JP2022168714A - 体組成計、体組成測定方法、及び体組成測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に測定できる、体組成計、体組成測定方法、及び体組成測定プログラムを提供する。
【解決手段】体組成計１０は、複数の電極部１４が本体部１２に対してケーブル１６で接続されているため、被測定者の身体状況に応じて被測定者に配置する電極部１４の組み合わせを変えられる。そして、被測定者に配置する電極の組み合わせに基づいて複数の異なる推定式から一つが選択される。選択された推定式と電極部に電流を流すことによって得られる生体インピーダンス値とに基づいて、被測定者の体組成が算出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、体組成計、体組成測定方法、及び体組成測定プログラムに関する。

被測定者の生体インピーダンス値を測定することで、被測定者の体組成を算出する体組成計が広く普及している。体組成計は、被測定者に接触する２つ以上の電極部によって生体インピーダンス値を測定し、生体インピーダンス値、身長及び体重等を変数とする推定式によって体組成を算出する。

生体インピーダンス値は、電極間の長さに比例すると共に、被測定者の測定姿勢によっても変化する。この理由は、被測定者が例えば関節を曲げる等することで、電極間の電流経路、筋断面積が変化するためである。このため体組成計は、予め定められた測定姿勢で被測定者の生体インピーダンス値を測定することが好ましいとされている。

ここで特許文献１には、生体インピーダンス値を測定する装置として、複数の電極が設けられているハンドグリップを備えるバイオインピーダンス測定装置が記載されている。このバイオインピーダンス測定装置では被測定者が最初に利用する際に、ハンドグリップにおける被測定者の手の正確な位置を設定する。そして、被測定者が次に利用するときに、ハンドグリップを把持する被測定者の手の位置が正確な位置であるかを判定し、被測定者へ報知する。

このように特許文献１では、被測定者がバイオインピーダンス測定装置の上に立って生体インピーダンス値の測定を行うことを前提とし、ハンドグリップを把持する被測定者の手の位置が所定位置となっているかを判定している。

特開２０１４‐５３４８７８号公報

しかしながら、被測定者は様々な身体的な事情により、所定の測定姿勢を取ることが困難であったり、所定の測定姿勢を取ることが利用状況にそぐわない場合がある。例えば、特許文献１に記載のバイオインピーダンス測定装置では、立つことが困難である被測定者は利用できない。

また、特許文献1に記載のバイオインピーダンス測定装置では、測定用の電極の位置も固定されている。例えば電極の位置が手掌又は足裏等に固定されていると、尖足、手又は足の指の欠損、弱い握力等の身体的な事情を有する被測定者は体組成の測定が困難な場合がある。

そこで、本発明は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に測定できる、体組成計、体組成測定方法、及び体組成測定プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の体組成計は、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計であって、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを選択する推定式選択手段と、前記推定式選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、前記体組成を算出する体組成算出手段と、を備える。

本構成によれば、複数の電極部が本体部に対してケーブルで接続されているため、被測定者の身体状況に応じて被測定者に配置する電極部の組み合わせを変えられる。被測定者の身体状況とは、被測定者の姿勢及び四肢等の欠損等である。そして、被測定者に配置する電極部の組み合わせに基づいて複数の異なる推定式から一つが選択される。選択された推定式と電極部に電流を流すことによって得られる測定結果（例えば生体インピーダンス値）とに基づいて、被測定者の体組成が算出される。これにより、本構成は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に算出できる。

本発明の一態様の体組成計は、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計であって、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成を算出する体組成算出手段と、前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを選択する体組成選択手段と、を備える。

本構成によれば、複数の電極部が本体部に対してケーブルで接続されているため、被測定者の身体状況に応じて被測定者に配置する電極部の組み合わせを変えられる。そして、電極部による測定結果に基づいて複数の異なる推定式毎に体組成が算出され、電極部の組み合わせの判定結果に基づいて複数の体組成のうちから一つが選択される。これにより、本構成は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に算出できる。

上記の体組成計において、前記被測定者の姿勢にも基づいて前記体組成値を算出してもよい。被測定者の測定結果は被測定者の姿勢によっても変化する。そこで、本構成によれば、被測定者の姿勢にも基づいて体組成値を算出することで、被測定者の正確な測定結果を得ることができる。なお、本構成による体組成値の算出は、被測定者の姿勢変化に基づいて一旦得られた測定結果を補正する第１の算出、及び被測定者の姿勢変化に基づいて体組成を算出するための推定式の選択又は補正を行うことによる第２の算出がある。

上記の体組成計において、前記被測定者に配置した前記電極部の位置と所定の基準との位置関係に基づいて、前記被測定者の姿勢を判定する姿勢判定手段を備えてもよい。本構成によれば、簡易に被測定者の姿勢を判定できる。

上記の体組成計において、前記位置関係は、他の前記電極部との位置関係、床面との位置関係、又は前記本体部との位置関係としてもよい。本構成によれば、簡易に被測定者の姿勢を判定できる。

上記の体組成計において、前記測定結果の収束値を前記被測定者の姿勢変動に応じて予測する予測手段を備え、前記体組成算出手段は、前記予測手段による予測結果に基づいて前記体組成を算出してもよい。生体インピーダンス値等の測定結果は被測定者の姿勢の変化に伴う水分変動及び関節角度変化の影響によって変化する。特に水分変動に伴う測定結果の変化は収束までに時間を要する。そこで、本構成によれば、測定結果の収束値の予測結果に基づいて体組成を算出するので、体組成の計測時間を短縮できる。

上記の体組成計において、前記予測手段は、前記被測定者の姿勢変動に伴う前記測定結果の変動パターンに基づいて、前記測定結果の収束値を予測してもよい。本構成によれば、簡易に測定結果の収束値を予測できる。

上記の体組成計において、前記電極部は、異なる複数の電極形状を有し、前記配置電極判定手段は、前記被測定者に配置された前記電極部及び前記電極形状の組み合わせを判定してもよい。本構成によれば、体組成計が複数の形状の電極部を有することで、被測定者の姿勢や身体の欠損に応じて適切な電極部を選択でき、被測定者に負荷を与えることなく体組成の測定が可能となる。

本発明の一態様の体組成測定方法は、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計によって行われる体組成測定方法であって、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを配置電極判定手段が判定する第１工程と、前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを推定式選択手段が選択する第２工程と、前記推定式選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、体組成算出手段が前記体組成を算出する第３工程と、を有する。

本発明の一態様の体組成測定方法は、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成測定方法であって、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを配置電極判定手段が判定する第１工程と、前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成算出手段が体組成を算出する第２工程と、前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを体組成選択手段が選択する第３工程と、を有する。

本発明の一態様の体組成測定プログラムは、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計が有するコンピュータを、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを選択する推定式選択手段と、前記選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、前記体組成を算出する体組成算出手段と、して機能させる。

本発明の一態様の体組成測定プログラムは、被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計が有するコンピュータを、前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成を算出する体組成算出手段と、前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを選択する体組成選択手段と、して機能させる。

本発明によれば、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に測定できる。

図１は、第１実施形態の体組成計の概略構成図である。 図２は、第１実施形態の被測定者に対する電圧電極及び電流電極の配置位置を示す模式図である。 図３は、第１実施形態の体組成測定機能に関する機能ブロック図である。 図４は、第１実施形態の被測定者に配置した複数の電極部の組み合わせの一例を示す図である。 図５は、第１実施形態の体組成測定処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、第２実施形態の異なる電極形状の電極部の組み合わせに対応する推定式の例を示した模式図である。 図７は、第４実施形態の体組成測定機能に関する機能ブロック図である。 図８は、第４実施形態の体組成測定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の体組成計１０の概略構成図である。体組成計１０は、生体情報測定装置であり、被測定者の体重及び生体インピーダンス値等に基づいて体組成である生体情報を推定する。体組成計１０は、体組成として、脂肪率、脂肪量、除脂肪量、筋肉量、内臓脂肪量、内臓脂肪レベル、内臓脂肪面積、皮下脂肪量、基礎代謝量、骨量、体水分率、ＢＭＩ、細胞内液量、細胞外液量等を算出する。

体組成計１０の本体部１２は、被測定者に配置される複数の電極部１４が各々ケーブル１６を介して接続され、推定式を用いて被測定者の体組成を算出する。

複数の電極部１４は、各々電圧電極Ｖ（Ｖ１～Ｖ４）及び電流電極Ａ（Ａ１～Ａ４）を備え、各々ケーブル１６（１６－１～１６－４）を介して本体部１２に電気的に接続される。

図２は、被測定者に対する電極部１４の配置位置（接触位置）の例を示す模式図である。複数の電極部１４は、各々被測定者の身体に対する配置位置が予め定められている。電極部１４Ａである電圧電極Ｖ１及び電流電極Ａ１の配置位置は右掌、電極部１４Ｂである電圧電極Ｖ２及び電流電極Ａ２の配置位置は左掌、電極部１４Ｃである電圧電極Ｖ３及び電流電極Ａ３の配置位置は右足の甲、電極部１４Ｄである電圧電極Ｖ４及び電流電極Ａ４の配置位置は左足の甲である。図２の例では、電圧電極Ｖが手首側又は足首側とされるが、これは一例であり、電流電極Ａが手首側又は足首側とされてもよい。

このように、本実施形態の体組成計１０は、一例として、４つの電極部１４Ａ～１４Ｄが備えられるが、これに限らず、４つ以上、例えば８つの電極部１４が備えられてもよい。すなわち、図２に示される電極部１４の配置位置の一例であり、図２の配置位置に加え、脛、脚のつけ根、指、及び膝上等他の部位に電極部１４が配置されてもよい。

本実施形態の体組成計１０では、被測定者の体組成を測定するために、全ての電極部１４を被測定者に配置する必要はなく、少なくとも２つ以上の電極部１４が被測定者に配置されればよい。なお、電極部１４を被測定者に固定する手法としては、例えば、導電性の粘着剤を用いた固定、電極部１４を被測定者に配置した状態でバンドによる固定、電極部１４をクリップ形状とし、被測定者の四肢等の部位を挟んだ固定等がある。

なお、電極部１４の固定手法は、被測定者の身体状況にかかわらず電極部１４を被測定者に固定できれば、特に限定されない。被測定者の身体状況とは、車いすに座った状態、寝た状態、四肢等の欠損、麻痺、及び片側性の疾患等である。なお、各電圧電極Ｖ及び電流電極Ａの形状は、配置される部位に応じて異なってもよい。

このように、本実施形態の体組成計１０は、複数の電極部１４が本体部１２とケーブル１６を介して接続され、電極部１４が被測定者に配置されるので、被測定者の身体状況（測定姿勢及び四肢の欠損等）にかかわらず必要な電極を配置することができ、被測定者の体組成を測定できる。

また、電極部１４Ａ～１４Ｄは、各々位置センサ１８(１８－１～１８－２）を備える。位置センサ１８は、電流電極Ａ及び電圧電極Ｖと共に被測定者に配置され、電極部１４の位置（床面からの高さ又は他の電極部１４との距離等）を測定する。なお、位置センサ１８は、電流電極Ａ又は電圧電極Ｖと一体化されてもよい。また、クリップ形状の電極のように、電流電極Ａと電圧電極Ｖとが一体化されている電極部１４が位置センサ１８を備えてもよい。

また、本実施形態の体組成計１０は、電極部１４毎に一本のケーブル１６(１６－１～１６－２）で本体部１２と接続されているが、これに限らず、電極部１４が備える電流電極Ａ、電圧電極Ｖ、及び位置センサ１８毎にケーブル１６によって本体部１２と接続されてもよいし、電流電極Ａ、電圧電極Ｖ、及び位置センサ１８のうち何れか２つが一本のケーブル１６によって本体部１２と接続されてもよい。

本体部１２は、被測定者に配置した電極部１４間の電流経路に生じる電位差を測定し、この電位差に基づいて被測定者の生体インピーダンス値を測定結果として算出する。具体的には体組成計１０は、各電流電極Ａから被測定者の身体の所定部位に所定の周波数の微弱な電流を流し、被測定者の電流経路に生じる電位差を電圧電極Ｖを介して測定し、このような電流及び電位差の各値に基づいて、被測定者の全身及び各身体部位の生体インピーダンス値を算出する。

そして、本体部１２は、被測定者の登録情報（年齢、性別、体重、手の長さ、足の長さ等）と、算出された各生体インピーダンス値を推定式に適用して演算することで、被測定者の体組成を算出する。

また、本体部１２は、表示部２０及び操作部２２を備える。

表示部２０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等であり、体組成の測定結果等を表示する。操作部２２は、本体部１２に対して各種入力操作を行うものであり、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス、タッチパッド、及びボタン等である。

図３は、本実施形態の体組成計１０が有する体組成測定機能に関する機能ブロック図である。体組成計１０（本体部１２）は、演算部３０及び記憶部３２を備える。

演算部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等であり、各種演算等を実行する。

記憶部３２は、例えば、フラッシュメモリ又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリであり、各種データ及び演算部３０の処理に利用されるプログラム等を保存する。また、記憶部３２には、被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式、及び被測定者の登録情報（年齢、性別、体重、手の長さ、足の長さ等）等が記憶される。登録情報は、他の情報処理装置又は体重計等から通信手段（不図示）を介して入力されてもよいし、操作部２２を介して操作者によって入力されてもよい。

本実施形態の演算部３０は、配置電極判定部４０、インピーダンス算出部４２、姿勢判定部４４、インピーダンス補正部４６、収束値予測部４８、推定式選択部５０、体組成算出部５２、及び表示制御部５４を備える。これら各部の機能は、演算部３０がプログラムを実行することにより実現されるが、これに限らず、体組成計１０が、各機能に対応したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の個別のハードウェアを備えることで実現されてもよい。また、体組成計１０が複数の演算部３０を備え、複数の演算部３０の各々が上記各部のうち一又は複数を備えてもよい。さらに、体組成計１０の本体部１２が上記各部を備える場合に限らず、本体部１２とは別体の図示されていない筐体が上記各部のうち一又は複数を備えていてもよい。

配置電極判定部４０は、複数の電極部１４のうち、被測定者に配置された電極部１４の組み合わせを判定する。

図４は、被測定者に配置した複数の電極部１４の組み合わせの一例を示す図である。図４は、図２に示される位置に電圧電極Ｖ１～Ｖ４及び電流電極Ａ１～Ａ４を配置した場合における組み合わせを示している。図４に示されるように電圧電極Ｖと電流電極Ａとの組み合わせは複数パターン（１２パターン）あり、被測定者の身体的な事情により一部の手又は足に電極部１４を配置することができない場合でも、他の位置に配置することで体組成の測定が可能である。

本実施形態の配置電極判定部４０は、各電極部１４を被測定者へ配置した後に、体組成の測定の開始指示が操作部２２を介して入力されると、各電極部１４と人体への接触・非接触を自動的に判定する。この判定方法は、例えば、当該電極部１４から得られる測定結果（生体インピーダンス値、リアクタンス値、抵抗値）が人の特徴を有する否かによって判定する。人の特徴を有する場合とは、例えば、低周波数の測定値が高周波数の測定値より大きい場合、リアクタンス値がマイナスの値を示す場合、２°＜|Phase Angle|＜１５°の場合等である。

このように、本実施形態の体組成計１０は、被測定者に配置した電極部１４を自動判定することで、操作者が使用電極を入力する場合に比べて、操作が簡便になり、かつエラーが少なくなる。

インピーダンス算出部４２は、電極部１４に電流を流すことによって得られる測定結果として、被測定者の生体インピーダンス値を算出する。

姿勢判定部４４は、被測定者の姿勢を判定する。姿勢の判定の詳細は後述する。

本実施形態の体組成計１０は、被測定者の姿勢にも基づいて体組成値を算出する。本実施形態による体組成値の算出は、被測定者の姿勢変化に基づいて一旦得られた測定結果を補正して算出する（第１の算出）。そこでインピーダンス補正部４６は、第１の算出として、被測定者の姿勢に基づいて、被測定者の生体インピーダンス値を補正する。生体インピーダンス値は測定する電極間の距離及び筋断面積によって変化する。具体的には、電極間において電流が流れる距離（以下「電流経路長」という。）に比例し、筋断面積に反比例する。このため、被測定者の生体インピーダンス値は被測定者の姿勢によっても変化する。そこで、インピーダンス補正部４６が被測定者の姿勢に基づいて算出された生体インピーダンス値を補正することで、被測定者の姿勢の変化によって生体インピーダンス値が変化し、その結果として算出される体組成が変化してしまう現象を軽減することができる。

収束値予測部４８は、被測定者の姿勢変動に応じて、複数の電極部１４によって測定された生体インピーダンス値の収束値を予測する。収束値の予測の詳細は後述する。

推定式選択部５０は、配置電極判定部４０による組み合わせの判定結果に基づいて、被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを選択する。このため、記憶部３２は、被測定者に配置される電圧電極Ｖと電流電極Ａとの組み合わせ毎の推定式を複数記憶している。そして、推定式選択部５０は、配置電極判定部４０によって判定された電極部１４の組み合わせに応じた推定式を選択する。

なお、選択される推定式の候補が複数ある場合には、候補として選択された複数の推定式を表示部２０が表示し、複数の推定式の候補から適切と思われる一つを操作者に選択させてもよい。操作者による推定式の選択は操作部２２を介して行われる。また、表示部２０に複数の推定式を表示する場合には、推定式の候補の優先順位を決定し、この優先順位に沿って推定式が表示部２０に表示されてもよい。なお、体組成計１０の操作者は、被測定者自身に限らず、被測定者の介助者等、被測定者以外の者でもよい。

体組成算出部５２は、推定式選択部５０によって選択された推定式と電極部１４に電流を流すことによって得られる測定結果（生体インピーダンス値）とに基づいて、体組成を算出する。

なお、体組成は、電極部１４の組み合わせ１つ（単独）による測定結果を用いて算出されてもよいし、電極部１４の複数の組み合わせの測定結果に基づいて算出されてもよい。この形態において、記憶部３２には単独の組み合わせに対応する推定式及び複数の組み合わせに対応する推定式が記憶され、推定式選択部５０は適宜、自動的又は操作者による選択に基づいて推定式が選択される。

表示制御部５４は、体組成の測定結果及び推定式の候補等の各種情報を表示部２０が表示するように制御する。

次に被測定者の姿勢の判定について説明する。本実施形態の体組成計１０は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を測定できる。しかしながら、生体インピーダンス値は、被測定者の同じ部位間であっても、被測定者の姿勢が異なれば異なる値となる。このため、本実施形態の体組成計１０は、測定した生体インピーダンス値を被測定者の姿勢に基づいて補正する。

各電極部１４は、上記のように、被測定者の身体への配置位置が規定されている。そして、各電極部１４には位置センサ１８が備えられ、本体部１２には被測定者の人種、身長別の膝下長さ、脚長さ等が記憶されている。

本実施形態の姿勢判定部４４は、被測定者に配置した電極部１４の位置と所定の基準との位置関係に基づいて、被測定者の姿勢を判定する。この位置関係とは、他の電極部１４との位置関係（被測定者に配置された電極部１４同士の距離）、床面との位置関係、又は本体部１２との位置関係である。このため、所定の基準は、他の電極部１４の位置、床面の位置、又は本体部１２の位置となる。すなわち、姿勢判定部４４は、被測定者に配置した電極部１４と所定の基準に対する絶対値又は相対値に基づいて被測定者の姿勢を判定する。

なお、位置センサ１８は、電極部１４と床面からの距離を検知する高さセンサ、電極部１４と他の電極部１４との距離、又は電極部１４と本体部１２と位置関係を検知する距離センサである。電極部１４と他の電極部１４との距離を検知する場合は、例えば、同じ側の足に配置した電極部１４と手に配置した電極部１４との距離を検知する。

例えば、足に配置した電極部１４と手に配置した電極部１４とが同じ高さであれば、被測定者の姿勢は臥位と判定される。また、足に配置した電極部１４と手に配置した電極部１４との距離が、被測定者の膝下長さと同等であれば、被測定者の姿勢は座位と判定される。また、足に配置した電極部１４と手に配置した電極部１４との距離が、被測定者の脚長さと同等であれば、被測定者の姿勢は立位と判定される。

位置センサ１８を床面からの距離を検知するセンサとする場合には、手に配置する電極部１４にのみ位置センサ１８が備えられてもよい。この理由は、足に配置する電極部１４に位置センサ１８を備えたとしても、被測定者の身体状況にかかわらずその検知結果はほぼ一定（数ｃｍ）となるためである。

そして、床面からの距離が１０ｃｍ以内、すなわち床面とほぼ接触しているとされる場合には、被測定者の姿勢は臥位と判定される。また、床面からの距離が膝下長さと同等であれば、被測定者の姿勢は座位と判定される。また、床面からの距離が脚長さと同等であれば、被測定者の姿勢は立位と判定される。

なお、被測定者の姿勢は、上述のような姿勢判定部４４による判定ではなく、操作者が操作部２２を介して本体部１２に入力してもよい。

インピーダンス補正部４６は、一例として、判定した姿勢に応じた係数を生体インピーダンス値に乗算することで補正を行うが、これに限らず、姿勢に応じた関数で生体インピーダンス値の補正を行う等してもよい。

次に生体インピーダンス値の収束値の予測について説明する。

被測定者に電極部１４を配置した状態で被測定者が姿勢を変化させると、上記の姿勢判定によって姿勢の変化が検知される。これと共に体組成計１０は、被測定者の姿勢変化に伴う生体インピーダンス値の変動も捉えることとなる。

生体インピーダンス値は被測定者の姿勢の変化に伴う水分変動及び関節角度変化の影響によって変化する。特に水分変動に伴う生体インピーダンス値の変化は収束までに時間を要する。このため、体組成の測定は、被測定者が姿勢を変化させずに安静状態で実施することが求められる。しかしながら、被測定者を安静状態とすることは測定効率の観点からは必要であるが、被測定者が不動となることによる身体への負荷の観点からは必ずしも好ましくない。そこで、本実施形態では、被測定者の姿勢変動があっても、生体インピーダンス値の収束値を予測することで計測時間を短縮させる。

本実施形態の収束値予測部４８は、被測定者の姿勢変動に伴う測定値の変動パターンに基づいて、測定値の収束値を予測する。

このため、記憶部３２は、各姿勢変動に伴う測定値の変動パターンを複数記憶している。変動パターンは、人の部位、周波数、インピーダンス値、抵抗値、リアクタンス値の変化率又は変化量を示す。なお、変動パターンは、例えば３次関数で表されるが、これに限定されず、対数関数等、他の関数によって表されてもよい。

また、電極部１４を被測定者に配置した状態での姿勢変化だけでなく、電極部１４を被測定者に配置する前の姿勢変化についても生体インピーダンス値の変動に基づいて、被測定者の姿勢変化を判定し、収束値を予測してもよい。これにより、電極部１４を配置する直前に被測定者に姿勢変化があった場合でも、電極部１４を配置して測定を開始した後の生体インピーダンス値の変動によって被測定者に姿勢変化を検知し、収束値を予測することができる。

そして、収束値予測部４８は、生体インピーダンス値の測定開始から所定時間内における複数回の測定結果の変動に対して、最も当てはまる変動パターンを選択する。そして、収束値予測部４８は、選択した変動パターンから予測される十分な時間経過後の測定結果を収束値として取得する。

図５は、体組成計１０によって実行される体組成測定処理の流れを示すフローチャートである。体組成測定処理は、複数の電極部１４を被測定者に配置した後に、体組成の測定を開始するための操作が操作部２２に行われた場合に開始される。

まず、ステップＳ１００では、配置電極判定部４０が被測定者に配置された電極部１４の組み合わせを判定する。

次のステップＳ１０２では、姿勢判定部４４が被測定者の姿勢を判定する。

次のステップＳ１０４では、インピーダンス算出部４２が複数の電極部１４に電流を流し、電極間の電位差に基づいて、被測定者の生体インピーダンス値を算出する。なお、生体インピーダンス値の算出は、所定測定時間内に複数回行われる。

次のステップＳ１０６では、収束値予測部４８が所定測定時間内に生体インピーダンス値に所定値以上の変化があるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップＳ１０８へ移行し、否定判定の場合はステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１０８では、収束値予測部４８が生体インピーダンス値の収束値を予測する。なお、ステップＳ１０８へ移行しない場合は、生体インピーダンス値には変動がないため、収束値の予測は行われない。

次のステップＳ１１０では、インピーダンス補正部４６が被測定者の姿勢に基づいて被測定者の生体インピーダンス値を補正する。なお、ステップＳ１０８において生体インピーダンス値の収束値を予測した場合は、予測した収束値を補正の対象とする。

次のステップＳ１１２では、推定式選択部５０がステップＳ１００による組み合わせの判定結果に基づいて、被測定者の体組成を算出するための推定式を複数の異なる推定式から選択する。

次のステップＳ１１４では、選択した推定式と生体インピーダンス値とに基づいて、体組成算出部５２が体組成を算出し、本体組成測定処理は終了する。なお、算出された体組成は、表示部２０に表示され、記憶部３２に記憶される。また、体組成は、予め定められたサーバに送信され、当該サーバに記憶されてもよい。

以上説明したように、本実施形態の体組成計１０は、複数の電極部１４が本体部１２に対してケーブル１６で接続されているため、被測定者の身体状況に応じて被測定者に配置する電極部１４の組み合わせを変えられる。そして、被測定者に配置する電極部１４の組み合わせに基づいて複数の異なる推定式から一つが選択される。選択された推定式と電極部１４に電流を流すことによって得られる生体インピーダンス値とに基づいて、被測定者の体組成が算出される。これにより、本実施形態の体組成計１０は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に算出できる。

（第２実施形態）
以下、本実施形態の第２実施形態について説明する。本実施形態の体組成計１０は、被測定者が臥位で測るための電極部１４、立位で測るための電極部１４等のように、異なる電極形状とされた複数の電極部１４を有している。この電極形状は、例えば、手で把持できるグリップ形状、手首又は足首を挟むクリップ形状、手首又は足首に巻くバンド形状、被測定者の姿勢が立位の場合に、足の裏に位置する平板形状等がある。

本実施形態の体組成値の算出（第２の算出）は、被測定者の姿勢変化に基づいて体組成を算出するための推定式の選択又は補正を行う。そこで本実施形態の配置電極判定部４０は、複数の電極部１４のうち、被測定者に配置された電極部１４及び電極形状の組み合わせを判定する。そして、推定式選択部５０は、第２の算出として、配置電極判定部４０による判定結果に基づいて、電極部１４の組み合わせに対応付けられた推定式を選択する。すなわち、この判定結果は、被測定者の姿勢を判定することに相当し、体組成計１０は、被測定者の姿勢に対応した推定式（臥位用推定式、立位用推定式等）を記憶している。

このように、体組成計１０が複数の形状の電極部１４を有することで、被測定者の姿勢や身体の欠損に応じて適切な電極部１４を選択でき、被測定者に負荷を与えることなく体組成の測定が可能となる。

また、本実施形態では、被測定者に応じて電極部１４の電極形状がアタッチメントにより取り換え可能とされてもよい。例えば、電極を握れる被測定者は手で電極を把持できるように、グリップ形状の電極が電極部１４に取り付けられる。一方、電極を握れない被測定者は、クリップ形状又はバンド形状の電極が電極部１４に取り付けられる。このように、被測定者と接触する電極部１４の先端部が、アタッチメントとして被測定者に適した電極形状に取り換え可能とされてもよい。なお、取り換えられた電極形状は、配置電極判定部４０によって認識可能とされる。

ここで一例として、グリップ形状の電極部１４は、被測定者の手掌に配置され、クリップ形状の電極部１４は、被測定者の手首に配置される。このため、グリップ形状とクリップ形状とでは、被測定者に接触する位置が手掌と手首とで異なるため電流経路長も異なる。そこで、被測定者に配置される電極部１４の電極形状に応じた電流経路長に対応する推定式が選択されてもよい。図６は、異なる電極形状の組み合わせに対応する推定式の例を示した模式図である。

具体的には、手首に配置されるクリップ形状の電極部１４は、グリップ形状の電極部１４を用いた場合に比べて、電流経路長が短くなり、生体インピーダンス値が低くなる傾向がある。このため、クリップ形状の電極部１４を用いた推定式は、測定されたインピーダンス値を増加させる変換部を含む推定式（以下「基準式」という。）が選択される。

体組成の算出（第２の算出）として、上述のような複数の推定式から一つの推定式を選択するだけでなく、基準式を変換するための変換式を選択する形態、又は基準式に乗算又は除算するための係数を選択して基準式を補正する形態も含まれる。すなわち、電極部１４の組み合わせの判定結果に基づいて、複数の変換式から一つを選択する形態や、複数の係数から一つを選択する形態等が含まれてもよい。そして、基準式の変換部に変換式又は係数が入力されることで基準式の補正が行われ、体組成を算出するための推定式とされる。

基準式は、一例として、被測定者の姿勢が立位である場合の生体インピーダンス値を各周波数、各部位ごとに推定する推定式とする。なお、生体インピーダンス値だけでなく、抵抗値、リアクタンス値等を推定する推定式も変換の対象とされる。

例えば被測定者の姿勢が座位の場合は、下半身に対して生体インピーダンス値が高く算出されるように基準式が変換される。この理由は、座位の場合には脚の関節が曲がることで、立位に比べて電流経路長が短くなり、生体インピーダンス値が低く算出されるためである。一方、上半身に対応する推定式に対して、変換は行われない。

また、被測定者の姿勢が臥位の場合は、下半身に対して生体インピーダンス値が小さく算出されるように基準式が変換される。この理由は、臥位の場合には立位に比べて下半身の水分量が減り、生体インピーダンス値が高く算出されるためである。また、上半身に対しては、生体インピーダンス値が大きく算出されるように基準式が変換される。この理由は、臥位の場合には立位に比べて上半身の水分量が増え、生体インピーダンス値が低く算出されるためである。

（第３実施形態）
以下、本実施形態の第３実施形態について説明する。本実施形態では、被測定者に使用される電極部１４の数及び配置位置に基づいて、推定式が選択される。

本実施形態では例えば電極部１４－１～１４－４を全て使用する場合、すなわち、被測定者の両手と両足に電極部１４を配置する場合、全身を推定する推定式として、（１）左右半身、（２）右半身、（３）左半身、（４）両足間、（５）両手間のように電流経路の異なる部位毎に対応した５通りの推定式が選択可能とされる。

そして、上記（１）～（５）の部位毎の推定式から被測定者の体組成を得る方法としては、例えば、以下のような方法Ａ～Ｃがある。

・方法Ａ
（１）～（５）のうち選択可能な推定式から一つを選択し、選択した推定式に基づいて被測定者の体組成を算出する。この場合、選択される推定式の優先順位が予め設定される。例えば、優先順位は被測定者の身体の欠損、被測定者の姿勢に応じて設定される。

・方法Ｂ
選択可能な全ての推定式から被測定者の体組成を算出し、その平均値を測定結果とする。

・方法Ｃ
選択可能な全ての推定式から被測定者の体組成を算出し、その中央値を測定結果とする。

例えば、方法Ａを用いるためには予め優先順位が決定される必要があるが、電極部１４の配置位置によっては、優先順位が決定されていない場合もある。このような場合に、方法Ｂ又は方法Ｃが選択されてもよい。

上記例では、被測定者の両手と両足に電極部１４を配置する場合、（１）左右半身、（２）右半身、（３）左半身、（４）両足間、（５）両手間とのように部位毎に異なる５通りの推定式を選択可能としたが、これは一例であり、さらに、（６）右手左足間、（７）左手右足間、（８）部位別で算出して合計する等、他の選択があってもよい。

一例として、上記（１）～（８）の選択が可能な場合であり、左手、右手、右足の３箇所に電極部１４を配置する場合を例に、部位毎の推定式の選択について説明する。左手、右手、右足に対する電極部１４の使用が配置電極判定部４０によって判定された場合、全身を推定する推定式として（２）右半身、（５）両手間、（７）左手右足間の３通りが選択可能とされる。そして、優先順位として（２）、（５）、（７）とのように設定されている場合には、（２）右半身の推定式が選択される。一方、優先順位が設定されていない場合には、方法Ｂによる体組成の算出が行われる。

（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の体組成計１０は、測定した生体インピーダンス値から複数の異なる推定式を用いて複数の体組成を算出し、電極部１４の組み合わせの判定結果に基づいて複数の体組成のうちから一つを適切な値として選択する。

図７は、本実施形態の体組成測定機能に関する機能ブロック図である。図７に示される構成のうち図３に示される構成と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の演算部３０は、配置電極判定部４０、インピーダンス算出部４２、姿勢判定部４４、インピーダンス補正部４６、収束値予測部４８、及び表示制御部５４と共に、体組成算出部６０及び体組成選択部６２を備える。これら各部の機能は、演算部３０がプログラムを実行することにより実現されるが、これに限らず、体組成計１０が、各機能に対応したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の個別のハードウェアを備えることで実現されてもよい。また、体組成計１０が複数の演算部３０を備え、複数の演算部３０の各々が上記各部のうち一又は複数を備えてもよい。さらに、体組成計１０の本体部１２が上記各部を備える場合に限らず、本体部１２とは別体の図示されていない筐体が上記各部のうち一又は複数を備えていてもよい。

体組成算出部６０は、電極部１４に電流を流すことによって得られる測定結果（生体インピーダンス値）を複数の異なる推定式に入力することで、推定式毎に体組成を算出する。すなわち、体組成算出部６０は、記憶部３２に記憶されている複数の異なる推定式に対して生体インピーダンス値と被測定者の登録情報とを代入して、複数の体組成を算出する。

体組成選択部６２は、配置電極判定部４０による電極部１４の組み合わせの判定結果に基づいて、体組成算出部６０によって算出された複数の体組成のうちから一つを選択する。すなわち、体組成算出部６０によって複数の体組成が算出されるが、被測定者に配置された電極部１４の組み合わせから適切とされる体組成が体組成選択部６２によって選択される。

体組成の選択は、例えば、適切とされる基準が予め設定されており、この基準に基づき体組成選択部６２によって一つの体組成が選択されてもよい。また、これに限らず、例えば、複数の推定式による算出結果の平均値が一つの体組成として選択されてもよいし、複数の推定式による算出結果の中央値が一つの体組成として選択されてもよい。また、電極部１４の電極形状に基づいて適切とされる体組成が選択されてもよい。

なお、記憶部３２は電極部１４の組み合わせ及び被測定者の登録情報（身長、体重、手の長さ、足の長さ等）から適切とされる体組成の範囲（以下「適切範囲」という。）を記憶している。そして、体組成選択部６２は、体組成算出部６０によって算出された複数の体組成のうち、適切範囲に含まれる体組成を選択する。なお、この選択には、被測定者の過去の体組成を参照し、過去の体組成に対して所定範囲内のものを適切な体組成として選択されてもよい。

適切とされる体組成の候補が複数ある場合には、複数の体組成の候補を表示部２０が表示し、この複数の体組成の候補から適切と思われる体組成を操作者に選択させてもよい。操作者による体組成の選択は操作部２２を介して行われる。また、表示部２０に複数の体組成の候補を表示する場合には、体組成選択部６２が優先順位を決定し、この優先順位に沿って体組成が表示部２０に表示されてもよい。

図８は、本実施形態の体組成測定処理の流れを示すフローチャートである。図８に示されるステップのうち図５に示されるステップと同一のステップについては同一の符号を付して、その説明を省略する。

ステップＳ１１０から移行するステップＳ２００では、体組成算出部６０が生体インピーダンス値と複数の異なる推定式とに基づいて、複数の体組成を算出する。

次のステップＳ２０２では、体組成選択部６２が電極部１４の組み合わせの判定結果に基づいて、算出した複数の体組成のうちから一つを選択し、本体組成測定処理は終了する。なお、選択された体組成は、表示部２０に表示され、記憶部３２に記憶される。また、体組成は、予め定められたサーバに送信され、当該サーバに記憶されてもよい。

以上説明したように本実施形態の体組成計１０は、複数の電極部１４が本体部１２に対してケーブル１６で接続されているため、被測定者の身体状況に応じて被測定者に配置する電極部１４の組み合わせを変えられる。そして、体組成計１０は、電極部１４による測定結果に基づいて複数の異なる推定式毎に体組成を算出し、電極部１４の組み合わせの判定結果に基づいて複数の体組成のうちから一つを選択する。これにより、本実施形態の体組成計１０は、被測定者の身体状況にかかわらず体組成を正確に算出できる。

以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、他の測定装置で測定した被測定者の体重等を体組成計１０に入力する形態について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、体組成計１０に被測定者の体重を測定する機能等、他の機能が設けられてもよい。また、体組成計１０は、体重計等の他の装置と有線又は無線でデータの送受信が可能となされ、他の装置で取得したデータを取り込んでもよい。

また、被測定者に疾患（麻痺、片側性浮腫等）がある場合、疾患がある部位を選択して体組成を測定し、被測定者の健常な部位と比較することで重症度の目安を得てもよい。

１０ 体組成計
１２ 本体部
１４ 電極部
１６ ケーブル
４０ 配置電極判定部（配置電極判定手段）
４４ 姿勢判定部（姿勢判定手段）
４６ インピーダンス補正部（補正手段）
４８ 収束値予測部（予測手段）
５０ 推定式選択部（推定式選択手段）
５２ 体組成算出部（体組成算出手段）
６０ 体組成算出部（体組成算出手段）
６２ 体組成選択部（体組成選択手段）

Claims (12)

1. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計であって、
   前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、
   前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを選択する推定式選択手段と、
   前記推定式選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、前記体組成を算出する体組成算出手段と、
   を備える体組成計。
2. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計であって、
   前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、
   前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成を算出する体組成算出手段と、
   前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを選択する体組成選択手段と、
   を備える体組成計。
3. 前記被測定者の姿勢にも基づいて前記体組成を算出する、請求項１又は請求項２に記載の体組成計。
4. 前記被測定者に配置した前記電極部の位置と所定の基準との位置関係に基づいて、前記被測定者の姿勢を判定する姿勢判定手段を備える、請求項３に記載の体組成計。
5. 前記位置関係は、他の前記電極部との位置関係、床面との位置関係、又は前記本体部との位置関係である、請求項４に記載の体組成計。
6. 前記測定結果の収束値を前記被測定者の姿勢変動に応じて予測する予測手段を備え、
   前記体組成算出手段は、前記予測手段による予測結果に基づいて前記体組成を算出する、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の体組成計。
7. 前記予測手段は、前記被測定者の姿勢変動に伴う前記測定結果の変動パターンに基づいて、前記測定結果の収束値を予測する、請求項６に記載の体組成計。
8. 前記電極部は、異なる複数の電極形状を有し、
   前記配置電極判定手段は、前記被測定者に配置された前記電極部及び前記電極形状の組み合わせを判定する、請求項１～７に記載の体組成計。
9. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計によって行われる体組成測定方法であって、
   前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを配置電極判定手段が判定する第１工程と、
   前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを推定式選択手段が選択する第２工程と、
   前記推定式選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、体組成算出手段が前記体組成を算出する第３工程と、
   を有する体組成測定方法。
10. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成測定方法であって、
    前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを配置電極判定手段が判定する第１工程と、
    前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成算出手段が体組成を算出する第２工程と、
    前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを体組成選択手段が選択する第３工程と、
    を有する体組成測定方法。
11. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計が有するコンピュータを、
    前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、
    前記配置電極判定手段による組み合わせの判定結果に基づいて、前記被測定者の体組成を算出するための複数の異なる推定式から一つを選択する推定式選択手段と、
    前記選択手段によって選択された前記推定式と前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果とに基づいて、前記体組成を算出する体組成算出手段と、
    して機能させる体組成測定プログラム。
12. 被測定者に配置する複数の電極部が各々ケーブルを介して本体部に接続される体組成計が有するコンピュータを、
    前記複数の電極部のうち、前記被測定者に配置された前記電極部の組み合わせを判定する配置電極判定手段と、
    前記電極部に電流を流すことによって得られる測定結果を複数の異なる推定式に入力することで、前記推定式毎に体組成を算出する体組成算出手段と、
    前記電極部の組み合わせの判定結果に基づいて、前記体組成算出手段によって算出された複数の前記体組成のうちから一つを選択する体組成選択手段と、
    して機能させる体組成測定プログラム。
    

Images