JP2000175911A - Method and instrument for measuring bone strength - Google Patents

Method and instrument for measuring bone strength

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JP2000175911A JP10354799A JP35479998A JP2000175911A JP 2000175911 A JP2000175911 A JP 2000175911A JP 10354799 A JP10354799 A JP 10354799A JP 35479998 A JP35479998 A JP 35479998A JP 2000175911 A JP2000175911 A JP 2000175911A
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雅敏 林
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健次 大内
Takao Koyama
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0875Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of bone

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more correctly grasp the state of bone and to easily and safely execute measurement by grasping the state of the bone by the level of an acoustic bone strength value which is obtained by means of multiplying an ultrasonic wave attenuating value obtained in the case of irradiating the bone to be measured with ultrasonic wave by a bone frequency characteristic value obtained in the case of analyzing a vibration intrinsic to the bone. SOLUTION: A foot 5 is placed on a measuring instrument, a heel 32 is irradiated with ultrasonic wave from a ultrasonic wave emitting transducer 6, an ultrasonic wave receiving transducer 7 receives it and its strength is outputted as an electric signal and amplified in an amplifier circuit 24. Then, it is frequency-analyzed by an FFT analyzer 25, inputted to a computer 27, specified as an ultrasonic attenuation(BUA) value and stored. Then a cuneiform is hit by a keying hammer, the number of the vibration of a calcaneus is measured by an piezoelectric element 1, the vibration strength is outputted as the electric signal and amplified in the amplifier circuit 24 and, then, it is inputted to the computer 27 after being frequency-analyzed by the FFT analyzer 25. The computer 27 multiplies the obtained BUA value by a bone frequency characteristic(BFC) value, calculates an deoustic bone strength(ABS) value, obtains a numerical value as it is or makes it into a graph and displays it in a display 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象である骨
の超音波減衰値及び骨周波数特性値を掛け合わせて得ら
れる音響学的骨強度値から骨の性状を把握する骨強度測
定方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bone strength measuring method for grasping bone properties from an acoustic bone strength value obtained by multiplying an ultrasonic attenuation value and a bone frequency characteristic value of a bone to be measured. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】骨粗鬆症に見られるような骨の老化に対
し、予め老化の程度を知り、適切な老化予防や治療を施
すことが望ましい。こうした観点から、様々な測定方法
が提案されている。代表的なものに、放射線を利用する
DXA法、SXA法、QCT法や、超音波を利用するQUS法があ
る。このうち、放射線を用いる測定方法は、若年者や妊
婦の被爆が懸念されることから、近年では超音波を用い
る測定方法が主流になってきている。超音波の利用形態
は種々あるが、超音波を照射して骨を通過又は反射した
超音波を測定するものが多い。例えば、特開平9-62056
号「骨密度測定装置」は、空気中を伝播する超音波から骨
中を伝搬する超音波の伝播速度を補正し、高精度に骨密
度を測定する。また、特開平9-313483号「骨粗鬆症診断
装置」は、骨に照射した超音波の反射波から音響インピ
ーダンスを求め、骨密度を測定する。
2. Description of the Related Art It is desirable to know the degree of aging in advance for aging of bone as seen in osteoporosis and to perform appropriate aging prevention and treatment. From such a viewpoint, various measurement methods have been proposed. Use radiation for typical ones
There are DXA method, SXA method, QCT method, and QUS method using ultrasound. Among them, the measurement method using ultrasonic waves has recently become the mainstream in the measurement method using radiation because young people and pregnant women may be exposed to radiation. There are various utilization forms of the ultrasonic wave, and there are many methods of irradiating the ultrasonic wave and measuring the ultrasonic wave which has passed or reflected the bone. For example, JP-A-9-62056
The “bone density measuring device” corrects the propagation speed of the ultrasonic wave propagating in the bone from the ultrasonic wave propagating in the air, and measures the bone density with high accuracy. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-313483, “Osteoporosis Diagnosis Apparatus” determines acoustic impedance from reflected waves of ultrasonic waves applied to bones, and measures bone density.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超音波を用いる従来の
測定方法には、測定値の経年的低下率を把握しにくい問
題があった。測定値の経年的低下率が小さいと、正常者
と異常者とを識別するカットオフ値の設定が困難にな
り、精度よく骨の性状を把握できなくなる。とりわけ男
性の経年的低下率は小さく、従来の測定方法では、転倒
等による軽微な外傷に基づく椎体骨折や大腿骨頚部骨折
の存在を判別しにくかった。そこで、測定値の経年的低
下率を捉らえやすく、より正確に骨の性状を把握できる
測定方法を開発し、測定が容易かつ安全な測定装置を提
供すべく、検討した。
The conventional measuring method using ultrasonic waves has a problem that it is difficult to grasp the aging rate of the measured value. If the aging rate of the measured value is small, it is difficult to set a cutoff value for discriminating between a normal person and an abnormal person, and it becomes impossible to accurately grasp the properties of the bone. In particular, the rate of decline over time in men is small, and it is difficult to determine the presence of a vertebral fracture or a femoral neck fracture based on minor trauma due to a fall or the like by a conventional measurement method. Therefore, we developed a measurement method that can easily grasp the aging rate of the measured value and can more accurately grasp the properties of the bone, and studied to provide an easy and safe measurement device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】検討の結果開発したもの
が、測定対象である骨に超音波を照射して得られるBUA
値(Broadband Ultrasonic Attenuation:超音波減衰
値、単位dB/MHz)と、この骨の固有振動数を解析して得
られるBFC値(Bone Frequency Characetristic:骨周波
数特性値、単位Hz)とを掛け合わせて得られるABS値(Aco
ustic Bone Strength:音響学的骨強度値、単位μdB)の
大小により骨の性状を把握する骨強度測定方法である。
測定対象となる骨は自由に選択してよいが、従来の測定
方法にも見られたように、踵骨を測定対象とすることが
望ましい。
[MEANS TO SOLVE THE PROBLEMS] A BUA obtained by irradiating ultrasonic waves to the bone to be measured is developed as a result of the examination.
The value (Broadband Ultrasonic Attenuation: Ultrasonic attenuation value, unit dB / MHz) is multiplied by the BFC value (Bone Frequency Characetristic: bone frequency characteristic value, unit Hz) obtained by analyzing the natural frequency of this bone. Obtained ABS value (Aco
ustic Bone Strength: This is a bone strength measurement method for grasping the properties of the bone based on the magnitude of the acoustic bone strength value (unit: μdB).
The bone to be measured may be freely selected, but it is desirable to measure the calcaneus as seen in the conventional measuring method.

【0005】本発明の測定方法は、それぞれ個別に経年
的低下率を有するBUA値及びBFC値を掛け合わせることで
経年的低下率の大きいABS値とし、このABS値をもって骨
の性状を容易かつ正確に把握する。BUA値は骨質を評価
する指標であり、皮質骨及び海面骨を合わせた骨梁数を
反映する。BFC値は骨のヤング率を反映する値である。
両値とも、20〜30歳でピークを迎え、その後加齢と共に
減衰することが知られているが、単独では経年的低下を
把握しにくい。ABS値は、両値を掛け合わせて各経年的
低下を増幅し、変化をより把握しやすくした指標であ
り、値が大きいほど骨強度が高いと判定できる。また、
BUA値及びBFC値はそれぞれ脊椎圧迫骨折の有無を判別す
る能力があるが、両者の積であるABS値は、前記判別能
をより高めたものになっている。
[0005] In the measurement method of the present invention, the BUA value and the BFC value, each having an aging rate, are individually multiplied to obtain an ABS value having a large aging rate, and the ABS value is used to easily and accurately determine the properties of bone. To figure out. The BUA value is an index for evaluating bone quality, and reflects the number of trabecular bones including cortical bone and marine bone. The BFC value reflects the Young's modulus of the bone.
It is known that both values peak at the age of 20 to 30 years and then decline with age, but it is difficult to grasp the secular decline alone. The ABS value is an index that amplifies each aging by multiplying both values and makes it easier to grasp the change. The larger the value, the higher the bone strength can be determined. Also,
Although the BUA value and the BFC value each have the ability to determine the presence or absence of a vertebral compression fracture, the ABS value, which is the product of the two, has improved the discrimination ability.

【0006】本発明の測定方法を具現化する場合、BUA
値及びBFC値をそれぞれ単独の測定装置で計測し、別途
コンピュータ等で数値化したBUA値及びBFC値を掛け合わ
せてABS値を取得してもよいが、BUA値及びBFC値を一連
の作業で計測できるように、次のような装置を構成する
とよい。すなわち、測定対象である骨を挟んで対峙する
超音波発信用及び受信用トランスデューサからなる超音
波測定部と、この骨に密接する圧電素子及び加振具から
なる固有振動測定部と、各測定部の計測値を周波数変換
する解析部と、この解析部の結果から骨のBUA値及びBFC
値を特定し、得られた両値を掛け合わせてABS値を算出
する演算部とからなる骨強度測定装置である。
When implementing the measurement method of the present invention, BUA
Value and BFC value may be measured by a single measuring device, and the ABS value may be obtained by multiplying the BUA value and BFC value that have been digitized by a separate computer, etc., but the BUA value and BFC value may be obtained in a series of operations. The following device may be configured so that measurement can be performed. That is, an ultrasonic measuring unit composed of ultrasonic transmitting and receiving transducers facing each other with a bone to be measured interposed therebetween, a natural vibration measuring unit composed of a piezoelectric element and a vibrating tool in close contact with the bone, and each measuring unit An analysis unit that converts the measured value of the bone into a frequency, and the BUA value and BFC
A bone strength measuring device comprising a calculating unit for specifying a value and calculating an ABS value by multiplying the obtained values.

【0007】超音波測定部は、超音波発信用トランスデ
ューサから骨に向けて超音波を発信し、骨を通過するこ
とで減衰した超音波を受信用トランスデューサで受信
し、超音波のエネルギー損失を測定する。BUA値は、超
音波測定部の計測値を周波数変換して特定できる。固有
振動測定部は、加振具により骨に無痛下で振動を加え、
この振動を圧電素子で検知する。BFC値は、固有振動測
定部の計測値を周波数変換して特定できる。加振具は骨
を叩く打鍵鎚や加振機等を用いることができる。圧電素
子は、骨を覆う皮膚に密着させる方が好ましく、測定対
象となる骨が踵骨の場合、踵骨アキレス腱付着部直上に
密着させる。
The ultrasonic measuring section transmits ultrasonic waves from the ultrasonic transmitting transducer toward the bone, receives the ultrasonic waves attenuated by passing through the bone, and receives the ultrasonic waves with the receiving transducer, and measures the energy loss of the ultrasonic waves. I do. The BUA value can be specified by performing frequency conversion on the measurement value of the ultrasonic measurement unit. The natural vibration measurement unit applies vibration to the bone without pain using a vibration tool,
This vibration is detected by the piezoelectric element. The BFC value can be specified by converting the value measured by the natural vibration measuring unit into a frequency. As a vibration tool, a key hammer or a vibration machine for hitting a bone can be used. The piezoelectric element is preferably brought into close contact with the skin covering the bone, and when the bone to be measured is the calcaneus, it is brought into close contact with the calcaneus directly above the Achilles tendon attachment.

【0008】解析部は、各測定部が得た計測値を周波数
解析する。この周波数解析にはFFTが好ましく、解析部
へ送る計測値は、予め増幅回路により増幅しておくとよ
い。演算部は、解析部の結果から骨のBUA値及びBFC値を
特定し、数値化した両値を掛け合わせてABS値を算出す
る。この演算部にはコンピュータを用い、ディスプレイ
に前記ABS値を数値又はグラフ化して表示するとよい。
The analysis section analyzes the frequency of the measurement value obtained by each measurement section. An FFT is preferable for this frequency analysis, and the measurement value sent to the analysis unit is preferably amplified by an amplifier circuit in advance. The calculation unit specifies the BUA value and the BFC value of the bone based on the result of the analysis unit, and calculates the ABS value by multiplying both the quantified values. It is preferable to use a computer for this arithmetic unit and display the ABS value as a numerical value or a graph on a display.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しながら説明する。図1は本発明の骨強度
測定装置の使用状態を表した側面図、図2はBUA値の基
礎となる計測値を求める超音波測定部の部分破断正面
図、図3はBFC値の基礎となる計測値を求める固有振動
測定部を構成する圧電素子1の断面図、図4は本装置の
ブロック図である。本例は、BUA値については踵骨を、B
FC値については楔上骨を打鍵鎚で叩いたときの踵骨を測
定し、骨の性状として最終的にABS値を特定し、骨強度
を把握する装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a use state of the bone strength measuring device of the present invention, FIG. 2 is a partially broken front view of an ultrasonic measuring unit for obtaining a measurement value serving as a basis of a BUA value, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a piezoelectric element 1 constituting a natural vibration measuring unit for obtaining a measured value, and FIG. 4 is a block diagram of the present device. In this example, the calcaneus and B
The FC value is a device that measures the calcaneus when the supra-wedge is hit with a keying hammer, and finally specifies the ABS value as the bone properties and grasps the bone strength.

【0010】初めに、図1〜図3により、装置構成を説
明する。測定台2はベース3上に傾斜して取り付けられ
ており、測定台2より引き起こした足ガイド4に脹ら脛
を宛てがうように足5を測定台2に載せる。この足5に
対し、超音波測定部を構成する超音波送受信用トランス
デューサ6,7が踵骨を挟むように、また固有振動測定
部を構成する圧電素子1を踵骨アキレス腱付着部直上の
皮膚に密着するようにそれぞれ配設している。
First, the structure of the apparatus will be described with reference to FIGS. The measuring table 2 is mounted on the base 3 at an angle, and the foot 5 is placed on the measuring table 2 so that the shin is directed to the foot guide 4 raised by the measuring table 2. With respect to the foot 5, the ultrasonic transmission / reception transducers 6 and 7 constituting the ultrasonic measurement unit sandwich the calcaneus, and the piezoelectric element 1 constituting the natural vibration measurement unit is placed on the skin immediately above the calcaneus Achilles tendon attachment part. They are arranged so as to be in close contact with each other.

【0011】超音波測定部は、図2に見られるように、
踵骨を挟む位置関係で超音波送受信用トランスデューサ
6,7を対向させ、互いが等量だけ接近離反する。両ト
ランスデューサ6,7は等価な構成である。対向する面
にウレタンゴム8を取り付けたハウジング9内に、超音
波素子10を取り付けている。超音波素子10の一方に電圧
を印加して超音波を発信する超音波送信用トランスデュ
ーサとし、他方で超音波を受信して骨を通過した超音波
を測定する超音波受信用トランスデューサとしている。
各ハウジング9,9は、両トランスデューサ6,7の対向
方向に延びるボックス11上に立つスタンド12,12に支持
され、両スタンド12,12がボックス11に対して摺動す
る。この両スタンド12,12は、精密レギュレータにより
制御されるエアシリンダ13(図2中は向かって右側のス
タンド12に対するエアシリンダ13のみを図示)の伸縮に
よって接近離反する。これにより、測定時には、常に一
定の圧力で各トランスデューサ6,7が踵を挟持でき、
測定の再現性が確保できる。また、被験者の足の大きさ
の違いによる測定誤差を軽減するため、ボックス11をベ
ース3上にブラケット14によって支持し、ベース3に対
するボックス11の距離を加減することで、各トランスデ
ューサ6,7の高さ調節を可能にしている。
[0011] As shown in FIG.
The ultrasonic transmission / reception transducers 6 and 7 are opposed to each other in a positional relationship sandwiching the calcaneus, and approach and separate from each other by an equal amount. Both transducers 6, 7 have an equivalent configuration. An ultrasonic element 10 is mounted in a housing 9 in which a urethane rubber 8 is mounted on an opposing surface. One of the ultrasonic elements 10 is an ultrasonic transmitting transducer that transmits an ultrasonic wave by applying a voltage, and the other is an ultrasonic receiving transducer that receives the ultrasonic wave and measures the ultrasonic wave that has passed through the bone.
Each housing 9, 9 is supported by stands 12, 12, which stand on a box 11 extending in the direction opposite to the transducers 6, 7, and both stands 12, 12 slide with respect to the box 11. The two stands 12, 12 approach and separate by expansion and contraction of an air cylinder 13 controlled by a precision regulator (only the air cylinder 13 is shown with respect to the right stand 12 in FIG. 2). Thereby, at the time of measurement, each transducer 6, 7 can always hold the heel with a constant pressure,
Measurement reproducibility can be ensured. Further, in order to reduce a measurement error due to the difference in the size of the subject's foot, the box 11 is supported on the base 3 by the bracket 14, and the distance of the box 11 to the base 3 is adjusted so that the transducers 6, 7 Height adjustment is possible.

【0012】固有振動測定部において、踵骨の振動のみ
を正確に測定するには、圧電素子1を不要な外部の振動
から隔絶しておく必要がある。このため、図3に見られ
るように、まずウレタンゴム15を介して取付フランジ16
に圧電素子1を固着し、この取付フランジ16をケーシン
グ本体17に対してスプリング18で弾支し、更にウレタン
ゴム19を介してケーシング本体17を測定装置のベース3
上のブラケット20に取り付けている(図1参照)。各ウレ
タンゴム15,19は外部からの振動に対して制振作用を発
揮し、圧電素子1が踵骨の振動のみを正確に測定できる
ようにする。本例では、直接足が圧電素子1に触れない
ように、円弧状に切り欠いたカバー21内のケーシングヘ
ッド22に薄厚のフィルム23を貼っている。被験者は、カ
バー21に踵を宛がうようにフィルム23を湾曲させなが
ら、フィルム23を介して圧電素子1に踵を密着させる。
In order to accurately measure only the vibration of the calcaneus in the natural vibration measuring section, it is necessary to isolate the piezoelectric element 1 from unnecessary external vibration. For this reason, as shown in FIG.
, The mounting flange 16 is elastically supported by a spring 18 with respect to the casing body 17, and the casing body 17 is further connected to the base 3 of the measuring device via urethane rubber 19.
It is attached to the upper bracket 20 (see FIG. 1). Each of the urethane rubbers 15 and 19 exerts a vibration damping action against external vibrations, so that the piezoelectric element 1 can accurately measure only the vibration of the calcaneus. In this example, a thin film 23 is attached to a casing head 22 in a cover 21 cut out in an arc shape so that a foot does not directly touch the piezoelectric element 1. The subject makes the heel adhere to the piezoelectric element 1 via the film 23 while bending the film 23 so as to cover the heel to the cover 21.

【0013】このほか、測定装置の構成には、図1に見
られるように、超音波受信用トランスデューサ6,7や
圧電素子1からの電気信号を増幅する増幅回路24,24、
増幅した電気信号を周波数解析する解析部としてのFFT
アナライザ25,25、FFTアナライザ25からの信号を数値化
し、BFC値、BUA値、そしてABS値を算出し、更に結果を
ディスプレイ26に表示するコンピュータ27や、電源回路
28、超音波発信装置29、エアシリンダ用のエアコンプレ
ッサ30、打鍵鎚31等がある。これらの関係を表したもの
が、図4に示すブロック図である。以下、このブロック
図を参照しながら、測定手順について説明する。本例で
は、増幅回路24及びFFTアナライザ25はそれぞれ系統別
に図示しているが、実際の装置では2系統の入出力を備
えたものも少なくなく、兼用してもよい。
In addition, as shown in FIG. 1, the measuring device includes amplification circuits 24, 24 for amplifying electric signals from the ultrasonic receiving transducers 6, 7 and the piezoelectric element 1.
FFT as analysis unit for frequency analysis of amplified electric signal
A computer 27 that digitizes signals from the analyzers 25 and 25 and the FFT analyzer 25, calculates BFC values, BUA values, and ABS values, and displays the results on a display 26, and a power supply circuit
28, an ultrasonic transmission device 29, an air compressor 30 for an air cylinder, a keying hammer 31, and the like. FIG. 4 is a block diagram showing these relationships. Hereinafter, the measurement procedure will be described with reference to this block diagram. In the present example, the amplifier circuit 24 and the FFT analyzer 25 are illustrated for each system, however, in actual devices, there are not many devices having two systems of inputs and outputs, and they may be shared.

【0014】図5は超音波測定部において踵骨に対して
超音波を照射し、踵骨を通過した超音波を測定している
状態を表したブロック図、図6は固有振動測定部におい
て打鍵鎚31により振動させた踵骨の振動を測定している
状態を表したブロック図、図7は得られたBFC値及びBUA
値からABS値を算出し、このABS値を結果として表示して
いる状態を表したブロック図である。BUA値及びBFC値に
ついての測定順序は自由である。本例では、超音波測定
部、固有振動測定部の順に説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a state in which an ultrasonic wave is applied to the calcaneus in the ultrasonic measuring unit and an ultrasonic wave passing through the calcaneus is measured. FIG. 6 is a key tap in the natural vibration measuring unit. FIG. 7 is a block diagram showing a state in which vibration of the calcaneus vibrated by the hammer 31 is measured. FIG. 7 shows the obtained BFC value and BUA.
FIG. 7 is a block diagram showing a state in which an ABS value is calculated from a value, and the ABS value is displayed as a result. The measurement order for BUA value and BFC value is free. In this example, the description will be made in the order of the ultrasonic measurement unit and the natural vibration measurement unit.

【0015】測定装置に足5を載せた段階で、まず、図
5に見られるように、超音波発振器29を作動させて超音
波発信用トランスデューサ6から踵(踵骨)32に向けて超
音波を照射し、対向する超音波受信用トランスデューサ
7で受信する。超音波が空気中を伝搬することによる損
失を抑えるため、各トランスデューサ6,7は踵32に密
着させる。受信した超音波の強度は、超音波受信用トラ
ンスデューサ7から電気信号として出力され、増幅回路
24で増幅した後、FFTアナライザ25で周波数解析してコ
ンピュータ27に入力する。コンピュータでは、入力信号
からBUA値と特定し、記憶しておく。測定に使用する超
音波は200〜500kHzの範囲で定める。
When the foot 5 is placed on the measuring device, first, as shown in FIG. 5, the ultrasonic oscillator 29 is operated to move the ultrasonic wave from the ultrasonic wave transmitting transducer 6 toward the heel (calcaneus) 32. And received by the opposed ultrasonic wave receiving transducer 7. Each transducer 6, 7 is brought into close contact with the heel 32 in order to suppress the loss due to the propagation of the ultrasonic wave in the air. The intensity of the received ultrasonic wave is output as an electric signal from the ultrasonic wave receiving transducer 7, and the amplified circuit
After amplification at 24, frequency analysis is performed by the FFT analyzer 25 and input to the computer 27. The computer specifies the BUA value from the input signal and stores it. The ultrasonic wave used for the measurement is determined in the range of 200 to 500 kHz.

【0016】本例では、次のようにしてBUA値を特定す
る。超音波は、伝播媒体によって異なる減衰率で減衰し
ながら伝播する。よって、この減衰率を調べることは、
伝播媒体、ここでは踵骨について調べることにほかなら
ない。また、前記減衰率は周波数が高いほど顕著にな
る。そこで、超音波受信用トランスデューサが受信した
超音波を電気信号として捉え、この電気信号をFFTによ
ってパワースペクトルに変換することにより、周波数毎
の減衰率(音圧:dB)がわかる。ここで、周波数に対する
減衰率の勾配の絶対値を求めれば、これがBUA値とな
る。
In this example, the BUA value is specified as follows. Ultrasonic waves propagate while attenuating at different attenuation rates depending on the propagation medium. Therefore, examining this decay rate
There is nothing more than examining the propagation medium, here the calcaneus. Further, the attenuation rate becomes more remarkable as the frequency becomes higher. Therefore, the ultrasonic wave received by the ultrasonic wave receiving transducer is captured as an electric signal, and the electric signal is converted into a power spectrum by FFT, whereby an attenuation rate (sound pressure: dB) for each frequency can be obtained. Here, if the absolute value of the gradient of the attenuation rate with respect to the frequency is obtained, this becomes the BUA value.

【0017】続いて、図6に見られるように、打鍵鎚31
で楔上骨を叩き、この加振によって振動する踵骨の振動
数を圧電素子1によって測定する。超音波測定部と異な
り、測定者が打鍵鎚31により加振する固有振動測定部で
の測定においては、再現性を確認しておく必要がある。
このため、測定は複数回繰り返し、得られるBFC値(Hz)
の偏差が一定値以下であることを確認するとよい。例え
ば、測定を3回繰り返し、BFC値の偏差が15Hz以内にあ
ることを、再現性があることの一つの目安にする。試験
的は、測定者による誤差は最大3%という結果が得られ
ている。検知した振動の強度は、圧電素子1から電気信
号として出力され、増幅回路24で増幅した後、FFTアナ
ライザ25によって周波数解析してコンピュータ27に入力
する。
Subsequently, as shown in FIG.
Then, the frequency of the calcaneus vibrating by the vibration is measured by the piezoelectric element 1. Unlike the ultrasonic measurement unit, it is necessary to confirm reproducibility in the measurement by the natural vibration measurement unit where the measurer vibrates with the keying hammer 31.
For this reason, measurement is repeated several times, and the obtained BFC value (Hz)
It is good to confirm that the deviation of is less than a certain value. For example, the measurement is repeated three times, and the deviation of the BFC value within 15 Hz is one measure of reproducibility. Tests have shown that the error by the operator is up to 3%. The detected vibration intensity is output as an electric signal from the piezoelectric element 1, amplified by an amplifier circuit 24, analyzed in frequency by an FFT analyzer 25, and input to a computer 27.

【0018】コンピュータ27では、入力信号のレベルに
比例して電気信号を数値化し、これをBFC値として記憶
しておくわけであるが、このBFC値の算出には、多孔性
物質について得られる以下のアルゴリズムに基づいた計
算を用いる。いわゆる多孔性物質の固有振動数fcは、材
質、大きさ、孔の有無及び個数、測定時の固定条件等に
よって異なるものの、両端を固定した棒状多孔性物質
(弾性体)のfcは次式により求めることができる。
In the computer 27, the electric signal is digitized in proportion to the level of the input signal, and this is stored as a BFC value. The calculation based on the algorithm of is used. The so-called natural frequency fc of the porous material varies depending on the material, size, presence or absence and number of holes, fixing conditions at the time of measurement, etc., but a rod-shaped porous material having both ends fixed.
Fc of the (elastic body) can be obtained by the following equation.

【0019】[0019]

【数1】fc=(n/2L)*(E/ρ)1/2 ## EQU1 ## fc = (n / 2L) * (E / ρ) 1/2

【0020】nは自然数、Lは弾性体の長さ、Eはヤン
グ率、そしてρは密度である。長さLが一定の場合、fc
はヤング率の平方根に比例し、密度の平方根に反比例す
る。また、多孔性物質のヤング率は実験式として次式が
与えられている。
N is a natural number, L is the length of the elastic body, E is the Young's modulus, and ρ is the density. If the length L is constant, fc
Is proportional to the square root of the Young's modulus and inversely proportional to the square root of the density. The following equation is given as an empirical equation for the Young's modulus of the porous substance.

【0021】[0021]

【数2】E=E0*exp(-d*P)E = E 0 * exp (-d * P)

【0022】dは定数、Pは多孔性物質の気孔率であ
り、そしてE0はP=0におけるヤング率である。Eの
式をfcの式に代入すると、fcは気孔率に概ね逆比例する
ことが分かる。すなわち、多孔性物質(弾性体)の大きさ
及び密度が一定であれば、fcはPを反映するのである。
D is a constant, P is the porosity of the porous material, and E 0 is the Young's modulus at P = 0. When the equation of E is substituted into the equation of fc, it can be seen that fc is approximately inversely proportional to the porosity. That is, if the size and density of the porous material (elastic body) are constant, fc reflects P.

【0023】測定して得た物質の振動をはじめとする周
波数計測値は、一般に、フーリエ解析によってパワース
ペクトルに分解できる。このパワースペクトルのうち、
第1次ピークは、物質の第1次高調波振動数fpを表して
いる。また、物質の振動は、復元力に対して抵抗を受け
ると振幅が減少し、同時に周期が長く、すなわち周波数
が減衰する。このとき、物質の固有振動数fcと第1次高
調波振動数fpとは、次式のような関係を有する。
In general, a frequency measurement value including a vibration of a substance obtained by measurement can be decomposed into a power spectrum by Fourier analysis. Of this power spectrum,
The first peak represents the first harmonic frequency fp of the material. In addition, the amplitude of the vibration of the substance decreases when it receives resistance against the restoring force, and at the same time, the cycle becomes long, that is, the frequency attenuates. At this time, the natural frequency fc of the substance and the first harmonic frequency fp have the following relationship.

【0024】[0024]

【数3】fp=((2πfc)2−k2)1/2/2πFp = ((2πfc) 2 −k 2 ) 1/2 / 2π

【0025】[0025]

【数4】 -ln(Xn+2/Xn)=(2πk)/((2πfc)2−k2)1/2 [Expression 4] -ln ( Xn + 2 / Xn ) = (2πk) / ((2πfc) 2 −k 2 ) 1/2

【0026】kは一定の減衰率、定数であり、-ln(X
n+2/Xn)は対数減衰率である。両式から定数kを消去す
れば、この物質の固有振動数fcは次式に第1次高調波振
動数fpを当てはめることで求められるようになる。
K is a constant decay rate and constant, and -ln (X
n + 2 / Xn ) is the logarithmic decay rate. If the constant k is eliminated from both equations, the natural frequency fc of this substance can be obtained by applying the first harmonic frequency fp to the following equation.

【0027】[0027]

【数5】fc=fp*(1+(2π)-2*(ln(Xn+2/Xn))2)1/2 Fc = fp * (1+ (2π) −2 * (ln (X n + 2 / X n )) 2 ) 1/2

【0028】このように、物質の固有振動数fcは、振動
波形より減衰率Xn+2/Xnを読み取り、パワースペクト
ルから第1次高調波振動数fpを求めて上式に代入する
と、求めることができる。この固有振動数fc算出に必要
な減衰率Xn+2/Xn及び第1次高調波振動数fpは、いず
れも圧電素子が検知した振動波形をFFTにより得られる
パワースペクトルの解析により特定できる。このため、
本例ではFFTアナライザ25を利用しているのである。
As described above, the natural frequency fc of the substance is obtained by reading the damping rate X n + 2 / X n from the vibration waveform, obtaining the first harmonic frequency fp from the power spectrum, and substituting it into the above equation. You can ask. The attenuation rate Xn + 2 / Xn and the first harmonic frequency fp required for the calculation of the natural frequency fc can all be specified by analyzing the vibration waveform detected by the piezoelectric element by a power spectrum obtained by FFT. . For this reason,
In this example, the FFT analyzer 25 is used.

【0029】一般に、骨は骨梁と骨髄とからなる一種の
多孔性物質と考えらており、上述の考え方を適用するこ
とで、骨の固有振動数を測定できると考えられる。これ
については、実験により、fcは軟部組織による影響を受
けにくいことが証明されているので、概ね妥当と思われ
る。記述したように、固有振動数は物質の多孔率に逆比
例するから、骨の固有振動数を知ることは、この骨の空
隙率、すなわち骨強度を知ることになるのである。
In general, bone is considered to be a kind of porous substance composed of trabecular bone and bone marrow, and it is considered that the natural frequency of bone can be measured by applying the above concept. This seems to be generally valid, as experiments have shown that fc is less susceptible to soft tissue. As described, the natural frequency is inversely proportional to the porosity of a substance, so knowing the natural frequency of a bone means knowing the porosity of the bone, that is, the bone strength.

【0030】ここで、fcは物質の大きさに反比例するこ
とから、骨強度の指標とするに当たり、算出結果を骨の
大きさに基づく補正をしなければならない。本例では、
身長による補正として次式を用い、この式の結果を最終
的に得られるBFC値としている。htは身長(cm)であり、
実験的に、161cmを標準として直線的な比例関係で補正
している。
Here, since fc is inversely proportional to the size of the substance, the calculation result must be corrected based on the size of the bone when using it as an index of bone strength. In this example,
The following equation is used as a correction based on height, and the result of this equation is used as the finally obtained BFC value. ht is height (cm),
Experimentally, it is corrected in a linear proportional relationship with 161 cm as a standard.

【0031】[0031]

【数6】BFC=fc*ht/161(Hz)[Equation 6] BFC = fc * ht / 161 (Hz)

【0032】コンピュータ25では、図7に見られるよう
に、上述までの測定及びアルゴリズムに則った算出によ
り得られたBUA値、BFC値を掛け合わせてABS値を算出す
る。算出結果は、数値のまま、又はより視覚的に、平均
値や通常値との対比をグラフ化し、ディスプレイ26に表
示するとよい。BUA値及びBFC値を得るための測定は、放
射線被爆がないことはもちろん、いずれも身体に対して
非侵襲であり、測定時間も短い。しかしながら、経年的
低下の程度を増幅した形のABS値の算出は、より確度の
高い骨強度の判定指標であり、予防及び治療に対する有
益な情報を提供してくれるのである。
In the computer 25, as shown in FIG. 7, the ABS value is calculated by multiplying the BUA value and the BFC value obtained by the above measurement and calculation based on the algorithm. The calculation result may be displayed on the display 26 as a numerical value, or more visually, in comparison with the average value or the normal value. The measurement for obtaining the BUA value and the BFC value is non-invasive to the body as well as being free from radiation exposure, and the measurement time is short. However, the calculation of the ABS value in a form that amplifies the degree of aging is a more accurate indicator of bone strength and provides useful information for prevention and treatment.

【0033】[0033]

【実施例】次に、具体的な測定を通して本発明の有効性
を確認した。今回の試験では、BUA値及びBFC値をそれぞ
れ個別の測定装置で測定し、別途コンピュータにて数値
化した両値を掛け合わせてABS値を得た。BUA値について
は、CUBA clinical(MuCue製)を用い、右踵骨について測
定した。また、BFC値については、Bone VibrationAnaly
zer(ショーエーテクニカ製)を用い、同じく右踵骨につ
いて測定した。算出した値は、測定値の経年変化を表す
年間変化率と、測定対象者の年代毎に20〜44歳の測定値
から算出したYAM80%以下及びYAM70%以下との割合であ
る。また、症例として独歩可能な男性680例(22〜89歳、
平均年令55.3歳)のうち、197例に対してTh11からL5まで
の日本骨代謝学会診断基準に基づく椎体骨折の有無を調
べ、各測定値毎の椎体骨折に対するリスクを計算した。
更に、230例については、QDR1000W(HOLOGIC製)による第
三腰椎前後方向のBMD値を測定し、経年的低下の検証デ
ータとした。
EXAMPLES Next, the effectiveness of the present invention was confirmed through specific measurements. In this test, the BUA value and the BFC value were measured with separate measuring devices, respectively, and the ABS values were obtained by multiplying both values quantified by a separate computer. The BUA value was measured for the right calcaneus using CUBA clinical (MuCue). For BFC value, see Bone VibrationAnaly
Using a zer (manufactured by Shoei Technica), measurements were also made on the right calcaneus. The calculated value is a ratio between the annual change rate indicating the secular change of the measured value and the YAM of 80% or less and the YAM of 70% or less calculated from the measured value for each age of the subject from 20 to 44 years old. In addition, 680 men who can walk independently (22 to 89 years old,
Among the average age (55.3 years), 197 patients were examined for the presence or absence of vertebral fractures based on the diagnostic criteria of the Japanese Society for Bone Metabolism from Th11 to L5, and the risk for vertebral fractures was calculated for each measurement value.
Further, with respect to 230 cases, the BMD value in the anterior-posterior direction of the third lumbar vertebra was measured by QDR1000W (manufactured by HOLOGIC), and the data was used as verification data of chronological decline.

【0034】年間変化率については、いずれの試験結果
からも、50歳代前半にやや大きくなる傾向が見られた。
具体的な数値は、BUA値が1.19%、BFC値が0.77%の低下
であったのに対し、ABS値は1.89%の低下を示した。こ
の低下率は、70歳代前半で最も顕著になり、BUA値が2.1
8%、BFC値が1.33%、そしてABS値は3.91%であった。B
MD値については、加齢と共に微増傾向を示しいた。ま
た、50〜54歳のBUA値、BFC値、そしてABS値それぞれに
おけるYAM80%以下の全体に対する割合は、それぞれ24.
4%、7.8%、そして40.4%であり、YAM70%以下の全体
に対する割合は、それぞれ6.7%、2.2%、そして22.5%
であった。60〜64歳になると、各値それぞれにおけるYA
M80%以下の全体に対する割合は、それぞれ43.1%、13.
9%、そして64.8%であり、YAM70%以下の全体に対する
割合は、それぞれ16.7%、1.4%、そして45.1%であっ
た。そして、これらから求められる脊椎骨折のリスク
は、BUA値が3.63倍(95%CI、1.18〜11.1)、BFC値が1.33
倍(95%CI、1.22〜46.0)、そしてABS値は3.91倍(95%C
I、1.70〜36.5)であった。
From the results of all the tests, the annual rate of change tended to be slightly larger in the early 50s.
Specifically, the BUA value was 1.19% and the BFC value was 0.77%, whereas the ABS value was 1.89%. This decline was most pronounced in the early 70s, with a BUA of 2.1.
The BFC value was 8%, the BFC value was 1.33%, and the ABS value was 3.91%. B
The MD value showed a slight increase with age. In addition, the BAM value, BFC value, and ABS value for 50-54 year olds are each 24.
4%, 7.8%, and 40.4%, respectively, 6.7%, 2.2%, and 22.5% of the total below 70% YAM
Met. From 60 to 64 years old, YA at each value
M80% or less accounted for 43.1% and 13.
They were 9% and 64.8%, respectively, and the percentage of the total of YAM 70% or less was 16.7%, 1.4% and 45.1%, respectively. The risk of vertebral fracture calculated from these factors is BUA value 3.63 times (95% CI, 1.18 to 11.1) and BFC value 1.33 times.
Times (95% CI, 1.22-46.0), and the ABS value is 3.91 times (95% C
I, 1.70-36.5).

【0035】以上の結果から、ABS値が加齢による男性
の骨変化を敏感に捉える指標として有効であることが分
かる。この度使用したCUBA clinical(MuCue製)によるBU
A値も敏感な値であるが、ABS値には及ばないことが、有
効性を物語っている。また、BMD値の変化との比較によ
り、ABS値が男性の脊椎骨折の有無をも反映することが
分かる。このように、従来の測定では精度の高い骨強度
を測定できなかった男性の骨の経年的低下を、本発明に
よればよりはっきりと把握できるようになる。
From the above results, it can be understood that the ABS value is effective as an index for sensitively detecting the change in bone of a man due to aging. BU by CUBA clinical (MuCue) used this time
The A value is also a sensitive value, but not as high as the ABS value, which proves its effectiveness. In addition, the comparison with the change in the BMD value shows that the ABS value also reflects the presence or absence of a vertebral fracture in men. As described above, according to the present invention, it is possible to more clearly grasp the secular decrease of the bone of a man who could not measure bone strength with high accuracy by the conventional measurement.

【0036】続いて、上述と同様の試験装置の構成で、
女性の右踵骨に対して試験を実施した。算出した値は、
測定値の経年変化を表す年間変化率と、測定対象者の年
代毎に18〜44歳の測定値から算出したYAM80%以下及びY
AM70%以下との割合である。また、症例として独歩可能
な女性4785例(18〜93歳、平均年令54.3歳)に対してTh11
からL5までの日本骨代謝学会診断基準に基づく椎体骨折
の有無を調べ、各測定値毎の椎体骨折に対するリスクを
計算した。
Subsequently, with the same configuration of the test apparatus as described above,
The test was performed on the right calcaneus of a woman. The calculated value is
YAM of 80% or less and Y calculated from the measured values of 18-44 years old for each age of the measured person
It is a ratio of 70% or less AM. In addition, as for cases of 4785 women who can walk independently (18-93 years old, average age 54.3 years), Th11
The presence or absence of a vertebral body fracture based on the diagnostic criteria of the Japanese Society for Bone Metabolism from to to L5 was examined, and the risk for the vertebral body fracture for each measurement value was calculated.

【0037】年間変化率は、40歳代後半から60歳前半に
かけて、BUA値が2.57%、BFC値が1.09%、そしてABS値
が3.49%で最大の低下率を示した。この低下率は、65〜
75歳においてやや緩慢となり、70歳代後半には、BUA値
が1.81%、BFC値が1.21%、そしてABS値が3.08%となっ
た。50〜54歳のBUA値、BFC値、そしてABS値それぞれに
おけるYAM80%以下の全体に対する割合は、それぞれ36.
7%、17.3%、そして52.4%であり、YAM70%以下の全体
に対する割合は、それぞれ16.0%、3.1%、そして33.6
%であった。60〜64歳になると、各値それぞれにおける
YAM80%以下の全体に対する割合は、それぞれ82.5%、3
4.0%、そして89.4%であり、YAM70%以下の全体に対す
る割合は、それぞれ58.9%、9.4%、そして78.2%であ
った。以上から求められる脊椎骨折のリスクは、BUA値
が6.45倍(95%CI、4.37〜9.51)、BFC値が11.8倍(95%C
I、8.28〜16.9)、そしてABS値は14.9倍(95%CI、7.59〜
29.2)であった。
From the late 40s to the early 60s, the annual rate of change showed the largest decrease with a BUA value of 2.57%, a BFC value of 1.09%, and an ABS value of 3.49%. This decrease rate is 65 ~
At the age of 75, it slowed down a bit, and in the late 70s, the BUA was 1.81%, the BFC was 1.21%, and the ABS was 3.08%. The BAM, BFC, and ABS values for those aged 50 to 54 years each accounted for 36.
7%, 17.3%, and 52.4%, respectively, and the percentage of total YAM 70% or less was 16.0%, 3.1%, and 33.6%, respectively.
%Met. At the age of 60-64, each value
The percentage of the total of YAM 80% or less is 82.5% and 3
It was 4.0% and 89.4%, respectively, and the percentage of the total of less than 70% YAM was 58.9%, 9.4% and 78.2%, respectively. The risk of vertebral fracture calculated from the above is that the BUA value is 6.45 times (95% CI, 4.37 to 9.51) and the BFC value is 11.8 times (95% C
I, 8.28-16.9), and the ABS value was 14.9-fold (95% CI, 7.59-
29.2).

【0038】YAM80%、YAM70%といった値は、いわゆる
測定値から骨性状を判断する際のカットオフ値となる
が、従来の測定方法ではカットオフ値の設定が難しかっ
た。これは、生体が水に近い性状であるために、超音波
の速度の変動が、骨性状の劣化に拘わりなく、水中下の
超音波の速度での微少な増減に留まっていたためと考え
ら得る。また、多くの超音波を用いた骨性状を調べる測
定方法においては、加齢と共に測定値が減少していくこ
とが、YAM値の設定を難しくしていた。これに対して、A
BS値は経年的低下に敏感な数値であり、また40歳までに
至る加齢では、減少が少ないためにYAM値の設定も比較
的容易であることが分かった。このように、本発明の測
定方法によれば、女性についてもより確度の高い良好な
骨強度の測定が実施できることが分かった。
[0038] Values such as YAM80% and YAM70% are cut-off values for judging bone properties from so-called measured values, but it has been difficult to set a cut-off value by a conventional measuring method. It can be considered that this is because the change in the speed of the ultrasonic wave was only a slight increase or decrease in the speed of the ultrasonic wave under water, irrespective of the deterioration of the bone properties, because the living body was a property close to water. . In addition, in the measurement method for examining the bone properties using many ultrasonic waves, the decrease in the measured value with aging has made it difficult to set the YAM value. In contrast, A
The BS value was sensitive to chronological decline, and it was found that setting the YAM value was relatively easy at aging up to the age of 40 because the decrease was small. Thus, according to the measurement method of the present invention, it was found that even more accurate and favorable measurement of bone strength can be performed for women.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の骨強度測定方法により、女性に
ついては従来より確度の高い測定が、男性については従
来では難しかった骨強度の測定が可能になるなど、確度
の高い骨強度の性状判断、骨折予防及び予知ができるよ
うになった。既に、BUA値を求める超音波測定について
は様々な方法が提案され、実績が上げられている。本発
明はこうした方法を利用することもできる。また、BFC
値を求める測定方法は、論理的及び実証的に妥当性が得
られており、再現性も高い。すなわち、本発明による骨
強度測定方法は、高い信頼性を有するのである。
According to the method for measuring bone strength of the present invention, it is possible to measure the bone strength of a woman with higher accuracy than before, and it is possible to measure the bone strength of a man with difficulties in the past. , Fracture prevention and prediction. Various methods have already been proposed for ultrasonic measurement for obtaining a BUA value, and results have been achieved. The present invention can utilize such a method. Also, BFC
The measurement method for obtaining the value has been logically and empirically validated, and has high reproducibility. That is, the method for measuring bone strength according to the present invention has high reliability.

【0040】BUA値及びBFC値の測定はいずれも簡易であ
り、各測定を実現する測定部は、既に説明したように、
一体の装置構成でまとめることができる。こうした測定
装置は、測定に関わる一連の作業を手順よく実施して測
定効率を高めるのに役立つ。また、一体化した装置は取
扱いも便利であり、これらは本発明の効果をより高める
働きを有する。
The measurement of the BUA value and the BFC value are both simple, and the measuring unit for realizing each measurement is, as described above,
It can be put together by an integrated device configuration. Such a measuring device is useful for performing a series of operations related to the measurement in a well-ordered manner and increasing the measurement efficiency. Further, the integrated devices are convenient to handle, and they have a function of further enhancing the effect of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の骨強度測定装置の使用状態を表した側
面図である。
FIG. 1 is a side view showing a use state of a bone strength measuring device of the present invention.

【図2】BUA値の基礎となる計測値を求める超音波測定
部の部分破断正面図である。
FIG. 2 is a partially broken front view of an ultrasonic measurement unit for obtaining a measurement value serving as a basis of a BUA value.

【図3】BFC値の基礎となる計測値を求める固有振動測
定部を構成する圧電素子の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a piezoelectric element constituting a natural vibration measuring unit for obtaining a measurement value serving as a basis of a BFC value.

【図4】本装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the present apparatus.

【図5】超音波測定部において、踵骨に対して超音波を
照射し、踵骨を通過した超音波を測定している状態を表
したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a state in which the ultrasonic measurement unit irradiates the calcaneus with ultrasonic waves and measures the ultrasonic waves passing through the calcaneus.

【図6】固有振動測定部において、打鍵鎚により振動さ
せた踵骨の振動を測定している状態を表したブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a state in which the natural vibration measuring unit measures the vibration of the calcaneus vibrated by the keying hammer.

【図7】得られたBFC値及びBUA値からABS値を算出し、
このABS値を結果として表示している状態を表したブロ
ック図である。
FIG. 7 calculates an ABS value from the obtained BFC value and BUA value,
FIG. 6 is a block diagram showing a state in which the ABS value is displayed as a result.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子 6 超音波送信用トランスデューサ 7 超音波受信用トランスデューサ 25 FFTアナライザ 26 ディスプレイ 27 コンピュータ 32 踵(踵骨) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 6 Transducer for ultrasonic transmission 7 Transducer for ultrasonic reception 25 FFT analyzer 26 Display 27 Computer 32 Heel (calcaneus)

フロントページの続き Fターム(参考) 4C301 AA06 DD15 DD18 DD30 EE11 EE19 GA11 JB34 JB50 JC16 KK40 LL20 Continuation of the front page F term (reference) 4C301 AA06 DD15 DD18 DD30 EE11 EE19 GA11 JB34 JB50 JC16 KK40 LL20

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象である骨に超音波を照射して得
られる超音波減衰値と、該骨の固有振動数を解析して得
られる骨周波数特性値とを掛け合わせて得られる音響学
的骨強度値の大小により骨の性状を把握することを特徴
とする骨強度測定方法。
1. An acoustic device obtained by multiplying an ultrasonic attenuation value obtained by irradiating an ultrasonic wave to a bone to be measured with a bone frequency characteristic value obtained by analyzing a natural frequency of the bone. A bone strength measuring method characterized by ascertaining the properties of a bone based on the magnitude of a target bone strength value.
【請求項2】 測定対象である骨を挟んで対峙する超音
波発信用及び受信用トランスデューサからなる超音波測
定部と、該骨に密接する圧電素子及び加振具からなる固
有振動測定部と、各測定部の計測値を周波数変換する解
析部と、該解析部の結果から骨の超音波減衰値及び骨周
波数特性値を特定し、得られた両値を掛け合わせて音響
学的骨強度値を算出する演算部とからなることを特徴と
する骨強度測定装置。
2. An ultrasonic measuring unit comprising ultrasonic transmitting and receiving transducers facing each other with a bone to be measured interposed therebetween, and a natural vibration measuring unit comprising a piezoelectric element and a vibrator in close contact with the bone. An analysis unit that converts the measured value of each measurement unit into a frequency, and an ultrasonic attenuation value and a bone frequency characteristic value of the bone are specified from the result of the analysis unit, and the obtained values are multiplied to obtain an acoustic bone strength value. And a calculation unit for calculating the bone strength.
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