JP2007135782A - Body fat measuring instrument using conductivity measurement and height estimation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、体水分量、体脂肪量および体脂肪率を簡単に測定できる体脂肪測定装置に関わるものであり、特に老齢や病気などで長期臥床や床上安静を余儀なくされている要介助者もしくは要支援者の方々(以後「要介助者等」という。)の体脂肪量を測定するための好適な装置を提供するものである。 The present invention relates to a body fat measuring device that can easily measure body water content, body fat mass, and body fat percentage, and is particularly necessary for long-term bed rest or floor rest due to old age or illness, It is an object of the present invention to provide a suitable device for measuring the body fat mass of those who need support (hereinafter referred to as “helpers etc.”).
肥満度を測定する場合、身長と体重を比較するといった簡便な方法が多く採用されていた。しかし、この方法は、体型を評価しているに過ぎず、肥満度を的確に評価しているとはいえない。そこで、「肥満」とは、体脂肪が過剰に蓄積した状態と定義し、体脂肪率を測定することで肥満度を判定することが行われている。 When measuring the degree of obesity, many simple methods such as comparing height and weight have been adopted. However, this method merely evaluates the body type, and it cannot be said that the degree of obesity is accurately evaluated. Therefore, “obesity” is defined as a state where body fat is excessively accumulated, and the degree of obesity is determined by measuring the body fat percentage.
体脂肪率は、間接的に測定されるもので、これまで開発された代表的な方法としては、水中体重秤量法。キャリパー法、超音波法、近赤外線法、BI(Bioelectrical Impedance)法などがある(文献1参照)。 Body fat percentage is measured indirectly, and the typical method developed so far is the underwater weight weighing method. There are a caliper method, an ultrasonic method, a near-infrared method, a BI (Bioelectrical Impedance) method, and the like (see Document 1).
中でもBI法は、手足間に微弱交流電流を通電して生体電気抵抗を測定し、その測定値から体脂肪率を推定する方法である。この方法は、装置が安価であり、測定のための特別な技術も必要としない上に精度も高い。 In particular, the BI method is a method in which a weak alternating current is passed between the limbs to measure the bioelectric resistance, and the body fat percentage is estimated from the measured value. This method is inexpensive, has no need for special techniques for measurement, and has high accuracy.
また、従来は手と足に電極を取り付けて測定を行っていたのに対して、両手間の生体電気抵抗から手足間の生体電気抵抗を測定し、体脂肪率を推定する方法も開発されている(特許文献1参照)。 In addition, in the past, measurement was performed with electrodes attached to the hand and foot, but a method for estimating body fat percentage by measuring bioelectric resistance between hands and feet from bioelectric resistance between both hands has also been developed. (See Patent Document 1).
従来のBI法では、生体電気抵抗を測定するために、吸着、貼付、握る、乗るといった方法で電極を接触させていた。しかし、吸着には専用の吸着電極とゲルが、貼付には専用電極が必要となる。また、握る、乗るといった方法は立位姿勢ができ、かつ握れるといった身体的な能力がなければ利用できない。 In the conventional BI method, in order to measure the bioelectric resistance, the electrodes are brought into contact with each other by adsorption, sticking, gripping, and riding. However, a special adsorption electrode and gel are required for adsorption, and a special electrode is necessary for attachment. Also, methods such as gripping and riding cannot be used without a standing posture and physical ability to grip.
しかし、要介助者等のように、自分で立つ事も、電極を握る力も残っていない者は利用することができない。また、体脂肪率の推定には体重と身長が必須のパラメータとして知る必要がある。しかし、体重はベッドごと測定するなど測定環境もそろっているが、要介助者等の身長を測定するのは容易ではない。 However, it is not possible to use a person who does not have the ability to stand by himself / herself, such as a person who needs assistance. Moreover, it is necessary to know weight and height as essential parameters for estimating body fat percentage. However, although the measurement environment is complete, such as measuring the weight of each bed, it is not easy to measure the height of the person requiring assistance.
体脂肪率は、投薬する薬量を決める上で重要なファクターとなりえるので、病院のベッドで寝たきりになっている人に、大きな利用価値がある。なぜなら、薬には水に溶ける薬、油に溶ける薬、そして水にも油にも溶ける薬があり、体脂肪率から求められる体脂肪量がわかれば同じ効果を得る薬でも、体脂肪量に応じた薬の選択が可能になるからである。 Body fat percentage can be an important factor in deciding how much to administer, so it is of great value for people who are bedridden in hospital beds. Because there are drugs that dissolve in water, drugs that dissolve in oil, and drugs that dissolve in water and oil. This is because it is possible to select the appropriate medicine.
しかし、現在のところ体脂肪率測定装置は、要介助者等に使いやすい装置にはなっていない。本発明は、かかる課題に鑑み発想されたものである。 However, at present, the body fat percentage measuring device is not an easy-to-use device for the person requiring assistance. The present invention has been conceived in view of such problems.
本発明は、身体の左もしくは右側の手と足に電極を当てることによって、生体電気抵抗を測定し、前腕長から推定した身長と、実測された体重をパラメータとして体脂肪率を推定する。 The present invention measures bioelectric resistance by applying electrodes to the left and right hands and feet of the body, and estimates body fat percentage using the height estimated from the forearm length and the actually measured weight as parameters.
要介助者等の身長を前腕長から推定するため、体重を測定すれば体脂肪率を推定することができ、意識のない人であっても体脂肪率を推定することができる。 Since the height of a person who needs assistance is estimated from the forearm length, the body fat percentage can be estimated by measuring the body weight, and the body fat percentage can be estimated even by an unconscious person.
測定電極
体脂肪率を測定するためには、身体の部分に電極を装着する必要がある。これは従来吸着用の電極を使う場合が多い。本発明では、図10に示すように、電極端子がむき出しの電極を利用する。電極間の長さは3cmで、電極は直径10〜15mmの良導電体を用いる。この電極を用いることで、電極を被測定者の皮膚に押し当てるだけで測定できる。
Measurement electrode In order to measure the body fat percentage, it is necessary to attach an electrode to the body part. This is often the case with conventional electrodes for adsorption. In the present invention, as shown in FIG. 10, an electrode whose electrode terminal is exposed is used. The length between the electrodes is 3 cm, and a good conductor having a diameter of 10 to 15 mm is used for the electrodes. By using this electrode, measurement can be performed simply by pressing the electrode against the skin of the subject.
この電極を用いるのは、本発明の体脂肪率測定装置は、要介助者等をも対象とするためである。これらの人たちは皮膚が弱いことが予想され、従来の吸着用電極では皮膚を傷める可能性があるからである。 The reason for using this electrode is that the body fat percentage measuring device of the present invention is intended for persons requiring assistance. These people are expected to have weak skin, and the conventional adsorption electrode may damage the skin.
この電極を用いた時の測定の妥当性について、従来の吸着端子の測定値と比較する。図1は、成人男女13名を対象として、これまでに頻用されている吸着用の電極による抵抗(Y軸)と本装置のよる電極による抵抗(X軸)の関係を示したものである。 The validity of the measurement using this electrode is compared with the measured value of the conventional suction terminal. FIG. 1 shows the relationship between the resistance (Y-axis) of an electrode for adsorption (Y-axis) and the resistance (X-axis) of the electrode of this apparatus, which have been frequently used so far, for 13 adult men and women.
測定部位は、下肢部は電圧電極を内果突起と外果突起の中央部、電流電極は電圧電極より指先側に3cm離れた部位から測定した。黒丸(●)は、何の処置もしないで直接電極を当てて測定したものである。白丸(○)は、消毒用アルコールに清拭した後に測定したものである。 For the measurement site, the lower limb was measured from the voltage electrode at the center of the inner and outer cavernous projections, and the current electrode was measured from the site 3 cm away from the voltage electrode to the fingertip side. The black circle (●) is measured with the electrode directly applied without any treatment. White circles (O) are measured after wiping with rubbing alcohol.
Y軸の抵抗は、これまでと同様に、測定部位に消毒用アルコールにて清拭し、そして電極用ゲルを貼付した後に測定した。その結果、吸着用の電極による抵抗(Y軸)と本装置のよる電極による抵抗(X軸)の間には、何の処置もしないで直接測定した場合にはr=0.903、消毒用アルコールで清拭した後にはr=0.991の有意(p<0.001)に高い相関関係にあることが認められた。 The resistance of the Y axis was measured after wiping with a disinfecting alcohol on the measurement site and pasting the electrode gel as before. As a result, between the resistance due to the electrode for adsorption (Y axis) and the resistance due to the electrode due to this device (X axis), r = 0.903, when measured directly without any treatment, alcohol for disinfection After wiping, it was found that r = 0.991 was significantly (p <0.001) highly correlated.
すなわち、本装置に取り付けた電極を用いて、従来の方法による値を高い精度にて推定(置き換え)ができると言える。従って、本装置に取り付けた電極で測定した生体電気抵抗の値を、従来の吸着型の電極を用いたさまざまなデータに利用することが可能であることを意味する。 That is, it can be said that the value obtained by the conventional method can be estimated (replaced) with high accuracy by using the electrode attached to the apparatus. Therefore, it means that the value of the bioelectric resistance measured with the electrode attached to this apparatus can be used for various data using the conventional adsorption-type electrode.
測定の原理
本発明の測定方法は多数の人間の実測データから推定値を求めたものである。以下これらのデータおよびデータから導かれる推定値の算出方法を説明する。
Principle of Measurement The measurement method of the present invention obtains an estimated value from actual measurement data of a large number of people. Hereinafter, the calculation method of the estimated value derived | led-out from these data and data is demonstrated.
体密度の測定
体脂肪率を推定するには、まず体密度を求める。表1は、本装置に取り付けた電極を用いて、測定部位を消毒用アルコールにて清拭した後に測定した抵抗(Z:単位はオーム)、身長(Ht:単位はm)、体重(Wt:単位はKg)、年齢(単位は「歳」)、による変数を用いて重回帰分析法から、体密度を求めた時の係数を示す。
Measurement of body density To estimate body fat percentage, first, body density is obtained. Table 1 shows resistance (Z: unit is ohms), height (Ht: unit is m), body weight (Wt: Wt: measured after wiping the measurement site with disinfecting alcohol using electrodes attached to this apparatus. The coefficient when the body density is obtained from the multiple regression analysis method using the variables of Kg) and age (the unit is “years”).
表1中の「合計」は年齢層毎の係数を使わない場合の係数を表す。年齢毎の推定値は同じ年齢層の人間を比較する場合は有効であるが、同一個人の経年変化を推定する場合は、年齢層毎の推定誤差が入るため、より一般化した「合計」欄の係数を用いて比較することができる。用いるバラメータに違いがあるわけではない。
“Total” in Table 1 represents a coefficient when the coefficient for each age group is not used. The estimated value for each age is effective when comparing people of the same age group, but when estimating the secular change of the same individual, an estimation error for each age group is included, so the more generalized “total” column Can be compared using the coefficients of There is no difference in the parameters used.
回帰分析は次の式で表される。
Y=基準体密度±aX1±bX2±cX3±dX4 ・・・・(1式)
ここで、各変数は以下を表す。
Y:体密度(g/ml)、
基準体密度:切片、
a〜d:定数(表1による)、
X1:Z(オーム)/Ht2(身長m2)、
X2:Z(オーム)、
X3:Wt(体重kg)/Ht2(身長m2)、
X4:年齢(歳)
Zは上記に説明した電極端子むき出しの電極を用いて測定した抵抗値を使う。
また、1式中で「±」は表1の値がプラスの場合はプラス符号を用い、表1の値がマイナスの場合はマイナス符号を用いることを表す。例えば1式中でcの値が「−0.003767」の場合は、「±cX3」の項は「−0.003767X3」となる。なお、後述する6式においても同じである。
The regression analysis is expressed by the following formula.
Y = reference body density ± aX 1 ± bX 2 ± cX 3 ± dX 4 (1 set)
Here, each variable represents the following.
Y: body density (g / ml),
Reference body density: intercept,
a to d: constant (according to Table 1),
X 1 : Z (ohm) / Ht 2 (height m 2 ),
X 2 : Z (ohms),
X 3 : Wt (kg body weight) / Ht 2 (height m 2 ),
X 4: age (years)
Z is the resistance value measured using the electrode terminal exposed electrode described above.
In the equation, “±” indicates that a plus sign is used when the value in Table 1 is plus, and a minus sign is used when the value in Table 1 is minus. For example, when the value of c is “−0.003767” in one equation, the term “± cX 3 ” is “−0.003767X 3 ”. The same applies to formula 6 described later.
以上のように求めた体密度から、体脂肪率(%)、体脂肪量(kg)、除脂肪量(kg)、体水分量(kg)を、次のように求めることができる。
体脂肪率=(4.570/体密度 − 4.412)x 100 ・・・(2式)
体脂肪量=体重 x 体脂肪率/100 ・・・(3式)
除脂肪量=体重 − 体脂肪量 ・・・(4式)
体水分量=除脂肪量 x 0.732 + 体脂肪量 x 0.10 ・・・(5式)
From the body density determined as described above, the body fat percentage (%), the body fat mass (kg), the lean body mass (kg), and the body water content (kg) can be determined as follows.
Body fat percentage = (4.570 / body density-4.412) x 100 (2 formulas)
Body fat mass = body weight x body fat percentage / 100 (3 formulas)
Lean mass = body weight-body fat mass (4 formulas)
Body water content = lean body mass x 0.732 + body fat mass x 0.10 (5 formulas)
図2および3は、本発明による推定式による体脂肪率と水中体重秤量法による体脂肪率の関係を示したものである。対象は、6歳から94歳までの健康な男性540名、女性718名の計1258名である。図2が男性、図3が女性を示している。考案した推定式による体脂肪率は、男性r=0.786(p<0.001)、女性r=0.817(p<0.001)の有意に高い相関関係にあることを示している。すなわち、本発明による推定値は実測値と高い相関があることができる。 2 and 3 show the relationship between the body fat percentage based on the estimation formula according to the present invention and the body fat percentage based on the weight weighing method in water. The subjects were 1258 people, 540 healthy men and 718 women from 6 to 94 years old. FIG. 2 shows a male and FIG. 3 shows a female. The body fat percentage according to the deduced estimation formula shows a significantly high correlation between male r = 0.786 (p <0.001) and female r = 0.817 (p <0.001). That is, the estimated value according to the present invention can be highly correlated with the actually measured value.
図4および5は、本発明による推定式を用いた除脂肪体重と水中体重秤量法による除脂肪体重の関係を示したものである。対象は、6歳から94歳までの健康な男性540名、女性718名の計1258名である。図4が男性、図5が女性を示している。推定式を用いた除脂肪体重は、水中体重秤量法による除脂肪体重との間に男性r=0.985(p<0.001)、女性r=0.954(p <0.001)の極めて有意に高い相関関係が認められた。 4 and 5 show the relationship between the lean body mass using the estimation formula according to the present invention and the lean body mass by the underwater weight weighing method. The subjects were 1258 people, 540 healthy men and 718 women from 6 to 94 years old. 4 shows a man and FIG. 5 shows a woman. There was a very significant correlation between the lean body weight using the estimation formula and the lean body weight by underwater weight weighing method, with male r = 0.985 (p <0.001) and female r = 0.954 (p <0.001). It was.
身長の推定
次に身長を前腕長から推定する。前腕長はベッドにねたままの状態でも測定することができ、簡易に得られる測定値である。上記の体脂肪量の推定値に対して、前腕長から推定した身長値を用いることができれば、より簡単に体脂肪量を推定することができる。
Height estimation Next, the height is estimated from the forearm length. The forearm length is a measured value that can be measured even when the forearm is still on the bed, and is easily obtained. If the height value estimated from the forearm length can be used for the estimated body fat amount, the body fat amount can be estimated more easily.
表2は、非利き手側の前腕長から身長を求める推定式の係数を示したものである。推定式は次の式による Table 2 shows the coefficients of the estimation formula for obtaining the height from the forearm length on the non-dominant hand side. The estimation formula is as follows:
Y=定数 ± aX1 ± bX2 ± cX2 ・・・・(6式)
ここで、各変数は以下を表す。
Y:推定身長(cm)、
a〜c:変数、(表2による)
X1:前腕長(cm)、
X2: 年齢(歳)、
X3:性(男性1、女性2)
Here, each variable represents the following.
Y: Estimated height (cm),
a to c: Variables (according to Table 2)
X 1 : Forearm length (cm),
X 2 : Age (years),
X 3 : Sex (male 1, female 2)
図6は、前腕長から推定した身長と実測による身長の関係を示したものである。対象は、6歳から94歳までの健康な男性540名、女性718名の計1258名である。BMIは、WHOの評価と同様に、体重(kg)を身長(m)の2乗で除した値とした。 FIG. 6 shows the relationship between the height estimated from the forearm length and the measured height. The subjects were 1258 people, 540 healthy men and 718 women from 6 to 94 years old. The BMI was a value obtained by dividing the weight (kg) by the square of the height (m), as in the WHO evaluation.
その結果、両者の間には、r=0.945 (p<0.001)の極めて高い相関関係が認められた。また、両者の値の間には、有意差はなく、殆ど同値であることが認められた。それゆえ、前腕長から推定した身長は、例えば、寝たきりや怪我等で立位姿勢が保持できない対象であっても、高い精度で求められると云える。 As a result, a very high correlation of r = 0.945 (p <0.001) was observed between the two. Moreover, there was no significant difference between both values, and it was recognized that it was almost the same value. Therefore, it can be said that the height estimated from the forearm length can be obtained with high accuracy even if the subject cannot hold a standing posture due to bedridden or injured.
図7は、実測による標準体重(Y軸)と前腕長から推定した標準体重の推定値の関係を示した。対象は、6歳から94歳までの健康な男性540名、女性718名の計1258名である。標準体重(SWt、kg)は、身長(Ht、m)に対して、有病率が最も低い体重(Wt、kg)を示したものであり、SWt= Ht2 x 22 で算出される(Matsuzawa et al., 1990)。 FIG. 7 shows the relationship between the measured standard weight (Y axis) and the estimated value of the standard weight estimated from the forearm length. The subjects were 1258 people, 540 healthy men and 718 women from 6 to 94 years old. The standard body weight (SWt, kg) indicates the body weight (Wt, kg) with the lowest prevalence against the height (Ht, m) and is calculated as SWt = Ht 2 x 22 (Matsuzawa et al., 1990).
両者の間には、r=0.941(p<0.001)の極めて有意に高い相関関係が認められた。この結果から、前腕長の値を本推定式に代入することにより、高い精度にて標準体重を求めることができると云える。 There was a very significant correlation between the two, r = 0.941 (p <0.001). From this result, it can be said that the standard weight can be obtained with high accuracy by substituting the value of the forearm length into this estimation formula.
図8は、前腕長から推定した身長と体重から求めた体各指数(BMI:X軸)と実測による身長と体重から求めた体各指数(BMI:Y軸)の関係を示したものである。対象は、6歳から94歳までの健康な男性540名、女性718名の計1258名である。 FIG. 8 shows the relationship between each body index (BMI: X axis) obtained from the height and weight estimated from the forearm length and each body index (BMI: Y axis) obtained from the measured height and weight. . The subjects were 1258 people, 540 healthy men and 718 women from 6 to 94 years old.
両者の間には、r=0.951(p<0.001)の極めて高い相関関係が認められた。この結果から、寝たきりや怪我等で立位姿勢が保持できない対象であっても、肥満度の評価が可能と云える。ちなみに、また、標準体重およびBMIからみた肥満度は、表3のごとく評価することができる(日本肥満学会、1993;WHO、2000)。 A very high correlation of r = 0.951 (p <0.001) was observed between the two. From this result, it can be said that the obesity level can be evaluated even for a subject who cannot maintain a standing posture due to bedridden or injuries. By the way, the degree of obesity in terms of standard weight and BMI can be evaluated as shown in Table 3 (Japan Obesity Society, 1993; WHO, 2000).
具体的な実施の形態
図9には、本発明を実施する装置の概念図を示す。本発明の装置10は、入力部12、制御部16、表示部14、制御部16、A/D変換部18、抵抗測定部20、電極部22を含む。
Specific Embodiment FIG. 9 shows a conceptual diagram of an apparatus for carrying out the present invention. The
電極部22は、少なくとも2つあり、それぞれには、電極端子(221乃至224)がある。電極部22と抵抗測定部20の間は電線で連結されており、この電線によって電流印加と電圧測定を行う。この部分の詳細は後述する。
There are at least two electrode portions 22, each having an electrode terminal (221 to 224). The electrode unit 22 and the
電極部22で観測した電圧は、抵抗測定部20で電圧値に換算され、生体電圧値Vsigとして出力される。生体電圧値Vsigは、A/D変換部18によってデジタル信号Svに変換される。なお、A/D変換部18は制御部16若しくは抵抗測定部20に内蔵されていてもよい。
The voltage observed at the electrode unit 22 is converted into a voltage value by the
デジタル信号Svは、制御部16に送られる。制御部16は、演算を行うMPUと、固定メモリとクロックなどからなり、ROM中のプログラムによって動作する。制御部16は、生体デジタル電圧値Sv以外に、入力部12から体重、性別、年齢、前腕長もしくは身長のデータを受け取る。そして、これらのデータに基づいて体脂肪率などの推定計算を行う。この計算は上記の1式乃至6式に基づいて行う。制御部16はその結果を表示部14に表示する。また、制御部16は抵抗測定部20を制御するために、制御ライン24を有する。
The digital signal Sv is sent to the control unit 16. The control unit 16 includes an MPU that performs calculation, a fixed memory, a clock, and the like, and operates according to a program in the ROM. In addition to the biometric digital voltage value Sv, the control unit 16 receives data on weight, sex, age, forearm length or height from the input unit 12. Based on these data, estimation calculation such as body fat percentage is performed. This calculation is performed based on the
入力部12には、テンキーを含む入力手段が用意されている。そして、体重、性別、年齢、身長とともに、前腕長を入力する。名前などの個体識別情報などを入力できるようにしてもよい。制御部16は、生体電気抵抗と体重や前腕長などのデータから体脂肪率などを計算して結果Sdを表示部14に送る。なお、入力部12はテンキーに限定されるものではなく、上記データを外部の記憶媒体若しくはデータを生成する機器から入力されることができるものであってもよい。 The input unit 12 is provided with input means including a numeric keypad. Then, the forearm length is input together with the weight, sex, age, and height. Individual identification information such as a name may be input. The control unit 16 calculates the body fat percentage and the like from data such as bioelectric resistance, body weight, and forearm length, and sends the result Sd to the display unit 14. Note that the input unit 12 is not limited to a numeric keypad, and the data may be input from an external storage medium or a device that generates data.
図10には、抵抗測定部20と電極部22の詳細を示す。抵抗電極部20には、少なくとも定電流発生部201と電圧測定部202が含まれる。定電流発生部201と電圧測定部202は制御部16からの制御ライン24に接続されている。そして、制御部16からの制御信号Csによって、制御される。定電流発生部201は50kHz、800μA(マイクロアンペア)の交流電流(I+およびI−)を発生する。この交流電圧は電極部22の電極端子221と223から流される。
FIG. 10 shows details of the
電極部22は人体の離れた部分に接触させられる。電極端子222と224は、電圧測定部202とつながっている。電圧測定部202では、両端の電圧V+とV−の電圧差を測定し、生体電圧値Vsigとして出力する。 The electrode part 22 is brought into contact with a remote part of the human body. The electrode terminals 222 and 224 are connected to the voltage measuring unit 202. The voltage measuring unit 202 measures the voltage difference between the voltages V + and V− at both ends, and outputs it as a biological voltage value Vsig.
電極の取り付け位置は、常に一定にする。生体電気抵抗値は測定の方法で誤差を生じることが多いからである。本発明では、電極は利き手側の手首と足首に装着する。手首は橈骨突起と尺骨突起の間に、定電流を流すための電極221を指先側に、電圧測定のための電圧測定部222を前腕側に装着する。また、足首は外果突起と内果突起の間にやはり定電流を流すための電極223を指先側に、電圧測定のための電圧測定をする電極224を脛骨側に装着する。なお、身体組成の測定に関しては、避けられない誤差が含まれ、幅5から7%程度の範囲であれば推定式の範囲内である。これらの測定に関する誤差については、以下の文献でも紹介がある。 The electrode mounting position is always constant. This is because the bioelectric resistance value often causes an error in the measurement method. In the present invention, the electrodes are attached to the wrist and ankle on the dominant hand side. The wrist is equipped with an electrode 221 for passing a constant current between the radial process and the ulnar process on the fingertip side and a voltage measuring unit 222 for measuring voltage on the forearm side. In addition, the ankle is attached with an electrode 223 for passing a constant current between the external and internal protrusions on the fingertip side and an electrode 224 for measuring voltage for voltage measurement on the tibia side. Regarding the measurement of the body composition, inevitable errors are included, and the range of about 5 to 7% is within the range of the estimation formula. The errors related to these measurements are also introduced in the following documents.
Richard N. Baumgarter, Wm. Cameron Chumlea, Alex F. Roche: Bioelectrical impedance for body composition. Exercise and Sport Sciences Reviews. Vol. 18, pp. 193-224, 1990.(田中喜代次、中塘二三生訳:身体組成の評価法としての生体電気インピーダ ンス法. 積水化学工業株式会社制作)には、身体組成のすべての方法には、適切に適用しても「さけられない」、つまりその方法固有の本質的な誤差が存在するし、その誤差は、1〜3%ぐらいである点の開示がある。 Vol. 18, pp. 193-224, 1990. (Translated by Kiyoji Tanaka and Fumizo Nakajo): Richard N. Baumgarter, Wm. Bioelectrical impedance method as an evaluation method of body composition (produced by Sekisui Chemical Co., Ltd.), all methods of body composition cannot be avoided even when applied appropriately, that is, the inherent nature of the method There is a disclosure that there is a typical error and the error is about 1 to 3%.
Alex F. Roche, Steven B. Heymsfield, Timothy G. Lohman (Editors): Human body composition. Human Kinetics, pp. 89-90, 1996.には、電極の付け替え(張り直し)によるインピーダンスの誤差は、1%程ある点、および体重の安定した人を異なる日に測定したインピーダンスの誤差は、1〜2%はある点の開示がある。 Alex F. Roche, Steven B. Heymsfield, Timothy G. Lohman (Editors): Human body composition. Human Kinetics, pp. 89-90, 1996. It is disclosed that there is about 1 to 2% of the error in impedance measured by a person with a stable weight on different days.
中塘二三生: Bioelectrical impedance法による日本成人女性の身体組成評価. 学術博士論文(大阪市立大学)、1991.には、23名の成人女性を対象として、同一時間、同一条件で3日間(3回/日、計9回)の測定した結果、水中体重秤量法による変動(誤差)は3.4%、インピーダンス法による変動(誤差)は2.5%であった点の開示がある。 Nakatsuji, F .: Body composition evaluation of Japanese adult women using bioelectrical impedance method. Academic doctoral dissertation (Osaka City University), 1991. As a result of measuring 3 times / day, a total of 9 times), it is disclosed that the variation (error) by the underwater weight weighing method was 3.4% and the variation (error) by the impedance method was 2.5%.
図11に、制御部16の基本的な動作を示すフローチャートを示す。制御部16は、動作を開始(STEP1000)すると、前処理を行う(STEP1100)。ここでは、測定者に被測定者の識別情報、体重、年齢、性別、前腕長を入力させる。このとき、入力項目に関する指示は、制御部16が表示部14に表示しすることで、指示してもよい。 FIG. 11 is a flowchart showing the basic operation of the control unit 16. When the operation starts (STEP 1000), the control unit 16 performs preprocessing (STEP 1100). Here, the measurement person is allowed to input identification information, weight, age, sex, and forearm length of the person to be measured. At this time, the instruction regarding the input item may be instructed by the control unit 16 displaying it on the display unit 14.
事前に入力すべきデータの入力が終わったら、制御部16は、被測定者へ電極部22の装着を指示する(STEP1200)。電極部22の装着は測定者が行い、装着ができたら入力部12を通じて測定開始の信号を制御部16に送る。 When the input of data to be input in advance is completed, the control unit 16 instructs the measurement subject to wear the electrode unit 22 (STEP 1200). The electrode section 22 is attached by a measurer. When the electrode section 22 is attached, a measurement start signal is sent to the control section 16 through the input section 12.
制御部16は、測定開始の信号を受けたら、測定を開始する(STEP1300)。制御部16は制御ラインを通じて定電流発生部201に電流の印加を指示する。定電流発生部201が電流を流してして、生体電流が安定したら、次に電圧測定部202に電極端子222と224間の電圧測定を指示する。生体電流の安定は、電圧測定部202の測定電圧を一定時間毎に測定し、変化が少なくなったときをもって安定したとする。なお、一定時間を置いた後に測定してもかまわない。 Upon receiving the measurement start signal, the control unit 16 starts measurement (STEP 1300). The control unit 16 instructs the constant current generation unit 201 to apply a current through the control line. When the constant current generating unit 201 passes a current and the bioelectric current is stabilized, the voltage measuring unit 202 is instructed to measure the voltage between the electrode terminals 222 and 224. The bioelectric current is stabilized when the measurement voltage of the voltage measuring unit 202 is measured at regular intervals and the change is reduced. The measurement may be performed after a certain period of time.
測定は1点の測定でもよいし、何度か測定して、平均値とするなど、特に限定するものではない。これらの測定値は、制御部16へ測定電圧Vsigとして送信される。制御部16はこれらのデータを流した電流値との比から抵抗値へ変換し、生体電気抵抗とする。なお、抵抗値への変換は電圧測定部202が行ってもよい。 The measurement may be one-point measurement, or is not particularly limited, such as measuring several times to obtain an average value. These measurement values are transmitted to the control unit 16 as the measurement voltage Vsig. The control unit 16 converts the ratio of the current flowing through these data into a resistance value to obtain a bioelectric resistance. Note that the voltage measurement unit 202 may perform conversion into a resistance value.
生体電気抵抗の値を得た制御部16は、前腕長から身長を推定し、推定された身長と体重、性別、年齢、生体電気抵抗を用いて、体密度を推定する。その後体密度に基づいて体脂肪率、体脂肪量、除脂肪量、体水分量などを計算する(STEP1400)。これらの計算には、1式ないし6式を使う。 これらの計算結果は表示部14に表示し(STEP1500)、終了する(STEP1600)。
The control unit 16 that has obtained the value of the bioelectrical resistance estimates the height from the forearm length, and estimates the body density using the estimated height and weight, sex, age, and bioelectrical resistance. Thereafter, body fat percentage, body fat mass, lean mass, body water content, etc. are calculated based on the body density (STEP 1400). For these calculations,
図12には、結果を表示する場合の一例を示す。被測定者の氏名、年齢、性別、体重、身長、前腕長、の入力値と、測定した生体電気抵抗値と入力値から求められる推定値が表示される。なお、生体電気抵抗値を表示してもよい。また、上記の表示はそのうちの一部の表示のみにとどまってもよい。また、年齢や体重などの個人情報は、入力されていることを示すだけで、実際の値は他の操作をしなければ見られないようにしてもよい。 FIG. 12 shows an example of displaying results. An input value of the name, age, sex, weight, height, forearm length of the person to be measured, and an estimated value obtained from the measured bioelectric resistance value and the input value are displayed. A bioelectric resistance value may be displayed. The above display may be limited to only a part of the display. Also, personal information such as age and weight may only indicate that it has been input, and the actual value may not be seen unless another operation is performed.
また、身長の入力欄があるが、前腕長か身長のいずれかが入力されていれば、測定が可能であるようにしてもよい。前腕長を入力した場合は、前腕長から推定した推定身長を用いて上記1乃至5式から計算を行う。実際の身長がわかっている場合は、実際の身長を用いて計算しても良い。
Also, although there is an input field for height, measurement may be possible if either forearm length or height is input. When the forearm length is input, calculation is performed from the
本発明の体脂肪率測定装置および測定方法によれば、寝たきりのお年寄りの体脂肪も比較的容易に測定することができ、投薬時の事前情報として有用な体脂肪率や体脂肪量を提示することができる。 According to the body fat percentage measuring apparatus and the measuring method of the present invention, bedridden elderly body fat can be measured relatively easily, and useful body fat percentage and body fat amount are presented as prior information at the time of medication. can do.
10 体脂肪測定器
12 入力部
14 表示部
16 制御部
18 A/D変換部
20 抵抗測定部
22 電極部
24 制御ライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
体重と前腕長が入力される入力部と、
入力された前記体重および前腕長と前記生体電気抵抗測定部で測定された生体電気抵抗をパラメータとして、体脂肪率を計算する制御部と、
前記計算された結果を表示する表示部と
からなる体脂肪測定装置。 A bioelectric resistance measurement unit for measuring bioelectric resistance;
An input unit for inputting weight and forearm length;
A controller that calculates body fat percentage using the input body weight and forearm length and the bioelectric resistance measured by the bioelectric resistance measurement unit as parameters;
A body fat measuring device comprising a display unit for displaying the calculated result.
前記入力された前腕長から1式によって推定身長を計算し、
ことを特徴とする請求項3記載の体脂肪測定装置。 The controller is
Calculate the estimated height from the input forearm length by one formula,
前記入力された前腕長から5式によって推定身長を計算し、
ことを特徴とする請求項3記載の体脂肪測定装置。 The controller is
Calculate the estimated height from the input forearm length according to equation 5,
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---|---|---|---|
JP2005331986A JP2007135782A (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Body fat measuring instrument using conductivity measurement and height estimation |
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