JP3934642B2 - 基礎代謝量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、基礎代謝量を測定する基礎代謝量測定装置に関する。

対象者の正確な基礎代謝量を決定するためには、通常、高価で大掛かりな装置が必要である。さらに、多くの負担や測定条件も必要であり、対処者は、マスクやマウスピースを着用して長時間安静を保たなければならない。例えば医学的には、空腹時１４時間後仰臥して１０分間の呼吸の炭酸ガス、窒素ガスを測定する方法しかない。そのため、個人の基礎代謝量を測定する装置が望まれている。
例えば特許文献１には、対象者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除脂肪量を演算し、この除脂肪量から基礎対処量を計算するという方法が開示されている。生体インピーダンスは、両足を電極の上に載せ、この電極間に電流を流すことにより測定される。

特開２００２−１７２０９９号公報

しかしながら、従来においては、生体インピーダンスを測定する必要があるので、両足の置き方等により変動し、そのため、得られた基礎代謝量も不正確になりやすいという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、簡単かつ正確に基礎代謝量を測定することができる基礎代謝量測定装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の特徴とするところは、体重計と、所定時間を隔てて前記体重計で測定した少なくとも２つの体重値から基礎代謝量を演算する基礎代謝量演算手段と、を有する基礎代謝量測定装置にある。

好適には、前記基礎代謝演算手段は、所定時間を隔てて前記体重計で測定した２つの体重値の差をΔＷ、定数をＡ、基礎代謝量をＥとした場合、Ｅ＝Ａ×ΔＷとする。

さらに好適には、所定時間は、夜間であり、基礎代謝量は、安静時基礎代謝量であり、前記基礎代謝演算手段は、夜間体重差をΔＮＷ（ｋｇ）、定数をＢ、安静時基礎代謝量をＲＥＥ（ｋｃａｌ／ｄａｙ）とした場合、ＲＥＥ＝Ｂ×ΔＮＷとする。ここで、さらに好適には、所定時間を９時間とすると、Ｂ＝１６００±２００である。

本発明の第２の特徴とするところは、体重計と、この体重計で測定した第１の時刻における体重値を記憶する記憶手段と、前記体重計で測定した第１の時刻と第１の時刻の後に前記体重計で測定した第２の時刻との間の時間を計測するタイマ手段と、前記記憶手段に記憶された第１の時刻における体重値と第２の時刻における体重値、及び前記タイマにより計測した時間とに基づいて基礎代謝量を演算する基礎代謝量演算手段と、を有する基礎代謝量測定装置にある。

好適には、基礎代謝量演算手段は、第１の時刻における体重値と第２の時刻における体重差をΔＷ、タイマ手段による計測時間をｔ、定数をＣ,Ｄ、基礎代謝量をＥとした場合、Ｅ＝（Ｃ×ｔ＋Ｄ）×ΔＷとする。さらに好適には、前記基礎代謝演算手段により演算された演算結果を表示する表示手段をさらに有する。また、好適には、前記タイマ手段による計測時間が所定時間以下の場合は、前記表示手段による基礎代謝量の表示を禁止する禁止手段をさらに有する。

本発明によれば、対象者の体重を時間を隔てて計測することにより基礎代謝量を測定するようにしたので、簡単かつ正確に基礎代謝量を測定することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面により説明する。

図１乃至図６において、まず本発明に係る実施形態の前提について説明する。
図１は、夜間体重減少量ΔＮＷ（ＮＷはＮｉｇｈｔ Ｗｅｉｇｈｔを示し、単位はｋｇ／９時間）と安静時基礎代謝量ＲＥＥ（ＲＥＥはＲｅｓｔｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅを示し、単位はｋｇ／ｄａｙ）との関係を示す。対象者は３２名であり、夜間体重変動は、６時と前日の２１時の体重差とし、ＲＥＥ測定前後の５日間平均を用いた。前日１９時からは禁飲食とした。ＲＥＥの測定は、早朝空腹時にＣＨＥＳＴＡＣ−５５Ｖ（ＣＨＥＳＴ社製）で行った。図１から理解されるように、ΔＮＷとＲＥＥとは強い相関があり、ｒ＝０．９７、ｐ＜０．０００１であった。なお、ｒは相関係数、ｐは相関するかどうかの危険率である。ここで、平均ＲＥＥ／夜間体重変動は、−１６４１ｋｃａｌ／ｄａｙ／Δｋｇ／９ｈｒであった。

図２は、対象者３２人を性別、年齢、身長及び体重別に群を分け、それらとＲＥＥとの関係を示す。これから理解できるように、ＲＥＥは、性別、年齢、身長及び体重によりそれぞれ大きく変動する。
それに対し、図３は、対象者３２人の性別、年齢、身長及び体重と夜間体重減少１ｋｇ当たりのＲＥＥとの関係を示す。これから理解できるように、夜間体重減少１ｋｇ当たりのＲＥＥは、性別、年齢、身長及び体重とは関係なく、略一定であり、
夜間体重減少１ｋｇ当たりのＲＥＥ＝１６００±２００（ｋｃａｌ／ｄａｙ／Δｋｇ／９ｈｒ）・・・（１）
として表すことができる。

次に体重測定時間と夜間体重減少量ΔＮＷとの関係について説明する。
図４に示すように、眠る前と起床時との間隔を変えて夜間体重減少量ΔＮＷを測定した。対象者は２名であり、それぞれの結果を図５及び図６に示す。図５に示す対象者Ａの場合は、ｒ＝０．８０６、ｐ＝０．０００２であり、図６に示す対象者Ｂの場合は、ｒ＝０．８００、ｐ＝０．０００３であり、強い相関があった。ただし、図５及び図６に示すように、２時間以内では体重減少量ΔＮＷは測定できない。

次に本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置について説明する。
図７において、基礎代謝測定装置１０の概要が示されている。この基礎代謝測定装置１０は、体重計１２と表示演算ターミナル１４とを有する。体重計１０は、例えば機械式であり、測定部１６と、この測定部１６で測定された体重値を表示する表示部１８とを有する。また、図８に示すように、測定部１６で測定された体重値は電気信号変換部２０により電気信号に変換され、さらに赤外線発信部２２により赤外線信号として外部に発信されるようになっている。

表示演算ターミナル１４は、体重計１２から発信された赤外線を受ける位置に配置されている。この表示演算ターミナル１４は、図９に示すように、赤外線受信部２４、中央処理演算装置（ＣＰＵ）２６、タイマ２８、ネットワークインターフェイス３０、記憶部３２、表示部３４、入力部３６等を有し、それらがバス３８により接続されている。赤外線受信部２４は、前述した体重計１２で測定された体重値を赤外線として受け付け、ＣＰＵ２６に通知する。タイマ２８は、ＣＰＵによりセット、リセットの制御がなされ、セットされた時刻から時間を計測するようになっている。ネットワークインターフェイス３０は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介してパーソナルコンピュータに接続すようになっている。記憶部３２は、前述した体重計１０で計測された体重値を記憶する。表示部３４は、例えば液晶モニタから構成され、後述する基礎代謝量、警告情報、入力ガイダンス及びその他の情報を表示する。入力部３６は、表示部３４に表示された入力ガイダンスに従って対象者の名前（ＩＤ）、年齢、性別、食事時間、食事の量、質或いは運動量（生活活動強度）等が初期設定情報として入力されるようになっており、この入力部３６から入力された情報は記憶部３２に記憶される。
なお、体重計１０に赤外線発信部２２がない場合には、入力部３６から体重値を入力できるようにしてある。

図１０において、上記表示演算ターミナル１４の制御フローが示されている。
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、初期設定がなされる。初期設定は、前述した入力部３６により対象者のＩＤを入力するか又は対応するボタンを指示すると共に、タイマ２８及びフラグをリセットする。次のステップ１２（Ｓ１２）においては、赤外線受信部２４から体重値が入力されたか否かを判定し、入力された場合は次のステップ１４（Ｓ１４）に進み、入力されない場合は、入力されるまで待機する。次のステップ１４においては、フラグの値に基づいて赤外線入力が一回目であるか否かを判定する。このステップ１４により赤外線入力が１回目であると判定された場合は、ステップ１６（Ｓ１６）に進み、タイマ２８をセットし、次のステップ１８（Ｓ１８）においてフラグをセットし、さらに次のステップ２０（Ｓ２０）において記憶部３２に体重値を記憶させる。

一方、ステップ１４において、赤外線入力が１回目ではない、即ち、２回目以降の入力であると判定されると、ステップ２２（Ｓ２２）に進み、タイマ２８で計測している時間（１回目で入力された時刻からの経過時間）が所定時間経過したか否かを判定する。所定時間は、図５及び図５で示したように、例えば２時間に設定されている。このステップ２２において、所定時間が経過していないと判定された場合は、ステップ２４（Ｓ２４）に進み、所定時間が経過していないので基礎代謝量が計測できない旨の警告を表示部３４により表示し、ステップ１２に戻る。ステップ２２において、所定時間が経過していないと判定された場合は、ステップ２６（Ｓ２６）に進み、１回目と２回目との体重差が所定値α以上であるか否かを判定する。このステップ２６において、体重差が所定値α以上であると判定された場合は、１回目と２回目との対象者が異なるおそれがあるので、ステップ２４に進み、対象者が異なるおそれがある旨の警告を表示部３４により表示し、ステップ１２に戻る。このステップ２６において、１回目と２回目との体重差が所定値α未満と判定された場合は、次のステップ２８（Ｓ２８）に進み、基礎代謝量の演算を行う。

基礎代謝量の演算は次のようにして行う。
１回目と２回目との間の時間が決まっている場合は、１回目と２回目との体重値の差をΔＷ、定数をＡ、基礎代謝量をＥとすると、基礎代謝量Ｅは式（２）に従って演算される。
Ｅ＝Ａ×ΔＷ・・・・（２）
例えば１回目が２１時であり、２回目が次の日の６時であると設定された場合は、基礎代謝量は安静時基礎代謝量となり、夜間体重差をΔＮＷ（ｋｇ）、定数をＢ、安静時基礎代謝量をＲＥＥ（ｋｃａｌ／ｄａｙ）とすると、安静時基礎代謝量ＲＥＥは式（３）に従って演算される。
ＲＥＥ＝Ｂ×ΔＮＷ・・・・（３）
この場合、定数Ｂは式（１）からＢ＝１６００±２００とする。
１回目と２回目との間の時間が決まっていない場合は、１回目と２回目との間の時間ｔがタイマ２８により計測されているので、基礎代謝量Ｅは式（４）に従って演算される。
Ｅ＝（Ｃ×ｔ＋Ｄ）×ΔＷ・・・・（４）
ただし、Ｃ,Ｄは予め求めておいた定数である。

次のステップ３０（Ｓ３０）においては、測定した体重値、基礎代謝量等をネットワークインターフェイス３０を介してパーソナルコンピュータに送信し、次のステップ３２（Ｓ３２）において、タイマ２８をリセットし、次のステップ３４（Ｓ３４）においてフラグをリセットし、ステップＳ１２に戻る。

なお、表示演算ターミナル１４には気温計内蔵させ、気温により基礎代謝量を補正してもよい。また、表示演算ターミナル１４のＣＰＵ内蔵の時計により季節を判定し、季節により基礎代謝量を補正することもできる。表示演算ターミナル１４又はパーソナルコンピュータにおいては、基礎代謝量の推移を自動記録して表示できるようにすることもできる。また、基礎代謝量の経時変化と体重の経時変化とをグラフ等に自動的に比較して表示することもできる。さらに食事の経時推移、運動の経時推移を加味し、体重コンロロールの良し悪しの要因が食事に起因しているのか、運動に起因しているのかを自動的に判定することもできる。
なお、上記実施形態においては、体重計１２と表示演算ターミナル１４とを別体として構成したが、これらを一体に構成することもできる。

以上述べたように、本発明は、基礎代謝量を簡易かつ正確に測定したい場合に利用することができるものである。

本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置の前提を説明するための夜間体重減少量ΔＮＷと安静時基礎代謝量ＲＥＥとの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置の前提を説明するための対象者の性別、年齢、身長及び体重とＲＥＥとの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置の前提を説明するための対象者の性別、年齢、身長及び体重と夜間体重減少１ｋｇ当たりのＲＥＥとの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置の前提を説明するための体重測定時間を示すグラフである。 眠る前と起床時との間隔を変えて夜間体重減少量ΔＮＷを対象者Ａについて測定した結果を示すグラフである。 眠る前と起床時との間隔を変えて夜間体重減少量ΔＮＷを対象者Ｂについて測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る基礎代謝測定装置の概要を示す構成図である。 本発明の実施形態に用いた体重計の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に用いた表示演算ターミナルの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に用いた表示演算ターミナルの制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基礎代謝測定装置
１２ 体重計
１４ 表示演算ターミナル
２２ 赤外線発信部
２４ 赤外線受信部
２８ タイマ
３２ 記憶部

Claims (8)

1. 体重計と、所定時間を隔てて前記体重計で測定した少なくとも２つの体重値から基礎代謝量を演算する基礎代謝量演算手段と、を有する基礎代謝量測定装置。
2. 前記基礎代謝演算手段は、所定時間を隔てて前記体重計で測定した２つの体重値の差をΔＷ、定数をＡ、基礎代謝量をＥとした場合、Ｅ＝Ａ×ΔＷとする請求項１記載の基礎代謝量測定装置。
3. 所定時間は、夜間であり、基礎代謝量は、安静時基礎代謝量であり、前記基礎代謝演算手段は、夜間体重差をΔＮＷ（ｋｇ）、定数をＢ、安静時基礎代謝量をＲＥＥ（ｋｃａｌ／ｄａｙ）とした場合、ＲＥＥ＝Ｂ×ΔＮＷとする請求項１記載の基礎代謝量測定装置。
4. 所定時間を９時間とすると、Ｂ＝１６００±２００である請求項３記載の基礎代謝量測定装置。
5. 体重計と、この体重計で測定した第１の時刻における体重値を記憶する記憶手段と、前記体重計で測定した第１の時刻と第１の時刻の後に前記体重計で測定した第２の時刻との間の時間を計測するタイマ手段と、前記記憶手段に記憶された第１の時刻における体重値と第２の時刻における体重値、及び前記タイマにより計測した時間とに基づいて基礎代謝量を演算する基礎代謝量演算手段と、を有する基礎代謝量測定装置。
6. 基礎代謝量演算手段は、第１の時刻における体重値と第２の時刻における体重差をΔＷ、タイマ手段による計測時間をｔ、定数をＣ,Ｄ、基礎代謝量をＥとした場合、Ｅ＝（Ｃ×ｔ＋Ｄ）×ΔＷとする請求項４記載の基礎代謝量測定装置。
7. 前記基礎代謝演算手段により演算された演算結果を表示する表示手段をさらに有する請求項６記載の基礎代謝量測定装置。
8. 前記タイマ手段による計測時間が所定時間以下の場合は、前記表示手段による基礎代謝量の表示を禁止する禁止手段をさらに有する請求項７記載の基礎代謝量測定装置。

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