JPH09224935A - Ultrasonic bone measuring method and device therefor - Google Patents

Ultrasonic bone measuring method and device therefor

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JPH09224935A
JPH09224935A JP6723896A JP6723896A JPH09224935A JP H09224935 A JPH09224935 A JP H09224935A JP 6723896 A JP6723896 A JP 6723896A JP 6723896 A JP6723896 A JP 6723896A JP H09224935 A JPH09224935 A JP H09224935A
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JP
Japan
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ultrasonic
bone
transmitting
receiving
wave
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Pending
Application number
JP6723896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Takeda
光弘 武田
Masahiro Takase
正広 高瀬
Atsushi Kajiwara
厚 梶原
Kozo Tokuyama
浩三 徳山
Kazuhiko Nobunaga
一彦 信長
Yasushi Hiraoka
康 平岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP6723896A priority Critical patent/JPH09224935A/en
Publication of JPH09224935A publication Critical patent/JPH09224935A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the bone all the time by scanning a linear detection region by an ultrasonic signal, while transmitting/receiving the ultrasonic signal with transmitting and receiving ultrasonic vibrators opposedly arranged via a testee and finding a bone distribution data of the testee based on the ultrasonic signal in the detection region. SOLUTION: A holding arm 18 of a transport mechanism 17 which is supported by a vertical transport feed screw 21 and a guide shaft 29 in such a posture that ultrasonic vibrators 13, 14 are positioned on the same horizontal line is slid to the guide shaft 29 by the rotation of the vertical transport feed screw 21 so as to be vertically moved in the vertical direction Y while holding the posture. A support body 19 supporting the holding arm 18 is slid to the guide shaft 29 by the rotation of the horizontal transport feed screw 20, while holding its horizontal state, so as to be moved in the horizontal direction X. Then, the rotation direction and angle of stepping motors 24, 27 are controlled and the both ultrasonic vibrators 13, 14 scan the linear detection region, while accurately holding their mutual opposed state.

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、被検体である生体
の骨を測定するのに用いられる超音波式骨測定方法およ
びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic bone measuring method and apparatus used for measuring the bone of a living body as a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、骨粗しょう症の早期発見や骨粗
しょう症に付随する種々の骨折の病態の検討、或いは骨
折を予防する目的で、生体における踵骨の測定がなされ
る場合がある。この骨の測定は、コンピュータ断層撮影
装置(CT)を用いて行うことができるが、CTを用い
ない踵骨の簡便な測定法として、従来では、X線やγ線
などの放射線を生体の踵骨に照射して測定する方法が主
に採用されている。ところが、近年では、人体に悪影響
を与えることがない超音波を用いた骨測定法が多用され
る傾向にある。この超音波式骨測定法は、当初、特に競
争馬などの骨状態を管理および評価する目的で動物用に
運用されていた。
2. Description of the Related Art In general, calcaneus in a living body may be measured for the purpose of early detection of osteoporosis, examination of pathological conditions of various bone fractures associated with osteoporosis, or prevention of bone fracture. This bone measurement can be performed by using a computed tomography apparatus (CT), but as a simple measurement method of the calcaneus without CT, conventionally, radiation such as X-rays and γ-rays has been used for the heel of a living body. The method of irradiating the bone and measuring is mainly adopted. However, in recent years, a bone measuring method using ultrasonic waves, which does not adversely affect the human body, tends to be frequently used. This ultrasonic bone measurement method was initially operated for animals, especially for the purpose of managing and evaluating the bone condition of race horses and the like.

【0003】人体の踵骨に対する従来の超音波式骨測定
装置は、図6(a),(b)に示すように、踵骨を位置
決め状態に挿入させるためのV字形状の凹所72を設け
た足置台71に、送信用および受信用の一対の超音波振
動子73,74が凹所72の両側の所定位置に設けられ
ている。この両超音波振動子73,74は、凹所72に
挿入された足の踵骨を通る水平な直線上に相対向して配
置されており、送信用超音波振動子73から送信された
超音波パルスが踵骨を透過して受信用超音波振動子74
に受信される。この受信信号は、デジタル化されたのち
にコントロールボックスに貯えられ、さらに、コンピュ
ータに送られて演算され、その演算されたデータが出力
される。骨を測定するためのデータとしては、踵骨を透
過する超音波伝播速度や超音波減衰係数或いは超音波減
衰量が用いられる。
A conventional ultrasonic bone measuring device for the calcaneus of a human body has a V-shaped recess 72 for inserting the calcaneus into a positioning state, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A pair of ultrasonic transducers 73 and 74 for transmission and reception are provided at predetermined positions on both sides of the recess 72 on the provided footrest 71. The two ultrasonic transducers 73, 74 are arranged opposite to each other on a horizontal straight line passing through the calcaneus of the foot inserted in the recess 72, and the ultrasonic transducers transmitted from the transmitting ultrasonic transducer 73 are transmitted. Ultrasonic transducer for reception 74 in which ultrasonic pulse passes through the calcaneus
Is received. The received signal is digitized and then stored in the control box, and further sent to a computer for calculation, and the calculated data is output. As data for measuring the bone, an ultrasonic wave propagation velocity, an ultrasonic wave attenuation coefficient, or an ultrasonic wave attenuation amount that penetrates the calcaneus is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、足の大
きさや骨格形状などには個人差があるのに対し、上記の
超音波式骨測定装置では足置台71の凹所72の形状が
一定であると共に、両超音波振動子73,74が所定位
置に固定的に設けられているため、足を凹所72に単に
挿入して測定を行うと、上記の個人差に応じて両超音波
振動子73,74による踵骨の測定ポイントがばらつい
てしまい、適切な測定ポイントでの測定が行えない。そ
こで、装置の操作者(主に医師)は、被検者の足の個性
に応じてその都度足の置く位置を修正して、踵骨におけ
る適切な測定ポイントと推定できる部位を両超音波振動
子73,74に対向させるように試みている。そのた
め、被検者によっては足を非常に不自然な状態に保持す
る苦痛を強要されることがある。それにも拘わらず、目
視による位置決めであることから、操作者によって測定
ポイント決めに差が生じてしまい、やはり、常に最適な
測定ポイントにおいて骨を正確に測定することはできな
い。
However, in the above ultrasonic bone measuring device, the shape of the recess 72 of the footrest 71 is constant, although there are individual differences in the size and skeleton shape of the foot. At the same time, since both ultrasonic transducers 73 and 74 are fixedly provided at predetermined positions, simply inserting a foot into the recess 72 and performing measurement will result in both ultrasonic transducers depending on the individual difference. The measurement points of the calcaneus due to 73 and 74 vary, and it is not possible to perform measurement at appropriate measurement points. Therefore, the operator of the device (mainly a doctor) corrects the position where the foot is placed each time according to the individuality of the subject's foot, and the ultrasonic waves are applied to the portion of the calcaneus that can be estimated as an appropriate measurement point. Attempting to face the children 73, 74. Therefore, some subjects may be forced to suffer the pain of keeping their feet in a very unnatural state. Nevertheless, since the positioning is performed by visual observation, there is a difference in the determination of the measurement points depending on the operator, and again, the bone cannot always be accurately measured at the optimum measurement point.

【0005】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、足などの被検体の大きさや骨格形状の相違に拘
わらず常に最適な測定ポイントを正確に且つ容易に求め
ることができ、骨を常に正確に測定できる超音波式骨測
定方法およびその装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and its object is always to optimize the size of a subject such as a foot or the skeleton shape. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic bone measuring method and apparatus capable of accurately and easily obtaining various measurement points and always measuring bone accurately.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、被検体を透過させながら超音波
信号を送受信することによって、前記被検体の骨を測定
する超音波式骨測定装置において、前記被検体を介して
対向配置された送信用超音波振動子と受信用超音波振動
子とを有し、これら振動子により超音波信号を送受信し
ながら少なくとも線状の検出領域を前記超音波信号で走
査可能な送受信手段と、前記送受信手段により走査され
た前記検出領域における超音波信号を基に、前記被検体
の骨分布データを求めて出力可能な骨分布データ検出手
段とを有していることを特徴としている。これにより、
骨分布データ検出手段により表示された骨分布データを
表示またはプリントアウトして出力すれば、そのデータ
の輪郭の中央部から骨の最適測定ポイントを容易に求め
ることができる。従って、操作者によって個人差が生じ
ることなく骨の最適測定ポイントを正確に求めることが
でき、その測定ポイントに超音波信号を再度送信して測
定するので、骨を正確に測定することができる。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an ultrasonic system for measuring the bone of the subject by transmitting and receiving an ultrasonic signal while transmitting the subject. In the bone measuring device, the ultrasonic transducer for transmission and the ultrasonic transducer for reception which are arranged to face each other through the subject are included, and at least a linear detection region while transmitting and receiving ultrasonic signals by these transducers. A transmitting / receiving means capable of scanning with the ultrasonic signal, and a bone distribution data detecting means capable of obtaining and outputting bone distribution data of the subject based on the ultrasonic signal in the detection region scanned by the transmitting / receiving means. It is characterized by having. This allows
By displaying or printing out and outputting the bone distribution data displayed by the bone distribution data detecting means, it is possible to easily find the optimum measurement point of the bone from the central portion of the contour of the data. Therefore, the operator can accurately obtain the optimum bone measurement point without causing individual differences, and the ultrasonic signal is transmitted again to the measurement point for measurement, so that the bone can be accurately measured.

【0007】請求項2の発明は、前記送受信手段は、請
求項1記載の超音波式骨測定装置であって、前記送信用
超音波振動子と前記受信用超音波振動子とが対向するよ
うに取り付けられた保持アームと、前記保持アームを移
動させる保持アーム移動手段と、前記検出領域を超音波
信号で走査させるように前記保持アーム移動手段を制御
する走査制御手段とを有していることを特徴としてい
る。これにより、送信用超音波振動子および受信用超音
波振動子の対向状態を維持しながら移動させる動作を簡
単な構成により確実に行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, the transmitting / receiving means is the ultrasonic bone measuring apparatus according to the first aspect, wherein the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer face each other. A holding arm attached to the holding arm, a holding arm moving means for moving the holding arm, and a scanning control means for controlling the holding arm moving means so as to scan the detection region with an ultrasonic signal. Is characterized by. This makes it possible to reliably perform the operation of moving the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer while maintaining the facing state with a simple configuration.

【0008】請求項3の発明は、請求項1記載の超音波
式骨測定装置であって、前記送受信手段は、前記送信用
超音波振動子が前記検出領域に対応するように複数配置
された送信用超音波振動子アレイ手段と、前記受信用超
音波振動子が前記検出領域に対応するように複数配置さ
れた受信用超音波振動子アレイ手段とを有していること
を特徴としている。これにより、送信用超音波振動子お
よび受信用超音波振動子が複数配置されることによっ
て、両振動子を移動させる機構を不要にして装置寿命を
長くすることができる。
A third aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring device according to the first aspect, wherein a plurality of the transmitting / receiving means are arranged so that the transmitting ultrasonic transducers correspond to the detection regions. It is characterized in that it has transmission ultrasonic transducer array means and reception ultrasonic transducer array means in which a plurality of the reception ultrasonic transducers are arranged so as to correspond to the detection area. Thus, by disposing a plurality of transmitting ultrasonic transducers and a plurality of receiving ultrasonic transducers, it is possible to extend the life of the apparatus by eliminating the need for a mechanism for moving both transducers.

【0009】請求項4の発明は、請求項1記載の超音波
式骨測定装置であって、前記送受信手段は、前記送信用
超音波振動子および前記受信用超音波振動子の一方の振
動子が前記検出領域に対応するように複数配置された超
音波振動子アレイとされており、所定数の超音波振動子
が順次選択駆動され、前記送信用超音波振動子および前
記受信用超音波振動子の他方の振動子が前記超音波振動
子アレイに対向して配置され、前記一方の選択された超
音波振動子に対向する所定数の超音波振動子が順次選択
駆動されることを特徴としている。これにより、両振動
子をアレイとする場合よりも、安価に構成することがで
きる。
A fourth aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring device according to the first aspect, wherein the transmitting / receiving means is one of the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer. Is a plurality of ultrasonic transducer arrays arranged so as to correspond to the detection region, a predetermined number of ultrasonic transducers are sequentially driven, and the ultrasonic transducer for transmission and the ultrasonic transducer for reception are vibrated. The other transducer of the child is disposed so as to face the ultrasonic transducer array, and a predetermined number of ultrasonic transducers that face the one selected ultrasonic transducer are sequentially selected and driven. There is. As a result, the cost can be reduced compared to the case where both transducers are used as an array.

【0010】請求項5の発明は、請求項1ないし4のい
ずれかに記載の超音波式骨測定装置であって、前記骨分
布データ検出手段は、前記骨分布データを所定量毎に区
切ることにより等高線状に表示する等高線表示手段を有
していることを特徴としている。これにより、等高線で
区切られた領域を視認することにより最適測定ポイント
を容易に決定することができる。
The invention of claim 5 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the bone distribution data detecting means divides the bone distribution data into predetermined amounts. Is characterized by having a contour line display means for displaying in a contour line shape. Thereby, the optimum measurement point can be easily determined by visually recognizing the area delimited by the contour lines.

【0011】請求項6の発明は、請求項5記載の超音波
式骨測定装置であって、前記等高線表示手段により表示
された等高線の中心領域を最適測定ポイントとして決定
する第1測定ポイント決定手段を有していることを特徴
としている。これにより、第1測定ポイント決定手段が
最適測定ポイントを決定するため、個人差のない安定し
た最適測定ポイントの決定が可能になる。
According to a sixth aspect of the invention, there is provided the ultrasonic bone measuring apparatus according to the fifth aspect, wherein the first measurement point determining means determines the central area of the contour line displayed by the contour line display means as an optimum measurement point. It is characterized by having. As a result, the first measurement point determining means determines the optimum measurement point, so that it is possible to stably determine the optimum measurement point without individual differences.

【0012】請求項7の発明は、請求項1ないし4のい
ずれかに記載の超音波式骨測定装置であって、前記骨分
布データ検出手段は、前記骨分布データから被検体の骨
の輪郭を表示する輪郭表示手段を有していることを特徴
としている。これにより、輪郭を視認して中心点を求め
ることにより最適測定ポイントを容易に決定することが
できる。
A seventh aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the bone distribution data detecting means uses the bone distribution data to outline the bone of the subject. It is characterized by having a contour display means for displaying. Thus, the optimum measurement point can be easily determined by visually recognizing the contour and obtaining the center point.

【0013】請求項8の発明は、請求項7記載の超音波
式骨測定装置であって、前記輪郭分布表示手段により表
示された輪郭の中心位置を最適測定ポイントとして決定
する第2測定ポイント決定手段を有していることを特徴
としている。これにより、第2測定ポイント決定手段が
最適測定ポイントを決定するため、個人差のない安定し
た最適測定ポイントの決定が可能になる。
An eighth aspect of the invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to the seventh aspect, wherein a second measurement point is determined to determine the center position of the contour displayed by the contour distribution display means as an optimum measurement point. It is characterized by having means. As a result, the second measurement point determination means determines the optimum measurement point, so that it is possible to stably determine the optimum measurement point without individual differences.

【0014】請求項9の発明は、請求項1ないし8記載
の超音波式骨測定装置であって、踵骨の骨測定に用いら
れることを特徴としている。これにより、被検体の個人
差が大きな踵骨に対して常に最適な測定ポイントを確実
且つ容易に求めることができ、骨を正確に測定すること
ができる。
The invention according to claim 9 is the ultrasonic bone measuring device according to any one of claims 1 to 8, which is used for bone measurement of the calcaneus. As a result, it is possible to always reliably and easily find the optimum measurement point for the calcaneus, which varies greatly among individuals, and to accurately measure the bone.

【0015】請求項10の発明は、送信用超音波振動子
から送信した超音波信号を被検体に透過させて受信用超
音波振動子により受信し、これら送受信された超音波信
号から求めた超音波伝播速度、超音波減衰係数または超
音波減衰量のいずれか或いは組み合わせにより前記被検
体の骨を測定する超音波式骨測定方法であって、前記被
検体を含む少なくも線状の検出領域を、前記送信用超音
波振動子および受信用超音波振動子により送受信される
超音波信号で走査し、前記検出領域における超音波信号
に基づいて被検体の最適測定ポイントを求め、該最適測
定ポイントで超音波信号を再度送受信することにより被
検体の骨の強度を求めることを特徴としている。これに
より、例えば送信用超音波振動子および受信用超音波振
動子を例えば水平方向および鉛直方向に移動させること
によって、被検体を含む少なくも線状の検出領域を走査
し、それにより、骨分布データを得て最適測定ポイント
を求めることができる。従って、足の大きさや骨格形状
の相違に拘わらず常に最適な測定ポイントを確実且つ容
易に求めることができ、骨の強度を正確に測定すること
ができる。
According to a tenth aspect of the invention, the ultrasonic signal transmitted from the transmitting ultrasonic transducer is transmitted to the subject and received by the receiving ultrasonic transducer, and the ultrasonic signal obtained from these transmitted and received ultrasonic signals is transmitted. An ultrasonic bone measurement method for measuring the bone of the subject by either or a combination of a sound wave propagation velocity, an ultrasonic attenuation coefficient or an ultrasonic attenuation amount, wherein at least a linear detection region including the subject is detected. , Scanning with ultrasonic signals transmitted and received by the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer, obtaining an optimum measurement point of the subject based on the ultrasonic signal in the detection region, at the optimum measurement point It is characterized in that the strength of the bone of the subject is obtained by transmitting and receiving the ultrasonic signal again. Thereby, for example, by moving the ultrasonic transducer for transmission and the ultrasonic transducer for reception in, for example, the horizontal direction and the vertical direction, the at least linear detection region including the subject is scanned, whereby the bone distribution is increased. The data can be obtained to find the optimum measurement point. Therefore, regardless of the size of the foot or the difference in skeleton shape, the optimum measurement point can always be reliably and easily obtained, and the bone strength can be accurately measured.

【0016】ここで、検出領域を走査して最適測定ポイ
ントを求める方法としては、送受信用の一対の超音波振
動子を測定対象の骨を含む所定線上に一次元または二次
元に走査することによって、一次元または二次元のデー
タを獲得し、これらデータを基にして骨の輪郭の求めた
後、対向する両側のエッジを求め、両エッジの中央部を
最適測定ポイントとする方法がある。また、他の方法と
しては、一次元または二次元に配した送受信用の超音波
振動子のアレイを順次切り換えて超音波信号を電子的に
走査し、上記と同様に一次元または二次元のデータを得
ることにより最適測定ポイントを求める方法がある。
Here, as a method of scanning the detection area to obtain the optimum measurement point, a pair of ultrasonic transducers for transmission and reception are one-dimensionally or two-dimensionally scanned on a predetermined line including the bone to be measured. There is a method in which one-dimensional or two-dimensional data is acquired, the contour of the bone is obtained based on these data, then the opposite edges are obtained, and the central portion of both edges is set as the optimum measurement point. As another method, one-dimensional or two-dimensional data is electronically scanned by sequentially switching the array of one-dimensional or two-dimensionally arranged ultrasonic transducers for transmission and reception and ultrasonically scanning the ultrasonic signals. There is a method of obtaining the optimum measurement point by obtaining

【0017】請求項11の発明は、被検体を透過させる
ように超音波信号を送受信することによって、前記被検
体の骨を測定する超音波式骨測定装置において、前記被
検体を介して対向配置され超音波信号を送信する送波器
と超音波信号を受信する受波器とを有し、これら送波器
及び受波器を使って前記被検体の互いに異る複数の部分
を透過させるように超音波信号を送受信する送受信手段
と、該送受信手段の出力信号に基づいて踵骨の外縁を検
出する外縁検出手段と、該外縁検出手段の出力信号に基
づいて最適測定ポイントを求める測定ポイント決定手段
とで構成されることを特徴としている。これにより、測
定ポイント決定手段が踵骨の外縁を基にして最適測定ポ
イントを求めるため、最適測定ポイントを客観的に得る
ことができると共に、踵骨の状態が被検体の個人差によ
り大きく変化しても、被検体の個人差に応じた最適測定
ポイントでもって骨を正確に測定することができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in an ultrasonic bone measuring device for measuring bone of the subject by transmitting and receiving ultrasonic signals so as to pass through the subject, the ultrasonic bone measuring device is arranged opposite to the subject. And a wave receiver for receiving the ultrasonic signal. The wave transmitter and the wave receiver are used to transmit different parts of the subject. A transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic signals, an outer edge detecting means for detecting an outer edge of the calcaneus based on an output signal of the transmitting and receiving means, and a measuring point determination for obtaining an optimum measuring point based on an output signal of the outer edge detecting means And a means. As a result, the measurement point determination means obtains the optimum measurement point based on the outer edge of the calcaneus, and the optimum measurement point can be objectively obtained, and the state of the calcaneus greatly changes due to individual differences of the subject. However, the bone can be accurately measured at the optimum measurement point according to the individual difference of the subject.

【0018】請求項12の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記送受信手段が、前記送
波器の送波面と前記受波器の受波面とが対向するように
取り付けられた保持アームと、前記保持アームをX軸方
向及びY軸方向に移動させる保持アーム移動手段とで構
成されることを特徴としている。これにより、送波器の
送波面と受波器の受波面との対向状態を維持しながら移
動させる動作を簡単な構成により確実に行うことができ
る。
According to a twelfth aspect of the invention, there is provided the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the transmitting / receiving means has a wave-transmitting surface of the wave transmitter and a wave-receiving surface of the wave receiver facing each other. And a holding arm moving means for moving the holding arm in the X-axis direction and the Y-axis direction. This makes it possible to reliably perform the operation of moving the wave transmitting surface of the wave transmitter and the wave receiving surface of the wave receiver while maintaining the facing state with a simple configuration.

【0019】請求項13の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記送波器が複数の超音波
振動子が配列される如く構成され、前記受波器が複数の
超音波振動子が配列される如く構成されることを特徴と
している。これにより、複数の超音波振動子からなる送
波器および受波器でもって踵骨の外縁を求めるため、こ
れらの送波器および受波器を移動させる機構が不要とな
って装置寿命を長くすることができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, the wave transmitter is configured such that a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and the wave receiver is a plurality. It is characterized in that the ultrasonic transducers of (1) are arranged. As a result, since the outer edge of the calcaneus is obtained by the wave transmitter and the wave receiver composed of a plurality of ultrasonic transducers, the mechanism for moving these wave transmitters and wave receivers becomes unnecessary, and the life of the device is prolonged. can do.

【0020】請求項14の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記最適測定ポイント決定
手段が、踵骨の外縁に対してほぼ中心位置を最適測定ポ
イントとして決定することを特徴としている。これによ
り、簡単な計算処理により最適測定ポイントを求めるこ
とができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ultrasonic bone measuring device according to the eleventh aspect, the optimum measurement point determining means determines a substantially central position with respect to the outer edge of the calcaneus as the optimum measurement point. It is characterized by that. Thereby, the optimum measurement point can be obtained by a simple calculation process.

【0021】請求項15の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記外縁検出手段が二次元
的な踵骨の外縁を検出することを特徴としている。これ
により、二次元的に得られた踵骨の外縁を基にして最適
測定ポイントを求めることによって、より信頼性の高い
最適測定ポイントを得ることができる。
A fifteenth aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the outer edge detecting means detects a two-dimensional outer edge of the calcaneus. Thus, by obtaining the optimum measurement point based on the outer edge of the calcaneus obtained two-dimensionally, it is possible to obtain a more reliable optimum measurement point.

【0022】請求項16の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記外縁検出手段が一次元
的な踵骨の外縁を検出することを特徴としている。これ
により、一次元的な踵骨の外縁を基にして最適測定ポイ
ントを求めることによって、短時間で最適測定ポイント
を得ることができる。
The invention of claim 16 is the ultrasonic bone measuring device according to claim 11, wherein the outer edge detecting means detects the one-dimensional outer edge of the calcaneus. Thus, the optimum measurement point can be obtained in a short time by obtaining the optimum measurement point based on the one-dimensional outer edge of the calcaneus.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1
実施形態に係る超音波式骨測定装置の概略構成を示す斜
視図、図2はその電気制御系のブロック構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic bone measuring device according to an embodiment, and FIG. 2 is a block configuration diagram of an electric control system thereof.

【0024】図1において、本発明の超音波式骨測定装
置は測定部10(送受信手段)と信号処理部30(骨分
布データ検出手段)とからなっている。測定部10は、
測定ボックス11の上部開口部(図示せず)に配設され
た足置台12と、足置台12の下方に設置された移送機
構17(保持アーム移動手段)とを有している。
In FIG. 1, the ultrasonic bone measuring apparatus of the present invention comprises a measuring section 10 (transmission / reception means) and a signal processing section 30 (bone distribution data detection means). The measuring unit 10
The measuring box 11 has a footrest 12 arranged in an upper opening (not shown), and a transfer mechanism 17 (holding arm moving means) installed below the footrest 12.

【0025】上記の足置台12は、足を所定位置に規制
して固定するためにV字形状に形成されている。足置台
12の両側面には、内周側に開口部を有した壁面部材6
1,61が液密状態で接合されており、壁面部材61,
61の開口部には、ゴム等の伸縮性に優れた膜部材6
2,62が貼設されている。そして、これらの壁面部材
61,61および膜部材62,62により容器状に形成
された足置台12の内部には、超音波パルス信号を伝播
させる水63が収容されている。
The foot rest 12 is formed in a V shape so as to regulate and fix the foot at a predetermined position. The wall member 6 having an opening on the inner peripheral side is provided on both sides of the footrest 12.
1, 61 are joined in a liquid-tight state, and the wall member 61,
In the opening of 61, a film member 6 such as rubber having excellent elasticity is provided.
2, 62 are attached. Then, water 63 for propagating ultrasonic pulse signals is housed inside the footrest 12 formed in a container shape by the wall surface members 61, 61 and the film members 62, 62.

【0026】上記の膜部材62,62の側方には、送信
用および受信用の超音波振動子13,14(送波器,受
波器)がそれぞれ設けられている。これらの超音波振動
子13,14は、超音波パルス信号を膜部材62,62
および水63を介して送受信するように相対向して保持
アーム18の両側板に固定されている。そして、保持ア
ーム18は、その両側板部の間に足置台12を挿入させ
た状態で振動子移送機構17に支持されている。
The ultrasonic transducers 13 and 14 (transmitter and receiver) for transmission and reception are provided on the sides of the film members 62 and 62, respectively. These ultrasonic transducers 13 and 14 transmit ultrasonic pulse signals to the film members 62 and 62.
And fixed to both side plates of the holding arm 18 so as to face each other so as to transmit and receive via the water 63. The holding arm 18 is supported by the vibrator transfer mechanism 17 with the footrest 12 inserted between the side plates.

【0027】上記の振動子移送機構17は、保持アーム
18を支持するボックス状の支持体19が水平移送用送
りねじ20の回転により水平方向Xに移送され、且つ鉛
直移送用送りねじ21の回転により鉛直方向Yに移送さ
れるようになっている。即ち、水平移送用送りねじ20
は、支持体19に固定されたナット部材22に螺合して
支持体19を貫通すると共に、水平に位置されてその両
端部を軸受板23により回転自在に支持されており、一
端部に連結された水平移送用ステッピングモータ24に
より回転される。鉛直移送用送りねじ21は、鉛直に位
置して下端部が支持体19の内部で回転自在に支持され
ていると共に、上部が支持体19から突出して保持アー
ム18に固定のナット部材22に螺合しており、下端部
に連結された鉛直移送用ステッピングモータ27により
回転される。
In the vibrator transfer mechanism 17, the box-shaped support 19 that supports the holding arm 18 is transferred in the horizontal direction X by the rotation of the horizontal transfer feed screw 20, and the vertical transfer feed screw 21 rotates. Is to be transferred in the vertical direction Y. That is, the horizontal feed screw 20
Is threadedly engaged with a nut member 22 fixed to the support body 19 to penetrate the support body 19, and is horizontally positioned so that both ends thereof are rotatably supported by bearing plates 23, and is connected to one end portion. The stepping motor 24 for horizontal transfer is rotated. The vertical transfer feed screw 21 is vertically positioned and has a lower end portion rotatably supported inside the support body 19, and an upper portion protruding from the support body 19 and screwed to a nut member 22 fixed to the holding arm 18. They are aligned and rotated by a vertical transfer stepping motor 27 connected to the lower end.

【0028】また、水平移送用送りねじ20の両側に
は、それぞれ支持体19に摺動自在に貫通されたガイド
シャフト29が水平移送用送りねじ20に対し平行に配
置されて両端部を支持板28に固定されている。鉛直移
送用送りねじ27の両側には、それぞれの下端部が支持
体19の内部で固定されて鉛直に立設されたガイドシャ
フト29が支持体19から突出して保持アーム18に下
方から摺動自在に挿通されている。
Guide shafts 29 slidably penetrating the support 19 are arranged parallel to the horizontal feed screw 20 on both sides of the horizontal feed screw 20, and support plates are provided at both ends thereof. It is fixed at 28. On both sides of the vertical transfer feed screw 27, guide shafts 29, each of which has its lower end fixed inside the support body 19 and which are vertically erected, project from the support body 19 and are slidable from below to the holding arm 18. Has been inserted into.

【0029】従って、保持アーム18は、鉛直移送用送
りねじ21および2本のガイドシャフト29により両超
音波振動子13,14が同一水平線上に位置する姿勢に
保持されて支持体19に支持されており、鉛直移送用送
りねじ21の回転に伴って両ガイドシャフト29に摺動
して上記の姿勢を保持しながら鉛直方向Yに上下動され
る。この保持アーム18を支持している支持体19は、
水平移送用送りねじ20および2本のガイドシャフト2
9によって水平状態に保持されており、水平移送用送り
ねじ20の回転により水平状態を保持しながら両ガイド
シャフト29に摺動して水平方向Xに移動される。それ
により、両ステッピングモータ24,27の回転方向お
よび回転角度を制御して、両超音波振動子13,14を
互いに正確に対向した状態を保持しながら線状(一次
元)または面状(二次元)の検出領域を走査させること
ができる。
Therefore, the holding arm 18 is supported by the support body 19 by the feed screw 21 for vertical transfer and the two guide shafts 29 so that both ultrasonic transducers 13 and 14 are positioned on the same horizontal line. As the feed screw 21 for vertical transfer rotates, it slides on both guide shafts 29 and moves up and down in the vertical direction Y while maintaining the above posture. The support 19 supporting the holding arm 18 is
Horizontal feed screw 20 and two guide shafts 2
9 is held in a horizontal state by the horizontal transfer feed screw 20 and is moved in the horizontal direction X by sliding on both guide shafts 29 while maintaining the horizontal state. Thereby, the rotation directions and the rotation angles of both the stepping motors 24 and 27 are controlled, and the ultrasonic transducers 13 and 14 are linearly (one-dimensionally) or planarly (two-dimensionally) maintained while accurately facing each other. Dimension) detection area can be scanned.

【0030】上記のような足置台12や移送機構17等
を収容した測定ボックス11には、信号用ボックス64
が設けられている。信号用ボックス64には、図2に示
すように、送受信回路部38が設けられている。送受信
回路部38は、信号処理部30からの送信トリガ信号に
より送信用超音波振動子13に対して高周波電気信号を
出力するようになっていると共に、受信用超音波振動子
14からの受信信号を増幅して信号処理部30に出力す
るようになっている。
The measurement box 11 containing the footrest 12, the transfer mechanism 17 and the like as described above includes a signal box 64.
Is provided. As shown in FIG. 2, the signal box 64 is provided with a transmission / reception circuit section 38. The transmission / reception circuit unit 38 is configured to output a high-frequency electric signal to the transmission ultrasonic transducer 13 in response to the transmission trigger signal from the signal processing unit 30, and also to receive the reception signal from the reception ultrasonic transducer 14. Is amplified and output to the signal processing unit 30.

【0031】信号処理部30は、コンピュータ31およ
びプリンタ32により構成されており、送受信回路部3
8に対して送信トリガ信号を出力して送信用超音波振動
子13から超音波パルス信号を送信させると共に、両超
音波振動子13,14を水平方向Xおよび鉛直方向Yに
走査することによって、所定の検出領域を走査しながら
受信用超音波振動子14からの受信信号を取り込んで種
々の信号処理を行うことにより骨を測定するようになっ
ている。
The signal processing section 30 comprises a computer 31 and a printer 32, and the transmitting / receiving circuit section 3
By transmitting a transmission trigger signal to 8 to transmit an ultrasonic pulse signal from the transmitting ultrasonic transducer 13 and scanning both ultrasonic transducers 13 and 14 in the horizontal direction X and the vertical direction Y, The bone is measured by scanning the predetermined detection region and capturing the received signal from the receiving ultrasonic transducer 14 and performing various signal processing.

【0032】即ち、信号処理部30は、上述の送受信回
路部38に接続されたメインCPU33(走査制御手
段、測定ポイント決定手段)を有している。メインCP
U33には、RAM34およびROM37が接続されて
おり、ROM37には、制御プログラムや比較用FFT
データ等が記憶されている。尚、比較用FFTデータと
は、水63だけの状態で超音波パルス信号を送受信した
ときの受信波形のFFT結果であり、超音波減衰係数を
求める際に使用されるものである。また、信号処理部3
0は、送受信回路部38に接続されたA/D変換部39
も有しており、A/D変換部39は、送受信回路部38
からの受信信号をデジタル信号に変換した後、演算回路
部40に出力する。そして、演算回路部40は、入力さ
れた受信信号を所定の演算式に基づき演算し、超音波伝
播速度および受信波形のFFTデータを算出するように
なっている。
That is, the signal processing section 30 has a main CPU 33 (scanning control means, measurement point determination means) connected to the transmission / reception circuit section 38. Main CP
A RAM 34 and a ROM 37 are connected to the U 33, and the ROM 37 has a control program and a comparison FFT.
Data and the like are stored. The comparison FFT data is the FFT result of the reception waveform when the ultrasonic pulse signal is transmitted / received in the state of only the water 63, and is used when obtaining the ultrasonic attenuation coefficient. In addition, the signal processing unit 3
0 is an A / D conversion unit 39 connected to the transmission / reception circuit unit 38.
Also, the A / D conversion section 39 has a transmission / reception circuit section 38.
The received signal from is converted into a digital signal and then output to the arithmetic circuit section 40. Then, the arithmetic circuit section 40 calculates the received signal that has been input based on a predetermined arithmetic expression, and calculates the FFT data of the ultrasonic wave propagation velocity and the received waveform.

【0033】上記の演算回路部40は、メインCPU3
3に接続されており、メインCPU33に対して超音波
伝播速度および受信波形のFFTデータを出力するよう
になっている。また、メインCPU33は、両ステッピ
ングモータ24,27を回転駆動させる走査制御部43
にも接続されており、超音波パルス信号の照射位置を示
すX−Y座標に対応した駆動信号を走査制御部43に対
して出力することによって、両ステッピングモータ2
4,27の回転を制御するようになっている。これによ
り、両ステッピングモータ24,27の回転が対応する
両送りねじ20,21に伝達されて両超音波振動子1
3,14が水平方向Xおよび鉛直方向Yに移送されるこ
とによって、所定領域の超音波パルス信号による走査が
被検体である人体の踵骨に対して行われるようになって
いる。
The arithmetic circuit section 40 is composed of the main CPU 3
3 and outputs FFT data of ultrasonic wave propagation velocity and received waveform to the main CPU 33. The main CPU 33 also includes a scanning control unit 43 that drives both stepping motors 24 and 27 to rotate.
The stepping motor 2 is also connected to the stepping motor 2 by outputting a drive signal corresponding to the XY coordinates indicating the irradiation position of the ultrasonic pulse signal to the scan control unit 43.
The rotation of 4, 27 is controlled. As a result, the rotations of the stepping motors 24 and 27 are transmitted to the corresponding feed screws 20 and 21, and the ultrasonic transducers 1 and 2 are transmitted.
By transferring 3 and 14 in the horizontal direction X and the vertical direction Y, the scanning by the ultrasonic pulse signal of the predetermined region is performed on the calcaneus of the human body as the subject.

【0034】上記のメインCPU33は、X−Y座標と
演算回路部40からの演算値(超音波伝播速度およびF
FTデータ)とを関連付けてRAM34のバッファ領域
に一時記憶するようになっている。そして、メインCP
U33は、両超音波振動子13,14の所定領域内の走
査が終了した時に、RAM34のバッファ領域からX−
Y座標と演算値(超音波伝播速度)とを読み出して二次
元分布データ作成部47(等高線表示手段、外縁検出手
段)に与える。二次元分布データ作成部47は、入力デ
ータに基づいて測定対象の踵骨の輪郭(外縁)に相当す
る二次元分布データ(骨分布データ)を作成し、そのデ
ータをメインCPU33からの指令によって表示部48
(等高線表示手段)およびプリンタ49(等高線表示手
段)の少なくとも一方に出力する。
The main CPU 33 described above calculates the XY coordinates and the calculated values from the arithmetic circuit section 40 (the ultrasonic wave propagation velocity and F
(FT data) is associated with each other and temporarily stored in the buffer area of the RAM 34. And the main CP
U33 reads X- from the buffer area of the RAM 34 when the scanning of the predetermined area of both ultrasonic transducers 13 and 14 is completed.
The Y coordinate and the calculated value (ultrasonic wave propagation velocity) are read and given to the two-dimensional distribution data creation unit 47 (contour line display means, outer edge detection means). The two-dimensional distribution data creation unit 47 creates two-dimensional distribution data (bone distribution data) corresponding to the contour (outer edge) of the calcaneus to be measured based on the input data, and displays the data according to a command from the main CPU 33. Part 48
It outputs to at least one of (the contour line display means) and the printer 49 (the contour line display means).

【0035】次に、上記超音波式骨測定装置による骨の
測定原理について説明する。図4(a)において、人体
の踵骨50は、海綿骨51の周囲を2〜3mm程度の厚
さの皮質骨52で覆われてなっている。皮質骨52は、
海綿骨51に比較して超音波が透過するときの音速およ
びその減衰量が共に大きい性質がある。従って、踵骨5
0を含む範囲内に超音波を照射しながら走査して、その
受信信号から超音波伝播速度、超音波減衰係数または超
音波減衰量の何れかを算出し、その算出値から二次元分
布データを作成すれば、踵骨の輪郭に相当するデータを
得られる。図4(b)は、二次元分布データを所定量毎
に区切ることにより踵骨の骨の強度を等高線状にプロッ
トした二次元分布データを示しており、このデータの中
央領域が最適測定ポイント53となる。
Next, the principle of bone measurement by the ultrasonic bone measuring apparatus will be described. In FIG. 4A, a calcaneus 50 of a human body is covered with a cancellous bone 51 with a cortical bone 52 having a thickness of about 2 to 3 mm. Cortical bone 52
Compared with the cancellous bone 51, both the speed of sound and the amount of attenuation when ultrasonic waves are transmitted are large. Therefore, the calcaneus 5
Scanning is performed while irradiating an ultrasonic wave within a range including 0, and either the ultrasonic wave propagation velocity, the ultrasonic wave attenuation coefficient, or the ultrasonic wave attenuation amount is calculated from the received signal, and the two-dimensional distribution data is calculated from the calculated value. If created, data corresponding to the contour of the calcaneus can be obtained. FIG. 4B shows two-dimensional distribution data in which the strength of the calcaneus bone is plotted in contour lines by dividing the two-dimensional distribution data into predetermined amounts, and the central region of this data is the optimum measurement point 53. Becomes

【0036】上記の超音波伝播速度は、踵骨50を透過
する超音波の単位時間当たりの伝播速度であり、送信用
超音波振動子13から送信された超音波パルスから受信
波の最初の部分が受信用超音波振動子14に受波される
までの時間を計測することによって求められる。この超
音波伝播速度は、ヤング率と物質の密度によって規定さ
れるから、一般に骨密度の増加に伴ってヤング率が増加
し、音波は弾性の低い骨ではより速い伝播速度を示す。
このことから、より骨量の多い骨ではより高い超音波伝
播速度を得ることになる。従って、超音波伝播速度は骨
の密度と弾性力の両方を加味した指標となる。尚、この
実施の形態では、超音波伝播速度から二次元分布データ
を測定する場合について以下に説明するが、他の超音波
減衰係数または超音波減衰量から二次元分布データを求
めても良いし、或いはこれらの組み合わせから求めても
良い。
The above-mentioned ultrasonic wave propagation speed is the propagation speed of the ultrasonic wave passing through the calcaneus 50 per unit time, and is the first part of the received wave from the ultrasonic wave pulse transmitted from the transmitting ultrasonic transducer 13. Is obtained by measuring the time until the ultrasonic wave is received by the receiving ultrasonic transducer 14. Since the ultrasonic wave propagation speed is defined by the Young's modulus and the density of the substance, the Young's modulus generally increases as the bone density increases, and the sound wave shows a higher propagation speed in the bone having low elasticity.
This results in higher ultrasound propagation velocities in bones with higher bone mass. Therefore, the ultrasonic wave propagation velocity is an index considering both the bone density and elastic force. In this embodiment, the case of measuring the two-dimensional distribution data from the ultrasonic propagation velocity will be described below, but the two-dimensional distribution data may be obtained from another ultrasonic attenuation coefficient or ultrasonic attenuation amount. Alternatively, it may be obtained from a combination of these.

【0037】次に、上記超音波式骨測定装置による骨の
測定のための信号処理について図3のフローチャートを
参照しながら説明する。被検者が水中の足置台12に足
を乗せると、操作者がコンピュータ31のキーボードに
より測定開始の操作を行う。これにより、水平座標変数
xおよび鉛直座標変数yが“0”にイニシャライズされ
(S1)、送受信回路部38がメインCPU33からの
送信トリガ信号により高周波電気信号を送信用超音波振
動子13に供給することによって、送信用超音波振動子
13が超音波パルス信号を膜部材62を介して水中の人
体の踵骨に照射する(S2)。この超音波パルス信号は
踵骨50を透過したのちに受信用超音波振動子14に受
信され、その受信信号は、送受信回路部38から出力さ
れてA/D変換部39でデジタル化された後、演算回路
部40に入力される。演算回路部40では、受信波形の
FFTデータを算出すると共に、超音波が被検体の踵骨
50を透過するのに要した時間から超音波伝播速度を算
出する(S3)。
Next, signal processing for bone measurement by the ultrasonic bone measuring apparatus will be described with reference to the flow chart of FIG. When the subject places his or her feet on the footrest 12 in water, the operator operates the keyboard of the computer 31 to start the measurement. As a result, the horizontal coordinate variable x and the vertical coordinate variable y are initialized to "0" (S1), and the transmission / reception circuit unit 38 supplies a high frequency electric signal to the transmission ultrasonic transducer 13 by the transmission trigger signal from the main CPU 33. As a result, the transmitting ultrasonic transducer 13 irradiates the ultrasonic pulse signal to the calcaneus of a human body in water through the film member 62 (S2). This ultrasonic pulse signal is received by the receiving ultrasonic transducer 14 after passing through the calcaneus 50, and the received signal is output from the transmission / reception circuit unit 38 and digitized by the A / D conversion unit 39. , Are input to the arithmetic circuit section 40. The arithmetic circuit unit 40 calculates the FFT data of the received waveform and also calculates the ultrasonic wave propagation velocity from the time required for the ultrasonic waves to pass through the calcaneus 50 of the subject (S3).

【0038】メインCPU33は、演算回路部40が算
出した超音波伝播速度と、水平座標変数xおよび鉛直座
標変数yを基にして得られた超音波パルス信号の照射位
置のX−Y座標とを関連付けてRAM34のバッファ領
域に一時記憶する(S4)。続いて、メインCPU33
は、両超音波振動子13,14の水平方向Xへの移送が
終了したか否かを判別するように、水平座標変数xが水
平最終値に一致したか否かを判定する(S5)。水平方
向Xの1行に相当する走査が終了したと判別されなけれ
ば(S5,NO)、水平座標変数xに“1”を加算し、
この加算された水平座標変数xのX−Y座標に超音波振
動子13,14が位置するように、駆動信号を走査制御
部43に出力し、水平移送用ステッピングモータ24を
所定ピッチだけ回転させて両超音波振動子13,14を
水平方向Xへ節動させる(S5)。そして、S2から再
実行することによって、演算回路部40が算出した超音
波伝播速度と、超音波パルス信号の照射位置のX−Y座
標とを関連付けてRAM34のバッファ領域に一時記憶
していく処理(S2〜S4)を繰り返す。
The main CPU 33 stores the ultrasonic wave propagation velocity calculated by the arithmetic circuit unit 40 and the XY coordinates of the irradiation position of the ultrasonic pulse signal obtained based on the horizontal coordinate variable x and the vertical coordinate variable y. The data is associated and temporarily stored in the buffer area of the RAM 34 (S4). Then, the main CPU 33
Determines whether or not the horizontal coordinate variable x matches the horizontal final value so as to determine whether or not the transfer of both ultrasonic transducers 13 and 14 in the horizontal direction X has ended (S5). If it is not determined that the scanning corresponding to one row in the horizontal direction X is completed (S5, NO), "1" is added to the horizontal coordinate variable x,
A drive signal is output to the scanning control unit 43 so that the ultrasonic transducers 13 and 14 are positioned at the XY coordinates of the added horizontal coordinate variable x, and the horizontal transfer stepping motor 24 is rotated by a predetermined pitch. Both ultrasonic transducers 13 and 14 are articulated in the horizontal direction X (S5). Then, by re-executing from S2, the ultrasonic propagation velocity calculated by the arithmetic circuit unit 40 and the XY coordinates of the irradiation position of the ultrasonic pulse signal are associated and temporarily stored in the buffer area of the RAM 34. (S2 to S4) are repeated.

【0039】メインCPU33は、水平方向Xの1行に
相当する走査が終了したと判別したときに(S5,YE
S)、続いて、鉛直方向Yの走査が終了したか否かを判
別するように、鉛直座標変数yが鉛直最終値に一致した
か否かを判定する(S7)。鉛直方向Yの走査が終了し
ていないと判別した場合には(S7,NO)、鉛直座標
変数yに“1”を加算し、この加算された鉛直座標変数
yのX−Y座標に超音波振動子13,14が位置するよ
うに、駆動信号を走査制御部43に出力し、鉛直移送用
ステッピングモータ27を所定ピッチだけ回転させ、両
超音波振動子13,14を水平方向Xの走査間隔に相当
する距離だけ鉛直方向Yへ移送させる(S8)。この
後、上述のS2から再実行され、S5およびS7の判定
が繰り返されることになる。これにより、両超音波振動
子13,14が水平方向Xへ所定量単位で移送されたの
ちに鉛直方向Yへ所定量移送される動作が繰り返されな
がら、超音波伝播速度と照射位置のX−Y座標とが関連
付けられてRAM34に一時記憶されていく処理(S2
〜S4)が繰り返される。
When the main CPU 33 determines that the scanning corresponding to one row in the horizontal direction X is completed (S5, YE
S) Then, it is determined whether or not the vertical coordinate variable y matches the vertical final value so as to determine whether or not the scanning in the vertical direction Y is completed (S7). When it is determined that the scanning in the vertical direction Y is not completed (S7, NO), "1" is added to the vertical coordinate variable y, and the ultrasonic wave is added to the XY coordinate of the added vertical coordinate variable y. A drive signal is output to the scanning control unit 43 so that the transducers 13 and 14 are positioned, the vertical transfer stepping motor 27 is rotated by a predetermined pitch, and both ultrasonic transducers 13 and 14 are scanned at a scanning interval in the horizontal direction X. Is moved in the vertical direction Y by a distance corresponding to (S8). After that, the process is repeated from S2 described above, and the determinations of S5 and S7 are repeated. As a result, the ultrasonic transducers 13 and 14 are moved in the horizontal direction X in units of a predetermined amount and then in the vertical direction Y by a predetermined amount, and the ultrasonic propagation velocity and the irradiation position X- are repeated. Processing for temporarily storing in the RAM 34 in association with the Y coordinate (S2
~ S4) is repeated.

【0040】次に、所定の検出領域の走査が完了し、水
平方向Xおよび鉛直方向Yの両方の移送が終了したと判
別されると(S7,YES)、メインCPU33は、R
AM34に記憶されている超音波伝播速度と超音波パル
ス信号の照射位置のX−Y座標との全てを読み出して二
次元分布データ作成部47に供給する。二次元分布デー
タ作成部47は、分布データを所定量毎に区分し、図4
(b)に示したような踵骨50の骨の強度に対応する等
高線状の二次元分布データを作成する(S9)。そし
て、その作成したデータをメインCPU33の指令によ
り表示部48およびプリンタ32に出力し、二次元分布
データを表示およびプリントアウトさせる(S10)。
Next, when it is determined that the scanning of the predetermined detection area is completed and the transfer in both the horizontal direction X and the vertical direction Y is completed (S7, YES), the main CPU 33 causes the R
All of the ultrasonic wave propagation velocity and the XY coordinate of the irradiation position of the ultrasonic wave pulse signal stored in the AM 34 are read out and supplied to the two-dimensional distribution data creating unit 47. The two-dimensional distribution data creation unit 47 divides the distribution data into predetermined amounts, and
The contour two-dimensional distribution data corresponding to the bone strength of the calcaneus 50 as shown in (b) is created (S9). Then, the created data is output to the display unit 48 and the printer 32 according to an instruction from the main CPU 33, and the two-dimensional distribution data is displayed and printed out (S10).

【0041】操作者は、表示部48に表示およびプリン
トアウトされた二次元分布データの等高線から最適測定
ポイント53を容易に求めることができるが、この実施
の形態では、その最適測定ポイント53を自動的に算出
して、そのポイント53の座標位置に両超音波振動子1
3,14を自動的に移送させるようになっている。即
ち、メインCPU33は、二次元分布データ作成部47
から二次元分布データを読み出して演算回路部40に供
給する。演算回路部40は入力された二次元分布データ
から、等高線の中心領域を最適測定ポイント53として
算出する(S11)。尚、このS11は、第1測定ポイ
ント決定手段としての機能を有している。
The operator can easily find the optimum measurement point 53 from the contour lines of the two-dimensional distribution data displayed and printed out on the display section 48. In this embodiment, the optimum measurement point 53 is automatically calculated. Of the ultrasonic transducers 1 at the coordinate position of the point 53
3 and 14 are automatically transferred. That is, the main CPU 33 uses the two-dimensional distribution data creation unit 47.
The two-dimensional distribution data is read from and is supplied to the arithmetic circuit unit 40. The arithmetic circuit unit 40 calculates the central region of the contour line as the optimum measurement point 53 from the input two-dimensional distribution data (S11). Incidentally, this S11 has a function as a first measuring point determining means.

【0042】次に、メインCPU33は、演算回路部4
0で算出された最適測定ポイント53のX−Y座標を読
み出して、このX−Y座標に対応するように駆動信号を
走査制御部43に出力する。走査制御部43は、駆動信
号に基づいて両ステッピングモータ24,27を回転駆
動させ、両超音波振動子13,14を最適測定ポイント
53に移送させる(S12)。両超音波振動子13,1
4が最適測定ポイント53に位置決めされると、超音波
振動子13,14による超音波パルス信号の送受信が行
われる(S13)。そして、演算回路部40により算出
された受信波形のFFTデータおよび超音波伝播速度が
メインCPU33に取り込まれ、FFTデータがROM
37の比較用FFTデータの減算に使用されることによ
って、超音波減衰係数が求められた後、この超音波減衰
係数と超音波伝播速度とを基にして骨の強度データが算
出される。そして、強度データが表示部48に表示され
ると共に、プリンタ32からプリントアウトされる(S
14)。
Next, the main CPU 33 operates the arithmetic circuit unit 4
The XY coordinate of the optimum measurement point 53 calculated by 0 is read out, and a drive signal is output to the scan control unit 43 so as to correspond to this XY coordinate. The scanning controller 43 rotationally drives both stepping motors 24 and 27 based on the drive signal, and transfers both ultrasonic transducers 13 and 14 to the optimum measurement point 53 (S12). Both ultrasonic transducers 13, 1
When 4 is positioned at the optimum measurement point 53, the ultrasonic pulse signals are transmitted and received by the ultrasonic transducers 13 and 14 (S13). Then, the FFT data of the received waveform and the ultrasonic wave propagation velocity calculated by the arithmetic circuit unit 40 are loaded into the main CPU 33, and the FFT data is stored in the ROM.
After the ultrasonic attenuation coefficient is obtained by being used for the subtraction of the comparison FFT data of 37, the bone strength data is calculated based on this ultrasonic attenuation coefficient and the ultrasonic propagation velocity. Then, the intensity data is displayed on the display unit 48 and is printed out from the printer 32 (S
14).

【0043】このように、踵骨50の最適測定ポイント
を踵骨50を含む所定範囲内の二次元分布データを求め
たのちに算出するので、操作者によって個人差が生じる
ことなく骨の最適測定ポイントを正確に求めることがで
きる。従って、足の大きさや骨格形状の相違に拘わらず
常に最適な測定ポイントを正確に、且つ容易に求めるこ
とができ、骨の強度を正確に測定することができる。
As described above, since the optimum measurement point of the calcaneus 50 is calculated after the two-dimensional distribution data within the predetermined range including the calcaneus 50 is obtained, the optimum measurement of the bone does not occur among the operators. Accurately obtain points. Therefore, regardless of the size of the foot or the difference in skeleton shape, the optimum measurement point can always be accurately and easily obtained, and the bone strength can be accurately measured.

【0044】なお、上記実施の形態における超音波式骨
測定装置は、二次元分布データ作成部47、プリンタ3
2、および表示部48からなる等高線表示手段により超
音波伝播速度等の分布データを所定量毎に区切って等高
線状に表示するようになっているが、これに限定される
ことはなく、図5(a)に示すU方向またはV方向のよ
うに、踵骨50の中央部を横切る線状の検出領域におい
て超音波振動子13,14を走査することによって、図
5(b)に示すように、輪郭の両エッジから最適測定ポ
イント53を簡易的に求めることができるため、時間的
制約などによって上記のように二次元分布データによる
スクリーニング検査を行えない場合に特に有効なものと
なる。さらに、両エッジの中央を最適測定ポイントとし
て決定する第2測定ポイント決定手段を備えた場合に
は、個人差のない安定した最適測定ポイントを得ること
が可能になる。
The ultrasonic bone measuring apparatus according to the above-described embodiment is provided with the two-dimensional distribution data creating section 47 and the printer 3.
2 and the contour line display means including the display unit 48 divides the distribution data such as the ultrasonic propagation velocity into a predetermined amount and displays the contour data in a contour line shape, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 5B, by scanning the ultrasonic transducers 13 and 14 in a linear detection region that crosses the central portion of the calcaneus 50 as in the U direction or the V direction shown in FIG. Since the optimum measurement point 53 can be easily obtained from both edges of the contour, it is particularly effective when the screening inspection based on the two-dimensional distribution data cannot be performed as described above due to time constraints or the like. Further, when the second measurement point determining means for determining the center of both edges as the optimum measurement point is provided, it is possible to obtain a stable optimum measurement point with no individual difference.

【0045】尚、上記の第1実施形態では、送受信用の
一対の超音波振動子13,14の相対位置を保持しなが
ら機械的に走査させる場合について説明したが、これに
限定されることはなく、検出領域に対応するように水平
方向Xおよび鉛直方向Yに配列された複数の超音波振動
子のアレイ(送信用超音波振動子アレイ手段、受信用超
音波振動子アレイ手段)を電子的に切り換えて走査する
ようにしても、上述と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment described above, the mechanical scanning is performed while holding the relative positions of the pair of ultrasonic transducers 13 and 14 for transmission and reception, but the present invention is not limited to this. Instead, an array of a plurality of ultrasonic transducers (transmitting ultrasonic transducer array means, receiving ultrasonic transducer array means) arranged in the horizontal direction X and the vertical direction Y so as to correspond to the detection region is electronically provided. The same effect as described above can be obtained by switching to and scanning.

【0046】即ち、次に、超音波振動子アレイを用いた
物体配置認識装置を第2実施形態として説明する。尚、
第1実施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。物体配置認識装置は、図6に示す
ように、足置台12を介して対向配置された送信用超音
波振動子アレイ65と受信用超音波振動子アレイ66と
を有している。これらの振動子アレイ65,66は、複
数の超音波振動子65a…,66a…を水平方向Xおよ
び鉛直方向Yにマトリックス状に配列することにより形
成されており、送信用超音波振動子アレイ65の各振動
子65aから送信された超音波パルス信号を受信用超音
波振動子アレイ66の各振動子66aで受信することに
よって、超音波パルス信号の送受信を行うようになって
いる。
That is, an object arrangement recognition device using an ultrasonic transducer array will be described as a second embodiment. still,
The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the object placement recognition device has a transmitting ultrasonic transducer array 65 and a receiving ultrasonic transducer array 66, which are opposed to each other via the footrest 12. These transducer arrays 65 and 66 are formed by arranging a plurality of ultrasonic transducers 65a ... 66a ... in a matrix in the horizontal direction X and the vertical direction Y, and the ultrasonic transducer array 65 for transmission is formed. The ultrasonic pulse signals transmitted from the respective transducers 65a are received by the respective transducers 66a of the receiving ultrasonic transducer array 66, so that the ultrasonic pulse signals are transmitted and received.

【0047】上記の振動子アレイ65,66を構成する
超音波振動子65a…,66a…には、固有のチャンネ
ルがそれぞれ付与されており、各チャンネルは、図9に
示すように、(0,0)〜(i,k)の座標系で示され
ている。これらの超音波振動子65a…,66a…に
は、図7に示すように、マルチプレクサ部67およびデ
マルチプレクサ部68がそれぞれ接続されており、マル
チプレクサ部67およびデマルチプレクサ部68は、チ
ャンネルを後述のグループ単位で順次切り換えながら超
音波振動子65a…,66a…を特定し、特定された超
音波振動子65a,66aにおいて超音波パルス信号を
送受信させるようになっている。そして、デマルチプレ
クサ部68は、加算部69に接続されており、加算部6
9は、デマルチプレクサ部68においてグループ単位で
得られた超音波パルス信号を加算して送受信回路部38
に出力するようになっている。
.., 66a .., which constitute the above-mentioned transducer arrays 65, 66, are provided with unique channels, and each channel is (0, 0) to (i, k) coordinate system. As shown in FIG. 7, a multiplexer unit 67 and a demultiplexer unit 68 are connected to these ultrasonic transducers 65a, ... 66a, respectively. The multiplexer unit 67 and the demultiplexer unit 68 have channels described later. The ultrasonic transducers 65a, ..., 66a ... Are specified by sequentially switching them in group units, and ultrasonic pulse signals are transmitted / received in the specified ultrasonic transducers 65a, 66a. The demultiplexer unit 68 is connected to the addition unit 69, and the addition unit 6
Reference numeral 9 adds the ultrasonic pulse signals obtained in group units in the demultiplexer unit 68 and adds and receives the transmitting and receiving circuit unit 38.
Output.

【0048】上記の構成において、物体配置認識装置の
動作を図8のフローチャートに基づいて説明する。メイ
ンCPU33からの指令により送受信回路部38からパ
ルス状の高周波電気信号がマルチプレクサ部67に出力
されると、マルチプレクサ部67は、水平チャンネル変
数xおよび鉛直チャンネル変数yを“0”にイニシャラ
イズさせた後(S21)、チャンネル(x−1,y−
1)(x,y−1)(x−1,y)(x,y)により特
定された四方に隣接するグループの超音波振動子65a
…から超音波パルス信号を送信させることになる(S2
2)。そして、図6に示すように、超音波パルス信号が
膜部材62を介して水中の踵骨を透過して受信用超音波
振動子アレイ66の超音波振動子66a…により受信さ
れると、図7に示すように、チャンネル(x−1,y−
1)(x,y−1)(x−1,y)(x,y)により特
定された四方に隣接するグループの超音波振動子66a
…からの受信信号のみがデマルチプレクサ部68を介し
て加算部69に取り込まれ、加算部69において加算さ
れた後、送受信回路部38に出力されることになる(S
23)。尚、上記のように四方に隣接するグループの超
音波振動子65a…,66a…を用いて超音波パルス信
号を送受信する理由は、超音波パルス信号の送受波面を
拡大させた方が指向特性が狭くなって検出精度が良好に
なるからである。
The operation of the object placement recognition apparatus having the above-mentioned structure will be described with reference to the flowchart of FIG. When a pulse-shaped high-frequency electric signal is output from the transmission / reception circuit unit 38 to the multiplexer unit 67 in response to a command from the main CPU 33, the multiplexer unit 67 initializes the horizontal channel variable x and the vertical channel variable y to “0”. (S21), channel (x-1, y-
1) (x, y-1) (x-1, y) ultrasonic transducers 65a of a group adjacent in four directions specified by (x, y)
... transmits an ultrasonic pulse signal (S2
2). Then, as shown in FIG. 6, when the ultrasonic pulse signal passes through the calcaneus in the water through the film member 62 and is received by the ultrasonic transducers 66a of the receiving ultrasonic transducer array 66, As shown in FIG. 7, channels (x-1, y-
1) (x, y-1) (x-1, y) (x, y) The ultrasonic transducers 66a of the group adjoined in four directions identified by (x, y).
Only the received signals from the ... Are taken into the adder 69 via the demultiplexer 68, added in the adder 69, and then output to the transmitter / receiver circuit 38 (S
23). As described above, the reason for transmitting and receiving ultrasonic pulse signals using the ultrasonic transducers 65a, ..., 66a ... This is because the detection accuracy becomes good as the width becomes narrower.

【0049】次に、加算された受信信号は、A/D変換
部39においてデジタル値に変換された後、演算回路4
0においてFFTデータおよび超音波伝播速度の算出に
用いられることになる(S24)。そして、これらのF
FTデータおよび超音波伝播速度が上述のチャンネル
(x−1,y−1)(x,y−1)(x−1,y)
(x,y)と関連付けられながらRAM34のバッファ
領域に一時記憶されることになる(S25)。
Next, the added reception signal is converted into a digital value in the A / D converter 39, and then the arithmetic circuit 4
At 0, the FFT data and ultrasonic wave propagation velocity are calculated (S24). And these F
The channel (x-1, y-1) (x, y-1) (x-1, y) in which the FT data and the ultrasonic wave propagation velocity are described above.
It is temporarily stored in the buffer area of the RAM 34 while being associated with (x, y) (S25).

【0050】この後、水平チャンネル変数xが水平最終
値iに一致したか否かが判定され(S26)、一致して
いない場合には(S26,NO)、水平チャンネル変数
xに“1”が加算された後(S27)、S21から再実
行されることになる。これにより、図9に示すように、
四方に隣接する超音波振動子65a…,66a…による
超音波パルス信号の送受信がグループ単位で水平方向X
に順次繰り返されることによって、水平方向Xの超音波
パルス信号による踵骨の走査が一次元的に行われること
になる。
Thereafter, it is judged whether or not the horizontal channel variable x matches the horizontal final value i (S26). If they do not match (S26, NO), "1" is set to the horizontal channel variable x. After the addition (S27), the process is re-executed from S21. Thereby, as shown in FIG.
The ultrasonic pulse signals are transmitted and received by the ultrasonic transducers 65a ..., 66a.
By sequentially repeating the above, the calcaneus is scanned one-dimensionally by the ultrasonic pulse signal in the horizontal direction X.

【0051】一方、水平チャンネル変数xが水平最終値
iに一致した場合には(S26,YES)、続いて、鉛
直チャンネル変数yが鉛直最終値kに一致したか否かが
判定されることになる(S28)。そして、一致してい
ない場合には(S28,NO)、鉛直チャンネル変数y
に“1”が加算された後(S29)、S21から再実行
されることになる。これにより、四方に隣接する超音波
振動子65a…,66a…による超音波パルス信号の水
平方向Xの走査が鉛直方向Yに順次繰り返されることに
よって、水平方向Xおよび鉛直方向Yの超音波パルス信
号による踵骨の走査が二次元的に行われることになる。
On the other hand, when the horizontal channel variable x matches the horizontal final value i (S26, YES), it is subsequently determined whether the vertical channel variable y matches the vertical final value k. (S28). If they do not match (S28, NO), the vertical channel variable y
After "1" is added to (S29), the process is restarted from S21. Accordingly, the scanning of the ultrasonic pulse signals in the horizontal direction X by the ultrasonic transducers 65a, ..., 66a that are adjacent to each other in the four directions is sequentially repeated in the vertical direction Y, whereby the ultrasonic pulse signals in the horizontal direction X and the vertical direction Y are obtained. Scanning of the calcaneus is performed two-dimensionally.

【0052】次に、鉛直チャンネル変数yが鉛直最終値
kに一致した場合には(S28,YES)、二次元的な
走査が完了したことになるため、全てのチャンネル(x
−1,y−1)(x,y−1)(x−1,y)(x,
y)に対応するFFTデータおよび超音波伝播速度がR
AM34のバッファ領域に記憶された状態となってい
る。そして、これらの超音波伝播速度が所定量毎に区分
されることによって、図4(b)に示すように、踵骨5
0の骨の強度に対応する等高線状の二次元分布データが
作成されることになる(S30)。
Next, when the vertical channel variable y matches the vertical final value k (S28, YES), it means that the two-dimensional scanning is completed, and therefore all channels (x
-1, y-1) (x, y-1) (x-1, y) (x,
The FFT data corresponding to y) and the ultrasonic propagation velocity are R
It is in a state of being stored in the buffer area of the AM 34. Then, by dividing these ultrasonic propagation velocities by a predetermined amount, as shown in FIG.
Contour-shaped two-dimensional distribution data corresponding to a bone strength of 0 is created (S30).

【0053】この後、二次元分布データ中の等高線の中
心領域が最適測定ポイント53として算出され(S3
1)、この最適測定ポイント53に対応するチャンネル
(x−1,y−1)(x,y−1)(x−1,y)
(x,y)のFFTデータおよび超音波伝播速度がRA
M34から読み出されることになる。そして、ROM3
7に予め記憶された比較用FFTデータからFFTデー
タが減算されることによって、超音波減衰係数が求めら
れた後、この超音波減衰係数と超音波伝播速度とを基に
して骨の強度データが算出されることになる(S3
2)。
After that, the central area of the contour line in the two-dimensional distribution data is calculated as the optimum measurement point 53 (S3).
1), the channel (x-1, y-1) (x, y-1) (x-1, y) corresponding to this optimum measurement point 53
FFT data of (x, y) and ultrasonic propagation velocity are RA
It will be read from M34. And ROM3
The ultrasonic attenuation coefficient is obtained by subtracting the FFT data from the comparative FFT data stored in advance in FIG. 7, and then the bone strength data is obtained based on the ultrasonic attenuation coefficient and the ultrasonic propagation velocity. Will be calculated (S3
2).

【0054】これにより、本第2実施形態においては、
移送機構17が不要になっているため、短時間の走査で
最適測定ポイントを求めることができるようになってい
ると共に、磨耗等による機械的な誤差および故障が少な
いものになっている。さらに、走査により得たデータを
最適測定ポイントと骨の強度データとの算出に用いてい
るため、測定効率が高いものになっている。尚、本第2
実施形態においては、4チャンネル単位で超音波パルス
信号を走査するようになっているが、これに限定される
ことはない。
As a result, in the second embodiment,
Since the transfer mechanism 17 is not required, the optimum measurement point can be obtained by scanning in a short time, and mechanical error and failure due to wear or the like are reduced. Further, since the data obtained by scanning is used to calculate the optimum measurement point and the bone strength data, the measurement efficiency is high. In addition, this second
In the embodiment, the ultrasonic pulse signal is scanned in units of four channels, but the present invention is not limited to this.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明は、被検
体を透過させながら超音波信号を送受信することによっ
て、前記被検体の骨を測定する超音波式骨測定装置にお
いて、前記被検体を介して対向配置された送信用超音波
振動子と受信用超音波振動子とを有し、これら振動子に
より超音波信号を送受信しながら少なくとも線状の検出
領域を前記超音波信号で走査可能な送受信手段と、前記
送受信手段により走査された前記検出領域における超音
波信号を基に、前記被検体の骨分布データを求めて出力
可能な骨分布データ検出手段とを有している構成であ
る。これにより、骨分布データ検出手段により表示され
た骨分布データを表示またはプリントアウトして出力す
れば、そのデータの輪郭の中央部から骨の最適測定ポイ
ントを容易に求めることができる。従って、操作者によ
って個人差が生じることなく骨の最適測定ポイントを正
確に求めることができ、その測定ポイントに超音波信号
を再度送信して測定するので、骨を正確に測定すること
ができるという効果を奏する。
As described above, according to the invention of claim 1, in the ultrasonic bone measuring device for measuring the bone of the subject by transmitting and receiving the ultrasonic signal while transmitting the subject, It has an ultrasonic transducer for transmission and an ultrasonic transducer for reception which are arranged opposite to each other via a sample, and scans at least a linear detection region with the ultrasonic signal while transmitting and receiving ultrasonic signals by these transducers. And a bone distribution data detecting means capable of obtaining and outputting bone distribution data of the subject based on the ultrasonic signal in the detection region scanned by the transmitting and receiving means. is there. Thus, if the bone distribution data displayed by the bone distribution data detecting means is displayed or printed out and output, the optimum measurement point of the bone can be easily obtained from the central portion of the contour of the data. Therefore, the operator can accurately find the optimum measurement point of the bone without causing individual differences, and the ultrasonic signal is transmitted again to the measurement point for measurement, so that the bone can be accurately measured. Produce an effect.

【0056】請求項2の発明は、前記送受信手段は、請
求項1記載の超音波式骨測定装置であって、前記送信用
超音波振動子と前記受信用超音波振動子とが対向するよ
うに取り付けられた保持アームと、前記保持アームを移
動させる保持アーム移動手段と、前記検出領域を超音波
信号で走査させるように前記保持アーム移動手段を制御
する走査制御手段とを有している構成である。これによ
り、送信用超音波振動子および受信用超音波振動子の対
向状態を維持しながら移動させる動作を簡単な構成によ
り確実に行うことができるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, the transmitting / receiving means is the ultrasonic bone measuring device according to the first aspect, wherein the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer face each other. And a holding arm moving means for moving the holding arm, and a scanning control means for controlling the holding arm moving means so as to scan the detection area with an ultrasonic signal. Is. As a result, it is possible to reliably perform the operation of moving the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer while maintaining the facing state with a simple configuration.

【0057】請求項3の発明は、請求項1記載の超音波
式骨測定装置であって、前記送受信手段は、前記送信用
超音波振動子が前記検出領域に対応するように複数配置
された送信用超音波振動子アレイ手段と、前記受信用超
音波振動子が前記検出領域に対応するように複数配置さ
れた受信用超音波振動子アレイ手段とを有している構成
である。これにより、送信用超音波振動子および受信用
超音波振動子が複数配置されることによって、両振動子
を移動させる機構を不要にして装置寿命を長くすること
ができるという効果を奏する。
A third aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring device according to the first aspect, wherein a plurality of the transmitting / receiving means are arranged so that the transmitting ultrasonic transducers correspond to the detection regions. The ultrasonic wave transducer array means includes a transmitting ultrasonic wave transducer array means, and a plurality of receiving ultrasonic wave transducer array elements are arranged so as to correspond to the detection area. As a result, by arranging a plurality of transmitting ultrasonic transducers and receiving ultrasonic transducers, it is possible to extend the life of the apparatus without the need for a mechanism for moving both transducers.

【0058】請求項4の発明は、請求項1記載の超音波
式骨測定装置であって、前記送受信手段は、前記送信用
超音波振動子および前記受信用超音波振動子の一方の振
動子が前記検出領域に対応するように複数配置された超
音波振動子アレイとされており、所定数の超音波振動子
が順次選択駆動され、前記送信用超音波振動子および前
記受信用超音波振動子の他方の振動子が前記超音波振動
子アレイに対向して配置され、前記一方の選択された超
音波振動子に対向する所定数の超音波振動子が順次選択
駆動される構成である。これにより、両振動子をアレイ
とする場合よりも、安価に構成することができるという
効果を奏する。
The invention of claim 4 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to claim 1, wherein the transmitting / receiving means is one of the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer. Is a plurality of ultrasonic transducer arrays arranged so as to correspond to the detection region, a predetermined number of ultrasonic transducers are sequentially driven, and the ultrasonic transducer for transmission and the ultrasonic transducer for reception are vibrated. The other transducer of the child is arranged so as to face the ultrasonic transducer array, and a predetermined number of ultrasonic transducers that face the one selected ultrasonic transducer are sequentially selected and driven. As a result, there is an effect that the cost can be reduced compared to the case where both transducers are used as an array.

【0059】請求項5の発明は、請求項1ないし4のい
ずれかに記載の超音波式骨測定装置であって、前記骨分
布データ検出手段は、前記骨分布データを所定量毎に区
切ることにより等高線状に表示する等高線表示手段を有
している構成である。これにより、等高線で区切られた
領域を視認することにより最適測定ポイントを容易に決
定することができるという効果を奏する。
The invention of claim 5 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the bone distribution data detecting means divides the bone distribution data into predetermined amounts. Is a structure having a contour line display means for displaying in a contour line shape. As a result, it is possible to easily determine the optimum measurement point by visually recognizing the area divided by the contour lines.

【0060】請求項6の発明は、請求項5記載の超音波
式骨測定装置であって、前記等高線表示手段により表示
された等高線の中心領域を最適測定ポイントとして決定
する第1測定ポイント決定手段を有している構成であ
る。これにより、第1測定ポイント決定手段が最適測定
ポイントを決定するため、個人差のない安定した最適測
定ポイントの決定が可能になるという効果を奏する。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to claim 5, wherein the first measurement point determining means determines the central area of the contour line displayed by the contour line display means as the optimum measurement point. It is a structure having. As a result, the first measurement point determining means determines the optimum measurement point, and thus it is possible to stably determine the optimum measurement point without individual differences.

【0061】請求項7の発明は、請求項1ないし4のい
ずれかに記載の超音波式骨測定装置であって、前記骨分
布データ検出手段は、前記骨分布データから被検体の骨
の輪郭を表示する輪郭表示手段を有している構成であ
る。これにより、輪郭を視認して中心点を求めることに
より最適測定ポイントを容易に決定することができると
いう効果を奏する。
A seventh aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the bone distribution data detecting means uses the bone distribution data to outline the bone of the subject. This is a configuration having a contour display means for displaying. As a result, it is possible to easily determine the optimum measurement point by visually recognizing the contour and obtaining the center point.

【0062】請求項8の発明は、請求項7記載の超音波
式骨測定装置であって、前記輪郭分布表示手段により表
示された輪郭の中心位置を最適測定ポイントとして決定
する第2測定ポイント決定手段を有している構成であ
る。これにより、第2測定ポイント決定手段が最適測定
ポイントを決定するため、個人差のない安定した最適測
定ポイントの決定が可能になるという効果を奏する。
The invention according to claim 8 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to claim 7, wherein a second measurement point is determined to determine the center position of the contour displayed by the contour distribution display means as an optimum measurement point. It is a structure having means. As a result, the second measurement point determination means determines the optimum measurement point, and thus it is possible to stably determine the optimum measurement point without individual differences.

【0063】請求項9の発明は、請求項1ないし8記載
の超音波式骨測定装置であって、踵骨の骨測定に用いら
れる構成である。これにより、被検体の個人差が大きな
踵骨に対して常に最適な測定ポイントを確実且つ容易に
求めることができ、骨を正確に測定することができると
いう効果を奏する。
The invention of claim 9 is the ultrasonic bone measuring apparatus according to any one of claims 1 to 8, which is used for bone measurement of the calcaneus. As a result, it is possible to always reliably and easily find the optimum measurement point for the calcaneus having a large individual difference among the subjects, and it is possible to accurately measure the bone.

【0064】請求項10の発明は、送信用超音波振動子
から送信した超音波信号を被検体に透過させて受信用超
音波振動子により受信し、これら送受信された超音波信
号から求めた超音波伝播速度、超音波減衰係数または超
音波減衰量のいずれか或いは組み合わせにより前記被検
体の骨を測定する超音波式骨測定方法であって、前記被
検体を含む少なくも線状の検出領域を、前記送信用超音
波振動子および受信用超音波振動子により送受信される
超音波信号で走査し、前記検出領域における超音波信号
に基づいて被検体の最適測定ポイントを求め、該最適測
定ポイントで超音波信号を再度送受信することにより被
検体の骨の強度を求める構成である。これにより、例え
ば送信用超音波振動子および受信用超音波振動子を例え
ば水平方向および鉛直方向に移動させることによって、
被検体を含む少なくも線状の検出領域を走査し、それに
より、骨分布データを得て最適測定ポイントを求めるこ
とができる。従って、足の大きさや骨格形状の相違に拘
わらず常に最適な測定ポイントを確実且つ容易に求める
ことができ、骨の強度を正確に測定することができると
いう効果を奏する。
According to the tenth aspect of the invention, the ultrasonic signal transmitted from the transmitting ultrasonic transducer is transmitted to the subject and received by the receiving ultrasonic transducer, and the ultrasonic signal obtained from these transmitted and received ultrasonic signals is transmitted. An ultrasonic bone measurement method for measuring the bone of the subject by either or a combination of a sound wave propagation velocity, an ultrasonic attenuation coefficient or an ultrasonic attenuation amount, wherein at least a linear detection region including the subject is detected. , Scanning with ultrasonic signals transmitted and received by the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer, obtaining an optimum measurement point of the subject based on the ultrasonic signal in the detection region, at the optimum measurement point In this configuration, the strength of the bone of the subject is obtained by transmitting and receiving the ultrasonic signal again. Thereby, for example, by moving the ultrasonic transducer for transmission and the ultrasonic transducer for reception in the horizontal direction and the vertical direction,
It is possible to scan at least a linear detection region including the subject, thereby obtaining bone distribution data and determining an optimum measurement point. Therefore, regardless of the size of the foot or the difference in the skeleton shape, the optimum measurement point can always be reliably and easily obtained, and the strength of the bone can be accurately measured.

【0065】ここで、検出領域を走査して最適測定ポイ
ントを求める方法としては、送受信用の一対の超音波振
動子を測定対象の骨を含む所定線上に一次元または二次
元に走査することによって、一次元または二次元のデー
タを獲得し、これらデータを基にして骨の輪郭の求めた
後、対向する両側のエッジを求め、両エッジの中央部を
最適測定ポイントとする方法がある。また、他の方法と
しては、一次元または二次元に配した送受信用の超音波
振動子のアレイを順次切り換えて超音波信号を電子的に
走査し、上記と同様に一次元または二次元のデータを得
ることにより最適測定ポイントを求める方法がある。
Here, as a method of scanning the detection region to obtain the optimum measurement point, a pair of ultrasonic transducers for transmission and reception are scanned one-dimensionally or two-dimensionally on a predetermined line including the bone to be measured. There is a method in which one-dimensional or two-dimensional data is acquired, the contour of the bone is obtained based on these data, then the opposite edges are obtained, and the central portion of both edges is set as the optimum measurement point. As another method, one-dimensional or two-dimensional data is electronically scanned by sequentially switching the array of one-dimensional or two-dimensionally arranged ultrasonic transducers for transmission and reception and ultrasonically scanning the ultrasonic signals. There is a method of obtaining the optimum measurement point by obtaining

【0066】請求項11の発明は、被検体を透過させる
ように超音波信号を送受信することによって、前記被検
体の骨を測定する超音波式骨測定装置において、前記被
検体を介して対向配置され超音波信号を送信する送波器
と超音波信号を受信する受波器とを有し、これら送波器
及び受波器を使って前記被検体の互いに異る複数の部分
を透過させるように超音波信号を送受信する送受信手段
と、該送受信手段の出力信号に基づいて踵骨の外縁を検
出する外縁検出手段と、該外縁検出手段の出力信号に基
づいて最適測定ポイントを求める測定ポイント決定手段
とで構成される構成である。これにより、踵骨の外縁を
基にして最適測定ポイントを求めるため、踵骨の状態が
被検体の個人差により大きく変化しても、被検体の個人
差に応じた最適測定ポイントでもって骨を正確に測定す
ることができるという効果を奏する。
According to a tenth aspect of the present invention, in an ultrasonic bone measuring device for measuring bone of the subject by transmitting and receiving an ultrasonic signal so as to penetrate the subject, the ultrasonic bone measuring device is arranged opposite to the subject. And a wave receiver for receiving the ultrasonic signal. The wave transmitter and the wave receiver are used to transmit different parts of the subject. A transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic signals, an outer edge detecting means for detecting an outer edge of the calcaneus based on an output signal of the transmitting and receiving means, and a measuring point determination for obtaining an optimum measuring point based on an output signal of the outer edge detecting means And a means. As a result, since the optimum measurement point is obtained based on the outer edge of the calcaneus, even if the condition of the calcaneus greatly changes due to individual differences in the subject, the bone is measured at the optimum measurement point according to the individual difference in the subject. An effect that it can measure accurately is produced.

【0067】請求項12の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記送受信手段が、前記送
波器の送波面と前記受波器の受波面とが対向するように
取り付けられた保持アームと、前記保持アームをX軸方
向及びY軸方向に移動させる保持アーム移動手段とで構
成される構成である。これにより、送波器の送波面と受
波器の受波面との対向状態を維持しながら移動させる動
作を簡単な構成により確実に行うことができるという効
果を奏する。
According to a twelfth aspect of the invention, there is provided the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the transmitting / receiving means has a wave-transmitting surface of the wave transmitter and a wave-receiving surface of the wave receiver facing each other. And a holding arm moving means for moving the holding arm in the X-axis direction and the Y-axis direction. As a result, there is an effect that the operation of moving the wave transmitting surface of the wave transmitter and the wave receiving surface of the wave receiver while maintaining the opposed state can be reliably performed with a simple configuration.

【0068】請求項13の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記送波器が複数の超音波
振動子が配列される如く構成され、前記受波器が複数の
超音波振動子が配列される如く構成される構成である。
これにより、複数の超音波振動子からなる送波器および
受波器でもって踵骨の外縁を求めるため、これらの送波
器および受波器を移動させる機構が不要となって装置寿
命を長くすることができるという効果を奏する。
According to a thirteenth aspect of the invention, there is provided the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the wave transmitter is configured so that a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and the wave receiver has a plurality of waves. The ultrasonic transducers are arranged so as to be arranged.
As a result, since the outer edge of the calcaneus is obtained by the wave transmitter and the wave receiver composed of a plurality of ultrasonic transducers, the mechanism for moving these wave transmitters and wave receivers becomes unnecessary, and the life of the device is prolonged. There is an effect that can be done.

【0069】請求項14の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記最適測定ポイント決定
手段が、踵骨の外縁に対してほぼ中心位置を最適測定ポ
イントとして決定する構成である。これにより、簡単な
計算処理により最適測定ポイントを求めることができる
という効果を奏する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ultrasonic bone measuring device according to the eleventh aspect, the optimum measuring point determining means determines a substantially central position with respect to the outer edge of the calcaneus as the optimum measuring point. It is a composition. As a result, it is possible to obtain the optimum measurement point by a simple calculation process.

【0070】請求項15の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記外縁検出手段が二次元
的な踵骨の外縁を検出する構成である。これにより、二
次元的に得られた踵骨の外縁を基にして最適測定ポイン
トを求めることによって、より信頼性の高い最適測定ポ
イントを得ることができるという効果を奏する。
A fifteenth aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the outer edge detecting means detects a two-dimensional outer edge of the calcaneus. As a result, by obtaining the optimum measurement point based on the outer edge of the calcaneus obtained two-dimensionally, it is possible to obtain the more reliable optimum measurement point.

【0071】請求項16の発明は、請求項11記載の超
音波式骨測定装置であって、前記外縁検出手段が一次元
的な踵骨の外縁を検出する構成である。これにより、一
次元的な踵骨の外縁を基にして最適測定ポイントを求め
ることによって、短時間で最適測定ポイントを得ること
ができるという効果を奏する。
The sixteenth aspect of the present invention is the ultrasonic bone measuring apparatus according to the eleventh aspect, wherein the outer edge detecting means detects the one-dimensional outer edge of the calcaneus. Thus, the optimum measurement point can be obtained in a short time by obtaining the optimum measurement point based on the one-dimensional outer edge of the calcaneus.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る超音波式骨測定装
置の概略を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an ultrasonic bone measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同上装置の電気制御系のブロック構成図であ
る。
FIG. 2 is a block configuration diagram of an electric control system of the same apparatus.

【図3】同上装置の信号処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing signal processing of the above apparatus.

【図4】同上装置による骨の一測定方法を説明するため
の図で、(a)は踵骨の説明図、(b)は同上装置によ
り得られた二次元分布データを示す図である。
4A and 4B are diagrams for explaining one bone measuring method by the same apparatus, FIG. 4A is an explanatory view of a calcaneus, and FIG. 4B is a diagram showing two-dimensional distribution data obtained by the same apparatus.

【図5】同上装置による骨の他の測定方法を説明するた
めの図で、(a)は踵骨に対する超音波信号の走査方向
を示す説明図、(b)は同測定方法により得られた一次
元分布データを示す図である。
5A and 5B are diagrams for explaining another bone measuring method using the same device, FIG. 5A is an explanatory diagram showing a scanning direction of an ultrasonic signal with respect to a calcaneus, and FIG. 5B is obtained by the same measuring method. It is a figure which shows one-dimensional distribution data.

【図6】本発明の第2実施形態に係る超音波式骨測定装
置の概略を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an ultrasonic bone measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】同上装置の電気制御系のブロック構成図であ
る。
FIG. 7 is a block configuration diagram of an electric control system of the same apparatus.

【図8】同上装置の信号処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing the signal processing of the above apparatus.

【図9】超音波振動子アレイの各振動子のチャンネルを
示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing channels of each transducer of the ultrasonic transducer array.

【図10】従来の超音波式骨測定装置における測定部を
示し、(a)は平面図、(b)は縦断面図である。
10A and 10B show a measuring unit in a conventional ultrasonic bone measuring device, FIG. 10A is a plan view, and FIG. 10B is a longitudinal sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 送信用超音波振動子 14 受信用超音波振動子 17 振動子移送機構 18 保持アーム 20 水平移送用送りねじ 21 鉛直移送用送りねじ 24 水平移送用ステッピングモータ 27 鉛直移送用ステッピングモータ 40 演算回路部 43 走査制御部 47 二次元分布データ作成部 53 最適測定ポイント 61 壁面部材 62 膜部材 63 水 65 送信用超音波振動子アレイ 66 受信用超音波振動子アレイ 67 マルチプレクサ部 68 デマルチプレクサ部 69 加算部 13 ultrasonic transducer for transmission 14 ultrasonic transducer for reception 17 transducer transfer mechanism 18 holding arm 20 feed screw for horizontal transfer 21 feed screw for vertical transfer 24 stepping motor for horizontal transfer 27 vertical stepping motor 40 arithmetic circuit unit 43 Scanning control unit 47 Two-dimensional distribution data creation unit 53 Optimal measurement point 61 Wall surface member 62 Membrane member 63 Water 65 Ultrasonic transducer array for transmission 66 Ultrasonic transducer array for reception 67 Multiplexer unit 68 Demultiplexer unit 69 Addition unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳山 浩三 兵庫県西宮市芦原町9番52号 古野電気株 式会社内 (72)発明者 信長 一彦 兵庫県西宮市芦原町9番52号 古野電気株 式会社内 (72)発明者 平岡 康 兵庫県西宮市芦原町9番52号 古野電気株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kozo Tokuyama 9-52 Ashihara-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Furuno Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Nobunaga 9-52 Ashihara-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Furuno Electric Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Yasushi Hiraoka 9-52 Ashihara-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Prefecture Furuno Electric Co. Inside the company

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体を透過させながら超音波信号を送
受信することによって、前記被検体の骨を測定する超音
波式骨測定装置において、 前記被検体を介して対向配置された送信用超音波振動子
と受信用超音波振動子とを有し、これら振動子により超
音波信号を送受信しながら少なくとも線状の検出領域を
前記超音波信号で走査可能な送受信手段と、 前記送受信手段により走査された前記検出領域における
超音波信号を基に、前記被検体の骨分布データを求めて
出力可能な骨分布データ検出手段とを有していることを
特徴とする超音波式骨測定装置。
1. An ultrasonic bone measuring apparatus for measuring the bone of the subject by transmitting and receiving an ultrasonic signal while transmitting the subject, wherein ultrasonic waves for transmission are arranged opposite to each other through the subject. A transmitter / receiver having an oscillator and a receiving ultrasonic oscillator, capable of scanning at least a linear detection region with the ultrasonic signal while transmitting and receiving the ultrasonic signal by the oscillator, and the transmitter / receiver to scan. An ultrasonic bone measuring device comprising: a bone distribution data detecting unit capable of obtaining and outputting bone distribution data of the subject based on the ultrasonic signal in the detection region.
【請求項2】 前記送受信手段は、 前記送信用超音波振動子と前記受信用超音波振動子とが
対向するように取り付けられた保持アームと、 前記保持アームを移動させる保持アーム移動手段と、 前記検出領域を超音波信号で走査させるように前記保持
アーム移動手段を制御する走査制御手段とを有している
ことを特徴とする請求項1記載の超音波式骨測定装置。
2. The transmitting / receiving means, a holding arm attached so that the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer face each other, holding arm moving means for moving the holding arm, The ultrasonic bone measuring device according to claim 1, further comprising a scanning control unit that controls the holding arm moving unit so as to scan the detection region with an ultrasonic signal.
【請求項3】 前記送受信手段は、 前記送信用超音波振動子が前記検出領域に対応するよう
に複数配置された送信用超音波振動子アレイ手段と、 前記受信用超音波振動子が前記検出領域に対応するよう
に複数配置された受信用超音波振動子アレイ手段とを有
していることを特徴とする請求項1記載の超音波式骨測
定装置。
3. The transmitting / receiving unit includes a transmitting ultrasonic transducer array unit in which a plurality of transmitting ultrasonic transducers are arranged so as to correspond to the detection area, and the receiving ultrasonic transducer detects the detecting ultrasonic transducer. The ultrasonic bone measuring device according to claim 1, further comprising a plurality of ultrasonic transducer array arrays for reception arranged corresponding to the regions.
【請求項4】 前記送受信手段は、 前記送信用超音波振動子および前記受信用超音波振動子
の一方の振動子が前記検出領域に対応するように複数配
置された超音波振動子アレイとされており、所定数の超
音波振動子が順次選択駆動され、 前記送信用超音波振動子および前記受信用超音波振動子
の他方の振動子が前記超音波振動子アレイに対向して配
置され、前記一方の選択された超音波振動子に対向する
所定数の超音波振動子が順次選択駆動されることを特徴
とする請求項1記載の超音波式骨測定装置。
4. The transmission / reception means is an ultrasonic transducer array in which a plurality of transducers of the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer are arranged so as to correspond to the detection region. The predetermined number of ultrasonic transducers are sequentially driven, and the other transducer of the transmitting ultrasonic transducer and the receiving ultrasonic transducer is arranged to face the ultrasonic transducer array, The ultrasonic bone measuring apparatus according to claim 1, wherein a predetermined number of ultrasonic transducers facing the one selected ultrasonic transducer are sequentially driven.
【請求項5】 前記骨分布データ検出手段は、 前記骨分布データを所定量毎に区切ることにより等高線
状に表示する等高線表示手段を有していることを特徴と
する請求項1ないし4のいずれかに記載の超音波式骨測
定装置。
5. The bone distribution data detecting means includes contour line displaying means for displaying the bone distribution data in contour lines by dividing the bone distribution data into predetermined amounts. The ultrasonic bone measuring device according to claim 1.
【請求項6】 請求項5記載の超音波式骨測定装置であ
って、 前記等高線表示手段により表示された等高線の中心領域
を最適測定ポイントとして決定する第1測定ポイント決
定手段を有していることを特徴とする超音波式骨測定装
置。
6. The ultrasonic bone measuring device according to claim 5, further comprising a first measuring point determining means for determining a center region of the contour displayed by the contour displaying means as an optimum measuring point. An ultrasonic bone measuring device characterized by the above.
【請求項7】 前記骨分布データ検出手段は、 前記骨分布データから被検体の骨の輪郭を表示する輪郭
表示手段を有していることを特徴とする請求項1ないし
4のいずれかに記載の超音波式骨測定装置。
7. The bone distribution data detecting means includes a contour display means for displaying a contour of a bone of a subject from the bone distribution data. Ultrasonic bone measuring device.
【請求項8】 請求項7記載の超音波式骨測定装置であ
って、 前記輪郭分布表示手段により表示された輪郭の中心位置
を最適測定ポイントとして決定する第2測定ポイント決
定手段を有していることを特徴とする超音波式骨測定装
置。
8. The ultrasonic bone measuring device according to claim 7, further comprising second measuring point determining means for determining a center position of the contour displayed by the contour distribution displaying means as an optimum measuring point. An ultrasonic bone measuring device characterized in that
【請求項9】 踵骨の骨測定に用いられることを特徴と
する請求項1ないし8のいずれかに記載の超音波式骨測
定装置。
9. The ultrasonic bone measuring device according to claim 1, which is used for bone measurement of a calcaneus.
【請求項10】 送信用超音波振動子から送信した超音
波信号を被検体に透過させて受信用超音波振動子により
受信し、これら送受信された超音波信号から求めた超音
波伝播速度、超音波減衰係数および超音波減衰量のいず
れか或いは組み合わせにより前記被検体の骨を測定する
超音波式骨測定方法であって、 前記被検体を含む少なくも線状の検出領域を、前記送信
用超音波振動子および受信用超音波振動子により送受信
される超音波信号で走査し、 前記検出領域における超音波信号に基づいて被検体の最
適測定ポイントを求め、 該最適測定ポイントで超音波信号を再度送受信すること
により被検体の骨の強度を求めることを特徴とする超音
波式骨測定方法。
10. The ultrasonic wave velocity transmitted from the ultrasonic transducer for transmission is transmitted through a subject and received by the ultrasonic transducer for reception, and the ultrasonic wave propagation velocity and ultrasonic wave obtained from these transmitted and received ultrasonic signals. An ultrasonic bone measuring method for measuring the bone of the subject by any or a combination of a sound wave attenuation coefficient and an ultrasonic attenuation amount, wherein at least a linear detection region including the subject, The ultrasonic signal transmitted and received by the ultrasonic transducer and the ultrasonic transducer for reception is scanned, the optimum measurement point of the subject is determined based on the ultrasonic signal in the detection region, and the ultrasonic signal is again measured at the optimum measurement point. An ultrasonic bone measuring method, characterized in that the bone strength of a subject is obtained by transmitting and receiving.
【請求項11】 被検体を透過させるように超音波信号
を送受信することによって、前記被検体の骨を測定する
超音波式骨測定装置において、 前記被検体を介して対向配置され超音波信号を送信する
送波器と超音波信号を受信する受波器とを有し、これら
送波器及び受波器を使って前記被検体の互いに異る複数
の部分を透過させるように超音波信号を送受信する送受
信手段と、 該送受信手段の出力信号に基づいて踵骨の外縁を検出す
る外縁検出手段と、 該外縁検出手段の出力信号に基づいて最適測定ポイント
を求める測定ポイント決定手段とで構成されることを特
徴とする超音波式骨測定装置。
11. An ultrasonic bone measuring device for measuring the bone of the subject by transmitting and receiving an ultrasonic signal so as to pass through the subject, comprising: It has a wave transmitter for transmitting and a wave receiver for receiving an ultrasonic wave signal, and uses the wave transmitter and wave receiver to transmit the ultrasonic wave signal so as to pass through a plurality of different parts of the subject. It comprises a transmitting / receiving means for transmitting / receiving, an outer edge detecting means for detecting an outer edge of the calcaneus based on an output signal of the transmitting / receiving means, and a measuring point determining means for obtaining an optimum measuring point based on an output signal of the outer edge detecting means. An ultrasonic bone measuring device characterized by the following.
【請求項12】 前記送受信手段が、 前記送波器の送波面と前記受波器の受波面とが対向する
ように取り付けられた保持アームと、 前記保持アームをX軸方向及びY軸方向に移動させる保
持アーム移動手段とで構成されることを特徴とする請求
項11記載の超音波式骨測定装置。
12. A holding arm attached to the transmitting / receiving means such that a wave transmitting surface of the wave transmitter and a wave receiving surface of the wave receiver face each other, and the holding arm in the X-axis direction and the Y-axis direction. The ultrasonic bone measuring device according to claim 11, which is configured by a holding arm moving means for moving the holding arm moving means.
【請求項13】 前記送波器が複数の超音波振動子が配
列される如く構成され、前記受波器が複数の超音波振動
子が配列される如く構成されることを特徴とする請求項
11記載の超音波式骨測定装置。
13. The wave transmitter is configured so that a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and the wave receiver is configured so that a plurality of ultrasonic transducers are arranged. 11. The ultrasonic bone measuring device according to 11.
【請求項14】 前記最適測定ポイント決定手段が、踵
骨の外縁に対してほぼ中心位置を最適測定ポイントとし
て決定することを特徴とする請求項11記載の超音波式
骨測定装置。
14. The ultrasonic bone measuring apparatus according to claim 11, wherein the optimum measuring point determining means determines a substantially central position with respect to the outer edge of the calcaneus as an optimum measuring point.
【請求項15】 前記外縁検出手段が二次元的な踵骨の
外縁を検出することを特徴とする請求項11記載の超音
波式骨測定装置。
15. The ultrasonic bone measuring device according to claim 11, wherein the outer edge detecting means detects a two-dimensional outer edge of the calcaneus.
【請求項16】 前記外縁検出手段が一次元的な踵骨の
外縁を検出することを特徴とする請求項11記載の超音
波式骨測定装置。
16. The ultrasonic bone measuring device according to claim 11, wherein the outer edge detecting means detects a one-dimensional outer edge of the calcaneus.
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