(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、
前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、
前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、
前記位置調整手段が、
前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、
前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、
前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて、前記基板に沿って前記第１の当接部と反対方向に前記第２の当接部を移動させるための連動駆動機構とを備えていることを特徴とする骨評価装置。
【請求項２】
評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、
前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、
前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、
前記位置調整手段が、
前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、
前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、
前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する第１の付勢部材と、
前記基板に対して前記第１の当接部の反対側にあって、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に離れた複数の位置同士の前記基板からの距離が異なるものとなるように前記基板に対して傾いた表面を有しており、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動する傾斜部材と、
前記基板を前記傾斜部材とは反対側に向けて付勢する第２の付勢部材と、
前記基板が前記第２の付勢部材の付勢力に抗して変位したときに前記傾斜部材の前記表面と当接する固定部材とを備えていることを特徴とする骨評価装置。
【請求項３】
評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、
前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、
前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、
前記位置調整手段が、
前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、
前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、
前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する第１の付勢部材と、
前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて、前記基板に沿って前記第１の当接部と反対方向に前記第２の当接部を移動させるための連動駆動機構と、
前記基板に対して前記第１の当接部の反対側にあって、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に離れた複数の位置同士の前記基板からの距離が異なるものとなるように前記基板に対して傾いた表面を有しており、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動する傾斜部材と、
前記基板を前記傾斜部材とは反対側に向けて付勢する第２の付勢部材と、
前記基板が前記第２の付勢部材の付勢力に抗して変位したときに前記傾斜部材の前記表面と当接する固定部材とを備えていることを特徴とする骨評価装置。
【請求項４】
前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフをさらに備えており、
前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方をマニュアル操作によって移動させることができることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の骨評価装置。
【請求項５】
前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフと、
前記基板が前記被検体を支持しているかどうかを検知する検知手段と、
前記基板が前記被検体を支持していることを前記検知手段が検知すると、前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方を自動的に移動させる駆動手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の骨評価装置。
【請求項６】
前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフと、
マニュアル操作によってオンオフの切換が可能なスイッチと、
前記スイッチがオンに切り換えられると、前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方を自動的に移動させる駆動手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の骨評価装置。
【請求項７】
前記被検体が一方の足であり、前記スイッチが他方の足で踏むことが可能なように設けられたペダル型スイッチであることを特徴とする請求項６に記載の骨評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨評価装置、特に骨粗鬆症（こつそしょうしょう）などの診断に利用される骨評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
踵骨中に超音波やＸ線などの測定波を透過させ、骨中における測定波の伝播速度（ＳＯＳ：Speed Of Sound）や減衰係数（ＢＵＡ：Broad-band Ultrasound Attenuation）により骨の特性（骨塩密度など）を定量測定するという技術が、骨粗鬆症などの診断に多く用いられている。このような技術を利用した装置としては、水槽に踵を入れて測定する水浸法と、ドライ方式とがあり、簡便性の観点からはドライ方式が好まれる。これらいずれの方式であっても、被検者の足（被検体）を載置する足置き台を有し、その足置き台上に、評価対象となる被検者の踵骨に対して測定波を投射し、また踵骨を透過後の測定波を検出する、一対の振動子を備えた装置が一般に使用されている。この一対の振動子は対向配置されており、被検体に密着させるよう少なくとも一方が可動なスタンドオフをそれぞれ備えている。踵骨が一対の振動子間にある状態で測定波を踵骨に投射すると、測定波は踵骨を透過する際、その骨塩量に応じた速度で伝播する。そして踵骨透過後の測定波を検出器より検出し、測定波の伝播速度（ＳＯＳ）や減衰係数（ＢＵＡ）を算出してそれらの値から踵の骨塩量が得られる。
【０００３】
踵の骨塩量を測定する際、測定波を正確な位置に投射させることが不可欠であるが、踵骨の位置は被検者によって変わるため、測定波の投射位置を適宜調整する必要がある。この調整をせずに測定波を投射すると、測定波は踵骨から外れて反射・散乱などを起こし、評価の信頼性が低下してしまうという問題がある。そこで踵骨の位置に合わせて測定波を走査して位置調整するという方法があるが、この方法では測定波を走査させるための副次的機構が必要となって装置が複雑化し、また、位置の決定に人為的判断を伴うという問題がある。
【０００４】
上記以外に、足置き台上に設置するための足置き板を複数用意し、足のサイズに合わせて足置き板を適宜選択し、対向配置した振動子の位置決めを行う技術や、足のサイズを測定する測定機構を装置に備え、測定により得られた足のサイズに合わせて踵骨に測定波を投射する振動子の位置決めを行う技術などが知られている。しかしながら、上記足置き板を足のサイズに応じて交換する技術では交換するという作業上の煩雑さを伴い、複数の足置き板の管理も容易でない。一方、足のサイズを測定して振動子の位置決めを行う技術については、測定機構を備えるため、装置の構造や制御が複雑になるという問題がある。
【０００５】
このような問題に鑑みて、特開２００１−２７６０７３号公報には、足を載置する足置き台を可動式として、足置き台を操作するレバーなどの機構を装置に備えるという技術が開示されている。この技術によると、足置き台を可動式としたことで足置き板の交換などの必要もなくなり、測定機構を備えないため装置が簡略化される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記公報の技術では、被検者は、先ず足置き台に足を載置し、足のサイズが確認された後、一旦足を足置き台から外す。その後被検者又はその他の操作者が足のサイズに応じてレバーなどで足置き台を操作して移動させ、被検者の足サイズに適した配置となった足置き台に、被検者は再び足を置き、踵骨に対して測定波が投射される。このように、上記公報の技術によると、被検者が足置き台に足を載置する作業を２回行う必要があり、またレバーなどで足置き台を操作するという作業が必要となるため、作業が煩雑になるだけでなく迅速な測定を行うことができない。これは、多数の被検体の測定がまとめて行われる集団測定の場合において特に問題となる。
【０００７】
また、測定波として超音波を用いる骨評価装置には、超音波送受器間に空気が介在しないように被検体に密着させられる、超音波を透過するスタンドオフと称される一対の部材が設けられている。通常、一対のスタンドオフのいずれか一方は、被検者又は被検者以外の操作者が測定開始前に骨評価装置に設けられたダイヤルを回すと、足を両側から挟持するような位置に移動する。しかしながら、ダイヤルを回す作業は被検者にとっては勿論、被検者以外の者にも煩雑な作業である。特に、床付近に設置された骨評価装置に片方の足を載置している被検者にとっては、かなり無理な姿勢をとってダイヤルを回さねばならないため、苦痛を伴う作業となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、被検体のサイズに拘わらずに煩雑な作業を要することなく迅速な骨評価を行うことが可能な骨評価装置を提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、煩雑な作業を要することなく測定開始前に一対のスタンドオフに被検体を挟持させることができる骨評価装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の骨評価装置は、評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、前記位置調整手段が、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて、前記基板に沿って前記第１の当接部と反対方向に前記第２の当接部を移動させるための連動駆動機構とを備えている。
【００１１】
上記構成によると、被検体が基板に支持されると、骨の適切な位置へと測定波が投射されるように測定波送受器に対する骨の位置が被検体のサイズに応じて自動的に調整されるため、測定開始前に予め被検体のサイズを計測したり、レバーなどを操作する必要がない。従って、被検体がどのようなサイズであったとしても、煩雑な作業を要することなく迅速な骨評価が可能となる。
【００１２】
なお、本明細書において「測定波送受器」とは測定波の送信だけを行うもの、受信だけを行うもの、送受信の両方を行うもののいずれをも含んでいるとする。
【００１３】
【００１４】
さらに、第１の当接部と第２の当接部とが測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に互いに逆方向に移動するので、第１の当接部の移動量に対する第２の当接部の移動量を適宜設定しておくことで、被検体のサイズが変わっても、これらの間に挟まれた被検体に含まれる評価対象となる骨の、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向についての測定波送受器に対する位置を不変なものとすることができる。従って、第１の当接部及び第２の当接部の初期位置を適切に設定しておけば、被検体がどのようなサイズであったとしても、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部及び第２の当接部を移動させることができる。
【００１５】
また、付勢部材によって第１の当接部が第２の当接部側に付勢されるので、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。そして、第１の当接部及び第２の当接部の間から被検体が取り除かれると、第１の当接部及び第２の当接部は付勢部材の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。そのため、これらの位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００１６】
請求項２の骨評価装置は、評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、前記位置調整手段が、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する第１の付勢部材と、前記基板に対して前記第１の当接部の反対側にあって、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に離れた複数の位置同士の前記基板からの距離が異なるものとなるように前記基板に対して傾いた表面を有しており、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動する傾斜部材と、前記基板を前記傾斜部材とは反対側に向けて付勢する第２の付勢部材と、前記基板が前記第２の付勢部材の付勢力に抗して変位したときに前記傾斜部材の前記表面と当接する固定部材とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
上記構成によると、被検体が基板に支持されると、骨の適切な位置へと測定波が投射されるように測定波送受器に対する骨の位置が被検体のサイズに応じて自動的に調整されるため、測定開始前に予め被検体のサイズを計測したり、レバーなどを操作する必要がない。従って、被検体がどのようなサイズであったとしても、煩雑な作業を要することなく迅速な骨評価が可能となる。さらに、第１の当接部が測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に移動すると、基板に対して第１の当接部の反対側にある傾斜部材も第１の当接部と同じ方向または逆方向に移動する。そして、傾斜部材が移動するに連れてその表面から固定部材までの距離が変化（増加又は減少）する。第１の当接部及び傾斜部材の移動量は被検体のサイズによって決まるので、傾斜部材の表面から固定部材までの距離も被検体のサイズによって決まることになる。従って、第１の当接部が測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に移動させられてから基板が固定部材側に移動させられると、被検体のサイズに応じた距離だけ基板が移動してから傾斜部材の表面が固定部材に当接し、基板の固定部材側への移動は止まる。そのため、第１の当接部の移動量に対する傾斜部材の移動量及びその表面の傾斜形状を適宜設定しておくことで、被検体のサイズが変わっても、基板に支持された被検体に含まれる評価対象となる骨の、基板と直交する方向についての測定波送受器に対する位置を不変なものとすることができる。従って、第１の当接部及び傾斜部材の初期位置を適切に設定しておけば、被検体がどのようなサイズであったとしても、基板と直交する方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部を移動させることができる。
【００１８】
また、第１の付勢部材によって第１の当接部が第２の当接部側に付勢されるので、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。そして、第２の付勢部材によって基板が傾斜部材とは反対側に向けて付勢されるので、基板を傾斜部材側に移動させる力が取り除かれると、基板は第２の付勢部材の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。同様に、第１の当接部及び第２の当接部の間から被検体が取り除かれると、第１の当接部、第２の当接部及び傾斜部材は第１の付勢部材の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。そのため、これらの位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００１９】
請求項３の骨評価装置は、評価対象となる骨を含む被検体を支持する基板と、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨に対して測定波を投射し、前記骨を透過した測定波を検出するための一対の測定波送受器と、前記測定波が前記骨の適切な位置に投射されるように、前記基板に支持された前記被検体に含まれる前記骨の前記測定波送受器に対する位置を、前記被検体のサイズに応じて自動的に調整する位置調整手段とを備えており、前記位置調整手段が、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動可能であって、前記被検体の一端を当接させるための第１の当接部と、前記基板に対して前記第１の当接部と同じ側にあり、前記被検体の他端を当接させるための第２の当接部と、前記第１の当接部を前記第２の当接部側に付勢する第１の付勢部材と、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて、前記基板に沿って前記第１の当接部と反対方向に前記第２の当接部を移動させるための連動駆動機構と、前記基板に対して前記第１の当接部の反対側にあって、前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に離れた複数の位置同士の前記基板からの距離が異なるものとなるように前記基板に対して傾いた表面を有しており、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の当接部が移動するのにつれて前記測定波の投射方向と直交し且つ前記基板に沿った方向に移動する傾斜部材と、前記基板を前記傾斜部材とは反対側に向けて付勢する第２の付勢部材と、前記基板が前記第２の付勢部材の付勢力に抗して変位したときに前記傾斜部材の前記表面と当接する固定部材とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
上記構成によると、被検体が基板に支持されると、骨の適切な位置へと測定波が投射されるように測定波送受器に対する骨の位置が被検体のサイズに応じて自動的に調整されるため、測定開始前に予め被検体のサイズを計測したり、レバーなどを操作する必要がない。従って、被検体がどのようなサイズであったとしても、煩雑な作業を要することなく迅速な骨評価が可能となる。さらに、第１の当接部と第２の当接部とが測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に互いに逆方向に移動するので、第１の当接部の移動量に対する第２の当接部の移動量を適宜設定しておくことで、被検体のサイズが変わっても、これらの間に挟まれた被検体に含まれる評価対象となる骨の、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向についての測定波送受器に対する位置を不変なものとすることができる。従って、第１の当接部及び第２の当接部の初期位置を適切に設定しておけば、被検体がどのようなサイズであったとしても、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部及び第２の当接部を移動させることができる。
【００２１】
また、第１の当接部が測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に移動すると、基板に対して第１の当接部の反対側にある傾斜部材も第１の当接部と同じ方向または逆方向に移動する。そして、傾斜部材が移動するに連れてその表面から固定部材までの距離が変化（増加又は減少）する。第１の当接部及び傾斜部材の移動量は被検体のサイズによって決まるので、傾斜部材の表面から固定部材までの距離も被検体のサイズによって決まることになる。従って、第１の当接部が測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向に移動させられてから基板が固定部材側に移動させられると、被検体のサイズに応じた距離だけ基板が移動してから傾斜部材の表面が固定部材に当接し、基板の固定部材側への移動は止まる。そのため、第１の当接部の移動量に対する傾斜部材の移動量及びその表面の傾斜形状を適宜設定しておくことで、被検体のサイズが変わっても、基板に支持された被検体に含まれる評価対象となる骨の、基板と直交する方向についての測定波送受器に対する位置を不変なものとすることができる。従って、第１の当接部及び傾斜部材の初期位置を適切に設定しておけば、被検体がどのようなサイズであったとしても、基板と直交する方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部を移動させることができる。
【００２２】
つまり、請求項３によると、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向と基板に直交する方向との両方向について被検体の位置調節が可能であるので、被検体に含まれる骨の位置をより正確に調整することができる。
【００２３】
さらに、第１の付勢部材によって第１の当接部が第２の当接部側に付勢されるので、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。そして、第２の付勢部材によって基板が傾斜部材とは反対側に向けて付勢されるので、基板を傾斜部材側に移動させる力が取り除かれると、基板は第２の付勢部材の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。同様に、第１の当接部及び第２の当接部の間から被検体が取り除かれると、第１の当接部、第２の当接部及び傾斜部材は第１の付勢部材の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。そのため、これらの位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００２４】
請求項４の骨評価装置は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフをさらに備えており、前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方をマニュアル操作によって移動させることができることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によると、測定開始前に予めスタンドオフをマニュアル操作で移動させて被検体を両側から挟持させる装置において、請求項１〜３の発明がもたらす効果を得ることができる。
【００２６】
請求項５の骨評価装置は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフと、前記基板が前記被検体を支持しているかどうかを検知する検知手段と、前記基板が前記被検体を支持していることを前記検知手段が検知すると、前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方を自動的に移動させる駆動手段とをさらに備えていることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によると、基板が被検体を支持していることが検知されると、被検体を両側から挟持するようにスタンドオフが自動的に移動するため、被験者又はその他の者にダイヤルを回させるなどの煩雑な作業を行わせる必要がないばかりか、スタンドオフを移動させるために被験者又はその他の者がマニュアル操作を行う必要がなくなるため、被験者などの操作負担が大幅に軽減される。
【００２８】
請求項６の骨評価装置は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記一対の測定波送受器のそれぞれに設けられ、相互の間隔が可変であり、前記測定波が透過可能且つ前記被検体に対して押し付け可能な一対のスタンドオフと、マニュアル操作によってオンオフの切換が可能なスイッチと、前記スイッチがオンに切り換えられると、前記被検体が前記測定波の投射方向の両側から前記一対のスタンドオフによって挟持されるよう、前記一対のスタンドオフのうち少なくとも一方を自動的に移動させる駆動手段とをさらに備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によると、マニュアル操作によってスイッチがオンに切り換えられると、被検体を両側から挟持するようにスタンドオフが自動的に移動するため、被験者又はその他の者にダイヤルを回させるなどの煩雑な作業を行わせる必要がなくなる。また、被検体が確実に基板に支持されていることを被験者又はその他の者が目視確認してからマニュアル操作によってスタンドオフの移動を開始させることができるので、測定結果の信頼性を高めることができる。
【００３０】
請求項７の骨評価装置は、請求項６において、前記被検体が一方の足であり、前記スイッチが他方の足で踏むことが可能なように設けられたペダル型スイッチであることを特徴としている。
【００３１】
上記構成によると、一方の足が基板に支持された被検者が他方の足でペダル型スイッチを踏むことでこれをオンに切り換えることができる。従って、スタンドオフの移動を開始させるに当たって、被験者に無理な姿勢を強いることがなくなり、しかも被験者が容易にスイッチのオンオフを切換可能となるので、被検者以外の操作者が事実上不要となる。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
本実施形態に係る骨評価装置は、特に骨粗鬆症などの診断に利用され、被検者の踵骨を評価対象として超音波を踵骨中に透過させ、踵骨中における超音波の伝播速度や減衰係数により骨の特性（骨塩密度など）を定量測定するものである。先ず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る骨評価装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る骨評価装置を上面から見た模式的な構造図である。図２は、図１に示す骨評価装置の全体斜視図である。
【００３６】
図１に示す骨評価装置５０には、被検体である足を支持するための基板１が備えられている。図１に示す基板１において、足３０（図４参照）のつま先は紙面下側、踵は紙面上側に配置される。基板１のつま先が配置される部分には、つま先を当接させるためのつま先ブロック２、一方、踵を当接させる部分には基板１の平面部分から略垂直に立ち上がった直立板１ａが設けられている。また図示されていないが、骨評価装置５０の筐体内には、被検体である足３０が基板１に載置されたかどうかを検知するセンサが内蔵されている。
【００３７】
基板１の長さ方向の両側には、図２に示すように、側壁が設けられている。この両側壁における基板１に足を載置したとき踵骨が配置される位置からは、側壁から踵骨部分にかけて縮径された円形断面を有する一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂが突出している。この一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂは、基板１面より高い位置にそれぞれ軸心を同一にして対称配置されている。また、一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂの踵骨部分を押し付ける面は超音波投射方向に直交する平面である。
【００３８】
一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂのそれぞれには、図１に示すように、タンク６２ａ，６２ｂが隣接配置され、タンク６２ａ，６２ｂのそれぞれには超音波送受器６０ａ，６０ｂが内蔵されている。本実施形態では、図１において紙面左側に位置する超音波送受器６０ａが評価対象となる踵骨に対して超音波を投射し、紙面右側に位置する超音波送受器６０ｂが踵骨を透過した超音波を検出する構成である。超音波を投射する側のタンク６２ａには、水などの超音波透過性流体が注入され密閉状態にされている。
【００３９】
超音波送受器６０ａから投射された超音波は、一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂを透過する。超音波を透過可能に構成されたスタンドオフ６１ａ，６１ｂの材料としては、超音波透過性に優れ、且つタンク６２ａに注入されている超音波透過性流体（水など）とは異なる音響インピーダンスを有するアクリル、エポキシ、ウレタン及びシリコンなどの各種樹脂を使用するのが好ましい。一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂによる足の踵骨部分への押し付けに際して、その押し付け面の変形を少なくするという観点からは、スタンドオフ６１ａ，６１ｂを硬質材料のアクリル樹脂で成形するのが特に好ましい。
【００４０】
基板１と隣接する装置５０の上面には、動作確認部８１（図１では破線で示されている）が設けられている。この動作確認部８１内には、測定結果やエラーメッセージをプリントアウトできるプリンタ８０が設けられている。またさらに、電源ランプや測定開始ランプなどを備えてよい。
【００４１】
本実施形態の骨評価装置５０を用いて測定を行うに当たって、先ず被検体である足を基板１に載置し、後に詳述するつま先ブロック２、直立板１ａなどを含む位置調整部により、評価対象である踵骨に対して超音波が適切に投射されるよう足のサイズに応じた位置調整が行われる。位置調整終了後、適切に配置された被検者の足を基板１上に固定してから測定を開始するのが一般的である。
【００４２】
被検者の足を基板１上に固定する場合、上述の一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂにより、足の踵骨部分を超音波投射方向の両側から挟持する。このとき一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂのうち少なくとも一方が移動すればよく、本実施形態においては紙面右側のスタンドオフ６１ｂを固定したまま、紙面左側のスタンドオフ６１ａのみを移動させるものとする。
【００４３】
固定側のスタンドオフ６１ｂ及びそれに隣接するタンク６２ｂや超音波送受器６０ｂは、図２に示す装置５０の基台５１上に取り付けられた図１に示す固定台６５に固設されている。一方、可動側のスタンドオフ６１ａ及びそれに隣接するタンク６２ａや超音波送受器６０ａは、装置５０の基台５１に対して超音波投射方向に移動可能になっている。これら可動側のスタンドオフ６１ａ及びそれに隣接するタンク６２ａや超音波送受器６０ａを移動可能とするため、タンク６２ａに隣接した位置にモータ７０が配置されている。また、図１に示すように、タンク６２ａのモータ７０と反対側は、両端を固定台６６ａ、６６ｂによって基台５１（図２参照）に固設され、タンク６２ａの長さ方向に沿って配置されたガイドシャフト７１によって、軸方向移動可能に保持されている。
【００４４】
モータ７０は、基板１に内蔵されたセンサにより足が基板１に載置されたと検知されると、一定時間後に駆動する。このモータ７０の駆動により、１対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂの相互の間隔は可変となる。つまり、モータ７０が駆動すると、タンク６２ａは軸方向に対向するスタンドオフ６１ｂ側に移動開始し、タンク６２ａの先端に一体に備えられたスタンドオフ６１ａと、対向するスタンドオフ６１ｂとの間隔が狭くなる。その後スタンドオフ６１ａは足の踵骨部分に接触し、対向するもう一方のスタンドオフ６１ｂと共に、被検体である足を超音波の投射方向の両側から挟持し、固定する。
【００４５】
なお、スタンドオフ６１ａが一定トルクで停止するように、モータ７０による駆動機構にトルクリミッタを設けるのが好ましい。また、測定終了後に足が自由に解放されるよう、測定が終了したと判断されると自動的にスタンドオフ６１ａがもう一方のスタンドオフ６１ｂとは反対側に移動するようモータ７０を駆動させるのが好ましい。
【００４６】
次いで、図３〜図８を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る骨評価装置の評価対象となる踵骨を含む被検者の足（被検体）の位置調整を行う機構について説明する。図３は、図１に示す骨評価装置の被検体の位置調整を行う機構を示す分解斜視図である。図４は、図３の基板に被検体が支持された場合の側面図である。図３及び図４に示す基板１は、評価対象となる踵骨３１を含む足３０を支持するためのものであり、足裏に接する平面部分と、その平面部分の一端から略垂直に立ち上がった足の踵を当接させるための直立板１ａとから構成されている。また、基板１の平面部分には、図３に示すように、足のつま先側の一定範囲において、足の長さ方向にスリット１ｂが形成されている。このスリット１ｂは円柱部材４ａが挿入されるよう円柱部材４ａの大きさに応じた幅に形成されており、円柱部材４ａはスリット１ｂ内でスリット１ｂの細長方向に移動可能となっている。また図４によく示されているように、円柱部材４ａは、被検者のつま先を当接させるため基板１の上面に設置されるつま先ブロック２と接続されている。
【００４７】
つま先ブロック２は、被検者のつま先が当接する部分と、その当接する部分の下端から基板１に沿って延長された部分とから構成され、側面がＬ字型断面になっている。このつま先ブロック２の下面に円柱部材４ａが接続され、つま先ブロック２は、基板１の上面に沿ってスリット１ｂの細長方向に移動可能となっている。
【００４８】
基板１の下方には、基板１に支持された被検体に対して超音波が適切な位置に投射されるよう、被検体である足３０の位置をそのサイズに応じて自動的に調整する位置調整機構２０が形成されている。前述した円柱部材４ａを含むリンク部３は、位置調整機構２０に含まれるものである。リンク部３の動作については図７（ａ），（ｂ）を参照して後述するものとし、先ずはリンク部３の構成について説明する。図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、異なるサイズの足３０ａ，３０ｂが基板１に支持された場合におけるリンク部の平面図である。
【００４９】
図３及び図７（ａ），（ｂ）から分かるように、リンク部３は６つの細長い薄板状の部材（リンク）を有する。６つの部材のうち２つずつが同じ長さで、長いものから順に部材３ｃ，３ｄ、部材３ａ，３ｂ、部材３ｆ，３ｅという構成になっている。部材３ａ及び部材３ｂはそれぞれの一端を上下に重ねて接続され、部材３ａ及び部材３ｂのそれぞれの他端（点Ｘ）は部材３ｃ及び部材３ｄの一端と上下に重なってピンなどで接続されている。そして部材３ｃ及び部材３ｄは図３及び図７（ａ），（ｂ）に示す点Ｏを交点として上下に重なり合いながら交差し、各他端（点Ｙ）において、部材３ｅ及び部材３ｆの一端とそれぞれ上下に重なってピンなどで接続されている。部材３ｅ及び部材３ｆそれぞれの他端もまた、上下に重なってピンなどで接続されている。また、部材３ａ及び部材３ｂの接続部分からは上方に円柱部材４ａ、下方に円柱部材４ｃがそれぞれ延在しており、部材３ｅ及び部材３ｆの接続部分からは上方に円柱部材４ｂが延在している。本実施形態におけるリンク部３の部材３ａ，３ｂと円柱部材４ａ，４ｃとの接続部は、円柱部材４ａ，４ｃを１つの棒材とし、その棒材を部材３ａ，３ｂの重なった部分に貫通させているが、これに限定されるものではない。例えば、部材３ａ，３ｂをピンなどで接続し、２つの円柱部材４ａ，４ｂをそれぞれ部材３ａ，３ｂの接続部上下に接続させてもよい。
【００５０】
上述のようにして互いに接続された６つの部材３ａ〜３ｆによって、図３及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、上方から見ると、リンク部３は点Ｏにおいて２つの大小の菱形が接続されたような形状に形成されている。また、各接続部（円柱部材４ａ，４ｃとの接続部、点Ｘ，Ｏ，Ｙ、円柱部材４ｂとの接続部）において、各部材は円柱部材４ａ，４ｃの延在方向を軸として両方向に回転可能となっている。従って、図７（ａ），（ｂ）に示すように点Ｘを２頂点とする大きい方の菱形、及び点Ｙを２頂点とする小さい方の菱形はそれぞれ形状が可変で、それらの形状によって、基板１の長さ方向における点Ｘと点Ｏとの距離ＸＯ、点Ｙと点Ｏとの距離ＹＯが変化する。
【００５１】
リンク部３の小さい方の菱形の一頂点から上方に延在する円柱部材４ｂは、図３に示すように、基板１の平面部分の直立板１ａ側下面に接続されている。また、基板１の平面部分の下面四隅には、それぞれスライド部５ａが固定されている。各スライド部５ａは、スリット１ｂの細長方向、即ち上述のつま先ブロック２の移動方向に、ガイド５ｂに対してスライド可能となっている。なお、各図に示されていないが、ガイド５ｂの両端にはスライド部５ａの移動を制限するためのストッパを設けるのが好ましい。
【００５２】
スライド部５ａにこれがスライド可能となるように挿入されたガイド５ｂは、つま先ブロック２の移動方向に延在するよう、可動板６の上面の四隅に固定されている。可動板６には、図３に示すように、基板１のスリット１ｂに対応した窓部６ａが形成されている。つまり、スリット１ｂの細長方向の長さと窓部６のその方向の長さとがほぼ同じになっている。本実施形態における窓部６ａの幅は、スリット１ｂの幅より大きいが、円柱部材４ｃが移動できればスリット１ｂと同等の幅でもよい。円柱部材４ｃは、図４によく示されているように、上述の円柱部材４ａと同軸上にあり、リンク部３の一端と可動板６の下側に位置する筒型スライド８とを連結している。つまりリンク部３は、基板１と可動板６との間に配置されながら、各円柱部材４ａ，４ｃによってつま先ブロック２及び筒型スライド８と連結され、円柱部材４ｂによって基板１と連結されている。なお、円柱部材４ａ，４ｃは１つの部材から構成されてもよい。
【００５３】
円柱部材４ｃに接続され、可動板６の下側にある筒型スライド８は、可動板６の下面両側に設けられた２本のガイドレール（各図にはその一方６ｂのみが描かれている）に挿入されることで、これに対してつま先ブロック２の基板１に沿った移動方向にスライド可能になっている。各ガイドレールは、細幅で可動板６の長さよりも短い長さを有し、その長さ方向の両端においてのみ、可動板６の下面に接続されている。つまり、各ガイドレールの両端以外の部分は可動板６の下面に接続されず、図４に示すように、可動板６との間に間隔を設けている。このように間隔を設けているのは筒型スライド８を挿入するためであり、筒型スライド８の移動は、各ガイドレールの可動板６の下面に接続された両端までに制限される。
【００５４】
筒型スライド８にはガイドレール６ｂの延在方向に沿って空洞が形成されているが、その空洞を塞ぐように、筒型スライド８の直立板１ａ側端面には板が設けられており（図示せず）、さらにその板に、引張バネ１１の一端が接続されている。また、引張バネ１１の他端は、図４において示すように、可動板６から下方に延長されたバネ取付板１５に接続されている。引張バネ１１は、筒型スライド８及びこれに取り付けられたつま先ブロック２を直立板１ａ側に付勢するものである。従って、外力が作用していない状態では、つま先ブロック２は基板１に設けられたスリット１ｂの形状によって許容される最も直立板１ａよりに位置している。
【００５５】
筒型スライド８の下面には、図４に示すように、位置決めブロック９が取り付けられている。筒型スライド８の下面に接続された位置決めブロック９の上面は、基板１及び筒型スライド８の下面に対して平行である。一方、位置決めブロック９の下面９ａは、足３０の長さ方向に離れた複数の位置同士の基板１からの距離が異なるものとなるように基板１に対して傾いた表面９ａとなっている。本実施の形態では、図４に示すように、位置決めブロック９の下面９ａは、つま先側から踵側にかけて上昇する直線的な斜面となっている。この位置決めブロック９は、上記のように筒型スライド８に取り付けられており、さらに筒型スライド８は円柱部材４ａ，４ｂによってつま先ブロック２に連結されているので、つま先ブロック２の移動と共にこれと同じ方向に基板１に沿って移動するようになっている。また、位置決めブロック９の下面９ａは、これが下方に移動したときに装置の基台５１に固定されたストッパ１０と当接するようになっている。
【００５６】
ストッパ１０は、本実施形態に係る骨評価装置の基台５１に対して移動しないよう、基台５１上に固設されている。ストッパ１０は、基板１や可動板６の幅方向に沿って延在し、上側へ突出した凸状部１０ａを有する。後述するように、凸状部１０ａは、足３０のサイズに応じて位置決めブロック９の下面９ａの異なる場所と当接する。これら位置決めブロック９及びストッパ１０が互いに当接して滑らないよう、少なくとも位置決めブロック９の下面９ａ及び／又はストッパ１０の凸状部１０ａ表面は、ゴムなどの摩擦係数が大きな材料から形成されるのが好ましい。あるいは、位置決めブロック９の下面９ａにラッチを施すなど、その他様々な方法により、位置決めブロック９及びストッパ１０が互いに当接したとき滑らないようにすればよい。
【００５７】
また、装置の基台５１には、図３に示すように、４つの高さ調整バネ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、１２ｄの一端が固設されている。これら高さ調整バネ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、１２ｄの他端は、可動板６の下面の四隅に固定されている。４つの高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄは、可動板６及び基板１を上側に付勢する。従って、外力が作用していない状態では、基板１は装置の基台５１等の形状によって許容される最も上側に位置している。なお、このとき位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとは離隔している。
【００５８】
図４に示すように被検者の足３０が基板１に載置されると、足３０の重量により図３に示す４つの高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄ（ここでは２つ１２ａ，１２ｂのみが描かれている）が圧縮され、基板１は高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄの付勢力に抗して下方に変位する。そして位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとが当接して、基板１の高さ方向の移動がストップするようになっている。
【００５９】
次いで、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、図３及び図４に示す基板１に載置された足３０の超音波送受器６０ａ，６０ｂに対する位置が自動的に調整される過程について、段階的に説明する。図５（ａ）は、足３０が基板１上に接触していない状態である。基板１や可動板６を基台５１と平行にしてもよいが、ここでは例えば被検者が椅子に座った状態で測定しやすくするため、基板１や可動板６が装置の基台５１に対して少し傾くよう構成されている。この場合、可動板６及び基板１には高さ方向に沿ったガイド（図示せず）が設けられており、装置の基台５１に対する傾きを一定に維持しながら高さ方向に移動可能となっている。また、図５（ａ）に示す足３０が基板１上に接触していない段階において、位置決めブロック９はストッパ１０の踵側斜め上方に離隔した位置にあり、つま先ブロック２は図３に示すスリット１ｂの最も踵側に位置している。
【００６０】
図５（ｂ）は、被検者が足３０の重量をかけずに、つま先でつま先ブロック２を押しつけるように矢印方向に移動させながら基板１上につま先から踵まで足３０の裏面を接触させ、つま先ブロック２と直立板１ａとによって足３０を挟持させた状態である。なお、このとき足３０の重量が基板１にかかっていないことから、高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄはほとんど縮むことなく図５（ａ）と同じ長さのままである。
【００６１】
図５（ａ）に示す段階から図５（ｂ）に示す段階へと移行する過程について、説明する。先ず足３０のつま先でつま先ブロック２を移動させると、つま先ブロック２の移動に伴って、図３及び図７（ａ），（ｂ）に示すリンク部３の大小の菱形は、足３０のサイズに応じてそれぞれ形状が変化し、図５（ａ）と比較して図５（ｂ）における各点Ｘ，Ｏ，Ｙの間隔はいずれも長くなる。また、つま先ブロック２、筒型スライド８、及び引張バネ１１は連結されているので、つま先ブロック２が移動すると引張バネ１１が矢印方向に引張力を受けて伸びる。一方筒型スライド８下面に取り付けられている位置決めブロック９は、図５（ａ）ではストッパ１０の踵側斜め上方にあるが、図５（ｂ）ではストッパ１０の凸状部１０ａの上方に離隔した位置にある。
【００６２】
次に図５（ｃ）は、図５（ｂ）で示した足３０の重量が基板１にかかっていない段階から、さらに基板１に足３０の重量をかけた状態を示す。このとき、つま先ブロック２、リンク部３、筒型スライド８、及び位置決めブロック９の基板１に沿った移動はないものとする。可動板６の下面に設けられた４つの高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄはそれぞれ、足３０の重量及びバネ係数に応じて縮む。高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄが縮むと、それに伴って基板１及び位置決めブロック９が下方に移動し、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとが当接する。この当接によって、位置決めブロック９の下方への移動がストップする。またこのとき、高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄには、可動板６や基板１を上側に付勢する力が生じている。
【００６３】
以上のようにして、本実施形態に係る骨評価装置５０の被検体である足３０は、評価対象となる踵骨３１が超音波の投射位置に適切に配置されるように位置調整される。ここでは、足３０のサイズに応じて足３０における踵骨３１の位置も変化する、という足のサイズと足３０における踵骨３１の位置との相関関係を利用し、足３０のサイズ（つま先ブロック２と基板１の直立板１ａとの間隔）に応じて、踵骨３１の超音波送受器６０ａ，６０ｂに対する位置が自動的に調整されるようになっている。
【００６４】
なお、測定終了後に足３０を基板１から外すと、高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄが可動板６や基板１を上側に、また引張バネ１１がつま先ブロック２を基板１の直立板１ａ側にそれぞれ付勢して、図５（ａ）に示す状態に戻る。また、以上説明した図５（ｂ）においては足３０の重量が基板１にかかっていないが、実際の測定では足３０の重量が基板１にかかる場合が多く、この場合は図５（ｂ），（ｃ）の両方の動きが同時に生じる。
【００６５】
次いで、図６〜図８を参照しつつ、足のサイズが異なる場合における位置調整について説明する。図６（ａ），（ｂ）は、図３の基板１に異なるサイズの被検体が支持された場合を比較した側面図である。踵骨３１ａ，３１ｂにおける適切な測定点から直立板１ａまでの距離Ａ１，Ａ２、及び基板１までの距離Ｂ１，Ｂ２は、足３０ａ，３０ｂのサイズと相関関係があることがわかっている。図６（ａ）に描かれた足３０ａは図６（ｂ）に描かれた足３０ｂよりも大きいので、距離Ａ１，Ｂ１は距離Ａ２，Ｂ２よりも大きい。そこで、リンク部３の大小それぞれの菱形形状を変化させることで超音波送受器６０ａ，６０ｂに対する踵骨３１ａ，３１ｂの基板１の長さ方向における位置を調整すると共に、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとの当接によって踵骨３１ａ，３１ｂの高さ方向における位置を調整する。
【００６６】
先ず、図７（ａ），（ｂ）を参照しつつ、踵骨３１ａ，３１ｂの基板１の長さ方向における位置調整について説明する。リンク部３は、上述のように６つの部材３ａ〜３ｆにより２つの大小の菱形形状に形成され、大きい方の菱形の一頂点から上側に延在している円柱部材４ａは、つま先ブロック２と連結している。従って、被検者の足３０ａ，３０ｂのつま先で引張バネ１１の付勢力に抗してつま先ブロック２を押して移動させるにつれて、円柱部材４ａも引張バネ１１の付勢力と反対方向に移動し、さらにリンク部３の大きい方の菱形の円柱部材４ｂが配置された一頂点も移動する。一方、小さい方の菱形の一頂点に延在している円柱部材４ｂは、基板１の下面に接続されている。これにより、被検者がつま先でつま先ブロック２を押すと、リンク部３の一端はつま先ブロック２と同方向に移動し、リンク部３の他端は基板１の直立板１ａと共につま先ブロック２と反対方向に移動する。
【００６７】
こうしてリンク部３における基板１の長さ方向の両端が相反する方向に移動することで、リンク部３の大小の菱形形状が変形し、大きい方の菱形に含まれる点Ｘと点Ｏとの間隔、及び小さい方の菱形に含まれる点Ｙと点Ｏとの間隔は、足のサイズ（つま先ブロック２と直立板１ａとの間隔）に応じて変化する。つまり図６（ａ），（ｂ）及び図７（ａ），（ｂ）に示す距離ＸＯａと距離ＸＯｂ、距離ＹＯａと距離ＹＯｂはそれぞれ異なり、足３０のサイズの大きい図６（ａ）についての距離ＸＯａ，ＹＯｂが小さい方の図６（ｂ）のものよりも大きい。このようにして、踵骨３１ａ，３１ｂの超音波超音波送受器６０ａ，６０ｂに対する基板１の長さ方向の位置が調整される。
【００６８】
一方、踵骨３１ａ，３１ｂの超音波送受器６０ａ，６０ｂに対するに高さ方向の位置調整は、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとの当接状態による。位置決めブロック９の下面９ａは、図６（ａ）では踵側、図６（ｂ）ではつま先側において、それぞれストッパ１０の凸状部１０ａと当接している。図８（ａ），（ｂ）は、図６（ａ），（ｂ）の部分拡大図であって、図６（ａ），（ｂ）における位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとの当接状態を示す。なお、図８（ａ），（ｂ）において筒型スライド８は装置の基台５１に対して平行でないが、これは図５の場合と同様で、例えば被検者が椅子に座った状態で測定しやすくするためであり、筒型スライド８は装置の基台５１に対して平行であってもなくてもよい。
【００６９】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、位置決めブロック９の下面９ａと装置の基台５１に固設されたストッパ１０の凸状部１０ａとの当接位置によって、筒型スライド８上面から超音波高さまでの距離Ｈａ，Ｈｂが異なる。つまり、位置決めブロック９の下面９ａが基板１の長さ方向においてつま先側から踵側へと上昇するように傾いているため、位置決めブロック９の下面９ａにおけるストッパ１０の凸状部１０ａとの当接部分は踵側になるほど筒型スライド８上面から超音波高さまでの距離が長い（Ｈａ＞Ｈｂ）。図８（ａ）は図８（ｂ）に比べて装置の基台５１から筒型スライド８上面までの距離が短く、基板１の位置が全体として下がっている。しかし、足３０のサイズが大きいほど足裏から踵骨３１までの長さが長い（Ｂ１＞Ｂ２）ので、結果として図８（ａ），（ｂ）における装置の基台５１から踵骨３１ａ，３１ｂの適切な測定位置までの長さは等しくなっている。
【００７０】
ここで、位置決めブロック９は筒型スライド８及びリンク部３を介してつま先ブロック２と連結されているので、足３０のつま先でつま先ブロック２を移動させると、位置決めブロック９も共に同方向に移動する。そして、足３０ａ，３０ｂのサイズに応じて基板１の長さ方向における位置決めブロック９の位置が決定する。その後足３０ａ，３０ｂの重量を基板１にかけると、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとが当接し、その当接状態によって基板１の高さが調整される。
【００７１】
このように、踵骨３１ａ，３１ｂの位置調整は、上述のリンク部３による基板１の長さ方向についての調整と、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとの当接による高さ方向についての調整との相互調整によるものである。なお、位置決めブロック９の下面９ａの傾斜角度は、被検者の足３０ａ，３０ｂのサイズに応じて踵骨３１ａ，３１ｂが超音波の投射位置に配置されるように決定される。
【００７２】
以上に述べたように、本実施形態に係る骨評価装置５０は、被検体である足３０が基板１に支持されると、位置調整部２０の作用によって、足３０の位置がそのサイズに応じて自動的に測定に適切な位置へと調整されるため、測定開始前に予め被検体のサイズを計測する必要がない。つまり、測定開始前に被検体を適切な位置へと調整する際、操作者が必要なく且つ煩雑な作業がなくなって、どのようなサイズの足３０であっても、迅速な骨評価が可能となる。
【００７３】
詳細には、つま先ブロック２の移動に対して基板１の直立板１ａを移動させるためのリンク部３を備えた比較的簡易な構造により、被検体である足３０を基板１に支持させる際、引張バネ１１の付勢力に抗しながらつま先ブロック２と基板１の直立板１ａとを互いに相反する方向に移動させると共に、超音波の投射方向と直交し且つ基板１に沿った方向において、足３０を適切な位置に調整することができる。また、足３０を基板１に載置する際、引張バネ１１の付勢力に抗しながらつま先ブロック２と基板１の直立板１ａとを互いに相反する方向に移動させると共に、基板１に対して傾いた表面を下面９ａに有する位置決めブロック９がつま先ブロック２に伴って移動する。そして、さらに基板１が、可動板６の下面に取り付けられた４つの高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄの付勢力に抗して変位したとき、位置決めブロック９の下面９ａとストッパ１０の凸状部１０ａとが当接することで、基板１に対して直交する方向において、足３０を適切な位置に調整することができる。つまり、超音波の投射方向と直交し且つ基板１に沿った方向と、基板１に対して直交する方向との両方向の調整が可能であるので、足３０を適切な位置へときわめて正確に調整することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態においては、リンク部３、可動板６、筒型スライド８などが、直立板１ａをつま先ブロック２と反対方向に移動させるための連動駆動機構を構成している。
【００７５】
さらに、引張バネ１１によってつま先ブロック２が直立板１ａ側に付勢されるので、つま先ブロック２及び直立板１ａの間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。そして、高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄによって基板１がストッパ１０とは反対側に向けて付勢されるので、基板１をストッパ１０側に移動させる力が取り除かれると、基板１は高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄの付勢力によって自動的に元の位置に戻る。同様に、つま先ブロック２及び直立板１ａの間から被検体が取り除かれると、つま先ブロック２、直立板１ａ及び位置決めブロック９は引張バネ１１の付勢力によって自動的に元の位置に戻る。そのため、これらの位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態の骨評価装置５０には、基板１に足３０が載置されたかどうかを検知するセンサが基板１に内蔵されている。このセンサによって基板１に足３０が載置されたと検知されると、スタンドオフ６１ｂが自動的に移動して、足３０が超音波の投射方向の両側から一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂによって挟持される。従って、測定開始前に足３０をスタンドオフ６１ａ，６１ｂで固定させる場合に必要なのは、被検者が足３０を基板１に載置するという動作のみである。つまり、被検者以外の操作者が必要なく、且つ被検者は被検体である一方の足３０を基板１に載置させるよう動作するだけであって、スタンドオフ６１ａ，６１ｂを移動させるために被験者又はその他の者がマニュアル操作を行う必要がなくなるため、被験者などの操作負担が大幅に軽減される。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。例えば、本発明の骨評価装置の変形例として図９に示すものがある。この装置５５と図１で示した装置５０との異なる点は、図１では基板１上に足３０が載置されたことをセンサが検知するとスタンドオフ６１ａ，６１ｂが自動的に移動するが、図９ではセンサの代わりに、被検者の足３０を載置する基板１の横に、スイッチを内蔵させたペダル型スイッチ９０を備えた点である。測定を行う際、被検者は基板１に被検体である一方の足３０を載置するが、もう一方の足は自由である。このもう一方の自由な足でペダル型スイッチ９０を踏むことで、スイッチをオンに切り換えてモータ７０を駆動させ、スタンドオフ６１ｂを自動的に移動させることができる。従って、測定開始前に足３０をスタンドオフ６１ａ，６１ｂで固定させる場合に、被検者以外の操作者も必要なく、作業が煩雑にならない。しかも、足３０が確実に基板１に支持されていることを被験者又はその他の者が目視確認してからマニュアル操作によってスタンドオフ６１ａ，６１ｂの移動を開始させることができるので、測定結果の信頼性を高めることができる。
【００７８】
なお、このように足で踏んでスイッチをオンに切り換え可能なペダル型スイッチを、装置５５に外付けにしてもよい。また、図９では右足を基板１に載置して左足でペダル型スイッチ９０を踏むという構成であるが、逆に左足を基板１に載置して右足でスイッチをオンにできるペダルを設けてもよい。以上のように、モータ７０を駆動させるスイッチは、被検者が測定に際して適切な姿勢を崩すことなくマニュアル操作可能であれば、あらゆる所に設けることができる。
【００７９】
また、上述した実施形態では、引張バネ１１の付勢力に抗してつま先ブロック２が移動するのにつれて基板１に沿ってつま先ブロックと反対方向に基板１の直立板１ａを移動させるものとしてリンク部３を用いているが、例えば図３に示すつま先ブロック２などに連結させるための部材は円柱部材４ａ〜４ｃに限定されず、様々な形状の部材を用いてよい。上述のような構成のリンク部３に限定されず、他の機構を有するものを用いてもよい。また位置調整の精度をよくするという観点からは、リンク部３など、足３０を超音波の投射方向と直交し且つ基板１に沿った方向において適切な位置に調整するための機構を有するものを用いるのが好ましいが、リンク部３などを用いずに、高さ調整のみを行ってもよい。
【００８０】
また、位置決めブロック９及びストッパ１０の形状は上述した実施形態によるものに限定されず、様々な設計が可能である。また、位置調整の精度をよくするという観点からは、位置決めブロック９及びストッパ１０を用いて高さ方向の調節を行うのが好ましいが、これらを用いず、リンク部３などで超音波の投射方向と直交し且つ基板１に沿った方向における調整のみを行ってもよい。また、位置決めブロック９の移動方向は、つま先ブロック２と逆でもよいし、位置決めブロック９の下面９ａの傾斜形状は、図４に示したものと逆、つまり、踵側からつま先側にかけて上昇する直線的な斜面であってもよい。
【００８１】
また、上述した実施形態においては引張バネ１１や高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄを用い、それらの付勢力を利用して位置調整を行うが、付勢力を伴うものであれば、バネに限定されず様々な材料や構成のものを用いてよい。つま先ブロック２の形状やスタンドオフ６１ａ，６１ｂなどの形状も様々に設計可能である。また、本実施形態では被検体である足３０の踵を当接させるための直立板１ａが基板１と一体になっているが、これに限定されず、例えば基板１とは別体として踵押えを設けて踵を当接させてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態においては、リンク部３、可動板６、筒型スライド８などによる連動駆動機構、及び、位置決めブロック９、ストッパ１０、高さ調整バネ１２ａ〜１２ｄなどによって踵骨３１が適切な位置へと自動的に調整される構成であるが、基板１に足３０が載置されると自動的に足３０が超音波の投射方向の両側から一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂによって挟持されるという構成であれば、上記のような位置調整の機構を持たなくてもよい。このように踵骨３１の位置が自動的に調整されない場合でも、測定開始前に被検体である足３０をスタンドオフ６１ａ，６１ｂにより挟持させる際、被験者又はその他の者にダイヤルを回させるなどの煩雑な作業を行わせる必要がないばかりか、スタンドオフ６１ａ，６１ｂを移動させるために被験者又はその他の者がマニュアル操作を行う必要がなく、被験者などの操作負担が大幅に軽減される。
【００８３】
また、一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂによって超音波の投射方向の両側から足３０を挟持する際、本実施の形態のようにスタンドオフ６１ｂが自動的に移動するような構成ではなく、スタンドオフ６１ａ，６１ｂの少なくとも一方をマニュアル操作によって移動させるような構成であってもよい。
【００８４】
また、超音波送受器６０ａ，６０ｂは、上述した実施形態のようにどちらかが超音波を投射して残りの一方が超音波を検出するものであってよいが、両方の超音波送受器６０ａ，６０ｂが超音波を送受信可能であって、踵骨の両側から超音波を投射し且つ検出するような構成であってもよい。また、上述した実施形態では一対のスタンドオフ６１ａ，６１ｂのうち一方のスタンドオフ６１ｂのみが移動可能であるが、もう一方のスタンドオフ６１ａのみが移動可能であっても、両方のスタンドオフ６１ａ，６１ｂが移動可能であってもよい。また、スタンドオフ６１ａ，６１ｂを構成する材料は、超音波が透過可能であればよく、上述した材料に限定されるものではない。
【００８５】
また、本発明に係る装置では、測定波として超音波以外にＸ線などを用いることもできる。ただし、上述した実施形態による装置は、測定波としてＸ線ではなく超音波を用いるため、Ｘ線の暴露問題がなく、安全性が高いものであるという点で利点が大きい。また上述した実施形態では、被検体として被検者の足３０を用い、足３０の踵骨３１を評価対象としているが、これに限定されず、例えば手など被検体とし、手の骨を評価対象としてもよく、体の様々な部位を被検体としてその部位の骨を評価することができる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されるので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１〜３によると、被検体が基板に支持されると、骨の適切な位置へと測定波が投射されるように測定波送受器に対する骨の位置が被検体のサイズに応じて自動的に調整されるため、測定開始前に予め被検体のサイズを計測したり、レバーなどを操作する必要がない。従って、被検体がどのようなサイズであったとしても、煩雑な作業を要することなく迅速な骨評価が可能となる。
【００８７】
請求項１によると、被検体がどのようなサイズであったとしても、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部及び第２の当接部を移動させることができる。また、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。さらに、第１の当接部及び第２の当接部の位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００８８】
請求項２によると、被検体のサイズが変わっても、基板に支持された被検体に含まれる評価対象となる骨の、基板と直交する方向についての測定波送受器に対する位置を不変なものとすることができるので、被検体がどのようなサイズであったとしても、基板と直交する方向については、測定波が常に骨の適切な位置に照射されるように第１の当接部を移動させることができる。また、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。さらに、第１の当接部、第２の当接部及び傾斜部材の位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００８９】
請求項３によると、測定波の投射方向と直交し且つ基板に沿った方向と基板に直交する方向との両方向について被検体の位置調節が可能であるので、被検体に含まれる骨の位置をより正確に調整することができる。また、第１の当接部及び第２の当接部の間に被検体をしっかりと挟持することができ、測定誤差が生じにくくなる。さらに、第１の当接部、第２の当接部及び傾斜部材の位置をマニュアル操作でリセットする必要がなく、短時間で多数回の連続的な骨評価を行うことが可能となる。
【００９０】
請求項４によると、測定開始前に予めスタンドオフをマニュアル操作で移動させて被検体を両側から挟持させる装置において、請求項１〜３の発明がもたらす効果を得ることができる。
【００９１】
請求項５によると、被験者又はその他の者にダイヤルを回させるなどの煩雑な作業を行わせる必要がないばかりか、スタンドオフを移動させるために被験者又はその他の者がマニュアル操作を行う必要がなくなるため、被験者などの操作負担が大幅に軽減される。
【００９２】
請求項６によると、被験者又はその他の者にダイヤルを回させるなどの煩雑な作業を行わせる必要がなくなる。また、被検体が確実に基板に支持されていることを被験者又はその他の者が目視確認してからマニュアル操作によってスタンドオフの移動を開始させることができるので、測定結果の信頼性を高めることができる。
【００９３】
請求項７によると、スタンドオフの移動を開始させるに当たって、被験者に無理な姿勢を強いることがなくなり、しかも被験者が容易にスイッチのオンオフを切換可能となるので、被検者以外の操作者が事実上不要となる。
【００９４】
請求項７によると、測定波としてＸ線ではなく超音波を用いるため、Ｘ線の暴露問題がなく、安全性が高い。
【００９５】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る骨評価装置を上面から見た模式的な構造図である。
【図２】  図１に示す骨評価装置の全体斜視図である。
【図３】  図１に示す骨評価装置の被検体の位置調整を行う機構を示す分解斜視図である。
【図４】  図３の基板に被検体が支持された場合の側面図である。
【図５】  図３の基板に被検体が支持される過程を段階的に示す説明図である。
【図６】  図３の基板に異なるサイズの被検体が支持された場合を比較した側面図である。
【図７】  図６に示すリンク部を上面から見た状態を示す模式図である。
【図８】  図７の部分的拡大図である。
【図９】  本発明の一実施形態に係る骨評価装置の変形例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１  基板
１ａ  直立板（第２の当接部）
２  つま先ブロック（第１の当接部）
３  リンク部（連動駆動機構）
６  可動板（連動駆動機構）
８  筒型スライド（連動駆動機構）
９  位置決めブロック（傾斜部材）
９ａ  位置決めブロックの下面
１０  ストッパ
１０ａ  凸状部
１１  引張バネ（第１の付勢手段）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  高さ調整バネ（第２の付勢手段）
２０  位置調整部（位置調整手段）
３０  足（被検体）
３１  踵骨
５０  骨評価装置
５１  基台
６０ａ，６０ｂ  超音波送受器（測定波送受器）
６１ａ，６１ｂ  スタンドオフ
７０  モータ（駆動手段）
９０  ペダル型スイッチ
【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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