DE60025024T2

DE60025024T2 - Körperfettmessmethode und -gerät

Info

Publication number: DE60025024T2
Application number: DE60025024T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Haga-gun ONDA; Masaki Fukuhara; Kazuo Haga-gun MAKI; Toru Haga-gun YAMAGUCHI; Mitsuhiro Haga-gun KATASHIMA; Tsuyoshi Haga-gun KIMURA
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: CN1305437C; DE60037543D1; HK1048932A1; US6978170B1; CN1390110A; EP1224908B1; DE60037546T2; EP1679033B1; KR100559411B1; EP1525844B1; EP1224908A4; KR20020043630A; DE60037546D1; EP1679033A1; EP1681016B1; DE60037543T2; DE60042860D1; EP1525844A1; EP1681016A1; WO2001026546A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum leichten und genauen Messen geschichteten Fetts und viszeralen Fetts in einem menschlichen Körper.
STAND DER TECHNIK
Ein Impedanz-CT-System nutzt die Tatsache, dass Medien individuelle elektrische Impedanzwerte haben, um räumliche Medienverteilungen in einem dreidimensionalen Objekt zu finden. Das Impedanz-CT-System führt einen Strom durch ein Objekt, misst eine Potenzialverteilung, die auf der Oberfläche des Objektes induziert wird und visualisiert eine Impedanzverteilung in dem Objekt gemäß der Potenzialverteilung. Das System ist auf eine Messung der Verteilungen von Blut, Lungen, Fett etc. in einem menschlichen Körper anwendbar ("BME" Vol. 8, Nr. 8 (1994), S. 49, Japanese Society for Medical and Biological Engineering).
Zusätzlich zu dem Impedanz-CT-System gibt es andere Vorrichtungen, die elektrische Impedanzwerte messen und subkutane und viszerale Fettmengen finden. Ein Beispiel derartiger Vorrichtungen ist "Body Fat Measuring Apparatus", was in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 11-113870 (erster Stand der Technik) offenbart wird. Ein anderes Beispiel ist "Internal Fat Measuring Instrument", was in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 11-123182 (zweiter Stand der Technik) offenbart wird. Der erste Stand der Technik bringt eine Vielzahl von Elektroden an der Fläche eines Körpers an, misst Impedanzwerte zwischen den Elektroden und erstellt eine Impedanzmatrix für einen Querschnitt des Körpers. Danach kalkuliert eine Operationseinheit das Produkt der Impedanzmatrix und Koeffizientenmatrix, die aus Information über die Teile des Körpers, an denen eine Elektrode angebracht ist, die durch eine Eingabeeinheit eingegeben wird, vorbereitet wird und stellt eine Querschnittskörperfettverteilung bereit. Der zweite Stand der Technik wickelt einen Riemen um den Körper eines Subjekts. Die innere Seite des Riemens ist mit Elektrodenpaaren versehen, von denen jedes aus einer Strompfadbildungselektrode und eine Messelektrode bildet. Die Elektrodenpaare sind im wesentlichen in regelmäßigen Intervallen angeordnet. Es werden zwei Elektrodenpaare ausgewählt, und es wird ein Wechselstrom zwischen den Strompfadbildungselektroden der ausgewählten Elektrodenpaare weitergeleitet, um einen Strompfad zu bilden. Die Messungselektroden messen einen Impedanzwert in dem Strompfad. Die zwei Elektrodenpaare werden richtig ausgewählt, sodass benachbarte Elektroden hauptsächlich subkutanes Fett messen können, und gegenüberliegende Elektroden hauptsächlich viszerales Fett messen können.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Das Impedanz-CT-System involviert eine unzureichende räumliche Auflösung, wenn eine innere Fettverteilung geschätzt wird, und ist deshalb unzureichend, um eine Körperfettmenge richtig zu kalkulieren. Außerdem muss das System viele numerische Operationen ausführen, um eine Körperfettmenge zu finden.
Der erste Stand der Technik zeigt keine konkrete Beschreibung, wie eine Koeffizientenmatrix für an eine Elektrode angebrachte Teile zu bilden ist und wie ein Querschnittskörper fettverteilungsbild aus dem Produkt von Impedanz- und Koeffizientenmatrizen zu erstellen ist.
Der zweite Stand der Technik kann eine subkutane Fettmenge in einer Messstelle in einem menschlichen Körper messen. Die gemessene Fettmenge enthält jedoch den Einfluss der Mengen und Verteilungen anderer Medien in den Körper, und ist deshalb ungenau. Außerdem ist der zweite Stand der Technik zum genauen Messen von viszeralem Fett eines menschlichen Körpers wegen dem starken Einfluss von geschichtetem subkutanen Fett in dem Körper nicht fähig.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Körperfett-Messverfahren vor, das zum leichten und richtigen Messen der Quantität, wie etwa Stärke oder Querschnittsfläche, von geschichtetem subkutanen Fett ebenso wie der Menge von viszeralen Fett in einem menschlichen Körper vor. Es wird auch eine Vorrichtung zum Erreichen des Verfahrens vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung ist, wie in den angefügten Ansprüchen offenbart.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein Körperfettmessverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Schritt zum Durchführen eines Stroms zwischen zwei Stromelektroden, die auf einem Umfang eines Subjekts angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjekts ist, einen Schritt zum Messen einer ersten Spannung, die zwischen einer ersten Messelektrode, die benachbart zu einer der zwei Stromelektroden angeordnet ist, und einer zweiten Messelektrode, die im wesentlichen entgegengesetzt zu den zwei Stromelektroden quer durch das Subjekt angeordnet ist, generiert wird, und einen Schritt zum Berechnen einer subkutanen Fettmenge des Subjekts gemäß der ersten Spannung.
Die vorliegende Erfindung enthält einen Schritt zum Durchführen eines Stroms zwischen zwei Stromelektroden, die in einem Umfang eines Subjekts im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt angeordnet sind, einen Schritt zum Messen eines räumlichen Potenzialgradienten, der auf dem Umfang des Subjekts im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den zwei Stromelektroden auftritt, und einen Schritt zum Berechnen einer viszeralen Fettmenge des Subjekts gemäß dem räumlichen Potenzialgradienten.
Die vorliegende Erfindung enthält auch einen Schritt zum Durchführen eines Stroms zwischen zwei Stromelektroden, die auf einem Umfang eines Subjekts im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt angeordnet sind, einen Schritt zum Messen einer Spannung, die zwischen zwei Messelektroden generiert wird, die jede benachbart zu den zwei Stromelektroden angeordnet ist, und einen Schritt zum Multiplizieren der Spannung mit einer Potenz einer charakteristischen Quantität (Menge), die die Größe eines Subjekts darstellt, und Berechnen der Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen des Subjekts gemäß dem Produkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt "viszerale Fettmenge" gemeinsam die Menge von Fett an, die innerhalb eines Subjekts vorhanden ist. D.h. sie zeigt die Menge von viszeralem Fett, das um innere Organe eines Subjekts herum existiert, und die Menge von allgemeinem inneren Fett, wie etwa Leberfett, an.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform basierend auf einem ersten Aspekt;
2 zeigt eine Potenzialverteilung auf dem Umfang eines menschlichen Körpers, wenn ein Strom zwischen Stromelektroden durchgeführt wird;
3 zeigt eine Korrelation zwischen subkutaner Fettstärke und einer Spannung;
4 zeigt Beziehungen zwischen Elektrode-zu-Elektrode-Abstand, subkutaner Fettstärke und Spannung;
5 zeigt ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt;
6 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt;
7A und 7B zeigen eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt;
8 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt;
9 zeigt eine Berechnung eines tomografischen Bildes von subkutanem Fett in einem menschlichen Körper;
10 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform basierend auf einem zweiten Aspekt;
11 zeigt ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
12 zeigt ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
13 zeigt eine Potenzialverteilung in dem Umfang eines menschlichen Körpers, wenn ein Strom zwischen zwei Stromelektroden durchgeführt wird;
14 zeigt eine Korrelation zwischen viszeraler Fettmenge und räumlichem Potenzialgradienten;
15 zeigt die längslaufenden und seitlichen Breiten eines menschlichen Körpers als Beispiele charakteristischer Quantitäten, die die Größe des menschlichen Körpers darstellen;
16 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
17 zeigt die Stellen von Messelektroden, jede ausgedrückt mit einem Abstand von einem Punkt in einem menschlichen Körper zu der Mitte der Messelektrode;
18 zeigt eine Korrelation zwischen einem normalisierten Abstand und einem räumlichen Potenzialgradienten;
19 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
20 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
21A und 21B zeigen eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
22A und 22B zeigen eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
23A und 23B zeigen ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform basierend auf dem zweiten Aspekt;
24 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt;
25 zeigt ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt;
26 zeigt ein anderes Beispiel einer Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt;
27 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt; und
28 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt.
BESTER MODUS ZUR IMPLEMENTIERUNG
Es werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert erläutert.
Erster Aspekt
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Körperfett gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung messen die Quantität, wie etwa Stärke oder Querschnittsfläche, von geschichtetem subkutanen Fett in einem menschlichen Körper.
1 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt. Die Vorrichtung hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die an einem Umfang von z.B. dem Körper eines Subjekts (Menschen) 1 angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjekts 1 ist, eine Stromquelle 4, um einen Strom zwischen den Elektroden 2 und 3 zuzuführen, eine ersten Messelektrode 5, die benachbart zu der Elektrode 2 angeordnet ist, eine zweite Messelektrode 11, die im wesentlichen entgegengesetzt zu den Elektroden 2 und 3 quer durch das Objekt 1 angeordnet ist, einen Spannungsmesser 7, um eine Spannung zu messen, die zwischen den Elektroden 5 und 11 generiert wird, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die Stärke von geschichtetem subkutanen Fett 8 des Subjekts 1 gemäß der Spannung zu berechnen, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird. Das Subjekt 1 hat das subkutane Fett 8, einen Teil ohne Fett 9, dessen Impedanz sich von der des subkutanen Fetts 8 unterscheidet, und viszerales Fett 10, dessen Impedanz sich von der des Teils ohne Fett 9 unterscheidet. Die Körperfettberechnungseinheit 25 kann ein Computer sein.
Es wird ein Körperfettmessverfahren unter Verwendung der Vorrichtung erläutert. Die Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen den Elektroden 2 und 3 durch, die an einer Umfangsfläche des Subjekts 1 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 ist ausreichend kürzer als die Umfangslänge des Subjekts 1. Der Spannungsmesser 7 misst eine Spannung, die zwischen den ersten und zweiten Messelektroden 5 und 11 generiert wird. Die Elektrode 5 ist nahe zu der Elektrode 2 angeordnet, und die Elektrode 11 ist entgegengesetzt zu den Elektroden 2 und 3 quer durch das Subjekt 1 angeordnet. Die Berechnungseinheit 25 berechnet die Stärke des geschichteten subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1 gemäß der gemessenen Spannung.
2 zeigt grob eine Verteilung von Potenzial (Momentanwerte), das auf dem Umfang des Subjekts 1 als Reaktion auf den Strom induziert wird, der zwischen den Elektroden 2 und 3 durchgeführt wird. Um die Elektrode 11 herum ist eine räumliche Potenzialänderung klein, und deshalb ist die Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, stabil, selbst wenn die Position der Elektrode 11 leicht verschoben ist. Die Spannung V ist im wesentlichen frei von den Quantitäten und Verteilungen des Teils ohne Fett 9 und viszeralen Fetts 10 in dem Subjekt 1, und deshalb ist es möglich, die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektroden 2, 3 und 5 herum leicht und genau zu messen. Typischerweise spiegelt die Spannung V die Stärke d des subkutanen Fetts 8 im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen der Stromelektrode 2 und der ersten Messelektrode 5 wider.
Die Stromquelle 4 kann eine beliebige von Gleichstrom und Wechselstrom sein. Falls die Stromquelle 4 eine Wechselstromquelle ist, kann gleichzeitig eine Phasenverzögerung gemessen werden, wenn der Spannungsmesser 7 eine Spannung (Amplitude oder Effektivwert) misst, und dadurch ist die gemessene Phasenverzögerung verwendbar, um Daten zu analysieren. Wenn ein menschlicher Körper gemessen wird, ist Wechselstrom leichter zu handhaben und die Frequenz der Wechselstromstromquelle kann 10 kHz bis 500 kHz, vorzugsweise 50 kHz bis 200 kHz, sein, und ein Stromwert kann 0,3 mA bis 3 mA sein.
Um die Stärke d des subkutanen Fetts 8 um die Elektroden 2, 3 und 5 herum zu messen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um eine Spannung V (oder komplexe Spannung) mit der Stärke d des subkutanen Fetts 8 zu korre lieren. Um einen derartigen Korrelationsausdruck vorzubereiten, muss eine Vielzahl von Proben, die aus dem gleichen Medium bestehen und unterschiedliche Stärken d haben, untersucht werden. Basierend auf den Proben wird ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um eine Spannung V, die gemäß dem Verfahren von 1 gemessen wird, mit einer tatsächlichen Stärke d zu korrelieren. Wenn Spannungen V in den Proben gemessen werden, werden der gleiche Strom oder unterschiedliche Ströme an die Proben angelegt. Wenn unterschiedliche Ströme verwendet werden, müssen die gemessenen Spannungen basierend auf einem Strom normalisiert werden. Um tatsächliche Stärken d in den Proben zu messen, können ein Röntgen-CT-System oder ein MRI-System tomografische Bilder der Proben vorsehen, und basierend auf den Bildern können subkutane Fettstärken der Proben geschätzt werden. Falls die Proben nicht menschliche Körper sind, können sie mechanisch aufgeschnitten werden, um ihre Stärken direkt zu messen. Die Proben können bekannte innere Strukturen haben. Der Korrelationsausdruck, um eine Spannung V (oder komplexe Spannung) mit der Stärke d des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren, kann aus numerischen Kalkulationen durch Lösen elektrischer Leitungsgleichungen durch einen Computer gefunden werden. Der Korrelationsausdruck ist abhängig von der Oberflächenkrümmung des Subjekts 1 und einer Schnittstellenstruktur zwischen dem subkutanen Fett 8 und dem Teil ohne Fett 9, und unterscheidet sich deshalb abhängig von dem Teil (Nabelbereich, Flanke, Rücken und dergleichen), wo die Stärke des subkutanen Fetts 8 gemessen wird. Wenn subkutane Fettstärken in unterschiedlichen Stellen in dem Subjekt 1 gemessen werden, ist es vorzuziehen, einen Korrelationsausdruck für jede der Stellen vorzubereiten.
Die Stärke d des subkutanen Fetts 8 kann in einem Absolutwert oder einem Verhältnis (relativer Wert) mit Bezug auf eine Länge ausgedrückt werden, die eine Querschnittslänge des Sub jekts 1 widerspiegelt, wie etwa eine Umfangslänge U des Subjekts 1. Von ihnen wird eine optimale ausgewählt.
3 zeigt ein Beispiel einer Korrelation zwischen Spannung V und den Stärken d des subkutanen Fetts 8. In 3 repräsentieren Kreuze Datenpunkte, die Proben betreffen, die zum Herstellen eines Korrelationsausdrucks vorbereitet werden, und eine gestrichelte Kurve zeigt den Korrelationsausdruck an, der durch richtiges Verfolgen der Datenpunkte gebildet wird. Während sich die Stärke d vom subkutanen Fett erhöht, konvergiert die Spannung V zu einem Wert V8, der die Impedanz des subkutanen Fetts 8 widerspiegelt. Während sich die Stärke d verringert, konvergiert die Spannung V zu einem Wert V9, der die Impedanz des Teils ohne Fett 9 widerspiegelt. Diese Korrelation kann durch eine analytische Funktion angenähert werden, z.B. eine hyperbolische Tangensfunktion (y = tanh x). Der Korrelationsausdruck, um eine Spannung V mit einer Stärke d zu korrelieren, kann durch eine multivariate Analyse angenähert werden, z.B. ein lineares Polynom, das die Spannung V einbezieht. Falls die Stärke d eine absolute Stärke des subkutanen Fetts 8 ist, wird sie z.B. als d = a0 + a1·V·U + a2·U + a3/U ausgedrückt, wobei a0, a1, a2 und a3 Regressionskoeffizienten sind und U eine Umfangslänge des Subjekts 1 ist. Falls die Stärke d ein relativer Wert entsprechend der Stärke des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. d = a0 + a1·V + a2/U + a3/U². In 3 ist die Impedanz des subkutanen Fetts 8 größer als die des Teils ohne Fett 9, und die Spannung V ist eine ansteigende Funktion der Stärke d. Sobald der Korrelationsausdruck vorbereitet ist, ist die subkutane Fettstärke einer Probe, die aus dem gleichen Medium besteht, durch Durchführen eines Stroms zwischen den Elektroden 2 und 3 und Lösen des Korrelationsausdrucks gemäß einer Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, kalkulierbar.
Der Abstand zwischen den Stromelektroden 2 und 3 ist vorzugsweise kleiner als 1/6, wünschenswerter 1/8 der Umfangslänge des Subjekts 1. Falls der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 zu groß ist, wird ein Strom, der zwischen ihnen zugeführt wird, tief innerhalb des Subjekts 1 fließen. Dann wird eine gemessene Spannung V durch die Verteilungen und Mengen des Teils ohne Fett 9 und viszeralen Fetts 10 beeinträchtigt. Falls der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 zu klein ist, wird sich die Messempfindlichkeit in Proben mit starkem subkutanen Fett 8 verschlechtern, und die gemessene Spannung V wird durch die Formen und Größen der Elektroden beeinträchtigt.
Der Abstand zwischen der Messelektrode 5 und der Stromelektrode 2 muss in einem richtigen Bereich sein. Falls der Abstand zu groß ist, werden die Verteilungen und Mengen des Teils ohne Fett 9 und viszeralen Fetts 10 eine gemessene Spannung V beeinträchtigen. Außerdem verschlechtert sich die Messempfindlichkeit in Proben mit dünnem subkutanen Fett, wie in 4 gezeigt wird. Falls der Abstand zu klein ist, verschlechtert sich die Messempfindlichkeit in Proben mit starkem subkutanen Fett, wie in 4 gezeigt wird. Außerdem beeinträchtigen die Formen und Größen der Elektroden und Kontaktzustände zwischen den Elektroden und dem Subjekt 1 eine gemessene Spannung V. Der Abstand zwischen der Messelektrode 5 und der Stromelektrode 2 ist vorzugsweise 0,5 bis 3 Mal einer mittleren Stärke des subkutanen Fetts einer Probe. Falls die Stärke des subkutanen Fetts 8 1 bis 4 cm ist, ist der Abstand (Abstand von Mitte zu Mitte) zwischen den Stromelektroden vorzugsweise 1 cm bis 15 cm, wünschenswerter 2 cm bis 10 cm. Der Abstand (Abstand von Mitte zu Mitte) zwischen der Stromelektrode 2 und der benachbarten Messelektrode 5 ist vorzugsweise 0,6 cm bis 10 cm, wünschenswerter 1 cm bis 6 cm. Die Formen der Elektroden sind z.B. Scheiben oder Rechtecke. Falls Scheibenelektroden eingesetzt werden, können sie einen Durchmesser von 0,6 cm bis 3,5 cm, vorzugsweise 1,5 cm bis 2,5 cm haben.
Wenn Proben zum Vorbereiten des Korrelationsausdrucks gemessen werden oder wenn eine Probe mit einer unbekannten Stärke d gemessen wird, ist es zweckdienlich, den Abstand zwischen den Stromelektroden und den Abstand zwischen den Stromelektroden und der Messelektrode proportional zu der Umfangslänge einer Probe zu variieren, oder die Abstände von Elektrode zu Elektrode zu den oben erwähnten optimalen Werten ohne Beachtung der Umfangslängen von Proben zu fixieren. Falls die Proben eine breite Vielfalt von Stärken d haben, die von dünn zu dick reichen, und falls es untauglich ist, die Stärken mit den fixierten Abständen von Elektrode zu Elektrode zu messen, wird eine Vielzahl von Messsystemen mit individuellen Abständen von Elektrode zu Elektrode vorbereitet und richtig verwendet, abhängig von der Stärke einer Probe.
Es kann eine Vorrichtung von 5 der Vorrichtung von 1 hinzugefügt werden, um Berechnungsgenauigkeit der Stärke d des subkutanen Fetts 8 zu verbessern. In 5 sind Elektroden im wesentlichen symmetrisch zu jenen von 1 relativ zu einem Messpunkt (einem Zwischenpunkt zwischen den Elektroden 2 und 5) der Stärke d des subkutanen Fetts 8 angeordnet. Wie die Vorrichtung von 1 setzt die Vorrichtung von 5 einen Spannungsmesser 7 ein, um eine Spannung V* zu messen, die auch die Stärke d des subkutanen Fetts 8 widerspiegelt. Es wird ein Mittelwert der Spannung V* und der Spannung V, die mit der Vorrichtung von 1 gemessen wird, kalkuliert, und es wird ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die mittlere Spannung mit der Stärke d des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren. Dann ist eine derartige mittlere Spannung verwendbar, um die Stärke d des subkutanen Fetts 8 genau zu kalkulieren.
Es wird die zweite Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform basierend auf dem ersten Aspekt wird durch Hinzufügen einer Vorrichtung von 6 zu der Vorrichtung von 1 gebildet. Die Vorrichtung von 6 hat zwei Stromelektroden 2 und 12, die im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet sind, eine Stromquelle 4, Messelektroden 13 und 14, die auf der Umfangsfläche des Subjekts 1 im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den Elektroden 2 und 12 angeordnet sind, einen Spannungsmesser 15, um eine Spannung zu messen, die zwischen den Messelektroden 13 und 14 generiert wird, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, gemäß der Spannung, die mit dem Spannungsmesser 15 gemessen wird, zu korrigieren und die Stärke des subkutanen Fetts 8 gemäß der korrigierten Spannung zu berechnen.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Vorrichtung von 1 führt die Stromquelle 4 ein Strom zwischen den Elektroden 2 und 3 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung, die zwischen der ersten Messelektrode 5, die benachbart zu der Elektrode 2 angeordnet ist, und der zweiten Messelektrode 11, die im wesentlichen entgegengesetzt zu den Stromelektroden 2 und 3 quer durch das Subjekt 1 angeordnet ist, generiert wird.
In der Vorrichtung von 6 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Elektroden 2 und 12 durch. Der Spannungsmesser 15 misst eine zweite Spannung, die zwischen den Elektroden 13 und 14 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die zweite Spannung, die mit dem Spannungsmesser 15 gemessen wird, um die erste Spannung zu korrigieren, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, und berechnet die Stärke des subkutanen Fetts 8 gemäß der korrigierten Spannung.
Die erste Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, involviert leicht den Einfluss der Verteilungen und Mengen des Teils ohne Fett 9 und viszeralen Fetts 10 in dem Subjekt 1. Dieser Einfluss kann durch Verwenden der zweiten Spannung (Impedanz) V', die in einem anderen Strompfad gemessen wird, der durch die Elektroden 2 und 12 hergestellt wird, entfernt werden. Dies verbessert die Messgenauigkeit der Stärke des subkutanen Fetts 8.
Die Korrektur mit der zweiten Spannung wird gemäß einem Korrelationsausdruck durchgeführt. Es kann ein besserer Korrelationsausdruck durch Anwenden von V + a'V' auf die Ordinate von 3 und durch Auswählen eines optimalen Wertes für den Koeffizienten a' vorbereitet werden. Alternativ kann der Korrelationsausdruck durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. Falls die Stärke d des subkutanen Fetts 8 ein Absolutwert ist, werden Regressionskoeffizienten a0, a1, a2, a3 und a4, die Umfangslänge U des Subjekts 1 und der Abstand L zwischen den Messelektroden 13 und 14 verwendet, um die Stärke als z.B. d = a0 + a1·V·U + a2·(V'·U/L)·U + a3·U + a4/U auszudrücken. Falls die Stärke d des subkutanen Fetts 8 ein relativer Wert ist, wird die Stärke als z.B. d = a0 + a1·V + a2·V'·U/L + a3/U + a4/U² ausgedrückt. Ein derartiger Korrelationsausdruck ist nützlich, um die Stärke d vom subkutanen Fett einer Probe auf der Basis von Spannungen V und V', die in der Probe gemessen werden, genau zu messen.
Die Vorrichtung von 5 kann den Vorrichtungen von 1 und 6 hinzugefügt werden, um die Messgenauigkeit der Stärke d des subkutanen Fetts 8 weiter zu verbessern. Das heißt die Spannung V, die mit der Vorrichtung von 1 gemessen wird, und die Spannung V*, die mit der Vorrichtung von 5 gemessen wird, werden gemittelt, und der Mittelwert wird gemäß der Spannung V', die mit der Vorrichtung von 6 gemessen wird, korrigiert, um die Stärke d des subkutanen Fetts 8 zu berechnen. In diesem Fall ist die Ordinate von 3 (V + V*)/2 + a'·V' und es wird ein optimaler Wert für den Koeffizienten a' ausgewählt. Alternativ wird V durch (V + V*)/2 in dem oben erwähnten Korrelationsausdruck ersetzt.
Es wird die dritte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform besteht aus einer Messvorrichtung von 7A und einer Messvorrichtung von 7B. Die Vorrichtung von 7A hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die an einem Subjekt 1 angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjekts 1 ist, eine Stromquelle 4, Messelektroden 5 und 6, die benachbart zu den Elektroden 2 und 3 angeordnet sind, einen Spannungsmesser 7, um eine Spannung zu messen, die zwischen den Elektroden 5 und 6 generiert wird, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die gemessene Spannung zu empfangen. Die Messvorrichtung von 7B ist die gleiche wie die von 6, und deshalb wird ihre Erläuterung weggelassen. Die Bedingungen der ersten Ausführungsform, einschließlich der Technik zum Vorbereiten eines Korrelationsausdrucks, um eine Spannung mit einer Stärke zu korrelieren, des Abstands zwischen den Stromelektroden und der Abstände zwischen den Stromelektroden und den Messelektroden werden auf die dritte Ausführungsform angewendet.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 7A führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Elektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung, die zwischen den Messelektroden 5 und 6 generiert wird.
In der Messvorrichtung von 7B führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 12 durch. Der Spannungsmesser 15 misst eine zweite Spannung, die zwischen den Messelektroden 13 und 14 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die zweite Spannung, die mit dem Spannungsmesser 15 gemessen wird, um die erste Spannung zu korrigieren, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, und berechnet gemäß der korrigierten Spannung die Stärke vom subkutanen Fett 8 um die Elektroden 2, 3, 5 und 6 herum. Die Korrektur der ersten Spannung basierend auf der zweiten Spannung wird wie in der zweiten Ausführungsform ausgeführt. Es wird ein Korrelationsausdruck wie der der zweiten Ausführungsform vorbereitet, um eine subkutane Fettmenge gemäß der korrigierten Spannung zu finden.
Es wird die vierte Ausführungsform erläutert. 8 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform. Diese Vorrichtung führt sequenziell Ströme in einer Vielzahl von Richtungen durch und misst automatisch die Stärke vom subkutanen Fett 8 eines Subjekts 1 in einer Vielzahl von Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1. In 8 ist eine Vielzahl von Elektroden 26a bis 26h auf einem Umfang des Subjekts 1 angeordnet. Die Elektroden 26a bis 26h sind mit einem Stromelektrodenselektor 27 und einem Spannungselektrodenselektor 28 verbunden.
Eine Dateneingabeeinheit 33 gibt Elektrodenauswahldaten ein, die zu dem Stromelektrodenselektor 27 gemäß einer Instruktion von einem Computer 35 transferiert werden. Der Stromelektrodenselektor 27 wählt zwei der Elektroden 26a bis 26h als Stromelektroden in einer Operation aus. Die Ausgabe eines Wechselstromoszillators 29 wird durch einen Strom-/Spannungskonverter 30 konvertiert, um einen vorbestimmten Strom zwischen den Stromelektroden zuzuführen.
Gemäß einer Instruktion von dem Computer 35 wählt der Spannungselektrodenselektor 28 Messelektroden aus den verbleiben den Elektroden aus. Eine Spannung, die zwischen den Messelektroden generiert wird, wird durch den Computer 35 durch einen Differenzialverstärker 31 und einen A/D-Wandler 32 abgerufen. Die obigen Operationen werden durch sequenzielles Auswählen von Stromelektroden und Messelektroden gemäß Instruktionen von dem Computer 35 wiederholt. Die Spannungsdaten, die durch den Computer 35 abgerufen werden, werden in eine Spannung konvertiert, die zu generieren ist, wenn ein Bezugsstrom zugeführt wird. Die konvertierte Spannung wird auf einen Korrelationsausdruck angewendet, der durch die Dateneingabeeinheit 33 eingegeben wird und eine Korrelation zwischen einer Spannung und einer subkutanen Fettstärke d ausdrückt. Die Stärke d des subkutanen Fetts 8 wird auf der Basis des Korrelationsausdrucks berechnet, und wird von dem Computer 35 zu einer Datenausgabeeinheit 34 transferiert, die die Stärke anzeigt.
Es werden Stromelektroden von den Elektroden 26a bis 26h sequenziell ausgewählt, um z.B. die Anordnung von Stromelektroden und Messelektroden von 1 vorzusehen, um die Stärken des subkutanen Fetts 8 in einer Vielzahl von Stellen entlang eines Umfangs des Subjekts 1 genau zu messen. Die Stärken des subkutanen Fetts 8, die in einer Vielzahl von Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 gemessen werden, können mit Umfangsprofildaten des Subjekts 1 kombiniert werden, die getrennt gemessen werden, um ein grobes tomografisches Bild des subkutanen Fetts 8 vorzusehen. 9 zeigt ein Beispiel eines tomografischen Bildes des subkutanen Fetts 8, hergestellt aus Stärken d1 bis d9, die in neun Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 gemessen werden.
Der Computer 35 kann eine Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 in einer gegebenen Sektion des Subjekts 1 bereitstellen. Um dies zu erreichen, wird ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um Spannungen V mit einer Querschnittsfläche S zu korrelieren. Messen einer Spannung in einem einzelnen Punkt, z.B. in einer Flanke, in dem Subjekt 1 kann ermöglichen, dass die Querschnittsfläche S grob kalkuliert wird. Es ist vorzuziehen, Spannungen V1 bis Vn in n Punkten entlang des Umfangs einer gegebenen Sektion des Subjekts 1 zu messen und einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um die gemessenen Spannungen mit einer Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren. Eine Umfangslänge U entlang des Querschnitts des Subjekts 1 kann getrennt gemessen werden und in dem Korrelationsausdruck enthalten sein, um die Genauigkeit des Ausdrucks zu verbessern.
Der Korrelationsausdruck, um Spannungen (V1 bis Vn) mit einer Querschnittsfläche S zu korrelieren, kann vorbereitet werden wie der, um eine Spannung V mit einer subkutanen Fettstärke d zu korrelieren. Die Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 einer Probe kann durch ein Röntgen-CT-System oder ein MRI-System erhalten werden. Falls die Probe nicht ein menschlicher Körper ist, kann sie mechanisch aufgeschnitten werden, um die Querschnittsfläche des subkutanen Fetts direkt zu messen. Der Korrelationsausdruck kann durch eine multivariate Analyse angenähert werden, z.B. ein lineares Polynom. Falls die Quantität S das Verhältnis (relativer Wert) der Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 zu der gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. S = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn, wobei a0, a1, a2, ..., an Regressionskoeffizienten sind. Falls die Umfangslänge U enthalten ist, ist der Korrelationsausdruck z. B. S = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn + b1/U + b2/U², wobei b1 und b2 Regressionskoeffizienten sind. Falls die Quantität S eine absolute Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. S = a0 + (a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn)·U² + b1·U + b2·U². Diese Korrelationsausdrücke machen es möglich, die Querschnittsfläche S vom subkutanen Fett einer Probe gemäß einer Menge von Spannungen (V1 bis Vn) oder einer Menge von Spannungen und einer Umfangslänge (V1 bis Vn und U), die in der Probe gemessen werden, zu berechnen.
Es ist möglich, ein Volumen B des subkutanen Fetts 8 zu finden. In diesem Fall werden Spannungen V1 bis Vn (wobei n eine natürliche Zahl ist) in einer Vielzahl von Punkten in dem Subjekt 1 gemessen, und es wird ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die gemessenen Spannungen mit dem Volumen B des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren. Die Umfangslänge und/oder das Gewicht B0 und/oder ein Gewichtshöhenverhältnis des Subjekts 1 werden getrennt gemessen, und sie können in dem Korrelationsausdruck enthalten sein, um die Genauigkeit des Ausdrucks zu verbessern. Das Volumen des subkutanen Fetts 8 ist z.B. das des Körpers, des Schenkels oder Oberarms des Subjekts 1. In jedem Fall sind die Elektroden entlang eines Umfangs des zu messenden Teils angeordnet.
Der Korrelationsausdruck, um eine Menge von Spannungen (V1 bis Vn) mit einem Volumen B zu korrelieren, kann vorbereitet werden wie der, um eine Spannung V mit einer subkutanen Fettstärke zu korrelieren. Das Volumen B des subkutanen Fetts 8 in dem Subjekt 1 kann durch ein Röntgen-CT-System oder ein MRI-System erhalten werden. Falls die Quantität B das Verhältnis (relativer Wert) des Volumens des subkutanen Fetts 8 zu dem Gesamtvolumen des gemessenen Teils des Subjekts 1 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. B = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn , wobei a0 bis an Regressionskoeffizienten sind. Falls die Umfangslänge U des Subjekts 1 enthalten ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. B = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn + b1/U + b2/U². Falls das Gewicht B0 des Subjekts 1 enthalten ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. B = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn + b1/B0^1/2 + b2/B0, wobei b1 und b2 Regressionskoeffizienten sind. Falls die Quantität B ein absolutes Volumen des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. B = a0 + (a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn)·U² + b1·U + b2·U² oder B = a0 + (a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn)·U² + b1·B0^1/2 + b2·B0. Diese Korrelationsausdrücke machen es möglich, das Volumen B des subkutanen Fetts einer Probe gemäß einer Menge von Spannungen (V1 bis Vn) oder einer Menge von Spannungen und einer Umfangslänge (V1 bis Vn und U) oder einer Menge von Spannungen und einem Gewicht (V1 bis Vn und B0), die in der Probe gemessen sind, zu berechnen. Es ist auch möglich, an Stelle des Volumens das Gewicht des subkutanen Fetts zu berechnen.
Die Elektroden 26a bis 26h können ausgewählt werden, um die Anordnungen von Stromelektroden und Messelektroden von 1 und 6 zu bilden. Das heißt es werden zwei Stromelektroden 26a und 26b und zwei Messelektroden 26h und 26e ausgewählt, und danach werden zwei Stromelektroden 26a und 26d und zwei Messelektroden 26g und 26f ausgewählt, um die Stärke des subkutanen Fetts 8 zwischen den Elektroden 26a und 26h genau zu messen. Die Stromelektroden werden sequenziell ausgewählt, um Messungen zu wiederholen, um die Stärken des subkutanen Fetts 8 in einer Vielzahl von Punkten entlang des Umfangs des Subjekts 1 genau bereitzustellen. Die Elektroden 26a bis 26h können ausgewählt werden, um die Anordnungen von Strom- und Messelektroden von 1 und 5 und jene von 1, 5 und 6 aufeinanderfolgend zu bilden.
Die Elektroden 26a bis 26h können ausgewählt werden, um die Anordnungen von Strom- und Messelektroden von 7A und 7B zu bilden. Das heißt es werden zwei Stromelektroden 26a und 26b und zwei Messelektroden 26h und 26c ausgewählt, und danach werden zwei Stromelektroden 26a und 26d und zwei Messelektroden 26g und 26f ausgewählt, um die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektroden 26a und 26b herum genau zu messen. Die Stromelektroden werden sequenziell ausgewählt, um Messungen zu wiederholen, um die Stärken des subkutanen Fetts 8 in einer Vielzahl von Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 genau zu messen. Korrigieren gemessener Spannungen beseitigt den Einfluss der Mengen und Verteilungen des Teils ohne Fett 9 und des viszeralen Fetts 10 des Subjekts 1, um die Stärke, den Querschnitt oder das Volumen des subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1 genau zu messen.
Gemäß den ersten bis vierten Ausführungsformen können Messungen in einer Vielzahl von Stromfrequenzen ausgeführt werden, und die Messungen können miteinander verglichen werden, um die Zuverlässigkeit der Messungen zu verbessern.
Zweiter Aspekt
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Körperfett gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung messen eine viszerale Fettmenge in einem menschlichen Körper.
10 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Vorrichtung hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die an einem Umfang eines Subjekts 1 im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet sind, eine Stromquelle 4, zwei Messelektroden 21 und 22, die an dem Umfang des Subjekts 1 im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den Stromelektroden 2 und 3 angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 ausreichend kleiner als eine Umfangslänge des Subjekts 1 ist, ein Bezugspotenzial 17, um das Potenzial der Messelektroden 21 und 22 zu messen, einen Schalter 16, um das Bezugspotenzial mit der Messelektrode 21 oder 22 zu verbinden, einen Spannungsmesser 7, um das Potenzial der Messelektroden 21 und 22 zu messen, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die Menge von viszeralem Fett 10 in dem Subjekt 1 gemäß der mit dem Spannungsmesser 7 gemessenen Spannung zu berechnen. Die Spannung kann in der anderen Zwischenposition zwi schen den Stromelektroden 2 und 3 gemessen werden, wie in 11 gezeigt wird, wobei Messelektroden 21' und 22' mit Bezug auf die Messelektroden 21 und 22 von 10 symmetrisch angeordnet sind. Die Stromelektroden 2 und 3 können an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1, oder jeweils an den Flanken des Subjekts 1 angeordnet sein. Um eine viszerale Fettmenge genau zu messen, ist es vorzuziehen, dass die Elektroden 2 und 3 an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1 angeordnet sind. Die Zahl von Stromelektroden, die an einem Umfang des Subjekts 1 angeordnet sind, kann mehr als 2 sein, wie in 12 gezeigt wird, falls Ströme durch das Subjekt 1 geführt werden.
Die Körperfettmessvorrichtungen von 10 und 11 können eine Dateneingabeeinheit 33 haben, um Daten in Bezug auf eine Umfangslänge des Subjekts 1, den Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 und den Abstand zwischen den Elektroden 21' und 22' einzugeben. Die Körperfettberechnungseinheit 25 berechnet eine viszerale Fettmenge gemäß der Umfangslänge des Subjekts 1, dem Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 und dem Abstand zwischen den Elektroden 21' und 22', die durch die Dateneinheit 33 eingegeben wurden, und einer Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. Die Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch, die an einem Umfang des Subjekts 1 im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet sind. Der Schalter 16 wird so geschaltet, dass der Spannungsmesser 7 eine Spannung V1 zwischen der Messelektrode 21 und dem Bezugspotenzial 17 und eine Spannung V2 zwischen der Messelektrode 22 und dem Bezugspotenzial 17 misst. Die Berechnungseinheit 25 berechnet eine Menge m des viszeralen Fetts 10 gemäß den Spannungen V1 und V2, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden.
In 10 bis 12 kann die Stromquelle 4 eine beliebige von Gleichstrom und Wechselstrom sein. Falls die Stromquelle 4 eine Wechselstromstromquelle ist, kann eine Phasenverzögerung gleichzeitig gemessen werden, wenn der Spannungsmesser 7 eine Spannung misst (Amplitude oder Effektivwert). Die gemessene Phasenverzögerung wird verwendet, um Daten zu analysieren. Wenn ein menschlicher Körper gemessen wird, ist Wechselstrom leichter zu handhaben. Die Frequenz der Wechselstromstromquelle kann 10 kHz bis 500 kHz sein, vorzugsweise 50 kHz bis 200 kHz, und ein Stromwert kann 0,3 mA bis 3 mA sein.
13 zeigt eine schematische Verteilung vom Potenzial (Momentanwerte), das in einem Umfang des Subjekts 1 als Reaktion auf einen Strom induziert wird, der von der Elektrode 2 zu der Elektrode 3 fließt. Der Absolutwert eines räumlichen Potenzialgradienten (Neigung) um die Elektroden 21 und 22 oder 21' und 22' herum, der relativ klein ist, korreliert stark mit der Menge des viszeralen Fetts 10. Falls der Absolutwert des räumlichen Potenzialgradienten groß ist, ist die Menge des viszeralen Fetts 10 groß, und falls er klein ist, ist die Menge des viszeralen Fetts 10 klein. Der räumliche Potenzialgradient ist im wesentlichen frei von der Menge und Verteilung des subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1, und deshalb ist es möglich, die Menge m des viszeralen Fetts 10 ungeachtet der Verteilung und Menge des subkutanen Fetts 8 leicht und genau zu messen.
Die Menge m des viszeralen Fetts 10 kann gemäß einem von einem räumlichen Potenzialgradienten um die Elektroden 21 und 22 herum und dem um die Elektroden 21' und 22' herum oder gemäß einem Mittelwert der zwei räumlichen Potenzialgradienten berechnet werden. Eine Person mit einer großen viszeralen Fettmenge hat allgemein auch eine große Gesamtfettmenge (die Summe von viszeralen und subkutanen Fettmengen), und deshalb ist der räumliche Potenzialgradient verwendbar, um die Gesamtfettmenge des Subjekts 1 anzunähern.
Der räumliche Potenzialgradient kann eine Potenzialdifferenz |V1 – V2| sein, wobei V1 die Spannung ist, die zwischen der Messelektrode 21 und dem Bezugspotenzial 17 gemessen wird, und V2 die Spannung ist, die zwischen der Messelektrode 22 und dem Bezugspotenzial 17 gemessen wird. |V1 – V2| kann durch einen Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 geteilt werden, um |V1 – V2|/L12 als den räumlichen Potenzialgradienten zu verwenden. Es ist möglich, einen allgemeineren räumlichen Potenzialgradienten ζ zu verwenden, der durch Normalisieren des Elektrodenabstands als "L12/U" und Teilen von |V1 – V2| durch "L12/U" als ζ = |V1 – V2|·U/L12 vorgesehen wird.
Um die Menge des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um einen räumlichen Potenzialgradienten mit der Menge m des viszeralen Fetts 10 zu korrelieren. Um den Korrelationsausdruck vorzubereiten, wird eine Vielzahl von Proben mit unterschiedlichen Fettmengen m getestet, und es wird eine Korrelation zwischen räumlichen Potenzialgradienten, die mit dem Verfahren nach einem beliebigen von 10 und 11 gemessen werden, und tatsächlichen viszeralen Fettmengen m gefunden. Wenn Spannungen V1 und V2 gemessen werden, werden der gleiche Strom oder unterschiedliche Ströme an die Proben angelegt. Wenn unterschiedliche Ströme verwendet werden, müssen die gemessenen Spannungen basierend auf einem Strom normalisiert werden. Um tatsächliche viszerale Fettmengen m in den Proben zu messen, können ein Röntgen-CT-System oder ein MRI-System tomografische Bilder der Proben bereitstellen, um die Schnittflächen und Volumina des viszeralen Fetts zu kalkulieren. Falls die Proben nicht menschliche Körper sind, können sie mechanisch aufgeschnitten werden, um Schnittflächen und Volumina davon direkt zu messen. Die Proben können jene mit bekannten inneren Strukturen sein. Wenn eine Querschnittsfläche aus einem tomografischen Bild kalkuliert wird, kann eine Stromausbreitung betrachtet werden. Das heißt es können nicht nur das tomografische Bild einer Zielsektion, sondern auch die tomografischen Bilder der Umgebungen der Zielsektion vorbereitet werden, und die Schnittfläche vom viszeralen Fett der Zielsektion wird aus einem Mittelwert der tomografischen Bilder kalkuliert. Wenn eine Gesamtfettmenge (die Summe von viszeralen und subkutanen Fettmengen) aus einem räumlichen Potenzialgradienten berechnet wird, wird ein Korrelationsausdruck auf die gleiche Art und Weise vorbereitet.
Die viszerale Fettmenge m kann in der Querschnittsfläche oder Volumen des viszeralen Fetts 10, dem Verhältnis der Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu der gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1 oder dem Verhältnis der Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu der Querschnittsfläche des Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett 10 herum ausgedrückt werden. Unter ihnen kann eine richtige, die eine optimale Korrelation mit einem räumlichen Potenzialgradienten zeigt, in der Praxis ausgewählt werden.
Der normalisierte räumliche Potenzialgradient ζ = |V1 – V2| U/L12 zeigt im Prinzip eine gute Korrelation mit dem Verhältnis der Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu der gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1, oder dem Verhältnis der gleichen zu der Querschnittsfläche des Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett 10 herum. Dies ist so, da ein Skalierungsgesetz mit Bezug auf die Potenzialverteilung nahezu erfüllt ist, d.h. die Potenzialverteilung von 13 ist unverändert, selbst wenn das Subjekt 1 ähnlich vergrößert wird, solange wie ein Strom konstant gehalten wird. Falls ein Umfang des Subjekts 1 eine Potenzialverteilung V = g(x) hat, hat ein Umfang eines Subjekts 1, das ähnlich größer oder kleiner als das Subjekt 1 um ζ ist, eine Verteilung, die grob als V = g(x') ausgedrückt wird, wobei x' = ζx ist. Um eine viszerale Fettmenge m aus dem räumlichen Potenzialgradienten ζ zu kalkulieren, ist es vorzuziehen, die Menge m als den oben erwähnten relativen Wert einzustellen. 14 zeigt ein Beispiel einer Korrelation zwischen einem räumlichen Potenzialgradienten ζ und einer viszeralen Fettmenge m. In 14 zeigen Kreuze Datenpunkte zum Herstellen eines Korrelationsausdrucks an, und eine gestrichelte Linie zeigt einen Korrelationsausdruck an, die durch richtiges Verfolgen der Kreuze gebildet wird. In 14 ist die Impedanz vom viszeralen Fett größer als die vom Teil ohne Fett, und ζ ist eine ansteigende Funktion der viszeralen Fettmenge m. Der Korrelationsausdruck m = f(ζ), um eine viszerale Fettmenge m mit einem räumlichen Potenzialgradienten ζ zu korrelieren, kann durch eine lineare Funktion basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. In diesem Fall wird der Korrelationsausdruck m = a0 + a1·ζ sein, wobei a0 und a1 Regressionskoeffizienten sind. Gemäß dem Korrelationsausdruck ist die viszerale Fettmenge m einer Probe aus einem räumlichen Potenzialgradienten ζ kalkulierbar, der aus einer Spannung gefunden wird, die in der Probe mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird.
In einer Probe mit einer konstanten Umfangslänge U wird der normalisierte räumliche Potenzialgradient ζ äquivalent zu der Spannung |V1 – V2|, wenn der Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 (oder 21' und 22') fixiert ist. In diesem Fall ist |V1 – V2| an Stelle von ζ verwendbar. In einer Probe mit einer variablen Umfangslänge U wird der normalisierte räumliche Potenzialgradient ζ äquivalent zu der Spannung |V1 – V2|, wenn der Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 (oder 21' und 22') in Proportion zu der Umfangslänge U variiert wird. In diesem Fall ist |V1 – V2| auch an Stelle von ζ verwendbar. Eine Änderung des Abstands L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 (oder 21' und 22') ist durch Fixieren der Elektroden an einem Riemen, der aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie etwa Gummi, und durch Wickeln des Riemens um die Probe herum, sodass sich der Riemen an der Probe ausdehnen und zusammenziehen kann, erreichbar. Eine andere Technik ist, eine Umfangslänge der Probe zu messen, und gemäß der Länge den Abstand von Elektrode zu Elektrode an der Probe mechanisch zu ändern.
In 10 (oder 11) ist es wünschenswert, den Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 (oder 21' und 22') richtig einzustellen. Falls der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 zu klein ist, ist eine Potenzialdifferenz, die zwischen den Elektroden 21 und 22 generiert wird, in Bezug auf Messempfindlichkeit unzureichend. Der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 ist vorzugsweise 3 cm oder größer. Falls der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 zu groß ist, wird eine gemessene Spannung durch die Verteilung und Menge des subkutanen Fetts 8 beeinträchtigt. Entsprechend ist der Abstand von Elektrode zu Elektrode vorzugsweise 1/6 der Umfangslänge oder kürzer. Die Formen der Elektroden sind z.B. Scheiben oder Rechtecke. Falls Scheibenelektroden eingesetzt werden, können sie einen Durchmesser von 0,6 cm bis 3,5 cm, vorzugsweise 1,5 cm bis 2,5 cm haben.
Eine absolute viszerale Fettmenge des Subjekts 1 ist durch Multiplizieren des normalisierten räumlichen Potenzialgradienten ζ mit einer Potenz einer charakteristischen Quantität kalkulierbar, die die Größe des Subjekts 1 darstellt. Diese Technik realisiert im allgemeinen eine höhere Genauigkeit als eine Kalkulation eines relativen Wertes vom viszeralen Fett aus dem normalisierten räumlichen Potenzialgradienten ζ. Die absolute viszerale Fettmenge ist vorzugsweise eine Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in oder nahe zu dem Querschnitt, um den herum die Elektroden angeordnet sind. Es ist möglich, die absolute Gesamtfettmenge durch Multiplizieren des normalisierten räumlichen Potenzialgradienten ζ mit einer Potenz der charakteristischen Quantität anzunähern, die die Größe des Subjekts 1 darstellt. In diesem Fall ist die absolute Gesamtfettmenge vorzugsweise die gesamte Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 und subkutanen Fetts 8 in dem oder um den Querschnitt herum, wo die Elektroden angeordnet sind.
Die charakteristische Quantität, die die Größe des Subjekts darstellt, ist ein Wert in Bezug auf die Größe des Querschnitts des Subjekts. Sie kann eine gesamte Querschnittsfläche S, eine Umfangslänge U um einen Querschnitt des Subjekts herum, eine längslaufende Breite W1 oder eine seitliche Breite W2 sein, wie in 15 gezeigt. Eine Potenz der charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts darstellt, ist typischerweise die erste Potenz der gesamten Querschnittsfläche S, des Produkts W1·W2 der längslaufenden und seitliche Breiten oder die zweite Potenz U² der Umfangslänge U. In der Praxis ist es schwierig, die gesamte Querschnittsfläche S genau zu messen, und deshalb werden W1·W2 und U² verwendet, die mit S stark korrelativ sind. Es ist auch möglich, Werte mit integralen Exponenten zu verwenden, wie etwa W1, W2 und U mit einem Exponenten von 1, W1², W2², W1·U und W2·U mit einem Exponenten von 2, U³ und W1·W2·U mit einem Exponenten von 3 und U⁴ mit einem Exponenten von 4. Es ist auch möglich, Werte mit nicht-integralen Exponenten einzusetzen, wie etwa U^1,8 und U^2,2. Es sind auch gewichtete lineare Summen oder Differenzen derartiger Werte verwendbar. Die charakteristische Quantität, die die Größe des Subjekts darstellt, kann eine Quantität sein, die die Querschnittsfläche des Subjekts indirekt darstellt, wie etwa das Gewicht des Subjekts oder das Verhältnis des Gewichts zu der Höhe des Subjekts.
Um die Menge des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um die Querschnittsfläche m des viszeralen Fetts 10 mit dem Produkt ζ × W1 × W2 oder ζ × U² des räumlichen Potenzialgradienten ζ und der zweiten Potenz einer charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck kann mit einem linearen Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. Der angenäherte Korrelationsausdruck ist z.B. m = a0 + a1·ζ·W1·W2, oder m = a0 + a1·ζ·U², wobei a0 und a1 Regressionskoeffizienten sind. Auch möglich sind m = a0 + a1·ζ·W1·W2 + a2·W1·W2, und m = a0 + a1·ζ·U² + a2·U², wobei a2 ein Regressionskoeffizient ist. Eine andere Spannung V', die in einem anderen Strompfad an dem Subjekt 1 gemessen wird, kann eingesetzt werden, um Korrelationsausdrücke verbesserter Genauigkeit vorzusehen, wie etwa m = a0 + a1·ζ·W1·W2 + a2·V'·W1·W2, und m = a0 + a1·ζ·U² + a2·V'·U². Werte, die sich auf die charakteristische Quantität beziehen, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, können andere als W1·W2 und U² sein. Derartige Werte werden durch W1·W2 oder U² in den Korrelationsausdrücken ersetzt. Falls der Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 in Proportion zu der Umfangslänge U in 10 geändert wird, kann die Spannung |V1 – V2| an Stelle des räumlichen Potenzialgradienten ζ eingesetzt werden. In diesem Fall wird der Korrelationsausdruck m = a0 + a1·|V1 – V2|·W1·W2 oder m = a0 + a1·|V1 – V2|·U² sein. Sobald der Korrelationsausdruck gesetzt ist, ist die viszerale Fettmenge m einer gegebenen Probe aus einem räumlichen Potenzialgradienten ζ oder einer Spannung |V1 – V2|, die in der Probe gemessen wird, und einer charakteristischen Quantität, die die Größe der Probe darstellt, kalkulierbar.
Es wird die zweite Ausführungsform erläutert. 16 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Vorrichtung hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch ein Subjekt 1 angeordnet sind, eine Stromquelle 4, Messelektroden 21 bis 24, die an einem Umfang des Subjekts 1 im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den Elektroden 2 und 3 angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen benachbarten der Elektroden ausreichend kürzer als die Umfangslänge des Subjekts 1 ist, ein Bezugspotenzial 17, um ein Potenzial der Messelektroden 21 bis 24 zu messen, einen Schalter 16, um das Bezugspotenzial 17 mit den Messelektroden 21 bis 24 zu verbinden, einen Spannungsmesser 7, um ein Potenzial der vier Messelektroden 21 bis 24 zu messen, eine Dateneingabeeinheit 33, um eine Umfangslänge U des Subjekts 1 und Positionsdaten betreffend die Messelektroden einzugeben, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die Menge von viszeralem Fett 10 in dem Subjekt 1 gemäß den Spannungen, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden, und der Umfangslänge U und Elektrodenpositionsdaten, die durch die Dateneingabeeinheit 33 eingegeben werden, zu berechnen. Die Stromelektroden 2 und 3 können an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1 oder jeweils an den Flanken des Subjekts 1 angeordnet sein. Um eine viszerale Fettmenge genau zu messen, ist es vorzuziehen, dass die Elektroden 2 und 3 an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1 angeordnet sind.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. Die Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch, die an einem Umfang des Subjekts 1 im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet sind. Der Schalter 16 wird geschaltet, sodass der Spannungsmesser 7 Spannungen V1 bis V4 zwischen den Messelektroden 21 bis 24 und dem Bezugspotenzial 17 misst. Die Körperfettberechnungseinheit 25 berechnet einen räumlichen Potenzialgradienten ζ gemäß den Spannungen V1 bis V4, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden, und der Umfangslänge U und Elektrodenpositionsdaten, die durch die Dateneingabeeinheit 33 eingegeben werden, und kalkuliert eine Menge m des viszeralen Fetts 10 gemäß dem räumlichen Potenzialgradienten ζ.
Es wird eine Kalkulation des räumlichen Potenzialgradienten ζ aus den Spannungen V1 bis V4 erläutert. 17 zeigt die Positionen x¹, x², x³ und x⁴ der Messelektroden 21, 22, 23 und 24, wobei diese Positionen den Abständen von einem Punkt auf der Oberfläche des Subjekts 1 zu den Zentren der Elektroden entsprechen. Diese Elektrodenpositionsdaten werden durch die Dateneingabeeinheit 33 eingegeben. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die Datenelemente x¹ bis x⁴, die durch die Dateneingabeeinheit 33 eingegeben werden, und kalkuliert den Abstand L12 = x² – x¹ zwischen den Elektroden 21 und 22, den Abstand L23 = x3 – x² zwischen den Elektroden 22 und 23 und den Abstand L34 = x⁴ – x³ zwischen den Elektroden 23 und 24. Basierend auf ihnen berechnet die Körperfettberechnungseinheit 25 lokale räumliche Potenzialgradienten zwischen den Elektroden als ζ12 = |V1 – V2|·U/L12, ζ23 = |V2 – V3|·U/L23 und ζ34 = |V3 – V4|·U/L34 . Der einfachste Weg, um den räumlichen Potenzialgradienten ζ zu finden, besteht darin, einen arithmetischen Mittelwert der lokalen räumlichen Potenzialgradienten ζ12, ζ23 und ζ34 zu kalkulieren. Alternativ kann der räumliche Potenzialgradient ζ der kleinste unter ζ12, ζ23 und ζ34 sein. Der räumliche Potenzialgradient ζ kann auch erhalten werden, wie in 18 gezeigt, durch Zeichnen von ζ12 in x/U = (x¹ + x²)/2U, ζ23 in x/U = (x² + x³)/2U und ζ34 in x/U = (x³ + x⁴)/2U , wobei diese drei Punkte zu einer quadratischen Funktion passen, Finden eines Minimalwertes ζmin der quadratischen Funktion und definieren des Minimalwertes als den räumlichen Potenzialgradienten ζ.
Basierend auf dem räumlichen Potenzialgradienten ζ, der so erhalten wird, wird eine viszerale Fettmenge oder eine Gesamtfettmenge (die Summe von viszeralen und subkutanen Fett mengen) auf die gleiche Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform berechnet.
Es wird die dritte Ausführungsform erläutert. 19 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform. Diese Vorrichtung setzt das Bezugspotenzial 17 der Körperfettmessvorrichtung von 16 zu einer Elektrode 24 an einem Subjekt 1. In 19 verbindet ein Schalter 16 die Bezugsmesselektrode 24 mit einer von Messelektroden 21 bis 23. Ein Spannungsmesser 7 misst Spannungen, die zwischen der Bezugsmesselektrode 24 und den Messelektroden 21 bis 23 generiert werden.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert, das mit der Vorrichtung von 19 ausgeführt wird. Eine Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Schalter 16 wird so betrieben, dass der Spannungsmesser 7 Spannungen V1 bis V3 zwischen der Bezugsmesselektrode 24 und den Messelektroden 21 bis 23 messen kann. Eine Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die Spannungen V1 bis V3, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden, und eine Umfangslänge U und Elektrodenpositionsdaten, die durch eine Dateneingabeeinheit 33 eingegeben werden, um einen räumlichen Potenzialgradienten ζ zu finden und eine Menge m von viszeralem Fett 10 aus dem räumlichen Potenzialgradienten ζ zu berechnen.
Finden des räumlichen Potenzialgradienten ζ aus den Spannungen V1 bis V3 wird wie in der zweiten Ausführungsform durch Ersetzen des räumlichen Potenzialgradienten ζ34 der zweiten Ausführungsform durch V3·U/L34 erreicht. Unter Verwendung des so bestimmten räumlichen Potenzialgradienten ζ und des Verfahrens der ersten Ausführungsform wird die viszerale Fettmenge oder eine Gesamtfettmenge (die Summe von viszeralen und subkutanen Fettmengen) kalkuliert.
Es wird die vierte Ausführungsform erläutert. 20 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform. Diese Vorrichtung setzt das Bezugspotenzial 17 der Körperfettmessvorrichtung von 10 zu einer Elektrode 22 an einem Subjekt 1. Ein Spannungsmesser 7 misst eine Spannung V, die zwischen der Bezugsmesselektrode 22 und einer Messelektrode 21 generiert wird.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert, das mit der Vorrichtung von 20 ausgeführt wird. Eine Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine Spannung V zwischen der Messelektrode 21 und der Bezugsmesselektrode 22. Eine Körperfettberechnungseinheit 25 berechnet eine Menge m des viszeralen Fetts 10 gemäß der Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird. Genauer wird die Spannung |V1 – V2| der ersten Ausführungsform durch die Spannung V ersetzt, und es wird das gleiche Verfahren wie das der ersten Ausführungsform eingesetzt, um die viszerale Fettmenge oder eine Gesamtfettmenge (die Summe von viszeralen und subkutanen Fettmengen) zu berechnen.
Es wird eine fünfte Ausführungsform erläutert. 21A zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform. Stromelektroden 2 und 3 sind im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch ein Subjekt 1 angeordnet und in einer ersten Richtung ausgerichtet, die durch "A" dargestellt wird. Eine Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Messelektroden 21 und 22 sind im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den Stromelektroden 2 und 3 angeordnet. Ein Spannungsmesser 7 misst eine Spannung, die zwischen den Messelektroden 21 und 22 generiert wird. 21B zeigt eine andere Körperfettmessvorrichtung. Stromelektroden 2 und 3 sind im wesentlichen entge gengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet und sind in einer zweiten Richtung ausgerichtet, die durch "B" dargestellt wird. Eine Stromquelle 4 führt einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Messelektroden 21 und 22 sind im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den Stromelektroden 2 und 3 angeordnet. Ein Spannungsmesser 7 misst eine Spannung, die zwischen den Messelektroden 21 und 22 generiert wird.
Auf diese Weise werden Ströme aufeinanderfolgend in einer Vielzahl von Richtungen quer durch das Subjekt 1 zugeführt, und es werden Spannungen gemessen, die durch die Ströme generiert werden. Gemäß den Spannungen berechnet eine Körperfettberechnungseinheit 25 genau die Menge von viszeralem Fett 10 in dem Subjekt 1.
Dieses Messverfahren benötigt einen Korrelationsausdruck, um die gemessenen n Spannungen (V1 bis Vn) mit der viszeralen Fettmenge m zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck kann wie in der ersten Ausführungsform vorbereitet werden. Der Korrelationsausdruck kann durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden, wie etwa m = a0 + a1·V1 + a2·V2 + ... + an·Vn, wobei a0 bis an Regressionskoeffizienten sind. Sobald der Korrelationsausdruck vorbereitet ist, ist es möglich, die Menge m von viszeralem Fett einer Probe aus einer Menge von Spannungen (V1 bis Vn), die in der Probe gemessen werden, zu kalkulieren. Der Korrelationsausdruck kann gemäß einer Menge von Werten (V1·U/L1, V2·U/L2, ..., Vn·U/Ln) vorbereitet werden, die durch Multiplizieren der gemessenen Spannungen Vi (Vi = 1 bis n) mit einer getrennt gemessenen Umfangslänge U und Dividieren der Produkte durch Abstände Li (i = 1 bis n) zwischen den Messelektroden erhalten werden. Der Korrelationsausdruck macht es möglich, die Menge m von viszeralem Fett einer Probe aus Werten (V1·U/L1, V2·U/L2, ..., Vn·U/Ln) zu kalkulieren, die in der Probe gemessen werden. Der Korrelationsausdruck kann auch durch Verwenden der charakteristischen Quantitäten des Subjekts 1, wie etwa einer längslaufenden Breite W1, einer seitlichen Breite W2 und einer Umfangslänge U, vorbereitet werden. Dieser Korrelationsausdruck wird m = a0 + (a1·V1·U/L1 + a2·V2·U/L2 + ... + an·Vn·U/Ln)·W1·W2 oder m = a0 + (a1·V1·U/L1 + a2·V2·U/L2 + ... + an·Vn U/Ln)·U² sein. Dieser Korrelationsausdruck wird verwendet, um eine Querschnittsfläche m des viszeralen Fetts 10 zu kalkulieren.
Es wird eine sechste Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform wird durch Hinzufügen einer Messvorrichtung von 22A und/oder der von 22B zu der Körperfettmessvorrichtung von 20, oder durch Hinzufügen einer Messvorrichtung von 23A und/oder der von 23B zu der Vorrichtung von 20 hergestellt. Die Messvorrichtungen von 22A und 22B entsprechen der Messvorrichtung von 7A. Die Messvorrichtungen von 23A und 23B entsprechen der Messvorrichtung von 1. Detaillierte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 20 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung V, die zwischen den Messelektroden 21 und 22 generiert wird.
In der Messvorrichtung von 22A führt eine Stromquelle 4 einen Strom zwischen zwei Stromelektroden 36 und 37 durch, und ein Spannungsmesser 40 misst eine zweite Spannung V' zwischen zwei Messelektroden 38 und 39. In der Messvorrichtung von 22B führt eine Stromquelle 4 einen Strom zwischen zwei Stromelektroden 36' und 37' durch, und ein Spannungsmesser 40 misst eine zweite Spannung V'' zwischen zwei Messelekt roden 38' und 39'. Eine Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die zweiten Spannungen V' und V'', die mit den Spannungsmessern 40 gemessen werden, um die erste Spannung V zu korrigieren, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, und berechnet die Menge von viszeralem Fett 10 gemäß der korrigierten Spannung.
Die Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, enthält den Einfluss einer Verteilung von subkutanem Fett 8 des Subjekts 1, insbesondere den Einfluss der Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektroden 2 und 3 herum. In 22B wird die Spannung (Impedanz) V'' durch Durchführen eines Stroms um die Elektrode 2 herum gemessen, und in 22A wird die Spannung (Impedanz) V' durch Durchführen eines Stroms um die Elektrode 3 herum gemessen. Somit werden diese Spannungen V'' und V' verwendet, um den Einfluss des subkutanen Fetts zu beseitigen, um Messgenauigkeit zu verbessern. Falls im voraus bekannt ist, dass die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 2 herum im wesentlichen gleich der um die Elektrode 3 herum ist, kann nur eine der Spannungen V' und V'' verwendet werden, um die Spannung V zu korrigieren, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird.
Die Korrektur der Spannung wird ausgeführt, wenn ein Korrelationsausdruck vorbereitet wird. Das heißt die Ordinate von 14 wird eingestellt, um V – a'V' – a''V'' darzustellen, und die Koeffizienten a' und a'' werden richtig eingestellt, um eine bessere Korrelation vorzusehen. Der Korrelationsausdruck kann durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden, wie etwa m = a0 + a·V – a'·V' – a''·V'', wobei a0, a, a', and a'' Regressionskoeffizienten sind, die zu bestimmen sind.
Es kann eine allgemeinere Korrekturtechnik eingesetzt werden, die den Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 und die Umfangslänge U des Subjekts 1 verwendet. In diesem Fall ist die Ordinate von 14 V·U/L12 – a'·V' – a''·V''. Ein Korrelationsausdruck basierend auf einer multivariaten Analyse ist z.B. m = a0 + a·V·U/L12 – a'·V' – a''·V''. Die Umfangslänge U des Subjekts 1 und die zweite Potenz U² davon können als unabhängige Variablen verwendet werden, um einen Korrelationsausdruck von m = a0 + a·V·U·L12 – a'·V' – a''V'' + a1/U + a2/U² vorzusehen, wobei a1 und a2 Regressionskoeffizienten sind. Dies verbessert die Messgenauigkeit.
Es kann eine Potenz einer charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, eingesetzt werden, um eine Querschnittsfläche m des viszeralen Fetts 10 zu finden. In diesem Fall ist ein Korrelationsausdruck, der auf einer multivariaten Analyse beruht, z.B. m = a0 + a·V·(U/L12)·ε – a'·V'·ε' – a''·V''·ε'', wobei ε, ε' und ε'' expotenzielle Werte der charakteristischen Quantität sind, die die Größe des Subjekts 1 darstellt. Z.B. sind sie das Produkt W1·W2 einer längslaufenden Breite W1 und einer seitlichen Breite W2 des Subjekts 1, und die zweite Potenz U² der Umfangslänge U des Subjekts 1. Exponenten sind nicht auf 1 und 2 begrenzt. Sie werden bestimmt, um eine optimale Korrelation vorzusehen. Falls ε, ε' und ε'' jeder U² sind, wird der Korrelationsausdruck m = a0 + a·V·(U/L12)·U² – a'·V'·U² – a''·V''·U sein. Wenn U und U² als unabhängige Variablen verwendet werden, wird der Korrelationsausdruck m = a0 + a·V·(U/L12)·U² – a'·V'·U² – a''·V''·U² + a1·U + a2·U² sein, um Berechnungsgenauigkeit zu verbessern. Wenn der Abstand L12 zwischen den Elektroden 21 und 22 in Proportion zu der Umfangslänge U geändert wird, ist der Korrelationsausdruck m = a0 + a·V·ε – a'·V'·ε' – a''·V''·ε'', oder m = a0 + a·V·U² – a' – V'·U² – a''·V''·U² + a1·U + a2·U².
Das oben erwähnte Beispiel verwendet die Messvorrichtungen von 22, um eine Spannung zu korrigieren. An Stelle der Vorrichtung von 22A kann die Messvorrichtung von 23A eingesetzt werden, und an Stelle der Messvorrichtung von 22B kann die Messvorrichtung von 23B eingesetzt werden. In diesem Fall wird eine Spannung, die mit einem Spannungsmesser 40 gemessen wird, nicht stark variieren, selbst wenn sich die Positionen der Elektroden 41 und 41' leicht verschieben. Somit macht es diese Anordnungen möglich, eine Spannung genau zu messen, selbst wenn sich Elektrodenpositionen leicht verschieben. Dies führt zu einer weiter richtigen Berechnung einer viszeralen Fettmenge. Die Stromelektroden und Messelektroden von 22 oder 23 können in anderen Stellen entlang eines Umfangs des Subjekts 1 angeordnet sein, um zweite Spannungen basierend auf dem Messverfahren von 22 oder 23 zu messen. Die gemessenen zweiten Spannungen werden verwendet, um die erste Spannung V zu korrigieren, um die Messgenauigkeit weiter zu verbessern. Die Messvorrichtung von 22 oder 23 kann der Messvorrichtung einer beliebigen von 10, 11, 12, 16 und 19 an Stelle der Vorrichtung von 20 hinzugefügt werden, um eine viszerale Fettmenge genau zu messen.
Es wird die siebte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie den von 8 und führt aufeinanderfolgend Ströme in unterschiedlichen Richtungen durch, um viszerales Fett in einem Subjekt 1 automatisch zu messen. Durch die Dateneisgabeeinheit 33 wird ein Korrelationsausdruck, um Spannungen mit einer viszeralen Fettmenge m zu korrelieren, in den Computer 35 eingegeben. Der Computer 35 verwendet den Korrelationsausdruck, um eine viszerale Fettmenge m zu finden und versieht die Datenausgabeeinheit 34 mit der viszeralen Fettmenge m. Die Datenausgabeeinheit 34 zeigt die empfangenen Daten an. Die anderen Teile und Messoperationen der siebten Ausführungsform sind die gleichen wie jene der vierten Ausführungsform des ersten Aspekts.
Es wird eine Auswahl von Stromelektroden und Messelektroden erläutert. Z.B. werden die Anordnungen von 20, 21A und 21B aufeinanderfolgend ausgewählt. Der Spannungskorrekturprozess von 22 oder von 23 kann zusätzlich in jeder Richtung ausgeführt werden, um den Einfluss der Verteilung und Menge von subkutanem Fett des Subjekts 1 zu beseitigen. Dies führt zu einer Verbesserung der Berechnungsgenauigkeit der Menge des viszeralen Fetts 10.
Die ersten bis siebten Ausführungsformen können Messungen in unterschiedlichen Stromfrequenzen ausführen und die Messergebnisse miteinander vergleichen, um die Zuverlässigkeit der Messungen zu verbessern.
Dritter Aspekt
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Körperfett gemäß dem dritten Aspekt messen eine subkutane Fettmenge, wie etwa die Stärke oder Querschnittsfläche von subkutanem Fett, eine viszerale Fettmenge, wie etwa die Querschnittsfläche von viszeralem Fett, oder die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen.
24 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem dritten Aspekt. Die Vorrichtung hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die entlang eines Umfangs von z.B. dem Körper eines Subjekts 1 angeordnet sind, ungefähr entgegengesetzt zu einander quer durch das Subjekt 1, eine Stromquelle 4, eine Messelektrode 42, die nahe zu der Elektrode 2 angeordnet ist, eine Messelektrode 43, die nahe zu der Elektrode 3 angeordnet ist, einen Spannungsmesser 7, um eine Spannung zu messen, die zwischen den zwei Messelekt roden 42 und 43 generiert wird, und eine Körperfettberechnungseinheit 25, um die Summe einer Querschnittsfläche von subkutanem Fett 8 und einer Querschnittsfläche von viszeralem Fett 10 des Subjekts 1 gemäß der Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, zu berechnen. Die Stromelektroden 2 und 3 können an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1, oder jeweils an den Flanken des Subjekts 1 angeordnet sein. Um eine Fettmenge genau zu messen, ist es vorzuziehen, dass sie an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1 angeordnet sind. Die Messelektrode benachbart zu der Elektrode 3 kann in einer Position angeordnet sein, die im wesentlichen zu der Elektrode 43 hinüber zu der Elektrode 3 symmetrisch ist, wie in 25 gezeigt wird. Die Zahl von Stromelektroden, die entlang eines Umfangs des Subjekts 1 angeordnet sind, kann größer als 2 sein, wie in 26 gezeigt wird, falls die Elektroden einen Strom quer durch das Subjekt 1 durchführen können.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 24 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine Spannung V, die zwischen den Messelektroden 42 und 43 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, um die Summe m' einer Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in dem Subjekt 1 zu berechnen. Eine Person mit einer großen Gesamtfettmenge (die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen) hat im allgemeinen eine große viszerale Fettmenge. Deshalb ist die Spannung V verwendbar, um eine Querschnittsfläche m des viszeralen Fetts 10 des Subjekts 1 zu berechnen.
Die Stromquelle 4 wurde bereits in dem ersten Aspekt erläutert, und deshalb wird ihre Erläuterung weggelassen.
Es wird leicht erwartet, dass eine Spannung, die generiert wird, wenn ein Strom im wesentlichen quer durch das Subjekt 1 durchgeführt wird, wie in 24 gezeigt, irgendeine Korrelation mit einer Fettmenge hat, die hauptsächlich einen elektrischen Widerstand in dem Subjekt 1 verursacht. Es ist jedoch überraschend, dass die Spannung V das Verhältnis (relativen Wert) der Summe einer Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 des Subjekts 1 zu einer gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1 in einem oder um einen Querschnitt herum genau widerspiegelt, um den die Elektroden angeordnet sind. Es geht auch über die Erwartung hinaus, dass das Produkt, das durch Multiplizieren der Spannung mit einer Potenz einer charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, eine starke Korrelation mit der Summe (absolutem Wert) der Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und der Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in dem in Frage kommenden Querschnitt zeigt. Die charakteristische Quantität, die die Größe des Subjekts darstellt, und eine Potenz davon wurden in der ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts erläutert.
Um die Summe m' des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um die Spannung V mit der Fettmenge m' zu korrelieren. Alternativ ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um das Produkt der Spannung V und einer Potenz der charakteristischen Quantität zu korrelieren, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, z.B. V × W1 × W2 oder V × U² mit der Fettmenge m'. Der Korrelationsausdruck kann wie in der ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts vorbereitet werden.
Der Korrelationsausdruck kann durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. Falls die Quantität m' das Verhältnis (relativen Wert) der Summe der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 zu der gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1 anzeigt, wird der Ausdruck z.B. m' = a0 + a1·V + a2·L/U sein, wobei a0, a1 und a2 Regressionskoeffizienten sind und L der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 oder 3 und 43 ist. Falls die Quantität m' die Summe (Absolutwert) der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 anzeigt, wird der Ausdruck m' = a0 + a1·V·W1·W2 oder m' = a0 + a1·V·U² sein. Die Werte W1·W2 und U² können als unabhängige Variablen verwendet werden, um m' = a0 + a1·V·W1·W2· + a2·W1·W2 + a3·W1·W2·L/U oder m' = a0 + a1·V·U² + a2·U² + a3·U²·L/U vorzusehen, wobei a3 ein Regressionskoeffizient ist. Dies verbessert die Genauigkeit des Korrelationsausdrucks. Die exponentiellen Werte der charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, sind nicht auf W1·W2 und U² begrenzt. Falls andere expotenzielle Werte eingesetzt werden, werden sie durch W1·W2 und U² ersetzt. Sobald der Korrelationsausdruck eingestellt ist, ist die Fettmenge m' einer Probe aus dem Korrelationsausdruck, einer Spannung V, die in der Probe gemessen wird, und einer charakteristischen Quantität, die die Größe der Probe darstellt, kalkulierbar.
In 24 muss der Abstand zwischen der Stromelektrode 2 und der Messelektrode 42 in einem richtigen Bereich sein. Falls der Abstand zu groß ist, belegt ein Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 weniger die gemessene Spannung V, um die Messgenauigkeit zu verschlechtern. Außerdem wird die Messgenauigkeit in Proben mit dünnem subkutanen Fett schlecht sein. Falls der Abstand zu klein ist, wird die Messgenauigkeit in Proben mit dickem subkutanen Fett schlecht sein. Außerdem werden die Formen und Größen der Elektroden und Kontaktzu stände zwischen den Elektroden und dem Subjekt 1 die gemessene Spannung V beeinträchtigen. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 ist vorzugsweise 0,3 bis 3 Mal der Stärke des subkutanen Fetts 8. Wenn die Elektroden entlang eines Umfangs der Taille eines menschlichen Körpers angeordnet werden, ist der Abstand (Abstand von Mitte zu Mitte) zwischen den Elektroden 2 und 42 vorzugsweise 0,6 cm bis 12 cm, wünschenswerter 1 cm bis 6 cm. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 kann in Proportion zu der Umfangslänge U eines Subjekts geändert werden. Eine Änderung des Abstands zwischen den Elektroden in Proportion zu einer Umfangslänge ist durch Fixieren der Elektroden an einem Riemen, der aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie etwa Gummi, und Wickeln des Riemens um ein Subjekt herum, sodass sich der Riemen an dem Subjekt ausdehnen und zusammenziehen kann, erreichbar. Das gleiche ist auf den Abstand zwischen der Stromelektrode 3 und der Messelektrode 43 anwendbar.
Die Formen der Stromelektroden und Messelektroden sind z.B. Scheiben oder Rechtecke. Falls Scheibenelektroden eingesetzt werden, können sie einen Durchmesser von 0,6 cm bis 3,5 cm, vorzugsweise 1,5 cm bis 2,5 cm haben.
Es wird die zweite Ausführungsform erläutert. 27 zeigt eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Vorrichtung hat zwei Stromelektroden 2 und 3, die entlang eines Umfangs von z.B. dem Körper eines Subjekts 1 im wesentlichen entgegengesetzt zueinander quer durch das Subjekt 1 angeordnet sind, eine Stromquelle 4, eine Messelektrode 44, die nahe zu der Elektrode 3 angeordnet ist, eine Messelektrode 45, die an dem Umfang des Subjekts 1 im wesentlichen in einer Zwischenposition zwischen den zwei Stromelektroden 2 und 3 angeordnet ist, einen Spannungsmesser 7, um eine Spannung zu messen, die zwischen den zwei Messelektroden 44 und 45 generiert wird, und eine Körperfettberechnungsein heit 25, um die Summe einer Querschnittsfläche von subkutanem Fett 8 und einer Querschnittsfläche von viszeralem Fett 10 in dem Subjekt 1 gemäß der Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, zu berechnen. Die Stromelektroden 2 und 3 können an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1, oder jeweils an den Flanken des Subjekts 1 angeordnet sein. Um eine Fettmenge genau zu messen, ist es vorzuziehen, dass sie an dem Rücken bzw. Abdomen des Subjekts 1 angeordnet sind. Der Abstand zwischen der Stromelektrode 3 und der Messelektrode 44 wird in einem richtigen Bereich wie der Abstand zwischen der Stromelektrode 2 und der Messelektrode 42 von 24 eingestellt.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 27 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine Spannung V, die zwischen den Messelektroden 44 und 45 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die Spannung V, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen wird, um die Summe m' einer Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in dem Subjekt 1 zu berechnen. Eine Person mit einer großen Gesamtfettmenge (die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen) hat im allgemeinen eine große viszerale Fettmenge. Die Spannung V ist deshalb verwendbar, um die Querschnittsfläche m des viszeralen Fetts 10 des Subjekts 1 zu berechnen.
Um die Summe m' des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um die Spannung V mit der Fettmenge m' zu korrelieren. Alternativ ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um das Produkt der Spannung V und einer Potenz einer charakteristischen Quantität, die die Größe des Subjekts 1 darstellt, z.B. V × W1 × W2 oder V × U² mit der Fettmenge m' zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck kann wie in der ersten Ausführungsform vorbereitet werden. In dem Korrelationsausdruck der ersten Ausführungsform ist L als der Abstand zwischen den Elektroden 3 und 44 neu definiert. Dieser Korrelationsausdruck macht es möglich, die Fettmenge m' einer Probe gemäß einer Spannung V, die in der Probe gemessen wird, und einer charakteristischen Quantität, die die Größe der Probe darstellt, zu berechnen.
Es wird die dritte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung der dritten Ausführungsform wird durch Hinzufügen der Körperfettmessvorrichtung von 1 zu der Körperfettmessvorrichtung von 24 hergestellt. Die Vorrichtungen wurden bereits in der ersten Ausführungsform des dritten Aspekts und der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts erläutert, und werden deshalb nicht erneut erläutert.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 24 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung V, die zwischen den Messelektroden 42 und 43 generiert wird. In der Messvorrichtung von 1 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den Stromelektroden 2 und 3 durch. Der Spannungsmesser 7 misst eine zweite Spannung V', die zwischen den Messelektroden 5 und 11 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die ersten und zweiten Spannungen V und V', die mit den Spannungsmessern 7 gemessen werden, um die Summe m' einer Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in einem Subjekt 1 zu berechnen. Die erste Spannung V wird durch die zweite Spannung V' korrigiert, um die Berechnungsgenauigkeit der Fettmenge m' zu verbessern.
Um die Summe m' des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, ist es notwendig, einen Korrelationsausdruck vorzubereiten, um die ersten und zweiten Spannungen V und V' mit der Fettmenge m' zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck kann durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. Falls die Menge m' das Verhältnis (relativen Wert) der Summe der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 zu einer gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1 anzeigt, wird der Ausdruck z.B. m' = a0 + a1·V + a2·V' + a3·L1/U + a4·L2/U + a5·L2'/U + a6·L2·L2'/U² sein, wobei a0 bis a6 Regressionskoeffizienten sind, L1 der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 oder 3 und 43 von 24 ist, L2 der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 von 1 ist und L2' der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 5 von 1 ist. Falls die Menge m' die Summe (Absolutwert) der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 anzeigt, wird der Ausdruck m' = a0 + a1·V·ε + a2·V'·ε' sein, oder um die Genauigkeit weiter zu verbessern, m' = a0 + a1·V·ε + a2·V'·ε' + (a3 + a4·L1/U)·ε + (a5 + a6·L2/U + a7·L2'/U + a8·L2·L2'/U²)·ε', wobei a0 bis a8 Regressionskoeffizienten sind und ε und ε' expotenzielle Werte von charakteristischen Quantitäten sind, die die Größe des Subjekts 1 darstellen, z.B. das Produkt W1·W2 einer längslaufenden Breite W1 und einer seitlichen Breite W2 des Subjekts und die zweite Potenz U² einer Umfangslänge U des Subjekts. Exponenten sind nicht auf 1 und 2 begrenzt und werden bestimmt, um die Korrelation zu optimieren. Sobald der Korrelationsausdruck bestimmt ist, wird er verwendet, um die Fettmenge m' einer Probe gemäß Spannungen V und V', die in der Probe gemessen werden, und charakteristischen Quantitäten, die die Größe der Probe darstellen, zu berechnen.
Gemäß der Körperfettmessvorrichtung dieser Ausführungsform können die Stromelektroden und Messelektroden von 1 in anderen Stellen entlang eines Umfangs des Subjekts 1 angeordnet sein. In diesem Fall werden zweite Spannungen wie in dem Messverfahren von 1 gemessen, und die gemessenen zweiten Spannungen werden verwendet, um die erste Spannung V zu korrigieren, um die Messgenauigkeit weiter zu verbessern.
Die Körperfettmessvorrichtung dieser Ausführungsform kann zusätzlich mit der Körperfettmessvorrichtung von 7B versehen sein. Der Spannungsmesser 15 der Körperfettmessvorrichtung von 7B misst eine dritte Spannung V'', die verwendet wird, um die Summe m' der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 in dem Subjekt 1 genau zu berechnen. Falls die Menge m' die Summe (Absolutwert) der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 anzeigt, ist ein Korrelationsausdruck, der vorzubereiten ist, z.B. m' = a0 + a·V·ε + a'·V'·ε' + a''·V''·ε'' , wobei a0, a, a' und a'' Regressionskoeffizienten sind und ε, ε', und ε'' expotenzielle Werte von charakteristischen Quantitäten sind, die die Größe des Subjekts 1 darstellen. Alternativ kann die Körperfettmessvorrichtung von 24 zusätzlich mit der Körperfettmessvorrichtung von 7A und/oder der von 7B versehen sein, um die Fettmenge m' auf eine ähnliche Art und Weise zu berechnen. An Stelle der Körperfettmessvorrichtung von 24 kann die Körperfettmessvorrichtung von 27 eingesetzt werden, um die Fettmenge m' ähnlich zu berechnen.
Es wird die vierte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die Vorrichtung von 8, führt Ströme in einer Vielzahl von Richtungen aufeinanderfolgend zu und berechnet die Summe m' einer Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 und einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 in einem Subjekt 1. Die Dateneingabeeinheit 33 gibt einen Korrelationsausdruck, um eine Spannung mit einer Fettmenge m' zu korrelieren, im voraus in den Computer 35 ein. Der Computer 35 setzt den Korrelationsausdruck ein, um eine Körperfettmenge m' zu finden, die zu der Datenausgabeeinheit 34 transferiert wird. Die Datenausgabeeinheit 34 zeigt die Fettmenge m' an. Die anderen Teile und das Messverfahren dieser Ausführungsform sind die gleichen wie jene der vierten Ausführungsform des ersten Aspekts.
Die Auswahl und Anordnung von Stromelektroden und Messelektroden sind z.B. jene, die in 24 gezeigt werden, oder jene, die in 27 gezeigt werden. Es ist auch Elektrodenanordnung von 1, 7A oder 7B einsetzbar. In diesem Fall werden gemessene Spannungen in der oben erwähnten Korrekturoperation in jeder Richtung verwendet, um die Summe m' der Querschnittsflächen des subkutanen Fetts 8 und des viszeralen Fetts 10 genau zu messen.
Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform besteht aus der Messvorrichtung von 24 und der Messvorrichtung von 28. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet eine erste Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 von 24 gemessen wird, und eine zweite Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 von 28 gemessen wird, um die Menge von subkutanem Fett 8 eines Subjekts 1 zu berechnen. Die Messvorrichtung von 28 hat den gleichen Aufbau wie die Messvorrichtung von 6 oder 20. Die Messvorrichtung von 24 wurde bereits in der ersten Ausführungsform des dritten Aspekts erläutert, und wird deshalb nicht detailliert erläutert. Die Elektroden 2 und 46 können die gleiche Elektrode sein, und die Elektroden 3 und 47 können die gleiche Elektrode sein. An Stelle der Körperfettmessvorrichtung von 24 ist eine beliebige der Körperfettmessvorrichtungen von 25 und 26 einsetzbar.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 24 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den ersten und zweiten Stromelektroden 3 und 2 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung, die zwischen den ersten und zweiten Messelektroden 43 und 42 generiert wird. In der Messvorrichtung von 28 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den dritten und vierten Stromelektroden 47 und 46 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine zweite Spannung, die zwischen den dritten und vierten Messelektroden 21 und 22 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die ersten und zweiten Spannungen, die mit den Spannungsmessern 7 gemessen werden, um die Menge des subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1 zu berechnen. Die Menge des subkutanen Fetts 8 kann die Summe d + d' der Stärke d des subkutanen Fetts um die Elektrode 3 herum und der Stärke d' des subkutanen Fetts um die Elektrode 2 herum, oder eine Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts in einem oder um einen Querschnitt herum sein, wo die Elektroden angeordnet sind. Die erste Spannung ist im wesentlichen die Summe eines Spannungsabfalls, der durch das subkutane Fett 8 um die Elektroden 3 und 2 herum verursacht wird, und eines Spannungsabfalls, der durch das viszerale Fett 10 verursacht wird. Die zweite Spannung entspricht hauptsächlich einem Spannungsabfall, der durch das viszerale Fett 10 verursacht wird. Deshalb sieht Subtrahieren der zweiten Spannung von der ersten Spannung genau die Summe der Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 3 herum und der Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 2 herum vor. Die Differenz zwischen den ersten und zweiten Spannungen kann eine Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 angenähert vorsehen.
Um die Summe d + d' der Stärke d des subkutanen Fetts 8 um die Stromelektrode 3 herum und der Stärke d' des gleichen um die Stromelektrode 2 herum zu kalkulieren, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten und zweiten Spannungen V1 und V2 mit der subkutanen Fettstärke d + d' zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck wird durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert. Falls die Quantität d + d' der Absolutwert der Stärke des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. d + d' = a0 + a1·V1·ε1 – a2·(V2·U/L2)·ε2 + a3·ε1 + a4·(L1/U)·ε1, wobei a0, a1, a2, a3 und a4 Regressionskoeffizienten sind, L1 der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 oder 3 und 43 ist, L2 der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 ist und ε1 und ε2 expotenzielle Werte von charakteristischen Quantitäten sind, die die Größe des Subjekts 1 darstellen. Z.B. sind sie die erste Potenz einer Umfangslänge U des Subjekts 1, oder einer längslaufenden Breite W1 oder einer seitlichen Breite W2 des Subjekts 1. Der Exponent ist nicht auf 1 begrenzt und kann bestimmt werden, um die Korrelation zu optimieren. Die Abstände von Elektrode zu Elektrode L1 und L2 können in Proportion zu der Umfangslänge U des Subjekts 1 geändert werden. In diesem Fall wird der Korrelationsausdruck d + d' = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2·ε2 + a3·ε1 sein.
Um eine Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten und zweiten Spannungen V1 und V2 mit der Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts zu korrelieren. Falls die Quantität S der Absolutwert der Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. S = a0 + a1·V1·ε1 – a2·(V2·U/L2)·ε2 + a3·ε1 + a4 (L1/U)·ε1, wobei ε1 und ε2 typischerweise das Quadrat U² der Umfangslänge U des Subjekts 1, oder das Produkt W1·W2 der längslaufenden und seitlichen Breiten W1 und W2 quer durch das Subjekt 1 sind. Die Abstände von Elektrode zu Elektrode L1 und L2 können in Proportion zu der Umfangslänge U des Subjekts 1 geändert werden. In diesem Fall wird der Korrelati onsausdruck S = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2·ε2 + a3·ε1 sein.
In 24 sind der Abstand zwischen der ersten Stromelektrode 3 und der ersten Messelektrode 43 und der Abstand zwischen der zweiten Stromelektrode 2 und der zweiten Messelektrode 42 eingestellt, wie in der ersten Ausführungsform des dritten Aspekts erwähnt. In 28 ist es vorzuziehen, dass der Abstand zwischen der dritten Messelektrode 21 und der vierten Messelektrode 22 eingestellt wird wie der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 von 10, was in der ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts erläutert wird.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Messvorrichtung von 28 durch die Messvorrichtung von 10 ersetzt werden.
Es wird die sechste Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform wird durch Hinzufügen der Messvorrichtung von 22A oder 23A und der Messvorrichtung von 22B oder 23B zu der Körperfettmessvorrichtung der fünften Ausführungsform hergestellt. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36 und 37 von 22A oder 23A in oder benachbart zu der Elektrode 3 von 24 angeordnet sind. Die Elektrode 36 oder 37 kann der Elektrode 3 gleich sein. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36' und 37' von 22B oder 23B in oder benachbart zu der Elektrode 2 von 24 angeordnet sind. Die Elektrode 36' oder 37' kann der Elektrode 2 gleich sein.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In 22A oder 23A misst der Spannungsmesser 40 eine dritte Spannung, die zwischen den Messelektroden 38 und 39 oder 38 und 41 generiert wird. In 22B oder 23B misst der Spannungsmesser 40 eine vierte Spannung, die zwischen den Messelektroden 38' und 39' oder 38' und 41' generiert wird. Die Körperfettbe rechnungseinheit 25 verwendet die ersten und zweiten Spannungen, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden, und die dritten und vierten Spannungen, die mit dem Spannungsmesser 40 gemessen werden, um die Menge des subkutanen Fetts 8 wie in der fünften Ausführungsform zu berechnen.
Die dritte Spannung wird hauptsächlich durch einen Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektroden 36 und 37 herum, d.h. die Elektrode 3, verursacht. Die vierte Spannung wird hauptsächlich durch einen Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektroden 36' und 37' herum, d.h. die Elektrode 2, verursacht. Die dritten und vierten Spannungen werden mit den ersten und zweiten Spannungen der fünften Ausführungsform kombiniert, um die Summe der Stärken des subkutanen Fetts um die Elektroden 3 und 2 herum, oder eine Querschnittsfläche der gleichen genau zu messen. Die ersten bis vierten Spannungen können in einer beliebigen Reihenfolge gemessen werden. Beliebige der Spannungen können zuerst gemessen werden.
Um die Summe d + d' der Stärke d des subkutanen Fetts 8 um die Stromelektrode 3 herum und die Stärke d' des gleichen um die Stromelektrode 2 herum zu berechnen, wird ein Korrelationsausdruck im voraus vorbereitet, um die ersten bis vierten Spannungen V1, V2, V3 und V4 mit der Gesamtstärke d + d' zu korrelieren. Der Korrelationsausdruck kann durch ein lineares Polynom basierend auf einer multivariaten Analyse angenähert werden. Falls die Quantität d + d' der Absolutwert der Stärke des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. d + d' = a0 + a1·V1·ε1 – a2·(V2·U/L2)·ε2 + a3·V3·ε3 + a4·V4·ε4 + (a5 + a6·L1/U)·ε1 + (a7·L3/U + a8·L3'/U + a9·L3·L3'/U²)·ε3 + (a10·L4/U + a11·L4'/U + a12·L4·L4'/U²)·ε4, wobei a0 bis a12 Regressionskoeffizienten sind, L1 der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 oder 3 und 43 ist, L2 der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 22 ist, L3 der Abstand zwischen den Elektroden 36 und 37 ist, L3' der Abstand zwischen den Elektroden 36 und 38 ist, L4 der Abstand zwischen den Elektroden 36' und 37' ist, L4' der Abstand zwischen den Elektroden 36' und 38' ist und ε1 bis ε4 exponentielle Werte von charakteristischen Quantitäten sind, die die Größe des Subjekts 1 darstellen. Z.B. sind sie die erste Potenz einer Umfangslänge U (erste Potenz davon) des Subjekts 1 und die erste Potenz einer längslaufenden Breite W1 oder einer seitlichen Breite W2 des Subjekts 1. Der Exponent ist nicht auf 1 begrenzt und wird bestimmt, um die Korrelation zu optimieren. Die Abstände von Elektrode zu Elektrode L1, L2, L3, L3', L4 und L4' können in Proportion zu der Umfangslänge U des Subjekts 1 geändert werden. In diesem Fall kann der Korrelationsausdruck d + d' = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2vε2 + a3·V3·ε3 + a4·V4·ε4 + a5·ε1 sein.
Um eine Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten bis vierten Spannungen V1 bis V4 mit der Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts zu korrelieren. Falls die Quantität S der Absolutwert der Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. S = a0 + a1·V1·ε1 – a2·(V2·U/L2)·ε2 + a3·V3·ε3 + a4·V4·ε4 + (a5 + a6·L1/U)·ε1 + (a7·L3/U + a8·L3'/U + a9·L3·L3'/U²)·ε3 + (a10·L4/U + a11·L4'/U + a12·L4·L4' U²)·ε4, wobei ε1 bis ε4 typischerweise das Quadrat U² der Umfangslänge U des Subjekts 1, oder das Produkt W1·W2 der längslaufenden Breite W1 und der seitlichen Breite W2 des Subjekts 1 sind. Die Abstände von Elektrode zu Elektrode L1, L2, L3, L3', L4 und L4' können in Proportion zu der Umfangslänge U des Subjekts 1 geändert werden. In diesem Fall ist der Korrelationsausdruck S = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2·ε2 + a3·V3·ε3 + a4·V4·ε4 + a5·ε1.
Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform besteht aus der Körperfettmessvorrichtung von 27 und der Messvorrichtung von 28. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet eine erste Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 von 27 gemessen wird, und eine zweite Spannung, die mit dem Spannungsmesser 7 von 28 gemessen wird, um die Menge des subkutanen Fetts 8 eines Subjekts 1 zu berechnen. Die Elektrode 2 kann gleich der Elektrode 46 sein, und die Elektrode 3 kann gleich der Elektrode 47 sein.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In der Messvorrichtung von 27 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den ersten und zweiten Stromelektroden 3 und 2 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine erste Spannung, die zwischen der ersten Messelektrode 44 und der zweiten Messelektrode 45 generiert wird. In der Messvorrichtung von 28 führt die Stromquelle 4 einen Strom zwischen den dritten und vierten Stromelektroden 47 und 46 durch, und der Spannungsmesser 7 misst eine zweite Spannung, die zwischen den dritten und vierten Messelektroden 21 und 22 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die ersten und zweiten Spannungen, die mit den Spannungsmessern 7 gemessen werden, um die Menge des subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1 zu berechnen. Die Menge des subkutanen Fetts 8 kann die Stärke d des subkutanen Fetts um die Elektrode 3 herum sein, oder eine Querschnittsfläche S in einem oder um einen Querschnitt herum, um den die Elektroden angeordnet sind. Die erste Spannung ist im wesentlichen die Summe eines Spannungsabfalls, der durch das subkutane Fett 8 um die Elektrode 3 herum verursacht wird, und eines Spannungsabfalls, der durch das viszerale Fett 10 verursacht wird. Die zweite Spannung entspricht hauptsächlich einem Spannungsabfall, der durch das viszerale Fett 10 verursacht wird. Deshalb sieht Subtrahieren der zweiten Spannung von der ersten Spannung genau die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 3 herum vor. Die Dif ferenz zwischen den ersten und zweiten Spannungen sieht angenähert eine Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 vor. Die ersten und zweiten Spannungen können in einer optionalen Reihenfolge gemessen werden. Es kann zuerst die zweite Spannung, und dann die erste Spannung gemessen werden.
Um die Stärke d des subkutanen Fetts 8 um die Stromelektrode 3 herum und die Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu kalkulieren, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten und zweiten Spannungen V1 und V2 mit der Fettmenge zu korrelieren.
Der Korrelationsausdruck kann durch Ersetzen von d + d' des Korrelationsausdrucks der fünften Ausführungsform durch d und durch Neudefinieren von L1 als den Abstand zwischen den Elektroden 3 und 44 hergestellt werden. Gemäß dem Korrelationsausdruck und Spannungen V1 und V2, die in einer gegebenen Probe gemessen werden, ist die Stärke d oder Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts der Probe kalkulierbar.
Es wird die achte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung der achten Ausführungsform wird durch Hinzufügen der Messvorrichtung von 22A oder 23A zu der Körperfettmessvorrichtung der siebten Ausführungsform hergestellt. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36 und 37 von 22A und 23A angeordnet sind in oder nahe zu der Position der Elektrode 3 von 27. Die Elektrode 36 oder 37 kann gleich der Elektrode 3 sein.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. In 22A oder 23A misst der Spannungsmesser 40 eine dritte Spannung, die zwischen den Messelektroden 38 und 39 oder 38 und 41 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet erste und zweiten Spannungen, die mit dem Spannungsmesser 7 gemessen werden, und die dritte Spannung, die mit dem Span nungsmesser 40 gemessen wird, um die Menge des subkutanen Fetts 8 eines Subjekts 1 zu messen, wie in der siebten Ausführungsform.
Die dritte Spannung wird hauptsächlich durch einen Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektroden 36 und 37 herum, d.h. die Elektrode 3, verursacht. Kombinieren der dritten Spannung mit den ersten und zweiten Spannungen der siebten Ausführungsform misst ferner genau die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 3 herum. Die Messungsreihenfolge der ersten bis dritten Spannungen ist optional. Es kann eine beliebige der Spannungen zuerst gemessen werden.
Um die Stärke d des subkutanen Fetts 8 um die Stromelektrode 3 herum oder die Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu berechnen, wird ein Korrelationsausdruck im voraus vorbereitet, um die ersten bis dritten Spannungen V1 bis V3 mit der Fettmenge zu korrelieren.
Der Korrelationsausdruck wird z.B. aus dem Korrelationsausdruck der sechsten Ausführungsform durch Setzen von ε4 = 0, Ersetzen von d + d' durch d und Neudefinieren von L1 als den Abstand zwischen den Elektroden 3 und 44 hergestellt.
Es wird die neunte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die Vorrichtung von 8. Wie in der vierten Ausführungsform des ersten Aspekts werden Ströme in einer Vielzahl von Richtungen aufeinanderfolgend zugeführt, und die Stärke des subkutanen Fetts 8 eines Subjekts 1 wird in unterschiedlichen Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 automatisch gemessen.
Die Elektroden 26a bis 26h werden wie die Stromelektroden und Messelektroden von 27 und 28 ausgewählt und angeordnet, um erste und zweite Spannungen zu messen. Es wird ein Korrelationsausdruck ähnlich zu dem der siebten Ausführungsform vorbereitet, um die Stärken des subkutanen Fetts 8 in unterschiedlichen Punkten entlang des Umfangs des Subjekts 1 genau zu messen. Die Elektroden 26a bis 26h können wie die Stromelektroden und Messelektroden von 27, 28 und 22A (oder 23A) ausgewählt und angeordnet werden, um erste bis dritte Spannungen zu messen. Es wird ein Korrelationsausdruck ähnlich zu dem der achten Ausführungsform vorbereitet, um die Stärken des subkutanen Fetts 8 in unterschiedlichen Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 weiter genau zu messen. Die Stärken des subkutanen Fetts 8, die in einer Vielzahl von Punkten entlang eines Umfangs des Subjekts 1 gemessen werden, können mit Daten in Bezug auf eine Umrissform des Subjekts 1, die getrennt gemessen wird, kombiniert werden, sodass der Computer 35 ein tomografisches Bild des subkutanen Fetts 8 grob bereitstellen kann.
Der Computer 35 kann eine Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 des Subjekts 1 finden. In diesem Fall muss ein Korrelationsausdruck vorbereitet werden, um Spannungen mit der Querschnittsfläche des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren. Es werden erste Spannungen V1⁽¹⁾, V2⁽¹⁾, ..., Vn⁽¹⁾ in n Punkten entlang eines gegebenen Querschnitts gemessen, und es werden zweite Spannungen V1⁽²⁾, V2⁽²⁾, ..., Vm⁽²⁾ in m Punkten entlang des gleichen Querschnitts gemessen. Ein Korrelationsausdruck, um diese Spannungen mit der Querschnittsfläche S des subkutanen Fetts 8 zu korrelieren, wird wie in der siebten Ausführungsform vorbereitet.
Es wird die zehnte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform wird aus der Messvorrichtung von 24, der Messvorrichtung von 22A oder 23A und der Messvorrichtung von 22B oder 23B hergestellt. Der Spannungsmesser 7 von 24 misst eine erste Spannung, die zwischen den Messelektroden 42 und 43 generiert wird. Der Spannungsmesser 40 von 22A (oder 23A) misst eine zweite Spannung, die zwischen den Messelektroden 38 und 39 (oder 38 und 41) generiert wird. Der Spannungsmesser 40 von 22B (oder 23B) misst eine dritte Spannung, die zwischen den Messelektroden 38' und 39' (oder 38' und 41') generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die gemessenen ersten bis dritten Spannungen, um die Menge des viszeralen Fetts 10 eines Subjekts 1 zu berechnen. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36 und 37 in oder nahe zu der Position der Elektrode 3 angeordnet sind. Die Elektrode 36 oder 37 kann gleich der Elektrode 3 sein. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36' und 37' in oder nahe zu der Position der Elektrode 2 angeordnet sind. Die Elektrode 36' oder 37' kann gleich der Elektrode 2 sein. An Stelle der Messvorrichtung von 24 kann die Messvorrichtung von 25 oder 26 eingesetzt werden.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. Der Spannungsmesser 7 von 24 misst eine erste Spannung. Der Spannungsmesser 40 von 22A (oder 23A) misst eine zweite Spannung. Der Spannungsmesser 40 von 22B (oder 23B) misst eine dritte Spannung. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die ersten bis dritten Spannungen, die mit den Spannungsmessern 7 und 40 gemessen werden, um die Menge des viszeralen Fetts 10 zu berechnen. Die erste Spannung ist im wesentlichen die Summe eines Spannungsabfalls wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektrode 3 herum, eines Spannungsabfalls wegen dem viszeralen Fett 10 und eines Spannungsabfalls wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektrode 2 herum. Die zweite Spannung entspricht im wesentlichen einem Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektrode 3 herum, und die dritte Spannung entspricht im wesentlichen einem Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektrode 2 herum. Als ein Ergebnis sieht Subtrahieren der zweiten und dritten Spannungen von der ersten Spannung die Menge des viszeralen Fetts 10 vor. Die ersten bis dritten Spannungen können in einer beliebigen Reihenfolge gemessen werden. Es kann eine beliebige der Spannungen zuerst gemessen werden.
Um die Menge m des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten bis dritten Spannungen V1 bis V3 mit der Menge m des viszeralen Fetts zu korrelieren. Falls die Menge m ein relativer Wert ist, wie etwa das Verhältnis einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu einer gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1, oder das Verhältnis der gleichen zu einer Querschnittsfläche eines Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett herum, ist die einfachste Form des Korrelationsausdrucks z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2 – a3·V3, wobei a0 bis a3 Regressionskoeffizienten sind. Falls z.B. im voraus bekannt ist, dass die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 2 herum im wesentlichen gleich der Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 3 herum ist, kann die Messung einer beliebigen der zweiten und dritten Spannungen weggelassen werden. In diesem Fall ist der Korrelationsausdruck z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2.
Falls die Menge m eine absolute Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. m = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2·ε2 – a3·V3·ε3 + (a4 + a5·L1/U)·ε1 + (a6·L2/U + a7·L2'/U + a8·L2·L2'/U²)·ε2 + (a9·L3/U + a10·L3'/U + a11·L3·L3'/U²)·ε3, wobei a0 bis a11 Regressionskoeffizienten sind, L1 der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 42 oder 3 und 43 ist, L2 der Abstand zwischen den Elektroden 36 und 37 ist, L2' der Abstand zwischen den Elektroden 36 und 38 ist, L3 der Abstand zwischen den Elektroden 36' und 37' ist, L3' der Abstand zwischen den Elektroden 36' und 38' ist und ε1 bis ε3 das Quadrat U² der Umfangslänge U des Subjekts 1 oder das Produkt W1·W2 einer längslaufenden Breite W1 und einer seitlichen Breite W2 des Subjekts 1 sind. Die Exponenten sind nicht auf 1 und 2 begrenzt, und werden bestimmt, um die Korrelation zu optimieren. Die Abstände von Elektrode zu Elektrode L1, L2, L2', L3 und L3' können in Proportion zu der Umfangslänge U des Subjekts 1 geändert werden. In diesem Fall ist der Korrelationsausdruck m = a0 + a1·V1·ε1 – a2·V2·ε2 – a3·V3·ε3 + a4·ε1.
Die Vorrichtung dieser Ausführungsform kann zusätzlich mit einer Vorrichtung versehen sein, die im wesentlichen gleich der von 22 oder 23 ist, wobei die Elektroden in anderen Positionen entlang eines Umfangs des Subjekts 1 angeordnet sind. In diesem Fall misst der Spannungsmesser 40 der hinzugefügten Messvorrichtung Spannungen, die in dem Korrelationsausdruck enthalten sind, um die Menge m des viszeralen Fetts weiter genau zu berechnen.
Es wird die elfte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der elften Ausführungsform wird durch Hinzufügen der Messvorrichtung von 28 zu der Messvorrichtung der zehnten Ausführungsform hergestellt. Der Spannungsmesser 7 von 28 misst eine vierte Spannung, die zwischen den Messelektroden 21 und 22 generiert wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet gemessene erste bis vierte Spannungen, um die Menge des viszeralen Fetts 10 eines Subjekts 1 zu berechnen. Die Elektrode 2 kann gleich der Elektrode 46 sein, und die Elektrode 3 kann gleich der Elektrode 47 sein. Die vierte Spannung wird hauptsächlich durch einen Spannungsabfall wegen dem viszeralen Fett 10 generiert, und deshalb misst Kombinieren der vierten Spannung mit den ersten bis dritten Spannungen der zehnten Ausführungsform die Menge des viszeralen Fetts 10 genauer. Die ersten bis vierten Spannungen können in einer optionalen Reihenfolge gemessen werden. Es kann eine beliebige der Spannungen zuerst gemessen werden, um den gleichen Effekt vorzusehen.
Um die Menge m des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten bis vierten Spannungen V1 bis V4 mit der Menge m des viszeralen Fetts zu korrelieren. Falls die Menge m ein relativer Wert ist, wie etwa das Verhältnis einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu der gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1, oder das Verhältnis der gleichen zu einer Querschnittsfläche eines Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett herum, ist die einfachste Form des Korrelationsausdrucks z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2 – a3·V3 + a4·V4, wobei a0 bis a4 Regressionskoeffizienten sind. Falls zuvor bekannt ist, dass die Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 2 herum im wesentlichen gleich der Stärke des subkutanen Fetts 8 um die Elektrode 3 herum ist, kann die Messung einer beliebigen der zweiten und dritten Spannungen weggelassen werden. In diesem Fall ist der Korrelationsausdruck z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2 + a4·V4.
Falls die Menge m eine absolute Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. der gleiche wie der für S der sechsten Ausführungsform.
Es wird die zwölfte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform besteht aus der Messvorrichtung von 27 und der Messvorrichtung von 22A oder 23A. Der Spannungsmesser 7 von 27 misst eine erste Spannung, die zwischen den Messelektroden 44 und 45 generiert wird. Der Spannungsmesser 40 von 22A (oder 23A) misst eine zweite Spannung, die zwischen den Messelektroden 38 und 39 (oder 38 und 41) gemessen wird. Die Körperfettberechnungseinheit 25 verwendet die gemessenen ersten und zweiten Spannungen, um die Menge des vis zeralen Fetts 10 eines Subjekts 1 zu berechnen. Es ist vorzuziehen, dass die Elektroden 36 und 37 in oder nahe zu der Position der Elektrode 3 angeordnet sind. Die Elektrode 36 oder 37 kann gleich der Elektrode 3 sein.
Es wird ein Körperfettmessverfahren erläutert. Der Spannungsmesser 7 von 27 misst eine erste Spannung, und der Spannungsmesser 40 von 22A (oder 23A) misst eine zweite Spannung. Basierend auf den gemessenen ersten und zweiten Spannungen berechnet die Körperfettberechnungseinheit 25 die Menge des viszeralen Fetts 10. Die erste Spannung ist im wesentlichen die Summe eines Spannungsabfalls, der durch das subkutane Fett 8 um die Elektrode 3 herum verursacht wird, und eines Spannungsabfalls, der durch das viszerale Fett 10 verursacht wird. Die zweite Spannung wird im wesentlichen durch einen Spannungsabfall wegen dem subkutanen Fett 8 um die Elektrode 3 herum verursacht. Entsprechend sieht Subtrahieren der zweiten Spannung von der ersten Spannung die Menge des viszeralen Fetts 10 vor. Die ersten und zweiten Spannungen sind in einer optionalen Reihenfolge messbar. Es kann eine beliebige der Spannungen zuerst gemessen werden.
Um die Menge m des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten und zweiten Spannungen V1 und V2 mit der Menge m des viszeralen Fetts zu korrelieren. Falls die Menge m ein relativer Wert ist, wie etwa das Verhältnis einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu einer gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1, oder das Verhältnis der gleichen zu einer Querschnittsfläche eines Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett herum, ist die einfachste Form des Korrelationsausdrucks z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2, wobei a0 bis a2 Regressionskoeffizienten sind. Falls die Menge m eine absolute Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. der der zehnten Ausführungsform, wobei ε3 = 0 und L1 als der Abstand zwischen den Elektroden 3 und 44 neu definiert ist.
Die Messvorrichtung dieser Ausführungsform kann mit einer Vorrichtung versehen sein, die im wesentlichen die gleiche wie die von 22 oder 23 ist, wobei die Elektroden in unterschiedlichen Positionen entlang eines Umfangs des Subjekts 1 angeordnet sind. Der Spannungsmesser 40 der hinzugefügten Messvorrichtung misst Spannungen, die in dem Korrelationsausdruck enthalten sind, um die Menge m des viszeralen Fetts 10 weiter genau zu kalkulieren.
Es wird die dreizehnte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der dreizehnten Ausführungsform wird durch Hinzufügen der Messvorrichtung von 28 zu der Messvorrichtung der zwölften Ausführungsform hergestellt. Der Spannungsmesser 7 von 28 misst eine dritte Spannung, die zwischen den Messelektroden 21 und 22 generiert wird. Basierend auf den gemessenen ersten bis dritten Spannungen berechnet die Körperfettberechnungseinheit 25 die Menge des viszeralen Fetts 10 eines Subjekts 1. Die Elektrode 2 kann gleich der Elektrode 46 sein, und die Elektrode 3 kann gleich der Elektrode 47 sein. Die dritte Spannung wird hauptsächlich durch einen Spannungsabfall wegen dem viszeralen Fett 10 verursacht. Entsprechend verbessert Kombinieren der dritten Spannung mit den ersten und zweiten Spannungen der zwölften Ausführungsform die Messgenauigkeit der Menge des viszeralen Fetts 10 weiter. Die ersten bis dritten Spannungen können in einer optionalen Reihenfolge gemessen werden. Es kann eine beliebige der Spannungen zuerst gemessen werden.
Um die Menge m des viszeralen Fetts 10 zu berechnen, wird im voraus ein Korrelationsausdruck vorbereitet, um die ersten bis dritten Spannungen V1 bis V3 mit der Menge m des viszeralen Fetts zu korrelieren. Falls die Menge m ein relativer Wert ist, wie das Verhältnis einer Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 zu einer gesamten Querschnittsfläche des Subjekts 1, oder das Verhältnis der gleichen zu einer Querschnittsfläche eines Teils ohne Fett 9 um das viszerale Fett herum, wird die einfachste Form des Korrelationsausdrucks z.B. m = a0 + a1·V1 – a2·V2 + a3·V3 sein, wobei a0 bis a3 Regressionskoeffizienten sind. Falls die Menge m eine absolute Querschnittsfläche des viszeralen Fetts 10 ist, ist der Korrelationsausdruck z.B. der der sechsten Ausführungsform, in dem ε4 = 0 ist, S durch m ersetzt wird und L1 als der Abstand zwischen den Elektroden 3 und 44 neu definiert ist.
Es wird eine vierzehnte Ausführungsform erläutert. Eine Körperfettmessvorrichtung gemäß der vierzehnten Ausführungsform ist wie die von 8 aufgebaut, führt Ströme in einer Vielzahl von Richtungen aufeinanderfolgend zu und misst automatisch eine viszerale Fettmenge in einem Subjekt 1. Die Dateneingabeeinheit 33 gibt einen Korrelationsausdruck, um Spannungen mit einer viszeralen Fettmenge m zu korrelieren, im voraus in den Computer 35 ein. Der Computer 35 setzt den Korrelationsausdruck ein, um eine viszerale Fettmenge m zu finden, die zu der Datenausgabeeinheit 34 transferiert wird. Die Datenausgabeeinheit 34 zeigt die Menge m an. Die anderen Teile und das Messverfahren dieser Ausführungsform sind die gleichen wie jene der vierten Ausführungsform des ersten Aspekts.
Die Elektroden 26a bis 26h werden aufeinanderfolgend ausgewählt und angeordnet wie die Stromelektroden und Messelektroden von 27 und 22A (oder 23A), um n erste Spannungen V1⁽¹⁾, V2⁽¹⁾, ..., Vn⁽¹⁾ und n zweite Spannungen V1⁽²⁾, V2⁽²⁾, ..., Vn⁽²⁾ zu messen. Wie in der zwölften Ausführungsform wird ein Korrelationsausdruck von m = a0 + a1⁽¹⁾·V1⁽¹⁾ + a2⁽¹⁾·V2⁽¹⁾ + ... + an⁽¹⁾·Vn⁽¹⁾ – a1⁽²⁾·V1⁽²⁾ – a2⁽²⁾ ·V2⁽²⁾ – ... – an⁽²⁾·Vn⁽²⁾ vorbereitet, um die Menge des viszeralen Fetts 10 des Subjekts 1 genau zu messen. Es ist auch möglich, die Elektroden 26a bis 26h wie die Stromelektroden und Messelektroden von 27, 22A (oder 23A) und 28 aufeinanderfolgend auszuwählen und anzuordnen, um n erste Spannungen V1⁽¹⁾, V2⁽¹⁾, ..., Vn⁽¹⁾, n zweite Spannungen V1⁽²⁾, V2⁽²⁾, ..., Vn⁽²⁾ und m dritte Spannungen V1⁽³⁾, V2⁽³⁾, ..., Vm⁽³⁾ zu messen. Wie in der dreizehnten Ausführungsform wird ein Korrelationsausdruck von m = a0 + a1⁽¹⁾·V1⁽¹⁾ + a2⁽¹⁾·V2⁽¹⁾ + ... + an⁽¹⁾·Vn⁽¹⁾ – a1⁽²⁾·V1⁽²⁾ – a2⁽²⁾·V2⁽²⁾ – ... – an⁽²⁾·Vn⁽²⁾ + a1⁽³⁾·V1⁽³⁾ + a2⁽³⁾V2⁽³⁾ + ... + am⁽³⁾·Vm⁽³⁾ vorbereitet, um die Menge des viszeralen Fetts 10 genau zu messen.
Ähnlich können die Elektroden 26a bis 26h wie die Stromelektroden und Messelektroden von 24, 22A (oder 23A) und 22B (oder 23B) aufeinanderfolgend ausgewählt und angeordnet werden, um eine Vielzahl von ersten bis dritten Spannungen zu messen. Basierend auf den gemessenen Spannungen berechnet ein Korrelationsausdruck wie der der zehnten Ausführungsform genau die Menge des viszeralen Fetts 10. Auch können die Elektroden 26a bis 26h wie die Stromelektroden und Messelektroden von 24, 28, 22A (oder 23A) und 22B (oder 23B) aufeinanderfolgend ausgewählt und angeordnet werden, um eine Vielzahl von ersten bis vierten Spannungen zu messen. Basierend auf den gemessenen Spannungen berechnet ein Korrelationsausdruck wie der der elften Ausführungsform genau die Menge des viszeralen Fetts 10.
Gemäß den ersten bis vierzehnten Ausführungsformen können Messungen in einer Vielzahl von Stromfrequenzen ausgeführt werden, und die Messungen können miteinander verglichen werden, um die Zuverlässigkeit der Messungen zu verbessern.
Die Körperfettmessvorrichtungen der ersten bis dritten Aspekte können Kontaktwiderstand zwischen den Elektroden und einem Subjekt reduzieren, durch Anwenden eines leitenden Gels oder leitender Gelblätter zwischen den Elektroden und dem Subjekt. Die elektrische Impedanz eines menschlichen Subjekts ändert sich im Verlauf des Tages. Entsprechend kann eine gemessene Spannung gemäß der Zeit der Messung korrigiert werden, um einen Fehler in einer kalkulierten Körperfettmenge wegen einer stündlichen Variation in der elektrischen Impedanz des Subjekts zu korrigieren. Der Magen eines menschlichen Körpers ändert seinen Zustand vor und nach einer Mahlzeit. Entsprechend kann eine gemessene Spannung gemäß einer abgelaufenen Zeit seit einer Mahlzeit zu der Messung korrigiert werden. Dies korrigiert einen Fehler in einer berechneten Körperfettmenge, der durch die Mahlzeit verursacht wird.
Die Körperfettmessvorrichtungen der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung können kombiniert werden, um eine andere Vorrichtung zu bilden. Z.B. misst die Körperfettmessvorrichtung der ersten Ausführungsform des dritten Aspekts die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen. Aus der Summe wird eine viszerale Fettmenge, die mit der Körperfettmessvorrichtung der vierten Ausführungsform des zweiten Aspekts gemessen wird, subtrahiert, um eine äußerst genaue subkutane Fettmenge vorzusehen. Dies führt zu einer Bereitstellung des Verhältnisses (V/S) der viszeralen Fettmenge zu der subkutanen Fettmenge. Alternativ misst die Körperfettmessvorrichtung der ersten Ausführungsform des dritten Aspekts die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen, und aus der Summe wird eine subkutane Fettmenge (eine Querschnittsfläche vom subkutanen Fett), die mit der Körperfettmessvorrichtung der vierten Ausführungsform des ersten Aspekts gemessen wird, subtrahiert, um eine viszerale Fettmenge vorzusehen.
Es gibt eine medizinische Ansicht, dass viszerales Fett auf Lebensführung bezogene Krankheiten verursacht, wie etwa Hyperlipemie, Diabetes, Bluthochdruck etc. Entsprechend kann ein medizinischer Ratschlag in der Datenausgabeeinheit der Vorrichtung auf der Basis einer viszeralen Fettmenge angezeigt werden, die mit der Körperfettmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemessen wird. Basierend auf einer subkutanen Fettmenge, die mit der Körperfettmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemessen wird, kann auf der Datenausgabeeinheit ein kosmetischer Ratschlag angezeigt werden. Die Summe von subkutanen und viszeralen Fettmengen, die mit der Körperfettmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemessen werden, kann mit einem Körperfettverhältnis, das durch konventionelle Körperfettmesser behandelt wird, korrigiert werden, sodass die Datenausgabeeinheit das Körperfettverhältnis anzeigen kann.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar, um nicht nur eine viszerale Fettmenge, sondern auch eine Leberfettmenge zu schätzen. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht nur auf den Körper eines Subjekts, sondern auch auf den Schenkel oder den Oberarm des Subjekts anwendbar, um eine subkutane Fettmenge des Teils zu messen. Ziele, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, sind nicht nur menschliche Körper, sondern auch ein Viehbestand, wie etwa Schweine und Kühe und Fisch, wie etwa Tunfisch. Die vorliegende Erfindung ist zum Messen einer subkutanen Fettmenge und einer inneren Fettmenge eines gegebenen Objekts fähig.
INDUSTRIELLE NUTZUNG
Wie oben erläutert, sind das Verfahren und die Vorrichtung zum Messen von Körperfett gemäß der vorliegenden Erfindung zum leichteren und genaueren Messen einer Körperfettmenge als das Impedanz-CT-Verfahren fähig. Insbesondere sind das Ver fahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum leichten und genauen Messen der Stärke, Querschnittsfläche oder des Volumens eines subkutanen Fetts eines Subjekts nahezu ohne den Einfluss der Menge und Verteilung von viszeralem Fett in dem Subjekt fähig. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können den verbleibenden Einfluss der Quantitäten und Verteilungen anderer Medien eliminieren, einschließlich des viszeralen Fetts in dem Subjekt, und weiter die Stärke, Querschnittsfläche oder das Volumen des subkutanen Fetts des Subjekts genau messen. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind auch zum leichten und genauen Messen einer viszeralen Fettmenge des Subjekts nahezu ohne den Einfluss der Menge und Verteilung des subkutanen Fetts des Subjekts fähig. Die vorliegende Erfindung ist zum Beseitigen des verbleibenden Einflusses der Menge und Verteilung des subkutanen Fetts des Subjekts und weiter genauen Messen der viszeralen Fettmenge des Subjekts fähig. Die Körperfettmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere als ein Körperfettmesser effektiv.

Claims

Ein Körperfettmessverfahren, umfassend: einen Schritt zum Durchführen eines Stroms zwischen zwei Stromelektroden, die in einem Kreisumfang eines Subjektes angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjektes ist; einen Schritt zum Messen einer ersten Spannung, die zwischen einer ersten Messelektrode, angeordnet benachbart zu einer der zwei Stromelektroden, und einer zweiten Messelektrode, angeordnet im wesentlichen entgegengesetzt zu den zwei Stromelektroden quer durch das Subjekt, generiert wird; und einen Schritt zum Berechnen einer subkutanen Fettmenge des Subjektes gemäß der ersten Spannung.
Das Körperfettmessverfahren nach Anspruch 1, inkludierend: einen Schritt zum Messen einer zweiten Spannung, die generiert wird, wenn ein Strom in einer Richtung im wesentlichen das Subjekt kreuzend durchgeführt wird; und einen Schritt zum Korrigieren der ersten Spannung gemäß der zweiten Spannung und Berechnen einer subkutanen Fettmenge des Subjektes gemäß der korrigierten ersten Spannung.
Ein Körperfettmessverfahren, umfassend: einen Schritt zum Durchführen eines Stroms zwischen zwei Stromelektroden, die in einem Kreisumfang eines Subjektes angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjektes ist; einen Schritt zum Messen einer ersten Spannung, die zwischen zwei Messelektroden generiert wird, die jede benachbart zu den zwei Stromelektroden angeordnet sind; einen Schritt zum Messen einer zweiten Spannung, die generiert wird, wenn ein Strom in einer Richtung im wesentlichen das Subjekt kreuzend durchgeführt wird; und einen Schritt zum Korrigieren der ersten Spannung gemäß der zweiten Spannung und Berechnen einer subkutanen Fettmenge des Subjektes gemäß der korrigierten ersten Spannung.
Eine Körperfettmessvorrichtung, umfassend: zwei Stromelektroden, angeordnet in einem Kreisumfang eines Subjektes, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjektes ist; eine erste Messelektrode, angeordnet benachbart zu einer der zwei Stromelektroden, und eine zweite Messelektrode, angeordnet im wesentlichen entgegengesetzt zu den zwei Stromelektroden quer durch das Subjekt; Messmittel, um einen Strom zwischen den zwei Stromelektroden durchzuführen und eine erste Spannung zu messen, die zwischen den ersten und zweiten Messelektroden generiert wird; und Körperfettberechnungsmittel, um eine subkutane Fettmenge des Subjektes gemäß der ersten Spannung, die mit dem Messmittel gemessen wird, zu kalkulieren.
Eine Körperfettmessvorrichtung, umfassend: zwei Stromelektroden, die in einem Kreisumfang eines Subjektes angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den Elektroden ausreichend kürzer als eine Umfangslänge des Subjektes ist; zwei Messelektroden, die jede benachbart zu den zwei Stromelektroden angeordnet sind; Messmittel, um einen Strom zwischen den zwei Stromelektroden durchzuführen, eine erste Spannung zu messen, die zwischen den Messelektroden generiert wird, und eine zweite Spannung zu messen, die generiert wird, wenn ein Strom in einer Richtung im wesentlichen das Subjekt kreuzend durchgeführt wird; und Körperfettberechnungsmittel, um die erste Spannung gemäß der zweiten Spannung, gemessen mit dem Messmittel, zu korrigieren, und eine subkutane Fettmenge des Subjektes gemäß der korrigierten ersten Spannung zu berechnen.