JPH10201739A - Simple method/system for measuring bone density by bone tapping - Google Patents
Simple method/system for measuring bone density by bone tappingInfo
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- JPH10201739A JPH10201739A JP9011302A JP1130297A JPH10201739A JP H10201739 A JPH10201739 A JP H10201739A JP 9011302 A JP9011302 A JP 9011302A JP 1130297 A JP1130297 A JP 1130297A JP H10201739 A JPH10201739 A JP H10201739A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、打骨式簡易骨密度
測定及び簡易骨密度測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simple bone density measuring apparatus and a simple bone density measuring apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高齢化社会の到来は世界的傾向である。
特に日本では人類がかつて経験したことのない早さで高
齢化社会を迎えようとしており、骨粗鬆症の問題が大き
く取り上げられるようになってきている。骨粗鬆症は、
高齢者の骨折、腰痛等の基礎疾患となるため、この早期
診断、予防は高齢化社会に対応した極めて重要な課題で
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION The advent of an aging society is a worldwide trend.
Especially in Japan, humankind is approaching an aging society at a speed that has never been experienced before, and the problem of osteoporosis has been increasingly taken up. Osteoporosis is
Early diagnosis and prevention are extremely important issues in response to an aging society, because they will cause basic diseases such as fractures and back pain in the elderly.
【０００３】骨粗鬆症を診断するための骨密度の測定方
法としては、ＭＤ（Ｍｉｃｒｏｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｒ
ｙ）法、ＳＰＡ（単一光子吸収測定）法、ＤＰＡ（二重
光子吸収測定）法、ＳＸＡ（単一エネルギーＸ線吸収測
定）法、ＤＸＡ（二重エネルギーＸ線吸収測定）法、Ｑ
ＣＴ（定量的ＣＴ）法等が行われている。しかしなが
ら、これらの方法はいずれも、装置が大がかりかつ高価
であり、操作が複雑であった。また、わずかではあるが
放射線を用いているため、妊婦等に使用することは安全
性の面から問題があった。As a method for measuring bone density for diagnosing osteoporosis, MD (Microdensitometer) is used.
y) method, SPA (single-photon absorption measurement) method, DPA (double-photon absorption measurement) method, SXA (single-energy X-ray absorption measurement) method, DXA (double-energy X-ray absorption measurement) method, Q
A CT (quantitative CT) method and the like are performed. However, all of these methods are large and expensive, and the operation is complicated. In addition, since radiation is used, though slightly, there is a problem in terms of safety in using it for pregnant women and the like.
【０００４】より簡便で安全に骨密度を測定する方法と
して、打骨することにより骨に振動を加え、その固有振
動数を測定することにより骨密度を算出する方法があ
る。しかしながら、固有振動数から骨密度を算出するた
めには、骨の長さを測定する必要があるため、測定操作
が煩雑である等の問題があった。As a simpler and safer method of measuring bone density, there is a method of applying vibration to a bone by hitting the bone and calculating the bone density by measuring the natural frequency. However, in order to calculate the bone density from the natural frequency, it is necessary to measure the length of the bone, and thus there is a problem that the measurement operation is complicated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、簡易かつ安全に骨密度を測定することができる打骨
式簡易骨密度測定方法、及び、それを実施するための簡
易骨密度測定装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a simple and easy method for measuring bone density in a simple and safe manner, and a simple bone density measurement method for implementing the method. It is intended to provide a device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、打骨により骨
密度を測定する方法であって、被測定者の骨を打骨する
ことにより上記骨の固有振動数を測定し、上記固有振動
数と上記被測定者の身長及び足サイズのいずれか一方と
から、上記骨の骨密度を算出する打骨式簡易骨密度測定
方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring bone density by hitting a bone, wherein the natural frequency of the bone is measured by hitting the bone of a subject. This is a bone striking-type simple bone density measuring method for calculating the bone density of the bone from a number and one of the height and the foot size of the subject.
【０００７】本発明は、また、打骨により骨密度を測定
するための装置であって、被測定者の骨を打骨するハン
マー部、上記骨の固有振動数を検出する検出部、上記被
測定者の身長及び足サイズのいずれか一方を入力する入
力部、上記固有振動数と、上記身長及び足サイズのいず
れか一方とから骨密度を演算する演算部、並びに、上記
骨密度を表示する表示部よりなる簡易骨密度測定装置で
ある。以下に本発明を詳述する。The present invention is also an apparatus for measuring bone density by hitting a bone, comprising a hammer section for hitting a bone of a subject, a detecting section for detecting a natural frequency of the bone, An input unit for inputting one of the height and the foot size of the measurer, a calculation unit for calculating the bone density from the natural frequency and one of the height and the foot size, and displaying the bone density This is a simple bone density measuring device including a display unit. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【０００８】本発明の打骨式簡易骨密度測定方法におい
ては、まず、被測定者の骨を打骨することにより、上記
骨の固有振動数を測定する。上記打骨の方法としては特
に限定されず、例えば、ハンマー等を用いる方法等が挙
げられる。また、打骨する骨としては特に限定されない
が、踵骨が好ましい。一般に骨粗鬆症による骨折のリス
クを予知するには、腰椎や大腿骨等の骨密度を直接測定
することが好ましいが、これらの部位には加齢に伴う骨
の変形や大動脈の石灰化等の疾患が合併することがあ
り、必ずしも最適とはいえない。一方、踵骨は、早期に
骨量減少を示す新陳代謝が盛んな海綿骨の占める割合が
９５％以上あり、また、同じ荷重骨である腰椎や大腿骨
等の骨密度と比較的相関が高いため、骨粗鬆症による骨
折のリスクを適切に診断することができる。In the bone hitting type simple bone density measuring method of the present invention, first, the natural frequency of the bone is measured by hitting the bone of the subject. The method of hitting the bone is not particularly limited, and examples thereof include a method using a hammer or the like. The bone to be hit is not particularly limited, but is preferably a calcaneus. In general, in order to predict the risk of a fracture due to osteoporosis, it is preferable to directly measure the bone density of the lumbar spine, femur, and the like. They may merge and are not always optimal. On the other hand, in the calcaneus, the proportion of trabecular bone, which has a rapid metabolism and shows early bone loss, accounts for 95% or more, and is relatively correlated with the bone density of the same loaded bone, such as the lumbar vertebra and the femur. Thus, the risk of fracture due to osteoporosis can be appropriately diagnosed.
【０００９】次に、上記固有振動数から骨密度を算出す
る。上記固有振動数からの踵骨密度の算出は、以下のと
おりである。一般に両端が自由端の固有振動数は、下記
式で表される。Next, the bone density is calculated from the natural frequency. The calculation of the calcaneus density from the natural frequency is as follows. In general, the natural frequency at both free ends is expressed by the following equation.
【００１０】[0010]
【数１】 (Equation 1)
【００１１】上記式中、Ｌは長さ、Ｅはヤング係数、ｌ
は断面２次モーメント、μは単位長さ当たりの重量を表
す。ここで踵骨の形は一定であると仮定する。 ｌ＝ａ1 ×Ｌ4 上記式中、ａ1 は定数を表す。また、 ω＝２πｆ 最小の固有振動数は、ｎ＝１より、In the above equation, L is length, E is Young's modulus, l
Represents the second moment of area, and μ represents the weight per unit length. Here, it is assumed that the shape of the calcaneus is constant. l = a 1 × L 4 In the above formula, a 1 represents a constant. Ω = 2πf The minimum natural frequency is n = 1,
【００１２】[0012]
【数２】 (Equation 2)
【００１３】上記式中、Ｍは、踵骨の重量を表す。ここ
で踵骨密度をρとすると、 Ｍ＝ρ×Ｖ となる。上記式中、Ｖは踵骨の体積を表す。踵骨の形一
定という仮定より、 Ｖ＝ａ4 ×Ｌ3 よって、 Ｍ＝ａ4 ×ρ×Ｌ3 となる。これらを代入し、In the above formula, M represents the weight of the calcaneus. Here, assuming that the calcaneus density is ρ, M = ρ × V. In the above equation, V represents the volume of the calcaneus. Based on the assumption that the shape of the calcaneus is constant, M = a 4 × ρ × L 3 from V = a 4 × L 3 . Substitute these,
【００１４】[0014]
【数３】 (Equation 3)
【００１５】ここで、踵骨の場合、ヤング係数と骨密度
との間には以下の式が成り立つ。Here, in the case of the calcaneus, the following equation is established between the Young's modulus and the bone density.
【００１６】[0016]
【数４】 (Equation 4)
【００１７】上記式中、ｈ1 、ｈ2 及びｈ3 は、それぞ
れ定数を表す。本発明においては、踵骨長の代わりに、
日頃からよく認識している身長又は足サイズを使用す
る。踵骨長と身長又は足サイズとは比例関係にあるの
で、踵骨長Ｌと身長又は足サイズＬ1 との関係を Ｌ＝ｋ1 ×Ｌ1 （式中、ｋ1 は定数を表す）とすれば、骨密度ρは、下
記式（１）により算出することができる。 ρ＝ｋ2 ×（ｆＬ1 ）1.10 （１） 上記式（１）中、ｋ2 は定数であり、身長又は足サイズ
の何れを用いたかにより適宜決定される。In the above formula, h 1 , h 2 and h 3 each represent a constant. In the present invention, instead of the calcaneus length,
Use a height or foot size that you are familiar with. Since the calcaneus length and height or foot size is proportional, (wherein, k 1 represents a constant) relationship L = k 1 × L 1 between the heel bone length L and height or foot size L 1 and Then, the bone density ρ can be calculated by the following equation (1). ρ = k 2 × (fL 1 ) 1.10 (1) In the above equation (1), k 2 is a constant, which is appropriately determined depending on whether height or foot size is used.
【００１８】本発明の打骨式簡易骨密度測定は、本発明
２の簡易骨密度測定装置により好適に実施することがで
きる。本発明２の簡易骨密度測定装置は、ハンマー部、
検出部、入力部、演算部、及び、表示部よりなる。[0018] The bone hitting type simple bone density measurement of the present invention can be suitably carried out by the simple bone density measuring device of the present invention 2. The simple bone density measuring device according to the second aspect of the present invention includes a hammer section,
It comprises a detection unit, an input unit, a calculation unit, and a display unit.
【００１９】上記ハンマー部においては、被測定者の骨
がハンマーにより打骨される。上記検出部においては、
上記ハンマー部により打骨された骨の固有振動数を検出
する。上記検出部としては、例えば、圧電セラミックス
等の圧電効果を利用した衝撃センサにより構成される振
動センサ等が挙げられる。上記入力部においては、適宜
の入力回路により被測定者の身長又は足サイズが入力さ
れる。In the above-mentioned hammer section, the bone of the subject is hit with a hammer. In the detection unit,
The natural frequency of the bone hit by the hammer is detected. As the detection unit, for example, a vibration sensor or the like constituted by an impact sensor using a piezoelectric effect of a piezoelectric ceramic or the like can be cited. In the input unit, the height or foot size of the subject is input by an appropriate input circuit.
【００２０】上記演算部においては、上記検出部におい
て検出された固有振動数と、上記入力部より入力された
身長又は足サイズとから、上記式（１）により、骨密度
が算出される。上記表示部においては、液晶ディスプレ
イ等の適宜の表示回路により上記演算部において算出さ
れた骨密度が表示される。The arithmetic unit calculates the bone density from the natural frequency detected by the detection unit and the height or foot size input from the input unit by the above equation (1). In the display unit, the bone density calculated in the calculation unit is displayed by an appropriate display circuit such as a liquid crystal display.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
簡易骨密度測定装置の詳細を説明する。本発明の簡易骨
密度測定装置の一例を説明するための平面図を図１に示
す。また、本発明の簡易骨密度測定装置の略図的正面断
面図を図２に示す。簡易骨密度測定装置１のケース２上
面には、表示部３が設けられている。表示部３には、骨
密度表示部３ａ、並びに、入力された身長又は足サイズ
表示部３ｂが設けられている。また、身長又は足サイズ
表示部３ｂの横には、身長又は足サイズを入力するため
の入力部が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the simplified bone density measuring apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view illustrating an example of the simplified bone density measuring device of the present invention. FIG. 2 is a schematic front sectional view of the simplified bone density measuring device of the present invention. The display unit 3 is provided on the upper surface of the case 2 of the simple bone density measuring device 1. The display unit 3 is provided with a bone density display unit 3a and an input height or foot size display unit 3b. An input unit for inputting the height or the foot size is provided beside the height or the foot size display unit 3b.
【００２２】表示部３の側方には、プリンタ４が内蔵さ
れており、表示部３及びプリンタ４が設けられている部
分の側方には、足を載置するための載置台５が設けられ
ている。載置台５の高さは、表示部３及びプリンタ４が
設けられている部分の上面に比べて低くされている。A printer 4 is built in the side of the display unit 3, and a mounting table 5 for mounting a foot is provided beside the portion where the display unit 3 and the printer 4 are provided. Have been. The height of the mounting table 5 is lower than the upper surface of the portion where the display unit 3 and the printer 4 are provided.
【００２３】載置台５の側方には、振動センサ６が配置
されており、後述する連結機構により、足を載置台５に
載置した際に踵の骨が位置している部分の足の表面に当
接するように構成されている。振動センサ６は、例え
ば、圧電セラミックス等の圧電効果を利用した衝撃セン
サ等により構成することができる。A vibration sensor 6 is disposed on the side of the mounting table 5, and a connecting mechanism described later is used to adjust the position of the heel bone when the foot is mounted on the mounting table 5. It is configured to contact the surface. The vibration sensor 6 can be configured by, for example, an impact sensor using a piezoelectric effect of a piezoelectric ceramic or the like.
【００２４】載置台５の後方には、図１に示すように、
ヒトの足の踵後方部分に沿う形状の踵支持部７ａを有す
る踵ガイド７が設けられている。載置台５上面には、図
１に示すように、足踏みスイッチ８がその上面を露出し
た状態で設けられている。足踏みスイッチ８は、図２に
示すように、ヒトの足Ａが載置台５に載置された際に足
の踵部裏面に接触することにより、簡易骨密度測定装置
１をオン状態とする。Behind the mounting table 5, as shown in FIG.
A heel guide 7 having a heel support portion 7a shaped along the rear part of the heel of the human foot is provided. As shown in FIG. 1, a foot switch 8 is provided on the mounting table 5 with its upper surface exposed. As shown in FIG. 2, when the foot A of the human is placed on the mounting table 5, the foot switch 8 contacts the back surface of the heel of the foot, thereby turning on the simplified bone density measuring device 1.
【００２５】踵ガイド７の中間高さ位置には、踵に向か
って開かれた開口（図示されず）が形成されている。該
開口は、後述するハンマーが踵を打診することができる
ように設けられている。このハンマー及びハンマーを駆
動するための機構は、ケース２内に内蔵されている。At an intermediate height position of the heel guide 7, an opening (not shown) opened toward the heel is formed. The opening is provided so that a hammer described below can strike the heel. The hammer and a mechanism for driving the hammer are built in the case 2.
【００２６】踵を打振するためのハンマー及びハンマー
を駆動するための機構を、図３及び図４を参照して説明
する。ハンマー及びハンマーを駆動するための機構を説
明するための略図的平面断面図を図３に示す。また、図
３に示した部分の部分切欠正面断面図を図４に示す。A hammer for hitting the heel and a mechanism for driving the hammer will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic plan sectional view for explaining the hammer and the mechanism for driving the hammer. FIG. 4 is a partially cutaway front sectional view of the portion shown in FIG.
【００２７】図３に示すように、ケース２の前述した表
示部３が設けられている部分の下方には、ハンマーを支
持するためのベースプレート９が設けられている。ベー
スプレート９は、図４に示すように、ケース２の底板２
ｂに対して、上方にかつ斜めに傾いた状態で複数のボル
ト１０及びナット１１により固定されている。なお、ハ
ンマーの振動を振動センサ６に伝えないために、防振ゴ
ム１２，１２が底板２ｂとベースプレート９との間にお
いてボルト１０に外挿されている。なお、ベースプレー
ト９の高さが高くされた部分においては、防振ゴム１２
の長さが不足するため、防振ゴム１２の上方に筒状のス
ペーサ１３がボルト１０に外挿されている。As shown in FIG. 3, a base plate 9 for supporting a hammer is provided below a portion of the case 2 where the above-mentioned display portion 3 is provided. The base plate 9 is, as shown in FIG.
It is fixed with a plurality of bolts 10 and nuts 11 in a state inclined upward and obliquely to b. In order to prevent the vibration of the hammer from being transmitted to the vibration sensor 6, anti-vibration rubbers 12 are externally inserted into the bolts 10 between the bottom plate 2 b and the base plate 9. In addition, in the portion where the height of the base plate 9 is increased,
Since the length of the rubber spacer is short, a cylindrical spacer 13 is externally inserted into the bolt 10 above the vibration isolating rubber 12.
【００２８】ベースプレート９の上方には、ハンマーを
駆動するための駆動源としてのロータリーソレノイド１
４が、ロータリーソレノイド１４と一体化されているソ
レノイドプレート１５の上方から挿通された複数本のボ
ルト１６，１６により、ベースプレート９から浮かされ
た状態で固定されている。ボルト１６は、ソレノイドプ
レート１５とベースプレート９との間において、筒状の
スペーサ１７及び防振ゴム１８が外挿されており、ベー
スプレート９の裏面側において、ナット１９により締め
付けられている。中央が膨らんだ形状を有する防振ゴム
１８は、ソレノイド１４の振動を振動センサ６に伝えな
いようにするために設けられており、図４に示すよう
に、該膨らんだ部分においてソレノイド１４に当接され
ている。本実施形態においては、ロータリーソレノイド
１４を用いたが、他のモーター等の駆動源を用いてもよ
い。Above the base plate 9, a rotary solenoid 1 as a driving source for driving the hammer is provided.
4 is fixed in a state of being lifted from the base plate 9 by a plurality of bolts 16, 16 inserted from above a solenoid plate 15 integrated with the rotary solenoid 14. The bolt 16 has a cylindrical spacer 17 and an anti-vibration rubber 18 externally inserted between the solenoid plate 15 and the base plate 9, and is tightened by a nut 19 on the back side of the base plate 9. The anti-vibration rubber 18 having a bulged center is provided to prevent the vibration of the solenoid 14 from being transmitted to the vibration sensor 6, and as shown in FIG. Touched. In the present embodiment, the rotary solenoid 14 is used, but a drive source such as another motor may be used.
【００２９】ロータリーソレノイド１４は、図示しない
制御装置により駆動され、ロータリーソレノイド１４の
回転軸に連結されているアームブッシュ２０を回転駆動
する。アームブッシュ２０は、ロータリーソレノイド１
４の回転軸（図示せず）と共に回転するように、該回転
軸に固定されている。なお、上記制御装置は、前述した
足踏みスイッチ８に接続されており、足踏みスイッチ８
がオン状態となった場合にロータリーソレノイド１４を
回転させて、後述のハンマー２７による打振を行わせ
る。The rotary solenoid 14 is driven by a control device (not shown), and rotationally drives an arm bush 20 connected to a rotary shaft of the rotary solenoid 14. The arm bush 20 is a rotary solenoid 1
4 and is fixed to the rotating shaft (not shown) so as to rotate with the rotating shaft. The control device is connected to the foot switch 8 described above.
When is turned on, the rotary solenoid 14 is rotated to cause a hammer 27 to be described later to perform vibration.
【００３０】図３に示すように、アームブッシュ２０
は、略直方体状の形状を有し、かつ一方側面に所定の幅
のクリアランス２０ａを有する。クリアランス２０ａが
設けられている部分には、破線で示すボルト２０ｂが挿
通されており、クリアランス２０ａの両側の壁面間の距
離を狭めることにより、アームブッシュ２０をロータリ
ーソレノイド１４の回転軸に対して固定する。As shown in FIG. 3, the arm bush 20
Has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a clearance 20a of a predetermined width on one side surface. A bolt 20b indicated by a broken line is inserted through a portion where the clearance 20a is provided. I do.
【００３１】図４に示すように、アームブッシュ２０の
側面には、アームプレート２１がボルト２２を用いて固
定されている。アームプレート２１の上部には、ハンマ
ー支持棒２７ａが固定されている。ハンマー支持棒２７
ａは、アームプレート２１に取り付けられている部分に
おいて貫通孔を有し、該貫通孔を利用して、ボルト２３
及びナット２４並びに防振ゴム２５により固定されてい
る。防振ゴム２５は、アームプレート２１とハンマー支
持棒２７ａとの間において、ボルト２３に外挿されてお
り、ハンマー２７の振動をアームプレート２１側に伝え
ないように機能する。As shown in FIG. 4, an arm plate 21 is fixed to a side surface of the arm bush 20 using bolts 22. A hammer support bar 27a is fixed to an upper portion of the arm plate 21. Hammer support rod 27
a has a through hole in a portion attached to the arm plate 21, and a bolt 23 is provided by using the through hole.
And a nut 24 and an anti-vibration rubber 25. The anti-vibration rubber 25 is externally inserted into the bolt 23 between the arm plate 21 and the hammer support bar 27a, and functions to prevent the vibration of the hammer 27 from being transmitted to the arm plate 21 side.
【００３２】ハンマー支持棒２７ａの先端には、足の踵
を打振するための球状のハンマー球２７ｂが固定されて
いる。本実施形態では、上記ハンマー球２７ｂが用いら
れているが、足の踵を点接触的に打振し得る限り、球状
のものに限らず、他の形状のハンマー部材を用いること
もできる。もっとも、点接触的に足の踵部を打振するた
めには、足の踵に打振される部分が球面状の形状とされ
ていることが望ましい。A spherical hammer ball 27b for striking the heel of the foot is fixed to the tip of the hammer support bar 27a. In the present embodiment, the hammer ball 27b is used. However, as long as the heel of the foot can be hit in a point-contact manner, the hammer ball is not limited to a spherical shape, and a hammer member of another shape may be used. However, in order to hit the heel of the foot in a point contact manner, it is desirable that the portion hit by the heel of the foot be spherical.
【００３３】次に、ハンマー球２７ｂ及びハンマー支持
棒２７ａからなるハンマー２７を用いて踵を打振する工
程を、図３を参照して説明する。ハンマー２７は、初期
状態においては、ハンマー球２７ｂがクッション材２８
に当接した状態で位置する。次に、後述するように足を
載置台に載せた際には、足踏みスイッチ８がオン状態と
され、それに伴ってロータリーソレノイド１４が駆動さ
れることにより、ハンマー支持棒２７ａが矢印Ｂ方向に
移動し、ハンマー球２７ｂが矢印Ｃで示す部分において
足の踵を打振する。その後、ハンマー球２７ｂは当初の
状態に戻される。当初の状態に戻された際においては、
ケース２の側壁にハンマー球２７ｂが衝突すると、該衝
突による振動がノイズとなるため、前述したクッション
材２８がケース２の側壁に固定されている。なお、ロー
タリーソレノイド１４は、上記のように、ハンマー２７
による打振を果たすように駆動された後に、逆方向に回
転し、ハンマー２７を当初の状態に復帰させる。Next, the step of hitting the heel using the hammer 27 composed of the hammer ball 27b and the hammer support rod 27a will be described with reference to FIG. In the initial state, the hammer 27 has a cushion 28
Is located in contact with. Next, as described later, when the foot is placed on the mounting table, the foot switch 8 is turned on, and the rotary solenoid 14 is driven accordingly, whereby the hammer support rod 27a moves in the direction of arrow B. Then, the heel of the foot swings at the portion where the hammer ball 27b is indicated by the arrow C. Thereafter, the hammer ball 27b is returned to the initial state. When returned to the original state,
When the hammer ball 27b collides with the side wall of the case 2, the vibration caused by the collision becomes noise, and thus the cushion member 28 described above is fixed to the side wall of the case 2. The rotary solenoid 14 is connected to the hammer 27 as described above.
After being driven so as to perform the vibration by the hammer 27, it rotates in the opposite direction to return the hammer 27 to the initial state.
【００３４】次に、載置台５上に足を載置した際に振動
センサ６を踵の表面に当接させる連結機構につき、図５
を参照して説明する。図５は、ケース２内に内蔵されて
いる上記連結機構を説明するための略図的側面図であ
る。載置台５に設けられている足踏みスイッチ８の下面
には、支持棒３１が下方に延びるように固定されてい
る。支持棒３１の下方には、防振ゴム３２が外挿されて
おり、防振ゴム３２により、外部からの振動が足踏みス
イッチ８に伝わることを防止している。また、防振ゴム
３２の下端には、回転プレート３３が固定されている。
回転プレート３３は、回転軸３４を中心に回転可能に構
成されている。回転軸３４は、ケース２の底板２ｂ上に
固定されたポスト３５に設けられている。また、回転プ
レート３３が図示の水平状態から時計方向には回転しな
いようにするために、スペーサ３６が設けられている。Next, a connecting mechanism for bringing the vibration sensor 6 into contact with the surface of the heel when the foot is placed on the mounting table 5 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic side view for explaining the connection mechanism built in the case 2. A support bar 31 is fixed to the lower surface of the foot switch 8 provided on the mounting table 5 so as to extend downward. An anti-vibration rubber 32 is externally provided below the support bar 31, and the anti-vibration rubber 32 prevents external vibration from being transmitted to the foot switch 8. Further, a rotating plate 33 is fixed to a lower end of the vibration isolating rubber 32.
The rotating plate 33 is configured to be rotatable about a rotating shaft 34. The rotation shaft 34 is provided on a post 35 fixed on the bottom plate 2 b of the case 2. A spacer 36 is provided to prevent the rotating plate 33 from rotating clockwise from the illustrated horizontal state.
【００３５】回転プレート３３上には、回転軸３４の左
側において、上方に延びるように連結ポスト３７が設け
られている。連結ポスト３７には、複数の貫通孔３７ａ
が設けられている。本実施形態では、最上方に設けられ
た貫通孔３７ａに引っ張りばね３８が取り付けられてい
る。引っ張りばね３８の他端は、センサ支持プレート３
９に固定されている。A connecting post 37 is provided on the rotating plate 33 on the left side of the rotating shaft 34 so as to extend upward. The connection post 37 has a plurality of through holes 37a.
Is provided. In the present embodiment, a tension spring 38 is attached to the through hole 37a provided at the uppermost position. The other end of the extension spring 38 is connected to the sensor support plate 3.
9 is fixed.
【００３６】他方、センサ支持プレート３９は、底板２
ｂ上に設けられたポスト４０の上部に設けられた回転軸
４１を中心として矢印Ｄ方向に回転可能に構成されてい
る。他方、ポスト４０には、振動センサ６にノイズとな
る振動が伝わることを防止するための防振ゴム４２が外
挿されている。センサ支持プレート３９の上方には、前
述した振動センサ６が取り付けられている。On the other hand, the sensor support plate 39 is
It is configured to be rotatable in the direction of arrow D about a rotation shaft 41 provided on an upper part of a post 40 provided on the “b”. On the other hand, an anti-vibration rubber 42 for preventing vibration that becomes noise from being transmitted to the vibration sensor 6 is externally inserted into the post 40. Above the sensor support plate 39, the above-described vibration sensor 6 is attached.
【００３７】従って、足踏みスイッチ８を足の踵で踏ん
だ際には、足踏みスイッチ８が矢印Ｅ方向に移動すると
共に、回転プレート３３が反時計方向に回転し、引っ張
りばね３８によりセンサ支持プレート３９の上端が矢印
Ｄ方向に引き寄せられる。その結果、振動センサ６が足
の踵の側面に当接されることになる。このように、振動
センサ６を踵の体表面に当接させる機構は、本実施形態
では、モーター等の駆動源を必要とすることなく、上記
連結機構により機械的に行われる。Accordingly, when the foot switch 8 is depressed with the heel of the foot, the foot switch 8 moves in the direction of arrow E, and the rotating plate 33 rotates counterclockwise. Is drawn in the direction of arrow D. As a result, the vibration sensor 6 comes into contact with the side surface of the heel of the foot. As described above, in the present embodiment, the mechanism for bringing the vibration sensor 6 into contact with the body surface of the heel is mechanically performed by the connection mechanism without requiring a drive source such as a motor.
【００３８】次に、本実施形態に係る簡易骨密度測定装
置を用いた測定方法を説明すると共に、振動センサ６か
ら得られた信号に基づいて骨密度を算出し、骨密度表示
部３ａにおいて表示させる操作につき説明する。Next, a measuring method using the simplified bone density measuring apparatus according to the present embodiment will be described, and a bone density is calculated based on a signal obtained from the vibration sensor 6 and displayed on the bone density display section 3a. The operation to be performed will be described.
【００３９】簡易骨密度測定装置１を使用するに際して
は、図１及び図２に示す載置台５上に足の踵をおろし、
足踏みスイッチ８を押圧する。その結果、図５に示した
連結機構により振動センサ６が踵の側面に当接される。
同時に、足踏みスイッチ８がオン状態とされ、前述した
ロータリーソレノイド１４が駆動されて、ハンマー２７
のハンマー球２７ｂにより足の踵が打振される。従っ
て、ハンマー球２７ｂにより踵骨に与えられた衝撃に基
づく踵骨の振動が振動センサ６から検出される。When using the simplified bone density measuring device 1, lower the heel of the foot on the mounting table 5 shown in FIGS.
Press the foot switch 8. As a result, the vibration sensor 6 is brought into contact with the side surface of the heel by the connection mechanism shown in FIG.
At the same time, the foot switch 8 is turned on, the rotary solenoid 14 is driven, and the hammer 27 is turned on.
The heel of the foot is hit by the hammer ball 27b. Therefore, the vibration of the calcaneus based on the impact given to the calcaneus by the hammer ball 27b is detected from the vibration sensor 6.
【００４０】振動センサ６により検出された踵骨の振動
は、演算部（図示せず）において高速フーリエ変換処理
された後、波形の周波数分析が行われ、固有振動数が求
められる。求められた固有振動数と、入力部から入力さ
れた被測定者の身長又は足サイズとから、上述した式
（１）により骨密度が算出される。算出された骨密度
は、骨密度表示部３ａに与えられ、適宜の表示回路によ
り表示される。The vibration of the calcaneus detected by the vibration sensor 6 is subjected to fast Fourier transform processing in an arithmetic unit (not shown), and then the frequency analysis of the waveform is performed to determine the natural frequency. From the determined natural frequency and the height or foot size of the subject input from the input unit, the bone density is calculated by the above-described equation (1). The calculated bone density is given to the bone density display section 3a and displayed by an appropriate display circuit.
【００４１】[0041]
【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。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００４２】実施例１、２、比較例１ 図１に示した簡易骨密度測定装置を用いて、２０人の被
測定者の踵骨の骨密度を測定した。骨密度の算出におい
て、実施例１ではそれぞれの被測定者の身長を、実施例
２では足サイズを用いた。また、比較例１として、Ｈｅ
ｅｌｓｃａｎＤＸ−２０００（ＤＸＡ法、京都第一科学
社製）を用いて、踵骨の骨量を測定した。それぞれの結
果を表１に示した。また、実施例１と比較例１、及び、
実施例２と比較例１の相関を示すグラフを、それぞれ図
６及び図７に示した。身長又は足サイズを利用した本発
明の簡易骨密度測定装置による測定結果は、ＤＸＡ法に
よる測定結果と高い相関を示すことが分かった。Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 The bone density of the calcaneus of 20 subjects was measured using the simplified bone density measuring device shown in FIG. In the calculation of the bone density, the height of each subject was used in Example 1, and the foot size was used in Example 2. As Comparative Example 1, He was used.
The bone mass of the calcaneus was measured using elscanDX-2000 (DXA method, manufactured by Kyoto Daiichi Kagaku). Table 1 shows the results. In addition, Example 1 and Comparative Example 1, and
Graphs showing the correlation between Example 2 and Comparative Example 1 are shown in FIGS. 6 and 7, respectively. It was found that the measurement results obtained by the simple bone density measuring apparatus of the present invention using height or foot size showed a high correlation with the measurement results obtained by the DXA method.
【００４３】[0043]
【表１】 [Table 1]
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明の打骨式簡易骨密度測定及び簡易
骨密度測定装置は、上述の構成からなるので、骨の長さ
の測定が不要であるため、装置の小型化、フルオート
化、低価格化を図ることができる。また、簡便かつ安全
な方法により測定することができるため、測定時間の短
縮、被測定者負担の軽減等を図ることができ、測定者が
いなくても測定することが可能である。Since the bone hitting type simple bone density measuring apparatus and the simple bone density measuring apparatus of the present invention have the above-described configuration, it is not necessary to measure the length of the bone, so that the apparatus can be miniaturized and fully automated. Thus, the cost can be reduced. In addition, since the measurement can be performed by a simple and safe method, the measurement time can be shortened, the burden on the subject can be reduced, and the measurement can be performed without a measurer.
【図１】本発明の簡易骨密度測定装置の一例を説明する
ための略図的平面図。FIG. 1 is a schematic plan view for explaining an example of a simple bone density measuring device of the present invention.
【図２】図１に示した簡易骨密度測定装置の略図的正面
図。FIG. 2 is a schematic front view of the simplified bone density measuring device shown in FIG.
【図３】ハンマー及びハンマーを駆動するための機構を
説明するための略図的平面断面図。FIG. 3 is a schematic plan sectional view for explaining a hammer and a mechanism for driving the hammer.
【図４】図３に示したハンマー及び機構を説明するため
の部分切欠正面断面図。FIG. 4 is a partially cutaway front sectional view for explaining the hammer and mechanism shown in FIG. 3;
【図５】振動センサを踵部の体表面に当接させるための
連結機構を説明するための略図的側面図。FIG. 5 is a schematic side view for explaining a coupling mechanism for bringing the vibration sensor into contact with the body surface of the heel.
【図６】実施例１における測定結果と比較例１における
測定結果との相関を示すグラフ。縦軸はＤＸＡ法により
測定された骨量を示し、横軸は本発明の簡易骨密度測定
装置において身長を利用して測定した骨密度を示す。FIG. 6 is a graph showing a correlation between a measurement result in Example 1 and a measurement result in Comparative Example 1. The vertical axis shows the bone mass measured by the DXA method, and the horizontal axis shows the bone density measured using the height in the simplified bone density measuring device of the present invention.
【図７】実施例２における測定結果と比較例１における
測定結果との相関を示すグラフ。縦軸はＤＸＡ法により
測定された骨量を示し、横軸は本発明の簡易骨密度測定
装置において足サイズを利用して測定した骨密度を示
す。FIG. 7 is a graph showing a correlation between a measurement result in Example 2 and a measurement result in Comparative Example 1. The vertical axis shows the bone mass measured by the DXA method, and the horizontal axis shows the bone density measured using the foot size in the simplified bone density measuring device of the present invention.
１ 簡易骨密度測定装置 ２ ケース ３ 表示部 ４ プリンタ ５ 載置台 ６ 振動センサ ８ 足踏みスイッチ １４ ロータリーソレノイド ２７ ハンマー ２７ａ ハンマー支持棒 ２７ｂ ハンマー球 ３１ 支持棒 ３３ 回転プレート ３８ 引っ張りばね ３９ センサ支持プレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Simple bone density measuring device 2 Case 3 Display part 4 Printer 5 Mounting table 6 Vibration sensor 8 Foot switch 14 Rotary solenoid 27 Hammer 27a Hammer support bar 27b Hammer ball 31 Support bar 33 Rotating plate 38 Tension spring 39 Sensor support plate
Claims (2)
て、被測定者の骨を打骨することにより前記骨の固有振
動数を測定し、前記固有振動数と前記被測定者の身長及
び足サイズのいずれか一方とから、前記骨の骨密度を算
出することを特徴とする打骨式簡易骨密度測定方法。1. A method for measuring bone density by hitting a bone, wherein the natural frequency of the bone is measured by hitting the bone of the subject, and the natural frequency and the height of the subject are measured. And calculating the bone density of the bone from either one of the foot size and the foot size.
であって、被測定者の骨を打骨するハンマー部、前記骨
の固有振動数を検出する検出部、前記被測定者の身長及
び足サイズのいずれか一方を入力する入力部、前記固有
振動数と、前記身長及び足サイズのいずれか一方とから
骨密度を演算する演算部、並びに、前記骨密度を表示す
る表示部よりなることを特徴とする簡易骨密度測定装
置。2. An apparatus for measuring bone density by hitting a bone, comprising: a hammer section for hitting a bone of a subject, a detecting section for detecting a natural frequency of the bone, and a height of the subject. And an input unit for inputting one of the foot size and the foot size, a calculation unit for calculating the bone density from the natural frequency and one of the height and the foot size, and a display unit for displaying the bone density. A simple bone density measuring device, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9011302A JPH10201739A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Simple method/system for measuring bone density by bone tapping |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9011302A JPH10201739A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Simple method/system for measuring bone density by bone tapping |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201739A true JPH10201739A (en) | 1998-08-04 |
Family
ID=11774213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9011302A Pending JPH10201739A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Simple method/system for measuring bone density by bone tapping |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10201739A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2478087A (en) * | 2006-04-21 | 2011-08-24 | Flowserve Man Co | Rotary encoder frequency analysis |
| CN102440759A (en) * | 2010-10-11 | 2012-05-09 | 广达电脑股份有限公司 | Measurement and judgment method for orthopedics diagnosis |
| US8471194B2 (en) | 2006-04-21 | 2013-06-25 | Flowserve Management Company | Rotary encoder for diagnosing problems with rotary equipment |
| US9086335B2 (en) | 2006-04-21 | 2015-07-21 | Flowserve Management Company | Rotary encoder frequency analysis |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP9011302A patent/JPH10201739A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2478087A (en) * | 2006-04-21 | 2011-08-24 | Flowserve Man Co | Rotary encoder frequency analysis |
| GB2478087B (en) * | 2006-04-21 | 2011-12-07 | Flowserve Man Co | Valve system |
| US8471194B2 (en) | 2006-04-21 | 2013-06-25 | Flowserve Management Company | Rotary encoder for diagnosing problems with rotary equipment |
| US9086335B2 (en) | 2006-04-21 | 2015-07-21 | Flowserve Management Company | Rotary encoder frequency analysis |
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| CN102440759B (en) * | 2010-10-11 | 2014-10-22 | 广达电脑股份有限公司 | Measurement and judgment method for orthopedics diagnosis |
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