(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状の超音波整合材を入れその中にそれぞれ上下前後方向に調節自在な振動子を収納した複数の超音波整合材容器を設け、前記複数の超音波整合材容器により被検体を挟み込むように配置した超音波骨診断装置であって、
前記超音波整合材容器を前記被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力が所定の値に達したときに前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する駆動手段の動作を制御する制御器と、前記圧力センサの出力を監視しその変化から被検体の動きを検出する動き検出回路とを具備し、前記制御器によって前記被検体に対する前記超音波整合材容器の押圧力を一定に維持するとともに、前記動き検出回路によって前記圧力センサの出力の変化の大きさから被検体測定の良否を判定するように構成されている超音波骨診断装置。
【請求項２】
液状の超音波整合材を入れその中にそれぞれ上下前後方向に調節自在な振動子を収納した複数の超音波整合材容器を設け、前記複数の超音波整合材容器により被検体を挟み込むように配置した超音波骨診断装置であって、
前記超音波整合材容器を前記被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、前記超音波整合材容器の位置を検出する位置センサと、前記圧力センサ及び前記位置センサの出力から前記被検体の位置ずれを判定する位置判定器とを具備し、前記位置判定器による判定結果の押圧力対位置カーブにより被検体位置の良否判定を行うように構成されている超音波骨診断装置。
【請求項３】
前記超音波整合材容器を被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力が所定の値に達したときに前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する駆動手段の動作を制御する制御器とを具備し、前記被検体に対する前記超音波整合材容器の押圧力を一定に維持することを特徴とする請求項２に記載の超音波骨診断装置。
【請求項４】
前記圧力センサの出力を監視しその変化から前記被検体の動きを検出する動き検出回路を具備し、前記圧力センサの出力の変化の大きさから被検体測定の良否を判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波骨診断装置。
【請求項５】
前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する前記駆動手段を電動機と前記電動機の運動を前記超音波整合材容器に伝達するシリンダとからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の超音波骨診断装置。
【請求項６】
前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する前記駆動手段をコンプレッサと前記コンプレッサからの空気圧を前記超音波整合材容器に伝達するピストンとからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の超音波骨診断装置。
【請求項７】
前記超音波整合材は水であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の超音波骨診断装置。
【請求項８】
前記超音波整合材容器の前記被検体との接触面を前記被検体の皮膚面と並行になるような形状とし、前記超音波整合材容器の前記接触面が前記被検体の表面と密着するようにしたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の超音波骨診断装置。
【請求項９】
前記超音波整合材容器を被検部に密着させる手段として板状ゼリーを用いることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の超音波骨診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置に関し、特に骨疾患の診断に使用する骨の質に関する有益な情報を得るための超音波骨診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、骨粗鬆症をはじめとする骨疾患を診断するため、骨中に超音波を透過して骨中における音速や減衰量を測定することにより、骨質を評価する超音波骨診断方法はすでに知られている。超音波による骨質の測定には、通常踵骨が用いられる。
【０００３】
従来、超音波骨診断装置による踵骨の測定方法としては図１に示すような方法が採用されている。図１は従来から使用されている踵骨測定用の超音波骨診断装置の全体的基本構成を示す図である。
まず、図１を参照して、踵骨測定用の超音波骨診断装置の構成について説明する。図１において、１、２はそれぞれ超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、３は足根１１内にある骨質を測定する踵骨であり、両振動子１および振動子２との間に踵骨３を有する被験者の足根１１を挿入し、振動子１および振動子２と足根１１との間には、超音波を容易に伝播させるための整合材（図１には示していない）が使用される。この整合材については後述する。
【０００４】
また、４は振動子１あるいは振動子２に対し送信パルスを送信するため振動子１、２のいずれかを選択する送信スイッチ、５は振動子１あるいは振動子２からエコー信号を受信するため振動子１、２のいずれかを選択する受信スイッチ、６はスイッチ４により選択された振動子１、２から超音波パルスを発生させるための送信パルスを発生する送信パルス発生回路、７は超音波骨診断装置の測定タイミングを制御するタイミング回路、８はスイッチ５により選択された振動子１、２のエコー信号を受信して増幅する受信アンプ、９はエコー信号を量子化するＡ／Ｄ変換器を含み、タイミング回路７で発生したタイミング信号と受信アンプ８から受信したエコー信号に基づき振動子１、２から発信した超音波パルスの音速や減衰度を計算する演算回路、１０は測定及び演算の結果等を表示する表示器である。
【０００５】
次に、図１を参照して、踵骨測定用の超音波骨診断装置の動作手順について説明する。
まず、最初、踵骨３の幅が測定される。初め、送信スイッチ４及び受信スイッチ５がともにａ側に接続され、送信受信ともに振動子１により行なわれるようにする。これにより振動子１から踵骨３の表面までの往復に要する伝搬時間が求められ、伝搬時間が距離に換算される。
【０００６】
次に、送信スイッチ４及び受信スイッチ５がともにｂ側に接続され、送信受信ともに振動子２により行なわれるようにする。これにより振動子２から踵骨３の表面までの往復に要する伝搬時間が求められ、伝搬時間が距離に換算される。
ここで、送信スイッチ４がａに、受信スイッチ５がｂに接続され、振動子１により送信が、振動子２により受信が行なわれる。このスイッチの設定は送信スイッチ４をｂに接続し、スイッチ５をａに接続してもよく、この場合はは振動子２が送信側となり、振動子１が受信側となる。これにより、踵骨３を通した振動子１と振動子２間の超音波パルスの伝搬時間が求められ、伝搬時間が距離に換算される。
【０００７】
踵骨３の幅は振動子１と振動子２間の距離から振動子１と踵骨３との間の距離と振動子２と踵骨３との間の距離とを差し引いたものとして求められる。
また、振動子１から踵骨３の表面までと、振動子２から踵骨３の表面までの伝搬時間は既に測定済であるから、踵骨３を透過するのに必要な時間が求められ、踵骨幅のデータとあわせて踵骨の音速が計算される。
更に、踵骨３を透過したエコー信号の周波数成分を解析し、踵骨なしの場合の特性と比較することにより、踵骨の減衰特性が求められる。
これらの演算は演算回路９で行なわれ、その結果が表示器１０に表示されて、診断に用いられる。
【０００８】
以上、超音波骨診断装置による基本的な踵骨診断方法について説明したが、実際の骨診断装置または診断処置においては、振動子１および振動子２と足根１１との間の超音波の伝播または透過を容易にするために、振動子１および振動子２と足根１１との間に整合材を用いる。整合材としては、例えば特開平６−５０９７３６号公報に開示されているような水を用いるものがある。この方式は、水槽の両端にそれぞれ振動子を備え、そこに被検部（足根）を入れて水を満たし、超音波の透過を容易にするよう構成したものである。これを一般に湿式と呼んでいる。この方法では足根の踵付近を水に浸す必要があり、感染症などの予防のために被験者が代わるたびに水を交換するなどの手間が必要であった。
【０００９】
これに対し、特開平６−３３９４７８号公報に開示されているような水を用いない方式が開発されている。これを一般に乾式と呼んでいる。この方式では振動子の表面にビニールなどで包まれた超音波の伝搬を妨げないゼリー状の物質を添付し、これで被検部を挟むことにより超音波の透過を容易にしようとするものである。ゼリー状物質の表面には、足根との接触部における超音波の伝搬をさらによくするため一般の超音波検査で用いられるゲルを塗布することが多い。
【００１０】
再現性のよい、正確なデータを得るためには踵骨に当てる探触子の位置決めを正確に行なうことが重要である。位置の決定方法についてはいくつかの文献に記載されている。湿式の装置では、例えば特開平２−１０４３３７号公報に開示されているように、送信および受信を行なう振動子を上下前後に移動させ、最も減衰が大きい領域に隣接しつつ、骨の超音波減衰あるいは音速が局所的に最小である点をみつけ、この点を測定位置と定めている。また、乾式の装置では特開平６−３３９４７８号公報に開示されているように、足の大きさに合わせ簡単な調整を行なった後に１点のみのデータを得る方法が通常である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、超音波骨診断装置には、湿式と乾式とがあるが、湿式では上記のように、被験者が代わるたびに水を交換するなど面倒なため、最近は足根を濡らす必要がなく扱いが簡便な乾式の装置が普及しつつある。
【００１２】
しかし、再現性のよいデータを得るためには、上記湿式装置のように観測位置を上下前後にずらして２次元データを得、その分布の傾向から測定点を決定してその被験者固有のデータを求める必要がある。しかしながら、乾式の装置では上記のように、足根に接触するゼリー状の固体を振動子に固定するという構造上の問題から、測定位置を変えることが困難であるという問題があった。この問題は、振動子を２次元配列させたものを用いることにより解決はするが、複雑な回路が必要になるという新たな問題が生ずることになる。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、被験部を濡らすことなく、振動子を上下前後方向に容易に移動調節して、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明は、また、振動子を配置した超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力により被験者に苦痛を与えることなく、超音波整合材容器の被検部に対する適切な密着を保持することができる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、また、超音波整合材容器を被検部に密着させる過程における超音波整合材容器の位置と押圧力との関係から被検部の位置が適切か否かを判定することができる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明は、また、超音波整合材容器の被検部に対する圧力の変化から被検部の動きを検出して、超音波診断データの信頼性を向上させることができる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１７】
本発明は、また、超音波整合材容器の被検部に対する接触面を被検部の表面とほぼ並行にして、超音波整合材容器の密着性を向上させることができる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１８】
本発明は、また、超音波整合材容器の被検部に対する密着性を高めるための媒質を使用して、測定前後の処理時間を短縮し、作業効率を高めることができる超音波骨診断装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明による超音波骨診断装置は、超音波整合材を入れ、その中に位置を上下前後方向に調節して被検体に対し超音波を発信し受信する振動子を装備した複数の超音波整合材容器を設け、複数の超音波整合材容器により被検体を挟み込んだ後、超音波を発信するに最適な位置に振動子を調節して後固定するようにしたものである。
【００２０】
本発明は、簡単な構造で、超音波整合材を入れた中に、上下前後に容易に移動調節して測定点を位置決め自在に振動子を配置した超音波整合材容器により被験部を挟むようにしたことにより、被験部を濡らさずに、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データを得ることができる超音波骨診断装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、液状の超音波整合材を入れその中にそれぞれ上下前後方向に調節自在に振動子を収納した複数の超音波整合材容器を設け、前記複数の超音波整合材容器により被検体を挟み込むように配置し、前記超音波整合材容器を被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの出力が所定の値に達したときに前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する駆動手段の動作を制御する制御器と、前記圧力センサの出力を監視しその変化から被検体の動きを検出する動き検出回路とを具備し、被検体に対する超音波整合材容器の押圧力を一定に維持するようにするとともに、前記圧力センサの出力の変化の大きさから被検体測定の良否を判定するようにしたものであり、超音波整合材の中で振動子を上下前後方向に容易に移動調節しうるように配置した超音波整合材容器で挟むようにし、超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力を圧力センサにより検出して超音波整合材容器の駆動手段を調節し、さらに超音波整合材容器の被検部に対する圧力の変化により被検部の動きを検出するようにしたことにより、被験部を濡らすことなく、簡単に検査でき、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られるという作用に加えて、超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力により被験者に苦痛を与えることなく、超音波整合材容器の被検部に対する適切な密着を保持することができ、超音波診断データの信頼性を向上させることができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、液状の超音波整合材を入れその中にそれぞれ上下前後方向に調節自在に振動子を収納した複数の超音波整合材容器を設け、前記複数の超音波整合材容器により被検体を挟み込むように配置し、前記超音波整合材容器を被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、前記超音波整合材容器の位置を検出する位置センサと、前記圧力センサ及び前記位置センサの出力から被検体の位置ずれを判定する位置判定器とを具備し、その判定結果の押圧力対位置カーブにより被検体位置の良否判定を行うようにしたものであり、超音波整合材の中で振動子を上下前後方向に容易に移動調節しうるように配置した超音波整合材容器で挟むようにし、さらに超音波整合材容器を被検部に密着させる過程における超音波整合材容器の位置と押圧力の変化との関係を算出し被検部の位置が適切か否かを判定するようにしたことにより、被験部を濡らすことなく、簡単に検査でき、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られるという作用に加えて、被検部を正しく位置決めして信頼性の高い超音波診断データが得られるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記超音波整合材容器を被検体に密着させるときの押圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの出力が所定の値に達したときに前記超音波整合材容器を前記被検体に対して駆動する駆動手段の動作を制御する制御器とを具備し、被検体に対する超音波整合材容器の押圧力を一定に維持するようにしたものであり、超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力を圧力センサにより検出して超音波整合材容器の駆動手段を調節するようにしたことにより、超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力により被験者に苦痛を与えることなく、超音波整合材容器の被検部に対する適切な密着を保持することができるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記圧力センサの出力を監視しその変化から被検体の動きを検出する動き検出回路を具備し、前記圧力センサの出力の変化の大きさから被検体測定の良否を判定するようにしたものであり、超音波整合材容器の被検部に対する圧力の変化により被検部の動きを検出するようにしたことにより、超音波診断データの信頼性を向上させることができるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記超音波整合材容器を被検体に対して駆動する前記駆動手段を電動機と電動機の運動を前記超音波整合材容器に伝達するシリンダとからなるようにしたものであり、超音波整合材容器の駆動を自動化するようにしたことにより、測定前後の処理時間を短縮し、簡単に検査でき、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られるという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記超音波整合材容器を被検体に対して駆動する前記駆動手段をコンプレッサとコンプレッサからの空気圧を前記超音波整合材容器に伝達するピストンとからなるようにしたものであり、超音波整合材容器の駆動を自動化するようにしたことにより、測定前後の処理時間を短縮し、簡単に検査でき、再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記超音波整合材が水であるようにしたものであり、超音波整合材として水を使用するようにしたことにより、扱い簡単にして、安価に再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記超音波整合材容器の被検体との接触面を被検体の皮膚面と並行になるような形状とし、超音波整合材容器の接触面が被検体の表面と密着するようにしたものであり、超音波整合材容器の被検部に対する接触面を被検部の表面とほぼ並行にして、超音波整合材容器の密着性を向上させて、超音波の伝播特性をよくするようにしたことにより、良質のデータが得られ、精度のよい優れた超音波骨診断装置が実現できるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項９に記載の発明は、前記超音波整合材容器を被検部に密着させる手段として板状ゼリーを用いるようにしたものであり、超音波整合材容器の被検部に対する密着性を高めるための媒質として板状ゼリーを使用するようにしたことにより、測定前後の処理時間を短縮し、作業効率を高めることができるという作用を有する。
【００３０】
以下、添付図面、図２乃至図１１に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２は本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図、図４は本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図、図５は本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図、図６は本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図である。
【００３１】
また、図７は本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構で感知する足根に対する押圧力対位置センサの検出位置（足根に対する接触位置）の関係を示すグラフ図、図８は本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図、図９は本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図、図１０は本発明の第５の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図であり、（Ａ）は上方から見た図、（Ｂ）は後方から見た図、また図１１は本発明の第６の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図である。
【００３２】
（第１の実施の形態）
まず、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図２において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（一般に、超音波を透過容易な水または、例えば、ひまし油などの液状物質を使用し、以下、本実施の形態では、水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信及び受信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００３３】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪である。
【００３４】
また、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレール、２０、２１は回転してそれぞれシリンダ２２、２３を介し水タンク１４、１５を図の左右方向に移動する電動機、２２、２３はそれぞれ電動機２０、２１の回転運動を図の左右運動に変換して水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するシリンダ、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台である。尚、電動機２０、２１とシリンダ２２、２３とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００３５】
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示されない制御器の制御により、電動機２０、２１を起動してシリンダ２２、２３を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に左右から密着させ、この段階で電動機２０、２１を停止する。水タンク１４、１５が足根１１に接触する面は超音波が通り易い材質でできており、水タンク１４、１５には水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００３６】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、電動機２０、２１は図示されない制御器の制御により、シリンダ２２、２３を介して水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動するよう回転する。
【００３７】
次に、図３を参照して、図２に示す本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例について説明する。図３において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（本実施の形態では水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３（図１）に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００３８】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレールである。
【００３９】
また、３２は空気の吐き出し及び吸い込みを行なうコンプレッサ、３４はコンプレッサ３２から吐き出され及び吸い込まれる空気の気圧変化を滑らかにするための空気溜め、３０はコンプレッサ３２からの空気を接続するエアホース、２６、２７はエアホース３０を通して受けた空気圧の変化によりそれぞれ水タンク１４、１５に接続されている中筒２８、２９を図の左右方向に移動するピストン、２８、２９はそれぞれピストン２６、２８により押し出されると水タンク１４、１５を足根１１の方に移動する中筒、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台である。尚、コンプレッサ３２とピストン２６、２７とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００４０】
次に、図３を参照して、本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の例の動作について説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示しない制御器の制御によりコンプレッサ３２が作動し、空気溜め３４及びエアホース３０を通して空気の圧力をピストン２６、２７へ送り、その中筒２８、２９を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１に密着させ、この状態でコンプレッサ３２を停止し固定する。水タンク１４、１５の足根１１に接触する面は超音波の通り易い材質でできており、水タンク１４、１５に水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００４１】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、コンプレッサ３２は逆に作動して空気溜め３４及びエアホース３０の空気を吸引し、ピストン２６、２７から空気を抜くことによって（コンプレッサ３２等を開放して圧力を下げるだけでもよい）、ピストン２６、２７の中筒２８、２９および水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動させる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図４において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（第１の実施の形態同様、本実施の形態でも水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３（図１）又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００４３】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪である。
【００４４】
また、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレール、２０、２１は回転してそれぞれシリンダ２２、２３を介し水タンク１４、１５を図の左右方向に移動する電動機、２２、２３はそれぞれ電動機２０、２１の回転運動を図の左右運動に変換して水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するシリンダである。尚、電動機２０、２１とシリンダ２２、２３とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００４５】
また、３６、３７はそれぞれシリンダ２２、２３に押されて水タンク１４及び水タンク１５が足根１１に押しつけられる圧力を検出する圧力センサ、３８、３９は圧力センサ３６、３７の出力を監視して所定の圧力に達したときに電動機２０、２１を停止させる制御器、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台である。
【００４６】
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示されない制御器の制御により、電動機２０、２１を起動してシリンダ２２、２３を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に左右から密着させる。水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に密着させる圧力はそれぞれシリンダ２２、２３が圧力センサ３６、３７にかける圧力に対応するから、圧力センサ３６、３７によって検出され、規定の圧力に達したときに制御器３８、３９を作動して電動機２０、２１を停止する。勿論、その圧力に応じて段階的に電動機２０、２１を停止するようにしてもよい。
【００４７】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、電動機２０、２１は図示されない制御器の制御により、シリンダ２２、２３を介して水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動するよう回転する。
【００４８】
本実施の形態により、足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を自動的に最適な状態に維持することができるため、常に再現性が高く且つ正確な診断を自動的に得ることができる。また、水タンク１４、１５が足根１１に接触する面は超音波が通り易い材質でできており、水タンク１４、１５には水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００４９】
次に、図５を参照して、図４に示す本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例について説明する。図５において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（第１の実施の形態同様、本実施の形態でも水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００５０】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレールである。
【００５１】
また、３２は空気の吐き出し及び吸い込みを行なうコンプレッサ、３４はコンプレッサ３２から吐き出され及び吸い込まれる空気の気圧変化を滑らかにするための空気溜め、３０はコンプレッサ３２からの空気を接続するエアホース、２６、２７はエアホース３０を通して受けた空気圧の変化によりそれぞれ水タンク１４、１５に接続されている中筒２８、２９を図の左右方向に移動するピストン、２８、２９はそれぞれピストン２６、２８により押し出されると水タンク１４、１５を足根１１の方に移動する中筒である。
【００５２】
また、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台、４０はコンプレッサ３２の空気圧を受けてその空気圧を測定しそれぞれピストン２６、２８による足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を間接的に検出する圧力センサ、４２は圧力センサ４０で検出した圧力データを用いて所定の圧力に達したときにコンプレッサ３２を停止させるコンプレッサ制御器である。尚、コンプレッサ３２とピストン２６、２７とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００５３】
次に、図５を参照して、図４に示す本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の例の動作について説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示しない制御器の制御によりコンプレッサ３２が作動し、空気溜め３４及びエアホース３０を通して空気の圧力をピストン２６、２７へ送り、その中筒２８、２９を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１に密着させる。足根１１に水タンク１４、１５が押しつけられる圧力は間接的に圧力センサ４０により検出することができ、決められた圧力に到達したときに、コンプレッサ制御器４２の制御によりコンプレッサ３２を停止してその状態を維持する。
【００５４】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、コンプレッサ３２は逆に作動して空気溜め３４及びエアホース３０の空気を吸引し、ピストン２６、２７から空気を抜くことによって（コンプレッサ３２等を開放して圧力を下げるだけでもよい）、ピストン２６、２７の中筒２８、２９および水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動させる。
【００５５】
本実施の形態により、足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を自動的に最適な状態に維持することができるため、常に再現性が高く且つ正確な診断を自動的に得ることができる。また、水タンク１４、１５の足根１１に接触する面は超音波の通り易い材質でできており、水タンク１４、１５に水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
次に、図６を参照して、本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図６において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（第１の実施の形態同様、本実施の形態でも水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００５７】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪である。
【００５８】
また、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレール、２０、２１は回転してそれぞれシリンダ２２、２３を介し水タンク１４、１５を図の左右方向に移動する電動機、２２、２３はそれぞれ電動機２０、２１の回転運動を図の左右運動に変換して水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するシリンダである。尚、電動機２０、２１とシリンダ２２、２３とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００５９】
また、１００、１０１はそれぞれシリンダ２２、２３に係合してシリンダ２２、２３及び水タンク１４、１５の位置を検出する位置センサ、３６、３７はそれぞれシリンダ２２、２３に押されて水タンク１４及び水タンク１５が足根１１に押しつけられる圧力を検出する圧力センサ、１０２は圧力センサ３６、３７および位置センサ１００、１０１の出力を監視して被検体である足根１１の位置ずれを判定して位置判定出力を出力する位置判定器である。
【００６０】
次に、図６を参照して、本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示されない制御器の制御により、電動機２０、２１を起動してシリンダ２２、２３を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に左右から密着させる。また、図６には示されていないが、図４に示すように接続された制御器３８、３９を設け、圧力センサ３６、３７により水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に密着させる圧力が検出され、規定の圧力に達したときに制御器３８、３９を作動して電動機２０、２１を停止するようにしてもよい。
【００６１】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、電動機２０、２１は図示されない制御器の制御により、シリンダ２２、２３を介して水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動するよう回転する。
【００６２】
本実施の形態により、足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を自動的に最適な状態に維持することができるため、常に再現性が高く且つ正確な診断を自動的に得ることができる。また、水タンク１４、１５が足根１１に接触する面は超音波が通り易い材質でできており、水タンク１４、１５には水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００６３】
次に、図７の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構に構成されている位置判定器の動作を説明する。図７の（Ａ）、（ｂ）ともに横軸は位置センサで検出した位置、縦軸は圧力センサで検出した押圧力である。水タンク１４、１５の接触面はある程度の面積を持っており、また、接触性をよくするために弾力性を持つ。グラフにおいて横軸を右に行くに従い水タンク１４、１５と足根１１が接近する。Ａ点において、水タンク１４、１５は足根１１に接触し、圧力が増加していく。接触面はある程度の面積を持つが、このとき、面全体が接触すれば、圧力は図７の（Ａ）に示すように急速に上昇し、Ｂ点において図４に示すような制御器３８、３９により電動機２０、２１が停止する。
【００６４】
面全体が同時に接触する場合には、位置Ｂ点において面全体にむらなく圧力がかかっており、均一な密着状態が得られるため良好なデータが得られる。これに対し、被検体である足根１１の位置が悪いと、図７の（Ｂ）に示すように、Ａ点で接触を開始したとき、接触面積は小さく、不均一に圧力が掛かるためＡ点−Ｂ点間が一直線とならず、Ｂ点で電動機２０、２１が停止したときでも押圧力が不均一になるため良好なデータは得られない。このような状況では、図７の（Ｂ）に示すように、Ａ点からＢ点まで（特にＡ点付近）の勾配が緩やかになる。位置判定器１０２は圧力センサ３６、３７および位置センサ１００、１０１の出力に基づき、この勾配を計算して押圧力対位置カーブを描き、測定体制の良否を判定する。
【００６５】
（第４の実施の形態）
次に、図８を参照して、本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図８において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（第１の実施の形態同様、本実施の形態でも水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００６６】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪である。
【００６７】
また、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレール、２０、２１は回転してそれぞれシリンダ２２、２３を介し水タンク１４、１５を図の左右方向に移動する電動機、２２、２３はそれぞれ電動機２０、２１の回転運動を図の左右運動に変換して水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するシリンダである。尚、電動機２０、２１とシリンダ２２、２３とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００６８】
また、３６、３７はそれぞれシリンダ２２、２３に押されて水タンク１４及び水タンク１５が足根１１に押しつけられる圧力を検出する圧力センサ、３８、３９は圧力センサ３６、３７の出力を監視して所定の圧力に達したときに電動機２０、２１を停止させる制御器、４４は足根１１の測定中における圧力センサ３６、３７の出力を監視して足根１１の動きを検出する動き検出回路、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台である。
【００６９】
次に、図８を参照して、本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示されない制御器の制御により、電動機２０、２１を起動してシリンダ２２、２３を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に左右から密着させる。水タンク１４、１５を足根１１の踵部分に密着させる圧力はそれぞれシリンダ２２、２３が圧力センサ３６、３７にかける圧力に対応するから、圧力センサ３６、３７によって検出され、規定の圧力に達したときに制御器３８、３９を作動して電動機２０、２１を停止する。勿論、その圧力に応じて段階的に電動機２０、２１を停止するようにしてもよい。
【００７０】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、電動機２０、２１は図示されない制御器の制御により、シリンダ２２、２３を介して水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動するよう回転する。
【００７１】
本実施の形態により、足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を自動的に最適な状態に維持することができるため、常に再現性が高く且つ正確な診断を自動的に得ることができる。また、水タンク１４、１５が足根１１に接触する面は超音波が通り易い材質でできており、水タンク１４、１５には水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００７２】
次に、本実施の形態において構成される動き検出回路４４の動作を説明する。被験者は測定中に足根１１を動かしてしまうことがあるかもしれないので、そのような場合には、正しいデータが取れていないことを何らかの方法で検知しなければならない。動き検出回路４４は測定中の足根１１の動きを圧力センサ３６、３７の圧力の変化から検知し、決められた以上の圧力の変化があった場合には、足根１１が動いたものとして再測定などの処置を行い、正しい測定結果を得ることができる。
【００７３】
次に、図９を参照して、図８に示す本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例について説明する。図９において、１、２はそれぞれ振動子位置制御器１２、１３の制御により図の上下前後方向に移動することができ被検部または被検体である足根１１に対して超音波パルスを送信し受信するための振動子、１１は足根、１４、１５は超音波整合材（第１の実施の形態同様、本実施の形態でも水を使用する）を入れた超音波整合材容器（以下、本実施の形態では、水タンクと称する）であり、一般に複数の水タンク１４、１５（本実施の形態では２つ）が被検部又は被検体（以下、本実施の形態では踵骨３又は足根１１）を挟むように配置され、各水タンク１４、１５には１つまたは複数の振動子１、２（本実施の形態では１つ）が水タンク１４、１５内の水中に、それぞれ踵骨３に対して超音波を発信するに最適な位置に図の上下前後方向に調節されて後、固定されるよう構成される。
【００７４】
また、１２、１３はそれぞれ振動子１、２の位置を図の上下前後方向に移動して調節する振動子位置制御器（本実施の形態では、振動子位置制御器１２、１３の調節部材（図示せず）にそれぞれ振動子１、２を固定し、調節部材を移動して調節後調節部材を固定することによって振動子１、２を固定するようにしているが、如何なる他の方法、例えば、振動子位置制御器１２、１３と振動子１、２とを離して設け、調節後は振動子１、２を他の手段で固定するようにしてもよい）、１６、１７はそれぞれ水タンク１４、１５に取り付けられ水タンク１４、１５をレール１８、１９に載せて図の左右方向に移動するための車輪、１８、１９はそれぞれ車輪１６、１７を載せて水タンク１４、１５を図の左右方向に移動するためのレールである。
【００７５】
また、３２、３３は空気の吐き出し及び吸い込みを行なうコンプレッサ、３４、３５はコンプレッサ３２、３３から吐き出され及び吸い込まれる空気の気圧変化を滑らかにするための空気溜め、３０、３１はコンプレッサ３２、３３からの空気を接続するエアホース、２６、２７はエアホース３０、３１を通して受けた空気圧の変化によりそれぞれ水タンク１４、１５に接続されている中筒２８、２９を図の左右方向に移動するピストン、２８、２９はそれぞれピストン２６、２８により押し出されると水タンク１４、１５を足根１１の方に移動する中筒、２４は被検部挟み込み機構全体を支える台、２５は足根１１を載せる足載台である。
【００７６】
また、４０、４１はコンプレッサ３２、３３の空気圧を受けてその空気圧を測定しそれぞれピストン２６、２８による足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を間接的に検出する圧力センサ、４２、４３は圧力センサ４０、４１で検出した圧力データを用いて所定の圧力に達したときにコンプレッサ３２、３３を停止させるコンプレッサ制御器、４５は測定中の圧力センサ４０、４１の出力を監視する動き検出回路である。尚、コンプレッサ３２、３３とピストン２６、２７とにより水タンク１４、１５の駆動手段を構成する。
【００７７】
次に、図９を参照して、図８に示す本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の例の動作について説明する。まず、足載台２５に足根１１が載せられると、図示しない制御器の制御によりコンプレッサ３２が作動し、空気溜め３４、３５及びエアホース３０、３１を通して空気の圧力をピストン２６、２７へ送り、その中筒２８、２９を足根１１の方に移動させることにより、水タンク１４、１５を足根１１に密着させる。足根１１に水タンク１４、１５が押しつけられる圧力は間接的に圧力センサ４０、４１により検出することができ、決められた圧力に到達したときに、コンプレッサ制御器４２の制御によりコンプレッサ３２、３３を停止してその状態を維持する。
【００７８】
振動子１、２は振動子位置制御器１２、１３の調節部材に固定され、水タンク１４、１５に浮遊する状態とされているため、振動子位置制御器１２、１３の調節部材を移動することにより図の前後上下に自在に移動することができ、調節部材を移動して調節後は振動子位置制御器１２、１３を停止してその位置に固定する。従って、水タンク１４、１５を足根１１に密着したまま、振動子１、２の位置を調節して、踵骨３（図１）の伝搬特性の２次元分布を測定することができることとなる。測定終了後、コンプレッサ３２、３３は逆に作動して空気溜め３４、３５及びエアホース３０、３１の空気を吸引し、ピストン２６、２７から空気を抜くことによって（コンプレッサ３２、３３等を開放して圧力を下げるだけでもよい）、ピストン２６、２７の中筒２８、２９および水タンク１４、１５を足根１１から外方に移動させる。
【００７９】
本実施の形態により、足根１１に対する水タンク１４、１５の圧力を自動的に最適な状態に維持することができるため、常に再現性が高く且つ正確な診断を自動的に得ることができる。また、水タンク１４、１５の足根１１に接触する面は超音波の通り易い材質でできており、水タンク１４、１５に水が満たされているため、水タンク１４、１５をこのような状態に置くことによって、振動子１から振動子２まで超音波が伝搬し易い状態にされるため、精密に診断することができる。
【００８０】
次に、本実施の形態において構成される動き検出回路４５の動作を説明する。被験者は測定中に足根１１を動かしてしまうことがあるかもしれないので、そのような場合には、正しいデータが取れていないことを何らかの方法で検知しなければならない。動き検出回路４５は測定中の足根１１の動きを圧力センサ４０、４１の圧力の変化から検知し、決められた以上の圧力の変化があった場合には、足根１１が動いたものとして再測定などの処置を行い、正しい測定結果を得ることができる。
【００８１】
（第５の実施の形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第５の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図１０において、（Ａ）は被検部挟み込み機構を上方より見た図、（Ｂ）は被検部挟み込み機構を後方より見た図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）において、１１は足根、１４、１５は水タンク、４６、４７は足根１１に接触する水タンクの接触面である。
【００８２】
次に、図１０を参照して、本発明の第５の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。発明者らは、足根１１の被検部に水タンク１４、１５の接触面４６、４７をよりよく密着させるためには、経験により、前後上下の各方向に対し約１５゜の角度（殆どの足根は１５±５゜の範囲内に入ることが分かった）を持たせることにより皮膚表面にほぼ並行となることを見いだした。これにより、超音波パルスの好適な透過状況を得ることができ、正確な測定を行なうことができる。
【００８３】
（第６の実施の形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第６の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成を説明する。図１１において、１１は足根、１４、１５は水タンク、４６、４７は足根１１と接触する水タンクの接触面、４８、４９は手術の時など超音波骨診断装置による超音波検査で使用するゲルの代わりに用いる板状ゼリーである。
【００８４】
次に、図１１を参照して、本発明の第６の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の動作を説明する。図１１に示すように、測定の前に、板状ゼリー４８、４９を被検体である足根１１に貼り付ける。そこで、上記各実施の形態で説明したようないずれかの方法を適用して、板状ゼリー４８、４９の上から水タンク１４、１５を足根１１に押し当てる。
本実施の形態により、従来用いていたゲルのように、測定前に塗布したり測定後に拭いたりする手間が省け、短時間に多数の被験者の測定を行なうことができるようになる。
【００８５】
以上、本発明の各実施の形態の説明では、足根を被検体としてその踵骨の骨特性を測定する場合について説明したが、本発明はそれ以外の部位、例えば上腕部や他の関節などの測定にも適用することができ、いずれの場合でも同様な効果を得ることができる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、特に簡単な構造で、超音波整合材に入れ、その中で上下前後に移動調節して測定点を位置決め自在に振動子を配置した超音波整合材容器により被験部を挟むようにしたことにより、被験部を濡らさずに、簡単に検査でき、容易に再現性且つ精度のよい２次元超音波診断データが得られる超音波骨診断装置を提供することができる。
【００８７】
本発明は、以上説明したように構成され、特に超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力を圧力センサにより検出して超音波整合材容器の駆動手段を調節するようにしたことにより、超音波整合材容器を被検部に密着させる圧力により被験者に苦痛を与えることなく、超音波整合材容器の被検部に対する適切な密着を保持することができる超音波骨診断装置を提供することができる。
【００８８】
本発明は、以上説明したように構成され、特に超音波整合材容器を被検部に密着させる過程における超音波整合材容器の位置と押圧力の変化との関係を算出し被検部の位置が適切か否かを判定するようにしたことにより、被検部を正しく位置決めして信頼性の高い超音波診断データが得られる超音波骨診断装置を提供することができる。
【００８９】
本発明は、以上説明したように構成され、特に超音波整合材容器の被検部に対する圧力の変化により被検部の動きを検出するようにしたことにより、超音波診断データの信頼性を向上させることができる超音波骨診断装置を提供することができる。
【００９０】
本発明は、以上説明したように構成され、特に超音波整合材容器の被検部に対する接触面を被検部の表面とほぼ並行にして、超音波整合材容器の密着性を向上させるようにしたことにより、超音波の伝播特性がよい超音波骨診断装置を提供することができる。
【００９１】
本発明は、以上説明したように構成され、特に超音波整合材容器の被検部に対する密着性を高めるための媒質として板状ゼリーを使用するようにしたことにより、測定前後の処理時間を短縮し、作業効率を高めることができる超音波骨診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来から使用されている踵骨測定用の超音波骨診断装置の全体的基本構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図
【図６】本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図
【図７】本発明の第３の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構で感知する足根に対する押圧力対位置センサの検出位置（足根に対する接触位置）の関係を示すグラフ図
【図８】本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図
【図９】本発明の第４の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の他の構成例を示す図
【図１０】本発明の第５の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図であり、
（Ａ）は上方から見た図
（Ｂ）は後方から見た図
【図１１】本発明の第６の実施の形態における超音波骨診断装置の被検部挟み込み機構の構成例を示す図
【符号の説明】
１、２  振動子
３  踵骨
４、５  スイッチ
６  送信パルス発生回路
７  タイミング回路
８  受信アンプ
９  演算回路
１０  表示器
１１  足根
１２、１３  振動子位置制御器
１４、１５  水タンク
１６、１７  車輪
１８、１９  レール
２０、２１  電動機
２２、２３  シリンダ
２４  台
２５  足載台
２６、２７  ピストン
２８、２９  中筒
３０、３１  エアホース
３２、３３  コンプレッサ
３４、３５  空気溜め
３６、３７  圧力センサ
３８、３９  制御器
４０、４１  圧力センサ
４２、４３  コンプレッサ制御器
４４、４５  動き検出回路
４６、４７  足根への接触面
４８、４９  板状ゼリー
５０、５１  足根への接触面
１００、１０１  位置センサ
１０２  位置判定器
【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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【図１１】
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