JP2004344348A - 筋肉量推定方法及び筋肉量推定装置 - Google Patents

筋肉量推定方法及び筋肉量推定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】筋肉量推定の誤差要因となる細胞外液量の影響を軽減して精度良く、またできるだけ簡便に筋肉量を推定するための方法及び装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の筋肉量推定方法では、被験者の細胞内液抵抗を測定し、この細胞内液抵抗に基づいて筋肉量を推定するので、日常生活で変動し易い細胞外液量の影響を軽減して精度の高い筋肉量の推定が可能となる。また、本発明の筋肉量推定装置では、被験者の細胞内液抵抗を測定する細胞内液抵抗測定手段と、測定された細胞内液抵抗に基づき被験者の筋肉量を推定する筋肉量推定手段とを備えているので、日常生活で変動し易い細胞外液量の影響を軽減して精度の高い筋肉量推定が可能な装置とすることができる。
【選択図】図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の筋肉量を推定するための方法及び装置に関し、より詳しくは、筋肉量推定時の誤差要因となる細胞外液量の影響を軽減して、精度良く且つ簡便に筋肉量を推定するための方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
被験者の筋肉量を測定する方法として、従来から磁気共鳴映像法(Magnetic Resonance Imaging:以下「MRI」と略称する。)、コンピュータ断層撮影法(Computed Tomography:以下「CT」と略称する。)、二重エネルギーX線吸収測定法(Dual Energy X−ray Absorptiometry:以下「DEXA」と略称する。)等が知られている。これらMRIやCT、DEXAは、被験者の筋肉量を高精度に測定することができるものの、その実施には非常に大掛かりな設備や装置が必要であり、家庭や小規模な医療施設等で容易に利用できるものではない。また、CT及びDEXAにおいてはX線を利用するため、X線被爆も懸念される。
【0003】
一方、近年では、被験者の身体に微弱な交流電流を流し、その際に測定される生体電気インピーダンスに基づいて筋肉量を推定算出する方法が提案されている。この方法は、測定した生体電気インピーダンスに基づいて被験者の身体組織に含有される水分(以下「体水分」と称する。)の量を求め、次いでこの体水分量に基づいて除脂肪量を求め、一方で生体電気インピーダンスに基づいて骨量を求めておき、最終的に除脂肪量から骨量を差引いて、得られた結果を筋肉量と見做すものであり、前述のMRIやCT、DEXAに比して簡便な装置で実施できるため、家庭や小規模な医療施設等における利用に適している(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
国際公開第01/015600号公報(第23頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、体水分は、細胞膜の内側に存在する細胞内液と細胞膜の外側に存在する細胞外液とで構成されているが、このうち細胞外液は、細胞内液に比して、飲水や発汗、排尿等の日常生活によりその量が大きく変動し易い。このため、前述の如く生体電気インピーダンスに基づいて求めた体水分量から筋肉量を推定する方法では、推定結果がその時々の細胞外液量によって左右され易く(所謂、日内変動)、精度の高い推定が困難であった。
【0006】
従って、この発明は、筋肉量推定の誤差要因となる細胞外液量の影響を軽減して精度良く、またできるだけ簡便に筋肉量を推定するための方法及び装置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】
本発明の筋肉量推定方法では、被験者の細胞内液抵抗を測定する手順と、測定された細胞内液抵抗に基づき被験者の筋肉量を推定する手順とを含むこととする。
【0008】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記被験者の筋肉量を推定する手順が、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得する手順と、この取得された個人情報と前記測定された細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出する手順とを含むこととする。
【0009】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記所定の推定式が、次の式(1)によって与えられていることとする。
MV=a×Ht/ZICW+b×Wt+c×Age+d ・・・(1)
MV:被験者の推定筋肉量
Ht:被験者の身長
Wt:被験者の体重
Age:被験者の年齢
ICW:被験者の細胞内液抵抗
a、b、c、d:定数
【0010】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記被験者の細胞内液抵抗を測定する手順が、交流電流を細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数で被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定する手順と、交流電流を細胞膜の内側を流れる程度に高い周波数で被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定する手順と、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出する手順とを含むこととする。
【0011】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記所定の身体部位間が、被験者の両足間であることとする。
【0012】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記所定の身体部位間が、被験者の手足間であることとする。
【0013】
また、本発明の筋肉量推定方法では、前記所定の身体部位間が、被験者の両手間であることとする。
【0014】
また、本発明の筋肉量推定装置では、被験者の細胞内液抵抗を測定する細胞内液抵抗測定手段と、測定された細胞内液量に関する情報に基づき被験者の筋肉量を推定する筋肉量推定手段とを備えることとする。
【0015】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記筋肉量推定手段が、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得する個人情報取得手段と、この取得された個人情報と前記測定された細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出する筋肉量算出手段とからなることとする。
【0016】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記所定の推定式が、前記式(1)によって与えられていることとする。
【0017】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記細胞内液抵抗測定手段が、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定する手順と、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定する手順と、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出する細胞内液抵抗算出手段とからなることとする。
【0018】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記所定の身体部位間が、被験者の両足間であることとする。
【0019】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記所定の身体部位間が、被験者の手足間であることとする。
【0020】
また、本発明の筋肉量推定装置では、前記所定の身体部位間が、被験者の両手間であることとする。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の筋肉量推定方法及び筋肉量推定装置では、被験者の細胞内液抵抗を測定し、この細胞内液抵抗に基づいて筋肉量を推定するので、日常生活で変動し易い細胞外液量の影響を軽減して精度の高い筋肉量の推定が可能となる。
【0022】
また、前記筋肉量の推定には、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得し、この個人情報と前記細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式を用いることが望ましい。予め与えられた推定式を用いることにより、本発明の筋肉量推定方法及び装置を簡便なものとすることができる。
【0023】
また、前記推定式は、前記式(1)によって与えられているのが望ましい。本願出願人の行った確認試験によれば、式(1)によって与えられた推定式を用いることで、精度の高い筋肉量の推定が可能であることが確認されている。
【0024】
また、前記細胞内液抵抗の測定は、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定し、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定し、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出することによって行うのが望ましい。これにより、前記細胞内液抵抗を簡便に測定することができ、従って本発明の筋肉量推定方法及び装置を簡便なものとすることができる。
【0025】
また、前記所定の身体部位間は、被験者の両足間、手足間又は両手間の何れであっても、精度の高い筋肉量の推定が可能であることが確認されている。
【0026】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を、図面を用いて説明する。図1は、本発明の筋肉量推定方法を実施可能に構成された、本発明による筋肉量推定装置1の外観斜視図である。また、図2は、この筋肉量推定装置1に内蔵された電気回路構成の概要を示すブロック図である。また、図3は、この筋肉量推定装置1が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。そして、図4乃至図8は、本発明の効果を確認するために本願出願人がこの筋肉量推定装置1を用いて実施した確認試験の結果を示す図である。
【0027】
図1に示されるように、この筋肉量推定装置1は、その本体2が基台2aと基台2aに載置された載台2bとから構成されており、載台2bの上面には、被験者の所定の身体部位間に交流電流を流すための通電電極3a、3bと、交流電流を流した状態で前記所定の身体部位間に生じる電圧(電位差)を測定するための測定電極4a、4bと、この筋肉量推定装置1で推定された筋肉量の表示等に用いる公知の液晶画面等からなる表示装置5と、被験者が性別、年齢、身長等(以下、本実施例において「個人データ」と総称する。)を入力するための入力装置6とが配設されている。ここで、入力装置6は、入力データの選択操作等に用いる選択キー6a、6bと、入力データの決定操作等に用いる決定キー6cとを含んでいる。また、本体2の側面には、既に入力済みの個人データがある場合にこれを呼出すための4つのキー7a、7b、7c、7dからなる個人キー7と、電源キー8とが配設されている。
【0028】
また、図2に示されるように、この筋肉量推定装置1の本体2の内部には、前記通電電極3a、3bに接続された電流供給回路9と、前記測定電極4a、4bに接続された電圧測定回路10と、荷重に応じた電圧を出力する重量センサ11と、これら電圧測定回路10及び重量センサ11からの電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器12と、前記表示装置5及び前記入力装置6に接続された入出力回路13と、入力された個人データ、測定された体重、推定された筋肉量等を記憶させるための記憶装置14と、電池を含む電源装置15と、これら電流供給回路9、A/D変換器12、入出力回路13、記憶装置14及び電源装置15に電気的に接続された制御装置16とが配設されている。
【0029】
このような構成において、制御装置16は、公知の演算素子(CPU)を含み、前記記憶装置14に予め記憶された制御プログラムを実行することにより、前記通電電極3a、3bに後述する2種類の周波数の交流電流を順次供給する制御、この電流値と前記測定電極4a、4bで検出される電圧とに基づいて被験者の生体電気インピーダンスを測定する制御、この生体電気インピーダンスと前記入力装置6で入力された被験者の個人データ及び前記重量センサ11で測定された被験者の体重とから被験者の筋肉量等を推定算出する制御、並びに入力された個人データ、測定された体重、推定された筋肉量等を前記記憶装置14に記憶させる制御等、各種の制御処理を実行する。
【0030】
図3に示されるように、被験者が電源キー8を押下して筋肉量推定装置1の電源をオンとすると、制御装置16は、まずステップS1において筋肉量推定装置1全体の初期化処理を行う。この初期化処理により、前回の制御処理実行時に記憶装置14に一時的に記憶させたデータやタイマカウント値等が初期化される。
【0031】
次いで、被験者が個人キー7a、7b、7c、7dの何れかを押下すると、制御装置16は、ステップS2において、押下された個人キーに対応する個人データが記憶装置14に記憶されているか否かの判定を行う。ここで、個人データが記憶されている場合は、ステップS3において当該個人データを読込んだ後、ステップS4において当該個人データを、被験者による確認のための選択肢(例えば、「Yes」と「No」)と共に表示装置5に表示する。次いで、ステップS5において、被験者が入力装置6の選択キー6a、6b及び決定キー6cを操作して表示された個人データを肯定する選択操作を行った場合は、ステップS11へ進む。一方、ステップS2において記憶装置14に個人データが記憶されていないと判定された場合、及びステップS5において被験者が表示された個人データを否定する選択操作を行った場合には、ステップS6へ進む。
【0032】
次いで、制御装置16は、ステップS6において被験者の性別の入力を促すメッセージを表示装置5に表示し、被験者が入力装置6を操作して性別を入力すると、ステップS7へ進む。ステップS7では被験者の年齢の入力を促すメッセージを表示装置5に表示し、被験者が入力装置6を操作して年齢を入力すると、ステップS8に進む。ステップS8では被験者の身長の入力を促すメッセージを表示装置5に表示し、被験者が入力装置6を操作して身長を入力すると、ステップS9に進む。ステップS9では、ステップS6からステップS8までの制御処理によって入力された被験者の個人データを、ステップS4と同様に、被験者による確認のための選択肢と共に表示装置5に表示する。次いで、ステップS10において被験者が入力装置6を操作して表示された個人データを肯定する選択操作を行った場合は、表示中の個人データを、先に被験者が押下した個人キーに対応する個人データとして記憶装置14に記憶させ、その後ステップS11へ進む。一方、ステップS10において被験者が表示された個人データを否定する選択操作を行った場合には、ステップS6へ戻る。
【0033】
ステップS11において、制御装置16は、被験者が載台2bの上面に、左足裏の爪先側を前記電流供給用電極3aに、左足裏の踵側を前記電圧測定用電極4aに、右足裏の爪先側を前記電流供給用電極3aに、右足裏の踵側を前記電圧測定用電極3bに、夫々接触させて乗ることを促すメッセージを、表示装置5に表示する。ここで、被験者が斯かるメッセージに従って載台2bの上面に乗ると、制御装置16は、重量センサ11により検出される電圧に基づき、被験者の体重を測定する。
【0034】
次いで、制御装置16は、ステップS12において、電流供給回路9から通電電極3a、3bを介して被験者の両足間に周波数4kHzの交流電流を供給すると共に、測定電極4a、4bから電圧測定回路10を介して被験者の両足間の電圧(電位差)を検出し、これら供給電流値と検出電圧値とからオームの法則に基づき被験者の生体電気インピーダンスを測定する。ここで、4kHz程度の低い周波数の交流電流は生体の細胞膜の外側を流れることが知られており、従って、このように低い周波数の交流電流を用いて測定された生体電気インピーダンスは、被験者の細胞外液の抵抗を表している。
【0035】
次いで、制御装置16は、ステップS13において、電流供給回路9から通電電極3a、3bを介して被験者の両足間に周波数256kHzの交流電流を供給すると共に、測定電極4a、4bから電圧測定回路10を介して被験者の両足間の電圧を検出し、これら供給電流値と検出電圧値とからオームの法則に基づき被験者の生体電気インピーダンスを測定する。ここで、256kHz程度の高い周波数の交流電流は生体の細胞膜の外側及び内側を流れることが知られており、従って、このように高い周波数の交流電流を用いて測定された生体電気インピーダンスは、被験者の細胞外液と細胞内液とからなる体水分全体の抵抗を表している。
【0036】
次いで、制御装置16は、ステップS14において、ステップS12で測定された細胞外液抵抗とステップS13で測定された体水分抵抗とに基づいて被験者の細胞内液抵抗を求める演算処理と、この細胞内液抵抗と被験者の身長、体重及び年齢とに基づいて被験者の筋肉量を求める演算処理とを実行する。
【0037】
まず、被験者の細胞内液抵抗については、被験者の身体を細胞内液抵抗(ZICW)と細胞外液抵抗(ZECW)とからなる並列回路に見立て、斯かる並列回路全体の抵抗が体水分抵抗(ZTBW)であると考えると、体水分抵抗の逆数は細胞内液抵抗の逆数と細胞外液抵抗の逆数との和に等しい(1/ZTBW=1/ZICW+1/ZECW)ということができる。この関係を踏まえ、体水分抵抗の逆数から細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数をとることで、細胞内液抵抗を簡便に求めることができる。
【0038】
また、被験者の筋肉量については、被験者の細胞内液抵抗と身長、体重及び年齢とを変数とした所定の推定式、望ましくは前記式(1)で与えられる推定式を用いることにより求めることができる。この式(1)で与えられる推定式を用いることにより、図4から図8を用いて後述する通り、筋肉量の推定を精度良く行えることが確認されている。
【0039】
尚、前記式(1)で与えられる推定式は、次のようにして作成した。まず、相当数の被験者集団の夫々について、その身体に微量に含有される放射性同位体(カリウム)からの放射線量を計測して身体中のカリウム量を求める。次に、この身体中のカリウム量から、細胞外液中のカリウム量と細胞内液中のカリウム量との比率が一定であることに着目して、夫々の細胞外液量を求める。一方で、この被験者集団の夫々について公知のDEXAを用いて除脂肪量を測定し、この除脂肪量から、上記身体中のカリウム量から求めた細胞外液量を減じることによって、夫々の被験者の筋肉量を測定する。このようにして測定した被験者夫々の筋肉量と、同被験者夫々の身長、体重、年齢、生体電気インピーダンス(細胞内液抵抗)等とについて重回帰分析を行うことによって、前記式(1)で与えられる回帰式を取得した。
【0040】
そして、本実施例の筋肉量推定装置1においては、上記の各演算を行うための演算プログラムが予め記憶装置14に記憶されており、制御装置16は、ステップS14においてこの演算プログラムを実行することにより、被験者の筋肉量を推定算出するものである。
【0041】
次いで、制御装置16は、ステップS15において、ステップS11で測定された体重とステップS14で推定算出された筋肉量とを所定の時間だけ表示装置5に表示し、その後電源をオフとして、全ての制御処理を終了する。
【0042】
図4、図5、図6は、相当数の被験者集団について、本実施例の筋肉量推定装置1を用いて推定した筋肉量を横軸に、前述した身体中のカリウム量から測定した筋肉量を縦軸に夫々プロットして、両者の相関を示した図である。横軸の推定筋肉量は、前述の通り4kHzの低周波交流電流と256kHzの高周波交流電流とを用いて細胞外液抵抗と体水分抵抗とを測定して細胞内液抵抗を求め、式(1)で与えられる推定式により推定算出したものである。但し、図4は前述の通り被験者の両足間に前記交流電流を流した場合の推定筋肉量をプロットしているが、図5では手足間に、図6では両手間に前記交流電流を流した場合の推定筋肉量をプロットしている。
【0043】
また、図7は、同じ被験者集団について、従来公知の筋肉量推定装置を用いて推定した筋肉量を横軸に、前述した身体中のカリウム量から測定した筋肉量を縦軸に夫々プロットして、両者の相関を示した図である。この場合、横軸の推定筋肉量は、被験者の両足間に単一周波数(64kHz)の交流電流を流して測定した生体電気インピーダンスに基づいて体水分量、除脂肪量及び骨量を求め、最終的に除脂肪量から骨量を減ずることにより推定算出したものである。
【0044】
図4から図7の夫々の場合について、推定筋肉量と測定筋肉量との相関度合いを表す相関係数Rを比較すると、図4の場合はR=0.8281、図5の場合はR=0.8819、図6の場合はR=0.8804、図7の場合はR=0.7770であった。また、図4から図7の夫々の場合における標準誤差SEEは、図4の場合でSEE=3.616、図5の場合でSEE=3.041、図6の場合でSEE=3.059、図7の場合でSEE=4.061であった。言うまでもなく、相関係数Rは1に近いほど両者間に強い相関があることを示しており、標準誤差SEEはその値が小さいほど両者間の誤差が小さいことを示している。図4の場合と図7の場合とを比較すれば明らかなように、筋肉量推定装置1で推定された筋肉量は、従来公知の筋肉量推定装置で推定された筋肉量に比して、前述した身体中のカリウム量から測定した筋肉量と高い相関を持ち、精度の高い筋肉量推定がなされていることが確認された。また、図5及び図6の場合から明らかなように、生体電気インピーダンス(細胞外液抵抗及び体水分抵抗)の測定を両足間、手足間、両手間の何れの身体部位間で行った場合においても、精度の高い筋肉量推定がなされていることが確認された。
【0045】
また、図8は、本実施例の筋肉量推定装置1を用いた場合の推定筋肉量(線A)と、前記従来の筋肉量推定装置を用いた場合の推定筋肉量(線B)とについて、夫々の装置で推定される筋肉量の日内変動の様子を示した図である。横軸には最初の推定からの経過時間が、縦軸には最初の推定筋肉量に対する変化量がプロットされている。尚、本実施例の筋肉量推定装置1及び従来の筋肉量推定装置の双方とも、同一の被験者について両足間で生体電気インピーダンスを測定している。図8から明らかなように、被験者の細胞内液抵抗を測定することにより細胞外液量の影響を軽減した本実施例の筋肉量推定装置1(線A)では、細胞外液量を含む体水分量から筋肉量を推定する従来の筋肉量推定装置(線B)に比して、推定筋肉量の変化が小さく、日内変動が抑えられることが確認された。
【0046】
以上、本発明の実施例について図面を用いて説明してきたが、本発明の実施の形態は、本実施例に限定される必要はなく、種々の変形が可能である。例えば、前記筋肉量推定装置1は、前記表示装置5及び入力装置6を前記本体2とは別体とし、これらの間を電気ケーブルや赤外線等の無線通信で接続する構成であっても良い。また、前記個人キー7の個数は4つよりも多くとも少なくともよく、各個人キー7a、7b、7c、7dが夫々電源キーの機能を備える構成であっても良い。また、身長の入力は、入力装置6によるばかりでなく、例えば電子メジャー等からなる身長計を本体2に付加しておき、斯かる身長計により身長を測定する構成としても良い。或いは、本体2から重量センサ11を省き、被験者の体重は入力装置6から入力する構成としても良い。
【0047】
また、前記筋肉量推定装置1は、測定した生体電気インピーダンスを利用して、被験者の筋肉量のみならず、脂肪量、脂肪率、内臓脂肪面積、内臓脂肪量、体水分量、体水分率、骨量、基礎代謝量等の身体組成に関する様々な情報を求める構成としても良い。
【0048】
また、被験者の生体電気インピーダンスを測定するための電極は、前記筋肉量推定装置1の如く本体2の上面に配設して被験者の両足間の生体電気インピーダンスを測定するものだけでなく、例えば被験者が左右夫々の手に持つことにより両手間の生体電気インピーダンスを測定するものや、足用電極と手用電極とを備えて手足間の生体電気インピーダンスを測定するものとしても良い。更に、左右夫々の足用電極と左右夫々の手用電極の両方を備えた所謂8電極方式により、右腕、右脚、左腕、左脚等、身体部位別の筋肉量を推定算出することも可能となる。或いは、被験者の生体電気インピーダンスを測定するための電極は、本体2に相当する筐体自体を小型で携帯可能なものとして、この筐体に被験者の掌や指尖に接触させる電極を設けても良い。更には、斯かる電極を身体表面に貼付可能に構成しておき、任意の身体部位間(例えば、肩と肘との間、膝裏と踝間等)で生体電気インピーダンスを測定しても良い。
【0049】
また、本発明における細胞内液抵抗の測定は、実施例の如く2種類の周波数の交流電流によるばかりでなく、低周波数から高周波数までの3種類以上の周波数の交流電流を用いて各周波数における生体電気インピーダンスを測定し、この結果から求められる生体電気インピーダンスベクトルに基づいて測定することも可能である。
【0050】
【発明の効果】
本発明の筋肉量推定方法では、被験者の細胞内液抵抗を測定し、この細胞内液抵抗に基づいて筋肉量を推定するので、日常生活で変動し易い細胞外液量の影響を軽減して精度の高い筋肉量の推定が可能となる。
【0051】
また、前記筋肉量の推定を、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得し、この個人情報と前記細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出することとすれば、筋肉量の推定を簡便に行うことができる。
【0052】
また、前記推定式を、前記式(1)によって与えられる推定式とすることで、精度の高い筋肉量の推定が可能である。
【0053】
また、前記細胞内液抵抗の測定を、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定し、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定し、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出することすれば、前記細胞内液抵抗を簡便に測定することができ、従って筋肉量の推定を簡便に行うことができる。
【0054】
また、前記所定の身体部位間は、被験者の両足間、手足間又は両手間の何れであっても、精度の高い筋肉量の推定が可能である。
【0055】
また、本発明の筋肉量推定装置では、被験者の細胞内液抵抗を測定する細胞内液抵抗測定手段と、測定された細胞内液抵抗に基づき被験者の筋肉量を推定する筋肉量推定手段とを備えているので、日常生活で変動し易い細胞外液量の影響を軽減して精度の高い筋肉量推定が可能な装置とすることができる。
【0056】
また、前記筋肉量推定手段を、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得する個人情報取得手段と、この取得された個人情報と前記測定された細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出する筋肉量算出手段とから構成した場合には、筋肉量の推定を簡便に行える装置とすることができる。
【0057】
また、前記推定式を、式(1)によって与えられる推定式とすることで、精度の高い筋肉量の推定が可能である。
【0058】
また、前記細胞内液抵抗測定手段を、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定する細胞外液抵抗測定手段と、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定する体水分抵抗測定手段と、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出する細胞内液抵抗算出手段とから構成した場合には、前記細胞内液抵抗測定手段を簡便なものとすることができ、従って筋肉量の推定を簡便に行える装置とすることができる。
【0059】
また、前記所定の身体部位間は、被験者の両足間、手足間又は両手間の何れであっても、精度の高い筋肉量の推定が可能な装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての筋肉量推定装置の外観斜視図である。
【図2】図1の筋肉量推定装置の電気回路構成を示すブロック図である。
【図3】図1の筋肉量推定装置で実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】図1の筋肉量推定装置で推定した筋肉量と公知のDEXAで測定した筋肉量との相関を示す図である。
【図5】図1の筋肉量推定装置で推定した筋肉量と公知のDEXAで測定した筋肉量との相関を示す別の図である。
【図6】図1の筋肉量推定装置で推定した筋肉量と公知のDEXAで測定した筋肉量との相関を示す別の図である。
【図7】従来の筋肉量推定装置で推定した筋肉量と公知のDEXAで測定した筋肉量との相関を示す図である。
【図8】図1の筋肉量推定装置で推定した筋肉量及び従来の筋肉量推定装置で推定した筋肉量の、夫々の日内変動の様子を示す図である。
【符号の説明】
1 筋肉量推定装置
2 本体
2a 基台
2b 載台
3a、3b 通電電極
4a、4b 測定電極
5 表示装置
6 入力装置
6a、6b 選択キー
6c 決定キー
7(7a〜7d) 個人キー
8 電源キー
9 電流供給回路
10 電圧測定回路
11 重量センサ
12 A/D変換器
13 入出力回路
14 記憶装置
15 電源装置
16 制御装置

Claims (14)

  1. 被験者の細胞内液抵抗を測定する手順と、測定された細胞内液抵抗に基づき被験者の筋肉量を推定する手順とを含むことを特徴とする筋肉量推定方法。
  2. 前記被験者の筋肉量を推定する手順が、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得する手順と、この取得された個人情報と前記測定された細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出する手順とを含むことを特徴とする請求項1記載の筋肉量推定方法。
  3. 前記所定の推定式が、次の式(1)によって与えられていることを特徴とする請求項2記載の筋肉量推定方法。
    MV=a×Ht/ZICW+b×Wt+c×Age+d ・・・(1)
    MV:被験者の推定筋肉量
    Ht:被験者の身長
    Wt:被験者の体重
    Age:被験者の年齢
    ICW:被験者の細胞内液抵抗
    a、b、c、d:定数
  4. 前記被験者の細胞内液抵抗を測定する手順が、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定する手順と、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定する手順と、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出する手順とを含むことを特徴とする請求項1乃至3記載の筋肉量推定方法。
  5. 前記所定の身体部位間が、被験者の両足間であることを特徴とする請求項4記載の筋肉量推定方法。
  6. 前記所定の身体部位間が、被験者の手足間であることを特徴とする請求項4記載の筋肉量推定方法。
  7. 前記所定の身体部位間が、被験者の両手間であることを特徴とする請求項4記載の筋肉量推定方法。
  8. 被験者の細胞内液抵抗を測定する細胞内液抵抗測定手段と、測定された細胞内液抵抗に基づき被験者の筋肉量を推定する筋肉量推定手段とを備えることを特徴とする筋肉量推定装置。
  9. 前記筋肉量推定手段が、被験者の身長、体重及び年齢を含む個人情報を取得する個人情報取得手段と、この取得された個人情報と前記測定された細胞内液抵抗とを変数として予め与えられた所定の推定式に基づいて被験者の筋肉量を算出する筋肉量算出手段とからなることを特徴とする請求項8記載の筋肉量推定装置。
  10. 前記所定の推定式が、前記式(1)によって与えられていることを特徴とする請求項9記載の筋肉量推定装置。
  11. 前記細胞内液抵抗測定手段が、被験者の細胞膜の外側を流れる程度に低い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の細胞外液抵抗を測定する細胞外液抵抗測定手段と、被験者の細胞膜の外側及び内側を流れる程度に高い周波数の交流電流を被験者の所定の身体部位間に流すことにより被験者の体水分抵抗を測定する体水分抵抗測定手段と、測定された体水分抵抗の逆数から測定された細胞外液抵抗の逆数を減じた値の逆数を被験者の細胞内液抵抗として算出する細胞内液抵抗算出手段とからなることを特徴とする請求項8乃至10記載の筋肉量推定装置。
  12. 前記所定の身体部位間が、被験者の両足間であることを特徴とする請求項11記載の筋肉量推定装置。
  13. 前記所定の身体部位間が、被験者の手足間であることを特徴とする請求項11記載の筋肉量推定装置。
  14. 前記所定の身体部位間が、被験者の両手間であることを特徴とする請求項11記載の筋肉量推定装置。
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