JP2000139867A - Body composition estimation method, body composition estimation apparatus and recording medium recording body composition estimation program - Google Patents

Body composition estimation method, body composition estimation apparatus and recording medium recording body composition estimation program

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JP2000139867A
JP2000139867A JP10319295A JP31929598A JP2000139867A JP 2000139867 A JP2000139867 A JP 2000139867A JP 10319295 A JP10319295 A JP 10319295A JP 31929598 A JP31929598 A JP 31929598A JP 2000139867 A JP2000139867 A JP 2000139867A
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徹哉 石井
Yasuyuki Kubota
康之 久保田
Masashi Kuriwaki
真史 栗脇
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability by making the ratio of the amount of the extracellular fluid and the amount of the intracellular fluid approximately equal to a ratio advocated in physiology, etc. SOLUTION: This body composition estimation method feeds the probe current of multifrequencies to the testee's body, calculates the vital electric impedances R0 and R∞ at the time of the frequency 0 Hz and frequency infinity of the testee's body and estimates at least one of the amount of the extracellular fluid ECF or the amount of the intracellular fluid ICF by using equation (1) or equation (2). In the equations, H denotes the body height of the testee and A, B, Λ denote constants.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、身体組成推計方
法、身体組成推計装置及び身体組成推計プログラムを記
録した記録媒体に係り、詳しくは、生体電気インピーダ
ンス法に基づいて、被験者の体水分分布(細胞外液量、
細胞内液量、体水分量(体液量)等)や体脂肪の状態
(体脂肪率、脂肪重量、除脂肪重量等)などを推計する
のに有用な身体組成推計方法、身体組成推計装置及び身
体組成推計プログラムを記録した記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a body composition estimation method, a body composition estimation device, and a recording medium on which a body composition estimation program is recorded. More specifically, the present invention relates to a body water distribution ( Extracellular fluid volume,
Body composition estimating method, body composition estimating apparatus, and the like useful for estimating the amount of intracellular fluid, the amount of body water (the amount of body fluid), and the state of body fat (body fat percentage, fat weight, lean body mass, etc.) The present invention relates to a recording medium on which a body composition estimation program is recorded.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、人間や動物の身体組成を評価する
目的で、生体の電気特性に関する研究が行われている。
生体の電気特性は、組織又は臓器の種類によって著しく
異なっており、例えば、ヒトの場合、血液の電気抵抗率
は150Ω・cm前後であるのに対して、骨や脂肪の電
気抵抗率は1〜5kΩ・cmもある。この生体の電気特
性は、生体電気インピーダンス(Bioelectric Impedanc
e)と呼ばれ、生体の体表面に装着された複数の電極間
に微小電流を流すことにより測定される。このようにし
て得られた生体電気インピーダンスから被験者の体水分
分布(細胞外液量、細胞内液量、これらの総和たる体水
分量(体液量)等)や、体脂肪の状態(体脂肪率、脂肪
重量、除脂肪重量等)などを推計する方法を生体電気イ
ンピーダンス法という(「身体組成の評価法としての生
体電気インピーダンス法」, Baumgartner, R.N., etc.
著、「生体電気インピーダンスとその臨床応用」,医用
電子と生体工学, 金井寛著, 20(3) Jun 1982、「イン
ピーダンス法による体肢の水分分布の推定とその応
用」, 医用電子と生体工学 ,波江野誠等著, 23(6) 19
85、「インピーダンス法による膀胱内尿量の長時間計
測」, 人間工学,口ノ町康夫等著, 28(3) 1992 等参
照)。
2. Description of the Related Art In recent years, research on the electrical characteristics of living organisms has been conducted for the purpose of evaluating the body composition of humans and animals.
The electrical properties of living organisms vary significantly depending on the type of tissue or organ. For example, in the case of humans, the electrical resistivity of blood is around 150 Ωcm, whereas the electrical resistivity of bone and fat is 1 to 1. There is also 5 kΩ · cm. The electrical characteristics of the living body are determined by the bioelectric impedance (Bioelectric Impedanc
It is called e) and is measured by passing a small current between a plurality of electrodes attached to the body surface of a living body. From the bioelectrical impedance thus obtained, the body water distribution (extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, the total body water volume (body fluid volume), etc.) of the subject and the state of body fat (body fat percentage) The method of estimating fat, fat mass, lean mass, etc. is called bioelectric impedance method ("Bioelectric impedance method as evaluation method of body composition"), Baumgartner, RN, etc.
`` Bioelectric Impedance and Its Clinical Application '', Medical Electronics and Biotechnology, Hiroshi Kanai, 20 (3) Jun 1982, `` Estimation of Body Water Distribution by Impedance Method and Its Application '', Medical Electronics and Biotechnology , Makoto Haeno, 23 (6) 19
85, “Long-term measurement of urinary bladder volume by impedance method”, Ergonomics, written by Yasuo Kuchimachi, 28 (3) 1992, etc.).

【0003】生体電気インピーダンスは、生体中のイオ
ンによって搬送される電流に対する生体の抵抗(レジス
タンス)と、細胞膜、組織界面、あるいは非イオン化組
織によって作り出される様々な種類の分極プロセスと関
連した容量性リアクタンスとから構成される。リアクタ
ンスの逆数である容量(キャパシタンス)は、電圧より
も電流に時間的遅れをもたらし、位相のズレ(フェーズ
シフト)を作り出すが、この値はレジスタンスに対する
リアクタンスの比率の逆正接角(アークタンジェン
ト)、すなわち、電気位相角として幾何学的に定量でき
る。これら生体電気インピーダンスZ、リアクタンスX
及び電気位相角φは、周波数に依存している。一方、図
14に示すように、生体の組織を構成する細胞1,1,
…は、細胞膜2,2,…によって取り囲まれて成り立っ
ており、この細胞膜2,2,…は、電気的には容量(キ
ャパシタンス)の大きなコンデンサと見ることができ
る。したがって、生体電気インピーダンスは、図15に
示すように、細胞外液抵抗Reのみからなる細胞外液イ
ンピーダンスと、細胞内液抵抗Riと細胞膜容量Cmとの
直列接続からなる細胞内液インピーダンスとの並列合成
インピーダンスと考えることができる。
[0003] Bioelectric impedance is the resistance of a living body to the current carried by ions in the body (resistance) and the capacitive reactance associated with the various types of polarization processes created by cell membranes, tissue interfaces, or non-ionized tissue. It is composed of The capacitance (capacitance), which is the reciprocal of reactance, causes a time delay in current rather than voltage, and creates a phase shift (phase shift). This value is the arctangent of the ratio of reactance to resistance (arctangent), That is, it can be quantitatively determined as an electric phase angle. These bioelectric impedance Z and reactance X
And the electrical phase angle φ depends on the frequency. On the other hand, as shown in FIG.
Are surrounded by the cell membranes 2, 2,..., And the cell membranes 2, 2,... Can be electrically regarded as capacitors having a large capacitance (capacitance). Therefore, bioelectrical impedance, as shown in FIG. 15, the extracellular fluid resistance R e and extracellular fluid impedance comprising only the intracellular fluid impedance comprising a series connection of the intracellular fluid resistance R i and cell membrane capacitance C m Can be considered as a parallel combined impedance of

【0004】ところで、従来の身体組成推計装置では、
手足の表面電極間に流すべき正弦波交流電流の周波数
を、電気位相角φが最大になる時の周波数(特性周波
数)である略50kHzに固定した状態で、被験者の生
体電気インピーダンスを測定する構成となっているた
め、細胞外液抵抗Reと、細胞内液抵抗Riとを分離して
求めることができず、細胞外液インピーダンスと細胞内
液インピーダンスとの並列合成インピーダンスに基づい
て、被験者の体水分分布や体脂肪の状態を推計していた
ため、推計精度が余り良くないという欠点があった。
By the way, in the conventional body composition estimating apparatus,
A configuration in which the bioelectric impedance of a subject is measured with the frequency of the sine wave alternating current to be passed between the surface electrodes of the limbs fixed at approximately 50 kHz, which is the frequency (characteristic frequency) at which the electrical phase angle φ is maximized. since that is the, the extracellular fluid resistance R e, can not be determined by separating the intracellular fluid resistance R i, based on the parallel combined impedance of extracellular fluid impedance and intracellular fluid impedance, subject Because the body water distribution and the state of body fat were estimated, the accuracy of the estimation was not very good.

【0005】そこで、この欠点を解消する手段として、
マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した各周波の
プローブ電流を被験者の体に投入して該被験者の体の電
気インピーダンスを測定することで、細胞外液抵抗Re
と、細胞内液抵抗Riとを分離して求め、求められた細
胞外液抵抗Reと、細胞内液抵抗Riとに基づいて、被験
者の体水分分布や体脂肪の状態を推計する身体組成推計
装置が提供されている(この出願人の出願に係る特願平
8−176448号等参照)。特願平8−176448
号に開示された身体組成推計方法においては、細胞外液
量ECF(Extracellular Fluid)[g]及び細胞内液
量ICF(Intracellular Fluid)[g]は、以下に示
すように求められるとしている。即ち、細胞外液量EC
F及び細胞内液量ICFは、図15に示す等価回路(実
際には、分布定数回路)に基づいて、それぞれ式(6
7)及び式(68)によって表される。また、細胞外液
抵抗Re及び細胞内液抵抗Riは、プローブ電流の周波数
0Hz時の生体電気インピーダンスR0及びプローブ電
流の周波数無限大時の生体電気インピーダンスR∞によ
り式(69)及び式(70)によって表される。そし
て、式(67)及び式(68)の定数a及びb(単位は
[g・Ω/cm2])は、除脂肪重量LBMが細胞外液
量ECF及び細胞内液量ICFとにより式(71)で表
されることから、式(71)の定数c(単位は[g・Ω
/cm2])と共に、例えば、二重エネルギX線吸収法
(DXA:Dual energy X-ray Absorptiometry)等に代
表されるX線を使用する測定方法により多数の被験者に
ついて予め標本調査を実施して精密に測定した除脂肪重
量LBMを従属変数として重回帰分析によって求めてい
る。
[0005] Therefore, as a means for solving this drawback,
Generates a probe current of the multi-frequency, each frequency probe current generated by introducing the body of a subject by measuring the electrical impedance of the subject's body, the extracellular fluid resistance R e
And the intracellular fluid resistance R i are determined separately, and based on the determined extracellular fluid resistance R e and intracellular fluid resistance R i , the body water distribution and the state of body fat of the subject are estimated. A body composition estimating apparatus is provided (see Japanese Patent Application No. 8-176448 filed by the present applicant). Japanese Patent Application No. 8-176448
In the body composition estimation method disclosed in the above publication, the extracellular fluid volume ECF (Extracellular Fluid) [g] and the intracellular fluid volume ICF (Intracellular Fluid) [g] are determined as follows. That is, extracellular fluid volume EC
F and the intracellular fluid volume ICF are calculated based on the equivalent circuit (actually, a distributed constant circuit) shown in FIG.
7) and equation (68). Furthermore, extracellular fluid resistance R e and the intracellular fluid resistance R i is bioelectrical impedance R∞ by equation (69) and formula of infinite frequency when the bioelectrical impedance R0 and probe current at frequency 0Hz of probe current ( 70). The constants a and b (in units of [g · Ω / cm 2 ]) in the equations (67) and (68) are obtained by calculating the lean body mass LBM from the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF. 71), the constant c of the equation (71) (unit is [g · Ω
/ Cm 2 ]), a sample survey is conducted in advance on a large number of subjects by a measurement method using X-rays typified by, for example, Dual Energy X-ray Absorptiometry (DXA). The precisely measured lean body mass LBM is determined by multiple regression analysis as a dependent variable.

【0006】[0006]

【数67】ECF=aH2/Re……(67) 式(67)において、Re[Ω]は細胞外液抵抗、H
[cm]は被験者の身長、a[g・Ω/cm2]は定数
である。
ECF = aH 2 / R e (67) In equation (67), R e [Ω] is the extracellular fluid resistance and H
[Cm] is the height of the subject, and a [g · Ω / cm 2 ] is a constant.

【0007】[0007]

【数68】ICF=bH2/Ri……(68) 式(68)において、Ri[Ω]は細胞内液抵抗、H
[cm]は被験者の身長、b[g・Ω/cm2]は定数
である。
ICF = bH 2 / R i (68) In equation (68), R i [Ω] is an intracellular fluid resistance, H
[Cm] is the height of the subject, and b [g · Ω / cm 2 ] is a constant.

【0008】[0008]

【数69】Re=R0……(69)R e = R 0 (69)

【0009】[0009]

【数70】 Ri=1/(1/R∞一1/R0)……(70)R i = 1 / (1 / R∞1 / 1 / R0) (70)

【0010】[0010]

【数71】 LBM=aH2/Re+bH2/Ri+c……(71)LBM = aH 2 / R e + bH 2 / R i + c (71)

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した特
願平8−176448号に開示された従来の身体組成推
計方法においては、式(67)及び式(68)に基づい
て細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを求めるが、
得られた結果の比ECF:ICFは、平均値で1:1や
2:1である。ところが、生理学や解剖学、あるいは細
胞学で従来から提唱されている比ECF:ICFは1:
2である。したがって、従来の身体組成推計方法により
得られる比ECF:ICFと、生理学や解剖学、あるい
は細胞学上の比ECF:ICFとは大きく異なってお
り、このため、生体電気インピーダンス法に基づいて推
計された体水分分布(細胞外液量、細胞内液量、体水分
量(体液量)等)や体脂肪の状態(体脂肪率、脂肪重
量、除脂肪重量等)などのデータが、特に、生理学、解
剖学、細胞学の分野で充分な信頼が得られないという問
題があった。
In the conventional method for estimating body composition disclosed in Japanese Patent Application No. 8-176448, the extracellular fluid ECF is calculated based on equations (67) and (68). And determine the intracellular fluid volume ICF,
The resulting ratio ECF: ICF is 1: 1 or 2: 1 on average. However, the ratio ECF: ICF conventionally proposed in physiology, anatomy, or cytology is 1:
2. Therefore, the ratio ECF: ICF obtained by the conventional body composition estimation method is significantly different from the ratio ECF: ICF in physiology, anatomy, or cytology. Therefore, the ratio is estimated based on the bioelectric impedance method. Data such as body water distribution (extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, body water volume (body fluid volume), etc.) and body fat status (body fat percentage, fat weight, lean body mass, etc.) In the field of anatomy and cytology, there is a problem that sufficient reliability cannot be obtained.

【0012】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、細胞外液量と細胞内液量との比が生理学、解剖
学、細胞学で従来から提唱されている比と略等しくな
り、信頼性が高い身体組成推計方法、身体組成推計装置
及び身体組成推計プログラムを記録した記録媒体を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the ratio between the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume is substantially equal to the ratio conventionally proposed in physiology, anatomy and cytology. It is an object of the present invention to provide a highly reliable body composition estimation method, a body composition estimation device, and a recording medium recording a body composition estimation program.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明に係る身体組成推計方法は、マ
ルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験
者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気
インピーダンスを算出し、式(72)又は式(73)を
用いて、上記被験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の
少なくとも1つを推計することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a body composition estimating method according to the present invention is characterized in that a multi-frequency probe current is applied to a subject's body to thereby obtain a frequency of the subject's body. Calculating the bioelectrical impedance at 0 Hz and at infinite frequency, and estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using Equation (72) or Equation (73). It is characterized by.

【0014】[0014]

【数72】 [Equation 72]

【0015】[0015]

【数73】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,Λ:定数[Equation 73] ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at 0 Hz frequency RHz: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, Λ :constant

【0016】請求項2記載の発明に係る身体組成推計方
法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入し
て該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の
生体電気インピーダンスを算出し、式(74)、式(7
5)又は式(75)'、式(76)〜式(78)を用い
て、上記被験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少な
くとも1つを推計することを特徴としている。
In the body composition estimating method according to the second aspect of the present invention, a multi-frequency probe current is applied to the subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency. , Equation (74), Equation (7)
5) or the formula (75) ′ and the formulas (76) to (78) are used to estimate at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body.

【0017】[0017]

【数74】 [Equation 74]

【0018】[0018]

【数75】 [Equation 75]

【0019】[0019]

【数76】 [Equation 76]

【0020】[0020]

【数77】ECF=AH2/Re……(77)ECF = AH 2 / R e (77)

【0021】[0021]

【数78】ICF=BH2/Ri……(78) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,Λ:定数ICF = BH 2 / R i (78) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at a frequency of 0 Hz R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, Λ: constants

【0022】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の身体組成推計方法に係り、上記定数Λは、式(7
9)を用いて算出し直すことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating method according to the first or second aspect, wherein the constant Λ is calculated by the following equation (7).
It is characterized in that the calculation is performed again using 9).

【0023】[0023]

【数79】 式(79)において、Xは、多数の被験者について予め
標本調査を実施した結果得られる、被験者の体重、除脂
肪重量、細胞外液量、細胞内液量、あるいはこれらの組
み合わせを重回帰分析することにより求められる量であ
る。
[Expression 79] In equation (79), X is a multiple regression analysis of the subject's body weight, lean body mass, extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, or a combination thereof, obtained as a result of conducting a sample survey on a large number of subjects in advance. This is the amount required by

【0024】請求項4記載の発明に係る身体組成推計方
法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入し
て該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の
生体電気インピーダンスを算出し、式(80)〜式(8
2)を満足する上記被験者の体の細胞外液量及び細胞内
液量を算出することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a body composition estimating method comprising: applying a multi-frequency probe current to a subject's body to calculate a bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency. , Equations (80) to (8)
It is characterized in that the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the subject's body satisfying 2) are calculated.

【0025】[0025]

【数80】 [Equation 80]

【0026】[0026]

【数81】 [Equation 81]

【0027】[0027]

【数82】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C,Λ:定数(Equation 82) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C , Λ: Constant

【0028】請求項5記載の発明に係る身体組成推計方
法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入し
て該被験者の体の周波数Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを算出し、式(83)、式(8
4)又は式(84)'、式(85)〜式(88)を満足
する上記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出
することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a body composition estimating method, wherein a multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate a bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of Hz and at an infinite frequency. , Expression (83), Expression (8)
4) or the formula (84) ′, and the extracellular fluid volume and intracellular fluid volume of the subject's body that satisfy the formulas (85) to (88) are characterized.

【0029】[0029]

【数83】 [Equation 83]

【0030】[0030]

【数84】 [Equation 84]

【0031】[0031]

【数85】 [Equation 85]

【0032】[0032]

【数86】 [Equation 86]

【0033】[0033]

【数87】ECF=AH2/Re……(87)ECF = AH 2 / R e (87)

【0034】[0034]

【数88】ICF=BH2/Ri……(88) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数ICF = BH 2 / R i (88) ECF: Volume of extracellular fluid in the subject's body ICF: Volume of intracellular fluid in the subject's body H: Height of the subject R0: Bioelectric impedance at 0 Hz frequency R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants

【0035】請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の
いずれか1に記載の身体組成推計方法に係り、上記定数
A,B,C,Λは、男女別及び/又は年齢別に定められ
ていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the method for estimating body composition according to any one of the first to fifth aspects, wherein the constants A, B, C and Λ are determined for each gender and / or age. It is characterized by having.

【0036】請求項7記載の発明に係る身体組成推計方
法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入し
て該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の
生体電気インピーダンスを算出し、それぞれ漸化式であ
る式(89)〜式(91)を反復法により解いて上記被
験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出することを
特徴としている。
In the body composition estimating method according to the present invention, a multi-frequency probe current is applied to the subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency. It is characterized in that the formulas (89) to (91), which are recurrence formulas, are solved by an iterative method to calculate the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the body of the subject.

【0037】[0037]

【数89】 [Equation 89]

【0038】[0038]

【数90】 [Equation 90]

【0039】[0039]

【数91】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C:定数[Equation 91] ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C :constant

【0040】請求項8記載の発明に係る身体組成推計方
法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入し
て該被験者の体の周波数Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを算出し、それぞれ漸化式である
式(92)、式(93)、式(94)又は式(9
4)'、式(95)〜式(97)を反復法により解いて
上記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出する
ことを特徴としている。
In the method of estimating body composition according to the present invention, a multi-frequency probe current is applied to the body of the subject, and the bioelectric impedance of the body of the subject at the frequency Hz and at the infinite frequency is calculated. (92), (93), (94) or (9)
4) ′, wherein equations (95) to (97) are solved by an iterative method to calculate the extracellular fluid volume and intracellular fluid volume of the subject's body.

【0041】[0041]

【数92】 (Equation 92)

【0042】[0042]

【数93】 [Equation 93]

【0043】[0043]

【数94】 [Equation 94]

【0044】[0044]

【数95】 [Equation 95]

【0045】[0045]

【数96】ECFn+1=AH2/Ren……(96)ECF n + 1 = AH 2 / R en (96)

【0046】[0046]

【数97】ICFn+1=BH2/Rin……(97) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数ICF n + 1 = BH 2 / R in (97) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: at frequency of 0 Hz bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants

【0047】請求項9記載の発明は、請求項1乃至8の
いずれか1に記載の身体組成推計方法に係り、上記定数
Λは、上記被験者の体の筋肉の筋繊維の太さや筋膜の厚
みと関係があり、ほぼ細胞内液を流れる電流が飽和する
長さであることを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating method according to any one of the first to eighth aspects, wherein the constant Λ is the thickness of the muscle fiber of the muscle of the subject or the thickness of the fascia. It has a relationship with the thickness, and is characterized in that the current flows through the intracellular fluid substantially at a saturated length.

【0048】請求項10記載の発明に係る身体組成推計
方法は、マルチ周波のプローブ電流を被験者の体に投入
して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時
の生体電気インピーダンスを算出し、式(98)〜式
(102)を用いて、上記被験者の体の細胞外液量又は
細胞内液量の少なくとも1つを推計することを特徴とし
ている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the body composition estimation method, a multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity. , Eqs. (98) to (102) are used to estimate at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body.

【0049】[0049]

【数98】 [Equation 98]

【0050】[0050]

【数99】 [Equation 99]

【0051】[0051]

【数100】 [Equation 100]

【0052】[0052]

【数101】ECF=AH2/Re……(101)ECF = AH 2 / R e (101)

【0053】[0053]

【数102】ICF=BH2/Ri……(102) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 Rm:細胞膜抵抗 A,B:定数ICF = BH 2 / R i (102) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at a frequency of 0 Hz R∞: bioelectrical impedance at infinite frequency R e : extracellular fluid resistance R i : intracellular fluid resistance R m : cell membrane resistance A, B: constant

【0054】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の身体組成推計方法に係り、上記定数A,B及び細胞膜
抵抗Rmは、男女別及び/又は年齢別に定められている
ことを特徴としている。
[0054] The invention of claim 11 wherein relates to body composition estimation method of claim 10, wherein the constant A, B and cell membrane resistance R m, as characterized by being defined by different and / or age gender I have.

【0055】請求項12記載の発明は、請求項10記載
の身体組成推計方法に係り、上記細胞膜抵抗Rmは、細
胞内液抵抗Riの関数であり、上記被験者の体の細胞外
液量と細胞内液量との比ECF:ICFが1:2となる
ように、当該関数の定数が定められていることを特徴と
している。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating method according to the tenth aspect, wherein the cell membrane resistance R m is a function of the intracellular fluid resistance R i and the extracellular fluid volume of the subject's body. It is characterized in that the constant of the function is determined so that the ratio ECF: ICF between the ratio and the intracellular fluid volume is 1: 2.

【0056】請求項13記載の発明は、請求項1乃至1
2のいずれか1に記載の身体組成推計方法に係り、式
(103)を用いて、上記被験者の体の除脂肪重量LB
Mをも推計することを特徴としている。
According to the thirteenth aspect of the present invention,
2. According to the method for estimating body composition according to any one of (2) and (13), the lean body mass LB of the subject's body is calculated by using equation (103).
M is also estimated.

【0057】[0057]

【数103】 LBM=a1W+ECF+ICF+d1……(103) LBM:被験者の体の除脂肪重量 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 W:被験者の体重 a1,d1:定数LBM = a 1 W + ECF + ICF + d 1 (103) LBM: lean body mass of the subject's body ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body W: subject's weight a 1 , d 1 : constant

【0058】請求項14記載の発明は、請求項13記載
の身体組成推計装置に係り、式(103)によって与え
られた上記除脂肪重量LBMを上記被験者の体重Wから
減ずることによって、上記被験者の体脂肪重量FATを
も算出することを特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the lean body mass LBM given by the equation (103) is subtracted from the weight W of the subject. It is characterized in that the body fat weight FAT is also calculated.

【0059】請求項15記載の発明は、請求項1乃至1
4のいずれか1に記載の身体組成推計方法に係り、式
(104)を用いて、上記被験者の体の体液量TBWを
も推計することを特徴としている。
According to the fifteenth aspect, the present invention is characterized in that
According to the body composition estimation method described in any one of (4) and (4), the body fluid amount TBW of the subject's body is also estimated using Expression (104).

【0060】[0060]

【数104】 TBW=a3W+ECF+ICF+d3……(104) TBW:被験者の体液量 W:被験者の体重 a3,d3:定数TBW = a 3 W + ECF + ICF + d 3 (104) TBW: body fluid volume of subject W: weight of subject a 3 , d 3 : constant

【0061】請求項16記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、式(105)又は式(106)を用いて、上記被
験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少なくとも1つ
を推計する細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備えて
なることを特徴としている。
The body composition estimating apparatus according to the invention of claim 16 generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe current of each frequency to the body of the subject so that the frequency of the subject is 0 Hz and Using the bioelectric impedance measuring means for measuring the bioelectric impedance at the infinite frequency, the height input means for inputting the height H of the subject, and the body of the subject using formula (105) or (106) And estimating means for estimating at least one of the extracellular fluid amount and the intracellular fluid amount.

【0062】[0062]

【数105】 [Equation 105]

【0063】[0063]

【数106】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,Λ:定数[Equation 106] ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at 0 Hz frequency RHz: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, Λ :constant

【0064】請求項17記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、式(107)、式(108)又は式(10
8)'、式(109)〜式(111)を用いて、上記被
験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少なくとも1つ
を推計する細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備えて
なることを特徴としている。
A body composition estimating apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe currents of each frequency to the body of the subject so that the frequency of the subject is 0 Hz. Bioelectric impedance measuring means for measuring bioelectric impedance when the frequency is infinite, height input means for inputting the height H of the subject, and formula (107), formula (108) or formula (10)
8) ′, an extracellular fluid volume / intracellular fluid volume estimating means for estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using the equations (109) to (111). It is characterized by comprising.

【0065】[0065]

【数107】 [Equation 107]

【0066】[0066]

【数108】 [Equation 108]

【0067】[0067]

【数109】 (Equation 109)

【0068】[0068]

【数110】ECF=AH2/Re……(110)ECF = AH 2 / R e (110)

【0069】[0069]

【数111】ICF=BH2/Ri……(111) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,Λ:定数ICF = BH 2 / R i (111) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at a frequency of 0 Hz R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, Λ: constants

【0070】請求項18記載の発明は、請求項16又は
17記載の身体組成推計装置に係り、上記定数Λは、式
(112)を用いて算出し直すことを特徴としている。
The invention according to claim 18 relates to the body composition estimating apparatus according to claim 16 or 17, wherein the constant Λ is recalculated using the equation (112).

【0071】[0071]

【数112】 式(112)において、Xは、多数の被験者について予
め標本調査を実施した結果得られる、被験者の体重、除
脂肪重量、細胞外液量、細胞内液量、あるいはこれらの
組み合わせを重回帰分析することにより求められる量で
ある。
[Equation 112] In the formula (112), X is a multiple regression analysis of the subject's body weight, lean body mass, extracellular fluid amount, intracellular fluid amount, or a combination thereof, which is obtained as a result of conducting a sample survey on a large number of subjects in advance. This is the amount required by

【0072】請求項19記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、式(113)〜式(115)を満足する上記被験
者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出する細胞外液
量・細胞内液量推計手段とを備えてなることを特徴とし
ている。
The body composition estimating apparatus according to the nineteenth aspect of the present invention generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe current of each frequency to the subject's body when the subject's body frequency is 0 Hz. Bioelectric impedance measuring means for measuring the bioelectric impedance at infinite frequency, height input means for inputting the height H of the subject, and the body of the subject satisfying the equations (113) to (115) An extracellular fluid volume / intracellular fluid volume estimating means for calculating the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume is provided.

【0073】[0073]

【数113】 [Equation 113]

【0074】[0074]

【数114】 [Equation 114]

【0075】[0075]

【数115】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C,Λ:定数[Equation 115] ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C , Λ: Constant

【0076】請求項20記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、式(116)、式(117)又は式(11
7)'、式(118)〜式(121)を満足する上記被
験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出する細胞外
液量・細胞内液量推計手段とを備えてなることを特徴と
している。
According to a twentieth aspect of the present invention, the body composition estimating apparatus generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe currents of each frequency to the body of the subject to be used when the frequency of the body of the subject is 0 Hz. Bioelectric impedance measuring means for measuring bioelectric impedance at infinite frequency, height input means for inputting the height H of the subject, and formula (116), formula (117) or formula (11)
7) ′, an extracellular fluid volume / intracellular fluid volume estimating means for calculating the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the subject's body that satisfies the equations (118) to (121). It is characterized by.

【0077】[0077]

【数116】 [Equation 116]

【0078】[0078]

【数117】 [Formula 117]

【0079】[0079]

【数118】 [Equation 118]

【0080】[0080]

【数119】 [Equation 119]

【0081】[0081]

【数120】ECF=AH2/Re……(120)ECF = AH 2 / R e (120)

【0082】[0082]

【数121】ICF=BH2/Ri……(121) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数ICF = BH 2 / R i (121) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at a frequency of 0 Hz R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants

【0083】請求項21記載の発明は、請求項16乃至
20のいずれか1に記載の身体組成推計装置に係り、上
記定数A,B,C,Λは、男女別及び/又は年齢別に定
められていることを特徴としている。
According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to any one of the sixteenth to twentieth aspects, wherein the constants A, B, C and Λ are determined for each gender and / or age. It is characterized by having.

【0084】請求項22記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、それぞれ漸化式である式(122)〜式(12
4)を反復法により解いて上記被験者の体の細胞外液量
及び細胞内液量を算出する細胞外液量・細胞内液量推計
手段とを備えてなることを特徴としている。
The body composition estimating apparatus according to the twenty-second aspect of the present invention generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe current of each frequency to the subject's body when the subject's body frequency is 0 Hz. Bioelectric impedance measuring means for measuring bioelectric impedance when the frequency is infinite, and height input means for inputting the height H of the subject, and equations (122) to (12), which are recurrence equations, respectively.
It is characterized by comprising extracellular fluid volume / intracellular fluid volume estimation means for calculating the extracellular fluid volume and intracellular fluid volume of the subject's body by solving 4) by an iterative method.

【0085】[0085]

【数122】 [Equation 122]

【0086】[0086]

【数123】 [Equation 123]

【0087】[0087]

【数124】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C:定数[Equation 124] ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C :constant

【0088】請求項23記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、それぞれ漸化式である式(125)、式(12
5)、式(126)又は式(126)'、式(127)
〜式(130)を反復法により解いて上記被験者の体の
細胞外液量及び細胞内液量を算出する細胞外液量・細胞
内液量推計手段とを備えてなることを特徴としている。
The body composition estimating apparatus according to the twenty-third aspect of the present invention generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe current of each frequency to the body of the subject to be used when the frequency of the body of the subject is 0 Hz and Bioelectric impedance measuring means for measuring bioelectric impedance when the frequency is infinite, height input means for inputting the height H of the subject, and recurrence formulas (125) and (12)
5), Equation (126) or Equation (126) ′, Equation (127)
(130) is characterized by an extracellular fluid / intracellular fluid estimating means for calculating the extracellular fluid volume and intracellular fluid volume of the subject's body by solving equation (130) by an iterative method.

【0089】[0089]

【数125】 [Equation 125]

【0090】[0090]

【数126】 [Equation 126]

【0091】[0091]

【数127】 [Equation 127]

【0092】[0092]

【数128】 [Equation 128]

【0093】[0093]

【数129】ECFn+1=AH2/Ren……(129)(129) ECF n + 1 = AH 2 / R en (129)

【0094】[0094]

【数130】ICFn+1=BH2/Rin……(130) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数ICF n + 1 = BH 2 / R in (130) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: at a frequency of 0 Hz bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants

【0095】請求項24記載の発明は、請求項16乃至
23のいずれか1に記載の身体組成推計装置に係り、上
記定数Λは、上記被験者の体の筋肉の筋繊維の太さや筋
膜の厚みと関係があり、ほぼ細胞内液を流れる電流が飽
和する長さであることを特徴としている。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to any one of the sixteenth to twenty-third aspects, wherein the constant Λ is the thickness of the muscle fiber or the fascia of the muscle of the subject's body. It has a relationship with the thickness, and is characterized in that the current flows through the intracellular fluid substantially at a saturated length.

【0096】請求項25記載の発明に係る身体組成推計
装置は、マルチ周波のプローブ電流を生成し、生成した
各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して該被験者
の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気イ
ンピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手
段と、上記被験者の身長Hを入力するための身長入力手
段と、式(131)〜式(135)を用いて、上記被験
者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少なくとも1つを
推計する細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備えてな
ることを特徴としている。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, the body composition estimating apparatus generates a multi-frequency probe current, and applies the generated probe current of each frequency to the body of the subject so that the frequency of the body of the subject is 0 Hz. Using the bioelectric impedance measuring means for measuring the bioelectric impedance at the infinite frequency, the height input means for inputting the height H of the subject, and the body of the subject using equations (131) to (135) And an extracellular fluid / intracellular fluid volume estimating means for estimating at least one of the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume.

【0097】[0097]

【数131】 [Equation 131]

【0098】[0098]

【数132】 (Equation 132)

【0099】[0099]

【数133】 [Equation 133]

【0100】[0100]

【数134】ECF=AH2/Re……(134)ECF = AH 2 / R e (134)

【0101】[0101]

【数135】ICF=BH2/Ri……(135) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 Rm:細胞膜抵抗 A,B:定数ICF = BH 2 / R i (135) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at a frequency of 0 Hz R∞: bioelectrical impedance at infinite frequency R e : extracellular fluid resistance R i : intracellular fluid resistance R m : cell membrane resistance A, B: constant

【0102】請求項26記載の発明は、請求項25記載
の身体組成推計装置に係り、上記定数A,B及び細胞膜
抵抗Rmは、男女別及び/又は年齢別に定められている
ことを特徴としている。
[0102] The invention of claim 26 wherein relates to body composition estimating apparatus according to claim 25, wherein the constant A, B and cell membrane resistance R m, as characterized by being defined by different and / or age gender I have.

【0103】請求項27記載の発明は、請求項25記載
の身体組成推計装置に係り、上記細胞膜抵抗Rmは、細
胞内液抵抗Riの関数であり、上記被験者の体の細胞外
液量と細胞内液量との比ECF:ICFが1:2となる
ように、当該関数の定数が定められていることを特徴と
している。
[0103] The invention of claim 27 wherein relates to body composition estimating apparatus according to claim 25, wherein said cell membrane resistance R m is a function of the intracellular fluid resistance R i, extracellular fluid volume of the subject's body It is characterized in that the constant of the function is determined so that the ratio ECF: ICF between the ratio and the intracellular fluid volume is 1: 2.

【0104】請求項28記載の発明は、請求項16乃至
27のいずれか1に記載の身体組成推計装置に係り、上
記被験者の体重Wを入力するための体重入力手段と、式
(136)を用いて、上記被験者の体の除脂肪重量LB
Mを推計する除脂肪重量推計手段とを備えてなることを
特徴としている。
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to any one of the sixteenth to twenty-seventh aspects, wherein a weight inputting means for inputting the weight W of the subject and a formula (136) are provided. Using the lean body mass LB of the subject's body
And a lean mass estimating means for estimating M.

【0105】[0105]

【数136】 LBM=a1W+ECF+ICF+d1……(136) LBM:被験者の体の除脂肪重量 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 W:被験者の体重 a1,d1:定数LBM = a 1 W + ECF + ICF + d 1 (136) LBM: lean body mass of the subject's body ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body W: subject's weight a 1 , d 1 : constant

【0106】請求項29記載の発明は、請求項28記載
の身体組成推計装置に係り、式(136)によって与え
られた上記除脂肪重量LBMを上記被験者の体重Wから
減ずることによって、上記被験者の体脂肪重量FATを
算出する体脂肪重量算出手段を備えてなることを特徴と
している。
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to the twenty-eighth aspect, wherein the lean body mass LBM given by the equation (136) is subtracted from the weight W of the subject. It is characterized by comprising a body fat weight calculating means for calculating a body fat weight FAT.

【0107】請求項30記載の発明は、請求項16乃至
29のいずれか1に記載の身体組成推計装置に係り、上
記被験者の体重Wを入力するための体重入力手段と、式
(137)を用いて、上記被験者の体の体液量TBWを
推計する体液量推計手段とを備えてなることを特徴とし
ている。
According to a thirtieth aspect of the present invention, there is provided the body composition estimating apparatus according to any one of the sixteenth to twenty-ninth aspects, wherein a weight input means for inputting the weight W of the subject and a formula (137) are provided. And a body fluid volume estimating means for estimating the body fluid volume TBW of the body of the subject.

【0108】[0108]

【数137】 TBW=a3W+ECF+ICF+d3……(137) TBW:被験者の体液量 W:被験者の体重 a3,d3:定数TBW = a 3 W + ECF + ICF + d 3 (137) TBW: body fluid volume of subject W: weight of subject a 3 , d 3 : constant

【0109】請求項31記載の発明に係る記憶媒体は、
コンピュータに請求項1乃至30のいずれか1つに記載
の機能を実現させるための身体組成推計プログラムが記
憶されていることを特徴としている。
The storage medium according to claim 31 is:
A computer is stored with a body composition estimation program for realizing the function according to any one of claims 1 to 30.

【0110】[0110]

【作用】この発明の構成において、マルチ周波のプロー
ブ電流を被験者の体に投入することにより、被験者の体
の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生体電気インピ
ーダンスが算出され、それに基づいて長さ定数Λを考慮
した被験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少なくと
も1つが推計される。それ故、この発明の構成によれ
ば、細胞外液量と細胞内液量との比が生理学、解剖学、
細胞学で従来から提唱されている比と略等しくなり、信
頼性が高くなる。
In the configuration of the present invention, a multi-frequency probe current is applied to the body of the subject to calculate the bioelectric impedance of the body of the subject at the frequency of 0 Hz and at the frequency of infinity. At least one of the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the body of the subject in consideration of Λ is estimated. Therefore, according to the configuration of the present invention, the ratio between the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume is determined by physiology, anatomy,
The ratio is almost equal to the ratio conventionally proposed in cytology, and the reliability is improved.

【0111】[0111]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 A.第1実施例 ◇前提説明 この実施例では、後述する各種の身体組成推計式が利用
される。そこで、まず、これらの推計式が導出された経
緯について説明する。最初に、細胞外液抵抗Re及び細
胞内液抵抗Riの推計式の導出方法について述べる。こ
の実施例では、図2に示すように、2個の表面電極H
c,Hpを被験者Eの手甲部Haに、2個の表面電極L
p,Lcを被験者Eの同じ側の足甲部Leにそれぞれ導
電クリームを介して貼り付けた(このとき、表面電極H
c,Lcを、表面電極Hp,Lpよりも人体の中心から遠
い部位に取り付ける)後、身体組成推計装置4から被験
者の体Eに測定信号としてマルチ周波数電流Ibを流
し、検出されるマルチ周波数電流Ib及び被験者の手足
間の電圧Vpに基づいて、被験者Eの体水分分布(細胞
外液量、細胞内液量、体液量等)や体脂肪の状態(体脂
肪率、脂肪重量、除脂肪重量等)を測定する。この場
合、マルチ周波数電流Ibは、主に被験者の体Eの手足
に流れるため、被験者の体Eの手足の筋肉の上記各種デ
ータ値に与える影響が大きい。手足の筋肉の細胞は、丸
い形状ではなく、筋繊維の方向に長い形状であり、いわ
ばケーブルのような形状を有している。そこで、この実
施例では、神経繊維の1点に印加された膜電位の変化が
膜の電気的性質に従って神経繊維に沿ってその両側に広
がっていく電気緊張性伝播(electrotonic spread)に
おける電位変化(電気緊張電位;electrotonic potenti
al)の性質が海底ケーブルの1点に印加された電位変化
の性質に似ていることから、神経繊維の構造を比較的電
気伝導度の小さい膜からできた管(細胞膜:絶縁被覆)
の内部に比較的電気伝導度の良い液(細胞内原形質:銅
線)が満たされ、これら全体が電解液(細胞外液:海
水)に浸っているものと模式化し、海底ケーブルの理論
を準用するケーブル理論(cable theory)を、手足の筋
肉の細胞の形状と神経繊維の形状の類似性に着目して応
用することにする。なお、ケーブル理論の詳細について
は、「生理学」(真島英信著、文光堂刊、pp.34〜
41)を参照されたい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be specifically made using an embodiment. A. First Embodiment << Description of Premises In this embodiment, various body composition estimation formulas described later are used. Therefore, first, the process of deriving these estimation formulas will be described. First, we describe a method of deriving the estimation formulas of the extracellular fluid resistance R e and the intracellular fluid resistance R i. In this embodiment, as shown in FIG.
c and Hp are applied to the back Ha of the subject E by two surface electrodes L
p and Lc were adhered to the instep part Le on the same side of the subject E via conductive cream (at this time, the surface electrode H
c, Lc are attached to a portion farther from the center of the human body than the surface electrodes Hp, Lp), and then a multi-frequency current Ib is passed from the body composition estimation device 4 to the body E of the subject as a measurement signal, and the detected multi-frequency current Based on Ib and the voltage Vp between the limbs of the subject, the body water distribution (extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, body fluid volume, etc.) and the state of body fat (body fat percentage, fat weight, lean body mass) of the subject E Etc.). In this case, since the multi-frequency current Ib mainly flows through the limbs of the subject's body E, the multi-frequency current Ib has a large effect on the various data values of the limb muscles of the subject's body E. The cells of the muscles of the limbs are not round, but long in the direction of the muscle fibers, and have a so-called cable-like shape. Therefore, in this embodiment, the change in the membrane potential applied to one point of the nerve fiber is caused by the change in the potential (electrotonic spread) in the electrotonic spread which spreads on both sides along the nerve fiber according to the electrical properties of the membrane. Electrotonic potenti
al) is similar to the nature of the potential change applied to one point of the submarine cable, so the nerve fiber structure is made of a tube made of a membrane with relatively low electrical conductivity (cell membrane: insulating coating)
Is filled with a liquid with relatively good electrical conductivity (intracellular protoplasm: copper wire), and is immersed in an electrolyte (extracellular fluid: seawater). We will apply the cable theory, which focuses on the similarity between the shape of the cells of the muscles of the limbs and the shape of the nerve fibers. For details of the cable theory, see “Physiology” (Hidenobu Majima, Bunkodo, pp. 34-
See 41).

【0112】このケーブル理論を身体組成推計方法に応
用すると、手足の筋肉の細胞の等価回路は図3となる。
図3において、Iは手足の筋肉の細胞を流れる全電流、
Vは長さLの手足の筋肉の細胞全体に印加される電圧、
eは単位長さ当たりの細胞外液抵抗、riは単位長さ当
たりの細胞内液抵抗、rmは単位長さ当たりの細胞膜抵
抗、cmは単位長さ当たりの細胞膜容量、i(x)は手
足の筋肉の細胞の中間点x=0から距離xだけ離れた位
置において細胞外液に流れる電流、Ve(x)は中間点
x=0から距離xだけ離れた位置における細胞外液の電
位(Ve(0)=0)、Vi(x)は中間点x=0から距
離xだけ離れた位置における細胞内液の電位(V
i(0)=0)である。このような等価回路によれば、
式(138)〜式(140)に示す微分方程式、即ち、
細胞外液における電圧降下に関する微分方程式(式(1
38))、細胞内液における電圧降下に関する微分方程
式((式139))及び細胞外液から細胞膜を経て細胞
内液へ流れる電流に関する微分方程式(式(140))
が成り立つ。
When this cable theory is applied to a body composition estimating method, an equivalent circuit of a limb muscle cell is shown in FIG.
In FIG. 3, I is the total current flowing through the muscle cells of the limbs,
V is the voltage applied to all cells of the limb muscle of length L,
r e is the extracellular fluid resistance per unit length, r i is the unit intracellular fluid resistance per length, r m is the cell membrane resistance per unit length, c m is the cell membrane capacitance per unit length, i ( x) is the current flowing in the extracellular fluid at a distance x from the midpoint x = 0 of the limb muscle cell, and V e (x) is the extracellular current at a position x away from the midpoint x = 0. The potential of the fluid (V e (0) = 0) and V i (x) are the potentials of the intracellular fluid (V
i (0) = 0). According to such an equivalent circuit,
The differential equations shown in Expressions (138) to (140), that is,
A differential equation relating to the voltage drop in the extracellular fluid (formula (1)
38)), a differential equation relating to the voltage drop in the intracellular fluid (Equation 139) and a differential equation relating to the current flowing from the extracellular fluid through the cell membrane to the intracellular fluid (Equation (140))
Holds.

【0113】[0113]

【数138】 138

【0114】[0114]

【数139】 139

【0115】[0115]

【数140】 式(140)において、gmは単位長さ当たりの細胞膜
アドミッタンスであり、式(141)で表される。
[Equation 140] In the equation (140), g m is the cell membrane admittance per unit length, and is represented by the equation (141).

【0116】[0116]

【数141】 [Equation 141]

【0117】式(138)及び式(139)から、式
(142)が得られる。
From equations (138) and (139), equation (142) is obtained.

【0118】[0118]

【数142】 式(142)において、2i(x)は全電流Iで置き換
えられると仮定している。
[Equation 142] In equation (142), it is assumed that 2i (x) is replaced by the total current I.

【0119】一方、式(140)を変形すると、式(1
43)が得られる。
On the other hand, when formula (140) is transformed, formula (1)
43) is obtained.

【0120】[0120]

【数143】 [Equation 143]

【0121】よって、式(143)をxについて微分し
た結果に式(142)を代入すると、式(144)が得
られる。
Therefore, when equation (142) is substituted for the result of differentiating equation (143) with respect to x, equation (144) is obtained.

【0122】[0122]

【数144】 [Equation 144]

【0123】式(144)を解くと、式(145)が得
られる。式(145)において、λは式(146)で表
される。また、式(145)において、C1及びC2は積
分定数である。
By solving equation (144), equation (145) is obtained. In Expression (145), λ is represented by Expression (146). Further, in equation (145), C 1 and C 2 are integration constants.

【0124】[0124]

【数145】 [Equation 145]

【0125】[0125]

【数146】 [Equation 146]

【0126】ここで、Iは式(147)で表されるか
ら、式(145)は、x=0における対称性を考慮する
と、式(148)となる。
Here, since I is represented by equation (147), equation (145) becomes equation (148) in consideration of the symmetry at x = 0.

【0127】[0127]

【数147】 147

【0128】[0128]

【数148】 [Equation 148]

【0129】以上より、手足の筋肉の細胞の両端、即
ち、x=−L/2及びx=L/2における細胞外液の電
位Ve(±L/2)は、x=0からx=±L/2までの
細胞外液に流れる電流i(x)の積分と、単位長さ当た
りの細胞内抵抗reとの乗算により得られるから、式
(149)で表される。
As described above, the potential V e (± L / 2) of the extracellular fluid at both ends of the limb muscle cells, ie, at x = −L / 2 and x = L / 2, is from x = 0 to x = This is obtained by multiplying the integral of the current i (x) flowing through the extracellular fluid up to ± L / 2 by the intracellular resistance per unit length re, and is therefore expressed by equation (149).

【0130】[0130]

【数149】 149

【0131】これにより、長さLの手足の筋肉の細胞全
体に印加される電圧Vは、式(150)により求められ
る。
Thus, the voltage V applied to all the cells of the muscles of the limbs having the length L can be obtained by the equation (150).

【0132】[0132]

【数150】 [Equation 150]

【0133】したがって、長さLの手足の筋肉の細胞全
体の生体電気インピーダンスZは、式(151)により
求められる。
Therefore, the bioelectrical impedance Z of the whole muscle cell of the limb of length L can be obtained by equation (151).

【0134】[0134]

【数151】 [Equation 151]

【0135】ここで、λは、角周波数の関数λ(ω)で
あり、ω=0,ω=∞のときの極限値は、それぞれ式
(152)及び式(153)で表されるから、マルチ周
波数電流Ibの周波数0Hz時の生体電気インピーダン
スR0及びマルチ周波数電流Ibの周波数無限大時の生
体電気インピーダンスR∞は、式(151)に式(15
2)及び式(153)を代入すれば、それぞれ式(15
4)及び式(156)で表される。
Here, λ is a function λ (ω) of the angular frequency, and the limit values when ω = 0 and ω = ∞ are expressed by the equations (152) and (153), respectively. The bioelectrical impedance R0 of the multi-frequency current Ib at the frequency of 0 Hz and the bioelectrical impedance R∞ of the multifrequency current Ib at the infinite frequency are expressed by the following equation (151).
2) and Equation (153) are substituted into Equation (15).
4) and equation (156).

【0136】[0136]

【数152】 式(152)において、ω=0のときのλ(ω)の極限
値をλ0とする。このλ0は、ケーブル理論における細胞
膜の長さ定数(length constant)に対応しているの
で、これ以降長さ定数と呼ぶことにする。ここで、ケー
ブル理論において、長さ定数とは、電気緊張性伝播にお
ける膜電位変化が波及する程度を規定する定数である。
これに対し、この発明において、長さ定数λ0は、被験
者の体Eの手足の筋肉の筋繊維の太さや筋膜の厚み等と
関係があり、ほぼ細胞内液を流れる電流が飽和する長さ
と考えられる。
[Equation 152] In Expression (152), the limit value of λ (ω) when ω = 0 is λ 0 . Since λ 0 corresponds to the length constant of the cell membrane in the cable theory, it will be referred to as a length constant hereinafter. Here, in the cable theory, the length constant is a constant that defines the extent to which the change in the membrane potential in the electrotonic propagation propagates.
On the other hand, in the present invention, the length constant λ 0 is related to the thickness of the muscle fibers of the muscles of the limbs of the subject's body E, the thickness of the fascia, and the like, and the length at which the current flowing through the intracellular fluid is almost saturated. It is considered.

【0137】[0137]

【数153】 [Equation 153]

【0138】[0138]

【数154】 式(154)において、ξは式(155)で表される。[Equation 154] In Expression (154), ξ is expressed by Expression (155).

【0139】[0139]

【数155】 [Equation 155]

【0140】[0140]

【数156】 [Equation 156]

【0141】ここで、被験者の身長をH[cm]とする
と、手足の筋肉の細胞全体の長さL、細胞外液抵抗Re
及び細胞内液抵抗Riは、それぞれ式(157)〜式
(159)で表される。式(157)〜式(159)に
おいて、kは同一の定数である。何故なら、被験者の身
長Hが当該被験者の1つの手足の筋肉の細胞全体の長さ
Lのk倍であるとすれば、細胞外液抵抗Re及び細胞内
液抵抗Riも、単位長さ当たりの細胞外液抵抗re及び細
胞内液抵抗riのk倍であるとみなすことができるから
である。
[0141] Here, when the height of the subject and H [cm], the entire length of the cell limbs muscle L, extracellular fluid resistance R e
And the intracellular fluid resistance R i are represented by equations (157) to (159), respectively. In Equations (157) to (159), k is the same constant. Because, if the height H of the subject is k times the total length L of the muscle of one limb muscle of the subject, the extracellular fluid resistance Re and the intracellular fluid resistance Ri are also unit lengths. This is because it can be regarded as a k multiple of the extracellular fluid resistance r e and intracellular fluid resistance r i per.

【0142】[0142]

【数157】 [Equation 157]

【0143】[0143]

【数158】 [Equation 158]

【0144】[0144]

【数159】 [Equation 159]

【0145】ここで、式(154)及び式(156)に
式(157)〜式(159)を変形して代入すると、マ
ルチ周波数電流Ibの周波数0Hz時の生体電気インピ
ーダンスR0及びマルチ周波数電流Ibの周波数無限大
時の生体電気インピーダンスR∞は、それぞれ式(16
0)及び式(161)で表される。
Here, when the formulas (157) to (159) are modified and substituted into the formulas (154) and (156), the bioelectrical impedance R0 and the multifrequency current Ib at the frequency 0 Hz of the multifrequency current Ib are obtained. The bioelectrical impedance R∞ at the frequency infinity is given by the equation (16)
0) and equation (161).

【0146】[0146]

【数160】 [Equation 160]

【0147】[0147]

【数161】 [Equation 161]

【0148】次に、式(160)及び式(161)を細
胞外液抵抗Reについて解くと、式(162)となる。
そこで、式(162)において、細胞内液抵抗Ri以外
を中間変数αとする、即ち、中間変数αを式(163)
で表し、式(161)に代入して細胞内液抵抗Riにつ
いて解くと、細胞内液抵抗Riは、式(164)で表さ
れる。
[0148] Next, the equation (160) and (161) solved for the extracellular fluid resistance R e, the equation (162).
Therefore, in the equation (162), the values other than the intracellular fluid resistance R i are set as the intermediate variable α, that is, the intermediate variable α is calculated by the equation (163).
Represents, when substituted into equation (161) solved for intracellular fluid resistance R i, intracellular fluid resistance R i is represented by the formula (164).

【0149】[0149]

【数162】 [Equation 162]

【0150】[0150]

【数163】 [Equation 163]

【0151】[0151]

【数164】 [Equation 164]

【0152】式(162)において細胞内液抵抗Ri
外を中間変数αに置き換えて得られるRe=αRiを変形
して式(161)に代入すると、細胞外液抵抗Reは、
式(165)で表される。
[0152] Substituting the formula (162) by modifying the R e = [alpha] R i obtained by replacing the non-intracellular fluid resistance R i to the intermediate variable α formula (161), the extracellular fluid resistance R e,
It is represented by equation (165).

【0153】[0153]

【数165】 [Equation 165]

【0154】式(163)に式(155)及び式(15
7)を代入すると、中間変数αは、式(166)で表さ
れる。式(166)においては、後述する長さ定数λ0
の算出式(182)の定数Cに(k/2)も含まれるも
のとしている。
Expression (155) and expression (15) are added to expression (163).
Substituting 7), the intermediate variable α is expressed by Expression (166). In the equation (166), a length constant λ 0 described later is used.
(K / 2) is also included in the constant C of the calculation formula (182).

【0155】[0155]

【数166】 166

【0156】以上説明したように、ケーブル理論を応用
することにより、細胞外液抵抗Re及び細胞内液抵抗Ri
が求められるので、これらを式(167)及び式(16
8)に代入することにより、細胞外液量ECF及び細胞
内液量ICFを求めることができる。式(167)及び
式(168)は、上記特願平8−176448号に開示
された身体組成推計式(上記式(67)及び式(68)
参照)と同様である。なお、細胞内液抵抗Riについて
は、式(161)を細胞内液抵抗Riについて解いて得
られた式(164)'から求めても良い。
As described above, the extracellular fluid resistance R e and the intracellular fluid resistance R i are obtained by applying the cable theory.
Are obtained, and these are expressed by Expression (167) and Expression (16).
By substituting into 8), the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF can be obtained. Equations (167) and (168) are calculated using the body composition estimation equations disclosed in Japanese Patent Application No. 8-176448 (the above equations (67) and (68)).
Reference). In addition, the intracellular fluid resistance R i may be obtained from the equation (164) ′ obtained by solving the equation (161) for the intracellular fluid resistance R i .

【0157】[0157]

【数167】ECF=AH2/Re……(167) 式(167)において、Re[Ω]は細胞外液抵抗、H
[cm]は被験者の身長、A[g・Ω/cm2]は定数
である。
ECF = AH 2 / R e (167) In equation (167), R e [Ω] is the extracellular fluid resistance and H
[Cm] is the height of the subject, and A [g · Ω / cm 2 ] is a constant.

【0158】[0158]

【数168】ICF=BH2/Ri……(168) 式(168)において、Ri[Ω]は細胞内液抵抗、H
[cm]は被験者の身長、B[g・Ω/cm2]は定数
である。
ICF = BH 2 / R i (168) In equation (168), R i [Ω] is the intracellular fluid resistance, and H
[Cm] is the height of the subject, and B [g · Ω / cm 2 ] is a constant.

【0159】ここで、式(167)及び式(168)に
それぞれ式(164)〜式(166)を代入すると、細
胞外液量ECF及び細胞内液量ICFは、式(169)
及び式(170)で表される。
Here, by substituting the equations (164) to (166) into the equations (167) and (168), the extracellular fluid amount ECF and the intracellular fluid amount ICF can be obtained by the equation (169)
And equation (170).

【0160】[0160]

【数169】 169

【0161】[0161]

【数170】 [Equation 170]

【0162】次に、長さ定数λ0の求め方について説明
する。今、被験者の手足の筋肉の細胞を図4に示す円柱
に例えてみる。図4において、直径2Aの円柱が細胞内
液、直径2Bの円柱から細胞内液を除いた部分が細胞外
液である。ここで、被験者の細胞内液の抵抗率をρ
i[Ω・cm]、被験者の細胞外液の抵抗率をρe[Ω・
cm]とし、説明を簡単にするため、これらが等しいと
仮定すると、単位長さ当たりの細胞内液抵抗ri及び細
胞外液抵抗reは、それぞれ式(171)及び式(17
2)で表される。
Next, how to determine the length constant λ 0 will be described. Now, let us compare the cells of the muscles of the limbs of the subject to the columns shown in FIG. In FIG. 4, a column having a diameter of 2A is an intracellular fluid, and a portion obtained by removing the intracellular fluid from a column having a diameter of 2B is an extracellular fluid. Here, the resistivity of the subject's intracellular fluid is ρ
i [Ω · cm], the resistivity of the extracellular fluid of the subject ρ e [Ω ·
and cm], for simplicity of description, assuming that they are equal, the unit intracellular fluid resistance r i and extracellular fluid resistance r e of the per unit length, respectively formula (171) and (17
It is represented by 2).

【0163】[0163]

【数171】 [Equation 171]

【0164】[0164]

【数172】 [Equation 172]

【0165】ここで、単位面積当たりの細胞膜抵抗をr
maとすると、単位長さ当たりの細胞膜抵抗rmは、式
(173)で表される。
Here, the cell membrane resistance per unit area is represented by r
When ma, cell membrane resistance r m per unit length is expressed by the formula (173).

【0166】[0166]

【数173】 173

【0167】したがって、長さ定数λ0は、式(15
2)に式(171)〜式(173)を代入すると、式
(174)で表される。
Therefore, the length constant λ 0 is given by the equation (15)
When Expressions (171) to (173) are substituted into 2), Expression (174) is obtained.

【0168】[0168]

【数174】 [Equation 174]

【0169】ところで、上記特開平8−176448号
に人体全体を円柱に例えて開示されているように、図4
に示す被験者の手足の筋肉の細胞において、細胞外液量
ECFmと細胞外液量ECFmの占める断面積π(B2
2)と細胞の長さLとの間、及び細胞内液量ICFm
細胞内液量ICFmの占める断面積πA2と細胞の長さL
との間には、それぞれ式(175)及び式(176)に
示す関係がある。
By the way, as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-176448, the whole human body is disclosed as a column.
In cells of the muscle limb of the subject shown in the cross-sectional area [pi (B 2 occupied by the extracellular fluid volume ECF m and extracellular fluid volume ECF m -
A 2 ) and the cell length L, and the cross-sectional area πA 2 occupied by the intracellular fluid volume ICF m and the intracellular fluid volume ICF m and the cell length L
Have the relationships shown in equations (175) and (176), respectively.

【0170】[0170]

【数175】 [Equation 175]

【0171】[0171]

【数176】 176

【0172】また、当該細胞における体液量TBW(To
tal Body Water)mは、細胞外液量ECFmと細胞内液量
ICFmとの和であるから、体液量TBWmと体液量TB
mの占める断面積πB2と細胞の長さLとの間には、式
(177)に示す関係がある。
Further, the body fluid volume TBW (To
tal Body Water) m is the sum of the extracellular fluid volume ECF m and intracellular fluid volume ICF m, body fluid volume TBW m and body fluid volume TB
There is a relationship shown in equation (177) between the cross-sectional area πB 2 occupied by W m and the length L of the cell.

【0173】[0173]

【数177】 177

【0174】したがって、式(175)〜式(177)
を変形して式(174)に代入すると、長さ定数λ
0は、式(178)で表される。
Therefore, Expressions (175) to (177)
Is substituted into equation (174), the length constant λ
0 is represented by equation (178).

【0175】[0175]

【数178】 178

【0176】ここで、生理学や解剖学、あるいは細胞学
で従来から提唱されている細胞外液量ECFmと細胞内
液量ICFmとの比は、1:2であるから、細胞外液量
ECF m及び細胞内液量ICFmは、それぞれ式(17
9)及び式(180)で表される。
Here, physiology, anatomy, or cytology
Extracellular fluid volume ECF proposed in the pastmAnd intracellular
Liquid volume ICFmIs 1: 2, so the extracellular fluid volume
ECF mAnd intracellular fluid volume ICFmAre, respectively, the equations (17)
9) and equation (180).

【0177】[0177]

【数179】 179

【0178】[0178]

【数180】 [Equation 180]

【0179】したがって、式(178)に式(179)
及び式(180)を代入すると、長さ定数λ0は、式
(181)で表される。
Therefore, equation (179) is replaced by equation (179).
And the equation (180), the length constant λ 0 is represented by the equation (181).

【0180】[0180]

【数181】 [Equation 181]

【0181】式(181)を被験者の人体全体について
考察すると、長さ定数λ0は、式(182)で表され
る。
Considering equation (181) for the entire human body of the subject, the length constant λ 0 is expressed by equation (182).

【0182】[0182]

【数182】 式(182)において、Cは上記した式(166)にお
ける定数(k/2)をも含めた定数である。
[Equation 182] In Expression (182), C is a constant including the constant (k / 2) in Expression (166) described above.

【0183】なお、他の身体組成推計式については、こ
の出願人の出願に係る特願平10−076004号に開
示されているものに、上記式(167)及び式(16
8)又は式(169)及び式(170)により求められ
た細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを代入して利
用する。例えば、被験者の体の除脂肪重量LBMを推計
する身体組成推計式については式(183)を、被験者
の体液量TBWを推計する身体組成推計式については式
(184)を利用する。これらの身体組成推計式の導出
の経緯については、上記特願平10−076004号を
参照されたい。但し、上記特願平10−076004号
においては、細胞外液抵抗Re及び細胞内液抵抗Riは、
それぞれの逆数1/Ye及び1/Yiを用いている。
The other formulas for estimating body composition are the same as those disclosed in Japanese Patent Application No. 10-076004 filed by the applicant of the present invention, which are obtained by using the above formulas (167) and (16).
8) or substitute the extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume ICF determined by equations (169) and (170). For example, equation (183) is used for the body composition estimation formula for estimating the lean body mass LBM of the subject, and equation (184) is used for the body composition estimation equation for estimating the body fluid volume TBW of the subject. For details on the derivation of these body composition estimation formulas, refer to Japanese Patent Application No. 10-076004. However, in the Patent above Japanese Patent Application 10-076004, extracellular fluid resistance R e and the intracellular fluid resistance R i is
The respective reciprocals 1 / Y e and 1 / Y i are used.

【0184】[0184]

【数183】 LBM=a1W+ECF+ICF+d1……(183) LBM:被験者の体の除脂肪重量 W:被験者の体重 a1,d1:定数LBM = a 1 W + ECF + ICF + d 1 (183) LBM: lean body mass of subject W: subject weight a 1 , d 1 : constant

【0185】[0185]

【数184】 TBW=a3W+ECF+ICF+d3……(184) TBW:被験者の体液量 W:被験者の体重 a3,d3:定数TBW = a 3 W + ECF + ICF + d 3 (184) TBW: body fluid volume of subject W: body weight of subject a 3 , d 3 : constant

【0186】図1は、この発明の第1実施例である身体
組成推計装置の電気的構成を示すブロック図、図2は、
同装置の使用状態を模式的に示す模式図、図5は、人体
のインピーダンス軌跡を示す図、図6は、同装置の動作
処理手順を示すフローチャート、図7は、同動作を説明
するためのタイミングチャート、また、図8は、同装置
における表示器の別の表示例を示す図である。この例の
身体組成推計装置4は、被験者の細胞外液量ECF、細
胞内液量ICF、体液量TBW、除脂肪重量LBM、脂
肪重量FAT等を測定し、測定結果を表示する装置に係
り、図1及び図2に示すように、被験者の体Eに測定信
号としてマルチ周波数電流Ibを流すための信号出力回
路5と、被験者の体Eを流れるマルチ周波数電流Ibを
検出するための電流検出回路6と、被験者の手足間の電
圧Vpを検出するための電圧検出回路7と、入力装置と
してのキーボード8と、出力装置としての表示器9と、
装置各部を制御すると共に、各種演算処理を行うCPU
(中央処理装置)10と、CPU10の処理プログラム
を記憶するROM11と、各種データを一時記憶するデ
ータ領域及びCPU10の作業領域が設定されるRAM
12と、測定時に被験者の手甲部Haや足甲部Leの皮
膚表面に導電可能に貼り付けられる4個の表面電極H
p,Hc,Lp,Lcとから概略構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a body composition estimating apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram schematically illustrating a use state of the device, FIG. 5 is a diagram illustrating an impedance locus of a human body, FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation processing procedure of the device, and FIG. 7 is a diagram illustrating the same operation. 8 is a timing chart, and FIG. 8 is a diagram showing another display example of the display device in the same device. The body composition estimating device 4 of this example relates to a device that measures the extracellular fluid volume ECF, the intracellular fluid volume ICF, the body fluid volume TBW, the lean body mass LBM, the fat mass FAT, and the like, and displays the measurement result. As shown in FIGS. 1 and 2, a signal output circuit 5 for flowing a multi-frequency current Ib as a measurement signal to the body E of the subject, and a current detection circuit for detecting the multi-frequency current Ib flowing through the body E of the subject 6, a voltage detection circuit 7 for detecting a voltage Vp between the limbs of the subject, a keyboard 8 as an input device, and a display 9 as an output device.
CPU that controls each part of the device and performs various arithmetic processing
(Central processing unit) 10, ROM 11 for storing a processing program of CPU 10, RAM for setting a data area for temporarily storing various data and a work area for CPU 10
12 and four surface electrodes H that are conductively attached to the skin surface of the subject's back part Ha and foot part Le during measurement.
It is roughly composed of p, Hc, Lp, and Lc.

【0187】まず、上記キーボード8は、被験者の身長
や体重、性別を入力するためのテンキーや機能キー、体
液量測定モード又は体脂肪測定モードの一方を選択する
モード選択キー、及び操作者(又は被験者)が測定開始
/測定終了を指示するための開始/終了スイッチ等を有
して構成されている。キーボード8から供給される操作
データ及び身長、体重、性別等のデータは、図示せぬキ
ーコード発生回路でキーコードに変換されてCPU10
に供給される。CPU10は、コード入力された各種操
作信号及び身長等の各種データをRAM12のデータ領
域に一時記憶する。この例では、体脂肪測定モードにお
いては、全測定期間Tf及び後述する測定信号Iaの掃
引回数Nが入力される。また、体液量測定モードにおい
ては、全測定時間Tw、測定間隔t、及び掃引回数Nが
入力され、全測定時間Twは、例えば、人工透析をモニ
タするのに充分な時間を考慮して、4.5時間、5時
間、5.5時間、6時間、6.5時間、7時間の中か
ら、また、測定間隔tは、10分、20分、30分の中
から任意に選択できるようになっている。これにより、
全測定時間Twの間、被験者の体液量TBWの経時変化
が測定される。このように、与えられたいくつかの時間
の中から選択する代わりに、操作者が、キーボード8を
用いて自由に時間Tw,tを設定できるようにしても良
い。
First, the keyboard 8 includes a numeric keypad and function keys for inputting the height, weight, and gender of the subject, a mode selection key for selecting one of the body fluid measurement mode and the body fat measurement mode, and an operator (or (A subject) has a start / end switch for instructing measurement start / measurement end and the like. Operation data and data such as height, weight, and gender supplied from the keyboard 8 are converted into key codes by a key code generation circuit (not shown), and
Supplied to The CPU 10 temporarily stores in the data area of the RAM 12 various operation signals and various data such as height, which have been input with a code. In this example, in the body fat measurement mode, the entire measurement period Tf and the number of sweeps N of the measurement signal Ia described later are input. In the body fluid volume measurement mode, the total measurement time Tw, the measurement interval t, and the number of sweeps N are input, and the total measurement time Tw is, for example, 4 in consideration of a time sufficient for monitoring the artificial dialysis. .5 hours, 5.5 hours, 5.5 hours, 6 hours, 6.5 hours, and 7 hours, and the measurement interval t can be arbitrarily selected from 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes. Has become. This allows
During the entire measurement time Tw, the temporal change of the body fluid volume TBW of the subject is measured. As described above, the operator may be allowed to freely set the time Tw, t using the keyboard 8 instead of selecting from several given times.

【0188】上記信号出力回路5は、PIO(パラレル
・インタフェース)51、測定信号発生器52及び出力
バッファ53から構成されている。測定信号発生器52
は、所定の掃引周期で、PIO51を介してCPU10
から信号発生指示信号SGが供給されると、周波数が、
例えば1kHz〜400kHzの範囲で、かつ、15k
Hzの周波数間隔で段階変化する測定信号(電流)Ia
を、所定の掃引回数Nに亘って、繰り返し生成して、出
力バッファ53に入力する。出力バッファ53は、入力
される測定信号Iaを定電流状態に保ちながら、マルチ
周波数電流Ibとして表面電極Hcに送出する。この表
面電極Hcは、測定時、被験者の手甲部Haに導電可能
に貼り付けられ、これにより、500〜800μAの範
囲にあるマルチ周波数電流Ibが被験者の体Eを流れる
ことになる。なお、体液量測定モードにおいては、信号
発生指示信号SGの供給周期は、操作者がキーボード8
を用いて設定した測定間隔tに一致する。
The signal output circuit 5 includes a PIO (parallel interface) 51, a measurement signal generator 52, and an output buffer 53. Measurement signal generator 52
Is the CPU 10 via the PIO 51 at a predetermined sweep cycle.
When the signal generation instruction signal SG is supplied from the
For example, in the range of 1 kHz to 400 kHz and 15 kHz
Measurement signal (current) Ia that changes stepwise at a frequency interval of Hz
Are repeatedly generated over a predetermined number of sweeps N and input to the output buffer 53. The output buffer 53 sends the input measurement signal Ia to the surface electrode Hc as a multi-frequency current Ib while keeping the input measurement signal Ia in a constant current state. This surface electrode Hc is conductively attached to the back Ha of the subject at the time of measurement, so that a multi-frequency current Ib in the range of 500 to 800 μA flows through the body E of the subject. In the body fluid measurement mode, the supply cycle of the signal generation instruction signal SG is determined by the operator using the keyboard 8.
Coincides with the measurement interval t set using

【0189】上記電流検出回路6は、I/V変換器(電
流/電圧変換器)61、BPF(バンドパスフィルタ)
62、A/D変換器63及びサンプリングメモリ64か
ら概略構成されている。I/V変換器61は、被験者の
体E、即ち、被験者の手甲部Ha(図2)に貼り付けら
れた表面電極Hcと足甲部Leに貼り付けられた表面電
極Lcとの間を流れるマルチ周波数電流Ibを検出して
電圧Vbに変換し、変換により得られた電圧VbをBP
F62に供給する。BPF62は、入力された電圧Vb
のうち、略1kHz〜400kHzの帯域の電圧信号の
みを通して、A/D変換器63に供給する。A/D変換
器63は、CPU10が発行するデジタル変換指示に従
って、アナログの入力電圧Vbをデジタルの電圧信号V
bに変換した後、デジタル化された電圧信号Vbを電流
データVbとして、サンプリング周期毎、測定信号Ia
の周波数毎にサンプリングメモリ64に格納する。ま
た、サンプリングメモリ64は、SRAMから構成さ
れ、測定信号Iaの周波数毎に一時格納されたデジタル
の電圧信号Vbを、CPU10の求めに応じて、CPU
10に送出する。
The current detection circuit 6 includes an I / V converter (current / voltage converter) 61, a BPF (bandpass filter)
62, an A / D converter 63 and a sampling memory 64. The I / V converter 61 flows between the body electrode Ec of the subject, that is, between the surface electrode Hc affixed to the back Ha of the subject (FIG. 2) and the surface electrode Lc affixed to the instep Le. The multi-frequency current Ib is detected and converted into a voltage Vb, and the voltage Vb obtained by the conversion is
Supply to F62. The BPF 62 receives the input voltage Vb
Of these, the voltage is supplied to the A / D converter 63 only through a voltage signal in a band of approximately 1 kHz to 400 kHz. The A / D converter 63 converts the analog input voltage Vb to a digital voltage signal Vb according to a digital conversion instruction issued by the CPU 10.
After the conversion, the digitized voltage signal Vb is used as the current data Vb and the measurement signal Ia
Is stored in the sampling memory 64 for each frequency of. Further, the sampling memory 64 is constituted by an SRAM, and outputs a digital voltage signal Vb temporarily stored for each frequency of the measurement signal Ia to the CPU 10 in response to a request from the CPU 10.
Send to 10.

【0190】電圧検出回路7は、差動増幅器71、BP
F(バンドパスフィルタ)72、A/D変換器73及び
サンプリングメモリ74から構成されている。差動増幅
器71は、被験者の体E、即ち、被験者の手甲部Haに
貼り付けられた表面電極Hpと足甲部Leに貼り付けら
れた表面電極Lpとの間の電圧(電位差)を検出する。
BPF72は、入力された電圧Vpのうち、略1kHz
〜400kHzの帯域の電圧信号のみを通して、A/D
変換器73に供給する。A/D変換器73は、CPU1
0が発行するデジタル変換指示に従って、アナログの入
力電圧Vpをデジタルの電圧信号Vpに変換した後、デ
ジタル化された電圧信号Vpを電圧データVpとして、
サンプリング周期毎、測定信号Iaの周波数毎にサンプ
リングメモリ74に格納する。また、サンプリングメモ
リ74は、SRAMから構成され、測定信号Iaの周波
数毎に一時格納されたデジタルの電圧信号Vpを、CP
U10の求めに応じて、CPU10に送出する。なお、
CPU10は、2つのA/D変換器63,73に対して
同一のタイミングでデジタル変換指示を行う。
The voltage detection circuit 7 includes a differential amplifier 71, a BP
An F (band pass filter) 72, an A / D converter 73, and a sampling memory 74 are provided. The differential amplifier 71 detects a voltage (potential difference) between the surface electrode Hp attached to the body E of the subject, that is, the surface electrode Hp attached to the back of the subject Ha and the surface electrode Lp attached to the instep Le. .
The BPF 72 has a frequency of approximately 1 kHz of the input voltage Vp.
A / D through only the voltage signal in the band of ~ 400 kHz
It is supplied to the converter 73. The A / D converter 73 is a CPU 1
After converting the analog input voltage Vp into a digital voltage signal Vp in accordance with a digital conversion instruction issued by a digital signal 0, the digitized voltage signal Vp is used as voltage data Vp.
The data is stored in the sampling memory 74 for each sampling period and for each frequency of the measurement signal Ia. The sampling memory 74 is composed of an SRAM, and stores a digital voltage signal Vp temporarily stored for each frequency of the measurement signal Ia into a CP.
It is sent to the CPU 10 in response to the request of U10. In addition,
The CPU 10 issues a digital conversion instruction to the two A / D converters 63 and 73 at the same timing.

【0191】ROM11は、CPU10の処理プログラ
ムとして、主プログラムの他、例えば、生体電気インピ
ーダンス算出サブプログラム、インピーダンス軌跡算出
サブプログラム、周波数0Hz時インピーダンス決定サ
ブプログラム、周波数無限大時インピーダンス決定サブ
プログラム、中間変数算出サブプログラム、細胞外液抵
抗算出サブプログラム、細胞内液抵抗算出サブプログラ
ム、細胞外液量推計サブプログラム、細胞内液量推計サ
ブプログラム、長さ定数算出サブプログラム、除脂肪重
量推計サブプログラム、体脂肪重量推計サブプログラ
ム、体脂肪率推計サブプログラム、体液量推計サブプロ
グラム、体液量−除脂肪重量比算出サブプログラム、体
液量偏差算出サブプログラム等を格納する。また、RO
M11には、予め統計的に処理された一般健常者の体の
正常状態における体液量TBWSを、除脂肪重量LBMS
で除した数値データも、正常体液量−除脂肪重量比(T
BWS/LBMS)として予め設定登録されている。各種
プログラムは、ROM11からCPU10に読み込ま
れ、CPU10の動作を制御する。なお、これらのサブ
プログラムを記録する記録媒体は、ROM11等の半導
体メモリに限らず、FD(フロッピーディスク)やHD
(ハードディスク)等の磁気ディスク、CD−ROM等
の光ディスクに記録されていても良い。
The ROM 11 includes, as processing programs for the CPU 10, a main program, a bioelectric impedance calculating subprogram, an impedance locus calculating subprogram, a frequency 0 Hz impedance determining subprogram, a frequency infinity impedance determining subprogram, and an intermediate program. Variable calculation subprogram, extracellular fluid resistance calculation subprogram, intracellular fluid resistance calculation subprogram, extracellular fluid volume estimation subprogram, intracellular fluid volume estimation subprogram, length constant calculation subprogram, lean body mass estimation subprogram , A body fat weight estimation subprogram, a body fat percentage estimation subprogram, a body fluid amount estimation subprogram, a body fluid amount-fat free weight ratio calculation subprogram, a body fluid amount deviation calculation subprogram, and the like. Also, RO
In M11, the body fluid volume TBWS S in a normal state of the body of a normal healthy person, which has been statistically processed in advance, is represented by the lean body mass LBM S.
Numerical data obtained by dividing by the normal body fluid amount-fat free weight ratio (T
BW S / LBM S ) is registered in advance. Various programs are read into the CPU 10 from the ROM 11 and control the operation of the CPU 10. The recording medium for recording these subprograms is not limited to a semiconductor memory such as the ROM 11, but may be an FD (floppy disk) or an HD.
It may be recorded on a magnetic disk such as a (hard disk) or an optical disk such as a CD-ROM.

【0192】ここで、生体電気インピーダンス算出サブ
プログラムは、CPU10に、サンプリングメモリ6
4,74に記憶された周波数毎の電流データ及び電圧デ
ータを順次読み出させて、各周波数についての被験者の
生体電気インピーダンスを算出させる処理手順が書き込
まれている。「従来の技術」欄で説明したように、細胞
膜2,2,…は、容量の大きなコンデンサとみることが
できるため、外部から印加された電流は、周波数の低い
ときには、図14に実線A,A,…で示すように、細胞
外液3のみを流れる。しかし、周波数が高くなるにつれ
て、細胞膜2,2,…を通って流れる電流が増え、周波
数が非常に高くなると、同図に破線B,B,…で示すよ
うに、細胞1,1,…内を通って流れるようになる。イ
ンピーダンス軌跡算出サブプログラムには、CPU10
に、生体電気インピーダンス算出サブプログラムの稼働
により得られた各周波数についての被験者の生体電気イ
ンピーダンスに基づいて、最小二乗法の演算手法に従っ
て、周波数0Hzから周波数無限大までのインピーダン
ス軌跡を算出させる処理手順が書き込まれている。「従
来の技術」の欄では、人体の組織内細胞を単純な電気的
等価回路(図15)で表したが、実際の人体の組織で
は、いろいろな大きさの細胞が不規則に配置されている
ので、実際の人体のインピーダンス軌跡は、図5に実線
Dで示すように、中心が実軸(X軸)より上がった円弧
となる。
Here, the bioelectrical impedance calculation subprogram stores the sampling memory 6 in the CPU 10.
The processing procedure for sequentially reading out the current data and the voltage data for each frequency stored in the storage devices 4 and 74 and calculating the bioelectric impedance of the subject for each frequency is written. As described in the “Prior Art” section, the cell membranes 2, 2,... Can be regarded as large-capacity capacitors. Therefore, when the externally applied current is low in frequency, the solid lines A, As shown by A,..., Only the extracellular fluid 3 flows. However, as the frequency increases, the current flowing through the cell membranes 2, 2,... Increases, and when the frequency becomes very high, as shown by broken lines B, B,. To flow through. The impedance locus calculation subprogram includes the CPU 10
A processing procedure for calculating an impedance locus from a frequency of 0 Hz to a frequency infinity in accordance with the least squares method based on the subject's bioelectric impedance for each frequency obtained by running the bioelectric impedance calculation subprogram Is written. In the column of "Prior Art", cells in a human body tissue are represented by a simple electrical equivalent circuit (FIG. 15), but in an actual human body tissue, cells of various sizes are irregularly arranged. Therefore, the actual impedance trajectory of the human body is an arc whose center is higher than the real axis (X axis) as shown by the solid line D in FIG.

【0193】周波数0Hz時インピーダンス決定サブプ
ログラム及び周波数無限大時インピーダンス決定サブプ
ログラムには、それぞれ、CPU10に、インピーダン
ス軌跡算出サブプログラムの稼働により得られたインピ
ーダンス軌跡に基づいて、それぞれ、被験者の周波数0
Hz時及び無限大時の生体電気インピーダンスR0及び
R∞を決定させる手順が書き込まれている。中間変数算
出サブプログラムには、CPU10に、周波数0Hz時
インピーダンス決定サブプログラム及び周波数無限大時
インピーダンス決定サブプログラムの稼働により得られ
た生体電気インピーダンスR0及びR∞と、キーボード
8を介して入力された被験者の身長データHとに基づい
て、中間変数αを算出させる算出式(34)が記述され
ている。なお、式(34)において、長さ定数λ0につ
いては、予め男女別に統計学上求められており、ROM
11やRAM12に記憶されているものとする。例え
ば、長さ定数λ0は、男性の場合、46.3±2.0、
女性の場合、21.8±1.0であるとする。細胞外液
抵抗算出サブプログラムには、CPU10に、周波数無
限大時インピーダンス決定サブプログラム及び中間変数
算出サブプログラムの稼働により得られた生体電気イン
ピーダンスR∞及び中間変数αに基づいて、細胞外液抵
抗Reを算出させる算出式(165)が記述されてい
る。細胞内液抵抗算出サブプログラムには、CPU10
に、中間変数算出サブプログラム及び周波数無限大時イ
ンピーダンス決定サブプログラムの稼働により得られた
中間変数α及び生体電気インピーダンスR∞に基づい
て、細胞内液抵抗Riを算出させる算出式(164)が
記述されている。なお、この細胞内液抵抗算出サブプロ
グラムには、CPU10に、周波数無限大時インピーダ
ンス決定サブプログラム及び細胞外液抵抗算出サブプロ
グラムの稼働により得られた生体電気インピーダンスR
∞及び細胞外液抵抗Reとに基づいて、細胞内液抵抗Ri
を算出させる算出式(164)'が記述されているとし
ても良い。
The impedance determination subprogram at the frequency of 0 Hz and the impedance determination subprogram at the infinite frequency are respectively provided to the CPU 10 based on the impedance locus obtained by the operation of the impedance locus calculation subprogram.
The procedure for determining the bioelectrical impedances R0 and R∞ at Hz and at infinity is written. In the intermediate variable calculation subprogram, the bioelectrical impedances R0 and R∞ obtained by the operation of the impedance determination subprogram at the frequency of 0 Hz and the impedance determination subprogram at the infinite frequency are input to the CPU 10 via the keyboard 8. A calculation formula (34) for calculating the intermediate variable α based on the height data H of the subject is described. In equation (34), the length constant λ 0 is previously determined statistically for each gender,
11 and the RAM 12. For example, the length constant λ 0 is 46.3 ± 2.0 for males,
For women, it is assumed to be 21.8 ± 1.0. The extracellular fluid resistance calculation subprogram includes an extracellular fluid resistance based on the bioelectrical impedance R∞ and the intermediate variable α obtained by operating the frequency infinity impedance determination subprogram and the intermediate variable calculation subprogram. calculation formula for calculating the R e (165) is described. The intracellular fluid resistance calculation subprogram includes a CPU 10
A calculation formula (164) for calculating the intracellular fluid resistance R i based on the intermediate variable α and the bioelectrical impedance R∞ obtained by the operation of the intermediate variable calculation subprogram and the frequency infinity impedance determination subprogram is executed. It has been described. The intracellular fluid resistance calculation subprogram includes, in the CPU 10, a bioelectrical impedance R obtained by running the infinite frequency impedance determination subprogram and the extracellular fluid resistance calculation subprogram.
内 and the extracellular fluid resistance R e , based on the intracellular fluid resistance R i
May be described.

【0194】細胞外液量推計サブプログラムには、CP
U10に、細胞外液抵抗算出サブプログラムの稼働によ
り得られた細胞外液抵抗Reと、キーボード8を介して
入力された被験者の身長データHとに基づいて、被験者
の細胞外液量ECFを推計させるための推計式(16
7)が記述されている。ここで、式(167)は、多数
の被験者について予め標本調査を実施した結果得られた
細胞外液量ECFの回帰式であり、定数Aは、男女別
に、細胞外液量ECFをH2/Reの1つの説明変数で回
帰分析することによって求められたものである。定数A
は、例えば、男性の場合、中心値356.5、範囲13
5〜577、女性の場合、中心値475.5、範囲28
6〜686であるとする。細胞内液量推計サブプログラ
ムには、CPU10に、細胞内液抵抗算出サブプログラ
ムの稼働により得られた細胞内液抵抗Riと、キーボー
ド8を介して入力された被験者の身長データHとに基づ
いて、被験者の細胞内液量ICFを推計させるための推
計式(168)が記述されている。ここで、式(16
8)は、多数の被験者について予め標本調査を実施した
結果得られた細胞内液量ICFの回帰式であり、定数B
は、男女別に、細胞内液量ICFをH2/Riの1つの説
明変数で回帰分析することによって求められたものであ
る。定数Bは、例えば、男性の場合、中心値427、範
囲356〜497、女性の場合、中心値354、範囲3
11〜396であるとする。
The extracellular fluid volume estimation subprogram includes CP
To U10, and extracellular fluid resistance R e which is obtained by operation of the extracellular fluid resistance calculation subprograms, based on the height data H of the subject input via the keyboard 8, the extracellular fluid volume ECF subjects Estimation formula (16
7) is described. Here, the equation (167) is a regression equation of the extracellular fluid volume ECF obtained as a result of performing a sample survey in advance on a large number of subjects, and the constant A is the extracellular fluid volume ECF by H 2 / in one explanatory variable of R e are those which are derived from a regression analysis. Constant A
Is, for example, in the case of a male, the central value is 356.5, the range 13
5-577, for women, median 475.5, range 28
6 to 686. The intracellular fluid volume estimation subprogram, the CPU 10, the basis of the intracellular fluid resistance R i obtained by operation of the intracellular fluid resistance calculation subprograms, in the height data H of the subject inputted through the keyboard 8 Thus, an estimation formula (168) for estimating the intracellular fluid volume ICF of the subject is described. Here, equation (16)
8) is a regression formula of the intracellular fluid volume ICF obtained as a result of conducting a sample survey in advance on a large number of subjects, and the constant B
Is determined by regression analysis of the intracellular fluid volume ICF for each gender using one explanatory variable of H 2 / R i . The constant B is, for example, a center value 427 and a range 356 to 497 for men, a center value 354 and a range 3 for women.
11 to 396.

【0195】長さ定数算出サブプログラムには、CPU
10に、細胞外液量推計サブプログラム及び細胞内液量
推計サブプログラムの稼働により得られた細胞外液量E
CF及び細胞内液量ICFと、キーボード8を介して入
力された被験者の身長データHとに基づいて、長さ定数
λ0を推計させるための推計式(182)が記述されて
いる。ここで、式(182)は、多数の被験者について
予め標本調査を実施した結果得られた長さ定数λ0の回
帰式であり、定数Cは、男女別に、長さ定数λ0を(E
CF+ICF/H)0.25の1つの説明変数で回帰分析す
ることによって求められたものである。定数Cは、例え
ば、男性の場合、11±50%、女性の場合、5.5±
50%であるとする。この長さ定数算出サブプログラム
は、上記したように、長さ定数λ0は予め統計学上求め
られてはいるが、この長さ定数λ0を用いて推計される
除脂肪重量LBM等をより正確に推計するためのサブプ
ログラムである。したがって、あまり精度が要求されな
い場合には、省略しても良い。除脂肪重量推計サブプロ
グラムには、CPU10に、細胞外液量推計サブプログ
ラム及び細胞内液量推計サブプログラムの稼働により得
られた細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFと、キー
ボード8を介して入力された被験者の体重データWとに
基づいて、被験者の除脂肪重量LBMを推計させるため
の推計式(183)が記述されている。ここで、式(1
83)は、多数の被験者について予め標本調査を実施し
た結果得られた除脂肪重量LBMの重回帰式であり、定
数a1,d1は、DXAで測定した除脂肪重量LBMを
W,ECF,ICFの3つの説明変数で重回帰分析する
ことによって求めたものである。
The length constant calculation subprogram includes a CPU
10 shows the extracellular fluid volume E obtained by running the extracellular fluid volume estimation subprogram and the intracellular fluid volume estimation subprogram.
An estimation formula (182) for estimating the length constant λ 0 based on the CF and the intracellular fluid volume ICF and the height data H of the subject inputted via the keyboard 8 is described. Here, equation (182) is a regression equation of length constant lambda 0 which is obtained in advance results of sample survey was conducted for a number of subjects, the constant C is the gender, the length constant lambda 0 (E
(CF + ICF / H) determined by regression analysis with one explanatory variable of 0.25 . The constant C is, for example, 11 ± 50% for a male and 5.5 ± for a female.
Assume that it is 50%. As described above, this length constant calculation subprogram uses the length constant λ 0 to calculate the lean body mass LBM and the like estimated using the length constant λ 0 , although the length constant λ 0 has been previously calculated statistically. This is a subprogram for accurate estimation. Therefore, when very little precision is required, it may be omitted. The lean mass weight estimation subprogram is transmitted to the CPU 10 via the keyboard 8 via the extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume ICF obtained by the operation of the extracellular fluid volume estimation subprogram and the intracellular fluid volume estimation subprogram. An estimation formula (183) for estimating the lean body mass LBM of the subject based on the subject's weight data W input as described above is described. Here, equation (1)
83) is a multiple regression equation of lean body mass LBM obtained as a result of conducting a sample survey in advance on a large number of subjects, and constants a 1 and d 1 are the lean body mass LBM measured by DXA as W, ECF, It was obtained by performing multiple regression analysis with three explanatory variables of ICF.

【0196】体脂肪重量推計サブプログラムは、CPU
10に、除脂肪重量推計サブプログラムの稼働により得
られた除脂肪重量LBMを、キーボード8を介して入力
された被験者の体重Wから減算させることによって、被
験者の体脂肪重量FATを算出させるための手順が記述
されている。。体脂肪率推計サブプログラムには、CP
U10に、除脂肪重量推計サブプログラム及び体脂肪重
量推計サブプログラムの稼働により得られた除脂肪重量
LBM及び体脂肪重量FATに基づいて、被験者の体脂
肪率%FATを算出させるための手順(式(185))
が記述されている。
The body fat weight estimation subprogram is executed by the CPU.
10, subtracting the lean body mass LBM obtained by the operation of the lean body mass estimation subprogram from the subject's body weight W input via the keyboard 8 to calculate the body fat mass FAT of the subject. The procedure is described. . The body fat percentage estimation subprogram includes CP
A procedure (formula) for causing U10 to calculate the body fat percentage% FAT of the subject based on the lean body mass LBM and the body fat mass FAT obtained by operating the lean body mass estimation subprogram and the body fat mass estimation subprogram. (185))
Is described.

【0197】[0197]

【数185】 %FAT=100FAT/(FAT+LBM)……(185)% FAT = 100 FAT / (FAT + LBM) (185)

【0198】体液量推計サブプログラムには、CPU1
0に、細胞外液量推計サブプログラム及び細胞内液量推
計サブプログラムの稼働により得られた細胞外液量EC
F及び細胞内液量ICFと、キーボード8を介して入力
された被験者の体重データWとに基づいて、被験者の体
液量TBWを推計させるための推計式(184)が記述
されている。ここで、式(184)は、多数の被験者に
ついて予め標本調査を実施した結果得られた体液量TB
Wの重回帰式であり、定数a3,d3は、DXAで測定し
た体液量TBWをW,ECF,ICFの3つの説明変数
で重回帰分析することによって求められたものである。
The body fluid volume estimation subprogram includes a CPU 1
0, the extracellular fluid volume EC obtained by running the extracellular fluid volume estimation subprogram and the intracellular fluid volume estimation subprogram
An estimation formula (184) for estimating the body fluid volume TBW of the subject based on F and the intracellular fluid volume ICF and the subject's body weight data W input via the keyboard 8 is described. Here, equation (184) is equivalent to the body fluid volume TB obtained as a result of conducting a sample survey on a large number of subjects in advance.
W is a multiple regression equation, and the constants a 3 and d 3 are obtained by performing multiple regression analysis on the body fluid volume TBW measured by DXA with three explanatory variables of W, ECF, and ICF.

【0199】体液量−除脂肪重量比算出サブプログラム
には、CPU10に、体液量推計サブプログラムの稼働
により得られた体液量TBWと、除脂肪重量推計サブプ
ログラムの稼働により得られた除脂肪重量LBMとに基
づいて、被験者の体液量−除脂肪重量比(TBW/LB
M)を算出させる手順が記述されている。また、体液量
偏差算出サブプログラムには、体液量−除脂肪重量比算
出サブプログラムの稼働により得られた体液量−除脂肪
重量比(TBW/LBM)と、ROM11に予め設定登
録されている正常体液量−除脂肪重量比(TBWS/L
BMS)とに基づいて、両者の差である体液量−除脂肪
重量比偏差Δ(TBW/LBM)を算出し、さらに、こ
の体液量−除脂肪重量比偏差Δ(TBW/LBM)に除
脂肪重量LBMを乗ずることで与えられる体液量偏差Δ
TBWを算出させる手順(式(186))が記述されて
いる。
The body fluid amount-fat free weight ratio calculation subprogram includes, in the CPU 10, the body fluid amount TBW obtained by running the body fluid volume estimation subprogram and the lean body mass obtained by running the lean body mass estimation subprogram. Based on the LBM, the subject's body fluid-lean mass ratio (TBW / LB)
The procedure for calculating M) is described. Further, the body fluid amount deviation calculation subprogram includes a body fluid amount-fat free weight ratio (TBW / LBM) obtained by operating the body fluid amount-fat free weight ratio calculation subprogram, and a normal set and registered in the ROM 11 in advance. Body fluid volume-lean mass ratio (TBW S / L
BM S ), the body fluid amount-fat-free weight ratio deviation Δ (TBW / LBM), which is the difference between the two, is calculated, and further divided into this body fluid amount-lean weight ratio deviation Δ (TBW / LBM). Fluid volume deviation Δ given by multiplying fat weight LBM
A procedure (equation (186)) for calculating TBW is described.

【0200】[0200]

【数186】 ΔTBW=LBM{(TBW/LBM)−(TBWS/LBMS)}……(186 )ΔTBW = LBM = (TBW / LBM) − (TBW S / LBM S )} (186)

【0201】RAM12のデータ領域には、例えば、生
体電気インピーダンス算出サブプログラム等により得ら
れた被験者の生体電気インピーダンスを周波数毎に格納
する生体電気インピーダンス記憶領域と、キーボード8
を介して入力された被験者の身長、体重、性別データ等
を格納する身長、体重、性別データ記憶領域と、体脂肪
率推計サブプログラムにより得られた体脂肪率等の数値
を記憶する体脂肪記憶領域等が設定される。
The data area of the RAM 12 includes, for example, a bioelectric impedance storage area for storing the bioelectric impedance of the subject obtained by the bioelectric impedance calculation subprogram for each frequency, and a keyboard 8.
Height, weight, gender data storage area for storing the height, weight, gender data, etc. of the subject input through the body, and body fat storage for storing numerical values, such as the body fat percentage obtained by the body fat percentage estimation subprogram An area or the like is set.

【0202】CPU10は、ROM11に記憶された各
種処理プログラムの制御により、RAM12を用いて、
被験者の除脂肪重量LBM、脂肪重量FAT、体液量T
BW等を推計する処理を順次実行する。表示器9は、例
えば、カラー表示が可能な液晶表示パネルからなり、キ
ーボード8からの入力データやCPU10の演算結果、
例えば、体液量−除脂肪重量比に関するトレンドグラフ
や、体液量偏差、体脂肪率、インピーダンス軌跡(図8
(a),(b)参照)、細胞外液抵抗、細胞内液抵抗、
被験者の身長・体重等を表示する。
The CPU 10 controls the various processing programs stored in the ROM 11 and uses the RAM 12
Subject's lean mass LBM, fat weight FAT, body fluid volume T
Processes for estimating BW and the like are sequentially executed. The display 9 includes, for example, a liquid crystal display panel capable of color display, and includes input data from the keyboard 8, calculation results of the CPU 10,
For example, a trend graph relating to a body fluid amount-fat free weight ratio, a body fluid amount deviation, a body fat percentage, an impedance locus (FIG. 8)
(A), (b)), extracellular fluid resistance, intracellular fluid resistance,
The height and weight of the subject are displayed.

【0203】次に、この例の動作について説明する。ま
ず、測定に先だって、図2に示すように、2個の表面電
極Hc,Hpを被験者の手甲部Haに、2個の表面電極
Lp,Lcを被験者の同じ側の足甲部Leにそれぞれ導
電クリームを介して貼り付ける(このとき、表面電極H
c,Lcを、表面電極Hp,Lpよりも人体の中心から遠
い部位に取り付ける)。上記構成の身体組成推計装置4
を、例えば、透析時のモニタとして用いる場合には、操
作者(又は被験者自身)が身体組成推計装置4のキーボ
ード8を操作して、モード設定キーを操作して、体液量
測定モードを設定し、さらに、被験者の身長H、体重W
及び性別を入力すると共に、測定開始から測定終了まで
の全測定時間Twや測定間隔等t(図7)や掃引回数N
を設定する。この例では、全測定時間Twは、透析をモ
ニタするのに充分な時間を考慮して、7時間が選択さ
れ、また、測定間隔tは、30分が選択されたとする。
キーボード8から入力された身長H、体重W及び性別等
のデータや設定値は、RAM12に記憶される。
Next, the operation of this example will be described. First, prior to the measurement, as shown in FIG. 2, the two surface electrodes Hc and Hp were electrically connected to the back part Ha of the subject, and the two surface electrodes Lp and Lc were connected to the instep part Le on the same side of the subject. Paste via cream (at this time, surface electrode H
c, Lc are attached to a portion farther from the center of the human body than the surface electrodes Hp, Lp). Body composition estimation device 4 having the above configuration
Is used as a monitor during dialysis, for example, the operator (or the subject himself) operates the keyboard 8 of the body composition estimating apparatus 4, operates the mode setting key, and sets the body fluid measurement mode. And the height H and weight W of the subject
And the gender, the total measurement time Tw from the start of measurement to the end of measurement, the measurement interval t (FIG. 7), the number of sweeps N
Set. In this example, it is assumed that the total measurement time Tw is selected to be 7 hours in consideration of a time sufficient to monitor dialysis, and that the measurement interval t is selected to be 30 minutes.
Data and setting values such as height H, weight W, and gender input from the keyboard 8 are stored in the RAM 12.

【0204】次に、操作者(又は被験者自身)が、透析
開始の時刻に合わせてキーボード8の開始/終了スイッ
チをオンにすると、これより、CPU10は、図6に示
す処理の流れに従って、動作を開始する。まず、ステッ
プSP1において、CPU10は、信号出力回路5の測
定信号発生器52に、PIO51を介して信号発生指示
信号SGを供給する。測定信号発生器52は、CPU1
0から信号発生指示信号SGを受け取ると、駆動を開始
して、全測定時間Twの間、所定の掃引周期で、周波数
が、1kHz〜400kHzの範囲で、かつ、15kH
zの周波数間隔で段階変化する測定信号Iaを繰り返し
生成して、出力バッファ53に入力する。出力バッファ
53は、入力される測定信号Iaを定電流状態(500
〜800μAに範囲の一定値)に保ちながら、マルチ周
波数電流Ibとして表面電極Hcに送出する。これによ
り、定電流のマルチ周波数電流Ibが、表面電極Hcか
ら被験者の体Eを流れ、測定が開始される。
Next, when the operator (or the subject himself / herself) turns on the start / end switch of the keyboard 8 at the time of the start of dialysis, the CPU 10 operates according to the processing flow shown in FIG. To start. First, in step SP1, the CPU 10 supplies a signal generation instruction signal SG to the measurement signal generator 52 of the signal output circuit 5 via the PIO 51. The measurement signal generator 52 includes a CPU 1
When the signal generation instruction signal SG is received from 0, the driving is started and the frequency is in the range of 1 kHz to 400 kHz and 15 kHz in the predetermined sweep period during the entire measurement time Tw.
The measurement signal Ia which changes stepwise at the frequency interval of z is repeatedly generated and input to the output buffer 53. The output buffer 53 converts the input measurement signal Ia into a constant current state (500
The current is sent to the surface electrode Hc as the multi-frequency current Ib while maintaining the current at a constant value within a range of about 800 μA). Thereby, the multifrequency current Ib of the constant current flows through the body E of the subject from the surface electrode Hc, and the measurement is started.

【0205】マルチ周波数電流Ibが被験者の体Eに供
給されると、電流検出回路6のI/V変換器61におい
て、表面電極Hc,Lcが貼り付けられた手足間を流れ
るマルチ周波数電流Ibが検出され、アナログの電圧信
号Vbに変換された後、BPF62に供給される。BP
F62では、入力された電圧信号Vbの中から1kHz
〜400kHzの帯域の電圧信号成分のみが通過を許さ
れて、A/D変換器63へ供給される。A/D変換器6
3では、供給されたアナログの電圧信号Vbが、デジタ
ルの電圧信号Vbに変換され、電流データVbとして、
所定のサンプリング周期毎、測定信号Iaの周波数毎に
サンプリングメモリ64に格納される。サンプリングメ
モリ64では、格納されたデジタルの電圧信号VbがC
PU10の求めに応じて、CPU10に送出される。一
方、電圧検出回路7の差動増幅器71において、表面電
極Hp,Lpが貼り付けられた手足間で生じた電圧Vp
が検出され、BPF72に供給される。BPF72で
は、入力された電圧信号Vpの中から1kHz〜400
kHzの帯域の電圧信号成分のみが通過を許されて、A
/D変換器73へ供給される。A/D変換器73では、
供給されたアナログの電圧信号Vpが、デジタルの電圧
信号Vpに変換され、電圧データVpとして、所定のサ
ンプリング周期毎、測定信号Iaの周波数毎にサンプリ
ングメモリ74に格納される。サンプリングメモリ74
では、格納されたデジタルの電圧信号VpがCPU10
の求めに応じて、CPU10に送出される。CPU10
は、測定信号Iaの掃引回数が、指定された掃引回数N
になるまで上記処理を繰り返す。
When the multi-frequency current Ib is supplied to the subject's body E, the multi-frequency current Ib flowing between the limbs to which the surface electrodes Hc and Lc are attached is generated in the I / V converter 61 of the current detection circuit 6. After being detected and converted into an analog voltage signal Vb, it is supplied to the BPF 62. BP
In F62, 1 kHz is selected from the input voltage signal Vb.
Only the voltage signal components in the band of 400 kHz are allowed to pass and supplied to the A / D converter 63. A / D converter 6
In 3, the supplied analog voltage signal Vb is converted into a digital voltage signal Vb, and as current data Vb,
It is stored in the sampling memory 64 for each predetermined sampling period and for each frequency of the measurement signal Ia. In the sampling memory 64, the stored digital voltage signal Vb is
The data is sent to the CPU 10 in response to the request from the PU 10. On the other hand, in the differential amplifier 71 of the voltage detection circuit 7, the voltage Vp generated between the limbs to which the surface electrodes Hp and Lp are attached
Is detected and supplied to the BPF 72. In the BPF 72, a frequency of 1 kHz to 400
Only the voltage signal component in the kHz band is allowed to pass, and A
/ D converter 73. In the A / D converter 73,
The supplied analog voltage signal Vp is converted into a digital voltage signal Vp, and is stored as voltage data Vp in the sampling memory 74 for each predetermined sampling period and for each frequency of the measurement signal Ia. Sampling memory 74
Then, the stored digital voltage signal Vp is
Is sent to the CPU 10 in response to the request. CPU10
Indicates that the number of sweeps of the measurement signal Ia is equal to the specified number of sweeps N
Repeat the above processing until.

【0206】そして、掃引回数が指定の回数Nになる
と、CPU10は、測定を停止する制御を行った後、ス
テップSP2へ進み、これより、まず、生体電気インピ
ーダンス算出サブプログラムを起動して、両サンプリン
グメモリ64,74に格納された周波数毎の電流データ
及び電圧データを順次読み出して、各周波数についての
被験者の生体電気インピーダンス(掃引回数N回の平均
値)を算出する。なお、生体電気インピーダンスの算出
には、その成分(抵抗及びリアクタンス)の算出も含ま
れる。次に、CPU10は、インピーダンス軌跡算出サ
ブプログラムを起動して、生体電気インピーダンス算出
サブプログラムにより得られた各周波数についての被験
者の生体電気インピーダンス及びその成分(抵抗及びリ
アクタンス)に基づいて、最小二乗法を用いるカーブフ
ィッティングの手法に従って、周波数0Hzから周波数
無限大までのインピーダンス軌跡を算出する。このよう
にして算出されたインピーダンス軌跡は、図8(a),
(b)に示すように、中心が実軸(X軸)より上がった
円弧となる。
When the number of sweeps reaches the designated number N, the CPU 10 performs control to stop the measurement, and then proceeds to step SP2. The current data and the voltage data for each frequency stored in the sampling memories 64 and 74 are sequentially read, and the bioelectric impedance (average value of N times of the number of sweeps) of the subject for each frequency is calculated. The calculation of the bioelectric impedance includes the calculation of its components (resistance and reactance). Next, the CPU 10 activates the impedance locus calculation subprogram, and based on the subject's bioelectric impedance and its components (resistance and reactance) for each frequency obtained by the bioelectric impedance calculation subprogram, uses the least squares method. Is calculated from the frequency 0 Hz to the frequency infinity in accordance with the curve fitting method using. The impedance locus calculated in this way is shown in FIG.
As shown in (b), the center is an arc that is higher than the real axis (X axis).

【0207】次に、CPU10は、周波数0Hz時イン
ピーダンス決定サブプログラム及び周波数無限大時イン
ピーダンス決定サブプログラムの制御に従って、インピ
ーダンス軌跡算出サブプログラムにより得られたインピ
ーダンス軌跡に基づいて、それぞれ、周波数0Hz時及
び無限大時の被験者の生体電気インピーダンスR0及び
R∞を求める。つまり、インピーダンス軌跡の円弧が、
図8(a),(b)中X軸と交わる点が、それぞれ周波
数0Hzと無限大の時の生体電気インピーダンスR0及
びR∞になる。そして、CPU10は、算出した生体電
気インピーダンスR0及びR∞をRAM12のデータ領
域に記憶する。次に、CPU10は、中間変数算出サブ
プログラムの制御により、式(166)を用いて、中間
変数αを算出する処理を実行した後、細胞外液抵抗算出
サブプログラムの制御により、式(165)を用いて、
細胞外液抵抗Reを算出する処理、及び細胞内液抵抗算
出サブプログラムの制御により、式(164)又は式
(164)'を用いて、細胞内液抵抗Riを算出する処理
を実行する。そして、CPU10は、算出した中間変数
α、細胞外液抵抗Re及び細胞内液抵抗RiをRAM12
のデータ領域に記憶する。さらに、CPU10は、細胞
外液量推計サブプログラムの制御により、式(167)
を用いて、被験者の細胞外液量ECFを算出する処理を
実行した後、細胞内液量推計サブプログラムの制御によ
り、式(168)を用いて、被験者の細胞内液量ICF
を算出する処理を実行する。さらに、CPU10は、長
さ定数算出サブプログラムの制御により、式(182)
を用いて、長さ定数λ0を算出する処理を実行する。
Next, under the control of the impedance determination subprogram at the frequency of 0 Hz and the impedance determination subprogram at the infinity of the frequency, the CPU 10 determines the frequency at the frequency of 0 Hz and the impedance at the frequency of 0 Hz, respectively, based on the impedance locus obtained by the impedance locus calculation subprogram. The bioelectric impedances R0 and R∞ of the subject at infinity are obtained. In other words, the arc of the impedance locus is
8A and 8B, the points intersecting the X axis are the bioelectrical impedances R0 and R∞ at the frequency of 0 Hz and the infinity, respectively. Then, the CPU 10 stores the calculated bioelectric impedances R0 and R # in the data area of the RAM 12. Next, under the control of the intermediate variable calculation subprogram, the CPU 10 executes the process of calculating the intermediate variable α by using the expression (166), and then controls the expression (165) by the control of the extracellular fluid resistance calculation subprogram. Using,
Processing for calculating the extracellular fluid resistance R e, and the control of the intracellular fluid resistance calculation subprograms, using equation (164) or formula (164) ', and performs the process of calculating the intracellular fluid resistance R i . Then, CPU 10 stores the calculated intermediate variable alpha, the extracellular fluid resistance R e and the intracellular fluid resistance R i RAM 12
In the data area. Further, the CPU 10 controls the equation (167) by controlling the extracellular fluid volume estimation subprogram.
Is used to calculate the extracellular fluid volume ECF of the subject, and then, by controlling the intracellular fluid volume estimation subprogram, the expression of the subject intracellular fluid volume ICF
Is executed. Further, the CPU 10 controls the expression (182) by controlling the length constant calculation subprogram.
Is used to calculate the length constant λ 0 .

【0208】(a)体液量測定モード時 次に、ステップSP3へ進み、CPU10は、図示せぬ
モード設定フラグを見て、現在のモードが体液量測定モ
ードであるか体脂肪測定モードであるかを調べる。いま
は、操作者(又は被験者自身)によって、体液量測定モ
ードが設定されているので、CPU10は、ステップS
P4へ進み、まず、体液量推計サブプログラムの制御に
より、式(184)を用いて、被験者の体液量TBWを
推計する処理を実行する。次に、CPU10は、除脂肪
重量推計サブプログラムの制御により、式(183)を
用いて、被験者の除脂肪重量LBMを推計し、この後、
体液量−除脂肪重量比算出サブプログラムの制御によ
り、体液量−除脂肪重量比(TBW/LBM)を算出
し、最後に、体液量偏差算出サブプログラムの制御によ
り、式(186)を用いて、被験者の現在の体液量偏差
ΔTBWを算出する。
(A) Body Fluid Volume Measurement Mode Next, the process proceeds to step SP3, where the CPU 10 looks at a mode setting flag (not shown) and determines whether the current mode is the body fluid volume measurement mode or the body fat measurement mode. Find out. Now, since the body fluid measurement mode is set by the operator (or the subject himself), the CPU 10 proceeds to step S
Proceeding to P4, first, a process of estimating the body fluid volume TBW of the subject using the equation (184) is executed under the control of the body fluid volume estimation subprogram. Next, the CPU 10 estimates the lean mass LBM of the subject by using the equation (183) under the control of the lean mass estimation subprogram, and thereafter,
Under the control of the body fluid amount-fat free weight ratio calculation subprogram, the body fluid amount-lean fat weight ratio (TBW / LBM) is calculated. Finally, under the control of the body fluid amount deviation calculation subprogram, the equation (186) is used. Then, the current body fluid deviation ΔTBW of the subject is calculated.

【0209】上述の一連の算出処理が完了すると、CP
U10は、算出された被験者の、細胞外液量ECF、細
胞内液量ICF、体液量TBW、除脂肪重量LBM、体
液量−除脂肪重量比(TBW/LBM)、体液量偏差Δ
TBW等を測定時点における測定結果としてRAM12
に記憶すると共に、ステップSP5へ進み、表示器9に
画面表示されたトレンドグラフ(透析開始からの経過時
間を横軸とし、体液量−除脂肪重量比(TBW/LB
M)を縦軸とする折れ線グラフ)上に体液量−除脂肪重
量比(TBW/LBM)の値をプロットし、また、細胞
外液量ECF、細胞内液量ICF、体液量TBW、除脂
肪重量LBM、体液量偏差ΔTBWを現在のデータとし
て画面表示する。
When the above series of calculation processing is completed, the CP
U10 is the calculated extracellular fluid volume ECF, intracellular fluid volume ICF, body fluid volume TBW, lean body mass LBM, body fluid amount-lean body mass ratio (TBW / LBM), body fluid deviation Δ
The RAM 12 stores the TBW and the like
And proceeds to step SP5 to display the trend graph (the elapsed time from the start of dialysis on the horizontal axis as the horizontal axis, the body fluid amount-fat free weight ratio (TBW / LB)
M) is plotted on a line graph with the vertical axis representing M), and the value of the body fluid-lean weight ratio (TBW / LBM) is plotted, and the extracellular fluid volume ECF, the intracellular fluid volume ICF, the body fluid volume TBW, the lean mass The weight LBM and the body fluid amount deviation ΔTBW are displayed on the screen as current data.

【0210】この後、ステップSP6へ進み、CPU1
0は、全測定時間Tw(図7)が経過したか否かを判断
する。この判断において、全測定時間Tw(この例で
は、7時間)が経過したとの結論が得られれば、以後の
測定処理を終了するが、いま、最初の測定が終了したば
かりなので、全測定時間Twがいまだ経過していないと
判断され、ステップSP7へ進み、測定間隔に相当する
時間t(同図)が経過するのを待つ。なお、この待ち時
間の間も、表示器9のトレンドグラフ画面は、表示され
ている。そして、測定間隔に相当する時間t(この例で
は、30分)が経過すると、ステップSP1へ戻り、2
回目の測定を開始する。そして、上述の処理を、全測定
時間Twが経過するまで、すなわち、透析終了時まで繰
り返す。
Thereafter, the flow advances to step SP6 where the CPU 1
A value of 0 determines whether the entire measurement time Tw (FIG. 7) has elapsed. In this determination, if it is determined that the total measurement time Tw (7 hours in this example) has elapsed, the subsequent measurement processing is terminated. However, since the first measurement has just been completed, the total measurement time has been reached. It is determined that Tw has not yet elapsed, the process proceeds to step SP7, and waits for the elapse of time t (FIG. 6) corresponding to the measurement interval. During this waiting time, the trend graph screen of the display 9 is displayed. Then, when the time t (30 minutes in this example) corresponding to the measurement interval has elapsed, the process returns to step SP1 and returns to step SP1.
Start the second measurement. Then, the above-described processing is repeated until the entire measurement time Tw elapses, that is, until the end of the dialysis.

【0211】(b)体脂肪測定モード時 一方、被験者が除脂肪重量LBM、体脂肪重量FAT、
体脂肪率%FAT等の測定を希望する場合には、まず、
測定に先だって、操作者(又は被験者自身)が身体組成
推計装置4のキーボード8を操作して、モード設定キー
を操作して、体脂肪測定モードを設定し、さらに、被験
者の身長H、体重W及び性別を入力すると共に、全測定
時間Tf、及び掃引回数Nを設定する。次に、キーボー
ド8の開始/終了スイッチを押下すると、これより、C
PU10は、上述した測定演算処理(ステップSP1及
びステップSP2)を実行する。そして、ステップSP
3へ進み、CPU10は、モード設定フラグを見て、現
在のモードが体液量測定モードであるか体脂肪測定モー
ドであるかを調べる。今度は、体脂肪測定モードが選択
されているので、ステップSP8へ進み、CPU10
は、除脂肪重量推計サブプログラムの制御により、式
(183)を用いて、被験者の除脂肪重量LBMを推計
する。次に、CPU10は、体脂肪重量推計サブプログ
ラムの制御により、被験者の脂肪重量FATを推計し、
次いで、体脂肪率推計サブプログラムの制御により、式
(185)を用いて、体脂肪率%FATを算出する。
(B) At the time of body fat measurement mode On the other hand, when the subject is lean body mass LBM, body fat mass FAT,
If you want to measure body fat percentage% FAT,
Prior to the measurement, the operator (or the subject himself / herself) operates the keyboard 8 of the body composition estimation device 4, operates the mode setting key to set the body fat measurement mode, and furthermore, the height H and weight W of the subject. And sex, and the total measurement time Tf and the number of sweeps N are set. Next, when the start / end switch of the keyboard 8 is pressed, C
The PU 10 executes the above-described measurement calculation processing (Step SP1 and Step SP2). And step SP
Proceeding to 3, the CPU 10 checks the mode setting flag and checks whether the current mode is the body fluid measurement mode or the body fat measurement mode. This time, since the body fat measurement mode has been selected, the process proceeds to step SP8, and the CPU 10
Estimates the lean mass LBM of the subject using the equation (183) under the control of the lean mass estimation subprogram. Next, the CPU 10 estimates the fat weight FAT of the subject under the control of the body fat weight estimation subprogram,
Next, under the control of the body fat percentage estimation subprogram, the body fat percentage% FAT is calculated using equation (185).

【0212】上述の一連の算出処理が完了すると、CP
U10は、算出された被験者の除脂肪重量LBM、体脂
肪重量FAT、体脂肪率%FAT等をRAM12に記憶
すると共に、ステップSP9において、図8に示すよう
に、被験者の除脂肪重量LBM、体脂肪重量FAT、体
脂肪率%FAT等、インピーダンス軌跡、細胞外液抵
抗、被験者の身長・体重等を表示器9に表示させる。そ
して、当該一連の処理を終了する。
When the above-described series of calculation processing is completed, the CP
U10 stores the calculated lean body mass LBM, the body fat weight FAT, the body fat percentage% FAT, etc. of the subject in the RAM 12, and in step SP9, as shown in FIG. The display unit 9 displays the fat locus FAT, the body fat percentage FAT, the impedance locus, the extracellular fluid resistance, the height and weight of the subject, and the like. Then, the series of processing ends.

【0213】ここで、図9に、上記構成により求めた細
胞外液量ECF、細胞内液量ICF及び体液量TBWを
被験者の身長の2乗H2で除した値、ECF/H2、IC
F/H2及びTBW/H2を年齢毎にプロットした図を示
す。図9(a)が男性の場合、図9(b)が女性の場合
を示しており、各図において、黒塗り◇印がECF/H
2の値、黒塗り□印がICF/H2の値、△印がTBW/
2の値である。図9から、比ECF:ICFが生理学
や解剖学、あるいは細胞学で従来から提唱されている比
1:2に略等しいことが分かる。ここで、細胞外液量E
CF、細胞内液量ICF及び体液量TBWを被験者の身
長の2乗H2で除したのは、肥満の有無を判定するのに
用いられる体格を表す指数BMI(Body Mass Index)
が被験者の体重をその身長の2乗H2で除しているの
で、それからの類推による。
[0213] Here, in FIG. 9, the configuration at the request extracellular fluid volume ECF, divided by the square of H 2 height intracellular fluid volume ICF and body fluid volume TBW subject, ECF / H 2, IC
The F / H 2 and TBW / H 2 shows a diagram plotting each age. FIG. 9 (a) shows a case of a man and FIG. 9 (b) shows a case of a woman.
2 , black □ indicates ICF / H 2 value, Δ indicates TBW /
This is the value of H 2 . From FIG. 9 it can be seen that the ratio ECF: ICF is approximately equal to the ratio 1: 2 conventionally proposed in physiology, anatomy or cytology. Here, extracellular fluid volume E
The CF, the intracellular fluid volume ICF and the body fluid volume TBW divided by the square of the height of the subject, H 2 , are used as an index BMI (Body Mass Index) representing the physique used to determine the presence or absence of obesity.
Divides the subject's weight by the square of his height, H 2 , by analogy therewith.

【0214】このように、上記構成によれば、ケーブル
理論を応用して長さ定数λ0を導入することにより、上
記構成により求めた細胞外液量ECFと細胞内液量IC
Fの比ECF:ICFが生理学や解剖学、あるいは細胞
学で従来から提唱されている比1:2に略等しくなる。
したがって、信頼性が向上する。
As described above, according to the above configuration, by introducing the length constant λ 0 by applying the cable theory, the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume IC determined by the above configuration are obtained.
The F ratio ECF: ICF is approximately equal to the ratio 1: 2 conventionally proposed in physiology, anatomy or cytology.
Therefore, reliability is improved.

【0215】B.第2実施例 次に、この発明の第2実施例について説明する。この第
2実施例の構成が、上述の第1実施例のそれと大きく異
なるところは、上述の第1実施例では、図6に示すステ
ップSP2の処理において、細胞内液抵抗Ri、細胞外
液抵抗Re、中間変数α、細胞外液量ECF、細胞内液
量ICF及び長さ定数λ0を、それぞれ式(164)又
は式(164)'、式(165)、式(166)、式
(167)、式(168)及び式(182)に数値を代
入して算出するようにしたが、この第2実施例では、図
6に示すステップSP2の処理において、上記6つの方
程式を満足する細胞外液量ECF及び細胞内液量ICF
を算出したり、以下に示す6つの方程式(187)〜式
(192)を反復法を用いて解いて細胞外液量ECF及
び細胞内液量ICFを算出するようにした点である。こ
こで、反復法とは、ある定まった方法を次々と繰り返し
て方程式の解を求める方法をいい、適当な初期値に対し
て解が実用上収束するまで繰り返えされる。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the second embodiment is significantly different from that of the first embodiment in that the intracellular fluid resistance R i and the extracellular fluid in the processing of step SP2 shown in FIG. The resistance R e , the intermediate variable α, the extracellular fluid volume ECF, the intracellular fluid volume ICF, and the length constant λ 0 are calculated by using the formula (164) or (164) ′, the formula (165), the formula (166), and the formula, respectively. (167), the numerical values are substituted into the expressions (168) and (182), and the calculation is performed. In the second embodiment, the above-mentioned six equations are satisfied in the process of step SP2 shown in FIG. Extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume ICF
Or the following six equations (187) to (192) are solved using an iterative method to calculate the extracellular fluid amount ECF and the intracellular fluid amount ICF. Here, the iterative method refers to a method of obtaining a solution of an equation by repeating a predetermined method one after another, and is repeated until the solution converges to an appropriate initial value for practical use.

【0216】[0216]

【数187】 187

【0217】[0219]

【数188】 188

【0218】[0218]

【数189】 189

【0219】[0219]

【数190】 [Equation 190]

【0220】[0220]

【数191】 [Equation 191]

【0221】[0221]

【数192】 [Equation 192]

【0222】この場合、定数A[g・Ω/cm2]につ
いては、中心値500.2961で範囲300〜900
であるとし、定数B[g・Ω/cm2]については、中
心値468.1615で範囲400〜510であると
し、定数Cについては、中心値8.15で範囲7〜9で
あるとする。また、これに伴って、ROM11には、上
記した中間変数算出サブプログラム、細胞外液抵抗算出
サブプログラム、細胞内液抵抗算出サブプログラム、細
胞外液量推計サブプログラム、細胞内液量推計サブプロ
グラム及び長さ定数算出サブプログラムに代えて、式
(164)又は式(164)'、式(165)、式(1
66)、式(167)、式(168)及び式(182)
を満足する細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを算
出するサブプログラム又は、上記反復法により細胞外液
量ECF及び細胞内液量ICFを算出するサブプログラ
ムが格納されている。CPU10は、図6に示すステッ
プSP2において、上記いずれかのサブプログラムの制
御により、細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを算
出する。なお、これ以外の点では、第1実施例と略同一
の構成(図1)及び動作(図6)であるので、その説明
を省略する。
In this case, for the constant A [g · Ω / cm 2 ], the center value is 500.2961, and the range is 300 to 900.
It is assumed that the constant B [g · Ω / cm 2 ] is in the range of 400 to 510 at the center value of 468.1615, and the constant C is in the range of 7 to 9 at the center value of 8.15. . Accordingly, the ROM 11 stores the above-described intermediate variable calculation subprogram, extracellular fluid resistance calculation subprogram, intracellular fluid resistance calculation subprogram, extracellular fluid volume estimation subprogram, and intracellular fluid volume estimation subprogram. And the length constant calculation subprogram, the formula (164) or the formula (164) ′, the formula (165), the formula (1)
66), Expression (167), Expression (168), and Expression (182)
Or a subprogram for calculating the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF by the above-described iterative method. In step SP2 shown in FIG. 6, the CPU 10 calculates the extracellular fluid amount ECF and the intracellular fluid amount ICF under the control of any of the above subprograms. In other respects, the configuration (FIG. 1) and operation (FIG. 6) are substantially the same as those of the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted.

【0223】ここで、図10に、上記構成において、初
期値を(ECF0+ICF0=0.6W)とし、n=3と
して上記反復法により求めた細胞外液量ECF、細胞内
液量ICF及び体液量TBWを被験者の身長の2乗H2
で除した値、ECF/H2、ICF/H2及びTBW/H
2を年齢毎にプロットした図を示す。図10(a)が男
性の場合、図10(b)が女性の場合を示しており、各
図において、黒塗り◇印がECF/H2の値、黒塗り□
印がICF/H2の値、△印がTBW/H2の値である。
図10から、比ECF:ICFが生理学や解剖学、ある
いは細胞学で従来から提唱されている比1:2に略等し
いことが分かる。ここで、初期値を(ECF0+ICF0
=0.6W)としたのは、人体の体水分量TBW(=E
CF+ICF)が平均的に体重Wの0.6であると言わ
れていることによる。また、n=3としたのは、この値
で実用上の精度として充分であるからである。
Here, FIG. 10 shows that, in the above configuration, the initial value was (ECF 0 + ICF 0 = 0.6 W), the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF were determined by the above iterative method with n = 3. And the body fluid volume TBW is the square of the height of the subject, H 2
Divided by ECF / H 2 , ICF / H 2 and TBW / H
The figure which plotted 2 for every age is shown. If FIG. 10 (a) is a male, and FIG. 10 (b) is shows the case of women, in each figure, black ◇ mark of ECF / H 2 values, black □
Mark value of ICF / H 2, a △ mark in TBW / H 2 value.
From FIG. 10, it can be seen that the ratio ECF: ICF is approximately equal to the ratio 1: 2 conventionally proposed in physiology, anatomy or cytology. Here, the initial value is (ECF 0 + ICF 0)
= 0.6 W) because the body water content TBW (= E
(CF + ICF) is said to be on average 0.6 of body weight W. The reason why n = 3 is that this value is sufficient for practical accuracy.

【0224】このように、上記構成によれば、第1実施
例のように、予め長さ定数λ0を求めておかなくても、
細胞外液量ECF等を求めることができると共に、一度
に解を得ることができるので、第1実施例で述べたと略
同様の効果を得ることができる他、さらに処理時間を短
縮することができる。
As described above, according to the above configuration, the length constant λ 0 need not be determined in advance as in the first embodiment.
Since the extracellular fluid volume ECF and the like can be obtained and the solution can be obtained at one time, substantially the same effects as described in the first embodiment can be obtained, and the processing time can be further reduced. .

【0225】C.第3実施例 次に、この発明の第3実施例について説明する。この第
3実施例の構成が、上述の第1及び第2実施例のそれと
大きく異なるところは、上述の第1及び第2実施例で
は、組織内細胞の電気的等価回路を図3に示すものであ
るとしているにもかかわらず、細胞膜抵抗Rmの影響に
ついては特に考慮しなかった(長さ定数λ0に関する式
(182)では単位面積当たりの細胞膜抵抗rmaが含ま
れているが、定数Cの中に含まれるとしている)が、第
3実施例では、組織内細胞の電気的等価回路を図11に
示すものであるとし、かつ、細胞膜抵抗Rmの影響につ
いても考慮する点である。そこで、まず、上述したよう
に、細胞外液量ECFと細胞内液量ICFの比ECF:
ICFは、生理学や解剖学、あるいは細胞学で従来から
提唱されている比1:2であることから、この実施例で
も、比ECF:ICFは、1:2であると仮定する。次
に、細胞膜抵抗Rmは、個人差がないものと仮定し、か
つ、固定値であると仮定する。次に、図11に示す等価
回路図において、周波数0Hzで測定される生体電気イ
ンピーダンスR0は、細胞膜容量Cmを無視して良いか
ら、その逆数は式(193)で表される。また、周波数
無限大では、細胞膜が容量性能力を失い、測定される生
体電気インピーダンスR∞の逆数は、式(194)で表
される。
C. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the third embodiment is significantly different from that of the above-described first and second embodiments. In the first and second embodiments, an electric equivalent circuit of cells in a tissue is shown in FIG. is a and despite being in, but contains the cell membrane resistance r ma per unit in the formula (182) area about (length constant lambda 0 not particularly taken into consideration for the effect of cell membrane resistance R m, constant are to be included in the C) is, in the third embodiment, the electrical equivalent circuit of the tissue cells and is as shown in FIG. 11, and is a point to consider also the influence of cell membrane resistance R m . Therefore, first, as described above, the ratio ECF between the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF:
Since the ratio of ICF is 1: 2 conventionally proposed in physiology, anatomy, or cytology, the ratio ECF: ICF is also assumed to be 1: 2 in this example. Next, assume that the cell membrane resistance R m assumes that there is no individual difference, and is a fixed value. Then, in the equivalent circuit diagram shown in FIG. 11, bioelectrical impedance R0 measured at frequency 0Hz, since good ignoring the cell membrane capacitance C m, the reciprocal is represented by the formula (193). At the infinite frequency, the cell membrane loses its capacitive capacity, and the reciprocal of the measured bioelectrical impedance R∞ is expressed by equation (194).

【0226】[0226]

【数193】 193

【0227】[0227]

【数194】 [Equation 194]

【0228】したがって、式(193)及び式(19
4)を細胞内液抵抗Riについて解くと、細胞内液抵抗
iは、式(195)で表される。
Therefore, equations (193) and (19)
4) and solving for the intracellular fluid resistance R i, intracellular fluid resistance R i is represented by the formula (195).

【0229】[0229]

【数195】 式(195)において、βは中間変数であり、式(19
6)で表される。
[Equation 195] In Expression (195), β is an intermediate variable, and Expression (19)
6).

【0230】[0230]

【数196】 [Equation 196]

【0231】一方、細胞外液抵抗Reは、式(194)
を変形すると、式(197)で表される。
[0231] On the other hand, extracellular fluid resistance R e of the formula (194)
Is transformed into a formula (197).

【0232】[0232]

【数197】 [Equation 197]

【0233】なお、細胞外液量ECF、細胞内液量IC
F、除脂肪重量LBM、体液量TBWについては、上記
第1及び第2実施例と同様、それぞれ式(167)、式
(168)、式(183)及び式(184)によって求
めるものとする。但し、式(167)及び式(168)
において、定数A及びBについては、後述するように、
上記第1及び第2実施例の場合とは異なる。
The extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume IC
F, the lean body mass LBM, and the body fluid amount TBW are determined by equations (167), (168), (183), and (184), respectively, as in the first and second embodiments. However, Expression (167) and Expression (168)
, The constants A and B, as described later,
This is different from the first and second embodiments.

【0234】また、これに伴って、ROM11には、上
記した中間変数算出サブプログラム、細胞外液抵抗算出
サブプログラム、細胞内液抵抗算出サブプログラム、細
胞外液量推計サブプログラム、細胞内液量推計サブプロ
グラム及び長さ定数算出サブプログラムに代えて、新た
に、中間変数算出サブプログラム、細胞外液抵抗算出サ
ブプログラム、細胞内液抵抗算出サブプログラム、細胞
外液量推計サブプログラム及び細胞内液量推計サブプロ
グラムが格納されている。新たな中間変数算出サブプロ
グラムには、CPU10に、周波数0Hz時インピーダ
ンス決定サブプログラム及び周波数無限大時インピーダ
ンス決定サブプログラムの稼働により得られた生体電気
インピーダンスR0及びR∞と、細胞膜抵抗Rmとに基づ
いて、中間変数βを算出させる算出式(196)が記述
されている。なお、式(196)において、細胞膜抵抗
mは、予め男女別に統計学上求められており、ROM
11やRAM12に記憶されているものとする。例え
ば、細胞膜抵抗Rmは、男性の場合、600±20%、
女性の場合、400±20%であるとする。新たな細胞
内液抵抗算出サブプログラムには、CPU10に、中間
変数算出サブプログラムの稼働により得られた中間変数
βと、細胞膜抵抗Rmとに基づいて、細胞内液抵抗Ri
算出させる算出式(195)が記述されている。新たな
細胞外液抵抗算出サブプログラムには、CPU10に、
周波数無限大時インピーダンス決定サブプログラム及び
新たな細胞内液抵抗算出サブプログラムの稼働により得
られた生体電気インピーダンスR∞及び細胞内液抵抗R
iに基づいて、細胞外液抵抗Reを算出させる算出式(1
97)が記述されている。
Along with this, the ROM 11 stores the above-mentioned intermediate variable calculation subprogram, extracellular fluid resistance calculation subprogram, intracellular fluid resistance calculation subprogram, extracellular fluid volume estimation subprogram, and intracellular fluid volume. In place of the estimation subprogram and length constant calculation subprogram, a new intermediate variable calculation subprogram, extracellular fluid resistance calculation subprogram, intracellular fluid resistance calculation subprogram, extracellular fluid volume estimation subprogram, and intracellular fluid The quantity estimation subprogram is stored. The new intermediate variable calculation sub-program, the CPU 10, the bioelectrical impedance R0 and R∞ obtained by operation frequency 0Hz when the impedance determined subprograms and frequency infinitely Daitoki impedance determination subprogram, in the cell membrane resistance R m A calculation formula (196) for calculating the intermediate variable β is described based on this. In the equation (196), the cell membrane resistance R m is previously determined statistically for each gender,
11 and the RAM 12. For example, the cell membrane resistance R m is 600 ± 20% for males,
In the case of women, it is assumed to be 400 ± 20%. Calculating the new intracellular fluid resistance calculation subprogram, the CPU 10, the intermediate variable β obtained by the operation of the intermediate variable calculation sub-program, which based on the cell membrane resistance R m, is calculated intracellular fluid resistance R i Equation (195) is described. The new extracellular fluid resistance calculation subprogram includes:
Bioelectric impedance R∞ and intracellular fluid resistance R obtained by running the impedance determination subprogram at infinite frequency and the new intracellular fluid resistance subprogram
Based on the i, the calculation formula to calculate the extracellular fluid resistance R e (1
97) is described.

【0235】新たな細胞外液量推計サブプログラムに
は、CPU10に、細胞外液抵抗算出サブプログラムの
稼働により得られた細胞外液抵抗Reと、キーボード8
を介して入力された被験者の身長データHとに基づい
て、被験者の細胞外液量ECFを推計させるための推計
式(167)が記述されている。ここで、式(167)
は、多数の被験者について予め標本調査を実施した結果
得られた細胞外液量ECFの回帰式であり、定数Aは、
男女別に、細胞外液量ECFをH2/Reの1つの説明変
数で回帰分析することによって求められたものである。
定数Aは、例えば、男性の場合、342.81±20
%、女性の場合、371.16±20%であるとする。
新たな細胞内液量推計サブプログラムには、CPU10
に、細胞内液抵抗算出サブプログラムの稼働により得ら
れた細胞内液抵抗Riと、キーボード8を介して入力さ
れた被験者の身長データHとに基づいて、被験者の細胞
内液量ICFを推計させるための推計式(168)が記
述されている。ここで、式(168)は、多数の被験者
について予め標本調査を実施した結果得られた細胞内液
量ICFの回帰式であり、定数Bは、男女別に、細胞内
液量ICFをH2/Riの1つの説明変数で回帰分析する
ことによって求められたものである。定数Bは、例え
ば、男性の場合、44.733±20%、女性の場合、
364.36±20%であるとする。
[0235] The new extracellular fluid volume estimation subprogram, the CPU 10, and the extracellular fluid resistance R e which is obtained by operation of the extracellular fluid resistance calculation subprogram, a keyboard 8
An estimation formula (167) for estimating the extracellular fluid amount ECF of the subject based on the height data H of the subject input via the is described. Here, equation (167)
Is a regression equation of the extracellular fluid volume ECF obtained as a result of conducting a sample survey in advance for many subjects, and the constant A is
By gender, in which the extracellular fluid volume ECF was determined by regression analysis with one explanatory variable of H 2 / R e.
The constant A is, for example, 342.81 ± 20 for a male.
% For women and 371.16 ± 20%.
The new intracellular fluid volume estimation subprogram includes CPU 10
Then, the intracellular fluid volume ICF of the subject is estimated based on the intracellular fluid resistance R i obtained by running the intracellular fluid resistance calculation subprogram and the subject's height data H input via the keyboard 8. The estimation formula (168) for making the calculation is described. Here, the equation (168) is a regression equation of the intracellular fluid amount ICF obtained as a result of conducting a sample survey in advance on a large number of subjects, and the constant B is expressed by dividing the intracellular fluid amount ICF by H 2 / It is obtained by performing regression analysis on one explanatory variable of R i . The constant B is, for example, 44.733 ± 20% for a man, and
364.36 ± 20%.

【0236】CPU10は、図6に示すステップSP2
において、上記各サブプログラムの制御により、式(1
95)〜式(197)、式(167)及び式(168)
を用いて、細胞内液抵抗Ri、細胞外液抵抗Re、中間変
数β、細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを算出す
る。なお、これ以外の点では、第1実施例と略同一の構
成(図1)及び動作(図6)であるので、その説明を省
略する。
The CPU 10 proceeds to step SP2 shown in FIG.
In the above, the expression (1)
95) to Expression (197), Expression (167), and Expression (168)
Is used to calculate the intracellular fluid resistance R i , the extracellular fluid resistance R e , the intermediate variable β, the extracellular fluid volume ECF, and the intracellular fluid volume ICF. In other respects, the configuration (FIG. 1) and operation (FIG. 6) are substantially the same as those of the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted.

【0237】ここで、図12及び図13に、上記構成に
おいて求めた細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを
除脂肪組織量FFM(Fat-free Mass)で除した値、E
CF/FFM及びICF/FFMを年齢毎にプロットし
た図を示す。図12が男性の場合、図13が女性の場合
を示しており、各図において、黒塗り◇印がECF/F
FMの値、黒塗り□印がICF/FFMの値である。図
12及び図13から、比ECF:ICFが生理学や解剖
学、あるいは細胞学で従来から提唱されている比1:2
に略等しいことが分かる。
Here, FIGS. 12 and 13 show values obtained by dividing the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF obtained in the above configuration by the lean tissue mass FFM (Fat-free Mass).
The figure which plotted CF / FFM and ICF / FFM according to age is shown. FIG. 12 shows the case of a man and FIG. 13 shows the case of a woman.
FM values and black squares indicate ICF / FFM values. From FIGS. 12 and 13, the ratio ECF: ICF is 1: 2, which has been conventionally proposed in physiology, anatomy, or cytology.
It turns out that it is almost equal to.

【0238】このように、上記構成によれば、第1実施
例で述べたと略同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the above configuration, substantially the same effects as described in the first embodiment can be obtained.

【0239】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の第1実施例では、中間変数算出サブプログラム、細胞
外液抵抗算出サブプログラム及び細胞内液抵抗算出サブ
プログラムの制御により、中間変数α、細胞外液抵抗R
e及び細胞内液抵抗Riを算出した例を示したが、これに
限定されない。例えば、式(169)及び式(170)
に、中間変数α、細胞外液抵抗Re及び細胞内液抵抗Ri
を算出することなく、生体電気インピーダンスR0及び
R∞、被験者の身長H、長さ定数λ0を代入することに
より、細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを推計で
きる。そこで、中間変数算出サブプログラム、細胞外液
抵抗算出サブプログラム、細胞内液抵抗算出サブプログ
ラム、細胞外液量推計サブプログラム及び細胞内液量推
計サブプログラムに代えて、式(169)により細胞外
液量ECFを推計する新たな細胞外液量推計サブプログ
ラムと、式(170)により細胞内液量ICFを推計す
る新たな細胞内液量推計サブプログラムをROM11に
格納するように構成しても良い。同様に、上述の第2実
施例においても、式(164)又は式(164)'、式
(165)、式(166)、式(167)、式(16
8)及び式(182)を満足する細胞外液量ECF及び
細胞内液量ICFを算出したり、上記した6つの式(1
88)〜式(192)を反復法を用いて解くのではな
く、前者においては、式(169)、式(170)及び
式(182)を満足する細胞外液量ECF及び細胞内液
量ICFを算出するように構成し、後者においては、式
(169)及び式(170)を漸化式に変形したものと
式(192)との3つの式を反復法を用いて解くように
構成しても良い。
The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and the design may be changed without departing from the scope of the present invention. Even if there is, it is included in the present invention. For example, in the first embodiment, the intermediate variable α, the extracellular fluid resistance R are controlled by controlling the intermediate variable computation subprogram, the extracellular fluid resistance computation subprogram, and the intracellular fluid resistance computation subprogram.
an example of calculation of e and intracellular fluid resistance R i, but is not limited thereto. For example, equations (169) and (170)
The intermediate variable α, the extracellular fluid resistance Re and the intracellular fluid resistance R i
Without calculating the bioelectrical impedance R0 and R- [infinity], by substituting the body height H, length constant lambda 0 of the subject, can estimate the extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume ICF. Therefore, instead of the intermediate variable calculation subprogram, extracellular fluid resistance calculation subprogram, intracellular fluid resistance calculation subprogram, extracellular fluid volume estimation subprogram, and intracellular fluid volume estimation subprogram, extracellular A new extracellular fluid volume estimation subprogram for estimating the fluid volume ECF and a new intracellular fluid volume estimation subprogram for estimating the intracellular fluid volume ICF by equation (170) may be stored in the ROM 11. good. Similarly, also in the above-described second embodiment, Expression (164) or Expression (164) ′, Expression (165), Expression (166), Expression (167), Expression (16)
8) and the formula (182), the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF are calculated.
Rather than solving the equations (88) to (192) using an iterative method, in the former, the extracellular fluid volume ECF and the intracellular fluid volume ICF satisfying the equations (169), (170) and (182) In the latter case, it is configured to solve the three equations, which are obtained by transforming equations (169) and (170) into a recurrence equation and equation (192), using an iterative method. May be.

【0240】また、上述の第1及び第2実施例において
は、長さ定数λ0は、式(182)に示すように、細胞
外液量ECFと細胞内液量ICFとの和(ECF+IC
F)に関する式で表す例を示したが、これに限定されな
い。長さ定数λ0と(ECF+ICF)との関係は統計
学上のものに過ぎないから、(ECF+ICF)に限ら
ず、被験者の体重Wや除脂肪重量LBM、あるいは細胞
外液量ECF単独や細胞内液量ICF単独若しくはこれ
らの組み合わせ等、被験者の体格の指標となるものであ
ればどのようなものでも良い。長さ定数λ0を式(19
8)で表すと共に、Xは、多数の被験者について予め標
本調査を実施した結果得られた、体重W、除脂肪重量L
BM、細胞外液量ECF、細胞内液量ICF、あるいは
これらの組み合わせを重回帰分析することにより求める
ようにしても良い。
In the first and second embodiments described above, the length constant λ 0 is, as shown in equation (182), the sum of the extracellular fluid amount ECF and the intracellular fluid amount ICF (ECF + IC
Although the example represented by the formula for F) is shown, the present invention is not limited to this. Since the relationship between the length constant λ 0 and (ECF + ICF) is only a statistical one, it is not limited to (ECF + ICF) and the subject's weight W, lean body mass LBM, extracellular fluid amount ECF alone or intracellularly Any liquid amount, such as ICF alone or a combination thereof, may be used as long as it can be an index of the physique of the subject. The length constant λ 0 is calculated by the equation (19)
8), and X is the weight W, the lean mass L obtained as a result of conducting a sample survey in advance on many subjects.
The BM, the extracellular fluid volume ECF, the intracellular fluid volume ICF, or a combination thereof may be determined by multiple regression analysis.

【0241】[0241]

【数198】 [Equation 198]

【0242】さらに、上述の各実施例においては、長さ
定数λ0、定数A、B、C、細胞膜抵抗Rmは、男女別に
定められるとした例を示したが、これに限定されず、年
齢別、あるいは男女別及び年齢別の両方で定められてお
り、キーボード8に年齢を入力するための年齢入力機能
が付加されていると構成しても良い。性別や年齢によっ
て人体の組成が変化すると考えられているので、上記の
ように男女別や年齢別に定数を設定することにより、測
定精度がより向上する。また、上述の第3実施例におい
ては、細胞膜抵抗Rmを固定値として定める例を示した
が、これに限定されない。細胞膜は細胞内液に関係があ
ると考えられているので、細胞膜抵抗Rmが細胞内液抵
抗Riの関数であると仮定し、比ECF:ICFが1:
2となるように、当該関数の定数を求める構成しても良
い。
Further, in each of the above-described embodiments, the length constant λ 0 , the constants A, B, C, and the cell membrane resistance R m have been described as being determined for men and women, but are not limited thereto. It may be configured for each age, or for both genders and ages, and may be configured to have an age input function for inputting an age on the keyboard 8. Since it is considered that the composition of the human body changes according to gender and age, measurement accuracy is further improved by setting constants for each gender and age as described above. Further, in the third embodiment described above, an example for determining the cell membrane resistance R m as a fixed value, but is not limited thereto. Since the cell membrane is believed to be related to intracellular fluid, assuming the cell membrane resistance R m is as a function of the intracellular fluid resistance R i, a ratio ECF: ICF is 1:
The constant of the function may be determined so as to be 2.

【0243】さらに、上述の各実施例では、4個の表面
電極Hc,Hp,Lc,Lpのうち、2個の表面電極H
c,Hpを被験者Eの手甲部Haに、残り2個の表面電
極Lc,Lpを被験者Eの足甲部Leに、貼り付けるよ
うにしたが、これに限らず、例えば、4個とも片足に取
り付けるようにしても良い。また、測定信号(電流)I
aの周波数範囲は、1kHz〜400kHzに限定され
ない。同様に、周波数の数も複数である限り任意であ
る。また、生体電気インピーダンスを算出する代わり
に、生体電気アドミッタンスを算出するようにしても良
く、これに伴い、インピーダンス軌跡を算出する代わり
に、アドミッタンス軌跡を算出するようにしても良い。
また、上述の各実施例では、最小二乗法によるカーブフ
ィッティングの手法を用いて、周波数0Hz時及び無限
大時の生体電気インピーダンスを求めるようにしたが、
これに限らず、浮遊容量や外来ノイズの影響を他の手段
により回避できる場合には、例えば、2周波数(5kH
z以下の低周波と、200kHz以上の高周波)の測定
信号を生成して被験者に投入し、被験者の体の低周波時
の生体電気インピーダンスを周波数0Hz時の生体電気
インピーダンスとみなすと共に、被験者の体の高周波時
の生体電気インピーダンスを周波数無限大時の生体電気
インピーダンスとみなすようにしても良い。また、表示
器9のトレンドグラフを折れ線グラフに代えて棒グラフ
としても良い。また、出力装置は、表示器に限らず、プ
リンタを用いても良い。
Further, in each of the above embodiments, two of the four surface electrodes Hc, Hp, Lc and Lp are used.
c and Hp were attached to the back Ha of the subject E, and the remaining two surface electrodes Lc and Lp were attached to the instep Le of the subject E. However, the present invention is not limited to this. You may make it attach. Also, the measurement signal (current) I
The frequency range of a is not limited to 1 kHz to 400 kHz. Similarly, the number of frequencies is arbitrary as long as it is plural. Also, instead of calculating the bioelectrical impedance, a bioelectrical admittance may be calculated, and accordingly, an admittance locus may be calculated instead of calculating an impedance locus.
Further, in each of the above-described embodiments, the bioelectrical impedance at the frequency of 0 Hz and at the time of infinity was obtained by using a curve fitting method by the least square method.
However, the present invention is not limited to this. If the influence of stray capacitance or external noise can be avoided by other means, for example, two frequencies (5 kHz)
A low frequency below z and a high frequency above 200 kHz) are generated and applied to the subject, and the bioelectric impedance at low frequency of the subject's body is regarded as the bioelectric impedance at frequency 0 Hz, and the subject's body is The bioelectric impedance at high frequency may be regarded as the bioelectric impedance at infinite frequency. Further, the trend graph of the display 9 may be a bar graph instead of the line graph. Further, the output device is not limited to the display device, and a printer may be used.

【0244】[0244]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、細胞外液量と細胞内液量との比が生理学、解剖
学、細胞学で従来から提唱されている比1:2と略等し
くなり、信頼性が向上する。また、この発明の別の構成
によれば、処理時間を短縮することができる。さらに、
この発明の別の構成によれば、被験者の性別や年齢に基
づく人体の組成の違いに応じてきめ細かな測定ができる
ので、測定精度がより向上する。
As described above, according to the structure of the present invention, the ratio of the extracellular fluid volume to the intracellular fluid volume is 1: 2 which has been conventionally proposed in physiology, anatomy and cytology. And the reliability is improved. Further, according to another configuration of the present invention, the processing time can be reduced. further,
According to another configuration of the present invention, detailed measurement can be performed according to the difference in the composition of the human body based on the gender and age of the subject, so that the measurement accuracy is further improved.

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

【図1】この発明の第1の実施例である身体組成推計装
置の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a body composition estimation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同身体組成推計装置の使用状態を模式的に示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a use state of the body composition estimation device.

【図3】この発明に応用されるケーブル理論による手足
の筋肉の細胞の電気的等価回路図である。
FIG. 3 is an electrical equivalent circuit diagram of limb muscle cells according to the cable theory applied to the present invention.

【図4】長さ定数の求め方を説明するための説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining how to obtain a length constant.

【図5】人体のインピーダンス軌跡を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an impedance locus of a human body.

【図6】同身体組成推計装置の動作処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation processing procedure of the body composition estimation device.

【図7】同身体組成推計装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the body composition estimation device.

【図8】同身体組成推計装置における表示器の表示例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a display example of a display device in the body composition estimation device.

【図9】同身体組成推計装置において求められた細胞外
液量ECF、細胞内液量ICF及び体液量TBWを被験
者の身長の2乗H2で除した値ECF/H2、ICF/H
2及びTBW/H2を年齢毎にプロットした一例を示す図
である。
FIG. 9 Extracellular data obtained by the body composition estimation device
Test fluid volume ECF, intracellular fluid volume ICF and body fluid volume TBW
Of the height of the elderly HTwoECF / H divided byTwo, ICF / H
TwoAnd TBW / HTwoDiagram showing an example in which is plotted for each age
It is.

【図10】この発明の第2の実施例である身体組成推計
装置において求められた細胞外液量ECF、細胞内液量
ICF及び体液量TBWを被験者の身長の2乗H2で除
した値ECF/H2、ICF/H2及びTBW/H2を年
齢毎にプロットした一例を示す図である。
FIG. 10 shows a value obtained by dividing the extracellular fluid volume ECF, intracellular fluid volume ICF, and body fluid volume TBW obtained by the body composition estimating apparatus according to the second embodiment of the present invention by the square H 2 of the height of the subject. the ECF / H 2, ICF / H 2 and TBW / H 2 is a diagram showing an example of plotting for each age.

【図11】この発明の第3の実施例である身体組成推計
装置において採用する組織内細胞の電気的等価回路図で
ある。
FIG. 11 is an electrical equivalent circuit diagram of cells in a tissue employed in the body composition estimating apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【図12】同身体組成推計装置において求められた男性
の細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを除脂肪組織
量FFMで除した値ECF/FFM及びICF/FFM
を年齢毎にプロットした一例を示す図である。
FIG. 12 shows values ECF / FFM and ICF / FFM obtained by dividing a male extracellular fluid volume ECF and an intracellular fluid volume ICF obtained by the body composition estimating apparatus by a lean tissue mass FFM.
Is a diagram showing an example in which is plotted for each age.

【図13】同身体組成推計装置において求められた女性
の細胞外液量ECF及び細胞内液量ICFを除脂肪組織
量FFMで除した値ECF/FFM及びICF/FFM
を年齢毎にプロットした一例を示す図である。
FIG. 13 shows values ECF / FFM and ICF / FFM obtained by dividing the extracellular fluid volume ECF and intracellular fluid volume ICF of a woman obtained by the body composition estimation device by the lean tissue mass FFM.
Is a diagram showing an example in which is plotted for each age.

【図14】人体の組織内細胞を模式的に示す模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram schematically showing cells in a tissue of a human body.

【図15】組織内細胞の電気的等価回路図である。FIG. 15 is an electrical equivalent circuit diagram of cells in a tissue.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 身体組成推計装置 5 信号出力回路(生体電気インピーダンス算出手
段の一部) 6 電流検出回路(生体電気インピーダンス算出手
段の一部) 7 電圧検出回路(生体電気インピーダンス算出手
段の一部) 8 キーボード 10 CPU(生体電気インピーダンス算出手段) 11 ROM 12 RAM 52 測定信号発生器 53 出力バッファ 61 I/V変換器 62,72 BPF 63,73 A/D変換器 64,74 サンプリングメモリ 71 差動増幅器 Hc,Hp,Lc,Lp 表面電極 E 被験者の体 Ha 被験者の手甲部 Le 被験者の足甲部 Ia 測定信号 Ib マルチ周波数電流(マルチ周波のプローブ電
流) Vp 被験者の手足間の電圧
4 Body Composition Estimation Device 5 Signal Output Circuit (Part of Bioelectric Impedance Calculation Means) 6 Current Detection Circuit (Part of Bioelectric Impedance Calculation Means) 7 Voltage Detection Circuit (Part of Bioelectric Impedance Calculation Means) 8 Keyboard 10 CPU (bioelectric impedance calculating means) 11 ROM 12 RAM 52 measurement signal generator 53 output buffer 61 I / V converter 62, 72 BPF 63, 73 A / D converter 64, 74 sampling memory 71 differential amplifier Hc, Hp , Lc, Lp Surface electrode E Subject's body Ha Subject's back part Le Subject's instep part Ia Measurement signal Ib Multi-frequency current (multi-frequency probe current) Vp Voltage between subject's limbs

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C027 AA06 CC00 EE05 FF01 FF02 GG00 GG13 HH02 HH11 KK00 KK03 KK05 4C038 VA20 VB01 VC20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4C027 AA06 CC00 EE05 FF01 FF02 GG00 GG13 HH02 HH11 KK00 KK03 KK05 4C038 VA20 VB01 VC20

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無
限大時の生体電気インピーダンスを算出し、式(1)又
は式(2)を用いて、前記被験者の体の細胞外液量又は
細胞内液量の少なくとも1つを推計することを特徴とす
る身体組成推計方法。 【数1】 【数2】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,Λ:定数
1. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity, and the equation (1) or (2) is used. And estimating at least one of an extracellular fluid volume and an intracellular fluid volume of the subject's body. (Equation 1) (Equation 2) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at 0 Hz frequency RHz: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, Λ :constant
【請求項2】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無
限大時の生体電気インピーダンスを算出し、式(3)、
式(4)又は式(4)'、式(5)〜式(7)を用い
て、前記被験者の体の細胞外液量又は細胞内液量の少な
くとも1つを推計することを特徴とする身体組成推計方
法。 【数3】 【数4】 【数5】 【数6】ECF=AH2/Re……(6) 【数7】ICF=BH2/Ri……(7) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,Λ:定数
2. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity.
Estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using Equation (4) or Equation (4) ′ and Equations (5) to (7). Body composition estimation method. (Equation 3) (Equation 4) (Equation 5) (6) ECF = AH 2 / R e (6) ICF = BH 2 / R i (7) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular volume of the subject's body liquid volume H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, Λ: constants
【請求項3】 前記定数Λは、式(8)を用いて算出し
直すことを特徴とする請求項1又は2記載の身体組成推
計方法。 【数8】 式(8)において、Xは、多数の被験者について予め標
本調査を実施した結果得られる、被験者の体重、除脂肪
重量、細胞外液量、細胞内液量、あるいはこれらの組み
合わせを重回帰分析することにより求められる量であ
る。
3. The body composition estimating method according to claim 1, wherein the constant 算出 is recalculated using Expression (8). (Equation 8) In the formula (8), X is a multiple regression analysis of a subject's body weight, lean body mass, extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, or a combination thereof, which is obtained as a result of conducting a sample survey in advance on many subjects. This is the amount required by
【請求項4】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無
限大時の生体電気インピーダンスを算出し、式(9)〜
式(11)を満足する前記被験者の体の細胞外液量及び
細胞内液量を算出することを特徴とする身体組成推計方
法。 【数9】 【数10】 【数11】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C,Λ:定数
4. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity.
A body composition estimating method, comprising calculating an extracellular fluid amount and an intracellular fluid volume of the subject's body satisfying Expression (11). (Equation 9) (Equation 10) [Equation 11] ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C , Λ: Constant
【請求項5】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数Hz時及び周波数無限
大時の生体電気インピーダンスを算出し、式(12)、
式(13)又は式(13)'、式(14)〜式(17)
を満足する前記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液量
を算出することを特徴とする身体組成推計方法。 【数12】 【数13】 【数14】 【数15】 【数16】ECF=AH2/Re……(16) 【数17】ICF=BH2/Ri……(17) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数
5. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate a bioelectrical impedance of the subject's body at a frequency of Hz and at a frequency of infinity.
Expression (13) or Expression (13) ′, Expression (14) to Expression (17)
Calculating an extracellular fluid volume and an intracellular fluid volume of the subject's body that satisfies the following. (Equation 12) (Equation 13) [Equation 14] (Equation 15) (16) ECF = AH 2 / R e (16) ICF = BH 2 / R i (17) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular volume of subject's body liquid volume H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants
【請求項6】 前記定数A,B,C,Λは、男女別及び
/又は年齢別に定められていることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれか1に記載の身体組成推計方法。
6. The body composition estimation method according to claim 1, wherein the constants A, B, C, and Λ are determined for each gender and / or age.
【請求項7】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無
限大時の生体電気インピーダンスを算出し、それぞれ漸
化式である式(18)〜式(20)を反復法により解い
て前記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出す
ることを特徴とする身体組成推計方法。 【数18】 【数19】 【数20】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C:定数
7. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate the bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity. A body composition estimating method, wherein equation (20) is solved by an iterative method to calculate an extracellular fluid volume and an intracellular fluid volume of the subject's body. (Equation 18) [Equation 19] (Equation 20) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C :constant
【請求項8】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の体
に投入して該被験者の体の周波数Hz時及び周波数無限
大時の生体電気インピーダンスを算出し、それぞれ漸化
式である式(21)、式(22)、式(23)又は式
(23)'、式(24)〜式(26)を反復法により解
いて前記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液量を算出
することを特徴とする身体組成推計方法。 【数21】 【数22】 【数23】 【数24】 【数25】ECFn+1=AH2/Ren……(25) 【数26】ICFn+1=BH2/Rin……(26) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数
8. A multi-frequency probe current is applied to the subject's body to calculate the bioelectrical impedance of the subject's body at a frequency of Hz and at a frequency of infinity. Solving the equation (22), the equation (23) or the equation (23) ′, and the equations (24) to (26) by an iterative method to calculate the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the body of the subject. Characteristic body composition estimation method. (Equation 21) (Equation 22) (Equation 23) (Equation 24) (25) ECF n + 1 = AH 2 / R en (25) ICF n + 1 = BH 2 / R in (26) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid of the subject's body H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B , C, Λ: constant
【請求項9】 前記定数Λは、前記被験者の体の筋肉の
筋繊維の太さや筋膜の厚みと関係があり、ほぼ細胞内液
を流れる電流が飽和する長さであることを特徴とする請
求項1乃至8のいずれか1に記載の身体組成推計方法。
9. The constant Λ is related to the thickness of the muscle fiber of the body muscle of the subject or the thickness of the fascia, and is substantially equal to the length at which the current flowing through the intracellular fluid is saturated. The body composition estimation method according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 マルチ周波のプローブ電流を被験者の
体に投入して該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数
無限大時の生体電気インピーダンスを算出し、式(2
7)〜式(31)を用いて、前記被験者の体の細胞外液
量又は細胞内液量の少なくとも1つを推計することを特
徴とする身体組成推計方法。 【数27】 【数28】 【数29】 【数30】ECF=AH2/Re……(30) 【数31】ICF=BH2/Ri……(31) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 Rm:細胞膜抵抗 A,B:定数
10. A multi-frequency probe current is applied to a subject's body to calculate a bioelectric impedance of the subject's body at a frequency of 0 Hz and at a frequency of infinity.
7) A method of estimating body composition, comprising estimating at least one of the extracellular fluid amount or the intracellular fluid volume of the subject's body using Equation (31). [Equation 27] [Equation 28] (Equation 29) (30) ECF = AH 2 / R e (30) ICF = BH 2 / R i (31) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular volume of subject's body liquid volume H: subject's height R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance R m: the cell membrane resistance a, B: constant
【請求項11】 前記定数A,B及び細胞膜抵抗R
mは、男女別及び/又は年齢別に定められていることを
特徴とする請求項10記載の身体組成推計方法。
11. The constants A and B and the cell membrane resistance R.
The body composition estimation method according to claim 10, wherein m is determined for each gender and / or age.
【請求項12】 前記細胞膜抵抗Rmは、細胞内液抵抗
iの関数であり、前記被験者の体の細胞外液量と細胞
内液量との比ECF:ICFが1:2となるように、当
該関数の定数が定められていることを特徴とする請求項
10記載の身体組成推計方法。
12. The cell membrane resistance R m is a function of the intracellular fluid resistance R i , such that the ratio ECF: ICF between the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the subject's body is 1: 2. 11. The body composition estimation method according to claim 10, wherein a constant of the function is determined.
【請求項13】 式(32)を用いて、前記被験者の体
の除脂肪重量LBMをも推計することを特徴とする請求
項1乃至12のいずれか1に記載の身体組成推計方法。 【数32】 LBM=a1W+ECF+ICF+d1……(32) LBM:被験者の体の除脂肪重量 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 W:被験者の体重 a1,d1:定数
13. The body composition estimating method according to claim 1, wherein the lean body mass LBM of the subject is also estimated using the equation (32). LBM = a 1 W + ECF + ICF + d 1 (32) LBM: lean body mass of subject body ECF: extracellular fluid volume of subject body ICF: intracellular fluid volume of subject body W: subject weight a 1 , d 1 : constant
【請求項14】 式(32)によって与えられた前記除
脂肪重量LBMを前記被験者の体重Wから減ずることに
よって、前記被験者の体脂肪重量FATをも算出するこ
とを特徴とする請求項13記載の身体組成推計装置。
14. The body fat weight FAT of the subject is also calculated by subtracting the lean body mass LBM given by equation (32) from the body weight W of the subject. Body composition estimation device.
【請求項15】 式(33)を用いて、前記被験者の体
の体液量TBWをも推計することを特徴とする請求項1
乃至14のいずれか1に記載の身体組成推計方法。 【数33】 TBW=a3W+ECF+ICF+d3……(33) TBW:被験者の体液量 W:被験者の体重 a3,d3:定数
15. The body fluid volume TBW of the subject is also estimated using equation (33).
15. The body composition estimating method according to any one of claims 14 to 14. (33) TBW = a 3 W + ECF + ICF + d 3 (33) TBW: body fluid volume of subject W: weight of subject a 3 , d 3 : constant
【請求項16】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 式(34)又は式(35)を用いて、前記被験者の体の
細胞外液量又は細胞内液量の少なくとも1つを推計する
細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備えてなることを
特徴とする身体組成推計装置。 【数34】 【数35】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,Λ:定数
16. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject Extracellular fluid volume / intracellular fluid volume for estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using the height input means for formula (34) or (35) A body composition estimating device comprising: an estimating means. (Equation 34) (Equation 35) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body H: height of the subject R0: bioelectric impedance at 0 Hz frequency RHz: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, Λ :constant
【請求項17】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 式(36)、式(37)又は式(37)'、式(38)
〜式(40)を用いて、前記被験者の体の細胞外液量又
は細胞内液量の少なくとも1つを推計する細胞外液量・
細胞内液量推計手段とを備えてなることを特徴とする身
体組成推計装置。 【数36】 【数37】 【数38】 【数39】ECF=AH2/Re……(39) 【数40】ICF=BH2/Ri……(40) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,Λ:定数
17. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject (36), (37) or (37) ', (38)
-Extracellular fluid volume estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using equation (40)
An apparatus for estimating a body composition, comprising: means for estimating an intracellular fluid volume. [Equation 36] (37) (38) (39) ECF = AH 2 / R e (39) ICF = BH 2 / R i (40) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular volume of subject's body liquid volume H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, Λ: constants
【請求項18】 前記定数Λは、式(41)を用いて算
出し直すことを特徴とする請求項16又は17記載の身
体組成推計装置。 【数41】 式(41)において、Xは、多数の被験者について予め
標本調査を実施した結果得られる、被験者の体重、除脂
肪重量、細胞外液量、細胞内液量、あるいはこれらの組
み合わせを重回帰分析することにより求められる量であ
る。
18. The body composition estimating apparatus according to claim 16, wherein the constant 直 す is recalculated using Expression (41). [Equation 41] In the equation (41), X is a multiple regression analysis of the subject's body weight, lean body mass, extracellular fluid volume, intracellular fluid volume, or a combination thereof, which is obtained as a result of conducting a sample survey on a large number of subjects in advance. This is the amount required by
【請求項19】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 式(42)〜式(44)を満足する前記被験者の体の細
胞外液量及び細胞内液量を算出する細胞外液量・細胞内
液量推計手段とを備えてなることを特徴とする身体組成
推計装置。 【数42】 【数43】 【数44】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C,Λ:定数
19. Producing a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject Height input means for calculating the extracellular fluid quantity and intracellular fluid quantity estimating means for calculating the extracellular fluid quantity and the intracellular fluid quantity of the body of the subject satisfying the equations (42) to (44). An apparatus for estimating body composition, comprising: (Equation 42) [Equation 43] [Equation 44] ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C , Λ: Constant
【請求項20】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 式(45)、式(46)又は式(46)'、式(47)
〜式(50)を満足する前記被験者の体の細胞外液量及
び細胞内液量を算出する細胞外液量・細胞内液量推計手
段とを備えてなることを特徴とする身体組成推計装置。 【数45】 【数46】 【数47】 【数48】 【数49】ECF=AH2/Re……(49) 【数50】ICF=BH2/Ri……(50) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数
20. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject (45), (46) or (46) ', (47)
A body composition estimating device comprising: an extracellular fluid volume / intracellular fluid volume estimating means for calculating an extracellular fluid volume and an intracellular fluid volume of the body of the subject satisfying formula (50). . [Equation 45] [Equation 46] [Equation 47] [Equation 48] ECF = AH 2 / R e (49) ICF = BH 2 / R i (50) ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular volume of the subject's body liquid volume H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B, C, Λ: constants
【請求項21】 前記定数A,B,C,Λは、男女別及
び/又は年齢別に定められていることを特徴とする請求
項16乃至20のいずれか1に記載の身体組成推計装
置。
21. The body composition estimation device according to claim 16, wherein the constants A, B, C, and Λ are determined for each gender and / or age.
【請求項22】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 それぞれ漸化式である式(51)〜式(53)を反復法
により解いて前記被験者の体の細胞外液量及び細胞内液
量を算出する細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備え
てなることを特徴とする身体組成推計装置。 【数51】 【数52】 【数53】 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス A,B,C:定数
22. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject Height input means for calculating the extracellular fluid volume and intracellular fluid volume of the subject's body by solving equations (51) to (53), which are recurrence formulas, by an iterative method. An apparatus for estimating a body composition, comprising: means for estimating an intracellular fluid volume. (Equation 51) (Equation 52) (Equation 53) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular fluid volume of subject's body H: height of subject R0: bioelectric impedance at frequency 0 Hz R∞: bioelectric impedance at infinite frequency A, B, C :constant
【請求項23】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 それぞれ漸化式である式(54)、式(55)、式(5
6)又は式(56)'、式(57)〜式(59)を反復
法により解いて前記被験者の体の細胞外液量及び細胞内
液量を算出する細胞外液量・細胞内液量推計手段とを備
えてなることを特徴とする身体組成推計装置。 【数54】 【数55】 【数56】 【数57】 【数58】ECFn+1=AH2/Ren……(58) 【数59】ICFn+1=BH2/Rin……(59) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 A,B,C,Λ:定数
23. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject Height input means, and equations (54), (55), and (5)
6) or formula (56) ′, formula (57) to formula (59) are solved by an iterative method to calculate the volume of extracellular fluid and the volume of intracellular fluid in the body of the subject. A body composition estimating device comprising: an estimating means. (Equation 54) [Equation 55] [Equation 56] [Equation 57] (58) ECF n + 1 = AH 2 / R en (58) ICF n + 1 = BH 2 / R in (59) ECF: Extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid of the subject's body H: height of the subject R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance a, B , C, Λ: constant
【請求項24】 前記定数Λは、前記被験者の体の筋肉
の筋繊維の太さや筋膜の厚みと関係があり、ほぼ細胞内
液を流れる電流が飽和する長さであることを特徴とする
請求項16乃至23のいずれか1に記載の身体組成推計
装置。
24. The constant Λ is related to the thickness of muscle fibers or fascia of the body muscles of the subject, and is substantially equal to the length at which the current flowing through the intracellular fluid is saturated. The body composition estimation device according to any one of claims 16 to 23.
【請求項25】 マルチ周波のプローブ電流を生成し、
生成した各周波のプローブ電流を被験者の体に投入して
該被験者の体の周波数0Hz時及び周波数無限大時の生
体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダン
ス測定手段と、 前記被験者の身長Hを入力するための身長入力手段と、 式(60)〜式(64)を用いて、前記被験者の体の細
胞外液量又は細胞内液量の少なくとも1つを推計する細
胞外液量・細胞内液量推計手段とを備えてなることを特
徴とする身体組成推計装置。 【数60】 【数61】 【数62】 【数63】ECF=AH2/Re……(63) 【数64】ICF=BH2/Ri……(64) ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 H:被験者の身長 R0:周波数0Hz時の生体電気インピーダンス R∞:周波数無限大時の生体電気インピーダンス Re:細胞外液抵抗 Ri:細胞内液抵抗 Rm:細胞膜抵抗 A,B:定数
25. Generating a multi-frequency probe current,
Bioelectric impedance measuring means for inputting the generated probe current of each frequency to the body of the subject to measure the bioelectric impedance of the subject at a frequency of 0 Hz and at an infinite frequency, and inputting the height H of the subject Extracellular fluid volume / intracellular fluid volume for estimating at least one of the extracellular fluid volume or the intracellular fluid volume of the subject's body using height input means for calculating the following formulas (60) to (64): A body composition estimating device comprising: an estimating means. [Equation 60] [Equation 61] (Equation 62) (63) ECF = AH 2 / R e (63) ICF = BH 2 / R i (64) ECF: extracellular fluid volume of subject's body ICF: intracellular volume of subject's body liquid volume H: subject's height R0: frequency 0Hz when bioelectrical impedance R- [infinity]: infinite frequency when the bioelectrical impedance R e: extracellular fluid resistance R i: intracellular fluid resistance R m: the cell membrane resistance a, B: constant
【請求項26】 前記定数A,B及び細胞膜抵抗R
mは、男女別及び/又は年齢別に定められていることを
特徴とする請求項25記載の身体組成推計装置。
26. The constants A and B and the cell membrane resistance R
The body composition estimation device according to claim 25, wherein m is determined for each gender and / or age.
【請求項27】 前記細胞膜抵抗Rmは、細胞内液抵抗
iの関数であり、前記被験者の体の細胞外液量と細胞
内液量との比ECF:ICFが1:2となるように、当
該関数の定数が定められていることを特徴とする請求項
25記載の身体組成推計装置。
27. The cell membrane resistance R m is a function of the intracellular fluid resistance R i , such that the ratio ECF: ICF between the extracellular fluid volume and the intracellular fluid volume of the subject's body is 1: 2. 26. The body composition estimating apparatus according to claim 25, wherein a constant of the function is determined.
【請求項28】 前記被験者の体重Wを入力するための
体重入力手段と、式(65)を用いて、前記被験者の体
の除脂肪重量LBMを推計する除脂肪重量推計手段とを
備えてなることを特徴とする請求項16乃至27のいず
れか1に記載の身体組成推計装置。 【数65】 LBM=a1W+ECF+ICF+d1……(65) LBM:被験者の体の除脂肪重量 ECF:被験者の体の細胞外液量 ICF:被験者の体の細胞内液量 W:被験者の体重 a1,d1:定数
28. A body weight input unit for inputting the weight W of the subject, and a lean body mass estimating unit for estimating the lean body mass LBM of the body of the subject using equation (65). The body composition estimating apparatus according to any one of claims 16 to 27, characterized in that: LBM = a 1 W + ECF + ICF + d 1 (65) LBM: lean body mass of the subject's body ECF: extracellular fluid volume of the subject's body ICF: intracellular fluid volume of the subject's body W: subject's weight a 1 , d 1 : constant
【請求項29】 式(65)によって与えられた前記除
脂肪重量LBMを前記被験者の体重Wから減ずることに
よって、前記被験者の体脂肪重量FATを算出する体脂
肪重量算出手段を備えてなることを特徴とする請求項2
8記載の身体組成推計装置。
29. A body fat weight calculating means for calculating the body fat weight FAT of the subject by subtracting the lean body mass LBM given by the equation (65) from the weight W of the subject. Claim 2
8. The body composition estimation device according to 8.
【請求項30】 前記被験者の体重Wを入力するための
体重入力手段と、式(66)を用いて、前記被験者の体
の体液量TBWを推計する体液量推計手段とを備えてな
ることを特徴とする請求項16乃至29のいずれか1に
記載の身体組成推計装置。 【数66】 TBW=a3W+ECF+ICF+d3……(66) TBW:被験者の体液量 W:被験者の体重 a3,d3:定数
30. A body weight input unit for inputting the weight W of the subject, and a body fluid volume estimating unit for estimating a body fluid volume TBW of the body of the subject using equation (66). The body composition estimating device according to any one of claims 16 to 29, characterized in that: (66) TBW = a 3 W + ECF + ICF + d 3 (66) TBW: body fluid volume of subject W: weight of subject a 3 , d 3 : constant
【請求項31】 コンピュータに請求項1乃至30のい
ずれか1に記載の機能を実現させるための身体組成推計
プログラムを記録した記憶媒体。
31. A storage medium storing a body composition estimating program for causing a computer to realize the function according to claim 1. Description:
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