JPH11128181A - 骨強度評価方法 - Google Patents
骨強度評価方法Info
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- JPH11128181A JPH11128181A JP30183997A JP30183997A JPH11128181A JP H11128181 A JPH11128181 A JP H11128181A JP 30183997 A JP30183997 A JP 30183997A JP 30183997 A JP30183997 A JP 30183997A JP H11128181 A JPH11128181 A JP H11128181A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 身体の骨強度を簡便かつ正確に評価する骨強
度評価方法を提供する。 【解決手段】 骨の固有振動数を衝撃を与えて測定する
ことよりなる骨強度評価方法であって、測定対象となる
骨は、前腕の尺骨であり、測定の際に、肘を45〜90
°の角度に曲げ、長さが、尺骨の肘側先端部から4c
m、幅が、3.5cmの領域を打骨することにより衝撃
を与え、尺骨手首側茎状突起部にセンサーをあてて周波
数を検出する骨強度評価方法。
度評価方法を提供する。 【解決手段】 骨の固有振動数を衝撃を与えて測定する
ことよりなる骨強度評価方法であって、測定対象となる
骨は、前腕の尺骨であり、測定の際に、肘を45〜90
°の角度に曲げ、長さが、尺骨の肘側先端部から4c
m、幅が、3.5cmの領域を打骨することにより衝撃
を与え、尺骨手首側茎状突起部にセンサーをあてて周波
数を検出する骨強度評価方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、身体の骨強度を簡
便かつ正確に評価する骨強度評価方法に関する。
便かつ正確に評価する骨強度評価方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、骨中のカルシウムが不足すると
骨折が起こりやすくなり、骨そしょう症の原因となると
言われている。骨そしょう症の診断・予防や啓蒙の目的
で、腕、踵、肋骨等の部分的な骨の骨密度をはじめとす
る骨強度を測定することが、近年、広く行われるように
なった。
骨折が起こりやすくなり、骨そしょう症の原因となると
言われている。骨そしょう症の診断・予防や啓蒙の目的
で、腕、踵、肋骨等の部分的な骨の骨密度をはじめとす
る骨強度を測定することが、近年、広く行われるように
なった。
【0003】骨強度を測定するめたの簡便な方法として
は、打骨等により骨に衝撃を加え、その固有振動数を測
定する方法がある。例えば、信学技報、TECHNIC
ALREPORT OF IEICE、MBE92−5
1(1992−09)には、ハンマーによるインパルス
衝撃波を骨に与え、その固有振動数fと、骨の長さIと
から、 E/ρ=αf2 I2 (E:ヤング率、ρ:骨密度、
α:定数) の式により、「E/ρ」、すなわち、「ヤング率/骨密
度」を求めることより骨の硬さの評価を行っている。
は、打骨等により骨に衝撃を加え、その固有振動数を測
定する方法がある。例えば、信学技報、TECHNIC
ALREPORT OF IEICE、MBE92−5
1(1992−09)には、ハンマーによるインパルス
衝撃波を骨に与え、その固有振動数fと、骨の長さIと
から、 E/ρ=αf2 I2 (E:ヤング率、ρ:骨密度、
α:定数) の式により、「E/ρ」、すなわち、「ヤング率/骨密
度」を求めることより骨の硬さの評価を行っている。
【0004】しかしながら、骨の固有振動数を利用した
骨強度評価方法は、DEXA法や超音波法といった他の
骨強度評価方法との相関があまりよくなかった。また、
その再現性はDEXA法に比べて悪く、標準偏差を平均
値で割った100分率であるCV値が、DEXA方は2
%程度であるのに対して、打骨式では15%程度であっ
た。特開平8−294492号公報には、アームを用い
て腕の角度を一定に保つことにより再現性を高めたとす
る骨に衝撃を与えるための装置が開示されているが、こ
のような装置を用いても、CV値は10%以上であり、
再現性に優れているとは言えなかった。
骨強度評価方法は、DEXA法や超音波法といった他の
骨強度評価方法との相関があまりよくなかった。また、
その再現性はDEXA法に比べて悪く、標準偏差を平均
値で割った100分率であるCV値が、DEXA方は2
%程度であるのに対して、打骨式では15%程度であっ
た。特開平8−294492号公報には、アームを用い
て腕の角度を一定に保つことにより再現性を高めたとす
る骨に衝撃を与えるための装置が開示されているが、こ
のような装置を用いても、CV値は10%以上であり、
再現性に優れているとは言えなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、身体の骨強度を簡便かつ正確に評価する骨強度評価
方法を提供することを目的とする。
み、身体の骨強度を簡便かつ正確に評価する骨強度評価
方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、骨の固有振動
数を衝撃を与えて測定することよりなる骨強度評価方法
であって、測定対象となる骨は、前腕の尺骨であり、測
定の際に、肘を45〜90°の角度に曲げ、長さが、尺
骨の肘側先端部から4cm、幅が、3.5cmの領域を
打骨することにより衝撃を与え、尺骨手首側茎状突起部
にセンサーをあてて周波数を検出する骨強度評価方法で
ある。
数を衝撃を与えて測定することよりなる骨強度評価方法
であって、測定対象となる骨は、前腕の尺骨であり、測
定の際に、肘を45〜90°の角度に曲げ、長さが、尺
骨の肘側先端部から4cm、幅が、3.5cmの領域を
打骨することにより衝撃を与え、尺骨手首側茎状突起部
にセンサーをあてて周波数を検出する骨強度評価方法で
ある。
【0007】本発明においては、前腕の尺骨に衝撃を与
え、上記尺骨の固有振動数を測定することにより骨強度
を評価する。本発明においては、図1に示すように、測
定を、肘を45〜90°の角度に曲げて行う。好ましく
は、60〜85°である。また、長さが、上記尺骨の肘
側先端部から4cm、幅が、3.5cmの領域に打撃を
与える。
え、上記尺骨の固有振動数を測定することにより骨強度
を評価する。本発明においては、図1に示すように、測
定を、肘を45〜90°の角度に曲げて行う。好ましく
は、60〜85°である。また、長さが、上記尺骨の肘
側先端部から4cm、幅が、3.5cmの領域に打撃を
与える。
【0008】また、本発明においては、測定を、骨手首
側茎状突起を下に向けた状態で行うことが好ましい。こ
のようにすることにより、より再現性が向上する。本発
明によれば、再現性よく、尺骨の固有振動数を測定する
ことができるため、正確な骨強度を簡便に測定すること
ができる。
側茎状突起を下に向けた状態で行うことが好ましい。こ
のようにすることにより、より再現性が向上する。本発
明によれば、再現性よく、尺骨の固有振動数を測定する
ことができるため、正確な骨強度を簡便に測定すること
ができる。
【0009】本発明2は、骨の固有振動数を衝撃を与え
て測定することよりなる骨強度評価方法であって、測定
対象となる骨は、前腕の尺骨であり、尺骨の固有振動数
f、手首の周囲の長さm1 、尺骨の肘側先端部からの長
さIを用いて、 E/ρ=k1 ×f2 ×I2 /(m1 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×I2 /(m1 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行う骨強度評価方法である。
て測定することよりなる骨強度評価方法であって、測定
対象となる骨は、前腕の尺骨であり、尺骨の固有振動数
f、手首の周囲の長さm1 、尺骨の肘側先端部からの長
さIを用いて、 E/ρ=k1 ×f2 ×I2 /(m1 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×I2 /(m1 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行う骨強度評価方法である。
【0010】本発明2においては、上記尺骨の肘側先端
部からの長さIは、図2に示すように、尺骨の肘側先端
部から尺骨の手首側先端部までの長さI1 、尺骨の肘側
先端部から手の中指の第3関節先端部までの長さI2 、
尺骨の肘側先端部から手の中指の第2関節先端部までの
長さI3 、尺骨の肘側先端部から手の中指の第1関節先
端部までの長さI4 、及び、尺骨の肘側先端部から手の
中指の先端部までの長さI5 のいずれであってもよい。
部からの長さIは、図2に示すように、尺骨の肘側先端
部から尺骨の手首側先端部までの長さI1 、尺骨の肘側
先端部から手の中指の第3関節先端部までの長さI2 、
尺骨の肘側先端部から手の中指の第2関節先端部までの
長さI3 、尺骨の肘側先端部から手の中指の第1関節先
端部までの長さI4 、及び、尺骨の肘側先端部から手の
中指の先端部までの長さI5 のいずれであってもよい。
【0011】本発明2は、従来法とは異なり、尺骨の固
有振動数を測定する際に、手首の周囲の長さも用いて評
価を行う。このため、本発明2の骨強度評価方法は、標
準法であるDEXA法との相関に優れており、かつ、数
値の乖離も従来法よりも少ないものである。
有振動数を測定する際に、手首の周囲の長さも用いて評
価を行う。このため、本発明2の骨強度評価方法は、標
準法であるDEXA法との相関に優れており、かつ、数
値の乖離も従来法よりも少ないものである。
【0012】本発明3は、骨の固有振動数を衝撃を与え
て測定することよりなる骨強度評価方法であって、測定
対象となる骨は、足の脛骨であり、脛骨の固有振動数
f、足首の周囲の長さm2 、脛骨の膝側先端部からの長
さJを用いて、 E/ρ=k1 ×f2 ×J2 /(m2 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×J2 /(m2 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行う骨強度評価方法である。
て測定することよりなる骨強度評価方法であって、測定
対象となる骨は、足の脛骨であり、脛骨の固有振動数
f、足首の周囲の長さm2 、脛骨の膝側先端部からの長
さJを用いて、 E/ρ=k1 ×f2 ×J2 /(m2 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×J2 /(m2 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行う骨強度評価方法である。
【0013】本発明3においては、上記脛骨の膝側先端
部からの長さJは、図3に示すように、脛骨の膝側先端
部から足首側先端部までの長さJ1 、及び、脛骨の膝側
先端部から踵までの長さJ2 のいずれであってもよい。
部からの長さJは、図3に示すように、脛骨の膝側先端
部から足首側先端部までの長さJ1 、及び、脛骨の膝側
先端部から踵までの長さJ2 のいずれであってもよい。
【0014】本発明3は、従来法とは異なり、脛骨の固
有振動数を測定する際に、足首の周囲の長さも用いて評
価を行う。このため、本発明3の骨強度評価方法は、標
準法であるDEXA法との相関に優れており、かつ、数
値の乖離も従来法よりも少ないものである。
有振動数を測定する際に、足首の周囲の長さも用いて評
価を行う。このため、本発明3の骨強度評価方法は、標
準法であるDEXA法との相関に優れており、かつ、数
値の乖離も従来法よりも少ないものである。
【0015】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0016】実施例1 打骨式骨強度評価装置「骨年齢計」(積水化学工業社
製)のRS232C端子とノート型パソコンとをケーブ
ルで接続した。パソコンで、衝撃信号を周波数に変換す
るフーリエ変換ソフト(リージェック社製)を立ち上
げ、測定周波数を表示できるようにしておいた。この測
定台の上に腕を載せ、打骨する際に、肘を60°に曲
げ、尺骨の肘側先端から、4cm、幅3.5cmの領域
を叩けるようにハンマーの位置を調整した。次に、付属
のセンサーを取り外し、尺骨手首側茎状突起にあてた。
最後に尺骨手首側茎状突起を下に向け、尺骨の固有振動
数を10回測定した。結果を表1に示した。
製)のRS232C端子とノート型パソコンとをケーブ
ルで接続した。パソコンで、衝撃信号を周波数に変換す
るフーリエ変換ソフト(リージェック社製)を立ち上
げ、測定周波数を表示できるようにしておいた。この測
定台の上に腕を載せ、打骨する際に、肘を60°に曲
げ、尺骨の肘側先端から、4cm、幅3.5cmの領域
を叩けるようにハンマーの位置を調整した。次に、付属
のセンサーを取り外し、尺骨手首側茎状突起にあてた。
最後に尺骨手首側茎状突起を下に向け、尺骨の固有振動
数を10回測定した。結果を表1に示した。
【0017】比較例1 「骨強度モニターAD−6321」(エーアンドディ社
製)を用い、腕を30°に曲げて、測定台の上に置き、
実施例1と同一人について尺骨の固有振動数を10回測
定した。結果を表1に示した。
製)を用い、腕を30°に曲げて、測定台の上に置き、
実施例1と同一人について尺骨の固有振動数を10回測
定した。結果を表1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】実施例2 打骨式骨強度評価装置「骨年齢計」(積水化学工業社
製)のRS232C端子からRS232CでパソコンN
EC9821AS(日本電気社製)につなぎ、高速フー
リエ変換ソフト(リージェック社製)をパソコン上で起
動させた。これにより、骨年齢計で得られた打骨時の衝
撃信号を高速フーリエ変換し、周波数に変換し、尺骨の
固有振動数を測定した。
製)のRS232C端子からRS232CでパソコンN
EC9821AS(日本電気社製)につなぎ、高速フー
リエ変換ソフト(リージェック社製)をパソコン上で起
動させた。これにより、骨年齢計で得られた打骨時の衝
撃信号を高速フーリエ変換し、周波数に変換し、尺骨の
固有振動数を測定した。
【0020】表2に示した測定データを用いて、下記式
により骨密度ρを計算した。なお、表2及び下記式中の
I1 、I2 、I3 、I4 、I5 、m1 及びfは、それぞ
れ以下の値である。 I1 :尺骨の肘側先端部から尺骨の手首側先端部までの
長さ I2 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第3関節先端部
までの長さ I3 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第2関節先端部
までの長さ I4 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第1関節先端部
までの長さ I5 :尺骨の肘側先端部から手の中指の先端部までの長
さ m1 :手首の周囲の長さm1 f:測定された固有振動数
により骨密度ρを計算した。なお、表2及び下記式中の
I1 、I2 、I3 、I4 、I5 、m1 及びfは、それぞ
れ以下の値である。 I1 :尺骨の肘側先端部から尺骨の手首側先端部までの
長さ I2 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第3関節先端部
までの長さ I3 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第2関節先端部
までの長さ I4 :尺骨の肘側先端部から手の中指の第1関節先端部
までの長さ I5 :尺骨の肘側先端部から手の中指の先端部までの長
さ m1 :手首の周囲の長さm1 f:測定された固有振動数
【0021】 I1 を用いた式:ρ=0.000261(fI1 /m)0.25 I2 を用いた式:ρ=0.000141(fI2 /m)0.25 I3 を用いた式:ρ=0.000113(fI3 /m)0.25 I4 を用いた式:ρ=0.000102(fI4 /m)0.25 I5 を用いた式:ρ=0.0000604(fI5 /m)0.25
【0022】比較例2 従来法として、表2に示した測定データを用いて、下記
式により骨密度ρを計算した。 従来法による式:ρ=0.00016(fI)
式により骨密度ρを計算した。 従来法による式:ρ=0.00016(fI)
【0023】実施例2及び比較例2により計算された骨
密度ρを表3に示した。また、標準法であるDEXAと
して「DTX−200」(東洋メディック社製)を用い
て測定した骨密度ρも表3に示した。また、実施例2及
び比較例2により計算された骨密度ρと、標準法による
骨密度ρとの相関も表3に示した。
密度ρを表3に示した。また、標準法であるDEXAと
して「DTX−200」(東洋メディック社製)を用い
て測定した骨密度ρも表3に示した。また、実施例2及
び比較例2により計算された骨密度ρと、標準法による
骨密度ρとの相関も表3に示した。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】実施例3 実施例2と同様にして脛骨の固有振動数を測定した。表
4に示した測定データを用いて、下記式によりE/ρ
(ヤング率/骨密度)を計算した。なお、表4及び下記
式中のJ1 、J2 、m2 及びfは、それぞれ以下の値で
ある。 J1 :脛骨の膝側先端部から足首側先端部までの長さ J2 :脛骨の膝側先端部から踵までの長さ m2 :足首の周囲の長さm1 f:測定された固有振動数
4に示した測定データを用いて、下記式によりE/ρ
(ヤング率/骨密度)を計算した。なお、表4及び下記
式中のJ1 、J2 、m2 及びfは、それぞれ以下の値で
ある。 J1 :脛骨の膝側先端部から足首側先端部までの長さ J2 :脛骨の膝側先端部から踵までの長さ m2 :足首の周囲の長さm1 f:測定された固有振動数
【0027】 J1 を用いた式:E/ρ=0.00112(fJ1 /m)2 J2 を用いた式:E/ρ=0.00085(fJ2 /m)2
【0028】比較例3 従来法として、BONE OBSERVER(セノー社
製)を用いて、E/ρを測定した。
製)を用いて、E/ρを測定した。
【0029】実施例3及び比較例3により計算されたE
/ρを表5に示した。また、標準法として超音波骨密度
測定装置「UXA−300」(アロカ社製)を用いて測
定したE/ρも表5に示した。また、実施例3及び比較
例3により計算されたE/ρと、標準法による骨密度ρ
との相関も表5に示した。
/ρを表5に示した。また、標準法として超音波骨密度
測定装置「UXA−300」(アロカ社製)を用いて測
定したE/ρも表5に示した。また、実施例3及び比較
例3により計算されたE/ρと、標準法による骨密度ρ
との相関も表5に示した。
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】
【発明の効果】本発明の骨強度評価方法は、上述の構成
からなるので、身体の骨強度を簡便かつ正確に評価する
ことができる。
からなるので、身体の骨強度を簡便かつ正確に評価する
ことができる。
【図1】本発明1の骨強度評価方法を説明するための概
念図である。
念図である。
【図2】本発明2の骨強度評価方法を説明するための概
念図である。
念図である。
【図3】本発明3の骨強度評価方法を説明するための概
念図である。
念図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 骨の固有振動数を衝撃を与えて測定する
ことよりなる骨強度評価方法であって、測定対象となる
骨は、前腕の尺骨であり、測定の際に、肘を45〜90
°の角度に曲げ、長さが、尺骨の肘側先端部から4c
m、幅が、3.5cmの領域を打骨することにより衝撃
を与え、尺骨手首側茎状突起部にセンサーをあてて周波
数を検出することを特徴とする骨強度評価方法。 - 【請求項2】 骨の固有振動数を衝撃を与えて測定する
ことよりなる骨強度評価方法であって、測定対象となる
骨は、前腕の尺骨であり、尺骨の固有振動数f、手首の
周囲の長さm1 、尺骨の肘側先端部からの長さIを用い
て、 E/ρ=k1 ×f2 ×I2 /(m1 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×I2 /(m1 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行うことを特徴とする骨強度評価方法。 - 【請求項3】 尺骨の肘側先端部からの長さIは、尺骨
の肘側先端部から尺骨の手首側先端部までの長さI1 で
ある請求項2記載の骨強度評価方法。 - 【請求項4】 尺骨の肘側先端部からの長さIは、尺骨
の肘側先端部から手の中指の第3関節先端部までの長さ
I2 である請求項2記載の骨強度評価方法。 - 【請求項5】 尺骨の肘側先端部からの長さIは、尺骨
の肘側先端部から手の中指の第2関節先端部までの長さ
I3 である請求項2記載の骨強度評価方法。 - 【請求項6】 尺骨の肘側先端部からの長さIは、尺骨
の肘側先端部から手の中指の第1関節先端部までの長さ
I4 である請求項2記載の骨強度評価方法。 - 【請求項7】 尺骨の肘側先端部からの長さIは、尺骨
の肘側先端部から手の中指の先端部までの長さI5 であ
る請求項2記載の骨強度評価方法。 - 【請求項8】 骨の固有振動数を衝撃を与えて測定する
ことよりなる骨強度評価方法であって、測定対象となる
骨は、足の脛骨であり、脛骨の固有振動数f、足首の周
囲の長さm2 、脛骨の膝側先端部からの長さJを用い
て、 E/ρ=k1 ×f2 ×J2 /(m2 )2 、又は、 ρ=〔k2 ×f2 ×J2 /(m2 )2 〕a (式中、Eはヤング率を表す。k1 、k2 、aは、実定
数を表す。ρは、密度を表す。)の項を含む式により評
価を行うことを特徴とする骨強度評価方法。 - 【請求項9】 脛骨の膝側先端部からの長さJは、脛骨
の膝側先端部から足首側先端部までの長さJ1 である請
求項8記載の骨強度評価方法。 - 【請求項10】 脛骨の膝側先端部からの長さJは、脛
骨の膝側先端部から踵までの長さJ2 である請求項8記
載の骨強度評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30183997A JPH11128181A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 骨強度評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30183997A JPH11128181A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 骨強度評価方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11128181A true JPH11128181A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=17901788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30183997A Pending JPH11128181A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 骨強度評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11128181A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002310945A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Univ Nihon | 物質硬さ測定装置、生体組織硬さ測定装置、記録媒体 |
JP2008539884A (ja) * | 2005-05-05 | 2008-11-20 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 骨折リスクを査定するための方法および器具 |
WO2009054281A1 (ja) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Aloka Co., Ltd. | 骨測定装置および骨画像処理方法 |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP30183997A patent/JPH11128181A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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