(57)【要約】【課題】信頼性のより高い折骨癒合診断を行う。【解決手段】折骨癒合診断において、被験者は歩行動作を行う。このとき、プローブ１４は、専用金具や粘着テープ等の貼着手段により下腿４０の体表に貼着され、診断対象部位である下腿４０の折骨に超音波を送受波する。このプローブ１４が貼着された体表の動きを防止するために、本実施形態では、足首の屈曲動作を規制する規制手段を設けている。規制手段は、具体的には、被験者の脹脛から足底に沿う形状の硬質部材である短下肢装具２０や、被験者の足踏み動作（歩行動作）を補助するステッパ８０が該当する。短下肢装具２０は、被験者の足に固定されることにより、当該被験者の足首の屈曲を規制する。また、ステッパ８０は、昇降に伴い傾斜する可動台８２で被験者の足平４２と下腿４０との角度をほぼ一定に保つ。【選択図】図１０
2007020814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行時に、被験者の下腿の骨に超音波を送受波する超音波探触子装置であって、
前記被験者の下腿の骨に対して前記超音波を送信するとともに、当該骨で反射された反射波を受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子とともに前記被験者の下腿の表皮に貼着されることで、前記超音波探触子を貼着位置で維持する貼着部材と、
前記被験者の足首の屈曲運動を規制することにより、前記下腿の表皮の動きを規制する規制手段と、
を有することを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探触子装置であって、
前記規制手段は、
硬質材料からなり、脹脛から足底に沿う形状の屈曲形状の足首固定部材と、
前記足首固定部材を前記被験者の足に固定する固定部材と、
を有することを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波探触子装置であって、
前記足首固定部材は、短下肢装具であって、
前記固定部材は、前記短下肢装具に設けられた装着手段であることを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の超音波探触子装置であって、さらに、
前記足首固定部材の底面に設けられ、前記足に付加された荷重を計測する荷重計測手段を有することを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波探触子装置であって、
前記規制手段は、起立状態の前記被験者の各足が乗せられる二つの可動台を備え、前記被験者の歩行動作に応じて前記可動台を交互に昇降させることにより、前記足首の屈曲運動を規制する足踏み装置を含むことを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波探触子装置であって、
前記足踏み装置は、前記被験者の歩行動作に応じて、前記可動台を、昇降させるとともに傾斜もさせることを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項７】
請求項５または４に記載の超音波探触子装置であって、さらに、
前記可動台に設けられ、歩行時に前記足に付加された荷重を計測する荷重計測手段を有することを特徴とする超音波探触子装置。
【請求項８】
歩行時に、前記被験者の下腿の骨に超音波を送受波する超音波探触子装置と、
超音波探触子装置で得られたエコー信号に基づいて、前記骨の変化量を算出する算出装置と、
を備えた超音波診断装置であって、
前記超音波探触子装置は、
前記被験者の下腿の骨に対して前記超音波を送信するとともに、当該骨で反射された反射波を受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子とともに前記被験者の下腿の表皮に貼着されることで、前記超音波探触子を貼着位置で維持する貼着部材と、
前記被験者の足首の屈曲運動を規制することにより、前記下腿の表皮の動きを規制する規制手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行時における下腿（下肢のうち膝から足首までの範囲）の骨に超音波を送受波する超音波探触子装置、および、当該超音波探触子装置で得られたエコー信号に基づいて歩行による下腿の骨の状態を診断する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、骨折した骨（折骨）の回復の程度（癒合度合い）を診断するために、超音波を利用することが提案されている。具体的には、折骨に荷重を付加するとともに超音波を送信し、この荷重付加による折骨の変化量を、折骨で反射された反射波（エコー）に基づいて算出する。医師等の診断者は、算出された傾斜角や変化量等に基づいて折骨の癒合度合いを診断する。
【０００３】
ここで、折骨に付加される荷重は、所定値でもよいが、実際に日常生活で受け得る荷重値とするのが望ましい。すなわち、折骨の癒合診断は、ギブスや松葉杖等の補助部材がなくてもよいか否かを判断するための診断であり、かかる診断を下すためには、折骨が日常生活で受け得る荷重に耐えられるか否かを知ることが必要である。そのため、例えば、下肢（股より下の足部分）の折骨の癒合診断は、被験者を実際に歩行させて、その歩行時における折骨の傾斜量等に基づいて行われることが望ましい。
【０００４】
ところで、このような折骨癒合診断を超音波を利用して行う場合、超音波を送受波する超音波探触子は、診断対象部位である折骨に対して位置固定で保持される必要がある。超音波探触子を所定位置で保持する技術は従来から多数提案されている（例えば、特許文献１，２など）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７９６２２号公報
【特許文献２】特開２０００−７０２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術は、いずれも、超音波探触子の体表に対する相対位置関係を維持することはできるが、体内にある診断対象部位、具体的には折骨に対する相対位置関係を維持することはできない。すなわち、人の体表（皮膚）は、必ずしも、骨に連動して動くわけではなく、体表のみが動く場合も多い。体表が動くと、当該体表に対して固定されている超音波探触子も動くことになり、折骨に対する超音波探触子の相対位置関係が変動することになる。
【０００７】
この超音波探触子と診断対象部位との相対位置の変動量は比較的小さいため、特許文献１，２のように臓器等を診断する場合には、無視でき得る。しかし、折骨の癒合診断における折骨の変動量は微小である。そのため、僅かな、超音波探触子との相対位置ずれも問題となり、結果として、折骨癒合診断の信頼性が低下する。
【０００８】
そこで、本発明では、超音波診断の信頼性をより向上でき得る超音波探触子装置を提供することを目的とする。特に、折骨に対する超音波探触子の相対位置関係を保持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の超音波探触子装置は、歩行時に、被験者の下腿の骨に超音波を送受波する超音波探触子装置であって、前記被験者の下腿の骨に対して前記超音波を送信するとともに、当該骨で反射された反射波を受信する超音波探触子と、前記超音波探触子とともに前記被験者の下腿の表皮に貼着されることで、前記超音波探触子を貼着位置で維持する貼着部材と、前記被験者の足首の屈曲運動を規制することにより、前記下腿の表皮の動きを規制する規制手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
好適な態様で、前記規制手段は、硬質材料からなり、脹脛から足底に沿う形状の屈曲形状の足首固定部材と、前記足首固定部材を前記被験者の足に固定する固定部材と、を有する。この場合、前記足首固定部材は、短下肢装具であって、前記固定部材は、前記短下肢装具に設けられた装着手段であることが望ましい。さらに、前記足首固定部材の底面に設けられ、歩行時に前記足に付加された荷重を計測する荷重計測手段を有することが望ましい。
【００１１】
他の好適な態様では、前記規制手段は、起立状態の前記被験者の各足が乗せられる二つの可動台を備え、前記被験者の歩行動作に応じて前記可動台を交互に昇降させることにより、前記足首の屈曲運動を規制する足踏み装置を含む。前記足踏み装置は、前記被験者の歩行動作に応じて、前記可動台を、昇降させるとともに傾斜もさせることが望ましい。また、前記可動台に設けられ、歩行時に前記足に付加された荷重を計測する荷重計測手段を有することも望ましい。
【００１２】
他の本発明である超音波診断装置は、歩行時に、前記被験者の下腿の骨に超音波を送受波する超音波探触子装置と、超音波探触子装置で得られたエコー信号に基づいて、前記骨の変化量を算出する算出装置と、を備えた超音波診断装置であって、前記超音波探触子装置は、前記被験者の下腿の骨に対して前記超音波を送信するとともに、当該骨で反射された反射波を受信する超音波探触子と、前記超音波探触子とともに前記被験者の下腿の表皮に貼着されることで、前記超音波探触子を貼着位置で維持する貼着部材と、前記被験者の足首の屈曲運動を規制することにより、前記下腿の表皮の動きを規制する規制手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
ここで、下腿とは、下肢のうち、膝から足首までの範囲をいう。また、足首の屈曲動作とは、足首の関節を動かして、つま先を上方に移動させる背屈動作およびつま先を下方に移動させる底屈動作を指す。さらに、歩行動作は、下肢の動きにより体を前方に移動させる通常の歩行動作の他に、同一場所で下肢を動かす足踏み動作も含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、歩行時における足首の屈曲動作が規制されることにより、超音波探触子が貼着された体表の動きが制限される。その結果、超音波探触子と折骨との相対位置関係を維持することができ、ひいては、信頼性のより高い折骨癒合診断が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である超音波診断装置１０の概略構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１０は、折骨、特に、下肢の折骨の癒合診断に好適な構成となっている。なお、ここで、下肢とは、被験者の股より下の部位を指す。また、以下の説明において、股から膝までの部位を上腿、膝から足首までの部位を下腿、足首からつま先までの部位を足平という。また、下腿のうち、前側部分を脛、後側部分を脹脛という。
【００１６】
超音波診断装置１０は、本体部１１と、プローブユニット１２と、に大別される。プローブユニット１２のプローブ１４は、診断対象部位である折骨近傍の体表に貼着される。このプローブ１４は、超音波を送受波する超音波探触子であり、九つの単振動子が３×３のアレイ状に配されている。各単振動子は、後述する送受信部２４からの指示に応じて、診断対象部位である折骨に超音波を送信するとともに、その反射波を受信する。受信された反射波は、プローブ１４と装置本体部１１とを接続するプローブケーブル１３を介して、エコー信号として送受信部２４へと出力される。
【００１７】
ここで、本実施形態におけるプローブ１４は、通常のプローブ１４に比べ、振動子数が非常に少ない構成となっているが、これは、プローブ１４を小型、軽量化するためである。すなわち、折骨の癒合診断の際には、プローブ１４を被験者の体表に貼着した状態で、折骨に負荷がかかるように被験者に歩行運動をさせる。その際、プローブ１４が被験者の歩行運動を阻害しないように、また、自重によるプローブ１４の位置ずれを防止するために、本実施形態では、振動子の数を低減して、プローブ１４を小型、軽量化している。
【００１８】
プローブ１４は、スタンドオフ１６を介して体表に近接対向される。スタンドオフ１６は、音響整合部材として機能するもので、超音波が透過可能であって、その音響インピーダンスが生体に近い材料からなる。本実施形態のスタンドオフ１６は、適宜、その形状変形が可能な程度の弾性を備えた固体である。このスタンドオフ１６が、体表およびプローブ１４の形状に応じて変形することにより、プローブ１４および体表との間に存在する隙間が埋められる。これにより、プローブ１４と体表との間にある空気による超音波の減衰や反射を防止し、より効率の良い超音波送受信を行うことが可能となる。
【００１９】
プローブ１４およびスタンドオフ１６は、貼着具１８により体表に貼着される。貼着具１８は、プローブ１４を診断対象部位である折骨近傍の体表に近接対向させて貼着できるものであれば、特にその種類は限定されない。本実施形態では、後述するように、プローブ１４およびスタンドオフ１６を保持する金具と、当該金具を体表に貼着する粘着テープを貼着具１８として用いている。
【００２０】
プローブユニット１２は、さらに、短下肢装具２０を備えている。短下肢装具２０は、被験者の歩行運動時における足首の屈曲動作を規制するための規制部材として機能する。短下肢装具２０は、後に詳説するが、脹脛から足底に沿う形状、具体的には、長靴の後ろ側半分だけを取り出したような形状の硬質部材である。この短下肢装具２０は、被験者の下肢に固定するための固定部材を備えており、適宜、被験者の足首周辺に装着される。
【００２１】
プローブユニット１２は、さらに、被験者の下肢に付加された荷重を計測する荷重計測手段として機能するロードセル２２を備えている。ロードセル２２は、例えば、短下肢装具２０の底面や、被験者が歩行する歩行面などに設けられており、歩行により被験者に付加される荷重（具体的には、被験者の自重）を検出する。このロードセル２２は、単一でもよいが、複数設けられてもよい。
【００２２】
装置本体部１１は、送受信部２４や信号処理部２６、制御部３４、表示器３０などがユニット化されて構成されている。送受信部２４は、制御部３４からの指示に応じて、プローブ１４の単振動子に超音波の送信を指示する送信信号を供給する。また、プローブ１４から出力されるエコー信号を受信し、これに整相加算や、ゲイン調整、ダイナミックレンジ調整等の信号処理を施す。
【００２３】
送受信部２４で得られたエコー信号は、信号処理部２６および骨診断部３２へ出力される。信号処理部２６は、受信信号に対して必要な処理を実行する回路であり、表示モードに応じてＢモード形成用の信号処理、Ｍモード形成用の信号処理などが実行される。信号処理が施されたエコー信号は、画像形成部２８に出力される。
【００２４】
画像形成部２８は、エコー信号に対して送受波座標系から表示座標系への座標変換や補間処理などを実行し、超音波画像データを形成する。形成された超音波画像データは、表示器３０に出力される。
【００２５】
骨診断部３２は、得られたエコー信号から骨表面部を抽出してトラッキングをする、いわゆるエコートラッキング処理を行う。具体的には、折骨の特定ポイント、いわゆる、トラッキングポイントに対して超音波を送信して得られたエコー信号の振幅から、当該トラッキングポイントの位置を検出する。このエコートラッキング処理には、周知の技術、例えば、特開２００４−２９８２０５号公報に詳述される技術などが利用できる。骨診断部３２は、算出されたトラッキングポイントの位置情報を、ロードセル２２から出力された荷重値と関連付けて、記憶部（図示せず）に記憶する。また、得られたトラッキングポイントの位置や、そのときの荷重値に基づいて、荷重に対する折骨の傾斜量等を算出し、数値やグラフに変換して表示器３０に出力する
【００２６】
医師等の診断者は、表示器３０に表示された超音波画像や、荷重値に対する折骨の傾斜量等に基づき、折骨の癒合度合いを診断する。制御部３４は、装置本体部１１全体を制御するものである。この制御部３４には、操作部３６を介してユーザからの指示が入力される。制御部３４は、このユーザからの指示に応じて本体部１１を構成する各部に制御信号を出力し、制御する。
【００２７】
次に、この超音波診断装置１０、特にプローブユニット１２の、より具体的な構成について説明する。図２は、この超音波診断装置１０を用いて、下肢の折骨の癒合診断を行う際の様子を示した図である。下肢折骨の癒合診断を行う際には、被験者の折骨近傍の体表７０、例えば、脛の体表７０に、貼着具１８を用いてプローブ１４およびスタンドオフ１６を貼着する。このとき、被験者には、短下肢装具２０を装着させておく。そして、この状態で、被験者を歩行させるとともに、超音波を送受波して、折骨の癒合診断がなされる。
【００２８】
図３は、貼着具１８の一例を示す図である。本実施形態における貼着具１８は、貼着用金具５２と当該金具を体表７０に貼着する粘着テープ５８と、から構成される。貼着用金具５２は、プローブ１４およびスタンドオフ１６を収容する収容部５４と、当該収容部５４の周縁から外側に延びる鍔部５６と、に大別される。収容部５４は、金属等の硬質材料からなる略箱状の部材であり、この収容部５４の内部にプローブ１４およびスタンドオフ１６が収容される。この収容部５４の一側面には、プローブケーブル１３を挿通させるための切り欠き５４ａが形成されている。鍔部５６は、収容部５４の周縁から外側に向かって延びる平板部材であり、収容部５４と一体成形されている。
【００２９】
プローブ１４およびスタンドオフ１６を収容した貼着用金具５２は、粘着テープ５８により体表７０に貼着される。粘着テープ５８の形状や種類等は限定されないが、本実施形態では、中央部に貫通孔が形成された略矩形の粘着テープ５８を使用している。癒合診断の際には、この貫通孔に貼着用金具５２の収容部５４を挿通させて貼着用金具５２の鍔部５６を体表７０に貼着する。これにより、被験者の体表７０に対する貼着用金具５２の相対位置、ひいては、体表７０に対するプローブ１４の位置が保持される。
【００３０】
ただし、ここで、説明した貼着具１８は、あくまで一例であり、プローブ１４を被験者の体表７０に貼着でき得る部材であれば、当然、他の部材でもよい。例えば、本実施形態では、貼着専用の金具を用いているが、かかる金具を用いずに、粘着テープ５８のみで直接、プローブ１４を体表７０に貼着してもよい。
【００３１】
図４は、短下肢装具２０の斜視図である。短下肢装具２０は、足首周辺の運動機能が麻痺した人の歩行動作等を補助するために使用される医療具であり、歩行時における足（足首より下側の部位）の垂れ下がりを防止する装具である。この短下肢装具２０は、図４に示す通り、脹脛から踵、足底に沿う形状の部材である。例えるなら、長靴のうち、前半分を除いたような形状である。この短下肢装具２０は、硬質プラスチック等の硬質材料からなる。
【００３２】
この短下肢装具２０の一側面には複数の装着バンド６２が（図４では見易さのため一つのみを図示）、他側面のうち装着バンド６２と対応する部分にはオスの面ファスナがそれぞれ設けられている。装着バンド６２は、当該短下肢装具２０を被験者の下肢に固定するための固定部材として機能する。装着バンド６２は、その一端が短下肢装具２０の側面に固着されており、他端が自由端となっている帯状部材である。この装着バンド６２の自由端部には、メスの面ファスナ６４が設けられており、短下肢装具２０の側面に設けられたオスの面ファスナ６６に対して着脱自在となっている。
【００３３】
短下肢装具２０を被験者の下肢に装着する際には、図２に示すように、短下肢装具２０に被験者の下肢を乗せ、その状態で、当該下肢を装着バンド６２で締め付ける。そして、装着バンド６２の面ファスナ６４を短下肢装具２０の他側面に設けられた面ファスナ６６に取り付け、その状態を維持する。これにより、短下肢装具２０が被験者の下肢に固定される。
【００３４】
この短下肢装具２０が装着された場合、足首の屈曲角度（下腿４０と足平４２とがなす角度）が固定され、被験者の足首の屈曲動作が規制される。したがって、短下肢装具２０および装着バンド６２は、被験者の足首の屈曲動作を規制する規制手段として機能する。かかる短下肢装具２０および装着バンド６２を用いて、足首の屈曲動作を規制する理由について説明する。
【００３５】
図５は、折骨７２の癒合診断の様子を示したイメージ図である。癒合診断の際には、被験者を歩行させることにより折骨７２に荷重を付加するとともに、体表７０に貼着されたプローブ１４で折骨７２に対して超音波を送受波する。折骨７２の表面のうち、超音波を受ける点がトラッキングポイントとなる。超音波診断装置１０の本体部１１は、得られたエコー信号に基づいて、トラッキングポイントの位置を算出し、荷重付加による当該トラッキングポイントの変位量、さらには、折骨７２の傾斜量を算出する。医師等の診断者は、算出された傾斜量等に基づいて折骨７２の癒合度合いを診断する。すなわち、折骨７２は、癒合度合いが高いほど、荷重に対する傾斜量が小さくなる。したがって、荷重を付加した際に生じる折骨７２の傾斜量が一定値より小さい場合には、折骨７２が完治されたと判断できる。
【００３６】
つまり、折骨７２の癒合診断においては、折骨７２の傾斜量が正確に算出されることが必要となる。傾斜量を正確に算出するためには、折骨７２に対するプローブ１４の相対位置関係が常に一定であり、折骨７２におけるトラッキングポイントの位置が不変であることが必要である。しかしながら、既述したように、プローブ１４は、体表７０に貼着されている。そのため、体表７０に対する相対位置関係は維持されるものの、折骨７２に対する相対位置関係は維持されていないという問題がある。
【００３７】
癒合診断の際には、被験者を歩行運動させるが、このとき、下肢の筋肉は伸縮し、この筋肉の伸縮に応じて体表７０も伸縮する。その結果、体表７０に貼着されているプローブ１４と折骨７２との相対位置がずれるという問題がある。これについて、図６を用いて説明する。
【００３８】
図６は、歩行時におけるプローブ１４と折骨７２との位置関係を模式的に示した図である。歩行時において、被験者の下肢は、図６Ａ〜Ｄの動きを繰り返す。すなわち、下腿４０は、略垂直の状態（Ａ）から、徐々に前方に傾き、重心が前方に移動する（Ｂ）。続いて、下腿４０全体を持ち上げて足底を地面から離し、下腿４０全体を前方に移動させる（Ｃ）。そして、下腿４０を前方に突き出すとともに徐々に下腿４０を下ろして、足平４２を所定位置に着地させる（Ｄ）。足平４２が着地すれば、再び、既述のＡ〜Ｄの動作を繰り返す。
【００３９】
この歩行動作の際、被験者の足首４４は、適宜、屈曲していることが分かる。この足首４４の屈曲運動には、脹脛の筋肉（腓腹筋）や脛の筋肉（前けい骨筋）などが関与しており、足首屈曲の際には、これら筋肉が伸縮する。そして、筋肉の伸縮に伴い、下腿４０の体表７０も伸縮する。その結果、当該体表７０に貼着されたプローブ１４と折骨７２との相対位置関係がずれてしまう。
【００４０】
例えば、下腿４０が略垂直の状態（Ａ）において、脛の体表７０に貼着されたプローブ１４は所定のトラッキングポイントＰに超音波を送受波する。この状態から下腿４０を前方に傾斜（Ｂ）させると、下腿４０と足平４２との角度αが小さくなるように足首を屈曲させるために筋肉および体表７０が収縮し、プローブ１４と折骨７２の相対位置関係がずれる。その結果、最初に超音波を送受波した点Ｐとは異なる点に超音波を送受波することになる。換言すればトラッキングポイントの位置がずれてしまう。同じように、一度、持ち上げた下腿４０を地面に下ろす際（Ｄ）には、下腿４０と足平４２との角度αが大きくなるように足首を屈曲させるために脛の筋肉および体表７０は伸張する。その場合も、プローブ１４と折骨７２の相対位置関係がずれ、トラッキングポイントの位置ずれが生じる。その結果、歩行時における折骨７２の傾斜量を正確に算出することができず、ひいては、正確な癒合診断ができなかった。
【００４１】
ここで、被験者を歩行させるのは、下肢に荷重を付加するためである。したがって、被験者を歩行させずに、別の手段で荷重を付加、例えば、静止している下肢に所定重量の錘を載置する等の方法も考えられる。かかる方法によれば、体表の伸縮を防止でき、プローブ１４と折骨７２との相対位置関係のズレを防止できる。しかしながら、本来、折骨の癒合診断は、被験者が日常生活を営めるか否か、換言すれば、松葉杖やギブス等の補助手段無しで歩行できるか否かを判断するために行われる。かかる診断を行うためには、折骨に対して、歩行時にかかる荷重と同等の荷重を付加し、その際の折骨の傾斜量等をみる必要がある。歩行時にかかる荷重は、被験者の体重や歩行の癖などによって適宜異なるため、診断者で推測することは困難である。その結果、臨床により適した癒合診断を行うためには、被験者を歩行させながら、超音波を送受波することが必要となる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、歩行時における足首の屈曲動作、ひいては、体表の動きを規制するために、短下肢装具２０を用いている。短下肢装具２０は、既述したように、被験者の脹脛から足底にかけて沿う形状をしており、癒合診断の際には、この短下肢装具２０を被験者の下肢に密着固定させている。この場合、屈曲動作、換言すれば、足平４２および下腿４０の角度αを変えようとしても、短下肢装具２０により、その動きが規制される。その結果、プローブ１４が貼着された体表７０の動きが規制され、プローブ１４と折骨７２との相対位置変動が防止される。そして、これにより、より正確な癒合診断が可能となる。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、被験者を歩行させても、プローブ１４が貼着された体表７０の動きが規制されるため、プローブ１４と折骨７２との相対位置関係が維持される。その結果、臨床に適した癒合診断をより正確に行うことができる。
【００４４】
次に、他の実施形態について、図７を用いて説明する。図７は、他の実施形態である超音波診断装置を用いて折骨の癒合診断を行っている様子を示す図である。この超音波診断装置では、足首の屈曲動作を規制する規制手段として、短下肢装具２０に代えてステッパ８０を用いている。
【００４５】
ステッパ８０は、被験者の二つの足平４２が載置される二つの可動台８２を備えている。各可動台８２は、その一端から回転アーム８４が延設されており、回転アーム８４の他端は回転軸８６に接続されている。二つの可動台８２は、この回転軸８６を中心として互い違いに昇降動作（回転動作）できるようになっている。
【００４６】
なお、既述した通り、可動台８２の昇降動作は、回転軸８６を中心とする回転動作である。したがって、可動台８２は、昇降動作の際に、その傾斜角も変化することになる。具体的には、後に詳述するように、下腿４０と可動台８２とがなす角度が常にほぼ一定となるように傾斜角が変化する。
【００４７】
可動台８２の内部にはロードセル２２が設けられており、被験者の下肢に付加された荷重を計測できるようになっている。これについて、図８を用いて説明する。図８は、可動台８２の分解斜視図である。可動台８２は、肉厚のベース部材９６を備えており、その上側に、肉薄のロードセル取り付け板９８が接続される。ロードセル取り付け板９８には、複数のロードセル２２が固着されており可動台８２に付加された荷重、換言すれば、被験者の下肢に付加された荷重を計測できるようになっている。このロードセル取り付け板９８の上側にはさらに、当該取り付け板９８全体を覆える大きさの平板１００が載置される。かかる平板１００を設けることで、可動台８２に付加された荷重を均等に分散することができ、各ロードセル２２で均等な荷重を計測することができる。さらに、平板１００の上側には、すべり止め板１０２が固着され、足底設置時のすべりを防止している。
【００４８】
複数のロードセル２２で計測された荷重は、超音波診断装置１０の本体部１１に設けられた骨診断部３２に送られる。骨診断部３２は四つのロードセル２２で検出された荷重値に基づいて、下肢に付加された荷重値を算出する。
【００４９】
ステッパ８０は、さらに、被験者が体の一部を預けることができるバー９０も備えている。バー９０は、被験者の腰の半周囲を囲むように延びている。このバー９０は、ベース９４から延びる２本のポール９２で支えられており、バランスを崩した被験者が寄りかかれるようになっている。かかるバー９０を設けることで、被験者の転倒等を防止でき、より安全に折骨癒合診断ができる。
【００５０】
次に、このステッパ８０による足首の屈曲動作の規制について図９を説明する。図９は、ステッパ８０を用いて足踏み動作をした際の足首の様子を示すイメージ図である。通常の歩行動作（図６参照）と同様に、ステッパ８０を用いた足踏み動作の際にも、下腿４０は、前方傾斜、略垂直状態、後方傾斜、略垂直状態を繰り返す（図９Ａ〜Ｄ）。一方、通常の歩行動作と異なり、足平４２は、常に可動台８２により支持されている。そのため、通常の歩行動作と異なり、足平４２の垂れ下がり（図６Ｄの状態）が生じることがない。さらに、可動台８２は、下腿４０の傾斜に応じて、その上面の傾斜角が変化する。換言すれば、下腿４０と可動台８２とのなす角度は、常に略９０度で保たれる。そして、かかる可動台８２で支持された足平４２も、また、下腿４０に対する角度が常にほぼ一定に保たれる。その結果、足首の屈曲動作は規制された状態となり、体表の動きを低減することができる。
【００５１】
また、ステッパ８０を用いた歩行動作の場合、歩行動作時（足踏み動作時）における衝撃が吸収される。すなわち、通常の歩行動作の場合、持ち上げた足平４２を床面に着地させる際に、多少の衝撃を受ける。かかる衝撃は、体表に貼着されたプローブ１４の位置ずれの原因となる。一方、ステッパ８０の場合、足底は、常に、可動台８２で支持されている。そのため、持ち上げた足平を下ろしても、下腿４０は殆ど衝撃を受けない。その結果、プローブ１４の位置が保持され、結果として、より正確な癒合診断が可能となる。
【００５２】
つまり、ステッパ８０を規制手段として用いた本実施形態でも、第一実施形態と同様に、足首を屈曲させることなく歩行（足踏み）ができる。その結果、プローブ１４と折骨７２との相対位置関係を維持でき、これにより、より正確な癒合診断が可能となる。また、かかるステッパ８０を用いた場合、常に同じ条件で歩行動作（足踏み）を行うことができる。すなわち、各下腿の持ち上げ量や踏み込み量を常に一定にできる。その結果、何度でも、再現性の高い癒合診断を行うことができる。
【００５３】
なお、ここで説明したステッパは、一例であり、足首の屈曲動作を規制でき得るステッパ（足踏み装置）であれば、その構成は適宜変更されてもよい。したがって、本実施形態のように可動台８２が回転動作するものではなく、単純に垂直上下方向に昇降するタイプのステッパでもよい。かかるステッパによれば、足踏み動作時に、下腿の角度は殆ど変化せず、結果として、足首の屈曲動作を効率的に規制することができる。
【００５４】
図１０は、他の実施形態である超音波診断装置を用いて癒合診断を行う様子を示す図である。この超音波診断装置では、足首の屈曲動作を規制する規制手段として、短下肢装具２０およびステッパ８０の両方を用いている。
【００５５】
すなわち、癒合診断の際、被験者は、その下肢に短下肢装具２０が装着される。そして、被験者は、この短下肢装具２０が装着された状態で、ステッパ８０の可動台８２に乗り、足踏み動作を開始する。このとき、足首の屈曲動作は、短下肢装具２０およびステッパ８０の両方によって規制されることになる。そのため、いずれか一方のみを使用したときに比べて、より確実に、屈曲動作が規制される。その結果、プローブ１４と折骨との相対位置関係がより確実に維持され、より正確な癒合診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態である超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】超音波診断装置による折骨の癒合診断の様子を示す図である。
【図３】貼着具の一例を示す分解斜視図である。
【図４】短下肢装具の斜視図である。
【図５】癒合診断時におけるプローブと折骨との位置関係を示す図である。
【図６】歩行時におけるプローブと折骨との位置関係を示す図である。
【図７】他の実施形態である超音波診断装置による折骨の癒合診断の様子を示す図である。
【図８】可動台の分解斜視図である。
【図９】ステッパでの足踏み動作時におけるプローブと折骨との位置関係を示す図である。
【図１０】他の実施形態である超音波診断装置による折骨の癒合診断の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  超音波診断装置、１１  本体部、１２  プローブユニット、１４  プローブ、１６  スタンドオフ、１８  貼着具、２０  短下肢装具、２２  ロードセル、４０  下腿、４２  足平、４４  足首、５２  貼着用金具、５８  粘着テープ、７０  体表、７２  折骨、８０  ステッパ、８２  可動台、Ｐ  トラッキングポイント。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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