JP2005073843A - 骨密度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 測定結果の信頼性を向上させる。
【解決手段】 被検体を載せる診察台９に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体２、３を備えている。さらに、測定体２、３を移動させ、被検体に押し付けて挟み込む移動機構と、測定体２、３を被検体に押し付けて挟み込む状態を保持し、測定体を移動不可能な状態にする保持機構とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、骨粗鬆症の診断等に利用される骨密度測定装置に関する。

骨組織の密度が低下する症状である骨粗鬆症の診断のために、超音波を利用した骨密度測定装置が用いられている。かかる測定装置は、移動可能な測定体を被検体に押し当てて、超音波を被検体に透過させる。透過された超音波は、被検体に含有される骨塩量に応じた速度で被検体内を伝播する。したがって、被検体内における超音波の伝播速度（ＳＯＳ：Speed Of Sound）を測定すれば、被検体である踵の骨塩量に相当する量を測定することができる。被検体の骨密度を精度よく測定するためには、測定体を被検体に正確に押し当てて、超音波を透過させる必要がある。これまでに、被検体の大きさに合わせて、超音波のスポット領域である、測定体と被検体との接合面を可変させる測定装置がある（特許文献１）。

特開平９−２０１３５５号公報

特許文献１に記載の骨密度測定装置は、被検体との接合部分が変形可能な測定体を有している。その測定体を駆動させ被検体に押し当て、かかる接合部分を変形させ、被検体に超音波を透過している。しかしながら、測定体を被検体に押し当てると、被検体の弾性力により、測定体は多少押し戻される。このため、測定体が被検体に密着した状態で保持することができず、超音波を被検体に十分に透過することが困難であり、その結果、測定結果の信頼性が低下するというおそれがある。

そこで、本発明の目的は、測定結果の信頼性を向上させることができる骨密度測定装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の骨密度測定装置は、被検体を載せる基台と、前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、前記測定体を移動させ、前記測定体を前記被検体に押し付けて挟み込む移動機構と、前記被検体に押し付けた測定体の移動を禁止し、前記挟み込む状態を保持する保持機構とを備えていることを特徴とする。

この構成によると、測定体を被検体に押し当てた状態に保持することができるため、一対の測定体同士の間隔を一定に保持することができる。これにより、例えば超音波信号を用いて測定する場合のように、一対の測定体同士の間隔が測定精度に大きな影響を与える測定信号に対して好適なものとなる。

本発明において、前記保持機構は、前記押し付けた測定体を押し戻す前記被検体による反力が第１の所定値を超えると、前記挟み込む状態を解消するようにしてもよい。

これによると、被検体が測定時に動いた場合、測定体に挟み込まれたままになるという危険を回避することができる。また、挟み込まれた状態で被検体が傷つくことがなくなる。

この場合、前記保持機構は、前記第１の所定値を調整可能に決定する第１の負荷決定手段を備えていてもよい。これによると、被検体に応じた所定値を決定することができる。

本発明において、前記移動機構は、駆動力を前記測定体に伝達し、前記測定体を移動させる駆動力伝達機構と、前記押し付け時に、前記測定体が前記被検体に付与する押圧力が第２の所定値未満となるように、前記測定体に伝達する前記駆動力を制限する駆動力制限機構とを備えていることが好ましい。

この構成によると、測定体が被検体に所定値を超える押圧力が付与されることがなくなるため、被検体を保護することができる。

この場合、前記移動機構は、前記第２の所定値を調整可能に決定する第２の負荷決定手段を備えていてもよい。これによると、被検体に応じた所定値を決定することができる。

別の観点において、本発明の骨密度測定装置は、被検体を載せる基台と、前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、前記測定体に駆動力を伝達して移動させ、前記測定体を前記被検体に所定値未満の押圧力で押し付けて挟み込む移動機構と、前記所定値以上のブレーキ力で前記被検体に押し当てた測定体の移動を阻止するブレーキ機構とを備えている。

本発明の骨密度測定装置は、被検体を載せる基台と、ラックを有し、前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、正逆回転自在に前記基台に設けられた回転軸と、前記回転軸に遊挿され、前記測定体のラックに噛合されたピニオンと、前記回転軸と前記ピニオンとを回転可能に連結し、前記測定体が前記被検体に付与する押圧力が第１の所定値を超えるまで、前記ピニオンを前記回転軸と共に回転させる第１のトルクリミッタと、前記回転軸と前記ピニオンとを回転可能に連結し、前記回転軸の回転力が第２の所定値を超えるまで、前記回転軸の回転を妨げる第２のトルクリミッタとを備えている

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１〜図３に示すように、超音波骨密度測定装置１において、測定体２は、これと対向配置された測定体３との間隔を可変にするために移動自在にされた円筒状の可動タンク７を有している。測定体２・３内には、超音波送受波器４・５がそれぞれ配置されている。超音波送受波器４・５は、超音波の送波及び受波を共に行うことができる機器である。

可動タンク７は、測定体３側に被検体（超音波骨密度測定装置１は被検体として踵を用いるので、以下において、被検体のことを単に踵ということがある）を押し付けるスタンドオフ８が先端に設けられ、内部が密閉状態にされている。密閉された測定体３の内部空間には、超音波送受波器４・５から発生される超音波信号を透過し易い超音波透過物質となる超音波透過性流体（例えば、水）が収容されている。

スタンドオフ８は、測定体３に向かって段々に縮径突出する断面台形を呈しており、可動タンク７の軸方向に直交する２つの反射平面８ａ・８ｂを有している。また、スタンドオフ８は、超音波信号を透過させ易く且つ超音波透過性流体と異なる音響インピーダンスを有するアクリル、エポキシ、ウレタンおよびシリコン等の各種樹脂を成形してなるものである。特に、被検体への押し付けに際して反射平面８ａ・８ｂの変形が少ない硬質材料であるアクリル樹脂は、スタンドオフ８の材料として好ましい。なお、後述するスタンドオフ２５もスタンドオフ８と同じ材料からなる。

測定体２の可動タンク７は、対となる２つのタンク支え１１ａ・１１ｂの間に形成されたＶ溝に支持されていると共に、踵が載せられる基台である診察台９に対して移動させることが可能である。可動タンク７は、軸方向に伸びたラック１０ａが固設されており、ラック１０ａと噛合する駆動機構１０のピニオン１０ｂ（後に詳述）を回転させることで移動する。駆動機構１０は、診察台９に立設された上部支持材１３ａ及び下部支持材１３ｂに支持されている。ここで、駆動機構１０について図４を参照しつつ説明する。

図４に示すように、ダイヤルシャフト１２ａが、上部支持材１３ａ及び下部支持材１３ｂのオイルレスブッシュ（図示せず）によって正逆回転自在に支持されている。ダイヤルシャフト１２ａの上端部には、取っ手１２ｂが配設されたダイヤル１２が固設されている。ダイヤル１２を回転させると、ダイヤルシャフト１２ａが回転するようになっている。ダイヤルシャフト１２aの下端部には、下部支持材１３ｂとの接合部分に、トルクリミッタ３１が固設されている。

トルクリミッタ３１は、ナット３１ａと板バネ３１ｂとを有している。ナット３１ａ及び板バネ３１ｂをダイヤルシャフト１２ａに挿入し、ナット３１ａを締め、板バネ３１ｂを下部支持材１３ｂに密着させている。板バネ３１ｂを下部支持材１３ｂに密着させることにより、板バネ３１ｂと下部支持材１３ｂとの間には、トルクリミッタ３１の回転の抵抗力となる摩擦力が生じる。かかる摩擦力は、ナット３１ａの締め具合に応じて調整することができる。後述するトルクリミッタ３０も、トルクリミッタ３１と同様の構造を有している。

上部支持材１３ａの上方には、リング１０ｃが配置されている。リング１０ｃは、円形状の板であり、中心にダイヤルシャフト１２ａを挿入するための図示しない孔を有している。さらに、リング１０ｃの上方には、測定体２のラック１０ａと噛合するピニオン１０ｂが配置されている。ピニオン１０ｂ及びリング１０ｃは、ダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態で挿入されている。つまり、ダイヤルシャフト１２ａが回転しても、ピニオン１０ｂ及びリング１０ｃは回転しないようになっている。また、リング１０ｃは、ピニオン１０ｂが回転する場合に、上部支持材１３ａとの摩擦力により回転が妨げられないようにしている。

ピニオン１０ｂの上方には、ナット３０ａと板バネ３０ｂとを有するトルクリミッタ３０が固設されている。トルクリミッタ３０は、トルクリミッタ３１と同様に、ナット３０ａを締め、板バネ３０ｂをピニオン１０ｂに密着させている。ダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態のピニオン１０ｂは、板バネ３０ｂとピニオン１０ｂとの間に生じる摩擦力により、トルクリミッタ３０と共に回転するようになっている。尚、本実施の形態では、トルクリミッタ３０にかかる摩擦力がトルクリミッタ３１にかかる摩擦力よりも大きくなるように、トルクリミッタ３０・３１が調整されている。

図１〜図３に戻り、可動タンク７は、その軸方向に並行して延びるタンクガイド１５を有している。タンクガイド１５は、診察台９に沿って配置されたガイドシャフト１６と、ガイドシャフト１６に沿ってＵ字型に曲げられたガイド蓋１８とを主要部品としている。ガイドシャフト１６は、その両端側において診察台９に立設された一対の固定台２２ａ・２２ｂに軸支されている。また、ガイド蓋１８は、可動タンク７の外周に固設されたガイド板１７と一体化されることによって、ガイド板１７と共にガイド筒体を構成している。このガイド筒体は、ガイド板１７とガイド蓋１８とで区画されたガイド孔２３を有している。ガイド孔２３には、ガイドシャフト１６が貫通している。そして、ガイド筒体は、ガイド蓋１８の両端の軸受部でガイドシャフト１６に対して軸方向摺動自在に支持されている。

ガイド孔２３は、ガイドシャフト１６の軸方向に延びると共に、部材１８・１７の側面に開口を有している。ガイド孔２３の軸方向両端部は、シール部材１９ａ・１９ｂ及び密閉板２０ａ・２０ｂがそれぞれこの順にガイドシャフト１６に摺動自在に外嵌されることによって密閉されている。可動タンク７が駆動機構１０によって移動させられる際、シール部材１９ａ・１９ｂと密閉板２０ａ・２０ｂとがガイドシャフト１６に対して摺動するので、可動タンク７は安定して案内される。

ガイド孔２３は、ガイドシャフト１６の軸方向に延びるようにガイド板１７に形成された連絡長孔２１を通して可動タンク７内に連通している。したがって、可動タンク７内の超音波透過性液体は、ガイド孔２３内にも充満する。シール部材１９ａ・１９ｂと密閉板２０ａ・２０ｂとでガイド孔２３が軸方向両端部において密閉されているために、ガイド孔２３内に充満した超音波透過性液体が外部に漏れない。

測定体３は、可動タンク７のスタンドオフ８に対向して配されたスタンドオフ２５を有している。スタンドオフ２５は、超音波送受波器４・５で発生した超音波信号を透過し易い超音波透過性固体からなる。スタンドオフ２５は、可動タンク７のスタンドオフ８に向かって徐々に縮径した断面台形の突出形状を呈しており、スタンドオフ８の反射面８ａに平行な反射面２５ａを有している。

測定体３は、スタンドオフ２５の軸心が可動タンク７のスタンドオフ８の軸心と一致し且つ反射面２５ａが反射面８ａと平行となるように、診察台９に立設された固定台２８に固設されている。したがって、駆動機構１０によりスタンドオフ８をスタンドオフ２５に近づく方向に直線移動させることにより、２つのスタンドオフ８・２５で踵を挟み込むことができるので、踵を診察台９上に固定することができる。踵を固定するために必要なスタンドオフ８の移動量は、踵の幅寸法に依存する。

上記のように２つのスタンドオフ８・２５が先端側に向かって縮径した断面台形形状となっているので、反射面８ａ・２５ａの面積は比較的小さい。そのため、表面に凹凸がありその凹凸形状が一定でない踵等が被検体であっても、スタンドオフ８・２５の反射面８ａ・２５ａの全面を被検体に密着させ易くなっている。

超音波送受波器４・５としては、通常、超音波信号の発生および検出を１台で行うことができる超音波トランスデューサが用いられる。超音波送受波器４・５は、相互間の距離Ｌ０が固定された状態で測定体２・３内に配置されている。

超音波送受波器４は、スタンドオフ８の反射平面８ａに向かって超音波信号を送信及び受信可能に透過流体が充満した可動タンク７中に配置されると共に、連結部材２７の先端に取り付けられている。連結部材２７は、その基端がガイドシャフト１６に固定されており、連絡長孔２１から可動タンク７内に突出するように延びている。連絡長孔２１がガイドシャフト１６の軸方向に延びるようにガイド板１７に形成されているために、超音波送受波器４をガイドシャフト１６に固定した状態でスタンドオフ８及び可動タンク７を直線移動させることができるようになっている。

超音波送受波器５は、スタンドオフ２５の反射平面２５ａに向かって超音波信号を送信及び受信可能に、気密状態のスタンドオフ２５内に固定されている。上記のように超音波送受波器４・５を配置することにより、一方の超音波送受波器４・５から発せられ、超音波透過性流体およびスタンドオフ８・２５を透過した超音波信号を他方の超音波送受波器４・５で検出することができる。また、一方の超音波送受波器４・５から発せられ、いずれかの反射面８ａ・８ｂ・２５ａで反射した超音波信号を当該一方の超音波送受波器４・５で受信することも可能となる。

次に、駆動機構１０の動作について説明する。尚、以下の説明において、ダイヤル１２を回転させる回転力をＮ０、トルクリミッタ３０に係る摩擦力をＮ１、トルクリミッタ３１に係る摩擦力をＮ２と称する（図５参照）。まず、診察台９上の測定体２と測定体３との間に挿入された被検体である踵を、スタンドオフ８・２５で挟み込むために、ダイヤル１２を回転させる。以下、測定体２が踵方向に移動するよう、ダイヤル１２を回転させる方向を正方向とする。

ダイヤルシャフト１２ａを回転させると、板バネ３１ｂと下部支持材１３ｂとの間の摩擦力Ｎ２が回転方向と逆方向に働き、ダイヤルシャフト１２ａの回転を妨げている。ダイヤル１２を回転させる回転力Ｎ０が、トルクリミッタ３１に係る摩擦力Ｎ２よりも大きくなると、板バネ３１ｂが下部支持材１３ｂに対して滑り始め、ダイヤルシャフト１２ａが回転し始める。

ダイヤルシャフト１２ａが回転すると、ダイヤルシャフト１２ａに固設されているトルクリミッタ３０も回転する。このとき、トルクリミッタ３０の板バネ３０ｂとピニオン１０ｂとの間には摩擦力が生じているため、ダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態のピニオン１０ｂは、トルクリミッタ３０と共に回転する。これにより、ピニオン１０ｂと噛合しているラック１０ａが移動し、測定体２が踵方向に移動する。

測定体２が移動し、スタンドオフ８が踵に接触した後、さらにダイヤル１２を回転させると、測定体２は移動しなくなるが、測定体２は回転力Ｎ０の大きさの押圧力を踵に付与し続ける。つまり、ピニオン１０ｂは回転力Ｎ０で正方向に回転しようとするトルクリミッタ３０に伴い回転しようとする。このとき、回転力Ｎ０が正方向と逆方向に働く摩擦力Ｎ１よりも大きくなると、トルクリミッタ３０がピニオン１０ｂに対して滑り始める。これにより、ダイヤル１２を回転させてもピニオン１０ｂとトルクリミッタ３０とは空回りし、ピニオン１０ｂは回転方向に回転しようとせず、測定体２は踵に対して押圧力を付与しなくなる。従って、踵には摩擦力Ｎ１の値よりも大きな押圧力が掛からないようになっている。

測定体２が停止し、ダイヤル１２の回転を止め、スタンドオフ８が踵に押し付けられた状態になると、踵は多少の弾力性により押し付けられたスタンドオフ８を押し戻そうとする。この押し戻そうとする力を反力Ｎ３と称す（図６参照）。尚、反力Ｎ３は、踵の弾性力であり、摩擦力Ｎ１、Ｎ２よりも小さい。反力Ｎ３が測定体２を押し戻そうとすると、測定体２のラック１０ａに噛合しているピニオン１０ｂが正方向と逆方向に回転し始める。また同時に、トルクリミッタ３０の板バネ３０ｂとピニオン１０ｂとの間の摩擦力により、トルクリミッタ３０もピニオン１０ｂと共に回転し始める。

一方、トルクリミッタ３０が回転するとダイヤルシャフト１２ａも回転し、それに伴いトルクリミッタ３１も回転する。このとき、トルクリミッタ３１の板バネ３１ｂと下部支持材１３ｂとの間に、回転方向と逆方向に摩擦力Ｎ２が働く。この摩擦力Ｎ２がブレーキとなり、ダイヤルシャフト１２ａの回転を妨げる。従って、測定体２は、反力Ｎ３により押し戻されない。これにより、測定体２は踵に押し付けた状態で停止するため、超音波を精度よく透過できる状態に保持することができる。尚、測定体２を踵から離す場合は、ダイヤル１２を正方向と逆方向に回転させればよい。

また、測定体２を踵に押し付けた状態で踵が動いた場合、踵が動いた際に測定体２を押し戻す力が摩擦力Ｎ２よりも大きければ、板バネ３１ｂが下部支持材１３ｂに対して滑り、ダイヤルシャフト１２ａが回転する。このため、踵の押し戻す力により測定体２は押し戻され、踵が測定体２・３に挟み込まれた状態から解消され、傷つくおそれが少なくなる。

以上、説明したように、本実施の形態において、測定体２を被検体である踵に押し当てた状態を保持することができるため、踵に超音波を精度よく透過させることができ、精度の良い測定結果を得ることができる。さらに、測定体２が踵に付与する負荷が摩擦力Ｎ１を超えると、トルクリミッタ３０とピニオン１０ｂとが空回りをし、測定体２に伝達する駆動力が制限されるため、測定体２が移動することがなく、踵に過負荷を与えず保護することができる。また、トルクリミッタ３０及びトルクリミッタ３１は、ナット３０ａ・３１ａの締め具合に応じて摩擦力を調整することができるため、踵の大きさに応じて、例えば、大人と子供とを測定する場合に応じて設定することができる。

尚、上述の実施の形態では、トルクリミッタにより測定体が踵の弾性力により押し戻されないようにしているが、トルクリミッタ以外でもよい。例えば、ネジをダイヤルシャフトに押し当てて、ダイヤルシャフトが回転しないようにして、測定体２が押し戻されないようにしてもよい。また、トルクリミッタは、上述のような構造でなくてもよい。例えば、板バネではなく、他の部材を用いてもよい。

ダイヤルシャフトに挿入されているトルクリミッタ、ピニオンの配置順は上述の実施の形態に限定されない。例えば、ピニオンの下にトルクリミッタを設けるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、駆動機構１０の構造が第１の実施の形態と相違している。以下、その相違点について説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。

図７に示すように、ダイヤルシャフト１２ａが下部支持材１３ｂのオイルレスブッシュ（図示せず）によって正逆回転自在に支持されている。ダイヤルシャフト１２ａの上端部には、取って１２ｂが配設されたダイヤル１２が固設されている。ダイヤル１２を回転させると、ダイヤルシャフト１２ａが回転するようになっている。ダイヤルシャフト１２ａの下端部には、トルクリミッタ３３が固設されている。

トルクリミッタ３３は、図８に示すように、シリンダ３３ａとブレーキシュー３３ｂを有している。シリンダ３３ａは、円筒の一端に円板状の板が配設された凸型形状である。さらに、シリンダ３３ａの中心軸には、ダイヤルシャフト１２ａに挿入するための孔３３ｃが貫通している。また、シリンダ３３ａには、ダイヤルシャフト１２ａに固設するための、図示しない固定部が設けられている。円盤状の板には、４つのブレーキシュー３３ｂが均等に周縁側に配設されている。尚、後述するトルクリミッタ３２も同様の構造を有している。

ブレーキシュー３３ｂが下部支持材１３ｂに密着するように、トルクリミッタ３３のシリンダ３３ａがダイヤルシャフト１２ａに固設されている。ブレーキシュー３３ｂと下部支持材１３ｂとが密着することにより、ブレーキシュー３３ｂと下部支持材１３ｂとの間には、摩擦力が生じる。尚、かかる摩擦力は、シリンダ３３ａの板の半径を長くすると、それに比例して大きくなる。

トルクリミッタ３３の上方には、ダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態で挿入されているスライド板１４ｄが配置されている。そして、スライド板１４ｄの上方には、バネ１４ｃが設けられており、さらに、バネ１４ｃの上方には、スライド板１４ｂがダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態で挿入されている。バネ１４ｃは、スライド板１４ｂ、１４ｄをそれぞれ上下に加圧して、トルクリミッタ３２・３３のブレーキシュー３２ｂ・３３ｂに均等に力が加わるようにしている。

スライド板１４ｂの上方には、測定体２のラック１０ａと噛合するピニオン１４ａがダイヤルシャフト１２ａにフリーな状態で挿入されている。さらに、ピニオン１４ａの上方には、トルクリミッタ３３と同様のトルクリミッタ３２が配置されている。トルクリミッタ３２のブレーキシュー３２ｂがピニオン１４ａに密着し、シリンダ３２ａがダイヤルシャフト１２ａに固設されている。これにより、ダイヤルシャフト１２ａと共にトルクリミッタ３２も回転するようになっている。

また、ブレーキシュー３２ｂとピニオン１４ａとの間には、摩擦力が生じている。この摩擦力により、ピニオン１４ａはトルクリミッタ３２と共に回転するようになっている。本実施の形態では、トルクリミッタ３３に係る摩擦力が、トルクリミッタ３２に係る摩擦力よりも大きくなるように調節されている。つまり、トルクリミッタ３３の円盤状の板の半径がトルクリミッタ３２の円盤状の板の半径よりも大きくなっている。

次に、駆動機構１４の動作について説明する。尚、以下の説明において、ダイヤル１２を回転させる回転力をＭ０、トルクリミッタ３２に係る摩擦力をＭ１、トルクリミッタ３３に係る摩擦力をＭ２と称する（図９参照）。まず、診察台９上のスタンドオフ８とスタンドオフ２５との間に挿入された被検体である踵を、スタンドオフ８・２５で挟み込むために、ダイヤル１２を回転させる。以下、測定体２が踵に移動するようにダイヤル１２を回転させる方向を正方向と称する。第１の実施の形態と同様に、トルクリミッタ３３のブレーキシュー３３ｂと下部支持材１３ｂとの間に、回転方向と逆方向に摩擦力Ｍ２が働き、ダイヤルシャフト１２ａの回転を妨げている。このため、ダイヤル１２を回転させる回転力Ｍ０が、トルクリミッタ３３の摩擦力Ｍ２よりも大きくなると、ブレーキシュー３３ｂが下部支持材１３ｂに対して滑り始め、ダイヤルシャフト１２ａが回転し始める。

ダイヤルシャフト１２ａが回転すると、ダイヤルシャフト１２ａに固設されているトルクリミッタ３２も回転する。このとき、トルクリミッタ３２のブレーキシュー３２ｂとピニオン１４ａとの間には摩擦力が生じており、ピニオン１４ａがトルクリミッタ３２と共に回転する。これにより、ピニオン１４ａと噛合しているラック１０ａが移動し、測定体２が踵方向に移動する。

測定体２が移動し、スタンドオフ８が踵に接触した後、さらにダイヤル１２を回転させても、測定体２は踵に当たり移動しなくなる。つまり、ピニオン１４ａは正方向に回転しなくなる。このとき、さらにダイヤル１２を回転させると、ダイヤル１２を回転させる回転力Ｍ０が、トルクリミッタ３２の回転方向と逆方向に働く摩擦力Ｍ１よりも大きくなる。これにより、トルクリミッタ３２のブレーキシュー３２ｂがピニオン１４ａに対して滑り始め、ダイヤル１２を回転させてもピニオン１４ａが回転しなくなり、測定体２は移動しなくなる。つまり、踵には摩擦力Ｍ１の値よりも大きな負荷が掛からないようになっている。尚、摩擦力Ｍ１は、上述したように、トルクリミッタ３２のシリンダ３２ａの板の半径を変えることにより、調節することができるため、大人や子供などの踵の大きさに応じた負荷値をトルクリミッタ３２により調節することができる。このとき、トルクリミッタ３２にかかる摩擦力Ｍ１が、トルクリミッタ３３にかかる摩擦力Ｍ２よりも大きくならないように調節する。

測定体２が停止し、ダイヤル１２の回転を止め、スタンドオフ８が踵に押し付けられた状態になると、踵は多少の弾力性により押し付けられたスタンドオフ８を押し戻そうとする。この押し戻そうとする力を反力Ｍ３と称す（図１０参照）。尚、反力Ｍ３は、踵の弾性力であり、摩擦力Ｍ１、Ｍ２よりも小さい。反力Ｍ３が測定体２を押し戻そうとすると、測定体２のラック１０ａに噛合しているピニオン１４ａが正方向と逆方向に回転し始める。また同時に、トルクリミッタ３２のブレーキシュー３２ｂとピニオン１４ａとの間の摩擦力により、トルクリミッタ３２もピニオン１４ａと共に回転し始める。

一方、トルクリミッタ３２が回転するとダイヤルシャフト１２ａも回転し、それに伴いトルクリミッタ３３も正方向と逆方向に回転する。このとき、トルクリミッタ３３のブレーキシュー３３ｂと下部支持材１３ｂとの間に、回転方向と逆方向に摩擦力Ｍ２が働く。この摩擦力Ｍ２がブレーキとなり、ダイヤルシャフト１２ａの回転を妨げる。従って、測定体２は、反力Ｍ３により押し戻されない。これにより、測定体２は踵に押し付けた状態で停止するため、超音波を精度よく透過できる状態に保持することができる。尚、測定体２を踵から離す場合は、ダイヤル１２を正方向とは逆に回転させればよい。

また、測定体２を踵に押し付けた状態で踵が動いた場合、踵が動いた際に測定体２を押し戻す力が摩擦力Ｍ１よりも大きければ、ブレーキシュー３２ｂがピニオン１４ａに対して滑り、ダイヤルシャフト１２ａが回転する。このため、踵の押し戻す力により測定体２は押し戻され、踵が測定体２・３に挟み込まれた状態から解消され、傷つく恐れが少なくなる。

以上、説明したように、本実施の形態において、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、トルクリミッタに係る摩擦力はトルクリミッタの円盤状の板の半径に比例しているため、容易に摩擦力を調整することができる。これにより、踵の大きさに応じて、踵に付与される負荷値を調整をすることができる。

尚、本実施の形態におけるトルクリミッタは、上述の構造に限定されない。また、駆動機構のダイヤルシャフトに配置されるトルクリミッタ、スライド板、バネ等の配置順は上述の実施の形態に限定されない。

本発明の第１の実施の形態による超音波骨密度測定装置の全体の構成を示す側面図である。 図１に示す超音波骨密度測定装置のII-II線に沿った断面図である。 図１に示す超音波骨密度測定装置のIII-III線に沿った断面図である。 図１に示す駆動機構の全体図である。 図４に示す駆動機構により測定体を被検体方向に移動する際の力関係を表した概略図である。 被検体が測定体を押し戻す際の力関係を表した概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る駆動機構の全体図である。 （ａ）図７に描かれているトルクリミッタの側面図である。（ｂ）図７に描かれているトルクリミッタの下面図である。 図７に示す駆動機構により測定体を被検体方向に移動する際の力関係を表した概略図である。 被検体が測定体を押し戻す際の力関係を表した概略図である。

符号の説明

１ 超音波骨密度測定装置
２ 測定体
１０ 駆動機構
１０ｂ ピニオン
１２ ダイヤル
１２ａ ダイヤルシャフト
３０、３１ トルクリミッタ
３０ａ、３１ａ ナット
３０ｂ、３１ｂ 板バネ

Claims (7)

1. 被検体を載せる基台と、
   前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、
   前記測定体を移動させ、前記測定体を前記被検体に押し付けて挟み込む移動機構と、
   前記被検体に押し付けた測定体の移動を禁止し、前記挟み込む状態を保持する保持機構と
   を備えていることを特徴とする骨密度測定装置。
2. 前記保持機構は、
   前記押し付けた測定体を押し戻す前記被検体による反力が第１の所定値を超えると、前記挟み込む状態を解消することを特徴とする請求項１に記載の骨密度測定装置。
3. 前記保持機構は、
   前記第１の所定値を調整可能に決定する第１の所定値決定機構を備えていることを特徴とする請求項２に記載の骨密度測定装置。
4. 前記移動機構は、
   駆動力を前記測定体に伝達し、前記測定体を移動させる駆動力伝達機構と、
   前記押し付け時に、前記測定体が前記被検体に付与する押圧力が第２の所定値未満となるように、前記測定体に伝達する前記駆動力を制限する駆動力制限機構と
   を備えていること特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の骨密度測定装置。
5. 前記移動機構は、
   前記第２の所定値を調整可能に決定する第２の所定値決定機構を備えていることを特徴とする請求項４に記載の骨密度測定装置。
6. 被検体を載せる基台と、
   前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、
   前記測定体に駆動力を伝達して移動させ、前記測定体を前記被検体に所定値未満の押圧力で押し付けて挟み込む移動機構と、
   前記所定値以上のブレーキ力で前記被検体に押し当てた測定体の移動を阻止するブレーキ機構と
   を備えていることを特徴とする骨密度測定装置。
7. 被検体を載せる基台と、
   ラックを有し、前記基台に対向配置され、少なくともいずれか一方が前記被検体を挟み込むように移動可能にされた一対の測定体と、
   正逆回転自在に前記基台に設けられた回転軸と、
   前記回転軸に遊挿され、前記測定体のラックに噛合されたピニオンと、
   前記回転軸と前記ピニオンとを回転可能に連結し、前記測定体が前記被検体に付与する押圧力が第１の所定値を超えるまで、前記ピニオンを前記回転軸と共に回転させる第１のトルクリミッタと、
   前記回転軸と前記ピニオンとを回転可能に連結し、前記回転軸の回転力が第２の所定値を超えるまで、前記回転軸の回転を妨げる第２のトルクリミッタと
   を備えていることを特徴とする骨密度測定装置。
   

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