JP2001252257A - 体脂肪測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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断面積等の皮下脂肪量や人体の内部
に存在する内臓脂肪の断面積などの内臓脂肪量を測定す
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
して配置した二つの電流用電極２−３間に電流源４によ
り電流を流し、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測定用電極２１−２２間に発
生する電圧を電圧計７で測定し、体脂肪算出部２５は、
測定された電圧に、人体１の大きさを反映する特性量の
べき乗を乗じた値を用いて、人体１の脂肪量を算出す
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）。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。

【０００３】

【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、体内の脂肪分布を推
定す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。

【０００４】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。

【０００５】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
響が非常に大きく測定が困難であった。

【０００６】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断面積等の皮下脂肪量
や人体の内部に存在する内臓脂肪の断面積などの内臓脂
肪量を測定することができる体脂肪測定法を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【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二つの電流用電極間
に電流を流し、被測定体の外周上で二つの電流用電極間
の略中間の位置に発生した電位の空間変化率を測定し、
その電位の空間変化率に、被測定体の大きさを反映する
特性量のべき乗を乗じた値を用いて、被測定体の内臓脂
肪量を算出する。

【０００８】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二つの電流用電極間に電流を流
し、二つの電流用電極のそれぞれの電極近傍に一つずつ
配置した測定用電極間に発生する電圧を測定し、その電
圧に、被測定体の大きさを反映する特性量のべき乗を乗
じた値を用いて、被測定体の皮下脂肪量と内臓脂肪量の
和の値を算出する。

【０００９】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。

【００１０】また、被測定体の大きさを反映する特性量
とは、被測定体、例えば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５に示すような人体の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ
２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、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が例としてあ
げられる。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。また上記以外にも、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を用いることもできる。あるいはま
た、Ｕ ^１．８やＵ^２．２などの大きさを反映する特性量
の非整数乗を用いても良いし、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。

【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、人体の内部に
存在する内臓脂肪の断面積などの内臓脂肪量を測定す
る。

【００１２】図１に示す第１実施例の体脂肪測定装置
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２，３と、電流源４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、
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２１，２２と、測定用電極２１，２２の電位を
測定するための基準電位１７と、基準電位１７と測定用
電極２１あるいは２２とを結ぶための切換えスイッチ１
６と、二つの測定用電極２１，２２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と別に測定した
人体１の大きさを反映する特性量のべき乗とに基づいて
人体１内部に存在する内臓脂肪１０の量を算出する体脂
肪算出部２５とを備える。なお、図２に示すように、測
定用電極２１´，２２´を、図１に示す電圧測定用電極
２１，２２とは左右反対の位置に配置して、電圧を測定
してもよい。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、内臓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。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３に示すように
‘２’より多くてもよい。

【００１３】さらに、図１や図２に示す体脂肪測定装置
は、人体１の外周長及び電極２１−２２間及び／又は２
１´−２２´間の距離のデータを入力するデータ入力装
置３３を備えた構成でも良い。このとき、体脂肪算出部
２５は、電圧計７で測定された電圧値とデータ入力装置
３３から入力された人体１の外周長及び電極２１−２２
間及び／又は２１´−２２´間の距離のデータと人体１
の大きさを反映する特性量のべき乗とに基づいて内臓脂
肪量を算出する。

【００１４】次に、体脂肪測定方法を説明する。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２−３間に電流を流し、切換えス
イッチ１６を切換えながら、電圧計７は、測定用電極２
１と基準電位１７の間の電圧Ｖ１並びに測定用電極２２
と基準電位１７の間の電圧Ｖ２を測定し、体脂肪算出部
２５は、電圧計７で測定された電圧値Ｖ１，Ｖ２と別に
測定した人体１の大きさを反映する特性量のべき乗とに
基づいて内臓脂肪１０の量ｍを算出する。

【００１５】なお、図１〜図３において、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（電圧の振幅又は実効
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、交流の周波数は、通常１０ｋＨｚ〜５００
ｋＨｚを用いることができ、特に５０ｋＨｚ〜２００ｋ
Ｈｚ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】ここで、電極２から電極３に電流が流れて
いるときの、人体１の外周に誘起される電位分布（瞬時
値）の概略を図４に示す。電極２１，２２近傍あるいは
電極２１´，２２´近傍では電位の空間変化率（傾き）
の絶対値は小さくなるが、該電極近傍での電位の空間変
化率は、内臓脂肪１０の量と強く相関している。すなわ
ち、電位の空間変化率の絶対値が大きい場合、内臓脂肪
１０の量が多く、電位の空間変化率の絶対値が小さい場
合、内臓脂肪１０の量が少ない。また、その空間変化率
は、人体１の外周近傍に存在する皮下脂肪８の分布や量
にほとんど影響されない。このため、人体１の外周近傍
に存在する皮下脂肪８の分布や量にほとんど影響され
ず、内臓脂肪１０の量ｍを簡便且つ高精度に算出でき
る。

【００１７】この際、電極２１，２２近傍の電位の空間
変化率あるいは電極２１’，２２’近傍の電位の空間変
化率のいずれか一方を用いて内臓脂肪１０の量ｍを算出
してもよい。また、二つの電位の空間変化率の平均を求
め、その平均から内臓脂肪量ｍを算出してもよい。ま
た、内臓脂肪量の多い人は概して総脂肪量（内臓脂肪量
と皮下脂肪量の和）も多いという相関があるため、上記
の電位の空間変化率を用いて、人体の総脂肪量を近似的
に算出することもできる。

【００１８】電位の空間変化率としては、測定用電極２
１と基準電位１７の間の電圧Ｖ１と、測定用電極２２と
基準電位１７の間の電圧Ｖ２との差｜Ｖ１−Ｖ２｜を用
いることができる。あるいは文字通り、｜Ｖ１−Ｖ２｜
を電極２１と２２の間の距離Ｌ１２で割った値｜Ｖ１−
Ｖ２｜／Ｌ１２を用いることができる。あるいは、より
一般的な電位の空間変化率ζとして、人体１の外周長Ｕ
で規格化した電極間距離Ｌ１２／Ｕで｜Ｖ１−Ｖ２｜を
割った値ζ＝｜Ｖ１−Ｖ２｜・Ｕ／Ｌ１２を用いること
もできる。内臓脂肪１０の量の定量的な算出のため、電
位の空間変化率と人体１の大きさを反映する特性量のべ
き乗との積、例えばζ×Ｗ１×Ｗ２又はζ×Ｕ^２と、内
臓脂肪１０の量ｍ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
の量ｍを持つサンプルを複数用意し、それらに対して前
述の方法で測定した値ζ×Ｗ１×Ｗ２又はζ×Ｕ^２と、
実際の内臓脂肪量ｍの相関式を作成する。電圧値Ｖ１，
Ｖ２の測定では、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。大きさを反映する特性量Ｗ１，Ｗ２及び
Ｕの測定には、例えば、巻き尺やものさし等の測長器を
使うことができる。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よい。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。電位の空間変化率によって総脂肪量（内臓
脂肪量と皮下脂肪量の和）を算出する場合も、同様な方
法で相関式を作成すればよい。

【００１９】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、回帰係数ａ０、ａ１を用いて、ｍ＝
ａ０＋ａ１・ζ・Ｗ１・Ｗ２あるいはｍ＝ａ０＋ａ１・
ζ・Ｕ^２となる。あるいは、Ｗ１・Ｗ２やＵ^２を独立変
数にとり且つ回帰係数ａ２を用いて、ｍ＝ａ０＋ａ１・
ζ・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｗ１・Ｗ２又はｍ＝ａ０＋ａ１
・ζ・Ｕ^２＋ａ２・Ｕ^２としたり、人体１に対して別の
電流路で測定した別の電圧Ｖ’を用いて、ｍ＝ａ０＋ａ
１・ζ・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｖ’・Ｗ１・Ｗ２又はｍ＝
ａ０＋ａ１・ζ・Ｕ^２＋ａ２・Ｖ’・Ｕ^２として相関式
の精度を向上させることもできる。人体１の大きさを反
映する特性量のべき乗として、Ｗ１・Ｗ２やＵ^２ 以外
の量を選んだときには、その量を上式中のＷ１・Ｗ２や
Ｕ^２と置き換えればよい。図１における測定の際に、電
極２１と２２の間の距離Ｌ１２を外周長Ｕに比例して変
化させた場合には、電位の空間変化率ζの代わりに電圧
値｜Ｖ１−Ｖ２｜を用いることもできる。このときの相
関式は、ｍ＝ａ０＋ａ１・｜Ｖ１−Ｖ２｜・Ｗ１・Ｗ２
あるいはｍ＝ａ０＋ａ１・｜Ｖ１−Ｖ２｜・Ｕ^２などと
なる。電極２１−２２間の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、内臓脂肪量の未知のサン
プルに対して測定された電位の空間変化率ζあるいは電
圧値｜Ｖ１−Ｖ２｜と人体１の大きさを反映する特性量
とから相関式に従って内臓脂肪量ｍを算出できる。

【００２０】図１（あるいは図２）において、測定用電
極２１−２２間（あるいは２１´−２２´間）の距離は
最適な範囲に設定することが好ましい。電極２１と電極
２２との距離が小さすぎると、電極２１−２２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２１−２２間の距離は通常３ｃｍ以上であ
ることが好ましい。一方、電極２１と電極２２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、この時に用いる電極の形状と
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６に示すように、電極のエッジ間距
離Ｌedge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】次に第２実施例を説明する。図７に示す第
２実施例の体脂肪測定装置は、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２，３
と、電流源４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、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２
１〜２４と、測定用電極２１〜２４の電位を測定するた
めの基準電位１７と、基準電位１７と測定用電極２１〜
２４とを結ぶための切換えスイッチ１６と、四つの測定
用電極２１〜２４の電位を測定する電圧計７と、人体１
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３３と、電圧計７で測定された電圧値とデ
ータ入力装置３３から入力された外周長Ｕ及び電極位置
のデータと人体１の大きさを反映する特性量のべき乗と
に基づいて人体１内部に存在する内臓脂肪１０の量を算
出する体脂肪算出部２５とを備える。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、内臓脂肪量
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。

【００２２】次に、体脂肪測定方法を説明する。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２−３間に電流を流し、切換えス
イッチ１６を切換えながら、電圧計７は、測定用電極２
１〜２４と基準電位１７との間の電圧値Ｖ１〜Ｖ４をそ
れぞれ測定し、体脂肪算出部２５は、電圧計７で測定さ
れた電圧値Ｖ１〜Ｖ４とデータ入力装置３３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に人体１の大き
さを反映する特性量のべき乗を乗じた値から内臓脂肪１
０の量ｍを算出する。

【００２３】電圧値Ｖ１〜Ｖ４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８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２１，２２，２３，２４
の位置ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４を、データ入力装置３３
に入力しておく。体脂肪算出部２５は、データ入力装置
３３から入力されたｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４を用いて、
電極２１−２２間距離Ｌ１２＝ｘ２−ｘ１、電極２２−
２３間距離Ｌ２３＝ｘ３−ｘ２、電極２３−２４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＝｜Ｖ１−Ｖ２｜・Ｕ／
Ｌ１２、ζ２３＝｜Ｖ２−Ｖ３｜・Ｕ／Ｌ２３、ζ３４
＝｜Ｖ３−Ｖ４｜・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９に示すように、ｘ／Ｕ＝
（ｘ１＋ｘ２）／２Ｕにζ１２を、ｘ／Ｕ＝（ｘ２＋ｘ
３）／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。

【００２４】このようにして定めた電位の空間変化率ζ
を用いて、第１実施例と同様な方法で、内臓脂肪量ある
いは総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の和）を算出す
ることができる。

【００２５】次に第３実施例を説明する。図１０に示す
第３実施例の体脂肪測定装置は、図７に示す体脂肪測定
装置の中の基準電位１７を、人体１上、特に電極２４に
とったものである。図１０において、切換えスイッチ１
６は測定用基準電極２４と測定用電極２１〜２３とを結
ぶための切換えを行い、電圧計７は測定用基準電極２４
と測定用電極２１〜２３との間に発生する電圧を測定す
る。

【００２６】図１０に示す体脂肪測定装置では以下のよ
うな方法で体脂肪量を測定する。まず、電流源４は、電
流用電極２−３間に電流を流し、切換えスイッチ１６を
切換えながら、電圧計７は、測定用電極２１〜２３と測
定用基準電極２４との間の電圧Ｖ１〜Ｖ３をそれぞれ測
定し、体脂肪算出部２５は、電圧計７で測定された電圧
値Ｖ１〜Ｖ３とデータ入力装置３３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に人体１の大きさを反映
する特性量のべき乗を乗じた値から内臓脂肪１０の量ｍ
を算出する。

【００２７】電圧値Ｖ１〜Ｖ３から電位の空間変化率ζ
を求めるには、第２実施例における空間変化率ζ３４を
ζ３４＝Ｖ３・Ｕ／Ｌ３４に置換えるだけで、第２実施
例と同様にして行うことができる。このようにして定め
られた電位の空間変化率ζを用いて第１実施例と同様な
方法で、内臓脂肪量あるいは総脂肪量（内臓脂肪量と皮
下脂肪量の和）を算出することができる。

【００２８】次に第４実施例を説明する。図１１に示す
第４実施例の体脂肪測定装置は、図１に示す体脂肪測定
装置の中の基準電位１７を、人体１上、特に電極２２に
とったものである。電圧計７は測定用基準電極２２と測
定用電極２１との間に発生する電圧Ｖを測定する。

【００２９】図１１に示す体脂肪測定装置では以下のよ
うな方法で体脂肪量を測定する。まず、電流源４は、電
流用電極２−３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電
極２１と測定用基準電極２２との間の電圧Ｖを測定し、
体脂肪算出部２５は、電圧計７で測定された電圧値Ｖと
別に測定した人体１の大きさを反映する特性量のべき乗
とから内臓脂肪１０の量ｍを算出する。具体的には、第
１実施例の記載における電圧値｜Ｖ１−Ｖ２｜を電圧値
Ｖに置換えるだけで、第１実施例と同様な方法で、内臓
脂肪量あるいは総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の
和）を算出することができる。

【００３０】次に第５実施例を説明する。第５実施例の
体脂肪測定装置は、図１１に示す体脂肪測定装置に、図
１４に示す体脂肪測定装置を追加した。図１４に示す体
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２の近傍に配置
した測定用電極４２と、電極３の近傍に配置した測定用
電極４３と、二つの測定用電極４２−４３間に発生する
電圧を測定する電圧計７と、電圧計７で測定された電圧
値を入力する体脂肪算出部２５を備える。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１５に示すように、電極３
の近傍に配置すべき測定用電極４３’は、電極３を挟ん
で電極４３と略対称な位置に配置することもできる。

【００３１】体脂肪測定方法を説明する。まず、図１１
に示す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−
３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電極２１−２２
間に発生する第１電圧Ｖを測定する。次に、図１４に示
す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−３間
に電流を流し、電圧計７は、測定用電極４２−４３間に
発生する第２電圧Ｖ’を測定し、体脂肪算出部２５は、
電圧計７で測定された第１電圧Ｖと第２電圧Ｖ’と人体
１の大きさを反映する特性量のべき乗に基づき、人体１
の内臓脂肪１０の量ｍを算出する。第１電圧値Ｖを第２
電圧Ｖ’で補正するので、脂肪量ｍをより高精度に算出
することができる。

【００３２】第１電圧Ｖ及び第２電圧Ｖ’と脂肪量ｍと
を関連付ける相関式は、たとえばｍ＝ａ０＋ａ１・（Ｖ
・Ｕ／Ｌ１２）・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｖ’Ｗ１・Ｗ２又
はｍ＝ａ０＋ａ１・（Ｖ・Ｕ／Ｌ１２）・Ｕ^２ ＋ａ２
・Ｖ’・Ｕ^２ などとなる。あるいは、Ｗ１・Ｗ２やＵ
^２を独立変数にとってｍ＝ａ０＋ａ１・（Ｖ・Ｕ／Ｌ１
２）・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｖ’Ｗ１・Ｗ２＋ａ３・Ｗ１
・Ｗ２又はｍ＝ａ０＋ａ１・（Ｖ・Ｕ／Ｌ１２）・Ｕ^２
＋ａ２・Ｖ’・Ｕ^２＋ａ３・Ｕ^２ として相関式の精度
を向上させることもできる。ここに、ａ０，ａ１，ａ
２，ａ３は回帰係数であり、Ｌ１２は電極２１−２２間
の距離である。

【００３３】次に、第６実施例を説明する。図１２に示
す第６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１２において、人体１の外周上には複数の電極２
６ａ〜２６ｈが配置され、複数の電極２６ａ〜２６ｈは
電流電極選択用スイッチ２７及び電圧電極選択用スイッ
チ２８に接続されている。

【００３４】データ入力装置３３から入力された電極選
択用データをコンピュータ３５からの指示で電流電極選
択用スイッチ２７に伝え、電流電極選択用スイッチ２７
によって、複数の電極２６ａ〜２６ｈ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２９の出力
を電圧・電流変換器３０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。

【００３５】コンピュータ３５の指示に従って電圧電極
選択スイッチ２８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３１及びＡ／Ｄ変換器３２
を介してコンピュータ３５に取り込む。以上の処理を、
コンピュータ３５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３５に
取り込まれた電圧データは標準電流を流した時に発生す
る電圧値に変換された後、データ入力装置３３からコン
ピュータ３５に入力された人体１の大きさを反映する特
性量とともに、予めデータ入力装置３３から入力されて
いた、電圧と人体１の大きさを反映する特性量と内臓脂
肪の量ｍとの相関式に当てはめられ、内臓脂肪量ｍが求
められる。内臓脂肪量ｍはコンピュータ３５からデータ
出力装置３４に送られ、表示される。

【００３６】ここで、複数の電極２６ａ〜２６ｈに対し
て、例えば、図１３（ａ）及び図１３（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２個の電圧Ｖ１’，Ｖ２’を測定し、別に
測定した人体１の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２または外周長Ｕと
ともに、回帰係数ａ０，ａ１，ａ２を用いて、第４実施
例と同様な相関式ｍ＝ａ０＋ａ１・ζ１・Ｗ１・Ｗ２＋
ａ２・ζ２・Ｗ１・Ｗ２またはｍ＝ａ０＋ａ１・ζ１・
Ｕ^２＋ａ２・ζ２・Ｕ^２に当てはめることにより、人体
１の内部に存在する内臓脂肪１０の量を高精度で測定す
る。ここでζ１，ζ２はＶ１’，Ｖ２’から計算した電
位の空間変化率であり、電極２１−２２間の距離Ｌ１２
を用いて、たとえばζ１＝Ｖ１’・Ｕ／Ｌ１２，ζ２＝
Ｖ２’・Ｕ／Ｌ１２と表される。なお、背骨のごく周囲
は、体表面が凹凸していて設置した電極が肌との間の接
触不良を起こしやすい。このため、電極３を腹部のへそ
近傍、電極２を背骨の左脇及び右脇の略左右対称な位置
に配置することで、精度よく測定できる。

【００３７】また、第１乃至第６の実施例において、複
数の周波数の電流で測定を行って、それらの測定結果を
比較することにより、測定結果の信頼性が高まる。

【００３８】（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、人体の皮下脂肪の断面
積などの皮下脂肪量と内臓脂肪の断面積などの内臓脂肪
量との和の値を測定する。

【００３９】図１４に示す第２の実施の形態の第１の実
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２の近
傍に配置した測定用電極４２と、電極３の近傍に配置し
た測定用電極４３と、二つの測定用電極４２−４３間に
発生する電圧を測定する電圧計７と、電圧計７で測定さ
れた電圧に基づいて人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓
脂肪１０の断面積の和を算出する体脂肪算出部２５を備
える。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１５に示
すように、電極３の近傍に配置すべき測定用電極４３′
は、電極３を挟んで電極４３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
１６に示すように‘２’より多くてもよい。

【００４０】次に体脂肪測定方法を説明する。まず、図
１４に示す測定装置において、電流源４は、電流用電極
２−３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電極４２と
測定用電極４３との間に発生する電圧Ｖを測定し、体脂
肪算出部２５は、電圧計７で測定された電圧値Ｖから、
人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓脂肪１０の断面積と
の和ｍ′を算出する。また、総脂肪量（皮下脂肪量と内
臓脂肪量の和）の多い人は概して内臓脂肪量も多いとい
う相関があるため、電圧Ｖを用いて人体１の内臓脂肪１
０の断面積ｍを算出することもできる。

【００４１】なお、電流源４については、第１の実施の
形態で既に説明したので、ここではその詳細な説明は省
略する。

【００４２】図１４に示すように、人体１に対し略横断
する方向に電流を流したときに発生する電圧が、人体１
の電気抵抗の主要部を占める脂肪量と何らかの相関があ
ることは容易に予測されたが、驚くことに、電圧値Ｖ
は、外周に電極を配置した断面又はその近傍の断面にお
ける人体１の全断面積に対する、該人体１の皮下脂肪８
の断面積と内臓脂肪１０の断面積との和の値の比（相対
値）を正確に反映していた。さらに、意外なことに、電
圧値に人体１の大きさを反映する特性量のべき乗を乗じ
ることによって、その値は該断面上の皮下脂肪８の断面
積と内臓脂肪１０の断面積との和（絶対値）と極めて強
い相関を示した。

【００４３】皮下脂肪８と内臓脂肪１０の量の和ｍ’の
定量的な算出のため、電圧Ｖと脂肪量ｍ′とを関係付け
る相関式あるいは電圧Ｖと人体１の大きさを反映する特
性量のべき乗との積、例えばＶ×Ｗ１×Ｗ２又はＶ×Ｕ
^２と、脂肪量ｍ’とを関係付ける相関式を予め作成して
おく。

【００４４】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
に対して前述の方法で測定した電圧値ＶあるいはＶ×Ｗ
１×Ｗ２又はＶ×Ｕ^２と、実際の脂肪量ｍ’の相関式を
作成する。電圧値Ｖの測定では、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。大きさを反映する特性量
Ｗ１，Ｗ２及びＵの測定には、例えば、巻き尺やものさ
し等の測長器を使うことができる。皮下脂肪及び内臓脂
肪の断面積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よい。
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脂肪の断面
積を算出すると精度が向上する。

【００４５】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ｍ’が皮下脂肪８と内臓脂肪１０
の断面積の和の、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・ａ２を用いて、
たとえばｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ＋ａ２・Ｌ／Ｕとなる。
ここで、Ｌは電極２−４２間の距離又は電極３−４３間
の距離である。あるいは、量ｍ’が皮下脂肪８と内臓脂
肪１０の断面積の和（絶対値）を表す場合、相関式は
ｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｗ１・Ｗ２あるいはｍ’＝ａ０
＋ａ１・Ｖ・Ｕ^２となる。あるいは、Ｗ１・Ｗ２やＵ^２
を独立変数にとり且つ回帰係数ａ３を用いて、ｍ’＝ａ
０＋ａ１・Ｖ・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｗ１・Ｗ２＋ａ３・
Ｗ１・Ｗ２・Ｌ／Ｕ又はｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^２＋
ａ２・Ｕ^２＋ａ３・Ｕ^２ ・Ｌ／Ｕなどとすることによ
り、相関式の精度を向上させることもできる。また、人
体１に対して別の電流路で測定した別の電圧Ｖ’を用い
て、ｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２・Ｖ’・
Ｗ１・Ｗ２又はｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^２＋ａ２・
Ｖ’・Ｕ^２とすることにより、相関式の精度を向上させ
ることもできる。人体１の大きさを反映する特性量のべ
き乗として、Ｗ１・Ｗ２やＵ^２ 以外の量を選んだとき
には、その量を上式中のＷ１・Ｗ２やＵ^２と置き換えれ
ばよい。相関式が設定されれば、脂肪量の未知のサンプ
ルに対して測定された電圧値Ｖと人体１の大きさを反映
する特性量とから相関式に従って脂肪量ｍ’を算出でき
る。

【００４６】図１４において、電流用電極２と測定用電
極４２との距離は最適な範囲に設定することが好まし
い。電極２と電極４２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Ｖ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、又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Ｖに影響して
好ましくない。電極２と電極４２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２−４２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。またこのとき電極２−４２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。電極間の距離
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
を人体の外周に沿って巻いたときのベルトの伸縮を利用
する方法などがある。また電流用電極３と測定用電極４
３との距離も同様である。

【００４７】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６に示すように、電極のエッジ間距離Ｌed
ge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。

【００４８】次に第２実施例を説明する。図１７に示す
第２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の近傍に配置した測定用電極４４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
測定用電極４５と、二つの測定用電極４４−４５間に発
生する電圧を測定する電圧計７と、電圧計７で測定され
た電圧値に基づいて人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓
脂肪１０の断面積の和を算出する体脂肪算出部２５を備
える。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。電流用電極３と
測定用電極４４との距離は図１４における電流用電極２
と測定用電極４２との距離と同様な最適な範囲に設定す
ることが好ましい。

【００４９】次に体脂肪測定方法を説明する。まず、図
１７に示す測定装置において、電流源４は、電流用電極
２−３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電極４４及
び測定用電極４５の間に発生する電圧Ｖを測定し、体脂
肪算出部２５は、電圧計７で測定された電圧値Ｖから、
人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓脂肪１０の断面積と
の和ｍ’を算出する。また、総脂肪量（皮下脂肪量と内
臓脂肪量の和）の多い人は概して内臓脂肪量も多いとい
う相関があるため、電圧Ｖを用いて人体１の内臓脂肪１
０の断面積ｍを算出することもできる。

【００５０】皮下脂肪８と内臓脂肪１０の量の和ｍ’の
定量的な算出のため、電圧Ｖと脂肪量ｍ’とを関係付け
る相関式あるいは電圧Ｖと人体１の大きさを反映する特
性量のべき乗との積、例えばＶ×Ｗ１×Ｗ２又はＶ×Ｕ
^２ と、脂肪量ｍ’とを関係付ける相関式を予め作成し
ておく。その作成は、第１実施例と同様な方法で行うこ
とができ、相関式は、第１実施例で示した相関式におい
て、Ｌを電極３−４４間の距離と定義しなおしたもので
与えられる。この相関式に従って、脂肪量の未知のサン
プルに対して測定された電圧値Ｖと人体１の大きさを反
映する特性量とから脂肪量ｍ’を算出できる。

【００５１】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１４に示す体脂肪測定装置に、図
１８に示す体脂肪測定装置を追加した。図１８に示す体
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２，３と、電流源４と、電極
２の近傍に配置した第１測定用電極５と、人体１を挟ん
で電流用電極２，３と略反対側の位置に配置した第２測
定用電極１１と、測定用電極５−１１間に発生した電圧
を測定する電圧計７と、電圧計７で測定された電圧値を
入力する体脂肪算出部２５とを備える。

【００５２】体脂肪測定方法を説明する。まず、図１４
に示す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−
３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電極４２−４３
間に発生する第１電圧Ｖを測定する。次に、図１８に示
す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−３間
に電流を流し、電圧計７は、測定用電極５−１１間に発
生する第２電圧Ｖ’を測定し、体脂肪算出部２５は、電
圧計７で測定された第１電圧Ｖと第２電圧Ｖ’に基づ
き、人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓脂肪１０の断面
積との和ｍ’を算出する。第１電圧値Ｖを第２電圧Ｖ’
で補正するので、脂肪量ｍ’をより高精度に算出するこ
とができる。

【００５３】皮下脂肪８と内臓脂肪１０の断面積の和
ｍ’の定量的な算出のため、第１電圧Ｖ及び第２電圧
Ｖ’と脂肪量ｍ’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ｍ’が皮下脂肪８と内臓脂肪１０の断面
積の和の、人体１の全断面積に対する比（相対値）を表
す場合、たとえばｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ＋ａ２・Ｖ’＋
ａ３・Ｌ１／Ｕ＋ａ４・Ｌ２／Ｕ＋ａ５・Ｌ２’／Ｕ＋
ａ６・Ｌ２・Ｌ２’／Ｕ^２ となる。ここで、ａ０〜ａ
６は回帰回数であり、Ｌ１は図１４における電極２−４
２間の距離又は電極３−４３間の距離を表し、Ｌ２は図
１８の電極２−３間の距離を表し、Ｌ２’は図１８の電
極２−５間の距離を表す。あるいは量ｍ’が皮下脂肪８
と内臓脂肪１０の断面積の和（絶対値）を表す場合、相
関式は、ｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・ε＋ａ２・Ｖ’・ε’
あるいはより精度を高めると、ｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・
ε＋ａ２・Ｖ’・ε’＋（ａ３＋ａ４・Ｌ１／Ｕ）・ε
＋（ａ５＋ａ６・Ｌ２／Ｕ＋ａ７・Ｌ２’／Ｕ＋ａ８・
Ｌ２・Ｌ２’／Ｕ^２）・ε’などとなる。ここで、ａ０
〜ａ８は回帰係数であり、またε、ε’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
の断面の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２の積Ｗ１・Ｗ２や、外周長
Ｕの二乗Ｕ^２ などを表す。このときのべき乗の指数は
‘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。相関式が設定されれば、脂肪量の未
知のサンプルに対して測定された電圧値Ｖ、Ｖ’と人体
１の大きさを反映する特性量とから相関式に従って脂肪
量ｍ’を算出できる。

【００５４】本実施例の体脂肪測定装置において、図１
８中の電流用電極及び測定用電極を人体１の外周上の他
の位置に配置し、図１８における測定方法と同様にして
別の第２電圧を測定し、それらの複数の第２電圧値を第
１電圧値Ｖの補正に用いればさらに測定精度が向上す
る。

【００５５】また、本実施例の中の図１８に示す体脂肪
測定装置にかえて図１９に示す体脂肪測定装置を用いて
も、同様にして脂肪量ｍ’を算出できる。図１９に示す
測定装置は、人体１の外周上に人体１の外周長に比べて
十分に距離を短くして配置された二つの電流用電極２，
３と電流源４と、電極２，３の近傍に配置した測定用電
極５，６と、測定用電極５−６間に発生した第２電圧を
測定する電圧計７と、測定された電圧値を入力する体脂
肪算出部２５とを備える。図１８の測定装置で測定した
第２電圧Ｖ’の代わりに図１９の測定装置で測定した第
２電圧Ｖ’を用いることによって、脂肪量ｍ’を算出で
きる。

【００５６】図１８及び図１９に示す体脂肪測定装置に
おいて、電極２と電極３との距離は、外周長Ｕ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。また、電極２−５間の距離及び電極３−
６間の距離はおおむね、被測定サンプルにおける皮下脂
肪８の平均厚みの０．５倍〜３倍にするのが好ましい。
例えば、１〜４ｃｍの厚みの皮下脂肪をもつ人体の胴回
りを測定する場合、電極２−３間の距離（電極の中間距
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。電極２−５間の距
離及び電極３−６間の距離（電極の中間距離）は０．６
ｃｍ〜１０ｃｍにするのが好ましく、１ｃｍ〜６ｃｍに
するのがさらに好ましい。

【００５７】本実施例の中の図１４に示す体脂肪測定装
置に代えて図１７に示す体脂肪測定装置を用いても、同
様にして脂肪量ｍ’を算出できる。

【００５８】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、図１４に示す体脂肪測定装置に、図
１１に示す体脂肪測定装置を追加した。装置について
は、第２の実施の形態の第１実施例及び第１の実施の形
態の第４実施例ですでに説明したので、ここでは省略す
る。

【００５９】体脂肪測定方法を説明する。まず、図１４
に示す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−
３間に電流を流し、電圧計７は、測定用電極４２−４３
間に発生する第１電圧Ｖを測定する。次に、図１１に示
す測定装置において、電流源４は、電流用電極２−３間
に電流を流し、電圧計７は、測定用電極２１−２２間に
発生する第２電圧Ｖ’を測定し、体脂肪算出部２５は、
電圧計７で測定された第１電圧Ｖと第２電圧Ｖ’に基づ
き、人体１の皮下脂肪８の断面積と内臓脂肪１０の断面
積との和ｍ’を算出する。第１電圧値Ｖを第２電圧Ｖ’
で補正するので、脂肪量ｍ’をより高精度に算出するこ
とができる。

【００６０】第１電圧Ｖ及び第２電圧Ｖ’と脂肪量ｍ’
とを関係付ける相関式は量ｍ’が皮下脂肪８と内臓脂肪
１０の断面積の和の、人体１の全断面積に対する比（相
対値）を表す場合、たとえばｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ＋ａ
２・Ｖ’・Ｕ／Ｌ１２となる。あるいは、量ｍ’が皮下
脂肪８と内臓脂肪１０の断面積の和（絶対値）を表す場
合、相関式はｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｗ１・Ｗ２＋ａ２
・Ｖ’・Ｗ１・Ｗ２・Ｕ／Ｌ１２あるいはｍ’＝ａ０＋
ａ１・Ｖ・Ｕ^２ ＋ａ２・Ｖ’・Ｕ^３ ／Ｌ１２などと
なる。ここで、ａ０，ａ１，ａ２は回帰係数であり、Ｌ
１２は電極２１−２２間の距離を表す。

【００６１】本実施例の中の図１４に示す体脂肪測定装
置に代えて図１７に示す体脂肪測定装置を用いても、同
様にして脂肪量ｍ’を算出できる。

【００６２】次に、第５実施例を説明する。第５実施例
の体脂肪測定装置は図１２と同じ構成からなり、複数の
方向に順次電流を流しながら人体１の皮下脂肪量と内臓
脂肪量の和を自動的に測定する。予めデータ入力装置３
３が皮下脂肪量と内臓脂肪量の和ｍ’と電圧との相関式
をコンピュータ３５に入力し、コンピュータ３５が該相
関式を用いて量ｍ’を求め、求められた量ｍ’がコンピ
ュータ３５からデータ出力装置３４に送られ、表示され
る以外は、第１の実施の形態の第６実施例と同様にして
計測を行う。

【００６３】ここで複数の電極２６ａ〜２６ｈに対し
て、例えば、図２０（ａ）及び図２０（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２個の電圧Ｖ１、Ｖ２を測定し、別に測定
した人体１の縦幅Ｗ１と横幅Ｗ２または外周長Ｕととも
に、回帰係数ａ０、ａ１、ａ２を用いて、第１実施例と
同様な相関式ｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｗ１・Ｗ２＋ａ
２・Ｖ２・Ｗ１・Ｗ２またはｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・
Ｕ^２＋ａ２・Ｖ２・Ｕ^２に当てはめることにより、人体
１の皮下脂肪８と内臓脂肪１０の量の和を高精度で測定
できる。なお、背骨のごく周囲は、体表面が凹凸してい
て設置した電極が肌との間の接触不良を起こしやすい。
このため、電極３を腹部のへそ近傍、電極２を背骨の左
脇及び右脇の略左右対称な位置に配置することで、精度
良く測定できる。

【００６４】あるいは電流用電極及び測定用電極として
図１７に示す配置関係に対応する配置を複数選択しても
よく、また、図１１または図１８または図１９に示すよ
うな配置関係をも選択し、得られた電圧値による補正処
理を、前記複数の方向の処理に対して追加すれば、さら
に高精度に皮下脂肪８の断面積と内臓脂肪１０の断面積
との和ｍ’を測定できる。

【００６５】また、第１乃至第５の実施例において、複
数の周波数の電流で測定を行って、それらの測定結果を
比較することにより、測定結果の信頼性が高まる。

【００６６】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。

【００６７】なお、本発明は、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、第２の
実施の形態の体脂肪測定装置で測定された皮下脂肪量と
内臓脂肪量の和の値から、第１の実施の形態の体脂肪測
定装置で測定された内臓脂肪量を差し引くことによっ
て、人体の皮下脂肪量を高精度に測定でき、したがって
内臓脂肪量／皮下脂肪量の比率（Ｖ／Ｓ比）を算出でき
る。また、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、
第１の実施の形態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。また、第２の実施の形態の体脂肪測
定装置で測定された皮下脂肪量と内臓脂肪量の和の値
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、データ出力装置に体脂肪率を表示
することもできる。

【００６８】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、被測定体としての人体の腹部は勿論、大腿部
や上腕等への適用も可能であり、それらの測定部位の皮
下脂肪量等を測定することもできる。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。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、インピーダンスＣＴ法
よりも極めて簡便且つ高精度に、被測定体の表面近傍に
層状に存在する皮下脂肪の断面積等の皮下脂肪量や被測
定体の内部に存在する内臓脂肪の断面積などの内臓脂肪
量を測定することができる。

【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１実施
例の他の構成例を示す図。

【図３】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実施
例の他の構成例を示す図。

【図４】電流用電極間に電流を流したときの人体外周の
電位分布を示す図。

【図５】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６】電極のエッジ間距離を示す図。

【図７】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第２実施
例を示す構成図。

【図８】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９】規格化距離と電位の空間変化率との相関を示す
図。

【図１０】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第３実
施例を示す構成図。

【図１１】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第４実
施例を示す構成図。

【図１２】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第６実
施例を示す構成図。

【図１３】図１２に示す第６実施例における電流用電極
及び測定用電極を順次選択した一例を示す構成図。

【図１４】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実
施例を示す主要構成図。

【図１５】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実
施例の他の構成例を示す構成図。

【図１６】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実
施例の他の構成例を示す構成図。

【図１７】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第２実
施例を示す構成図。

【図１８】第２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１９】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第３実
施例の他の構成例を示す構成図。

【図２０】電流用電極及び測定用電極を順次選択した一
例を示す構成図。

【符号の説明】

１…人体、２，３…電流用電極、４…電流源、７…電圧
計、８…皮下脂肪、９…非脂肪、１０…内臓脂肪、２
１，２２…測定用電極、２５…体脂肪算出部、２６ａ〜
２６ｈ…複数の電極、２７…電流電極選択用スイッチ、
２８…電圧電極選択用スイッチ、２９…交流発振器、３
０…電圧・電流変換器、３１…差動増幅器、３２…Ａ／
Ｄ変換器、３３…データ入力装置、３４…データ出力装
置、３５…コンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 毅 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 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 Ｆターム(参考） 4C027 AA07 CC00 DD03 FF01 GG09 GG10 HH13 KK03 KK05

Claims (16)

【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
   対向して配置した二つの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二つの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し、 前記電位の空間変化率に、前記被測定体の大きさを反映
   する特性量のべき乗を乗じた値を用いて、前記被測定体
   の脂肪量を算出する体脂肪測定方法。
2. 【請求項２】 前記被測定体の外周上で前記二つの電流
   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された二つの測定用電極
   間に発生する第１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請求項１記載の体脂肪測定方法。
3. 【請求項３】 前記脂肪量が内臓脂肪量である請求項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
   対向して配置した二つの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
   配置した測定用電極間に発生する電圧を測定し、 前記電圧に基づき、外周に前記電極を配置した断面又は
   その近傍の断面における前記被測定体の体脂肪の断面積
   と前記被測定体の断面積との比を算出する体脂肪測定方
   法。
5. 【請求項５】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した二つの電流用電極間に電流を流し、 前記二つの電流用電極のいずれか一つの電極近傍に配置
   した測定用電極及び前記被測定体の外周上で前記二つの
   電流用電極間の略中間の位置に配置した測定用電極間に
   発生する電圧を測定し、 前記電圧に基づき、外周に前記電極を配置した断面又は
   その近傍の断面における前記被測定体の体脂肪の断面積
   と前記被測定体の断面積との比を算出する体脂肪測定方
   法。
6. 【請求項６】 前記体脂肪の断面積が皮下脂肪と内臓脂
   肪の断面積の和である請求項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
   対向して配置した二つの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
   配置した測定用電極間に発生する電圧を測定し、 前記電圧に、前記被測定体の大きさを反映する特性量の
   べき乗を乗じた値を用いて、前記被測定体の脂肪量を算
   出する体脂肪測定方法。
8. 【請求項８】 被測定体の外周上に被測定体を挟んで略
   対向して配置した二つの電流用電極間に電流を流し、 前記二つの電流用電極のいずれか一つの電極近傍に配置
   した測定用電極及び前記被測定体の外周上で前記二つの
   電流用電極間の略中間の位置に配置した測定用電極間に
   発生する電圧を測定し、 前記電圧に、前記被測定体の大きさを反映する特性量の
   べき乗を乗じた値を用いて、前記被測定体の脂肪量を算
   出する体脂肪測定方法。
9. 【請求項９】 前記脂肪量が皮下脂肪量と内臓脂肪量の
   和である請求項７又は請求項８記載の体脂肪測定方法。
10. 【請求項１０】 前記大きさを反映する特性量が、前記
    被測定体の幅あるいは外周長である請求項１乃至請求項
    ３及び請求項７乃至請求項９のいずれか１項記載の体脂
    肪測定方法。
11. 【請求項１１】 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二つの電流用電極と、 前記二つの電流用電極間に電流を流し、前記被測定体の
    外周上で前記二つの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空間変化率に前記被測定
    体の大きさを反映する特性量のべき乗を乗じた値に基づ
    き前記被測定体の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。
12. 【請求項１２】 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二つの電流用電極と、 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
    配置した測定用電極と、 二つの電流用電極間に電流を流し、前記測定用電極間に
    発生する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電圧に基づき、外周に前
    記電極を配置した断面又はその近傍の断面における前記
    被測定体の体脂肪の断面積と前記被測定体の断面積との
    比を算出する体脂肪算出手段と、を備える体脂肪測定装
    置。
13. 【請求項１３】 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二つの電流用電極と、 前記二つの電流用電極のいずれか一つの電極近傍に配置
    した測定用電極及び前記被測定体の外周上で前記二つの
    電流用電極間の略中間の位置に配置した測定用電極と、 前記二つの電流用電極間に電流を流し、前記測定用電極
    間に発生する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電圧に基づき、外周に前
    記電極を配置した断面又はその近傍の断面における前記
    被測定体の体脂肪の断面積と前記被測定体の断面積との
    比を算出する体脂肪算出手段と、を備える体脂肪測定装
    置。
14. 【請求項１４】 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二つの電流用電極と、 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
    配置した測定用電極と、 二つの電流用電極間に電流を流し、前記測定用電極間に
    発生する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電圧に、前記被測定体の
    大きさを反映する特性量のべき乗を乗じた値を用いて、
    前記被測定体の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。
15. 【請求項１５】 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二つの電流用電極と、 前記二つの電流用電極のいずれか一つの電極近傍に配置
    した測定用電極及び前記被測定体の外周上で前記二つの
    電流用電極間の略中間の位置に配置した測定用電極と、 前記二つの電流用電極間に電流を流し、前記測定用電極
    間に発生する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電圧に、前記被測定体の
    大きさを反映する特性量のべき乗を乗じた値を用いて、
    前記被測定体の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。
16. 【請求項１６】 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１１乃至請求項１５のいずれか
    １項記載の体脂肪測定装置。