置を具備する核酸分析部および骨形成関連遺伝子検出手段を有する装置を具備しているものが好ましい。また、核酸を分離する手段が、骨形成関連遺伝子の検出手段を兼ね備えていてもよい。本発明の核酸の抽出・増幅・分離方法及び検出方法においては、生物から採取した核酸を検体として用いる。生物としては、例えば哺乳動物、魚類、貝類、爬虫類を含む動物、昆虫、植物、糸状菌、酵母、細菌などが挙げられる。哺乳動物としては、例えばヒト、犬、猫、猿などが挙げられる。核酸は、例えば血液、臓器、髪、毛、皮膚、爪、細胞など生物組織から採取できる。核酸、ゲノムなどを採取する方法としては、例えば血液においては、例えば採血針を指等に押し当て、人又は動物の例えば指等から採取される上記微量の血液を容器に滴下する方法、例えば髪、毛、爪においては、髪、毛、爪を細切し、容器に添加する方法などにより検体の準備が行われる。　なお、核酸としてはＤＮＡ，ＲＮＡ、ゲノムなどが挙げられる。
【００４４】
本発明における抽出・増幅・分離及び検出の対象とされる遺伝子は、例えばビタミンＤ受容体（ＶＤＲ）遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白（ＤＢＰ）遺伝子、アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子およびエストロゲン受容体（ＥＲ）遺伝子であり、ビタミンＤ受容体（ＶＤＲ）遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白（ＤＢＰ）遺伝子、アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子およびエストロゲン受容体（ＥＲ）遺伝子の一種類乃至すべての種類が挙げられ、そのそれぞれの多型について、被検体の遺伝子を解析し分類する。これらについては、従来公知の技術に従ってよい。例えば、各遺伝子の多型の分類については、以下の分類に従う。
【００４５】
アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子の多型については、白木により、特開平９−２９９３３７において、ビタミンＫをコントロールする因子の一つとして知られているＡｐｏＥの表現型遺伝子と骨密度との相関が見出され、遺伝子の多型を３種類のアイソフォーム（Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）を基に、ＡｐｏＥ２／２、ＡｐｏＥ２／３、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／３、ＡｐｏＥ３／４およびＡｐｏＥ４／４の６種類に分類し、骨密度、血漿中オステオカルシン量の観点から、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／４またはＡｐｏＥ４／４を低骨密度型に基づく骨疾患高リスク型（ＡｐｏＥ４群）、Ｅ２／２またはＡｐｏＥ２／３およびＡｐｏＥ３／３を非低密度型に基づく骨疾患罹患低リスク型（ＡｐｏＥ２群およびＡｐｏＥ３群）と分類している。
【００４６】
エストロゲン受容体（ＥＲ）遺伝子の多型について、例えば、Ｕｓｈｉｒｏｙａｍａ　Ｔらは、“Ｒｅｓ　Ｃｏｍｍｕｎ　Ｍｏｌ　Ｐａｔｈｏｌ　Ｐｈａｒｍａｃｏｌ，２００１，Ｊｕｌ，１０９（１−２），１５−２４”において、閉経後の女性のゲノムＤＮＡを、制限酵素ＰｖｕＩＩで切断した制限断片長多型（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　Ｅｎｚｙｍｅ　Ｆｒａｇｍｅｎｔ　Ｌｅｎｇｔｈ　Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）を、ＰＰ、Ｐｐ、ｐｐタイプ、制限酵素ＸｂａＩで切断した制限断片長多型を、ＸＸ、Ｘｘ，ｘｘタイプに分類しており、そのタイプと骨密度との相関を述べている。
【００４７】
ビタミンＤ受容体（ＶＤＲ）遺伝子の多型について、例えば、ＨｅｉｂｅｒｇＩＰらは、“Ｎｅｐｈｒｏｎ、Ｊａｎ、９０（１）、５１−５７、２００２”において、被検体のＤＮＡを制限酵素ＢｓｍＩで切断した制限断片長多型を、ＢＢ、Ｂｂ、ｂｂタイプに分類しており、そのタイプと骨密度との相関を述べている。
【００４８】
ビタミンＤ結合蛋白（ＤＢＰ）遺伝子について、例えば、Ｐａｐｉｈａ　ＳＳらにより、“Ｃａｌｃｉｆ　Ｔｉｓｓｕｅ　Ｉｎｔ．、Ｏｃｔ、６５（４）、２６２−２６６、１９９９”において、ＤＢＰ遺伝子の多型の一つである（ＴＡＡＡ）（ｎ）−Ａｌｕ連続配列と、男性における骨密度及び脊椎骨折との関係を述べている。
【００４９】
本発明の核酸の抽出・増幅・分離方法は、核酸抽出装置、核酸増幅装置および電気泳動装置を用いて行う。また本発明で用いられる核酸抽出装置、核酸増幅装置および電気泳動装置は、特に限定されない。核酸抽出装置としては、好ましくは、ジェネレーションキャプチャーディスク（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃａｐｔｕｒｅ　Ｄｉｓｋ、株式会社フナコシ製）などを用いる。核酸増幅装置としては、好ましくは、ライトサイクラー（Ｌｉｇｈｔ　Ｃｙｃｌｅｒ、米国、ロシュ社製）などを用いる。なお、核酸増幅装置としては、ライトサイクラー（Ｌｉｇｈｔ　Ｃｙｃｌｅｒ、米国、ロシュ社製）などのＰＣＲ装置の他に、ＲＴ−ＰＣＲ装置、常温での核酸増幅装置などを用いることができる。電気泳動装置としては、好ましくは、アジレント２１００バイオアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ　２１００　Ｂｉｏａｎａｌｙｚｅｒ、米国、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）または日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動（日立製作所製）などを用いる。
なお、核酸を抽出・増幅・分離するための（イ）核酸抽出装置、（ロ）核酸増幅装置および（ハ）電気泳動装置は特に限定されることなく、それぞれが（イ）抽出手段、（ロ）増幅手段、（ハ）分離手段を具備するものならどのようなものであってもよい。また、核酸を分離する手段が、骨形成関連遺伝子の検出手段を兼ね備えていてもよい。
【００５０】
本発明の骨形成関連遺伝子の検出方法は、特に限定されることなく、検出手段を有するものならどのようなものであっても良いが、好ましくは、キャピラリー電気泳動装置、マイクロチップ電気泳動装置又はＤＮＡマイクロアレイなどを用いる。
【００５１】
本発明の骨形成関連遺伝子測定部は、抽出・増幅・分離手段を具備する一体型の自動分析装置と検出手段を具備する装置との組み合わせであってもよく、またこれら全ての手段を具備する一体型の自動分析装置であってもよい。図９は、そのような全自動分析装置の一例を示すブロック図である。該図で図示されるように、生物から採取した核酸を含有する検体を試料とし、抽出手段によって試料から核酸を抽出し、抽出された核酸を増幅手段によって増幅し、増幅された核酸を分離手段によって分離し、分離された核酸を検出することにより、自動的に分析が行われ、少量のサンプルで分析結果が迅速に得られうる。
特に、核酸の抽出については、マイクロリットルオーダーの血液から核酸をディスク上に抽出することができ、細胞から出てきたＤＮＡなどの核酸が、ディスクに抽出されるまでの距離が短くなり、従来のミリリッターあるいはサブミリリッターの量のサンプルを抽出していた場合より高速化が達成できる。
核酸の増幅については、核酸の増幅のために、約９４℃から約６８℃の温度設定を約３０回ほど繰り返すことが好ましい。この温度の上昇と下降に要する時間が従来は長くかかっていたが、本発明の実施態様は、サンプル量をマイクロリットルオーダーにすることができ、最大約１秒間に約２０℃の速度で変化させることができるようになり、核酸増幅反応全体の時間を短縮できる。
核酸の分離については、核酸を電気泳動で分離する際に、マイクロメーターサイズのチップを使用することにより、従来より高い電場を印加することが可能になり、高速化を達成することができる。これは、従来の電気泳動では、高電場印加に付随して発生する熱が大きく、高電圧を印加できなかったが、マイクロ化により熱の発生が押さえられることに加えて、体積に対する比表面積がマイクロ化により大きくなり、熱の発散が効率的になったことによる。
核酸の検出については、キャピラリー電気泳動装置やＤＮＡマイクロチップ電気泳動装置を使用することにより、核酸を電気泳動で分離する際に、従来のゲル電気泳動に比べて高い電圧をかけられるため、核酸の解析能力が増すとともに、分析時間をも短縮できる。また、ＤＮＡマイクロアレイにおいては、骨形成関連遺伝子と関連する多型遺伝子を貼り付けたチップを用いることにより、迅速な診断と、患者個人に特有な遺伝的情報を基に、患者に合わせたきめ細かいオーダーメード治療を実現しうる。
【００５２】
上記の生物から採取した血液、臓器、髪、毛、皮膚、爪、組織、細胞などから核酸を抽出する方法としては、例えばジェネレーションキャプチャーディスク（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃａｐｔｕｒｅ　Ｄｉｓｋ、株式会社フナコシ製）を用いて行われる。
例えばＤＮＡを抽出する手段として、ジェネレーションキャプチャーディスクを用いる場合のより好ましい具体的な手順としては、下記の（１）〜（４）の手順の組み合わせが挙げられる。（１）例えば、健康な被験者から約２〜５μＬ、好ましくは約３μＬの血液を採取し、約２ｍＬの遠心チューブに挿入されている約３ｍｍのキャプチャーディスク上に滴下し、数分間室温におく。（２）ジェネレーションキャプチャーディスクキットのＤＮＡ精製溶液約２００μＬを、キャプチャーディスク上の血液に添加し、室温で好ましくは１分間インキュベートする。（３）約１５０００ｒｐｍで好ましくは約１０秒間遠心分離し、集積チューブに洗浄液を集める。さらに、（４）工程（２）および（３）を繰り返して全体で３回洗浄し、ＤＮＡが固定化されたディスクを調製する。
【００５３】
上記で調製されたＤＮＡが固定化されたディスクを幾つかの断片、好ましくは４つの断片に分離して増幅キャピラリーに挿入し、反応液に浸透させる。ＤＮＡの増幅はライトサイクラー（Ｌｉｇｈｔ　Ｃｙｃｌｅｒ、米国、ロシュ社製）を用いて行われるのが好ましい。
【００５４】
ＰＣＲ反応液は４℃で調製するのが好ましく、ＰＣＲ反応液の成分は例えば以下の濃度で、反応液の総量が約１０μＬとなるよう調製するのが好ましい。尚プライマーとしては、増幅したい骨形成関連遺伝子領域を含むＤＮＡ鎖の両端に相補的な２種類のオリゴヌクレオチドプライマーを選択する。
2004065696.tif 000002
【００５５】
ＰＣＲ反応は、初期変性反応を約９４〜９８℃程度で、約０〜３０秒間程度、変性反応を約９４〜９８℃程度で、約０〜５秒間程度、アニーリングおよび伸長反応を約６８〜７２℃程度で、約０〜２０秒間程度、好ましくは５秒間行うのが好ましく、反応全体に要する時間は約３００秒（６分）以内であるのが望ましい。
【００５６】
ＰＣＲ反応後、反応キャピラリーを３０００ｒｐｍで約５秒間遠心分離し、次の分析に用いる溶液を得る。
【００５７】
上記ＰＣＲ反応で得られた産物を分離する方法としては、例えばアジレント２１００バイオアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ　２１００　Ｂｉｏａｎａｌｙｚｅｒ、米国、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）または日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動（日立製作所製）を用いて行うのが好ましい。なお、核酸の分離は、通常分離と、ＤＮＡサイズ決定、ＤＮＡ量測定等の解析を含む。
アジレント２１００バイオアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ　２１００　Ｂｉｏａｎａｌｙｚｅｒ、米国、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いる場合は、ＰＣＲ産物の混合物を約１０５秒内で分析するのが好ましい。
日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動を分析に用いる場合は、例えば５０ｍＭトリス−ホウ酸を含む約０．３％メチルセルロース（ＭＣ）（ｗ／ｗ）を篩分けマトリックスとして用いるのが好ましく、複数のＰＣＲ産物をそれぞれ同時に約１１５秒内で分析するのが好ましい。また場合によっては、アジレント２１００バイオアナライザー又は日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動
が骨形成関連遺伝子検出手段を兼ね備えていてもよい。
【００５８】
本発明の抽出、増幅および分析を行うのに要する時間は、約１０〜２０分間、好ましくは約１０分以内であるのが望ましい。
【００５９】
骨形成関連遺伝子の多型を検出する方法としては、特に限定されないが、例えばキャピラリー電気泳動を用いて行うのが好ましい。キャピラリー電気泳動装置は特に限定されない。キャピラリー電気泳動を用いる場合は、例えばキャピラリーは高純度シリカ素材とし、内径が約５０〜１００μｍ、長さ約１０〜５０ｃｍ程度のものが好ましく、キャピラリー内にゲルやポリマー溶液等を満たして、キャピラリーの両端及び電極はトリス−ホウ酸溶液等の緩衝液中に入れられて使用されるのが好ましい。電気泳動による分離は、キャピラリーの両端に高電圧（約１００〜５００Ｖ／ｃｍ）をかけることにより、陰極側よりキャピラリー内に導入された核酸サンプルが陽極側に泳動していき、その間に分離が達成される。分離された核酸サンプルは、検出器により検出される。検出は紫外吸収検出器、蛍光検出器あるいはレーザー誘起蛍光検出器等を用いてオンラインで行われるのが好ましい。
分離された骨形成関連遺伝子領域を含む核酸断片は上記分離手段を具有する装置より回収され、必要ならば制限酵素処理等による前処理を行った後、検出装置に付され遺伝子の多型の検出がされる。
【００６０】
以下に、骨形成関連遺伝子がＡｐｏＥ遺伝子である場合の多型の検出方法としての好ましい具体的手段について述べる。
被験者より得られた血液検体から核酸抽出装置を用いてＤＮＡを抽出し、遺伝子配列のエクソン４領域に存在する１１２番コドン（Ｅ２及びＥ３：ＴＧＣ、Ｅ４：ＣＧＣ）及び１５８番コドン（Ｅ２：ＴＧＣ、Ｅ３及びＥ４：ＣＧＣ）をカバーする塩基配列領域（２５０塩基対断片）をＰＣＲにより増幅する。ＰＣＲ産物から目的とする塩基配列領域（２５０塩基対断片）を含むＤＮＡ断片のみを、例えばアジレント２１００バイオアナライザーまたは日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動を用いて分離し、回収する。回収されたＤＮＡ断片をＨｈａＩ制限酵素を用いて切断処理し、キャピラリー電気泳動に付す。１１２番コドン及び１５８番コドンの塩基配列が違うことによるＨｈａＩ制限酵素処理断片の長さの差異から、キャピラリー電気泳動時の移動度に差が生じ、ＡｐｏＥ遺伝子の多型が検出される。
【００６１】
本発明の骨診断方法は、超音波骨密度測定部によって得られる骨密度データと、骨形成関連遺伝子検出部によって得られる上記遺伝子情報に基づいて、又はこれらを使用して、骨粗しょう症の診断・予防及び治療が行われる。このような診断・予防・治療は、医師によって行われるが、長期間に及んでよい。
【００６２】
図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。該図に示される超音波骨密度測定部（ａ）は、図２から図５に示される超音波診断装置から構成される。該図に示される骨形成関連遺伝子測定部（ｉ）は、図９に示される核酸抽出・増幅・分離手段から構成される核酸分析部（ｂ）と、図９に示される骨形成関連遺伝子検出手段から構成される骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）を構成要件として具備する。核酸分析部（ｂ）で得られた解析結果、つまり単離されたＤＮＡが骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）に送られ、骨形成に関連する遺伝子情報、より具体的には骨形成関連遺伝子の多型が検出される。表示信号生成部（ｄ）は、超音波骨密度測定部（ａ）及び骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）の出力信号に基づいて表示器（ｇ）に表示するための表示用信号を生成し表示用記憶回路（ｈ）へ送出する。表示器（ｇ）は、互いに直行するＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれｍ個及びｎ個の画素を有するＣＲＴや液晶表示器で構成され、供給される表示用信号を平面表示する。表示用記憶回路（ｈ）は、少なくとも表示器（ｇ）の画素数と同数の記憶素子数を有し、それぞれの記憶素子が表示器（ｇ）の各画素に１対１に対応し、表示信号生成部（ｄ）から供給され表示器（ｇ）に表示される表示用信号を記憶する。
【００６３】
記憶器（ｅ）は、超音波骨密度測定部（ａ）で得られる被験者の例えばＳＯＳ値、氏名、性別、年齢、足サイズ、右又は左の測定足別、身長や体重等を記憶し、これらの記憶データの全部又は一部を超音波骨密度測定部（ａ）へ又は骨密度測定部（ａ）を介して表示信号生成部（ｄ）へ送出する。なお、記憶器（ｅ）から記憶信号を表示信号生成部（ｄ）へ直接供給することも可能である。
記憶器（ｅ’）は、骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）で得られる被験者の骨形成に関連する遺伝子情報及び必要に応じて氏名、性別、年齢、身長や体重を記憶し、これらの記憶データの全部又は一部を骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）へ又は骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）を介して表示信号生成部（ｄ）へ送出される。なお、記憶器（ｅ’）から記憶信号を表示信号生成部（ｄ）へ直接供給することも可能である。
【００６４】
図１０及び図１１において、本発明により得られる骨診断結果の一例を示す。図１０で示される、被験者の例えばＳＯＳ値、氏名、性別、年齢、足サイズ、右又は左の測定足別、身長や体重等、骨形成関連遺伝子検出表及び図１１で示されるＳＯＳ値と年齢の関係図から選ばれる一種類又は２種類以上のデータが、表示器（ｇ）上に表示される。また、これらの表示されたデータは、記憶器（ｅ）及び（ｅ’）にて被験者の測定結果履歴として記憶・保存され、所望により表示の都度に、表示信号生成部（ｄ）に信号として送出され、表示用記憶回路（ｈ）を通して表示器（ｇ）上に骨診断結果履歴の一例として表示されうる。
【００６５】
図１０における被験者の例えばＳＯＳ値、氏名、性別、年齢、足サイズ、右又は左の測定足別、身長や体重等は、検査の度毎に表示され、検査当日の被験者のデータを示すものとして表示されるのが好ましい。骨形成関連遺伝子の多型検出結果表は、骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）にて検出された被験者の遺伝子の多型が、骨形成関連遺伝子の多型のどのタイプに分類されるかを認識し、遺伝子表上に＊印で打点したものであり、骨診断結果を表示器（ｇ）で表示する毎に表示されるのが好ましい。測定結果履歴表は、被験者の例えばＳＯＳ値、氏名、性別、年齢、足サイズ、右又は左の測定足別、身長や体重等の履歴を、検査日と共に表示するものであり、２回目以降の骨診断結果の一例として表示されるのが好ましい。
【００６６】
図１１におけるＳＯＳ値と年齢の関係図は、被検者のＳＯＳ値〔ｍ／ｓ〕と被験者の年齢とが交わる点をＳＯＳ値と年齢の相関図上に☆印で打点したものであり、検査の度毎に表示され、検査当日の被験者のデータを示すものとして表示されるのが好ましい。また、総合評価欄は、図１０及び図１１で示されるデータをもとに、被験者の現在のみならず将来の骨疾患に対するリスクを予測し、医師及び被験者に長期に渡っての診断・予防・治療方法の提言を行うものとして表示されるのが好ましい。
【００６７】
制御部（ｆ）は、超音波骨密度測定部（ａ）、核酸分析部（ｂ）、骨形成関連遺伝子検出部（ｃ）、表示信号生成部（ｄ）、表示用記憶回路（ｈ）、記憶器（ｅ）、記憶器（ｅ’）及び表示器（ｇ）へ制御信号をそれぞれ送出し上記動作を行わしめる。
【００６８】
【発明の効果】
測定体の間隔を被検体の大きさに応じて可変させて、被検体に押し付けることができ、しかも測定体の可動により各超音波送受波器の相互の間隔も変動されることがない結果、従来技術のように、被検体の特性を検出する毎に、各超音波送受波器の間の距離を測定する必要もなく、被検体に接触する部分を柔軟なものとする必要がないので、各測定体が破損して超音波透過性の流体がこぼれる危険性もなく、また、被検体と超音波透過性の流体の整合を必要としないので、被検体の特性の検出時間が短時間で済み、且つメインテナンスが容易で、小型化を図ることが可能となる超音波骨密度測定部と、抽出・増幅・解析方法および装置を用いることにより、サンプルの使用量を少なくすることが可能となり、また従来の技術に要した時間と比べて極めて短時間のうちに核酸の抽出・増幅・解析を行うことができる核酸分析部を有し、迅速に骨形成関連遺伝子の多型を分類可能な骨形成関連遺伝子検出部を具備する、本発明の骨診断装置を用いることにより、被検体の現在の骨評価のみならず、将来の長期に渡っての診断・予防・治療方法を実施又は提案することが可能となり、また現在進められている遺伝子と骨密度や骨疾患罹患との相関の研究に対応する、研究開発装置としても貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が、図２から図５に示される超音波診断装置から成る超音波骨密度測定部、図９に示される核酸分析部及び骨形成関連遺伝子検出部を具有する骨形成関連遺伝子測定部、表示信号生成部、表示用記憶器、表示器、制御部、および記憶器から構成されていることを示すブロック図である。
【図２】図１における超音波骨密度測定部を構成する超音波診断装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】図１における超音波骨密度測定部を構成する超音波診断装置の制御の構成を示すブロック図である。
【図６】図１における超音波骨密度測定部を構成する超音波診断装置の測定手順を示すフローチャート図である。
【図７】超音波骨密度測定部において、被検体への測定体の押しつけの良否を判定する項目を示す表図である。
【図８】超音波骨密度測定部における較正モードと測定モードでの測定状態を示す模式図である。
【図９】図１における、抽出手段、増幅手段、分離手段から構成される核酸分析部及び骨形成関連遺伝子検出手段から構成される骨形成関連遺伝子検出部から成る骨形成関連遺伝子測定部において、試料を抽出手段に付して分析結果が検出手段から得られることを示すブロック図である。
【図１０】被験者のＳＯＳ値、氏名、性別、年齢、足サイズ、右又は左の測定足別、身長や体重等、骨形成関連遺伝子検出表及び骨診断結果履歴等からなる骨診断結果を、図１に示される表示器（ｇ）にて表示する一例である。
【図１１】図２乃至図５における骨密度測定装置により得られるＳＯＳ値と被験者の年齢との関係を示すグラフ及びデータに基づく総合評価を骨診断結果として、図１に示される表示器（ｇ）にて表示する一例である。
【符号の説明】
１　　超音波診断装置
２，３　　測定体
４，５　　超音波送受波器
８　　スタンドオフ（超音波透過体）
８Ａ，８Ｂ　　反射面
１０　　可動機構
１５　　タンクガイド（ガイド機構）
１９　　シール
２０　　密閉板
２５　　スタンドオフ（超音波透過体）
２５Ａ　　反射面
２７　　連結部材
【図１】
2004065696.tif 000003
【図２】
2004065696.tif 000004
【図３】
2004065696.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004065696.tif 000007
【図６】
2004065696.tif 000008
【図７】
2004065696.tif 000009
【図８】
2004065696.tif 000010
【図９】
2004065696.tif 000011
【図１０】
2004065696.tif 000012
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月12日(2002.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波骨密度測定部と骨形成関連遺伝子測定部とを具有することを特徴とする骨診断装置。
【請求項２】
骨形成関連遺伝子測定部が、その構成要件として核酸分析部を具備することを特徴とする請求項１に記載の骨診断装置。
【請求項３】
さらに、表示器と、表示用記憶回路と、表示信号生成部及び制御部とを具有することを特徴とする請求項１または２に記載の骨診断装置。
【請求項４】
骨密度測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項５】
骨形成関連遺伝子測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項６】
核酸分析部が、生物から採取した核酸を含有する検体から、核酸を抽出する抽出手段、抽出された核酸を増幅する増幅手段および増幅された核酸を分離する分離手段を具備することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項７】
抽出手段が、ジェネレーションキャプチャーディスク装置であり、増幅手段が、ライトサイクラー装置であり、分離手段がアジレント２１００バイオアナライザーまたは日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項８】
骨形成関連遺伝子が、エストロゲン受容体遺伝子、ビタミンＤ受容体遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白遺伝子またはアポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項９】
アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子が、ＡｐｏＥ２／２、ＡｐｏＥ２／３、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／３、ＡｐｏＥ３／４およびＡｐｏＥ４／４から形成される群から得られる一種類または二種類以上の遺伝子であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項１０】
超音波骨密度測定部が、被検体に超音波を透過させ、この被検体の特性を診断する超音波診断装置であって、前記被検体が載る基台と、前記基台に設けられ、前記被検体の大きさに応じて相互の間隔を可変するため少なくとも一方が可動とされ、前記被検体に対して超音波透過可能且つ押し付け可能な一対の測定体と、前記一対の測定体のうち可動とされたものの中に溜められた超音波透過性流体と、前記一対の測定体のそれぞれに設けられ、可動とされた前記測定体にあっては前記超音波透過性流体内に収納されるとともに前記基台側に支持され、相互の間隔が固定された一対の超音波送受波器とを備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の骨診断装置。
【請求項１１】
ヒトまたは動物の一部及びヒトまたは動物から採取した検体を請求項１ないし１０のいずれかの装置に付して得られる骨密度情報と骨形成関連遺伝子情報を用いることを特徴とする骨診断方法。
【請求項１２】
ヒトまたは動物の一部が踵であることを特徴とする請求項１１に記載の骨診断方法。
【請求項１３】
ヒトまたは動物から採取した検体が、血液であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の骨診断方法。
【請求項１４】
骨診断が、健常、骨粗しょう症前段階または骨粗しょう症であることを判別することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の骨診断方法。
【請求項１５】
骨形成関連遺伝子測定部における骨形成関連遺伝子の検出が、キャピラリー電気泳動装置でなされることを特徴とする請求項１または２に記載の骨診断装置。
【請求項１６】
骨形成関連遺伝子測定部における骨形成関連遺伝子の検出が、ＤＮＡマイクロアレイでなされることを特徴とする請求項１または２に記載の骨診断装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
すなわち、本発明は、
（１）　超音波骨密度測定部と骨形成関連遺伝子測定部とを具有することを特徴とする骨診断装置、
（２）　骨形成関連遺伝子測定部が、その構成要件として核酸分析部を具備することを特徴とする前記（１）に記載の骨診断装置、
（３）　さらに、表示器と、表示用記憶回路と、表示信号生成部及び制御部とを具有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の骨診断装置、
（４）　骨密度測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の骨診断装置、
（５）　骨形成関連遺伝子測定部が、記憶器を備えていることを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の骨診断装置、
（６）　核酸分析部が、生物から採取した核酸を含有する検体から、核酸を抽出する抽出手段、抽出された核酸を増幅する増幅手段および増幅された核酸を分離する分離手段を具備することを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の骨診断装置、
（７）　抽出手段が、ジェネレーションキャプチャーディスク装置であり、増幅手段が、ライトサイクラー装置であり、分離手段がアジレント２１００バイオアナライザーまたは日立ＳＶ１２１０マイクロチップ電気泳動であることを特徴とする前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の骨診断装置、
（８）　　骨形成関連遺伝子が、エストロゲン受容体遺伝子、ビタミンＤ受容体遺伝子、ビタミンＤ結合蛋白遺伝子またはアポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）蛋白関連遺伝子であることを特徴とする前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の骨診断装置、
（９）　アポリポプロテインＥ（ＡｐｏＥ）遺伝子が、ＡｐｏＥ２／２、ＡｐｏＥ２／３、ＡｐｏＥ２／４、ＡｐｏＥ３／３、ＡｐｏＥ３／４およびＡｐｏＥ４／４から形成される群から得られる一種類または二種類以上の遺伝子であることを特徴とする前記（１）ないし（８）のいずれかに記載の骨診断装置、
（１０）　超音波骨密度測定部が、被検体に超音波を透過させ、この被検体の特性を診断する超音波診断装置であって、前記被検体が載る基台と、前記基台に設けられ、前記被検体の大きさに応じて相互の間隔を可変するため少なくとも一方が可動とされ、前記被検体に対して超音波透過可能且つ押し付け可能な一対の測定体と、前記一対の測定体のうち可動とされたものの中に溜められた超音波透過性流体と、前記一対の測定体のそれぞれに設けられ、可動とされた前記測定体にあっては前記超音波透過性流体内に収納されるとともに前記基台側に支持され、相互の間隔が固定された一対の超音波送受波器とを備えていることを特徴とする前記（１）ないし（９）のいずれかに記載の骨診断装置、
（１１）　ヒトまたは動物の一部及びヒトまたは動物から採取した検体を前記（１）ないし（１０）のいずれかの装置に付して得られる骨密度情報と骨形成関連遺伝子情報を用いることを特徴とする骨診断方法、
（１２）　ヒトまたは動物の一部が踵であることを特徴とする前記（１１）に記載の骨診断方法、
（１３）　ヒトまたは動物から採取した検体が、血液であることを特徴とする前記（１１）または（１２）に記載の骨診断方法、
（１４）　骨診断が、健常、骨粗しょう症前段階または骨粗しょう症であることを判別することを特徴とする前記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の骨診断方法、
（１５）　骨形成関連遺伝子測定部における骨形成関連遺伝子の検出が、キャピラリー電気泳動装置でなされることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の骨診断装置、
（１６）　骨形成関連遺伝子測定部における骨形成関連遺伝子の検出が、ＤＮＡマイクロアレイでなされることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の骨診断装置、
に関する。