JP2010207339A - 健康管理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】測定結果を受診者に把握しやすく表示する健康管理装置を提供する。
【解決手段】健康管理装置である腹部脂肪測定装置では、被験者の腹部の縦横幅を測定し、それらで規定される楕円を外形楕円とする。腹部脂肪測定装置は、腹部背面の皮下脂肪を表わす画像を付加画像として、内臓脂肪量と皮下脂肪量との割合に関連付けて予め記憶しておく。腹部脂肪測定装置では、測定された被験者の内臓脂肪量と皮下脂肪量との割合から記憶されている付加画像の中から対応する画像を抽出し、外形楕円に付加した上で、外形楕円内に、測定された除脂肪量、内臓脂肪量、および皮下脂肪量を表わす図形を描画して表示する。
【選択図】図6

Description

この発明は健康管理装置に関し、特に、測定結果を視覚的に出力する健康管理装置に関する。
生活習慣病の中心である肥満の診断・治療・改善においては、受診者の内臓脂肪の蓄積を減少させることが必要不可欠である。そのため、健康管理装置として、受診者に対して内臓脂肪測定の結果を腹部断面画像で提供し、受診者の生活習慣改善の動機付けを行なう測定装置が提案されている。
そのような測定装置として、特許第3910795号公報(以下、特許文献1)は、内臓脂肪面積および皮下脂肪面積の情報を基に画像を作成し、表示する装置を開示している。詳しくは、特許文献1の開示する装置は、腹部腹側のインピーダンス値、ウエスト周囲値、および属性入力値から内臓脂肪面積および皮下脂肪面積を算出し、それらを同心円で表示する。
特許第3910795号公報
しかしながら、特許文献1の装置は、ウエスト周囲値として単に胴回りの長さを計測して得られた値を用いている。腹部断面の形状は人により異なるものであるため、胴回りの長さでは、正確に腹部断面の形状を表わすことができない。そのため、特許文献1の装置の表示する胴回りの長さのみからは、受診者の腹部断面の形状を知ることができない。また、内臓脂肪蓄積の分布も腹部の形状により変化するものであるため、特許文献1の装置の表示では内臓脂肪蓄積の分布も正確に知ることができない。
すなわち、特許文献1に開示されている内臓脂肪測定装置を用いた場合、受診者に対して自身の腹部形状(断面形状、内臓脂肪蓄積分布、皮下脂肪蓄積形状)に近い画像を用いて測定結果が提供されない。そのため、受診者は、自身の腹部形状がわからず、かつ内臓脂肪の蓄積状態も正確に知ることができないため、受診者に対して生活習慣病の中心である肥満の改善の動機付けがなされない、という問題点があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、腹部断面形状及び皮下脂肪、内臓脂肪の蓄積量や分布を被験者自身により近い画像で表現することで、被験者の腹部形状を把握しやすい測定結果を出力する健康管理装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、健康管理装置は、被験者の腹部の縦幅と横幅とを測定するための第1の測定手段と、インピーダンスを使用して、被験者の内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定するための第2の測定手段と、
第1の測定手段および第2の測定手段での測定結果に応じた被験者の腹部断面画像を特定して表示するための表示処理手段とを備える。
好ましくは、表示処理手段は、被験者の腹部の外形に応じた形状と、腹部の脂肪の状態に応じた形状とを表わす腹部断面画像を表示する。
より好ましくは、表示処理手段は、第1の測定手段で測定された縦幅と横幅とで規定される楕円形状を決定するための第1の決定手段と、決定された楕円形状のうちの、内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定した位置に該当する箇所を補正するための補正手段と、被験者の腹部断面に対する、内臓脂肪量、皮下脂肪量、および除脂肪量の各々の比率に基づいて、楕円形状に対する内臓脂肪量、皮下脂肪量、および除脂肪量の各々を表わす楕円形状を決定するための第2の決定手段とを含む。
より好ましくは、健康管理装置は、皮下脂肪と内臓脂肪との割合に関連付けて皮下脂肪を表わす図形のデータを記憶するための第1の記憶手段をさらに備え、補正手段は、測定された皮下脂肪と内臓脂肪との割合に関連付けられた図形のデータを第1の記憶手段から抽出し、抽出されたデータで表わされる皮下脂肪を表わす図形を楕円形状のうちの測定した位置に該当する箇所に付加することで楕円形状を補正する。
または、より好ましくは、健康管理装置は、腹部の縦幅と横幅とに関連付けて皮下脂肪を表わす図形のデータを記憶するための第2の記憶手段をさらに備え、補正手段は、測定された被験者の腹部の縦幅と横幅とに関連付けられた図形であって、その面積が、測定された内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪量の各々を表わす面積の総和と楕円形状の面積との差分に該当する図形のデータを第2の記憶手段から抽出し、抽出されたデータで表わされる皮下脂肪を表わす図形を楕円形状のうちの測定した位置に該当する箇所に付加することで楕円形状を補正する。
または、より好ましくは、補正手段は、第1の決定手段で決定された楕円形状のうちの、内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定した位置に該当する箇所ごとに、測定された情報に対応した長さだけ法線方向に移動させることで楕円形状を補正する。
好ましくは、健康管理装置は、複数の皮下脂肪の撮影画像を被写体の腹部の縦幅と横幅とに関連付けて記憶するための第3の記憶手段と、複数の内臓脂肪の撮影画像を被写体の腹部の縦幅と横幅とに関連付けて記憶するための第4の記憶手段とをさらに備え、表示処理手段は、測定された被写体の腹部の縦幅および横幅と、少なくとも、測定された被験者の皮下脂肪に関する情報とに基づいて、第3の記憶手段から1つの皮下脂肪の撮影画像を抽出する第1の抽出手段と、測定された被写体の腹部の縦幅および横幅と、少なくとも、測定された被験者の内臓脂肪量に関する情報とに基づいて、第4の記憶手段から1つの内臓脂肪の撮影画像を抽出する第2の抽出手段とを含む。
より好ましくは、表示処理手段は、抽出された皮下脂肪の撮影画像に内臓脂肪の撮影画像を重ね合わせる処理を行なうための合成手段をさらに含む。
より好ましくは、第3の記憶手段および第4の記憶手段は、撮影画像に、さらに、被写体の内臓脂肪量、皮下脂肪量、除脂肪量、およびこれらのいずれかの組み合わせによる割合のうちの少なくとも1つの情報を関連付けて記憶する。
好ましくは、健康管理装置は、測定された内臓脂肪、皮下脂肪、または除脂肪に関する情報を用いた第1の指標および第2の指標で規定される、各状態の腹部断面の画像を記憶するための第5の記憶手段をさらに備え、表示処理手段は、測定された、第1の指標についての情報および第2の指標についての情報の、各々のランクを決定するランク決定手段と、決定されたランクに従って、第1の指標および第2の指標を各々縦軸および横軸とした空間に、第5の記憶手段に記憶される画像のうちの測定された情報と対応する画像と、少なくともその周囲に該当する画像とを配置し、測定された情報と対応する画像を他の画像と異ならせて表示させる処理手段とを含む。
より好ましくは、処理手段は、測定された情報と対応する画像と共に、人のシルエットも表示させる。より好ましくは、処理手段は、測定された情報と対応する画像と共に、測定結果を表わす値も表示させる。
好ましくは、健康管理装置は、測定結果を記憶するための第6の記憶手段をさらに備え、処理手段は、第5の記憶手段に記憶されている画像のうち、第6の記憶手段に記憶されている前回の測定結果に対応する画像と、今回の測定結果に対応する画像とを各々他の画像と異ならせて表示させ、さらに、それらの間に、その遷移を明示する表示をさせる。
より好ましくは、第1の指標および第2の指標は、腹部断面の縦幅と横幅、内臓脂肪に関する情報、皮下脂肪に関する情報、除脂肪に関する情報、内臓脂肪量と皮下脂肪量との比率、および腹部周長のうちのいずれかである。
より好ましくは、健康管理装置は、第1電極対と、第2電極対と、第1電極対の電極間に供給する電流を生成するための電流生成手段と、第1電極対の電極間に通電した状態で第2電極対の電極間の電位差を検出するための電位差検出手段とをさらに備え、第2の測定手段は、第2電極対に通電して被験者の腹部の体軸方向について第1電極対により検出された電位差に基づいて、被験者の内臓脂肪量、皮下脂肪量、および除脂肪量を算出するための算出手段を含む。
この発明によると、健康管理装置での測定結果が、より被験者の腹部形状に近い画像で表現される。
実施の形態にかかる体脂肪測定装置の構成の具体例を示す図である。 図1に示される各電極の、被験者への配置と、装置本体の機能構成とを説明する図である。 装置本体での測定動作の具体例を示すフローチャートである。 第1の実施の形態にかかる、体脂肪測定装置本体の表示処理部の構成の具体例を示すブロック図である。 第1の実施の形態にかかる図3のステップS9の表示処理の、第1の具体例(表示処理1−1)を示すフローチャートである。 表示処理1−1の流れを説明する図である。 第1の実施の形態にかかる図3のステップS9の表示処理の、第2の具体例(表示処理1−2)の原理を説明する図である。 表示処理1−2を示すフローチャートである。 第1の実施の形態にかかる図3のステップS9の表示処理の、第3の具体例(表示処理1−3)で用いられる変換テーブルの具体例を示す図である。 表示処理1−3を示すフローチャートである。 表示処理1−3の流れを説明する図である。 第2の実施の形態にかかる、体脂肪測定装置本体の表示処理部の構成の具体例を示すブロック図である。 第2の実施の形態にかかる体脂肪測定装置本体の、皮下脂肪画像データベースに記憶される情報の具体例を示す図である。 第2の実施の形態にかかる体脂肪測定装置本体の、内臓脂肪画像データベースに記憶される情報の具体例を示す図である。 第2の実施の形態にかかる図3のステップS9の表示処理の具体例(表示処理2)を示すフローチャートである。 表示処理2の流れを説明する図である。 第3の実施の形態にかかる、体脂肪測定装置本体の表示処理部の構成の具体例を示すブロック図である。 第3の実施の形態での表示に用いられるフォーマットの具体例を示す図である。 第3の実施の形態にかかる図3のステップS9の表示処理の具体例(表示処理3)を示すフローチャートである。 表示処理3によって表示される画面の具体例を示す図である。
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
以下の説明においては、健康管理装置として、内臓脂肪量のみならず、全身の脂肪量および身体の特定部位別の脂肪量(上肢および下肢それぞれの脂肪量、体幹の脂肪量ならびに腹部における皮下脂肪量等)を測定することが可能に構成された体脂肪測定装置を例示して説明を行なう。すなわち、健康管理装置としての「体脂肪測定装置」は「腹部脂肪測定装置」を含む。
なお、「腹部」とは、体幹部のうちの胸部を除く部分である。また、「腹部より離れた部位」とは、上腕、前腕、手首および手指からなる上肢と、横隔膜より所定の距離(たとえば略10cm)以上離れた胸部と、肩、首および頭部を含む上体と、大腿、下腿、足首および足指からなる下肢とを含む。また、「体軸」とは、被験者の腹部の横断面に対し略垂直な方向の軸である。また、「腹部腹側」とは、被験者の腹部のうち、被験者を正面から観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被験者の腹部のうち、被験者のへそおよび背骨を通るとともに被験者の体軸と垂直な軸に沿って、被験者をへそ側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、「腹部背側」とは、被験者の腹部のうち、被験者を後ろから観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被験者の腹部のうち、被験者のへそおよび背骨を通るとともに被験者の体軸と垂直な軸に沿って、被験者を背骨側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、腹部の「縦幅」とは、被験者の腹部の横断面の、へそ側から腹部背側までの最大の長さを指す。腹部の「横幅」とは、被験者の腹部の横断面の、縦幅方向の軸と垂直な軸方向の最大の長さを指す。
図1は、本実施の形態にかかる体脂肪測定装置(以下、測定装置と略する)の構成の具体例を示す図である。
図1を参照して、測定装置は、装置本体100と、装置本体100に有線または無線で接続される、四肢に電極を装着するための4つのクリップ201,202,203,204、腹部背側に電極を取り付けるためのベルト300、腹部の横幅および縦幅を測定するための測定ユニット400、装置本体100に電力を供給するためのコンセント500とを含む。腹部の横幅および縦幅は、図1の例では、各々、2a,2bで表現される。
装置本体100は、表示部110と操作部120とを含む。また、装置本体100は、有線または無線で外部装置600に接続されて、通信を行なってもよい。外部装置600としては、たとえばパーソナルコンピュータやプリンタなどが該当する。装置本体100は、後述する機能を含んで、被験者の各位の電位差を検出することで各種脂肪量を算出し、表示部110に測定結果として表示するための処理を行なう。表示部110としては、たとえばLCD(Liquid Crystal Display)が利用可能である。操作部120は、装置本体100に対して測定者が命令を入力するための部位であり、たとえば測定者が押下可能なキー等によって構成される。
クリップ201,202,203,204には、各々、電極H11,H21,F11,F21が備えられる。クリップ201,202に、各々、上肢電極H11,H21が備えられる。クリップ201が被験者の右手の手首、クリップ202が被験者の左手の手首に装着されることで、上肢電極H11,H21が、各々、右手の手首の表面と左手の手首の表面とに装着される。クリップ203,204に、各々、下肢電極F11,F21が備えられる。クリップ203が被験者の右足の足首、クリップ204が被験者の左足の足首に装着されることで、下肢電極F11,F21は、各々、右足の足首の表面と左足の足首の表面とに装着される。
ベルト300は、被験者の腹部背側に押し当てる押し当て部材310、押し当て部材310の両側にそれぞれ固定されたベルト部320、およびベルト部320を固定するためのバックル330を含む。押し当て部材310には電極対AP1〜AP4が備えられる。ベルト300が、押し当て部材310が尾てい骨よりもやや上方に位置するように被験者の腹部に巻き付けられることで、電極対AP1〜AP4が被験者の腹部背側に密着される。
測定ユニット400はカーソル支持部401および体格測定部402を含む。カーソル支持部401は第1の方向に移動可能な部材および第1の方向に直交する第2の方向に移動可能な部材を含んで構成されて、横幅測定用カーソル部401aおよび縦幅測定用カーソル部401bを支持する。カーソル支持部401によって、横幅測定用カーソル部401aは第1の方向に移動可能な部材と平行に支持され、縦幅測定用カーソル部401bは第2の方向に移動可能な部材と平行に支持される。測定者は、横幅測定用カーソル部401aおよび縦幅測定用カーソル部401bが被験者の腹部に接触した状態で、被験者の腹部の横断面を、横幅測定用カーソル部401aおよび第1の方向に移動可能な部材で挟み、かつ縦幅測定用カーソル部401bおよび第2の方向に移動可能な部材で挟むよう、カーソル支持部401の各部材を移動させる。体格測定部402はカーソル支持部401および装置本体100に電気的に接続される。図示しない操作スイッチの操作を受け付ける、または測定開始から所定時間の経過を検出する、などのタイミングで、体格測定部402はカーソル支持部401の各部材の長さを検出し、各部材の長さを示す信号を、被験者の腹部断面の形状に関する体格情報として装置本体100に出力する。これにより、装置本体100において、体格測定部402からの信号を用いて被験者の腹部の縦横幅が算出される。上記第1の方向を鉛直方向、上記第2の方向を水平方向とすることで、仰臥した被験者の腹部の縦横幅が測定される。
なお、図1に示された例では、装置本体100に測定ユニット400が接続されて、測定ユニット400からの上記信号に基づいて被験者の腹部の縦横幅が算出されるものとしているが、別途測定された被験者の腹部の縦横幅が操作部120から入力される構成であってもよい。
図2を参照して、装置本体100は、制御部10と、定電流生成部21と、端子切替部22と、電位差検出部23と、被験者情報入力部25と、通信部26と、操作部120と、電源部28と、メモリ部29とを含む。
電源部28は、制御部10等に電力を供給するための部位であり、バッテリ等の内部電源およびコンセント500を介して入力される商用電源等の外部電源等が含まれる。
メモリ部29は、装置本体100に関する各種のデータおよびプログラムを記憶するための部位であり、たとえば後述する被験者情報、算出される各種脂肪量、後述する体脂肪測定処理を実行するための体脂肪測定プログラム、測定結果を表示する処理を実行するための表示処理プログラム等を記憶している。
制御部10はCPU(Central Processor Unit)などの演算装置を含み、装置本体100全体を制御する。制御部10はメモリ部29に記憶されている上記プログラムを読み出して実行することで、図2の各種機能ブロックに対して指令を送出したり、得られた情報に基づいて各種の演算処理を行なったり、測定結果を表示したりする。制御部10は演算処理部11および表示処理部12を含む。これら機能は、制御部10に含まれるCPUが上記プログラムを実行することで、主にCPUに形成されてもよいし、少なくとも一部がCPUの他の演算回路やハードウェアによって形成されてもよい。
端子切替部22は、たとえば複数のリレー回路によって構成される。端子切替部22は、腹部電極対AP1〜AP4、上肢電極H11,H21、および下肢電極F11,F21と電気的に接続される。
腹部電極対AP1,AP2,AP3,AP4はベルト部320の押し当て部材310に備えられ、押し当て部材310が被験者の腹部背側に当たるようにベルト部320が被験者に装着されることで、それぞれ体軸方向に被験者の腹部背側の表面に装着される。腹部電極対AP1,AP2,AP3,AP4は、被験者の腹部背側において体軸方向に配置され、かつ体軸と略垂直な方向に互いに間隔をあけて配置される。たとえば、腹部電極対AP2は、腹部電極対AP1の2電極を通る軸から所定距離離れて配置される。
腹部電極対AP1,AP2,AP3,AP4の各々の電極間距離は略等しい。たとえば、腹部電極対AP1の電極間の距離と腹部電極対AP2の電極間の距離とは略等しい。腹部電極対AP1,AP2,AP3,AP4各々の2電極は、対応する他の電極対の電極と体軸に略垂直な方向に整列して配置される。
端子切替部22は、制御部10から受けた指令に基づいて、上述した複数の電極の中から選択した特定の電極対と定電流生成部21とを電気的に接続するとともに、上述した複数の電極の中から選択した特定の電極対と電位差検出部23とを電気的に接続する。これにより、端子切替部22によって定電流生成部21と電気的に接続された電極対が定電流印加電極対として機能するようになるとともに、端子切替部22によって電位差検出部23と電気的に接続された電極対が電位差検出電極対として機能するようになる。端子切替部22による電気的な接続は、測定動作中において種々切り替えられる。
電位差検出部23は、端子切替部22によって電位差検出部23と電気的に接続された電極対、すなわち電位差検出電極対の電極間における電位差を検出し、検出した電位差を制御部10へ出力する。これにより、定電流が被験者に印加された状態における電位差検出電極対の電極間の電位差が検出されることになる。
被験者情報入力部25は、制御部10の演算処理部11において行なわれる演算処理などに利用される被験者情報を得るための部位である。ここで、被験者情報とは、被験者に関する情報を意味し、たとえば年齢、性別および体格情報等の情報のうちの少なくともいずれか1個を含む。また、体格情報とは、身長および体重等の情報を含む。被験者情報入力部25は、被験者情報を入力するための部位であり、入力された被験者情報を制御部10へ出力する。なお、図2に示される機能ブロック図においては、被験者情報入力部25が体脂肪測定装置に設けられた場合を例示しているが、必ずしも必須の構成ではない。被験者情報入力部25を設けるか否かについては、制御部10の演算処理部11において行なわれる演算処理などに利用される被験者情報の種類に基づいて適宜選択される。また、被験者情報のうち、体格情報については測定ユニット400で測定されて体格測定部402から入力されるよう構成してもよいし、被験者情報入力部25において被験者自らが体格情報を入力する構成としてもよい。
演算処理部11は、インピーダンス算出部111と脂肪量算出部112とを含む。インピーダンス算出部111は、定電流生成部21によって生成された定電流の電流値と、電位差検出部23において検出されて制御部10が受けた電位差情報とに基づいて各種インピーダンスを算出する。脂肪量算出部112は、インピーダンス算出部111において得られたインピーダンス情報と、体格測定部402から入力された体格情報と、必要に応じて被験者情報入力部25から入力された被験者情報とに基づいて各種脂肪量を算出する。脂肪量算出部112は、少なくとも、被験者の内臓脂肪量および被験者の腹部における皮下脂肪量を算出する。さらに、それらの値に基づき除脂肪量も算出する。
インピーダンス算出部111は、定電流生成部21において生成される電流値と、電位差検出部23において検出される電位差とに基づいて、2種類のインピーダンスを算出する。2種類のインピーダンスの一方は、被験者の腹部における除脂肪量を反映するインピーダンス(以下、インピーダンスをZtとも称する。)である。他方のインピーダンスは、被験者の腹部における皮下脂肪量を反映するインピーダンス(以下、インピーダンスをZsとも称する。)である。
脂肪量算出部112は、算出された2種類のインピーダンスZt,Zsと、測定ユニット400で測定された被験者の腹部の横幅(2a)および縦幅(2b)とに基づいて、被験者の内臓脂肪量、たとえば内臓脂肪面積(単位:cm2)を算出する。具体的な例としては、たとえば、2種類のインピーダンスZt,Zsおよび腹部の横幅(2a)ならびに縦幅(2b)と内臓脂肪面積との関係を表わす以下のような式(1)によって、内臓脂肪面積Svが算出される:
Sv=α1×π×2a×2b−α2×Zs×a−α3×1/Zt−β1…(1)、
(ただし、α1,α2,α3,β1:係数)。
また、脂肪量算出部112は、算出されたインピーダンスZsと、測定ユニット400で測定された被験者の腹部の横幅(2a)および縦幅(2b)とに基づいて、被験者の皮下脂肪量、たとえば皮下脂肪面積(単位:cm2)を算出する。具体的な例としては、たとえば、インピーダンスZsと被験者の腹部の横幅(2a)と皮下脂肪面積との関係を表わす以下のような式(2)によって、皮下脂肪面積Ssが算出される:
Ss=α4×2a×Zs+β2 …(2)、
(ただし、α4,β2:係数)。
また、脂肪量算出部112は、算出されたインピーダンスZtに基づいて被験者の除脂肪量、たとえば除脂肪面積(単位:cm2)を算出する。具体的には、たとえば、インピーダンスZtと除脂肪量との関係を表わす以下のような式(3)によって、除脂肪量FFMが算出される:
FFM=α5×1/Zt+β3 …(3)、
(ただし、α5、β3は:係数)。
上記のような式(1),(2),(3)の各々における係数は、たとえばX線CTによる測定結果に基づく回帰式により定められる。また、式(1),(2),(3)の各々における係数は、年齢および/または性別ごとに定められてもよい。
定電流生成部21は、端子切替部22によって定電流生成部21と電気的に接続された電極対(以下、電流電極対とも称する)の電極間に電流を流す。電位差検出部23は、端子切替部22によって電位差検出部23と電気的に接続された電極対(以下、電圧電極対とも称する)の電極間の電位差を検出する。
図3を用いて、装置本体100での測定動作を具体的に説明する。図3のフローチャートに示される動作は、制御部10がメモリ部29に記憶されている上記プログラムを読み出して実行し、図2に示される各部を制御することによって実現される。
図3を参照して、制御部10は、体格測定部402などから、測定ユニット400で測定された被験者の腹部の横幅および縦幅(2a,2b)などである体格情報を含む被験者情報の入力を受け付ける(ステップS1)。ここで受け付けた被験者情報は、たとえばメモリ部29に一時的に保存される。
その後、制御部10によって、電位差測定動作が行なわれる(ステップS3)。具体的には、制御部10は、まずインピーダンスZt算出のための電位差測定を行なう。すなわち、制御部10は、たとえば1対の上肢電極H11,下肢電極F11および1対の上肢電極H21,下肢電極F21をそれぞれ電流電極対として選択し、腹部電極対AP1を電圧電極対として選択する。端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、1対の上肢電極H11,下肢電極F11および1対の上肢電極H21,下肢電極F21を定電流生成部21と電気的に接続し、かつ腹部電極対AP1を電位差検出部23と電気的に接続する。ここで、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、選択されていない電極と定電流生成部21および電位差検出部23との電気的接続を切断する。
定電流生成部21は、制御部10の制御に基づいて、上肢から下肢の方向に電流を流す。たとえば、定電流生成部21は、上肢電極H11および上肢電極H21から下肢電極F11および下肢電極F21へ電流を流す。この場合、端子切替部22は、上肢電極H11と上肢電極H21とを短絡し、かつ下肢電極F11と下肢電極F21とを短絡させる構成であることが好ましい。なお、定電流生成部21および端子切替部22は、上肢電極H11,H21のいずれか1個から下肢電極F11,F21のいずれか1個へ電流を流す構成であってもよい。この状態において、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP1の電極間の電位差を検出する。
そして、制御部10は、腹部電極対AP2,AP3,AP4を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP2,AP3,AP4を順番に電位差検出部23と電気的に接続する。そして、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP2,AP3,AP4の各々の電極間の電位差を順番に検出する。
次に、制御部10は、インピーダンスZs算出のための電位差測定を行なう。すなわち、制御部10は、腹部電極対AP1を電流電極対として選択し、腹部電極対AP2を電圧電極対として選択する。端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP1を定電流生成部21と電気的に接続し、かつ腹部電極対AP2を電位差検出部23と電気的に接続する。ここで、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、各腹部電極対を選択的に電位差検出部23と電気的に接続し、選択されていない腹部電極対、上肢電極および下肢電極と定電流生成部21および電位差検出部23との電気的接続を切断する。定電流生成部21は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP1の電極間に電流を流す。この状態において、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP2の電極間の電位差を検出する。
次に、制御部10は、腹部電極対AP2を電流電極対として選択し、腹部電極対AP1を電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP2を定電流生成部21と電気的に接続し、かつ腹部電極対AP1を電位差検出部23と電気的に接続する。定電流生成部21は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP2の電極間に電流を流す。この状態において、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP1の電極間の電位差を検出する。
次に、制御部10は、腹部電極対AP3を電流電極対として選択し、腹部電極対AP4を電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP3を定電流生成部21と電気的に接続し、かつ腹部電極対AP4を電位差検出部23と電気的に接続する。定電流生成部21は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP3の電極間に電流を流す。この状態において、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP4の電極間の電位差を検出する。
次に、制御部10は、腹部電極対AP4を電流電極対として選択し、腹部電極対AP3を電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部22は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP4を定電流生成部21と電気的に接続し、かつ腹部電極対AP3を電位差検出部23と電気的に接続する。定電流生成部21は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP4の電極間に電流を流す。この状態において、電位差検出部23は、制御部10の制御に基づいて、腹部電極対AP3の電極間の電位差を検出する。
インピーダンス算出部111は、インピーダンスZt算出のための電位差測定を行なった結果に基づいてインピーダンスZtを算出し、およびインピーダンスZs算出のための電位差測定を行なった結果に基づいてインピーダンスZsを算出する(ステップS5)。
すなわち、インピーダンスZt算出のための電位差測定の後、インピーダンス算出部111は、すべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了した場合、ここでは腹部電極対AP1,AP2,AP3,AP4の各々の電極間における電位差の検出が終了した場合、定電流生成部21が流した電流値と、電位差検出部23が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスZt1〜Zt4を算出する。インピーダンス算出部111が算出したインピーダンスZt1〜Zt4の値は、たとえばメモリ部29に一時的に保存される。
また、インピーダンスZs算出のための電位差測定の後、インピーダンス算出部111は、すべての電極対の組み合わせに対して電流の印加および電位差の検出が終了した場合、定電流生成部21が流した電流値と、電位差検出部23が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスZs1〜Zs4を算出する。インピーダンス算出部111が算出したインピーダンスZs1〜Zs4の値は、たとえばメモリ部29に一時的に保存される。
次に、脂肪量算出部112は、ステップS1で制御部10が受け付けた体格情報と、ステップS5で算出されたインピーダンスとに基づいて、脂肪量として内臓脂肪量Sv、皮下脂肪量Ss、および除脂肪量FFMを算出する(ステップS7)。
内臓脂肪面積Svは、体格情報とインピーダンスZt1〜Zt4およびインピーダンスZs1〜Zs4とを用いて上述の式(1)により算出される。なお、ここでは、4個のインピーダンスZt1〜Zt4の平均値が式(1)におけるインピーダンスZtに代入され、4個のインピーダンスZs1〜Zs4の平均値が式(1)におけるインピーダンスZsに代入される。
皮下脂肪面積Ssは、体格情報とインピーダンスZs1〜Zs4とを用いて上述の式(2)により算出される。なお、ここでは、4個のインピーダンスZs1〜Zs4の平均値が、式(2)におけるインピーダンスZsに代入される。
除脂肪量FFMは、インピーダンスZt1〜Zt4を用いて上述の式(3)により算出される。なお、ここでは、4個のインピーダンスZt1〜Zt4の平均値が、式(3)におけるインピーダンスZtに代入される。
表示処理部12は、上記ステップS7で算出された脂肪量を測定結果として表示部110に表示するための処理を行ない(ステップS9)、測定結果が表示部110に表示される(ステップS11)。なお、この例ではステップS11で測定結果が表示部110に表示されるものとするが、ステップS9の処理によって生成される表示用のデータが外部装置600としてのプリンタやPCなどに出力されてもよい。
以上で装置本体100での体脂肪測定処理が終了する。
なお、インピーダンスZt1〜Zt4の典型的な値は、それぞれ約5Ω程度である。また、インピーダンスZs1〜Zs4の典型的な値は、それぞれ約15Ω程度である。
以下、上記ステップS9での具体的な表示処理について説明する。
[第1の実施の形態]
図4を参照して、第1の実施の形態では、表示処理部12は、外形楕円決定部31、補正部33、および脂肪楕円決定部35を含む。これらの機能は、制御部10に含まれるCPUがメモリ部29に記憶される上記表示処理用のプログラムを実行することで、主にCPUに形成されてもよいし、少なくとも一部がCPUの他の演算回路やハードウェアによって形成されてもよい。さらに、第1の実施の形態では、メモリ部29に、後述する付加画像を記憶する領域である付加画像データベース(DB)291が含まれる。
ここで、「外形楕円」とは、被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)との比率を長径および短径の比率(楕円率)とする、表示用の楕円を指す。外形楕円は、被験者の腹部断面のうち、側部から背部にかけて構成される腹部背側の皮下脂肪が正確に表現できていない形状と言える。「付加画像」とは、被験者の腹部断面のうちの上述の腹部背側の皮下脂肪を表わす画像を指す。腹部断面においては、内臓脂肪量に対して皮下脂肪量が多いほど、背中部分の皮下脂肪量が多いと言える。そのため、付加画像は、内臓脂肪量に対して皮下脂肪量が多いほどその面積が大きい。付加画像DB291には、第1の例として、内臓脂肪量と皮下脂肪量との割合に関連付けて付加画像が予め記憶されている。
外形楕円決定部31は、体格測定部402から入力される被験者の体格情報である腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とに基づいて、当該被験者の測定結果を表示するために用いる外形楕円を決定する。補正部33は、外形楕円決定部31で決定された外形楕円を、被験者の腹部断面により近い形状となるよう補正する処理を行なう。その際、付加画像DB291に記憶されている付加画像を用いる。脂肪楕円決定部35は、外形楕円内に、脂肪量算出部112で算出された脂肪量を被験者の測定結果として視覚的に表示するために、外形楕円の形状に基づいて楕円形状を決定する。
図5および図6を用いて、第1の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の第1の具体例(表示処理1−1)、および表示処理1−1の流れを説明する。図5を参照して、ステップS101で外形楕円決定部31は、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とに基づいて、図6(A)に示される、当該被験者の測定結果を表示するために用いる外形楕円を決定する。図6(A)に示されるように、ステップS101で外形楕円決定部31は、横径を長径、縦径を短径とし、長径と短径との比率が被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)との比率に等しい楕円を、当該被験者の外形に近い外形楕円と決定する。ステップS101では、外形楕円のうちの一方の径(たとえば長径)が予め所定値に固定されており、外形楕円決定部31は、被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)との比率に基づいて他方の径(たとえば短径)を決定することで外形楕円を決定してもよい。この場合、好ましくは、付加画像DB291には、固定されている径の長さに応じた複数種類の付加画像が記憶されている。
ステップS103で補正部33は、ステップS101で決定された外形楕円を補正するために、上記ステップS7において脂肪量算出部112で算出された皮下脂肪量と内臓脂肪量との割合を算出し、ステップS105で該割合に関連付けて記憶されている付加画像を付加画像DB291から抽出して、ステップS107で、図6(B)に示されるように、ステップS101で決定された外形楕円に付加する。これにより、被験者の腹部断面に近い外形が形成される。
ステップS109で脂肪楕円決定部35は、上記ステップS7において脂肪量算出部112で算出された皮下脂肪量、内臓脂肪量、および除脂肪量の総和(以下、単に「総和」と称する)に対する各脂肪量の比率を算出し、図6(C)に示される、外形楕円を総和として各脂肪量の総和に対する比率を表わす、外形楕円と中心を同じとする楕円を決定する。図6(C)に示されるように、内から順に除脂肪量、内臓脂肪量、皮下脂肪量を表わす場合、ステップS109で脂肪楕円決定部35は、外形楕円の長径および短径に各々、除脂肪量の総和に対する比率を除して得られる値を長径および短径とする楕円を、除脂肪量を表わす楕円(楕円1)として決定する。次に、脂肪楕円決定部35は、外形楕円の長径および短径に各々、除脂肪量および内臓脂肪量の総和に対する比率を除して得られる値を長径および短径とする楕円を、除脂肪量および内臓脂肪量を表わす楕円(楕円2)として決定する。外形楕円に、中心位置を同じとして上記楕円1と上記楕円2とを重ねることで、内から順に除脂肪量、内臓脂肪量、皮下脂肪量の比率が表わされる。
ステップS111で表示処理部12は、以上の処理で得られた図6(C)に示される測定結果表示用の図形を表示データとするために描画する処理を行ない、一連の処理が終了する。ステップS111では、図6(C)に示される図形に加えて、皮下脂肪量などの測定値や、測定値を算出して得られる値(割合など)を表示するよう描画してもよい。
図7を用いて、第1の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の、第2の具体例(表示処理1−2)の原理を説明する。図7は、腹部断面のCT(Computed Tomography)画像と外形楕円とを重ねて表示した図である。図7に示されるように、実際の腹部断面は、腹部背側に皮下脂肪部分を有し、その部分が楕円を超過している。つまり、被験者の腹部の縦横幅で得られる楕円面積は腹部背側の皮下脂肪部分を反映しておらず、皮下脂肪量、内臓脂肪量、および除脂肪量をすべて面積で算出した場合のこれらの総和面積に相当する実際の腹部の断面積と、上記楕円面積との差分は、腹部背側の皮下脂肪面積を表わすと言える。外形楕円に不足している腹部背側の皮下脂肪部分は、上記差分の面積を有し、被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とで規定される、つまり、上記差分の面積と、被験者の腹部の横幅(2a)と、縦幅(2b)とをパラメータとして規定される、図7に示されるような形状で表わすことができる。そのため、これらパラメータで特定される画像を付加画像として外形楕円に付加することで、外形楕円を被験者の腹部断面に近い形状に補正することができる。付加画像DB291には、第2の例として、上記パラメータである差分の面積と被験者の腹部の横幅と縦幅とに関連付けて付加画像が予め記憶されている。
図8を用いて、表示処理1−2を説明する。図8を参照して、ステップS201で外形楕円決定部31は、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とに基づいて外形楕円を決定する。ここでの処理は、上記表示処理1−1のステップS101と同じである。
ステップS203で補正部33は、ステップS101で決定された外形楕円を補正するために、上記ステップS201で決定された外形楕円に対応する、被験者の横幅(2a)と縦幅(2b)とを各々長径および短径とする楕円の面積(S1)を算出する。また、ステップS205で、上記ステップS7において脂肪量算出部112で算出された皮下脂肪量、内臓脂肪量、および除脂肪量である各々の面積の総和(S2)を算出する。ステップS207で補正部33は、上記面積S1と面積S2との差分を算出する。
ステップS209で補正部33は、ステップS207で算出された面積の差分(S2−S1)と、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とに関連応付けて記憶されている付加画像を付加画像DB291から抽出して、ステップS211で、ステップS201で決定された外形楕円に付加する。これにより、被験者の腹部断面に近い外形が形成される。
以降、ステップS213およびS215で、上記表示処理1−1のステップS109およびS111と同じ処理が行なわれ、一連の処理が終了する。
第1の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の、第3の具体例として、メモリ部29には、付加画像DB291に替えて図9に示される変換テーブルを記憶する領域が含まれる。図9に示される変換テーブルは、インピーダンス値と脂肪厚みとの対応を規定したテーブルであり、インピーダンス算出部111で算出されるインピーダンス値を、その位置における皮下脂肪の厚みに換算するために用いられる。
図10および図11を用いて、第1の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の第3の具体例(表示処理1−3)、および表示処理1−3の流れを説明する。図11を参照して、ステップS301で外形楕円決定部31は、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅(2a)と縦幅(2b)とに基づいて、図11(A)に示される外形楕円を決定する。ここでの処理は、上記表示処理1−1のステップS101と同じである。
ステップS303で補正部33は、上記外形楕円上に、基準位置および電極位置を決定する。基準位置としては、外形楕円の4頂点のうちの、図11(B)に黒丸で示される、焦点を通る軸との2交点、および上記軸に直交する軸との1交点の3点とする。上述のように、腹部背側にはベルト300によって電極対AP1〜AP4が押し当てられている。外形楕円上の電極位置としては、各電極対が頂点間の楕円弧長さを等分割するものとして、図11(B)に白丸で示される、各電極対に対応する位置を電極位置として決定する。
ステップS305で補正部33は、上記ステップS5においてインピーダンス算出部111で算出される電極対AP1,AP2,AP3,AP4に対応するインピーダンスZs1〜Zs4に基づいて、ステップS303で決定された各電極位置における脂肪厚みを図9に示された変換テーブルから抽出し、ステップS307で腹部背側の形状を描画する。ステップS307の描画の具体例としては、補正部33は、図11(C)に示されるように、外形楕円の各電極位置に、ステップS305で変換テーブルから抽出された脂肪厚みを脂肪位置としてプロットし、基準位置と、各電極位置における脂肪位置とを結ぶ3次スプライン曲線を描画する。3次スプライン曲線には限定されず、基準位置と、各電極位置における脂肪位置とを順次線分で結んでもよい。
以降、ステップS309およびS311で、上記表示処理1−1のステップS109およびS111と同じ処理が行なわれ、一連の処理が終了する。
第1の実施の形態にかかる装置本体100の表示処理部12で上述の表示処理1−1〜1−3が実行されることで、測定結果を反映した形状、つまり被験者の腹部断面に近い形状の画像中に、皮下脂肪、内臓脂肪等の割合を表示することができる。その際、上述のように、測定値や、皮下脂肪の割合などを併せて表示することで、測定者は被験者の測定結果をより正確に把握することができる。特に、上の処理では、ベルト300を装着した位置である腹部背側の皮下脂肪部分の形状を表現することができる。このような表示がなされることで、単に円形や楕円形内に測定結果が表示される場合に比べて、測定者は被験者の皮下脂肪、内臓脂肪等の状態を正確に把握することができ、被験者に対して生活習慣病の中心である肥満の改善の動機付けが有効になされる。
なお、以上の説明では、たとえば図2にも表わされるように、ベルト300を押し当て部材310が被験者の腹部背側に押し当てられるように装着することで、電極対AP1〜AP4が被験者の腹部背側に密着されるとしている。そのため、皮下脂肪として、特に、被験者背面の皮下脂肪が測定されるとして、補正部33で外形楕円の特に腹部背側に相当する部分を補正している。しかしながら、電極対AP1〜AP4が腹部の他の部分、たとえば腹部腹側に密着するようにベルト300が装着されてもよい。その場合には、補正部33は、外形楕円の電極対AP1〜AP4に相当する位置として腹部腹側に相当する部分を補正する。そこで、好ましくは、装置本体100の操作部120には、電極対AP1〜AP4が装着された位置を入力するためのキーなどが含まれる。補正部33は、該キーの入力に基づいて、外形楕円の電極対AP1〜AP4に相当する位置を、上述の方法で補正する。このようにすることでも、上述した表示処理1−1〜1−3と同様に、被験者の腹部断面により近い形状が表示されることになり、測定者は被験者の測定結果をより正確に把握することができる。
[第2の実施の形態]
図12を参照して、第2の実施の形態では、表示処理部12は、皮下脂肪画像選択部41、内臓脂肪画像選択部43、判断部45、および合成部47を含む。これらの機能は、制御部10に含まれるCPUがメモリ部29に記憶される上記表示処理用のプログラムを実行することで、主にCPUに形成されてもよいし、少なくとも一部がCPUの他の演算回路やハードウェアによって形成されてもよい。さらに、第2の実施の形態では、メモリ部29に、後述する皮下脂肪画像を記憶する領域である皮下脂肪画像DB292、後述する内臓脂肪画像を記憶する領域である内臓脂肪画像DB293が含まれる。
ここで、「皮下脂肪画像」とは、腹部断面のCT画像のうちの内臓脂肪および除脂肪を表わす画像部分を画像処理で消した画像を指し、腹部断面と同じ形状であって、腹部断面全体に皮下脂肪があるように表現されている画像を指す。「内臓脂肪画像」とは、腹部断面のCT画像のうちの内臓脂肪および除脂肪の部分を表わす画像を指す。上記皮下脂肪画像に内臓脂肪画像を重ねることで、仮想的に腹部断面のCT画像となり得る。
第2の実施の形態では、皮下脂肪画像および内臓脂肪画像が、各々、予め皮下脂肪画像DB292および内臓脂肪画像DB293に記憶されている。図13および図14に示されるように、皮下脂肪画像DB292および内臓脂肪画像DB293には、画像データと被験者情報とが関連付けて記憶されている。詳しくは、図13を参照して、皮下脂肪画像DB292には、上述の皮下脂肪画像のデータごとに、被験者情報として、当該皮下脂肪画像の元となるCT画像の被写体の腹部の縦横幅および該被写体について測定された皮下脂肪量(皮下脂肪面積)が関連付けられて、複数の画像データが記憶されている。また、図14を参照して、内臓脂肪画像DB293には、上述の内臓脂肪画像のデータごとに、被験者情報として、当該内臓脂肪画像の元となるCT画像の被写体の腹部の縦横幅および該被写体について測定された内臓脂肪量(内臓脂肪面積)が関連付けられて、複数の画像データが記憶されている。これらの画像データは、予め各DBに格納されているものとする。また、画像データに関連付けられている被験者情報は、当該CT画像を撮影する際に測定されたものであり、画像データがDBに格納される際に、関連付けがなされるものとする。
皮下脂肪画像選択部41は、体格測定部402から入力される被験者の体格情報である横幅(2a)および縦幅(2b)と、脂肪量算出部112で算出される被験者の皮下脂肪量とに基づいて、皮下脂肪画像DB292に記憶されている皮下脂肪画像のうち、これらの値と最も近い被験者情報が関連付けられている皮下脂肪画像を、当該被験者の測定結果の表示に用いる画像として選択する。内臓脂肪画像選択部43は、体格測定部402から入力される被験者の体格情報である横幅(2a)および縦幅(2b)と、脂肪量算出部112で算出される被験者の内臓脂肪量とに基づいて、内臓脂肪画像DB293に記憶されている内臓脂肪画像のうち、これらの値と最も近い被験者情報が関連付けられている内臓脂肪画像を、当該被験者の測定結果の表示に用いる画像として選択する。
判断部45は、選択された皮下脂肪画像と内臓脂肪画像とを比較して、これらを組み合わせることの適否を判断する。判断結果に応じては、判断部45は、皮下脂肪画像選択部41および/または内臓脂肪画像選択部43に対して、適した画像の選択を指示する制御信号を出力する。合成部47は、判断部45での判断に応じて、選択された皮下脂肪画像および内臓脂肪画像を合成する。
図15および図16を用いて、第2の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の具体例(表示処理2)、表示処理2の流れを説明する。図15を参照して、ステップS401で皮下脂肪画像選択部41は、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅および縦幅と、上記ステップS7で、脂肪量算出部112で算出された皮下脂肪量とに基づいて、これらの値に最も近い被験者情報が関連付けられている皮下脂肪画像を皮下脂肪画像DB292から選択する(図16(A))。また、ステップS403で内臓脂肪画像選択部43は、上記ステップS1において体格測定部402で測定された被験者の腹部の横幅および縦幅と、上記ステップS7で、脂肪量算出部112で、算出された内臓脂肪量とに基づいて、これらの値に最も近い被験者情報が関連付けられている内臓脂肪画像を内臓脂肪画像DB293から選択する(図16(B))。
ステップS405で判断部45は、ステップS401で選択された皮下脂肪画像とステップS403で選択された内臓脂肪画像との組み合わせの適否を判断する。具体的には、これら画像に関連付けられている被験者情報であるCT画像の被写体の腹部の縦横幅を各々比較し、内臓脂肪画像に関連付けられている縦横幅が皮下脂肪画像に関連付けられている縦横幅よりも小さいか否かを確認することで判断する。内臓脂肪画像に関連付けられている縦横幅が皮下脂肪画像に関連付けられている縦横幅よりも大きい場合、これら画像を重ね合わせると内臓脂肪画像が腹部断面を超過する可能性がある。そこで、ステップS405では画像データに関連付けられている情報のうちの被写体の腹部の縦横幅を利用して、皮下脂肪画像と内臓脂肪画像との大きさの適性が確認される。
ステップS405において、判断部45でこれら画像の組み合わせが不適切と判断された場合には(ステップS405でYES)、処理がステップS403に戻り、内臓脂肪画像選択部43は、内臓脂肪画像DB293に記憶されている内臓脂肪画像のうち、体格測定部402から入力される被験者の体格情報である横幅(2a)および縦幅(2b)と、脂肪量算出部112で算出される被験者の内臓脂肪量との値に次に近い被験者情報が関連付けられている内臓脂肪画像を選択する。ステップS403の選択は、ステップS405で判断部45が重ね合わせが適切と判断するまで繰り返され、測定された被験者の縦横幅および内臓脂肪量とに近い被験者情報が関連付けられている内臓脂肪画像が順に選択される。
判断部45でこれら画像の組み合わせが適切と判断された場合には(ステップS405でYES)、ステップS407で合成部47が皮下脂肪画像に内臓脂肪画像を重ね合わせるよう、画像合成処理を行なう(図16(C))。ステップS409で表示処理部12は、以上の処理で得られた図16(C)に示される測定結果表示用の図形を表示データとするために描画する処理を行ない、一連の処理が終了する。
なお、上記ステップS401とステップS403との処理順は逆であってもよい。その場合、上記ステップS405で判断部45において選択された皮下脂肪画像と内臓脂肪画像との重ね合わせが不適切と判断されると、適切な画像が選択されるまで、皮下脂肪画像選択部41で皮下脂肪画像を選択する動作が繰り返されてもよい。
また、上の例では、上記ステップS407で皮下脂肪画像に内臓脂肪画像が重ね合わされて表示データが生成されているが、必ずしも画像合成処理は必要ではなく、それまでの処理で決定された皮下脂肪画像および内臓脂肪画像を重ね合わせずに各々表示させる表示データを生成してもよい。
第2の実施の形態にかかる装置本体100の表示処理部12で上述の表示処理2が実行されることで、装置本体100にCT撮影機能が搭載されていなくても、またはCT撮影装置と接続されていなくても、インピーダンス法で得られる測定値を元に被験者により近いCT画像を提供することができる。このような表示がなされることで、測定結果が数値やグラフのみで表示される場合に比べて、測定者は被験者の皮下脂肪、内臓脂肪等の状態を視覚的に把握することができ、被験者に対して生活習慣病の中心である肥満の改善の動機付けが有効になされる。
また、第2の実施の形態では、皮下脂肪画像と内臓脂肪画像とを別にしてDBに格納させて、被験者の体格情報や測定結果に基づいて、各々、被験者の腹部断面に近い画像が選択されて重ね合わされる構成としている。そのため、単に、腹部断面そのものの画像データを格納している場合と比較して、より少ないデータ数で、より、被験者の腹部断面に近い画像を提供することが可能となる。そのため、メモリ部29の記憶容量を抑えることができ、サイズや費用を抑えることができる。
なお、上の例では、皮下脂肪画像DB292に、皮下脂肪画像データに被験者情報として、被写体の腹部の縦横幅と被写体の測定された皮下脂肪量(面積)とが関連付けられているが、画像データに関連付けられる被験者情報は上の情報に限定されない。たとえば、皮下脂肪量に替えて、被写体の、内臓脂肪量や、除脂肪量や、皮下脂肪量と内臓脂肪量との比率や、皮下脂肪量と除脂肪量との比率や、内臓脂肪量と除脂肪量との比率や、これらのうちの複数の情報、などが関連付けられてもよい。この場合、上記ステップS401で皮下脂肪画像選択部41は、上記ステップS7で算出される脂肪量のうち、関連付けられている値を用いて、または、関連付けられている割合を算出して、対応する皮下脂肪画像を選択する。また、皮下脂肪画像データには、さらに、被写体の性別や年齢や身長や体重などの情報が関連付けられていてもよい。この場合、上記ステップS401で皮下脂肪画像選択部41は、被験者情報入力部25から受け付けた被験者の上述の情報もさらに用いて、対応する皮下脂肪画像を選択することができる。内臓脂肪画像についても同様である。
このように、記憶されている画像データに関連付けられる被写体情報が多いほど、被験者のこれら情報に近い画像データが選択されることで、選択される画像が被験者の腹部断面の形状により近いものとすることができる。
また、内臓脂肪画像DB293に、予め、被写体の腹部の縦横幅の一定の範囲ごとにグループ分けされて内臓脂肪画像データが記憶されていてもよい。そのようにすることで、上記ステップS403で内臓脂肪画像選択部43はステップS401で選択された皮下脂肪画像に関連付けられた被写体の腹部の縦横幅に適したグループの中から内臓脂肪画像を選択することができ、ステップS405の判断を省くことができる。
さらに、上の例では、上記ステップS405で組み合わせが不適切と判断された場合に、いずれか一方の画像を選択し直すものであるが、合成部47が、たとえば、両方の画像に関連付けられている被写体の縦横幅に基づくなどして、一方の画像を他方の画像のサイズに適するように縮小(または拡大)する画像処理を行なってから合成するようにしてもよい。そのようにすることで、DBに記憶される画像データの数をより抑えることができる。
[第3の実施の形態]
図17を参照して、第3の実施の形態では、表示処理部12は、皮下脂肪ランク決定部51、内臓脂肪ランク決定部53、プロット位置決定部55、フォーマット読出部57、および書込部59を含む。これらの機能は、制御部10に含まれるCPUがメモリ部29に記憶される上記表示処理用のプログラムを実行することで、主にCPUに形成されてもよいし、少なくとも一部がCPUの他の演算回路やハードウェアによって形成されてもよい。さらに、第2の実施の形態では、メモリ部29に、後述する皮下脂肪しきい値を記憶する領域である皮下脂肪しきい値記憶部294、後述する内臓脂肪しきい値を記憶する領域である内臓脂肪しきい値記憶部295、測定の結果算出された内臓脂肪量などの測定結果を記憶する測定結果記憶部296、および後述する表示用のフォーマットを記憶するフォーマット記憶部297が含まれる。図18のフォーマットを表わすフォーマットデータは、フォーマット記憶部297に予め記憶されている。
図18を参照して、第3の実施の形態での表示に用いられるフォーマットは、指標として測定結果のうちの皮下脂肪量と内臓脂肪量とを用い、各指標のランクで規定されるマトリックス上の位置として測定結果を表示するための領域701と、被験者の測定結果に対応して予め記憶されている腹部断面のCT画像をイメージ図として表示するための領域702と、測定値として内臓脂肪面積を表示する領域703および腹部の皮下脂肪面積を表示する領域704と、被験者のおおよその測定位置である腹部を表わした人型のシルエットを表示する領域705とを含む。さらに、フォーマットデータとして、領域701のマトリックスの各位置に相当する、複数の代表的な腹部断面のCT画像が記憶されている。フォーマット読出部57は、表示処理の際、フォーマット記憶部297からフォーマットデータを読出す。
皮下脂肪しきい値記憶部294および内臓脂肪しきい値記憶部295は、領域701でのマトリックス表示に必要なランク分けのためのしきい値を、各々、皮下脂肪しきい値および内臓脂肪しきい値として記憶する。ここでのしきい値は、具体的な脂肪量(面積等)であってもよいし、腹部全体に対する割合(たとえば面積比)などであってもよい。
皮下脂肪ランク決定部51および内臓脂肪ランク決定部53は、測定された皮下脂肪量および内臓脂肪量を、各々、皮下脂肪しきい値記憶部294および内臓脂肪しきい値記憶部295に記憶されているしきい値と比較して、各指標のランクを決定する。プロット位置決定部55は、決定された皮下脂肪量のランクおよび内臓脂肪量のランクに基づいて、上記マトリックス上で測定結果を示す位置を表わすプロット位置を決定する。
書込部59は、読み出されたフォーマットを用いて、測定結果を表示するための処理を行なう。
図19を用いて、第3の実施の形態にかかる上記ステップS9の表示処理の具体例(表示処理3)を説明する。図19を参照して、ステップS501でフォーマット読出部57は図18のフォーマットデータを読み出す。
ステップS503で皮下脂肪ランク決定部51は、上記ステップS7で算出された皮下脂肪量と皮下脂肪しきい値記憶部294に記憶されている皮下脂肪しきい値とを比較して算出された皮下脂肪量が属するランクを決定する。同様に、ステップS505で内臓脂肪ランク決定部53は、上記ステップS7で算出された内臓脂肪量と内臓脂肪しきい値記憶部295に記憶されている内臓脂肪しきい値とを比較して算出された内臓脂肪量が属するランクを決定する。
ステップS507でプロット位置決定部55は、各指標で構成されるマトリックス上の、ステップS503,S505で決定されたランクで規定される位置をプロット位置として決定し、ステップS509で書込部59は、ステップS501で読み出された図18のフォーマット上の領域701の画像合成を行なう。具体的には、書込部59は、マトリックスの各位置に、予め各位置と対応付けられている代表的な腹部断面のCT画像を表示し、さらに、プロット位置に該当する位置には、CT画像に重ねてプロット位置であることを表わす画像(図20の例では実線の丸画像)を重ねて表示するよう、画像合成する。
ステップS511で、測定結果記憶部296に記憶されている前回の測定結果として皮下脂肪量および内臓脂肪量が読み出されて、それらに対して上記ステップS503〜S509と同様にしてランクが決定された後にプロット位置が決定され、ステップS509と同様に、マトリックス上の該当する位置に、CT画像に重ねて、先の測定結果を示すプロット位置を表わす画像を重ねて表示するよう、画像合成する。ここでは、好ましくは、今回の測定結果とは異なる画像(図20の例では点線の丸画像)で前回の測定結果が示される。さらに好ましくは、図20に示されるように、マトリックス上の、先の測定結果の位置から今回の測定結果の位置まで、その遷移がわかるような画像(図20の例では矢印画像)が重ねて表示されるよう、画像合成される。なお、ステップS511では、表示処理部12において今回の算出結果に基づいて決定されたレベルと、前回の測定結果のレベルとが比較されて、これらの間に差異がない場合には、すなわち、前回から今回にかけて腹部脂肪の状態に変化がない場合には、前回の測定結果の表示がなされなくてもよい。
ステップS513で書込部59は、上記ステップS7で算出された内臓脂肪量および皮下脂肪量を、各々、フォーマットの領域703,704に表示させるよう、フォーマットデータに合成する。さらに、ステップS515で書込部59は、マトリックス上のステップS507でプロット位置と決定された位置に相当する位置に対応付けられているCT画像を、フォーマットの領域702にも表示するよう、該当する画像データを読み出してフォーマットデータに合成する。
ステップS517で表示処理部12は、以上の処理で得られた測定結果表示用のフォーマットデータを表示データとするために描画する処理を行ない、一連の処理が終了する。
第3の実施の形態にかかる装置本体100の表示処理部12で上述の表示処理3が実行されることで、装置本体100では、しきい値と比較する処理を行なうのみで被験者の測定結果を一般的な傾向と共に表示することができる。その際、上の例のように前回の測定結果からの遷移を表示することで、被験者の皮下脂肪、内臓脂肪等の変化の傾向も表示することができる。また、図18に示されるように、予め代表的なCT画像を表示するフォーマットを用いることで、装置本体100にCT撮影機能が搭載されていなくても、またはCT撮影装置と接続されていなくても、被験者の測定結果に対応するCT画像、つまり被験者の腹部断面に近いCT画像を提供することができる。このような表示がなされることで、測定結果が数値やグラフのみで表示される場合に比べて、測定者は被験者の皮下脂肪、内臓脂肪等の状態を視覚的に把握することができる。また、他のCT画像と比較することで被験者の皮下脂肪、内臓脂肪等の状態を相対的に把握することができる。その結果、被験者に対して生活習慣病の中心である肥満の改善の動機付けが有効になされる。
なお、上の例の場合、腹部断面のCT画像が記憶されているものとしているが、必ずしも被写体のCT画像そのものに限定されず、第2の実施の形態に示されたように合成された画像であってもよい。
また、図18に示されるように、おおよその測定位置を表わした人型のシルエットも併せて表示することで、測定者はより被験者の腹部断面の状態を想像しやすくなり、被験者に対して生活習慣病の中心である肥満の改善の動機付けがより有効になされる。
また、上の例では、領域701にマトリックス上の各位置の代表的なCT画像が表示されるものとしているが、少なくともステップS507でプロット位置と決定された位置に相当する位置に対応付けられているCT画像が表示されればよく、たとえば、プロット位置と決定された位置に相当する位置に対応付けられているCT画像と、その周囲のCT画像とのみが表示されてもよい。
なお、図18のフォーマットは一例であり、限定されるものではない。たとえば、領域701で被験者の測定結果が縦軸を内臓脂肪量のランク、横軸を皮下脂肪量のランクとするマトリックス上の位置で表示されるとしているが、マトリックスの縦横軸は上の内容に限定されず、腹部の縦横幅、除脂肪量、内臓脂肪量と皮下脂肪量との比率、腹部周長(ウエスト周長)などであってもよい。その場合、マトリックスの縦横軸に応じて被験者の測定値等をランク分けするのに必要なしきい値がメモリ部29に記憶されているものとする。また、領域705に表わされる人型のシルエットについても、領域702に表示される被験者の測定結果に対応したCT画像と同様に、予め記憶されている代表的な画像の中から、測定結果や、性別や年齢などの被験者情報などに対応した画像とされてもよい。また、フォーマットには、図18に示された各領域のうち、少なくとも領域701が含まれて測定結果がマトリックス表示されればよく、その他の領域は含まれていなくてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 制御部、11 演算処理部、12 表示処理部、21 定電流生成部、22 端子切替部、23 電位差検出部、25 被験者情報入力部、26 通信部、28 電源部、29 メモリ部、31 外形楕円決定部、33 補正部、35 脂肪楕円決定部、41 皮下脂肪画像選択部、43 内臓脂肪画像選択部、45 判断部、47 合成部、51 皮下脂肪ランク決定部、53 内臓脂肪ランク決定部、55 プロット位置決定部、57 フォーマット読出部、59 書込部、100 装置本体、110 表示部、111 インピーダンス算出部、112 脂肪量算出部、120 操作部、201,202,203,204 クリップ、291 付加画像DB、292 皮下脂肪画像DB、293 内臓脂肪画像DB、294 皮下脂肪しきい値記憶部、295 内臓脂肪しきい値記憶部、296 測定結果記憶部、297 フォーマット記憶部、300 ベルト、310 押し当て部材、320 ベルト部、330 バックル、400 測定ユニット、401 カーソル支持部、401a 横幅測定用カーソル部、401b 縦幅測定用カーソル部、402 体格測定部、500 コンセント、600 外部装置、701〜705 領域、AP1,AP2,AP3,AP4 腹部電極対、H11,H21,F11,F21 電極。

Claims (15)

  1. 被験者の腹部の縦幅と横幅とを測定するための第1の測定手段と、
    インピーダンスを使用して、被験者の内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定するための第2の測定手段と、
    前記第1の測定手段および前記第2の測定手段での測定結果に応じた前記被験者の腹部断面画像を特定して表示するための表示処理手段とを備える、健康管理装置。
  2. 前記表示処理手段は、前記被験者の腹部の外形に応じた形状と、腹部の脂肪の状態に応じた形状とを表わす腹部断面画像を表示する、請求項1に記載の健康管理装置。
  3. 前記表示処理手段は、
    前記第1の測定手段で測定された縦幅と横幅とで規定される楕円形状を決定するための第1の決定手段と、
    前記楕円形状のうちの、前記内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定した位置に該当する箇所を補正するための補正手段と、
    前記被験者の腹部断面に対する、内臓脂肪量、皮下脂肪量、および除脂肪量の各々の比率に基づいて、前記楕円形状に対する前記内臓脂肪量、前記皮下脂肪量、および前記除脂肪量の各々を表わす楕円形状を決定するための第2の決定手段とを含む、請求項2に記載の健康管理装置。
  4. 皮下脂肪と内臓脂肪との割合に関連付けて皮下脂肪を表わす図形のデータを記憶するための第1の記憶手段をさらに備え、
    前記補正手段は、前記測定された皮下脂肪と内臓脂肪との割合に関連付けられた図形のデータを前記第1の記憶手段から抽出し、前記データで表わされる皮下脂肪を表わす図形を前記楕円形状のうちの前記測定した位置に該当する箇所に付加することで前記楕円形状を補正する、請求項3に記載の健康管理装置。
  5. 腹部の縦幅と横幅とに関連付けて皮下脂肪を表わす図形のデータを記憶するための第2の記憶手段をさらに備え、
    前記補正手段は、前記測定された前記被験者の腹部の縦幅と横幅とに関連付けられた図形であって、その面積が、前記測定された内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪量の各々を表わす面積の総和と前記楕円形状の面積との差分に該当する図形のデータを前記第2の記憶手段から抽出し、前記データで表わされる皮下脂肪を表わす図形を前記楕円形状のうちの前記測定した位置に該当する箇所に付加することで前記楕円形状を補正する、請求項3に記載の健康管理装置。
  6. 前記補正手段は、前記第1の決定手段で決定された前記楕円形状のうちの、前記内臓脂肪、皮下脂肪、および除脂肪に関する情報を測定した位置に該当する箇所ごとに、前記情報に対応した長さだけ法線方向に移動させることで前記楕円形状を補正する、請求項3に記載の健康管理装置。
  7. 複数の皮下脂肪の撮影画像を被写体の腹部の縦幅と横幅とに関連付けて記憶するための第3の記憶手段と、
    複数の内臓脂肪の撮影画像を被写体の腹部の縦幅と横幅とに関連付けて記憶するための第4の記憶手段とをさらに備え、
    前記表示処理手段は、
    前記測定された前記被写体の腹部の縦幅および横幅と、少なくとも、前記測定された前記被験者の皮下脂肪に関する情報とに基づいて、前記第3の記憶手段から1つの皮下脂肪の撮影画像を抽出する第1の抽出手段と、
    前記測定された前記被写体の腹部の縦幅および横幅と、少なくとも、前記測定された前記被験者の内臓脂肪量に関する情報とに基づいて、前記第4の記憶手段から1つの内臓脂肪の撮影画像を抽出する第2の抽出手段とを含む、請求項2に記載の健康管理装置。
  8. 前記表示処理手段は、前記抽出された前記皮下脂肪の撮影画像に前記内臓脂肪の撮影画像を重ね合わせる処理を行なうための合成手段をさらに含む、請求項7に記載の健康管理装置。
  9. 前記第3の記憶手段および前記第4の記憶手段は、前記撮影画像に、さらに、被写体の内臓脂肪量、皮下脂肪量、除脂肪量、およびこれらのいずれかの組み合わせによる割合のうちの少なくとも1つの情報を関連付けて記憶する、請求項7または8に記載の健康管理装置。
  10. 前記測定された内臓脂肪、皮下脂肪、または除脂肪に関する情報を用いた第1の指標および第2の指標で規定される、各状態の腹部断面の画像を記憶するための第5の記憶手段をさらに備え、
    前記表示処理手段は、
    前記測定された、前記第1の指標についての情報および第2の指標についての情報の、各々のランクを決定するランク決定手段と、
    前記ランクに従って、前記第1の指標および前記第2の指標を各々縦軸および横軸とした空間に、前記第5の記憶手段に記憶される前記画像のうちの前記測定された情報と対応する前記画像と、少なくともその周囲に該当する画像とを配置し、前記測定された情報と対応する前記画像を他の前記画像と異ならせて表示させる処理手段とを含む、請求項2に記載の健康管理装置。
  11. 前記処理手段は、前記測定された情報と対応する画像と共に、人のシルエットも表示させる、請求項10に記載の健康管理装置。
  12. 前記処理手段は、前記測定された情報と対応する画像と共に、前記測定結果を表わす値も表示させる、請求項10または11に記載の健康管理装置。
  13. 前記測定結果を記憶するための第6の記憶手段をさらに備え、
    前記処理手段は、前記第5の記憶手段に記憶される画像のうち、前記第6の記憶手段に記憶されている前回の測定結果に対応する画像と、今回の測定結果に対応する画像とを各々他の前記画像と異ならせて表示させ、さらに、それらの間に、その遷移を明示する表示をさせる、請求項10〜12のいずれかに記載の健康管理装置。
  14. 前記第1の指標および前記第2の指標は、腹部断面の縦幅と横幅、内臓脂肪に関する情報、皮下脂肪に関する情報、除脂肪に関する情報、内臓脂肪量と皮下脂肪量との比率、および腹部周長のうちのいずれかである、請求項10〜12のいずれかに記載の健康管理装置。
  15. 第1電極対と、
    第2電極対と、
    前記第1電極対の電極間に供給する電流を生成するための電流生成手段と、
    前記第1電極対の電極間に通電した状態で前記第2電極対の電極間の電位差を検出するための電位差検出手段とをさらに備え、
    前記第2の測定手段は、前記第2電極対に通電して被験者の腹部の体軸方向について前記第1電極対により検出された電位差に基づいて、前記被験者の内臓脂肪量、皮下脂肪量、および除脂肪量を算出するための算出手段を含む、請求項1〜14のいずれかに記載の健康管理装置。
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