JPWO2008018612A1 - Ultrasonic fracture treatment device, fracture treatment receiving device and fracture position inspection device - Google Patents

Ultrasonic fracture treatment device, fracture treatment receiving device and fracture position inspection device Download PDF

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Abstract

超音波が正しく骨折部位に照射されていることを確認できる超音波骨折治療器、受信装置及び骨折位置検査器を提供する。骨折部位付近の体表（１２）に設置され、骨折部位（３）に対して超音波を照射する送信用トランスデューサ（４）、及び該骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサ（５）を備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に超音波が照射されていることを受信用トランスデューサの受信信号より確認する判定装置（６）を備えた超音波骨折治療器などである。Provided are an ultrasonic fracture treatment device, a receiving device, and a fracture position inspection device capable of confirming that ultrasonic waves are correctly applied to a fracture site. Installed on the body surface near the fracture site (12), placed on the body surface near the bone having the fracture site, and the transmitting transducer (4) for irradiating the fracture site (3) with ultrasonic waves A receiving transducer (5) for receiving the propagating ultrasonic wave is provided, and a determination device (6) for confirming that the ultrasonic wave is irradiated from the transmitting transducer to the fracture site from the received signal of the receiving transducer. Such as an ultrasonic fracture treatment device.

Description

本発明は、超音波骨折治療器に関し、特に、受信用トランスデューサを有し、送信用トランスデューサを適切な位置へ調節するため、超音波が骨折部位に照射していることを確認できる超音波骨折治療器に関する。本発明は、また、超音波治療器から骨に照射された超音波を受信する超音波骨折治療用受信器、並びに、超音波を利用して超音波骨折治療を行うために適切なトランスデューサの位置を確認する超音波骨折位置検査器にも関する。   The present invention relates to an ultrasonic fracture treatment device, and in particular, an ultrasonic fracture treatment that has a receiving transducer and can confirm that ultrasonic waves are radiated to a fracture site in order to adjust the transmitting transducer to an appropriate position. Related to the vessel. The present invention also provides an ultrasonic fracture treatment receiver that receives ultrasonic waves applied to a bone from an ultrasonic treatment device, and an appropriate transducer position for performing ultrasonic fracture treatment using ultrasonic waves. It also relates to an ultrasonic fracture position tester for confirming the above.

骨折癒合促進のために用いられている超音波骨折治療器は、超音波トランスデューサから超音波を骨折部位へ照射することにより治療を行っている。超音波は、安全で簡便な物理療法として一般的に診断や治療に使用されている。
超音波骨折治療器では、骨折位置へ正確に超音波を照射することが必要条件である。従来は、レントゲン撮影によって骨折位置を特定し、その付近の体表から超音波照射位置を決定し、治療を行っている。しかし、レントゲン撮影では２次元の情報しかなく、体表面の形状を反映する３次元の情報を持っていないため、超音波を照射しても、正しく骨に照射していないという課題が、特に軟部組織の厚い大腿骨、上腕骨の治療に際してあった。
上記課題を解決するため、治療用超音波トランスデューサから骨へ超音波を照射し、その反射波を受信用超音波トランスデューサで受信することで、正しく骨に照射されているかを判断する技術が開示されている（特開２００１−２９９７７２号公報）。しかし、この技術では、反射波の方向が骨の形状、骨の部位によって一定ではなく、骨からの反射波を受信できないことがしばしば発生し、目的とする送信用トランスデューサの正確な照射位置の確認ができなくなるという問題が生じた。また、受信用トランスデューサの設置位置を調節することで、受信できる場合もあるが、送信用トランスデューサの位置調整と受信用トランスデューサの位置調整を同時に行う必要があり、照射位置を決めるのに大変煩雑となり、実用的に問題があった。
別の先行技術として、特表２０００−５０４９４６号公報によると、骨の特性を判定する超音波装置が開示されている。これによると、超音波を第１の位置から介在する軟組織等の媒体を介して骨等の伝送経路に沿い、再度軟組織等の媒体を介して第２の位置へ送ることと、伝送経路に沿った超音波の伝送時間を測定することと、介在する媒体の厚さを測定することと、介在する媒体の音響速度を測定することと、２つの位置間の距離と、介在する媒体の厚さと、介在する媒体内の音響速度とに基づいて個体内の音響速度を算出することを含む。この方法では、超音波を利用して骨の物理的性質についての測定はできるものの、超音波を骨折の治療に用いることを意図したものではなく、超音波治療のためのトランスデューサの位置調節を行うことを意図したものではない。
また、特開２００５−１０２７１６号公報では、脛骨のプラウト部に置かれた振動子が、信号発生器からのドライブ信号を受けて脛骨を振動させ、一方で、超音波深触子および送受信器は、脛骨を伝搬して来た振動に対して超音波を送信し、戻ってきた超音波を受信する。位相比較部が受信信号を位相比較し、相関演算部が位相比較信号の相関演算を行い、相関演算の結果である、脛骨の各部位における振動の強度が表示部に表示される。この先行技術によると、骨の振動の強度を測定することで骨の状態を診断することはできるものの、骨折治療用の超音波を適切な骨折部位に照射して、骨折の治療を行うことを意図したものではない。
特開２００１−２９９７７２号公報 特表２０００−５０４９４６号公報 特開２００５−１０２７１６号公報 An ultrasonic fracture treatment device used for promoting fracture fusion treats a fracture site by irradiating the fracture site with ultrasonic waves. Ultrasound is generally used for diagnosis and treatment as a safe and simple physical therapy.
In an ultrasonic fracture treatment device, it is a necessary condition to accurately irradiate the fracture position with ultrasonic waves. Conventionally, a fracture position is specified by X-ray imaging, and an ultrasonic irradiation position is determined from the body surface in the vicinity thereof to perform treatment. However, since X-ray imaging has only two-dimensional information and does not have three-dimensional information that reflects the shape of the body surface, the problem of not irradiating the bone correctly even when irradiating with ultrasound is particularly problematic. It was in the treatment of thick femur and humerus.
In order to solve the above-mentioned problem, a technique is disclosed in which a bone is correctly irradiated by irradiating a bone from a therapeutic ultrasonic transducer and receiving the reflected wave by a receiving ultrasonic transducer. (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-299772). However, in this technique, the direction of the reflected wave is not constant depending on the shape of the bone and the bone part, and it often occurs that the reflected wave from the bone cannot be received, and the accurate irradiation position of the target transmitting transducer is confirmed. The problem of being unable to do so occurred. In addition, it may be possible to receive by adjusting the installation position of the receiving transducer, but it is necessary to adjust the position of the transmitting transducer and the position of the receiving transducer at the same time, which makes it very complicated to determine the irradiation position. There was a problem in practical use.
As another prior art, according to Japanese Patent Publication No. 2000-504946, an ultrasonic device for determining the characteristics of bone is disclosed. According to this, an ultrasonic wave is sent along a transmission path such as bone via a medium such as soft tissue interposed from the first position, and again sent to the second position via a medium such as soft tissue and along the transmission path. Measuring the transmission time of the ultrasonic wave, measuring the thickness of the intervening medium, measuring the acoustic velocity of the intervening medium, the distance between the two positions, and the thickness of the intervening medium And calculating the acoustic velocity in the individual based on the acoustic velocity in the intervening medium. Although this method can measure the physical properties of bone using ultrasound, it is not intended to be used to treat fractures, but it adjusts the position of the transducer for ultrasound treatment. It is not intended.
In JP-A-2005-102716, the vibrator placed in the plow portion of the tibia receives the drive signal from the signal generator to vibrate the tibia, while the ultrasonic deep transducer and the transceiver are The ultrasonic wave is transmitted in response to the vibration propagated through the tibia, and the ultrasonic wave returned is received. The phase comparison unit compares the phase of the received signal, the correlation calculation unit performs a correlation calculation of the phase comparison signal, and the intensity of vibration at each part of the tibia, which is a result of the correlation calculation, is displayed on the display unit. According to this prior art, the bone condition can be diagnosed by measuring the strength of the vibration of the bone, but the fracture treatment is performed by irradiating an appropriate fracture site with ultrasonic waves for fracture treatment. Not intended.
JP 2001-299772 A Special Table 2000-504946 JP 2005-102716 A

本発明は、治療用超音波を正確に骨折部位に照射することを確認でき、かつ簡単に使用できる超音波骨折治療器を提供することを課題とする。また、本発明は、当該超音波骨折治療器に関連する超音波骨折治療用受信器及び超音波を利用して超音波骨折治療を行うために適切なトランスデューサの位置を確認する超音波骨折位置検査器を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic fracture treatment device that can confirm that a therapeutic ultrasonic wave is accurately irradiated to a fracture site and can be used easily. Further, the present invention provides an ultrasonic fracture position inspection for confirming the position of an appropriate transducer for performing ultrasonic fracture treatment using an ultrasonic fracture treatment receiver and ultrasonic waves related to the ultrasonic fracture treatment apparatus. It is an object to provide a vessel.

本発明者らは、かかる課題について鋭意検討した結果、骨折部位付近の体表に設置され、骨折部位に対して超音波を照射する送信用トランスデューサ、及び該骨の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に超音波が照射されていることを確認する判定装置を備えることで上記課題を解決できることを見出したものである。
すなわち、本発明は、骨折部位付近の体表に設置され、骨折部位に対して骨折治療用の超音波を送信する送信用トランスデューサ、及び該骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に超音波が送信されていることを受信用トランスデューサの受信信号と設定された判別条件を比較することによって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波骨折治療器を提供するものである。
なお、本明細書において、「骨」とは、骨表面、骨膜、緻密質（皮質骨）と海綿質（海綿骨）からなる骨質、および骨髄を含む意味とし、また、「骨折」とは、これらの骨に係わるあらゆる損傷を含む意味とする。
また、本発明は、前記受信用トランスデューサは、骨の近位端及び／又は遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、超音波を受信することを特徴とし、特に、前記骨は大腿骨の場合、大腿骨外側上顆付近、大腿骨内側上顆付近又は大腿骨大転子付近の体表で、大腿骨を伝搬した波を受信すること、前記骨が上腕骨の場合、上腕骨外側上顆付近又は上腕骨内側上顆付近の体表で、上腕骨を伝搬した波を受信することを特徴とする超音波骨折治療器を提供するものである。
前記判別条件は、予め設定した閾値及び／又は治療対象骨の超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とする。特に、前記超音波伝搬特徴値は受信信号の振幅、周波数、波形形状、又は発信超音波からの伝搬時間の少なくとも１つから求めるパラメーターであることを特徴とする。
前記送信用トランスデューサは、骨折部位に送信する骨折治療用超音波と骨折部位に送信されていることを確認する検査用超音波の両方、又は骨折治療用超音波を送信可能であることを特徴とする。また、前記検査用超音波が、治療用超音波を送信しない期間に比べて短いバースト幅を持ち、治療用超音波を送信しない間に送信されることを特徴とする。
また、本発明は、前記判定装置は、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記受信回路及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。或いは、前記判定装置は、前記送信用トランスデューサを駆動する電気信号を発信する発信回路、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記発信回路、前記受信回路、及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする。
また、本発明は、（１）前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。（２）（１）の工程の後に、前記送信用トランスデューサから超音波を照射し、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（１）で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かを判断する工程を有する超音波骨折治療器を提供するものである。
また、本発明は、（２）の工程において、前記表示手段は、受信超音波の電気信号が所定の範囲内であるか否かによって、表示内容を変更することを特徴とする超音波骨折治療器を提供するものである。
また、本発明は、前記制御手段が、（２）の工程によって、超音波が骨折部位に照射していると判定した場合、前記送信用トランスデューサが治療用超音波を照射するように制御することを特徴とする超音波骨折治療器を提供するものである。
また本発明は、前記送信用トランスデューサは、治療用超音波を照射しない期間に、所定の間隔で検査用超音波を照射し、（２）の工程を繰り返すことを特徴とする超音波骨折治療器を提供するものである。
さらに本発明は、骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、超音波治療器から骨に超音波が照射されていることを受信用トランスデューサの受信信号と設定された判別条件とを比較することによって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波受信装置を提供する。前記受信用トランスデューサは、骨の近位端又は遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、超音波を受信することを特徴とする。
さらに本発明は、その判定装置は、少なくとも受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、前記超音波治療器からの超音波が骨に照射していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに、前記受信回路、及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする超音波治療用受信装置を提供するものである。また、本発明は、前記判別条件は予め設定した治療対象骨の閾値及び／又は超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とし、特に、受信信号の振幅、周波数、波形形状、又は発信超音波からの伝搬時間の少なくとも１つから求めるパラメーターを特徴値にすることである超音波治療用受信装置を提供するものである。
また、本発明は、（Ａ）前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。（Ｂ）（Ａ）の工程の後に、超音波治療器から超音波を照射し、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（Ａ）で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かを判断する工程を有する超音波受信装置を提供するものである。
また、本発明は、（Ｂ）の工程において、前記表示手段は、受信超音波の電気信号が所定の範囲内であるか否かによって、表示内容を変更することを特徴とし、また、前記制御手段が、（Ｂ）の工程によって、超音波が骨折部位に照射していると判定した場合、前記超音波治療器に治療用超音波を照射するように指示することを特徴とする超音波受信装置を提供するものである。
また、本発明は、前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする超音波骨折受信装置が提供される。
更に、本発明は、骨折部位付近の体表に設置され、骨折部位に対して検査用超音波を送信する送信用トランスデューサ、及び該骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に超音波が送信されていることを受信用トランスデューサの受信信号によって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波骨折位置検査器が提供される。
また、本発明は、前記判定装置は少なくとも前記送信用トランスデューサを駆動する電気信号を発信する発信回路、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に照射していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記発信回路、前記受信回路、及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする、超音波骨折位置検査器が提供される。
また、本発明は、前記判別条件は予め設定した閾値及び／又は治療対象骨の超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とし、特に、前記検査用超音波が、治療用超音波を照射しない期間に比べて短いバースト幅を持ち、治療用超音波を照射しない間に発信されることを特徴とする、超音波骨折位置検査器が提供される。
また、本発明は、（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、超音波骨折位置検査器が提供される。（１）前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。（２）（１）の工程の後に、前記送信用トランスデューサから超音波を照射し、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（１）の工程で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かにより、超音波が骨折部位に照射していると判定する工程。
また、本発明は、前記制御手段が、（２）の工程によって、超音波が骨折部位に照射していると判定することを特徴とする。
また、本発明は、前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする、超音波骨折位置検査器が提供される。As a result of intensive studies on the problem, the present inventors have installed the transducer on the body surface near the fracture site, radiates ultrasonic waves to the fracture site, and installed on the body surface of the bone. It has been found that the above-described problem can be solved by providing a receiving transducer for receiving propagating ultrasonic waves and a determination device for confirming that ultrasonic waves are irradiated from the transmitting transducer to the fracture site.
That is, the present invention is installed on the body surface near the fracture site, and is installed on the body surface near the bone having the fracture site, and a transmission transducer for transmitting ultrasonic waves for fracture treatment to the fracture site. A receiving transducer for receiving the ultrasonic wave propagating through the transmitter, and confirming that the ultrasonic wave is transmitted from the transmitting transducer to the fracture site by comparing the received signal of the receiving transducer with the set discrimination condition An ultrasonic fracture treatment device comprising a determination device is provided.
In the present specification, the term “bone” includes bone surface, periosteum, dense (cortical bone) and cancellous bone (cancellous bone), and bone marrow, and “fracture” means It is meant to include any damage related to these bones.
Further, the present invention is characterized in that the receiving transducer receives ultrasonic waves at the body surface of a thin portion of soft tissue near the proximal end and / or the distal end of the bone. In the case of the femur, receive waves propagated through the femur at the body surface near the outer epicondyle of the femur, the medial epicondyle of the femur, or the greater trochanter of the femur; if the bone is the humerus, An ultrasonic fracture treatment device characterized by receiving a wave propagated through the humerus at a body surface near the outer humerus condyle or near the inner humerus condyle.
The discrimination condition is based on a preset threshold and / or an ultrasonic propagation feature value of a bone to be treated. In particular, the ultrasonic propagation characteristic value is a parameter obtained from at least one of the amplitude, frequency, waveform shape, or propagation time from the transmitted ultrasonic wave of the received signal.
The transmitting transducer is capable of transmitting both a fracture treatment ultrasonic wave to be transmitted to a fracture site and an inspection ultrasonic wave for confirming transmission to the fracture site, or a fracture treatment ultrasonic wave. To do. Further, the inspection ultrasonic wave has a shorter burst width than a period in which no therapeutic ultrasonic waves are transmitted, and is transmitted while no therapeutic ultrasonic waves are transmitted.
Further, according to the present invention, the determination device includes a reception circuit in which the receiving transducer receives an ultrasonic signal, a storage unit that stores a determination condition in advance, and the reception signal and the determination condition. It is characterized by comprising a discriminating means for discriminating transmission, a display means for displaying at least a discrimination result, and a control means for controlling the receiving circuit and the display means. Alternatively, the determination device includes: a transmission circuit that transmits an electrical signal that drives the transmission transducer; a reception circuit that receives the ultrasonic signal from the reception transducer; a storage unit that stores a determination condition; a reception signal and a determination condition Compared to the above, there is provided a discriminating means for discriminating that ultrasonic waves are transmitted to the fracture site, a display means for displaying at least the discrimination result, and a control means for controlling the transmitting circuit, the receiving circuit, and the display means. It is characterized by that.
The receiving transducer comprises a first receiving transducer and a second receiving transducer, the first receiving transducer being near the proximal end of the bone and the second receiving transducer being near the distal end of the bone Ultrasonic waves are received on the body surface of the thin part of the soft tissue.
Further, the present invention includes (1) a step of calculating the ultrasonic feature value from an electrical signal received by the receiving transducer, and the feature value is recorded in advance by the recording means. (2) After the step (1), the transmitting transducer receives the ultrasonic wave from the transmitting transducer, and the receiving transducer receives the ultrasonic wave, and the discriminating means outputs the electrical signal at that time (1) The ultrasonic fracture treatment device including the step of comparing the characteristic value obtained in step 1 and / or the threshold value and determining whether or not the difference is within a predetermined range.
Further, the present invention provides the ultrasonic fracture treatment characterized in that, in the step (2), the display means changes display contents depending on whether or not the electric signal of the received ultrasonic wave is within a predetermined range. A container is provided.
Further, according to the present invention, when the control means determines that the ultrasonic wave is applied to the fracture site by the step (2), the transmission transducer controls the ultrasonic wave for treatment to be applied. An ultrasonic fracture treatment device characterized by the above is provided.
In the ultrasonic fracture treatment apparatus according to the present invention, the transmitting transducer irradiates a test ultrasonic wave at a predetermined interval during a period in which the therapeutic ultrasonic wave is not irradiated, and repeats the step (2). Is to provide.
The present invention further includes a receiving transducer that is installed on the body surface near the bone and receives an ultrasonic wave propagating through the bone, and that the receiving transducer receives the ultrasonic wave from the ultrasonic therapy device. There is provided an ultrasonic receiving device comprising a determination device for confirming by comparing a signal with a set determination condition. The receiving transducer receives ultrasonic waves at a body surface of a thin portion of soft tissue near the proximal end or the distal end of a bone.
Further, according to the present invention, the determination device includes at least a receiving circuit for receiving the ultrasonic signal by the receiving transducer, storage means for storing the determination condition in advance, comparing the received signal with the determination condition, Ultrasound therapy comprising: a discriminating unit that discriminates that an ultrasonic wave is applied to a bone; a display unit that displays at least a discrimination result; the receiving circuit; and a control unit that controls the display unit. A receiving apparatus for use is provided. Further, the present invention is characterized in that the discrimination condition is based on a preset threshold value and / or ultrasonic propagation characteristic value of the bone to be treated, and in particular, the amplitude, frequency, waveform shape, or transmission superposition of the received signal. It is an object of the present invention to provide a receiving apparatus for ultrasonic therapy in which a parameter obtained from at least one of propagation times from sound waves is made a characteristic value.
Further, the present invention includes (A) a step of calculating the ultrasonic feature value from an electrical signal received by the receiving transducer, and a step of recording the feature value in advance by the recording means. (B) After the process of (A), the receiving transducer receives the ultrasonic wave irradiated with the ultrasonic wave from the ultrasonic therapy device and propagated through the bone, and the discrimination means outputs the electrical signal at that time (A) The ultrasonic receiving device is provided with a step of comparing the characteristic value obtained in step 1 and / or the threshold value and determining whether or not the difference is within a predetermined range.
Further, the present invention is characterized in that, in the step (B), the display means changes display contents depending on whether or not the electric signal of the received ultrasonic wave is within a predetermined range. When the means determines in step (B) that the ultrasonic wave is applied to the fracture site, the ultrasonic wave receiving apparatus instructs the ultrasonic therapeutic device to irradiate the therapeutic ultrasonic wave. A device is provided.
In the present invention, the receiving transducer includes a first receiving transducer and a second receiving transducer. The first receiving transducer is near the proximal end of the bone, and the second receiving transducer is There is provided an ultrasonic fracture receiving device characterized in that it receives ultrasonic waves at the body surface of a thin portion of soft tissue near the distal end of bone.
Furthermore, the present invention is installed on a body surface near a fracture site, transmits a transmitting ultrasonic wave to the fracture site, and is installed on a body surface near the bone having the fracture site and propagates through the bone. An ultrasonic fracture comprising: a receiving transducer for receiving ultrasonic waves to be received; and a determination device for confirming that ultrasonic waves are transmitted from the transmitting transducer to a fracture site by a reception signal of the receiving transducer. A position checker is provided.
Further, according to the present invention, the determination apparatus transmits at least an electrical signal that drives the transmission transducer, a reception circuit that receives the ultrasonic signal from the reception transducer, a storage unit that stores a determination condition in advance, Compared with the received signal and the discrimination condition, discriminating means for discriminating that the ultrasonic wave is irradiated on the fracture site, controlling at least the display means for displaying the discrimination result, and controlling the transmission circuit, the receiving circuit, and the display means There is provided an ultrasonic fracture position tester characterized by comprising control means for performing the above-described operation.
Further, the present invention is characterized in that the discrimination condition is based on a preset threshold value and / or an ultrasonic propagation characteristic value of a bone to be treated, and in particular, the examination ultrasonic wave irradiates a therapeutic ultrasonic wave. There is provided an ultrasonic fracture position tester characterized in that it has a short burst width compared to a period during which no therapeutic ultrasonic waves are emitted, and is transmitted while no therapeutic ultrasonic waves are irradiated.
In addition, the present invention provides an ultrasonic fracture position inspection device characterized by performing the steps (1) and (2). (1) A step of calculating the ultrasonic feature value from the electrical signal received by the receiving transducer, and recording the feature value in advance by the recording means. (2) After the step (1), the transmitting transducer receives the ultrasonic wave from the transmitting transducer, and the receiving transducer receives the ultrasonic wave, and the discriminating means outputs the electrical signal at that time (1) A step of comparing the feature value obtained in the step and / or the threshold value and determining that the ultrasonic wave is irradiated to the fracture site depending on whether or not the difference is within a predetermined range.
Further, the present invention is characterized in that the control means determines that the ultrasonic wave is applied to the fracture site by the step (2).
In the present invention, the receiving transducer includes a first receiving transducer and a second receiving transducer. The first receiving transducer is near the proximal end of the bone, and the second receiving transducer is An ultrasonic fracture location tester is provided, which receives ultrasonic waves at the body surface of a thin portion of soft tissue near the distal end of bone.

図１は、本発明の骨折治療器を用いた実施態様の概略図である。
図２は、装置の構成要素の概略図である。
図３は、受信信号解析例の図である。
図４は、本発明の骨折治療器を用いた別の実施態様の概略図である。
図５は、発信機構の概略図である。
図６は、受信機構の概略図である。
図７は、本発明における送信用トランスデューサを駆動する電気信号の一態様の図である。
図８は、本発明の骨折治療器で、受信用トランスデューサを２個用いた実施態様の概略図である。
図９は、受信用トランスデューサを２個用いた実施態様の装置の構成要素の概略図である。
図１０は、受信用トランスデューサを２個用いた実施態様の受信信号解析例の図である。FIG. 1 is a schematic view of an embodiment using the fracture treatment device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of the components of the apparatus.
FIG. 3 is a diagram of an example of received signal analysis.
FIG. 4 is a schematic view of another embodiment using the fracture treatment device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of the transmission mechanism.
FIG. 6 is a schematic diagram of the receiving mechanism.
FIG. 7 is a diagram of one embodiment of an electrical signal for driving the transmitting transducer according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic view of an embodiment using two receiving transducers in the fracture treatment device of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram of the components of the apparatus of the embodiment using two receiving transducers.
FIG. 10 is a diagram of an example of received signal analysis in an embodiment using two receiving transducers.

符号の説明Explanation of symbols

１ 軟部組織
２ 大腿骨
３ 骨折部位
４ 送信用トランスデューサ
５ 受信用トランスデューサ
６ 判定装置
７ 超音波伝搬物質
８ ケーブル
９ 受信用ケーブル
１０ 固定手段
１１ 固定手段
１２ 体表
１３ 制御手段
１４ 発信回路
１５ 受信回路
１６ 記録手段
１７ 電力供給手段
１８ 表示手段
１９ 受信信号振幅
２０ 受信信号伝搬時間
２１ 受信信号時間幅
２２ 判別手段
２３ 受信装置
２４ 発信装置
２５ 治療用超音波信号
２６ 検査用超音波信号
２７ 第二受信用トランスデューサ
２８ 第二受信用ケーブル
２９ 遠位部受信信号
３０ 近位部受信信号
３１ 遠位部受信信号振幅
３２ 近位部受信信号振幅
３３ 遠位部受信信号伝搬時間
３４ 近位部受信信号伝搬時間DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Soft tissue 2 Femur 3 Fracture part 4 Transmitting transducer 5 Receiving transducer 6 Judgment device 7 Ultrasonic propagation material 8 Cable 9 Receiving cable 10 Fixing means 11 Fixing means 12 Body surface 13 Control means 14 Transmitting circuit 15 Receiving circuit 16 Recording means 17 Power supply means 18 Display means 19 Received signal amplitude 20 Received signal propagation time 21 Received signal time width 22 Discriminating means 23 Receiver 24 Transmitter 25 Treatment ultrasonic signal 26 Inspection ultrasonic signal 27 Second receiving transducer 28 Second reception cable 29 Distal reception signal 30 Proximal reception signal 31 Distal reception signal amplitude 32 Proximity reception signal amplitude 33 Distal reception signal propagation time 34 Proximity reception signal propagation time

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。なお、本発明は図示の実施例に限定されるものではない。
図１に本発明の超音波骨折治療器の適応例を、大腿骨骨折治療を例に示す。以下の実施例では、大腿骨の適用のみに言及しているが、本発明の技術は、他の四肢の骨及び体幹の骨にも同様に適用可能である。
骨折部位３を治療する時には、医療機関で決定された装着位置に送信用トランスデューサ４を設置し、固定手段１０を用いて大腿に装着する。固定手段１０は、送信用トランスデューサ４を体表１２に固定できるものであればよく、例えばベルト等を用いる。このとき、送信用トランスデューサ４と体表１２との間に、超音波伝搬物質７を介在させる。超音波伝搬物質７は、超音波を伝搬するものであればよく、例えば水や超音波ゲル等が好適である。
また、大腿骨２付近の体表１２の、送信用トランスデューサ４を設置した箇所とは別の箇所に、受信用のトランスデューサ５を固定する。受信用トランスデューサ５の固定は、送信用トランスデューサ４と同様、固定手段１１を用いて固定する。受信用トランスデューサ５と体表１２との間にも超音波伝搬物質７を介在させる。
受信用トランスデューサ５の設置箇所は、骨を伝搬した超音波を受信できる場所であればどこでもよい。具体的には、治療対象である骨に近い体表で、軟部組織１が薄い、治療対象骨の近位端や遠位端が好ましい。軟部組織１が薄い箇所とは，体表を介して体を触ったときに、骨の存在が確認できる箇所が好ましい。この場所であれば、体表から骨までの距離が非常に短く、骨を伝搬した超音波が軟部組織を伝わるとき、伝搬した超音波が到達する体表の範囲に受信用トランスデューサを設置されている可能性が高く、伝搬する超音波の減衰も小さいからである。例えば、治療する骨が大腿骨であれば、大腿骨外側上顆付近や大腿骨内側上顆付近又は大腿骨大転子等がある。図１では、大腿骨外側上顆付近に設置している。他の例として、上腕骨を治療する際には、上腕骨外側上顆付近や上腕骨内側上顆付近に、受信用トランスデューサを設置するとよい。このように、受信用トランスデューサ５を軟部組織１が薄い箇所に設置することによって、骨内部をその骨軸方向に伝搬して来る超音波を確実に受信用トランスデューサ５で受信することが容易に可能であり、従来の技術では超音波を受信できなかったという問題を解決することができる。
また、受信用トランスデューサの固定箇所が関節部位であることが多いため、固定手段１１は、関節部位での固定が容易な形態が望まれる。例えば二本以上のベルトを用いて、大腿骨であれば大腿と下腿にベルトを巻くことで、大腿骨内側上顆もしくは大腿骨外側上顆へずれることなく固定することができる。そのほか、ポリウレタンゲル等の接着性のある材料を受信用トランスデューサの超音波受信面及び／又は周辺に貼り付けることで、目的の位置の体表に固定できる。
送信用トランスデューサ４が発信する治療用超音波の信号条件は、骨折治療に適切な超音波であれば良い。例えば適切な超音波条件の一つとして、１．５ＭＨｚの周波数、２００μｓのバースト幅、１ｋＨｚの繰り返し周波数、超音波出力の時間平均と空間平均が３０ｍＷ／ｃｍ２の超音波が好ましい。本実施例では前記条件を用いた。
受信用トランスデューサ４の位置が正しいことを確認するタイミングは、医療機関での医療従業者による診断時や、治療開始前に行う。治療終了後に確認として行うこともできる。
判定装置６の発信回路１４から送信用トランスデューサ４に検査用超音波の発信信号を送る場合、超音波信号の条件として、軟部組織１や骨２を伝搬する条件であれば良く、上記の治療用超音波と異なる条件を用いてもよい。検査用超音波は、周波数５０ｋＨｚ−３ＭＨｚの連続波もしくは基本周波数５０ｋＨｚ−３ＭＨｚ、バースト幅５−２０００μｓ、繰返し周波数１０Ｈｚ−１０ｋＨｚ（周期１００ｍｓ−０．１ｍｓ）の断続波、超音波出力の時間平均と空間平均は、０．５−１００ｍＷ／ｃｍ２が好ましい。超音波の直進性を考慮した場合、周波数は５００ｋＨｚ−３ＭＨｚが好ましく、バースト幅は５−５０μｓの短い方が信号解析が容易になる。治療中に、送信用トランスデューサ４の位置が正しいことを確認する場合、治療用超音波の信号を検査用超音波として用いることもできる。また、治療用超音波と異なる条件の検査用超音波を用いる場合は、治療用超音波を照射しない時間（本実施例では８００μｓ）よりも短いバースト幅の超音波を用いる必要がある。バースト幅以外の超音波条件は、前記検査用超音波条件の範囲で用いることが好ましい。
本実施例では、検査用超音波条件として基本周波数１．５ＭＨｚ、バースト幅１０μｓ、繰り返し周波数１ｋＨｚ、超音波出力の時間平均と空間平均が１．５ｍＷ／ｃｍ２を用いた。
次に、送信用トランスデューサ４の位置を確認する例を述べる。
送信用トランスデューサ４が照射位置に正しく設置している場合、超音波が骨折部位３に照射される。骨折部位３に照射された超音波は大腿骨２の長軸方向に伝わり、骨を伝搬した超音波を、受信用トランスデューサ５を用いて受信する。受信用トランスデューサで信号が受信できないときは、その状況を後述の表示手段１８に示す。この示された情報から、超音波が骨折部位３に照射されていないことがわかる。この場合は、送信用トランスデューサ４の設置位置や向きを変えて、信号を受信用トランスデューサ５で受信できるまで操作を繰り返す。信号を受信でき、それが下記記載の記録手段１６にて予め設定された信号振幅周波数等の判別条件を満たす場合には、骨折部位３に超音波が照射できていると下記記載の判別手段２２が判断し、その結果が情報として表示手段１８に示されることから、骨折部位３に正しく照射していることを判断できる。
治療前であれば、記録手段１６の判別条件から正しい照射位置であると判断した場合、送信用トランスデューサ４から照射する超音波を検査用超音波から治療用超音波に変更し、治療を開始する。このように、送信用トランスデューサ４は、検査用超音波だけでなく、治療用超音波も送信できるものを使用することによって、治療用トランスデューサとしての機能も兼ね備えることができる。
送信用トランスデューサ４が治療用トランスデューサとしての機能を兼ね備えている場合、治療中に位置の確認を行うことができる。本実施例では、治療用超音波を照射しながら、１ｋＨｚの繰り返し周波数即ち繰り返し周期１ｍｓのうち、治療目的の超音波を照射しない８００μｓの時間に、所定の間隔で検査用超音波を照射することで判別する。治療中に行う場合、送信用トランスデューサ４の位置が正しくないときは、表示手段１８により患者に送信用トランスデューサの設置が正しくないことを常時伝えることができ、その都度、送信用トランスデューサ４の位置を正すことにより、治療効果の向上が期待できる。
治療中に位置の確認を行う場合について、本実施例を用いた例を具体的に述べる。このときの送信用トランスデューサ４を駆動する電気信号を図７に示す。まず２００μｓ幅の治療用超音波信号２５を送り、その照射後４００μｓ経過する毎に１回だけ１０μｓ幅の検査用超音波信号２６を送り、次の治療用超音波信号２５を送る前の残り３９０μｓの間に、骨経由の超音波伝搬時間遅れを考慮した判別区間を設けて、受信用トランスデューサ５で骨を伝播した検査用超音波を検出し、判別区間内に検出した信号より、送信用トランスデューサ４の位置の適否を判別する。検査用超音波信号２６は、例えば、治療用超音波信号２５を１０回送るごとに１回送る方法も可能である。
他の方式として、治療目的の超音波を照射しない前記８００μｓの間に例えば２００μｓの間隔で３回だけ検査用超音波を照射することもできる。但し、この場合、検査用超音波のバースト幅が２００μｓ以内である必要がある。
送信用トランスデューサ４の位置を確認する判別条件として、患者ごとに対応する超音波伝搬特徴値を用いることもできる。
最初に医療機関で正しい照射位置を決定するとき、図３に示すように、受信用トランスデューサ５で検出した信号に基づき、受信信号振幅１９、受信信号伝搬時間２０、受信信号時間幅２１及び受信信号の周波数等を信号の特徴値として測定することが出来る。図３の縦軸と横軸が交わる時間ｔ０は、検査用超音波の照射終了時間を示しており、本実施例では、検査用超音波の照射から１０μｓ後、つまり検査用超音波照射終了時をｔ０としている。検査用超音波受信開始前の時間ｔ１と検査用超音波受信終了後の時間ｔ２の間が、前記判別区間である。なお、時間ｔ１とｔ２の判別区間は受信信号伝搬時間２０、及び受信信号時間幅２１から誤差を考慮して、受信信号時間幅２１より近い広い時間幅を設定できる。受信信号伝搬時間２０は、大腿骨を治療する場合、送信用トランスデューサ４から軟部組織、骨折部位付近、大腿骨、大腿骨外側上顆付近を経由して受信用トランスデューサ５に至る超音波伝搬経路の長さでほぼ決まる。従って、骨折部位が受信用トランスデューサ５から近いほど受信信号伝搬時間２０は短く、また超音波の減衰が小さいので受信信号振幅１９は大きくなる傾向を示す。信号の特徴値の少なくとも一つを判定装置６の記録手段１６に記録し、判別条件として扱う。患者は判別条件を記録した判定装置６を用いて治療を行う。
本実施例では受信信号振幅１９及び受信信号伝搬時間２０を用いることで、簡便に判別できる。受信信号振幅１９の波形は通常正弦波もしくはこれに類似の波形であり、その周波数は受信用トランスデューサ固有の共振周波数である。従って受信用トランスデューサ５は送信用トランスデューサ４と同じ周波数特性を示すものを用いた方が、トランスデューサに伝搬してくる超音波の機械的エネルギーを電気信号に効率よく変換する上で好都合である。
受信回路１５内には適切なアンプと狭帯域のバンドパスフィルター（本例では中心周波数が１．５ＭＨｚ）を備えて、受信信号のＳ／Ｎを良くしてやるのが好ましい。前記の基本周波数１．５ＭＨｚ、バースト幅１０μｓの検査用超音波の場合、電子回路により正確に１５個のパルス波で送信用トランスデューサを駆動するが、送信用トランスデューサが発する超音波は駆動信号がなくなっても、わずかの間持続する発信特性を有し、超音波の機械的エネルギーを電気信号に変換する受信用トランスデューサにも受信特性があるので、受信信号時間幅２１は前記バースト幅と同じわけではないが、同じ位置に正確に両トランスデューサを装着すれば再現性はある。骨折の治癒過程での軟部組織の厚み変化、骨折部位の骨生成による超音波の伝搬経路長の変化や伝搬物質の密度変化等により、受信信号伝搬時間２０はわずかに変化する要因を持っているが、受信信号伝搬時間２０と同程度の測定再現性はある。これに対して受信信号振幅１９の再現性は、特に送信用トランスデューサ４の照射軸のわずかな違いが大腿骨を伝搬する超音波エネルギー（強度）に変化を来たすために、受信信号伝搬時間２０のそれより劣ることが多い。従って、判別のための特徴値としては、受信信号振幅１９は広い誤差範囲を設ける必要がある。そのため、測定精度を高めるために、受信信号伝搬時間２０や受信信号時間幅２１のどちらか、もしくは両方を特徴値として併用することが好ましい。
なお、受信信号振幅１９は、略正弦波の最大値、最小値に追従するピークホールド回路とマイコン内蔵のＡ／Ｄ変換機能を使用してリアルタイムで測定することができる。また、受信信号時間幅２１は、前記のＡ／Ｄ変換値が予め設定した閾値より大きくなる区間をマイコン内で時間換算してやることにより容易に測定できる。受信信号伝搬時間２０もまた容易に測定できる。
治療中に位置の確認を行う別の方式として、治療用超音波を検査用超音波と兼ねて使用することもできる。この場合、図７に示すように、先ず２００μｓ幅の治療用超音波２５を照射し、その照射後から次の治療用超音波が照射されるまでの８００μｓの間に適切な判別区間ｔ３−ｔ４を設けて、受信用トランスデューサ５で骨を伝播した検査用超音波２６を検出し、判別区間内に検出した信号より、送信用トランスデューサ４の位置の適否を判別する。判別区間を設けるとき、超音波を照射する２００μｓの間を含めないのは、同じ装置内で超音波を発信するために生ずる、周波数成分が同じノイズが受信回路の信号に現れ、Ｓ／Ｎを悪くするためである。判別区間の開始タイミングは送信用トランスデューサ４の駆動パルスが停止した時点ではなく、その時点から超音波出射がなくなるまでの時間を十分見込んだ時点をｔ３にするのが、Ｓ／Ｎとして最も良い。また、ｔ４は超音波受信終了後に誤差を考慮して設定できる。このように適切な判別区間を設けて受信用トランスデューサ５で骨を伝搬した超音波を検出し、治療を行うと同時に送信用トランスデューサ４の位置の確認を行うこともできる。
骨折部位３を治療する時には、医療機関で決定された位置に送信用トランスデューサ４と受信用トランスデューサ５を、固定手段１０、１１を用いて取付け、検査用超音波の照射を行い、受信用トランスデューサ５が接続された受信回路１５で電圧信号に変換して検出された受信信号が持つ特徴値と、判定装置６の記録手段１６に予め記録された判別条件との比較を行う。
判別条件としては、医療機関での位置決定時の特徴値を基準値とし、これと治療時の特徴値を比較して、受信信号振幅１９については基準値±５０％以内、受信信号伝搬時間２０については基準値±２０％以内の差であれば正しい照射位置と本実施例では判断している。特徴値が、設定範囲から逸脱した場合には、表示手段１８で治療位置が正しくないことを表示する。一方、特徴値が設定範囲内であった場合、正しい照射位置であると表示手段１８で示す。この場合、送信用トランスデューサ４から照射する超音波条件を検査用超音波から治療用超音波に変更し、治療を開始する。あるいは、送信用トランスデューサ４を外し、超音波骨折治療用の治療用トランスデューサを送信用トランスデューサ４の装着位置と同じ位置に、正確に装着して治療を開始する。
図２に装置構成要素の一例を示す。
判定装置６は判定手段であって、制御手段１３、発信回路１４、受信回路１５、記録手段１６、電力供給手段１７、表示手段１８、及び判別手段２２を備えている。トランスデューサ４から照射される超音波の駆動信号は発信回路１４からケーブル８を通して伝達される。骨を伝搬した超音波を受信用トランスデューサ５で検出した場合に生じる電気信号は、ケーブル９を通して、受信回路１５にて電圧信号として検出し、制御手段１３によって演算され、記録手段１６で特徴値として保存される。電力供給手段１７は内蔵電源もしくは外部電源から他の手段、回路に電力を供給する手段であり、超音波骨折治療器の駆動源となる。例えば制御手段１３はマイコン及び周辺回路から容易に構成でき、記憶手段（メモリ）１６は半導体メモリから構成される。表示部１８は表示手段であって、判定装置６の状態、超音波照射の判定結果等の情報を表示する手段である。表示部として、例えばＬＣＤ等で容易に構成できるし、またＬＥＤを利用することでも容易に構成可能であり、機能を実現できる。本実施例ではＬＣＤを用いている。判別手段２２は、送信用トランスデューサ４が照射した超音波が骨折部位３に照射されていることを判定する手段で、例えば判別演算回路や、記録された特徴値と受信信号の特徴値との比較などを上記マイコンによって行われる。
他の特徴値として、判別手段２２内に設けたコンパレータ回路により受信信号を予め定めた閾値（マイコンのＤ／Ａ変換機能により記憶手段１６から導出した信号）と比較することによって得られる、受信信号の振幅が閾値を越える正弦波の個数（換言すれば周波数）を用いることもできる。この場合、医療機関で位置決定時に用いる閾値は適切に設定し、治療時にはその５０％を閾値として使用する。
図４に本発明の超音波の発信と受信の機構を二つの装置で実現した例を示す。送信用トランスデューサ４は発信装置２４から検査用超音波と治療用超音波のそれぞれの超音波を照射する装置である。発信装置２４は超音波骨折治療器そのものでも良い。受信用トランスデューサ５は受信装置２３に接続されており、骨を伝搬した超音波を電気信号として受信し、受信装置２３で骨に超音波が適切な位置に照射されているかどうかを判断する。
本態様では、各装置が小型化でき、使いやすくなる利点がある。また受信用トランスデューサ５と受信装置２３を一体化することで受信用ケーブル９がなくなり、より小型化することもできる。また、受信装置２３が超音波を発信する機構から独立することにより、同じ周波数特性成分を持つ、発信装置が発する外部ノイズを受けにくい受信装置にできる利点もある。
発信機構と受信機構を別々に実現した場合の、発信機構の一例を図５に、受信機構の一例を図６に示す。図５の発信機構は、制御手段１３、発信回路１４、及び表示手段１８を備える発信装置２４、電力供給手段１７、ケーブル８、及び送信用トランスデューサ４を備える。図６の受信機構は、制御手段１３、受信回路１５、記録手段１６、表示手段１８、及び判別手段２２を備える受信装置２３、電力供給手段１７、ケーブル９及び受信用トランスデューサ５を備える。それぞれの構成要素の作用などは、上述した実施例と同様に構成してもよい。この場合、特徴値としては、受信信号伝搬時間２０より受信信号振幅等の特徴値を用いる方が装置として簡単ではあるが、発信装置２４から受信装置２３に、治療用超音波を発信および又は停止するタイミング信号を、ケーブル（図示せず）もしくは無線（図示せず）等により送ることで、受信信号伝搬時間２０も特徴値として容易に利用できる。受信信号伝搬時間２０も特性値として利用することにより、利用しない場合に比較して検出精度が高まる。また、前記ケーブルもしくは無線等により、超音波が治療対象骨に照射していると判定した場合、発信装置２４へ治療用超音波を照射するように指示を送ることもできる。
図８は受信用トランスデューサを２つ用いて、大腿骨骨折に本発明の装置を用いた例を示している。受信用トランスデューサ５は大腿骨外側上顆に装着し、第二受信用トランスデューサ２７を大腿骨大転子に装着した。骨折している骨の遠位と近位の両端に受信用トランスデューサを装着することにより、本発明の装置は、骨の位置のみでなく、骨折位置も正確に認識することができる。ここで示す遠位とは、対象となる骨の体幹から遠い位置を示し、近位とは、対象となる骨の体幹に近い位置を示す。
図１０に骨折位置に照射したときの受信信号例を示す。遠位部受信信号２９が受信用トランスデューサ５で受信しており、近位部受信信号３０が第二受信用トランスデューサ２７で受信した信号である。照射位置から大腿骨外側上顆と大腿骨大転子それぞれの距離に対応した受信信号が得られる。医療機関で、特徴値の基準値としてこの受信信号を記録手段１６に記録する。超音波が骨に照射されているが骨折位置とは異なる場合、遠位と近位のそれぞれの信号で、送信用トランスデューサ４との距離が、基準値を記録した条件より近くなった受信用トランスデューサの信号の伝搬時間が短くなり、振幅が大きくなり、送信用トランスデューサ４との距離が、基準値を記録した条件より遠くなった受信用トランスデューサの信号の伝搬時間が長くなり、振幅が小さくなる傾向がある。医療機関での位置決定時の特徴値を基準値とし、これと治療時の特徴値を比較して、遠位部受信信号振幅３１と近位部受信信号振幅３２については基準値±５０％以内、遠位部受信信号伝搬時間３３と近位部受信信号伝搬時間３４については基準値±２０％以内の差であれば正しい照射位置と本実施例では判断している。
図９に受信用トランスデューサを２つ用いた装置構成要素の一例を示す。
判定装置６は、制御手段１３、発信回路１４、受信回路１５、記録手段１６、電力供給手段１７、表示手段１８、及び判別手段２２を備えている。送信用トランスデューサ４から照射される超音波の駆動信号は発信回路１４からケーブル８を通して伝達される。骨を伝搬した超音波を受信用トランスデューサ５、また第二受信用トランスデューサ２７で検出した場合に生じる電気信号は、ケーブル９，２８を通して、受信回路１５にてそれぞれ電圧信号として検出し、制御手段１３によって演算され、記録手段１６で特徴値として保存される。電力供給手段１７は内蔵電源もしくは外部電源から他の手段、回路に電力を供給する手段であり、超音波骨折治療器の駆動源となる。例えば制御手段１３はマイコン及び周辺回路から容易に構成でき、記憶手段１６は半導体メモリから構成される。表示手段１８は、判定装置６の状態、超音波照射の判定結果等の情報を表示する手段である。表示手段として、例えばＬＣＤ等で容易に構成できるし、またＬＥＤを利用することでも容易に構成可能であり、機能を実現できる。本実施例ではＬＣＤを用いている。判別手段２２は、送信用トランスデューサ４が照射した超音波が骨折部位３に照射されていることを判定する手段で、例えば記録された特徴値と受信信号の特徴値との比較などを上記マイコンによって行われる。
次に、本発明の超音波骨折位置検査器の適応例を、超音波骨折治療器の場合と同様に、大腿骨の骨折位置を判別する場合を例に図１を参照して示す。
固定手段１０を用いて検査用超音波を発信する送信用トランスデューサ４を大腿に装着する。送信用トランスデューサ４と体表１２との間に、超音波伝搬物質７を介在させる。また、大腿骨２付近の体表１２の、送信用トランスデューサ４を設置した箇所とは別の箇所に、受信用のトランスデューサ５を固定する。受信用トランスデューサ５の固定は、送信用トランスデューサ４と同様、固定手段１１を用いて固定する。受信用トランスデューサ５と体表１２との間にも超音波伝搬物質７を介在させる。
受信用トランスデューサ５の設置箇所は、骨を伝搬した超音波を受信できる場所であればどこでもよい。具体的には、検査対象である骨に近い体表で、軟部組織１が薄い、検査対象骨の近位端や遠位端が好ましい。軟部組織１が薄い箇所とは，体表を介して体を触ったときに、骨の存在が確認できる箇所が好ましい。この場所であれば、体表から骨までの距離が非常に短く、骨を伝搬した超音波が軟部組織を伝わるとき、伝搬した超音波が到達する体表の範囲に受信用トランスデューサを設置されている可能性が高く、伝搬する超音波の減衰も小さいからである。例えば、検査対象となる骨が大腿骨であれば、大腿骨外側上顆付近や大腿骨内側上顆付近又は大腿骨大転子等がある。図１では、大腿骨外側上顆付近に設置している。他の例として、上腕骨を検査対象とする際には、上腕骨外側上顆付近や上腕骨内側上顆付近に、受信用トランスデューサを設置するとよい。このように、受信用トランスデューサ５を軟部組織１が薄い箇所に設置することによって、骨内部をその骨軸方向に伝搬して来る超音波を確実に受信用トランスデューサ５で受信することが可能であり、従来の技術では超音波を受信できなかったという問題を解決することができる。
また、受信用トランスデューサの固定箇所が関節部位であることが多いため、固定手段１１は、関節部位での固定が容易な形態が望まれる。例えば二本以上のベルトを用いて、大腿骨であれば大腿と下腿にベルトを巻くことで、大腿骨内側上顆もしくは大腿骨外側上顆へずれることなく固定することができる。そのほか、ポリウレタンゲル等の接着性のある材料を受信用トランスデューサの超音波受信面及び／又は周辺に貼り付けることで、目的の位置の体表に固定できる。
送信用トランスデューサ４の位置が正しいことを確認するタイミングは、医療機関での医療従業者による診断時や、治療開始前に行う。治療終了後に確認として行うこともできる。
判定装置６の発信回路１４から送信用トランスデューサ４に検査用超音波の発信信号を送る場合、超音波信号の条件として、軟部組織１や骨２を伝搬する条件であれば良く、検査用超音波は周波数５０ｋＨｚ−３ＭＨｚの連続波もしくは基本周波数５０ｋＨｚ−３ＭＨｚ、バースト幅５−２０００μｓ、繰返し周波数１０Ｈｚ−１０ｋＨｚ（周期１００ｍｓ−０．１ｍｓ）の断続波、超音波出力の時間平均と空間平均は、０．５−１００ｍＷ／ｃｍ２が好ましい。超音波の直進性を考慮した場合、周波数は５００ｋＨｚ−３ＭＨｚが好ましく、バースト幅は５−５０μｓの短い方が信号解析が容易になる。
本実施例では、検査用超音波条件として基本周波数１．５ＭＨｚ、バースト幅１０μｓ、繰り返し周波数１ｋＨｚ、超音波出力の時間平均と空間平均が１．５ｍＷ／ｃｍ２を用いている。
次に、送信用トランスデューサ４が正しい位置に設置されていることを確認する方法の例を述べる。
送信用トランスデューサ４が正しい照射位置に設置されている場合、超音波が骨折部位３に照射される。骨折部位３に照射された超音波は大腿骨２の長軸方向に伝わり、骨を伝搬した超音波を、大腿骨外側上顆付近に設置した受信用トランスデューサ５を用いて受信する。受信用トランスデューサで信号が受信できないときは、その状況を、下記記載の表示手段（表示部）１８に示す。この表示された情報から、超音波が骨折部位３に照射されていないことがわかる。この場合は、送信用トランスデューサ４の設置位置や向きを変えて、信号を受信用トランスデューサ５で受信できるまで操作を繰り返す。信号を受信でき、それが下記記載の記録手段（メモリ）１６にて予め設定された信号振幅周波数等の判別条件を満たす場合には、骨折部位３に超音波が照射できていると下記記載の判別手段（判別演算回路）２２が判断し、その結果が情報として表示手段（表示部）１８に示されることから、骨折部位３に正しく照射していることを判断できる。
送信用トランスデューサ４の位置を確認する判別条件として、患者ごとに対応する超音波伝搬特徴値を用いることもできる。
最初に医療機関で正しい照射位置を決定するとき、図３に示すように、受信用トランスデューサ５で検出した信号に基づき、受信信号振幅１９、受信信号伝搬時間２０、受信信号時間幅２１及び受信信号の周波数等を信号の特徴値として測定することが出来る。図３の縦軸と横軸が交わる時間ｔ０は、検査用超音波の照射終了時間を示しており、本実施例では、検査用超音波の照射から１０μｓ後、つまり検査用超音波照射終了時の時間をｔ０としている。検査用超音波受信開始前の時間ｔ１と検査用超音波受信終了後の時間ｔ２の間が、前記判別区間である。なお、時間ｔ１とｔ２の判別区間は受信信号伝搬時間２０、及び受信信号時間幅２１から誤差を考慮して、受信信号時間幅２１より広い時間幅を設定できる。受信信号伝搬時間２０は、大腿骨を治療する場合、送信用トランスデューサ４から軟部組織、骨折部位付近、大腿骨、大腿骨外側上顆付近を経由して受信用トランスデューサ５に至る超音波伝搬経路の長さでほぼ決まる。従って、骨折部位が受信用トランスデューサ５から近いほど受信信号伝搬時間２０は短く、また超音波の減衰が小さいので受信信号振幅１９は大きくなる傾向を示す。信号の特徴値の少なくとも一つを判定手段６の記録手段（メモリ）１６に記録し、判別条件として扱う。患者は判別条件を記録した判定装置６を用いて治療開始の準備を行う。
本実施例では受信信号振幅１９及び受信信号伝搬時間２０を用いていることで、簡便に判別できる。受信信号振幅１９の波形は通常正弦波もしくはこれに類似の波形であり、その周波数は受信用トランスデューサ固有の共振周波数である。従って受信用トランスデューサ５は送信用トランスデューサ４と同じ周波数特性を示すものを用いた方が、トランスデューサに伝搬してくる超音波の機械的エネルギーを電気信号に効率よく変換する上で好都合である。
受信回路１５内には適切なアンプと狭帯域のバンドパスフィルター（本例では中心周波数が１．５ＭＨｚ）を備えて、受信信号のＳ／Ｎを良くしてやるのが好ましい。前記の基本周波数１．５ＭＨｚ、バースト幅１０μｓの検査用超音波の場合、電子回路により正確に１５個のパルス波で送信用トランスデューサを駆動するが、送信用トランスデューサが発する超音波は駆動信号がなくなってもわずかの間持続する発信特性を有し、超音波の機械的エネルギーを電気信号に変換する受信用トランスデューサにも受信特性があるので、受信信号時間幅２１は前記バースト幅と同じわけではないが、同じ位置に正確に両トランスデューサを装着すれば再現性はある。骨折の治癒過程での軟部組織の厚み変化、骨折部位の骨生成による超音波の伝搬経路長の変化や伝搬物質の密度変化等により、受信信号伝搬時間２０はわずかに変化する要因を持っているが、受信信号時間幅２１と同程度の測定再現性はある。これに対して受信信号振幅１９の再現性は、特に送信用トランスデューサ４の照射軸のわずかな違いが大腿骨を伝搬する超音波エネルギー（強度）に変化を来たすために、受信信号伝搬時間２０のそれより再現性が劣ることが多い。従って、判別のための特徴値としては、受信信号振幅１９は広い誤差範囲を設ける必要がある。そのため、測定精度を高めるために、受信信号伝搬時間２０や受信信号時間幅２１のどちらか、もしくは両方を特徴値として併用することが好ましい。
なお、受信信号振幅１９は、略正弦波の最大値、最小値に追従するピークホールド回路とマイコン内蔵のＡ／Ｄ変換機能を使用してリアルタイムで測定することができる。また、受信信号時間幅２１は、前記のＡ／Ｄ変換値が予め設定した閾値より大きくなる区間をマイコン内で時間換算してやることにより容易に測定できる。受信信号伝搬時間２０もまた容易に測定できる。
骨折部位３を検査するときには、医療機関で決定された位置に送信用トランスデューサ４と受信用トランスデューサ５を、固定手段１０、１１を用いて取付け、検査用超音波の照射を行い、受信用トランスデューサ５が接続された受信回路１５で電圧信号に変換して検出された受信信号が持つ特徴値と、判定手段６の記録手段１６に予め記録された判別条件との比較を行う。
判別条件としては、医療機関での位置決定時の特徴値を基準値とし、これと治療時の特徴値を比較して、受信信号振幅１９については基準値±５０％以内、受信信号伝搬時間２０については基準値±２０％以内の差であれば正しい照射位置と本実施例では判断している。特徴値が、設定範囲から逸脱した場合には、表示手段（表示部）１８で治療位置が正しくないことを表示する。一方、特徴値が設定範囲内であった場合、正しい照射位置であると表示手段（表示部）１８で示す。このように本発明の超音波骨折位置検査器で正しい位置が確認できた場合、送信用トランスデューサ４を外し、超音波骨折治療器のトランスデューサを、送信用トランスデューサ４の装着箇所と同じ箇所に正確に装着して骨折治療を開始する。
超音波骨折位置検査器の装置構成要素の一例を、超音波骨折治療器の場合と同様、図２を参照して示す。
判定装置６は、制御手段１３、発信回路１４、受信回路１５、記録手段（メモリ）１６、電力供給手段１７、表示手段（表示部）１８、及び判別手段（判別演算回路）２２を備えている。トランスデューサ４から照射される超音波の駆動信号は、発信回路１４からケーブル８を通して伝達される。骨を伝搬した超音波を受信用トランスデューサ５で検出した場合に生じる電気信号は、ケーブル９を通して、受信回路１５にて電圧信号として検出し、制御手段１３によって演算され、記録手段（メモリ）１６で特徴値として保存される。電力供給手段１７は内蔵電源もしくは外部電源から他の手段、回路に電力を供給する手段であり、超音波骨折位置検査器の駆動源となる。例えば制御手段１３はマイコン及び周辺回路から容易に構成でき、記憶手段１６は半導体メモリから構成される。表示手段（表示部）１８は、判定手段６の状態、超音波照射の判定結果等の情報を表示する手段である。表示手段（表示部）として、例えばＬＣＤ等で容易に構成できるし、またＬＥＤを利用することでも容易に構成可能であり、機能を実現できる。本実施例ではＬＣＤを用いている。判別手段（判別演算回路）２２は、送信用トランスデューサ４が照射した超音波が骨折部位３に照射されていることを判定する手段で、例えば記録された特徴値と受信信号の特徴値との比較などを上記マイコンによって行われる。
他の特徴値として、判別手段（判別演算回路）２２内に設けたコンパレータ回路により受信信号を予め定めた閾値（マイコンのＤ／Ａ変換機能により記憶手段１６から導出した信号）と比較することによって得られる、受信信号の振幅が閾値を越える正弦波の個数（換言すれば周波数）を用いることもできる。この場合、医療機関で位置決定時に用いる閾値は適切に設定し、治療時にはその５０％を閾値として使用する。
次に、本発明の超音波骨折位置検査器での発信と受信の機構を二つの装置で実現した例を図４を参照して示す。送信用トランスデューサ４は発信装置２４から検査用超音波を照射する装置である。発信装置２４は超音波骨折治療器そのものでも良い。受信用トランスデューサ５は受信装置２３に接続されており、骨を伝搬した超音波を電気信号として受信し、受信装置２３で骨に超音波が適切な位置に照射されているかどうかを判断する。本態様では、各装置が小型化でき、使いやすくなる利点がある。また受信用トランスデューサ５と受信装置２３を一体化することで受信用ケーブル９がなくなり、より小型化することもできる。また、受信装置２３が超音波を発信する機構から独立することにより、同じ周波数特性成分を持つ、発信装置が発する外部ノイズを受けにくい受信装置にできる利点もある。
本発明の超音波骨折位置検査器において発信機構と受信機構を別々に実現した場合の、発信機構の一例を図５と同様に、受信機構の一例を図６と同様に構成できる。図５の発信機構は、制御手段１３、発信回路１４、及び表示手段（表示部）１８を備える発信装置２４、電力供給手段１７、ケーブル８、及び送信用トランスデューサ４を備える。図６の受信機構は、制御手段１３、受信回路１５、記録手段（メモリ）１６、表示手段（表示部）１８、及び判別手段（判別演算回路）２２を備える受信装置２３、電力供給手段１７、ケーブル９及び受信用トランスデューサ５を備える。それぞれの構成要素の作用などは、上述した実施例と同様に構成してもよい。この場合、特徴値としては、受信信号伝搬時間２０より受信信号振幅等の特徴値を用いる方が装置として簡単ではあるが、発信装置２４から受信装置２３に、検査用の超音波を発信および又は停止するタイミング信号を、ケーブル（図示せず）もしくは無線（図示せず）等により送ることで、受信信号伝搬時間２０も特徴値として容易に利用できる。受信信号伝搬時間２０も特性値として利用することにより、利用しない場合に比較して検出精度が高まる。
本実施例の超音波骨折検査器においても、図８で説明したのと同様、受信用トランスデューサを２つ用いて、大腿骨骨折の検査に用いることができる。受信用トランスデューサ５は大腿骨外側上顆に装着し、第二受信用トランスデューサ２７を大腿骨大転子に装着する。この場合も、骨折している骨の遠位と近位の両端に受信用トランスデューサをそれぞれ装着することにより、骨折位置をより正確に認識することができる。ここで示す遠位とは、対象となる骨の体幹から遠い位置を示し、近位とは、対象となる骨の体幹に近い位置を示す。
受信信号例や装置構成要素についても、超音波骨折治療器について図９と図１０で示したものと同様のものが、超音波骨折位置検査器にも適用可能である。
本発明の超音波骨折治療器、骨折治療用受信装置、及び超音波骨折位置検査器は、骨折部位以外の骨に超音波を照射する場合にも利用することが可能である。骨折部位以外の骨に超音波を照射する場合は、骨密度の測定個所の決定や骨腫瘍などへの超音波温熱療法を用いる場合の位置決定が挙げられる。
本発明の超音波骨折治療器、骨折治療用受信装置、及び超音波骨折位置検査器において、作用の共通する要素については、同じ構成を適用することができる。Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows an example of application of the ultrasonic fracture treatment device of the present invention to the treatment of a femoral fracture. In the following examples, reference is made only to the application of the femur, but the techniques of the present invention are equally applicable to other extremity bones and trunk bones.
When treating the fracture site 3, the transmitting transducer 4 is installed at the mounting position determined by the medical institution and mounted on the thigh using the fixing means 10. The fixing means 10 only needs to be able to fix the transmitting transducer 4 to the body surface 12, and for example, a belt or the like is used. At this time, the ultrasonic wave propagation material 7 is interposed between the transmitting transducer 4 and the body surface 12. The ultrasonic wave propagation material 7 may be anything that propagates ultrasonic waves. For example, water or ultrasonic gel is suitable.
Further, the receiving transducer 5 is fixed to a location on the body surface 12 near the femur 2 at a location different from the location where the transmitting transducer 4 is installed. The reception transducer 5 is fixed using the fixing means 11 as in the case of the transmission transducer 4. The ultrasonic propagation material 7 is also interposed between the receiving transducer 5 and the body surface 12.
The receiving transducer 5 may be installed at any location as long as it can receive the ultrasonic waves propagated through the bone. Specifically, the proximal end and the distal end of the bone to be treated with a thin soft tissue 1 on the body surface close to the bone to be treated are preferable. The place where the soft tissue 1 is thin is preferably a place where the presence of bone can be confirmed when the body is touched through the body surface. In this place, the distance from the body surface to the bone is very short, and when the ultrasonic wave propagated through the bone propagates through the soft tissue, the receiving transducer is installed in the range of the body surface where the propagated ultrasonic wave reaches. This is because there is a high possibility that the attenuation of the propagating ultrasonic wave is small. For example, if the bone to be treated is the femur, there are the vicinity of the outer epicondyle of the femur, the vicinity of the medial epicondyle of the femur, and the greater trochanter of the femur. In FIG. 1, it has installed in the femoral outer epicondyle vicinity. As another example, when treating the humerus, a receiving transducer may be installed in the vicinity of the outer humerus condyle or in the vicinity of the inner humerus condyle. As described above, by installing the receiving transducer 5 in a place where the soft tissue 1 is thin, it is possible to easily receive the ultrasonic wave propagating through the bone in the direction of the bone axis with the receiving transducer 5 reliably. Thus, it is possible to solve the problem that the conventional technique could not receive ultrasonic waves.
In addition, since the receiving transducer is often fixed at a joint site, the fixing means 11 is desired to be easily fixed at the joint site. For example, if two or more belts are used and the femur is wound around the thigh and the lower thigh, the belt can be fixed without shifting to the inner femoral condyle or the outer femoral condyle. In addition, an adhesive material such as polyurethane gel can be fixed to the body surface at the target position by sticking to the ultrasonic receiving surface and / or the periphery of the receiving transducer.
The signal condition of the therapeutic ultrasonic wave transmitted by the transmitting transducer 4 may be an ultrasonic wave suitable for fracture treatment. For example, as an appropriate ultrasonic condition, a frequency of 1.5 MHz, a burst width of 200 μs, a repetition frequency of 1 kHz, a time average and a spatial average of ultrasonic output are 30 mW / cm. 2 The ultrasonic wave is preferable. In this example, the above conditions were used.
The timing for confirming that the position of the receiving transducer 4 is correct is performed at the time of diagnosis by a medical worker at a medical institution or before the start of treatment. It can also be done as confirmation after the end of treatment.
When transmitting a transmission signal of the ultrasonic wave for examination from the transmission circuit 14 of the determination device 6 to the transmission transducer 4, the condition of the ultrasonic signal may be any condition as long as it propagates through the soft tissue 1 and the bone 2, and the above-described treatment Conditions different from those of ultrasonic waves may be used. The ultrasonic wave for inspection is a continuous wave with a frequency of 50 kHz to 3 MHz or a fundamental frequency of 50 kHz to 3 MHz, a burst width of 5 to 2000 μs, a repetitive frequency of 10 Hz to 10 kHz (period 100 ms to 0.1 ms), a time average of ultrasonic output and Spatial average is 0.5-100mW / cm 2 Is preferred. In consideration of straightness of ultrasonic waves, the frequency is preferably 500 kHz to 3 MHz, and the shorter the burst width is 5 to 50 μs, the easier the signal analysis is. When it is confirmed that the position of the transmitting transducer 4 is correct during the treatment, a therapeutic ultrasonic signal can be used as the inspection ultrasonic wave. In addition, when using ultrasonic waves for examination under conditions different from the therapeutic ultrasonic waves, it is necessary to use ultrasonic waves having a burst width shorter than the time during which therapeutic ultrasonic waves are not irradiated (800 μs in this embodiment). It is preferable to use ultrasonic conditions other than the burst width within the range of the ultrasonic conditions for inspection.
In this embodiment, the ultrasonic conditions for inspection are a basic frequency of 1.5 MHz, a burst width of 10 μs, a repetition frequency of 1 kHz, and a time average and a spatial average of ultrasonic output of 1.5 mW / cm. 2 Was used.
Next, an example of confirming the position of the transmitting transducer 4 will be described.
When the transmitting transducer 4 is correctly installed at the irradiation position, ultrasonic waves are irradiated to the fracture site 3. The ultrasonic wave applied to the fracture site 3 is transmitted in the long axis direction of the femur 2, and the ultrasonic wave propagated through the bone is received using the receiving transducer 5. When a signal cannot be received by the receiving transducer, the situation is shown on the display means 18 described later. From the indicated information, it can be seen that the ultrasonic wave is not applied to the fracture site 3. In this case, the installation position and orientation of the transmission transducer 4 are changed, and the operation is repeated until the signal can be received by the reception transducer 5. If the signal can be received and it satisfies the discrimination conditions such as the signal amplitude frequency set in advance by the recording means 16 described below, the discrimination means 22 described below indicates that the fracture site 3 can be irradiated with ultrasonic waves. And the result is displayed on the display means 18 as information, so that it can be determined that the fracture site 3 is correctly irradiated.
If it is before treatment, if it is determined from the discrimination condition of the recording means 16 that the irradiation position is correct, the ultrasonic wave irradiated from the transmitting transducer 4 is changed from the ultrasonic wave for examination to the ultrasonic wave for treatment, and the treatment is started. . In this way, the transmission transducer 4 can also function as a therapeutic transducer by using a transmitter that can transmit not only ultrasonic waves for examination but also ultrasonic waves for treatment.
When the transmission transducer 4 also has a function as a treatment transducer, the position can be confirmed during treatment. In this embodiment, while irradiating therapeutic ultrasonic waves, the ultrasonic waves for examination are irradiated at a predetermined interval at a repetition frequency of 1 kHz, that is, a repetition period of 1 ms, at a time of 800 μs where ultrasonic waves for therapeutic purposes are not irradiated. Determine with. When performing during treatment, when the position of the transmitting transducer 4 is not correct, the display means 18 can always inform the patient that the transmitting transducer 4 is not installed correctly, and the position of the transmitting transducer 4 is indicated each time. By correcting, it can be expected to improve the therapeutic effect.
An example using the present embodiment will be specifically described in the case of confirming the position during treatment. FIG. 7 shows electrical signals for driving the transmitting transducer 4 at this time. First, a therapeutic ultrasonic signal 25 with a width of 200 μs is sent, and every 400 μs after irradiation, the ultrasonic signal for examination 26 with a width of 10 μs is sent only once, and the remaining 390 μs before the next therapeutic ultrasonic signal 25 is sent. Is provided with a discrimination section that takes into account the delay in ultrasonic propagation time via the bone, the ultrasonic transducer for propagation propagated through the bone is detected by the receiving transducer 5, and the transmitting transducer is detected from the signal detected in the discrimination section. The suitability of position 4 is determined. For example, a method of sending the test ultrasonic signal 26 once every time the therapeutic ultrasonic signal 25 is sent ten times is also possible.
As another method, it is possible to irradiate the ultrasonic waves for examination only three times at intervals of, for example, 200 μs during the 800 μs without irradiating ultrasonic waves for therapeutic purposes. However, in this case, the burst width of the ultrasonic wave for inspection needs to be within 200 μs.
As a determination condition for confirming the position of the transmitting transducer 4, an ultrasonic propagation feature value corresponding to each patient can be used.
When the correct irradiation position is first determined in the medical institution, as shown in FIG. 3, the received signal amplitude 19, received signal propagation time 20, received signal time width 21 and received signal are based on the signal detected by the receiving transducer 5. Can be measured as the characteristic value of the signal. Time t at which the vertical axis and horizontal axis in FIG. 3 intersect 0 Indicates the irradiation end time of the inspection ultrasonic wave, and in this embodiment, t is 10 μs after the irradiation of the inspection ultrasonic wave, that is, the time when the inspection ultrasonic wave irradiation ends. 0 It is said. Time t before receiving ultrasound for inspection 1 And the time t after the end of receiving ultrasound for inspection 2 Between is the discrimination interval. Time t 1 And t 2 In this discriminating section, a wide time width closer to the reception signal time width 21 can be set in consideration of errors from the reception signal propagation time 20 and the reception signal time width 21. When the femur is treated, the received signal propagation time 20 is an ultrasonic propagation path from the transmitting transducer 4 to the receiving transducer 5 via the soft tissue, the fracture site, the femur, and the outer epicondyle of the femur. It is almost determined by the length. Therefore, the closer the fractured part is to the receiving transducer 5, the shorter the received signal propagation time 20, and the smaller the attenuation of the ultrasonic wave, the larger the received signal amplitude 19 tends to be. At least one of the feature values of the signal is recorded in the recording means 16 of the determination device 6 and handled as a determination condition. The patient performs treatment using the determination device 6 that records the determination conditions.
In the present embodiment, the reception signal amplitude 19 and the reception signal propagation time 20 can be used for easy discrimination. The waveform of the received signal amplitude 19 is usually a sine wave or a similar waveform, and its frequency is a resonance frequency unique to the receiving transducer. Therefore, it is more convenient to use the receiving transducer 5 having the same frequency characteristics as the transmitting transducer 4 in order to efficiently convert the mechanical energy of the ultrasonic wave propagating to the transducer into an electric signal.
It is preferable to provide an appropriate amplifier and a narrow band-pass filter (in this example, the center frequency is 1.5 MHz) in the receiving circuit 15 to improve the S / N of the received signal. In the case of the inspection ultrasonic wave having the basic frequency of 1.5 MHz and the burst width of 10 μs, the transmission transducer is driven by the electronic circuit with exactly 15 pulse waves. However, the ultrasonic wave emitted from the transmission transducer has no drive signal. However, since the receiving transducer that has a transmission characteristic that lasts for a short time and also has a reception characteristic that converts mechanical energy of ultrasonic waves into an electric signal, the reception signal time width 21 is not the same as the burst width. Although there is no, there is reproducibility if both transducers are mounted exactly at the same position. The reception signal propagation time 20 has a slight change factor due to a change in the thickness of the soft tissue during the healing process of the fracture, a change in the propagation path length of the ultrasonic wave due to bone formation at the fracture site, a change in the density of the propagation material, and the like. However, there is a measurement reproducibility comparable to the reception signal propagation time 20. On the other hand, the reproducibility of the received signal amplitude 19 is that the slight difference in the irradiation axis of the transmitting transducer 4 changes the ultrasonic energy (intensity) propagating through the femur. Often inferior to that. Therefore, as a characteristic value for discrimination, the received signal amplitude 19 needs to have a wide error range. Therefore, in order to improve measurement accuracy, it is preferable to use either or both of the reception signal propagation time 20 and the reception signal time width 21 as feature values.
The received signal amplitude 19 can be measured in real time using a peak hold circuit that follows the maximum and minimum values of a substantially sine wave and an A / D conversion function built in the microcomputer. Further, the reception signal time width 21 can be easily measured by time-converting a section in which the A / D conversion value is larger than a preset threshold value in the microcomputer. The received signal propagation time 20 can also be easily measured.
As another method for confirming the position during treatment, therapeutic ultrasonic waves can also be used as inspection ultrasonic waves. In this case, as shown in FIG. 7, first, the therapeutic ultrasonic wave 25 having a width of 200 μs is irradiated, and an appropriate discrimination interval t between 800 μs from the irradiation to the irradiation of the next therapeutic ultrasonic wave. 3 -T 4 And the ultrasonic wave for examination 26 propagated through the bone by the receiving transducer 5 is detected, and the suitability of the position of the transmitting transducer 4 is determined from the signal detected in the determination section. When the discrimination section is provided, it does not include the period of 200 μs for irradiating ultrasonic waves. Noise generated by transmitting ultrasonic waves in the same device appears in the signal of the receiving circuit, and the S / N is displayed. This is to make it worse. The start timing of the discriminating section is not the time when the drive pulse of the transmitting transducer 4 is stopped, but the time when the time from the time until the emission of ultrasonic waves is fully expected is t 3 It is the best as S / N. T 4 Can be set in consideration of errors after the end of ultrasonic reception. As described above, it is possible to provide an appropriate discrimination section, detect the ultrasonic wave propagating through the bone by the receiving transducer 5, perform the treatment, and simultaneously confirm the position of the transmitting transducer 4.
When the fracture site 3 is treated, the transmitting transducer 4 and the receiving transducer 5 are attached to the position determined by the medical institution using the fixing means 10, 11, and the ultrasonic wave for inspection is irradiated to receive the transducer 5 for receiving. The comparison is made between the characteristic value of the received signal detected by converting it into a voltage signal by the receiving circuit 15 connected to and the determination condition recorded in advance in the recording means 16 of the determination device 6.
As a determination condition, a feature value at the time of position determination in a medical institution is used as a reference value, and this is compared with a feature value at the time of treatment. The received signal amplitude 19 is within the reference value ± 50%, and the received signal propagation time 20 If the difference is within the reference value ± 20%, the correct irradiation position is determined in this embodiment. When the characteristic value deviates from the set range, the display means 18 displays that the treatment position is not correct. On the other hand, when the feature value is within the set range, the display means 18 indicates that the irradiation position is correct. In this case, the ultrasonic condition irradiated from the transmitting transducer 4 is changed from the inspection ultrasonic wave to the therapeutic ultrasonic wave, and the treatment is started. Alternatively, the transmitting transducer 4 is removed, and the therapeutic transducer for ultrasonic fracture treatment is accurately mounted at the same position as the mounting position of the transmitting transducer 4 to start treatment.
FIG. 2 shows an example of apparatus components.
The determination device 6 is a determination unit, and includes a control unit 13, a transmission circuit 14, a reception circuit 15, a recording unit 16, a power supply unit 17, a display unit 18, and a determination unit 22. The ultrasonic drive signal irradiated from the transducer 4 is transmitted from the transmission circuit 14 through the cable 8. An electric signal generated when the ultrasonic wave propagated through the bone is detected by the receiving transducer 5 is detected as a voltage signal by the receiving circuit 15 through the cable 9, calculated by the control means 13, and as a characteristic value by the recording means 16. Saved. The power supply means 17 is a means for supplying power to other means and circuits from a built-in power supply or an external power supply, and serves as a drive source for the ultrasonic fracture treatment device. For example, the control means 13 can be easily configured from a microcomputer and peripheral circuits, and the storage means (memory) 16 is configured from a semiconductor memory. The display unit 18 is a display unit that displays information such as the state of the determination device 6 and the determination result of ultrasonic irradiation. The display unit can be easily configured, for example, by an LCD or the like, or can be easily configured by using an LED, and the function can be realized. In this embodiment, an LCD is used. The discriminating means 22 is a means for discriminating that the fractured part 3 is irradiated with the ultrasonic wave irradiated by the transmitting transducer 4. For example, the discriminating operation circuit or comparing the recorded feature value with the feature value of the received signal. Etc. are performed by the microcomputer.
As another characteristic value, a received signal obtained by comparing the received signal with a predetermined threshold (a signal derived from the storage means 16 by the D / A conversion function of the microcomputer) by a comparator circuit provided in the discriminating means 22 It is also possible to use the number of sine waves whose amplitude exceeds the threshold (in other words, the frequency). In this case, the threshold used when determining the position in the medical institution is set appropriately, and 50% of the threshold is used as the threshold during treatment.
FIG. 4 shows an example in which the ultrasonic transmission and reception mechanism of the present invention is realized by two devices. The transmitting transducer 4 is a device that emits ultrasonic waves for examination and treatment from the transmitting device 24. The transmitting device 24 may be an ultrasonic fracture treatment device itself. The receiving transducer 5 is connected to the receiving device 23, receives the ultrasonic wave propagated through the bone as an electrical signal, and determines whether or not the ultrasonic wave is irradiated to an appropriate position on the bone by the receiving device 23.
In this aspect, there is an advantage that each device can be downsized and easy to use. Further, by integrating the receiving transducer 5 and the receiving device 23, the receiving cable 9 is eliminated, and the size can be further reduced. In addition, since the receiving device 23 is independent from the mechanism for transmitting ultrasonic waves, there is an advantage that the receiving device can have a same frequency characteristic component and is less susceptible to external noise emitted by the transmitting device.
FIG. 5 shows an example of the transmission mechanism and FIG. 6 shows an example of the reception mechanism when the transmission mechanism and the reception mechanism are realized separately. The transmission mechanism of FIG. 5 includes a transmission device 24 including a control unit 13, a transmission circuit 14, and a display unit 18, a power supply unit 17, a cable 8, and a transmission transducer 4. 6 includes a receiving device 23 including a control unit 13, a receiving circuit 15, a recording unit 16, a display unit 18, and a determination unit 22, a power supply unit 17, a cable 9, and a receiving transducer 5. The operation of each component may be configured in the same manner as in the above-described embodiment. In this case, as the characteristic value, it is easier for the apparatus to use the characteristic value such as the reception signal amplitude than the reception signal propagation time 20, but the therapeutic ultrasonic wave is transmitted and stopped from the transmission device 24 to the reception device 23. By transmitting the timing signal to be transmitted by a cable (not shown) or wireless (not shown), the reception signal propagation time 20 can be easily used as a feature value. By using the reception signal propagation time 20 as the characteristic value, the detection accuracy is improved as compared with the case where the reception signal propagation time 20 is not used. In addition, when it is determined that the ultrasonic wave is irradiated to the treatment target bone by the cable or wireless, an instruction can be sent to the transmitting device 24 to irradiate the therapeutic ultrasonic wave.
FIG. 8 shows an example in which the device of the present invention is used for a femoral fracture using two receiving transducers. The receiving transducer 5 was attached to the outer epicondyle of the femur, and the second receiving transducer 27 was attached to the greater trochanter of the femur. By mounting receiving transducers at both distal and proximal ends of the fractured bone, the device of the present invention can accurately recognize not only the bone position but also the fracture position. Here, the distal indicates a position far from the trunk of the target bone, and the proximal indicates a position close to the trunk of the target bone.
FIG. 10 shows an example of a received signal when the fracture position is irradiated. The distal portion received signal 29 is received by the receiving transducer 5, and the proximal portion received signal 30 is a signal received by the second receiving transducer 27. A reception signal corresponding to the distance between the lateral epicondyle of the femur and the greater trochanter of the femur is obtained from the irradiation position. In the medical institution, this received signal is recorded in the recording means 16 as a reference value of the characteristic value. When ultrasonic waves are applied to the bone but different from the fracture position, the receiving transducer in which the distance from the transmitting transducer 4 is closer than the condition for recording the reference value with the distal and proximal signals. Signal propagation time becomes shorter and amplitude becomes larger, and the propagation time of the signal of the receiving transducer whose distance from the transmitting transducer 4 becomes farther than the condition for recording the reference value becomes longer and the amplitude tends to become smaller. There is. Using the characteristic value at the time of position determination in a medical institution as a reference value, and comparing this with the characteristic value at the time of treatment, the distal reception signal amplitude 31 and the proximal reception signal amplitude 32 are within the reference value ± 50%. In this embodiment, the distal portion received signal propagation time 33 and the proximal portion received signal propagation time 34 are determined to be the correct irradiation position as long as the difference is within a reference value ± 20%.
FIG. 9 shows an example of an apparatus component using two receiving transducers.
The determination device 6 includes a control unit 13, a transmission circuit 14, a reception circuit 15, a recording unit 16, a power supply unit 17, a display unit 18, and a determination unit 22. The ultrasonic drive signal irradiated from the transmission transducer 4 is transmitted from the transmission circuit 14 through the cable 8. The electrical signals generated when the ultrasonic wave propagated through the bone is detected by the receiving transducer 5 and the second receiving transducer 27 are detected as voltage signals by the receiving circuit 15 through the cables 9 and 28, respectively. And is stored as a feature value by the recording means 16. The power supply means 17 is a means for supplying power to other means and circuits from a built-in power supply or an external power supply, and serves as a drive source for the ultrasonic fracture treatment device. For example, the control means 13 can be easily configured from a microcomputer and peripheral circuits, and the storage means 16 is configured from a semiconductor memory. The display unit 18 is a unit that displays information such as the state of the determination device 6 and the determination result of ultrasonic irradiation. As the display means, for example, it can be easily configured by an LCD or the like, or can be easily configured by using an LED, and the function can be realized. In this embodiment, an LCD is used. The discriminating means 22 is a means for judging that the ultrasonic wave irradiated by the transmitting transducer 4 is applied to the fracture site 3. For example, the microcomputer compares the recorded feature value with the feature value of the received signal. Done.
Next, an application example of the ultrasonic fracture position inspecting device of the present invention will be described with reference to FIG. 1 as an example in which the fracture position of the femur is discriminated similarly to the case of the ultrasonic fracture treatment device.
A transmitting transducer 4 that transmits ultrasonic waves for inspection is mounted on the thigh using the fixing means 10. An ultrasonic propagation material 7 is interposed between the transmitting transducer 4 and the body surface 12. Further, the receiving transducer 5 is fixed to a location on the body surface 12 near the femur 2 at a location different from the location where the transmitting transducer 4 is installed. The reception transducer 5 is fixed using the fixing means 11 as in the case of the transmission transducer 4. The ultrasonic propagation material 7 is also interposed between the receiving transducer 5 and the body surface 12.
The receiving transducer 5 may be installed at any location as long as it can receive the ultrasonic waves propagated through the bone. Specifically, the proximal end and the distal end of the bone to be inspected, which are close to the bone to be inspected and the soft tissue 1 is thin, are preferable. The place where the soft tissue 1 is thin is preferably a place where the presence of bone can be confirmed when the body is touched through the body surface. In this place, the distance from the body surface to the bone is very short, and when the ultrasonic wave propagated through the bone propagates through the soft tissue, the receiving transducer is installed in the range of the body surface where the propagated ultrasonic wave reaches. This is because there is a high possibility that the attenuation of the propagating ultrasonic wave is small. For example, if the bone to be examined is a femur, there are the vicinity of the outer epicondyle of the femur, the vicinity of the inner epicondyle of the femur, and the greater trochanter of the femur. In FIG. 1, it has installed in the femoral outer epicondyle vicinity. As another example, when the humerus is to be examined, a receiving transducer may be installed near the outer humerus condyle or near the inner humerus condyle. As described above, by installing the receiving transducer 5 in a place where the soft tissue 1 is thin, it is possible to reliably receive the ultrasonic wave propagating in the bone direction in the bone by the receiving transducer 5. Thus, it is possible to solve the problem that the conventional technology cannot receive ultrasonic waves.
In addition, since the receiving transducer is often fixed at a joint site, the fixing means 11 is desired to be easily fixed at the joint site. For example, if two or more belts are used and the femur is wound around the thigh and the lower thigh, the belt can be fixed without shifting to the inner femoral condyle or the outer femoral condyle. In addition, an adhesive material such as polyurethane gel can be fixed to the body surface at the target position by sticking to the ultrasonic receiving surface and / or the periphery of the receiving transducer.
The timing for confirming that the position of the transmitting transducer 4 is correct is performed at the time of diagnosis by a medical worker at a medical institution or before the start of treatment. It can also be done as confirmation after the end of treatment.
When transmitting the transmission signal of the ultrasonic wave for inspection from the transmission circuit 14 of the determination device 6 to the transmission transducer 4, the ultrasonic signal may be any condition as long as it propagates through the soft tissue 1 and the bone 2. Is a continuous wave with a frequency of 50 kHz to 3 MHz or a fundamental frequency of 50 kHz to 3 MHz, a burst width of 5 to 2000 μs, a repetitive frequency of 10 Hz to 10 kHz (period 100 ms to 0.1 ms), a time average and a spatial average of ultrasonic output are 0 .5-100mW / cm 2 Is preferred. In consideration of straightness of ultrasonic waves, the frequency is preferably 500 kHz to 3 MHz, and the shorter the burst width is 5 to 50 μs, the easier the signal analysis is.
In this embodiment, the ultrasonic conditions for inspection are a basic frequency of 1.5 MHz, a burst width of 10 μs, a repetition frequency of 1 kHz, and a time average and a spatial average of ultrasonic output of 1.5 mW / cm. 2 Is used.
Next, an example of a method for confirming that the transmitting transducer 4 is installed at the correct position will be described.
When the transmitting transducer 4 is installed at the correct irradiation position, the ultrasonic wave is irradiated to the fracture site 3. The ultrasonic wave applied to the fracture site 3 is transmitted in the long axis direction of the femur 2, and the ultrasonic wave propagated through the bone is received using a receiving transducer 5 installed near the outer epicondyle of the femur. When the signal cannot be received by the receiving transducer, the situation is shown in the display means (display unit) 18 described below. From this displayed information, it can be seen that the ultrasonic wave is not applied to the fracture site 3. In this case, the installation position and orientation of the transmission transducer 4 are changed, and the operation is repeated until the signal can be received by the reception transducer 5. If the signal can be received and it satisfies the discrimination conditions such as the signal amplitude frequency set in advance in the recording means (memory) 16 described below, the fracture site 3 can be irradiated with ultrasonic waves as described below. The discriminating means (discriminating arithmetic circuit) 22 makes a judgment, and the result is displayed on the display means (display unit) 18 as information, so that it can be judged that the fracture site 3 is correctly irradiated.
As a determination condition for confirming the position of the transmitting transducer 4, an ultrasonic propagation feature value corresponding to each patient can be used.
When the correct irradiation position is first determined in the medical institution, as shown in FIG. 3, the received signal amplitude 19, received signal propagation time 20, received signal time width 21 and received signal are based on the signal detected by the receiving transducer 5. Can be measured as the characteristic value of the signal. Time t at which the vertical axis and horizontal axis in FIG. 3 intersect 0 Indicates the irradiation end time of the inspection ultrasonic wave, and in this embodiment, the time after the irradiation of the inspection ultrasonic wave is 10 μs, that is, the time when the inspection ultrasonic wave irradiation ends is t. 0 It is said. Time t before receiving ultrasound for inspection 1 And the time t after the end of receiving ultrasound for inspection 2 Between is the discrimination interval. Time t 1 And t 2 In the determination section, a time width wider than the reception signal time width 21 can be set in consideration of an error from the reception signal propagation time 20 and the reception signal time width 21. When the femur is treated, the received signal propagation time 20 is an ultrasonic propagation path from the transmitting transducer 4 to the receiving transducer 5 via the soft tissue, the fracture site, the femur, and the outer epicondyle of the femur. It is almost determined by the length. Therefore, the closer the fractured part is to the receiving transducer 5, the shorter the received signal propagation time 20, and the smaller the attenuation of the ultrasonic wave, the larger the received signal amplitude 19 tends to be. At least one of the feature values of the signal is recorded in the recording means (memory) 16 of the determination means 6 and handled as a determination condition. The patient prepares to start treatment using the determination device 6 that records the determination conditions.
In this embodiment, the reception signal amplitude 19 and the reception signal propagation time 20 are used, so that it can be easily determined. The waveform of the received signal amplitude 19 is usually a sine wave or a similar waveform, and its frequency is a resonance frequency unique to the receiving transducer. Therefore, it is more convenient to use the receiving transducer 5 having the same frequency characteristics as the transmitting transducer 4 in order to efficiently convert the mechanical energy of the ultrasonic wave propagating to the transducer into an electric signal.
It is preferable to provide an appropriate amplifier and a narrow band-pass filter (in this example, the center frequency is 1.5 MHz) in the receiving circuit 15 to improve the S / N of the received signal. In the case of the inspection ultrasonic wave having the basic frequency of 1.5 MHz and the burst width of 10 μs, the transmission transducer is driven by the electronic circuit with exactly 15 pulse waves. However, the ultrasonic wave emitted from the transmission transducer has no drive signal. However, the reception signal time width 21 is not the same as the burst width because the reception transducer that has a transmission characteristic that lasts for a short time and also has a reception characteristic that converts the mechanical energy of ultrasonic waves into an electrical signal. However, if both transducers are mounted exactly at the same position, there is reproducibility. The reception signal propagation time 20 has a slight change factor due to a change in the thickness of the soft tissue during the healing process of the fracture, a change in the propagation path length of the ultrasonic wave due to bone formation at the fracture site, a change in the density of the propagation material, and the like. However, there is a measurement reproducibility comparable to the reception signal time width 21. On the other hand, the reproducibility of the received signal amplitude 19 is that the slight difference in the irradiation axis of the transmitting transducer 4 changes the ultrasonic energy (intensity) propagating through the femur. Reproducibility is often poorer than that. Therefore, as a characteristic value for discrimination, the received signal amplitude 19 needs to have a wide error range. Therefore, in order to improve measurement accuracy, it is preferable to use either or both of the reception signal propagation time 20 and the reception signal time width 21 as feature values.
The received signal amplitude 19 can be measured in real time using a peak hold circuit that follows the maximum and minimum values of a substantially sine wave and an A / D conversion function built in the microcomputer. Further, the reception signal time width 21 can be easily measured by time-converting a section in which the A / D conversion value is larger than a preset threshold value in the microcomputer. The received signal propagation time 20 can also be easily measured.
When inspecting the fracture site 3, the transmitting transducer 4 and the receiving transducer 5 are attached to the position determined by the medical institution using the fixing means 10, 11, and the ultrasonic wave for inspection is irradiated to receive the transducer 5 for receiving. The comparison is made between the characteristic value of the received signal detected by converting it into a voltage signal by the receiving circuit 15 connected to and the discrimination condition recorded in advance in the recording means 16 of the judging means 6.
As a determination condition, a feature value at the time of position determination in a medical institution is used as a reference value, and this is compared with a feature value at the time of treatment. The received signal amplitude 19 is within the reference value ± 50%, and the received signal propagation time 20 If the difference is within the reference value ± 20%, the correct irradiation position is determined in this embodiment. When the characteristic value deviates from the set range, the display means (display unit) 18 displays that the treatment position is not correct. On the other hand, when the feature value is within the set range, the display means (display unit) 18 indicates that the irradiation position is correct. Thus, when the correct position can be confirmed by the ultrasonic fracture position inspecting device of the present invention, the transmission transducer 4 is removed, and the transducer of the ultrasonic fracture treatment device is accurately placed at the same location as the mounting location of the transmission transducer 4. Wear it and start fracture treatment.
An example of an apparatus component of the ultrasonic fracture position inspecting device is shown with reference to FIG. 2 as in the case of the ultrasonic fracture treatment device.
The determination device 6 includes a control unit 13, a transmission circuit 14, a reception circuit 15, a recording unit (memory) 16, a power supply unit 17, a display unit (display unit) 18, and a determination unit (discrimination calculation circuit) 22. . The ultrasonic drive signal irradiated from the transducer 4 is transmitted from the transmission circuit 14 through the cable 8. An electric signal generated when the ultrasonic wave propagated through the bone is detected by the receiving transducer 5 is detected as a voltage signal by the receiving circuit 15 through the cable 9, is calculated by the control means 13, and is recorded by the recording means (memory) 16. Saved as a feature value. The power supply means 17 is means for supplying power to other means and circuits from a built-in power supply or an external power supply, and serves as a drive source for the ultrasonic fracture position inspection device. For example, the control means 13 can be easily configured from a microcomputer and peripheral circuits, and the storage means 16 is configured from a semiconductor memory. The display unit (display unit) 18 is a unit that displays information such as the state of the determination unit 6 and the determination result of ultrasonic irradiation. The display means (display unit) can be easily configured, for example, by an LCD or the like, or can be easily configured by using an LED, and the function can be realized. In this embodiment, an LCD is used. The discriminating means (discriminating operation circuit) 22 is a means for discriminating that the ultrasonic wave irradiated by the transmitting transducer 4 is irradiated on the fractured part 3, and for example, comparing the recorded feature value with the feature value of the received signal. Etc. are performed by the microcomputer.
As another feature value, the received signal is compared with a predetermined threshold value (a signal derived from the storage means 16 by the D / A conversion function of the microcomputer) by a comparator circuit provided in the discrimination means (discrimination calculation circuit) 22. The number of sine waves (in other words, the frequency) in which the amplitude of the received signal exceeds the threshold can also be used. In this case, the threshold used when determining the position in the medical institution is set appropriately, and 50% of the threshold is used as the threshold during treatment.
Next, an example in which the transmission and reception mechanisms in the ultrasonic fracture position inspection device of the present invention are realized by two devices will be described with reference to FIG. The transmitting transducer 4 is a device that emits ultrasonic waves for inspection from the transmitting device 24. The transmitting device 24 may be an ultrasonic fracture treatment device itself. The receiving transducer 5 is connected to the receiving device 23, receives the ultrasonic wave propagated through the bone as an electrical signal, and determines whether or not the ultrasonic wave is irradiated to an appropriate position on the bone by the receiving device 23. In this aspect, there is an advantage that each device can be downsized and easy to use. Further, by integrating the receiving transducer 5 and the receiving device 23, the receiving cable 9 is eliminated, and the size can be further reduced. In addition, since the receiving device 23 is independent from the mechanism for transmitting ultrasonic waves, there is an advantage that the receiving device can have a same frequency characteristic component and is less susceptible to external noise emitted by the transmitting device.
In the ultrasonic fracture position inspection device of the present invention, when the transmission mechanism and the reception mechanism are separately realized, an example of the transmission mechanism can be configured in the same manner as in FIG. The transmission mechanism of FIG. 5 includes a transmission device 24 including a control unit 13, a transmission circuit 14, and a display unit (display unit) 18, a power supply unit 17, a cable 8, and a transmission transducer 4. The receiving mechanism of FIG. 6 includes a receiving unit 23, a power supply unit 17, a control unit 13, a receiving circuit 15, a recording unit (memory) 16, a display unit (display unit) 18, and a discrimination unit (discrimination calculation circuit) 22. A cable 9 and a receiving transducer 5 are provided. The operation of each component may be configured in the same manner as in the above-described embodiment. In this case, as the characteristic value, it is easier for the apparatus to use the characteristic value such as the reception signal amplitude than the reception signal propagation time 20, but the inspection ultrasonic wave is transmitted from the transmission device 24 to the reception device 23 and / or By transmitting the timing signal to stop by a cable (not shown) or wireless (not shown), the reception signal propagation time 20 can be easily used as a feature value. By using the reception signal propagation time 20 as the characteristic value, the detection accuracy is improved as compared with the case where the reception signal propagation time 20 is not used.
In the ultrasonic fracture inspecting device of the present embodiment, two receiving transducers can be used for the femoral fracture examination as described with reference to FIG. The receiving transducer 5 is mounted on the outer epicondyle of the femur, and the second receiving transducer 27 is mounted on the greater trochanter of the femur. In this case as well, the fracture position can be recognized more accurately by attaching receiving transducers to the distal and proximal ends of the fractured bone. Here, the distal indicates a position far from the trunk of the target bone, and the proximal indicates a position close to the trunk of the target bone.
Regarding the received signal examples and device components, the ultrasonic fracture treatment device similar to that shown in FIGS. 9 and 10 can be applied to the ultrasonic fracture position inspection device.
The ultrasonic fracture treatment device, the fracture treatment receiving device, and the ultrasonic fracture position inspection device of the present invention can also be used when irradiating a bone other than the fracture site with ultrasonic waves. In the case of irradiating the bone other than the fracture site with ultrasonic waves, determination of the bone density measurement position and position determination when using ultrasonic thermotherapy for a bone tumor or the like can be mentioned.
In the ultrasonic fracture treatment device, the fracture treatment receiving apparatus, and the ultrasonic fracture position inspection device of the present invention, the same configuration can be applied to elements having common actions.

以上説明したように、本発明によれば、治療用超音波を骨折部位に正確に照射していることを確認することが可能となる。かつ、本発明は、骨に超音波を照射したときの骨の反射波ではなく、骨を伝搬した超音波を利用するので、骨の形状、骨の部位、又は軟部組織の厚みによる影響が従来方法に比べ小さい。よって、簡単に使用可能な超音波骨折治療器並びに超音波受信装置を提供することができる。また、骨折位置を判別するための超音波骨折位置検査器は、検査用超音波を送信できれば良いので、超音波骨折治療器と比較してより簡便な装置とすることができる。これにより、低コストの生産が可能となり、発信回路の構成も容易にできる。   As described above, according to the present invention, it is possible to confirm that therapeutic ultrasonic waves are accurately applied to a fracture site. In addition, since the present invention uses the ultrasonic wave propagated through the bone instead of the reflected wave of the bone when the bone is irradiated with the ultrasonic wave, the influence of the bone shape, the bone part, or the thickness of the soft tissue is conventionally affected. Smaller than the method. Therefore, it is possible to provide an ultrasonic fracture treatment device and an ultrasonic receiving apparatus that can be used easily. In addition, since the ultrasonic fracture position inspecting device for determining the fracture position only needs to be able to transmit ultrasonic waves for inspection, it can be a simpler device than the ultrasonic fracture treatment device. As a result, low-cost production is possible, and the configuration of the transmission circuit can be facilitated.

Claims (35)

骨折部位付近の体表に設置され、骨折部位に対して骨折治療用の超音波を送信する送信用トランスデューサ、及び該骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に治療用の超音波が送信されていることを受信用トランスデューサの受信信号と設定された判別条件によって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波骨折治療器。 Transmitting transducers installed on the body surface near the fracture site and transmitting ultrasonic waves for fracture treatment to the fracture site, and ultrasonic waves installed on the body surface near the bone having the fracture site and propagating through the bone It comprises a receiving transducer for receiving, and a judging device for confirming that ultrasonic waves for treatment are being transmitted from the transmitting transducer to the fracture site based on the receiving signal of the receiving transducer and the set judgment condition. And an ultrasonic fracture treatment device. 前記受信用トランスデューサは、骨の近位端及び／又は遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、超音波を受信することを特徴とする、請求項１に記載の超音波骨折治療器。 The ultrasonic fracture treatment according to claim 1, wherein the receiving transducer receives ultrasonic waves at a body surface of a thin portion of soft tissue near a proximal end and / or a distal end of a bone. vessel. 前記骨は大腿骨であり、大腿骨外側上顆付近、大腿骨内側上顆付近又は大腿骨大転子付近の体表で、大腿骨を伝搬した波を前記受信用トランスデューサが受信することを特徴とする、請求項１に記載の超音波骨折治療器。 The bone is a femur, and the receiving transducer receives a wave propagated through the femur at a body surface near the outer epicondyle of the femur, the inner condyle of the femur, or the greater trochanter of the femur. The ultrasonic fracture treatment device according to claim 1. 前記骨は上腕骨であり、上腕骨外側上顆付近又は上腕骨内側上顆付近の体表で、上腕骨を伝搬した波を前記受信用トランスデューサが受信することを特徴とする、請求項１に記載の超音波骨折治療器。 2. The receiving transducer according to claim 1, wherein the bone is a humerus, and the receiving transducer receives a wave propagated through the humerus near the outer epicondyle near the outer humerus or the inner epicondyle near the humerus. The ultrasonic fracture treatment device described. 前記判別条件は設定した閾値及び／又は治療対象骨の超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 The ultrasonic fracture treatment device according to any one of claims 1 to 4, wherein the determination condition is based on a set threshold value and / or an ultrasonic propagation characteristic value of a bone to be treated. 前記超音波伝搬特徴値は受信信号の振幅、周波数、波形形状、又は発信超音波からの伝搬時間の少なくとも１つから求めるパラメーターであることを特徴とする請求項５に記載の超音波骨折治療器。 6. The ultrasonic fracture treatment device according to claim 5, wherein the ultrasonic propagation characteristic value is a parameter obtained from at least one of an amplitude, a frequency, a waveform shape, or a propagation time from a transmission ultrasonic wave of a received signal. . 前記送信用トランスデューサは、骨折部位に送信する骨折治療用超音波と骨折部位に送信されていることを確認する検査用超音波の両方、又は骨折治療用超音波を送信可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 The transmitting transducer is capable of transmitting both a fracture treatment ultrasonic wave to be transmitted to a fracture site and an inspection ultrasonic wave for confirming transmission to the fracture site, or a fracture treatment ultrasonic wave. The ultrasonic fracture treatment device according to any one of claims 1 to 6. 前記検査用超音波が、治療用超音波を送信しない期間に比べて短いバースト幅を持ち、治療用超音波を送信しない間に送信されることを特徴とする請求項７に記載の超音波骨折治療器。 The ultrasonic fracture according to claim 7, wherein the inspection ultrasonic wave has a short burst width compared to a period in which no therapeutic ultrasonic wave is transmitted, and is transmitted while the therapeutic ultrasonic wave is not transmitted. Treatment device. 前記判定装置は、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記受信回路及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 The determination device includes a receiving circuit for receiving the ultrasonic signal by the receiving transducer, storage means for storing the determination condition in advance, comparing the received signal with the determination condition, and transmitting the ultrasonic wave to the fracture site. The ultrasonic wave according to any one of claims 1 to 8, further comprising a discriminating unit for discriminating, a display unit for displaying at least a discrimination result, and a control unit for controlling the receiving circuit and the display unit. Fracture treatment device. 前記判定装置は、前記送信用トランスデューサを駆動する電気信号を発信する発信回路、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記発信回路、前記受信回路、及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 The determination device includes a transmission circuit for transmitting an electrical signal for driving the transmission transducer, a reception circuit for the reception transducer to receive an ultrasonic signal, a storage means for storing a determination condition, and a comparison between the reception signal and the determination condition And a discriminating means for discriminating that ultrasonic waves are transmitted to the fracture site, a display means for displaying at least the discrimination result, and a control means for controlling the transmission circuit, the receiving circuit, and the display means. The ultrasonic fracture treatment device according to any one of claims 1 to 8, wherein the treatment device is an ultrasonic fracture treatment device. 前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 The receiving transducer comprises a first receiving transducer and a second receiving transducer, the first receiving transducer being near the proximal end of the bone and the second receiving transducer being near the distal end of the bone The ultrasonic fracture treatment device according to any one of claims 1 to 10, wherein ultrasonic waves are respectively received on a body surface of a thin part of the soft tissue. （１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、請求項５〜１１に記載の超音波骨折治療器。
（１）前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。
（２）（１）の工程の後に、前記送信用トランスデューサから超音波を送信し、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（１）の工程で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かを判断する工程。The ultrasonic fracture treatment device according to claim 5, wherein the steps (1) and (2) are performed.
(1) A step of calculating the ultrasonic feature value from the electrical signal received by the receiving transducer, and recording the feature value in advance by the recording means.
(2) After the step (1), an ultrasonic wave is transmitted from the transmitting transducer, the receiving transducer receives the ultrasonic wave propagated through the bone, and the discriminating means outputs the electrical signal at that time (1) A step of comparing the characteristic value obtained in the step and / or the threshold value and determining whether or not the difference is within a predetermined range. 前記（２）の工程において、前記表示手段は、受信超音波の電気信号が所定の範囲内であるか否かによって、表示内容を変更することを特徴とする、請求項１２に記載の超音波骨折治療器。 The ultrasonic wave according to claim 12, wherein, in the step (2), the display unit changes display contents depending on whether or not an electric signal of the received ultrasonic wave is within a predetermined range. Fracture treatment device. 前記制御手段が、前記（２）の工程によって、前記差が所定の範囲内である場合に超音波が骨折部位に送信していると判定し、その後、前記送信用トランスデューサが治療用超音波を送信するように制御することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の超音波骨折治療器。 In the step (2), the control unit determines that an ultrasonic wave is transmitted to the fracture site when the difference is within a predetermined range, and then the transmission transducer transmits a therapeutic ultrasonic wave. The ultrasonic fracture treatment device according to claim 12 or 13, wherein the ultrasonic fracture treatment device is controlled to transmit. 前記送信用トランスデューサは、治療用超音波を送信しない期間に、所定の間隔で検査用超音波を送信し、（２）の工程を繰り返すことを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の超音波骨折治療器。 15. The transmission transducer according to claim 12, wherein the transmission transducer transmits ultrasonic waves for inspection at a predetermined interval during a period in which therapeutic ultrasonic waves are not transmitted, and repeats the step (2). The ultrasonic fracture treatment device according to Item. 骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、超音波送信器から骨折位置に超音波が送信されていることを、受信用トランスデューサの受信信号と設定された判別条件とを比較することによって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波受信装置。 It is installed on the body surface in the vicinity of the bone having the fracture site, is equipped with a receiving transducer for receiving the ultrasonic wave propagating through the bone, and that the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic transmitter to the fracture position. An ultrasonic receiving apparatus comprising: a determination device configured to confirm by comparing a received signal with a set determination condition. 前記受信用トランスデューサは、骨の近位端及び／又は遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、超音波を受信することを特徴とする請求項１６に記載の超音波受信装置。 17. The ultrasonic receiving apparatus according to claim 16, wherein the receiving transducer receives ultrasonic waves on a body surface of a thin portion of soft tissue near the proximal end and / or the distal end of a bone. 前記判別条件は予め設定した閾値及び／又は治療対象骨の超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の超音波受信装置。 The ultrasonic receiving apparatus according to claim 16 or 17, wherein the determination condition is based on a preset threshold and / or an ultrasonic propagation characteristic value of a bone to be treated. 前記超音波伝搬特徴値は受信信号の振幅、周波数、波形形状、又は発信超音波からの伝搬時間の少なくとも１つから求めるパラメーターであることを特徴とする請求項１８に記載の超音波受信装置。 The ultrasonic reception apparatus according to claim 18, wherein the ultrasonic propagation characteristic value is a parameter obtained from at least one of an amplitude, a frequency, a waveform shape, and a propagation time from a transmission ultrasonic wave. 前記判定装置は、受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、前記超音波送信器からの超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記受信回路及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の超音波受信装置。 The determination device includes a receiving circuit in which a receiving transducer receives an ultrasonic signal, storage means for storing a determination condition in advance, and compares the received signal with the determination condition, and the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter is applied to the fracture site. 20. The apparatus according to claim 16, further comprising: a determination unit that determines transmission, a display unit that displays at least a determination result, and a control unit that controls the reception circuit and the display unit. The ultrasonic receiver described in 1. 前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする、請求項１６〜２０のいずれか１項に記載の超音波骨折受信装置。 The receiving transducer comprises a first receiving transducer and a second receiving transducer, the first receiving transducer being near the proximal end of the bone and the second receiving transducer being near the distal end of the bone The ultrasonic fracture receiving apparatus according to any one of claims 16 to 20, wherein the ultrasonic wave is received respectively on a body surface of a thin part of the soft tissue. （Ａ）及び（Ｂ）の工程を行うことを特徴とする、請求項１８〜２１に記載の超音波受信装置。
（Ａ）骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。
（Ｂ）（Ａ）の工程の後に、新たに、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（Ａ）の工程で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かを判断する工程。The ultrasonic receiving apparatus according to claim 18, wherein the steps (A) and (B) are performed.
(A) A step of calculating the ultrasonic feature value from the electrical signal received by the receiving transducer for the ultrasonic wave propagated through the bone, and recording the feature value in advance by the recording means.
(B) After the step (A), the reception transducer newly receives the ultrasonic wave propagated through the bone, and the discrimination means obtains the electrical signal at that time in the feature value obtained in the step (A). And / or comparing with the threshold and determining whether the difference is within a predetermined range. 前記（Ｂ）の工程において、前記表示手段は、受信超音波の電気信号が所定の範囲内であるか否かによって、表示内容を変更することを特徴とする、請求項２２に記載の超音波受信装置。 23. The ultrasonic wave according to claim 22, wherein, in the step (B), the display unit changes the display content depending on whether or not the electrical signal of the received ultrasonic wave is within a predetermined range. Receiver device. 前記制御手段が、（Ｂ）の工程によって、超音波が治療対象骨に送信していると判定した場合、治療用超音波を送信する超音波送信器に治療用超音波を送信するように指示することを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の超音波受信装置。 When the control means determines in step (B) that ultrasonic waves are being transmitted to the bone to be treated, it instructs the ultrasonic transmitter to transmit the therapeutic ultrasonic waves to transmit the therapeutic ultrasonic waves. The ultrasonic receiving apparatus according to claim 22 or 23, wherein: 骨折部位付近の体表に設置され、骨折部位に対して骨折検査用の超音波を送信する送信用トランスデューサ、及び該骨折部位を有する骨付近の体表に設置され、骨を伝搬する超音波を受信する受信用トランスデューサを備え、前記送信用トランスデューサから骨折部位に超音波が送信されていることを受信用トランスデューサの受信信号と設定された判別条件によって確認する判定装置を備えることを特徴とする超音波骨折位置検査器。 Transmitting transducers that are installed on the body surface near the fracture site and transmit ultrasonic waves for fracture inspection to the fracture site, and ultrasonic waves that are installed on the body surface near the bone having the fracture site and propagate through the bone A supervising transducer comprising: a receiving transducer for receiving; a supervising device for confirming that ultrasonic waves are transmitted from the transmitting transducer to the fracture site based on a reception signal of the receiving transducer and a set discrimination condition; Sonic fracture position tester. 前記受信用トランスデューサは、骨の近位端及び／又は遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、超音波を受信することを特徴とする、請求項２５に記載の超音波骨折位置検査器。 The ultrasonic fracture position according to claim 25, wherein the receiving transducer receives an ultrasonic wave at a body surface of a thin portion of soft tissue near a proximal end and / or a distal end of a bone. tester. 前記骨は大腿骨であり、大腿骨外側上顆付近、大腿骨内側上顆付近又は大腿骨大転子付近の体表で、大腿骨を伝搬した波を前記受信用トランスデューサが受信することを特徴とする、請求項２５に記載の超音波骨折位置検査器。 The bone is a femur, and the receiving transducer receives a wave propagated through the femur at a body surface near the outer epicondyle of the femur, the inner condyle of the femur, or the greater trochanter of the femur. The ultrasonic fracture position tester according to claim 25. 前記骨は上腕骨であり、上腕骨外側上顆付近又は上腕骨内側上顆付近の体表で、上腕骨を伝搬した波を前記受信用トランスデューサが受信することを特徴とする、請求項２５に記載の超音波骨折位置検査器。 26. The receiving transducer according to claim 25, wherein the bone is a humerus, and the receiving transducer receives a wave that has propagated through the humerus near the outer epicondyle near the outer humerus or the inner epicondyle near the humerus. The described ultrasonic fracture position tester. 前記判別条件は予め設定した閾値及び／又は治療対象骨の超音波伝搬特徴値によるものであることを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれかに記載の超音波骨折位置検査器。 The ultrasonic fracture position inspecting device according to any one of claims 25 to 28, wherein the determination condition is based on a preset threshold value and / or an ultrasonic propagation characteristic value of a bone to be treated. 前記超音波伝搬特徴値は受信信号の振幅、周波数、波形形状、又は発信超音波からの伝搬時間の少なくとも１つから求めるパラメーターであることを特徴とする請求項２９に記載の超音波骨折位置検査器。 30. The ultrasonic fracture position inspection according to claim 29, wherein the ultrasonic propagation characteristic value is a parameter obtained from at least one of an amplitude, a frequency, a waveform shape, or a propagation time from a transmission ultrasonic wave of a received signal. vessel. 前記判定装置は、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、予め判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記受信回路及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の超音波骨折位置検査器。 The determination device includes a receiving circuit for receiving the ultrasonic signal by the receiving transducer, storage means for storing the determination condition in advance, comparing the received signal with the determination condition, and transmitting the ultrasonic wave to the fracture site. 31. The ultrasonic wave according to any one of claims 25 to 30, further comprising a discriminating unit for discriminating, a display unit for displaying at least a discrimination result, and a control unit for controlling the receiving circuit and the display unit. Fracture position tester. 前記判定装置は、前記送信用トランスデューサを駆動する電気信号を発信する発信回路、前記受信用トランスデューサが超音波の信号を受信する受信回路、判別条件を記憶する記憶手段、受信信号と判別条件と比較し、超音波が骨折部位に送信していることを判別する判別手段、少なくとも判別結果を表示する表示手段、並びに前記発信回路、前記受信回路、及び前記表示手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の超音波骨折位置検査器。 The determination device includes a transmission circuit for transmitting an electrical signal for driving the transmission transducer, a reception circuit for the reception transducer to receive an ultrasonic signal, a storage means for storing a determination condition, and a comparison between the reception signal and the determination condition And a discriminating means for discriminating that ultrasonic waves are transmitted to the fracture site, a display means for displaying at least the discrimination result, and a control means for controlling the transmission circuit, the receiving circuit, and the display means. The ultrasonic fracture position tester according to any one of claims 25 to 30, wherein the ultrasonic fracture position tester is characterized by the following. 前記受信用トランスデューサは、第１の受信用トランスデューサ及び第２の受信用トランスデューサから構成され、第１の受信用トランスデューサが骨の近位端付近、第２の受信用トランスデューサが骨の遠位端付近の軟部組織の薄い部位の体表で、それぞれ超音波を受信することを特徴とする、請求項２５〜３２のいずれかに記載の超音波骨折位置検査器。 The receiving transducer comprises a first receiving transducer and a second receiving transducer, the first receiving transducer being near the proximal end of the bone and the second receiving transducer being near the distal end of the bone The ultrasonic fracture position inspecting device according to any one of claims 25 to 32, wherein ultrasonic waves are respectively received at a body surface of a thin part of the soft tissue. （１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、請求項２９〜３３のいずれかに記載の超音波骨折位置検査器。
（１）前記受信用トランスデューサが受信した電気信号から、前記超音波特徴値を演算する工程を有し、その特徴値を前記記録手段によって予め記録する工程。
（２）（１）の工程の後に、前記送信用トランスデューサから超音波を送信し、骨を伝搬した超音波を前記受信用トランスデューサが受信し、前記判別手段がそのときの電気信号を（１）の工程で得られた特徴値及び／又は前記閾値と比較し、その差が所定の範囲内であるか否かにより、超音波が骨折部位に送信していると判定する工程。The ultrasonic fracture position inspection device according to any one of claims 29 to 33, wherein the steps (1) and (2) are performed.
(1) A step of calculating the ultrasonic feature value from the electrical signal received by the receiving transducer, and recording the feature value in advance by the recording means.
(2) After the step (1), an ultrasonic wave is transmitted from the transmitting transducer, the receiving transducer receives the ultrasonic wave propagated through the bone, and the discriminating means outputs the electrical signal at that time (1) A step of comparing the characteristic value obtained in the step and / or the threshold value and determining that the ultrasonic wave is transmitted to the fracture site depending on whether or not the difference is within a predetermined range. 前記（２）の工程において、前記表示手段は、受信超音波の電気信号が所定の範囲内であるか否かによって、表示内容を変更することを特徴とする、請求項３４に記載の超音波骨折位置検査器。 35. The ultrasonic wave according to claim 34, wherein, in the step (2), the display means changes display contents depending on whether or not an electric signal of the received ultrasonic wave is within a predetermined range. Fracture position tester.
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