JP2007307013A - 脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定した生体インピーダンスの正確さの信頼について配慮された脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置を提供する。
【解決手段】生体インピーダンス測定手段３において、生体インピーダンスの測定をし、脈拍数測定手段４において、安静時の脈拍数の測定と生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定とをし、脈拍数変化率演算手段５において、測定した安静時の脈拍数と測定した活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をし、生体インピーダンス補正手段７において、演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスの補正をし、補正した生体インピーダンスを求めたり、生体インピーダンス判定手段６において、測定した安静時の脈拍数の測定状況や演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をしたりする。
【選択図】図１

Description

本発明は、脈拍数と共に生体インピーダンスを測定する脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置に関する。

生体インピーダンス測定装置（身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスを測定する装置）は、その多くが、求めた生体インピーダンスに基づいて身体状態に関する指標（健康管理のための指標）を示す健康管理装置として従来から市場において提供されている。

例えば、特許文献１に示されるような、乗り台に電極を備え、足−足間の生体インピーダンスを測定し、この生体インピーダンスに基づいて体脂肪率（身体状態に関する指標の一種）を求める体内体脂肪重量計（健康管理装置の一種）や、特許文献２に示されるような、乗り台及びグリップのそれぞれに電極を備え、足−足間、手−手間及び手−足間の生体インピーダンスを測定し、これら生体インピーダンスに基づいて身体の各部位の体脂肪率（身体状態に関する指標の一種）等を求める生体測定装置（健康管理装置の一種）である。
特開昭６２−１６９０２３号公報 特開２００１−１７８６９６号公報

上述した従来の生体インピーダンス測定装置は、被測定者の測定前における活動状況によって、測定した生体インピーダンスが変動するため、測定した生体インピーダンスの正確さに信頼が欠けるものであった。

そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、測定した生体インピーダンスの正確さの信頼について配慮された脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置を提供することを課題とする。

本発明者らの研究によると、「身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスを測定するといった生体インピーダンス測定原理によると、身体の特定の部位間に流れる電流は、電解質を多く含む体水分を流れる。電解質は、主に細胞内液と細胞外液とに分けられる。さらに細胞外液は、細胞間質液、血液、リンパ液などに分けられ、細胞内環境を維持する役目を担い、その量的な変動を起こしやすい。中でも、血液量は心拍に基因して変動する。そして、平常状態（安静状態）から運動などの活動をする（すなわち、身体の活動が高い）と心拍が高くなり、心臓から排出される血液量が増加（すなわち、特定の部位間の血液量が増加）すると、特定の部位間の生体インピーダンスが低下し、また、運動などの活動から平常状態（安静状態）に戻す（すなわち、身体の活動が低い）と心拍が低くなり、心臓から排出される血液量が減少（すなわち、特定の部位間の血液量が減少）すると、特定の部位間の生体インピーダンスが上昇する（元に戻る）。」といった理由により、生体インピーダンスが変動することが明らかとなった。

そこで、本発明者は、上記の課題を達成するために、次のような脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置を創作した。

一つの観点によると、本発明の脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスの測定をする生体インピーダンス測定手段と、安静時の脈拍数の測定をし、及び前記生体インピーダンス測定手段による生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定をする脈拍数測定手段と、前記脈拍数測定手段により測定した安静時の脈拍数及び活動時の脈拍数に基づいて脈拍数の変化率の演算をする脈拍数変化率演算手段と、前記脈拍数変化率演算手段により演算した脈拍数の変化率に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をする生体インピーダンス判定手段と、前記生体インピーダンス判定手段により判定した生体インピーダンスについての信頼情報の出力をする出力手段と、を備える。

また、この観点の一つの形態によると、前記生体インピーダンス判定手段は、更に、前記脈拍数測定手段による安静時の脈拍数の測定状況に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をすることを特徴とする。

また、別の観点によると、身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスの測定をする生体インピーダンス測定手段と、安静時の脈拍数の測定をし、及び前記生体インピーダンス測定手段による生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定をする脈拍数測定手段と、前記脈拍数測定手段により測定した安静時の脈拍数及び活動時の脈拍数に基づいて脈拍数の変化率の演算をする脈拍数変化率演算手段と、前記脈拍数変化率演算手段により演算した脈拍数の変化率に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスの補正をする生体インピーダンス補正手段と、を備える。

本発明の脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、生体インピーダンス測定手段において、生体インピーダンスの測定をし、脈拍数測定手段において、安静時の脈拍数の測定と生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定とをし、脈拍数変化率演算手段において、測定した安静時の脈拍数と測定した活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をし、生体インピーダンス判定手段において、測定した安静時の脈拍数の測定状況や演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をし、出力手段において、判定した生体インピーダンスについての信頼情報の出力をすることから、測定した生体インピーダンスの信頼について利用者に知らしめることができる。

また、本発明の脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、生体インピーダンス測定手段において、生体インピーダンスの測定をし、脈拍数測定手段において、安静時の脈拍数の測定と生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定とをし、脈拍数変化率演算手段において、測定した安静時の脈拍数と測定した活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をし、生体インピーダンス補正手段において、演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスの補正をし、補正した生体インピーダンス（正確さの基準とする平常状態（安静状態）の生体インピーダンス）を求めることから、正確な生体インピーダンスを常に得ることができる。また、体組成情報演算手段において、補正した生体インピーダンスに基づいて演算される体組成情報も正確な体組成情報として常に得ることができる。

本発明の脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、図１の機能的構成を表すブロック図に示すように、機能設定手段１、身体特定化情報取得手段２、生体インピーダンス測定手段３、脈拍数測定手段４、脈拍数変化率演算手段５、生体インピーダンス判定手段６、生体インピーダンス補正手段７、体組成情報演算手段８及び出力手段９を備える。

機能設定手段１では、脈拍数測定手段４により測定した脈拍数を安静時脈拍数として登録をするための設定、及び生体インピーダンス補正手段７において生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスについて補正をするための設定を行う。

身体特定化情報取得手段２では、身体特定化情報を取得する。ここで身体特定化情報とは、身体全容に係る属性、特徴、形態などを表す情報であり、例えば、性別、年齢、身長、体重などである。

生体インピーダンス測定手段３では、身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスの測定をする。ここで、特定の部位間とは、例えば、足−足間、手−手間、手−足間などである。

脈拍数測定手段４では、機能設定手段１により測定した脈拍数を安静時脈拍数として登録をするための設定が、成されている場合には、測定した脈拍数を安静時の脈拍数として測定をし、また、成されていない場合には、測定した脈拍数を活動時の脈拍数として測定をする。また、脈拍数測定手段４は、活動時の脈拍数としての測定については、生体インピーダンス測定手段３による生体インピーダンスの測定の際に行う。

脈拍数変化率演算手段５では、脈拍数測定手段４により測定した安静時の脈拍数と活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をする。

より具体的には、脈拍数変化率演算手段５では、
脈拍数の変化率（％）＝活動時の脈拍数（回／min）
÷安静時の脈拍数（回／min）×１００
で表される（１）式に、脈拍数測定手段４により測定した安静時の脈拍数と活動時の脈拍数とを代入して脈拍数の変化率を求める。

生体インピーダンス判定手段６では、脈拍数測定手段４による安静時の脈拍数の測定状況や脈拍数変化率演算手段５により演算した脈拍数の変化率に基づいて、生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンス及び体組成情報演算手段８により演算した体組成情報についての信頼情報の判定をする。ここで、信頼情報とは、正確さが一定水準を満足しているかの可否、信頼性の有無などを示す情報であり、例えば、参考値又は正常値などである。

生体インピーダンス補正手段７では、機能設定手段１により測定した生体インピーダンスの補正をするための設定が、成されている場合には、脈拍数変化率演算手段５により演算した脈拍数の変化率に基づいて生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスについて補正をし、成されていない場合には、生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスについて補正をしない。

より具体的には、生体インピーダンス補正手段７では、機能設定手段１により測定した生体インピーダンスの補正をするための設定が成されている場合にだけ、
補正した生体インピーダンス（Ω）＝１００÷脈拍数の変化率（％）
×測定した生体インピーダンス（Ω）＋定数
で表される（２）式に、脈拍数変化率演算手段５により演算した脈拍数の変化率と生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスとを代入して補正した生体インピーダンスを演算する。

ここで、（２）式が導出される理由について、図５に示す経過時間に対する生体インピーダンスと脈拍数との関係を表すグラフを参照し説明する。このグラフは、エルゴメータを利用し、平常状態（安静状態）を起点（経過時間０:００）に運動を開始し、一定時間経過後（経過時間１:３０）に運動を終了し、その後一定時間経過（経過時間２:２４）まで平常状態（安静状態）を保った被験者の生体インピーダンスと脈拍数との変動を表している。脈拍数が高くなる（上昇する）に伴って生体インピーダンスが低くなり（下降し）、脈拍数が低くなる（下降する）に伴って生体インピーダンスが高くなり（上昇し）といった傾向をほぼ示すことから、脈拍数の変化率でもって、正確さの基準とする平常状態（安静状態）の生体インピーダンス（すなわち、補正した生体インピーダンス）を常に求めようと、生体インピーダンスと脈拍数との変化率の関係に基づいて導出されたのが（２）式である。

また、このようなグラフの傾向を示す理由は、平常状態（安静状態）から運動などの活動をする（すなわち、身体の活動が高い）と心拍が高くなり、心臓から排出される血液量が増加（すなわち、特定の部位間の血液量が増加）すると、電流が流れやすくなるために特定の部位間の生体インピーダンスが低下し、また、運動などの活動から平常状態（安静状態）に戻す（すなわち、身体の活動が低い）と心拍が低くなり、心臓から排出される血液量が減少（すなわち、特定の部位間の血液量が減少）すると、電流が流れにくくなるために特定の部位間の生体インピーダンスが上昇する（元に戻る）ためである。

なお、図６に示す経過時間に対する体脂肪率と脈拍数との関係を表すグラフに見られるように、生体インピーダンスに基づいて求められる体組成情報（体脂肪率など）についても脈拍数との変動の関係において同様な傾向を示す。

また、（２）式は、一例であり、脈拍数の変化率（％）及び測定した生体インピーダンス（Ω）を変数として、補正した生体インピーダンス（Ω）を求める関数式であれば実施可能である。

体組成情報演算手段８では、機能設定手段１において生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスについて補正をするための設定が、成されている場合には、身体特定化情報取得手段２により取得した身体特定化情報と生体インピーダンス補正手段７により補正した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をし、成されていない場合には、身体特定化情報取得手段２により取得した身体特定化情報と生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をする。ここで、体組成情報とは、身体を構成する体内成分を表す情報（健康管理のための指標と成り得るもの）であり、例えば、体脂肪率、筋肉量、内臓脂肪量、皮下脂肪量、体水分量などである。

出力手段９では、生体インピーダンス測定手段３により測定した生体インピーダンス、生体インピーダンス判定手段６により判定した生体インピーダンス及び体組成情報についての信頼情報の判定結果、生体インピーダンス補正手段７により補正した生体インピーダンス、体組成情報演算手段８により演算した体組成情報などの出力をする。

このように構成した脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置によると、生体インピーダンス測定手段３において、生体インピーダンスの測定をし、脈拍数測定手段４において、安静時の脈拍数の測定と生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定とをし、脈拍数変化率演算手段５において、測定した安静時の脈拍数と測定した活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をし、生体インピーダンス補正手段７において、演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスの補正をし、補正した生体インピーダンス（正確さの基準とする平常状態（安静状態）の生体インピーダンス）を求めることから、正確な生体インピーダンスを常に得ることができる。また、体組成情報演算手段８において、補正した生体インピーダンスに基づいて演算される体組成情報も正確な体組成情報として常に得ることができる。したがって、脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、測定した生体インピーダンスの正確さの信頼について配慮されたものとして提供できる。

また、このように構成した脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置によると、生体インピーダンス測定手段３において、生体インピーダンスの測定をし、脈拍数測定手段４において、安静時の脈拍数の測定と生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定とをし、脈拍数変化率演算手段５において、測定した安静時の脈拍数と測定した活動時の脈拍数とに基づいて脈拍数の変化率の演算をし、生体インピーダンス判定手段６において、測定した安静時の脈拍数の測定状況や演算した脈拍数の変化率に基づいて測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をし、出力手段９において、判定した生体インピーダンスについての信頼情報の出力をすることから、測定した生体インピーダンスの信頼について利用者に知らしめることができる。したがって、脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置は、測定した生体インピーダンスの正確さの信頼について配慮されたものとして提供できる。

以下、上述した形態における実施例について具体的に説明する。

まず、図２に示す外観図、図３に示すブロック図を主に用いて、本発明に係わる脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置の具体的な構成について説明する。

本発明に係わる脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置３０は、入力設定部３２（アップキー３２ａ、ダウンキー３２ｂ、設定キー３２ｃ）、個人別キー３３、通電用電極３４ｂ、測定用電極３４ｃ及び表示部３７を乗り台３９の外面に備え、電力供給部３１、電流供給回路３４ａ、電圧検出回路３４ｄ、荷重センサ３５ａ、荷重検出回路３５ｂ、ＥＥＰＲＯＭ３６（身体特定化情報記憶部３６ａ、設定内容記憶部３６ｂ、安静時脈拍数記憶部３６ｃ）及びマイクロコンピュータ３８（体重演算部３８ａ、脈拍数演算部３８ｂ、脈拍数変化率演算部３８ｃ、生体インピーダンス演算部３８ｄ、生体インピーダンス判定部３８ｅ、生体インピーダンス補正部３８ｆ、体脂肪率演算部３８ｇ）を乗り台３９の内部に備える。

なお、通電用電極３４ｂ、測定用電極３４ｃ、電流供給回路３４ａ及び電圧検出回路３４ｄにより生体インピーダンスデータ（生体インピーダンスに基因する電圧）を検出する生体インピーダンス検出部３４を構成する。また、荷重センサ３５ａ及び荷重検出回路３５ｂにより荷重データ（体重による成分及び脈拍による成分に基因した電圧）を検出する荷重検出部３５を構成する。

電力供給部３１は、個人別キー３３又は設定キー３２ｃの起動に起因して、本装置の電気系統各部に電力を供給する。

入力設定部３２は、アップキー３２ａ、ダウンキー３２ｂ及び設定キー３２ｃから成り、身体特定化情報の入力設定、脈拍数演算部３８ｂにより演算した脈拍数を安静時脈拍数記憶部３６ｃに安静時脈拍数として登録（記憶）をするための設定、生体インピーダンス補正部３８ｆにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をするための設定などを行う。より具体的には、アップキー３２ａ及びダウンキー３２ｂは、身体特定化情報（性別、年齢、身長など）・設定項目の指定（数値の変更や情報の選択）をするためスイッチである。設定キー３２ｃは、アップキー３２ａやダウンキー３２ｂで指定された身体特定化情報や設定項目を設定するためスイッチである。

個人別キー３３は、各キーに割り当てられた個人毎の設定情報（すなわち、身体特定化情報（性別、年齢、身長など）、安静時脈拍数、補正の成否など）に基づいて、生体インピーダンス、体重及び脈拍数を測定し、脈拍数の変化率の演算、生体インピーダンスの判定、生体インピーダンスの補正、体脂肪率などの演算をするための起動スイッチである。

電流供給回路３４ａは、マイクロコンピュータ３８からの制御により身体に流すための定電流を発生する。

通電用電極３４ｂは、一方の足裏から他方の足裏にわたり、身体に定電流を流すためのものである。

測定用電極３４ｃは、一方の足裏から他方の足裏にわたる身体に生じた電圧を検出するためのものである。

電圧検出回路３４ｄは、測定用電極３４ｃにより検出した電圧を増幅し、デジタル変換する。

荷重センサ３５ａは、被測定者が乗り台３９に乗った際における荷重データ（体重による成分及び脈拍による成分に基因した電圧）を検出する。

荷重検出回路３５ｂは、荷重センサ３５ａにより検出した荷重データ（体重による成分及び脈拍による成分に基因した電圧）を増幅し、デジタル変換する。

ＥＥＰＲＯＭ３６は、身体特定化情報記憶部３６ａ、設定内容記憶部３６ｂ及び安静時脈拍数記憶部３６ｃを兼ねると共に、入力・測定・演算などにおける諸情報を記憶する。

ここで、身体特定化情報記憶部３６ａは、入力設定部３２により入力設定した身体特定化情報（性別、年齢、身長など）及び体重演算部３８ａにより演算した身体特定化情報（体重）を記憶する。設定内容記憶部３６ｂは、脈拍数演算部３８ｂにより演算した脈拍数を安静時脈拍数として登録をするか否かについて、及び、生体インピーダンス補正部３８ｆにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスの補正をするか否かについて記憶する。安静時脈拍数記憶部３６ｃは、設定内容記憶部３６ｂにおいて脈拍数演算部３８ｂにより演算した脈拍数を安静時脈拍数として登録をする記憶がされている場合に、脈拍数演算部３８ｂにより演算した脈拍数を安静時脈拍数として記憶する。

マイクロコンピュータ３８は、体重演算部３８ａ、脈拍数演算部３８ｂ、脈拍数変化率演算部３８ｃ、生体インピーダンス演算部３８ｄ、生体インピーダンス判定部３８ｅ、生体インピーダンス補正部３８ｆ及び体脂肪率演算部３８ｇを兼ねると共に、諸情報の演算や各部の制御などの処理を行う。

ここで、体重演算部３８ａは、荷重検出回路３５ｂにより変換した荷重データ（体重による成分に基因した電圧）に基づいて体重を演算する。脈拍数演算部３８ｂは、荷重検出回路３５ｂにより変換した荷重データ（脈拍による成分に基因した電圧）に基づいて安静時又は活動時における脈拍数を演算する。脈拍数変化率演算部３８ｃは、安静時脈拍数記憶部３６ｃに記憶した安静時の脈拍数と脈拍数演算部３８ｂにより演算した活動時の脈拍数とを上述した（１）式に代入して脈拍数の変化率を求める。生体インピーダンス演算部３８ｄは、電流供給回路３４ａにより発生した定電流と測定用電極３４ｃにより検出した電圧とに基づいて生体インピーダンスを演算する。生体インピーダンス判定部３８ｅは、設定内容記憶部３６ｂにおいて脈拍数演算部３８ｂにより演算した脈拍数を安静時脈拍数として登録しない記憶が成されている場合や、設定内容記憶部３６ｂにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をしない記憶が成されおり、脈拍数変化率演算部３８ｃにより演算した脈拍数の変化率が所定の範囲外（例えば、１３０％以上）である場合には、測定した生体インピーダンスが参考値であることを判定し、また、設定内容記憶部３６ｂにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をしない記憶が成されおり、脈拍数変化率演算部３８ｃにより演算した脈拍数の変化率が所定の範囲内（例えば、１３０％未満）にある場合には、測定した生体インピーダンスが正常値であることを判定する。生体インピーダンス補正部３８ｆは、設定内容記憶部３６ｂにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をする記憶が成されている場合にだけ、脈拍数変化率演算部３８ｃにより演算した脈拍数の変化率と生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスとを上述した（２）式に代入して補正した生体インピーダンスを演算する。体脂肪率演算部３８ｇは、設定内容記憶部３６ｂにおいて生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をする記憶が、成されている場合には、身体特定化情報記憶部３６ａにより記憶した身体特定化情報と生体インピーダンス補正部３８ｆにより演算した補正した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をし、また、成されていない場合には、身体特定化情報記憶部３６ａにより記憶した身体特定化情報と生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をする。

表示部３７は、体重、体脂肪率、脈拍数、補正した生体インピーダンス、測定した生体インピーダンスについて参考値又は正常値であることなどの表示をする。

なお、入力設定部３２、マイクロコンピュータ３８及びＥＥＰＲＯＭ３６（設定内容記憶部３６ｂ、安静時脈拍数記憶部３６ｃ）による構成は機能設定手段１に該当する。また、入力設定部３２、荷重検出部３５、マイクロコンピュータ３８（体重演算部３８ａ）及びＥＥＰＲＯＭ３６（身体特定化情報記憶部３６ａ）による構成は身体特定化情報取得手段２に該当する。更に、生体インピーダンス検出部３４及びマイクロコンピュータ３８（生体インピーダンス演算部３８ｄ）による構成は生体インピーダンス測定手段３に該当する。更に、荷重検出部３５及びマイクロコンピュータ３８（脈拍数演算部３８ｂ）による構成は脈拍数測定手段４に該当する。更に、マイクロコンピュータ３８（脈拍数変化率演算部３８ｃ）による構成は脈拍数変化率演算手段５に該当する。更に、マイクロコンピュータ３８（生体インピーダンス判定部３８ｅ）による構成は生体インピーダンス判定手段６に該当する。更に、マイクロコンピュータ３８（生体インピーダンス補正部３８ｆ）による構成は生体インピーダンス補正手段７に該当する。更に、マイクロコンピュータ３８（体脂肪率演算部３８ｇ）による構成は体組成情報演算手段８に該当する。更に、マイクロコンピュータ３８及び表示部３７による構成は出力手段９に該当する。

次に、図４に示すフローチャートを主に用いて、本発明に係わる脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置３０の操作及び動作について説明する。

まず、設定キー３２ｃが押されると（ステップＳ１で"設定キー"）、本装置が作動状態となり、表示部３７において"測定した脈拍数を安静時脈拍数として「登録する」又は「登録しない」"の選択画面を表示する。そして、アップキー３２ａ、ダウンキー３２ｂ及び設定キー３２ｃにより「登録する」又は「登録しない」のいずれかが選択されると、設定内容記憶部３６ｂにおいてこの選択された情報を記憶し（ステップＳ２）、また、表示部３７において"測定した生体インピーダンスを「補正する」又は「補正しない」"の選択画面を表示する。そして、アップキー３２ａ、ダウンキー３２ｂ及び設定キー３２ｃにより「補正する」又は「補正しない」のいずれかが選択されると、設定内容記憶部３６ｂにおいてこの選択された情報を記憶し（ステップＳ３）、また、表示部３７において"身体特定化情報（性別、年齢、身長など）"の入力画面を表示する。そして、アップキー３２ａ、ダウンキー３２ｂ及び設定キー３２ｃにより"身体特定化情報（性別、年齢、身長など）"が入力されると身体特定化情報記憶部３６ａにおいてこの入力された情報を記憶する（ステップＳ４）。

個人別キー３３が押されると（ステップＳ１で"個人別キー"）、又は、身体特定化情報（性別、年齢、身長など）が記憶されると（ステップＳ４）、荷重検出部３５において荷重データ（体重による成分及び脈拍による成分に基因した電圧）を検出し、体重演算部３８ａにおいてこの荷重データ（体重による成分に基因した電圧）に基づいて体重を演算する。次いで、脈拍数演算部３８ｂにおいてこの荷重データ（脈拍による成分に基因した電圧）に基づいて脈拍数を演算する。次いで、設定内容記憶部３６ｂにおいてこの演算した脈拍数を安静時脈拍数として登録することについての情報が、記憶されていない場合には、安静時脈拍数記憶部３６ｃにおいてこの演算した脈拍数を安静時の脈拍数として記憶し、記憶されている場合には、脈拍数演算部３８ｂにおいてこの演算した脈拍数を活動時の脈拍数とする。次いで、生体インピーダンス検出部３４において生体インピーダンスデータ（生体インピーダンスに基因する電圧）を検出し、生体インピーダンス演算部３８ｄにおいてこの生体インピーダンスデータと電流供給回路３４ａにより発生した定電流とに基づいて生体インピーダンスを演算する（換言すると、測定用電極３４ｃにより検出した電圧と電流供給回路３４ａにより発生した定電流とに基づいて生体インピーダンスを演算する。）（ステップＳ５）。

続いて、脈拍数変化率演算部３８ｃにおいて、安静時脈拍数記憶部３６ｃにより記憶した安静時の脈拍数と脈拍数演算部３８ｂにより演算した活動時の脈拍数とを上述した（１）式に代入して脈拍数の変化率を演算する（ステップＳ６）。

続いて、生体インピーダンス判定部３８ｅにおいて、設定内容記憶部３６ｂにおいて先に演算した脈拍数を安静時脈拍数として登録することについての情報が記憶されていない場合には先に演算した生体インピーダンスが参考値であることを判定する。また、生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をしない記憶が成されおり、脈拍数変化率演算部３８ｃにより演算した脈拍数の変化率が所定の範囲外（例えば、１３０％以上）である場合にも先に演算した生体インピーダンスが参考値であることを判定する。また、生体インピーダンス判定部３８ｅにおいて、生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスについて補正をしない記憶が成されおり、脈拍数変化率演算部３８ｃにより演算した脈拍数の変化率が所定の範囲内（例えば、１３０％未満）にある場合には、先に演算した生体インピーダンスが正常値であることを判定する。次いで、生体インピーダンス補正部３８ｆにおいて、設定内容記憶部３６ｂにより先に演算した生体インピーダンスについて補正をする記憶が成されている場合にだけ、先に演算した脈拍数の変化率と先に演算した生体インピーダンスとを上述した（２）式に代入して補正した生体インピーダンスを演算する（ステップＳ７）。

続いて、体脂肪率演算部３８ｇにおいて、設定内容記憶部３６ｂにより先に演算した生体インピーダンスについて補正をする記憶が成されている場合には、身体特定化情報記憶部３６ａにより記憶した身体特定化情報と生体インピーダンス補正部３８ｆにより演算した補正した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をし、また、成されていない場合には、身体特定化情報記憶部３６ａにより記憶した身体特定化情報と生体インピーダンス演算部３８ｄにより演算した生体インピーダンスとに基づいて体組成情報の演算をする（ステップＳ８）。

続いて、表示部３７において、体重、体脂肪率、脈拍数、補正した生体インピーダンス、測定した生体インピーダンスについて参考値又は正常値であることなどの表示をし（ステップＳ９）、一連の動作処理を終了する。

脈拍数と共に生体インピーダンスを測定し、この測定した生体インピーダンスに基づいて健康管理のための指標（例えば、体組成情報）を求める健康管理装置に主として利用可能である。

脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置の機能的構成を示すブロック図である。 脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置の外観について示す外観図（斜視図）である。 脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置の構造的構成を示すブロック図である。 脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置の操作及び動作処理の流れについて示すフローチャートである。 経過時間に対する生体インピーダンスと脈拍数との関係を表すグラフである。 経過時間に対する体脂肪率と脈拍数との関係を表すグラフである。

符号の説明

１ 機能設定手段
２ 身体特定化情報取得手段
３ 生体インピーダンス測定手段
４ 脈拍数測定手段
５ 脈拍数変化率演算手段
６ 生体インピーダンス判定手段
７ 生体インピーダンス補正手段
８ 体組成情報演算手段
９ 出力手段
３０ 脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置
３１ 電力供給部
３２ 入力設定部
３２ａ アップキー
３２ｂ ダウンキー
３２ｃ 設定キー
３３ 個人別キー
３４ 生体インピーダンス検出部
３４ａ 電流供給回路
３４ｂ 通電用電極
３４ｃ 測定用電極
３４ｄ 電圧検出回路
３５ 荷重検出部
３５ａ 荷重センサ
３５ｂ 荷重検出回路
３６ ＥＥＰＲＯＭ
３６ａ 身体特定化情報記憶部
３６ｂ 設定内容記憶部
３６ｃ 安静時脈拍数記憶部
３７ 表示部
３８ マイクロコンピュータ
３８ａ 体重演算部
３８ｂ 脈拍数演算部
３８ｃ 脈拍数変化率演算部
３８ｄ 生体インピーダンス演算部
３８ｅ 生体インピーダンス判定部
３８ｆ 生体インピーダンス補正部
３８ｇ 体脂肪率演算部
３９ 乗り台

Claims (3)

1. 身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスの測定をする生体インピーダンス測定手段と、
   安静時の脈拍数の測定をし、及び前記生体インピーダンス測定手段による生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定をする脈拍数測定手段と、
   前記脈拍数測定手段により測定した安静時の脈拍数及び活動時の脈拍数に基づいて脈拍数の変化率の演算をする脈拍数変化率演算手段と、
   前記脈拍数変化率演算手段により演算した脈拍数の変化率に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をする生体インピーダンス判定手段と、
   前記生体インピーダンス判定手段により判定した生体インピーダンスについての信頼情報の出力をする出力手段と、
   を備える脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置。
2. 前記生体インピーダンス判定手段は、更に、前記脈拍数測定手段による安静時の脈拍数の測定状況に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスについての信頼情報の判定をすることを特徴とする請求項１記載の脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置。
3. 身体の特定の部位間に電流を流し、その際に生じた特定の部位間の電位差に基づいて、生体インピーダンスの測定をする生体インピーダンス測定手段と、
   安静時の脈拍数の測定をし、及び前記生体インピーダンス測定手段による生体インピーダンスの測定の際における活動時の脈拍数の測定をする脈拍数測定手段と、
   前記脈拍数測定手段により測定した安静時の脈拍数及び活動時の脈拍数に基づいて脈拍数の変化率の演算をする脈拍数変化率演算手段と、
   前記脈拍数変化率演算手段により演算した脈拍数の変化率に基づいて前記生体インピーダンス測定手段により測定した生体インピーダンスの補正をする生体インピーダンス補正手段と、
   を備える脈拍測定機能付き生体インピーダンス測定装置。
   

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