CN1474668A

CN1474668A - 身体阻抗测定装置

Info

Publication number: CN1474668A
Application number: CNA018192025A
Authority: CN
Inventors: ��β�ƾ�; 增尾善久; 吉田一彦
Original assignee: Art Haven 9 Co Ltd
Current assignee: Shimadzu Seisakusho Ltd
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2004-02-11
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: WO2002047548A1; US20040054298A1; KR20030066709A; CN1247149C; AU2002221109A1; JP4101654B2; US20060094979A1; HK1063279A1; JPWO2002047548A1; KR100864415B1

Abstract

设置开闭连接测定电路系统与电极的信号路径的继电器201，同时，设置开闭来自连接于商用交流电源5上的AC－DC适配器3的直流电源线的继电器213。在测定阻抗时，在被测者的身体中流过电流之前，打开继电器213，从主体2及个人计算机1上分开商用交流电源5，通过来自电池102的直流电来驱动各电路。之后，关闭继电器201，连接主体部2的测定电路与电极10、11，通过电极10，在被测者的身体中流过微弱电流，由电极11测定该电流在身体中产生的电压。若测定结束，则在打开继电器201后，关闭继电器213，并根据阻抗的测定值及身体特定化信息来进行运算处理，算出、显示身体组成信息。从而，在高精度求出被测者的肌肉量等的同时，可确实防止测定时的电击事故。

Description

身体阻抗测定装置

技术领域

本发明涉及一种身体阻抗测定装置，测定被测者的身体的生物电阻抗，并利用该阻抗的测定值和身高、体重、年龄、性别等身体特定化信息，推导并提示该被测者的体脂肪量、肌肉量、骨胳量、骨密度、去脂肪量、体脂肪率、基础代谢量等关系身体组成和健康状态的各种信息。

背景技术

以前，为了进行肥胖等的健康管理，通常专门进行体重测定，但近年来，不仅是体格上的肥胖，作为测量肥胖的一项指标，皮下脂肪和内脏脂肪等体脂肪的量和表示体脂肪相对体重的比例的体脂肪率引起人们的关注。

以前，在各研究所中进行了所谓测定身体内的生物电阻抗(下面简称为[阻抗])、利用该测定值来推导体脂肪率等研究。在将该方法中任一项称为所谓4电极法的方法中，例如，在被测者的右手表面和右脚表面安装通电用电极，同时，在通电用电极的内侧、例如右手腕和右脚腕上安装测定用电极。另外，在两通电用电极之间流过大致纵贯身体的高频电流，此时，测定测定用电极间的电位差。根据其电压值和电流值来求出阻抗，并利用该测定值来推导体脂肪率等。

另外，最近还开发并广泛出售了更简便测定体脂肪率用的装置(所谓体脂肪计)。例如在特开平7-51242号公报中记载的装置中，构成为在由两手握持的夹子左右分别配置通电用电极及测定用电极，当被测者握持该夹子时，通电用电极密接两手的指侧，同时，测定用电极密接在手腕侧，根据由此取得的阻抗来推算去脂肪量、体脂肪率、体内水分量、基础代谢量等各种信息。另外，在特公平5-49050号公报中，构成为在被测者将两脚放置在测定台上时，电极密接两脚的里侧，可同时测定体重和体脂肪率。

在上述身体组成测定装置中，将单手与单脚间、两手间或两脚间作为电流路径来测定阻抗。当将单手与单脚间作为电流路径来测定其间的电压的情况下，因为截面积与脚部和臂部相比大数十倍的胸部和腹部(躯干部)成为电流路径的一部分，所以脚部和臂部对阻抗的帮助相对大，相反，腹部的皮下脂肪、腹腔内脂肪(内脏脂肪)的帮助低。因此，腹部的皮下脂肪、腹腔内脂肪的增减难以出现在结果中，结果导致缺乏可靠性。另一方面，在将两手间或两脚间作为电流路径来测定其间电压的情况下，因为电路路径中基本上不包含躯干部，所以存在推导身体整体的体脂肪率时误差容易变大的问题。

另外，以前在根据阻抗测定值来推导体脂肪率等时，使用依照以水中体重称量法作为推导基准的标准曲线形成的生物电阻抗法(BIA)的推导式。但是，在这种方法中，存在不考虑对作为去脂肪结构组织的肌肉、骨胳阻抗的帮助程度差异等缺点，难以减小推导误差。

此外，作为适用这种测定法的前提，假设利用作为人体结构组织的骨胳、肌肉及脂肪的电特性不同来并联连接各组织的并联模型，在各组织的结构比率及结构组织整体与各组织的电特性(体积电阻率)一定的条件下，根据阻抗算出身体组成。实际上，在一般成人的集体中，统计上认为这种条件具有相当高的可靠性。但是，就儿童等未成年人或老龄者、或运动选手等身体特殊的集体等而言，实况是结构比率及电特性都不一定，多数情况下由于个人差异而远远偏离上述条件，难以得到可靠性高的结果。

另一方面，不仅防止肥胖的观点、就所谓身体的强化程度或老化程度的把握的观点来说，身体的肌肉量、肌肉力量等的测定是非常重要的。具体而言，例如就运动选手等尤其谋求身体能力提高的人而言，肌肉量是测量训练等成果的一个指标值，另外，还成为训练时的目标。即使对由于事故或疾病导致长期入院而进行应强化、恢复弱的身体部位的康复治疗的人等而言，也一样。此外，若考虑今后高龄者层的增加，则认为在日常生活中提供覆盖不充分点的生活环境的改善及饮食(吃饭及运动菜单)的必要性大大增加，以便能在例如高龄者看护的现场等中，简便地测定每个高龄者的肌肉量或肌肉力量、它们在左右半身中的平衡等，并通过可事先判断自立生活能力，从而过着性能高的日常生活。

但是，以前的这种装置不能提供这种信息，或仅能提供精度低的信息。

不用说，若使用大医院配备的磁共振成像装置或X射线CT扫描仪等，则当然可进行这种正确测定。但是，这种装置规模大，费用也高，无论被测者的长幼，约束时间长，给身体、精神上带来大的负担。

另外，尽管个人并不那么容易操作，但如果是例如单独访问老人家庭的福利担当者等必要时便于携带，且在访问目的家庭便于简便进行被测者测定的装置，即，如果接受关于测定的一定程度训练后的人容易测定，并且该装置自身的成本不那么高，则具有非常大的利用价值。

鉴于该课题，本申请人在特愿2000-362896号中提议一种新的身体组成测定方法及装置。根据该身体组成测定方法及装置，可非常高精度地推算关于将身体分割成多个的各身体部位的肌肉量、骨胳量、脂肪量等身体组成信息。不用说，该身体组成测定装置为了提高测定精度，需要考虑尽可能去除从外部飞来的或电源线等传播来的各种噪声的影响等细节。这种需要在现有的较低精度的身体组成测定装置中基本不成问题，但在本申请人在先提议的进行较高精度测定的装置中，是非常大的问题。

另外，在这种身体组成测定装置中，在身体中仅流过正常测定时不会损伤身体组织的极微弱的电流，但希望考虑即使在装置中发生任何异常等的情况下，也能防止损伤被测者身体的过剩电流通过电极流入被测者的身体。

此外，这种身体组成测定装置不仅用于医疗设施等相对设置空间中有空闲的场所，还必需根据装置形态，考虑上述例如看护、福利担当者等访问独居高龄者住宅并在那里进行测定等在较窄的装置设备空间中放置装置。另外，一定程度上也必需确保搬运的容易性。

本发明鉴于这些点做出，其第1目的在于提供一种身体阻抗测定装置，可以高精度来测定用于求出体脂防量、肌肉量等关系各种身体组成或健康状态信息的身体阻抗。另外，本发明的其它目的在于提供一种安全性高的身体阻抗测定装置，可确实防止被测者的电击事故等。此外，本发明的再一目的在于提供一种设置时的节省空间性好、且搬运也容易的身体阻抗测定装置。

发明内容

为了解决上述课题，根据第1发明的身体阻抗测定装置具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：具备：

a)电力变换单元，将来自商用交流电源的交流电变换为直流电；

b)蓄电单元，储蓄变换后的直流电，至少在没有上述交流电供给的情况下，供电，作为该装置的驱动电力；

c)电源路径开闭单元，自由关闭、打开连接商用交流电源与上述电力变换单元或连接该电力变换单元与上述蓄电单元的电源路径；和

d)控制单元，至少在身体中通电并测量电压的期间中，打开上述电源路径开闭单元，从上述蓄电单元向该装置的各电路提供驱动电力。

根据第1发明的身体阻抗测定装置，在身体中不必通电的期间，例如在测定前的各种输入设定等准备时、测定前的待机时或在电压测量后计算阻抗算出时，以及利用如此算出的阻抗测定值或被测者的身高、体重等身体特定化信息来推算被测者的全身或部分身体的肌肉量、脂肪量、骨胳量等各种身体组成信息时等，控制单元关闭电路路径开闭单元，将商用交流电源连接在本装置上。此时，将从商用交流电源提供的交流电通过电力变换单元变换为具有适当电压的直流电，储蓄在蓄电单元中。另外，向测定部的电路或运算部等提供该直流电，作为驱动电力。

当根据测定开始指示，通过通电用电极向身体通电时，在通电前，上述控制单元打开电源路径开闭单元，从本装置中切断商用交流电源，提供来自蓄电单元的直流电，作为本装置的驱动电力。另外，一旦对应于向被测者身体通电的电压测量结束并停止通电时，关闭电源路径开闭单元，将商用交流电源再次连接于本装置上，将该装置的驱动电力切换成从蓄电单元经电力变换单元得到的直流电。不用说，在商用交流电源的插口中未插入本装置的电源插头或停电时等不能从商用交流电源供电的状况下，即使在关闭电源路径开闭单元的情况下，也可使用来自蓄电单元的直流电，驱动本装置。另外，这里所谓[在身体中通电并测量电压期间]不仅可单纯设定在身体中进行通电的期间，还包含该期间并在前后设定适当时间。

根据第1发明的结构，因为在测定对应于身体阻抗的电压时从测定部中分开商用交流电源，所以可防止噪声从外部通过商用交流电源的电源线侵入，提高测量值的S/N比。因此，可以高精度算出阻抗。另外，即使在电路中有故障或缺陷的情况下，在向身体通电时，商用交流电源也不会通过通电用电极泄漏到被测者的身体中。因此，可防止被测者的电击事故，确保高的安全性。

在根据上述第1发明的身体阻抗测定装置中，可构成为还具备信号路径开闭单元，自由关闭、打开分别连接上述测定部中包含的测定电路部与上述通电用电极及测定用电极的信号路径，上述控制单元在身体中通电并测量电压期间以外的期间，可以打开上述信号路径开闭单元，从上述测定电路部中分开上述通电用电极及测定用电极。

根据该结构，在不向身体通电时，从测定电路部中分开通电用电极及测定用电极。因此，即使在假设尽管没有通电指示而产生商用交流电流漏入通电用电极及测定用电极中等电路上的缺陷的情况下，也可防止商用交流电流通过通电用电极及测定用电极流入被测者的身体。由此，可确保更高的安全性。

另外，在该构成中，最好构成为上述控制单元在向身体通电前，首先打开电源路径开闭单元，从本装置中分开商用电流电源，之后，关闭信号路径开闭单元，将通电用电极及测定用电极连接于测量电路部，相反，在通电结束后，首先打开信号路径开闭单元，从测定电路部中分开通电用电极及测定用电极，之后，关闭电源路径开闭单元，将商用交流电源连接于本装置。由此，因为在通电用电极及测定用电极连接于测定电路部上的期间中必然从本装置中分开商用交流电源，所以可保证非常高的安全性。

另外，可使用电磁继电器来作为上述电源路径开闭单元和/或信号路径开闭单元。据此，可确实进行导通、截断，同时，成本也低廉。

另外，上述电源路径开闭单元和/或信号路径开闭单元最好是在向身体通电时不需要打开或关闭用驱动电流的电磁继电器。即，因为电源路径开闭单元在向身体通电时打开，所以最好是打开时不需要驱动电流(即正常断路型)的电磁继电器，另一方面，因为信号路径开闭单元在向身体通电时关闭，所以最好是关闭时不需要驱动电流(即正常闭合型)的电磁继电器。在这样通电时，由来自蓄电单元的直流电驱动本装置，根据该结构，在利用这种蓄电单元时具有消耗功率减小的优点。

另外，作为根据第1发明的身体阻抗测定装置的一实施例，可构成为通过通用个人计算机执行规定控制程序来具体化上述运算部进行的运算处理，同时，将上述测定部配置在具有与上述个人计算机彼此自由通信的相同壳体的主体部内。

根据该结构，在现有的个人计算机中安装规定的控制程序，若将主体部连接于该个人计算机上，则可得到本装置。因此，因为可活用作为批量产品的个人计算机，所以可以提供低成本的本装置。另外，若用户利用手持个人计算机，则成本更廉价。另外，这里所谓[个人计算机]不限于笔记本型、桌面型等计算机的形状，此外，作为信息终端设备等实体，还可包含装载具有与个人计算机同等功能的CPU，并可从外部安装控制程序的设备。

另外，若是笔记本型个人计算机，则因为内置电池，所以可构成为在个人计算机中使用内置电池来作为上述蓄电单元。由此，不必特别准备电池。

另外，上述个人计算机与主体部间的通信单元可作成串行接口。另外，近年来，为了连接个人计算机与外围设备，广泛使用符合USB(通用串行总线)标准的接口，在该USB中，规定可向每个端口最大提供5V/500mA的电力。因此，上述通信单元是符合USB标准的接口，可构成为经该接口从个人计算机侧接受上述主体部的驱动电力。根据该结构，因为在个人计算机与主体部之间一体化电源用电缆与信号用电缆，所以连接容易。

另外，在想打印由个人计算机算出的测定结果等的情况下，若用有线信号线来连接打印机(打印单元)，该个人计算机和打印机接地，则有可能从打印机电源(商用交流电源)侵入噪音。因此，最好构成为非接触地进行个人计算机与打印单元之间的通信。具体而言，虽然使用一般利用的红外线的各种通信接口是有用的，但也可是电波接口。

为了解决上述课题，根据第2发明的身体阻抗测定装置具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

设通电用电极与测定用电极的个数相同，将通电用电极与测定用电极各1个设为1组，将作为2芯屏蔽线的电缆的第1芯线设为连接通电用电极与测定电路部的信号线，将第2芯线设为连接测定用电极与上述测定电路部的信号线，并且多条上述电缆规格相同。

即，在根据上述第2发明的身体阻抗测定装置中，测量身体阻抗最低限度必需两个通电用电极与两个测定用电极，但可将连接测定电路部与测定用电极的最低两条信号线分别容纳在由各不相同的屏蔽线包围的两条电缆内。因此，可减小两测定用电极间的静电电容。另外，通过屏蔽可抑制噪声从外部闯入。另外，通过将多条电缆设为相同规格，即使在发生断路等故障的情况下，也可减小交换所需的成本。

另外，作为间隔2芯屏蔽线的两条芯线的绝缘体，若使用发泡性外皮材料，则可减小静电电容，另外，还可期望作为电缆的柔软性、轻量性、持久性。具体而言，例如最好是发泡聚乙烯树脂(最好发泡率为75-80％左右)。

另外，若将连接于同一电缆的第1及第2芯线上的通电用电极与测定用电极安装在被测者的身体的同一四肢上，则可缩短从2芯屏幕线取出到外侧后连接于通电用电极与测定用电极之前的线长。因此，可将从外部闯入的噪声抑制到最小限度。

另外，例如在将通电用电极与测定用电极分别设置在右手、左手、右脚、左脚上的情况下，为了连接这些电极与测定电路部，必需4条电缆，但若将这些电缆的长度大致相同配置，则各电缆的静电电容基本相等，为改变通电部位及电压测定部位而切换选择通电用电极与测定用电极时，静电电容的影响程度相同。由此可提高测定精度。

另外，即使采用例如电缆的静电电容变小的结构，在实用上将其变为零也是不可能的，在进行高精度测定时，这种小的静电电容也是误差的主要原因。

因此，根据第3发明的身体阻抗测定装置具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

使用预定的基准电阻及电容来测定从测定用电极侧看测定部侧的输入阻抗，根据测定值与上述基准电阻及电容值来求出去除上述输入阻抗影响的补正式，在实际测定时，上述运算部根据上述测定部的测量结果，由该补正式来修正算出的阻抗值。

这里，上述输入阻抗包含连接上述测定用电极与上述测定部的电缆的静电电容。另外，上述输入阻抗包含上述测定部的电路系统的输入阻抗。

根据该结构，包含电缆的静电电容或测定部的电路系统的输入阻抗等，因为基本去除了从测定用电极侧看测定部侧的输入阻抗的影响，所以可高精度求出被测者的身体阻抗。

另外，根据第4发明的身体阻抗测定装置具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

将上述测定部中包含的测定电路部容纳在箱形状的壳体内部，同时，通过笔记本型个人计算机执行规定的控制程序来具体化上述运算部的运算处理，

在上述壳体的顶面形成可容纳连接于上述笔记本型个人计算机上使用的外围装置的凹部，在将该外围装置容纳在该凹部中的状态下，在该顶面中可载置使用上述笔记本型个人计算机。

因为考虑便携性的笔记本型个人计算机的小型化、薄型化，所以不经常使用的外围装置、尤其是软盘驱动器、CD-ROM驱动器等外部存储装置未一体化在计算机主体中，多作为个体经电缆连接。在根据第4发明的装置中，若在形成于主体部顶面中的凹部中容纳这种外围装置，则该外围装置的上面与周围的主体部的顶面齐面或比该顶面低。因此，可在将笔记本型个人计算机载置在主体部的顶面中在两者重叠的状态下进行使用。

若为了使连接容纳在上述凹部中的外围装置与笔记本型个人计算机的电缆的两端子在同一面内，将上述凹部形成为与顶面的周边一致的切口状，则在将外围装置容纳在凹部中的状态下，可通过电缆来连接外围装置与笔记本型个人计算机。据此，不仅可将凹部作为外围装置的保管场所，而且因为可以将外围装置容纳在凹部中原样使用该外围装置，所以使用时场所的占有面积变窄。

上述凹部具有在收纳上述外围装置同时还可容纳连接该外围装置与笔记本型个人计算机的电缆的大小，并且可构成为具有进行该外围装置的位置确定的位置确定部、和可自由装卸地固定上述电缆的电缆固定部。根据该结构，因为不使用外围装置时可将连接用电缆容纳在凹部中，所以电缆不会散逸，外表好。

另外，上述壳体的顶面具有比上述笔记本型个人计算机的底面还宽的面积，在该顶面中可构成为设置进行该笔记本型个人计算机位置确定的计算机位置确定部。根据该结构，因为在壳体的顶面上稳定载置笔记本型个人计算机，所以可防止使用或搬运时笔记本型个人计算机落下。另外，最好在上述壳体的顶面中设置自由拆卸固定上述笔记本型个人计算机的计算机固定部，进一步增强搬运时的稳定性。

附图的简要说明

图1是本发明一实施例的身体组成测定装置的外观图。

图2是本实施例的身体组成测定装置的主要部分的电结构图。

图3是本装置中使用的电缆的外观图(a)、a-a’箭头所示切割线的截面图(b)及表示单线电缆与插头的装配部位的截面结构的图(c)。

图4是本身体组成测定装置的主体部的上面俯视图。

图5是主体部的正面俯视图。

图6是主体部的侧面俯视图。

图7是在主体部上载置个人计算机的通常使用状态的主视图。

图8是表示本实施例的身体组成测定装置的测定动作流程的流程图。

图9是表示本实施例的身体组成测定装置的测定动作流程的流程图。

图10是初始画面的示意图。

图11是身体组成测定画面的示意图。

图12是图11画面中的部分详细图。

图13是图11画面中的部分详细图。

图14是图11画面中的部分详细图。

图15是图11画面中的部分详细图。

图16是图11画面中的部分详细图。

图17是图11画面中的部分详细图。

图18是图11画面中的部分详细图。

图19是图11画面中的部分详细图。

图20是图11画面中的部分详细图。

图21是对应于本实施例的身体组成测定装置中所用测定方法的人体阻抗的模型图。

图22是表示MPI的断层图像的取得状态的模式图(a)及表示切割的每个部分的组织量分布一例的图(b)。

图23是表示分割身体的各部分的组成模型的图(a)及表示各组织的阻抗等价电路模型的图(b)。

图24是表示考虑了电缆的静电电容的测定系统的模型图。

图25是本发明其它实施例的身体组成测定装置主要部分的电结构图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明使用本发明的身体阻抗测定装置的身体组成测定装置的一实施例。

首先，在说明本实施例的身体组成测定装置的结构及操作之前，说明涉及本身体组成测定装置的阻抗测定方法。图21是对应于该测定方法的人体阻抗结构的近似模型图。在本实施例的装置中，将人体细分成多个部分，通过各部分单位来求出阻抗。另外，为了提高基于阻抗的身体组成信息的推导精度，在身体组成比较一定、即容易近似为后述圆柱模型的每个部位中构成部分。

具体而言，如图21所示，对于除去头部及手指头、脚指头的身体整体，在各肘附近将左右臂部(去除手腕以前的部分)分割成上臂部和前臂部，在各膝附近将左右腿部(去除脚腕以前的部分)分割成大腿部及小腿部。从而将四肢细分成共计8个部分，加上其中包括有胸部及腹部的躯干部，将身体整体细分成9个部分。使分别独立的阻抗对应于这9个部分，假设如图21所示连接各阻抗的模型。这里，将左前臂部、左上臂部、右前臂部、右上臂部、左大腿部、左小腿部、右大腿部、右小腿部及躯于部等9个部分的阻抗分别设为Z_LFA、Z_LUA、Z_RFA、Z_RUA、Z_LFL、Z_LCL、Z_RFL、Z_RCL及Z_T。

为了测定这9个阻抗，对仰臣姿势横躺的被测者的四肢设定4个部位的电流供给点Pi₁-Pi₄、及8个部位的电压测定点Pv₁-Pv₈。在本例中，电流供给点Pi₁-Pi₄是两手表面部的中指根附近、两脚表面部的中指根附近。另一方面，电压测定点Pv₁-Pv₈是左右手腕、左右肘、左右脚腕、左右膝。其中，因为左右手腕的电压测定点Pv₁、Pv₂与左右脚腕的电压测定点Pv₅、Pv₆位于距躯干部相对远的位置，所以将在这4个部位的电压测定点测定电压称为远位测定。另外，因为左右肘的电压测定点Pv₃、Pv₄与左右膝的电压测定点Pv₇、Pv₈位于距躯干部相对近的位置，所以将在这4个部位的电压测定点测定电压称为近位测定。

选择4个部位的电流供给点Pi₁-Pi₄中的两个部位，在其间流过高频电流，若测定规定的两个部位电压测定点间的电位差，则该电位差可看做是发生在1个阻抗或多个串联连接的阻抗两端的电位差。此时，因为不在电流通过路径上的身体部位中基本不流过电流，所以可忽视该部位的阻抗，而看做是分别从测定对象阻抗两端引出的单纯的导线。

例如现在考虑在两手的电流供给点Pi₁、Pi₂之间流过电流的情况。此时，两手腕的电压测定点Pv₁、Pv₂间(即远位测定)的电位差变为对应于串联连接Z_LFA、Z_LUA、Z_RFA及Z_RUA的阻抗、即左右两臂部的阻抗的电压。另外，两肘的电压测定点Pv₃、Pv₄间(即近位测定)的电位差变为对应于串联连接Z_LUA与Z_RUA的阻抗、即左右两上臂部的阻抗的电压。另外，如上所述，通过将左右腿部及躯干部看做是单纯的导线，则左手腕的电压测定点Pv₁与左脚腕的电压测定点Pv₅(或右脚腕的电压测定点Pv₆)间的电位差变为对应于串联连接Z_LFA与Z_LUA的阻抗、即左臂部的阻抗的电压。此外，因为可将左右大腿部及躯干部看做是单纯的导线，所以左肘的电压测定点Pv₃与左膝的电压测定点Pv₇(或右膝的电压测定点Pv₈)间的电位差变为对应于Z_LUA的阻抗、即左上臂部的阻抗的电压。

对其它身体部位也进行一样的测定，若利用该测定结果，则可分别独立地高精度求出上述9个部分的阻抗。根据如此取得的阻抗的测定值，或根据阻抗测定值与身体特定化信息，推导身体组成信息。在推导时，例如可使用活用由MRI收集到的身体组成信息后形成的推导式。

在本实施例的身体组成测定装置中，事先通过MRI来测定身高、体重、年龄、性别等身体特定化信息不同的多个监视器，根据测定结果，算出可靠性高的回归分析常数，从而提高推导式自身的精度。下面，说明推导身体组成信息用的推导方法的一例。

众所周知，可由MRI得到人体的任意部位的断面图像。根据该断面图像，可知该断面中肌肉、脂肪、骨这些身体组织的量和各自的比率。因此，如图22(a)所示，取得在作为对象的身体部位的长度方向以每规定厚度D切片该身体部位的断面图像，并根据各断面图像分别算出脂肪、肌肉、骨这些组织的量(面积)。结果，得到如图22(b)所示的身体部位长度方向中各组织的面积分布，所以在长度方向上对其积分，决定该身体部位各组织的量。在本测定方法中，如上所述，因为将身体分割成9个部分，所以容易对各部分单位适用这种MRI法，并且，因为各部分可容易近似为圆柱体，所以可以高精度求出各组织的量。

就每个部分单位的身体组成推导方法，例举去脂肪量的推导方法的一例。

对9个部分分别适用图23(a)所示的圆柱形状组成模型。即，设各部分具有截面积为A_f的脂肪组织，截面积为A_m的肌肉组织、截面积为A_b的骨组织，长度均为L。若设脂肪组织、肌肉组织及骨组织的体积电阻率分别为ρ_f、ρ_m、ρ_h，则脂肪组织、肌肉组织及骨组织的阻抗Z_f、Z_m、Z_b为

Z_f＝ρ_f·(L/A_f)

Z_m＝ρ_m·(L/A_m)

Z_b＝ρ_b·(L/A_b)

。部分单位的阻抗Z₀电学上可近似为图23(b)所示各组织的阻抗Z_f、Z_m、Z_b的并联模型。因此，阻抗Z₀变为下式(1)。

1/Z₀＝(1/Z_f)+(1/Z_m)+(1/Z_b)…(1)

设去脂肪层的体积为V_LBM，密度为D_LBM。通过先行研究已知密度D_LBM。去脂肪量LBM变为

LBM＝V_·LBM·D_LBM

。其中，

V_LBM＝A_LBM·L＝(A_m+A_b)·L＝ρ_m·(L²/Z_m)+ρ_b·(L²/Z

…(2)

。若变形式(1)后代入式(2)，则有

V_LBM＝ρ_m·L²·〔(1/Z₀)-(1/Z_f)〕+(ρ_b-ρ_m)·(L²/Z_b) …(3)

。这里，各组织的体积电阻率的关系是。ρ_m＜ρ_b＜＜ρ_f。

首先，若去除手腕、脚腕等远位局部的影响进行考虑(条件A)，则可看做是

A_b＜＜A_m

。因此，

Z_f(＝ρ_f·(L/A_f))＞Z_b(＝ρ_b·(L/A_b))＞＞Z_m(＝ρ_m·(L/A_m))＞Z₀

。若适用于式(3)中，则V_LBM＝ρ_m·(L²/Z₀)+(ρ_b-ρ_m)·(L²/Z_b) …(4)

成立。其中，因为

ρ_m·(L²/Z₀)＞＞(ρ_b-ρ_m)·(L²/Z_b)

，所以

V_LBM＝ρ_m·(L²/Z₀)

。因此，

LBM＝D_LBM×ρ_m·(L²/Z₀)

使用规定函数f(x)，下面关系成立。

LBM＝f(L²/Z₀)

另一方面，在考虑手腕、脚腕等远位局部影响的情况下(条件B)，

A_b＜A_m

成立。因此，

ρ_m·(L²/Z₀)＞(ρ_b-ρ_m)·(L²/Z_b)＝ΔV_b

。通常，体重W越重，则为了保持身体，骨组织的体积V_b增加，所以可推导关系V_b∝ΔV_b∝f(W)。因此，由式(4)，通过

V_LBM＝ρ_m·(L²/Z₀)+(ρ_b-ρ_m)·(L²/Z_b)

＝ρ_m·(L²/Z₀)+ΔV_bρ_m·(L²/Z₀)+f(W)

，有

LBM＝f(L²/Z₀，W)

。另外，考虑各组织因年龄增加引起的变化及因性别差异引起的不同等，通过多重回归分析形成推导式时，有

LBM＝a”+b”·(L²/Z₀)+c”·W+d”·Ag …(5)

。这里，a”、b”、c”、d”是常数(多重回归系数)，其值随性别而不同。将通过MRI法求出的去脂肪量LBM适用于上述多重回归分析的推导式，可以预先对每个性别求出常数a”、b”、c”、d”。

下面，例举肌肉量的推导方法的一例。与上述去脂肪量的推导基本一样。设肌肉层的体积为V_MM，密度为D_MM，则肌肉量MM为

MM＝V_MM·D_MM

若使用肌肉层的阻抗Z_m，则有

V_MM＝ρ_m·(L²/Z_m)

。在上述条件A下，认为是

MMLBM＝a+b·(L²/Z₀)+c·Ag …(6)

。但是，在条件B下，为

LBM＝MM+BM＝a+b·(L²/Z₀)+c·W+d·Ag …(7)

，在L²/Z₀项中还包含肌肉量MM以外的骨BM的信息，不能分离。因此，在9个部分中，若考虑满足条件A、B的部分，则

满足条件A的部分为：上臂部、大腿部

满足条件B的部分为：前臂部、小腿部。

已知上臂部与前臂部、及大腿部与小腿部各自的肌肉量间的相关对每个人是非常高的。因此，推导前臂肌肉量信息MM_U、上臂肌肉量信息MM_F。即，根据由MRI法算出的MM_UA及MM_FA的回归分析，提取如下推导式。

MM_FA＝a_m+b_m·MM_UA …(8)

同样，使用由MRI法算出的大腿肌肉量信息MM_FL，推导小腿肌肉量MM_CL。

MM_CL＝a’_m+b’_m·MM_FL …(9)

由此，因为上臂部及大腿部等近位部分的肌肉量满足条件A，所以可由式(6)求出。另外，通过将由式(6)求出的上臂肌肉量及大腿肌肉量适用于式(8)、(9)，可推导前臂肌肉量及小腿肌肉量。

此外，还可使用同样的方法来求出每个部分的骨胳量。

在推算全身的去脂肪量、肌肉量、肌胳量时，如上所述，以各部分单位来推算身体组成，将推算值代入身体整体的身体组成推导式中是1个方法。另外，也可是将四肢及躯干部的部分单位看做是分别独立的变量，并形成多重回归式的方法。就这种使用阻抗测定值与身体特定化信息的身体组成信息及关系健康状态的各种信息的推算方法，虽可利用本申请人在上述特愿2000-362896中提议的各种方法，但也可使用此外的方法。

下面，说明本实施例的身体组成测定装置的结构和操作。

图1是本实施例的身体组成测定装置的外观图。本身体组成测定装置在被测者的身体中流过微弱的高频电流，检测该电流在身体中规定部位中产生的电压，根据该电压值和电流值算出阻抗，通过将该阻抗测定值和从外部输入的身高、体重、年龄、性别等身体特定化信息用于规定推导式，进行运算处理，算出并提示被测者的体脂肪率、去脂肪量、脂肪量、体内水分量、肌肉量、肌肉力量、骨胳量、骨密度、肥胖度、基础代谢量、ADL指标值等身体组成信息或关系健康状态的信息。

如图1所示，本身体组成测定装置由主要进行各种控制和数据处理的笔记本型个人计算机(下面称为[个人计算机])1、和主要执行阻抗测定的主体部2构成，从主体部2的背面经电缆4取出测定必需的电极群。商用交流电源的电源电缆经AC-DC适配器3连接于主体部2。

电极群包含电流供给用电极(下面称为[通电用电极])10和电压测定用电极(下面称为[测定用电极])11，分别将各1个作为1组，经低感应性电缆4连接于主体部2。通电用电极10及测定用电极11都可确实且稳定地安装在被测者的皮肤表面上，变为面状的粘贴式电极，以减小电极自身的阻抗(接触电阻)。

在该身体组成测定装置的阻抗测定中，采用4个通电用电极10及4个测定用电极11的所谓两个一对的电极结构。即，如后所述，在进行8个部位的电压测定点的测定时，每结束4个部位的测定，采用检查者将测定用电极11贴换在被测者的身上的方式。这是因为若电极个数变多，则除了装置成本上升外，电缆缠绕，测定准备变复杂，同时，还容易产生对被测者的安装错误。不用说，若这不成为问题，则也可构成为从一开始就准备8个测定用电极。

图2是本身体组成测定装置的电结构图。4个通电用电极10a、10b、10c、10d经信号线开闭继电器201连接于通电用电极切换部202，这里，选择连接在电流源203上的两个电极。电流源203是发生频率f₀的恒流高频信号的装置，通常将频率f₀设定在10kHz-100kHz的范围内。另一方面，4个测定用电极11a、11b、11c、11d同样经信号线开闭继电器201连接于测定用电极切换部204，这里，选择两个电极，将由该电极得到的信号分别输入独立的带通滤波器(BPF)205中。

由该BPF205去除频率f₀以外的信号，之后，由检波器206进行检波、整流，提取频率f₀的信号成分。由差动放大器207差动放大并行检波的信号，再由放大器208放大。另外，由模数(A/D)变换器209将该信号变换为数这信号，经光耦合器210输入CPU211。CPU211与USB端子214连接，具备进行USB接口用数据变换、反变换的功能。CPU211不仅向USB端子214发送对应于A/D变换器209的输出信号的数据，而且根据经USB端子214接收的控制信号，经光耦合器210来控制电流源203的作业，同时，控制信号线开闭继电器201及后述电源线开闭继电器213的作业。从而，通过由光耦合器210光学连接CPU211与模拟测定电路系统，可防止CPU211中发生的或从个人计算机1侵入的数字噪声进入模拟测定电路系统。

将连接于商用交流电源5上的AC-DC适配器3的直流电输入主体部2，经上述电源线开闭继电器213连接于电源输出端子215。因为将向个人计算机1供电用的电源电缆连接于电源输出端子205，所以若AC-DC适配器3的直流电输出不插入电源线开闭继电器213，则仅通过主体部2连接于个人计算机1。

个人计算机1在内置CPU、R0M、RAM、硬盘驱动器、电池102等的个人计算机主体101的周围，配备键盘或鼠标等作为定点装置的操作部105、作为液晶显示器的显示部106、软盘驱动器(FD)装置等的辅助存储装置6等，为了与打印机108连接，还具有红外线接口(IF)104。这是因为通过不进行经电缆的电连接，可排除来自打印机8侧的电源系统的杂音影响，同时，即使在发生部件故障等的情况下，也可防止打印机8流入过大电流，可确实避免被测者的身体中流过异常电流的事故。另外，还在打印机8自身中装载电池81，还考虑包含该打印机8的装置整体可由电池驱动。

另外，个人计算机1具备标准的USB端子103。众所周知，USB接口具有可与串行数据一起提供直流电的线，这里，个人计算机1的USB端子103具有向外部提供5V/最大500mA的电力的能力。经USB电缆与个人计算机1连接的主体部2从个人计算机1接收上述直流电，通过DC-DC转换器212分配给各电路。因此，主体部2中包含的所有电路被设计成最大可在5V/500mA的电力下作业。另外，由于通过DC-DC转换器212，所以可防止通过电源的噪声混入模拟类的测定电路。

在个人计算机1的硬盘驱动器中，存储进行阻抗测定及根据该测定值来推导上述各种身体组成信息或关系健康状态的各种信息用的运算处理的运算程序、和执行这些测定用的控制程序。根据经操作部105从外部提供的指示，执行上述程序，从而具体化后述阻抗测定及其后的各种运算处理或显示处理等。

本身体组成测定装置的特征中任一项在于，对连接于通电用电极10及测定用电极11上的各电缆4、即各信号路径设置自由开闭的信号线开闭继电器201，及对经AC-DC适配器3连接于商用交流电源5上的电源供给路径设置自由开闭的电源线开闭继电器213。信号线开闭继电器201的目的在于在测定被测者的身体阻抗期间以外，通过从主体部2上实质分开所有电极10、11，即使在发生电路系统故障或缺陷的情况下，也可防止经电极10、11在被测者的身体中流过不期望的电流。即，确保被测者的安全性。

另一方面，电源线开闭继电器213目的中任一项在于在上述阻抗测定时，从主体部2及个人计算机1上实质分开商用交流电源5，截断经商用交流电源5从外部侵入的噪声。即，抑制阻抗测定时的噪声，以较高精度进行测定。另外，目的在于在阻抗测定时，即测定电路系统经电极10、11连接在身体上时，通过分开商用交流电源5，即使在发生电路系统故障或缺陷的情况下，也可至少防止100V的交流电流漏出到身体。即，与上述信号线开闭继电器201实现双重的安全对策。测定时的具体作业如后所述。

在本身体组成测定装置中，因为必需将电极安装在上述身体各部上，所以从主体部2引出的电缆4必须很长。通常，将如此引出的长电缆用作天线，可拾取来自外部的感应噪声。在进行高精度测定中，必需尽可能抑制这种感应噪声。另外，电缆4(严格地说是信号路径)自身具有寄生电容等静电电容，若这种电容与生物电阻抗混同，则成为使测定精度恶化的一个原因。因此，在本实施例的装置中，为了抑制感应噪声及排除电缆自身的电容影响，采用特别的结构。

图3(a)是本装置中使用的电缆4的外观图，图3(b)是图3(a)中a-a’箭头所示切割线的截面图。如图3(a)所示，在电缆4中，在2芯屏蔽电缆42的一端装配与主体部2连接用的圆柱型插头41，在另一端上装配分支成分别与2条芯线连通的单线电缆44的分支模型43。在该单线电缆44的末端装配电极装配用插头45。单线电缆44与插头45的装配具有图3(c)所示截面结构，单线电缆44的芯线441通过焊接(符号46的部位)与插头45的棒状导体部452固定。该固定部分埋设在插头45的树脂制壳441中，但为了防止单线电缆44旋转导致断路，夹持壳441与单线电缆44的交界通过热收缩管47进行固定。也可由粘接剂模型来取代热收缩管，进行该固定。

如图3(b)所示，2芯屏蔽线具有如下结构，即，在与包围形成第1、第2芯线的导体421周围的内部封装423的间隙中填充由具有75-80％左右发泡率的发泡聚乙烯树脂构成的绝缘体422。这种构造体2条并列，并插入2条夹杂丝424，之后用纸带425覆盖。在其外侧，将横卷屏蔽线426设置成圆筒状，用外部封装427来覆盖该外侧。在本装置中，整体电缆长度约为200cm，2芯屏蔽线的电缆长度约为160cm，4条都一样。

通过这种结构，在抑制电缆的静电电容的同时，还可抑制多个电缆间的差异，此外，还可抑制弯曲时由拉开附加应力时的电容变化。具体而言，实现如下的各特性。

·电缆电容(在频率50kHz时)：小于100pF

·弯曲时的电容变化：小于±10pF(在电缆的3个部位各执行20次在附加300g拉伸负载状态下的弯曲角度±60°实验时的前后电容变化)

·施加拉伸应力前后的电容变化：小于±10pF(在附加500g拉伸负载状态下放置60秒前后的电容变化)

另外，将安装在四肢中同一上肢部或下肢部中的通电用电极与测定用电极做为一对，连接于该一对电极上的信号路径用同一电缆的第1芯线、第2芯线。例如，构成为将某一电缆的第1芯线用作到达右手用通电用电极的信号路径，将第2芯线用作到达右手用测定用电极的信号路径。因此，到达4个测定用电极11a-11d的信号路径被容纳在各不相同的电缆的屏蔽内。从而，右可减小电压测定时两测定用电极间的静电电容的同时，可抑制电压测定时的噪声影响。

此外，4条电缆的各屏蔽线在主体部2的入口附近被彼此短路，其接地电位基本相同。由此，当切换测定用电极切换部204并将两个测定用电极及到达测定用电极的电缆4连接于后级的测定电路上时，可将并列施加到被测者身体上的电缆4的所有静电电容维持在基本恒定。

另外，在本例中，虽使用具有75-80％左右发泡率的发泡聚乙烯树脂来作为绝缘体422，但这仅是一例。

通常，由下式来求出2芯电缆的静电电容。

C＝12.08×ε_e/Log₁₀(1.2×B/K1×D) 〔pF/m〕

B：导体间隔[mm]、K1：内部导体X实效直径系数、D：导体外径[mm]即，静电电容C与实效比介电常数ε_e成正比。其中，因为是

ε_e＝ε_A ^1-v

ε_A：电介质的比介电常数、V：发泡率(空气占有率)

所以，在比介电常数低的材料中，发泡率越高，静电电容C越小。但是，因为发泡率越高，则耐应力性等越差，所以最好考虑各种条件来决定材料和发泡率。

在本实施例的身体组成测定装置中，通过如上考虑，在抑制电缆4自身的静电电容的同时，可减轻感应噪声的侵入，但电缆4自身的静电电容未变为零。另外，在进行高精度测定的情况下，不仅电缆4，还不能忽视构成测定用电极切换部204的模拟开关的静电电容等。因此，在本实施例的身体组成测定装置中，在算出阻抗的运算过程中，进行去除上述电缆4或模拟开关的静电电容影响的补正处理。

下面，说明该静电电容的补正处理方法。假设图24所示模型来作为考虑电缆(如上所述，虽然实际上除了电缆外还存在模拟开关的电容等，但这些统称为电缆的电容)的情况下的模型。根据该模型，由测定得到的阻抗Z_m变为将电缆电容C_c并联连接于生物电阻抗Z₀上。

对于这种模型，Z_m、Z₀、R、C、C_c的关系如下。

Z_{0} = \frac{R}{\sqrt{1 + {(ω \cdot C \cdot R)}^{2}}} - - - (11)

Z_{m} = \frac{R}{\sqrt{1 + {[ω \cdot (C + C_{c}) \cdot R]}^{2}}} - - - (12)

这里，若设C+C_c＝C_a，则上述式(12)可改写为下式(13)。

Z_{m} = \frac{R}{\sqrt{1 + {(ω \cdot C_{a} \cdot R)}^{2}}} - - - (13)

由式(11)，导出下式(14)。

{Z_{0}}^{2} = \frac{R^{2}}{1 + {(ω \cdot C \cdot R)}^{2}} - - - (14)

另外，由式(12)，有

{Z_{m}}^{2} = \frac{R^{2}}{1 + {(ω \cdot C_{a} \cdot R)}^{2}}

若变形，则导出下式(15)。

R^{2} = \frac{{Z_{m}}^{2}}{1 - {(ω \cdot C_{a} \cdot Z_{m})}^{2}} - - - (15)

若将式(15)代入式(14)并进行整理，则有

{Z_{0}}^{2} = \frac{{Z_{m}}^{2}}{1 - {(ω \cdot Z_{m})}^{2} \cdot ({C_{a}}^{2} - C^{2})}

，Z₀变为下式(16)。

Z_{0} = \frac{Z_{m}}{\sqrt{1 - {(ω \cdot Z_{m})}^{2} \cdot ({C_{a}}^{2} - C^{2})}} - - - (16)

即，式(16)是从测定被测者的结果得到的阻抗的测定值Z_m中去除电缆电容C_c的影响后，算出生物电阻抗Z₀的补正式。这里，作为C值，采用事先实验测定的电容平均值，看做与身体部位无关的定值，恒定。另外，电容C_c例如可通过将具有已知值的电容及电阻连接于电缆4的末端后，通过阻抗计等事先测定电缆。

另外，在上述补正式中，实际上不仅电缆4具有的静电电容，而且可补正图24中从身体侧看装置的静电电容、即2个测定用电极11间的装置侧的输入电容整体。即，该电容中，除电缆电容外，还包含模拟开关(图2中的测定用电极切换部204)的输入静电电容、构成后级BPF205的例如运算放大器的输入静电电容等。另外，电缆4中不仅电容成分，还存在电阻成分，它们占阻抗的比例低，实际上，即使忽视也无所谓，不用说，也可考虑该电阻分量来形成补正式。

另外，本实施例的身体组成测定装置的另一特征在于其外观上的结构。图4是本身体组成测定装置主体部2的上面俯视图，图5是主体部的正面俯视图，图6是侧面俯视图。另外，图7是在主体部2上装载个人计算机1的通常使用状态下的主视图。

作为本实施例的身体组成测定装置的外观特征，主体部2的箱形状壳体21在其顶面中具有横向延伸的凹部22。该凹部22形成为前后方向的宽度W1比恰好比个人计算机1中准备的外带FD装置6的壳体宽度大一些，另外，凹部22的深度W2比FD装置6的高度大一些。由此，如图6所示，FD装置6完全收容在凹部22的内部。另外，在凹部22内的底面中突设规定FD装置6的后方位置用的止动件23，一旦FD装置6的后面抵接于止动件23来进行容纳时，FD装置6的前面与主体部2的壳体21侧面大致齐面。另外，在凹部22内的底面中具备固定连接FD装置6与个人计算机1用电缆7的固定件24。该固定件24用于分别固定电缆的两端附近，如图4所示，可在将电缆7容纳在凹部22内的状态下进行固定。另外，在壳体21的顶面前边缘部及后边缘部分别突设止动件25，在顶面上载置个人计算机1时，可进行前后方向的位置确定。

如上所述，因为FD装置6整个收藏在凹部22内，不突出于壳体21的顶面，所以可在顶面上稳定载置个人计算机1。另外，在想使用FD装置6的情况下，可从固定电缆7一端的固定件24中取出电缆7，如图7所示，原样连接到个人计算机1的端子上。因为FD装置6由止动件23规定后方位置，所以例如在软盘出入时，即使指压FD装置6的前面也不会后退。

从而，在本实施例的身体组成测定装置中，可将个人计算机1的外带FD装置容纳在主体部2的壳体的一部分中，并且在使用时也可在该状态下使用，所以无论是何场所，都具有良好的操作性。另外，将个人计算机1和FD装置6层载于主体部1上并一体化，尤其是通过止动件25来在前后方向上规定个人计算机1的滑动，所以在搬运时可仅持主体部2来进行运送。

在图2的电结构中，因为在差动放大器207之前配置BPF205及检波部206，所以必需在两个系统的输入路径中分别设置这些电路，但也可构成为如图25所示，在差动放大器207的后级配置BPF205及检波部206。在图25的结构中，因为通过差动放大器207来抵消共模噪声，所以具有难以受到噪声影响的优点。另一方面，在图2的结构中，因为难以受到电缆或电路的杂散容量的影响，即使经测定用电极连接在BPF205输入上的两个负载不平衡的情况下，相位旋转也少，所以具有可减小测定误差的优点。

下面，说明关于本身体组成测定装置的实际测定操作的一例。图8及图9是表示本身体组成测定装置中上述9个部分每一个的阻抗测定及使用该测定值来推算身体组成信息时的测定动作的流程图。

一旦检查者等接通个人计算机1的电源开关(步骤S1)，则个人计算机1启动，执行包含各种初始化处理、电池102的余量检测处理、测定电路系统的自测处理等测定准备处理(步骤S2)。一旦测定准备处理结束，则在显示部106中显示图10所示的初始画面A(步骤S3)。

在初始画面A中，含有包含模拟电池的电池标志图像的电池余量显示部A1；和通过文字知道电池余量状态的信息显示部A3，通过电池标志图像的涂满部分的面积或颜色、数值显示等知道电池余量，同时，在余量不足的情况下，显示充电促进信息。另外，在初始画面A中，含有知道测定电路系统的检查结果的测定电路检查结果显示部A2；和通过文字知道该结果的信息显示部A4，在知道测定电路系统检查有无异常的同时，知道有异常情况下的异常部位。

在电池102的余量在规定以上(例如10％以上)且测定电路系统不正常时，不前进到以后的测定处理。在例如电池102的余量不足的情况下，若通过将AC-DC适配器3的电源插头插入商用交流电源5的插口中来开始通电，另一方面，若在测定电路系统中有异常的情况下修正异常部位，则可前进到步骤S4以后的处理。

在电池102的余量在规定以上且测定电路系统正常时，在初始画面A上，一旦检查者通过鼠标等定点装置选择操作功能按钮A5或在键盘上进行具有同样功能的操作(步骤S4)，则移动到身体组成测定模式。此时，将显示部106的画面切换成身体组成测定画面B(步骤S5)。

图11是身体组成测定画面B的示意结构图，图12-图20是该画面B中的主要部分的详细图。

在进行身体组成测定的情况下，作为推荐的测定条件，被测者采取在床等上仰卧姿势。，此时，在排除体内体液平衡变动的影响中，最好以该姿势确保5分钟左右的安静时间。另外，四肢尽可能伸直，成30度左右的角度打开的姿势，使两臂部不接触躯干部，另外，两腿部彼此也不接触。

在显示部106中显示身体组成测定画面B的状态下，若检查者选择指示功能按钮B12，则在图12所示的身体信息显示部B1中，通过游标闪烁来指示应输入到输入显示被测者姓名及识别符(ID)、性别、年龄、身高及体重等身体特定化信息用的文本框中的项目。若检查者看见后进行键输入，则除被测者的姓名或识别序号外，输入身体特定化信息(步骤S6)。

一旦输入上述身高项目，则根据规定的计算式来推算左右四肢长度，将结果显示在图14所示的四肢长度显示部B3的文本框内。例如，在想输入实际测量被测者的四肢长度的情况下，若选择指示功能按钮B14，则因为在四肢长度显示部B3中，通过游标闪烁来指示应输入到文本框中的项目，所以只要变更数值即可(步骤S7)。在不进行这种变更的情况下，将上述计算值作为四肢长度尺寸用于后述的运算处理中。

另外，检查者选择指示测定部位选择功能按钮B13，并在图13所示测定部位显示部B2的文本框中选择[远位]、[近位]、或[远位→近位]测定中任一项。其中，因为进行在先描述的9个部分的测定，所以选择[远位→近位]测定，但也可仅选择[远位]或[近位]。

在输入所有身体特定化信息的情况下，判断为输入完成(步骤S9为[Y])，在图15所示电极粘贴位置显示部B5中进行应指示远位测定的电极安装位置的显示(步骤S10)。即，在电极粘贴位置显示部B5中，显示将去除头部和手端、脚端的身体分割成9个部分的身体模式图，重叠于其上，用符号“■”来绘出通电用电极10的安装位置，用符号“测定用电极11的安装位置。在远位测定待机时，如图15(a)所示，在两手腕、两脚腕中显示表示测定用电极安装位置的符号“符号“■”。因此，检查者参照该显示在被测者的身体上安装通电用电极10及测定用电极11。

在安装完电极10、11后，检查者操作启动功能按钮B15，指示测定开始(步骤S11)。对应于该操作，自动开始测定，但首先在测定之前，打开电源线开闭继电器213(步骤S12)，稍晚些后，关闭信号线开闭继电器201(步骤S13)。由此，首先，从主体部2分开商用交流电源5，之后，将电极10、11连接在主体部2上。因此，即使万一存在什么问题，来自商用交流电源5的100V交流电流也不会漏出到被测者的身体中。另外，在以后的测定期间中，还可防止从商用交流电源5混入噪声。

之后，通过通电用电极切换部202、测定用电极切换部204，适当切换通电用电极10及测定用电极11，使测定部位按右臂部、左臂部、右腿部、左腿部、躯干部依次移动。另外，在选择的两个通电用电极10间流过微弱的高频电流，由两个测定用电极11来依次测定该电流产生的电位。另外，在电极粘贴位置显示部B5的身体模式图中，在测定前分别以灰色来闪烁显示作为测定对象的所有部分，对测定结束后的每个部分变为绿色点亮显示。从而，仅通过观察显示状态就可知道测定的进行状况。

当测定1个部位的部位阻抗时，等待，直到阻抗变为一定程度稳定状态为止。之后，将测定值取入存储器。但是，例如测定值始终不稳定，尽管经过规定时间仍没有结束1个部位的测定的情况下，判断为不能测定(步骤S15)。另一方面，当结束所有5个测定部位的测定，或经过规定时间时，若譬如1个部位结束测定，则判断为测定结束(步骤S17)。当判断为不能测定的情况下，因为认为测定中有些异常，所以在身体组成测定画面B中的信息显示部B112中显示意味着不能测定、发生异常等错误的信息(步骤S16)，结束测定。

通过上述步骤S15的处理，可避免因为测定状态不稳定而导致测定异常拖延。即，一定程度上，经过测定时间并已结束对几个部位(实际上也可是1个)的测定的情况下，仅利用测定完的数据来推导未测定部位的值，结束阻抗测定自身。由此，不会加重对被测者的无理负担。

若测定结束，则打开信号线开闭继电器201(步骤S18)，从主体部2分开电极10、11。稍后关闭电源线开闭继电器213(步骤S19)，将连接于商用交流电源5上的AD-DC适配器3连接于主体部2。因此，电极10、11仅在单纯进行阻抗测定期间，即包含在被测者的身体中流过电流、测量该电流产生的电压期间的极短期间内连接于测定电路系统上。另外，在阻抗测定期间内，分开商用交流电源5，主体部2及个人计算机1通过从电池102提供的直流电动作。

之后，将测定得到的对5个测定部位(远位测定中为右臂部、左臂部、右腿部、左腿部、躯干部)的阻抗和身体特定化信息适用于规定推算式或与之相当的变换表格等中，进行运算处理，算出身体组成、四肢肌肉量、ADL指标值、体形判断等(步骤S20)。在此时的运算处理中，可利用通过上述MRI法得到的利用身体组成信息的推算式，但推导方法未必限于此。另外，在仅结束远位测定的阶段中，不进行将臂部、腿部分别分割成上臂部及前臂部、大腿部及小腿部的精密推算，利用身体特定化信息等，算出对应于各部分的估计推导值。

如上所述，将上述运算处理结果得到的数值显示在身体组成测定画面B中的测定结果显示部B6、测定值显示部B7、ADL指标值显示部B8、肌肉量显示部B9、及体形显示部B10中(步骤S21)。

即，各部分的阻抗显示于图17所示测定值显示部B7的左栏中。另外，表示全身身体组成的信息显示在图16所示测定结果显示部B6中。这里，在模拟人体的1个圆曲线内表示脂肪、肌肉、骨胳及其它比率、脂肪及去脂肪的比率、脂肪、水分及其它比率等3种身体组成比率，除此之外，还显示根据体重或身高等身体特定化信息算出的体格指数(BMI)、肥胖度、基础代谢量的推算值。

另外，在图19所示的肌肉量显示部B9中，以棒状曲线显示每一个左右上臂部、前臂部、臂部、大腿部、小腿部、腿部的肌肉量的推导值，同时还显示表示左右平衡度的左右肌肉量比率或臂部与腿部的肌肉量比率。从而，视觉上可容易理解左右肌肉的平衡，例如除了解好使的手、好使的脚为左右哪一个外，当左右平衡不自然地不正常时，可供简易地判断健康状态中存在什么问题等。

此外，在图18所示ADL指标值显示部B8中，作为测定日常生活能力的ADI指标值，显示左右各自的大腿四头肌量、大腿四头肌最大肌肉力量、体重支持指数的推算值。在图20所示的体形显示部B10中，对应于根据作为身体特定化信息输入的体重W及身高H算出的体格指数(BMI：W/H²)，将外观上的体形区分成瘦、标准或粗壮中任一项来显示，同时，还根据作为测定结果的体脂肪率来将带脂肪的状态区分为薄脂肪、一般脂肪或者厚脂肪中任一项来显示。另外，尽管未结束远位及近位所有测定，但在结束远位测定的时刻，可显示在该时刻可推导的信息。

一旦远位测定结束，则在电极粘贴位置显示部B5的身体模式图中，将测定用电极11的安装位置变更到图15(b)所示的近位位置(步骤S22)。具体而言，将显示于左右手腕及脚腕的显示符号变更到左右肘及膝。检查者确认该显示变更，将4个测定用电极11粘贴在被测者的左右肘及膝上。之后，再次操作启动功能按钮B15来指示测定开始(步骤S23)。

随后，通过相当于上述远位测定中的步骤S12-S19的步骤S24-31的处理，执行四肢及躯干部的近位阻抗测定。此时，因为集合远位测定的结果与近位测定的结果，所以可得到对应于9个部分的阻抗测定值。因此，在步骤S32的运算处理中，可以比之前的远位测定结束时还高的精度来推算身体组成等各信息。用该算出的数值代替已显示的值显示于身体组成测定画面B中的测定值显示部B7、测定结果显示部B6、ADL指标值显示部B8、肌肉量显示部B9及体形显示部10中(步骤S33)，结束测定。

从而，在本身体组成测定装置中，可以较短时间内高精度地求出反映身体组成或健康状态的各种信息。因此，由于被测者也可减轻身体、精神上的负担，检查者只要按照显示于在中途贴换电极的作业必需的画面中的指示来确定安装位置即可，所以操作或作业不困难麻烦，可方便进行测定。并且，作为测定结果得到的信息不停留于体脂肪量或肌肉量等身体组成信息，也可得到ADL指标值、肌肉量的左右半身、上下半身平衡等反映健康状态的信息，可以有效活用于健康管理、运动训练、康复等各种用途中。

根据本发明的身体阻抗测定装置也可仅具有上述实施例记载的身体组成测定装置的部分结构，仅实现部分功能。即，上述实施例仅是本发明的一例，可知在不脱离本发明精神的范围中，即使进行各种形态的变形或修正，也都包含在本发明中。

Claims

1、一种身体阻抗测定装置，具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：具备：

b)蓄电单元，储蓄变换后的直流电，至少在没有上述交流电供给的情况下，作为该装置的驱动电力；

2、根据权利要求1所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

还具备信号路径开闭单元，自由关闭、打开分别连接上述测定部中包含的测定电路部与上述通电用电极及测定用电极的信号路径，上述控制单元在身体中通电并测量电压期间以外的期间，打开上述信号路径开闭单元，从上述测定电路部中分开上述通电用电极及测定用电极。

3、根据权利要求2所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述控制单元在向身体通电前，首先打开电源路径开闭单元，从本装置中分开商用电流电源，之后，关闭信号路径开闭单元，将通电用电极及测定用电极连接于测量电路部，相反，在通电结束后，首先打开信号路径开闭单元，从测定电路部中分开通电用电极及测定用电极，之后，关闭电源路径开闭单元，将商用交流电源连接于本装置。

4、根据权利要求1-3中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述电源路径开闭单元和/或信号路径开闭单元是电磁继电器。

5、根据权利要求4所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述电源路径开闭单元和/或信号路径开闭单元是在向身体通电时不需要打开或关闭用驱动电流的电磁继电器。

6、根据权利要求1-5中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

通过通用个人计算机执行规定控制程序来具体化上述运算部进行的运算处理，同时，将上述测定部配置在具有与上述个人计算机彼此自由通信的相同壳体的主体部内。

7、根据权利要求6所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述蓄电单元是内置于个人计算机中的电池。

8、根据权利要求6或7所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述个人计算机与主体部间的通信单元是串行接口。

9、根据权利要求8所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述通信单元是符合USB标准的接口，经该接口从个人计算机侧接受上述主体部的驱动电力。

10、根据权利要求6-9中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

还具备打印测定结果等的打印单元，以无线方式来进行上述个人计算机与该打印单元之间的通信。

11、一种身体阻抗测定装置，具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

12、根据权利要求11所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

使用发泡性封装材料作为间隔上述2芯屏蔽线的两条芯线的绝缘体。

13、根据权利要求11或12所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

连接于同一电缆的第1及第2芯线上的通电用电极与测定用电极安装在被测者的身体的同一四肢上。

14、根据权利要求11-13中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

将设置的多个上述电缆的长度大致相同地配置。

15、一种身体阻抗测定装置，具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

16、根据权利要求15所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述输入阻抗包含连接上述测定用电极与上述测定部的电缆的静电电容。

17、根据权利要求15所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述输入阻抗包含上述测定部的电路系统的输入阻抗。

18、一种身体阻抗测定装置，具备：测定部，通过接触被测者身体的通电用电极，在该身体中流过微弱电流，并通过接触身体的测定用电极来测量由此产生的电压；和运算部，根据通过身体的电流值及测量的电压值，算出身体的阻抗，其特征在于：

19、根据权利要求18所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述外围装置是上述笔记本型个人计算机的辅助存储装置。

20、根据权利要求18或19所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述凹部具有在与上述外围装置同时还可容纳连接该外围装置与笔记本型个人计算机的电缆的大小，并且具备进行该外围装置的位置确定的位置确定部、和可自由装卸地固定上述电缆的电缆固定部。

21、根据权利要求18-20中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

上述壳体的顶面具有比上述笔记本型个人计算机的底面还宽的面积，在该顶面中设置进行该笔记本型个人计算机位置确定的计算机位置确定部。

22、根据权利要求18-21中任一项所述的身体阻抗测定装置，其特征在于：

在上述壳体的顶面中设置自由拆卸固定上述笔记本型个人计算机的计算机固定部。