JP2002330965A - 骨診断装置 - Google Patents
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Abstract
骨の状態を測定する骨診断装置において、被検部の位置
の選択範囲を広げ、精度を向上できる骨診断装置を提供
すること。 【解決手段】 可聴周波数のドライブパルスを発生する
ドライバと、ドライブパルスを音に変換して骨を振動さ
せる振動子と、骨に対して超音波を発して戻ってくる音
波を検出することによって骨の振動を検知する超音波送
受信信号処理手段と、ドライバおよび超音波送受信信号
処理手段を制御し、超音波送受信信号処理手段からの出
力信号を用いて骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、振動子によって骨の一部が励振される励振位
置から骨の振動が検知される測定位置までの振動伝搬時
間から骨伝搬の音速に関する情報を生成する音速計算手
段とを備え、超音波送受信信号処理手段は、発せられた
超音波信号と骨から戻ってきた超音波信号とを用いて位
相検波等して骨の振動を検知する。
Description
して解析することで、骨折の治癒状態や骨粗鬆症の進行
程度などを調べる骨振動解析装置は、例えば、特表平5
−501213号公報のようなものが知られている。同
特許を引用して説明する。図13において、下腿9の脛
骨14は、脛骨14の末端領域の内側踝13および脛骨
14の上端のプラトウ部16を有する。従来の装置は、
下腿9を支えるクッション10、加速度計11、加速度
計11を固定するストラップ12、振動装置15、振動
装置15を励振するドライバモジュール17、コンピュ
ータ18、およびチャージ増幅器19からなる。
る。従来例の骨診断装置は、コンピュータ18の制御に
よって、ドライバモジュール17は正弦波を周波数20
Hz−2kHzの範囲でスイープし、この信号は振動装
置15によって音響エネルギに変換され、脛骨内側プラ
トウ16を振動させる。この振動は脛骨を伝達し、脛骨
下端の内側踝13に到達する。内側踝13にはストラッ
プ12によって加速度計11が取りつけられており、音
響エネルギが検出され、電気信号に変換される。変換さ
れた信号は、チャージ増幅器19によって増幅された
後、コンピュータ18に取り込まれ、解析される。周波
数解析がなされ、伝搬信号の周波数特性、伝搬強度など
の情報から骨折の状態等の骨の情報が得られる。
知る試みは、例えば、病態生理Vol.13 No.1
pp53−59により知られている。この文献では、
脊椎をハンマーで叩打し、加速度ピックアップによって
伝搬する振動波を受信し、周波数解析を行なうことで、
骨粗鬆症の進行度の解析を行なっている。
骨診断装置では、振動の信号を受信する位置は、骨が皮
下の比較的浅いところになければならず、測定できる点
が限られるという問題があった。また、加速度計を用い
て検出するのでは、振動を検出している位置が明確に特
定できず、精度が低いという問題があった。
になされたもので、超音波の送受信により、比較的広範
囲の部位の信号を検出し、また、信号検出位置を明確に
することにより、精度の高い優れた骨情報を得ることが
できる骨診断装置を提供するものである。
可聴周波数のドライブパルスを発生するドライバと、前
記ドライブパルスを音に変換して骨を振動させる振動子
と、前記骨に対して超音波を発して戻ってくる音波を検
出することによって骨の振動を検知する超音波送受信信
号処理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信
号処理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段か
らの出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成
する演算制御手段とを備えた構成を有している。この構
成により、可聴周波数のドライブパルスを発生するドラ
イバより出力したドライブパルスを音に変換して超音波
を送受信することにより、骨の振動を検知し骨の状態を
解析する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段とを備え、前記超音波送受信信号処理手段は、前
記発せられた超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波
信号とを用いて位相検波することによって前記骨の振動
を検知する構成を有している。この構成により、骨の振
動を位相検波器により検出することで、骨の状態を精度
よく解析する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段とを備え、前記超音波送受信信号処理手段は、前
記骨から戻ってきた超音波信号を用いて相関演算するこ
とによって前記骨の振動を検知する構成を有している。
この構成により、骨の振動を相関演算により検出するこ
とで、骨の状態を精度よく解析する骨診断装置を実現す
ることができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記振動子によって前記骨の一部が励振され
る励振位置から前記骨の振動が検知される測定位置まで
の振動伝搬時間から骨伝搬の音速に関する情報を生成す
る音速計算手段とを備え、前記超音波送受信信号処理手
段は、前記発せられた超音波信号と前記骨から戻ってき
た超音波信号とを用いて位相検波することによって前記
骨の振動を検知する構成を有している。この構成によ
り、骨の一部を励振し、励振位置から測定位置までの時
間を計測することにより、骨伝搬の音速を測定する骨診
断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記振動子によって前記骨の一部が励振され
る励振位置から前記骨の振動が検知される測定位置まで
の振動伝搬時間から骨伝搬の音速に関する情報を生成す
る音速計算手段とを備え、前記超音波送受信信号処理手
段は、前記骨から戻ってきた超音波信号を用いて相関演
算することによって前記骨の振動を検知する構成を有し
ている。この構成により、骨の一部を励振し、励振位置
から測定位置までの時間を計測することにより、骨伝搬
の音速を測定する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記振動子によって前記骨の一部が励
振される励振位置から前記骨の振動が検知される測定位
置までの振動伝搬時間から骨伝搬の音速に関する情報を
生成する音速計算手段とを備え、前記超音波送受信信号
処理手段は、前記発せられた超音波信号と前記骨から戻
ってきた超音波信号とを用いて位相検波することによっ
て前記骨の振動を検知し、前記音速計算手段は、前記励
振位置および前記各超音波送受信信号処理手段で前記骨
の振動が検知される各測定位置の間の骨伝搬の音速分布
に関する情報を生成する構成を有している。この構成に
より、複数の振動子および前記複数の振動子に対応した
複数の超音波送受信信号処理部を持つことにより、音速
分布を算出表示する骨診断装置を実現することができ
る。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記振動子によって前記骨の一部が励
振される励振位置から前記骨の振動が検知される測定位
置までの振動伝搬時間から骨伝搬の音速に関する情報を
生成する音速計算手段とを備え、前記超音波送受信信号
処理手段は、前記骨から戻ってきた超音波信号を用いて
相関演算することによって前記骨の振動を検知し、前記
音速計算手段は、前記励振位置および前記各超音波送受
信信号処理手段で前記骨の振動が検知される各測定位置
の間の骨伝搬の音速分布に関する情報を生成する構成を
有している。この構成により、複数の振動子および前記
複数の振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部
を持つことにより、音速分布を算出表示する骨診断装置
を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の強度を計算する強度演算手段とを備え、前記超
音波送受信信号処理手段は、前記発せられた超音波信号
と前記骨から戻ってきた超音波信号とを用いて位相検波
することによって前記骨の振動を検知する構成を有して
いる。この構成により、演算制御部に伝導した信号の強
度を計算する強度演算部を持つことにより、伝導信号の
強度を測定する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の強度を計算する強度演算手段とを備え、前記超
音波送受信信号処理手段は、前記骨から戻ってきた超音
波信号を用いて相関演算することによって前記骨の振動
を検知する構成を有している。この構成により、演算制
御部に伝導した信号の強度を計算する強度演算部を持つ
ことにより、伝導信号の強度を測定する骨診断装置を実
現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出
力された信号の強度を計算する強度演算手段とを備え、
前記超音波送受信信号処理手段は、前記発せられた超音
波信号と前記骨から戻ってきた超音波信号とを用いて位
相検波することによって前記骨の振動を検知し、前記強
度演算手段は、前記各超音波送受信信号処理手段の測定
位置での検出された信号の強度分布に関する情報を生成
する構成を有している。この構成により、複数の振動子
および前記複数の振動子に対応した複数の超音波送受信
信号処理部を持つことにより、強度分布を算出表示する
骨診断装置を実現できる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出
力された信号の強度を計算する強度演算手段とを備え、
前記超音波送受信信号処理手段は、前記骨から戻ってき
た超音波信号を用いて相関演算することによって前記骨
の振動を検知し、前記強度演算手段は、前記各超音波送
受信信号処理手段の測定位置での検出された信号の強度
分布に関する情報を生成する構成を有している。この構
成により、複数の振動子および前記複数の振動子に対応
した複数の超音波送受信信号処理部を持つことにより、
強度分布を算出表示する骨診断装置を実現できる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の時間変化を計算する時間変化演算手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記発せられた
超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波信号とを用い
て位相検波することによって前記骨の振動を検知する構
成を有している。この構成により、演算制御部に伝導し
た信号の時間変化を計算する時間変化演算部を持つこと
により、時間変化を表示できる骨診断装置を実現するこ
とができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の時間変化を計算する時間変化演算手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記骨から戻っ
てきた超音波信号を用いて相関演算することによって前
記骨の振動を検知する構成を有している。この構成によ
り、演算制御部に伝導した信号の時間変化を計算する時
間変化演算部を持つことにより、時間変化を表示できる
骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の時間変化を計算する時間変化演算手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記発せられた
超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波信号とを用い
て位相検波することによって前記骨の振動を検知し、前
記時間変化演算手段は、前記各超音波送受信信号処理手
段の測定位置で検出された信号の時間変化の分布に関す
る情報を生成する構成を有している。この構成により、
複数の振動子および前記複数の振動子に対応した複数の
超音波送受信信号処理部を持つことにより、時間変化の
分布を算出表示する骨診断装置を実現することができ
る。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の時間変化を計算する時間変化演算手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記骨から戻っ
てきた超音波信号を用いて相関演算することによって前
記骨の振動を検知し、前記時間変化演算手段は、前記各
超音波送受信信号処理手段の測定位置で検出された信号
の時間変化の分布に関する情報を生成する構成を有して
いる。この構成により、複数の振動子および前記複数の
振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を持つ
ことにより、時間変化の分布を算出表示する骨診断装置
を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の周波数特性を生成する周波数解析手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記発せられた
超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波信号とを用い
て位相検波することによって前記骨の振動を検知する構
成を有している。この構成により、演算制御部に伝導し
た信号の周波数特性を計算する周波数解析部を持つこと
により、周波数特性を解析・表示する骨診断装置を実現
することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出力され
た信号の周波数特性を生成する周波数解析手段とを備
え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記骨から戻っ
てきた超音波信号を用いて相関演算することによって前
記骨の振動を検知する構成を有している。この構成によ
り、演算制御部に伝導した信号の周波数特性を計算する
周波数解析部を持つことにより、周波数特性を解析・表
示する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出
力された信号の周波数特性を生成する周波数解析手段と
を備え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記発せら
れた超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波信号とを
用いて位相検波することによって前記骨の振動を検知
し、前記周波数解析手段は、前記各超音波送受信信号処
理手段の測定位置で検出された信号の周波数特性の分布
に関する情報を生成する構成を有している。この構成に
より、複数の振動子および前記複数の振動子に対応した
複数の超音波送受信信号処理部を持つことにより、周波
数特性の分布を算出表示する骨診断装置を実現すること
ができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する複数の超音波送受信信号処
理手段と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処
理手段を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの
出力信号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する
演算制御手段と、前記超音波送受信信号処理手段から出
力された信号の周波数特性を生成する周波数解析手段と
を備え、前記超音波送受信信号処理手段は、前記骨から
戻ってきた超音波信号を用いて相関演算することによっ
て前記骨の振動を検知し、前記周波数解析手段は、前記
各超音波送受信信号処理手段の測定位置で検出された信
号の周波数特性の分布に関する情報を生成する構成を有
している。この構成により、複数の振動子および前記複
数の振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を
持つことにより、周波数特性の分布を算出表示する骨診
断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段の測定位置の
動きを検出する動き検出手段とを備え、前記超音波送受
信信号処理手段は、前記発せられた超音波信号と前記骨
から戻ってきた超音波信号とを用いて位相検波すること
によって前記骨の振動を検知し、前記骨診断装置は、測
定位置を移動させながら測定を行なうことで、前記骨に
ついての各種パラメータの空間分布に関する情報を生成
する構成を有している。この構成により、振動子の動き
を検出する動き検出部を有し、振動子を移動させながら
測定を行なうことで、各種パラメータの空間分布を算出
表示する骨診断装置を実現することができる。
のドライブパルスを発生するドライバと、前記ドライブ
パルスを音に変換して骨を振動させる振動子と、前記骨
に対して超音波を発して戻ってくる音波を検出すること
によって骨の振動を検知する超音波送受信信号処理手段
と、前記ドライバおよび前記超音波送受信信号処理手段
を制御し、前記超音波送受信信号処理手段からの出力信
号を用いて前記骨の状態に関する情報を生成する演算制
御手段と、前記超音波送受信信号処理手段の測定位置の
動きを検出する動き検出手段とを備え、前記超音波送受
信信号処理手段は、前記骨から戻ってきた超音波信号を
用いて相関演算することによって前記骨の振動を検知
し、前記骨診断装置は、測定位置を移動させながら測定
を行なうことで、前記骨についての各種パラメータの空
間分布に関する情報を生成する構成を有している。この
構成により、振動子の動きを検出する動き検出部を有
し、振動子を移動させながら測定を行なうことで、各種
パラメータの空間分布を算出表示する骨診断装置を実現
することができる。
て、図面を用いて説明する。図1に示すように、本発明
の第1の実施の形態の骨診断装置100は、超音波の送
受信を行なう振動子1、診断装置本体2、超音波の送受
信および信号処理を行なう超音波送受信信号処理手段
3、各種演算・制御を行なう演算制御手段4、操作表示
手段5、可聴周波数の音波を発生する振動子15、振動
子15をドライブする波形を発生するドライバ17から
構成される。ここで、下腿9には脛骨14がある。
00の動作について説明する。まず、演算制御手段4に
よる制御の下、ドライバ17によってドライブ波形が生
成され、振動子15によって音の信号に変換され、内側
脛骨のプラトウ16に伝わり、音波は脛骨14中を伝搬
する。周知のように、音が伝搬するときには振動を伴
う。
理手段3から出された電気信号を超音波に変換し、脛骨
14によって反射した信号を振動子1によって電気信号
に変え、超音波送受信信号処理手段3で増幅し、信号の
変化を監視している。振動子15から伝搬してきた音波
による振動は上記の方法によって検知され、演算制御手
段4で各種パラメータが演算され(各種パラメータにつ
いては、以後の実施の形態を参照のこと)、表示部に表
示される。
の形態の骨診断装置は、可聴周波数のドライブパルスを
発生するドライバより出力したドライブパルスを音に変
換し、超音波を送受信することにより骨の振動を検知し
骨の状態を解析する骨診断装置を実現することができ
る。
診断装置における超音波送受信信号処理手段3および演
算制御手段4の構成の一例を示す図である。第2の実施
の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信器6、受
信アンプ7、および位相検波器8から構成される。ま
た、演算制御手段4には、タイムカウンタ20が含まれ
る。
号処理手段3および演算制御手段4の動作について説明
する。演算制御手段4の制御によって、送信パルスは、
送信器6によって生成され、図示されない超音波振動子
1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波振動
子1によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増幅
され、位相検波器8に入力される。
イムカウンタ20から出力された2本の参照信号と受信
アンプ7の出力が掛け合わされる。参照信号の周波数は
送信パルスの中心周波数とほぼ等しく、2つの参照信号
は位相が90度異なっている。この位相検波の原理は超
音波ドプラ血流計などですでに公知のものであり、入力
信号の位相の変化を精度よく算出することができる。検
波された信号は、演算制御手段4に取り込まれ、各種パ
ラメータが演算、表示される。
の形態の骨診断装置は、骨の振動を位相検波器により検
出することで骨の状態を精度よく解析する骨診断装置を
実現することができる。
診断装置における超音波送受信信号処理手段3および演
算制御手段4の構成の一例を示す図である。第3の実施
の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信器6、受
信アンプ7、メモリ21、および相関演算器22から構
成される。また、演算制御手段4には、タイムカウンタ
20が含まれる。
号処理手段3および演算制御手段4の動作について説明
する。演算制御手段4の制御によって、送信パルスは、
送信器6によって生成され、図示されない超音波振動子
1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波振動
子1によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増幅
され、メモリ21あるいは、相関演算器22に入力され
る。相関演算の一例としては、図示されない可聴音波を
骨に伝える振動子15が動作していないときの超音波受
信信号をメモリ21に蓄えておきこれを基準とし、振動
が伝搬してきたときの信号との相関をとることで、骨の
振動を算出することができる。
の形態の骨診断装置は、骨の振動を相関演算により検出
することで骨の状態を精度よく解析する骨診断装置を実
現することができる。
診断装置における超音波送受信信号処理手段3および演
算制御手段4の構成の一例を示す図である。第4の実施
の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信器6、受
信アンプ7、および位相検波か相関演算を行なう信号比
較器23から構成される。また、演算制御手段4には、
タイムカウンタ20および音速計算手段24が含まれ
る。
号処理手段3および演算制御手段4の動作について説明
する。演算制御手段4の制御によって、送信パルスは、
送信器6によって生成され、図示されない超音波振動子
1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波振動
子1によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増幅
され、信号比較器23によって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4にある音速計算手段2
4に入力される。音速計算手段24では、発音源から測
定点までの距離と振動が測定点に到達した時間とを用い
て音速を計算し、表示する。
の形態の骨診断装置は、骨の一部を励振し、励振位置か
ら測定位置までの時間を計測することにより骨伝搬の音
速を測定する骨診断装置を実現することができる。
診断装置における超音波振動子、超音波送受信信号処理
手段3および演算制御手段4の構成の一例を示す図であ
る。第5の実施の形態の超音波振動子は、複数あり(図
5では、記号1a−1dによって引用される)、超音波
探触子25を形成する。
号処理手段は、第4の実施の形態の超音波送受信信号処
理手段を複数含む構成であり、第5の実施の形態の超音
波送受信信号処理手段は、送信器6a−6d、受信アン
プ7a−7d、および信号比較器23a−23dから構
成される。また、演算制御手段4には、タイムカウンタ
20および音速計算手段24が含まれる。
5、超音波送受信信号処理手段3および演算制御手段4
の動作について説明する。演算制御手段4の制御によっ
て、送信パルスは、送信器6a−6dによって生成さ
れ、超音波振動子1a−1dに送られる。体内の骨で反
射した信号は、超音波振動子1a−1dによって電気信
号に変換され、受信アンプ7a−7dで増幅され、信号
比較器23a−23dによって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4における音速計算手段
24に入力される。音速計算手段24では、発音源から
測定点までの距離と振動が測定点に到達した時間とから
音速を計算し、その分布を表示する。
の形態の骨診断装置は、複数の振動子および前記複数の
振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を持つ
ことにより、音速分布を算出表示する骨診断装置を実現
することができる。
診断装置における超音波送受信信号処理手段3および演
算制御手段4の構成の一例を示す図である。第6の実施
の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信器6、受
信アンプ7、および位相検波か相関演算を行なう信号比
較器23から構成される。また、演算制御手段4には、
タイムカウンタ20および強度計算手段26が含まれ
る。
号処理手段3および演算制御手段4の動作について説明
する。演算制御手段4の制御によって、送信パルスは、
送信器6によって生成され、図示されない超音波振動子
1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波振動
子1によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増幅
され、信号比較器23によって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4にある音速計算手段2
4に入力される。強度計算手段26では、測定点におけ
る伝搬信号の振動強度を計算し、表示する。
の形態の骨診断装置は、演算制御部に伝導した信号の強
度を計算する強度演算部を持つことにより伝導信号の強
度を測定する骨診断装置を実現することができる。
診断装置における超音波振動子、超音波送受信信号処理
手段3および演算制御手段4の構成の一例を示す図であ
る。第7の実施の形態の超音波振動子は、複数あり(図
7では、記号1a−1dによって引用される)、超音波
探触子25を形成する。
号処理手段は、第6の実施の形態の超音波送受信信号処
理手段を複数含む構成であり、第7の実施の形態の超音
波送受信信号処理手段は、送信器6a−6d、受信アン
プ7a−7d、および信号比較器23a−23dから構
成される。また、演算制御手段4には、タイムカウンタ
20および強度計算手段26が含まれる。
5、超音波送受信信号処理手段3および演算制御手段4
の動作について説明する。演算制御手段4の制御によっ
て、送信パルスは、送信器6a−6dによって生成さ
れ、超音波振動子1a−1dに送られる。体内の骨で反
射した信号は、超音波振動子1a−1dによって電気信
号に変換され、受信アンプ7a−7dで増幅され、信号
比較器23a−23dによって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4における強度計算手段
26に入力される。強度計算手段26では、各測定点で
の振動より伝搬信号の強度を測定し、その分布を表示す
る。
の形態の骨診断装置は、複数の振動子および前記複数の
振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を持つ
ことにより、強度分布を算出表示する骨診断装置を実現
できる。
診断装置における超音波送受信信号処理手段3および演
算制御手段4の構成の一例を示す図である。第8の実施
の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信器6、受
信アンプ7、および位相検波か相関演算を行なう信号比
較器23から構成される。また、演算制御手段4には、
タイムカウンタ20および時間変化演算手段27が含ま
れる。
号処理手段3および演算制御手段4の動作について説明
する。演算制御手段4の制御によって、送信パルスは、
送信器6によって生成され、図示されない超音波振動子
1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波振動
子1によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増幅
され、信号比較器23によって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4にある時間変化演算手
段27に入力される。時間変化演算手段27では、測定
点における伝搬信号の時間的変化を計算し、表示する。
の形態の骨診断装置は、演算制御部に伝導した信号の時
間変化を計算する時間変化演算部を持つことにより、時
間変化を表示できる骨診断装置を実現することができ
る。
診断装置における超音波振動子、超音波送受信信号処理
手段3および演算制御手段4の構成の一例を示す図であ
る。第9の実施の形態の超音波振動子は、複数あり(図
9では、記号1a−1dによって引用される)、超音波
探触子25を形成する。
号処理手段は、第8の実施の形態の超音波送受信信号処
理手段を複数含む構成であり、第9の実施の形態の超音
波送受信信号処理手段は、送信器6a−6d、受信アン
プ7a−7d、および信号比較器23a−23dから構
成される。また、演算制御手段4には、タイムカウンタ
20および時間変化演算手段27が含まれる。
5、超音波送受信信号処理手段3および演算制御手段4
の動作について説明する。演算制御手段4の制御によっ
て、送信パルスは、送信器6a−6dによって生成さ
れ、超音波振動子1a−1dに送られる。体内の骨で反
射した信号は、超音波振動子1a−1dによって電気信
号に変換され、受信アンプ7a−7dで増幅され、信号
比較器23a−23dによって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4における時間変化演算
手段27に入力される。時間変化演算手段27では、各
測定点での振動より伝搬信号の時間変化を測定し、その
分布を表示する。
の形態の骨診断装置は、複数の振動子および前記複数の
振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を持つ
ことにより、時間変化の分布を算出表示する骨診断装置
を実現することができる。
の、骨診断装置における超音波送受信信号処理手段3お
よび演算制御手段4の構成の一例を示す図である。第1
0の実施の形態の超音波送受信信号処理手段3は、送信
器6、受信アンプ7、および位相検波か相関演算を行な
う信号比較器23から構成される。また、演算制御手段
4には、タイムカウンタ20および周波数解析手段28
が含まれる。
信号処理手段3および演算制御手段4の動作について説
明する。演算制御手段4の制御によって、送信パルス
は、送信器6によって生成され、図示されない超音波振
動子1に送られる。体内の骨で反射した信号は、超音波
振動子によって電気信号に変換され、受信アンプ7で増
幅され、信号比較器23によって骨の振動状態が検出さ
れる。この信号は、演算制御手段4にある周波数解析手
段28に入力される。周波数解析手段28では、測定点
における伝搬信号の周波数特性を計算し、表示する。
施の形態の骨診断装置は、演算制御部に伝導した信号の
周波数特性を計算する周波数解析部を持つことにより、
周波数特性を解析・表示する骨診断装置を実現すること
ができる。
の、骨診断装置における超音波振動子、超音波送受信信
号処理手段3および演算制御手段4の構成の一例を示す
図である。第11の実施の形態の超音波振動子は、複数
あり(図11では、記号1a−1dによって引用され
る)、超音波探触子25を形成する。
信号処理手段は、第10の実施の形態の超音波送受信信
号処理手段を複数含む構成であり、第11の実施の形態
の超音波送受信信号処理手段は、送信器6a−6d、受
信アンプ7a−7d、および信号比較器23a−23d
から構成される。また、演算制御手段4には、タイムカ
ウンタ20および周波数解析手段28が含まれる。
25、超音波送受信信号処理手段3および演算制御手段
4の動作について説明する。演算制御手段4の制御によ
って、送信パルスは、送信器6a−6dによって生成さ
れ、超音波振動子1a−1dに送られる。体内の骨で反
射した信号は、超音波振動子1a−1dによって電気信
号に変換され、受信アンプ7a−7dで増幅され、信号
比較器23a−23dによって骨の振動状態が検出され
る。この信号は、演算制御手段4における周波数解析手
段28に入力される。周波数解析手段28では、各測定
点での振動より伝搬信号の周波数特性を測定し、その分
布を表示する。
施の形態の骨診断装置は、複数の振動子および前記複数
の振動子に対応した複数の超音波送受信信号処理部を持
つことにより、周波数特性の分布を算出表示する骨診断
装置を実現することができる。
の、骨診断装置1200の構成の一例を示す図である。
第12の実施の形態の骨診断装置1200は、超音波の
送受信を行なう振動子1、診断装置本体2、超音波の送
受信および信号処理を行なう超音波送受信信号処理手段
3、各種演算・制御を行なう演算制御手段4、操作表示
手段5、可聴周波数の音波を発生する振動子15、振動
子15をドライブする波形を発生するドライバ17、お
よび動き検出演算手段29から構成される。ここで、下
腿9には脛骨14およびその内側脛骨のプラトウ16が
ある。
1200の動作について説明する。本実施の形態の骨診
断装置1200は、第1の実施の形態の骨診断装置10
0に動き検出手段29が付加された構成となっている。
骨振動の検知および処理については、第1の実施の形態
において示したものとまったく同様であるが、本実施の
形態では、振動子を移動させることによって広範囲の測
定が可能となる。
で行なう。動き検出の方法については、例えば、特開平
8−280688号公報にあるように最小和絶対サーチ
を行なう方法などが知られており、公知であることから
その記載を省略する。
施の形態の骨診断装置は、振動子の動きを検出する動き
検出部を有し、振動子を移動させながら測定を行なうこ
とで、各種パラメータの空間分布を算出表示する骨診断
装置を実現することができる。
波数のドライブパルスを発生するドライバより出力した
ドライブパルスを音に変換し、超音波を送受信すること
によって骨の振動を検知し骨の状態を解析するため、振
動の信号を受信する位置の範囲を拡張でき、振動を検出
している位置を明確に特定できる精度の高い骨診断装置
を実現することができる。
成の一例を示すブロック図
ける超音波送受信信号処理手段および演算制御手段の構
成の一例を示すブロック図
ける超音波送受信信号処理手段および演算制御手段の構
成の一例を示すブロック図
ける超音波送受信信号処理手段および演算制御手段の構
成の一例を示すブロック図
ける超音波探触子、超音波送受信信号処理手段および演
算制御手段の構成の一例を示すブロック図
ける超音波送受信信号処理手段および演算制御手段の構
成の一例を示すブロック図
ける超音波探触子、超音波送受信信号処理手段および演
算制御手段の構成の一例を示すブロック図
ける超音波送受信信号処理手段および演算制御手段の構
成の一例を示すブロック図
ける超音波探触子、超音波送受信信号処理手段および演
算制御手段の構成の一例を示すブロック図
における超音波送受信信号処理手段および演算制御手段
の構成の一例を示すブロック図
における超音波探触子、超音波送受信信号処理手段およ
び演算制御手段の構成の一例を示すブロック図
の構成の一例を示すブロック図
ク図
2)
Claims (12)
- 【請求項1】 可聴周波数のドライブパルスを発生する
ドライバと、前記ドライブパルスを音に変換して骨を振
動させる振動子と、前記骨に対して超音波を発して戻っ
てくる音波を検出することによって骨の振動を検知する
超音波送受信信号処理手段と、前記ドライバおよび前記
超音波送受信信号処理手段を制御し、前記超音波送受信
信号処理手段からの出力信号を用いて前記骨の状態に関
する情報を生成する演算制御手段とを備えたことを特徴
とする骨診断装置。 - 【請求項2】 前記超音波送受信信号処理手段は、前記
発せられた超音波信号と前記骨から戻ってきた超音波信
号とを用いて位相検波することによって前記骨の振動を
検知することを特徴とする請求項1記載の骨診断装置。 - 【請求項3】 前記超音波送受信信号処理手段は、前記
骨から戻ってきた超音波信号を用いて相関演算すること
によって前記骨の振動を検知することを特徴とする請求
項1記載の骨診断装置。 - 【請求項4】 前記骨診断装置は、前記振動子によって
前記骨の一部が励振される励振位置から前記骨の振動が
検知される測定位置までの振動伝搬時間から骨伝搬の音
速に関する情報を生成する音速計算手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項2または3記載の骨診断装置。 - 【請求項5】 前記骨診断装置は、1以上の前記超音波
送受信信号処理手段をさらに備え、前記音速計算手段
は、前記励振位置および前記各超音波送受信信号処理手
段で前記骨の振動が検知される各測定位置の間の骨伝搬
の音速分布に関する情報を生成することを特徴とする請
求項4記載の骨診断装置。 - 【請求項6】 前記骨診断装置は、前記超音波送受信信
号処理手段から出力された信号の強度を計算する強度演
算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2または
3記載の骨診断装置。 - 【請求項7】 前記骨診断装置は、1以上の前記超音波
送受信信号処理手段をさらに備え、前記強度演算手段
は、前記各超音波送受信信号処理手段の測定位置での検
出された信号の強度分布に関する情報を生成することを
することを特徴とする請求項6記載の骨診断装置。 - 【請求項8】 前記骨診断装置は、前記超音波送受信信
号処理手段から出力された信号の時間変化を計算する時
間変化演算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
2または3記載の骨診断装置。 - 【請求項9】 前記骨診断装置は、1以上の前記超音波
送受信信号処理手段をさらに備え、前記時間変化演算手
段は、前記各超音波送受信信号処理手段の測定位置で検
出された信号の時間変化の分布に関する情報を生成する
ことをすることを特徴とする請求項8記載の骨診断装
置。 - 【請求項10】 前記骨診断装置は、前記超音波送受信
信号処理手段から出力された信号の周波数特性を生成す
る周波数解析手段をさらに備えたことを特徴とする請求
項2または3記載の骨診断装置。 - 【請求項11】 前記骨診断装置は、1以上の前記超音
波送受信信号処理手段をさらに備え、前記周波数解析手
段は、前記各超音波送受信信号処理手段の測定位置で検
出された信号の周波数特性の分布に関する情報を生成す
ることをすることを特徴とする請求項10記載の骨診断
装置。 - 【請求項12】 前記骨診断装置は、前記超音波送受信
信号処理手段の測定位置の動きを検出する動き検出手段
をさらに備え、測定位置を移動させながら測定を行なう
ことで、前記骨についての各種パラメータの空間分布に
関する情報を生成することを特徴とする請求項2または
3記載の骨診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001137653A JP2002330965A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 骨診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001137653A JP2002330965A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 骨診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002330965A true JP2002330965A (ja) | 2002-11-19 |
Family
ID=18984727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001137653A Pending JP2002330965A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 骨診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2002330965A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010010854A1 (ja) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | 国立大学法人東京大学 | 骨検査システムおよび下腿支持装置 |
CN102641155A (zh) * | 2011-02-16 | 2012-08-22 | 中国康复研究中心 | 一种骨科手术中实时定位导航仪器 |
-
2001
- 2001-05-08 JP JP2001137653A patent/JP2002330965A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010010854A1 (ja) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | 国立大学法人東京大学 | 骨検査システムおよび下腿支持装置 |
US8317710B2 (en) | 2008-07-22 | 2012-11-27 | The University Of Tokyo | Bone inspecting system, and lower leg supporting device |
CN102641155A (zh) * | 2011-02-16 | 2012-08-22 | 中国康复研究中心 | 一种骨科手术中实时定位导航仪器 |
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