Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2000325383A - Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus - Google Patents

Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus

Info

Publication number
JP2000325383A
JP2000325383A JP11140503A JP14050399A JP2000325383A JP 2000325383 A JP2000325383 A JP 2000325383A JP 11140503 A JP11140503 A JP 11140503A JP 14050399 A JP14050399 A JP 14050399A JP 2000325383 A JP2000325383 A JP 2000325383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bone
treatment
healing
ultrasonic wave
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11140503A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Takano
正彦 高野
Masahiro Kurihara
昌宏 栗原
Chitose Nakatani
千歳 中谷
Mitsuo Takei
三雄 武井
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11140503A priority Critical patent/JP2000325383A/en
Publication of JP2000325383A publication Critical patent/JP2000325383A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the healing state of a lesion while medical treatment for the bone is made by a simple means by measuring the healing state of the bone which is a lesion by a reflection signal with the same ultrasonic wave as that used in medical treatment at the time of diagnosing the medical treatment and healing of the bone. SOLUTION: At the time of medical treatment by a medial treatment and healing diagnosing apparatus, signals from a sine wave oscillator 1 and a rectangular wave oscillator 2 are multiplied by a multiplier 3 to form a ultrasonic wave signal, the signal is controlled to a designated level by an amplifier 4, and then given to a probe 6 through a gate circuit 5, and an irradiation ultrasonic wave 9 for medical treatment is applied to the fracture lesion 8. The reflected wave is detected by the probe 6, and the detection signal is input to a PC 13 trough an amplifier 11 and an A/D converter 12. The PC 13 inputs patient data from an operator 15 according to the signal, generates a probe driving voltage adjusting signal 20 according to the information of a medical treatment condition, further generates a medical treatment time setting signal 19 to be set in a timer 18, and displays necessary information on a monitor 14.

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、骨の治療・治癒診
断方法及び治療・治癒診断装置に係り、特に、外科手術
後等の骨の治療及び患部の治癒状態を計測する超音波信
号を用いた骨の治療・治癒診断方法及び治療・治癒診断
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating and healing a bone and a diagnostic apparatus for treating and healing a bone, and more particularly to an ultrasonic signal for measuring the healing state of a bone and the affected part after a surgical operation. The present invention relates to a treatment / healing diagnosis method and a treatment / healing diagnosis device for damaged bone.

【0002】[0002]

【従来の技術】骨折の治療促進を目的とした方法及び装
置に関する従来技術として、例えば、患部に電極を装着
して患部に電気刺激を与えるもの、患部全体を磁場中に
曝して患部に誘導電流を生じさせるもの等が知られてい
る。前者の従来技術は、電極装着が侵襲的であるものが
多く、患者への肉体的精神的負担が大きいのに加え、感
染症の恐れもある。また、後者の従来技術は、装置の規
模が巨大であり、効果が表われるまでの治療期間、1回
の治療時間が極めて長い(1日数時間程度)ため、患者
がその間拘束されてしまうものである。
2. Description of the Related Art As a conventional technique relating to a method and an apparatus for promoting treatment of a fracture, there are, for example, a method in which an electrode is attached to an affected part to apply electric stimulation to the affected part, and an induced current is applied to the affected part by exposing the entire affected part to a magnetic field. Are known. In the former prior art, the electrode mounting is often invasive, and the physical and mental burden on the patient is large, and there is also a risk of infection. In the latter conventional technique, the size of the apparatus is huge, and the treatment period until the effect is achieved, and the time of one treatment is extremely long (about several hours a day), so that the patient is restrained during that time. is there.

【0003】前述した電気刺激、磁場印加を用いる従来
技術は、何れも、前述した理由により、現在ほとんど用
いられていない。
[0003] None of the above-mentioned conventional techniques using electric stimulation and application of a magnetic field are currently used for the reasons described above.

【0004】これに対して、超音波照射による骨折治療
が近年注目されている。この方法は、音響エネルギーを
経皮的に骨折患部に照射することによって骨折部の治療
を促進させるという方法である。この超音波照射による
方法は、前述した電気刺激、磁場印加の方法が持ってい
る侵襲的、装置規模の巨大化、治療の長時間化、治療の
長期間化の問題点を解決することができるものである。
[0004] On the other hand, in recent years, attention has been paid to fracture treatment by ultrasonic irradiation. In this method, treatment of the fracture is promoted by irradiating the fracture with the acoustic energy percutaneously. The method using ultrasonic irradiation can solve the problems of the invasive, large-scale device, long treatment, and long treatment of the above-described methods of electric stimulation and magnetic field application. Things.

【0005】超音波照射による骨折治療に関する従来技
術として、例えば、特開平4−82567号公報、特開
平4−82568号公報等に記載された技術が知られて
いる。この従来技術は、超音波照射と電気刺激とを同時
に行うことにより、骨折患部の治癒を促すというもので
ある。また、他の従来技術として、例えば、特開平5−
220160号公報に記載された技術が知られている。
この従来技術は、照射する超音波を骨折患部の骨の表面
で集束させるように、骨と周辺組織との境界位置を測定
する装置を備えて、治療に適した超音波照射法を自動制
御するというものである。
[0005] As a conventional technique relating to fracture treatment by ultrasonic irradiation, for example, techniques described in JP-A-4-82567, JP-A-4-82568 and the like are known. This conventional technique promotes healing of a fractured site by simultaneously performing ultrasonic irradiation and electrical stimulation. As another conventional technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
The technique described in 220220 is known.
This prior art includes a device for measuring a boundary position between a bone and a surrounding tissue so that an ultrasonic wave to be irradiated is focused on a surface of a bone of a fracture affected part, and automatically controls an ultrasonic irradiation method suitable for treatment. That is.

【0006】さらに、他の従来技術として、特開平7−
108054号公報に記載された技術が知られている。
この従来技術は、骨折患部に複数の超音波トランスジュ
ーサを装着し、それぞれを時分割方式により励振制御す
ることにより治療効果の増大を図るというものである。
また、さらに他の従来技術として、特開平8−1872
65号公報、特開平8−332209号公報等に記載さ
れた技術が知られている。これらの従来技術は、骨折患
部の骨と骨との間隙に着目し、その空間により効率よく
音響エネルギを伝搬、照射することができるにしたもの
であり、骨と骨との間隙の距離が照射する超音波の1/
4波長となるように超音波の周波数を選定することによ
り、骨と骨との間隙の空間に定在波を確立させ、治療促
進を図るというものである。
Further, as another prior art, Japanese Patent Laid-Open No.
The technology described in 108054 is known.
In this prior art, a plurality of ultrasonic transducers are mounted on a fractured affected part, and the excitation effect is controlled in a time-division manner to increase the therapeutic effect.
Further, as another prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1872
There are known techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 65-65, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-332209, and the like. These prior arts focus on the gap between the bones of the fractured affected area, and can more efficiently transmit and irradiate acoustic energy to the space. 1 /
By selecting the frequency of the ultrasonic wave so as to be four wavelengths, a standing wave is established in the space between the bones to promote treatment.

【0007】前述した従来技術による超音波を使用する
骨折の治療方法及び装置は、その何れも、骨折患部の治
癒状態を計測する機能を備えないものであり、超音波照
射による治療に専念するものであって、治癒具合の診断
は別の方法及び装置に頼らざるを得ないものである。
[0007] None of the aforementioned methods and devices for treating fractures using ultrasonic waves according to the prior art have a function of measuring the healing state of an affected part of a fracture, and are dedicated to treatment by ultrasonic irradiation. However, the diagnosis of the healing condition must rely on another method and apparatus.

【0008】超音波を使用して治療と診断とを同時に行
う方法及び装置に関する従来技術として、唯一、特表平
9−505745号公報に記載された技術が知られてい
るが、この従来技術は、骨診断として、骨無機質密度、
強度、骨折率を定量的に計測するもので、骨折治癒度と
の相関関係が明確でない上、計測・解析・計算手段も複
雑なものである。
As the only prior art relating to a method and an apparatus for simultaneously performing treatment and diagnosis using ultrasonic waves, the technique described in Japanese Patent Publication No. 9-505745 is known. , As bone diagnosis, bone mineral density,
It measures strength and fracture rate quantitatively, and its correlation with fracture healing degree is not clear, and the measurement, analysis, and calculation means are complicated.

【0009】また、この従来技術は、患部を挟むように
2個1組のトランスジューサを用いているため、送信用
のトランスジューサ、被測定部位(患部)、受信用トラ
ンスジューサが直線上に乗っている必要があり、そのた
めのトランスジューサのアライメントを取ることが困難
なものである。さらに、この従来技術は、送信した超音
波のほとんどが患部(骨)表面で反射するため、透過す
る超音波のエネルギが極端に小さくなり、充分な透過エ
ネルギを得るために、送信エネルギを高くする必要があ
るが、そうすると、生体に対する安全基準内に送信する
超音波の強度を抑えることが困難となるという問題点を
生じてしまうものである。
In this prior art, since a pair of transducers are used so as to sandwich the affected part, the transmitting transducer, the part to be measured (affected part), and the receiving transducer must be on a straight line. Therefore, it is difficult to align the transducers. Further, in this conventional technique, since most of the transmitted ultrasonic waves are reflected on the surface of the affected part (bone), the energy of the transmitted ultrasonic waves is extremely small, and the transmission energy is increased in order to obtain sufficient transmitted energy. It is necessary, but this causes a problem that it is difficult to suppress the intensity of the ultrasonic wave transmitted within the safety standard for the living body.

【0010】また、一般に、超音波の照射による治療
は、照射する超音波の強度が強すぎると組織を破壊させ
る危険性があるため、照射する超音波の強度を一定の基
準値以下にする必要がある。前述した従来技術の多く
も、この点について考慮しており、照射する超音波の強
度に関して規定する記述がある。しかし、前述した従来
技術は、何れも、皮下比較的浅い部位にある骨を治療対
象としているものであり、皮膚と骨との間にある脂肪、
筋、腱等によって生じる超音波の減衰について考慮され
ていない。
[0010] Generally, in the treatment by irradiation of ultrasonic waves, if the intensity of the irradiated ultrasonic waves is too high, there is a risk of destroying the tissue. Therefore, it is necessary to reduce the intensity of the irradiated ultrasonic waves to a certain reference value or less. There is. Many of the above-mentioned prior arts also take this point into consideration, and there is a description specifying the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated. However, all of the above-mentioned conventional techniques are intended to treat a bone located at a relatively shallow subcutaneous site, and the fat between the skin and the bone,
No consideration is given to the attenuation of ultrasonic waves caused by muscles, tendons and the like.

【0011】また、従来、骨粗鬆症の診断を目指した診
断方法に関する報告等は数多く見られるが、これらも骨
折治癒状態の計測を目的とした技術は知られていない。
[0011] In the past, there have been many reports on diagnostic methods aimed at diagnosing osteoporosis, but none of these techniques has been known for the purpose of measuring the state of fracture healing.

【0012】そして、現在の骨折治癒の診断は、骨折患
部のX線撮影によって得られた画像を医師が診て、医師
の主観的判断に基づいて行われている。すなわち、「治
癒した」という診断の基準は、骨折部位と健常部位との
比較により行われ、相対的な診断であると言える。
[0012] Diagnosis of fracture healing at present is performed based on a doctor's subjective judgment by examining an image obtained by X-ray imaging of the affected part of the fracture. In other words, the criteria for the diagnosis of “healed” is made by comparing the fractured part with the healthy part, and can be said to be a relative diagnosis.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
何れも、治療と診断とを同時に行うことができないもの
であり、治療と診断とを同時に行うことができるとして
も、計測・解析・計算手段が複雑なものになってしま
い、また、トランスジューサのアラインメントを取るこ
とが困難であるという問題点を有している。
The prior art described above is
In any case, the treatment and the diagnosis cannot be performed simultaneously. Even if the treatment and the diagnosis can be performed simultaneously, the measurement, analysis, and calculation means are complicated, and the alignment of the transducer is also difficult. Is difficult to take.

【0014】また、前述した従来技術は、照射する超音
波の強度について考慮しているものの、皮下脂肪や筋肉
によって減衰せしめられて骨表面に到達する超音波強度
についてはなんら考慮されておらず、踵骨などの皮下浅
部の骨しか治療の対象としていないものと思われ、大腿
骨等の皮下深部の骨折の場合、治療を施す場合に、必ず
しも意図した強度の超音波が骨の表面に到達いるとはい
えないという問題点を有している。
Although the above-mentioned prior art considers the intensity of ultrasonic waves to be irradiated, it does not consider the intensity of ultrasonic waves which are attenuated by subcutaneous fat or muscle and reach the bone surface. It is considered that only the bones in the subcutaneous area such as the calcaneus are targeted for treatment, and in the case of fractures in the deep subcutaneous areas such as the femur, the ultrasonic waves of the intended strength do not necessarily reach the surface of the bone when applying treatment. There is a problem that it cannot be said that there is.

【0015】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、X線撮影装置等の被爆の恐れがある装置やMR
I等の大型の装置を使用することなく、超音波を用いて
非侵襲的に簡便な手段で、外科手術後等の骨の治療を行
いながら患部の治癒状態を計測することを可能にした骨
の治療・治癒診断方法及び治療・治癒診断装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide an apparatus such as an X-ray imaging apparatus which may be exposed to radiation or an MR.
Bone that enables measurement of the healing state of the affected area while performing bone treatment after surgery and the like by non-invasive and simple means using ultrasound without using a large device such as I To provide a treatment / healing diagnosis method and a treatment / healing diagnosis device.

【0016】本発明による治癒状態診断で計測する量
は、従来技術の場合のように、計測手段が煩雑で骨折治
癒度との相関が曖昧な骨そのものの物理量ではなく、簡
便な方法で計測・解析することができる骨折間隙距離で
ある。骨折間隙距離を骨折治癒度として計測する理由
は、現在、医師が日常的に行っている骨折治癒の判断
が、X線撮影画像からの健常部と骨折部との境界の有無
により行われていることを考慮すると、骨折治癒の判断
に有益な情報は、骨密度等の物理量ではなく骨折間隙空
間の距離であると考えられるからである。
The amount measured in the healing state diagnosis according to the present invention is not a physical quantity of the bone itself whose correlation with the degree of fracture healing is complicated because the measuring means is complicated as in the case of the prior art, but is measured by a simple method. Fracture gap distance that can be analyzed. The reason why the fracture gap distance is measured as the degree of fracture healing is that, at present, the judgment of fracture healing that is routinely performed by a doctor is made based on the presence or absence of a boundary between a healthy part and a fracture part from an X-ray image. In consideration of this, it is considered that the information useful for determining the fracture healing is not the physical quantity such as the bone density but the distance of the fracture gap space.

【0017】また、本発明の目的は、体表面と骨との間
に存在する脂肪、筋、腱において生じる超音波の減衰を
考慮し、皮膚と骨との間の距離を超音波により計測し、
治療に適した超音波照射強度をトランスジューサ表面で
はなく、患部である骨表面で実現することのできる、ま
た、その際、トランスジューサ近傍で照射超音波強度が
骨表面より高くなるが、この強度を安全基準閾値内に抑
えることのできる骨の治療・治癒診断方法及び治療・治
癒診断装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to measure the distance between the skin and the bone by ultrasonic waves in consideration of attenuation of ultrasonic waves generated in fat, muscle and tendon existing between the body surface and the bone. ,
Ultrasound irradiation intensity suitable for treatment can be achieved not on the transducer surface but on the affected bone surface.In this case, the irradiation ultrasonic intensity becomes higher than the bone surface in the vicinity of the transducer. It is an object of the present invention to provide a bone treatment / healing diagnosis method and a bone treatment / healing diagnosis device that can be suppressed within a reference threshold.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、超音波の照射によって骨の治療を行い、かつ、治癒
状態を診断する骨の治療・治癒診断方法において、患部
である骨の治癒状態を治療に用いる超音波と同一の超音
波の反射信号を用いて計測することにより達成される。
According to the present invention, there is provided a bone treatment / healing diagnosis method for treating a bone by irradiating an ultrasonic wave and diagnosing a healing state. This is achieved by measuring the healing state using the same ultrasonic reflected signal as the ultrasonic wave used for the treatment.

【0019】また、前記目的は、骨の治癒度計測を、骨
の表面からの超音波の反射波を受信し、その受信信号を
計算機に取り込み、信号処理を施すことにより行うよう
にすることにより、また、患部の骨折部位を含む骨の長
軸方向からの超音波の反射信号の強度分布を測定するこ
とにより行うようにすることにより達成される。
The object of the present invention is to measure the degree of healing of a bone by receiving a reflected wave of an ultrasonic wave from the surface of the bone, taking the received signal into a computer, and performing signal processing. In addition, this is achieved by measuring the intensity distribution of the ultrasonic reflected signal from the long axis direction of the bone including the fractured part of the affected part.

【0020】また、前記目的は、骨の治療を、治療すべ
き骨の部位と体表面との間の距離を超音波により計測し
て超音波の減衰量を算出し、設定した治療に最適な超音
波の強度が骨の表面で達成されるように超音波の強度を
制御することにより、また、照射する超音波の強度が、
生体に対する安全基準値を超える設定が行われた場合
に、警告音を発し、照射する超音波の強度を自動的に安
全基準以内に設定することにより達成される。
The object of the present invention is to optimize the bone treatment by measuring the distance between the part of the bone to be treated and the body surface using ultrasonic waves, calculating the attenuation of the ultrasonic waves, and setting the treatment. By controlling the intensity of the ultrasound so that the intensity of the ultrasound is achieved at the surface of the bone,
When a setting exceeding the safety standard value for the living body is performed, a warning sound is emitted and the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated is automatically set within the safety standard.

【0021】また、前記目的は、超音波の照射によって
骨の治療を行い、かつ、治癒状態を診断する骨の治療・
治癒診断装置において、超音波を発生し超音波を患部で
ある骨に照射すると共に、骨からの超音波の反射信号を
受信するトランスジューサと、受信した超音波の反射信
号の計算機内に設けた処理手段とを備え、患部である骨
の治癒状態を治療に用いる超音波と同一の超音波の反射
信号を用いて計測することにより達成される。
[0021] The object of the present invention is to provide a method for treating bone by irradiating an ultrasonic wave and diagnosing a healing state.
In a healing diagnostic device, a transducer that generates ultrasonic waves, irradiates the ultrasonic waves to the affected bone, and receives a reflected signal of the ultrasonic waves from the bone, and a process provided in a computer for the received reflected signals of the ultrasonic waves This is achieved by measuring the healing state of the affected bone using the same ultrasonic reflected signal as the ultrasonic wave used for the treatment.

【0022】また、前記目的は、骨の治癒度計測のた
め、患部の骨折部位を含む骨の長軸方向からの超音波の
反射信号の強度分布を測定する手段を備えることによ
り、また、骨の治療のため、治療すべき骨の部位と体表
面との間の距離を超音波により計測し、超音波の減衰量
を算出する手段と、設定した治療に最適な超音波の強度
が骨の表面で達成されるように超音波の強度を制御する
手段とを備えることにより達成される。
Further, the object is to provide a means for measuring the intensity distribution of an ultrasonic reflected signal from the longitudinal direction of the bone including the fractured part of the affected part for measuring the degree of healing of the bone. For the treatment of bone, the distance between the part of the bone to be treated and the body surface is measured by ultrasound, the means for calculating the attenuation of the ultrasound, and the strength of the ultrasound that is optimal for the set treatment Means for controlling the intensity of the ultrasound as achieved at the surface.

【0023】また、前記目的は、複数のランプによるイ
ンジケータランプを備え、このインジケータランプに治
療中のタイマの機能と患部に照射されている超音波が患
部に正しく照射されていることを表示する機能とを持た
せたことにより、また、照射する超音波の強度が、生体
に対する安全基準値を超える設定が行われた場合に、警
告音を発する手段、照射する超音波の強度を自動的に安
全基準以内に設定する手段とを備えたことにより達成さ
れる。
Further, the object is to provide an indicator lamp having a plurality of lamps, a function of a timer during treatment and a function of displaying that the ultrasonic wave applied to the affected part is correctly applied to the affected part. Means that emits a warning sound when the intensity of the irradiated ultrasonic wave exceeds the safety standard value for the living body, and automatically controls the intensity of the irradiated ultrasonic wave. And means for setting within the standard.

【0024】さらに、前記目的は、患者個人の治療履
歴、治癒状態の経時変化の個人データの多数をデータベ
ース化して管理する手段と、最適な治療条件の設定のた
めに前記個人データを表示する手段とを備えたことによ
り達成される。
[0024] Further, the object is to provide a means for managing a large number of personal data of a patient's individual treatment history and the change over time of the healing state in a database, and a means for displaying the personal data for setting optimal treatment conditions. This is achieved by having the following.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明による骨の治療・治
癒診断方法及び治療・治癒診断装置の一実施形態を図面
により詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for treating and healing a bone and a diagnostic apparatus for healing and healing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の一実施形態による骨の治療
・治癒診断装置の構成を示すブロック図、図2は照射す
る超音波の強度を自動的に設定する処理の動作を説明す
るフローチャート、図3は治療・治癒診断装置のインジ
ケータランプの機能について説明する図、図4は超音波
の反射強度の骨の長軸方向分布を示す図、図5、図6は
患者個人のデータを管理する表示画面の例を説明する図
である。図1、図3、図4において、1は正弦波発振
器、2は矩形波発振器、3は乗算器、4、11は増幅
器、5はゲート回路、6は超音波トランスジューサ(プ
ローブ、探触子)、7は患者体表面(皮膚)、8は骨折
患部、9は治療用照射超音波、10は診断用反射超音
波、12はA/D変換器、13はPC(パソコン)、1
4はモニタ、15はオペレータ(医師)、18はタイマ
ー、19は治療時間設定信号、20は探触子駆動電圧調
整信号、21は電源インジケータランプ、22は電源ス
イッチ、23は探触子駆動電圧調整ツマミ、24はプロ
セスインジケータ、25は治療時間設定ツマミ、26は
治療スタートボタンである。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a bone treatment / healing diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of processing for automatically setting the intensity of ultrasonic waves to be irradiated. FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the indicator lamp of the treatment / healing diagnosis device, FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the reflection intensity of the ultrasonic wave in the longitudinal direction of the bone, and FIGS. 5 and 6 manage the data of the individual patient. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a display screen. 1, 3 and 4, 1 is a sine wave oscillator, 2 is a rectangular wave oscillator, 3 is a multiplier, 4 and 11 are amplifiers, 5 is a gate circuit, and 6 is an ultrasonic transducer (probe, probe). , 7 is the surface of the patient's body (skin), 8 is the affected part of the fracture, 9 is the irradiation ultrasonic wave for treatment, 10 is the reflected ultrasonic wave for diagnosis, 12 is the A / D converter, 13 is the PC (PC), 1
4 is a monitor, 15 is an operator (doctor), 18 is a timer, 19 is a treatment time setting signal, 20 is a probe drive voltage adjustment signal, 21 is a power indicator lamp, 22 is a power switch, and 23 is a probe drive voltage. An adjustment knob, 24 is a process indicator, 25 is a treatment time setting knob, and 26 is a treatment start button.

【0027】本発明の実施形態による骨の治療・治癒診
断装置は、プローブを駆動・制御する治療部と、プロー
ブが受け取った反射波信号を解析する診断部と、診断結
果及び患者個人データの一括管理を担う管理部とにより
構成され、診断部と管理部とは、PC上のソフトウェア
により実現されている。
A bone treatment / healing diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a treatment section for driving and controlling a probe, a diagnosis section for analyzing a reflected wave signal received by the probe, and a package of diagnosis results and patient personal data. The diagnosis unit and the management unit are realized by software on a PC.

【0028】そして、治療・治癒診断装置は、図1に示
すように、正弦波発振器1、矩形波発振器2、これらの
発振器からの信号を乗算する乗算器3、乗算器3からの
信号を増幅する増幅器4、増幅器4からの照射用の信号
をプローブ6に、プローブ6からの反射信号を増幅器1
1に転送するように信号を切り分けるゲート回路5、照
射用の信号を超音波に変換し、患者の皮膚7を介して治
療用照射超音波9として骨折患部8に照射すると共に、
その反射波である診断用反射超音波10を受信するプロ
ーブ6、反射信号を増幅する増幅器11、増幅器11か
らのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器12、A/D変換器12からの信号を処理し、プロ
ーブ6に対する探触子駆動電圧調整信号20、治療時間
設定信号19を生成して増幅器4の増幅度、タイマー1
8の値を設定すると共に、モニタ14に表示するオペレ
ータが必要な情報を生成するPC13を備えて構成され
ている。
As shown in FIG. 1, the treatment / healing diagnostic apparatus includes a sine wave oscillator 1, a rectangular wave oscillator 2, a multiplier 3 for multiplying signals from these oscillators, and amplifying a signal from the multiplier 3. Amplifier 4, a signal for irradiation from the amplifier 4 to the probe 6, and a reflected signal from the probe 6 to the amplifier 1.
A gate circuit 5 for separating the signal so as to transfer the signal to 1; a signal for irradiation converted into an ultrasonic wave;
A probe 6 for receiving a reflected ultrasonic wave 10 for diagnosis, an amplifier 11 for amplifying a reflected signal, an A / D converter 12 for converting an analog signal from the amplifier 11 into a digital signal, and an A / D converter 12 , And generates a probe drive voltage adjustment signal 20 and a treatment time setting signal 19 for the probe 6 so that the amplification degree of the amplifier 4 and the timer 1
The PC 13 is provided to set the value of 8 and to generate necessary information for the operator to display on the monitor 14.

【0029】前述において、正弦波発振器1の発振周波
数は、骨の治療に適している周波数として知られている
1.5MHz、矩形波発振器2の発振周波数は、デュー
ティ比20%を持つ1KHzである。このように構成さ
れる治療・治癒診断装置による治療は、発振器1、2か
らの信号が乗算器3により乗算されることにより、パル
ス状(1KHzの矩形波の20%部分に1.5MHzの
正弦波が存在する)の超音波信号となり、その信号が、
増幅器4により所定のレベルに制御され、ゲート回路5
を介してプローブ6に与えられ、プローブ6からの照射
超音波強度が制御された治療用照射超音波9が骨折患部
8を照射することにより行われる。
In the above description, the oscillation frequency of the sine wave oscillator 1 is 1.5 MHz, which is known as a frequency suitable for bone treatment, and the oscillation frequency of the rectangular wave oscillator 2 is 1 KHz having a duty ratio of 20%. . In the treatment by the treatment / healing diagnostic apparatus configured as described above, the signals from the oscillators 1 and 2 are multiplied by the multiplier 3 to form a pulse-like (20% portion of a 1 kHz rectangular wave into a 1.5 MHz sine wave). (There is a wave).
The level is controlled to a predetermined level by the amplifier 4 and the gate circuit 5
Irradiating the fractured affected part 8 with therapeutic irradiation ultrasonic waves 9 which are given to the probe 6 via the probe 6 and the irradiation ultrasonic intensity of which is controlled from the probe 6.

【0030】その際、その反射波は、1KHzの矩形波
の超音波が出力されていない時間でプローブ6により検
出され、その検出信号が増幅器11、A/D変換器12
を介してPC13に入力される。PC13は、この信号
に基づいて、また、医師であるオペレータ15からの患
者データ入力、治療条件設定の情報により、増幅器4の
増幅度を制御する探触子駆動電圧調整信号20を生成
し、また、治療時間設定信号19を生成してタイマー1
8に設定する。
At this time, the reflected wave is detected by the probe 6 at a time when the 1 KHz rectangular wave is not output, and the detection signal is output to the amplifier 11 and the A / D converter 12.
Is input to the PC 13 via the. The PC 13 generates a probe drive voltage adjustment signal 20 for controlling the amplification degree of the amplifier 4 based on this signal, and on the basis of patient data input and treatment condition setting information from the operator 15 as a doctor, , Generates a treatment time setting signal 19 and generates a timer 1
Set to 8.

【0031】次に、図2を参照して、医師が治療に適し
た照射する超音波の強度を設定する場合のPC13によ
る処理動作を説明する。患部に照射される超音波は、脂
肪や筋によって減衰せしめられた後治療すべき骨の表面
で達して治療のために利用されるので、骨と体表面との
間の距離を超音波パルスによって計測し、減衰分を補填
するように駆動出力(アンプのゲイン)が調整される。
このとき、プローブ表面における減衰を受ける前の超音
波の照射強度が生体に対する安全基準値以内となるよう
に自動制御される。
Next, with reference to FIG. 2, a processing operation by the PC 13 when the doctor sets the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated suitable for the treatment will be described. The ultrasonic waves applied to the affected area are attenuated by fat and muscle, reach the surface of the bone to be treated, and are used for treatment.The distance between the bone and the body surface is determined by ultrasonic pulses. The drive output (amplifier gain) is measured and compensated for the attenuation.
At this time, automatic control is performed so that the irradiation intensity of the ultrasonic waves before being attenuated on the probe surface is within a safety standard value for the living body.

【0032】(1)治療に先立ち照射する超音波強度の
設定及び制御のため、医師によって設定された安全閾値
より低い強度の超音波パルスを送信し、骨表面からの反
射波を受信する(ステップ201〜203)。
(1) For setting and controlling the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated prior to the treatment, an ultrasonic pulse having an intensity lower than the safety threshold set by the doctor is transmitted, and a reflected wave from the bone surface is received (step). 201-203).

【0033】(2)A/D変換された受信信号がPC1
3に入力される。PC13は、送受波信号間の相互相関
関数を計算することにより、皮膚と骨との間の往復伝搬
時間に相当する時間遅延2τを算出する(ステップ20
4〜206)。
(2) A / D-converted received signal is transmitted to PC1
3 is input. The PC 13 calculates the time delay 2τ corresponding to the round trip propagation time between the skin and the bone by calculating the cross-correlation function between the transmitted and received signals (step 20).
4-206).

【0034】(3)次に、PC13は、生体組織中を伝
搬する超音波の伝搬速度vが水中の超音波の伝搬速度と
ほぼ等しいことを利用し、vτで与えられる皮膚と骨と
の間の距離dを算出する(ステップ207)。
(3) Next, the PC 13 makes use of the fact that the propagation speed v of the ultrasonic wave propagating in the living tissue is substantially equal to the propagation speed of the ultrasonic wave in water, and provides the space between the skin and the bone given by vτ. Is calculated (step 207).

【0035】(4)さらに、PC13は、予め測定した
脂肪、筋、腱等の減衰定数αによって皮膚と骨との間で
の超音波の減衰率AをA=exp(−αd)として求め、プ
ローブ(トランスジューサ)6の表面での超音波の強度
が1/A倍となるように探触子駆動電圧を調整する(ス
テップ208、209)。
(4) Further, the PC 13 obtains the attenuation rate A of the ultrasonic wave between the skin and the bone as A = exp (-αd) based on the attenuation constant α of fat, muscle, tendon and the like measured in advance. The probe drive voltage is adjusted so that the intensity of the ultrasonic wave on the surface of the probe (transducer) 6 becomes 1 / A (Steps 208 and 209).

【0036】(5)プローブ(トランスジューサ)6の
表面での超音波の強度が安全基準以内となっているか否
かをチェックし、安全基準を越えている場合、探触子駆
動電圧を再調整して実際の治療を開始する(ステップ2
10、211)。
(5) It is checked whether or not the intensity of the ultrasonic wave on the surface of the probe (transducer) 6 is within the safety standard. If the intensity exceeds the safety standard, the probe drive voltage is readjusted. To start the actual treatment (Step 2
10, 211).

【0037】前述した処理により、プローブ(トランス
ジューサ)6の表面での超音波の強度の1/A倍の強度
で超音波が骨表面に照射され、しかも、照射する超音波
強度の安全閾値を超えることのない状態で、骨表面の治
療に適した超音波強度による治療を行うことができる。
なお、一般に、骨の治療に最適な骨表面での超音波のパ
ワーは、おおよそ30mW/cm2 であり、プローブ
(トランスジューサ)6の表面、すなわち、皮膚面での
超音波の強度の安全基準値は、数百30mW/cm2
下である。
By the above-described processing, the ultrasonic wave is irradiated on the bone surface at an intensity of 1 / A times the intensity of the ultrasonic wave on the surface of the probe (transducer) 6, and the ultrasonic wave exceeds the safety threshold of the irradiated ultrasonic wave intensity. Without such a condition, it is possible to perform treatment with ultrasonic intensity suitable for treatment of the bone surface.
In general, the ultrasonic power on the bone surface that is optimal for bone treatment is approximately 30 mW / cm 2 , and is a safety standard value of the ultrasonic intensity on the surface of the probe (transducer) 6, that is, the skin surface. Is several hundreds mW / cm 2 or less.

【0038】なお、前述した医師が治療に適した照射す
る超音波の強度を設定するアルゴリズムは、PC13上
にソフトウェアとしてプログラムされている。また、治
療時間は、患者の治癒状態進捗状況によって医師の判断
に委ねられて設定される。また、前述の超音波強度の設
定を行う場合あるいは治療中に、何らかの理由で照射す
る超音波の強度が、生体に対する安全基準値を超える設
定が行われた場合に、本発明は、警告音を発するように
することができ、また、照射する超音波の強度を自動的
に安全基準以内に設定することができる。
The algorithm for setting the intensity of the ultrasonic waves to be irradiated by the doctor suitable for the treatment is programmed on the PC 13 as software. Further, the treatment time is set according to the judgment of the doctor according to the progress of the healing state of the patient. In addition, when performing the above-described setting of the ultrasonic intensity or during the treatment, when the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated is set to exceed the safety standard value for the living body for any reason, the present invention provides a warning sound. It can be emitted and the intensity of the radiated ultrasonic wave can be automatically set within the safety standard.

【0039】前述のようにして患者の治療が行われる
が、治療中、超音波の特徴であるが患者は治療されてい
ることを意識しない。ところが、場合によってはこのこ
とが患者に不安感を引き起こすことがある。このため、
本発明の実施形態による治療・治癒診断装置は、治療中
でも常に骨からの反射波を受信、監視し、実際に治療が
行われている(超音波が患部に照射されている)ことを
患者に知らせることができるように、インジケータラン
プを備えている。このインジケータランプは、図3によ
り後述するように、監視中の超音波照射が何らかの要因
で骨折患部に当たらなくなったとき、ランプを点滅ある
いは消灯させることにより注意を促すものである。ま
た、このランプは、治療時間終了までのタイマーの役割
も持ち、ただ漠然と治療時間終了を待つ患者の精神的不
安を低減させることを補助している。
The treatment of the patient is performed as described above. During the treatment, the patient is unaware that the treatment is being performed due to the characteristics of the ultrasound. However, in some cases, this can cause anxiety in the patient. For this reason,
The treatment / healing diagnosis device according to the embodiment of the present invention always receives and monitors a reflected wave from a bone even during treatment, and informs the patient that treatment is actually being performed (ultrasonic waves are irradiated on the affected part). An indicator lamp is provided so that it can be notified. As will be described later with reference to FIG. 3, this indicator lamp calls attention by flashing or extinguishing the lamp when the ultrasonic irradiation being monitored does not hit the fractured part for some reason. The lamp also serves as a timer until the end of the treatment period, helping to reduce the mental anxiety of patients who merely vaguely wait for the end of the treatment period.

【0040】なお、前述では、人の骨折治療、治癒促進
のために超音波を骨折患部に照射するとして説明した
が、本発明は、骨折が致命傷になりかねない動物に対し
ても適用することができる。
Although the above description has been made on the assumption that ultrasonic waves are irradiated to the affected part of the fracture in order to treat a human fracture and promote healing, the present invention is also applicable to an animal in which a fracture can be fatal. Can be.

【0041】次に、本発明の実施形態による治療・治癒
診断装置のインジケータランプの配置構成の例と機能と
について図3を参照して説明する。
Next, an example of the arrangement and functions of the indicator lamps of the treatment / healing diagnosis apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0042】本発明の実施形態による治療・治癒診断装
置の前面パネルには、図3(a)に示すように、電源イ
ンジケータランプ21、電源スイッチ22、探触子駆動
電圧調整ツマミ23、プロセスインジケータ24、治療
時間設定ツマミ25、治療スタートボタン26が配置さ
れている。なお、インジケータランプ等の配置は、図示
例に限定されるものではなく、任意に設計することがで
きる。
As shown in FIG. 3A, a power indicator lamp 21, a power switch 22, a probe drive voltage adjusting knob 23, a process indicator are provided on the front panel of the treatment / healing diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention. 24, a treatment time setting knob 25, and a treatment start button 26 are arranged. The arrangement of the indicator lamps and the like is not limited to the illustrated example, and can be arbitrarily designed.

【0043】プロセスインジケータ24は、複数のラン
プ、LED等(以下、単にランプという)により構成さ
れ、図3(b)に示すように、通常の治療時、治療の開
始時にランプの全てが緑色に点灯し、治療終了間際にE
ND側(図示例では左側)の1個のランプのみが緑色に
点灯する。また、治療中、照射超音波が患部に確実に照
射されているかが監視されており、何らかの要因で患部
に照射ビームが当たらなくなった場合、インジケータラ
ンプの色は赤になって点滅するように制御される。
The process indicator 24 is composed of a plurality of lamps, LEDs, and the like (hereinafter simply referred to as lamps). As shown in FIG. Lights up and E just before the end of treatment
Only one lamp on the ND side (left side in the illustrated example) lights up in green. Also, during treatment, it is monitored whether the irradiated ultrasonic wave is steadily irradiating the affected area, and if the irradiation beam does not hit the affected area for any reason, the indicator lamp is controlled to flash red and flash Is done.

【0044】治癒状態の診断は、従来、骨折患部のX線
撮影によって得られた画像を医師が診て医師の主観的判
断に基づいて行われているが、この診断方法は、物理量
を煩雑な手段で計測しなければならないものである。本
発明の実施形態は、より実情に即した量(骨折間隙空間
距離)を簡便な手法で計測することにより治癒状態を診
断することとした。
Conventionally, the diagnosis of the healing state is made based on the doctor's subjective judgment by examining the image obtained by X-ray imaging of the fractured part, but this diagnosis method requires complicated physical quantities. It must be measured by means. In the embodiment of the present invention, the healing state is diagnosed by measuring a more realistic amount (fracture gap space distance) by a simple method.

【0045】すなわち、本発明の実施形態は、骨折の治
癒状態に密接な関係のある骨折間隙空間の距離を計測す
るため、図4により後述するように、体表面から骨の健
常部と骨折部とにそれぞれ超音波パルスを送信し、超音
波の反射係数の骨長軸方向の分布を計測することとし
た。これは、健常部の超音波の反射係数に比べて骨折部
のそれが低いということを利用するものである。この計
測結果に基づいて、反射係数の小さい領域の距離を計算
し、骨折間隙の空間距離とする。そして、この距離は、
治癒状態が進むにつれ小さくなり、治癒状態と密接な関
係を持つものであると考えられるので、この距離を治癒
度として診断することができる。
That is, the embodiment of the present invention measures the distance of the fracture gap space which is closely related to the healing state of the fracture, as shown in FIG. Then, an ultrasonic pulse was transmitted for each, and the distribution of the reflection coefficient of the ultrasonic wave in the longitudinal direction of the bone was measured. This makes use of the fact that the reflection coefficient of the fractured part is lower than that of the healthy part. Based on the measurement result, the distance of the area having a small reflection coefficient is calculated, and the calculated distance is used as the spatial distance of the fracture gap. And this distance is
As the healing state progresses, it becomes smaller and is considered to be closely related to the healing state. Therefore, this distance can be diagnosed as the healing degree.

【0046】次に、図4を参照して、超音波の反射強度
の骨の長軸方向分布を測定して骨の治癒状態を計測する
方法について説明する。
Next, a method for measuring the bone healing state by measuring the distribution of the reflection intensity of ultrasonic waves in the longitudinal direction of the bone will be described with reference to FIG.

【0047】骨の治癒状態を計測する場合、図4(a)
に示すように、骨の長軸方向に骨の健常部及び患部8に
超音波ビームを照射し、骨からの反射強度を計測し、そ
の骨長軸方向分布を測定する。この際、超音波ビームの
走査は、扇形(セクタ)、方形(リニア)のいずれでも
よいが、前者の場合、反射強度に対して、超音波ビーム
照射方向の角度による補正が必要である。患部領域にお
ける超音波の反射強度は、健常部の反射強度に比べて小
さいため、反射強度が小さい領域を患部と判断し、その
距離により治癒状態の指標とすることができる。
When measuring the healing state of the bone, FIG.
As shown in (1), the healthy part and the affected part 8 of the bone are irradiated with an ultrasonic beam in the longitudinal direction of the bone, the intensity of reflection from the bone is measured, and the distribution in the longitudinal direction of the bone is measured. At this time, the scanning of the ultrasonic beam may be either a sector (sector) or a square (linear), but in the former case, the reflection intensity needs to be corrected by the angle of the ultrasonic beam irradiation direction. Since the reflection intensity of the ultrasonic wave in the affected area is smaller than the reflection intensity of the healthy part, an area having a small reflection intensity is determined to be the affected area, and the distance between the areas can be used as an index of the healing state.

【0048】すなわち、測定された骨からの反射強度の
骨の長軸方向分布は、図4(b)に示すように、モニタ
14に表示される。図4(b)に示す曲線27が測定さ
れた反射強度を示しており、骨折間隔距離28として示
す部分が骨折患部であり、超音波の反射強度が小さい部
分であり、医師は、骨折間隔距離28の大きさを見て治
癒状態を判断することができる。
That is, the distribution of the measured reflection intensity from the bone in the longitudinal direction of the bone is displayed on the monitor 14 as shown in FIG. A curve 27 shown in FIG. 4 (b) indicates the measured reflection intensity, a portion indicated as a fracture interval distance 28 is a fractured affected portion, a portion where the ultrasonic reflection intensity is small, and the doctor determines the fracture interval distance. The healing state can be determined by looking at the size of 28.

【0049】なお、前述の超音波ビームの走査は、扇形
走査の場合、プローブを構成する複数の電気−音響変換
素子のそれぞれに位相を制御した信号を与えることによ
り行うことができ、また、方形走査の場合、プローブを
皮膚表面上に滑らせることにより行うことができる。ま
た、治療に先立って前述したような計測を行うことによ
り、プローブと骨折患部との相対位置を知ることがで
き、これにより、プローブを最良の位置に設定すること
ができる。また、前述した計測を行う場合の超音波の強
度は、治療の場合と同一であってよい。
In the case of the sector scan, the above-described ultrasonic beam scanning can be performed by giving a signal whose phase is controlled to each of a plurality of electro-acoustic transducers constituting the probe. For scanning, this can be done by sliding the probe over the skin surface. In addition, by performing the above-described measurement prior to the treatment, the relative position between the probe and the fractured part can be known, whereby the probe can be set to the best position. In addition, the intensity of the ultrasonic wave when performing the above-described measurement may be the same as in the case of the treatment.

【0050】患者の個人データの管理のために、図5に
示すような患者の個人データ管理用の表示画面がモニタ
14に表示される。医師等は、この表示画面を使用し
て、患者個人に関するデータ(患者ID、氏名、ふりが
な、生年月日、年齢、性別、患部部位、来診理由等)を
入力しておけば、患者の治療毎にこれらの個人データ及
び治療来歴(日付、治療時間、設定照射強度)を表示さ
せることができ、治癒度の入力を行うこともできる。ま
た、必要により、診断時の反射強度分布も表示すること
ができる。
In order to manage the personal data of the patient, a display screen for managing the personal data of the patient as shown in FIG. The doctor or the like can use this display screen to enter data regarding the patient (patient ID, name, furigana, date of birth, age, gender, affected part, reason for visiting the patient, etc.), and to treat the patient. The personal data and treatment history (date, treatment time, set irradiation intensity) can be displayed every time, and the healing degree can be input. Further, if necessary, a reflection intensity distribution at the time of diagnosis can be displayed.

【0051】図6に示す患者の個人データ管理用の表示
画面の例は、患者個人に関するデータ及び治癒状態の経
時変化を表示するようにした例であり、予め医師によっ
て設定された治癒計画モデルである図に破線で示す曲線
29と実際に測定された治癒状態の進捗状況を示す曲線
30とが表示される。医師は、これをみて、次回の治療
時間や超音波の照射強度の設定を行うことができる。
The example of the display screen for managing the personal data of the patient shown in FIG. 6 is an example in which the data on the individual patient and the change with time of the healing state are displayed, and is based on a healing plan model set in advance by a doctor. A curve 29 indicated by a broken line and a curve 30 indicating the progress of the actually measured healing state are displayed in a certain figure. The physician can set the next treatment time and the irradiation intensity of the ultrasonic wave by seeing this.

【0052】前述までに説明した本発明の実施形態によ
る治療・治癒診断装置の制御、治療、診断の各プロセス
は、PC13上のソフトウェアとして実現されている各
プロセスを統括する管理プロセスにより管理される。そ
して、この管理プロセスは、患者の個人データ(氏名、
性別、年齢、治療部位、来診理由等)はもちろんのこ
と、治療来歴(各治療時の治療時間、照射強度等)、治
癒状態経時変化を一括して管理することができるもので
ある。これにより、医師は、患者のそれぞれに対して過
去の治療来歴に基づいた最適な治療条件(超音波照射強
度、治療時間等)を設定するための判断材料を、患者I
Dを入力することにより簡便に閲覧することができる。
The control, treatment, and diagnosis processes of the treatment / healing diagnosis apparatus according to the embodiment of the present invention described above are managed by a management process that controls each process implemented as software on the PC 13. . And this management process is based on the patient's personal data (name,
It is possible to collectively manage not only gender, age, treatment site, reason for visiting, etc.) but also treatment history (treatment time for each treatment, irradiation intensity, etc.), and temporal change of the healing state. Accordingly, the physician uses the patient I to determine the optimal treatment conditions (ultrasonic irradiation intensity, treatment time, etc.) based on the past treatment history for each patient.
By inputting D, it is possible to browse easily.

【0053】また、前述の管理プロセスは、患者の過去
の治療来歴を持つデータベースに基づいて、骨治療の実
績評価の際にも威力を発揮するように、男女別、患部
別、来診理由別等のデータ整理に加え、治療時間対治療
効果、照射強度対治癒効果等の評価検討においても、条
件を医師が入力するだけでデータを纏めて提供すること
ができるようプログラムされている。さらに、管理プロ
セスは、図5、図6により説明したように、PCのモニ
タ上に、患者の個人データの表示、治癒状態の経時変化
を表示ことができるようプログラムされている。
In addition, the management process described above is based on a database having a history of past treatment of a patient, so that it is effective when evaluating the results of bone treatment. In addition to organizing data, the program is programmed to collectively provide data only by the input of a physician in evaluation and examination of treatment time vs. treatment effect, irradiation intensity vs. healing effect. Further, as described with reference to FIGS. 5 and 6, the management process is programmed so that the personal data of the patient and the change over time of the healing state can be displayed on the monitor of the PC.

【0054】前述した本発明の実施形態によれば、骨折
治療のために体表面に密着させている超音波トランスジ
ューサを取り去ることなく、そのままの状態で治癒状態
を計測することができる。すなわち、本発明の実施形態
によれば、治療と診断とを同時に、全く同一の装置によ
り実施することができる。
According to the above-described embodiment of the present invention, the healing state can be measured as it is without removing the ultrasonic transducer adhered to the body surface for treating a fracture. That is, according to the embodiment of the present invention, the treatment and the diagnosis can be performed at the same time by using exactly the same device.

【0055】また、本発明の実施形態によれば、従来の
X線を用いた医師による主観的判断によって決定されて
いた治療期間が、患者の個人データに加えて治療来歴を
医師に提示し、医師の設定による治癒曲線との比較によ
って客観的に決定することが可能となり、同時にX線を
用いた撮影による被爆の恐れを完全に除去することがで
きる。さらに、本発明の実施形態によれば、治療に適し
た照射超音波の強度が骨表面で実現される機構を備えて
いるため、超音波トランスジューサ表面での強度に基づ
く治療ではなし得なかったより効果的な治療を行うこと
ができる。
According to the embodiment of the present invention, the treatment period determined by the conventional subjective judgment by the doctor using X-rays is presented to the doctor in addition to the personal data of the patient, By making a comparison with a healing curve set by a doctor, it is possible to determine objectively, and at the same time, it is possible to completely eliminate the risk of being exposed by X-ray imaging. Furthermore, according to the embodiment of the present invention, since a mechanism for realizing the intensity of the irradiation ultrasonic wave suitable for the treatment is realized on the bone surface, the effect based on the intensity based treatment on the ultrasonic transducer surface cannot be achieved. Medical treatment can be performed.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、X
線撮影装置等の被爆の恐れがある装置やMRI等の大型
の装置を使用することなく、超音波を用いて非侵襲的に
簡便な手段で、外科手術後等の後の骨の治療を行いなが
ら患部の治癒状態を計測することができる。
As described above, according to the present invention, X
Non-invasive, simple and non-invasive treatment of the bones after surgery, etc., using ultrasound without the use of large-scale devices such as MRI or MRI or other devices that may be exposed to radiation. It is possible to measure the healing state of the affected part.

【0057】また、本発明によれば、体表面と骨との間
に存在する脂肪、筋、腱において生じる超音波の減衰を
考慮し、皮膚と骨との間の距離を超音波により計測し、
治療に適した超音波照射強度をトランスジューサ表面で
はなく、患部である骨表面で実現することができ、ま
た、その際、トランスジューサ近傍での骨表面より高く
なる照射超音波強度を安全基準閾値内に抑えて治療を行
うことができる。
According to the present invention, the distance between the skin and the bone is measured by ultrasonic waves in consideration of the attenuation of the ultrasonic waves generated in fat, muscle and tendon existing between the body surface and the bone. ,
Ultrasonic irradiation intensity suitable for treatment can be achieved not on the transducer surface but on the affected bone surface, and the irradiation ultrasonic intensity higher than the bone surface near the transducer should be within the safety standard threshold. Treatment can be suppressed.

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

【図1】本発明の一実施形態による骨の治療・治癒診断
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a bone treatment / healing diagnosis device according to an embodiment of the present invention.

【図2】照射する超音波の強度を自動的に設定する処理
の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a process of automatically setting the intensity of ultrasonic waves to be irradiated.

【図3】治療・治癒診断装置のインジケータランプの機
能について説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a function of an indicator lamp of the treatment / healing diagnosis device.

【図4】超音波の反射強度の骨の長軸方向分布を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the reflection intensity of ultrasonic waves in the longitudinal direction of a bone.

【図5】患者個人のデータを管理する表示画面の例(そ
の1)を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example (part 1) of a display screen for managing individual patient data.

【図6】患者個人のデータを管理する表示画面の例を
(その2)説明する図である。
FIG. 6 is a view for explaining an example (part 2) of a display screen for managing individual patient data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正弦波発振器 2 矩形波発振器 3 乗算器 4、11 増幅器 5 ゲート回路 6 超音波トランスジューサ(プローブ、探触子) 7 患者体表面(皮膚) 8 骨折患部 9 治療用照射超音波 10 診断用反射超音波 12 A/D変換器 13 PC(パソコン) 14 モニタ 15 オペレータ(医師) 18 タイマー 19 治療時間設定信号 20 探触子駆動電圧調整信号 21 電源インジケータランプ 22 電源スイッチ 23 探触子駆動電圧調整ツマミ 24 プロセスインジケータ 25 治療時間設定ツマミ 26 治療スタートボタン REFERENCE SIGNS LIST 1 sine wave oscillator 2 square wave oscillator 3 multiplier 4, 11 amplifier 5 gate circuit 6 ultrasonic transducer (probe, probe) 7 patient body surface (skin) 8 fracture affected part 9 therapeutic irradiation ultrasonic wave 10 diagnostic reflection ultrasonic Sound wave 12 A / D converter 13 PC (personal computer) 14 Monitor 15 Operator (doctor) 18 Timer 19 Treatment time setting signal 20 Probe drive voltage adjustment signal 21 Power indicator lamp 22 Power switch 23 Probe drive voltage adjustment knob 24 Process indicator 25 Treatment time setting knob 26 Treatment start button

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 千歳 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立アドバンストシステムズ内 (72)発明者 武井 三雄 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 Fターム(参考) 4C099 AA10 CA19 EA20 GA30 JA13 LA21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Chitose Nakatani 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi Advanced Systems Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuo Takei 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 4C099 AA10 CA19 EA20 GA30 JA13 LA21

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波の照射によって骨の治療を行い、
かつ、治癒状態を診断する骨の治療・治癒診断方法にお
いて、患部である骨の治癒状態を、治療に用いる超音波
と同一の超音波の反射信号を用いて計測することを特徴
とする骨の治療・治癒診断方法。
Claims: 1. A treatment of a bone by irradiation of an ultrasonic wave,
In addition, in a bone treatment / healing diagnosis method for diagnosing a healing state, the healing state of the affected bone is measured using a reflection signal of the same ultrasonic wave as the ultrasonic wave used for the treatment. Treatment / healing diagnosis method.
【請求項2】 骨の治癒度計測を、骨の表面からの超音
波の反射波を受信し、その受信信号を計算機に取り込
み、信号処理を施すことにより行うことを特徴とする請
求項1記載の骨の治療・治癒診断方法。
2. The method according to claim 1, wherein the measurement of the degree of healing of the bone is performed by receiving a reflected wave of an ultrasonic wave from the surface of the bone, taking the received signal into a computer, and performing signal processing. Bone treatment and healing diagnosis method.
【請求項3】 骨の治癒度計測を、患部の骨折部位を含
む骨の長軸方向からの超音波の反射信号の強度分布を測
定することにより行うことを特徴とする請求項1記載の
骨の治療・治癒診断方法。
3. The bone according to claim 1, wherein the measurement of the degree of healing of the bone is performed by measuring an intensity distribution of a reflected signal of an ultrasonic wave from a longitudinal direction of the bone including a fracture site of the affected part. Treatment / healing diagnosis method.
【請求項4】 骨の治療は、治療すべき骨の部位と体表
面との間の距離を超音波により計測することにより、超
音波の減衰量を算出して、設定した治療に最適な超音波
の強度が骨の表面で達成されるように超音波の強度が制
御されて行われることを特徴とする請求項1、2または
3記載の骨の治療・治癒診断方法。
4. The treatment of a bone is performed by measuring a distance between a part of a bone to be treated and a body surface by an ultrasonic wave, calculating an attenuation amount of the ultrasonic wave, and setting an optimal ultrasonic wave for the set treatment. 4. The bone treatment / healing diagnosis method according to claim 1, wherein the intensity of the ultrasonic wave is controlled so that the intensity of the sound wave is achieved on the surface of the bone.
【請求項5】 照射する超音波の強度が、生体に対する
安全基準値を超える設定が行われた場合に、警告音を発
し、照射する超音波の強度を自動的に安全基準以内に設
定することを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれ
か1記載の骨の治療・治癒診断方法。
5. When the intensity of the ultrasonic wave to be applied exceeds a safety standard value for a living body, a warning sound is issued and the intensity of the ultrasonic wave to be applied is automatically set within the safety standard. The bone treatment / healing diagnosis method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項6】 超音波の照射によって骨の治療を行い、
かつ、治癒状態を診断する骨の治療・治癒診断装置にお
いて、超音波を発生し超音波を患部である骨に照射する
と共に、骨からの超音波の反射信号を受信するトランス
ジューサと、受信した超音波の反射信号の処理手段とを
備え、患部である骨の治癒状態を、治療に用いる超音波
と同一の超音波の反射信号を用いて計測することを特徴
とする骨の治療・治癒診断装置。
6. Treating bone by irradiation of ultrasonic waves,
In addition, in a bone treatment / healing diagnostic apparatus for diagnosing a healing state, a transducer that generates ultrasonic waves, irradiates the ultrasonic waves to the affected bone, and receives a reflected signal of the ultrasonic waves from the bone, A bone treatment / healing diagnostic apparatus, comprising: means for processing a sound wave reflection signal, wherein the healing state of the affected bone is measured using the same ultrasonic reflection signal as the ultrasonic wave used for the treatment. .
【請求項7】 前記反射信号の処理手段は、計算機内に
構成されていることを特徴とする請求項6記載の骨の治
療・治癒診断装置。
7. The bone treatment / healing diagnosis apparatus according to claim 6, wherein said reflection signal processing means is configured in a computer.
【請求項8】 骨の治癒度計測のため、患部の骨折部位
を含む骨の長軸方向からの超音波の反射信号の強度分布
を測定する手段を備えることを特徴とする請求項6また
は7記載の骨の治療・治癒診断装置。
8. The apparatus according to claim 6, further comprising means for measuring an intensity distribution of an ultrasonic reflected signal from a longitudinal direction of the bone including a fracture site of the affected part for measuring a degree of healing of the bone. The bone treatment / healing diagnosis device according to the above.
【請求項9】 骨の治療のため、治療すべき骨の部位と
体表面との間の距離を超音波により計測し、超音波の減
衰量を算出する手段と、設定した治療に最適な超音波の
強度が骨の表面で達成されるように超音波の強度を制御
する手段とを備えることを特徴とする請求項6、7また
は8記載の骨の治療・治癒診断装置。
9. A means for measuring a distance between a part of a bone to be treated and a body surface with an ultrasonic wave to calculate an attenuation amount of the ultrasonic wave for the treatment of the bone, and an optimal ultrasonic treatment for the set treatment. 9. The bone treatment / healing diagnosis apparatus according to claim 6, further comprising means for controlling the intensity of the ultrasonic wave so that the intensity of the sound wave is achieved on the surface of the bone.
【請求項10】 複数のランプによるインジケータラン
プを備え、このインジケータランプに治療中のタイマの
機能と患部に照射されている超音波が患部に正しく照射
されていることを表示する機能とを持たせたことを特徴
とする請求項6ないし9のうちいずれか1記載の骨の治
療・治癒診断装置。
10. An indicator lamp comprising a plurality of lamps, the indicator lamp having a function of a timer during treatment and a function of displaying that the ultrasonic wave applied to the affected part is correctly applied to the affected part. The bone treatment / healing diagnosis device according to any one of claims 6 to 9, wherein:
【請求項11】 照射する超音波の強度が、生体に対す
る安全基準値を超える設定が行われた場合に、警告音を
発する手段、照射する超音波の強度を自動的に安全基準
以内に設定する手段とを備えたことを特徴とする請求項
6ないし10のうちいずれか1記載の骨の治療・治癒診
断装置。
11. A means for issuing a warning sound when the intensity of an ultrasonic wave to be irradiated exceeds a safety standard value for a living body, and automatically setting the intensity of the ultrasonic wave to be irradiated within the safety standard. The bone treatment / healing diagnosis apparatus according to any one of claims 6 to 10, further comprising means.
【請求項12】 患者個人の治療履歴、治癒状態の経時
変化の個人データの多数をデータベース化して管理する
手段と、最適な治療条件の設定のために前記個人データ
を表示する手段とを備えたことを特徴とする請求項6な
いし11のうちいずれか1記載の骨の治療・治癒診断装
置。
12. A means for managing a large number of personal data of a patient's individual treatment history and a change in healing over time in a database, and a means for displaying the personal data for setting optimal treatment conditions. The bone treatment / healing diagnosis apparatus according to any one of claims 6 to 11, wherein:
JP11140503A 1999-05-20 1999-05-20 Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus Pending JP2000325383A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11140503A JP2000325383A (en) 1999-05-20 1999-05-20 Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11140503A JP2000325383A (en) 1999-05-20 1999-05-20 Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000325383A true JP2000325383A (en) 2000-11-28

Family

ID=15270166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11140503A Pending JP2000325383A (en) 1999-05-20 1999-05-20 Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000325383A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517488A (en) * 2002-02-20 2005-06-16 ライポソニックス, インコーポレイテッド Ultrasonic treatment and imaging of adipose tissue
WO2007069775A1 (en) 2005-12-14 2007-06-21 Teijin Pharma Limited Medical ultrasonic apparatus having irradiation position-confirming function
JP2008119238A (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Teijin Pharma Ltd Ultrasonic fracture treatment apparatus with transducer angle adjusting mechanism
WO2014126148A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 日本シグマックス株式会社 Ultrasound bone fracture treatment apparatus
JP2015036045A (en) * 2013-08-12 2015-02-23 株式会社泉技研 Ultrasonic acoustic system for ossein improvement and activation method for ultrasonic acoustic apparatus
WO2023002817A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 Bone treatment device and bone treatment/diagnosis device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517488A (en) * 2002-02-20 2005-06-16 ライポソニックス, インコーポレイテッド Ultrasonic treatment and imaging of adipose tissue
WO2007069775A1 (en) 2005-12-14 2007-06-21 Teijin Pharma Limited Medical ultrasonic apparatus having irradiation position-confirming function
JP2008119238A (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Teijin Pharma Ltd Ultrasonic fracture treatment apparatus with transducer angle adjusting mechanism
JP4567649B2 (en) * 2006-11-13 2010-10-20 帝人ファーマ株式会社 Ultrasonic fracture treatment device with transducer angle adjustment mechanism
WO2014126148A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 日本シグマックス株式会社 Ultrasound bone fracture treatment apparatus
JP2015036045A (en) * 2013-08-12 2015-02-23 株式会社泉技研 Ultrasonic acoustic system for ossein improvement and activation method for ultrasonic acoustic apparatus
WO2023002817A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 Bone treatment device and bone treatment/diagnosis device
JP7506953B2 (en) 2021-07-21 2024-06-27 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 Bone treatment device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4629034B2 (en) Ultrasound for shear mode treatment
JP4618810B2 (en) Shear mode diagnostic ultrasound
JP5429822B2 (en) Non-invasive device for locating structures such as nerves
US20090131838A1 (en) Method and system for the enhancement and monitoring of the healing process of bones
CN101919728B (en) Warm and hot therapeutic device
JP4944795B2 (en) Medical ultrasonic device with irradiation position confirmation function
CN103717144B (en) Diagnostic ultrasound equipment and shearing elasticity measuring method
JPH01503199A (en) Ultrasonic evaluation method and device for evaluating bone condition in living organisms
KR20150120783A (en) photoacoustic-integrated focused utrasound apparatus for diagnosis and treatment
JP5960699B2 (en) Device operating method and device for assessing bone mineral density
JP2001231788A (en) Bone treatment and healy-diagnosing method and its device
JP2000325383A (en) Medical treatment for bone, healing diagnosing method and medical treatment and healing diagnosing apparatus
KR101816090B1 (en) Ultrasound therapy device with a function of blood flow monitoring
KR20120074496A (en) Apparatus for treatment and driving method thereof
JPWO2007023878A1 (en) Treatment system
JP2014151123A (en) Ultrasonic fracture treatment device
JP2009183454A (en) Ultrasonic inspection apparatus or ultrasonic irradiation position inspection method using frequency damping characteristic
RU2732697C1 (en) Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography
Schafer et al. Development of an operator independent ultrasound therapeutic device for stroke treatment
CN116491903A (en) Nerve damage area determination method, system, equipment and medium
KR20050064936A (en) Device and method for bone mineral density measurement by using lamb wave
JP2008119238A (en) Ultrasonic fracture treatment apparatus with transducer angle adjusting mechanism
RU2201142C2 (en) Method for evaluating regeneration activity of distraction regenerate
JP2001095797A (en) Making visible procedure for bone structure in living body by ultrasonic measurement
JPH0779986A (en) Shock wave treatment equipment