JP2001252256A - 体脂肪測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体の表面近傍に層状に存在する皮下脂肪量
及び人体の内部に存在する内臓脂肪量を簡便且つ高精度
に測定する体脂肪測定方法を提供する。 【解決手段】 人体１の外周上に人体１を挟んで略対向
して配置した電流用電極３−２間に電流を流し電流用電
極３の近傍に配置した第１測定用電極５及び人体１の外
周上で電流用電極３−２間の略中間の位置に配置した第
２測定用電極６間に発生する第１電圧を電圧計７で測定
すると共に、人体１の外周上に人体１を挟んで略対向し
て配置した第３及び第４電流用電極１１−１２間に電流
を流し人体１の外周上で第３及び第４電流用電極１１−
１２間の略中間の位置に発生した電位の空間変化率を測
定し、第１電圧及び空間変化率に基づき人体１の皮下脂
肪量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の表面近傍に
層状に存在する皮下脂肪、及び人体の内部に存在する内
臓脂肪を簡便且つ高精度で測定する体脂肪測定方法及び
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】媒体の電気インピーダンスの違いを利用
して、三次元物体中の媒体の空間分布を導出する方法と
して、測定対象の物体に電流を印加し、物体の表面上に
誘起した電位分布から物体の内部のインピーダンス分布
を画像化するインピーダンスＣＴ法が知られている。こ
の技術は、生体中の血液、肺、脂肪等の分布の測定に応
用されつつある（日本ＭＥ学会ＢＭＥ Vol.8, No.8(199
4)p.49）。

【０００３】インピーダンスＣＴ法の外、電気インピー
ダンスの測定によって皮下脂肪量並びに内臓脂肪量を測
定する装置として、特開平１１−１１３８７０号公報に
記載された体脂肪測定装置（従来技術１）や特開平１１
−１２３１８２号公報に記載された体内脂肪計（従来技
術２）がある。従来技術１に記載の体脂肪測定装置は、
複数の電極を体表面に装着し、電極間のインピーダンス
を計測し電極装着部位断面のインピーダンス行列を生成
し、演算手段が入力手段からの装着部位情報に応じた係
数行列との積を求めて対象断面の体脂肪分布を算出して
いる。また、従来技術２に記載の体内脂肪計は、被験者
の腹部の周囲に巻き付けた巻帯の内側に略等間隔でそれ
ぞれ電流路形成電極及び計測用電極を有する電極対を設
け、選択した２つの電極対の電流路形成電極間に交流を
流して電流路を形成し、計測用電極は、形成された電流
路におけるインピーダンスを計測する。２つの電極対を
適宜選択することで、隣接する電極対間では主として測
定部位の皮下脂肪を計測し、対向する電極間では主とし
て測定部位の内臓脂肪を計測している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インピーダンスＣＴ法
を体脂肪測定に応用した装置では、体表面に誘起された
電位から体内の脂肪分布を推定できる空間分解能が十分
でないため、体脂肪量の定量的算出が難しく、しかも、
その算出に大規模な数値計算が必要であった。

【０００５】従来技術１の体脂肪測定装置は、装着部位
に応じた係数行列の具体的生成方法及びインピーダンス
行列と係数行列との積から対象断面の体脂肪分布画像を
生成する具体的方法に関する記載が無い。

【０００６】従来技術２の体内脂肪計は、測定部位の皮
下脂肪量を測定できるが、測定量には、人体の内部に存
在する他の媒体の量や分布の影響が含まれ、精度が不十
分であった。また、人体内部の内臓脂肪を測定しようと
しても、人体の表面近傍に層状に存在する皮下脂肪の影
響が非常に大きく内臓脂肪量を十分な精度で測定できな
かった。

【０００７】本発明は、簡便且つ高精度に、人体の表面
近傍に層状に存在する皮下脂肪の厚み、断面積又は体積
等の皮下脂肪量や人体の内部に存在する内臓脂肪量を測
定することができる体脂肪測定方法及びその装置を提供
することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の体脂肪測定方法は、被測定体の外周上に被
測定体を挟んで略対向して配置した第１及び第２電流用
電極間に電流を流し第１電流用電極の近傍に配置した第
１測定用電極及び被測定体の外周上で第１及び第２電流
用電極間の略中間の位置に配置した第２測定用電極間に
発生する第１電圧を測定すると共に、被測定体の外周上
に被測定体を挟んで略対向して配置した第３及び第４電
流用電極間に電流を流し被測定体の外周上で第３及び第
４電流用電極間の略中間の位置に発生した電位の空間変
化率を測定する測定ステップと、第１電圧及び空間変化
率に基づき被測定体の皮下脂肪量を算出する算出ステッ
プとを備える。

【０００９】また、被測定体の外周上に被測定体を挟ん
で略対向して配置した第１及び第２電流用電極間に電流
を流し第１電流用電極の近傍に配置した第１測定用電極
及び被測定体の外周上で第１及び第２電流用電極間の略
中間の位置に配置した第２測定用電極間に発生する第１
電圧を測定すると共に、被測定体の外周上に被測定体の
外周長に比べ十分に距離を短くして配置した第３及び第
４電流用電極間に電流を流したときに発生する第２電圧
を測定する測定ステップと、第１電圧及び第２電圧に基
づき被測定体の内臓脂肪量を算出する算出ステップとを
備える。

【００１０】なお、本発明では、被測定体の内部に存在
する脂肪量のことを便宜上総称して内臓脂肪量と呼び、
それは内臓周囲に付着した本来の内臓脂肪量の他、肝脂
肪など体内に存在する脂肪一般の量をさすものとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）第１の実施
の形態の体脂肪測定方法及びその装置は、人体の表面近
傍に層状に存在する皮下脂肪の厚み、面積、体積、重量
等の皮下脂肪量を測定する。

【００１２】図１（ａ）に示す第１の実施の形態の第１
実施例の体脂肪測定装置は、被測定体である人体１の例
えば腹部の外周上に、該人体１を挟んで略対向して配置
した二つの電流用電極２，３と、電流源４と、電極３の
近傍に配置した第１測定用電極５と、人体１の外周上で
二つの電流用電極２−３間の略中間の位置に配置した第
２測定用電極６と、測定用電極５−６間に発生した第１
電圧を測定する電圧計７を備える。図１（ｂ）に示す体
脂肪測定装置は、人体１の外周上に人体１を挟んで略対
向して配置した二つの電流用電極１１，１２と、電流源
４と、人体１の外周上で二つの電流用電極１１−１２間
の略中間の位置に外周長に比べ十分に距離を短くして配
置した二つの測定用電極１３，１４と、二つの測定用電
極１３−１４間に発生する第２電圧を測定する電圧計７
を備える。さらに、図１に示す体脂肪測定装置は、電圧
計７で測定された第１電圧と第２電圧に基づき人体１の
表面近傍に層状に存在する皮下脂肪の量を算出する体脂
肪算出部２６を備える。体脂肪算出部２６は、コンピュ
ータで構成する。人体１は、被測定媒体である皮下脂肪
８、皮下脂肪８とはインピーダンスが異なる筋肉等の非
脂肪９、非脂肪９とはインピーダンスが異なる内臓脂肪
１０からなる。電極２と電極１１並びに電極３と電極１
２はそれぞれ同一電極でも良く、電流用電極１１，１２
の人体上の位置は、例えばそれぞれ背中周辺と腹部周辺
に配置できる。

【００１３】次に、体脂肪測定方法を説明する。まず、
図１（ａ）に示す測定装置において、第１及び第２電流
用電極３−２間に電流を流し、第１測定用電極５及び第
２測定用電極６に発生する第１電圧を電圧計７で測定す
る。次に、図１（ｂ）に示す測定装置において、第３及
び第４電流用電極１１−１２間に電流を流し、第３及び
第４測定用電極１３−１４間に発生する第２電圧を電圧
計７で測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定さ
れた第１電圧と第２電圧に基づき人体１の皮下脂肪８の
量を算出する。皮下脂肪８の量としては、電極３近傍の
皮下脂肪の厚みｄや周囲に電極を配置した断面あるいは
その近傍面における皮下脂肪の断面積Ｓなどがあげられ
る。第１電圧は、およそ、電極３近傍の皮下脂肪８に起
因する電圧降下と内臓脂肪１０に起因する電圧降下の和
からなり、第２電圧は、およそ、内臓脂肪１０による電
圧降下に起因するため、第１電圧から第２電圧を差し引
くことで電極３近傍の皮下脂肪８の厚みが高精度で求め
られる。あるいは、第１電圧から第２電圧を差し引いた
値によって皮下脂肪８の断面積を近似的に求めることが
できる。なお、第１電圧、第２電圧の各電圧の測定順番
は問われず、第２電圧を測定した後に第１電圧を測定し
てもよい。

【００１４】第２電圧Ｖ２は、電流用電極１１−１２間
に電流を流したとき電極１３および電極１４の近傍で発
生する電位の空間変化率を表す。あるいは、第２電圧Ｖ
２を電極１３−１４間の距離Ｌ２で割った値Ｖ２／Ｌ２
又は、人体１の断面の外周長（ウエスト長）Ｕで規格化
した電極間距離Ｌ２／Ｕで割った値（Ｖ２／Ｌ２）×Ｕ
を作れば、それらの値は文字通り電位の空間変化率とな
る。

【００１５】電流源４は直流電源、交流電源の何れでも
良い。電流源４が交流電源である場合、電圧計７での電
圧値（電圧の振幅あるいは実効値）の測定の際に位相遅
れを同時に測定してもよく、その場合、測定した位相遅
れをデータ解析に利用できる。人体の測定では、扱いや
すさの観点から交流であることが好ましく、周波数は、
通常１０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚを用いることができ、特
に５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚを用いるのが好ましい。ま
た、この時の電流値は通常０．３ｍＡ〜３ｍＡを用いる
ことができる。

【００１６】皮下脂肪８の電流用電極３近傍での厚みｄ
や皮下脂肪８の断面積Ｓを算出するために、第１電圧Ｖ
１並びに第２電圧Ｖ２とそれらの量とを関係付ける相関
式を予め作成しておく。具体的には、同じ媒体で構成さ
れているが、種々の厚みｄや断面積Ｓを持った複数のサ
ンプルを用意し、それらに対して図１（ａ）の方法で測
定した電圧値Ｖ１並びに図１（ｂ）の方法で測定した電
圧値Ｖ２と、実際の厚みｄや断面積Ｓとの相関式を作成
する。電圧値Ｖ１の測定及び電圧値Ｖ２の測定では、そ
れぞれ、全てのサンプルで流す電流を同一にするか、あ
るいは、サンプル毎に異なる電流量を流し得られた電圧
値を同一の電流量を流したときに発生する電圧値に換算
する。また、実際の厚みｄや断面積Ｓを測定する方法に
は、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法で得られた断層像から皮下脂
肪の厚みや断面積を求める方法、あるいはサンプルが人
体でない場合にはサンプルを機械的に切断しその切断面
から直接厚みや断面積を測定する方法などがある。予め
内部構造のわかっているサンプルを用いても良い。

【００１７】皮下脂肪８の厚みｄの表示法としては、皮
下脂肪８の厚みの絶対値の他、人体１の外周長Ｕなど人
体１の断面のさしわたしを反映する長さに対する比（相
対値）などから、最適なものを適宜選択できる。相関式
は、多変量解析手法を用いて線形多項式で近似して表
せ、量ｄが皮下脂肪８の厚みの絶対値である場合、たと
えばｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／
Ｌ２）・ε２＋ａ３・ε１＋ａ４・（Ｌ１／Ｕ）・ε１
などと表せ、厚みｄが皮下脂肪８の厚みの相対値である
場合は、たとえばｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・（Ｖ２
・Ｕ／Ｌ２）＋ａ３・Ｌ１／Ｕなどと表すことができ
る。ここで、ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４は回帰係数
であり、Ｌ１は電極３−５間の距離を表し、Ｌ２は電極
１３−１４間の距離を表す。また、ε１、ε２は人体１
の大きさを反映する特性量のべき乗である。人体の大き
さを反映する特性量とは、人体の断面の大きさを反映す
る量のことであり、人体の全断面積Ｓ´や人体の断面の
外周長Ｕ、図６に示すような人体の断面の縦幅Ｗ１と横
幅Ｗ２などがあげられる。人体の大きさを反映する特性
量のべき乗とは、典型的には、Ｕの１乗やＷ１の１乗、
Ｗ２の１乗、Ｓ´の０．５乗などがあげられる。この時
のべき乗の指数は‘１’や‘０．５’に限らず、最も相
関が良くなるように決めることができ、さらに、これら
の量のうちのいくつかの重み付き線形和又は差でもよ
い。人体の大きさを反映する特性量として、上記のよう
な長さの他に、人体の断面の大きさを間接的に反映する
人体の体重又は体重と身長の比などを用いることもでき
る。電極間距離Ｌ１，Ｌ２を人体１の外周長Ｕに比例し
て変化させる場合には、相関式をｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１
・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ３・ε１やｄ＝ａ０＋ａ
１・Ｖ１−ａ２・Ｖ２とすることができる。電極間距離
を外周長に比例させて変化させる方法としては、ゴムな
どの伸縮性材料からなるベルトに電極を固定し、ベルト
を被測定サンプルの外周に沿って巻いたときのベルトの
伸縮を利用する方法、あるいは、別に被測定サンプルの
外周長を測定し、その情報をもとに機械的に電極間距離
を変化させる方法などがある。相関式が設定されれば、
未知のサンプルに対して測定された電圧値Ｖ１とＶ２と
から相関式に従って皮下脂肪８の厚みｄを算出できる。

【００１８】皮下脂肪８の断面積Ｓの表示法としては、
皮下脂肪８の断面積の絶対値の他、人体１の全断面積に
対する皮下脂肪８の断面積の比（相対値）などから、最
適なものを適宜選択できる。相関式は、多変量解析手法
を用いて線形多項式で近似して表せ、量Ｓが皮下脂肪８
の断面積の絶対値である場合、たとえば上記と同様なＳ
＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ２）
・ε２＋ａ３・ε１＋ａ４・（Ｌ１／Ｕ）・ε１と表
せ、量Ｓが皮下脂肪８の断面積の相対値である場合は、
たとえばＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ
２）＋ａ３・Ｌ１／Ｕなどと表すことができる。ただ
し、今度の場合、人体１の大きさを反映する特性量のべ
き乗ε１、ε２は典型的には全断面積Ｓ´の一乗、縦幅
と横幅の積Ｗ１・Ｗ２及び外周長Ｕの二乗Ｕ^２ などを
表す。実際上は全断面積Ｓ´を正確に測定するのは繁雑
であり、Ｓ´と相関の高いＷ１・Ｗ２やＵ^２ を用いる
のがより簡便である。この時のべき乗の指数は‘１’や
‘２’に限らず、最も相関が良くなるように決めること
ができる。たとえばＷ１，Ｗ２，Ｕなどの一乗や、Ｗ１
^２ ，Ｗ２^２ ，Ｗ１・Ｕ，Ｗ２・Ｕなどの二乗、Ｕ
^３ 、Ｗ１・Ｗ２・Ｕなどの三乗、Ｕ^４ などの四乗な
どの整数乗あるいはＵ^１．８ やＵ^２．２ などの非整
数乗を用いることもできる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２を人
体１の外周長Ｕに比例して変化させる場合には、相関式
をＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ
３・ε１やＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・Ｖ２とするこ
とができる。相関式が設定されれば、未知のサンプルに
対して測定された電圧値Ｖ１とＶ２とから相関式に従っ
て皮下脂肪８の断面積Ｓを算出できる。

【００１９】図１（ａ）において、電流用電極３と測定
用電極５との距離は最適な範囲に設定することが好まし
い。電流用電極３と測定用電極５との距離があまり大き
いと、皮下脂肪８での電圧降下が測定電圧Ｖ１に占める
割合が少なくなり、測定精度が悪くなる。また、皮下脂
肪８の厚みが薄いサンプルに対して測定感度が悪くな
る。距離があまり小さいと、皮下脂肪８の厚みが厚いサ
ンプルに対して測定感度が悪くなり、また電極の形状や
サイズあるいは電極と人体１との間の接触状態が測定電
圧値Ｖ１に影響して好ましくない。電流用電極３と測定
用電極５との距離はおおむね、被測定サンプルにおける
皮下脂肪８の厚みの０．３〜３倍にするのが好ましい。
例えば、人体の胴回りに電極を配置して測定を行う場合
には、電極３−５間の距離（電極の中心間距離）を０．
６ｃｍ〜１２ｃｍにするのが好ましく、１ｃｍ〜６ｃｍ
にするのがさらに好ましい。図１（ｂ）において、測定
用電極１３と測定用電極１４との距離も最適な範囲に設
定することが好ましい。電極１３と電極１４との距離が
小さすぎると、電極１３−１４間に十分な電位差が発生
せず、測定感度上好ましくない。この観点から、電極１
３−１４間の距離は通常３ｃｍ以上であることが好まし
い。一方、電極１３と電極１４との距離が大きすぎる
と、測定電圧に皮下脂肪８の分布や量の影響が現れるた
め、電極間距離は外周長の１／６以下であることが好ま
しい。また、図１（ａ）の電極３−５間の距離及び図１
（ｂ）の電極１３−１４間の距離を人体の外周長Ｕに比
例させて変化させることもできる。

【００２０】電流用電極及び測定用電極の形状としては
たとえば円盤状や矩形状のものを用いることができる。
このうち、図７に示すように、電極のエッジ間距離Ledg
eがエッジに沿って一定に保たれる矩形電極や半円形電
極が好ましい。また、電極の大きさとしては、電極形状
が円盤状の場合、たとえば直径０．６ｃｍ〜３．５ｃｍ
の電極を用いることができ、特に直径１．５ｃｍ〜２．
５ｃｍの電極を用いることが好ましい。電極形状が矩形
状の場合、たとえば、横幅０．６〜３ｃｍ、縦幅１．５
〜７ｃｍの電極を用いることができる。

【００２１】本実施例において、図１（ｂ）に示す測定
装置にかえて、図８又は図９又は図１０に示す測定装置
を用いてもよい。このようにしても、電流用電極１１−
１２間に電流を流したときに、人体１の外周上で電極１
１−１２間に電流を流したときに、人体１の外周上で電
極１１−１２間の略中間の位置に発生する電位の空間変
化率を求めることができる。

【００２２】図８に示す体脂肪測定装置は、人体１の外
周上に人体１を挟んで略対向して配置された二つの電流
用電極１１，１２と、電流源４と、人体１の外周上で二
つの電流用電極１１−１２間の略中間の位置に、外周長
に比べ十分に距離を短くして配置された二つの測定用電
極１３，１４と、測定用電極１３，１４の電位を測定す
るための基準電位４０と、基準電位４０と測定用電極１
３あるいは１４とを結ぶための切換えスイッチ３９と、
二つの測定用電極１３，１４の電位を測定する電圧計７
と、電圧計７で測定された電圧値に基づいて電極１３，
１４近傍の電位の空間変化率を計算し、該空間変化率と
図１（ａ）の電圧計７で測定された第１電圧とから人体
１の皮下脂肪８の量を算出する体脂肪算出部２６を備え
る。また、人体１に横断的に電流を流せるならば、人体
１の外周上に配置する電流用電極の数は、図９に示すよ
うに‘２’より多くてもよい。

【００２３】さらに、図８や図９に示す体脂肪測定装置
は、人体１の外周長及び電極１３−１４間の距離のデー
タを入力するデータ入力装置３４を備えた構成でも良
い。このとき、体脂肪算出部２６は、データ入力装置３
４からの人体１の外周長Ｕ及び電極１３−１４間の距離
Ｌ２のデータと電圧計７で測定された電圧値とに基づい
て皮下脂肪量を算出する。

【００２４】次に、体脂肪測定方法を説明する。図８に
おいて、まず、電流源４は、人体１の外周上に人体１を
挟んで略対向して配置した電流用電極１１−１２間に電
流を流し、切換えスイッチ３９を切換ながら、電圧計７
は、測定用電極１３と基準電位４０の間の電圧Ｖ´３並
びに測定用電極１４と基準電位４０の間の電圧Ｖ´４を
測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された電
圧値Ｖ´３，Ｖ´４から第２電圧Ｖ２＝｜Ｖ´３−Ｖ´
４｜又は電位の空間変化率｜Ｖ´３−Ｖ´４｜／Ｌ２又
は｜Ｖ´３−Ｖ´４｜×Ｕ／Ｌ２を計算し、これらの量
と図１（ａ）の電圧計７で測定された第１電圧とから人
体１の皮下脂肪８の量を算出する。

【００２５】図１０に示す体脂肪測定装置は、人体１の
外周上に人体１を挟んで略対向して配置された二つの電
流用電極１１，１２と、電流源４と、人体１の外周上で
二つの電流用電極１１−１２間の略中間の位置に、隣接
する電極間の距離を外周長に比べ十分に短くして配置さ
れた四つの測定用電極４１〜４４と、測定用電極４１〜
４４の電位を測定するための基準電位４０と、基準電位
４０と測定用電極４１〜４４とを結ぶための切換えスイ
ッチ３９と、四つの測定用電極４１〜４４の電位を測定
する電圧計７と、人体の外周長Ｕ及び測定用電極の位置
のデータを入力するデータ入力装置３４と、電圧計７で
測定された電圧値とデータ入力装置３４から入力された
外周長Ｕ及び電極位置のデータとに基づいて、人体１の
外周上で電極１１−１２間の略中間の位置の電位の空間
変化率を計算し、該空間変化率と図１（ａ）の電圧計７
で測定された第１電圧とから人体１の皮下脂肪８の量を
算出する体脂肪算出部２６を備える。

【００２６】次に、体脂肪測定方法を説明する。図１０
において、まず、電流源４は、人体１の外周上に人体１
を挟んで略対向して配置した電流用電極１１−１２間に
電流を流し、切換えスイッチ３９を切換えながら、電圧
計７は、測定用電極４１〜４４と基準電位４０との間の
電圧値Ｖ´１〜Ｖ´４をそれぞれ測定し、体脂肪算出部
２６は、電圧計７で測定された電圧値Ｖ´１〜Ｖ´４と
データ入力装置３４から入力された外周長Ｕ及び電極位
置のデータとに基づいて電位の空間変化率ζを求め、そ
の空間変化率ζと図１（ａ）の電圧計７で測定された第
１電圧とから人体１の皮下脂肪８の量を算出する。

【００２７】電圧値Ｖ´１〜Ｖ´４から電位の空間変化
率ζを求めるにはたとえば以下のようにすればよい。図
１１に示すように、人体１の表面上の一点から測定用電
極の中心点までの距離ｘで表した電極４１，４２，４
３，４４の位置ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４を、データ入力
装置３４に入力しておく。体脂肪算出部２６は、データ
入力装置３４から入力されたｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４を
用いて、電極４１−４２間距離Ｌ１２＝ｘ２−ｘ１、電
極４２−４３間距離Ｌ２３＝ｘ３−ｘ２、電極４３−４
４間距離Ｌ３４＝ｘ４−ｘ３を計算し、これらから各電
極間の電位の局所的な空間変化率ζ１２＝｜Ｖ´１−Ｖ
´２｜・Ｕ／Ｌ１２、ζ２３＝｜Ｖ´２−Ｖ´３｜・Ｕ
／Ｌ２３、ζ３４＝｜Ｖ´３−Ｖ´４｜・Ｕ／Ｌ３４を
求める。電位の空間変化率ζは、最も簡単には、局所的
な空間変化率ζ１２，ζ２３，ζ３４の算術平均から求
めることができる。また、ζ１２，ζ２３，ζ３４の中
の最小のものをζとしてもよいし、あるいは、図１２に
示すように、ｘ／Ｕ＝（ｘ１＋ｘ２）／２Ｕにζ１２
を、ｘ／Ｕ＝（ｘ２＋ｘ３）／２Ｕにζ２３を、ｘ／Ｕ
＝（ｘ３＋ｘ４）／２Ｕにζ３４をプロットし、これら
３点を二次関数でフィッティングしたときの二次関数の
極小値ζｍｉｎを電位の空間変化率ζとしてもよい。

【００２８】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
の体脂肪測定装置は、図１に示す第１実施例の測定装置
に図２（ａ）又は図２（ｂ）に示す測定装置を追加し
た。図２（ａ）に示す測定装置は、人体１の外周上に人
体１の外周長に比べ十分に距離を短くして配置した二つ
の電流用電極１５，１６と、電流源４と、電極１５の近
傍に配置した測定用電極１７と、人体１を挟んで電流用
電極１５，１６と略反対側の位置に配置した測定用電極
１８と、測定用電極１７−１８間に発生した第３電圧を
測定する電圧計７と、体脂肪算出部２６とを備える。図
２（ｂ）に示す測定装置は、人体１の外周上に人体１の
外周長に比べ十分に距離を短くして配置した二つの電流
用電極１５，１６と、電流源４と、電極１５，１６の近
傍に配置した測定用電極１７，１９と、測定用電極１７
−１９間に発生した第３電圧を測定する電圧計７と、体
脂肪算出部２６とを備える。体脂肪算出部２６は、電圧
計７で測定された第１電圧乃至第３電圧に基づき皮下脂
肪８の量を算出する。電極１５と電極１６は電極３を配
置した位置又はその近傍に配置することが好ましく、特
に電極１５又は電極１６が電極３と同一でも良い。

【００２９】次に体脂肪測定方法を説明する。図２
（ａ）に示す測定装置において、電極１５−１６間に電
流を流し、第１測定電極１７及び第２測定用電極１８の
間に発生した第３電圧を電圧計７で測定する。図２
（ｂ）に示す測定装置において、二つの電流用電極１
５，１６間に電流を流し、二つの測定用電極１７−１９
間に発生した第３電圧を電圧計７で測定する。体脂肪算
出部２６は、電圧計７で測定された第１電圧乃至第３電
圧に基づき皮下脂肪８の量を算出する。第３電圧は、主
に電極１５，１６近傍すなわち電極３近傍の皮下脂肪８
による電圧降下に起因するため、第３電圧を第１実施例
の第１電圧、第２電圧と組み合わせることでさらに精度
良く電極３近傍の皮下脂肪８の量を測定できる。なお、
第１電圧乃至第３電圧の各電圧の測定順番は問わず、い
ずれの電圧を先に測定してもよい。

【００３０】皮下脂肪８の電流用電極３近傍での厚みｄ
や皮下脂肪８の断面積Ｓを算出するために、第１電圧Ｖ
１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３とそれらの量とを関係
付ける相関式を予め作成しておく。相関式は多変量解析
手法を用いて線形多項式で近似して表せ、量ｄが皮下脂
肪８の厚みの絶対値である場合、たとえばｄ＝ａ０＋ａ
１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ２）・ε２＋ａ
３・Ｖ３・ε３＋（ａ４＋ａ５・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋
（ａ６・Ｌ３／Ｕ＋ａ７・Ｌ３’／Ｕ＋ａ８・Ｌ３・Ｌ
３’／Ｕ^２ ）・ε３となる。ここで、ａ０〜ａ８は回
帰係数であり、Ｌ１は電極３−５間の距離を表し、Ｌ２
は電極１３−１４間の距離を表し、Ｌ３は電極１５−１
６間の距離を表し、Ｌ３’は電極１５−１７間の距離を
表す。ε１〜ε３は人体１の大きさを反映する特性量の
べき乗であり、たとえば、人体１の外周長Ｕ（の１乗）
や人体１の断面の縦幅Ｗ１や横幅Ｗ２などを表す。この
時のべき乗の指数は‘１’に限らず、最も相関が良くな
るように決めることができる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３．Ｌ３’を人体１の外周長Ｕに比例して変化させる
場合には相関式をｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・
Ｖ２・ε２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・ε１とできる。
また、量Ｓが皮下脂肪８の断面積の絶対値である場合、
相関式はたとえば上記と同様なＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・
ε１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ２）・ε２＋ａ３・Ｖ３・
ε３＋（ａ４＋ａ５・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋（ａ６・Ｌ３
／Ｕ＋ａ７・Ｌ３’／Ｕ＋ａ８・Ｌ３・Ｌ３’／
Ｕ^２ ）・ε３と表される。ただし、ε１〜ε３は典型
的には人体１の外周長Ｕの二乗Ｕ^２ や人体１の断面の
縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２との積Ｗ１・Ｗ２などを表す。電極
間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３．Ｌ３’を人体１の外周長Ｕに
比例して変化させる場合には、相関式をＳ＝ａ０＋ａ１
・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋
ａ４・ε１とできる。相関式が設定されれば、皮下脂肪
量の未知のサンプルに対して測定された電圧値Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３とから相関式に従って皮下脂肪８の厚みｄ及び
断面積Ｓを算出できる。

【００３１】図２において、電流用電極１５と電流用電
極１６との間の距離は、外周長の１／６未満であること
が好ましく、１／８以下であることがさらに好ましい。
電流用電極１５−１６間の距離が大きすぎると、多くの
電流が人体内部にも流れ込み、測定電圧値Ｖ３に非脂肪
９、内臓脂肪１０の分布や量の影響が現れる。電流用電
極１５−１６間の距離が小さすぎると、皮下脂肪８の厚
みが厚い時には測定感度が悪くなり、しかも電極の形状
やサイズの影響が測定電圧値Ｖ３に現れて好ましくな
い。図２において、電流用電極１５と測定用電極１７と
の距離も最適な範囲に設定することが好ましい。電流用
電極１５と測定用電極１７との距離があまり大きいと、
皮下脂肪８での電圧降下が測定電圧Ｖ３に占める割合が
少なくなり、測定精度が悪くなる。また、皮下脂肪８の
厚みが薄いサンプルに対して測定感度が悪くなる。距離
があまり小さいと、皮下脂肪８の厚みが厚いサンプルに
対して測定感度が悪くなり、また電極の形状やサイズあ
るいは電極と人体１との間の接触状態が測定電圧値Ｖ３
に影響して好ましくない。電流用電極１５と測定用電極
１７との距離はおおむね、被測定サンプルにおける皮下
脂肪８の厚みの０．５〜３倍にするのが好ましい。図２
（ｂ）における電流用電極１６と測定用電極１９との距
離も同様である。例えば、人体の胴回りにある１〜４ｃ
ｍの厚みの皮下脂肪を測定する場合、電流用電極間の距
離（電極の中心間距離）を１ｃｍ〜１５ｃｍにするのが
好ましく、２ｃｍ〜１０ｃｍにするのがさらに好まし
い。電流用電極とその近傍に配置した測定用電極との距
離（電極の中心間距離）は０．６ｃｍ〜１０ｃｍにする
のが好ましく、１ｃｍ〜６ｃｍにするのがさらに好まし
い。また、これらの電極間距離を人体１の外周長Ｕに比
例させて変化させることもできる。

【００３２】図２に示す体脂肪測定装置においても、第
１実施例で記したものと同様の形状の電極を用いること
ができる。

【００３３】また、第２実施例において、第１実施例と
同様にして、図１（ｂ）に示す測定装置にかえて図８又
は図９又は図１０に示す測定装置を用いてもよい。

【００３４】次に、第３実施例を説明する。第３実施例
の体脂肪測定装置は、図３に示す測定装置と図１（ｂ）
に示す測定装置とから構成される。図３に示す測定装置
は、人体１の外周上に人体１を挟んで略対向して配置し
た二つの電流用電極２，３と、電流源４と、電極３の近
傍に配置した測定用電極５と、電極２の近傍に配置した
測定用電極２０と、測定用電極５−２０間に発生した第
１電圧を測定する電圧計７を備える。図１（ｂ）の電圧
計７は測定用電極１３−１４間に発生する第２電圧を測
定する。体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第
１電圧と第２電圧に基づき皮下脂肪８の量を算出する。
電極２と電極１１並びに電極３と電極１２はそれぞれ同
一電極でも良い。電流用電極２，３の人体上の位置は、
例えばそれぞれ背中周辺と腹部周辺、あるいは両脇腹部
などに配置できるが、脂肪量を測定する精度の観点から
は、背中周辺と腹部周辺に配置するのが好ましい。又、
図１３に示すように、電極３の近傍に配置すべき測定用
電極５’は、電極３を挟んで電極５と略対称な位置に配
置することもできる。また、人体１に横断面に電流を流
せるならば、人体１の外周上に配置する電流用電極の数
は、図１４に示すように‘２’より多くてもよい。

【００３５】次に体脂肪測定方法を説明する。まず、図
３に示す測定装置において、第１及び第２電流用電極３
−２間に電流を流し、第１測定用電極５と第２測定用電
極２０との間に発生する第１電圧を電圧計７で測定す
る。次に、図１（ｂ）の電圧計７は測定用電極１３−１
４間に発生する第２電圧を測定し、体脂肪算出部２６は
電圧計７で測定された第１電圧と第２電圧に基づき人体
１の皮下脂肪８の量を算出する。皮下脂肪８の量として
は、電極３近傍の皮下脂肪の厚みｄと電極２近傍の皮下
脂肪の厚みｄ’との和ｄ＋ｄ’や周囲に電極を配置した
断面あるいはその近傍面における皮下脂肪の断面積Ｓな
どがあげられる。第１電圧は、およそ、電極３近傍及び
電極２近傍の皮下脂肪８に起因する電圧降下と内臓脂肪
１０に起因する電圧降下の和からなり、第２電圧は、お
よそ、内臓脂肪１０による電圧降下に起因するため、第
１電圧から第２電圧を差し引くことで電極３近傍の皮下
脂肪８の厚みと電極２近傍の皮下脂肪８の厚みの和を高
精度に求めることができる。あるいは、第１電圧から第
２電圧を差し引いた値によって皮下脂肪８の断面積を近
似的に求めることもできる。なお、第１電圧、第２電圧
の各電圧の測定順番は問わず、第２電圧を測定した後に
第１電圧を測定してもよい。

【００３６】皮下脂肪８の電流用電極３近傍での厚みｄ
と電流用電極２近傍での厚みｄ’の和ｄ＋ｄ’を算出す
るために、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２と皮下脂肪の厚
みｄ＋ｄ’とを関係付ける相関式を予め作成しておく。
相関式は、多変量解析手法を用いて線形多項式で近似し
て表せ、量ｄ＋ｄ’が皮下脂肪８の厚みの絶対値である
場合、たとえばｄ＋ｄ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ
２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ２）・ε２＋ａ３・ε１＋ａ４・
（Ｌ１／Ｕ）・ε１となる。ここで、ａ０，ａ１，ａ
２，ａ３，ａ４は回帰係数であり、Ｌ１は電極２−２０
間の距離あるいは電極３−５間の距離を表し、Ｌ２は電
極１３−１４間の距離を表す。ε１，ε２は人体１の大
きさを反映する特性量のべき乗であり、たとえば、人体
１の外周長Ｕ（の１乗）や人体１の断面の縦幅Ｗ１や横
幅Ｗ２などを表す。この時のべき乗の指数は‘１’に限
らず、最も相関が良くなるように決めることができる。
電極間距離Ｌ１，Ｌ２を人体１の外周長Ｕに比例して変
化させる場合には、相関式をｄ＋ｄ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ
１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ３・ε１とすることが
できる。また、量ｄ＋ｄ’が皮下脂肪８の厚みの相対値
である場合の相関式は、上記二式でε１＝ε２＝１，ａ
３＝０とおいたもので与えられる。

【００３７】皮下脂肪８の断面積Ｓを算出するために、
第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２と皮下脂肪の断面積Ｓとを
関係付ける相関式を予め作成しておく。量Ｓが皮下脂肪
８の断面積の絶対値である場合、相関式はたとえば上記
と同様なＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・
Ｕ／Ｌ２）・ε２＋ａ３・ε１＋ａ４・（Ｌ１／Ｕ）・
ε１と表させる。ただし、ε１，ε２は、典型的には人
体１の外周長Ｕの二乗Ｕ^２や人体１の断面の縦幅Ｗ１と
横幅Ｗ２との積Ｗ１・ｗ２などを表す。電極間距離Ｌ
１，Ｌ２を人体１の外周長Ｕに比例して変化させる場合
には、相関式をＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ
２・ε２＋ａ３・ε１とすることができる。また、量Ｓ
が皮下脂肪８の断面積の相対値である場合の相関式は、
上記二式でε１＝ε２＝１，ａ３＝０とおいたもので与
えられる。

【００３８】図３において、第１電流用電極３と第１測
定用電極５との距離については、第１実施例（図１
（ａ））で説明したように設定するのが好ましく、ま
た、第２電流用電極２と第２測定用電極２０との距離も
同様である。図３に示す体脂肪測定装置においても、第
１実施例で説明したものと同様の電極を用いることがで
きる。

【００３９】また、第３実施例においても、第１実施例
と同様にして、図１（ｂ）に示す測定装置にかえて図８
又は図９又は図１０に示す測定装置を用いてもよい。

【００４０】次に、第４実施例を説明する。第４実施例
の体脂肪測定装置は、第３実施例の体脂肪測定装置に図
２（ａ）又は図２（ｂ）に示す測定装置と図４（ａ）又
は図４（ｂ）に示す測定装置とを追加した。図２（ａ）
又は図２（ｂ）の電圧計７は測定用電極１７−１８又は
測定用電極１７−１９間に発生する第３電圧を測定す
る。図４（ａ）又は図４（ｂ）に示す測定装置は、図２
に示す測定装置と略同様に構成され、電圧計７は測定用
電極２３−２４又は測定用電極２３−２５間に発生する
第４電圧を測定する。体脂肪算出部２６は、電圧計７で
測定された第１電圧乃至第４電圧に基づき第３実施例と
同様な皮下脂肪８の量を算出する。電極１５と電極１６
は電極３を配置した位置又はその近傍に配置することが
好ましく、特に、電極１５又は電極１６が電極３と同一
でも良い。電極２１と電極２２は電極２を配置した位置
又はその近傍に配置することが好ましく、特に、電極２
１又は電極２２が電極２と同一でも良い。

【００４１】次に体脂肪測定方法を説明する。まず、図
２（ａ）又は図２（ｂ）の電圧計７で第３電圧を測定
し、図４（ａ）又は図４（ｂ）の電圧計７で第４電圧を
測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第
１電圧乃至第４電圧に基づき第３実施例と同様な皮下脂
肪８の量を算出する。

【００４２】第３電圧は、主に、電極１５，１６近傍す
なわち電極３近傍の皮下脂肪８による電圧降下に起因
し、第４電圧は主に電極２１，２２近傍すなわち電極２
近傍の皮下脂肪８による電圧降下に起因するため、第３
電圧と第４電圧を第３実施例の第１電圧、第２電圧と組
み合わせることにより、さらに精度良く電極３近傍及び
電極２近傍の皮下脂肪の厚みの和や皮下脂肪の断面積を
測定できる。なお、第１電圧乃至第４電圧の各電圧の測
定順番は問わず、いずれの電圧を先に測定してもよい。

【００４３】皮下脂肪８の電流用電極３近傍での厚みｄ
と電流用電極２近傍での厚みｄ’の和ｄ＋ｄ’を算出す
るために、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ
３、第４電圧Ｖ４と皮下脂肪の厚みｄ＋ｄ’を関係付け
る相関式を予め作成しておく。相関式は多変量解析手法
を用いて線形多項式で近似して表せ、量ｄ＋ｄ’が皮下
脂肪８の厚みの絶対値である場合、たとえばｄ＋ｄ’＝
ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・Ｕ／Ｌ２）・
ε２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・Ｖ４・ε４＋（ａ５＋
ａ６・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋（ａ７・Ｌ３／Ｕ＋ａ８・Ｌ
３’／Ｕ＋ａ９・Ｌ３・Ｌ３’／Ｕ^２ ）・ε３＋（ａ
１０・Ｌ４／Ｕ＋ａ１１・Ｌ４’／Ｕ＋ａ１２・Ｌ４・
Ｌ４’／Ｕ^２ ）・ε４となる。ここで、ａ０〜ａ１２
は回帰係数であり、Ｌ１は電極２−２０間の距離あるい
は電極３−５間の距離を表し、Ｌ２は電極１３−１４間
の距離を表し、Ｌ３は電極１５−１６間の距離を表し、
Ｌ３’は電極１５−１７間の距離を表し、Ｌ４は電極２
１−２２間の距離を表し、Ｌ４’は電極２１−２３間の
距離を表す。ε１〜ε４は人体１の大きさを反映する特
性量のべき乗であり、たとえば、人体１の外周長Ｕ（の
１乗）や人体１の断面の縦幅Ｗ１や横幅Ｗ２などを表
す。この時のべき乗の指数は‘１’に限らず、最も相関
が良くなるように決めることができる。電極間距離Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ３’，Ｌ４，Ｌ４’を人体１の外周
長Ｕに比例して変化させる場合には相関式をｄ＋ｄ’＝
ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ３・Ｖ
３・ε３＋ａ４・Ｖ４・ε４＋ａ５・ε１とできる。

【００４４】皮下脂肪８の断面積Ｓを算出するために、
第１電圧Ｖ１〜第４電圧Ｖ４と皮下脂肪の断面積Ｓとを
関係付ける相関式を予め作成しておく。量Ｓが皮下脂肪
８の断面積の絶対値である場合、相関式はたとえば上記
と同様なＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・（Ｖ２・
Ｕ／Ｌ２）・ε２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・Ｖ４・ε
４＋（ａ５＋ａ６・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋（ａ７・Ｌ３／
Ｕ＋ａ８・Ｌ３’／Ｕ＋ａ９・Ｌ３・Ｌ３’／Ｕ^２ ）
・ε３＋（ａ１０・Ｌ４／Ｕ＋ａ１１・Ｌ４’／Ｕ＋ａ
１２・Ｌ４・Ｌ４’／Ｕ^２ ）・ε４と表される。ただ
し、ε１〜ε４は典型的には人体１の外周長Ｕの二乗Ｕ
^２ や人体１の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２との積Ｗ１・
ｗ２などを表す。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
３’，Ｌ４，Ｌ４’を人体１の外周長Ｕに比例して変化
させる場合には、相関式をＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１
−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・Ｖ４・
ε４＋ａ５・ε１とできる。

【００４５】相関式が設定されれば、皮下脂肪量の未知
のサンプルに対して測定された電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４とから相関式に従って皮下脂肪８の量を算出で
きる。

【００４６】次に第５実施例を説明する。図５に示す第
５実施例の体脂肪測定装置は、複数の方向に順次電流を
流しながら人体１の外周上の複数の点で皮下脂肪８の厚
みを自動的に測定する。図５において、人体１の外周上
には複数の電極２７ａ〜２７ｈが配置され、複数の電極
２７ａ〜２７ｈは電流電極選択用スイッチ２８及び電圧
電極選択用スイッチ２９に接続されている。

【００４７】データ入力装置３４から入力された電極選
択用データをコンピュータ３６からの指示で電流電極選
択用スイッチ２８に伝え、電流電極選択用スイッチ２８
によって、複数の電極２７ａ〜２７ｈのうちいずれか二
つを電流用電極として選択する。交流発振器３０の出力
を電圧・電流変換器３１により変換して印加すること
で、電流用電極間に所定の電流を流すことができる。

【００４８】コンピュータ３６の指示に従って電圧電極
選択用スイッチ２９により残りの電極から選択した測定
用電極間の電圧値を差動増幅器３２及びＡ／Ｄ変換器３
３を介してコンピュータ３６に取り込む。以上の処理
を、コンピュータ３６の指示に従って電流用電極及び測
定用電極を順次選択しながら繰り返す。コンピュータ３
６に取り込まれた電圧データは標準電流を流したときに
発生する電圧値に変換された後、予めデータ入力装置３
４から入力されていた電圧と皮下脂肪８の厚みｄとの相
関式に当てはめられ、皮下脂肪８の厚みｄが求められ
る。厚みｄはコンピュータ３６からデータ出力装置３５
に送られ、表示される。

【００４９】ここで、複数の電極２７ａ〜２７ｈに対し
て、図１に示すような電流用電極及び測定用電極の配置
となるように順次電極を選択して第１電圧及び第２電圧
を測定し、第１実施例と同様な相関式を用いることで、
人体１の外周上の複数の点における皮下脂肪８の厚みを
高精度で測定できる。また、複数の電極２７ａ〜２７ｈ
に対して、図１及び図２（ａ）（又は図２（ｂ））に示
すような電流用電極及び測定用電極の配置となるように
順次電極を選択して第１電圧乃至第３電圧を測定し、第
２実施例と同様な相関式を用いることで、人体１の外周
上の複数の点における皮下脂肪８の厚みをさらに高精度
で測定できる。皮下脂肪８の厚みの測定を人体１の断面
に沿った外周の複数点で行い、別に測定した人体１の外
周形状のデータと皮下脂肪８の各厚みのデータと組み合
わせることで、コンピュータ３６によって、人体の該断
面における皮下脂肪８のおおよその断面像が得られる。

【００５０】また、コンピュータ３６によって、人体１
の所定断面上での皮下脂肪８の断面積Ｓを求めることも
できる。この場合、電圧値と皮下脂肪８の断面積とを相
関付ける相関式を作成する。すなわち、所定断面の外周
のｎ箇所で測定した第１電圧値Ｖ１^（１），Ｖ
２^（１），…Ｖｎ^（１）及び該断面の外周のｍ箇所で測
定した第２電圧値Ｖ１^（２），Ｖ２^（２），…Ｖｍ
^（２）と、皮下脂肪８の断面積Ｓとの相関式を作成す
る。

【００５１】第１電圧値と第２電圧値の組（Ｖ
１^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１ ^（２），Ｖ
２^（２），…Ｖｍ^（２））と断面積Ｓとの相関式の作成
は電圧と皮下脂肪８の厚みｄとの相関関係の作成と同様
にして行えば良い。人体１中の皮下脂肪８の断面積Ｓを
求める方法として、例えば、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法で得
られた断層像から求める方法、あるいはサンプルが人体
でない場合にはサンプルを機械的に切断しその断面から
測定する方法などがある。相関式は多変量解析手法を用
いて線形多項式で近似して表せ、量Ｓが皮下脂肪８の断
面積の、人体１の全断面積に対する比（相対値）を表す
場合、回帰係数ａ０，ａ１^（１），ａ２^（１）…ａｎ
^（１），ａ１^（２）…ａｍ^（２）を用いて、相関式はた
とえばＳ＝ａ０＋ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２^（１）
・Ｖ２^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ^（１）＋ａ１
^（２）・Ｖ１^（２）＋ａ２^（２）・Ｖ２^（２）＋…＋ａ
ｍ^（２）・Ｖｍ^{（ ２）}となる。あるいは、量Ｓが皮下脂
肪８の断面積の絶対値を表す場合、相関式はたとえばＳ
＝ａ０＋（ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２^（１）・Ｖ２
^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ^（１））・Ｕ^２ ＋（ａ
１^（２）・Ｖ１^（２）＋ａ２^（２）・Ｖ２^（２）＋…＋
ａｍ^（２）・Ｖｍ^（２））・Ｕ^２ ＋ｂ・Ｕ^２ などと
なる。ここでｂは回帰係数、Ｕは人体１の外周長であ
る。この相関式を設定することで、未知のサンプルに対
して測定された第１電圧値と第２電圧値の組（Ｖ１^（１
），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１^（２），Ｖ２
^（２），…Ｖｍ^（２））あるいはそれらの電圧値と周長
の組（Ｖ１^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１
^（２），Ｖ２^（２），…Ｖｍ^（２），Ｕ）から皮下脂肪
８の断面積Ｓを算出できる。

【００５２】また、皮下脂肪８の体積Ｂを求めることも
できる。この場合、前記第１電圧値と第２電圧値の組
（Ｖ１^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ
１^（２），Ｖ２ ^（２），…Ｖｍ^（２））と皮下脂肪８の
体積Ｂとの相関式を作成する。人体１の周長Ｕ及び／又
は体重Ｂ０を別に測定し、該周長Ｕ及び／又は該体重Ｂ
０をも相関式に取り込めば、さらに良好な相関式が得ら
れる。皮下脂肪８の体積としては、人体の腹部あるいは
大腿部や上腕に含まれる体積などが例示される。いずれ
の場合も、被測定部分の外周表面に電極を配置して測定
を行う。

【００５３】第１電圧値と第２電圧値の組（Ｖ
１^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１ ^（２），Ｖ
２^（２），…Ｖｍ^（２））と体積Ｂとの相関式の作成
は、電圧と皮下脂肪８の厚みｄとの相関関係の作成と同
様にして行えば良い。人体１中の皮下脂肪８の体積Ｂを
測定する方法としては、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法を用いる
方法がある。相関式は多変量解析手法を用いて線形多項
式で近似して表せ、量Ｂが皮下脂肪８の体積の、人体１
の測定部位の全体積に対する比（相対値）を表す場合、
回帰係数ａ０，ａ１^（１），ａ２^（１）…ａｎ^（１），
ａ１^（２），ａ２^（２）…ａｍ^（２）を用いて、相関式
はたとえばＢ＝ａ０＋ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２
^（１）・Ｖ２^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ^（１）＋ａ
１^（２）・Ｖ１^（２）＋ａ２^（２）・Ｖ２^（２）＋…＋
ａｍ^（２）・Ｖｍ^（２）となる。あるいは、量Ｂが皮下
脂肪８の体積の絶対値を表す場合、相関式はたとえば、
Ｂ＝ａ０＋（ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２^（１）・Ｖ
２^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ^（１））・Ｕ^２ ＋
（ａ１^（２）・Ｖ１^（２）＋ａ２^（２）・Ｖ２^（２）＋
…＋ａｍ^{（ ２）}・Ｖｍ^（２））・Ｕ^２ ＋ｂ・Ｕ^２ あ
るいは、Ｂ＝ａ０＋（ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２
^（１）＋Ｖ２^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ^（１））・
Ｕ^２＋（ａ１^（２）・Ｖ１^（２）＋ａ２^（２）・Ｖ２
^（２）＋…＋ａｍ^（２）・Ｖｍ ^（２））・Ｕ^２ ＋ｂ・
Ｂ０となる。相関式が設定されれば、未知のサンプルに
対して測定された第１電圧値と第２電圧値の組（Ｖ１
^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１^（２），Ｖ２
^（２），…Ｖｍ^（２））あるいはそれらの電圧値と周長
の組（Ｖ１^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１
^（２），Ｖ２^（２），…Ｖｍ^（２），Ｕ）あるいはそれ
らの電圧値と人体１の体重の組（Ｖ１^（１），Ｖ２
^（１），…Ｖｎ^（１），Ｖ１^（２），Ｖ２^（２），…Ｖ
ｍ^（２），Ｂ０）から、相関式に従って皮下脂肪８の体
積Ｂを算出できる。また、皮下脂肪の体積のかわりに重
量を算出することもできる。

【００５４】さらに、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示す
電極配置を用いて、所定断面の外周のｋ箇所で第３電圧
値を測定し、第３電圧値の組（Ｖ１^（３），Ｖ
２^（３），…Ｖｋ^（３））をも相関式に組み込めば、さ
らに精度良く皮下脂肪８の断面積Ｓや体積Ｂを求めるこ
とができる。

【００５５】第１乃至第５の実施例において、複数の電
流周波数で測定を行って、それらの測定結果を比較する
ことで、測定結果の信頼性が高まる。

【００５６】（第２の実施の形態）第２の実施の形態の
体脂肪測定方法及びその装置は、人体の内部に存在する
内臓脂肪の量を測定する。

【００５７】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第１
実施例は、図１（ａ）に示す測定装置と図２（ａ）（又
は図２（ｂ））に示す測定装置とから構成される。図１
（ａ）の電圧計７は測定用電極５−６間に発生する第１
電圧を測定する。図２（ａ）又は図２（ｂ）の電圧計７
は測定用電極１７−１８又は測定用電極１７−１９間に
発生する第２電圧を測定する。体脂肪算出部２６は、電
圧計７で測定された第１電圧と第２電圧に基づき人体１
の内部にある内臓脂肪１０の量を算出する。電極１５と
電極１６は電極３を配置した位置又はその近傍に配置す
ることが好ましく、特に、電極１５又は電極１６が電極
３と同一電極でも良く、電流用電極２，３の人体上の位
置は、例えばそれぞれ背中周辺と腹部周辺に配置でき
る。電流源４及び電極の形状及び図１（ａ）における電
極間距離は、第１の実施の形態の第１実施例で、図２に
おける電極間距離は、第１の実施の形態の第２実施例で
説明した通りである。

【００５８】このように、図１（ａ）の電圧計７で第１
電圧を測定し、図２（ａ）又は図２（ｂ）の電圧計７で
第２電圧を測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測
定された第１電圧と第２電圧に基づき内臓脂肪１０の量
を算出する。第１電圧は、およそ、電極３近傍の皮下脂
肪８に起因する電圧降下と内臓脂肪１０に起因する電圧
降下の和からなり、第２電圧は、およそ、電極３近傍の
皮下脂肪８による電圧降下に起因するため、第１電圧か
ら第２電圧を差し引くことで内臓脂肪１０の量を求める
ことができる。なお、第１電圧、第２電圧の各電圧の測
定順番は問わず、第２電圧を測定した後に第１電圧を測
定してもよい。

【００５９】内臓脂肪１０の量の定量的な算出のため、
第１電圧Ｖ１並びに第２電圧Ｖ２と内臓脂肪１０の量ｍ
を関係付ける相関式を予め作成しておく。具体的には、
同じ媒体で構成されているが、種々の量ｍをもつサンプ
ルを複数用意し、それらに対して図１（ａ）の方法で測
定した電圧値Ｖ１並びに図２（ａ）又は図２（ｂ）の方
法で測定した電圧値Ｖ２と、実際の内臓脂肪量ｍの相関
式を作成する。電圧値Ｖ１の測定及び電圧値Ｖ２の測定
では、それぞれ、全てのサンプルで流す電流を同一にす
るか、あるいは、サンプル毎に異なる電流量を流し、得
られた電圧値を同一の電流量を流したときに発生する電
圧値に換算する。実際に内臓脂肪量ｍを測定する方法と
して、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法から得られた断層像から断
面積や体積を求める方法、あるいはサンプルが人体でな
い場合にはサンプルを機械的に切断しその切断面から直
接的に断面積や体積を測定する方法などがある。予め内
部構造のわかっているサンプルを用いても良い。なお、
断層像から断面積を算出する場合、電流の拡がりを考慮
して、該断面だけでなく、その近傍の断層像をも撮影
し、それらの複数枚の断層像の平均から内臓脂肪の断面
積を算出すると精度が向上する。

【００６０】内臓脂肪量ｍの表示法としては、内臓脂肪
１０の断面積や体積などの絶対値の他、人体１の全断面
積に対する内臓脂肪１０の断面積の比、又は、周囲の非
脂肪９の断面積に対する内臓脂肪１０の断面積の比、又
は、内臓脂肪１０の断面積を人体の周長の二乗で割った
値などから最適なものを適宜選択できる。測定電圧値Ｖ
１，Ｖ２と最も相関の良いものを実際の測定において選
択すれば良い。

【００６１】量ｍが、内臓脂肪１０の断面積の人体１の
全断面積に対する比、又は周囲の非脂肪９の断面積に対
する比などの相対値を表す場合、相関式は、最も簡単に
は回帰係数ａ０，ａ１，ａ２を用いて、ｍ＝ａ０＋ａ１
・Ｖ１−ａ２・Ｖ２などと表される。量ｍが、内臓脂肪
１０の断面積などの絶対値を表す場合には、相関式はた
とえば、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε
２＋（ａ３＋ａ４・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋（ａ５・Ｌ２／
Ｕ＋ａ６・Ｌ２’・／Ｕ＋ａ７・Ｌ２・Ｌ２’／
Ｕ^２ ）・ε２と表される。ここで、ａ０〜ａ７は回帰
係数であり、Ｌ１は電極３−５間の距離を表し、Ｌ２は
電極１５−１６間の距離を表し、Ｌ２’は電極１５−１
７間の距離を表す。ε１，ε２は人体１の大きさを反映
する特性量のべき乗であり、たとえば、人体１の外周長
Ｕの二乗Ｕ^２ や人体１の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２と
の積Ｗ１・Ｗ２などを表す。この時のべき乗の指数は
‘１’や‘２’に限らず、最も相関が良くなるように決
めることができる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２’を人
体１の外周長Ｕに比例して変化させる場合には、相関式
をｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋ａ
３・ε１とできる。相関式が設定されれば、内臓脂肪量
の未知のサンプルに対して測定された電圧値Ｖ１とＶ２
とから相関式に従って内臓脂肪量ｍを算出できる。

【００６２】本実施例の測定装置は、電極を人体１の外
周上の別の位置に配置した図２又は図４と略同一の測定
装置を追加し、追加した測定装置の電圧計７で測定した
電圧を相関式の中に加えれば、内臓脂肪１０の量ｍをさ
らに高精度に算出できる。

【００６３】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
の体脂肪測定装置は、第１実施例の測定装置に図１
（ｂ）に示す測定装置を追加した。図１（ｂ）の電圧計
７は測定用電極１３−１４間に発生する第３電圧を測定
する。体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第１
電圧乃至第３電圧に基づき内臓脂肪１０の量を算出す
る。電極２と電極１１並びに電極３と電極１２はそれぞ
れ同一電極でも良い。

【００６４】図１（ｂ）における電極間距離及び電極の
形状については、第１の実施の形態の第１実施例で説明
したとおりである。

【００６５】このように、図１（ｂ）の電圧計７で第３
電圧を測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定さ
れた第１電圧乃至第３電圧に基づき内臓脂肪１０の量を
算出する。第３電圧は、主に内臓脂肪１０による電圧降
下に起因するため、第３電圧を第１実施例の第１電圧、
第２電圧と組み合わせることにより、さらに精度良く内
臓脂肪１０の量を測定できる。なお、第１電圧乃至第３
電圧の各電圧の測定順番は問わず、いずれの電圧を先に
測定してもよい。

【００６６】内臓脂肪１０の量ｍの算出のために、第１
電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３と内臓脂肪の量
ｍとを関係付ける相関式を予め作成しておく。量ｍが内
臓脂肪１０の断面積の人体１の全断面積に対する比、又
は周囲の非脂肪９の断面積に対する比などの相対値を表
す場合、相関式は、最も簡単には回帰係数ａ０，ａ１，
ａ２，ａ３を用いて、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・Ｖ
２＋ａ３・Ｖ３などと表される。量ｍが、内臓脂肪１０
の断面積などの絶対値を表す場合には、相関式はたとえ
ば、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２＋
ａ３・（Ｖ３・Ｕ／Ｌ３）・ε３＋（ａ４＋ａ５・Ｌ１
／Ｕ）・ε１＋（ａ６・Ｌ２／Ｕ＋ａ７・Ｌ２’／Ｕ＋
ａ８・Ｌ２・Ｌ２’／Ｕ^２ ）・ε２と表される。ここ
でａ０〜ａ８は回帰係数であり、Ｌ１は電極３−５間の
距離を表し、Ｌ２は電極１５−１６間の距離を、Ｌ２’
は電極１５−１７間の距離を、Ｌ３は電極１３−１４間
の距離を表す。ε１，ε２，ε３は人体１の大きさを反
映する特性量のべき乗であり、たとえば、人体１の外周
長Ｕの二乗Ｕ^２ や人体１の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２
との積Ｗ１・Ｗ２などを表す。この時のべき乗の指数は
‘１’や‘２’に限らず、最も相関が良くなるように決
めることができる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２’，Ｌ
３を人体１の外周長Ｕに比例して変化させる場合には、
相関式をｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε
２＋ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・ε１＋ａ５・ε２とでき
る。相関式が設定されれば、内臓脂肪量の未知のサンプ
ルに対して、電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とから相関式に従
って内臓脂肪量ｍを算出できる。

【００６７】また本実施例において、図１（ｂ）に示す
測定装置にかえて図８又は図９又は図１０に示す測定装
置を用いてもよい。

【００６８】次に第３実施例を説明する。第３実施例の
体脂肪測定装置は、図３に示す測定装置と図２（ａ）又
は図２（ｂ）に示す測定装置と図４（ａ）又は図４
（ｂ）に示す測定装置とから構成される。図３の電圧計
７は測定用電極５−２０間に発生する第１電圧を測定す
る。図２（ａ）（又は図２（ｂ））の電圧計７は測定用
電極１７−１８（又は測定用電極１７−１９）間に発生
する第２電圧を測定する。図４（ａ）（又は図４
（ｂ））の電圧計７は測定用電極２３−２４（又は測定
用電極２３−２５）間に発生する第３電圧を測定する。
体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第１電圧乃
至第３電圧に基づき内臓脂肪１０の量を算出する。電極
１５と電極１６は電極３を配置した位置又はその近傍に
配置することが好ましく、特に、電極１５又は電極１６
が電極３と同一でも良い。電極２１と電極２２は電極２
を配置した位置又はその近傍に配置することが好まし
く、特に、電極２１又は電極２２は電極２と同一でも良
い。また、図３に示す測定装置に代えて、図１３又は図
１４に示す測定装置を用いることもできる。電流源４及
び電極の形状及び図３における電極間距離は、第１の実
施の形態の第１実施例及び第３実施例で説明した通りで
ある。

【００６９】次に体脂肪測定方法を説明する。まず、図
３の電圧計７で第１電圧を測定し、図２（ａ）（又は図
２（ｂ））の電圧計７で第２電圧を測定し、図４（ａ）
（又は図４（ｂ））の電圧計７で第３電圧を測定し、体
脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第１電圧乃至
第３電圧に基づき内臓脂肪１０の量を算出する。第１電
圧は、およそ、電極３近傍の皮下脂肪８に起因する電圧
降下と内臓脂肪１０に起因する電圧降下と電極２近傍の
皮下脂肪８に起因する電圧降下の和からなり、第２電圧
は、およそ、電極３近傍の皮下脂肪８による電圧降下に
起因し、第３電圧は、およそ、電極２近傍の皮下脂肪８
による電圧降下に起因するため、第１電圧から第２電圧
と第３電圧を差し引くことで内臓脂肪１０の量を求める
ことができる。なお、第１電圧乃至第３電圧の各電圧の
測定順番は問わず、いずれの電圧を先に測定してもよ
い。

【００７０】内臓脂肪１０の量ｍの算出のため、第１電
圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３と内臓脂肪の量ｍ
とを関係付ける相関式を予め作成しておく。量ｍが、内
臓脂肪１０の断面積の人体１の全断面積に対する比、又
は周囲の非脂肪９の断面積に対する比などの相対値を表
す場合、相関式は、最も簡単には、回帰係数ａ０，ａ
１，ａ２，ａ３を用いて、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２
・Ｖ２−ａ３・Ｖ３などと表される。電極２近傍の皮下
脂肪８の厚みと電極３近傍の皮下脂肪８の厚みがほぼ等
しいことが予めわかっている場合には、第２電圧と第３
電圧のどちらかの測定を省略しても良い。あるいは、電
極２近傍の皮下脂肪８の厚みが薄い場合には第３電圧の
測定を省略することもでき、同様に、電極３近傍の皮下
脂肪８の厚みが薄い場合には第２電圧の測定を省略する
こともできる。たとえば第３電圧の測定を省略したとき
の相関式はｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・Ｖ２などとな
る。

【００７１】量ｍが、内臓脂肪１０の断面積などの絶対
値を表す場合には、相関式はたとえば、ｍ＝ａ０＋ａ１
・Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２−ａ３・Ｖ３・ε３＋
（ａ４＋ａ５・Ｌ１／Ｕ）・ε１＋（ａ６・Ｌ２／Ｕ＋
ａ７・Ｌ２’／Ｕ＋ａ８・Ｌ２・Ｌ２’／Ｕ^２ ）・ε
２＋（ａ９・Ｌ３／Ｕ＋ａ１０・Ｌ３’／Ｕ＋ａ１１・
Ｌ３・Ｌ３’／Ｕ^２ ）・ε３と表される。ここで、ａ
０〜ａ１１は回帰係数であり、Ｌ１は電極２−２０間の
距離あるいは電極３−５間の距離を表し、Ｌ２は電極１
５−１６間の距離を表し、Ｌ２’は電極１５−１７間の
距離を表し、Ｌ３は電極２１−２２間の距離を表し、Ｌ
３’は電極２１−２３間の距離を表す。ε１，ε２，ε
３は人体１の大きさを反映する特性量のべき乗であり、
たとえば人体１の外周長Ｕの二乗Ｕ^２ や人体１の断面
の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２との積Ｗ１，Ｗ２などを表す。こ
の時のべき乗の指数は‘１’や‘２’に限らず、最も相
関が良くなるように決めることができる。前記理由によ
り、たとえば第３電圧の測定を省略できる場合には、相
関式は、前記相関式においてａ３及びａ９〜ａ１１を零
としたもので与えられる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
２’，Ｌ３，Ｌ３’を人体１の外周長Ｕに比例して変化
させる場合には、相関式をｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１
−ａ２・Ｖ２・ε２−ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・ε１と
できる。

【００７２】本実施例の測定装置は、電極を人体１の外
周上の別の位置に配置した図２又は図４と略同一の測定
装置を追加し、追加した測定装置の電圧計７で測定した
電圧を相関式の中に加えれば、内臓脂肪の量ｍをさらに
高精度に算出できる。

【００７３】次に、第４実施例を説明する。第４実施例
の体脂肪測定装置は、第３実施例の測定装置に図１
（ｂ）に示す測定装置を追加した。図１（ｂ）の電圧計
７は測定用電極１３−１４間に発生する第４電圧を測定
する。体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定された第１
電圧乃至第４電圧に基づき内臓脂肪１０の量を算出す
る。電極２と電極１１並びに電極３と電極１２はそれぞ
れ同一電極でも良い。

【００７４】このように、図１（ｂ）の電圧計７で第４
電圧を測定し、体脂肪算出部２６は、電圧計７で測定さ
れた第１電圧乃至第４電圧に基づき内臓脂肪１０の量を
算出する。第４電圧は、主に内臓脂肪１０による電圧降
下に起因するため、第４電圧を第３実施例の第１電圧乃
至第３電圧と組み合わせることでさらに精度良く内臓脂
肪１０の量を測定できる。なお、第１電圧乃至第４電圧
の各電圧の測定順番は問わず、いずれの電圧を先に測定
しても同様な効果が得られる。

【００７５】内臓脂肪１０の量ｍの算出のため、第１電
圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３、第４電圧Ｖ４と
内臓脂肪の量ｍとを関係付ける相関式を予め作成してお
く。量ｍが、内臓脂肪１０の断面積の人体１の全断面積
に対する比、又は周囲の非脂肪９の断面積に対する比な
どの相対値を表す場合、相関式は、最も簡単には回帰係
数ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４を用いて、ｍ＝ａ０＋
ａ１・Ｖ１−ａ２・Ｖ２−ａ３・Ｖ３＋ａ４・Ｖ４など
と表される。電極２近傍の皮下脂肪８の厚みと電極３近
傍の皮下脂肪８の厚みがほぼ等しいことが予めわかって
いる場合には、第２電圧と第３電圧のどちらかの測定を
省略しても良い。電極２近傍あるいは電極３近傍のいず
れかの皮下脂肪８の厚みが薄い場合も同様である。この
時の相関式は例えばｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１−ａ２・Ｖ２
＋ａ４・Ｖ４となる。

【００７６】量ｍが、内臓脂肪１０の断面積などの絶対
値を表す場合には、相関式はたとえばｍ＝ａ０＋ａ１・
Ｖ１・ε１−ａ２・Ｖ２・ε２−ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ
４・（Ｖ４・Ｕ／Ｌ４）・ε４＋（ａ５＋ａ６・Ｌ１／
Ｕ）・ε１＋（ａ７・Ｌ２／Ｕ＋ａ８・Ｌ２’／Ｕ＋ａ
９・Ｌ２・Ｌ２’／Ｕ^２ ）・ε２＋（ａ１０・Ｌ３／
Ｕ＋ａ１１・Ｌ３’／Ｕ＋ａ１２・Ｌ３・Ｌ３’／Ｕ
^２ ）・ε３と表される。ここで、ａ０〜ａ１２は回帰
係数であり、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２’，Ｌ３，Ｌ３’は第３
実施例で説明したような電極間距離を表し、Ｌ４は電極
１３−１４間の距離を表す。

【００７７】ε１，ε２，ε３，ε４は人体１の大きさ
を反映する特性量のべき乗であり、たとえば人体１の外
周長Ｕの二乗Ｕ^２ や人体１の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ
２との積Ｗ１，Ｗ２などを表す。この時のべき乗の指数
は、‘１’や‘２’に限らず、最も相関が良くなるよう
に決めることができる。前記理由によりたとえば第３電
圧の測定を省略できる場合には、相関式は、前記相関式
において、ａ３及びａ１０〜ａ１２を零としたもので与
えられる。電極間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２’，Ｌ３，Ｌ
３’，Ｌ４を人体１の外周長Ｕに比例して変化させる場
合には、相関式をｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・ε１−ａ２・
Ｖ２・ε２−ａ３・Ｖ３・ε３＋ａ４・Ｖ４・ε４＋ａ
５・ε１などとできる。

【００７８】本実施例の測定装置は、電極を人体１の外
周上の別の位置に配置した図２又は図４と略同一の測定
装置を追加し、追加した測定装置の電圧計７で測定した
電圧を相関式の中に加えれば、内臓脂肪の量ｍをさらに
高精度に算出できる。また、図１（ｂ）に示す測定装置
にかえて図８又は図９又は図１０に示す測定装置を用い
てもよい。

【００７９】次に第５実施例を説明する。図５に示す第
５実施例の体脂肪測定装置は、複数の方向に順次電流を
流しながら人体１の内臓脂肪量を自動的に測定する。図
５に示すコンピュータ３６によって内臓脂肪量ｍが求め
られ、求められた内臓脂肪量ｍはコンピュータ３６から
データ出力装置３５に送られ、表示される。

【００８０】ここで、複数の電極２７ａ〜２７ｈに対し
て、図１（ａ）及び図２（ａ）（又は図２（ｂ））に示
すような電流用電極及び測定用電極の配置となるように
順次電極を選択してｎ個の第１電圧Ｖ１^（１），Ｖ２
^（１），…Ｖｎ^（１）及び第２電圧Ｖ１^（２），Ｖ２
^（２），…Ｖｎ^（２）を測定し、第１実施例と同様な相
関式ｍ＝ａ０＋ａ１^（１）・Ｖ１^（１）＋ａ２^（１）・
Ｖ２^（１）＋…＋ａｎ^{（１ ）}・Ｖｎ^（１）−ａｎ^（２）
・Ｖ１^（２）−ａ２^（２）・Ｖ２^（２）−…−ａｎ
^（２）・Ｖｎ^（２）などを用いることで、内臓脂肪１０
の量を高精度で測定できる。また、複数の電極２７ａ〜
２７ｈに対して、図１及び図２（ａ）（又は図２
（ｂ））に示すような電流用電極及び測定用電極の配置
となるように順次電極を選択して、ｎ個の第１電圧Ｖ１
^（１），Ｖ２^（１），…Ｖｎ^（１）及び第２電圧Ｖ１
^（２），Ｖ２^（２），…Ｖｎ^（２）、ｍ個の第３電圧Ｖ
１^（３），Ｖ２^{（３ ）}，…Ｖｍ^（３）を測定し、第２実
施例と同様な相関式ｍ＝ａ０＋ａ１^（１）・Ｖ１^（１）
＋ａ２^（１）・Ｖ２^（１）＋…＋ａｎ^（１）・Ｖｎ
^（１）−ａ１^{（２ ）}・Ｖ１^（２）−ａ２^（２）・Ｖｎ
^（２）−…−ａｎ^（２）・Ｖｎ^（２）＋ａ１ ^（３）・Ｖ
１^（３）＋ａ２^（３）・Ｖ２^（３）＋…＋ａｍ^（３）・
Ｖｍ^（３）などを用いることで、内臓脂肪１０の量を高
精度で測定できる。

【００８１】同様にして、複数の電極２７ａ〜２７ｈに
対して、図３及び図２（ａ）（又は図２（ｂ））及び図
４（ａ）（又は図４（ｂ））に示すような電流用電極及
び測定用電極の配置となるように順次電極を選択して、
複数個の第１電圧乃至第３電圧を測定し、第３実施例と
同様な相関式を用いることで、内臓脂肪１０の量を高精
度で測定できる。また、複数の電極２７ａ〜２７ｈに対
して、図３及び図１（ｂ）及び図２（ａ）（又は図２
（ｂ））及び図４（ａ）（又は図４（ｂ））に示すよう
な電流用電極及び測定用電極の配置となるように順次電
極を選択して、複数個の第１電圧乃至第４電圧を測定
し、第４実施例と同様な相関式を用いることで、内臓脂
肪１０の量を高精度で測定できる。

【００８２】また、第１乃至第５の実施例において、複
数の電流周波数で測定を行って、それらの測定結果を比
較することで、測定結果の信頼性が高まる。

【００８３】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の
体脂肪測定装置において、電極と人体などの被測定体と
の間の接触抵抗を低減するために、電極と被測定体との
間に導電性ゲルを塗布したり、シート状の導電性ゲルを
挟んだりすることができる。また、人体の電気インピー
ダンスが日内変動することを考慮に入れ、体脂肪を測定
した時刻を用いて測定電圧を補正し、電気インピーダン
スの日内変動に起因する体脂肪量の測定誤差を補正して
もよい。あるいは、食事の前後で腹部の状態が変わるこ
とを考慮に入れ、食事から体脂肪を測定するまでの経過
時間を用いて測定電圧を補正し、食事に起因する体脂肪
量の測定誤差を補正することもできる。

【００８４】なお、本発明は、例えば、第１の実施の形
態の体脂肪測定装置と第２の実施の形態の体脂肪測定装
置とを組み合わせた装置としても実現できる。この場
合、人体の皮下脂肪量及び内臓脂肪量のそれぞれを高精
度に測定でき、しかも、内臓脂肪量／皮下脂肪量の比率
（Ｖ／Ｓ比）を算出できる。内臓脂肪が高脂血症、糖尿
病、高血圧などの生活習慣病の源泉になっているという
医学的見地から、本発明の体脂肪測定装置で測定された
内臓脂肪量に基づき、データ出力装置に健康アドバイス
を表示することができる。あるいは、本発明の体脂肪測
定装置で測定された皮下脂肪量に基づき、データ出力装
置に美容アドバイスを表示することができる。また、本
発明の体脂肪測定装置で測定された皮下脂肪量の値ある
いは皮下脂肪量と内臓脂肪量との和の値を、従来の体脂
肪計の表示に使われている体脂肪率と相関させることも
でき、データ出力装置には体脂肪率を表示することもで
きる。また、本発明は内臓脂肪量として一般の内臓脂肪
のみならず肝脂肪量の推定に用いることもできる。ま
た、被測定体として人体の腹部は勿論、大腿部や上腕等
への適用も可能であり、それらの被測定部位の皮下脂肪
量等を測定することができる。また、被測定体は人体に
限定されることなく、豚、牛等の動物、まぐろ等の魚類
であっても良く、これらの皮下脂肪量及び内部に存在す
る脂肪量も測定できる。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、インピーダンスＣＴ法
よりも極めて簡単で且つ高精度に体内脂肪量、特に、被
測定体の皮下脂肪量及び内臓脂肪量を簡便且つ高精度に
測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実施
例を示す構成図。

【図２】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第２実施
例を示す主要構成図。

【図３】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第３実施
例を示す主要構成図。

【図４】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第４実施
例を示す主要構成図。

【図５】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第５実施
例を示す構成図。

【図６】人体の大きさを反映する特性量の一例として人
体の縦幅と横幅を示す図。

【図７】電極のエッジ間距離を示す図。

【図８】図１に示す体脂肪測定装置の第１実施例の他の
一例を示す図。

【図９】図１に示す体脂肪測定装置の第１実施例の他の
一例を示す図。

【図１０】図１に示す体脂肪測定装置の第１実施例の他
の一例を示す図。

【図１１】人体の表面上の一点から各測定用電極の中心
点までの距離で表した各測定用電極の位置を示す図。

【図１２】規格化距離と電位の空間変化率との相関を示
す図。

【図１３】図３に示す体脂肪測定装置の第３実施例の他
の一例を示す図。

【図１４】図３に示す体脂肪測定装置の第３実施例の他
の一例を示す図。

【符号の説明】

１…人体、２，３…電流用電極、４…電流源、５，６…
測定用電極、７…電圧計、８…皮下脂肪、９…非脂肪、
１０…内臓脂肪、２６…体脂肪算出部、２８…電流電極
選択用スイッチ、２９…電圧電極選択用スイッチ、３０
…交流発振器、３１…電圧・電流変換器、３２…差動増
幅器、３３…Ａ／Ｄ変換器、３４…データ入力装置、３
５…データ出力装置、３６…コンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 槙 和男 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内 (72)発明者 山口 亨 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内 (72)発明者 片嶋 充弘 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極間に電流を流
   し前記第１電流用電極の近傍に配置した第１測定用電極
   及び前記被測定体の外周上で前記第１及び第２電流用電
   極間の略中間の位置に配置した第２測定用電極間に発生
   する第１電圧を測定すると共に、前記被測定体の外周上
   に前記被測定体を挟んで略対向して配置した第３及び第
   ４電流用電極間に電流を流し前記被測定体の外周上で前
   記第３及び第４電流用電極間の略中間の位置に発生した
   電位の空間変化率を測定するステップと、 前記第１電圧及び前記空間変化率に基づき前記被測定体
   の皮下脂肪量を算出するステップと、を含む体脂肪測定
   方法。
2. 【請求項２】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極間に電流を流
   し前記二つの電流用電極のそれぞれの電極近傍に一つず
   つ配置した第１及び第２測定用電極間に発生する第１電
   圧を測定すると共に、前記被測定体の外周上に前記被測
   定体を挟んで略対向して配置した第３及び第４電流用電
   極間に電流を流し前記被測定体の外周上で前記第３及び
   第４電流用電極間の略中間の位置に発生した電位の空間
   変化率を測定するステップと、 前記第１電圧及び前記空間変化率に基づき前記被測定体
   の皮下脂肪量を算出するステップと、を含む体脂肪測定
   方法。
3. 【請求項３】 前記第３及び第４電流用電極間に電流を
   流し、 前記被測定体の外周上で前記第３及び第４電流用電極間
   の略中間の位置に、前記被測定体の外周長に比べて十分
   に距離を短くして配置した第３及び第４測定用電極間に
   発生する第２電圧を測定することによって前記電位の空
   間変化率を求めるステップを含む請求項１又は請求項２
   記載の体脂肪測定方法。
4. 【請求項４】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極間に電流を流
   し前記第１電流用電極の近傍に配置した第１測定用電極
   及び前記被測定体の外周上で前記第１及び第２電流用電
   極間の略中間の位置に配置した第２測定用電極間に発生
   する第１電圧を測定すると共に、前記被測定体の外周上
   に前記被測定体の外周長に比べ十分に距離を短くして配
   置した第３及び第４電流用電極間に電流を流したときに
   発生する第２電圧を測定する測定ステップと、 前記第１電圧及び前記第２電圧に基づき前記被測定体の
   内臓脂肪量を算出する算出ステップと、を含む体脂肪測
   定方法。
5. 【請求項５】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極間に電流を流
   し前記二つの電流用電極のそれぞれの電極近傍に一つず
   つ配置した第１及び第２測定用電極間に発生する第１電
   圧を測定すると共に、前記被測定体の外周上に前記被測
   定体の外周長に比べ十分に距離を短くして配置した第３
   及び第４電流用電極間に電流を流したときに発生する第
   ２電圧を測定する測定ステップと、 前記第１電圧及び前記第２電圧に基づき前記被測定体の
   内臓脂肪量を算出するステップと、を含む体脂肪測定方
   法。
6. 【請求項６】 前記第３及び第４電流用電極を、前記第
   １又は第２電流用電極を配置した位置又はその近傍に配
   置した請求項４又は請求項５記載の体脂肪測定方法。
7. 【請求項７】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極と、 前記被測定体の外周上に前記被測定体を挟んで略対向し
   て配置した第３及び第４電流用電極と、 前記第１電流用電極の近傍に配置した第１測定用電極及
   び前記被測定体の外周上で前記第１及び第２電流用電極
   間の略中間の位置に配置した第２測定用電極と、 前記第１及び第２電流用電極間に電流を流し前記第１及
   び第２測定用電極間に発生する第１電圧を測定すると共
   に、前記第３及び第４電流用電極間に電流を流し前記被
   測定体の外周上で前記第３及び第４電流用電極間の略中
   間の位置に発生した電位の空間変化率を測定する測定手
   段と、 前記測定手段で測定された前記第１電圧及び前記空間変
   化率に基づき前記被測定体の皮下脂肪量を算出する体脂
   肪算出手段と、 を備える体脂肪測定装置。
8. 【請求項８】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極と、 前記被測定体の外周上に前記被測定体を挟んで略対向し
   て配置した第３及び第４電流用電極と、 前記第１及び第２電流用電極のそれぞれの電極近傍に一
   つずつ配置した第１及び第２測定用電極と、 前記第１及び第２電流用電極間に電流を流し前記第１及
   び第２測定用電極間に発生する第１電圧を測定すると共
   に、前記第３及び第４電流用電極間に電流を流し前記被
   測定体の外周上で前記第３及び第４電流用電極間の略中
   間の位置に発生した電位の空間変化率を測定する測定手
   段と、 前記測定手段で測定された前記第１電圧及び前記空間変
   化率に基づき前記被測定体の皮下脂肪量を算出する体脂
   肪算出手段と、を備える体脂肪測定装置。
9. 【請求項９】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した第１及び第２電流用電極と、 前記被測定体の外周上に前記被測定体の外周長に比べ十
   分に距離を短くして配置した第３及び第４電流用電極
   と、 前記第１電流用電極の近傍に配置した第１測定用電極及
   び前記被測定体の外周上で前記第１及び第２電流用電極
   間の略中間の位置に配置した第２測定用電極と、 前記第１及び第２電流用電極間に電流を流し前記第１及
   び第２測定用電極間に発生する第１電圧を測定すると共
   に、前記第３及び第４電流用電極間に電流を流したとき
   に発生する第２電圧を測定する測定手段と、 前記測定手段で測定された前記第１電圧及び前記第２電
   圧に基づき前記被測定体の内臓脂肪量を算出する体脂肪
   算出手段と、を備える体脂肪測定装置。
10. 【請求項１０】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで
    略対向して配置した第１及び第２電流用電極と、 前記被測定体の外周上に前記被測定体の外周長に比べ十
    分に距離を短くして配置した第３及び第４電流用電極
    と、 前記第１及び第２電流用電極のそれぞれの電極近傍に一
    つずつ配置した第１及び第２測定用電極と、 前記第１及び第２電流用電極間に電流を流し前記第１及
    び第２測定用電極間に発生する第１電圧を測定すると共
    に、前記第３及び第４電流用電極間に電流を流したとき
    に発生する第２電圧を測定する測定手段と、 前記測定手段で測定された前記第１電圧及び前記第２電
    圧に基づき前記被測定体の内臓脂肪量を算出する体脂肪
    算出手段と、を備える体脂肪測定装置。
11. 【請求項１１】 前記電極と被測定体との接触面に導電
    性ゲル部を有する請求項７乃至請求項１０のいずれか１
    項記載の体脂肪測定装置。