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【発明の名称】 位置特定装置および超音波診断装置
【発明者】 【氏名】大塚 利樹
【要約】 【課題】骨の力学的特性の診断精度をより向上できる超音波診断装置を提供する。

【構成】超音波診断装置は、頸骨の加圧位置、および、プローブ貼着位置を特定する位置特定機構４０を備えている。位置特定機構４０は、伸縮自在の伸縮軸７０と、当該伸縮軸７０に交差する交差軸７２と、伸縮軸７０および交差軸７２を連結して略ひし形のリンク構造体を形成する四本のリンク軸７４と、頸骨の両端近傍に位置する特徴点に接触する接触体８２と、を備えている。そして、この位置特定機構４０の接触体８２を特徴点に接触させた際の交差軸７２と伸縮軸７０の交点が加圧位置として特定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧による対象骨の変形特性を測定するために少なくとも加圧位置を特定する位置特定装置であって、
対象骨の中心線に沿って配置される伸縮自在の伸縮軸と、
伸縮軸の両端位置に設けられた一対の接触体であって、対象骨の両端近傍において視認可能に存在する特徴点に当接する一対の接触体と、
伸縮軸と交差して設けられる交差軸と、
伸縮軸のほぼ全体および交差軸の少なくとも一部を対角線とするひし形のリンク構造を形成する四本のリンク軸を備えたリンク体であって、交差軸が伸縮軸の中心点を通るべく伸縮軸の伸縮に連動して交差軸を伸縮軸方向に移動させるリンク体と、
伸縮軸と交差軸との交点の体表への投影点を加圧位置として特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする位置特定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置特定装置であって、
特定手段は、さらに、加圧位置から一定距離、離れた位置に設定される超音波探触子の貼着位置も特定することを特徴とする位置特定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置特定装置であって、
特定手段は、
伸縮軸と交差軸との交点から体表方向に昇降自在の昇降体と、
昇降体の先端に設けられ、体表に接触することで当該体表にマークを付与するマーク付与手段と、
を備えることを特徴とする位置特定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の位置特定装置であって、
マークは、シールまたは印章であることを特徴とする位置特定装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の位置特定装置であって、
特定手段は、伸縮軸と交差軸との交点から体表に向かって光照射することにより加圧位置を特定する照射手段を備えることを特徴とする位置特定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の位置特定装置であって、
特定手段が、加圧点から一定距離、離れた位置に設定される超音波探触子の貼着位置も特定する場合において、
特定手段は、さらに、交点から前記一定距離、離れた位置において体表に向かって光照射することにより貼着位置を特定する第二照射手段を備えることを特徴とする位置特定装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の位置特定装置であって、さらに、
伸縮軸の両端から体表に向かって延び、伸縮軸および交差軸を体表から離れた位置にオフセットさせる一対のオフセット柱を備え、
接触体は、オフセット柱の先端に接続されていることを特徴とする位置特定装置。
【請求項８】
対象骨を加圧するとともに当該対象骨に超音波を送受して、加圧による対象骨の変形特性を取得する超音波診断装置であって、
少なくとも対象骨の加圧する位置を加圧位置として特定する位置特定手段と、
位置特定手段により特定された加圧位置を加圧する加圧手段と、
加圧手段から一定距離、離れた位置に貼着される超音波探触子と、
超音波探触子での超音波送受により得られたエコー信号に基づいて、加圧前後での対象骨の変化を演算する演算手段と、
を備え、
位置特定手段は、
対象骨の中心線に沿って配置される伸縮自在の伸縮軸と、
伸縮軸の両端位置に設けられた一対の接触体であって、対象骨の両端近傍において視認可能に存在する特徴点に当接する一対の接触体と、
伸縮軸と交差して設けられる交差軸と、
伸縮軸のほぼ全体および交差軸の少なくとも一部を対角線とするひし形のリンク構造を形成する四本のリンク軸を備えたリンク体であって、交差軸が伸縮軸の中心点を通るべく伸縮軸の伸縮に連動して交差軸を伸縮軸方向に移動させるリンク体と、
伸縮軸と交差軸との交点の体表への投影点を加圧位置として特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象骨を加圧するとともに当該対象骨に超音波を送受して、加圧による対象骨の変形特性を取得する超音波診断装置、および、この対象骨の変形特性取得に際して少なくとも加圧位置を特定する位置特定装置および超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨粗鬆症などの骨代謝疾患の診断や易骨折性の判定、また、骨折治療後の骨癒合を定量的に診断するために、骨の力学的特性について簡便、かつ、定量的な診断方法が望まれている。現在、強度や弾性などを含む骨の力学的特性の診断は、Ｘ線写真に大きく依存している。しかし、Ｘ線写真では骨強度を定量的に診断することは困難であるばかりでなく、Ｘ線照射による被検者への侵襲性も問題となっている。
【０００３】
そこで、近年では、超音波を利用して骨の力学的特性を評価することが提案されている。例えば、特許文献１には、骨に荷重を負荷した際の骨の形状変化を超音波を利用して測定し、その測定結果に基づいて骨の力学的特性を診断する技術が開示されている。かかる技術を用いれば、簡便に骨の強度等を診断できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９８２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この特許文献１では、骨の一部を加圧した際の撓み量で骨の強度を評価している。この撓み量は、加圧する位置によって大きく異なってくるため、診断の際には、予め規定された位置、例えば、頚骨を診断する際には当該頚骨の中心位置を正確に加圧する必要がある。従来、この加圧位置は、手動で距離測定するなどして特定されていた。しかし、手動での位置特定は、ユーザにとって煩雑であった。また、手動での位置特定は、位置精度が低く、結果として、診断結果の精度低下の原因にもなった。
【０００６】
そこで、本発明では、骨の力学的特性の診断精度をより向上でき得る超音波診断装置、および、当該超音波診断装置に用いられる位置特定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の位置特定装置は、加圧による対象骨の変形特性を測定するために少なくとも加圧位置を特定する位置特定装置であって、対象骨の中心線に沿って配置される伸縮自在の伸縮軸と、伸縮軸の両端位置に設けられた一対の接触体であって、対象骨の両端近傍において視認可能に存在する特徴点に当接する一対の接触体と、伸縮軸と交差して設けられる交差軸と、伸縮軸のほぼ全体および交差軸の少なくとも一部を対角線とするひし形のリンク構造を形成する四本のリンク軸を備えたリンク体であって、交差軸が伸縮軸の中心点を通るべく伸縮軸の伸縮に連動して交差軸を伸縮軸方向に移動させるリンク体と、伸縮軸と交差軸との交点の体表への投影点を加圧位置として特定する特定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
好適な態様では、特定手段は、さらに、加圧位置から一定距離、離れた位置に設定される超音波探触子の貼着位置も特定する。
【０００９】
他の好適な態様では、特定手段は、伸縮軸と交差軸との交点から体表方向に昇降自在の昇降体と、昇降体の先端に設けられ、体表に接触することで当該体表にマークを付与するマーク付与手段と、を備える。この場合は、マークは、シールまたは印章であることが望ましい。
【００１０】
他の好適な態様では、特定手段は、伸縮軸と交差軸との交点から体表に向かって光照射することにより加圧位置を特定する照射手段を備える。この場合、特定手段が、加圧点から一定距離、離れた位置に設定される超音波探触子の貼着位置も特定する場合において、特定手段は、さらに、交点から前記一定距離、離れた位置において体表に向かって光照射することにより貼着位置を特定する第二照射手段を備えることが望ましい。また、さらに、伸縮軸の両端から体表に向かって延び、伸縮軸および交差軸を体表から離れた位置にオフセットさせる一対のオフセット柱を備え、接触体は、オフセット柱の先端に接続されていることが望ましい。
【００１１】
他の本発明である超音波診断装置は、対象骨を加圧するとともに当該対象骨に超音波を送受して、加圧による対象骨の変形特性を取得する超音波診断装置であって、少なくとも対象骨の加圧する位置を加圧位置として特定する位置特定手段と、位置特定手段により特定された加圧位置を加圧する加圧手段と、加圧手段から一定距離、離れた位置に貼着される超音波探触子と、超音波探触子での超音波送受により得られたエコー信号に基づいて、加圧前後での対象骨の変化を演算する演算手段と、を備え、位置特定手段は、対象骨の中心線に沿って配置される伸縮自在の伸縮軸と、伸縮軸の両端位置に設けられた一対の接触体であって、対象骨の両端近傍において視認可能に存在する特徴点に当接する一対の接触体と、伸縮軸と交差して設けられる交差軸と、伸縮軸のほぼ全体および交差軸の少なくとも一部を対角線とするひし形のリンク構造を形成する四本のリンク軸を備えたリンク体であって、交差軸が伸縮軸の中心点を通るべく伸縮軸の伸縮に連動して交差軸を伸縮軸方向に移動させるリンク体と、伸縮軸と交差軸との交点の体表への投影点を加圧位置として特定する特定手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対象骨の両端近傍に位置する特徴点に接触体を接触させるべく伸縮軸を伸縮させれば、自動的に加圧位置が特定できる。そのため、手動で位置特定していた従来に比べて、簡易に、かつ、正確に加圧位置を特定できる。その結果、骨の力学的特性の診断精度をより向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である超音波診断装置１０の構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１０は、骨、特に、人の下肢１００にある頸骨１０４の力学的特性を診断する際に好適な構成となっている。
【００１４】
超音波診断装置１０のプローブ１４は被検者の体表１０２に当接して用いられる超音波探触子である。このプローブ１４は、被検者の体内に存在する対象骨１０４に向けて超音波ビームを形成する。本実施形態では、二つのプローブ１４が用いられる。
【００１５】
送受信部１６は、プローブ１４を制御して、断層面内において超音波ビームを電子走査する。プローブ１４がリニアプローブの場合、例えば１２０本の超音波ビームが次々に電子走査され、各超音波ビームごとにエコー信号が取得される。送受制御部１８は、操作パネル２０を介して入力されたユーザからの指示に応じて、適宜、送受信部１６を制御する。
【００１６】
送受信部１６で取得された複数のエコー信号は断層画像形成部２２に出力される。断層画像形成部２２は複数のエコー信号に基づいて骨の断層画像（Ｂモード画像）を形成する。また、送受信部１６で取得されたエコー信号は、エコートラッキング処理部２４にも出力される。エコートラッキング処理部２４は、各エコー信号から骨表面部を抽出してトラッキングする、いわゆるエコートラッキング処理を行う。エコートラッキング処理としては、例えば、特開２００１−３０９９１８号公報に詳述された技術が利用できる。エコートラッキング処理には、例えば３本のトラッキング用エコー信号が利用される。トラッキング用エコー信号は、断層画像形成に利用されるエコー信号（例えば１２０本のエコー信号）の中から選択されてもよく、あるいは、断層画像形成を中断して送信される３本のトラッキング専用のエコー信号が利用されてもよい。
【００１７】
図２は、３本のエコー信号による骨１０４の表面部のトラッキングの様子を説明するための図である。骨１０４に向けられた３本の超音波ビームの各々に対応する各エコー信号は、骨表面に対応する部分で大きな振幅（振幅極大部４４）を示す。エコートラッキング処理部２４は、この振幅極大部４４の位置（波形の取得時刻）に基づいて骨表面位置を特定している。なお、図２においてはエコートラッキング用エコー信号が３本の例を示したが、３本以外の複数本でも計測可能である。このエコートラッキング処理において、各エコー信号ごとに、つまり各超音波ビームごとにトラッキングされる表面ポイントがトラッキングポイント４６である。
【００１８】
補間ライン生成部２６（図１参照）は、これらトラッキングポイント４６を結ぶ補間ラインを生成する。つまり、複数のトラッキングポイント４６をスプライン補間や最小二乗補間などを利用して曲線補間することで補間ラインが生成される。ここで生成される補間ラインが、骨表面形状を示す曲線となる。この補間ラインは、エコートラッキング処理用のエコー信号の数を増やすことで、本来の骨の表面形状にさらに近づけることが可能になる。生成された補間ラインは、メモリ２８に一時記憶される。力学的特性演算部３０は、メモリ２８に一時記憶されている骨表面形状に関する情報などを参照して、骨の力学的特性値、具体的には撓み量などを演算する。
【００１９】
表示画像形成部３２は、診断結果としてディスプレイ３４に表示すべき画像を形成する。この表示画像形成部３２には、断層画像形成部２２で形成された断層画像や、力学的特性演算部３０で算出された力学的特性値（撓み量など）、後述する加圧機構３８により対象骨に付加された荷重値などが入力される。表示画像形成部３２は、入力された力学的特性値や荷重値をグラフ化した画像を、単独で、または、Ｂモード画像と合成して、表示画像としてディスプレイ３４に出力する。ユーザは、このディスプレイ３４に表示された対象骨の力学的特性に基づいて、折骨の癒合程度や強度などの評価を行う。
【００２０】
診断対象である頸骨１０４は、被検者の下肢１００に存在する骨であるが、この被検者の下肢１００は下肢支持機構３６により支持されている。この下肢支持機構３６は、診断時に下肢１００、ひいては、診断対象である頸骨１０４の位置ズレを防止する目的で下肢１００を支持、固定する機構である。
【００２１】
また、加圧機構３８は、頚骨１０４に超音波送受する際に、当該頚骨１０４を加圧する機構である。この加圧機構３８は、ユーザからの指示に応じて、指定された大きさの荷重を対象骨に付加する。付加された荷重の値は、既述したとおり表示画像形成部３２に出力され、ユーザに提示される。
【００２２】
図３は、この下肢支持機構３６および加圧機構３８の斜視図である。下肢支持機構３６は、下肢のうち膝近傍位置（以下「近位」という）が載置される近位固定台５２と、かかとが載置される遠位固定台５６を備えている。これらはいずれも、鋼等の強磁性材料からなる基台５０の上面に設けられている。近位固定台５２には、近位を受け入れるための断面略円弧状の溝５２ａが形成されている。また、この近位固定台５２には、当該溝５２ａに収容された近位（下肢）の動きを規制するためのベルト５４も設けられている。
【００２３】
遠位固定台５６は、かかとを受け入れるためのかかと収容部５７と、当該かかと収容部５７の位置を調整するための調整機構５８と、を備えている。かかと収容部５７には、人のかかとに対応した形状の凹部５７ａが形成されている。このかかと収容部５７は、ガイドレールや回転軸等で構成される調整機構５８により、その高さや角度が調整可能となっている。頸骨の力学的特性を診断する際には、下肢の内側面が上側になるように（親指が上側、小指が下側）になるように角度調節される。
【００２４】
下肢支持機構３６は、さらに、外果支持台６０および腓骨頭支持台６２も備えている。外果、および、腓骨頭は、対象骨である頸骨の両端近傍に位置する骨の部位である。外果および腓骨頭は、いずれも、大きく出っ張った部位であり、その位置が外部から視認可能な部位である。頸骨の力学的特性を行う際には、この外果および腓骨頭近傍を外果支持台６０および腓骨頭支持台６２で支持し、下肢支持の安定性を向上させている。この腓骨頭支持台６２および外果支持台６０は、磁石を備えており、磁力により基台５０に対して着脱自在となっている。そして、被検者の下肢形状に応じて、適宜、腓骨頭支持台６２および外果支持台６０の位置を適宜、変更できるようになっている。
【００２５】
加圧機構３８は、下肢支持機構３６で支持されている下肢の表面から頸骨を押圧する押圧軸６４を備えている。押圧軸６４は、上下方向に延びた軸であり、図示しないモータの駆動に応じて進退する。この押圧軸６４の進退量を調節することで頸骨への加圧量が調節される。この加圧機構３８は、適宜、その位置が可変となっており、被検者の下肢形状に応じて、加圧位置を変更できるようになっている。
【００２６】
再び、図１に戻り、超音波診断装置１０の構成を説明する。本実施形態の超音波診断装置１０は、さらに、位置特定機構４０を備えている。位置特定機構４０は、加圧機構３８により加圧する位置およびプローブ１４を貼着する位置を特定するための機構である。この位置特定機構４０の具体的構成を説明する前に、まず、加圧位置およびプローブ貼着位置について簡単に説明する。
【００２７】
頸骨１０４の力学的特性は、頸骨１０４を加圧した際の撓み量などに基づいて判断される。ここで、頸骨１０４の撓み量等は、付加される加圧量によって変動することもちろん、その加圧位置によっても大きく変化してくる。したがって、頸骨１０４の力学的特性を診断する際には、予め規定された位置を加圧する必要がある。本実施形態では、頸骨１０４の略中心位置を加圧位置としている。
【００２８】
ところで、当然ながら、頸骨１０４は、被検者の体内に存在しており、外部から視認することはできない。そのため、従来は、以下の手順で頸骨１０４の中心位置、すなわち、加圧位置を特定していた。
【００２９】
図４は、内側面を上側にして固定された下肢１００の概略上面図である。対象骨である頸骨１０４は、被検者の前後方向に幅広の略板状の骨である。加圧位置ＰＰを特定する際は、この頸骨１０４の位置を触診で確認したうえで、マジック等で当該頸骨１０４の中心線ＣＬを書く。続いて、腓骨頭および外果（正確には腓骨頭および外果に起因する出っ張り部分）を通り、中心線ＣＬに垂直な線ＰＬを書く。ここで、腓骨頭および外果は、頸骨１０４と略平行に延びる腓骨の両端部分である。この腓骨頭および外果は、外側に出っ張っているため、その位置は、外部から視認及び触診可能である。本実施形態では、この腓骨頭および外果の位置を頸骨の端部位置と仮定して加圧位置ＰＰを特定している。すなわち、腓骨頭および外果を通る垂線が得られれば、続いて、中心線ＣＬのうち二つの垂線ＰＬの中間の位置を加圧位置ＰＰとして特定する。さらに、この特定された加圧位置ＰＰから、中心線ＣＬにそって両側に所定距離（例えば、３ｃｍなど）離れた位置をプローブ貼着位置ＭＰとして特定する。
【００３０】
以上が、従来の加圧位置ＰＰおよびプローブ貼着位置ＭＰの特定手順である。以上の説明から明らかなとおり、この従来の位置特定手順では、診断者（例えば、医師など）が、各種線を書いたり、距離を測ったりする必要があり、煩雑であった。また、距離測定等を手動で行うため、その精度が低いという問題もあった。さらに、被検者の下肢に多数の線を書くことになり、被検者の外観等に悪影響を与えるという問題もあった。
【００３１】
本実施形態の位置特定機構４０は、これら従来の問題点を解消でき得る構成となっている。図５は、本実施形態の位置特定機構４０の斜視図である。
【００３２】
位置特定機構４０は、伸縮自在の伸縮軸７０と当該伸縮軸７０に交差する交差軸７２とを備えており、この二つの軸７０，７２が、四本のリンク軸７４で接続されている。伸縮軸７０は、対象骨である頸骨に沿って配置される軸である。伸縮軸７０は、頸骨の長さに応じて、伸縮可能となっている。具体的には、伸縮軸７０は、外管７６と、当該外管７６に挿入された内軸７８と、からなる二重管構造となっており、内軸７８は外管７６から進退自在となっている。この内軸７８には目盛りが付されており、検査者が伸縮量を容易に認識できるようになっている。伸縮軸７０の両端には基準ブロック８０が固着されている。この基準ブロック８０には、リンク軸７４、および、接触体８２が取り付けられている。
【００３３】
交差軸７２は、伸縮軸７０に直交して配された軸である。この交差軸７２は、後述するリンク軸７４によって、伸縮軸７０の伸縮に連動して伸縮軸方向（図５における矢印Ｘ方向）に移動するようになっている。そして、この移動により、常に、伸縮軸７０の中心点を通る位置に規制されている。交差軸７２には、リンク軸７４が取り付けられるスライダ８４が二つ挿通されている。各スライダ８４は、交差軸７２に沿って摺動可能となっている。
【００３４】
伸縮軸７０および交差軸７２は、四本のリンク軸７４により連結されている。四本のリンク軸７４は、全て同じ長さとなっている。各リンク軸７４は、その一端が基準ブロック８０に設けられた回転軸８６に、他端がスライダ８４に設けられた回転軸８８に挿通されており、各回転軸８６，８８を中心に回転可能となっている。その結果、四本のリンク軸７４は、図５に図示するように、伸縮軸７０のほぼ全体、および、交差軸７２の少なくとも一部を対角線とする、ひし形のリンク構造体を構成する。そして、伸縮により伸縮軸７０の長さが変更された場合、各リンク軸７４は、回転軸８６，８８を中心として回転することで伸縮軸７０および交差軸７２に対する傾斜角度が可変する。このリンク軸７４の回転、ひいては、伸縮軸７０および交差軸７２に対する傾斜角度の変更に伴い、交差軸７２が伸縮軸方向に移動する。ここで、ひし形の対角線は、常に、他の対角線の中心を通る。したがって、四本のリンク軸７４で構成されるひし形の対角線である交差軸７２は、当該ひし形の他の対角線である伸縮軸７０の中心点を常に通ることになる。つまり、この四本のリンク軸７４で構成されるひし形リンク構造により、交差軸７２は、常に、伸縮軸７０の中心を通るように規制されることが分かる。
【００３５】
この交差軸７２と伸縮軸７０の交差位置にはセンターブロック９０が設けられている。センターブロック９０は、交差軸７２および伸縮軸７０それぞれに対して摺動自在に設けられたブロックである。すなわち、センターブロック９０には、伸縮軸７０が挿通される第一軸孔と、交差軸７２が挿通される第二軸孔が形成されている。伸縮軸７０の伸縮に伴い交差軸７２が移動した場合には、このセンターブロック９０も、交差軸７２と伸縮軸７０との交点位置に位置するべく、摺動する。このセンターブロック９０には、昇降機構を介してマーキングユニット９６が取り付けられている。昇降機構は、マーキングユニット９６を昇降させる機構である。具体的には、昇降機構は、断面略ロ字形状のフレーム９２と、当該フレーム９２を上方向に付勢する付勢部材９４と、を備えている。フレーム９２の側壁は、センターブロック９０の側面に形成されたガイド溝にはめ込まれている。そして、フレーム９２は、当該ガイド溝に沿って上下方向に摺動可能となっている。なお、フレーム９２の側壁には、交差軸７２の挿通を許容する長孔も形成されている。このフレーム９２の底面には、マーキングユニット９６が固着されており、当該フレーム９２を付勢部材９４の付勢力に抗して下方向に押し付けると、マーキングユニット９６が下降する仕組みとなっている。
【００３６】
マーキングユニット９６は、被検者の体表に接触することで、当該体表にマークを付与するユニットである。付与されるマークの種類は、特に限定されないが、例えば、スタンプ（印章）や、シールなどを、マークとして用いることができる。
【００３７】
伸縮軸７０の両端に設けられた各基準ブロック８０には、さらに、接触体８２も設けられている。接触体８２は、対象骨である頚骨の両端近傍において視認および触診可能に存在する特徴点、具体的には、腓骨頭および外果に起因して生じる出っ張り部分に当接する部材である。各接触体８２は、互いに向かいあうように、換言すれば、二つで一つの円を形成するように配置された二つの半円体８３で構成される。各半円体８３は、略半円形状であり、その端部は伸縮軸７０と同軸上に設けられた回転軸８１に挿通されている。そして、各半円体８３は、回転軸８１を中心に回転することで開閉されるようになっている。加圧位置等を特定する際には、この二つの半円体８３で下肢を挟むとともに、当該半円体８３の一部を特徴点に接触させる。このとき、半円体８３は、特徴点を通り、かつ、伸縮軸７０に直交する垂線とみることができる。つまり、半円体８３は、従来の加圧位置特定手順における垂線ＰＬ（図４参照）に相当するといえる。
【００３８】
次に、この超音波診断装置１０を用いての頸骨の力学的特性診断の流れを説明する。頚骨の力学的特性を診断する場合には、まず、被検者の下肢を下肢支持機構３６で支持する（図３参照）。具体的には、被検者の下肢のうち、かかとをかかと収容部５７に、膝近傍（近位）を近位固定台５２にそれぞれ載置する。そして、かかと収容部５７の高さや角度を調整して、下肢の内側面を上向きにする。このとき、必要に応じて、腓骨頭支持台６２や外果支持台６０の位置も調整する。そして、適切に下肢の姿勢が調整されれば、近位固定台５２に設けられたベルト５４によって、下肢の動きを固定する。
【００３９】
下肢の姿勢が固定されれば、続いて、位置特定機構４０（図５参照）を用いて加圧位置およびプローブ貼着位置を特定する。具体的には、まず、下肢支持機構３６で支持されている下肢を二つの接触体８２で挟持できるように位置特定機構４０を配置する。
【００４０】
続いて、伸縮軸７０が、頸骨の中心線に沿うように、位置特定機構４０の位置を微調整する。これは、触診で頸骨の形状を概略的に確認し、この形状確認された頸骨の中心線上に伸縮軸７０を位置させることで行われる。
【００４１】
次に、各接触体８２が特徴点、すなわち、腓骨頭または外果により生じる出っ張り部分に接触するように、伸縮軸７０の長さを調整する。この伸縮軸７０の伸縮に連動して、四本のリンク軸７４はその傾斜角度が変化する。そして、このリンク軸７４の傾斜角度の可変により、交差軸７２は、常に、伸縮軸７０の中心点を通るべく、伸縮軸方向へと移動する。また、交差軸７２および伸縮軸７０に挿通されたセンターブロック９０も伸縮軸７０の伸縮に連動して移動する。
【００４２】
ここで、既述したとおり、特徴点は、頸骨の両端位置に相当する点である。また、接触体８２は、伸縮軸７０の両端に設けられた部材である。したがって、二つの接触体がそれぞれ、特徴点である腓骨頭および外果に接触した状態においては、伸縮軸７０の中心点の真下位置は、頸骨の中心点、すなわち、加圧位置とみなせる。そして、交差軸７２は、常に、伸縮軸７０の中心点を通るべく移動するため、伸縮軸７０と交差軸７２の交点の真下位置が加圧位置となる。
【００４３】
したがって、伸縮軸７０の長さが調節できれば、当該伸縮軸７０と交差軸７２との交差位置にあるマーキングユニット９６を用いて、体表に加圧位置を示すマークを付与する。すなわち、位置特定機構４０を下肢に取り付けた状態で、昇降機構のフレーム９２を押し下げて、マーキングユニット９６の先端を体表に押し当てる。これにより、体表の加圧位置には、所定のマーク、例えば、スタンプやシール等が付与される。
【００４４】
加圧位置をマークできれば、位置特定機構４０を下肢から外す。そして、このマークされた加圧位置を基準としてプローブ貼着位置を特定する。プローブ貼着位置は、加圧位置の両側に所定距離、離れた位置である。したがって、プローブ貼着位置は、加圧位置を基準として手動で測定するなどして特定される。そして、プローブ貼着位置が特定できれば、当該特定された位置にプローブ貼着位置を示すマークを付与する。
【００４５】
なお、マーキングユニット９６で付与するマークとして、予め、加圧位置とプローブ貼着位置との関係を示すマークを用いれば、手動での測定作業を省略することができる。例えば、マークとして用いるシールやスタンプに目盛りを付しておけば、改めて測定する手間を省略できる。また、目盛りに代えて、シールに、一定間隔でミシン目を形成するようにしてもよい。
【００４６】
加圧位置およびプローブ貼着位置が特定できれば、続いて、特定された位置にプローブを貼着する。また、特定された加圧位置を加圧できるように加圧機構３８の位置調整を図る。
【００４７】
プローブ貼着および加圧機構３８の位置調整ができれば、事前準備は全て終了する。したがって、以降は、従来と同様に、超音波の送受および頸骨への加圧を行えばよい。すなわち、まず、プローブから頸骨に対する超音波の送受を開始し、そのとき得られたエコー信号に基づいて、無負荷状態での骨の形状情報を得る。続いて、超音波の送受を続けた状態で加圧を開始する。そして、その際、得られたエコー信号に基づいて、加圧による頸骨の形状変化に関する情報を得る。所望の情報が得られれば、加圧および超音波の送受を中止するとともに、得られた情報に基づいて頸骨の力学的特性、例えば、撓み量などを算出する。
【００４８】
以上の説明から明らかなとおり、本実施形態の位置特定機構４０を用いれば、接触体８２を特徴点に接触させるべく伸縮軸７０を伸縮させるだけで加圧位置を特定できる。したがって、距離測定や線引きなどの煩雑な作業をすることなく、極めて簡易に加圧位置を特定できる。また、その際の位置精度も向上できる。さらに、加圧位置を示すマークとして、目盛りやミシン目が付されたシール等を用いることで、プローブ貼着位置の特定作業も簡易化、かつ、高精度化できる。そして、その結果、頸骨の力学的特性診断の信頼性を向上できる。
【００４９】
次に、他の実施形態について図面を参照して説明する。図６は、他の実施形態の超音波診断装置に用いられる位置特定機構４０の斜視図である。また、図７は、センターブロック９０周辺の斜視図である。この位置特定機構４０は、マーキングユニットに代えて、光照射手段を設けている点で上述の実施形態と大きく異なる。すなわち、上述の実施形態では、加圧位置およびプローブ位置を体表に直接付与されるシールやスタンプなどマーキングしていたが、本実施形態では、体表に向かって光照射することで、加圧位置およびプローブ位置をマーキングしている。
【００５０】
そのため、本実施形態では、センターブロック９０に光照射用の光源９７を設けている。図７から明らかなとおり、センターブロック９０の底面のうち、伸縮軸７０と交差軸７２との交点に相当する位置には、加圧位置を示す光を照射する加圧位置用光源９７ａが設けられている。また、加圧位置用光源９７ａの両側には、プローブ貼着位置を示す光を照射する貼着位置用光源９７ｂが設けられている。これらの光源９７としては、例えば、ＬＥＤやＬＤなどを用いることができる。診断者は、被検者の下肢の体表のうちこの二種類の光源９７から照射された光が当たる位置を加圧位置およびプローブ貼着位置として認識できる。このように加圧位置等を光でマーキングした場合、診断終了後、体表には一切、跡が残らず、マーキングしていた従来技術に比べて被検者に外観上の問題を与えないという利点がある。
【００５１】
ところで、かかる光によるマーキングは、位置特定機構４０を下肢から取り外した時点で消えることになる。したがって、加圧機構３８の位置調整やプローブ貼着作業は、位置特定機構４０が下肢に取り付けられた状態で行われる必要がある。このとき、位置特定機構４０そのものがプローブ貼着作業や位置特定機構４０の位置調整等の邪魔にならないように、本実施形態では、接触体８２を除く位置特定機構４０の構成要素を上方向にオフセットさせている。
【００５２】
すなわち、本実施形態では、伸縮軸７０の両端に、下方向に延びるオフセット柱９８を設け、当該オフセット柱９８の先端に半円体８３を設けている。
【００５３】
かかる構成とした場合、半円体８３を下肢の特徴点に接触させた際、伸縮軸７０や交差軸７２等は、下肢の体表からオフセット柱９８の高さ分だけオフセットされた位置に存在することになる。その結果、体表と伸縮軸７０等の間にはスペースが生じる。そして、このスペースを利用してプローブの貼着作業や、加圧機構３８の位置調節動作などを行うことができる。
【００５４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、光で加圧位置等をマーキングしているため、被検者の体表に跡を残すことなく、診断者に加圧位置等を認識させることができる。また、接触体８２以外の位置特定機構４０の構成要素は、オフセット柱９８により、上方向にオフセットさせている。したがって、位置特定機構４０を下肢に取り付けたままでも、プローブ貼着作業などを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態である超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】エコートラッキングの様子を示す図である。
【図３】下肢支持機構および加圧機構の概略斜視図である。
【図４】加圧位置およびプローブ貼着位置を説明する図である。
【図５】位置特定機構の斜視図である。
【図６】他の位置特定機構の斜視図である。
【図７】図６の位置特定機構の一部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 超音波診断装置、１４ プローブ、１６ 送受信部、１８ 送受制御部、２０ 操作パネル、２２ 断層画像形成部、２４ エコートラッキング処理部、２６ 補間ライン生成部、２８ メモリ、３０ 力学的特性演算部、３２ 表示画像形成部、３４ ディスプレイ、３６ 下肢支持機構、３８ 加圧機構、４０ 位置特定機構、７０ 伸縮軸、７２ 交差軸、７４ リンク軸、８２ 接触体、９０ センターブロック、９６ マーキングユニット、９７ａ 加圧位置用光源、９７ｂ 貼着位置用光源、９８ オフセット柱、１００ 下肢、１０２ 体表、１０４ 頚骨。
【出願人】 【識別番号】３９００２９７９１
【氏名又は名称】アロカ株式会社
【出願日】 平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【代理人】 【識別番号】１０００７５２５８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二

【識別番号】１０００９６９７６
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 純
【公開番号】 特開２００８−４８８４０（Ｐ２００８−４８８４０Ａ）
【公開日】 平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願番号】 特願２００６−２２６９６５（Ｐ２００６−２２６９６５）