JP4739140B2

JP4739140B2 - 腹部インピーダンス式体組成計

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Publication number: JP4739140B2
Application number: JP2006201768A
Authority: JP
Inventors: 笠原靖弘
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: JP2008023232A

Description

本発明は、腹部におけるインピーダンス（腹部インピーダンス）を測定し、体組成に関する指標を推定する腹部インピーダンス式体組成計に関する。

体組成（脂肪や筋肉、骨などの体を構成する組織）に関する指標（量、厚み、面積、率など）を推定する技術分野は、両足間、両手間又は手足間に生ずるインピーダンスを測定して体組成に関する指標の一種である身体全体の体脂肪率を推定する体脂肪計が市場に提供されて以来、更なる健康管理のための指標についての推定の研究開発が進み、腹部におけるインピーダンスを測定し、体組成に関する指標の一種である腹部における皮下脂肪量や内臓脂肪量を推定する体脂肪計が市場に提供されるといった技術情勢に発展してきている。

特許文献１及び特許文献２に開示される皮下脂肪量や内臓脂肪量や内臓脂肪率を推定する脂肪測定装置（体脂肪測定装置、体内脂肪計）は、複数の電極を配設した帯類（ベルト、巻帯）を腹部に巻き付けた状態にすることによって腹部に複数の電極を配置し、この複数の電極の中における通電のための電極間に電流を流し、その際に腹部に発生する電圧を、複数の電極の中における測定のための電極間で測定するものであり、いずれもが体の内部に存在する脂肪情報を精度よく測定できるものである。

特開２００２−３６９８０６号公報特開平１１−１２３１８２号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示される脂肪測定装置は、複数の電極を配設した帯類を腹部に巻き付けた状態にするため、寝たきりの人を測定する場合には、使い勝手が不便であった。

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、使い勝手が便利であって精度よく体組成に関する指標を推定し得る腹部インピーダンス式体組成計を提供することを課題とする。

本発明の腹部インピーダンス式体組成計は、複数の電極を配設し前記複数の電極を腹部に接触させた状態に支持する支持部を有し、前記支持部に配設する複数の電極を腹部に接触させた状態の際に腹部インピーダンスを測定する腹部インピーダンス測定手段と、前記支持部により複数の電極を腹部に接触させた状態に支持の際に、前記支持部と協働して腹部の一方の横側から腹部縦幅を挟み込むことによって前記腹部縦幅を測定する腹部縦幅測定手段と、前記腹部インピーダンス測定手段により測定した腹部インピーダンスと前記腹部縦幅測定手段により測定した腹部縦幅とに基づいて、体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、を備える。

また、前記支持部は、腹部周囲に沿うように曲状を成す支持面を有し、前記複数の電極を前記支持面に配設し、前記腹部縦幅測定手段は、前記支持面に対向する押当面を有する押当部と、前記支持部と連係して、前記押当面を前記支持面の方向に引き寄せるように前記押当部に対して作用しつつ、前記押当面の停止位置に基づいて前記腹部縦幅を測定する腹部縦幅検出部とを備えることを特徴とする。

また、前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、前記体組成推定手段は、腹部全脂肪面積＝ａ×ＷＬ＋ｂ×Ｚ５０で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた腹部全脂肪面積と相関をもたらす定数をａ、ｂに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として腹部全脂肪面積を推定する、ことを特徴とする。

また、前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、前記体組成推定手段は、皮下脂肪面積＝−ｃ×ＺＬ＋ｄ×ＷＬで表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺＬに、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた皮下脂肪面積と相関をもたらす定数をｃ、ｄに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として皮下脂肪面積を推定する、ことを特徴とする。

また、前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求め、かつ前記一列に配した外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、前記体組成推定手段は、内臓脂肪面積＝ｅ−ｆ×ＺＬ＋ｇ×ＷＬ＋ｈ×Ｚ５０で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺＬに、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた内臓脂肪面積と相関をもたらす定数をｅ、ｆ、ｇ、ｈに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として内臓脂肪面積を推定する、ことを特徴とする。

前記５０kHzよりも低い周波数の電流が４kHz以上１２.５kHz以下の電流であることを特徴とする。

また、前記５０kHzよりも低い周波数の電流が５kHzの電流であることを特徴とする。

また、前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、前記体組成推定手段は、体幹部脂肪率＝ｉ−ｊ×（１÷Ｚ５０÷ＷＬ）で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた体幹部脂肪率と相関をもたらす定数をｉ、ｊに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として体幹部脂肪率を推定する、ことを特徴とする。

また、前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、前記体組成推定手段は、全身脂肪率＝ｋ×（１÷Ｚ５０÷ＷＬ）＋ｍで表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた全身脂肪率と相関をもたらす定数をｋ、ｍに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として全身脂肪率を推定する、ことを特徴とする。

本発明の腹部インピーダンス式体組成計は、腹部インピーダンス測定手段と腹部縦幅測定手段とによって、腹部の一方の横側から腹部縦幅を挟み込んで、腹部インピーダンスと腹部縦幅とを測定するため、使い勝手が便利であって精度よく体組成に関する指標を推定することができる。

また、支持部と押当部とによって、腹部縦幅を挟み込んで支持した状態（クランプ状態）に維持しつつ、腹部インピーダンスと腹部縦幅とを測定するため、より使い勝手が便利に体組成に関する指標を推定することができる。

また、体組成に関する指標として、腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率及び全身脂肪率を、基準手法で求めたこれらと相関性を有するこれら演算式にて求めるため、より精度よく推定することができる。

また、皮下脂肪面積や内臓脂肪面積を推定の際には、腹部インピーダンスを求めるために流す５０kHzよりも低い周波数の電流の周波数が４kHz以上１２.５kHz以下の電流とすることで、確実に精度よく皮下脂肪面積や内臓脂肪面積推定することができる。

また、皮下脂肪面積や内臓脂肪面積を推定の際には、腹部インピーダンスを求めるために流す５０kHzよりも低い周波数の電流の周波数が５kHzの電流とすることで、より確実に精度よく皮下脂肪面積や内臓脂肪面積推定することができる。

本発明の腹部インピーダンス式体組成計は、腹部インピーダンス測定手段、腹部縦幅測定手段及び体組成推定手段から構成する。

腹部インピーダンス測定手段は、複数の電極を配設しこの複数の電極を腹部に接触させた状態に支持する支持部を有し、この支持部に配設する複数の電極を腹部に接触させた状態の際に腹部インピーダンスを測定するものである。ここで、支持部についてより具体的に説明すると、支持部は、腹部周囲に沿うように曲状を成す支持面を有し、この支持面に複数の電極を配設している。

腹部縦幅測定手段は、支持部により複数の電極を腹部に接触させた状態に支持の際に、支持部と協働して腹部の一方の横側から腹部縦幅を挟み込むことによってこの腹部縦幅を測定するものである。より具体的には、腹部縦幅測定手段は、支持面に対向する押当面を有する押当部と、支持部と連係して、押当面を支持面の方向に引き寄せるように押当部に対して作用しつつ、押当面の停止位置に基づいて腹部縦幅を測定する腹部縦幅検出部とを備えている。

体組成推定手段は、腹部インピーダンス測定手段により測定した腹部インピーダンスと腹部縦幅測定手段により測定した腹部縦幅とに基づいて、体組成に関する指標を推定するものである。

このように構成した腹部インピーダンス式体組成計によると、腹部の一方の横側から支持部と押当部とにより腹部縦幅を挟み込んで支持した状態（クランプ状態）に維持して、腹部インピーダンスと腹部縦幅とを測定することができる。したがって、使い勝手が便利であって精度よく体組成に関する指標を推定することができる。

以下、上述した形態を基礎とした実施例について具体的に説明する。

まず、図１に示す外観図、図２に示す測定状態図、図３に示すブロック図を主として用いながら、本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計の具体的な構成について説明する。

本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計は、大別すると、支持部１、押当部２、腹部縦幅検出部３及び操作部４によって構成する。

支持部１は、腹部周囲に沿うように曲状を成す支持面１ａに、腹部周囲方向に４つの電極を一列に配した中空の棒状体を成す。ここで、４つの電極のうち、外側に配した２つの電極は腹部に電流を流すための通電用電極１１ａ、１１ｂであり、内側に配した２つの電極は腹部に生じる電位差を検出するための測定用電極１１ｃ、１１ｄである。

押当部２は、支持面１ａに対向する押当面２ａを有する棒状体を成す。

腹部縦幅検出部３は、測距体（エンコーダー３４を含む）３１とスライド体（エンコーダー３４を含む）３２と引張ばね３３とから成り、測距体３１とスライド体３２との位置関係の信号をエンコーダー３４によって公知の電子ノギスのように検出する。

ここで、測距体３１は、中央部分から直角に曲がった中空の棒状体を成し、その一端部の内側面に、エンコーダー（位置関係検出用）３４としての電極群Ａ（図示省略）を有し、また、その外側面に把手３１ａを有する。スライド体３２は、棒状体を成し、その一端部を押当部２の一端部に直角に結合し、その側面に、エンコーダー（位置関係検出用）３４としての電極群Ａと協働するエンコーダー（位置関係検出用）３４としての電極群Ｂ（図示省略）を有し、その他端部側から測距体３１の他端部の内側に摺動可能に挿入されている。引張ばね３３は、スライド体３２の他端部と測距体３１の内面と結合し、スライド体３２を測距体３１の内部に引き込むように測距体３１の内部に備わる。

操作部４は、入力部４１及び表示部４２を筐体の外面に備え、電力供給部４３、電流発生部４４、電圧検出部４５、計時部４６、記憶部４７、演算部４８及び制御部４９を筐体の内部に備える。また、押当面２ａが支持面１ａに引き寄せられる方向となるように支持部１と測距体３１の他端部とに結合する。

ここで、電力供給部４３は、本装置の電気系統各部に電力を供給する。計時部４６は、時間を計測する。入力部４１は、電力供給部４３からの電力供給を開始するための電源スイッチ４１ａと腹部縦幅及び腹部インピーダンスの測定を開始するための測定スイッチ４１ｂから成る。

また、ここで、電流発生部４４は、制御部４９からの制御に基づき、腹部に通電するための所定の周波数（５０kHz、及び、４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz））の電流Ａ５０、ＡＬを発生する。電圧検出部４５は、通電用電極１１ａ、１１ｂ間に５０kHzの周波数の電流Ａ５０を流した際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧Ｖ５０と、通電用電極１１ａ、１１ｂ間に４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz）の周波数の電流ＡＬを流した際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧ＶＬとを検出する。

更に、ここで、記憶部４７は、通電用電極１１ａ、１１ｂ間に５０kHzの周波数の電流Ａ５０を流した際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧Ｖ５０に基づく腹部インピーダンスＺ５０や通電用電極１１ａ、１１ｂ間に４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz）の周波数の電流ＡＬを流した際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧ＶＬに基づく腹部インピーダンスＺＬや測距体３１とスライド体３２との位置関係の信号に基づく腹部縦幅ＷＬに基づいて体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算するための次に示す各種の演算式（（１）〜（５）式）、入力情報、結果情報、プログラムその他各種各種情報を記憶する。

腹部全脂肪面積＝ａ × ＷＬ＋ｂ × Ｚ５０・・・・・・・・・・・・（１）
皮下脂肪面積＝ −ｃ × ＺＬ＋ｄ × ＷＬ・・・・・・・・・・・・・（２）
内臓脂肪面積＝ｅ − ｆ × ＺＬ＋ｇ × ＷＬ＋ｈ × Ｚ５０・・・・（３）
体幹部脂肪率＝ｉ − ｊ × （１ ÷ Ｚ５０ ÷ ＷＬ）・・・・・・・・（４）
全身脂肪率＝ｋ × ｛ｉ − ｊ × （１ ÷ Ｚ５０ ÷ ＷＬ）｝＋ｍ・（５）

ここで、（１）式でのａ、ｂは、基準手法であるところのＤＸＡ（Dual X-ray absorptiometry）法で求めた腹部全脂肪面積と相関をもたらす定数であり、（２）式でのｃ、ｄは、基準手法であるところのＤＸＡ法で求めた皮下脂肪面積と相関をもたらす定数であり、（３）式でのｅ、ｇ、ｈは、基準手法であるところのＤＸＡ法で求めた内臓脂肪面積と相関をもたらす定数であり、（４）式でのｉ、ｊは、基準手法であるところのＤＸＡ法で求めた体幹部脂肪率と相関をもたらす定数であり、（５）式でのｋ、ｉ、ｊは、基準手法であるところのＤＸＡ法で求めた全身脂肪率と相関をもたらす定数である。

なお、上記の演算式（（１）〜（４）式）により求められる腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率は、図６〜図９に示すように、一般的に推定精度が良いとされるＤＸＡ法（基準手法）により求めた腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率との相関性（Ｒ、ＳＥＥ参照）が高く、また、図１０に示すように、一般的に推定精度が良いとされるＤＸＡ法（基準手法）により求めた体幹部脂肪率とＤＸＡ法により求めた全身脂肪率との相関性（Ｒ、ＳＥＥ参照）が高いことから、上記の演算式（（５）式）により体幹部脂肪率に基づいて求められる全身脂肪率は、ＤＸＡ法により求めた全身脂肪率との相関性が高い。

演算部４８は、(i)電流発生部４４から発生した５０kHzの周波数の電流Ａ５０及び電圧検出部４５によりその際に検出した電圧Ｖ５０に基づいて腹部インピーダンスＺ５０を演算し、(ii)電流発生部４４から発生した４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz）の周波数の電流ＡＬ及び電圧検出部４５によりその際に検出した電圧ＶＬに基づいて腹部インピーダンスＺＬを演算し、(iii)エンコーダー３４によって検出した測距体３１とスライド体３２との位置関係の信号に基づいて腹部縦幅ＷＬを演算し、(iv)先に演算した腹部インピーダンスＺ５０や腹部インピーダンスＺＬや腹部縦幅ＷＬを記憶部４７に記憶している演算式（（１）〜（５）式）に代入することによって体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算し、(v)その他各種データを演算する。

表示部４２は、演算部４８により演算された体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の結果情報その他入力・測定・結果情報を表示する。

制御部４９は、（i）電源スイッチ４１ａからのオン信号に基づいて、電力供給部４３から本装置の電気系統各部への電力供給を制御し、（ii）測定スイッチ４１ｂからのオン信号に基づいて、エンコーダー３４からの検出信号に基づいて演算部４８による腹部縦幅ＷＬの演算を制御し、（iii）測定スイッチ４１ｂからのオン信号に基づいて、電流発生部４４からの所定の周波数（５０kHz、及び、４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz））の電流Ａ５０、ＡＬの発生を制御し、（iv）電圧検出部４５からの測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生じた電圧Ｖ５０、ＶＬに基づいて、演算部４８による腹部インピーダンスＺ５０、ＺＬの演算を制御し、（v）演算部４８により演算した腹部インピーダンスＺ５０、ＺＬと記憶部４７に記憶する演算式（（１）〜（５）式）とに基づいて、演算部４８による体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の演算を制御し、（vi）入力、測定、結果段階において、表示部４２による各種の入力・測定・結果情報の表示を制御し、（vii）その他各種の情報等について制御する。

ここで、腹部インピーダンスと腹部縦幅とを測定して体組成に関する指標を推定可能である原理について説明する。

図１１の身体の腹部の電気等価回路モデル図に示すように、身体の腹部前部の浅層組織は、皮膚表面をＲｓ、皮下脂肪層をＲｆ及びＣｆ、腹筋層（細胞膜をＣｍ、細胞内液をＲｉ、細胞外液をＲｅ）とした電気等価回路モデルで表すことができる。そして、測定の際には、皮膚表面と電極（通電用電極１１ａ、１１ｂ、測定用電極１１ｃ、１１ｄ）の間に接触インピーダンスＲｃを加えた電気等価回路モデルで表すことができる。ここで、５０kHzよりも低い周波数（好ましくは、４kHz以上１２.５kHz以下（より好ましくは５kHz））が通電された場合には、皮下脂肪層において、Ｃｆに電流は流れず、Ｒｆだけに電流が流れ、また、腹筋層において、Ｃｍに電流は流れず（したがって、Ｒｉにも電流は流れない。）、Ｒｅだけに電流が流れることから、皮下脂肪層を反映した腹部インピーダンスを得ることができる。また、５０kHzの周波数が通電された場合には、皮下脂肪層において、Ｃｆに電流が流れ（したがって、Ｒｆには電流が流れない。）、また、腹筋層において、Ｃｍに電流が流れ、Ｒｉ及びＲｅに電流が流れることから、腹筋層を反映した腹部インピーダンス（内臓脂肪の蓄積が多いと、これに伴って腹筋が薄く伸びた状態となるために、内臓脂肪組織を反映した腹部インピーダンス）や広範囲における脂肪以外の組織を反映した腹部インピーダンス（すなわち、全体組織から脂肪以外の組織を除いた脂肪組織を反映した腹部インピーダンス）を得ることができる。

したがって、原則として、５０kHzよりも低い周波数（好ましくは、４kHz以上１２.５kHz以下（より好ましくは５kHz））だけが通電された場合には、腹部皮下脂肪面積を推定することができ、また、５０kHzよりも低い周波数（好ましくは、４kHz以上１２.５kHz以下（より好ましくは５kHz））に加えて５０kHzの周波数が通電された場合には、内臓脂肪面積を推定することができ、更に、５０kHzの周波数だけが通電された場合には、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率を推定することができる。

また、図１２（ａ）の脂肪組織が少ないときの腹部断面図、図１２（ｂ）の脂肪組織が多いときの腹部断面図に示すように、通電用電極１１ａ、１１ｂ間に流れる電流は、腹側の腹筋層と背中側の腹筋層を経路（ｃ１、ｃ２）として流れる。通電用電極１１ａ、１１ｂ間の位置が一定であると、腹部の大きさによって、全体の腹筋層に対する腹側の腹筋層と背中側の腹筋層との占める割合が異なり、これが誤差となる。このため、測定した腹部インピーダンスに、腹部の大きさの指標の一種である腹部縦幅を考慮することで、体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を精度よく推定することができる。なお、この図１２（ａ）、（ｂ）において、Ｓは皮下脂肪、Ｖは内臓器及び内臓脂肪、Ｍは筋肉、Ｂは背骨を表す。

上記において、支持部１及び操作部４による構成は、腹部インピーダンス測定手段に該当する。また、押当部２、腹部縦幅検出部３及び操作部４による構成は、腹部縦幅測定手段に該当する。更に、操作部４による構成は、体組成推定手段に該当する。

次に、図４に示すフローチャートを主として用いながら、本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計の操作及び動作について説明する。

まず、電源スイッチ４１ａがオンされると電力供給部４３から各電気系統各部に電力を供給し、図５（ａ）に示すような初期画面を表示部４２に表示する（ステップＳ１）。

続いて、制御部４９において、測定スイッチ４１ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、測定スイッチ４１ｂがオンされない場合（ステップＳ２でＮＯ）には、測定スイッチ４１ｂがオンされるまでこの測定待機の状態の処理を繰り返す。

一方、図２に示すように、腹部の一方の横側から支持部１と押当部２とにより腹部縦幅ＷＬを挟み込んで支持した状態（クランプ状態）に維持し、測定スイッチ４１ｂがオンされた場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、測距体３１とスライド体３２とに有するエンコーダー３４において、測距体３１とスライド体３２との位置関係の信号を検出し、演算部４８において、このエンコーダー３４によって検出した測距体３１とスライド体３２との位置関係の信号に基づいて腹部縦幅ＷＬを演算し、この演算した腹部縦幅ＷＬを記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ３）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、電流発生部４４において、５０kHzの周波数の電流Ａ５０を電流用電極間に発生し、電圧検出部４５において、この際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧Ｖ５０を検出し、演算部４８において、この発生した５０kHzの周波数の電流Ａ５０及びこの検出した電圧Ｖ５０に基づいて腹部インピーダンスＺ５０を演算し、この演算した腹部インピーダンスＺ５０を記憶部４７１８に一時記憶する。次いで、電流発生部４４において、４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz）の周波数の電流ＡＬを電流用電極間に発生し、電圧検出部４５において、この際に測定用電極１１ｃ、１１ｄ間に生ずる電圧ＶＬを検出し、演算部４８において、この発生した４kHz以上１２.５kHz以下（好ましくは５kHz）の周波数の電流ＡＬ及びこの検出した電圧ＶＬに基づいて腹部インピーダンスＺＬを演算し、この演算した腹部インピーダンスＺＬを記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ４）。なお、このステップの間、すなわち、腹部インピーダンスを測定の間は、表示部４２において、図５（ｂ）に示すような表示をする。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した腹部縦幅ＷＬ及び腹部インピーダンスＺ５０を記憶部４７に記憶している演算式（１）式に代入することによって腹部全脂肪面積を演算し、この演算した腹部全脂肪面積を記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ５）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した腹部縦幅ＷＬ及び腹部インピーダンスＺＬを記憶部４７に記憶している演算式（２）式に代入することによって皮下脂肪面積を演算し、この演算した皮下脂肪面積を記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ６）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した腹部縦幅ＷＬ、腹部インピーダンスＺ５０及び腹部インピーダンスＺＬを記憶部４７に記憶している演算式（３）式に代入することによって内臓脂肪面積を演算し、この演算した内臓脂肪面積を記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ７）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した腹部縦幅ＷＬ及び腹部インピーダンスＺ５０を記憶部４７に記憶している演算式（４）式に代入することによって体幹部脂肪率を演算し、この演算した体幹部脂肪率を記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ８）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した腹部縦幅ＷＬ及び腹部インピーダンスＺ５０を記憶部４７に記憶している演算式（５）式に代入することによって全身脂肪率を演算し、この演算した全身脂肪率を記憶部４７に一時記憶する（ステップＳ９）。

続いて、制御部４９からの制御に基づき、演算部４８において、記憶部４７に一時記憶した皮下脂肪面積と内臓脂肪面積を比較し（ステップＳ１０）、表示部４２において、この比較結果が内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０であった場合には、図５（ｃ）に示すような「内蔵脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を表示し、また、内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０でなかった場合には、図５（ｄ）に示すような「皮下脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を一定時間表示し、図５（ｅ）に示すような再測定の問合せ画面を表示する（ステップＳ１１）。

続いて、制御部４９において、測定スイッチ４１ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、測定スイッチ４１ｂがオンされた場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、初期画面（ステップＳ１）に戻り、一連の上述した測定処理過程が可能となる。一方、計時部４６による計測が一定時間経過しても、測定スイッチ４１ｂがオンされない場合（ステップＳ１２でＮＯ）には、自動的に電源をオフし、一連の操作及び動作処理過程が終了する。

このように構成した実施例の腹部インピーダンス式体組成計によると、測距体３１の内側に摺動可能に挿入されているスライド体３２を、測距体３１の内部に引き込むように測距体３１の内部に引張ばね３３が備わるため、腹部の一方の横側から支持部１と押当部２とにより腹部縦幅を挟み込んで支持した状態（クランプ状態）に簡単に維持することができ、ＤＸＡ法により求めた体組成に関する指標と相関性の高い演算式（（１）〜（５）式）に、測定した腹部インピーダンス及び腹部縦幅を代入して、体組成に関する指標（腹部全脂肪面積、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算するため、使い勝手が便利であって精度よく体組成に関する指標を推定することができる。

なお、上述した実施例においては、ＤＸＡ法により求めた体組成に関する指標と相関性の高い演算式（（１）〜（５）式）を用いたが、ＣＴ（Computed Tomography）法などの一般的に推定精度が高いとされる手法により求めた体組成に関する指標と相関性の高い演算式を用いてもよい。
体組成に関する指標について同様の推定精度を得ることができる。

更に、上述した実施例においては、支持部１の支持面１ａに電極を配列する態様とするものであるが、支持部１を腹部にあてがった際に、支持部１に配設する電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが、腹部周囲に沿ってよりぴったりと接触するように、図１３に示すように、支持部１と電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの間が柔軟弾性部（ばね、ゴム等）１２ａ、１２ｂで形成される態様としてもよい。また、図１４に示すように、支持部１が固定部材１ｂ、その両端に回転軸１ｃを介して回動する可動部材１ｄ、及び回転軸１ｃを軸としてこの可動部材１ｄを腹部側に押付ける作用を及ぼすばね１ｄによって形成される態様としてもよい。電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを腹部周囲に対してフィットさせることができるので、確実に精度よく体組成に関する指標を推定することができる。

本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計の構造的構成を示す外観図であり、（ａ）が側面図、（ｂ）が背面図、（ｃ）が平面図及び（ｄ）が正面図である。本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計を用いて測定しているときの状態を示す図である。本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計の電気的構成を示すブロック図である。本発明に係わる腹部インピーダンス式体組成計の操作及び動作の手順を示すブロック図である。測定開始から終了に至るまでにおける表示画面図である。ＤＸＡ法で求めた腹部全脂肪面積と演算式で求めた腹部全脂肪面積との相関関係を示すグラフである。ＤＸＡ法で求めた皮下脂肪面積と演算式で求めた皮下脂肪面積との相関関係を示すグラフである。ＤＸＡ法で求めた内臓脂肪面積と演算式で求めた内臓脂肪面積との相関関係を示すグラフである。ＤＸＡ法で求めた体幹部脂肪率と演算式で求めた体幹部脂肪率との相関関係を示すグラフである。ＤＸＡ法により求めた全身脂肪率とＤＸＡ法により求めた体幹部脂肪率との相関関係を示すグラフである。身体の腹部の電気等価回路モデル図である。身体の腹部の断面図であり、（ａ）が脂肪組織が少ない場合を示す断面図、（ｂ）が脂肪組織が多い場合を示す断面図である。本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図（平面図）である。本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図（平面図）である。

符号の説明

１支持部
１ａ支持面
１ｂ固定部材
１ｃ回転軸
１ｄ可動部材
１ｅばね
２押当部
２ａ押当面
３腹部縦幅検出部
４操作部
１１ａ、１１ｂ通電用電極
１１ｃ、１１ｄ測定用電極
１２ａ、１２ｂ柔軟弾性部
３１測距体
３１ａ把手
３２スライド体
３３引張ばね
３４エンコーダー
４１入力部
４１ａ電源スイッチ
４１ｂ測定スイッチ
４２表示部
４３電力供給部
４４電流発生部
４５電圧検出部
４６計時部
４７記憶部
４８演算部
４９制御部

Claims

複数の電極を配設し前記複数の電極を腹部に接触させた状態に支持する支持部を有し、前記支持部に配設する複数の電極を腹部に接触させた状態の際に腹部インピーダンスを測定する腹部インピーダンス測定手段と、
前記支持部により複数の電極を腹部に接触させた状態に支持の際に、前記支持部と協働して腹部の一方の横側から腹部縦幅を挟み込むことによって前記腹部縦幅を測定する腹部縦幅測定手段と、
前記腹部インピーダンス測定手段により測定した腹部インピーダンスと前記腹部縦幅測定手段により測定した腹部縦幅とに基づいて、体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、
を備える腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持部は、腹部周囲に沿うように曲状を成す支持面を有し、前記複数の電極を前記支持面に配設し、
前記腹部縦幅測定手段は、前記支持面に対向する押当面を有する押当部と、前記支持部と連係して、前記押当面を前記支持面の方向に引き寄せるように前記押当部に対して作用しつつ、前記押当面の停止位置に基づいて前記腹部縦幅を測定する腹部縦幅検出部とを備える、
ことを特徴とする請求項１記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、
前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、
前記体組成推定手段は、腹部全脂肪面積＝ａ×ＷＬ＋ｂ×Ｚ５０で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた腹部全脂肪面積と相関をもたらす定数をａ、ｂに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として腹部全脂肪面積を推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、
前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、
前記体組成推定手段は、皮下脂肪面積＝−ｃ×ＺＬ＋ｄ×ＷＬで表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺＬに、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた皮下脂肪面積と相関をもたらす定数をｃ、ｄに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として皮下脂肪面積を推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、
前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求め、かつ前記一列に配した外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、
前記体組成推定手段は、内臓脂肪面積＝ｅ−ｆ×ＺＬ＋ｇ×ＷＬ＋ｈ×Ｚ５０で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzよりも低い周波数の電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺＬに、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた内臓脂肪面積と相関をもたらす定数をｅ、ｆ、ｇ、ｈに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として内臓脂肪面積を推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記５０kHzよりも低い周波数の電流が４kHz以上１２.５kHz以下の電流であることを特徴とする請求項４又は５記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記５０kHzよりも低い周波数の電流が５kHzの電流であることを特徴とする請求項４又は５記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、
前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、
前記体組成推定手段は、体幹部脂肪率＝ｉ−ｊ×（１÷Ｚ５０÷ＷＬ）で表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた体幹部脂肪率と相関をもたらす定数をｉ、ｊに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として体幹部脂肪率を推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の腹部インピーダンス式体組成計。
前記支持面は、前記複数の電極として４つの電極を腹部周囲方向に一列に配し、
前記腹部インピーダンス測定手段は、前記腹部インピーダンスの測定を、前記一列に配した外側の電極間に５０kHzの電流を流して前記一列に配した内側の電極間で検出した電位差に基づいて腹部インピーダンスを求めることによって行い、
前記体組成推定手段は、全身脂肪率＝ｋ×（１÷Ｚ５０÷ＷＬ）＋ｍで表される演算式を用い、前記外側の電極間に５０kHzの電流を流して求めた腹部インピーダンスをＺ５０に、前記測定した腹部縦幅をＷＬに、基準手法で求めた全身脂肪率と相関をもたらす定数をｋ、ｍに代入して演算することによって、前記体組成に関する指標として全身脂肪率を推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の腹部インピーダンス式体組成計。