JP2007159699A - Trunk visceral fat measuring method and instrument - Google Patents

Trunk visceral fat measuring method and instrument Download PDF

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Yoshihisa Masuo
善久 増尾
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Tanita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the measurement sensitivity of visceral fat tissue and to secure the optimum S/N condition of a four-electrode technique. <P>SOLUTION: By arranging one of a current application electrode pair at a navel position and arranging the other at the back navel circumference or in the lumbar division in a slightly lower side of the back navel circumference, a current energizing amount to the splanchnic organ tissue and the visceral fat tissue in the inside of a skeletal muscle tissue layer is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、体幹内臓脂肪測定方法及び装置に関する。   The present invention relates to a trunk visceral fat measurement method and apparatus.

生体電気インピーダンスを利用した体脂肪組織の推定技術は、体脂肪組織量及び体脂肪率を計測する技術として世に広がってきたが、実際には、脂肪組織を直接的に測定するものとはなっておらず、脂肪組織以外の水が支配的な除脂肪組織を電気的に計測したものである。特に、全身(Whole Body)計測では、旧来のタイプでは仰臥位姿勢で片手-片足間を一つの円柱でモデル化している(片手-片足間誘導法)し、簡易型としては、立位姿勢で測定する両掌間誘導法や、体重計と一体になった両脚裏間誘導法、上肢と下肢又は、上肢と下肢と体幹、又は、左右上肢、左右下肢、体幹の様に5セグメントに分けて個別に円柱モデルを適用可能としてインピ−ダンスを計測した技術も顕在化してきている。また、インピ−ダンスCT計測技術を簡略して体幹部臍囲に電圧印加・電圧計測電極を配置して腹部のインピ−ダンスを計測し、内臓脂肪組織量を推定する計測技術について、特許出願がなされている(特許文献1及び特許文献2参照)。   Body fat tissue estimation technology using bioelectrical impedance has spread to the world as a technique for measuring body fat tissue volume and body fat percentage, but in reality, it is not directly measuring fat tissue. In addition, it is an electrical measurement of lean tissue in which water other than adipose tissue is dominant. In particular, in the whole body measurement, the conventional type models one hand-one leg with a single cylinder in the supine position (one-hand-one leg guidance method). Measure between both palms to measure, guide between both legs integrated with weight scale, upper and lower limbs, upper and lower limbs and trunk, or left and right upper limbs, left and right lower limbs, trunk as 5 segments The technique of measuring the impedance by making it possible to apply a cylindrical model separately has also become apparent. In addition, a patent application has been filed for a measurement technique for estimating the visceral fat tissue volume by simplifying the impedance CT measurement technique, measuring the abdominal impedance by placing a voltage application / voltage measurement electrode in the trunk umbilical cord (See Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許第3396677号Japanese Patent No. 3396677 特許第3396674号Japanese Patent No. 3396684

しかし、体脂肪組織の情報は、糖尿病や高血圧及び高脂血症などの生活習慣病のスクリ−ニング用としての有用性が特に問われており、中でも内臓器組織近辺に付着、蓄積した内臓脂肪組織に関して、その計測の重要性が日に日に高まってきている。   However, information on body adipose tissue is particularly useful for screening lifestyle-related diseases such as diabetes, hypertension and hyperlipidemia, and in particular, visceral fat that has adhered and accumulated in the vicinity of internal organ tissues. For organizations, the importance of measurement is increasing day by day.

内臓脂肪組織は、体幹の腹部付近に集中的に分布する脂肪組織で、X線CТやMRI等による腹部横断画像でその脂肪組織の横断面積で判断されてきていた。しかし、装置が大掛かりで、また、X線の場合被曝の問題もあり、費用面もあり、フィールド及び家庭用での計測に適さない。そこで、内臓脂肪組織は、全身脂肪組織との相関又は、全身の除脂肪組織との相関からの推定するのが一般的で、スクリーニング用としても、十分な信頼性を確保するにいたらなかった。   Visceral adipose tissue is an adipose tissue that is intensively distributed near the abdomen of the trunk, and has been determined by the cross-sectional area of the adipose tissue in an abdominal cross-sectional image obtained by X-ray CТ or MRI. However, the apparatus is large, and in the case of X-rays, there is a problem of exposure, and there is a cost aspect, which is not suitable for measurement in the field and home. Therefore, the visceral adipose tissue is generally estimated from the correlation with the whole body adipose tissue or the correlation with the whole body lean tissue, and sufficient reliability has not been ensured even for screening.

最近では、体幹部の臍囲周辺に電極を配置し、体幹部の内部インピ−ダンスを計測して、内臓脂肪組織情報を推定するといった方法も開発中である。しかしながら、この方法は、骨格筋組織層と皮下脂肪組織層と内臓脂肪組織の間に有意な相関が存在することに基づくものであり、いずれかの組織(層)の情報が捕捉出来ればおおよその情報の推定が可能であることを前提とするものである。このため、非常に有意な相関が存在し得る自立性の高い健康域の被験者については良好な結果が期待できるが、各組織間の相関が異なる対象者、例えば、内臓脂肪組織が顕著に肥大し、かつ、皮下脂肪組織層や骨格筋組織層との相関性が顕著に低い被験者における計測結果については大きな誤差を含んだものとなり得る。つまり、この開発中の方法にあっても、健康な自立生活が可能な被験者であれば、臍部全周囲のどこに電極を配置しても何とか計測の可能性は考えられるが、麻痺・介護患者等、特にベッド上の寝たきり患者での計測となると課題が大きい。   Recently, a method for estimating visceral adipose tissue information by placing electrodes around the umbilical girth of the trunk and measuring the internal impedance of the trunk is also under development. However, this method is based on the existence of a significant correlation among the skeletal muscle tissue layer, the subcutaneous fat tissue layer, and the visceral adipose tissue. If information of any tissue (layer) can be captured, it is approximate. It is assumed that information can be estimated. For this reason, good results can be expected for healthy subjects with high independence where a very significant correlation can exist, but subjects with different correlations between tissues, such as visceral adipose tissue, are significantly enlarged. In addition, the measurement result in the subject having a remarkably low correlation with the subcutaneous fat tissue layer or the skeletal muscle tissue layer can include a large error. In other words, even if this method is under development, if it is a subject who can live a healthy independent life, it is possible to measure somehow regardless of where the electrodes are placed around the entire umbilicus. In particular, the problem is large when measurement is performed on a bedridden patient on a bed.

また、この開発中の方法は、測定対象としている組織部位を腹部表面から電流を印加通電させて、内部の組織に関連するインピ−ダンス値を取得している点で高い技術と言えるが、測定部位である体幹部が有する内部構造上の問題から、測定されたインピ−ダンス情報そのものが内臓脂肪組織に対してほとんど有用な感度を有していないのが実情である。即ち、測定部位である体幹部は太短く、多重構造、つまり、測定対象である内臓脂肪組織は内臓器組織や背骨組織とともに非常に良好な導電性を示す骨格筋組織層で覆われ、更に、この骨格筋組織層は導電性が非常に悪い皮下脂肪組織層で覆われているといった構造になっている。特に、測定対象である内臓脂肪組織周辺は、骨格筋組織層より導電性が劣る内臓器組織とこの内臓器組織に付着、蓄積した導電性が悪い内臓脂肪組織が支配的で、かつ、複雑な構成のため、骨格筋組織層より内部の導電性はかなり劣るものとなっている。このため、単純に電流印加電極を腹周囲に配置したとしても、大半は、骨格筋組織層を通じた通電になり、電流密度分布も、骨格筋組織層に支配的な電位分布として電圧計測電極から観測されることになる。更に、電流印加電極の表面積又は腹周囲方向への電極幅で印加電流密度の分布が決まり、電極直下の皮下脂肪組織層における電流密度が高い広がり抵抗領域での情報の観測が支配的となってしまう。   In addition, this method under development can be said to be a high technology in that the impedance value related to the internal tissue is obtained by applying current from the abdominal surface to the tissue site to be measured. The fact is that the measured impedance information itself has little useful sensitivity to visceral adipose tissue due to problems in the internal structure of the trunk, which is the part. That is, the trunk that is the measurement site is short and thick, the multiple structure, that is, the visceral fat tissue that is the measurement target is covered with a skeletal muscle tissue layer that exhibits very good conductivity together with the internal organ tissue and the spine tissue, This skeletal muscle tissue layer has a structure in which it is covered with a subcutaneous fat tissue layer having very poor conductivity. In particular, the visceral adipose tissue that is the subject of measurement is dominated by internal organ tissues that are less conductive than the skeletal muscle tissue layer and visceral adipose tissues that are attached and accumulated on this internal organ tissue and have poor conductivity. Due to the configuration, the internal conductivity is considerably inferior to that of the skeletal muscle tissue layer. For this reason, even if the current application electrode is simply arranged around the abdomen, the majority is energized through the skeletal muscle tissue layer, and the current density distribution is also a potential distribution dominant to the skeletal muscle tissue layer from the voltage measurement electrode. Will be observed. Furthermore, the distribution of the applied current density is determined by the surface area of the electrode to which the current is applied or the electrode width in the abdominal circumference direction, and the current density in the subcutaneous fat tissue layer immediately below the electrode is widened, and the observation of information in the resistance region becomes dominant. End up.

更に言えば、測定部位である体幹部は太短いため、電流印加電極直下の電流密度集中(広がり抵抗)領域の皮下脂肪組織層における感度が高くなり、更に、骨格筋組織層は脂肪組織に比べて導電性が相当高いことから、皮下脂肪組織層を通過した電流の大半が骨格筋組織層を介して対抗する電流印加電極側に皮下脂肪組織層を通って戻るル−トを取り、結果的に、内部での電流分布はこの骨格筋組織層で大幅に歪められてしまう。よって、従来の方法では、測定される電位の大半は、皮下脂肪組織層の情報となってしまい、測定対象である内臓脂肪組織、即ち、内臓器組織及びその周囲に付着、蓄積する内臓脂肪組織への通電はほとんど期待できず、全インピ−ダンス計測区間の10%以下の極めて計測感度の低い情報しか捕捉出来ていないのである。   Furthermore, because the trunk, which is the measurement site, is thick and short, the sensitivity in the subcutaneous adipose tissue layer in the current density concentration (spreading resistance) region directly under the current application electrode is higher, and the skeletal muscle tissue layer is more in comparison with the adipose tissue. Since the electrical conductivity is considerably high, a route in which most of the current passing through the subcutaneous adipose tissue layer returns through the subcutaneous adipose tissue layer to the side of the current application electrode through the skeletal muscle tissue layer is taken. In addition, the internal current distribution is greatly distorted in this skeletal muscle tissue layer. Therefore, in the conventional method, most of the measured potential is information of the subcutaneous fat tissue layer, and the visceral adipose tissue to be measured, that is, the visceral adipose tissue that adheres to and accumulates in the internal organ tissue and its surroundings. It is almost impossible to energize the battery, and only information with extremely low measurement sensitivity of 10% or less of the entire impedance measurement section can be captured.

これらの問題を回避するために、皮下脂肪組織層面積と相関性が高い腹囲長を推定式に組み込むことで、その推定誤差の拡大を防止する方法も考えられてはいるが、この方法はあくまで構成組織間の相関性による間接推定にほかならず、腹部中央に必要な通電感度を確保した計測法とは言いづらい。つまり、統計的相関デザインからずれる個々人の誤差は、保証出来ず、特に病的に皮下や内臓の脂肪組織が多い場合や、中間の骨格筋組織層が多い/少ない場合などは顕著な誤差が生じ得る。尚、皮下脂肪組織層面積が腹囲長と相関性が高いのは、人間の体幹は同心円上の組織配列デザインとなっており、皮下脂肪組織層は、最も外側の配置であるため、外周囲長と皮下脂肪組織厚でその面積が決まることになるからである。   In order to avoid these problems, a method for preventing an increase in the estimation error by incorporating an abdominal circumference that is highly correlated with the area of the subcutaneous fat tissue layer into the estimation formula has been considered. It is nothing but indirect estimation based on the correlation between the constituent tissues, and it is difficult to say that it is a measurement method that secures the necessary energization sensitivity at the center of the abdomen. In other words, individual errors that deviate from the statistical correlation design cannot be guaranteed, especially when there are many pathologically subcutaneous or visceral adipose tissues, or when there are many / small intermediate skeletal muscle tissue layers. obtain. It should be noted that the area of the subcutaneous fat tissue layer is highly correlated with the abdominal circumference, because the human trunk has a concentric tissue arrangement design, and the subcutaneous fat tissue layer is the outermost arrangement, so the outer circumference This is because the area is determined by the length and the thickness of the subcutaneous fat tissue.

体幹に対しての電極配置にも通常は、四電極法が用いられる。この方法は、被験者の体内に電流を印加するとともに、印加電流によって被験者の測定部位区間に生じた電位差を測定して測定部位区間の生体電気インピーダンスを測定するというものである。体幹部のような太短い測定部位区間に四電極法を適用した場合、電流の広がり始めの電流密度集中(即ち、広がり抵抗領域)が、例えば、電流印加電極直下の、皮下脂肪組織層付近で大きな電位差を生じ、この電位差が、電圧計測電極間で計測される電位差の大半を占めることになる。この広がり抵抗による影響を小さくするためには、電流印加電極と電圧計測電極の間の距離を十分確保して配置することが重要である。一般的な測定は、測定区間が長く電圧計測電極間距離が十分確保できる条件での測定であるため、いわゆるS/N感度(Nは広がり抵抗による影響(ノイズ)、Sは電圧計測電極間で計測される信号)は十分確保されるはずである。しかしながら、体幹部のような太短い測定部位の場合は、Nを小さくすべく、電流印加電極からの距離を確保しようとして電圧計測電極を遠ざけると、逆に、電圧計測電極区間距離が小さくなり、この結果、Sが小さくなって、結局、S/Nは悪くなってしまう。更に、電流密度が高い広がり抵抗部は、皮下脂肪組織層であり、厚味がある肥満傾向の被験者が一般的であるため、かなり大きなNとなってしまい、二重にS/Nが悪くなってしまう。このように、体幹部のような太短い測定部位に対して四電極法を用いる場合には、単に臍囲周上に電極を配置しただけでは、内臓脂肪組織への有用なS/N感度を確保することにかなり無理があると推測される。尚、S/Nに関しては、後述する実施例についての説明において更に詳述する。   Usually, the four-electrode method is also used for the electrode arrangement on the trunk. In this method, a current is applied to the body of the subject, and a potential difference generated in the measurement region of the subject by the applied current is measured to measure the bioelectrical impedance of the measurement region. When the four-electrode method is applied to a thick and short measurement site section such as the trunk, the current density concentration at the beginning of current spreading (ie, spreading resistance region) is, for example, near the subcutaneous fat tissue layer directly under the current application electrode. A large potential difference is generated, and this potential difference occupies most of the potential difference measured between the voltage measurement electrodes. In order to reduce the influence of the spreading resistance, it is important to arrange the current application electrode and the voltage measurement electrode with a sufficient distance. Since general measurement is performed under the condition that the measurement interval is long and the distance between the voltage measurement electrodes can be sufficiently secured, so-called S / N sensitivity (N is an influence (noise) due to spreading resistance, and S is between the voltage measurement electrodes). The signal to be measured) should be sufficiently secured. However, in the case of a thick and short measurement site such as the trunk, if the voltage measurement electrode is moved away from the current application electrode in order to reduce N, the voltage measurement electrode section distance becomes smaller. As a result, S becomes smaller and eventually the S / N becomes worse. Further, the spreading resistance portion having a high current density is a subcutaneous fat tissue layer, and a thick and obese subject is generally used. Therefore, the N is considerably large, and the S / N is doubled. End up. As described above, when the four-electrode method is used for a short and short measurement site such as the trunk, a useful S / N sensitivity to visceral adipose tissue can be obtained simply by placing an electrode on the circumference of the umbilicus. It is speculated that it is quite impossible to secure. The S / N will be described in more detail in the description of the embodiments described later.

本発明の目的は、これら従来技術における問題点を解消することにあり、通電性の悪い内臓器組織及び内臓脂肪組織の複合組織領域においても測定に必要な感度を確保し、体幹部に蓄積される脂肪組織、特に、内臓器組織周辺に付着、蓄積する内臓脂肪組織及び皮下層に蓄積する皮下脂肪組織層の情報を高精度で簡便に測定可能とすることに加えて、複雑に混在する組織による誤差要素を排除した、測定再現性の高い、信頼性の高い測定結果情報を提供できる体幹内臓脂肪測定方法及び装置、並びに測定情報を用いた健康指針アドバイス装置を提供することである。特に、本発明の目的は、内臓脂肪組織量への計測感度を確保すること、又は、四電極法としての最適なS/N条件を確保することである。   An object of the present invention is to eliminate these problems in the prior art, ensuring sensitivity necessary for measurement even in a complex tissue region of internal organ tissue and visceral adipose tissue with poor electrical conductivity and accumulated in the trunk. In addition to making it possible to accurately and easily measure information on visceral adipose tissue that adheres and accumulates around internal organ tissue and subcutaneous adipose tissue layer that accumulates in the subcutaneous layer, it is a complex mixed tissue It is an object to provide a trunk visceral fat measurement method and apparatus capable of providing measurement result information with high measurement reproducibility and high reliability, and a health guideline advice apparatus using the measurement information. In particular, an object of the present invention is to ensure measurement sensitivity to visceral adipose tissue volume, or to secure optimum S / N conditions as a four-electrode method.

本発明の一つの観点によれば、体幹、又は、体幹と四肢に配置した電流印加電極対と電圧計測電極対を使用して測定した体幹の生体インピーダンスを利用して体幹内臓脂肪組織量を求める体幹内臓脂肪測定方法において、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を臍位に配置することにより、体幹内部の内臓器組織及び内臓脂肪組織に通電することを特徴とする体幹内臓脂肪測定方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, the trunk visceral fat is obtained by utilizing the bioimpedance of the trunk measured using the trunk or the current application electrode pair and the voltage measurement electrode pair disposed on the trunk and the extremities. In the trunk visceral fat measurement method for obtaining a tissue amount, the internal organ tissue and the visceral fat tissue inside the trunk are energized by disposing one current application electrode of the current application electrode pair at the umbilical position. A method for measuring trunk visceral fat is provided.

本発明の一つの実施の形態によれば、前記一方の電流印加電極の少なくとも一部を臍の凹部に挿入するのが好ましい。また、本発明の他の一つの実施の形態によれば、前記一方の電流印加電極の少なくとも一部を臍の凹部に密着させるのが好ましい。   According to one embodiment of the present invention, it is preferable that at least a part of the one current applying electrode is inserted into the umbilical recess. According to another embodiment of the present invention, it is preferable that at least a part of the one current application electrode is in close contact with the concave portion of the navel.

本発明の別の実施の形態によれば、前記電流印加電極対の他方の電流印加電極を背骨位に配置するのが好ましい。また、本発明の更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極を背骨臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに下側の腰部に配置するのが好ましい。   According to another embodiment of the present invention, it is preferable that the other current application electrode of the current application electrode pair is disposed in the spine position. According to still another embodiment of the present invention, it is preferable that the other current applying electrode is disposed on the spine umbilical circumference or on the waist part slightly below the spine umbilical circumference.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、他方の電圧計測電極を、前記他方の電流印加電極による広がり抵抗の影響を回避できる距離を確保して前記他方の電流印加電極の位置から体幹長手方向に臍囲周又は背骨臍圃周から僅かに上側に配置するのが好ましい。   According to still another embodiment of the present invention, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is arranged near the umbilical position, and the other voltage measurement electrode is affected by spreading resistance due to the other current application electrode. It is preferable to secure a distance that can avoid the above-mentioned problem, and to place it slightly above the circumference of the umbilical cord or the spine umbilical field from the position of the other current application electrode in the trunk longitudinal direction.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記電流印加電極対の他方の電流印加電極を四肢に配置することとしてもよい。本発明のまた更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極を左右上肢のいずれか一方に配置し、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極を前記左右上肢の他方に配置することとしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, the other current application electrode of the current application electrode pair may be arranged on the limb. According to still another embodiment of the present invention, the other current application electrode is disposed on either the left or right upper limb, and one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, The other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair may be arranged on the other of the left and right upper limbs.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極を左右下肢のいずれか一方に配置し、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極を前記左右下肢の他方に配置することとしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, the other current applying electrode is disposed on either the left or right lower limb, the one voltage measuring electrode of the voltage measuring electrode pair is disposed near the umbilical position, The other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair may be arranged on the other of the left and right lower limbs.

本発明の更に別の実施の形態によれば、身体特定化情報に基づいて体幹骨格筋組織量を求め、該求めた体幹骨格筋組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹骨格筋組織層のインピーダンスを求め、身体特定化情報に基づいて体幹の内臓器組織量を求め、該求めた体幹の内臓器組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹の内臓器組織のインピーダンスを求め、前記体幹の生体インピーダンスと、前記求めた体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを求め、該求めた体幹内臓脂肪組織のインピーダンスと身体特定化情報とに基づいて体幹内臓脂肪組織量を求めることとしてもよい。本発明のまた更に別の実施の形態によれば、前記体幹の生体インピーダンスと、前記求めた体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを求める段階は、体幹の電気的等価回路が、前記体幹の内臓器組織のインピーダンスと前記体幹内臓脂肪組織のインピーダンスとの直列回路に対して前記体幹骨格筋組織層のインピーダンスが並列に接続されたものとしてとしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, a trunk skeletal muscle tissue amount is obtained based on body specifying information, and a trunk skeleton is obtained based on the obtained trunk skeletal muscle tissue amount and body specifying information. The impedance of the muscle tissue layer is obtained, the internal organ tissue amount of the trunk is obtained based on the body specifying information, and the internal organ tissue of the trunk is obtained based on the obtained internal organ tissue amount and the body specifying information of the trunk The impedance of the trunk visceral adipose tissue was determined based on the bioimpedance of the trunk, the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer and the impedance of the internal organ tissue of the trunk, and the obtained impedance The amount of trunk visceral adipose tissue may be obtained based on the impedance of trunk visceral adipose tissue and body specifying information. According to still another embodiment of the present invention, the trunk visceral fat is based on the bioelectrical impedance of the trunk and the determined impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer and the impedance of the internal organ tissue of the trunk. The step of obtaining the impedance of the tissue is such that an electrical equivalent circuit of the trunk is connected to a serial circuit of the impedance of the internal organ tissue of the trunk and the impedance of the trunk visceral fat tissue of the trunk skeletal muscle tissue layer. The impedance may be connected in parallel.

本発明の別の観点によれば、体幹、又は、体幹と四肢に配置した電流印加電極対と電圧計測電極対を使用して測定した体幹の生体インピーダンスを利用して体幹内臓脂肪組織量を求める体幹内臓脂肪測定装置において、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を臍位に配置されるようになったことを特徴とする体幹内臓脂肪測定装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, the trunk visceral fat using the trunk or the bioimpedance of the trunk measured using the current application electrode pair and the voltage measurement electrode pair arranged on the trunk and the extremities In a trunk visceral fat measuring device for obtaining a tissue mass, a trunk visceral fat measuring device characterized in that one current applying electrode of the current applying electrode pair is arranged at the umbilical position.

本発明の一つの実施の形態によれば、前記一方の電流印加電極が、臍の凹部に挿入可能なように延びる形状を有するのが好ましい。本発明の他の一つの実施の形態によれば、前記一方の電流印加電極が、臍の凹部に密着し得る部分を有するのが好ましい。   According to one embodiment of the present invention, it is preferable that the one current applying electrode has a shape extending so as to be inserted into the umbilical recess. According to another embodiment of the present invention, it is preferable that the one current applying electrode has a portion that can be in close contact with the concave portion of the navel.

本発明の別の実施の形態によれば、前記電流印加電極対の他方の電流印加電極が背骨位に配置されるようになっているのが好ましい。本発明の更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極が背骨臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに下側の腰部に配置されるようになっているのが好ましい。   According to another embodiment of the present invention, it is preferable that the other current application electrode of the current application electrode pair is arranged in a spine position. According to still another embodiment of the present invention, it is preferable that the other current application electrode is arranged on the spine umbilical circumference or a lumbar portion slightly below the spine umbilical circumference.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、他方の電圧計測電極が、前記他方の電流印加電極による広がり抵抗の影響を回避できる距離を確保して前記他方の電流印加電極の位置から体幹長手方向に臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに上側に配置されるようにしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is arranged in the vicinity of the umbilical position, and the other voltage measurement electrode is affected by spreading resistance due to the other current application electrode. It is also possible to secure a distance that can avoid the above-mentioned problem, and to arrange it slightly above the umbilical circumference or the spine umbilical circumference in the longitudinal direction of the trunk from the position of the other current application electrode.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記電流印加電極対の他方の電流印加電極が四肢に配置されるようにしてもよい。本発明のまた更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極が左右上肢のいずれか一方に配置され、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極が前記左右上肢の他方に配置されるようにしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, the other current application electrode of the current application electrode pair may be arranged on the limb. According to still another embodiment of the present invention, the other current application electrode is disposed on one of the left and right upper limbs, and one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, The other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair may be disposed on the other of the left and right upper limbs.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記他方の電流印加電極が左右下肢のいずれか一方に配置され、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極が前記左右下肢の他方に配置されるようにしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, the other current application electrode is disposed on one of the left and right lower limbs, and one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, The other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair may be arranged on the other of the left and right lower limbs.

本発明の更に別の実施の形態によれば、前記体幹の生体インピーダンスを測定する体幹生体インピーダンス測定手段と、身体特定化情報に基づいて体幹骨格筋組織量を推定し、該推定した体幹骨格筋組織量と身体特定 化情報とに基づいて体幹骨格筋組織層のインピーダンスを推定する体幹骨格筋組織層インピーダンス推定手段と、身体特定化情報に基づいて体幹の内臓器組織量を推定し、該推定した体幹の内臓器組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹の内臓器組織のインピーダンスを推定する体幹内臓器組織インピーダンス推定手段と、前記体幹の生体インピーダンスと、前記推定した体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを推定する体幹内臓脂肪組織インピーダンス推定手段と、前記推定した体幹内臓脂肪組織のインピーダンスと身体特定化情報とに基づいて体幹内臓脂肪組織量を推定する体幹内臓脂肪組織量推定手段とを更に備えることとしてもよい。本発明のまた更に別の実施の形態によれば、前記体幹内臓脂肪組織インピーダンス推定手段は、体幹の電気的等価回路が、前記体幹の内臓器組織のインピーダンスと前記体幹内臓脂肪組織のインピーダンスとの直列回路に対して前記体幹骨格筋組織層のインピーダンスが並列に接続されたものとして推定を行うこととしてもよい。   According to still another embodiment of the present invention, the trunk bioimpedance measuring means for measuring the bioimpedance of the trunk and the trunk skeletal muscle tissue amount are estimated based on the body specifying information, and the estimated Trunk skeletal muscle tissue layer impedance estimation means for estimating the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer based on the trunk skeletal muscle tissue amount and body specific information, and internal organ tissue of the trunk based on the body specific information An internal organ tissue impedance estimation means for estimating the impedance of the internal organ tissue of the trunk based on the estimated internal organ tissue amount of the trunk and the body specifying information; Trunk visceral fat group for estimating impedance of trunk visceral adipose tissue based on impedance, impedance of trunk skeletal muscle tissue layer and impedance of internal organ tissue of trunk It is also possible to further comprise woven impedance estimation means and trunk visceral fat tissue amount estimation means for estimating the trunk visceral fat tissue amount based on the estimated trunk visceral fat tissue impedance and body specifying information. . According to still another embodiment of the present invention, the trunk visceral adipose tissue impedance estimation means includes: an electrical equivalent circuit of the trunk; the impedance of the internal organ tissue of the trunk and the trunk visceral adipose tissue It may be estimated that the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer is connected in parallel to a series circuit with the impedance of the trunk.

本発明によれば、電流印加電極対の一方の電流印加電極を臍位に配置し、他方の電流印加電極を背骨位又は、四肢(上肢又は下肢)に配置することにより、皮下脂肪組織層がほとんど存在しない臍凹部と背骨部又は、四肢(上肢又は下肢)との間に通電して、内臓器組織及び内臓脂肪組織に対する電流通電量を増やすことができ、得られる電位降下中、内臓器組織と内臓脂肪組織とが混在する複合組織層の情報を支配的に計測することが可能となる。   According to the present invention, by placing one current application electrode of the current application electrode pair in the umbilical position and arranging the other current application electrode in the spine position or in the four limbs (upper limb or lower limb), the subcutaneous fat tissue layer is formed. Current can be applied to the internal organ tissue and visceral adipose tissue by energizing between the umbilical recess and spine, or the extremities (upper limbs or lower limbs), which are almost nonexistent. It is possible to measure predominantly the information of the composite tissue layer in which the visceral fat tissue and the visceral fat tissue are mixed.

よって、本発明によれば、臍位周位置内部の内臓脂肪組織情報を計測するに当たり、電流印加電極対の配置を、臍位と背骨位又は、四肢(上肢又は下肢)との間、特に、臍位と背面臍囲周から僅かに下側の腰部との間としているので、臍凹部と背骨部又は、四肢(上肢又は下肢)との間に通電して、臍位周付近の内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層への安定拡散通電が可能となる。背面側通電電極位置は、臍囲周から僅かに下側の腰部とすることで、骨格筋組織層が少ない腱膜が支配的であり、且つ、脊柱に沿って皮下脂肪組織層が非常に薄いため、又、四肢(上肢又は下肢)からの通電によって、腹直筋組織層で拡散された電流を臍囲周に集中させる役目と、皮下脂肪組織層の広がり抵抗の影響を軽減できる効果を期待できる。   Therefore, according to the present invention, when measuring visceral adipose tissue information inside the umbilical position circumferential position, the arrangement of the current application electrode pair is between the umbilical position and the spine position, or between the limbs (upper limbs or lower limbs), Because it is between the umbilical position and the lower lumbar region from the back umbilical circumference, energize between the umbilical recess and the spine or the extremities (upper limbs or lower limbs), and internal organ tissue near the umbilical position And stable diffusion energization to the composite tissue layer of visceral adipose tissue becomes possible. The back side energized electrode position is the lower waist slightly from the circumference of the umbilical cord, so that the aponeurosis with few skeletal muscle tissue layers is dominant, and the subcutaneous fat tissue layer is very thin along the spinal column Therefore, it is expected that the current diffused in the rectus abdominis muscle tissue layer will be concentrated on the circumference of the umbilicus by energization from the extremities (upper limbs or lower limbs) and the effect of reducing the effect of spreading resistance of the subcutaneous fat tissue layer it can.

本発明によれば、信頼性の高い内臓脂肪組織情報を計測できるとともに、内臓脂肪組織の情報以外に腹囲周情報又は別途計測用電極配置により、皮下脂肪組織層の情報が同時に計測できるため、V/S(内臓脂肪組織量/皮下脂肪組織量)のような相対情報の精度向上が期待できる。   According to the present invention, it is possible to measure visceral adipose tissue information with high reliability, and in addition to visceral adipose tissue information, information on the subcutaneous adipose tissue layer can be simultaneously measured by abdominal circumference information or a separate measurement electrode arrangement. Improvement in the accuracy of relative information such as / S (visceral fat tissue volume / subcutaneous fat tissue volume) can be expected.

また、内臓器組織及び内臓脂肪組織の複合組織層への通電量及び感度を引き上げることができると共に、ノイズとなる骨格筋組織層による電位の乱れによるN成分も、腹直筋組織層を仮想電極として利用可能とすることで低減でき従ってS/Nを改善できる。   In addition, the energization amount and sensitivity to the composite tissue layer of the internal organ tissue and visceral adipose tissue can be increased, and the N component due to potential disturbance due to the skeletal muscle tissue layer that becomes noise also causes the rectus abdominis muscle tissue layer to be a virtual electrode Therefore, the S / N can be improved.

更に、腹部への電極装着により、測定部位を被験者が意識できることによって、意識的拘束による測定精度の向上及びモチベーションの確保に有益となる。   Furthermore, since the subject can be aware of the measurement site by attaching the electrode to the abdomen, it is beneficial for improving measurement accuracy and ensuring motivation by conscious restraint.

更に、内臓器組織付近付着、内臓脂肪組織の蓄積具合を従来の簡易計測法との組み合わせ及び簡便性を踏襲する中で、必要なレベルに応じた精度の高いスクリーニング情報を顕在化させることができる。   Furthermore, it is possible to reveal highly accurate screening information according to the required level while following the combination with the conventional simple measurement method and the simplicity of the visceral adipose tissue accumulation and visceral adipose tissue accumulation. .

更に、本発明によれば、小型で安価な装置にて自分で簡便に測定できるので、家庭用として最適なものとすることもできる。また、食事及び運動による日々のダイエットを適正に且つそのためのモチベーションの維持に貢献可能な情報として、脂肪組織の付着及び蓄積と、公知誘導法との組合せにより、四肢体幹各セグメントの骨格筋発達量及びバランスの現状と、運動及び食事ダイエットによる健康的な身体デザインの変化が得られるので、健康の維持増進の自己管理を継続できる。つまり、自分のライフスタイルの積算結果としての内臓脂肪組織蓄積具合を数値化するだけではなく自分の身体骨格筋組織層バランス等も数値及び模式図で表現することで、自己認識度を向上させ、初期モチベ−ションを高めることができ、また、ダイエット等での初期努力に対する成果変化を骨格筋組織層の高感度部位での微小な変化をも反映することで、モチベ−ションの持続維持にも貢献できる。   Furthermore, according to the present invention, it can be easily measured by a small and inexpensive device, so that it can be optimized for home use. In addition, as information that can contribute to the maintenance of motivation for appropriate diet and exercise daily diet, the development and development of skeletal muscles in each segment of the limb trunk by combining adipose tissue adhesion and accumulation with known induction methods Because the change of the healthy body design by the present condition of quantity and balance and exercise and diet diet can be obtained, the self-management of health maintenance and promotion can be continued. In other words, not only digitizing the visceral adipose tissue accumulation as a result of integrating my lifestyle, but also expressing my body skeletal muscle tissue layer balance etc. with numerical values and schematic diagrams, improving self-recognition, The initial motivation can be enhanced, and the change in the results of the initial effort in diet etc. is reflected in the minute change in the highly sensitive part of the skeletal muscle tissue layer, so that the motivation can be maintained continuously. Can contribute.

更に、体幹腹部の計測インピ−ダンスの信頼性を高める試みによって、測定精度が向上するばかりか、測定前の腹部コンディションチェックを可能にし、内臓脂肪組織推定精度面でのスクリ−ニング以外に、内臓器組織等での炎症や病的な体液分布異常の早期チェックによるスクリ−ニングにまで応用できる。   Furthermore, by improving the reliability of the measurement impedance of the trunk abdomen, not only the measurement accuracy is improved, but also abdominal condition check before measurement is possible, in addition to screening in terms of visceral adipose tissue estimation accuracy, It can be applied to screening by early check of inflammation in internal organ tissues and pathological abnormal fluid distribution.

更に、臍位置と背骨部又は四肢(上肢又は下肢)という位置決めの容易な部位に直接電流印加電極を配置することとしたことにより、電極の誤配置の可能性を排除することができ、測定の精度向上を期待することもできる。   Furthermore, the possibility of misplacement of the electrodes can be eliminated by arranging the current application electrodes directly on the umbilical position and the position of the spine or the extremities (upper limbs or lower limbs). An improvement in accuracy can also be expected.

本発明の実施の形態及び実施例について詳細に説明する前に、本発明による体幹部の内臓脂肪組織測定の原理について説明する。本発明は、基本的には、生体電気インピーダンス情報と身体特定化情報を用いて、体幹部(体幹腹部)の内臓脂肪組織情報(横断面積量、体積量又は重量)、更に言えば、体幹部に蓄積される脂肪組織、特に内臓器組織周辺に付着、蓄積する内臓脂肪組織を、高精度で簡便に測定可能とする方法等に関する。   Before describing the embodiments and examples of the present invention in detail, the principle of measuring visceral adipose tissue of the trunk according to the present invention will be described. The present invention basically uses the bioelectrical impedance information and the body specifying information, and visceral fat tissue information (cross-sectional area amount, volume amount or weight) of the trunk (trunk abdomen), more specifically, the body The present invention relates to a method for enabling easy measurement of adipose tissue accumulated in a trunk, particularly visceral adipose tissue adhering and accumulating around an internal organ tissue with high accuracy.

本発明は、このため次のような手法を駆使する。
(1)体幹部の生体電気インピーダンス情報に含まれる組織情報を、骨格筋組織層と内臓器組織と内臓脂肪組織で直並列の等価回路モデルを仮定すること。ここでは内臓器組織と内臓脂肪組織を直列に考える(したがって、内臓脂肪組織の大小により通電量の変化を期待できる)。
For this reason, the present invention makes full use of the following technique.
(1) The tissue information included in the bioelectrical impedance information of the trunk is assumed to be an equivalent circuit model in which the skeletal muscle tissue layer, the internal organ tissue, and the visceral fat tissue are serially parallel. Here, the internal organ tissue and the visceral adipose tissue are considered in series (therefore, a change in energization amount can be expected depending on the size of the visceral adipose tissue).

(2)腹囲長が身体特定化情報として確保できる場合は、皮下脂肪組織量も、等価回路モデルに含めた、高精度モデルとして、皮下脂肪組織層と骨格筋組織層と内臓器組織と内臓脂肪組織で直並列の等価回路モデルを仮定すること。 (2) When the abdominal circumference can be secured as body specific information, the subcutaneous fat tissue layer, the skeletal muscle tissue layer, the internal organ tissue, and the visceral fat are included as a high-accuracy model including the subcutaneous fat tissue amount in the equivalent circuit model. Assuming a series-parallel equivalent circuit model in the organization.

(3)皮下脂肪組織量推定は、身体特定化情報のうち腹囲長を主の説明変数とした重回帰式で構成されること。更には、腹囲長の二乗を主体的説明変数と置くこと。 (3) Subcutaneous adipose tissue mass estimation is made up of multiple regression equations with the abdominal circumference in the body specifying information as the main explanatory variable. Furthermore, put the square of the abdominal circumference as the main explanatory variable.

(4)内臓器組織情報の確定は、身体特定化情報のうち、身長情報が主体的な説明変数とした重回帰式で構成し、内臓脂肪組織情報推定のための未確定情報の確定に用いる。 (4) The determination of internal organ tissue information is made up of multiple regression equations with height information as the main explanatory variable in the body specific information, and is used to determine uncertain information for visceral fat tissue information estimation. .

(5)各組織を定量化するための重回帰分析(検量線作成手法)に用いる組織の基準測定は、臍位でのX線CT断層画像からの組織横断面積(CSA)やMRI法によるCSA及び体幹部全体でのDEXA法、MRI法(長さ方向へ、スライス毎の積分処理)を用いた組織体積量,重量(体積量から重量への変換は、先行研究による組織密度情報より算出可能)で実現できる。DEXA法では、腹部内臓脂肪組織と皮下脂肪組織層の合計の総脂肪組織情報を基準測定できる。 (5) The standard measurement of the tissue used for the multiple regression analysis (calibration curve creation method) for quantifying each tissue is the tissue cross-sectional area (CSA) from the X-ray CT tomographic image at the umbilical position or the CSA by the MRI method. Tissue volume and weight using the DEXA method and MRI method (integration processing for each slice in the length direction) for the entire trunk can be calculated from the tissue density information from previous studies. ). In the DEXA method, the total adipose tissue information of the total of the abdominal visceral adipose tissue and the subcutaneous adipose tissue layer can be measured as a reference.

(6)上記のような手法を用いて内臓脂肪組織の情報を高精度に捕捉可能とするためには、呼吸等による体幹部の計測インピ−ダンス情報の変動を一定条件値に置き換える手立てが必要となり、インピーダンス計測サンプリング周期を一般的な呼吸周期の1/2以内とし、呼吸変化を時系列的にモニタリングして、呼吸周期及び呼吸周期毎の最大値と最小値を呼吸周期毎に判別し、安静呼吸の中央値を捕捉可能とすること。 (6) In order to be able to capture visceral adipose tissue information with high accuracy using the method as described above, it is necessary to take a means to replace fluctuations in the measured impedance information of the trunk due to breathing or the like with a certain condition value. The impedance measurement sampling period is within 1/2 of the general respiratory cycle, the respiratory change is monitored in time series, the maximum value and the minimum value for each respiratory cycle are determined for each respiratory cycle, Capability to capture median rest breathing.

(7)更に、測定前の飲食及び膀胱尿の貯留などによる悪影響の事前チェックも、計測インピーダンス情報より可能とする。一般に、体幹部のインピーダンス値は、健康な一般的な被験者集団では、骨格筋組織層の情報が支配的に反映される。また、体幹の骨格筋組織層の情報は、測定値としては非常に小さく個々人毎で大きな違いが認められない。理由は、地球重力下で自重を支えて発達する抗重力筋との相関の高いデザインとなるため、特別に寝たきりで重力の影響を受けない被験者とか、自重の数倍のストレスが加わる種目のアスリートなど、特殊な集団以外ではほぼ身体サイズで決定されてしまうためである。ここで、骨格筋組織層及び前記呼吸変動以外で体幹部のインピーダンスに影響が大きいのは、飲食及び膀胱尿の貯留などによる悪影響である。よって、集団デ−タとして体幹部のインピーダンス値を収集し、平均値[mean]と偏差[SD]で見ると、飲食及び膀胱尿の貯留などによる影響は、2SDを超える範囲にあることがわかった。ただ、ある程度のアスリート等の準一般的集団まで踏まえると、3SDをクライテリアとすることで、本影響のスクリーニングを可能と出来る。 (7) Further, it is also possible to check in advance of adverse effects due to eating and drinking before the measurement and retention of bladder and urine from the measured impedance information. Generally, the information on the skeletal muscle tissue layer is dominantly reflected in the impedance value of the trunk in a general healthy subject group. In addition, information on the skeletal muscle tissue layer of the trunk is very small as a measurement value, and no great difference is recognized between individuals. The reason is that the design is highly correlated with anti-gravity muscles that support and develop their own weight under the gravity of the earth, so subjects who are specially bedridden and not affected by gravity, or athletes who are subject to several times the stress of their own weight This is because it is almost determined by the body size except for special groups. Here, the influence on the impedance of the trunk other than the skeletal muscle tissue layer and the respiratory fluctuation is an adverse effect due to food and drink and urinary bladder urine storage. Therefore, when the impedance values of the trunk are collected as collective data and viewed as the mean value [mean] and deviation [SD], it can be seen that the effects of food and drink and bladder urine retention are in the range exceeding 2SD. It was. However, considering even a semi-general group such as athletes to a certain extent, 3SD can be used as a criterion to screen for this effect.

次に、前述したような手法に基づく本発明の測定原理につき、更に詳述する。   Next, the measurement principle of the present invention based on the above-described method will be described in further detail.

1.体幹部構成組織の電気的等価回路モデル化
(1)体幹部は、主として、皮下脂肪組織層と、骨格筋組織層(腹筋群、背筋群)と、内臓器組織とその隙間に付着する内臓脂肪組織から成ると考えることが出来る。骨組織を構成組織として挙げていないのは、骨組織は骨格筋組織層と量的相関が非常に高く、一体の組織体として考えられるからである。体積抵抗率も、生体内では骨髄組織なども含めることでかなり導電性が良く、骨格筋組織層や内臓器組織に近い特性を有するものと考えられる。よって、この4組織を電気的な等価回路モデルで表すと、内臓器組織と内臓脂肪組織を直列に構成し、その直列の複合組織層に対して、皮下脂肪組織層及び骨格筋組織層がそれぞれ並列に構成される。この等価回路モデルについては、図7〜図9についての説明において詳述する。
1. Electrical equivalent circuit modeling of trunk tissue (1) The trunk mainly consists of subcutaneous fat tissue layer, skeletal muscle tissue layer (abdominal muscle group, back muscle group), internal organ tissue and visceral fat attached to the gap It can be thought of as an organization. The reason why the bone tissue is not listed as a constituent tissue is that the bone tissue has a very high quantitative correlation with the skeletal muscle tissue layer and can be considered as an integral tissue body. The volume resistivity is considered to have a property that is considerably good in conductivity by including bone marrow tissue and the like in a living body, and has characteristics close to those of a skeletal muscle tissue layer and internal organ tissue. Therefore, when these four tissues are represented by an electrical equivalent circuit model, the internal organ tissue and the visceral adipose tissue are configured in series, and the subcutaneous adipose tissue layer and the skeletal muscle tissue layer are respectively formed with respect to the serial composite tissue layer. Configured in parallel. This equivalent circuit model will be described in detail in the description of FIGS.

このモデルによると、体幹の長さ方向への通電に対しては、骨格筋組織層に支配的に電流が流れる。内臓脂肪組織は、内臓器組織の周辺の隙間に付着することから、内臓脂肪組織が無い時、又は少ない時、内臓器組織が骨格筋組織層に近い導電性を示すことから、内臓器組織側にも電流が通電されることになる。また、内臓脂肪組織が多くなるほど、内臓器組織と内臓脂肪組織の複合体としての複合組織層への通電量が低下してゆくことになる。体幹部の計測インピーダンスと、それを構成する4組織を等価回路モデルで表した時のモデル式は、下記の様に表現できる。   According to this model, a current flows predominantly through the skeletal muscle tissue layer when energized in the length direction of the trunk. Since visceral adipose tissue adheres to the gaps around the internal organ tissue, when there is no visceral adipose tissue or when there is little visceral tissue, the internal organ tissue exhibits conductivity close to that of the skeletal muscle tissue layer. Also, a current is applied. Further, as the visceral adipose tissue increases, the energization amount to the composite tissue layer as a complex of the internal organ tissue and the visceral adipose tissue decreases. The model impedance when the measured impedance of the trunk and the four tissues constituting it are expressed by an equivalent circuit model can be expressed as follows.

Ztm = ZFS//ZMM//(ZVM+ZFV) ・・・式1
ここで、
体幹部全体のインピーダンス:Ztm
皮下脂肪組織層のインピーダンス:ZFS・・・体積抵抗率は、大きい。
骨格筋組織層のインピーダンス:ZMM・・・体積抵抗率は、小さい。
内臓器組織のインピーダンス:ZVM・・・骨格筋組織層に近い体積抵抗率と考えられている。
内臓脂肪組織のインピーダンス:ZFV・・・体積抵抗率は、皮下脂肪組織層と同等かそれよりも、やや小さ目と考えられる。脂肪組織の合成分解が皮下脂肪組織層に比べて速いことから、組織内血管及び血液量が多いものと考えられる。
Ztm = ZFS // ZMM // (ZVM + ZFV) Equation 1
here,
Impedance of the whole trunk: Ztm
Impedance of subcutaneous adipose tissue layer: ZFS: Volume resistivity is large.
Impedance of skeletal muscle tissue layer: ZMM: Volume resistivity is small.
Impedance of internal organ tissue: ZVM ... It is considered as volume resistivity close to the skeletal muscle tissue layer.
Impedance of visceral adipose tissue: ZFV: Volume resistivity is considered to be equal to or slightly smaller than the subcutaneous adipose tissue layer. Since the synthetic decomposition of adipose tissue is faster than that of the subcutaneous adipose tissue layer, it is considered that the blood vessels and blood volume in the tissue are large.

組織間の電気的特性は、インピーダンスよりはむしろ体積抵抗率ρ[Ωm]で決まる。上の関係から、各組織の電気的特性値は一般に以下の関係で説明される。
ρMM<<ρ(VM+FV)<ρFS
ρVM<<ρFV
ρMM=ρVM、若しくは、ρMM<ρVM
ρFV=ρFS、若しくは、ρFV<FS
ここで、
皮下脂肪組織層の体積抵抗率:ρFS
骨格筋組織層の内側の内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層の体積抵抗率:ρ(VM+FV)
骨格筋組織層の体積抵抗率:ρMM
よって、式1との関連により、各組織間の電気的特性の比較関係は、
ZFS >>(ZVM+ZFV) >> ZMM・・・式2
となる。
The electrical characteristics between tissues are determined by volume resistivity ρ [Ωm] rather than impedance. From the above relationship, the electrical characteristic values of each tissue are generally explained by the following relationship.
ρMM << ρ (VM + FV) << ρFS
ρVM << ρFV
ρMM = ρVM or ρMM <ρVM
ρFV = ρFS or ρFV <FS
here,
Volume resistivity of subcutaneous adipose tissue layer: ρFS
Volume resistivity of composite tissue layer of internal organ tissue and visceral adipose tissue inside skeletal muscle tissue layer: ρ (VM + FV)
Volume resistivity of skeletal muscle tissue layer: ρMM
Therefore, due to the relationship with Equation 1, the electrical property comparison relationship between the tissues is
ZFS >> (ZVM + ZFV) >> ZMM ... Formula 2
It becomes.

(2)従来の方法で腹部臍囲周上に電極を配置するだけでは、電流印加電極直下での広がり抵抗の影響により、皮下脂肪組織層のインピ−ダンス分が支配的な計測となり、本来の理想的な四電極法による皮下脂肪組織層の分離除去が実現できなかった。すなわち、
Ztm = 2 * ZFS+ZMM2//(ZVM+ZFV) ・・・式3
本発明によれば、新電極配置法を適用することで、理想的な四電極法を実現可能とし、皮下脂肪組織層のインピーダンス分を削除可能とした。
後述するように、本発明の電極配置法によれば、臍凹部と背骨部との間に通電している。したがって、電気的等価回路モデルは図10、11のZFSが臍凹部や背骨部では皮下脂肪組織層がほとんど無く、小さいため、電流印加電極より離して電圧計測電極を配置することで、容易に広がり抵抗の影響を回避することができる。すなわち、式3は次のように表される。
Ztm = ZMM//(ZVM+ZFV) ・・・式4
(2) By simply placing an electrode on the circumference of the abdominal umbilicus using the conventional method, the impedance component of the subcutaneous fat tissue layer becomes the dominant measurement due to the effect of spreading resistance directly under the current application electrode, Separation and removal of the subcutaneous adipose tissue layer by the ideal four-electrode method could not be realized. That is,
Ztm = 2 * ZFS + ZMM2 // (ZVM + ZFV) ・ ・ ・ Equation 3
According to the present invention, an ideal four-electrode method can be realized by applying the new electrode arrangement method, and the impedance component of the subcutaneous fat tissue layer can be deleted.
As will be described later, according to the electrode arrangement method of the present invention, electricity is applied between the umbilical recess and the spine. Therefore, the electrical equivalent circuit model is easy to spread by disposing the voltage measurement electrode apart from the current application electrode because the ZFS in FIGS. The influence of resistance can be avoided. That is, Equation 3 is expressed as follows.
Ztm = ZMM // (ZVM + ZFV) Equation 4

2.体幹部骨格筋組織横断面積量[AMM]及び体幹部骨格筋組織層インピーダンス[ZMM]の推定
(3)骨格筋組織量は、横断面積量と体積量に高い相関が考えられるため、ここでは横断面積量で考える。体幹腹部の骨格筋組織層の横断面積量AMMは、身体特定化情報でおおよそ推定できる。理由は、身体の骨格筋組織層の発達デザインは、地球重力下で自重を支えるための発達・適応でほとんど決まってしまうからである。よって、アスリ−トとか、麻痺患者や介護者などの重力非適応者を除けば、身体特定化情報で推定可能となる。この推定は、身長H、体重W、年齢Ageを以下の式に代入することによって行う。
AMM=a*H+b*W+c*Age+d・・・式5
ここで、a、b、c、dは、男女で別の値を与える定数である。
2. Estimating trunk skeletal muscle tissue cross-sectional area [AMM] and trunk skeletal muscle tissue layer impedance [ZMM] (3) Since skeletal muscle tissue volume is highly correlated with cross-sectional area volume and volume, here we Think by area. The cross sectional area amount AMM of the skeletal muscle tissue layer of the trunk abdomen can be roughly estimated by the body specifying information. The reason is that the developmental design of the body's skeletal muscle tissue layer is almost determined by the development and adaptation to support its own weight under the gravity of the earth. Therefore, it can be estimated with the body specifying information except for athletes and non-gravity adaptors such as paralyzed patients and caregivers. This estimation is performed by substituting height H, weight W, and age Age into the following equations.
AMM = a * H + b * W + c * Age + d Equation 5
Here, a, b, c, and d are constants that give different values for men and women.

(4)体幹部骨格筋組織層インピーダンス[ZMM]は、体幹部骨格筋組織横断面積量[AMM]を用いて、次の式で表すことができる。
ZMM=a0*H/AMM+b0・・・式6
ここで、a0、b0は、定数である。
(4) The trunk skeletal muscle tissue layer impedance [ZMM] can be expressed by the following equation using the trunk skeletal muscle tissue cross-sectional area amount [AMM].
ZMM = a0 * H / AMM + b0 Equation 6
Here, a0 and b0 are constants.

3.内臓器組織量[AVM]及び内臓器組織インピーダンス[ZVM]の推定
(5)体幹部の内臓器組織量[VM]は、身長、体重、性別、年齢等の身体(個人)特定化情報から推定することが出来る。説明変数の中で、身長項の影響が大きい。
内臓器組織量[AVM] = a1*身長[H]+ b1*体重[W] + c1*年齢[Age] + d1・・・式7
ここで、a1、b1、c1、d1は、男女で別の値を与える定数である。
3. Estimating internal organ tissue volume [AVM] and internal organ tissue impedance [ZVM] (5) Estimating internal organ tissue volume [VM] of the trunk from body (individual) specific information such as height, weight, sex, and age I can do it. Among the explanatory variables, the influence of the height term is large.
Internal organ tissue volume [AVM] = a1 * Height [H] + b1 * Weight [W] + c1 * Age [Age] + d1 Equation 7
Here, a1, b1, c1, and d1 are constants that give different values for men and women.

(6)次に、内臓器組織のインピーダンスZVMを推定する。
内臓器組織のインピーダンスZVMは、身長、体重、性別、年齢等の身体(個人)特定化情報から推定することが出来る。説明変数の中で、身長項の影響が大きい。便宜上、ここでは上で求めた内臓器組織量AVMを利用する。この推定は、以下の式を用いて行うことができる。
ZVM=a2*H/AVM+b2・・・式8
ここで、a2、b2は、定数である。
(6) Next, the impedance ZVM of the internal organ tissue is estimated.
The internal organ tissue impedance ZVM can be estimated from body (individual) specifying information such as height, weight, sex, and age. Among the explanatory variables, the influence of the height term is large. For convenience, the internal organ tissue amount AVM obtained above is used here. This estimation can be performed using the following equation.
ZVM = a2 * H / AVM + b2 Equation 8
Here, a2 and b2 are constants.

4.内臓脂肪組織インピーダンス[ZFV]及び内臓脂肪組織量[AFV]の推定
(7)次に、内臓脂肪組織のインピーダンスZFVを推定する。
式4を変形すると、
1/Ztm = 1/ZMM + 1/(ZVM+ZFV) ・・・式9
式9からZFVを誘導すると、次のようになり、内臓脂肪組織の情報を有するインピーダンス情報を求めることができる。
ZFV= 1/[ 1/Ztm−1/ZMM] − ZVM・・・式10
本式において、Ztmは実測値である。また、体幹部骨格筋組織層インピーダンスZMMと内臓器組織のインピ−ダンスZVMは、上述したように身体特定化情報により推定できるので、その推定値を代入することで、ZFVが抽出できる。すなわち、式10に、式6及び式8を代入することによって、算出できる。
4). Estimation of visceral adipose tissue impedance [ZFV] and visceral adipose tissue volume [AFV] (7) Next, the impedance ZFV of the visceral adipose tissue is estimated.
When Equation 4 is transformed,
1 / Ztm = 1 / ZMM + 1 / (ZVM + ZFV) (9)
When ZFV is derived from Equation 9, the following is obtained, and impedance information having information on visceral adipose tissue can be obtained.
ZFV = 1 / [1 / Ztm-1 / ZMM]-ZVM ... Equation 10
In this equation, Ztm is an actual measurement value. Further, since the trunk skeletal muscle tissue layer impedance ZMM and the internal organ tissue impedance ZVM can be estimated from the body specifying information as described above, ZFV can be extracted by substituting the estimated values. That is, it can be calculated by substituting Equation 6 and Equation 8 into Equation 10.

(8)内臓脂肪組織量AFVは、ここでは内臓脂肪組織横断面積として取り扱う。内臓脂肪組織量AFVは、上記インピーダンス情報と身長情報から算出することができ、
AFV=aa*H/ZFV+bb・・・式11
ここで、aa、bbは定数である。
(8) Visceral adipose tissue volume AFV is treated here as the cross-sectional area of visceral adipose tissue. Visceral adipose tissue amount AFV can be calculated from the above impedance information and height information,
AFV = aa * H / ZFV + bb ... Formula 11
Here, aa and bb are constants.

5.皮下脂肪組織量[AFS]の推定
(9)体幹部の皮下脂肪組織量AFSは、皮下脂肪組織層のインピーダンス情報ZFSと腹囲長Lwから推定することが出来る。
皮下脂肪組織量[AFS] = aa0*ZFS*Lw+bb0・・・式12
ここで、aa0、bb0は、定数である。
5. Estimation of subcutaneous fat tissue volume [AFS] (9) The subcutaneous fat tissue volume AFS of the trunk can be estimated from impedance information ZFS of the subcutaneous fat tissue layer and abdominal circumference Lw.
Subcutaneous fat tissue volume [AFS] = aa0 * ZFS * Lw + bb0
Here, aa0 and bb0 are constants.

6.体幹部内臓脂肪/皮下脂肪比[V/S]の推定
(10)内臓脂肪/皮下脂肪比[V/S]は、式12からの皮下脂肪組織量[AFS]と式11からの内臓脂肪組織量[AFV]から求めることが出来る。
V/S=AFV/AFS・・・式13
6). Estimating the trunk visceral fat / subcutaneous fat ratio [V / S] (10) The visceral fat / subcutaneous fat ratio [V / S] is calculated based on the amount of subcutaneous fat tissue [AFS] from Equation 12 and the visceral fat tissue from Equation 11 It can be obtained from the quantity [AFV].
V / S = AFV / AFS Equation 13

7.体幹部(中部)のインピーダンスによる内臓器組織異常判定の考え方
(11)内臓脂肪組織量推定に必要な体幹部のインピーダンスZtmは、呼吸及び飲食等により変動が大きな部位でもあることから、安定性及び信頼性の高い情報の計測が必要となる。よって、次の様な処理を加えることで、信頼性の高い体幹部のインピーダンス情報を確保出来る。また、一部体幹の体液分布の乱れに関連する情報としての視点から、体幹部の組織異常の判定も可能と出来る。
7). Concept of internal organ tissue abnormality judgment by trunk (middle) impedance (11) Trunk impedance Ztm necessary for visceral adipose tissue mass estimation is a part that fluctuates greatly due to breathing and eating and drinking, stability and Measurement of highly reliable information is required. Therefore, highly reliable impedance information of the trunk can be secured by applying the following processing. In addition, it is possible to determine a tissue abnormality of the trunk from the viewpoint as information related to the disturbance of the body fluid distribution of the trunk.

(12)呼吸による変動の影響除去処理
(a)一般的な呼吸周期時間の1/2より短いサンプリング周期で、体幹部のインピーダンスを測定する。
(b)サンプリング毎の測定デ−タに対して移動平均等によるスムージング処理を施す。
(c)処理後の時系列データより、呼吸の周期性と周期毎の最大値と最小値を検出する。
(d)毎周期毎の最大値と最小値を各々別個に平均処理する。
(e)最大値と最小値の平均処理後の値を平均して、呼吸の中央値を算出する。
(f)呼吸周期毎の呼吸の中央値が規定回数規定以内の安定域に入った時点で、呼吸中央値確定と判断し、確定した中央値のインピ-ダンス値を体幹部のインピーダンス値として登録し、測定を完了とする。
(12) Removal of influence of fluctuation due to respiration (a) The impedance of the trunk is measured at a sampling cycle shorter than 1/2 of a general respiration cycle time.
(B) A smoothing process such as moving average is performed on the measurement data for each sampling.
(C) From the time series data after processing, the periodicity of respiration and the maximum and minimum values for each cycle are detected.
(D) A maximum value and a minimum value for each period are averaged separately.
(E) The average value of the maximum value and the minimum value is averaged, and the median value of respiration is calculated.
(F) When the median respiration for each respiratory cycle enters a stable range within the specified number of times, it is determined that the median respiration is confirmed, and the determined impedance value is registered as the impedance value of the trunk. And complete the measurement.

(13)飲食及び膀胱等への水分貯留(尿等)による異常値判定処理
(a)体幹部のインピーダンスは、26.7±4.8Ω(mean±SD)が集団の一般的な値となる。
(b)反面、便秘及び膀胱尿の貯留や胃での飲食物の充満時の値は、mean±3SDの範囲を超える。
(c)よって、3SDを超える測定値が得られる場合には、飲食及び膀胱尿等の影響の可能性を被験者へ報知し、最善の環境で測定に望んで貰う様促す。ただし、実際にこれらの影響なしに骨格筋組織層発達及び内臓器組織が標準サイズとは異なる被験者においては、測定を継続出来る様に進める。
(d)さらに、測定感度を上げる方法としては、性別、体重、身長別で規定値を細分化する。又は、体重で割るか、身長で割って単位別の値として規定値を規定する。
(13) Abnormal value determination processing due to eating and drinking and water retention (such as urine) in the bladder (a) As for the impedance of the trunk, 26.7 ± 4.8Ω (mean ± SD) is a general value of the group.
(B) On the other hand, the value at the time of constipation and urinary bladder retention and fullness of food and drink in the stomach exceeds the range of mean ± 3SD.
(C) Therefore, when a measured value exceeding 3SD is obtained, the subject is informed of the possibility of effects such as eating and drinking and bladder and urine, and is encouraged to hope for the measurement in the best environment. However, in a subject whose skeletal muscle tissue layer development and internal organ tissue are different from the standard size without actually having these effects, proceed so that the measurement can be continued.
(D) Further, as a method for increasing the measurement sensitivity, the specified values are subdivided according to sex, weight, and height. Alternatively, the specified value is defined as a unit-specific value divided by weight or divided by height.

次に、前述したような本発明の測定原理に基づいて、本発明による体幹内臓脂肪測定方法及び装置、並びに測定情報を用いた健康指針アドバイス装置の実施例について説明する。   Next, based on the measurement principle of the present invention as described above, an embodiment of a trunk visceral fat measurement method and apparatus according to the present invention and a health guide advice device using measurement information will be described.

図1は、本発明による体幹内臓脂肪測定装置の一実施例の外観を示す概略斜視図であり、図2は本発明による体幹内臓脂肪測定装置の使用法であり、図3は、臍位に配置する電流印加電極の一実施例の外観を示す概略斜視図及び断面図であり、図4は、本発明による体幹内臓脂肪測定装置に含まれる本体部のブロック図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an appearance of an embodiment of a trunk visceral fat measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a method for using the trunk visceral fat measuring device according to the present invention, and FIG. FIGS. 4A and 4B are a schematic perspective view and a cross-sectional view showing an external appearance of an embodiment of a current applying electrode disposed at a position, and FIG. 4 is a block diagram of a main body part included in a trunk visceral fat measuring device according to the present invention.

図1に示すように、本発明の体幹内臓脂肪測定装置1は、本体部11と、本体部11に直接接続されたグリップ電極部130と、本体部11にバンド120を介して接続されたグリップ電極部140とから成る。   As shown in FIG. 1, the trunk visceral fat measuring device 1 of the present invention is connected to a main body part 11, a grip electrode part 130 directly connected to the main body part 11, and a main body part 11 via a band 120. And a grip electrode portion 140.

図2に示すように、グリップ電極部130、140は、グリップ電極部130、140を各手に持って、それらを被験者の測定部位、すなわち、それぞれ臍位及び背骨位に押し当てて使用する。電流印加電極13A及び電圧計測電極14Aは、臍位側用グリップ電極部130の接触面に設けられ、電流印加電極13B及び電圧計測電極14Bは、背骨位側用グリップ電極部140の接触面に設けられる。例えば、電流印加電極13A、13Bは、グリップ電極部130の接触面の外側とグリップ電極部140の接触面の外側に設けられ、電圧計測電極14A、14Bは、グリップ電極部130の接触面の内側とグリップ電極部140の接触面の内側に設けられる。なお、電極の配置や数は、使用態様に応じて決定されるものであり、特に限定されるものでない。   As shown in FIG. 2, the grip electrode portions 130 and 140 are used by holding the grip electrode portions 130 and 140 in each hand and pressing them on the measurement site of the subject, that is, the umbilical position and the spine position, respectively. The current application electrode 13A and the voltage measurement electrode 14A are provided on the contact surface of the umbilical cord side grip electrode part 130, and the current application electrode 13B and the voltage measurement electrode 14B are provided on the contact surface of the spine position side grip electrode part 140. It is done. For example, the current application electrodes 13A and 13B are provided outside the contact surface of the grip electrode part 130 and outside the contact surface of the grip electrode part 140, and the voltage measurement electrodes 14A and 14B are inside the contact surface of the grip electrode part 130. And on the inner side of the contact surface of the grip electrode part 140. In addition, the arrangement | positioning and number of electrodes are determined according to a use aspect, and are not specifically limited.

電流印加電極13A、13B及び電圧計測電極14A、14Bは、SUS材及び樹脂材表面を金属めっき処理等して実現されていてもよい。このタイプの電極は、金属電極表面に、保水性高分子膜をコ−ティングすることで、測定前に水分をふきつけるか、水にぬらして使用する。水にぬらすことにより、皮膚との電気的接触の安定性を確保することができる。   The current application electrodes 13A and 13B and the voltage measurement electrodes 14A and 14B may be realized by performing metal plating on the surface of the SUS material and the resin material. This type of electrode is used by coating a water-retaining polymer film on the surface of a metal electrode to wipe off moisture before measurement or wet it with water. By soaking in water, the stability of the electrical contact with the skin can be ensured.

また、特に図示しないが、粘着性貼り付けタイプの電極を用いることもできる。これは交換可能な粘着パッドを各電極のベ−ス電極面に貼り付けて皮膚との接触安定性を確保するタイプのものである。このタイプは、例えば、低周波治療器や心電図電極等でよく用いられており、測定後に取り外して廃棄するようなディスポ形態と、パッド表面が汚れて密着性が低下したり水分が蒸発したりした場合にのみ廃棄交換し、廃棄するまでの間はカバ−シ−ト等で保管する形態がある。   Further, although not particularly shown, it is possible to use an adhesive-attached electrode. This is a type in which a replaceable adhesive pad is attached to the base electrode surface of each electrode to ensure contact stability with the skin. This type is often used in, for example, low-frequency treatment devices and electrocardiogram electrodes, etc., and a disposable form that is removed and discarded after measurement, and the pad surface is dirty, resulting in decreased adhesion and moisture evaporation In some cases, the waste is replaced only when it is stored, and is stored in a cover sheet or the like until it is discarded.

図3に示すように、臍位側用グリップ電極部130の接触面に設けられた電流印加電極13Aは、臍の凹部に挿入可能なように延びる、例えば円盤状部分から突出した円錐台のような凸型形状部分を有している。そして、この凸型形状部分の側部及び頂部は、臍の凹部に密着することができる。このような形状を有する電流印加電極13Aは、例えば、シート状のディスポ電極を、図3のA−A断面図に示すような蛇腹構造とエンボス構造を併有する立体構造に加工することにより作製することができる。更に具体的には、金属めっき等の導電コートを施す前の樹脂性等のベースシート材をエンボス加工した後、同心円状に折り曲げた蛇腹加工を施し、蛇腹加工部を除く特にエンボス加工部に導電性(更には保水性)を有する粘着部を設けることにより、臍の凹部にフィットするような立体電極構造を有する電流印加電極13Aを実現することができる。なお、ベース材を構成する材料としてシリコーンゴム等を採用することにより、電流印加電極13Aを臍位に押し当てた場合に痛みや傷を生じないソフト電極とするのが望ましい。   As shown in FIG. 3, the current application electrode 13 </ b> A provided on the contact surface of the umbilical-position-side grip electrode portion 130 extends so as to be inserted into the umbilical recess, for example, like a truncated cone protruding from a disk-shaped portion. It has a convex shape part. And the side part and top part of this convex-shaped part can be closely_contact | adhered to the recessed part of a navel. The current application electrode 13A having such a shape is produced, for example, by processing a sheet-like disposable electrode into a three-dimensional structure having both a bellows structure and an emboss structure as shown in the AA cross-sectional view of FIG. be able to. More specifically, after embossing a resin-based base sheet material before applying a conductive coating such as metal plating, concentric folding is applied, and the embossed part except the bellows part is electrically conductive. By providing the adhesive portion having the property (and water retention), it is possible to realize the current application electrode 13A having a three-dimensional electrode structure that fits into the umbilical recess. In addition, it is desirable to adopt a soft electrode that does not cause pain or damage when the current application electrode 13A is pressed against the umbilical position by using silicone rubber or the like as a material constituting the base material.

本体部11の前面には、操作部51と表示部52を有する操作表示パネル5や報知器ブザー22等が設けられており、その内部には、図4から明らかなように、例えば、演算・制御部21や、電源部18、記憶部(メモリ)4、インピーダンス測定部等が設けられている。操作部51は、身長、体重等を含む身体特定情報の入力等に使用することができ、操作表示パネル5は、各種結果、アドバイス情報等を、表示部52を通じて表示する。この操作表示パネル5は、操作部51と表示部52とが一体となったタッチパネル式の液晶表示器として形成されもよい。
演算・制御部21は、操作部51から入力された身体特定化情報(身長、体重等)と、計測したインピーダンスと、前記式1〜式13とに基づいて、体幹部骨格筋組織横断面積量、体幹部骨格筋組織層インピーダンス、内臓脂肪組織インピーダンス、内臓脂肪組織量、内臓器組織量、内臓器組織インピーダンス、皮下脂肪組織量、体幹部内臓脂肪/皮下脂肪比等を演算したり、呼吸による変動の影響除去処理や、皮下脂肪組織層インピーダンス、内臓器組織異常判定等の処理を行ったり、その他、各種の入出力、測定、演算等を行う。電源部18は、本装置の電気系統各部に電力を供給する。記憶部4は、身長、体幹長、体幹部長等の身体特定化情報や、前記の式1〜式13等を記憶する他、後述するような健康指針アドバイスのための適当なメッセージ等も記憶する。
On the front surface of the main body 11, an operation display panel 5 having an operation unit 51 and a display unit 52, an alarm buzzer 22, and the like are provided. As is apparent from FIG. A control unit 21, a power supply unit 18, a storage unit (memory) 4, an impedance measurement unit, and the like are provided. The operation unit 51 can be used for inputting body specifying information including height, weight, and the like, and the operation display panel 5 displays various results, advice information, and the like through the display unit 52. The operation display panel 5 may be formed as a touch panel type liquid crystal display in which the operation unit 51 and the display unit 52 are integrated.
The calculation / control unit 21 calculates the trunk skeletal muscle tissue cross-sectional area based on the body specifying information (height, weight, etc.) input from the operation unit 51, the measured impedance, and the expressions 1 to 13. Calculating trunk skeletal muscle tissue layer impedance, visceral fat tissue impedance, visceral fat tissue mass, internal organ tissue mass, internal organ tissue impedance, subcutaneous fat tissue mass, trunk visceral fat / subcutaneous fat ratio, etc. It performs processing such as fluctuation removal processing, subcutaneous fat tissue layer impedance, internal organ tissue abnormality determination, and other various input / output, measurement, calculation, and the like. The power supply unit 18 supplies power to each part of the electrical system of the present apparatus. The storage unit 4 stores body specifying information such as height, trunk length, trunk manager, etc., the above formulas 1 to 13, and the like, as well as appropriate messages for health guide advice as described later. Remember.

インピーダンス測定部には、被験者の測定部位に電流を印加する複数個の電流印加電極13、被験者の測定部位における電位差を計測する複数個の電圧計測電極14、電流印加電極13に電流を供給する電流源12、複数個の電流印加電極13から任意の電極を選択するための電流印加電極選択部20a、複数個の電圧計測電極14から任意の電極を選択するための電圧計測電極選択部20b、電圧計測電極14によって測定された電位差を増幅する差動増幅器23、フィルタリングのためのバンドパスフィルタ(BPF)24、検波部25、増幅器26、及び、A/D変換器27等が含まれる。電流印加電極選択部20aは、電流印加電極13と電流源12との間に接続される。電圧計測電極選択部20bは、電圧計測電極14と差動増幅器23との間に接続される。
図4では、電流印加電極13及び電圧計測電極14を2個ずつしか示していないが、皮下脂肪組織層インピーダンスを別途計測する場合には、3個ずつ以上設ける必要がある(ここでは省略する)。
The impedance measurement unit includes a plurality of current application electrodes 13 for applying current to the measurement site of the subject, a plurality of voltage measurement electrodes 14 for measuring a potential difference at the measurement site of the subject, and a current for supplying current to the current application electrode 13. A source 12, a current application electrode selection unit 20a for selecting an arbitrary electrode from a plurality of current application electrodes 13, a voltage measurement electrode selection unit 20b for selecting an arbitrary electrode from a plurality of voltage measurement electrodes 14, and a voltage A differential amplifier 23 that amplifies the potential difference measured by the measurement electrode 14, a bandpass filter (BPF) 24 for filtering, a detection unit 25, an amplifier 26, an A / D converter 27, and the like are included. The current application electrode selection unit 20 a is connected between the current application electrode 13 and the current source 12. The voltage measurement electrode selector 20 b is connected between the voltage measurement electrode 14 and the differential amplifier 23.
In FIG. 4, only two current application electrodes 13 and two voltage measurement electrodes 14 are shown. However, when the subcutaneous fat tissue layer impedance is separately measured, it is necessary to provide three or more (omitted here). .

本発明の原理を説明するため、電気的な等価回路モデルを導入する。図5は、この等価回路の基になる体幹腹部の構造を模式的に示した図である。電気的特性の観点でみると、体幹部は、皮下脂肪組織層(FS)、骨格筋組織層(MM)、内臓器組織(VM)、その隙間に付着する内臓脂肪組織(FV)の各組織に分けることができる。   In order to explain the principle of the present invention, an electrical equivalent circuit model is introduced. FIG. 5 is a diagram schematically showing the structure of the trunk abdomen that is the basis of this equivalent circuit. From the viewpoint of electrical characteristics, the trunk is composed of subcutaneous fat tissue layer (FS), skeletal muscle tissue layer (MM), internal organ tissue (VM), and visceral adipose tissue (FV) adhering to the gap. Can be divided into

上記の通り、従来法では、測定部位である体幹部が太短く、電流印加電極直下の電流密度集中(広がり抵抗)領域の皮下脂肪組織層における感度が高くなること、また、骨格筋組織層は脂肪組織に比べて導電性が相当高いことから、皮下脂肪組織層を通過した電流の大半が骨格筋組織層を介して対抗する電流印加電極側に皮下脂肪組織層を通って戻るル−トを取り、結果的に、内部での電位分布はこの骨格筋組織層で大幅に歪められてしまい、測定される電位の大半は、皮下脂肪組織層の情報となってしまい、測定対象である内臓脂肪組織、即ち、内臓器組織及びその周囲に付着、蓄積する内臓脂肪組織への通電はほとんど期待できず、全インピ−ダンス計測区間の10%以下の極めて計測感度の低い情報しか捕捉出来ていなかった(図6A参照)。   As described above, in the conventional method, the trunk, which is the measurement site, is short and thick, and the sensitivity in the subcutaneous fat tissue layer in the current density concentration (spreading resistance) region directly under the current application electrode is increased, and the skeletal muscle tissue layer is Since the conductivity is considerably higher than that of adipose tissue, a route in which most of the current that has passed through the subcutaneous adipose tissue layer returns through the subcutaneous adipose tissue layer to the side of the current application electrode that opposes the skeletal muscle tissue layer. As a result, the internal potential distribution is greatly distorted in this skeletal muscle tissue layer, and most of the measured potential becomes information on the subcutaneous fat tissue layer, and the visceral fat to be measured is The tissue, that is, the internal organ tissue and the visceral adipose tissue that adheres to and accumulates in the surrounding area, can hardly be expected to be energized, and only 10% or less of the entire impedance measurement section could capture information with extremely low measurement sensitivity. (FIG. 6A Irradiation).

本発明では、臍の凹部に合せた形状を有する専用電流印加電極を採用することにより、皮下脂肪組織層がほとんど存在しない臍凹部と背骨部との間に通電することを可能にしており、内臓器組織及び内臓脂肪組織の複合組織層への通電が期待できる(図6B参照)。   In the present invention, by adopting a dedicated current application electrode having a shape matched to the umbilical recess, it is possible to energize between the umbilical recess and the spine where there is almost no subcutaneous fat tissue layer. Energization of the composite tissue layer of organ tissue and visceral adipose tissue can be expected (see FIG. 6B).

図7は、図5に示された体幹部の模式図を、臍高さにおける腹囲周横断面にてモデル化した図である。この図に示すように、体幹部断面は、最も外側にある皮下脂肪組織層(FS)と、そのすぐ内側にある骨格筋組織層(MM)と、最も内側にある内臓器組織(VM)とそれに取り巻く内臓脂肪組織(FV)を含む。   FIG. 7 is a diagram in which the schematic diagram of the trunk shown in FIG. 5 is modeled by the abdominal circumference cross section at the umbilical height. As shown in this figure, the trunk cross section includes the outermost subcutaneous adipose tissue layer (FS), the skeletal muscle tissue layer (MM) just inside, and the inner organ tissue (VM) inside. It includes visceral adipose tissue (FV) surrounding it.

図8は、図7に示された模式図を更に電気的な等価回路として表したものである。ここでは一例として、臍の前後付近において、電流印加電極13で電流(I)を印加し、その近傍に配置した電圧計測電極14で電位差(V)を測定するものとする。等価回路とした場合、電気抵抗は、主として、臍前後付近の皮下脂肪組織層のインピーダンス(ZFS1、ZFS2)と、腹周囲の皮下脂肪組織層のインピーダンス(ZFS0)と、臍の左右各側の骨格筋組織層のインピーダンス(ZMM1、ZMM2)と、臍前後付近の内臓脂肪組織のインピーダンス(ZFV1、ZFV2)、更に、体幹部中心付近の内臓器組織のインピーダンス(ZVM)として現れる。   FIG. 8 shows the schematic diagram shown in FIG. 7 as an electrical equivalent circuit. Here, as an example, current (I) is applied by the current application electrode 13 in the vicinity of the front and back of the navel, and the potential difference (V) is measured by the voltage measurement electrode 14 disposed in the vicinity thereof. In the case of an equivalent circuit, the electrical resistance is mainly determined by the impedance of the subcutaneous fat tissue layers around the umbilicus (ZFS1, ZFS2), the impedance of the subcutaneous fat tissue layers around the abdomen (ZFS0), and the skeleton on the left and right sides of the umbilicus. It appears as the impedance of the muscle tissue layer (ZMM1, ZMM2), the impedance of the visceral adipose tissue near the umbilicus (ZFV1, ZFV2), and the impedance of the internal organ tissue (ZVM) near the center of the trunk.

図9に、図8を更に簡略化した回路を示す。ZFS1とZFS2は略同じ大きさと考えられるため、ここでは、それらを一まとめにしてZFSとして表し、また、ZMM1とZMM2、或いは、ZFV1とZFV2は、それぞれ、ZMM、ZFVとして表した。また、導電性が他の領域に比べて著しく低いと考えられるZFS0は省略した。これを省略できる点は、前項「1.体幹部構成組織の電気的等価回路モデル化」(1)の記載から明らかであろう。   FIG. 9 shows a circuit obtained by further simplifying FIG. Since ZFS1 and ZFS2 are considered to have substantially the same size, they are collectively represented as ZFS here, and ZMM1 and ZMM2 or ZFV1 and ZFV2 are represented as ZMM and ZFV, respectively. In addition, ZFS0, which is considered to be significantly lower in conductivity than other regions, is omitted. The point where this can be omitted will be apparent from the description in the previous section “1. Modeling an electrical equivalent circuit of the trunk tissue” (1).

次に、図10を参照して、四電極法における電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する。この図10は、電極間距離と広がり抵抗の関係を示したものである。図中、丸い点線で囲った部分300は広がり抵抗領域である。電流印加電極からの電流は、印加後に徐々に被験者の体内に広がることになるが、印加直後の領域、即ち、広がり抵抗領域においては、それほど大きく広がっておらず、このため、これらの領域では電流密度が他の領域に比べて非常に高くなってしまう。したがって、電流印加電極13と電圧計測電極14をあまりに接近させて配置した場合には、電圧計測電極14において測定される電位差は広がり抵抗領域における電流密度集中の影響を大きく受けてしまう。   Next, the relationship between the interelectrode distance and the spreading resistance in the four-electrode method will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the relationship between the distance between electrodes and spreading resistance. In the figure, a portion 300 surrounded by a round dotted line is a spreading resistance region. The current from the current application electrode gradually spreads in the subject's body after application, but in the region immediately after application, that is, in the spreading resistance region, it does not spread so much. The density will be very high compared to other areas. Therefore, when the current application electrode 13 and the voltage measurement electrode 14 are arranged too close to each other, the potential difference measured at the voltage measurement electrode 14 spreads and is greatly affected by the current density concentration in the resistance region.

例えば、前述した式2より明らかなように、臍付近における皮下脂肪組織層のインピーダンス(ZFS)と、骨格筋組織層のインピーダンス(ZMM)、内臓脂肪組織のインピーダンス(ZFV)、及び、体幹部中心付近の内臓器組織のインピーダンス(ZVM)の間には、
ZFS >>(ZVM+ZFV) >> ZMM・・・式2
の関係がある。
したがって、I−V電極間距離がほとんど無く近接して配置されたときの電位差計測インピーダンスΣZ1は、
ΣZ1=2*ZFS+ZMM//(ZVM+ZFV)≒2*ZFS
となる。これにより明らかなように、広がり抵抗の影響でZFSが数倍に増幅されるため、ここでは、ZFSによる情報が支配的となる。
For example, as is apparent from Equation 2 described above, the impedance of the subcutaneous fat tissue layer (ZFS) near the umbilicus, the impedance of the skeletal muscle tissue layer (ZMM), the impedance of the visceral fat tissue (ZFV), and the center of the trunk Between the impedance (ZVM) of nearby internal organ tissues,
ZFS >> (ZVM + ZFV) >> ZMM ... Formula 2
There is a relationship.
Therefore, the potential difference measurement impedance ΣZ1 when arranged close to each other with almost no distance between the IV electrodes is as follows:
ΣZ1 = 2 * ZFS + ZMM // (ZVM + ZFV) ≈2 * ZFS
It becomes. As is clear from this, ZFS is amplified several times under the influence of spreading resistance, and information by ZFS is dominant here.

広がり抵抗の影響を小さくするには、電流印加電極と電圧計測電極の間の距離を大きくする必要がある。例えば、I−V電極間距離を10cm程度確保して配置した場合の電位差計測インピーダンスΣZ2は、
ΣZ2≒2*ZFS+ZMM//(ZVM+ZFV)
となる。I−V電極間距離を広げることによって、広がり抵抗の影響は多少小さくなっているが、この程度離しただけでは、まだ、ZFSの情報が支配的である。
In order to reduce the influence of the spreading resistance, it is necessary to increase the distance between the current application electrode and the voltage measurement electrode. For example, the potential difference measurement impedance ΣZ2 when the distance between the IV electrodes is secured to about 10 cm is
ΣZ2≈2 * ZFS + ZMM // (ZVM + ZFV)
It becomes. By increasing the distance between the IV electrodes, the influence of the spreading resistance is somewhat reduced. However, the ZFS information is still dominant only by separating the distance.

広がり抵抗の影響を更に小さくするため、図11に示すように、I−V電極間及びV−V電極間相互の距離が各々1/3程度になるよう10cm程度確保して配置した場合を考える。この場合の電位差計測インピーダンスΣZ3は、
ΣZ3≒2*ZFS+ZMM//(ZVM+ZFV)である。
このとき電極間で計測される電圧降下の関係は、おおよそ次のようになる。
V1=I*ZMM//(ZVM+ZFV)
V2=V3=I*2*ZFS
V1:(V2+V3)≒1〜2:10〜20=S:N
ここで、Sの1〜2やNの10〜20のバラツキは、皮下脂肪組織層の厚みの個人差と骨格筋組織層の発達具合によるものである。この結果からも分かるように、たとえ電極間距離を調節しても、十分なS/Nが確保できるとは言いがたい。
In order to further reduce the influence of spreading resistance, as shown in FIG. 11, a case is considered in which about 10 cm is secured and arranged so that the distance between the IV electrodes and the VV electrodes is about 1/3 each. . In this case, the potential difference measurement impedance ΣZ3 is
ΣZ3≈2 * ZFS + ZMM // (ZVM + ZFV).
At this time, the relationship of the voltage drop measured between the electrodes is approximately as follows.
V1 = I * ZMM // (ZVM + ZFV)
V2 = V3 = I * 2 * ZFS
V1: (V2 + V3) ≈1-2: 10-20 = S: N
Here, S 1-2 and N 10-20 variation are due to individual differences in the thickness of the subcutaneous fat tissue layer and the development of the skeletal muscle tissue layer. As can be seen from this result, it is difficult to say that a sufficient S / N can be secured even if the distance between the electrodes is adjusted.

また、ほとんどの電流は骨格筋組織層で支配的に通電されるため、内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層への通電感度を十分に確保することはできない。即ち、骨格筋組織層に流れる電流をI1、測定対象である内臓器組織と内臓脂肪組織に流れる電流をI2とすれば、
V1=I*ZMM//(ZVM+ZFV)=I1*ZMM=I2*(ZVM+ZFV)
I=I1+I2
となり、よって、
ZMM:(ZVM+ZFV)=I2:I1≒1:2〜5
となる。これより明らかなように、たとえ広がり抵抗の影響を排除できたとしても、骨格筋組織層に流れる電流は内臓器組織と内臓脂肪組織に流れる電流の2〜5倍にも及ぶため、この結果、S/N特性は更に悪くなる。このように、体幹部のような太短い測定部位においては、たとえ電極間距離を調整しても、電流電極間距離で上限が決まってしまうことから、S/N特性の改善には限界がある。
In addition, since most of the current is predominantly energized in the skeletal muscle tissue layer, it is not possible to sufficiently secure energization sensitivity to the composite tissue layer of internal organ tissue and visceral adipose tissue. That is, if the current flowing in the skeletal muscle tissue layer is I1, and the current flowing in the internal organ tissue and visceral fat tissue to be measured is I2,
V1 = I * ZMM // (ZVM + ZFV) = I1 * ZMM = I2 * (ZVM + ZFV)
I = I1 + I2
And therefore
ZMM: (ZVM + ZFV) = I2: I1≈1: 2-5
It becomes. As is clear from this, even if the influence of spreading resistance can be eliminated, the current flowing through the skeletal muscle tissue layer reaches 2-5 times the current flowing through the internal organ tissue and visceral adipose tissue. The S / N characteristic is further deteriorated. In this way, in a thick and short measurement site such as the trunk, even if the inter-electrode distance is adjusted, the upper limit is determined by the distance between the current electrodes, so there is a limit to the improvement of the S / N characteristics. .

そこで、本発明によれば、臍凹部と背骨部との間に通電することによって、骨格筋組織層より内側の内臓器組織及び内臓脂肪組織に電流通電量を増やし、内臓脂肪組織への計測感度を確保する。図12〜図13に、本発明による電極の配置方法を示す。図12は、体幹腹部の実際の構造を表面側及び背面側から示したものであり、図13は、図12の構造を模式的に示した図である。   Therefore, according to the present invention, by energizing between the umbilicus recess and the spine, the amount of current applied to the internal organ tissue and the visceral fat tissue inside the skeletal muscle tissue layer is increased, and the measurement sensitivity to the visceral fat tissue is increased. Secure. 12 to 13 show a method for arranging electrodes according to the present invention. FIG. 12 shows the actual structure of the trunk abdomen from the front side and the back side, and FIG. 13 is a diagram schematically showing the structure of FIG.

図13に示すように、体幹腹部の構造は、外側から内側に向かって、皮下脂肪組織層(FS)、骨格筋組織層(MM)、内臓脂肪組織(FV)及び内臓器組織(VM)の組織の層状構造として表される。これは、図5にも示した通りである。臍凹部と背骨部では、FSが薄く、ZFSが小さい。つまり、ZMM<ZFS<Z(VM+FV)と考えられる。   As shown in FIG. 13, the structure of the trunk abdomen is from the outside to the inside, the subcutaneous fat tissue layer (FS), the skeletal muscle tissue layer (MM), the visceral fat tissue (FV), and the internal organ tissue (VM). Represented as a layered structure of tissue. This is as shown in FIG. In the umbilical cavity and the spine, the FS is thin and the ZFS is small. That is, it is considered that ZMM <ZFS <Z (VM + FV).

図12〜図13に示す実施例では、一方の電流印加電極33が臍位Aに配置され、他方の電流印加電極34が背面腰下部(背面臍囲周から仙骨上部までの間)に配置されている。内臓脂肪組織計測用の電圧計測電極対の一方の電極36、37を、電流印加電極近辺の広がり抵抗の影響を無視できるまで少し離して配置する。   In the embodiment shown in FIGS. 12 to 13, one current application electrode 33 is disposed at the umbilical position A, and the other current application electrode 34 is disposed at the lower back waist (between the back umbilical circumference and the upper sacrum). ing. One electrode 36, 37 of the voltage measurement electrode pair for visceral adipose tissue measurement is arranged a little apart until the influence of the spreading resistance in the vicinity of the current application electrode can be ignored.

電極33と電極34の間に電流Iが印加されると、その電流は図13の破線で示すような経路に沿って流れる。したがって、電極36と37で計測される電位V1は、内臓脂肪組織計測用電位差であり、V1の計測範囲は、S1で示される。ここで選定した電流印加電極位置は、表面側臍部と背面側腰下部とも、皮下脂肪組織層が非常に薄いため、広がり抵抗の影響回避のためのI−V電極間距離の確保は、容易でわずかで良い。したがって、I、V1から次のインピーダンスが得られる。
Ztm=V1/I=ZMM//(ZVM+ZFV)
When a current I is applied between the electrode 33 and the electrode 34, the current flows along a path as indicated by a broken line in FIG. Therefore, the potential V1 measured by the electrodes 36 and 37 is a visceral adipose tissue measurement potential difference, and the measurement range of V1 is indicated by S1. The current-applying electrode position selected here has a very thin subcutaneous adipose tissue layer on both the front umbilicus and the lower back lumbar area, making it easy to secure the distance between the IV electrodes to avoid the influence of spreading resistance. Just fine. Therefore, the following impedance is obtained from I and V1.
Ztm = V1 / I = ZMM // (ZVM + ZFV)

ここで、Ztmは電圧計測電極36及び37で捕捉される体幹腹部の合成インピーダンスである。これは、上記式4と同じである。よって、上述した手法によって、内臓脂肪組織量を計測することができる。   Here, Ztm is the combined impedance of the trunk abdomen captured by the voltage measurement electrodes 36 and 37. This is the same as Equation 4 above. Therefore, the amount of visceral adipose tissue can be measured by the method described above.

図15に示すように、背面側電流印加電極34の位置としては、臍Aの位置(高さ)から左右大殿筋42の間の結合腱膜部までの範囲で配置可能である。なお、図15において、S4は、電極34の電流印加電極配置の許容範囲を示す。   As shown in FIG. 15, the position of the back surface side current application electrode 34 can be arranged in the range from the position (height) of the umbilicus A to the joint aponeurosis between the left and right gluteus muscles 42. In FIG. 15, S <b> 4 indicates an allowable range of the current application electrode arrangement of the electrode 34.

次に、図17に示す基本フローチャートと図18〜図23に示すサブルーチンフローチャートを参照して、図1〜図4及び図15に示す本発明の実施例での体幹内臓脂肪測定装置の操作及び動作について説明する。   Next, referring to the basic flowchart shown in FIG. 17 and the subroutine flowcharts shown in FIGS. 18 to 23, the operation of the trunk visceral fat measuring device in the embodiment of the present invention shown in FIGS. The operation will be described.

図17に示す基本フローチャートにおいては、先ず、操作部51における電源スイッチ(図示していない)がオンされると、電源部18から電気系統各部に電力を供給し、表示部52により身長等を含む身体特定化情報(身長、体重、性別、年齢等)を入力するための画面が表示される(ステップS1)。   In the basic flowchart shown in FIG. 17, first, when a power switch (not shown) in the operation unit 51 is turned on, power is supplied from the power supply unit 18 to each part of the electrical system, and the display unit 52 includes the height and the like. A screen for inputting body specifying information (height, weight, sex, age, etc.) is displayed (step S1).

続いて、この画面にしたがって、ユーザは、操作部51から身長、体重、性別、年齢等を入力する(ステップS2)。この場合において、体重については、操作部51から入力してもよいが、本体部11に接続された体重測定装置(図示されていない)により測定したデータを自動的に入力して、演算・制御部21により身体特定化情報(体重)を演算するようにしてもよい。これら入力値は、記憶部4に記憶される。   Subsequently, according to this screen, the user inputs height, weight, sex, age, and the like from the operation unit 51 (step S2). In this case, the body weight may be input from the operation unit 51. However, data measured by a body weight measuring device (not shown) connected to the main body unit 11 is automatically input, and calculation / control is performed. The body specifying information (weight) may be calculated by the unit 21. These input values are stored in the storage unit 4.

次に、ステップS3にて、体幹長、腹囲長等の形態計測実測値を入力するか否かの判断を行い、それら形態計測実測値を入力する場合には、ステップS4にて、形態計測を実施して、体幹長、腹囲長等の実測値を操作部51から入力し、ステップS6へ移行する。ステップS3において、形態計測実測値を入力しないと判断する場合には、ステップS5に移行する。これら入力値も、記憶部4に記憶される。同様に、以下の処理において得られる数値情報等は、記憶部4に記憶される。   Next, in step S3, it is determined whether or not morphometric measurement actual values such as trunk length and abdominal circumference length are input. If these morphometric measurement actual values are input, morphometric measurement is performed in step S4. The actual values such as the trunk length and the waist circumference are input from the operation unit 51, and the process proceeds to step S6. If it is determined in step S3 that the morphometric measurement actual value is not input, the process proceeds to step S5. These input values are also stored in the storage unit 4. Similarly, numerical information obtained in the following processing is stored in the storage unit 4.

ステップS5において、演算・制御部21は、記憶部4に記憶された身長、体重、性別、年齢等の身体特定化情報から、体幹中部長、腹囲長等を推定する形態計測情報推定処理(例えば、人間身体情報データベースから作成する検量線使用)を行う。   In step S <b> 5, the calculation / control unit 21 estimates the middle trunk length, the abdominal circumference length, and the like from the body specifying information such as the height, weight, sex, and age stored in the storage unit 4 ( For example, a calibration curve created from a human body information database is used).

続いて、ステップS6において、インピーダンス測定部により、体幹インピーダンス(Zx)計測処理を行う。この体幹インピーダンス計測処理において、体幹中部インピーダンス(Ztm)及び皮下脂肪組織層インピーダンス(ZFS)を計測する。この体幹インピーダンス計測処理については、図21等に示すサブルーチンフローチャートを参照して後述する。   Subsequently, in step S6, the impedance measurement unit performs trunk impedance (Zx) measurement processing. In this trunk impedance measurement process, the trunk middle impedance (Ztm) and the subcutaneous fat tissue layer impedance (ZFS) are measured. This trunk impedance measurement process will be described later with reference to a subroutine flowchart shown in FIG.

次に、ステップS7において、演算・制御部21により、体幹部骨格筋組織横断面積量(AMM)の推定処理を行う。この演算処理は、例えば、記憶部4に記憶された身長H、体重W、年齢Ageを用いて、前述の式5に基づいて行われる。   Next, in step S7, the calculation / control unit 21 performs a trunk skeletal muscle tissue cross-sectional area amount (AMM) estimation process. This calculation process is performed based on the above-described Expression 5 using, for example, the height H, the weight W, and the age Age stored in the storage unit 4.

次に、ステップS8において、演算・制御部21により、体幹部骨格筋組織層インピーダンス(ZMM)の推定処理を行う。このZMMは、記憶部4に記憶された身長Hと、ステップS7で求めたAMMとを用いて、前述の式6に基づいて行われる。   Next, in step S8, the calculation / control unit 21 performs trunk skeletal muscle tissue layer impedance (ZMM) estimation processing. This ZMM is performed based on the above-described equation 6 using the height H stored in the storage unit 4 and the AMM obtained in step S7.

次に、ステップ9は、演算・制御部21により、皮下脂肪組織量(AFS)の推定処理を行うものである。このステップ9については、図18に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。   Next, in step 9, the calculation / control unit 21 performs an estimation process of the subcutaneous fat tissue mass (AFS). Step 9 will be described in detail later with reference to a subroutine flowchart shown in FIG.

ステップS10は、演算・制御部21により、内臓器組織量(AVM)及び内臓器組織インピーダンス(ZVM)の推定処理を行うものである。このステップ10については、図19に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。   In step S10, the calculation / control unit 21 performs an internal organ tissue amount (AVM) and internal organ tissue impedance (ZVM) estimation process. Step 10 will be described in detail later with reference to a subroutine flowchart shown in FIG.

ステップS11は、演算・制御部21により、内臓脂肪組織インピーダンス(ZFV)及び内臓脂肪組織量(AFV)の推定処理を行うものである。このステップ11については、図20に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。   In step S11, the calculation / control unit 21 performs a visceral fat tissue impedance (ZFV) and visceral fat tissue amount (AFV) estimation process. Step 11 will be described later in detail with reference to a subroutine flowchart shown in FIG.

次に、ステップS12において、演算・制御部21により、内臓脂肪/皮下脂肪比(V/S)の演算処理を行う。この処理は、記憶部4に記憶された前述した式13に従って行われる。   Next, in step S12, the calculation / control unit 21 performs a calculation process of the visceral fat / subcutaneous fat ratio (V / S). This process is performed according to the above-described equation 13 stored in the storage unit 4.

次に、ステップS13において、演算・制御部21により、体格指数(BMI)の演算処理を行う。この演算処理は、記憶部4に記憶された体重Wと身長Hから次の式にて算出され得る。
BMI=W/H2
Next, in step S <b> 13, the calculation / control unit 21 performs a physique index (BMI) calculation process. This calculation process can be calculated from the weight W and the height H stored in the storage unit 4 by the following formula.
BMI = W / H 2

更に、ステップS14において、演算・制御部21により、体幹部体脂肪率(%Fatt)の演算処理を行う。この演算処理は、記憶部4に記憶された皮下脂肪組織量(AFS)、内臓脂肪組織量(AFV)、体幹部骨格筋組織横断面積量(AMM)、及び、内臓器組織量(AVM)から次の式にて算出されるものである。
%Fatt=(AFS+AFV)/[(AFS+AFV)+AMM+AVM]*100
Furthermore, in step S14, the calculation / control unit 21 performs a calculation process of the trunk body fat percentage (% Fatt). This calculation process is based on the amount of subcutaneous fat tissue (AFS), visceral fat tissue (AFV), trunk skeletal muscle tissue cross-sectional area (AMM), and internal organ tissue (AVM) stored in the storage unit 4. It is calculated by the following formula.
% Fatt = (AFS + AFV) / [(AFS + AFV) + AMM + AVM] * 100

次に、ステップS15において、演算・制御部21により、内臓脂肪率(%VFat)の演算処理が行われる。この処理は、前述の演算処理により算出され記憶部4に記憶された体幹部体脂肪率(%Fatt)、内臓脂肪/皮下脂肪比(V/S)から次の式にて行われる。
%VFat=%Fatt*(V/S)/[(V/S)+1]
Next, in step S15, the calculation / control unit 21 performs a calculation process of the visceral fat rate (% VFat). This process is performed by the following formula from the trunk body fat percentage (% Fatt) and the visceral fat / subcutaneous fat ratio (V / S) calculated by the above-described calculation process and stored in the storage unit 4.
% VFat =% Fatt * (V / S) / [(V / S) +1]

最後に、ステップS16において、演算・制御部21は、前述したような演算処理にて求められた内臓脂肪組織情報(AFV、%VFat)、体組成情報(%Fatt、AMM、AFS、AVM)、体格指数(BMI)や、後述する処理によって得られるアドバイス指針等を、表示部52に表示させるような表示処理を行う。これにより、一連の処理を終了する(ステップS17)。   Finally, in step S16, the calculation / control unit 21 calculates the visceral fat tissue information (AFV,% VFat), body composition information (% Fatt, AMM, AFS, AVM) obtained by the calculation process as described above, A display process is performed to display a physique index (BMI), advice guidelines obtained by a process described later, and the like on the display unit 52. Thereby, a series of processes is completed (step S17).

次に、前述のステップS9の皮下脂肪組織量(AFS)の推定処理について、図18のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップS18にて、記憶部4に記憶された諸数値及び前述の式12を用いて行われる。   Next, the subcutaneous fat tissue mass (AFS) estimation process in step S9 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. This estimation process is performed in step S18 using the numerical values stored in the storage unit 4 and the above-described equation 12.

次に、前述のステップS10の内臓器組織量(AVM)及び内臓器組織インピーダンス(ZVM)の推定処理について、図19のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップS19において、記憶部4に記憶された諸数値及び前述の式7を用いて内臓器組織量(AVM)を算出し、ステップS20において、記憶部4に記憶された諸数値及び前述の式8を用いて実行される。   Next, the internal organ tissue amount (AVM) and internal organ tissue impedance (ZVM) estimation processing in step S10 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. In this estimation process, the internal organ tissue amount (AVM) is calculated using the numerical values stored in the storage unit 4 and the above-described equation 7 in step S19, and the numerical values stored in the storage unit 4 in step S20. And using Equation 8 above.

次に、前述のステップS11の内臓脂肪組織インピーダンス(ZFV)及び内臓脂肪組織量(AFV)の推定処理について、図20のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップS21において、記憶部4に記憶された諸数値及び前述の式10を用いて内臓脂肪組織インピーダンス(ZFV)を算出し、ステップS22において、記憶部4に記憶された身長H及び算出した内臓脂肪組織インピーダンス(ZFV)及び前述の式11を用いて内臓脂肪組織量(AFV)を算出するものである。   Next, the visceral adipose tissue impedance (ZFV) and visceral adipose tissue volume (AFV) estimation processing in step S11 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. In this estimation process, the visceral fat tissue impedance (ZFV) is calculated using the numerical values stored in the storage unit 4 and the above-described equation 10 in step S21, and the height H stored in the storage unit 4 in step S22. And the visceral fat tissue amount (AFV) is calculated using the calculated visceral fat tissue impedance (ZFV) and the above-described equation 11.

次に、ステップS6の体幹インピーダンス(Zx)計測処理について、第1の実施形態を示す図21のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。この第1形態においては、前項7.(12)及び(13)において説明したような「呼吸による変動の影響除去処理」及び「飲食及び膀胱等への水分貯留(尿等)による異常値判定処理」を行うものである。先ず、ステップS23において、演算・制御部21は、操作部51等からの指示に基づいて、カウンター等の初期設定、例えば、体幹部のインピーダンスZtmの測定データのサンプル数及びフラッグFの初期設定を行う。Fは、“1”、“0”のフラッグの記号である。   Next, the trunk impedance (Zx) measurement process in step S6 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. 21 showing the first embodiment. In the first embodiment, the preceding section 7. As described in (12) and (13), the “removal effect removal process due to respiration” and the “abnormal value determination process due to eating and drinking and water retention (urine etc.) in the bladder” are performed. First, in step S23, the calculation / control unit 21 performs initial setting of a counter or the like, for example, the number of samples of measurement data of the trunk impedance Ztm and the initial setting of the flag F based on an instruction from the operation unit 51 or the like. Do. F is a flag symbol of “1” and “0”.

続いて、ステップS24において、演算・制御部21は、測定タイミングか否かの判定を行う。そして、測定タイミングと判定された場合には、ステップS25a〜S25bにて、演算・制御部21は、体幹部インピーダンス(Ztm)及び皮下脂肪組織層インピーダンス(ZFS)の測定電極配置設定処理を行い、体幹部インピーダンス(Ztmx)及び皮下脂肪組織層インピーダンス(ZFSx)の計測処理を行う。このサブルーチンフローチャートでは、体幹部インピーダンス(Ztm)及び皮下脂肪組織層インピーダンス(ZFS)の計測値を得る場合を想定しており、この場合において、演算・制御部21は、各体幹部インピーダンスの計測値(Ztmx)及び(ZFSx)の計測処理を行う。すなわち、内臓脂肪組織計測用電位差V1又は皮下脂肪組織層計測電位差V2及びV3を計測してその計測値から、Ztmx及びZFSxを算出する。 Subsequently, in step S24, the calculation / control unit 21 determines whether or not it is a measurement timing. And when it is determined as the measurement timing, in steps S25a to S25b, the calculation / control unit 21 performs measurement electrode arrangement setting processing of trunk trunk impedance (Ztm) and subcutaneous fat tissue layer impedance (ZFS), Measurement processing of trunk impedance (Ztm x ) and subcutaneous fat tissue layer impedance (ZFS x ) is performed. In this subroutine flowchart, it is assumed that measured values of trunk impedance (Ztm) and subcutaneous fat tissue layer impedance (ZFS) are obtained. In this case, the calculation / control unit 21 measures measured values of each trunk impedance. Measurement processing of (Ztm x ) and (ZFS x ) is performed. In other words, from the measured value by measuring the visceral fat tissue measured electric potential difference V1 or subcutaneous fat tissue layer measured potential difference V2 and V3, to calculate the Ztm x and ZFS x.

次いで、ステップS24において測定タイミングでないと判定された場合には、ステップS26に移行して、計測インピーダンス(Zx)データスムージング処理(移動平均処理等)を行う。それから、ステップ27において、体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理を行う。この補正処理については、図22のサブルーチンフローチャートを参照して後述する。   Next, when it is determined in step S24 that it is not the measurement timing, the process proceeds to step S26, and measurement impedance (Zx) data smoothing processing (moving average processing or the like) is performed. Then, in step 27, trunk impedance measurement data breathing fluctuation correction processing is performed. This correction processing will be described later with reference to the subroutine flowchart of FIG.

続いて、ステップS28にて、演算・制御部21は、各部位毎の計測インピーダンスの時系列安定性確認処理を行う。これは、ステップS27の体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理後の各値が所定回数所定変動以内の値に収束したかどうかを判定することによって行われる。   Subsequently, in step S28, the calculation / control unit 21 performs time-series stability confirmation processing of the measurement impedance for each part. This is performed by determining whether or not each value after the trunk impedance measurement data breathing fluctuation correction process in step S27 has converged to a value within a predetermined fluctuation a predetermined number of times.

ステップS29において、演算・制御部21は、測定したZtmx及びZFSxが安定条件を満足するか否かの判定を行う。この判定は、呼吸周期毎の呼吸の中央値が規定回数規定以内の安定域に入った時点で、呼吸中央値確定と判断するようなものである。このステップS29にて、安定条件が満足されたと判定される場合には、ステップS30に移行して、確定した中央値のインピーダンス値を体幹部のインピーダンス値として、最終安定条件判定値を測定結果値として記憶部4に登録する。一方、ステップS29において、安定条件が満足されないと判定される場合には、ステップS24に戻って同様の処理が繰り返される。 In step S29, the arithmetic and control unit 21, measured Ztm x and ZFS x is to determine whether to satisfy the stability condition. This determination is such that it is determined that the respiration median value is determined when the respiration median value for each respiration cycle enters a stable range within the specified number of times. If it is determined in step S29 that the stability condition is satisfied, the process proceeds to step S30, where the determined impedance value of the median is used as the impedance value of the trunk, and the final stability condition determination value is the measurement result value. Is registered in the storage unit 4 as follows. On the other hand, if it is determined in step S29 that the stability condition is not satisfied, the process returns to step S24 and the same processing is repeated.

ステップS30に続いて、ステップS31において、演算・制御部21は、飲食及び膀胱尿貯留等による異常値判定処理を行い、更に、ステップS32において、測定の完了を報知器ブザー22(図4参照)等を用いてブザー等で報知し、測定を完了する。尚、ステップ31の異常値判定処理については、図23のサブルーチンフローチャートを参照して後述する。   Subsequent to step S30, in step S31, the calculation / control unit 21 performs an abnormal value determination process such as eating and drinking and urinary bladder retention, and in step S32, the notification buzzer 22 indicates the completion of the measurement (see FIG. 4). Using a buzzer or the like to notify the user, the measurement is completed. The abnormal value determination process in step 31 will be described later with reference to the subroutine flowchart of FIG.

次に、ステップS27の体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理について、図23のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。先ず、ステップS33において、演算・制御部21は、ステップS27にて処理後の時系列データから変極点検知処理を行う。ステップS34において、変極点か否かの判定を行う。これは、前後の微係数又は差分値の極性変化位置のデータを検知することにより行われる。ステップS34にて変極点であると判定される場合には、ステップS35に進み、最大値か否かの判定がなされる。これは、最大値と最小値の振り分けを行うステップである。最大値でない場合には、ステップS36にて、記憶部4に記憶された次の式にて最小値判定データ移動平均化処理が行われる。
[Ztm]minx←([Ztm]minx-1+[Ztm]minx)/2
Next, the trunk impedance measurement data respiration variation correction process in step S27 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. First, in step S33, the calculation / control unit 21 performs an inflection point detection process from the time-series data processed in step S27. In step S34, it is determined whether or not it is an inflection point. This is performed by detecting data of polarity change positions of the front and rear derivatives or difference values. When it is determined in step S34 that the point is an inflection point, the process proceeds to step S35, and it is determined whether or not the maximum value is reached. This is a step of distributing the maximum value and the minimum value. When it is not the maximum value, the minimum value determination data moving average process is performed by the following equation stored in the storage unit 4 in step S36.
[Ztm] min x ← ([Ztm] min x-1 + [Ztm] min x ) / 2

ステップS35において最大値と判定される場合には、ステップS37において、記憶部4に記憶された次の式にて最大値判定データ移動平均化処理が行われる。
[Ztm]maxx←([Ztm]maxx-1+[Ztm]maxx)/2
When it is determined in step S35 that the maximum value is obtained, in step S37, the maximum value determination data moving averaging process is performed using the following equation stored in the storage unit 4.
[Ztm] max x ← ([Ztm] max x-1 + [Ztm] max x ) / 2

続いて、ステップS38において、一呼吸周期分の最大値と最小値データが確保されたかの判定がなされる。ステップS38において、そのデータが確保されたと判定された場合には、ステップS39にて、記憶部4に記憶された次の式にて呼吸変動中央値演算処理(最大値と最小値データの平均値演算)がなされる。
Ztmx←([Ztm]maxx+[Ztm]minx)/2
Subsequently, in step S38, it is determined whether the maximum value and minimum value data for one breathing cycle have been secured. When it is determined in step S38 that the data has been secured, in step S39, the respiratory fluctuation median value calculation process (average value of maximum value and minimum value data) is calculated using the following equation stored in the storage unit 4. Operation).
Ztm x ← ([Ztm] max x + [Ztm] min x ) / 2

次に、ステップS31の飲食及び膀胱尿貯留等による異常値判定処理について、図23のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。先ず、ステップS40において、演算・制御部21は、記憶部4に記憶された次の式にて、体幹部インピーダンス(Ztm)が正常許容範囲内かのチェックを行う。
Mean−3SD≦Ztm≦Mean+3SD
ここで、許容値例としては、26.7±4.8(Mean±SD)に対して3SDが考えられる。
Next, the abnormal value determination processing based on eating and drinking and urinary bladder retention in step S31 will be described in detail with reference to the subroutine flowchart of FIG. First, in step S40, the calculation / control unit 21 checks whether the trunk impedance (Ztm) is within the normal allowable range using the following equation stored in the storage unit 4.
Mean-3SD ≦ Ztm ≦ Mean + 3SD
Here, as an example of the allowable value, 3SD is conceivable with respect to 26.7 ± 4.8 (Mean ± SD).

ステップS41において、体幹部インピーダンスが許容範囲内かの判定がなされる。許容範囲内でないと判定される場合には、ステップS42に移行して、演算・制御部21にて、体幹部(腹部)コンディション異常に関するメッセージ報知処理がなされ、表示部52に適切なアドバイスの表示等がなされる。このアドバイスとしては、例えば、「体幹コンディション異常につき、排便、排尿等の準備処理を実施」等の報知が考えられる。また、準備処理後も同様の判定結果となる場合は、異常値を用いて測定を完了させ、測定の中止はしないようにすることもできる。   In step S41, it is determined whether the trunk impedance is within an allowable range. When it is determined that the value is not within the allowable range, the process proceeds to step S42, where the arithmetic / control unit 21 performs message notification processing regarding a trunk (abdomen) condition abnormality, and displays appropriate advice on the display unit 52. Etc. are made. As this advice, for example, a notification such as “performing a preparation process such as defecation and urination for abnormal trunk condition” can be considered. Further, when the same determination result is obtained after the preparation process, the measurement can be completed using the abnormal value, and the measurement can be stopped.

ステップS41において許容範囲内で判定される場合には、ステップS43において、演算・制御部21は、体幹部(腹部)コンディション正常に関するメッセージ報知処理がなされ、表示部52に適切なアドバイスの表示等がなされる。このアドバイスとしては、例えば、「体幹コンディション正常」等の報知が考えられる。   When it is determined within the allowable range in step S41, in step S43, the calculation / control unit 21 performs message notification processing regarding normal condition of the trunk (abdomen) condition, and displays appropriate advice on the display unit 52. Made. As this advice, for example, notification such as “normal trunk condition” can be considered.

このような操作及び動作にて、本発明によれば、体幹部(体幹腹部)の内臓脂肪組織情報を求めることができ、しかも、呼吸による変動の影響除去処理や飲食及び膀胱等への水分貯留(尿等)による異常判定処理を行い、それに応じたアドバイス情報も提供できる。なお、前述の実施例では、体幹内臓脂肪組織情報として脂肪率として求めるものとしたが、本発明は、これに限らず、適当な変換式等を用いることにより、横断面積量や、体積量や重量等として求めることができるものである。   With such operations and operations, according to the present invention, visceral adipose tissue information of the trunk (trunk abdomen) can be obtained, and furthermore, the influence removal process of fluctuation due to breathing, and the moisture in the bladder and the like It is possible to perform abnormality determination processing due to storage (such as urine) and provide advice information accordingly. In the above-described embodiment, the fat percentage is obtained as the trunk visceral fat tissue information. However, the present invention is not limited to this, and by using an appropriate conversion formula, the cross-sectional area amount and the volume amount are obtained. Or weight.

本発明による体幹内臓脂肪測定装置の一実施例の外観を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the external appearance of one Example of the trunk visceral fat measuring device by this invention. 図1の装置の使用法を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating how the apparatus of FIG. 1 is used. 臍位に配置する電流印加電極の一実施例の外観を示す概略斜視図及び断面図である。It is the schematic perspective view and sectional drawing which show the external appearance of one Example of the current application electrode arrange | positioned in a umbilical-position. 本発明による体幹内臓脂肪測定装置の本体部のブロック図である。It is a block diagram of the main-body part of the trunk visceral fat measuring device by this invention. 体幹腹部の構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of a trunk abdomen. 従来法による通電の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of electricity supply by the conventional method. 本発明による通電の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of electricity supply by the present invention. 図5に示された体幹部の模式図を、臍高さにおける腹囲周横断面にてモデル化した図である。It is the figure which modeled the schematic diagram of the trunk shown by FIG. 5 in the abdominal circumference cross section in umbilical height. 図7のモデル図を電気的等価回路として表した図である。It is the figure which represented the model figure of FIG. 7 as an electrical equivalent circuit. 図8の回路を簡略化して示したものである。9 is a simplified diagram of the circuit of FIG. 電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the distance between electrodes, and spreading resistance. 電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the distance between electrodes, and spreading resistance. 本発明による電極配置の一例を示す体幹腹部の構造図である。It is a structural view of the trunk abdomen showing an example of electrode arrangement according to the present invention. 図12の体幹腹部の構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the trunk abdominal part of FIG. 本発明による電極配置の一例を示す体幹腹部の構造図である。It is a structural view of the trunk abdomen showing an example of electrode arrangement according to the present invention. 本発明による電極配置の一例を示す体幹腹部の構造図である。It is a structural view of the trunk abdomen showing an example of electrode arrangement according to the present invention. 図14の電極配置された臍部位の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the umbilical region where the electrodes of FIG. 本発明の一実施例による体幹内臓脂肪測定用の基本フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the basic flowchart for trunk visceral fat measurement by one Example of this invention. 図17の基本フローのサブルーチンとしての皮下脂肪組織量の推定処理フローを示す図である。It is a figure which shows the estimation processing flow of the amount of subcutaneous fat tissues as a subroutine of the basic flow of FIG. 図17の基本フローのサブルーチンとしての内臓器組織量及び内臓器組織インピーダンスの推定処理フローを示す図である。It is a figure which shows the estimation processing flow of the internal organ tissue quantity and internal organ tissue impedance as a subroutine of the basic flow of FIG. 図17の基本フローのサブルーチンとしての内臓脂肪組織インピーダンス及び内臓脂肪組織量の推定処理フローを示す図である。It is a figure which shows the estimation processing flow of the visceral fat tissue impedance and visceral fat tissue amount as a subroutine of the basic flow of FIG. 図17の基本フローのサブルーチンとしての体幹インピーダンス計測処理フローを示す図である。It is a figure which shows the trunk impedance measurement process flow as a subroutine of the basic flow of FIG. 図21の体幹インピーダンス計測処理フローのサブルーチンとしての体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理フローを示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a trunk impedance measurement data respiration variation correction process flow as a subroutine of the trunk impedance measurement process flow of FIG. 21. 図21の体幹インピーダンス計測処理フローのサブルーチンとしての飲食及び膀胱尿貯留等による異常値判定処理フローを示す図である。It is a figure which shows the abnormal value determination processing flow by eating and drinking, urinary bladder retention, etc. as a subroutine of the trunk impedance measurement processing flow of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 体幹内臓脂肪測定装置
5 操作表示パネル
11 本体部
12 バンド
13 電流印加電極
14 電圧計測電極
21 演算・制御部
51 操作部
52 表示部
130 グリップ電極部
140 グリップ電極部
A 臍
30 腹直筋組織層
31 外腹斜筋組織層
40 腱画
41 白線
42 大殿筋
43 広背筋
S1 V1計測範囲
S4 電流印加電極配置許容範囲
S5 電圧計測電極配置許容範囲
33、34 電流印加電極
36、37 電圧計測電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Trunk visceral fat measuring apparatus 5 Operation display panel 11 Main body part 12 Band 13 Current application electrode 14 Voltage measurement electrode 21 Calculation / control part 51 Operation part 52 Display part 130 Grip electrode part 140 Grip electrode part A Umbilical 30 Abdominal rectus muscle tissue Layer 31 outer oblique oblique tissue layer 40 tendon 41 white line 42 gluteal muscle 43 latissimus dorsi muscle S1 V1 measurement range S4 current application electrode arrangement allowable range S5 voltage measurement electrode arrangement allowable range 33, 34 current application electrode 36, 37 voltage measurement electrode

Claims (22)

体幹、又は、体幹と四肢に配置した電流印加電極対と電圧計測電極対を使用して測定した体幹の生体インピーダンスを利用して体幹内臓脂肪組織量を求める体幹内臓脂肪測定方法において、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を臍位に配置することにより、体幹内部の内臓器組織及び内臓脂肪組織に通電することを特徴とする体幹内臓脂肪測定方法。   A trunk visceral fat measurement method for obtaining a trunk visceral fat tissue amount using a bioimpedance of the trunk measured using a current application electrode pair and a voltage measurement electrode pair arranged on the trunk or the trunk and extremities The method for measuring a visceral fat in a trunk, wherein a current applying electrode of the current applying electrode pair is placed in the umbilical position to energize an internal organ tissue and a visceral fat tissue inside the trunk. 前記一方の電流印加電極の少なくとも一部を臍の凹部に挿入することを特徴とする請求項1に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   2. The trunk visceral fat measurement method according to claim 1, wherein at least a part of the one current application electrode is inserted into a concave portion of the navel. 前記一方の電流印加電極の少なくとも一部を臍の凹部に密着させることを特徴とする請求項2に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The trunk visceral fat measuring method according to claim 2, wherein at least a part of the one current application electrode is brought into close contact with the concave portion of the navel. 前記電流印加電極対の他方の電流印加電極を背骨位に配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The trunk visceral fat measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the other current applying electrode of the current applying electrode pair is disposed in a spine position. 前記他方の電流印加電極を背骨臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに下側の腰部に配置することを特徴とする請求項4に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   5. The trunk visceral fat measurement method according to claim 4, wherein the other current application electrode is disposed on the spine umbilical circumference or the waist part slightly below the spinal umbilical circumference. 前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、他方の電圧計測電極を、前記他方の電流印加電極による広がり抵抗の影響を回避できる距離を確保して前記他方の電流印加電極の位置から体幹長手方向に臍囲周又は背骨臍圃周から僅かに上側に配置することを特徴とする請求項5に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   One voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is arranged in the vicinity of the umbilical cord, and the other voltage measurement electrode is secured by a distance that can avoid the influence of spreading resistance due to the other current application electrode, and the other current application 6. The trunk visceral fat measurement method according to claim 5, wherein the trunk visceral fat measurement method is arranged slightly above the umbilical circumference or the spine umbilical field in the trunk longitudinal direction from the position of the electrode. 前記電流印加電極対の他方の電流印加電極を四肢に配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The trunk visceral fat measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the other current applying electrode of the current applying electrode pair is arranged on an extremity. 前記他方の電流印加電極を左右上肢のいずれか一方に配置し、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極を前記左右上肢の他方に配置することを特徴とする請求項7に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The other current application electrode is disposed on one of the left and right upper limbs, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, and the other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed on the left and right The trunk visceral fat measuring method according to claim 7, wherein the trunk visceral fat measuring method is arranged on the other of the upper limbs. 前記他方の電流印加電極を左右下肢のいずれか一方に配置し、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を臍位近辺に配置し、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極を前記左右下肢の他方に配置することを特徴とする請求項7に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The other current application electrode is disposed on either the left or right lower limb, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, and the other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed on the left or right side. The trunk visceral fat measuring method according to claim 7, wherein the trunk visceral fat measuring method is arranged on the other of the lower limbs. 身体特定化情報に基づいて体幹骨格筋組織量を求め、該求めた体幹骨格筋組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹骨格筋組織層のインピーダンスを求め、身体特定化情報に基づいて体幹の内臓器組織量を求め、該求めた体幹の内臓器組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹の内臓器組織のインピーダンスを求め、前記体幹の生体インピーダンスと、前記求めた体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを求め、該求めた体幹内臓脂肪組織のインピーダンスと身体特定化情報とに基づいて体幹内臓脂肪組織量を求めることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The trunk skeletal muscle tissue amount is obtained based on the body specific information, the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer is obtained based on the obtained trunk skeletal muscle tissue amount and the body specific information, and the body specific information is obtained. The internal organ tissue amount of the trunk is determined based on the internal organ tissue amount of the trunk and the body specifying information, the impedance of the internal organ tissue of the trunk is determined, and the biological impedance of the trunk, Obtaining the impedance of the trunk visceral adipose tissue based on the obtained impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer and the impedance of the internal organ tissue of the trunk, the impedance of the obtained trunk visceral adipose tissue and body specifying information, The trunk visceral fat measuring method according to any one of claims 1 to 9, wherein the trunk visceral fat tissue amount is obtained based on the above. 前記体幹の生体インピーダンスと、前記求めた体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを求める段階は、体幹の電気的等価回路が、前記体幹の内臓器組織のインピーダンスと前記体幹内臓脂肪組織のインピーダンスとの直列回路に対して前記体幹骨格筋組織層のインピーダンスが並列に接続されたものとしていることを特徴とする請求項10に記載の体幹内臓脂肪測定方法。   The step of determining the impedance of the trunk visceral fat tissue based on the bioimpedance of the trunk, the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer and the impedance of the internal organ tissue of the trunk The circuit is characterized in that the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer is connected in parallel to the series circuit of the impedance of the internal organ tissue of the trunk and the impedance of the trunk visceral fat tissue The trunk visceral fat measuring method according to claim 10. 体幹、又は、体幹と四肢に配置した電流印加電極対と電圧計測電極対を使用して測定した体幹の生体インピーダンスを利用して体幹内臓脂肪組織量を求める体幹内臓脂肪測定装置において、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を臍位に配置されるようになったことを特徴とする体幹内臓脂肪測定装置。   A trunk visceral fat measuring device that determines the amount of trunk visceral fat tissue using the bioimpedance of the trunk measured using a current applying electrode pair and a voltage measuring electrode pair arranged on the trunk or the trunk and extremities The trunk visceral fat measuring device according to claim 1, wherein one current applying electrode of the current applying electrode pair is arranged at the umbilical position. 前記一方の電流印加電極が、臍の凹部に挿入可能なように延びる形状を有することを特徴とする請求項12に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   13. The trunk visceral fat measuring device according to claim 12, wherein the one current applying electrode has a shape extending so as to be inserted into a concave portion of the navel. 前記一方の電流印加電極が、臍の凹部に密着し得る部分を有することを特徴とする請求項13に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   14. The trunk visceral fat measuring device according to claim 13, wherein the one current application electrode has a portion that can be in close contact with the concave portion of the navel. 前記電流印加電極対の他方の電流印加電極が背骨位に配置されるようになったことを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The trunk visceral fat measuring device according to any one of claims 12 to 14, wherein the other current applying electrode of the current applying electrode pair is arranged in a spine position. 前記他方の電流印加電極が背骨臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに下側の腰部に配置されるようになったことを特徴とする請求項15に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   16. The trunk visceral fat measuring device according to claim 15, wherein the other current application electrode is arranged on a spine umbilical circumference or a waist part slightly below the spinal umbilical circumference. 前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、他方の電圧計測電極が、前記他方の電流印加電極による広がり抵抗の影響を回避できる距離を確保して前記他方の電流印加電極の位置から体幹長手方向に臍囲周又は背骨臍囲周から僅かに上側に配置されるようになったことを特徴とする請求項16に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   One voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is arranged in the vicinity of the umbilical cord, and the other voltage measurement electrode secures a distance that can avoid the influence of spreading resistance due to the other current application electrode, and applies the other current application. The trunk visceral fat measuring device according to claim 16, wherein the trunk visceral fat measuring device is arranged slightly above the umbilical circumference or the spine umbilical circumference in the trunk longitudinal direction from the position of the electrode. 前記電流印加電極対の他方の電流印加電極が四肢に配置されるようになったことを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The trunk visceral fat measuring device according to any one of claims 12 to 14, wherein the other current applying electrode of the current applying electrode pair is arranged on an extremity. 前記他方の電流印加電極が左右上肢のいずれか一方に配置され、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極が前記左右上肢の他方に配置されるようになったことを特徴とする請求項18に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The other current application electrode is disposed on one of the left and right upper limbs, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, and the other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed on the left and right The trunk visceral fat measuring device according to claim 18, wherein the trunk visceral fat measuring device is arranged on the other of the upper limbs. 前記他方の電流印加電極が左右下肢のいずれか一方に配置され、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極が臍位近辺に配置され、前記電圧計測電極対の他方の電圧計測電極が前記左右下肢の他方に配置されるようになったことを特徴とする請求項18に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The other current application electrode is disposed on one of the left and right lower limbs, one voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed near the umbilical position, and the other voltage measurement electrode of the voltage measurement electrode pair is disposed on the left and right legs. The trunk visceral fat measuring device according to claim 18, wherein the trunk visceral fat measuring device is arranged on the other of the lower limbs. 前記体幹の生体インピーダンスを測定する体幹生体インピーダンス測定手段と、身体特定化情報に基づいて体幹骨格筋組織量を推定し、該推定した体幹骨格筋組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹骨格筋組織層のインピーダンスを推定する体幹骨格筋組織層インピーダンス推定手段と、身体特定化情報に基づいて体幹の内臓器組織量を推定し、該推定した体幹の内臓器組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹の内臓器組織のインピーダンスを推定する体幹内臓器組織インピーダンス推定手段と、前記体幹の生体インピーダンスと、前記推定した体幹骨格筋組織層のインピーダンス及び体幹の内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを推定する体幹内臓脂肪組織インピーダンス推定手段と、前記推定した体幹内臓脂肪組織のインピーダンスと身体特定化情報とに基づいて体幹内臓脂肪組織量を推定する体幹内臓脂肪組織量推定手段とを更に備えることを特徴とする請求項12〜20のいずれか1項に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The trunk bioimpedance measuring means for measuring the bioimpedance of the trunk, the trunk skeletal muscle tissue amount is estimated based on the body specifying information, and the estimated trunk skeletal muscle tissue amount and the body specifying information A trunk skeletal muscle tissue layer impedance estimating means for estimating the impedance of the trunk skeletal muscle tissue layer based on the body specific information, estimating the internal organ tissue amount of the trunk based on the body specifying information, and the estimated internal organ of the trunk Intracorporeal organ tissue impedance estimating means for estimating the impedance of the internal organ tissue of the trunk based on the tissue amount and the body specific information, the bioimpedance of the trunk, and the estimated trunk skeletal muscle tissue layer Trunk visceral fat tissue impedance estimating means for estimating impedance of trunk visceral fat tissue based on impedance and impedance of internal organ tissue of the trunk; 21. A trunk visceral adipose tissue amount estimation means for estimating a trunk visceral adipose tissue amount based on the impedance of the visceral trunk visceral adipose tissue and the body specifying information is further provided. The trunk visceral fat measuring device according to claim 1. 前記体幹内臓脂肪組織インピーダンス推定手段は、体幹の電気的等価回路が、前記体幹の内臓器組織のインピーダンスと前記体幹内臓脂肪組織のインピーダンスとの直列回路に対して前記体幹骨格筋組織層のインピーダンスが並列に接続されたものとして推定を行うことを特徴とする請求項21に記載の体幹内臓脂肪測定装置。   The trunk visceral adipose tissue impedance estimator means that the trunk's electrical equivalent circuit is connected to the trunk skeletal muscle with respect to a series circuit of the impedance of the internal organ tissue of the trunk and the impedance of the trunk visceral fat tissue. The trunk visceral fat measuring apparatus according to claim 21, wherein the estimation is performed assuming that the impedance of the tissue layer is connected in parallel.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019048022A (en) * 2017-09-11 2019-03-28 竹内 康人 Accessory or wearable device fitted and worn in umbilical fossa
JPWO2020209358A1 (en) * 2019-04-12 2021-04-30 株式会社Herbio Umbilical measuring device
WO2023280035A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 华为技术有限公司 Physiological parameter measurement method and wearable device

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