JP2004350836A - Optical fat measuring device and optical fat measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脂肪の状態を光学式に測定することができる光式脂肪測定装置及び光式脂肪測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図13に、従来の技術による光式脂肪測定装置を示す(例えば、特許文献1を参照)。図に示すように、光式脂肪測定装置は、生体表面1に接触する脂肪測定用接触子131と、脂肪測定用接触子131に内蔵された光源132と、複数の受光素子133a〜133dと、光源132の光量を制御する光量制御回路134、受光素子133a〜133dをいずれかの切替を行うとともに、切り替えられた受光素子から得られた信号を増幅器136へ出力する切替回路135と、切替回路135からの出力を増幅する増幅器136と、増幅器136の信号をA/D変換するA/D変換回路137と、ユーザが測定のための入力を行うための入力部138と、入力部138からの情報またはA/D変換回路137からの信号を処理し、光量制御回路134、切替回路135および表示部140を制御するCPU139と、CPU139が処理する各種情報を表示する表示部140とを備えている。
【0003】
このような光式脂肪測定装置によれば、生体表面1に配置された光源132から、皮下脂肪2、筋肉5等からなる生体内部に入射した光のうち、生体内部で散乱、吸収されながら伝播して再び生体表面にあらわれた光141,142等を受光素子133a〜133dを選択的に用いて受光し、この受光した光に基づいて、CPU139等により生体内部の皮下脂肪2の厚みを測定することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−155091号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の脂肪測定装置においては、生体組織1の中でも柔らかい皮下脂肪2は外力により変形しやすい。したがって、脂肪測定用接触子131を生体表面1にそっと載せるだけでも生体表面1は変形し、測定ごとに、皮下脂肪2の厚みは変動してしまう。そのため測定再現性が悪化していた。この問題点は、特に皮下脂肪2が厚い場合に顕著であった。
【0006】
また、皮下脂肪2が厚くなると、受光素子133a〜133dの受光量はだんだん飽和し、ある程度以上の厚い皮下脂肪は測れないという問題点があった。
【0007】
そこで本発明は上記従来の問題点に鑑み、皮下脂肪等の脂肪の状態を再現性良く高精度に測定することができ、さらにより厚い脂肪まで測定することができる光式脂肪測定装置及び光式脂肪測定方法を提供することを目的とする。
【0008】
【発明を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第1の本発明は、生体表面に、前記生体表面下の脂肪がそれ以上変形しない程度の圧力を印加する圧力印加手段、前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上に配置される単数または複数の光出射部、および前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上に、前記光出射部と所定の距離を置いて配置される単数または複数の光入射部を有する脂肪測定用接触子と、
前記光出射部から光を出射するための単数または複数の光源と、
前記光入射部から光を受光するための単数または複数の受光部と、
前記受光部の光の受光量に基づき、前記生体の脂肪の状態を演算する演算手段とを備えた光式脂肪測定装置
である。
【0009】
また、第2の本発明は、前記生体の脂肪の状態は、脂肪厚または脂肪率である第1の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0010】
また、第3の本発明は、前記演算部は、前記受光量が規定範囲内に安定しているかどうかを判定し、前記規定範囲内で安定している受光量に基づき、前記演算を行う第1の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0011】
また、第4の本発明は、前記脂肪測定用接触子は、前記生体表面と面接触する第1の接触面を有する成形部を有し、
前記光出射部および光入射部は、前記第1の接触面上に設けられている第1の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0012】
また、第5の本発明は、前記第1の接触面は、実質一様な平面である第4の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0013】
また、第6の本発明は、前記第1の接触面は、少なくとも一対の前記光入射部と前記光出射部との間に設けられた凸部を有する第4の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0014】
また、第7の本発明は、前記光入射部は、前記凸部の主面上にも設けられている第6の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0015】
また、第8の本発明は、前記成形部は、前記第1の接触面の周囲に設けられ、前記第1の接触面と段差を有する、前記生体表面と接触する第2の接触面を有する第4から第6のいずれかの本発明の光式脂肪測定装置である。
【0016】
また、第9の本発明は、前記第2の接触面は、前記第1の接触面と平行である第8の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0017】
また、第10の本発明は、前記脂肪測定用接触子の前記圧力印加手段は、前記脂肪測定用接触子そのものであって、
前記圧力は、前記脂肪測定用接触子の自重である第1の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0018】
また、第11の本発明は、前記脂肪測定用接触子の、少なくとも前記第1の接触面および/または前記第2の接触面は遮光性を有する第4または第8の本発明の光式脂肪測定装置である。
【0019】
また、第12の本発明は、生体表面に、前記生体表面下の脂肪がそれ以上変形しない程度の圧力を印加する工程と、
前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上の単数または複数の部位から光を出射する工程と、
前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上であって、前記光が出射される部位と所定の距離を置いた、単数または複数の部位から光を受光する工程と、
前記受光した光の受光量に基づき、前記生体の脂肪の状態を演算する工程とを備えた光式脂肪測定方法である。
【0020】
また、第13の本発明は、前記生体の脂肪の状態は、脂肪厚または脂肪率である第12の本発明の光式脂肪測定方法である。
【0021】
また、第14の本発明は、前記演算の工程を、前記受光量が規定範囲内に安定しているかどうかを判定し、前記規定範囲内で安定している受光量に基づくことにより行う第12の本発明の光式脂肪測定方法である。
【0022】
また、第15の本発明は、前記演算の工程を、前記受光量が規定範囲内に安定しているかどうかを判定し、前記規定範囲内で安定している受光量に基づくことにより行う第12の本発明の光式脂肪測定方法である。
【0023】
また、第16の本発明は、前記光が出射される部位と前記光が入射される部位との間の少なくとも一部の部分を、他の部位より深く変形させる工程を備えた第12の本発明の光式脂肪測定方法である。
【0024】
また、第17の本発明は、前記光が出射される部位と前記光が入射される部位とを含む一部分を、前記圧力が印加された部位より深く変形させる工程を備えた第12の本発明の光式脂肪測定方法である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の光式脂肪測定方法及びそれに用いる装置について詳細に説明する。
【0026】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における光式脂肪測定装置の構成図であり、図2は同光式脂肪測定装置の成形部3を生体表面1と接する接触面3a側から見た上面図である。
【0027】
皮膚4、皮下脂肪2、筋肉5の3層からなる生体表面1上に、生体表面1を押し下げる方向に成形する成形部3を配置するようにしている。
【0028】
成形部3内には、光源素子が内蔵された光源部6と、複数の受光部7とが設けられている。受光部7には計測用受光素子8と補正用受光素子9がそれぞれ内蔵されている。計測用受光素子8と光源部6との距離は45mmであり、補正用受光素子9と光源部6との距離は22.5mmである。光源部6から出射する光の出射口は直径φ1.5mmであり、計測用受光素子8及び補正用受光素子9の光の入射口はφ1.5mmである。なお、計測用受光素子8と光源部6との距離は35mm〜80mmの間であることが好ましく、補正用受光素子9と光源部6との距離は15mm〜30mmであることが好ましい。
【0029】
光源部6が点灯したときに、補正用受光素子9において補正用受光量(Y1)が受光され、計測用受光素子8において計測用受光量(Y2)が受光される。ここで、光源部6は光源素子として中心波長が785nmのレーザーダイオードを用いている。なお、光源素子は、上記のものに限らず、中心波長が500nm〜1000nmのレーザーダイオードまたはLEDなどを用いれば、皮下脂肪2と筋肉5との光伝搬特性の差を大きくとることができるので好ましい。さらに光源素子から光ファイバーなどの導光部品を用いて生体表面1まで光を導光する構成とすると、光源素子で発生した熱が生体表面1に伝わらないので好ましい。
【0030】
受光部7の受光素子としてフォトダイオードを用いている。なお、受光素子はCdSなどの光電変換素子でもよい。また、生体表面から受光素子までを光ファイバーなどの導光部品を用いて光を導光する構成としても良い。
【0031】
また、成形部3は直径60mmの円盤形状をしており、後述するように所定の重量を有する。生体表面1と接する面は略平面形状にすることで、生体表面1は平面形状に安定し、測定再現性に寄与する。
【0032】
また、成形部3は遮光のために黒色ABSでできている。成形部3の材質は光源部6からの光に対して低反射率のものであることで、生体表面1から出射した光が再び生体へもどることを防ぐことができ、受光部7では生体の深い領域を伝搬してきた光のみを受光することができ測定精度が向上する。また、ノイズとなる光源以外からの外乱光を遮光することもでき測定精度が向上する。なお、成形部3は黒色ABSに限らず、遮光性のある材料なら任意のものを用いて作成してもよい。また、塗装等の処理により、生体表面1と接触する接触面3aのみに遮光性を与えるようにしてもよい。
【0033】
さらに成形部3は縁を丸くすることで生体表面1に鋭角な部分があたらない構造とすることで、成形部3を生体表面1に押し当てても、ユーザは縁による痛みを感じない。
【0034】
演算部10では、受光部7で得られた受光量に基づき、皮下脂肪2の厚みを算出する。算出された皮下脂肪2の厚みは表示部11に表示され、通信部12を通して他の機器にデータとして送られる。
【0035】
また、入力部13から直接、または通信部12を通して他の機器から、身長、体重、年齢、性別、測定部位などのデータを入力することにより、皮下脂肪2の厚みと相関性のある体脂肪率を演算部10で計算し、表示部11に表示したり、通信部12によって他の機器へデータを転送したりすることもできる。
【0036】
なお、上記の構成において、光源部6は本発明の光出射部、受光部は本発明の光入射部、光源素子は本発明の光源、補正用受光素子9および計測用受光素子8は本発明の受光素子、演算部10は本発明の演算手段、成形部3は本発明の成形部および脂肪測定用接触子、接触面3aは本発明の第1の接触面に相当する。
【0037】
以上のような構成を有する本発明の実施の形態1における光式脂肪測定装置の動作を説明すると共に、これにより、本発明の光式脂肪測定方法の一実施の形態について説明する。
【0038】
まず、計測原理について説明する。筋肉5と皮下脂肪2とでは光の伝搬特性が大きく異なり、筋肉5ではより吸収傾向が強く、皮下脂肪2ではより散乱傾向が強い。この特性の違いは500nm〜1000nmの波長の光で顕著である。そのため、光源部6より生体表面1から入射した光は皮下脂肪厚が厚いほど皮下脂肪2内で拡散し、深さ方向だけでなく、横方向にも広がる。したがって、この横方向に広がり再び生体表面1に出射した光は皮下脂肪2が厚いほど増加する。
【0039】
この横方向に広がり再び生体表面1に出射した光を受光部7で受光することにより、皮下脂肪2の厚みが測定できる。
【0040】
次に計測の手順について説明する。第1の動作として、光源部6が点灯していない状態で、成形部3を、接触面3aが面接触するように生体表面1に押し当てる。
【0041】
第2の動作として、受光部7での受光量が100pW以下になることで、受光部7全体が生体表面1と接し、生体表面1が押し下げられていると確認されて光源部6が点灯し、光が生体表面1を照射する。
【0042】
このとき、接触面3aを介して生体表面1に加えられる圧力の働きにより、皮下脂肪2の厚みは、接触面3aに対応する部分は、それ以上変形しないまでに一様につぶれて安定している。圧力としては、実質上7kPa以上であれば、皮下脂肪厚が安定するので好ましい。
【0043】
第3の動作として、補正用受光素子9に到達した光14を計測することにより補正用受光量(第1の距離での受光量Y1)が得られ、計測用受光素子8に到達した光15を計測することにより計測用受光量(第2の距離での受光量Y2)が得られる。
【0044】
ここで、補正用受光量および計測用受光量の両受光量は成形部3を生体表面1に押し当てる強さや、皮下脂肪2の厚みが変化することにより変動するので、補正用受光量および計測用受光量が安定したかどうかを判定することで、押し当てる強さや、皮下脂肪2の厚みが安定していることを確認する。これにより精度の高い測定が可能となる。
【0045】
受光量が安定しているかどうかの判定は、サンプリングサイクル100Hzで各受光素子の受光量毎に計測を行い、200msのサンプリング時間における各受光量の最大値と最小値の差が最大値の10%以内に収まるかどうかを判定することにより行う。なお、心拍の影響と、人の体動の影響を除去するために、サンプリングサイクルは速いほうが良く100Hz以上、サンプリング時間は短いほうがよく500ms以下であることが好ましい。
【0046】
次に、演算部10での皮下脂肪2の厚みの算出方法について説明する。図3に、計測用受光量と皮下脂肪2の厚みとの関係を示す。図3において、白丸が計測用受光量と皮下脂肪2の厚みとの関係を示している。また、点線が1次回帰直線である。
【0047】
図からわかるように、計測用受光量と皮下脂肪2の厚みとの相関を示す複数の1次回帰直線をあらかじめ求めておき、1次回帰直線と計測用受光量とを用いることにより、皮下脂肪2の厚みを再現性良く高精度に測定することができる。
【0048】
ところで、計測用受光量には皮膚5の散乱及び吸収のばらつきの影響が誤差要因として含まれている。この皮膚5の影響を補正するために、補正用受光量を用いる。
【0049】
計測用受光量(第2の距離での受光量Y2)を補正用受光量(第1の距離での受光量Y1)で割ったパラメータY2/Y1と皮下脂肪2の厚みとの関係を図4に示す。図4において、白丸がY2/Y1と皮下脂肪2の厚みとの関係を示している。また、点線が1次回帰直線である。
【0050】
図3と比較して、明らかにばらつきは収まり、補正用受光量による補正の効果のあることがわかる。1次回帰直線とY2/Y1とを用いることにより、皮膚5の影響及び生体表面に加わる圧力の影響を補正することができるので、皮下脂肪厚をさらに再現性良く高精度に測定することができる。
【0051】
このように、本実施の形態によれば、接触面3aを介して生体表面1に加えられる圧力の働きにより、皮下脂肪2の厚みをそれ以上変形しないまでに一様につぶれさせて安定させ、この変形した状態が安定していることを判定した上で測定を行うようにしたことにより、皮下脂肪厚を再現性良く高精度に測定することができる。
【0052】
なお、以上の説明においては、図1、図2の構成のように光源部6を1つの光源素子、受光部7を計測用受光素子8と補正用受光素子9からなる構成としたが、図5の構成図及び図6の成形部3の上面図に示すように、受光部7を1つの受光素子、光源部6を計測用光源素子16と補正用光源素子17からなる構成としてもよい。この場合、補正用光源素子17が点灯し計測用光源素子16が消灯しているときに、受光部7において受光される光18の受光量が補正用受光量となり、補正用光源素子17が消灯し計測用光源素子16が点灯しているときに、受光部7において受光される光19の受光量が計測用受光量となる。また、光源素子および受光素子の個数も上記の構成に限定されない。さらに、補正用受光量と計測用受光量との二種の受光量が得られるようにする限り、光源部6,受光部7のいずれも複数の光源素子、複数の受光素子を用いるようにしてもよい。
【0053】
ここで、さらに図7の構成図および図8に示すように、成形部3の接触面3a上に、本発明の凸部に相当する凸部20を設けてもよい。ここで凸部20は、接触面3aと段差をもち、接触面3aと実質上平行な接触面3bを有し、その面上に補正用受光素子9を配している。
【0054】
このような凸部20を有する成形部3を用いて上記と同様の測定を行うと、この凸部20により生体表面1上の光源部6と計測用受光素子8との間の一部の領域が、接触面3aにより押し下げられている部分より深く押し下げられることで、接触面3aと接触面3bとの段差が生体内の浅い領域を伝播してきた光21をカットする。これにより、受光部7では生体内のより深い部分を伝播してきた光のみを受光できるようになり、皮下脂肪2の厚みの測定精度が向上する。
【0055】
また、接触面3aを介して圧力を加える方法は、図示しない外力を用いても良いが、成形部3の自重を利用してもよい。このとき成形部3の重量は1kg重であることが望ましい。また、本実施の形態は、体脂肪厚を測定するものとして説明を行ったが、本発明の脂肪の状態としては、体脂肪厚以外の状態を測定するものであってもよい。
【0056】
例えば、生体の体脂肪の割合を示す体脂肪率は、生体の各部位の皮下脂肪厚と相関性があり、皮下脂肪が厚いほど、体脂肪率は増加する。しかしながら、同じ皮下脂肪厚でも、筋肉量が多いと体重は重くなり体脂肪率は低くなる。
【0057】
そこで、入力部13もしくは通信部12から計測部位と体重などの情報を入力することにより、演算部10により体脂肪率を求めることができる。演算部10での計算には、あらかじめ体脂肪率が既知である検体を複数用意し、既定の計測部位の皮下脂肪厚を検体の重量で割った値と既知である体脂肪率との関係をグラフにプロットし、その一時金自著苦戦から求めた計算式を用いる。なお、個々で体重のほかに、身長、性別、年齢などを入力し、各条件での個別の計算式を容易することで、より高精度な体脂肪率の算出が可能となる。
【0058】
(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2における光式脂肪測定装置の構成図であり、図10は同光式脂肪測定装置の成形部3を生体表面1と接する接触面3a側から見た上面図である。
【0059】
実施の形態1と同様の部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。生体表面1を押し下げる方向に成形する成形部3の接触面3a上には、さらに局所的に押し下げる凸部22が設けられている。凸部22も成形部3と同様遮光のために黒色ABSでできている。凸部22の形状は幅5mm長さ55mmの、接触面3aと平行な接触面3cを有し、高さ5mmの段差をもって接触面3aからせり出している。接触面3c上に光源部6と受光部7とが設けられている。なお、接触面3cは、接触面3aとは必ずしも平行でなくともよい。段差があればよい。受光部7は計測用受光素子8(第2の受光素子)と補正用受光素子9(第1受光素子)からなる。計測用受光素子8と光源部6との距離は45mmであり、補正用受光素子9と光源部6との距離は22.5mmであり、光源部6および各受光部7はほぼ一直線上に配置されている。なお、上記の構成において、接触面3cは本発明の第2の接触面に相当する。
【0060】
実施の形態1と異なる点は、凸部22で、接触面3aが接触している部分より局所的に皮下脂肪2を大きく変形させるようにしている。したがって、皮下脂肪2が厚い場合は、凸部22がない場合と比較して凸部22の高さ分だけ薄い皮下脂肪2を計測することになる。また、皮下脂肪2が薄い場合には皮下脂肪2は変形しないので計測する皮下脂肪2の厚みは変化しない。したがって、凸部22の高さの分だけより厚い皮下脂肪2が計測できる。
【0061】
このときの計測用受光量と皮下脂肪厚みの関係は図11に、皮膚の補正を行ったパラメータY2/Y1と皮下脂肪厚みとの関係は図12にそれぞれ示すようになり、この点線の1次回帰直線と計測用受光量もしくはパラメータY2/Y1とを用いることにより、皮下脂肪厚を局所的に薄くして計測することができ、薄くなった皮下脂肪厚からもとの皮下脂肪厚が換算できるので、より厚い皮下脂肪厚を再現性良く高精度に測定することができ、皮下脂肪厚の測定範囲を増大させることもできる。
【0062】
なお、上記の説明において生体は人体としたが、他の動物であってもよい。
【0063】
【発明の効果】
以上から明らかなように、本発明によれば、脂肪の状態を再現性良く高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における光式脂肪測定装置の構成図
【図2】同光式脂肪測定装置の成形部を生体表面と接する側から見た上面図
【図3】本発明の一実施の形態における光式脂肪測定装置により求めた計測用受光量と脂肪みとの関係を示すグラフ
【図4】同光式脂肪測定装置により求めたパラメータY2/Y1と皮下脂肪厚みとの関係を示すグラフ
【図5】同実施の形態における、光源部と受光部の構成が異なる光式脂肪測定装置の構成図
【図6】同光式脂肪測定装置の成形部を生体表面と接する側から見た上面図
【図7】同実施の形態における、突起部を設けた光式脂肪測定装置の構成図
【図8】同光式脂肪測定装置の成形部を生体表面と接する側から見た上面図
【図9】本発明の他の実施の形態における光式脂肪測定装置の構成図
【図10】同光式脂肪測定装置の成形部を生体表面と接する側から見た上面図
【図11】同光式脂肪測定装置により求めた計測用受光量と皮下脂肪厚みとの関係を示すグラフ
【図12】同光式脂肪測定装置により求めたパラメータY2/Y1と皮下脂肪厚みとの関係を示すグラフ
【図13】従来の光式脂肪測定装置の構成図
【符号の説明】
1 生体表面
2 皮下脂肪
3 成形部
4 皮膚
5 筋肉
6 光源部
7 受光部
8 計測用受光素子
9 補正用受光素子
10 演算部
11 表示部
12 通信部
13 入力部
14 補正用受光素子が受光する光子
15 計測用受光素子が受光する光子
16 計測用光源素子
17 補正用光源素子
18 補正用光源素子からの光
19 計測用受光素子からの光
20 凸部
21 生体の浅い部分を伝播する光
22 凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fat measuring device and an optical fat measuring method capable of optically measuring the state of fat.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 shows an optical fat measuring device according to a conventional technique (for example, see Patent Document 1). As shown in the figure, the optical fat measuring device includes a fat measuring
[0003]
According to such an optical fat measurement device, of the light incident on the inside of the living body including the
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-155091 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional fat measuring device, the soft
[0006]
Also, when the
[0007]
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention can measure the state of fat, such as subcutaneous fat, with high reproducibility and high accuracy, and can measure even thicker fat. It is intended to provide a method for measuring fat.
[0008]
[Means for Solving the Invention]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a pressure applying means for applying a pressure to a surface of a living body such that fat under the surface of the living body is not further deformed, and a portion to which the pressure is applied. One or more light emitting portions disposed on the living body surface, and one or more light emitting portions disposed at a predetermined distance from the light emitting portion on the living body surface including the portion where the pressure is applied. A fat measuring contact having a light incident portion,
One or more light sources for emitting light from the light emitting unit,
One or more light receiving units for receiving light from the light incident unit,
An optical fat measurement device comprising: an arithmetic unit configured to calculate a state of fat in the living body based on an amount of light received by the light receiving unit.
[0009]
A second aspect of the present invention is the optical fat measuring device according to the first aspect, wherein the fat state of the living body is fat thickness or fat percentage.
[0010]
In a third aspect of the present invention, the calculation unit determines whether the received light amount is stable within a specified range, and performs the calculation based on the received light amount that is stable within the specified range. 1 is an optical fat measuring device of the present invention.
[0011]
Further, in a fourth aspect of the present invention, the fat measuring contactor has a molded portion having a first contact surface that makes surface contact with the living body surface,
The light emitting unit and the light incident unit are the first optical fat measuring device of the present invention provided on the first contact surface.
[0012]
A fifth aspect of the present invention is the optical fat measuring device according to the fourth aspect of the present invention, wherein the first contact surface is a substantially uniform plane.
[0013]
A sixth aspect of the present invention is the optical fat measurement device according to the fourth aspect, wherein the first contact surface has a convex portion provided between at least a pair of the light incident portion and the light emitting portion. Device.
[0014]
A seventh aspect of the present invention is the optical fat measuring device according to the sixth aspect of the present invention, wherein the light incident section is provided also on a main surface of the convex section.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, the molded portion has a second contact surface that is provided around the first contact surface, has a step with the first contact surface, and contacts the living body surface. It is an optical fat measuring device according to any one of the fourth to sixth aspects of the present invention.
[0016]
A ninth aspect of the present invention is the optical fat measuring apparatus according to the eighth aspect of the present invention, wherein the second contact surface is parallel to the first contact surface.
[0017]
The tenth aspect of the present invention is the fat measuring contact, wherein the pressure applying means is the fat measuring contact itself,
In the optical fat measuring device according to the first aspect of the present invention, the pressure is a weight of the fat measuring contact.
[0018]
An eleventh aspect of the present invention is the optical fat according to the fourth or eighth aspect of the present invention, wherein at least the first contact surface and / or the second contact surface of the fat measuring contact has a light shielding property. It is a measuring device.
[0019]
Further, a twelfth aspect of the present invention provides a step of applying a pressure to the surface of a living body such that the fat below the surface of the living body does not deform any more.
A step of emitting light from one or more sites on the biological surface including the site where the pressure is applied,
On the surface of the living body including the site where the pressure is applied, a predetermined distance from the site where the light is emitted, a step of receiving light from one or more sites,
Calculating the fat state of the living body based on the received light amount of the received light.
[0020]
A thirteenth aspect of the present invention is the optical fat measuring method according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the fat state of the living body is fat thickness or fat percentage.
[0021]
In a fourteenth aspect of the present invention, the calculation step is performed by determining whether the received light amount is stable within a specified range and based on the received light amount stable within the specified range. 3 is an optical fat measurement method of the present invention.
[0022]
In a fifteenth aspect of the present invention, the calculation step is performed by determining whether the received light amount is stable within a specified range and based on the received light amount stable within the specified range. 3 is an optical fat measurement method of the present invention.
[0023]
A sixteenth aspect of the present invention is a twelfth book comprising a step of deforming at least a part of a part between the part where the light is emitted and the part where the light is incident deeper than another part. It is an optical fat measuring method of the present invention.
[0024]
Further, a seventeenth aspect of the present invention includes a step of deforming a part including the part where the light is emitted and the part where the light is incident deeper than the part to which the pressure is applied. Is an optical fat measurement method.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the optical fat measuring method of the present invention and the device used therefor will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fat measurement device according to
[0027]
On the living
[0028]
A
[0029]
When the
[0030]
A photodiode is used as a light receiving element of the
[0031]
The molded
[0032]
The molded
[0033]
Further, the molded
[0034]
The
[0035]
Also, by inputting data such as height, weight, age, gender, and measurement site directly from the
[0036]
In the above configuration, the
[0037]
The operation of the optical fat measuring device according to the first embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described, and an embodiment of the optical fat measuring method according to the present invention will be described.
[0038]
First, the principle of measurement will be described. The light propagation characteristics of the
[0039]
The thickness of the
[0040]
Next, a measurement procedure will be described. As a first operation, in a state where the
[0041]
As a second operation, when the amount of light received by the
[0042]
At this time, due to the action of the pressure applied to the living
[0043]
As a third operation, a light receiving amount for correction (light receiving amount Y1 at the first distance) is obtained by measuring the light 14 arriving at the light receiving element 9 for correction, and the light 15 arriving at the light receiving element 8 for measurement is obtained. Is measured, the measurement received light amount (the received light amount Y2 at the second distance) is obtained.
[0044]
Here, since both of the received light amount for correction and the received light amount for measurement fluctuate due to the change in the strength of pressing the molded
[0045]
To determine whether the received light amount is stable, measurement is performed for each received light amount of each light receiving element at a sampling cycle of 100 Hz, and the difference between the maximum value and the minimum value of each received light amount during a sampling time of 200 ms is 10% of the maximum value. It is performed by judging whether or not it is within. In order to eliminate the influence of the heartbeat and the influence of the body movement of the person, it is preferable that the sampling cycle is faster, and the sampling time is 100 Hz or more, and the sampling time is shorter, and it is preferable that the sampling time is 500 ms or less.
[0046]
Next, a method of calculating the thickness of the
[0047]
As can be seen from the figure, a plurality of primary regression lines indicating the correlation between the amount of received light for measurement and the thickness of the
[0048]
By the way, the amount of light received for measurement includes the influence of variations in scattering and absorption of the
[0049]
FIG. 4 shows the relationship between the parameter Y2 / Y1 obtained by dividing the measured light reception amount (light reception amount Y2 at the second distance) by the correction light reception amount (light reception amount Y1 at the first distance) and the thickness of the
[0050]
Compared to FIG. 3, it is clear that the variation is reduced, and it can be seen that there is an effect of correction by the amount of received light for correction. By using the linear regression line and Y2 / Y1, the effect of the
[0051]
As described above, according to the present embodiment, the thickness of the
[0052]
In the above description, the
[0053]
Here, as shown in the configuration diagram of FIG. 7 and FIG. 8, a
[0054]
When the same measurement as described above is performed using the molded
[0055]
In addition, as a method of applying pressure via the
[0056]
For example, the body fat percentage, which indicates the ratio of body fat in a living body, is correlated with the subcutaneous fat thickness in each part of the living body. However, even with the same subcutaneous fat thickness, if the muscle mass is large, the body weight becomes heavy and the body fat percentage becomes low.
[0057]
Therefore, by inputting information such as the measurement site and the weight from the
[0058]
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical fat measurement device according to
[0059]
The description of the same parts as in the first embodiment will be omitted, and different parts will be described. On the
[0060]
The difference from the first embodiment is that the convex portion 22 locally deforms the
[0061]
At this time, the relationship between the amount of received light for measurement and the subcutaneous fat thickness is shown in FIG. 11, and the relationship between the skin-corrected parameter Y2 / Y1 and the subcutaneous fat thickness is shown in FIG. 12, respectively. By using the regression line and the received light amount for measurement or the parameter Y2 / Y1, the subcutaneous fat thickness can be locally reduced and measured, and the original subcutaneous fat thickness can be converted from the reduced subcutaneous fat thickness. Therefore, a thicker subcutaneous fat thickness can be measured with high reproducibility and high accuracy, and the measurement range of the subcutaneous fat thickness can be increased.
[0062]
In the above description, the living body is a human body, but may be another animal.
[0063]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the present invention, the state of fat can be measured with good reproducibility and high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fat measurement device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view of a molded part of the optical fat measurement device as viewed from a side in contact with the surface of a living body. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of measurement light received by the optical fat measuring device and the fat content according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the relationship between the parameter Y2 / Y1 and the subcutaneous fat thickness obtained by the optical fat measuring device. FIG. 5 is a diagram showing the relationship. FIG. 5 is a configuration diagram of an optical fat measurement device having different configurations of a light source unit and a light receiving unit in the embodiment. FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of an optical fat measuring device provided with a protrusion in the embodiment. FIG. 8 is a view of a molded part of the optical fat measuring device viewed from a side in contact with a living body surface. FIG. 9 is a top view of an optical fat measuring device according to another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a top view of the molded part of the optical fat measuring device as viewed from the side in contact with the surface of a living body. FIG. 11 is a relationship between the amount of light received for measurement obtained by the optical fat measuring device and the thickness of subcutaneous fat. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the parameter Y2 / Y1 determined by the optical fat measuring device and the subcutaneous fat thickness. FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional optical fat measuring device.
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記光出射部から光を出射するための単数または複数の光源と、
前記光入射部から光を受光するための単数または複数の受光部と、
前記受光部の光の受光量に基づき、前記生体の脂肪の状態を演算する演算手段とを備えた光式脂肪測定装置。On the surface of the living body, pressure applying means for applying pressure to such an extent that the fat under the surface of the living body is not further deformed, one or more light emitting portions arranged on the surface of the living body including a portion where the pressure is applied, And on the body surface including the site where the pressure is applied, a fat measurement contact having one or more light incident parts arranged at a predetermined distance with the light emitting part,
One or more light sources for emitting light from the light emitting unit,
One or more light receiving units for receiving light from the light incident unit,
A calculating means for calculating a fat state of the living body based on an amount of light received by the light receiving section.
前記光出射部および光入射部は、前記第1の接触面上に設けられている請求項1に記載の光式脂肪測定装置。The fat measurement contact has a molded part having a first contact surface that makes surface contact with the living body surface,
The optical fat measuring device according to claim 1, wherein the light emitting unit and the light incident unit are provided on the first contact surface.
前記圧力は、前記脂肪測定用接触子の自重である請求項1に記載の光式脂肪測定装置。The pressure applying means of the fat measuring contact is the fat measuring contact itself,
The optical fat measuring device according to claim 1, wherein the pressure is a weight of the fat measuring contact.
前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上の単数または複数の部位から光を出射する工程と、
前記圧力が印加された部位を含む前記生体表面上であって、前記光が出射される部位と所定の距離を置いた、単数または複数の部位から光を受光する工程と、
前記受光した光の受光量に基づき、前記生体の脂肪の状態を演算する工程とを備えた光式脂肪測定方法。A step of applying a pressure on the surface of the living body such that the fat under the surface of the living body is not further deformed,
A step of emitting light from one or more sites on the biological surface including the site where the pressure is applied,
On the surface of the living body including the site where the pressure is applied, a predetermined distance from the site where the light is emitted, a step of receiving light from one or more sites,
Calculating the fat state of the living body based on the amount of the received light.
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