JP2014151175A - 骨内超音波伝播速度の測定による骨強度評価 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波を使って骨強度の要素である骨密度と骨質を簡便、かつ安価に評価する方法を提供する。
【解決手段】一個の超音波探触子を使って骨（指など）の音速を計測し、骨内部の超音波伝播速度から、骨密度または骨質の評価方法の工程に引継ぎ、骨密度または骨質を評価する。
【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

本発明は、一個の超音波探触子を使って、骨の音速を測定する方法に関する。

従来、超音波を使った骨粗しょう症の進行状態を評価する方法は、例えば踵骨計測において測定部位踵を一対（二個）の超音波探触子の間に挿入し、踵の骨内超音波伝播速度を測定し、骨密度を評価するものであった。
特許第３１８２５５８号 特許第３２８３３７５号

骨粗しょう症は、国内では１２８０万人とされ、更に骨粗しょう症が原因とみられる大腿骨近位部骨折の発生部数（２００７年）１４万人と推定されている。転倒骨折は６５歳以上の要介護の原因としても、脳血管疾患、高齢による衰弱に次ぐ第３位となっている。高齢化の進展で医療費および介護費用は、年々増加すると推測される。

現在、骨粗しょう症は、Ｘ線を使ったＤＸＡ法、ＭＤ法、及び超音波法からなる骨密度測定方法（ＱＵＳ法）と骨代謝マーカーを使って血液、尿から骨の新陳代謝速度を計り、骨質を測る方法が、それぞれ別々に行われている。
一方、骨密度測定については、厚生労働省では老人保険事業の一環として２０００年から４０歳と５０歳の節目年齢の女性に骨密度検診をするよう各自治体に勧めている。そのため、若い人でも健診を受ける人が多くなっている。骨質の測定につては、何らの指針もなく、希望者に限って骨代謝マーカーによる診察が行われているに過ぎない。

近年、厚生労働省は、増大する医療費および介護費の伸びの抑制から、健康寿命を延ばす目標を掲げている。骨粗しょう症は、生活習慣病とも云われている。生活習慣病は、若い時分から自己管理により予防できる病気で、運動、食生活に留意することにより予防できるものである。

従来、骨粗しょう症は、骨密度だけで評価されていたが、現在では、「骨強度は骨密度と骨質の低下によって骨折リスクが高くなる骨格の疾患」（注１、注２）と改定された。
骨強度を評価する為には、この二つの要因、即ち骨密度及び骨質を評価する必要がある。
現在、ＱＵＳ法では、その原理から骨の構造や骨質の評価の可能性にも期待が高まっている。
測定のパラメーターとしては、超音波が骨の中を通過する際の速度である超音波伝播速度（ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｓｏｕｎｄ：ＳＯＳ）とその際に超音波が減衰する程度を示す超音波減衰率（ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ：ＢＵＡ）を測定する方法がある。いずれも海綿骨の骨密度を評価するものである。今後、骨の骨質（強靭性）をも反映する評価技術の確立が望まれている。
注１、２０００年開催の米国立衛生研究所（ＮＩＨ）コンセンサス会議
注２、２００６年１０月 日本骨粗鬆症財団『骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン』

請求項１の計測方法は、従来の超音波計測方法のように一対（二個）の超音波探触子を使ってプログラムされたコンピュータによって、骨内超音波伝播速度を計測し、骨密度を評価する方法に対し、一個の超音波探触子を使ってプログラムされたコンピュータによって骨内超音波伝播速度を計測し、骨内部の超音波伝播速度から、骨密度と骨質を求める工程を備え、より安価に骨密度または骨質を評価することを特徴とする超音波計測方法である。

請求項２は、請求項１の計測方法により、指骨の音速を計測し、骨内部の超音波伝播速度から、骨密度と骨質を評価する超音波計測方法である。
なお、骨密度または骨質を求める工程は、評価に先立って事前に指骨（図２）を計測し、骨密度または骨質のいずれかの評価を行うものである。

骨密度及び骨質の評価において、一個の超音波探触子で音速の測定が出来ることから、この超音波計測方法を使った装置の測定部は、装置全体を小型軽量化でき、持運びが容易で、場所をとらず、しかも安価に製作できるので健診等にも広く活用できる。

骨強度の評価に、この超音波計測方法を使えば、１つの装置で骨密度及び骨質を評価できることから、健診等で骨密度測定と骨質測定を続けて行えば、その場で簡便に骨強度が把握できる。

現状、骨質の評価は、医療機関で診察を受け骨代謝マーカーにより骨質の評価を受ける。
骨代謝マーカーを使った骨質の評価は、診察した医療機関で、その場で判明するのではなく、一旦外部の検査センターに出され評価を受けるので、結果の判明までには時間を要する。また、骨代謝マーカー使用時は、血液、尿を採取して行うことから、早朝空腹時に行う等制約がある。
しかし、当該計測方法による骨質評価においては、骨代謝マーカーにおける評価のように結果の判明までに時間がかからず、また早朝空腹時測定等の制約もなく、測定した場所で即座に判明し、評価が出ることから、骨質評価が簡便にできる。

また、骨質の評価において、医師の骨代謝マーカーによる診療の結果、投薬が行われ、その評価のため再び骨代謝マーカーによる評価が行われている。当該計測方法による骨質評価を行えば、骨質評価がその場で行え、治療の迅速化および医療費の削減となる。

上記に述べたように、骨密度及び骨質を評価でき、且つ小型化、低廉化することができることから、医療機関、公的機関等での設置が進み、骨の強度低下の予防並びに改善に大いに寄与する。

図１は、本発明における超音波計測方法を行う骨強度評価装置１０の全体像である。
超音波計測は、指の測定部１１（図２、図３）を骨強度評価装置に接続し、超音波送受信手段１２から接続の測定部へ超音波を発信し、その超音波を超音波送受信手段１２で受信し、受信した音速を骨密度骨強度評価手段１３で骨密度または骨質に評価するものである。
その結果を表示手段１４により印刷・表示し、記憶手段１５に蓄える。

図２は、本発明における指骨の音速測定の計測部装置図である。この計測部を骨強度評価装置に接続し、骨質の評価を行う。指骨の骨質を評価するものである。指の計測部は一個の超音波探触子１、バルーン２、指３、バルーン４、反射板５からなる。計測は、超音波探触子１から超音波を送信し、超音波がバルーン２、指３、バルーン４を通って、反射板５に到達し、その超音波が反射板５で反射し、再びバルーン４、指３、バルーン２を通って超音波探触子１に受信され、骨の超音波伝播速度が計測される。計測結果は、骨強度評価装置に受信される。受信結果の骨の超音波伝播速度は、指骨は骨質を評価するものであるから図４に示すように事前に選択された骨質を求める工程に引継がれる。

骨質を求める工程に引継がれた超音波伝播速度は、プログラムされたコンピュータにより骨質に演算される。指骨は、ほとんど緻密骨の為、超音波伝播速度（ＳＯＳ）を求める図５式−（１）を変換した図５式−（２）に上記で求められた超音波伝播速度（ＳＯＳ）に代入し、Ｅ値（強靭性）即ち骨質を求める。

本発明における骨密度または骨質を求める工程を特徴とする超音波計測方法を有する骨強度評価装置の全体像である。 本発明における指の音速測定の計測部装置図の例である。 図２において、指の音速測定の具体的な参考例である。 骨密度骨質測定フローチャート 超音波音速計算式

１ 超音波探触子
２ バルーン
３ 骨（指）
４ バルーン
５ 反射板
１０ 骨強度評価装置
１１ 測定部
１２ 超音波送受信手段
１３ 骨密度骨質評価手段
１４ 表示手段
１５ 記憶手段

Claims (2)

1. 一個の超音波探触子を使ってプログラムされたコンピュータによって骨の音速を計測する方法であって、骨内部の超音波伝播速度から、骨密度または骨質を求める工程を特徴とする超音波計測方法
2. 一個の超音波探触子を使ってプログラムされたコンピュータによって骨の音速を計測する方法であって、指骨内部の超音波伝播速度から、骨密度または骨質を求める工程を特徴とする超音波計測方法

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