JP2002291714A

JP2002291714A - 体脂肪の測定方法及び測定装置

Info

Publication number: JP2002291714A
Application number: JP2002074207A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Serita; 英一芹田; Hiroki Hasegawa; 博樹長谷川; Hideki Hosoi; 秀樹細井
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2002-10-08

Abstract

(57)【要約】【解決手段】人体の２部位間の生体電気インピーダン
スを測定し、年令、身長、体重と測定された２部位間の
生体電気インピーダンスに基づいて、腹部内臓脂肪面積
あるいは量を演算する。また、人体の２部位間の生体電
気インピーダンスを測定し、年令、身長、体重と測定さ
れた２部位間の生体電気インピーダンスに基づいて、総
体脂肪量を演算し、総体脂肪量に基づいて、腹部内臓脂
肪面積あるいは量を演算する。【効果】非常に簡単且つ安価でしかも人体に悪影響を
及ぼすような恐れなしに、体脂肪量だけでなく、内臓脂
肪面積または量等の体脂肪分布に関する情報を得ること
ができ、健康管理上有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の体脂肪を測
定する方法および装置に関するものであり、特に、人体
の体脂肪分布を測定する方法および装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、人の健康因子として体重がパラメ
ータとして挙げられていたが、近年においては、体脂肪
率も健康因子の一つとして重要視されてきている。この
ことに対応して、体脂肪量を測定するための種々な方法
および装置が開発され提案されてきている。例えば、特
開昭６２−１６９０２３号公報には、身長、年令、性別
を入力し、体重、身体の末端間のインピーダンスを測定
することにより、体脂肪量を測定するものが開示されて
いる。また、特表昭５７−５００９００号公報には、動
物の背後に超音波パルス波を送信し脂肪層と筋肉層の境
界より反射した波（受信波）を検知し、送信時から受信
までの時間を測定することにより、脂肪層の厚さを測定
するものが開示されている。さらにまた、特開昭６２−
８７１３９号公報には、人体各部位について超音波を用
いて皮下脂肪を測定し、各部位の断面積係数や体積脂肪
量推定係数を乗ずることにより部位別体脂肪推定値を算
出し、それらを積算することにより体脂肪量の推定を行
うものが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近に
おいては、同じ脂肪率でも脂肪の分布、つまり皮下脂肪
型であるか、内臓脂肪型であるかにより、糖尿病、動脈
硬化等生活習慣病にかかる危険率が異なると言われてき
ている。そこで、脂肪の分布を測定する方法として、Ｃ
ＴやＭＲＩによるへそ部の断層写真の画像解析による方
法が提案されている。

【０００４】しかし、このような方法では、画像解析の
煩雑さや装置自体が高額である等の問題があり、また、
ＣＴにおいては、Ｘ線の被爆という問題もある。

【０００５】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消しうるような、人体の体脂肪を測定する
方法および装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、人体の体脂肪を測定する方法において、人体の２
部位間の生体電気インピーダンスを測定し、年令、身
長、体重と測定された２部位間の生体電気インピーダン
スに基づいて、腹部内臓脂肪面積あるいは量を演算する
ことを特徴とする方法が提供される。

【０００７】本発明の別の観点によれば、人体の体脂肪
を測定する方法において、人体の２部位間の生体電気イ
ンピーダンスを測定し、年令、身長、体重と測定された
２部位間の生体電気インピーダンスに基づいて、総体脂
肪量を演算し、総体脂肪量に基づいて、腹部内臓脂肪面
積あるいは量を演算することを特徴とする方法が提供さ
れる。

【０００８】本発明のさらに別の観点によれば、人体の
体脂肪を測定する装置において、年令、身長、体重を含
む個人的パラメータの少なくとも一つを入力する入力手
段と、人体の２部位間の生体電気インピーダンスを測定
する測定手段と、前記入力手段と前記測定手段からのデ
ータに基づいて、腹部内臓脂肪面積あるいは量を演算す
る演算手段とを備えることを特徴とする装置が提供され
る。

【０００９】本発明のさらに別の観点によれば、人体の
体脂肪を測定する装置において、年令、身長、体重を含
む個人的パラメータの少なくとも一つを入力する入力手
段と、人体の２部位間の生体電気インピーダンスを測定
する測定手段と、前記入力手段と前記測定手段からのデ
ータに基づいて、総体脂肪量を演算し、さらに、前記総
体脂肪量に基づいて、腹部内臓脂肪面積あるいは量を演
算する演算手段とを備えることを特徴とする装置が提供
される。

【００１０】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
２部位は、両足である。

【００１１】本発明の別の実施の形態によれば、前記２
部位は、両手である。

【００１２】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記２部位は、片手と片足である。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳
細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例としての体脂肪
測定装置の構成を示す概略斜視図である。この実施例の
体脂肪測定装置は、脂肪計付体重計１０と、この脂肪計
付体重計１０に電気ケーブル２０を介して接続された超
音波プローブ３０とからなっている。この実施例では、
超音波プローブ３０は、通常の電気ケーブル２０を介し
て脂肪計付体重計に接続したのであるが、本発明はこれ
に限らず、超音波プローブ３０による測定データを、無
線通信または光通信にて脂肪計付体重計１０へ送信する
ようにしてもよい。

【００１５】脂肪計付体重計１０は、基台の上面に、電
源スイッチ（図示していない）、足用電極対１１および
１２と、表示部１３、入力部１４等を備えており、基台
内部に、重量センサー、演算部を含む制御回路等が設け
られている。

【００１６】図２は、図１に示した体脂肪測定装置の回
路構成を示すブロック図である。この図２に示されるよ
うに、体脂肪計付体重計１０は、通常のように、その基
台内に設けられた制御回路１にて、入力部１４のデータ
入力スイッチにて入力されてくるデータ、重量センサー
からの体重検出データ、足用電極対１１および１２によ
って構成される定電流電極板および電圧測定電極板から
の入力信号、超音波プローブ３０からのデータ等を受け
て、後述するような演算処理を行うことにより種々な演
算処理結果等を表示部１３に表示するように作動する。

【００１７】脂肪計付体重計１０の側に制御回路１やデ
ータ入力スイッチ１４を設ける代わりに、図２に示すよ
うに、超音波プローブ３０の側に、同様の制御回路２や
データ入力スイッチを設けるようにすることもできる。
また、図２において、点線で示すように、電気ケーブル
２０に代えて、脂肪計付体重計１０および超音波プロー
ブ３０に送受信部を設けて、無線通信または光通信によ
ってデータ送信を行うようにしてもよい。

【００１８】図３は、本発明の別の実施例としての体脂
肪測定装置の構成を示す概略斜視図である。この実施例
の体脂肪測定装置は、脂肪計付体重計１０と、この脂肪
計付体重計１０に電気ケーブル２０を介して接続された
スキンホールドキャリパー４０とからなっている。この
実施例では、スキンホールドキャリパー４０は、通常の
電気ケーブル２０を介して脂肪計付体重計１０に接続し
たのであるが、本発明はこれに限らず、前述の実施例と
同様に、スキンホールドキャリパー４０による測定デー
タを、無線通信または光通信にて脂肪計付体重計１０へ
送信するようにしてもよい。

【００１９】脂肪計付体重計１０は、前述の実施例と同
様に、基台の上面に、電源スイッチ（図示していな
い）、足用電極対１１および１２と、表示部１３、入力
部１４等を備えており、基台内部に、重量センサー、演
算部を含む制御回路等が設けられている。

【００２０】図４は、図３に示した体脂肪測定装置の回
路構成を示すブロック図である。この図４に示されるよ
うに、体脂肪計付体重計１０は、通常のように、その基
台内に設けられた制御回路１にて、入力部１４のデータ
入力スイッチにて入力されてくるデータ、重量センサー
からの体重検出データ、足用電極対１１および１２によ
って構成される定電流電極板および電圧測定電極板から
の入力信号、超音波プローブ３０からのデータ等を受け
て、後述するような演算処理を行うことにより種々な演
算処理結果等を表示部１３に表示するように作動する。

【００２１】また、前述した実施例と同様に、脂肪計付
体重計１０の側に制御回路１やデータ入力スイッチ１４
を設ける代わりに、図２と同様に、スキンホールドキャ
リパー４０の側に、同様の制御回路２やデータ入力スイ
ッチを設けるようにすることもできる。また、図２と同
様に、点線で示すように、電気ケーブル２０に代えて、
脂肪計付体重計１０およびスキンホールドキャリパー４
０に送受信部を設けて、無線通信または光通信によって
データ送信を行うようにしてもよい。

【００２２】なお、これら実施例の装置では、脂肪計付
体重計１０による生体電気インピーダンスの測定を、両
足間で行うものとしているが、本発明はこれに限らず、
両手間、手足間、両足手間、両手両足間等で測定するよ
うにしてもよい。また、超音波プローブ３０は、腹部皮
下脂肪厚を測定するためのものであるが、そのための超
音波測定モードは、後述するようなＡ−ｍｏｄｅが簡単
であるが、コストが比較的にかかるがＢ−ｍｏｄｅ測定
でもよい。さらにまた、前述の実施例の装置では、腹部
皮下脂肪厚の測定を、超音波測定またはスキンホールド
キャリパーによる測定としているのであるが、その他の
測定方法を採用してもよい。

【００２３】次に、前述したような実施例の体脂肪測定
装置の動作に関連させて、本発明による人体の体脂肪分
布を測定する方法について詳述する。

【００２４】図５は、本発明による体脂肪分布の測定の
手順を大きなステップに分けて順番に示し、図６および
図７は、図５の手順をより詳細に示すフローチャートで
ある。これら図５から図７に示されるように、自分の体
脂肪分布を測定しようとする者は、ステップ１で、体脂
肪計付体重計１０の電源スイッチをオンする。それか
ら、ステップ２から４にて、体脂肪計付体重計１０の入
力部１４のデータ入力スイッチを使用して性別、年令、
身長等の個人的パラメータを入力する。ステップ５に
て、衣服の重量等の風袋量を入力することもできるが、
これは省略してもよい。

【００２５】次いで、ステップ６にて、超音波プローブ
３０またはスキンホールドキャリパー４０を用いて、腹
部皮下脂肪厚を測定する。この場合において、超音波プ
ローブ３０による腹部皮下脂肪厚の測定は、Ａ−ｍｏｄ
ｅで行う。この超音波プローブ３０またはスキンホール
ドキャリパー４０による腹部皮下脂肪厚の測定データ
は、電気ケーブル２０を通して、体脂肪計付体重計１０
の制御回路１へと送られる。ここで、Ａ−ｍｏｄｅ皮下
脂肪厚測定について説明しておくと、超音波プローブ３
０から高周波の超音波が発せられ、そして体表面に入射
させられた波は、脂肪層と腹膜または脂肪層と筋肉層と
の境界面で反射し、再度プローブ３０へ戻ってくる。そ
こで、入射してから反射波が戻ってくるまでの時間を測
定することにより、脂肪の音速が既知なことから、脂肪
の厚さが測定される。

【００２６】それから、被測定者は、体脂肪計付体重計
１０の基台の足用電極対１１および１２に足裏を接触さ
せるようにして、基台の上に乗ればよい。これにより、
ステップ７での重量センサーによる体重測定がなされ、
この体重データが制御回路１へ入力され、同時に、ステ
ップ８での生体電気インピーダンスの測定もなされるこ
とになる。生体電気インピーダンスは、足用電極対１１
および１２によって与えられる定電流電極板および電圧
測定電極板から制御回路１へ入力される検出信号から算
出される。

【００２７】ステップ９にて、生体電気インピーダンス
より総脂肪量を算出するのであるが、これは、制御回路
１の演算回路にて演算される。このような総脂肪量の算
出は、例えば、ＢＩＡ法にて行われる。ここで、ＢＩＡ
法について説明しておくに、ＢＩＡ法によれば、人体２
個所（例えば、両足間）のインピーダンスを測定し、脂
肪組織と除脂肪組織との関係が、身体のインピーダンス
と密接に関連することを利用し、身長、体重、年令等で
補正することにより、体脂肪率が求められる。

【００２８】前述したようにして入力されてくる各デー
タに基づいて、制御回路１に含まれた演算回路は、次の
ような種々な演算処理を行う。Ａ．（１）腹部総脂肪（断）面積の算出腹部総脂肪面積または量を総脂肪量との相関より求める
（図９参照）。

【００２９】現在、人体の脂肪分布として大まかに、皮
下脂肪と内臓脂肪（腹腔内脂肪）とに分けられる。皮下
脂肪は腹部に多く存在しており、また内臓脂肪は人体腹
部にあることから、両脂肪共に腹部に集中していること
が分かる。そこで、両脂肪の合算値を腹部総脂肪量とす
ると、総脂肪量と腹部総脂肪面積または量は強い関わり
があることがわかる。そこで、総脂肪量と腹部総脂肪面
積の相関について、図９に示す。結果より、両者間には
相関があることから、回帰線より総脂肪量から、腹部総
脂肪面積または量を求めることが可能である。

【００３０】ここで、図９以下に出てくる相関係数ｒ、
危険率ｐ＜ｚ、および回帰線の求め方について説明して
おく。

【００３１】先ず、相関係数ｒについて説明するに、ｒ
が１に近いほど回帰線からのずれも小さく、且つ両変数
の関数も敏感になる（Ｘの変化に対するＹの変化が極端
に大きいということが無くなる）。

【００３２】次に、危険率ｐ＜ｚについて説明するに、
全体のｚ＊１００（％）未満が相関性を持っていないと
言える。

【００３３】次に、回帰線の求め方について説明する
に、Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ（Ｙ：Ｘの値により求められる
値、グラフ中、Ｘは横軸、Ｙは縦軸）式中の係数ａ、
ｂは実測値を用い、以下の式より求まる。ｂ＝｛Σ（Ｘ−Ｘ[平均]）・（Ｙ−Ｙ[平均]）｝／Σ
｛（Ｘ−Ｘ[平均]²｝ａ＝Ｙ[平均]−ｂ・Ｘ[平均] Ａ．（２）腹部皮下脂肪(断)面積の算出腹部皮下脂肪面積または量を腹部皮脂厚または腹部皮脂
厚×ウエストとの相関より求める（図１０または図１６
参照）。後者の場合には、図５においてステップ６とス
テップ７との間のステップ７′においてウエストの周径
囲測定を行っておく必要がある。

【００３４】腹部を図８に示すように真円と仮定し、そ
の腹部における皮下脂肪（断）面積または量を求める。

【００３５】腹部半径＝ウエスト／（２π）皮下脂肪面積＝腹部半径²×π−（腹部半径−腹部皮脂
厚）²×π また、腹部皮脂厚は、腹部周径囲（ウエスト）に比べ十
分に小さいため、腹部皮下脂肪面積は以下のように表す
ことができる。

【００３６】腹部皮下脂肪面積≒腹部皮脂厚×ウエスト
そこで、上記の腹部皮下脂肪面積推定値と実測値との関
係を図１５に示す（横軸は推定値＝ウエスト×腹部皮脂
厚）。結果より、実際の人体は真円ではないため、実測
値と推定値の隔たりはあるが、回帰線はほぼ直線であ
り、ウエストと皮脂厚を測定することにより、腹部皮下
脂肪面積または量を推定することが可能である。また、
測定法をより簡便にすべく、腹部皮脂厚と腹部皮下脂肪
面積の実測値との相関を図１０に示す。結果より、相関
性があることから、回帰線より腹部皮脂厚から腹部皮下
脂肪面積または量を推定することが可能である。Ａ．（３）腹部内臓脂肪面積／腹部皮下脂肪面積の算出腹部内臓脂肪面積または量を腹部総脂肪面積または量か
ら腹部皮下脂肪面積または量を引くことにより求め、腹
部内臓脂肪面積または量／腹部皮下脂肪面積または量を
求める。Ｂ．（１）腹部内臓脂肪面積の算出腹部内臓脂肪面積または量を総脂肪量との相関より求め
る（図１１参照）。Ｂ．（２）腹部皮下脂肪面積の算出腹部皮下脂肪面積または量を腹部皮脂厚または腹部皮脂
厚×ウエスト等との相関より求める（図１０または図１
６参照）。上記Ａ．（２）項の説明参照。Ｂ．（３）腹部内臓脂肪面積／腹部皮下脂肪面積の算出Ｃ．（１）総皮下脂肪量の算出総皮下脂肪量を皮脂厚または皮脂厚×ウエストとの相関
より求める（図１２または図１５参照）。

【００３７】体表面積を求めるに当たり、様々な式がこ
れまで発表されてきた。体表面積を求める一例の式を以
下に示す。

【００３８】全体表面積[cm²]＝体重[kg]^0.425×身長[c
m]^0.725×70.98 全体表面積にしめる体幹・体肢の体表面積の占める割合
は、一般に約８０％程度とされている。そこで、体幹・体肢の体表面積[cm²]＝全体表面積[cm²]×0.8 となる。また、各部位（例えば、大腿部、下腿部、腹
部、脇腹部、上腕部等）の皮脂厚を測定し、平均皮脂厚
を求め、脂肪の密度が0.9g／cm²であることから、以下
の式より総皮下脂肪量が求まる。

【００３９】総皮下脂肪量[g]＝体幹・体肢の体表面積
×平均皮脂厚×0.9 以上が最も理論的に求める方法であるが、簡易的に一部
の皮脂厚から総脂肪量を求めることが可能である。

【００４０】ここで、最も皮下脂肪の多い部位は腹部で
あり、この部分の総皮下脂肪量への寄与率が最も多い。
そこで腹部の皮脂厚を上記平均皮脂厚に代入し、そこで
算出される総皮下脂肪量の推定値と、総皮下脂肪量の実
測値の関係を図１５に示す。

【００４１】結果よりほぼ一直線上にあることがわか
る。ここで、腹部の皮脂厚より総皮下脂肪を推定するこ
とが可能であることが分かる。

【００４２】一方、簡便な式により総皮下脂肪を求める
方法としては、腹部の皮脂厚と総皮下脂肪量の相関性を
求め、その回帰線より皮脂厚から、総皮下脂肪量を推定
することも可能である。その結果を図１２に示す。相関
性があることから、回帰線より皮脂厚から総皮下脂肪量
を推定することが可能である。Ｃ．（２）内臓脂肪量の算出内臓脂肪量を総脂肪量から皮下脂肪量を引くことにより
求める。Ｃ．（３）腹部皮下脂肪面積の算出腹部皮下脂肪面積を腹部皮脂厚または皮脂厚×ウエスト
または総皮下脂肪量との相関より求める（図１０または
図１３参照）。上記Ａ．（２）項の説明参照。Ｃ．（４）腹部内臓脂肪面積の算出腹部内臓脂肪面積を内臓脂肪量との相関より求める（図
１４参照）。Ｃ．（５）腹部内臓脂肪面積／腹部皮下脂肪面積の算出次に、内臓脂肪の判定基準について説明するに、現在、
糖尿病等の生活習慣病に関する影響因子として、皮下脂
肪型肥満よりも内臓脂肪型肥満に多いとされている。そ
こで、両者の境界として、ＣＴスキャンやＭＲＩにより
ヘソ部の断面画像より、皮下脂肪面積と内臓脂肪面積を
出し、内臓脂肪面積／皮下脂肪面積が０．４以上であれ
ば内臓脂肪型肥満、０．４未満であるならば皮下脂肪型
肥満とされている。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、非常に簡単且つ安価で
しかも人体に悪影響を及ぼすような恐れなしに、体脂肪
量だけでなく、内臓脂肪面積または量等の体脂肪分布に
関する情報を得ることができ、健康管理上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての体脂肪測定装置の構
成を示す概略斜視図である。

【図２】図１に示した体脂肪測定装置の回路構成を示す
ブロック図である。

【図３】本発明の別の実施例としての体脂肪測定装置の
構成を示す概略斜視図である。

【図４】図３に示した体脂肪測定装置の回路構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明による体脂肪分布の測定の手順を大きな
ステップに分けて順番に示す図である。

【図６】図５の手順をより詳細に示すフローチャートで
ある。

【図７】図５の手順をより詳細に示すフローチャートで
ある。

【図８】腹部断面を真円として場合の皮下脂肪断面を示
す図である。

【図９】総脂肪量と腹部総脂肪面積との相関を示す図で
ある。

【図１０】腹部皮脂厚と腹部皮下脂肪面積との相関を示
す図である。

【図１１】総脂肪量と腹部内臓脂肪面積との相関を示す
図である。

【図１２】腹部皮脂厚と総皮下脂肪量との相関を示す図
である。

【図１３】総皮下脂肪量と腹部皮下脂肪面積との相関を
示す図である。

【図１４】内臓脂肪量と腹部内臓脂肪面積との相関を示
す図である。

【図１５】身長、体重、皮脂厚と総皮下脂肪量との相関
を示す図である。

【図１６】ウエスト×皮脂厚と腹部皮下脂肪面積との相
関を示す図である。

【符号の説明】１０脂肪計付体重計１１足用電極対１２足用電極対１３表示部１４データ入力スイッチ２０電気ケーブル３０超音波プローブ４０スキンホールドキャリパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細井秀樹東京都板橋区前野町１丁目14番２号株式会社タニタ内Ｆターム(参考） 4C027 AA06 BB05 CC00 EE01 GG00 HH11 JJ00 JJ03 KK00 KK01 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の体脂肪を測定する方法において、
人体の２部位間の生体電気インピーダンスを測定し、年
令、身長、体重と測定された２部位間の生体電気インピ
ーダンスに基づいて、腹部内臓脂肪面積あるいは量を演
算することを特徴とする方法。
【請求項２】人体の体脂肪を測定する方法において、
人体の２部位間の生体電気インピーダンスを測定し、年
令、身長、体重と測定された２部位間の生体電気インピ
ーダンスに基づいて、総体脂肪量を演算し、総体脂肪量
に基づいて、腹部内臓脂肪面積あるいは量を演算するこ
とを特徴とする方法。
【請求項３】前記２部位は、両足である請求項１また
は２に記載の方法。
【請求項４】前記２部位は、両手である請求項１また
は２に記載の方法。
【請求項５】前記２部位は、片手と片足である請求項
１または２に記載の方法。
【請求項６】人体の体脂肪を測定する装置において、
年令、身長、体重を含む個人的パラメータの少なくとも
一つを入力する入力手段と、人体の２部位間の生体電気
インピーダンスを測定する測定手段と、前記入力手段と
前記測定手段からのデータに基づいて、腹部内臓脂肪面
積あるいは量を演算する演算手段とを備えることを特徴
とする装置。
【請求項７】人体の体脂肪を測定する装置において、
年令、身長、体重を含む個人的パラメータの少なくとも
一つを入力する入力手段と、人体の２部位間の生体電気
インピーダンスを測定する測定手段と、前記入力手段と
前記測定手段からのデータに基づいて、総体脂肪量を演
算し、さらに、前記総体脂肪量に基づいて、腹部内臓脂
肪面積あるいは量を演算する演算手段とを備えることを
特徴とする装置。
【請求項８】前記２部位は、両足である請求項６また
は７に記載の装置。
【請求項９】前記２部位は、両手である請求項６また
は７に記載の装置。
【請求項１０】前記２部位は、片手と片足である請求
項６または７に記載の装置。