骨强度诊断装置及骨强度诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种骨强度诊断装置及骨强度诊断方法。目的在于：提供一种能够准确地诊断骨强度的骨强度诊断装置及骨强度诊断方法。纵方向超声波发送接收器及横方向超声波发送接收器从规定角度向胫骨的骨表面辐射超声波，使在骨表面分别产生在胫骨的长轴方向及与长轴方向正交的方向上传播的表面波，并且，分别接收从表面波向软组织一侧泄漏的泄漏波。音速计算器根据超声波的路径长度的差与传播时间的差，来计算横方向及纵方向的表面波音速。第一指标计算器使用横方向的表面波音速，来计算评价骨密度的第一指标。第二指标计算器使用纵方向及横方向的表面波音速，来计算评价骨的定向性的第二指标。第三指标计算器测量皮质骨厚度，来计算评价骨强度的第三指标。骨诊断器使用第一指标、第二指标和第三指标中的至少一个指标来诊断骨强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用超声波来诊断骨强度的骨强度诊断装置及骨强度诊 断方法。
技术介绍
至今为止，作为诊断骨强度的装置，具有利用X线来精密地测量骨密度的诊断装置，但却存在有装置规模较大，被放射线照射的问题。于是，作为不产生此问题的无创性(non—invasive)骨强度诊断装置， 使用了对超声波进行利用的装置(例如，参照专利文献1)。在这样的诊断 装置中，从相对于骨表面倾斜规定角度的方向从超声波的送波设备辐射超 声波，来在骨表面产生表面波。然后，例如，通过能够相对该超声波的送 波设备移动的超声波接收设备，接收从表面波泄漏的泄漏波，根据辐射超 声波到泄漏波被接收为止的传播时间和传播距离，来测量表面波的音速。 在这样的装置中，使桡骨、胫骨及指骨这样的长管状骨为测量部位，并且， 对沿着这些长管状骨的长轴方向传播的表面波的音速迸行测量。 一般来 说，被测量的表面波的音速越快，诊断为骨强度越高。.专利文献1:日本特表2005 — 510283号公报。但是，本案专利技术者们发现了即使被测量的表面波的音速较快，有时也 会发生实际的骨密度较低这样的情况，与此相反，即使被测量的表面波的 音速较慢，有时也会发生实际的骨密度较高这样的情况，长管状骨的长轴 方向的表面波的音速与骨密度不太相关的事实。因此，基于长管状骨的长 轴方向的表面波的音速，难以准确地评价骨强度。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于提供一种能够更准确地诊断骨强度的骨强 度诊断装置及骨强度诊断方法。6本专利技术的目的还在于能够通过使用超声波、X线诊断装置、计算机 .断层扫描装置等，从生体外测量皮质骨厚度，并使用超声波测量各 轴方向的音速，来从皮质骨厚度观测骨量，从圆周或直径方向音速观测 骨密度，且使用长轴方向的音速观测骨定向性，提供一种与现有技术相比， 能够从更多的角度来诊断骨强度的。本案的骨强度诊断装置是利用超声波来诊断骨强度的骨强度诊断装 置，其特征在于，包括音速测量器，向骨表面辐射超声波，测量在上述 骨表面中，沿着与该骨的长轴方向交叉的第一方向进行传播的超声波的音 速；第一指标计算器，使用由上述音速测量器所测量出的上述第一方向的 音速，来计算与骨密度有关的第一指标；以及骨诊断器，根据由上述第一 指标计算器所算出的上述第一指标来诊断骨强度。一般认为在骨表面传播的超声波(表面波)的音速会受到骨密度、骨 的定向性等骨特性的影响。骨具有羟磷灰石结晶和骨胶原纤维规则性排列的结构。长管状骨的羟磷灰石(HAp)结晶的c轴具有沿着长轴方向排列 的被称为1轴定向的HAp结晶的定向性。纤维状的骨胶原的走向(定向 性)与该HAp结晶的c轴方向几乎相同。可以认为由于长轴方向的表面 波的音速大幅度地受到长轴方向的骨的定向性(HAp)结晶的定向性和骨 胶原纤维的定向性)和骨密度两方面的影响，因此不能根据长轴方向的音 速准确地把握骨密度。另一方面，可以认为作为与长轴方向交叉的方向的 第一方向的表面波的音速受到骨的定向性的影响较小，与骨密度密切相 关。所以，第一指标计算器能够根据第一方向的音速，来计算与骨密度有 关的第一指标。并且，由于骨诊断器根据该第一指标来诊断骨强度，因此 与根据长轴方向的音速诊断骨强度时相比，能够更准确地诊断骨强度。本案的骨强度诊断装置的特征在于，上述音速测量器还测量沿着与上 述骨的长轴方向平行的第二方向进行传播的超声波的音速；该骨强度诊断 装置还包括第二指标计算器，该第二指标计算器使用由上述音速测量器所 测量出的上述第二方向的音速和上述第一方向的音速，来计算与骨的定向 性有关的第二指标；上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标和 与骨的定向性有关的上述第二指标这两个指标，来诊断骨强度。第二方向的音速大幅度地受到骨的定向性和骨密度的影响，第一方向的音速受到骨的定向性的影响较小，受到骨密度的影响较大。因此，第二 指标计算器能够根据第二方向的音速和第一方向的音速，来计算与骨的定 向性有关的第二指标。并且，由于骨诊断器通过使用与骨密度有关的上述 第一指标和与骨的定向性有关的上述第二指标这两个指标，来诊断骨强 度，因此与仅使用第一指标来进行诊断时相比，能够更准确地诊断骨强度。 本案的骨强度诊断装置的特征在于，上述第一方向是与上述骨的长轴 方向正交的方向。与长轴方向正交的方向的表面波音速受到骨定向性的影响较小。所 以，能够通过使用与长轴方向正交的方向的表面波音速，来准确地诊断骨 强度。本案的骨强度诊断装置的特征在于，上述音速测量器，还测量上述骨的皮质骨厚度；该骨强度诊断装置还包括第三指标计算器，该第三指标计算器使用由上述音速测量器所测量出的上述皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第三指标；上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标和与 骨强度有关的上述第三指标这两个指标，或者使用与骨密度有关的上述第 一指标、与骨的定向性有关的上述第二指标和与骨强度有关的上述第三指 标中的至少一个指标，来诊断骨强度。在现在的骨质疏松症诊断中， 一般标准使用Dual X — ray Absorptiometry (以下，DXA)来测定骨矿物密度(Bone Mineral Density, 以下，BMDDXA)，作为骨强度的标准指标的BMDDXA受到皮质骨厚度 (骨量)的影响大于皮质骨骨密度的影响。第三指标计算器根据用超声波 所测量出的骨的皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第三指标。并且，由 于骨诊断器不仅使用与骨密度有关的第一指标、与骨的定向性有关的上述 第二指标，还使用与骨强度有关的第三指标，来诊断骨强度，因此与仅使 用第一指标时，或者仅使用第一指标和第二指标来进行诊断时相比，能够 更准确地诊断骨强度。本案的骨强度诊断装置的特征在于，上述音速测量器使超声波大约垂 直地辐射到骨表面，接收来自上述骨表面的第一反射波以及来自上述骨的 背面的第二反射波，并根据分别接收到上述第一反射波和上述第二反射波 的时间差，来计算上述骨厚度。当大约垂直于骨来发送超声波时，会产生在骨表面反射的第一反射波 和在骨内部传播且在骨背面反射的第二反射波。音速测定器在对于骨发送 了超声波之后，分别接收第一反射波和第二反射波。第二反射波相对于第 一反射波将迟延从骨表面到背面之间往返所需的那么多时间之后返回。 即，两个反射波的时间差相当于超声波从骨表面到骨背面之间往返所需的 时间。因此，音速测定器能够根据第一反射波和第二反射波的接收时间的 差，来计算骨的厚度。本案的骨强度诊断装置的特征在于，使用上述接收到第一反射波和第 二反射波的时间差和在上述骨中传播的超声波的音速的假定值，来计算上 述骨厚度。能够根据在骨中厚度方向上传播的超声波的音速和接收到第一反射 波和第二反射波的时间差来计算骨厚度。虽然骨中的音速及骨厚度均因人 而异，但是骨中的音速的个人差所带来的不同与骨厚度的个人差所带来的 不同相比较小。故而，通过将骨中的音速设为一定值，来计算骨厚度，能 够简便地算出骨厚度。本案的骨强度诊断装置的特征在于，还包括第三指标计算器，该第三 指标计算器使用由皮质骨测量器所测量出的上述骨的皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第三指标；上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一 指标和与骨强度有关的上述第三指标这两个指标，来诊断骨强度。本案的骨强度诊断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨强度诊断装置，其利用超声波来诊断骨强度，　所述骨强度诊断装置的特征在于，包括：　音速测量器，其向骨表面辐射超声波，测量在上述骨表面中，沿着与该骨的长轴方向交叉的第一方向进行传播的超声波的音速；　第一指标计算器，其使用 由上述音速测量器所测量出的上述第一方向的音速，来计算与骨密度有关的第一指标；以及　骨诊断器，其根据由上述第一指标计算器所算出的上述第一指标来诊断骨强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-29 141555/20071、一种骨强度诊断装置，其利用超声波来诊断骨强度，所述骨强度诊断装置的特征在于，包括音速测量器，其向骨表面辐射超声波，测量在上述骨表面中，沿着与该骨的长轴方向交叉的第一方向进行传播的超声波的音速；第一指标计算器，其使用由上述音速测量器所测量出的上述第一方向的音速，来计算与骨密度有关的第一指标；以及骨诊断器，其根据由上述第一指标计算器所算出的上述第一指标来诊断骨强度。2、 根据权利要求1所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 上述音速测量器，还测量沿着与上述骨的长轴方向平行的第二方向进行传播的超声波的音速，该骨强度诊断装置还包括第二指标计算器，该第二指标计算器使用由 上述音速测量器所测量出的上述第二方向的音速和上述第一方向的音速， 来计算与骨的定向性有关的第二指标，上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标和与骨的定向性有 关的上述第二指标这两个指标，来诊断骨强度。3、根据权利要求1或2所述的骨强度诊断装置，其特征在于，上述第一方向是与上述骨的长轴方向正交的方向。4、 根据权利要求1 3中任一项所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 上述音速测量器，还测量上述骨的皮质骨厚度，该骨强度诊断装置还包括第三指标计算器，该第三指标计算器使用由 上述音速测量器所测量出的上述皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第三 指标，上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标和与骨强度有关的 上述第三指标这两个指标，来诊断骨强度。5、 根据权利要求1 3中任一项所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 上述音速测量器，还测量上述骨的皮质骨厚度，该骨强度诊断装置还包括第三指标计算器，该第三指标计算器使用由上述音速测量器所测量出的上述皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第三 指标，上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标、与骨的定向性有 关的上述第二指标和与骨强度有关的上述第三指标中的至少一个指标，来 诊断骨强度。6、 根据权利要求4或5所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 上述音速测量器，使超声波大约垂直地辐射到骨表面，接收来自上述骨表面的第一反射波以及来自上述骨的背面的第二反射波，并根据分别接 收到上述第一反射波和上述第二反射波的时间差，来计算上述骨厚度。7、 根据权利要求6所述的骨厚度测量装置，其特征在于， 使用上述接收到的时间差和在上述骨中进行传播的超声波的音速的假定值，来计算上述骨厚度。8、 根据权利要求1 3中任一项所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 该骨强度诊断装置还包括第三指标计算器，该第三指标计算器使用由皮质骨测量器所测量出的上述骨的皮质骨厚度，来计算与骨强度有关的第 二指标，上述骨诊断器，根据与骨密度有关的上述第一指标和与骨强度有关的 上述第三指标这两个指标，来诊断骨强度。9、 根据权利要求1 3中任一项所述的骨强度诊断装置，其特征在于， 该骨强度诊断装置还包括第三指标计算器，该第三指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：末利良一，小河慎二，鱼留笃，中野贵由，马越佑吉，
申请(专利权)人：古野电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]