JP2014018630A - 骨質改善のための超音波音響システム - Google Patents

Abstract

【課題】人体の骨質が低下し骨密度が低下した場合に簡便に適用して骨質を改善し骨密度の向上に寄与する装置であることを特徴とした骨質改善のための超音波音響システムを提供する。
【解決手段】使用方法が極めて簡便な構造で、ケース盤面上に立位状態の足８で乗ることにより体重による圧力を検知して電源スイッチが作動し、トーンバースト信号を作成・増幅して超音波振動子６を励新・駆動し、盤面上に乗った素足の踵部分から超音波エネルギー・信号を体内に放射・導入して骨伝導作用により踵〜踝〜膝〜腰骨まで骨内伝搬し、骨密度の低下した骨質を改善することが容易に実現できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、超音波を骨に伝搬させて骨質を改善するための超音波音響システムに関する。

従来、超音波を用いた骨折治療器は、特許文献１（特開平８−３３２２０９号公報）および特許文献２（米国特許第５００３９６５）、特許文献３（米国特許第５１８６１６３）に開示されているように、それぞれ対象とする患部に対して適合するプローブを装着して、その部位の治療がなされていた。
しかし、これら従来の方法では、該当患部に施術者が適格に装着して治療にあたる専門的な手段を要していた。

特開平８−３３２２０９号公報 米国特許第５００３９６５ 米国特許第５１８６１６３

幸光 典子、竹内 良平、福井 準子、白石 俊彦、森下 信、高垣 裕子、斎藤 知行；「培養軟骨細胞に対する低出力超音波刺戟の効果」，第１０回超音波骨折治療研究会プログラム・抄録集，平成１９年１月２０日，Ｐ１６， 成瀬 康治、高垣 裕子、卜部 憲、峰原 宏昌、糸満 盛憲：「低出力超音波パルスの内軟骨性骨化への効果」，第１０回超音波骨折治療研究会プログラム抄録集，平成１９年１月２０日，Ｐ３０，

本発明が解決しようとする課題

本発明が解決しようとする課題は、非侵襲性低出力超音波エネルギーを体内当該骨部に導入・伝搬し、骨質を改善することができる非侵襲性超音波による骨質改善のための音響システムを提供する。

さらに本発明が解決しようとする課題は、施術者本人が極めて容易に超音波音響エネルギーを導入できるよう簡便に取込むことができる骨質改善のための音響システムを提供する。

一般に超音波エネルギー信号の照射・検出の際には超音波振動子プローブの放射面と体表の間にゼリーを塗布して超音波振動子と体表皮膚との中間にできる空隙による音響インピーダンスの整合をとり有効に超音波エネルギー・信号のスムーズな伝搬をもたらすようにして利用している。
しかしながら、日常の使用に際してゼリーの塗布、事後の拭取り等大変面倒な点も否めない。
特に近来、高齢化が進み、高齢者の日常生活の中において、転倒骨折は要介護の原因として非常に大きな割合を占め、今後も運動のみならず、薬物療法以外の予防に向けた方法論が必要になろうかと言われている。
薬物療法以外の手段では、「運動」、「栄養」などの重要性が指摘されているが、単独での介入では、ある程度の転倒予防効果や骨密度増大効果は認められているものの、その効果が大きくなく、また骨折予防に充分な効果を発揮しているとは言い難い面もある。
この様な高齢化社会においては、快適な日常生活を満喫して、人間本来の自力で行動できる基礎体力維持が重要な要因である。
従って、非特許文献にも見られる様な基礎的な効果を日常生活の中に導入して「運動」、「栄養」の効果を高めるための側面支援装置として簡易に使用できる超音波刺激による骨質改善のための超音波音響システムを提供するものである。

課題を解決するための手段

本発明の骨質改善のための超音波音響システムは、床上に設置ずる平面状薄箱のケースを用いて、内部上面に超音波振動子を設置して、その台の上に素足で乗ると、上面に指標された踵の位置から超音波信号が体内に導入伝搬し、踝、膝、股関節を経て腰骨まで伝搬させる。
この時、素足で本装置の盤面上の指定位置に乗ることにより踵と盤面が体重によりほぼ密着状態となり空隙による音響インピーダンスの不整合をなくし、容易かつ簡便に所望の超音波エネルギー・信号を体内に取り入れられる。

本発明の「骨質改善のための超音波音響システム」は、電池を電源とし、盤面上の足形の位置に乗り、踵を盤面に接触させ体重を掛けることにより電源スイッチが作動し、盤面より踵を通して超音波エネルギー・信号を導入するもので、立位の状態で所望時間静止しているだけで踵〜踝〜膝〜腰骨まで骨伝搬して、その伝搬過程において各部の骨質細胞に超音波刺戟を供与して骨細胞の活性化を促し、骨質の改善に寄与するものである。この刺戟は本装置単独のものでなく、「栄養」の摂取、日常の「運動」等との相乗効果として骨質改善に寄与するものである。

本発明の「骨質改善のための超音波音響システム」では、内部に超音波領域の周波数発信器とトーンバースト波を形成して信号の持続・休止期間を設け、その電気的信号を増幅して盤面内に組み込まれた超音波振動子を励振・駆動して、盤面を介して盤面上に接した立位状態の踵へ超音波エネルギー・信号として入射・伝搬させるものである。

この装置の電気的系統図を図１に示す。図１において、トーンバースト信号発振器１および増幅器２、電源回路３、電池４、体重検知をして稼動開始終止をするスイッチ５、超音波振動子６、ケース７から構成されている。

発明の効果

本発明は、以上のような構成により、人体の下肢から腰骨に至る骨質を改善し骨密度の低下を予防し日常の生活環境において極めて健康維持・増進に寄与する効果を奏するものである。

本発明の実施例の電気信号系統図である。 本発明の実施例のケースの斜視図である。 本発明の実施例の使用時の模式図である。

本発明の実施例は、図１に示す電気的系統図のように、トーンバースト発信器１から、周波数１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの電気信号を、１波〜１０００波のトーンバースト信号を作り、繰り返し周期は１０波〜１００００波の間で任意に設定して、増幅器２で電力増幅し、超音波振動子６を励振、駆動する。この時、電源は電池４から電源回路５で所望の電圧を作成して、盤面上足を乗せて立位上体になった時に体重による圧力を検知してスイッチ５が作動することにより装置全体が稼動状態になり、超音波振動子６から超音波信号が盤面上に放射される。

図２に例示した斜視図に示すように、ケース７の内部に組み込まれた超音波振動子からケース１の盤面上へ超音波エネルギー・信号が放射される。

図３に例示したように超音波振動子６とケース７の盤面上に乗った際の足８の踵から超音波エネルギー・信号が体内へ放射され、骨伝導により踵〜踝〜膝〜腰骨へと超音波エネルギー・信号が伝搬する。この様にして、非特許文献１および２に例示されている骨細胞の形成促進に寄与するものである。

１ トーンバースト発信器
２ 増幅器
３ 電源回路
４ 電池
５ 体重の圧力を検知して作動するスイッチ
６ 超音波振動子
７ ケース
８ 人体の立位状態の足

Claims (1)

1. 足の踵に対応する位置に超音波振動子を配設したケースと、
   上記超音波振動子に所定の周波数の信号を所定の繰り返し周期で印加するトーンバースト信号を発生するトーンバースト発信器と、
   上記トーンバースト信号を増幅して前記超音波振動子を駆動する増幅器とを少なくとも備え、
   前記超音波振動子から発生する超音波エネルギーを足の踵の骨から印加して腰骨まで骨伝搬させることを特徴とする超音波音響システム。

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