JPH05501213A - 骨の振動分析 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 骨の振動分析 本発明は、病気に罹りあるいは折れた骨の非立ち入り評価（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓ ｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｌの方法および装置、特に、長骨の構造的一体性 を生体内で確認するための方法および装置に関する。

発明の背景 現在、臨床医は、怪我をしまたは病気に罹った骨が正常な、支えを受けない機能 を回復しているときには、物理的検査、放射線操影、骨にがかる応力の結果とし ての痛みの時間の経過と患者の評価に基づいてその決定を行なっている。

骨の振動分析（ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ）は、病気に罹かっ たり、折れた骨や、病理学的整形外科的疾病を検査する実験環境において使用さ れているが、臨床医がこの骨の分析方法を受け入れていない主な理由は、結果の 信頼性の欠如にあった。最も重要なことは、臨床医は、検査を受けている骨が構 造的一体性を回復した場合に、試験結果から信頼性のある評価を行なうことがで きなかった。

従来の振動分析法の信頼性と再現性の欠如は、本発明者により確認された数多く の因子による。これらの因子には、不十分な範囲の励起周波数、不適当な励起手 段、矛盾する検出および測定方法、２つ以上の励起モードを評価する必要性の認 識の欠如および臨床評価に不必要な複雑で過度の基準の選択がある。

更に、重要なものとして、検査中の骨に与えられる支持方法と、外部または内部 固定装置の影響の評価とがあり、これらはいずれも従来の分析方法および手段の 精度、再現性および実際の臨床上の使用に影響を及ぼす。

発明の概要 従って、本発明は、上記課題を克服し、主として骨折の治癒を生体内で監視する ために臨床医により使用されるが、例えば骨粗髭症、−次および二次腫瘍沈着、 他の骨障害、他の骨および歯のような他の身体のビーム状構造体のような他の病 理学的な骨の状態を評価するのにも使用することができる。

好ましくは、本発明の装置は、速やかに適用することができかつ本発明の方法に より適用される簡単な構成素子からなり、正常なあるいは対側の身体要素と比較 することにより、検査を受けている身体要素の構造上の一体性に関する経験的臨 床的評価と一致する信頼性、再現性および精度のある結果を提供する。

本発明の最も広範な形態によれば、所定の折れたまたは病気に罹った身体の要素 に非立入り振動を生体内で印加して要素の剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｌ状態を測 定する方法が提供されており、この方法は ａ）所定の要素の端部領域においてまたは該端部領域に隣接して要素と機械的に しっかりと接触させて振動変換器を配置することにより感動エネルギを検出する 工程と、 ｂ）前記端部領域から離隔した第１の位置において所定の要素に対して振動装置 を接触させる工程と、Ｃ）所定の周波数変化量で２０乃至２０００ヘルツの周波 数範囲に亘って前記振動装置を振動させるように前記振動装置を駆動する工程と 、 ｄ）コンピュータ装置を使用して第１のモードの振動応答を振動変換器手段から 記憶する工程と、ｅ）前記端部領域からＨｇ４１．た第２の位置内において所定 の要素に対して振動装置を接触させる工程と、 ｆ）前記振動変換器手段から第２のモードの振動応答を記憶するように前記工程 Ｃ）とｄ）とを繰り返す工程と、 ｇ）各応答モードのピーク周波数と正常な身体要素の剛性を示す対応した基準モ ードのピーク周波数との差を比較して要素の剛性の状態を示す工程とを備えるこ とを特徴とする構成に係る。

本発明はまた、身体の所定の折れたまたは病気に罹った要素に非立入り振動を生 体内で印加して要素の剛性状態を測定する装置が提供されており、この装置は、 所定の要素の端部領域にまたは該領域に隣接して所定の要素に適用される撮動変 換器手段と、前記端部領域から離隔した位置において所定の要素に適用される振 動装置と、 所定の周波数変化量で２０乃至２０００ヘルツの周波数範囲に亘って振動するよ うに振動装置を駆動する信号出力手段と、 前記振動変換手段から出力される所定の要素の振動のモードを示す信号を受ける 受信手段と、換器応答モードを記憶する記憶手段と、各応答モードのピーク周波 数と正常な身体要素の剛性を示す対応した基準モードのピーク周波数との差を比 較して要素の剛性の状態を示す比較手段とを備えることを特徴とする構成に係る 。

図面の簡単な説明 本発明を容易に理解しかつ容易に実施することができるようにするため、好まし い実施例を添付図面に関して例示のためにのみ説明するが、図面において、第１ 図は、脛骨の剛性特性を生体内で測定するために臨床使用される本発明の装置の 実施例を示す概略ブロック図であり、 第２図は、振動装置の適用の際の脛骨の好ましい部位を示す脛骨の基端部領域の 横断面図であり、第３図は、本発明の装置の実施例を示すブロック図であり、 第４図は、損傷を受けた脛骨と対側の正常な脛骨の第１のモードの共鳴の共鳴特 性を示すチャート記録の出力の一例を示すグラフ図であり、 第５図は、癒合処理の際の骨の第１のモードの共鳴のチャート記録の出力の一例 を示すグラフ図であり、 第６区は、癒合処理の際の骨の第１のモードの共鳴のチャート記録の出力の一例 を示すグラフ図であり、 第７図は、第１のモードの共鳴に関する、治癒した脛骨の骨折部の共鳴特性と正 常な対側の骨の共鳴特性とを示す代表的なグラフ図であり、 第８図は、振動装置の実施例を示す断面図である。

発明の詳細な説明 第１図に示す装置は、アクセス可能な身体要素、例えば、歯、軟組織、指の骨、 特にこの説明の場合には、長骨に適用することができ、説明を容易にするため、 本発明の方法と装置は脛骨に適用するように図示されているが、大腿骨、上牌骨 、とう骨および尺骨のような他の骨にも同様に適用することができる。

検査を行なおうとする骨は、検討されている肢の部分が該肢の他の部分への身体 結合の影響による拘束を少なくして、周囲の筋肉および組織をリラックスした状 態に置くように支持されるのが好ましい。

この実施例においては、第１図において参照番号１０で示されるクッション１０ が膝で上部脚を支持し、臀部と膝はわずかに撓まされて、膝関節に隣接する筋肉 を弛緩させている。下部脚、特に、脛骨がクッションの本体により支持される場 合には、かかとも同様に支持されて、足自身はリラックスした姿勢を取ることが でき、かくして、足首の関節に隣接した筋肉と組織を弛緩させることができる０ 脚をこのような態様で支持することにより、脛骨は拘束されていない状態に近い 状態を取ることができる１本実施例においては、必要とされる支持を提供するよ うに、一体形成されたクッション（ｕｎｉｔａｒｙ　５ｃｕｌｐｔｕｒｅｄ　ｃ ｕｓｈｉｏｎ）が使用される。

以下の工程により、正常な肢および損傷を受けた肢に適用することができる測定 および分析方法が構成される。比較を行なう場合に、この方法において使用され る基準データは、ａ）同じ患者の正常な対側肢に関して行なわれた測定またはｂ ）多数の他の患者から集めることができあるいは検査を受けている骨から推断す ることができる最もありそうな同等の素子を表わすデータから集められたデータ を含むことができる。

工程Ａは、振動変換器を配置する工程である。この工程に関しては、位置を選択 する場合に、変換器と検査を受ける骨との間の、骨の最も顕著な皮下点と一般に 呼ばれている、皮膚と皮下組織の最も小さい深さの部分が存在することが必要と なる一般的な指針が適用される。これは、骨の端部領域あるいは該領域の近くに 配置するのが好ましく、例えば折れた骨の場合には、骨折個所の少なくとも両側 に配置するのが好ましい、この実施例においては、脛骨の末端領域の内側課が、 振動変換器の最も理想的な位置である。

第１図は振動変換器を示し、本実施例では、脛骨１４の末端領域の内側！１１３ に配置された柔順なストラップ１２を備えたプリューエル（Ｂｒｕｅｌｌ　ｉ３ よびクジャエル（Ｋｊａｅｒ）加速度計１１である。加速度計は、柔らかい組織 の下にある骨と明らかに最もしっかりと接触することが重要である。ストラップ １２は、患者の足首の形状に十分に柔順でなければならないが、加速度計を所定 の位置に配向して保持するものでなければならない、加速度計は、脛骨の中外側 において作用する振動エネルギを検出することを主とするように配置されている 。

工程Ｂは、骨の第１のモードの共鳴振動（ｒｅｓｏｎａｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎ ）を検出するように上記した指針に従って振動装置を配置する工程である。振動 装置１５は、本実施例においては、プリューエル（Ｂｒｕｅｌｌおよびクジャエ ル（Ｋｊａｅｒｌ振動エキサイタモデル４３１０であり、脛骨１４の末端領域の 内側脛骨ブラトウ（ｐｌａｔｅａｕ）　１６の内面に先づ配置される。この第１ の位置はまた、第２図において参照番号２０で示されている。

このように配置すると、振動エネルギが脛骨の中外側面に付与される。第７図は 、手で保持する操作に適した振動エキサイタの実施例を示す、振動エキサイタに 組み込まれているのは、各ユーザが１乃至２０ニユートンの所定の範囲にある一 定の圧力を印加することができるようにするばね張力のプレロード手段である。

工程Ｃは、振動装置を駆動する工程である。振動エキサイタは、コンピュータ装 置のデジタル−アナログ出力部より供給される電圧信号により制御されるドライ バモジュール１７により得られる一定の振幅の正弦波形により駆動される。正弦 波形の周波数変位は、２乃至３０秒の時間に亘って２０Ｈｚ乃至２０００Ｈｚの 線形（あるいは対数）スィーブ（ｓｔｅｅｐｌからなる。

工程りは、脛骨の振動応答を記憶する工程である。

脛骨の振動応答は、チャージ増幅器１９に接続された加速度計により検出される 。チャージ増幅器は、加速度計の電気信号出力を増幅し、この信号を、必要に応 じてリコールまたは更に処理するために記憶されるコンピュータ装置１８のアナ ログ−デジタル入力部に接続するのに適した加減アナログ電圧に変換する。

この信号は、ブロックおよび／または視覚表示スクリーンに第１の振動応答とし て表示することができる０本実施例においては、振動応答の振幅対周波数プロッ トが得られ、その−例が第４乃至６図に示されている。検査を受けている肢の最 も関連のある剛性を提供しかつ一般に検査中の骨のモード応答と云われるのは、 応答のピークの周波数である。十分に明確なピークは理想的なモード応答であり 、区別することができないピーク周波数応答は非理想的モード応答である。

通常は、これらの工程は、検査を受けている人体要素の長手方向の軸線と直交す る面内の領域と交差して位置するポイントにおける振動装置の配置を変える機会 を臨床医に提供するために繰り返される。この工程により、はとんどの場合に単 一のピーク表示を示す一連の表示を得ることができ、臨床医は、検査を受けてい る骨から理想的なモード応答を示す最も滑らかでかつ最も明確なピークの応答を 得ることが重要である。

付随的なパラメータは、振動装置に提供される駆動信号の振幅に純粋に関連する 振幅のパラメータである。このパラメータは、ピークがその周波数値の評価にと って十分に顕著であるようにするため、臨床医により制御される。しかしながら 、ピークはそれ以上顕著である必要はない、この場合、統計的分析を簡単にする ために対側の結果を比較する場合には、同様の振幅応答を有することが重要であ る。

次の工程Ｅは、第２のモードの共鳴振動を検出するように振動装置を配置する工 程である。この第２のモードは、脛骨の基端部領域の別の場所に振動エネルギを 印加することにより生ずる３、二の第２のモードは、人体の最も長くて短いビー ム状の部材、特に、骨において見受けられ、第２の撓みモードの共振であると考 えられる。

本発明にとって特に重要なことは、双方のモードの共鳴が病気となった骨の適正 な癒合または矯正が行なわれたということができる前に、許容することができる 変動の範囲内で正常な応答を示す必要があることを認識することである。

本実施例においては、振動装置は、次に、内側の脛骨のブラトウの前中面におけ る脛骨の第２の基端部領域に配置される。この第２の位置は、第２図において参 照番号２１で示されている９上記した信号が、振動装置を駆動するために提供さ れる。

振動装置は、中外側面に対して鋭角をなす面に振動エネルギを印加するのが好ま しい。

加速度計の出力信号は、第２のモードの振動応答として記憶され、表示される。

上記のように、通常は、この工程は、工程Ｂにおいて選択された位置に関して得 られるものよりも高いピーク周波数を有する一貫した単一のピークの応答が得ら れるまで繰り返される。折れた骨の癒合が行なわれる際に、振幅に限界ぎりぎり で影響を及ぼすと考太られるが検出されたピーク周波数には一般に影響を及ぼさ ないと考λられる筋肉緊張力の変化などに関して。

十分な許容差（ａｌｌｏｗａｎｃｅ）が与えられる。

上記したモード応答測定方法はまた、正常な骨の剛性特性を記憶するのに使用さ れる。実施例においては、比較することができる脛骨を示すモード応答が十分で あるが、対側の脛骨が使用される。

実際には、人間の対側脛骨は、骨折しあるいは病気にかかる前でも相手側の脛骨 とはわずかに異なっているので、得られた結果を比較することにより、この違い を理解することができる。

工程Ｇは、本実施例の第１の場合において、測定された結果のピーク周波数を比 較する工程である。モード応答の比較は、数多くの態様で行なうことができる。

最も好都合で、より簡単な方法は、各モードのピーク周波数を対応する対側モー ドと比較する方法であり、双方の比較が所定の範囲にあると、骨の剛性は同様で あり、臨床医は骨が同等の剛性を有していると確信することができる。

あるいは、各モードに関して所定の範囲内にある場合には骨の剛性が同様である ことを臨床医に示す相関係数を得るために、記録されたモード応答の統計的分析 を行なうことができる。

双方のモードの振動が検出されることが重要であるとともに、一方のモードだけ で正常な剛性が未だ得られていないことが物理的検査かられかるので、双方のモ ードの比較が所定の範囲にあることが重要である。

工程Ｈは、検査を受けている骨が同等に剛性を有していることを臨床医に更に保 証する一連の追加の工程である。第３のモードの共鳴振動を検出するため、振動 装置が再配置される。この第３のモードは、全ての骨あるいは実際には全ての身 体においては見受けることはできないが、上記した撓みモードの共振よりも高い 周波数で一般に生ずる脛骨における捩れモードの共振であると認識される。

脛骨の例は、脛骨粗面の前側面が第３のモードの共振を検出する好ましい位置で あることを示している。

工程工、ＪおよびＫは、上記した工程Ｃ，Ｄｉ５よびＧと同様である。

第３図は、本発明を実施するのに適した装置の機能的ブロック図の実施例を示す 、８ｉ能ブロツクからなる回路は周知であるので、これ以上の説明は省略する。

これらの回路は種々の態様で構成することができるのは明らかであり、例えば、 コンピュータ装置２２は、そのハウジング内の標準的なプラグコンパチブル（ｐ ｌｕｇ　ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）カードに、チャージ増幅器２３および／または 回路モジュール２４−２８を備え、一方、振動エキサイタ２９と加速度計３０は 単に外部コネクタソケットにプラグインされているだけであり、か（して、臨床 に使用する上で著しく簡単な構成を提供している。

第４図は、Ｘ軸に沿って周波数の対数表示を示すとともに、Ｙ軸に沿って相対的 な振幅を示すチャートレコーダの出力の一例である。「正常」として示されてい る線は、患者の損傷を受けていないあるいは見掛は上は正常な骨の代表的な周波 数−振幅特性を示すもので、骨が約２６０Ｈｚの第１のモード共振を有すること が、滑らかな移行とはっきりしたピークとかられかる１図示の実施例の方法は、 異なる臨床医により実施される場合でも±５Ｈｚの精度を示している。

比較において、「損傷」として示されている線は、不規則かつ不正確な周波数に より激しい損傷を受けたことがわかる骨の周波数−振幅特性を典型的に示してい る。しかしながら、周波数と振幅は著しく低く、この場合には約８４Ｈｚである 連続測定における最大振幅応答の周波数を平均化することにより定められる。

通常の臨床試験によれば、損傷を受けた骨は有意の骨癒合を示していなかった。

一般に、激しい損傷を受けた骨は通＄　Ｉ　ＯＯＨｚよりも低い、不規則な低周 波数の振動を示し、一方、損傷を受けていないまたは癒合された骨は２００Ｈｚ 乃至５’０ＯＨｚ、一般的には、正常な成人男子で約３５０Ｈｚ、成人女子で３ ００Ｈｚの共振を示すことがわかった。正常な応答線の形状は各個体に関して典 型的であり、かつ、ピーク振幅応答（共振）の周波数は各個体に関して一定に保 持されることがわかった。

骨の測定共振特性は、一般に、外科用針、ねじ、プレートおよびビンが存在して も影響を受けない、これらの装置の共振は通常は、検査を受けている骨の励起応 答よりも小さい分離した振幅ピークとして容易に確認することができ、しかもこ れらの影響は骨の癒合が行なわれるときには認められにくいことがわかる。かく して、癒合された骨の特性共振は、内部および外部の固定装置が所定の位置にあ る場合でも、正常な対側肢と同様であることがわかる。

第５図は、折れた骨の第１のモードの共振特性を示す代表的なグラフ図である。

不規則な線「損傷１」のモード応答は、損傷を受けてから４週間、低いピーク振 幅値と８４Ｈｚという低い周波数を示している。骨の癒合の中間段階は、損傷後 ８週間の「損傷２」として示され、より規則的な線を形成するとともに、振幅が 増加しかつ共振周波数が１４８Ｈｚと高くなっている。これは、癒合が進行しか つ対側の正常な肢はどにはなっていないが骨の癒合が改善されていることを示す ものである。「正常」で示される線は、最大の振幅と２６０Ｈｚの共振周波数と を有する規則的な形状を呈している。

第６図は、第５図に示す同じ折れた骨の対応する第２のモード共振特性を示す、 各線のピーク共振は第５図と比べて高く、骨のこの第２の撓みモードの特徴を示 している。

第７図は、−例として、治癒した脛骨の骨折の共振特性と第１のモード応答を使 用した正常な対側の骨の共振特性とを示す代表的なグラフ図である。

これらの線とピーク周波数の一致は、骨の癒合が行なわれたことと、骨が正常な 活動性を発揮するのに十分な剛性を回復していることとを臨床医に示すものであ る。

正常な対側の技量の共振値の平均変動が２．９％であり、最大許容変動が８，０ ％であることが本発明により判明した。

対側の技量の異常な変動は年を取った人間には児女けられなかったが、典型的な 正常な共振値の許容差を年老いた人の骨に対して設ける必要がある０年令および 骨粗髭症により引き起こされる骨の低密度化により、肢の長さと周囲とにより予 期されるよりも低い共振周波数が得られる。しかしながら、この特性は一貫して おり、シャープで十分に明確なピークを有する応答が得られ、折れたまたは病気 となった骨に対する比較が依然として可能であり、本発明の方法と装置はこれら の評価に依然として適用することができる。

同様に、共振は予測可能な量だけ下方へ変位し、骨は骨折および治療の結果短く なる。

第８図は、上記したように、ボイスコイルおよび磁石振動エキサイタ１５からな る振動装置の実施例を示す、取扱いおよび患者に対する適用を容易にするため、 振動装置は、第８区の平面図に示す形状に形成されており、実質上円筒形を呈し ている。

動力エネルギを供給するワイヤが応力除去部材４０を介して装置の本体に配設さ れ、包囲されているエキサイタ４５に通常の態様で接続されている。シャフト４ １は装置の往復動部材であり、そのヘッド４２は、検査を受けている骨または身 体部分に適用される装置の部分である。ばね４４は、シャフト４１と共軸をなす 長手方向の軸線を有し、ヘッドが身体に適用されたときに所定のプレロード力を 発揮する。エネルギ伝達には１乃至２０ニユートンのプレロード力で十分である とともに、患者にとって快適であることがわかった。

本発明の方法を適用する場合には、臨床医は、身体にしっかりと配置した振動装 置を駆動する工程を開始するのが好都合である。かくして、スイッチ４３は、振 動装置を保持する手の親指が容易に届くように配置されている。あるいは、装置 を駆動する工程は、適宜の線の共振応答が得られかつその結果が分析のために記 憶されるまで、コンピュータ装置により自動的に繰り返すようにすることもでき る。

従って、本発明は、病気になったあるいは折れた骨の非立入り評価を生体内で行 なうことができる、信頼性のある正確な臨床装置を提供することができる。

国際調査報告 １＋ｎｌＩｒ＋＋−＋１６ＩＩ＋Ｌ＾ｅ１１１　Ｎ６ＲＭｅ　にテ／Ａｎ　Ｅ／ αａｍ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．所定の折れたまたは病気に罹つた身体の要素に非立入り振動を生体内で印加 して要素の剛性状態を測定する方法において、 ａ）所定の要素の端部領域においてまたは該端部領域に隣接して要素と機械的に しっかりと接触させて振動変換器を配置することにより振動エネルギを検出する 工程と、 ｂ）前記端部領域から離隔した第１の位置において所定の要素に対して振動装置 を接触させる工程と、ｃ）所定の周波数変化量で２０乃至２０００ヘルツの周波 数範囲に亘って前記振動装置を振動させるように前記振動装置を駆動する工程と 、 ｄ）コンピュータ装置を使用して第１のモードの振動応答を振動変換器手段から 記憶する工程と、ｅ）前記端部領域から離隔した第２の位置内において所定の要 素に対して振動装置を接触させる工程と、 ｆ）前記振動変換器手段から第２のモードの振動応答を記憶するように前記工程 ｃ）とｄ）とを繰り返す工程と、 ｇ）各応答モードのピーク周波数と正常な身体要素の剛性を示す対応した基準モ ードのピーク周波数との差を比較して要素の剛性の状態を示す工程とを備えるこ とを特徴とする測定方法。
2. ２．ｈ）前記端部領域から離隔した第３の位置において所定の要素に対して振動 装置を接触させる工程と、 ｉ）所定の周波数変化量で２０乃至２０００ヘルツの周波数範囲に亘って前記振 動装置を振動させるように前記振動装置を駆動する工程と、 ｊ）コンピュータ装置を使用して第３のモードの振動応答を振動変換器手段から 記憶する工程と、ｋ）３つの全てのモードの記憶された応答を対応する記憶され た基準モード応答と比較する工程とを更に備えることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の方法。
3. ３．各応答モードのピーク周波数と対応する基準モードとの差は所定の範囲内に あることを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の方法。
4. ４．対応する基準モードと基準モードの対応する部分との相関関係により所定の 範囲内の相関係数を得て、身体要素の剛性と基準モードの臨床的に許容すること ができる等価性を示すことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の方法 。
5. ５．前記身体の要素は長骨であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方 法。
6. ６．前記長骨は脛骨であり、振動手段は内側面と機械的にしっかりと接触される ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。
7. ７．脛骨は長手方向全体に亘って一体的な支持クッションにより支持されること を特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。
8. ８．第１の位置は内側脛骨ブラトウの内側面であり、振動装置はエネルギを中外 側面に印加することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。
9. ９．第２の位置は内側脛骨プラトウの前中側面であり、振動装置はエネルギを中 外側面に対して鋭角をなす面に印加することを特徴とする請求の範囲第７項に記 載の方法。
10. １０．第３の位置は脛骨粗面の前側面であることを特徴とする請求の範囲第２項 に記載の方法。
11. １１．前記コンピュータ装置は、第１および第２のモードの振動応答とこれらの 対応する基準モードとを表示する表示を行なうことを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の方法。
12. １２．表示は振動装置に印加される周波数に対する振動変換器の信号の振幅を視 覚表示であることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. １３．表示は表示のピーク周波数を測定する手段であることを特徴とする請求の 範囲第１２項に記載の方法。
14. １４．振動装置は、表示された振動応答が単一のピークからなるまで所定の要素 の長手方向の軸線と直交する面内で前記領域と交差するポイントで適用されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
15. １５．身体の所定の折れたまたは病気に罹つた要素に非立入り振動を生体内で印 加して要素の剛性状態を測定する装置において、 所定の要素の端部領域にまたは該領域に隣接して所定の要素に適用される振動変 換器手段と、前記端部領域から離隔した位置において所定の要素に適用される振 動装置と、 所定の周波数変化量で２０乃至２０００ヘルツの周波数範囲に亘って振動するよ うに振動装置を駆動する信号出力手段と、 前記振動変換手段から出力される所定の要素の振動のモードを示す信号を受ける 受信手段と、正常な身体の要素に関する複数の記憶された振動変換器応答モード を配置する記憶手段と、各応答モードのピーク周波数と正常な身体要素の剛性を 示す対応した基準モードのピーク周波数との差を比較して要素の剛性の状態を示 す比較手段とを備えることを特徴とする装置。
16. １６．比較手段は各応答モードのピーク周波数と対応する基準モードとの差が所 定の範囲内にある場合に測定を行なうことを特徴とする請求の範囲第１５項に記 載の装置。
17. １７．前記比較手段は応答および基準モードの対応する部分を相関させ、所定の 範囲内にある場合に身体要素と正常な身体要素の剛性の臨床的に許容することが できる等価性を示す数値相関係数を提供することを特徴とすることを特徴とする 請求の範囲第１５項に記載の装置。
18. １８．比較手段は振動変換から出力される信号と基準モードを視覚表示すること を特徴とする請求の範囲第１５項に記製の装置。
19. １９．視覚表示は基準振動応答モードに重量される振動変換器の出力信号の振幅 −周波数応答をグラフで表示することを特徴とする請求の範囲第１８項に記載の 装置。
20. ２０．コンピュータ手段が信号出力手段、配憶手段および比較手段からなること を特徴とする請求の範囲第１５項に記載の装置。
21. ２１．コンピュータ手段が信号出力手段、受信手段、記憶手段および比較手段か らなることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の装置。
22. ２２．振動装置は、信号出力手段の作動を開始するように操作することができる スイッチを備えた手で保持する電気機械シェーカからなることを特徴とする請求 の範囲第１５項に記載の装置。
23. ２３．振動装置は、手で保持されるように実質上細長い外形を有し、内部に共軸 をなす振動部材を備え、該振動部材の外部は身体要素に振動エネルギを確実に印 加するようになっており、更に振動装置は内部にプレロード手段を備えることを 特徴とする請求の範囲第１７項に記載の装置。
24. ２４．添付図面に関して上記しかつ添付図面に示されている装置。