(57)【要約】【課題】超音波プローブを三次元的に移動可能に形成し、計測部位に対して多方向から超音波を送波することが可能な超音波骨質計測器を提供することを課題とする。【解決手段】計測器１は、計測器本体７及び種々の処理を行うコンピュータを主に具備して構成されている。そして、計測器本体７は、水１０の充填された媒体槽１１と、槽内の略中央付近で足Ｆを台端１８から踵４を突出した状態で支持する計測部位支持部２０と、踵４に超音波６を送受波するプローブ３と、プローブ３を略円弧状の第一移動経路に沿って移動させる第一移動機構部２３と、プローブ３を第一移動経路に直交する略円弧状の第二移動経路に沿って移動させる第二移動機構部と、プローブ３を踵４に近接または離間させる直線状の第三移動経路Ｃに沿って移動させる第三移動機構部２４とを具備する。【選択図】図４
2007185212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波伝搬媒体で槽内が満たされた媒体槽と、
前記槽内に取付けられ、計測対象となる計測部位を前記超音波伝搬媒体に浸漬した状態で所定高さに支持する計測部位支持部と、
支持された前記計測部位に対し、前記超音波を送波し、かつ前記計測部位から反射される反射波を受波する送受部を有し、前記超音波伝搬媒体の中に浸積された超音波プローブと、
前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位の周囲を略円弧状の第一移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第一移動機構部と、
前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して斜め上方から前記超音波を送波する上斜位置及び前記計測部位の底面側から鉛直上方向に前記超音波を送波する鉛直位置の間で、前記第一移動経路に直交する略円弧状の第二移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第二移動機構部と、
前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に近接及び離間する直線状の第三移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第三移動機構部と、
前記第一移動機構部及び前記第二移動機構部を連動させ、前記超音波プローブの移動を制御する連動制御部と、
前記計測部位の表面形状に応じ、前記第三移動機構部を制御し、前記計測部位及び前記超音波プローブの前記送受部の間の送受波距離を一定にする距離制御部と、
前記連動制御部及び前記距離制御部の少なくともいずれか一方によって移動した前記超音波プローブの前記送受部から前記超音波を送波し、さらに前記計測部位から反射される反射波を受波し、前記計測部位の骨質を計測する骨質計測制御部と
を具備することを特徴とする超音波骨質計測器。
【請求項２】
前記第一移動機構部、前記第二移動機構部、及び前記第三移動機構部の少なくともいずれか一つは、全体または一部が前記超音波伝搬媒体に浸漬した状態で設置され、
前記超音波プローブを前記超音波伝搬媒体の中で移動させるための駆動力を発生する駆動モータと、
前記駆動モータと接続し、発生した前記駆動力を前記超音波プローブに伝達する駆動伝達機構部と、
前記駆動モータ及び前記駆動伝達機構部の一部を収容する収容空間を有し、前記超音波伝搬媒体との接触を防ぐ保護ケース部と、
前記保護ケース部の前記収容空間と連通し、前記収容空間にエアーを供給して前記収容空間の内圧を前記超音波伝搬媒体に係る外圧よりも高くするエアー供給手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波骨質計測器。
【請求項３】
前記媒体槽は、
媒体槽側壁面に設けられ、前記計測部位支持部に支持された前記計測部位及び前記計測部位に相対する前記超音波プローブの前記送受部の互いの位置関係を目視可能な透明性部材で形成された目視窓をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波骨質計測器。
【請求項４】
計測対象となる計測部位を所定高さに支持する計測部位支持部と、
支持された前記計測部位に向かって多方向から超音波を送波し、前記計測部位から反射される反射波を受波する送受部を有するＵ字形の超音波プローブと、
前記計測部位及び前記超音波プローブの湾曲内側面の間に介設され、前記超音波を伝搬する超音波伝搬媒体によって内部が満たされ、密封した状態の袋状の媒体袋部と、
前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して斜め上方から前記超音波を送波する上斜位置及び前記計測部位の底面側から鉛直上方向に前記超音波を送波する鉛直位置の間で、略円弧状の円弧移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる円弧移動機構部と、
前記円弧移動機構部を制御し、前記超音波プローブを前記計測部位の周囲を移動させる移動制御部と、
前記円弧移動機構部によって移動された前記超音波プローブの前記送受部から前記超音波を送波し、さらに前記計測部位から反射される反射波を受波し、前記計測部位の骨質を計測する骨質計測制御部と
を具備することを特徴する超音波骨質計測器。
【請求項５】
前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して近接及び離間する直線状の直線移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる直線移動機構部と、
前記計測部位の表面形状に応じ、前記直線移動機構部を制御し、前記計測部位及び前記超音波プローブの前記送受部の間の送受波距離を一定にする距離制御部と
をさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の超音波骨質計測器。
【請求項６】
前記計測部位支持部は、
前記送受部に対する前記計測部位の高さを調整するための高さ調整手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の超音波骨質計測器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波骨質計測器に関するものであり、特に、骨粗鬆症の早期診断等の為に活用可能な超音波骨質計測器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
骨粗鬆症は、皮質骨の厚さと海綿骨の骨梁とが減少することにより、骨の力学的構造の劣化を生じる全身性の疾患であり、特に中高年以上の女性の多くに見られる疾患の一つである。また、近年の高齢化によって罹患人口も増加する傾向が見られ、さらに食生活の多様化及び欧米化によって、若年齢層の罹患者も増加している。そのため、健康診断等によって早期診断及び早期発見を行い、食生活の改善等を行うなどの予防が重要となる。したがって、係る健康診断等において、骨粗鬆症の診断が短時間で、かつ簡易に行える診断技術の確立及び診断装置の開発が求められている。
【０００３】
ここで、骨粗鬆症の診断には、主にＸ線或いは超音波を患部に照射するものが従来から多く用いられている。特に、Ｘ線の照射よりも人体に対する安全性が高い超音波を利用した診断技術及び診断装置が多く開発されている。これらの診断装置の一例を示すと、超音波を用いて生体の骨構造を可視化し、骨粗鬆症の診断及び有用な技術を用いたものが既に開発されている（特許文献１）。
【０００４】
さらに、具体的に説明すると、特許文献１によれば、超音波を計測部位（例えば、「踵」）に照射した時間的に連続している超音波波形に関するデータを取得し、係る波形を数学的に比較し、さらに演算及び補正の処理をすることにより、時間変化による差分を求め、係る差分が対応する画素間で予め規定した値よりも大か小かによって、二値化画像の色を決定し、全体の形状を色によって可視化することができるものである。これにより、骨構造（骨質）を可視化（視覚化）することができ、医師等による骨粗鬆症の診断及び判定が容易に行えるようになる。
【０００５】
さらに、かかる診断装置の他にも、操作性に優れ、かつ比較的精度の高い超音波診断の可能な超音波診断装置の開発もされている。例えば、計測対象となる部位（踵骨等）を固定する計測部位固定部と、この部位に対して超音波を入射可能に送波するとともに、計測部位に当たって跳ね返った反射波を受波する超音波プローブと、計測部位に超音波を照射するために超音波プローブを所定位置に保持する超音波プローブ保持部とを有し、超音波プローブによって超音波を当該計測部位に走査しながら照射し、各走査点のＡモード波形データ群を取得する手段と、そのＡモード波形データ群が得られた超音波透過方向に沿って設定された画素列における画素を骨梁画素と骨髄画素とに二値化する処理を行い、二値化データ群を生成する手段と、二値化データ群に基づいて所定の断面の画像情報を表示する表示手段とを具備して主に構成されている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９５７９７号公報
【特許文献２】特開２００５−９５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した骨粗鬆症の診断を行う超音波を利用した診断装置は、下記に掲げるような問題を生じることがあった。すなわち、これらの診断装置を利用して、被験者の骨質を診断する場合、より正確な診断及び判定を行うためは、一箇所の計測部位に対して複数の方向（多方向）から超音波の送波を行う必要があった。つまり、踵等の一箇所に対して超音波を送波し、これによって得られた画像に基づいて診断等を行うよりも、計測部位の多方向からそれぞれ超音波を送波し、得られた骨の構造（骨質）に係る複数のデータを統合し、多角的に診断を行うことにより、診断の精度が著しく向上することが期待される。しかしながら、計測部位に対して超音波プローブの位置関係が相対的に変化しない（固定された）従前の診断装置では、このようなデータを取得することができなかった。なお、被験者自身が足の向きや角度を変えることによって多方向からの超音波の送波が可能であるものの、前述したように得られたデータを統合的に勘案し、診断するためには、動きの範囲がバラバラで精度のよい結果が必ずしも得られなかった。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するため、例えば、計測対象となる踵の周囲を囲むようにして複数の超音波プローブを配し、各方向からそれぞれ超音波を送波し、多方向からの骨の構造を診断し、骨質を計測する手法も想到されている。しかしながら、これらの構成は、超音波プローブが一つの診断装置に対し、比較的高コストの超音波プローブを複数用意する必要があり、診断装置全体の製造コストを著しく増加させる結果となっていた。
【０００９】
一方、特許文献２には、計測部位の外周方向に配されたガイドレールに沿って、一つの超音波プローブを摺動可能に設置し、各々の位置で超音波を照射し、測定することにより、多方向からの骨の構造の測定を行うものが開示されている。これにより、複数の超音波プローブを設置することによる製造コストの増加の問題を解消することが可能となった。
【００１０】
ところが、超音波による骨質の計測は、送波する超音波の波長、超音波の強度、及び超音波プローブの照射面から計測部位までの距離、或いは計測部位の表面形状に大きく依存することが知られていた。そのため、計測部位の周囲をガイドレールに沿って移動可能とする構成では、表面形状の凹凸が激しい箇所では、計測部位までの距離が微妙に異なるため、踵から反射する反射波の強さや反射率が一定とならない場合もあり、精度の高い骨質の計測が行えない可能性もあった。
【００１１】
加えて、特許文献２に記載された超音波計測装置は、計測部位の周囲を超音波プローブが移動することは可能ではあるものの、その移動方向は、超音波の送波方向が略水平方向に固定されたもの、換言すれば、計測部位（踵）の側周面にのみに限ってしか超音波を送波することができなかった。すなわち、特許文献２に記載された超音波計測装置では、計測部位の底面側（裏面側）或いは計測部位に対して超音波を斜め上方向（または、斜め下方向）から送波することができなかった。
【００１２】
さらに、これらの超音波計測装置は、超音波の伝搬を良好とするために、超音波を伝搬しやすい超音波伝搬媒体（例えば、水など）を計測部位と超音波プローブとの間に介在させる必要があった。そのため、係る超音波プローブの超音波伝搬媒体中の移動は、超音波伝搬媒体が波打たない程度のゆっくりとした速度になるように移動速度を制御する必要があった。
【００１３】
加えて、超音波伝搬媒体の中に超音波プローブを浸漬することは、超音波プローブを移動させるためのモータやギアなどの移動に係る機構の少なくとも一部を超音波伝搬媒体の中に埋没させて設置する必要があり、この超音波伝搬媒体がモータ等の電気部品に接触し、短絡などの問題の発生を防ぐため、防水（防液）対策を十分に施す必要があった。加えて、これらの超音波伝搬媒体に常に浸漬されている機構部等は、防錆性等に優れる材質を選定するなどの注意が必要であった。
【００１４】
さらに、これらの超音波計測装置は、水などの超音波伝搬媒体の中に被験者の計測部位（例えば、「踵」など）を浸漬させた状態で計測を行うため、計測後には超音波伝搬媒体で濡れた足をタオル等で拭き取る必要があった。そのため、一回の計測に要する時間が多く必要となり、多人数で実施を行う健康診断のような場面での使用は向いていなかった。そのため、被験者に面倒な動作を要求することのない計測が容易に行える超音波計測装置が求められていた。
【００１５】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、超音波プローブを三次元的に移動可能に形成し、計測部位に対して多方向から超音波を送波することが可能な超音波骨質計測器の提供を第一の課題とし、さらに骨質の計測が短時間で実施可能で、被験者の負担を軽減する超音波骨質計測器の提供を第二の課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明の超音波骨質計測器は、「超音波伝搬媒体で槽内が満たされた媒体槽と、前記槽内に取付けられ、計測対象となる計測部位を前記超音波伝搬媒体に浸漬した状態で所定高さに支持する計測部位支持部と、支持された前記計測部位に対し、前記超音波を送波し、かつ前記計測部位から反射される反射波を受波する送受部を有し、前記超音波伝搬媒体の中に浸積された超音波プローブと、前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位の周囲を略円弧状の第一移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第一移動機構部と、前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して斜め上方から前記超音波を送波する上斜位置及び前記計測部位の底面側から鉛直上方向に前記超音波を送波する鉛直位置の間で、前記第一移動経路に直交する略円弧状の第二移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第二移動機構部と、前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に近接及び離間する直線状の第三移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる第三移動機構部と、前記第一移動機構部及び前記第二移動機構部を連動させ、前記超音波プローブの移動を制御する連動制御部と、前記計測部位の表面形状に応じ、前記第三移動機構部を制御し、前記計測部位及び前記超音波プローブの前記送受部の間の送受波距離を一定にする距離制御部と、前記連動制御部及び前記距離制御部の少なくともいずれか一方によって移動した前記超音波プローブの前記送受部から前記超音波を送波し、さらに前記計測部位から反射される反射波を受波し、前記計測部位の骨質を計測する骨質計測制御部と」を具備するものから主に構成されている。
【００１７】
したがって、本発明の超音波骨質計測器によれば、超音波プローブが第一移動機構部及び第二移動機構部によって、それぞれ円弧状の第一移動経路及び第二移動経路に沿って移動することが可能となる。その結果、計測部位の周囲の任意の三次元位置に超音波プローブを移動させることが可能となり、計測部位に対して一つの超音波プローブを利用するだけで、多方向からの超音波の送波が可能となり、被験者の計測部位に係る骨質を計測することが可能となる。
【００１８】
さらに、超音波プローブを計測部位に対して近接及び離間させる第三移動機構部によって、直線状の第三移動経路に沿って超音波プローブを正逆の直線運動させることが可能となる。ここで、骨質を計測し、骨粗鬆症の診断に利用される踵の踵骨のような曲面を多く含んで構成される部位は、超音波プローブから送波及び受波する計測部位からの距離（送受波距離）によって反射波の反射率等が大きく異なることが知られている。そこで、第三移動機構部によって計測部位と超音波プローブとの間の送受波距離が一定になるように調整し、多方向からの超音波の送波であっても計測条件を統一することが可能となる。ここで、第三移動機構部を制御し、送受波距離を一定にする手法としては、計測部位に対して予備的に超音波を送波し、反射波が送受部によって受波し、検出されるまでの時間（応答時間）を計測し、係る時間が所定の範囲となるように第三移動機構部によって超音波プローブを計測部位に対して近接または離間方向に微調整するようなものが挙げられる。なお、係る技術は、例えば、カメラのオートフォーカス機構のように、周知の技術であり、係る技術を利用することで、本発明の超音波骨質計測器は、送受波距離を一定にすることが可能となる。
【００１９】
また、各移動機構部の構成は、一般的に周知な伝達機構を採用することが可能である。例えば、超音波プローブを移動させるための駆動力を発生するモータ（例えば、サーボモータなど）、及び該モータの回転力を所定の可動範囲の超音波プローブの円弧運動、或いは直線往復運動に変換するための各種のギアや摺動部材などによって達成可能である。ここで、各移動機構部における超音波プローブの可動範囲は、特に限定されないが、例えば、第一移動機構部であれば、計測部位を中心として左右方向に−９０°≦α≦９０°（α：第一可動角）の１８０°の可動範囲に設定したり、第二移動機構部であれば、水平方向から上に３０°斜めに傾け、超音波を送波する上斜位置から、超音波を計測部位の底面側に対して送波する鉛直位置（水平方向に対して−９０°に相当）の間、すなわち、−９０°≦β≦３０°（β：第二可動角）の１２０°の可動範囲に設定するものを例示することができる。これにより、他の移動機構或いは被験者のその他の身体部位によって超音波が遮られ、干渉することなく、かつ多方向から計測部位に超音波を送波することが可能となる。さらに、第三移動機構のように直線状の第三移動経路に沿って超音波プローブを移動させるためには、例えば、エアーシリンダ等を用い、シリンダー軸の伸張によって第三移動経路に沿った超音波プローブの移動を達成するものであってもよい。係る構成を採用することにより、ギア等の駆動伝達機構を用いるよりも移動機構を簡易な構成とすることができる。
【００２０】
なお、これらの可動範囲における超音波プローブの移動速度は、例えば、１８０°／５ｓｅｃのように設定することが可能である。ここで、超音波プローブの移動速度が速すぎると、槽内の超音波伝搬媒体（例えば、水）が波打つため、安定した超音波の送受波が困難となり、計測精度が低下する。一方、移動速度が遅すぎると、一度の計測に多くの時間を要することとなり、被験者が計測部位（例えば、踵）を計測中に静止した状態を保つことが難しく、同様に計測精度が低下する。そのため、２０°／ｓｅｃ〜５０°／ｓｅｃの間であれば、係る問題が発生する可能性が低くなる。
【００２１】
さらに、第三移動機構部の可動範囲は、例えば、計測部位に接触する近接位置を基準とし（０ｃｍ）、計測部位から最大離間した離間位置を１０ｃｍとするような設定を行うことができる。これにより、０ｃｍ≦Ｌ≦１０ｃｍ（Ｌ：送受波距離）の範囲で移動を行うことができる。ここで、離間位置が１０ｃｍよりも大きく設定されている場合、計測部位から反射される反射波が拡散するため反射波の検出が困難であり、検出されたとしても小さな反射率しか得られない。そのため、計測精度は著しく悪くなる。そのため、最大の離間位置を１０ｃｍ以内に設定することにより、反射波の検出効率を一定水準に維持することができる。なお、計測部位に超音波プローブの送受部を接触させた状態では、反射波の検出は困難であるため、少なくとも数ｃｍ程度は、計測部位から離間させる必要があることは、言うまでもない。なお、各移動機構部の移動分解能を、例えば、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下に設定することにより、高精度の位置の特定が可能となり、計測精度の向上が期待される。
【００２２】
さらに、本発明の超音波骨質計測器は、上記構成に加え、「前記第一移動機構部、前記第二移動機構部、及び前記第三移動機構部の少なくともいずれか一つは、全体または一部が前記超音波伝搬媒体に浸漬した状態で設置され、前記超音波プローブを前記超音波伝搬媒体の中で移動させるための駆動力を発生する駆動モータと、前記駆動モータと接続し、発生した前記駆動力を前記超音波プローブに伝達する駆動伝達機構部と、前記駆動モータ及び前記駆動伝達機構部の一部を収容する収容空間を有し、前記超音波伝搬媒体との接触を防ぐ保護ケース部と、前記保護ケース部の前記収容空間と連通し、前記収容空間にエアーを供給して前記収容空間の内圧を前記超音波伝搬媒体に係る外圧よりも高くするエアー供給手段と」をさらに具備するものであっても構わない。
【００２３】
したがって、本発明の超音波骨質計測器によれば、各々の移動機構部の少なくともいずれか一つにおいて、超音波プローブを所望の位置に移動させるための駆動用の駆動モータが媒体槽の超音波伝搬媒体の中に浸漬した状態で設置され、さらに該駆動モータが超音波伝搬媒体に接触することを避けるため、保護ケース部の収容空間に収容されている。そして、この保護ケース部の内部の収容空間には、エアー供給手段によってエアーが供給されている。係るエアー供給手段とは、例えば、エアーを発生するエアーポンプと、該エアーポンプによって発生したエアーを保護ケース部の内部まで導くチューブ状の部材と、エアー供給量を調整するバルブと、圧力計等から構成されるものを示すことができる。そして、保護ケース部の収容空間における圧力（内圧）を、その周囲を超音波伝搬媒体で満たされたた保護ケース部の外部の外圧、換言すれば、超音波伝搬媒体の媒体圧よりも高くなるようにエアーの供給量を調整することにより、保護ケース部と媒体槽との間、或いは駆動力を超音波プローブに伝達するための駆動伝達機構部と保護ケース部との間等に僅かな間隙が存在している場合でも、係る隙間から超音波伝搬媒体が圧力差によって保護ケース部の外部に押しとどめられ、収容空間に浸入することがない。
【００２４】
その結果、電力によって駆動し、水などの超音波伝搬媒体との接触を避ける必要のある駆動モータが、該超音波伝搬媒体に触れることがなくなり、電気系統の短絡などの不具合の発生を未然に防止することができる。なお、保護ケース部及び媒体槽の接合部分等には、防液（防水）対策としてなされるシール部材やパッキングなどの通常の防液（防水）部材を同時に使用するものであってももちろん構わない。
【００２５】
すなわち、超音波伝搬媒体の中で三次元的に超音波プローブを移動させるためには、これらの移動に係る駆動力を発生する駆動モータの少なくとも一つは、装置の小型化及び駆動伝達機構部の簡素化を図るために、超音波伝搬媒体の中に設置することが好適である。そこで、通常の防液（防水）対策に加え、保護ケース部の収容空間にエアーを供給することにより、圧力差を利用した防液（防水）が行われる。
【００２６】
さらに、本発明の超音波骨質計測器は、上記構成に加え、「前記媒体槽は、媒体槽側壁面に設けられ、前記計測部位支持部に支持された前記計測部位及び前記計測部位に相対する前記超音波プローブの前記送受部の互いの位置関係を目視可能な透明性部材で形成された目視窓を」具備するものであっても構わない。
【００２７】
したがって、本発明の超音波骨質計測器によれば、超音波プローブによる超音波を送波する計測部位を計測者（例えば、医師或いは看護士等）が側方から視認することが可能となる。つまり、計測対象となる部位が小さい場合や、計測部位の表面の凹凸が激しい場合など、超音波プローブの送受部の位置を正確に調整し、正しく超音波が送波されるようにする必要がある。そこで、媒体槽の側壁面の一部にガラスなどの透明性部材を用いて目視確認用の目視窓を設けることにより、計測者が目で互いの位置を確認しながら計測支持部に支持された計測部位と超音波プローブとの位置関係を把握することが可能となる。
【００２８】
一方、本発明の超音波骨質計測器は、「計測対象となる計測部位を所定高さに支持する計測部位支持部と、支持された前記計測部位に向かって多方向から超音波を送波し、前記計測部位から反射される反射波を受波する送受部を有するＵ字形の超音波プローブと、前記計測部位及び前記超音波プローブの湾曲内側面の間に介設され、前記超音波を伝搬する超音波伝搬媒体によって内部が満たされ、密封した状態の袋状の媒体袋部と、前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して斜め上方から前記超音波を送波する上斜位置及び前記計測部位の底面側から鉛直上方向に前記超音波を送波する鉛直位置の間で、略円弧状の円弧移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる円弧移動機構部と、前記円弧移動機構部を制御し、前記超音波プローブを前記計測部位の周囲を移動させる移動制御部と、前記円弧移動機構部を利用して移動された前記超音波プローブの前記送受部から前記超音波を送波し、さらに前記計測部位から反射される反射波を受波し、前記計測部位の骨質を計測する骨質計測制御部と」を具備して主に構成されている。
【００２９】
ここで、Ｕ字形状の超音波プローブとは、超音波を送受波する送受部がＵ字形状のプローブ内周面に合致するように複数並設されているものを例示することができる。これにより、計測部位をＵ字の内部で囲むようにして超音波プローブを配することにより、多方向からの超音波の送波が可能となる。さらに、媒体袋部とは、例えば、ＰＥＴフィルムやポリプロピレンフィルム等で形成された袋状体の内部に超音波の伝搬を良好とする超音波伝搬媒体（例えば、水）を充填し、密封したものを例示することができる。そのため、計測部位と超音波プローブの送受部との間に係る媒体袋部を介在させ、かつ媒体袋部の袋表面を計測部位及び送受部に密着させることにより、送受部から送波された超音波は媒体袋部の超音波伝搬媒体を通じて計測部位まで到達し、さらに計測部位からの反射波も同様に媒体袋部を通じて送受部まで戻ることとなる。
【００３０】
ここで、媒体袋部は、超音波プローブのプローブ内周面に固定されているものであっても、或いは超音波プローブと独立して形成されているものであっても構わない。しかしながら、円弧移動機構部による超音波プローブの移動に伴って媒体袋部もその位置を若干移動する必要があるため、前者のように超音波プローブに固定されているものが計測時には好適である。一方、媒体袋部内の超音波伝搬媒体を交換する場合などは独立している、或いは脱着可能に形成されていることが好ましい。なお、円弧移動機構部に係る構成は、前述した第二移動機構部と略同一であり、ここでは詳細な説明は省略するものとする。
【００３１】
したがって、本発明の超音波骨質計測器によれば、Ｕ字形状の超音波プローブが計測部位の周りを囲むようにして配され、さらに計測部位と超音波プローブとの間に媒体袋部が介設されることにより、多方向から超音波を送波可能であり、かつ媒体袋部によって超音波の送受波が良好に行えるようになる。すなわち、係る超音波プローブ及び媒体袋部を利用することにより、一つの超音波プローブを計測部位の外周方向に移動させ、個々の位置で超音波を送波し、骨質を計測する必要がなくなる。
【００３２】
加えて、媒体槽に計測部位を浸積し、その中で骨質の計測を行うものに対し、使用後の計測部位から超音波伝搬媒体を拭き取るなどの作業が不要となる。これにより、多人数が一度に骨質の計測を行う健康診断の場などでは、一人当たりにかかる時間が短縮され、全体として計測時間を大幅に減少させることが可能となる。なお、Ｕ字形状の超音波プローブは、上述した複数の送受部を備えるものではなく、例えば、Ｕ字状のガイド部の内部を一つの送受部がＵ字形状に沿って移動し、多方向から超音波の送波を可能とするものであってもよい。
【００３３】
さらに、本発明の超音波骨質計測器は、上記構成に加え、「前記送受部を前記計測部位に対向させた状態を保持し、前記計測部位に対して近接及び離間する直線状の直線移動経路に沿って前記超音波プローブを移動させる直線移動機構部と、前記計測部位の凹凸形状に応じ、前記直線移動機構部を制御し、前記計測部位及び前記超音波プローブの前記送受部の間の送受波距離を一定にする距離制御部と」を具備するものであっても構わない。
【００３４】
したがって、本発明の超音波骨質計測器は、直線移動機構部及び距離制御部によって超音波プローブの送受波距離を一定に保持することが可能である。なお、係る具体的な構成及び作用については、前述した第三移動機構部及び距離制御部と略同一であるため、ここでは詳細な説明は省略するものとする。
【００３５】
さらに、本発明の超音波骨質計測器は、上記構成に加え、「前記計測部位支持部は、前記送受部に対する前記計測部位の高さを調整するための高さ調整手段」を具備するものであっても構わない。
【００３６】
したがって、本発明の超音波骨質計測器によれば、計測部位と送受部との高さを調整するための高さ調整手段を有している。かかる高さ調整手段は、例えば、支持台の支持面に積重され、支持台自体の厚さを変更可能なスペーサ部材などを利用するもの、或いは計測部位が支持される支持台の支持脚を伸張可能に形成し、ボルトなどの固定手段を利用して所定高さに段階的に設定する手段等が示される。これにより、幼児から成人、さらには高齢者に至るまで幅広い年齢層を対象として、骨質の計測を行うことが可能となる。特に、計測部位として踵の踵骨を選定した場合、一般に、幼児は足のサイズが小さいため、成人用の計測位置では足のふくらはぎに超音波を送波するおそれがあり、一方、足のサイズの大きな成人の場合は、踵骨全体に超音波を送波することが困難な場合がある。そこで、スペーサ部材のような高さ調整手段を計測部位支持部に付与することにより、超音波プローブの送受部と踵との位置関係を正確に相対させることが可能となり、計測精度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の効果として、一つの超音波プローブを計測部位の周囲を三次元的に移動させ、多方向から超音波を送波し、骨質の診断に係る有益な情報を医師等に対して正確に供給することが可能となる。加えて、エアー供給手段によって移動機構部の電気的なトラブルの発生を抑制することができる。さらに、Ｕ字形状の超音波プローブ及び媒体袋部からなる組み合わせを適用することにより、超音波伝搬媒体で満たされた媒体槽を必要とすることなく、短時間で骨質の計測が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の第一実施形態の超音波骨質計測器１（以下、単に「計測器１」と称す）について、図１乃至図５に基づいて説明する。ここで、図１は第一実施形態の計測器１の構成を示す正面図であり、図２は計測器１の構成を示す平面図であり、図３は計測器１の構成を模式的に示す側方から見た説明図であり、図４は計測器１の構成を示すＸ−Ｘ断面図であり、図５は第二移動機構部１４による超音波プローブ３（以下、単に「プローブ３」と称す）の移動の一例を模式的に示す説明図である。ここで、第一実施形態の計測器１は、計測部位として選択された踵４の踵骨５に超音波６を送波し、該踵骨５の骨質を計測し、骨粗鬆症の診断に係る有益な情報を医師等に対して提供するものについて例示する。
【００３９】
第一実施形態の計測器１は、図１乃至図５に示すように、略直方体形状を呈し、上面が開口した計測器本体７と、該計測器本体７と電気的に接続し、超音波６による踵骨５の骨質の状態を示す計測データ（図示しない）を演算処理し、骨画像として視覚化するための制御、或いは計測器本体７に設置されたプローブ３の移動制御に係る制御信号を送出するなど、種々の処理を行うためのコンピュータ８と、第一移動機構部２３及び第三移動機構部２４の各保護ケース部２７，３８に対してエアー２９を供給するためのエアーポンプ３１とを具備して主に構成されている。
【００４０】
さらに、詳細に説明すると、計測器本体７は、略直方体形状の内部を縦に二つに仕切る隔壁部９によって大小二つの区画に分割されている。ここで、大きく仕切られた区画（図２における紙面下方側）は、水１０が計測器本体７の上面まで満たされた媒体槽１１として構成されている。一方、小さく仕切られた区画（図２における紙面上方側）は、プローブ３を上斜位置１２及び鉛直位置１３（図５参照）の間で円弧状に移動させるための第二移動機構部１４の一部構成をなす第二サーボモータ１５が設けられている。ここで、第二サーボモータ１５のモータ軸１６の一部は、隔壁部９を貫通し、先端が媒体槽１１に突き出した状態となっている。
【００４１】
ここで、媒体槽１１についてさらに詳細に説明すると、媒体槽１１の槽内は、隔壁部９から水平方向に突設された支持フレーム１７、及び該支持フレーム１７に取設され、媒体槽１１の槽内の略中央付近で被験者（図示しない）の足Ｆを載置し、台端１８から踵４の部分を突出した状態で支持するための支持台１９を有する計測部位支持部２０と、該計測部位支持部２０の後方（図２における紙面右方、或いは図４における紙面右方に相当）に設置され、支持された踵４に超音波６を送波し、かつ反射波４５を受波するための送受部２１を踵４の表面に対向した状態で支持するプローブ支持フレーム２２を有するプローブ３と、送受部２１を踵４（若しくは、踵骨５）に対向させた状態を保持し、踵４の側周囲を略円弧状の第一移動経路Ａ（図２参照）に沿ってプローブ３を移動させる第一移動機構部２３と、踵４に対して斜め上方から斜め下方に向かって超音波６を送波する上斜位置１２（図５参照）及び踵４の裏面側から鉛直上方向に超音波６を送波する鉛直位置１３の間で、第一移動経路Ａに直交する略円弧状の第二移動経路Ｂ（図５参照）に沿ってプローブ３を移動させる第二移動機構部１４と、送受部２１を踵４に対向させた状態を保持し、踵４に対して近接及び離間する直線状の第三移動経路Ｃ（図４参照）に沿ってプローブ３を移動させる第三移動機構部２４とを主に有して構成されている。
【００４２】
ここで、各移動機構部１４，２３，２４のそれぞれの構成について具体的に説明すると、第一移動機構部２３は、主に図２に示すように、被験者の足Ｆの中心、すなわち、つま先と踵４を結んだ線を仮想中心線Ｙとし、左右に９０°ずつプローブ３を移動可能なように可動範囲が設定されている。すなわち、プローブ３の可動範囲は１８０°である（−９０°≦第一可動角α≦９０°）。ここで、第一移動機構部２３は、プローブ３のプローブ支持フレーム２２と接続した第三移動機構部２４を載置して固定する略円形状のターンテーブル２５と、該ターンテーブル２５の回転中心とモータ軸（図示しない）とが接続された第一サーボモータ２６と、第一サーボモータ２６の全体を収容可能な第一収容空間２７を有する第一保護ケース部２８とを具備して主に構成されている。ここで、第一保護ケース部２８は、第一サーボモータ２６のモータ軸をターンテーブル２５に接続する際に、モータ軸の軸径に合致するように穿設された穿設孔（図示しない）以外には、水１０が浸入するような間隙は形成されていない。さらに、第一移動機構部２３は、第一保護ケース部２８の第一収容空間２７にエアー２９を供給するための供給用チューブ３０が該第一収容空間２７に連通するように設けられている。そして、計測器本体７の外部まで延出された供給用チューブ３０の一端は、エアー２９を供給するためのエアーポンプ３１に接続されている。ここで、ターンテーブル２５が本発明の駆動伝達機構に相当し、エアーポンプ３１及び供給用チューブ３０が本発明のエアー供給手段に相当する。
【００４３】
さらに、第一サーボモータ２６の回転方向や可動範囲を制御し、プローブ３を所定位置に回転（移動）させるための制御信号が、コンピュータ８からインタフェース（図示しない）を介して連結された信号用ケーブル４６によって第一サーボモータ２６に送出されている。これにより、コンピュータ８から送出された制御信号に基づいて第一サーボモータ２６の回転に係る駆動制御が行われ、第一サーボモータ２６によって生成された駆動力がモータ軸（図示しない）を通じてターンテーブル２５に伝達され、該ターンテーブルのテーブル面２５ａの上に載置された第三移動機構部２４及びプローブ３が移動する。その結果、プローブ３が略円弧状の第一移動経路Ａに沿って移動することとなる（図２参照）。
【００４４】
一方、第二移動機構部１４は、前述した第一移動機構部２３の第一保護ケース部２８を下方から支持するように接続され、水１０の中で第一移動機構部２３全体を槽底面から離間した高さで支持する略Ｌ字形状のＬ字フレーム３２と、該Ｌ字フレーム３２の一端とモータ軸１６が連結された第二サーボモータ１５とを主に具備して構成されている。これにより、第二サーボモータ１５の回転により、Ｌ字フレーム３２に支持された第一移動機構部２３、第三移動機構部２４、及びプローブ３が水１０の中を略円弧状の第二移動経路Ｂに沿って移動することとなる。さらに、換言すると、第二サーボモータ１５のモータ軸１６を軸芯としてＬ字フレーム３２が振り子のような運動をすることとなる。
【００４５】
これにより、踵４に対してプローブ３を上斜位置１２から鉛直位置１３の間で変位させることができるようになる。なお、係るプローブ３の振り子運動のような動作を支持するため、Ｌ字フレーム３２の他端は、鉤状の凸部３５が設けられている。そして、これに対し、凸部３５に対向する媒体槽１１の内面には、該凸部３５の鉤形状と略一致する凹部３４が設けられ、第二サーボモータ１５によるプローブ３の移動に係る動作を支持するためのガイドレール３３が設けられている。ここで、ガイドレール３３は半円弧形状を呈するものである。これにより、プローブ３の第二移動機構部１４における移動が楽に行えるようになる。なお、前述した第一移動機構部２３の第一サーボモータ２６と同様に第二サーボモータ１５にもコンピュータ８から延出された信号用ケーブル４６が連結され、送出される制御信号に基づいて各種制御が行われる。ここで、第二移動機構部１４によるプローブ３の可動範囲は、第一実施形態では、３０°斜め上方に位置する上斜位置１２（図５参照）から鉛直位置１３まで変化させることができる。この上斜位置１２は、計測部位の踵４に対し若干上方に位置し、さらに超音波６を送波する送受部２１を下方に３０°傾斜させた位置に相当する。一方、鉛直位置１３は、プローブ３の送受部２１を鉛直上方に向け、超音波６を送波する位置に相当する。かかる上斜位置１２によって踵４の斜め上方から踵４の裏面に至る範囲に対し超音波６を送波することが可能となる。そのため、全体で１２０°の可動範囲になるように設定がされている（−９０°≦第二可動角β≦３０°）。
【００４６】
ここで、Ｌ字フレーム３２及びガイドフレーム３３等に係る構成が本発明における駆動伝達機構に相当する。なお、第二移動機構部１４における第二サーボモータ１５は、図２等に示されるように、隔壁部９によって媒体槽１１とは異なる区画に配されている。そのため、係る第二サーボモータ１５は、直接水１０と触れる可能性が低いため、第一移動機構部２３のような強力な防水対策を施していない。しかしながら、第二サーボモータ１５のモータ軸１６が隔壁部９を貫通した箇所には、媒体槽１１からの水１０が第二サーボモータ１５側の区画に漏出することがないように、シール部材などによって防水処理が行われている。
【００４７】
また、第三移動機構部２４は、上述した第一移動機構部２３のターンテーブル２５のテーブル面２５ａに載置され、プローブ３のプローブ支持フレーム２２の一端と直交した状態で接続した伸張部３６と、該伸張部３６の前後方向（図３における紙面左右方向）に直線的に移動させ、プローブ３の送受部２１を踵４から近接または離間させるための駆動力を発生する第三サーボモータ３７と、該第三サーボモータ３７の周りを囲い、水１０との接触を防止するための第三保護ケース部３８とを具備して主に構成されている。なお、係る第三保護ケース部３８にも、上述した第一移動機構部２３と同様に、第三収容空間に連通した供給用チューブ３０が取付けられ、さらに近接位置または離間位置までプローブ３を直線的に移動させるための制御を行う制御信号を、コンピュータ８から受付けるための信号用ケーブル４６を具備して構成されている。ここで、伸張部３６が本発明の駆動伝達機構部に相当する。ここで、第三移動機構部２４は、前述した第一移動機構部２３及び第二移動機構部１４と異なり、プローブ３を略円弧状ではなく、直線的に移動させるものである。そのため、第三サーボモータ３７による回転力を直線運動に変換するため、例えば、ラックアンドピニオン方式の駆動伝達機構などを採用することが可能である。
【００４８】
さらに、第一実施形態の計測器１は、図１に主として示すように、媒体槽１１の側壁４０に媒体槽１１の槽内を視認可能にし、支持台１９、プローブ３、及び踵４の互いの位置を目視することができるための透明性部材のガラスＧが嵌められた目視窓４１に係る構成を有している。
【００４９】
そして、第一実施形態の計測器１は、計測対象となる被験者の踵４のサイズに応じ、プローブ３の送受部２１と踵骨５との位置を合わせるために高さを調整するために支持台１９に多段に亘って積重可能なスペーサ部材４９をさらに有している。すなわち、踵４のサイズに合わせて支持台１９の厚さを増して嵩上げするための板状のスペーサ部材４９を利用することにより、幼児から高齢者に至るあらゆる世代の被験者に本計測器１は対応することができる。ここで、スペーサ部材４９が本発明の高さ調整手段に相当する。なお、積重されたスペーサ部材４９は、その積重状態が容易に崩れないように、周知の固定手段（例えば、ボルト及びナットによる固定機構）を用いて強固に固定されるものであってもよい。或いは、スペーサ部材４９の表面に複数の突起（図示しない）を設け、さらにスペーサ部材４９の裏面に当該突起に対応する位置及び数の窪みを設けることで、支持台１９に積重した際に突起及び窪みの位置が一致させ、水平方向へのずれを抑制するようしたものであっても構わない。
【００５０】
また、計測器本体７に接続され、各移動機構部２３等を制御し、プローブ３を水１０の中で移動させるための各種制御を行うコンピュータ８は、その機能的構成として、第一移動機構部２３及び第二移動機構部１４をそれぞれ連動させて制御する連動制御部４２と、踵４の凹凸形状に応じ、第三移動機構部２４を制御し、踵４及びプローブ３の送受部２１の間の送受波距離Ｌを一定にする距離制御部４３と、プローブ３を制御し、送受部２１から超音波６を送波するともに、踵４から反射された反射波４５を受波し、踵４の踵骨５の骨質を計測する制御を行う骨質計測制御部４４とを具備している。ここで、超音波６を利用した骨質の計測に係る各種演算処理及び踵骨５の画像化等の処理は、既存の超音波計測診断装置に係る技術を利用することが可能であり、詳細な説明はここでは省略するものとする。そして、これらの計測結果がコンピュータ８に接続された液晶ディスプレイ４８に画像として表示される。
【００５１】
次に、第一実施形態の計測器１の使用方法について、主に図４及び図５に基づいて説明する。まず、被験者は、水１０で満たされた媒体槽１１に片方の足Ｆ（例えば、右足）を浸し、媒体槽１１の略中央付近に設けられた支持台１９に該足Ｆを載せる。このとき、支持台１９の台端１８から踵４（踵骨５）の少なくとも一部を突き出した状態にする。これにより、前述した第二移動機構部１４によってプローブ３を上斜位置１２から鉛直位置１３に移動させた場合であっても、該鉛直位置１３から踵４の裏面に対して超音波６を送波することが可能となる。
【００５２】
なお、踵４とプローブ３の送受部２１との互いの位置関係を確認するために、計測者（医師等）が媒体槽１１の側壁４０に設けた目視窓４１から水１０の中の踵４の位置を側方から確認することもできる。そのため、足Ｆのサイズの大きな人、或いは乳幼児などの小さいな人の足Ｆの踵４等の場合であっても送受部２１を踵４の正しい位置に対向させることができる。
【００５３】
そして、支持台１９に踵４を水中に突き出した状態を維持し、コンピュータ８を操作し、プローブ３の三次元的な移動及びプローブ３の送受部２１からの超音波６の送受波制御を行う。具体的に説明すると、初めにプローブ３を規定の初期位置（例えば、第一可動角α＝０°、第二可動角β＝３０°、送受波距離Ｌ＝３ｃｍ）に第一移動機構部２３、第二移動機構部１４、及び第三移動機構部２４を制御して移動させる。係る制御は、コンピュータ８の内部に設けられた各制御部４２等によって制御信号が信号用ケーブル４６を通じて送出され、各制御信号に基づいてプローブ３が初期位置となるように制御される。
【００５４】
そして、第一移動機構部２３及び第二移動機構部１４を連動させて制御するための制御信号を信号用ケーブル４６を通じて連動制御部４２から送出し、予め規定された複数の三次元位置（例えば、α＝０°、β＝−９０°、或いはα＝−９０°、β＝０°など）にプローブ３を移動させる。さらに、各位置における送受波距離Ｌを第三移動機構部２４によって予め規定した値（例えば、送受波距離Ｌ＝３ｃｍなど）になるように、踵４に対して第三移動経路Ｃに沿って前後方向にプローブ３を移動させる制御が距離制御部４３に基づいて行われる。ここで、この距離制御部４３による送受波距離Ｌの調整は、プローブ３の送受部２１から距離測定のための予備的な超音波６の送波を行い、踵４から反射される反射波４５が送受部２１に到達するまでの時間を計測し、この応答時間に基づいて調整を行うものである。
【００５５】
そして、踵４に対する位置及び送受波距離Ｌが一定に調整された後、該踵４に対して超音波６を送波し、骨質を計測する。このとき、踵４の踵骨５に到達した超音波６から発生する反射波４５の反射率や反射時間（応答時間）等によって、骨の構造が計測される。なお、係る骨質（骨密度等）の計測に係る手法は、従来の超音波診断装置と同一のものであり、ここでは詳細な説明は省略する。そして、係る計測を踵４の周囲の複数の位置から実施することにより、第一実施形態の計測器１には、その計測に係る計測データ（図示しない）がコンピュータ８のハードディスクドライブなどの記憶装置に蓄積されることとなる。なお、係る計測データは、前述した信号用ケーブル４６を利用して送られる。
【００５６】
ここで、プローブ３の可動範囲が−９０°≦α≦９０°、及び−９０°≦β≦３０°に設定されている。すなわち、踵４の後方を左右に１８０°、上下に１２０°の範囲で移動することができる。そのため、踵４の踵骨５の周囲の大部分を係る可動範囲でカバーすることができる。
【００５７】
これにより、踵４（計測部位）に対し、多方向から超音波６を送波し、それぞれの方向からの骨質を計測することができる。そのため、一方向から超音波６を送波する従来の超音波診断装置に比べ、一箇所の計測部位に対して得られる計測データの情報量が飛躍的に増大し、医師等による診断が容易となり、また問題となる箇所の見落としをする確率が低くなる。その結果、短時間で効率的に骨粗鬆症の診断を行うことが可能となる。
【００５８】
また、第一実施形態の計測器１では、プローブ３の移動速度を第一移動機構部２３及び第二移動機構部２４のそれぞれにおいて、３６°／ｓｅｃとして設定している。すなわち、第一移動機構部２３では、１８０°の可動範囲を約５ｓｅｃ、第二移動機構部２４では、１２０°の可動範囲を約３．３ｓｅｃで移動することができる。ここで、プローブ３は媒体槽１１の水１０の中に浸漬されているため、プローブ３の移動によって水１０が波打つおそれも想定される。しかしながら、上述した移動速度に設定することにより、水１０への影響を少なくし、超音波６の送波及び反射波４５の受波を良好に行える。また、支持台１９に載置した足Ｆを長時間動かさないように被験者に対して強いることがなくなり、短時間で高精度の計測が行える。
【００５９】
次に、本発明の第二実施形態の計測器６０について、主に図６に基づいて説明する。ここで、図６（ａ）は第二実施形態の計測器６０の概略構成を模式的に示す上方から見た説明図であり、図６（ｂ）は計測器６０の概略構成を模式的に示す側方から見た説明図である。なお、第二実施形態の計測器６０において、第一実施形態の計測器１と略同一の構成については、同一符号を付し、詳細な説明を省略するものとする。また、説明を簡略化するため、図６（ａ），（ｂ）では、第一実施形態の計測器１と同一の機能及び構成を有するものについては、図示を省略し、第二実施形態の計測器６０における特徴的な構成のみを抽出して図示している。
【００６０】
第二実施形態の計測器６０は、図６（ａ）に示すように、Ｕ字形状を呈し、計測部位である踵４（踵骨５）の周囲をＵ字内面６１によって取り囲むように配されるＵ字プローブ６２（超音波プローブに相当）と、該Ｕ字プローブ６２及び踵４の間に介設され、内部に超音波伝搬媒体としての水１０が充填され、密封された樹脂フィルム製の媒体袋部６３とを具備して主に構成されている。
【００６１】
さらに、第二実施形態の計測器６０は、踵４に対して斜め上方の上斜位置６４及び鉛直位置６５の間でＵ字プローブ６２を円弧状の円弧移動経路Ｄに沿って移動させる円弧移動機構部を有している。係る構成は、前述した第一実施形態の計測器１における第二移動機構部１４（図５等参照）と同一のものであり、また第二移動経路Ｂが円弧移動経路Ｄに相当するため、ここでは詳細な説明は省略する。なお、円弧移動機構部によるＵ字プローブ６２の可動範囲は、上述した第二移動機構部１４と同様に−９０°≦円弧可動角γ≦３０°に設定されている。
【００６２】
また、計測器６０は、踵４に対して近接または離間する直線状の直線移動経路Ｅに沿ってＵ字プローブ６２を移動させる直線移動機構部を有している。係る構成は、第一実施形態の計測器１における第三移動機構部２４（図４等参照）と同一のものであり、また第三移動経路Ｃが直線移動経路Ｅに相当するため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６３】
さらに、Ｕ字プローブ６２の構成について説明すると、Ｕ字内面６１の形状に合致するように複数の送受部６６が設けられている。係る送受部６６は、踵４（踵骨５）に対して媒体袋部６３の中の水１０を伝搬する超音波（図示しない）を送波し、さらに水１０を伝搬する反射波（図示しない）を受波する機能を有するものである。そして、係る送受部６６による超音波の送波及び反射波の受波を制御する制御信号が、信号用ケーブル４６を介して送出され、反射波の受波の結果が同様に信号用ケーブル４６を介してコンピュータ８（図１等参照）に送出されることとなる。すなわち、Ｕ字プローブ６２は、複数の送受部６６を有することにより、第一実施形態の計測器１における第一移動機構部２３の構成を省略することができる。加えて、第一実施形態の計測器１と比較し、水１０の充填された媒体槽１１の構成を必要とせず、その代替として水１０の充填された媒体袋部６３に係る構成を有している。そのため、被験者の足Ｆが水１０に濡れることがないため、計測後に足Ｆについた水１０をタオルなどで拭き取る動作が不要となる。そのため、計測作業が容易に行えるようになる。
【００６４】
さらに、計測器１のように第一移動機構部２３及び第三移動機構部２４のように、防液（防水）に係る対策を施す必要がない。そのため、計測器全体のサイズの大型化を防ぐことが可能となり、手軽に持ち運べるようなサイズの計測器を製作することが可能となる。
【００６５】
以上、本発明について好適な第一実施形態及び第二実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００６６】
すなわち、超音波伝搬媒体として水１０を媒体槽１１に満たすものを示したが、これに限定されるものではなく、超音波６の伝搬が空気中よりも安定して行えるものであれば構わない。さらに、第二実施形態の計測器６０において、媒体袋部６３をＵ字プローブ５１の内側周面に固定したものを示したが、これに限定されるものではなく、互いに独立して構成され、計測時に踵４及びＵ字プローブ６１の間に挟み込むようにするものであっても構わない。また、第三移動機構部２４に係る構成として、第三サーボモータ３７を用いるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、シリンダ軸が伸張可能なエアシリンダ等の構成を備えるものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第一実施形態の計測器の構成を示す正面図である。
【図２】計測器の構成を示す平面図である。
【図３】計測器の構成を模式的に示す側方から見た説明図である。
【図４】計測器の構成を示すＸ−Ｘ断面図である。
【図５】第二移動機構部による超音波プローブの移動の一例を模式的に示す説明図である。
【図６】第二実施形態の計測器の概略構成を模式的に示す（ａ）上方から見た説明図、及び（ｂ）側方から見た説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，６０  計測器（超音波骨質計測器）
３  プローブ（超音波プローブ）
４  踵（計測部位）
５  踵骨（計測部位）
６  超音波
１０  水（超音波伝搬媒体）
１１  媒体槽
１２，６４  上斜位置
１３，６５  鉛直位置
１４  第二移動機構部
１６  モータ軸（駆動伝達機構部）
２０  計測部位支持部
２１，６６  送受部
２３  第一移動機構部
２４  第三移動機構部
２５  ターンテーブル（駆動伝達機構部）
２７  第一収容空間
２８  第一保護ケース部
２９  エアー
３０  供給用チューブ（エアー供給手段）
３１  エアーポンプ（エアー供給手段）
３２  Ｌ字フレーム（駆動伝達機構部）
３３  ガイドレール（駆動伝達機構部）
３８  第三保護ケース部
３９  第三収容空間
４１  目視窓
４２  連動制御部
４３  距離制御部
４４  骨質計測制御部
４５  反射波
４８  液晶ディスプレイ
４９  スペーサ部材
５０  信号用ケーブル
６１  Ｕ字内面
６２  Ｕ字プローブ（超音波プローブ）
６３  媒体袋部
Ａ  第一移動経路
Ｂ  第二移動経路
Ｃ  第三移動経路
Ｄ  円弧移動経路
Ｅ  直線移動経路
Ｌ  送受波距離
【図１】
2007185212.tif 000003
【図２】
2007185212.tif 000004
【図３】
2007185212.tif 000005
【図４】
2007185212.tif 000006
【図５】
2007185212.tif 000007
【図６】
2007185212.tif 000008