JP4962711B2 - 内臓脂肪測定装置、内臓脂肪測定方法及びそのためのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、内臓脂肪を測定するための内臓脂肪測定装置、内臓脂肪測定方法、及び内臓脂肪を測定する方法を実行するためのプログラムに関するものである。

肥満は生活習慣病、なかでも動脈硬化性疾患の危険因子とされている。特に、内臓脂肪型肥満によってメタボリックシンドロームの症状をきたすと、動脈硬化性疾患にかかる可能性が高くなるといわれている。そのため、近年では、人間ドックなどで精密検査をする際に、内臓脂肪量を測定し、測定値が正常か否かを判定している。

内臓脂肪量の測定方法としては、Ｘ線ＣＴ装置を利用した測定方法（ファット・スキャンと呼ばれる方法）が知られている。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置を用いて腹部のＣＴ写真を取得し、そのＣＴ写真を画像解析することにより、内臓脂肪量を面積として把握して高精度に測定する。

ところが、Ｘ線ＣＴ装置は、装置自体が高価であり、大型の装置であるため設置スペースも必要となる。さらに、ＣＴ写真の画像解析も煩雑となることに加え、Ｘ線の被爆といった問題もある。そのため、定期健康診断などにおいて内臓脂肪量を簡易に測定することは困難であった。

近年では、上述したＸ線ＣＴ装置による測定方法の代わりに、超音波を利用して内臓脂肪量を測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。特許文献１の測定装置では、超音波を用いてエコー画像（超音波像）を取得し、そのエコー画像を人間が解析することで内臓脂肪量を推定している。また、特許文献２や特許文献３の測定装置では、超音波により腹部の皮下脂肪の厚さを測定するとともに、腹部の周径囲を測定し、それら測定した皮下脂肪厚と周径囲とに基づいて内臓脂肪の面積を求めている。さらに、特許文献４の測定装置では、超音波により腹部皮下脂肪厚の分布を計測するとともに腹部外形を計測して、腹部外形の面積と腹部皮下脂肪の面積を算出して、それら算出値に基づいて内臓脂肪の面積を求めている。

また、腹部のエコー画像に基づいて、皮下脂肪の厚さと腹膜前脂肪の厚さとを測定し、皮下脂肪の厚さと腹膜前脂肪の厚さとの比により内臓脂肪量を算出する方法も提案されている。具体的には、エコー画像を画像処理することで腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxと皮下脂肪厚の最小値Sminとを測定し、それら測定値に基づいて、内臓脂肪型肥満の度合いを示す腹壁脂肪係数AFI(=Pmax/Smin)を求めている。さらに、肝臓の近傍での横断面のエコー画像を取得し、そのエコー画像に基づいて、腹膜前脂肪の面積の最大値を測定することにより内臓脂肪量を推定する方法も提案されている。
特開２００５−１５２６０５号公報 特開２０００−３５０７１０号公報 特開２０００−３５０７２７号公報 特開２００１−２１２１１１号公報

特許文献１の測定装置では、知識や経験がある人がエコー画像を解析して内臓脂肪量を推定する必要があるため、知識や経験が乏しい人が測定した場合には正確な内臓脂肪量を得ることができない。また、特許文献２，３の測定装置では、大型ノギスやメジャーなどを用いて腹部の周囲径を測り、その値を測定装置に入力しなければならない。このため、測定作業が煩雑となるばかりでなく、装置が大型化してしまう。さらに、特許文献４の測定装置でも、大型ノギスやメジャーなどを用いて腹部の外形を測る必要があり、かつ、超音波による皮下脂肪厚の測定も、腹部の外周全体に対して行う必要がある。このため、測定作業が煩雑となるばかりでなく、装置が大型化してしまう。

また、上述した腹壁脂肪係数AFIは、内臓脂肪の蓄積を判定するための指標であり、超音波を用いて腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxと皮下脂肪厚の最小値Sminを測定することで求めることができる。しかしながら、若年成人（青年後期の大学生など）において腹壁脂肪係数AFIは、肥満を表す身体測定値（ウエスト周囲径、体脂肪率、ＢＭＩ指数）と相関を示さない、という新規な知見を本発明者らは得ている。これは、ある年齢を境に内臓脂肪のつき方が異なることに起因すると考えられている。具体的には、内臓脂肪は、腹部において肝臓の近傍につき始め、年を取るに従い徐々に臍の下方まで下がってくるためである。

腹膜前脂肪の面積の最大値は、内臓脂肪量を判定するための正確な指標であるが、肝臓近傍での横断面の位置を特定するには、知識や経験が必要であり、一般の人が正確に測定することが困難である。また、エコー画像の解析により、腹膜前脂肪の面積の最大値を算出する必要があり、算出処理の時間も長くなってしまう。

上述した動脈硬化性疾患にかかわる内臓脂肪の蓄積は、幼少期からの長期にわたる肥満の関与が考えられている。そのため、年齢・性別にかかわらず内臓脂肪量を正確かつ容易に測定することができる測定装置が望まれている。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内臓脂肪量を正確かつ容易に測定することができる内臓脂肪測定装置、内臓脂肪測定方法及びそのためのプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、超音波振動子を有する超音波プローブと、被験体である哺乳類の年齢（Age）に関する情報を入力するための情報入力手段と、前記超音波プローブにより超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて、被験体である哺乳類における腹部の超音波像を生成する画像生成手段と、前記超音波像に基づいて、肝臓の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とを自動測定する脂肪厚測定手段と、前記各腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax，UmPmax）と前記年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪量に対応した内臓脂肪係数(P1)を算出する内臓脂肪係数算出手段とを備えたことを特徴とする内臓脂肪測定装置をその要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、画像生成手段が生成した超音波像に基づいて、脂肪厚測定手段により、肝臓の近傍における腹膜前脂肪（内臓脂肪）の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とが自動的に測定される。そして、内臓脂肪係数算出手段により、各腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax，UmPmax）と年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪係数が算出される。この内臓脂肪係数を用いれば、年齢に応じてつき方が異なる臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮することができ、内臓脂肪量をより正確に求めることが可能となる。また、本発明の内臓脂肪測定装置では、Ｘ線ＣＴ装置を使用する場合とは異なり、専門の知識を必要とすることなく、知識のない一般の人でも容易に内臓脂肪係数を測定することができる。さらに、本発明の内臓脂肪測定装置は、Ｘ線ＣＴ装置を使用する場合とは異なり、Ｘ線被爆の心配もないため、子供の健康診断等において定期的に使うことができる。また、内臓蔵脂肪係数の算出にあたって、ウエスト周囲径のような身体測定値のデータを必要としないため、その計測のための大型の部材が不要となり、比較的容易に装置の小型化を達成することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記超音波プローブは、直線状に配置された複数の超音波振動子を有し、測定時には前記複数の超音波振動子が臍を基準とした腹部正中線に沿うように位置決めされることをその要旨とする。

請求項２に記載の発明によれば、超音波プローブの超音波振動子が臍を基準とした腹部正中線に沿うように位置決めされるので、腹部正中線に沿って超音波を迅速に照射することができる。また、臍を基準位置とすることにより、測定位置のズレが防止され、肝臓や臍の近傍における腹膜前脂肪厚の最大値（Pmax，UmPmax）を正確に測定することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記超音波像及び前記内臓脂肪係数(P1)を表示するための表示手段をさらに備えたことをその要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、表示手段により超音波像及び内臓脂肪係数(P1)が表示されるので、肥満度合いを容易に確認することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記内臓脂肪係数算出手段は、成年期より前の被験体では負の値となり成年期以降の被験体では正の値となるような補正係数をUmPmaxに乗算し、この乗算により得た補正UmPmax値をさらにPmaxに加算することで、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することをその要旨とする。

請求項４に記載の発明によれば、成年期の前後でつき方が異なる臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮して、内臓脂肪係数を求めることができる。従って、その内臓脂肪係数を用いることにより、年齢にかかわらず内臓脂肪量を正確に求めることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項において、内臓脂肪係数(P1)を算出するための下記計算式
P1＝Pmax＋UmPmax×（Age−２５）／５０
を記憶する内臓脂肪係数計算式記憶手段をさらに備えたことをその要旨とする。

請求項５に記載の発明によれば、内臓脂肪係数計算式記憶手段に記憶された計算式を用いることにより、年齢に応じた内臓脂肪係数(P1)を正確かつ迅速に求めることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項において、過去に算出した内臓脂肪係数(P1)を記憶しておく内臓脂肪係数記憶手段をさらに備えたことをその要旨とする。

請求項６に記載の発明によれば、内臓脂肪係数記憶手段に記憶された過去の内臓脂肪係数と今回測定した内臓脂肪係数とを比較することができ、その比較結果に基づいて、肥満の進行度合いや肥満の改善度合いを確認することができる。

請求項７に記載の発明は、被験体である哺乳類の年齢（Age）に関する情報を入力する情報入力ステップと、超音波振動子を有する超音波プローブを用い、被験体である哺乳類の腹部正中線に沿った複数個所で超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて腹部の超音波像を生成する超音波像生成ステップと、前記超音波像に基づいて、肝臓の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とを自動測定する計測ステップと、前記各腹膜前脂肪の厚さの最大値(Pmax,UmPmax)と前記年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪量に対応した内臓脂肪係数（P1）を算出する算出ステップとを含むことを特徴とする内臓脂肪測定方法をその要旨とする。

請求項７に記載の発明によれば、超音波振動子を有する超音波プローブを用いて被験体である哺乳類の腹部正中線に沿った複数個所で超音波が送受信され、得られた反射波信号に基づいて腹部の超音波像が生成される。その超音波像に基づいて、肝臓の近傍における腹膜前脂肪（内臓脂肪）の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とが自動的に測定される。そして、各腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax，UmPmax）と年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪係数が算出される。この内臓脂肪係数を用いれば、年齢に応じてつき方が異なる臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮することができ、内臓脂肪量をより正確に求めることが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記算出ステップでは、成年期より前の被験体では負の値となり成年期以降の被験体では正の値となるような補正係数をUmPmaxに乗算し、この乗算により得た補正UmPmax値をさらにPmaxに加算することで、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することをその要旨とする。

請求項８に記載の発明によれば、成年期の前後でつき方が異なる臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮して、内臓脂肪係数を求めることができる。従って、その内臓脂肪係数を用いることにより、年齢にかかわらず内臓脂肪量を正確に求めることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記算出ステップでは、内臓脂肪係数(P1)を算出するための下記計算式
P1＝Pmax＋UmPmax×（Age−２５）／５０
を用いて、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することをその要旨とする。

この請求項９に記載の計算式を用いて算出することにより、年齢に応じた内臓脂肪係数(P1)を正確かつ迅速に求めることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の内臓脂肪測定方法における各ステップをコンピュータにより実行させるためのプログラムをその要旨とする。

請求項１０に記載のプログラムをコンピュータに実行させることにより、年齢に応じてつき方が異なる臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮することができ、内臓脂肪量をより正確にかつ自動的に求めることが可能となる。

以上詳述したように、請求項１〜１０に記載の発明によると、臍の近傍における腹膜前脂肪を考慮して、内臓脂肪量を正確かつ容易に測定することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態における内臓脂肪測定装置１を示す概略構成図である。

図１に示されるように、内臓脂肪測定装置１は、装置本体２と、超音波プローブ３とを備えている。装置本体２には、コネクタ４が設けられ、そのコネクタ４にケーブル５を介して超音波プローブ３が接続されている。なお、コネクタ４は必須の構成ではないため省略されてもよい。さらに、ケーブル５自体も省略し、装置本体２の一部に超音波プローブ３を設けてもよい。

超音波プローブ３は、ヒト７（被験体）の腹部８における肝臓の位置から臍９の位置までの距離に対応した長さ（例えば１６ｃｍ程度）を有し、直線状に複数の超音波振動子６が配置されている。内臓脂肪の測定時において、超音波プローブ３は、複数の超音波振動子６が臍９を基準とした腹部正中線Ｌ０に沿うように位置決めされ、ヒト７の腹部８に接触させた状態で超音波を送受信する。超音波プローブ３は、例えば、リニア式電子走査を行うためのリニアプローブであり、５ＭＨｚの超音波を直線状に走査する。

装置本体２は、コントローラ１０、パルス発生回路１１、送信回路１２、受信回路１３、信号処理回路１４、画像処理回路１５、入力装置１６、メモリ１７、記憶装置１８、表示装置１９を備える。

コントローラ１０は、周知の中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成されたコンピュータであり、メモリ１７を利用して制御プログラムを実行し、装置全体を統括的に制御する。制御プログラムとしては、内臓脂肪量を測定するためのプログラムや腹部８の断層画像（超音波像）を表示するためのプログラムなどを含む。パルス発生回路１１は、コントローラ１０からの制御信号に応答して動作し、所定周期のパルス信号を生成して出力する。

送信回路１２は、超音波プローブ３における超音波振動子６の素子数に対応した複数の遅延回路（図示略）を含み、パルス発生回路１１から出力されるパルス信号に基づいて、各超音波振動子６に応じて遅延させた駆動パルスを出力する。各駆動パルスの遅延時間は、超音波プローブ３から出力される超音波が所定の照射点で焦点を結ぶように設定されている。

受信回路１３は、図示しない信号増幅回路、遅延回路、整相加算回路を含む。この受信回路１３では、超音波プローブ３における各超音波振動子６で受信された各反射波信号（エコー信号）が増幅されるとともに、受信指向性を考慮した遅延時間が各反射波信号に付加された後、整相加算される。この加算によって、各超音波振動子６の受信信号の位相差が調整される。

信号処理回路１４は、図示しない対数変換回路、包絡線検波回路、Ａ／Ｄ変換回路などから構成されている。信号処理回路１４における対数変換回路は反射波信号を対数変換し、包絡線検波回路は対数変換回路の出力信号の包絡線を検波する。また、Ａ／Ｄ変換回路は、包絡線検波回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。

画像処理回路１５は、信号処理回路１４から出力されるデジタル信号に基づいて、画像処理を行い断層画像（Ｂモード画像）の画像データを生成する。具体的には、画像処理回路１５は、輝度変調処理を行うことで、反射波信号の振幅（信号強度）に応じた輝度の画像データを生成する。画像処理回路１５で生成された画像データは逐次メモリ１７に記憶される。そして、そのメモリ１７に記憶された１フレーム分の画像データに基づいて、ヒト７における腹部８の断層画像が白黒の濃淡で表示装置１９に表示される。

表示装置１９は、例えば、ＬＣＤやＣＲＴなどのカラーディスプレイであり、腹部８の断層画像や、各種設定の入力画面を表示するために用いられる。入力装置１６は特に限定されず、例えばキーボード、マウス装置、プッシュボタンなどであり、ユーザからの要求や指示、パラメータの入力に用いられる。

記憶装置１８は、磁気ディスク装置や光ディスク装置などであり、その記憶装置１８には制御プログラム及び各種のデータが記憶されている。コントローラ１０は、入力装置１６による指示に従い、プログラムやデータを記憶装置１８からメモリ１７へ転送し、それを逐次実行する。なお、コントローラ１０が実行するプログラムとしては、メモリカード、フレキシブルディスク、光ディスクなどの記憶媒体に記憶されたプログラムや、通信媒体を介してダウンロードしたプログラムでもよく、その実行時には記憶装置１８にインストールして利用する。

次に、内臓脂肪測定装置１を用いて内臓脂肪量を測定する方法を説明する。

先ず、超音波プローブ３を用いて超音波を送受信することにより、図２に示されるように、腹部８の正中線Ｌ０に沿った断層画像２１を取得する。そして、その腹部８の断層画像２１を画像解析することにより、図３に示されるように、皮下脂肪の領域２２と腹膜前脂肪（内臓脂肪）の領域２３とを抽出する。また、抽出した腹膜前脂肪の領域２３に基づいて、肝臓２４の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmaxと、臍９の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値UmPmaxとを測定する。さらに、各腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmax，UmPmaxと年齢Ageとに基づいて、成年期（具体的には年齢が２５歳）より前の被験体では負の値となり成年期以降の被験体では正の値となるような補正係数をUmPmaxに乗算し、この乗算により得た補正UmPmax値をさらにPmaxに加算することで、内臓脂肪係数P1を算出する。

具体的には、下記に示す計算式（１）に対応した演算を行い、内臓脂肪係数P1を算出する。

P1＝Pmax＋UmPmax×（Age−２５）／５０ ・・・（１）

そして、計算式（１）により算出した内臓脂肪係数P1を用いて内臓脂肪量を推定する。なお、この計算式（１）に関するプログラムデータは、記憶装置１８（内臓脂肪係数計算式記憶手段）に予め記憶されている。

本発明者は、上記計算式（１）で算出した内臓脂肪係数P1とＸ線ＣＴ装置を利用した測定方法（ファット・スキャン）による内臓脂肪面積との相関性を確認した。その結果を図４に示している。なお、図４では、横軸はファット・スキャンによる内臓脂肪面積を示し、縦軸は内臓脂肪係数P1を示している。また、図４には、内臓脂肪面積と内臓脂肪係数P1との単回帰分析による回帰線Ｌ１を示している。ここでは、年齢２０〜７５才の成人男性８１人及び成人女性５０人を測定対象としている。

さらに、本発明者は、比較例として、肝臓２４の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmaxとファット・スキャンによる内臓脂肪面積との相関性を確認した。その結果を図５に示している。図５では、横軸はファット・スキャンによる内臓脂肪面積を示し、縦軸は腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxを示している。図５に示されるように、腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxは、内臓脂肪面積と相関性があるが、回帰線Ｌ２は曲線となり、内臓脂肪面積が大きくなると、腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxとの相関性が低下する。

これに対して、内臓脂肪係数P1は、腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxを臍部近傍の最大値UmPmaxで補正することにより、内臓脂肪面積との相関性が高まり、図４に示されるように、内臓脂肪係数P1の回帰線Ｌ１はほぼ直線となる。このように、内臓脂肪係数P1と内臓脂肪面積とは高い相関性があるため、内臓脂肪係数P1を用いて内臓脂肪面積（内臓脂肪量）を推定することが可能となる。

次に、本実施の形態において、内臓脂肪量を測定するための処理例について図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６の処理は、入力装置１６に設けられている測定開始ボタンが操作されたときに開始される。

先ず、情報入力手段としてのコントローラ１０は、氏名、識別番号、年齢などの管理情報の入力を促すメッセージを表示装置１９の入力画面に表示して、その管理情報を入力させる（情報入力ステップとしてのステップ１００）。ここで、測定者により入力装置１６のキーボードが操作されて、氏名、識別番号、年齢に関する情報が入力されたとき、コントローラ１０は、その情報を取り込みメモリ１７に一旦記憶する。なお、年齢に代えて生年月日の入力を促し、その入力された生年月日からその時点での年齢を算出するように構成してもよい。

その後、コントローラ１０は、超音波プローブ３の設置位置を示す画像３１や設置位置を指示するためのメッセージ３２を表示装置１９の画面３３（図７参照）に表示させる（ステップ１１０）。さらに、コントローラ１０は、その画面３３の下方に、測定を開始させるためのスタートボタン３４を表示させる。この結果、臍９を基準とした腹部正中線Ｌ０に沿うように超音波プローブ３がセットされ、スタートボタン３４が選択される。

そして、スタートボタン３４のボタン操作を検出すると、画像生成手段としてのコントローラ１０は、パルス発生回路１１を動作させて超音波プローブ３による超音波の送受信を行い、腹部８の超音波像（断層画像）２１を生成するための処理を行う（超音波像生成ステップとしてのステップ１２０）。具体的には、コントローラ１０から出力される制御信号に応答してパルス発生回路１１が動作し、所定周期のパルス信号が送信回路１２に供給される。そして、送信回路１２では、パルス信号に基づいて、各超音波振動子６に対応した遅延時間を有する駆動パルスが生成され、超音波プローブ３に供給される。これにより、超音波プローブ３の各超音波振動子６が振動してヒト７の腹部８に超音波が照射される。ヒト７の腹部８内を伝搬する超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる組織境界面などで反射して超音波プローブ３で受信される。このとき、超音波プローブ３の各超音波振動子６によって反射波が電気信号（反射波信号）に変換される。そして、その反射波信号は、受信回路１３で増幅等された後、信号処理回路１４に入力される。

信号処理回路１４では、対数変換、包絡線検波、Ａ／Ｄ変換といった信号処理が行われ、デジタル信号に変換された反射波信号が画像処理回路１５に供給される。画像処理回路１５では、その反射波信号に基づいて、断層画像２１の画像データを生成するための画像処理が行われる。そして、コントローラ１０は、画像処理回路１５で生成された画像データをメモリ１７に一旦記憶する。

脂肪厚測定手段としてのコントローラ１０は、断層画像２１の画像データに基づいて、画像解析を行い腹膜前脂肪の厚さを測定する（計測ステップとしてのステップ１３０）。この画像解析の処理では、コントローラ１０は、腹部８の断層画像２１における皮下脂肪の領域２２と腹膜前脂肪の領域２３とを抽出し、抽出した腹膜前脂肪の領域２３に基づいて、肝臓２４の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmaxと、臍９の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値UmPmaxとを測定する。

そして、内臓脂肪係数算出手段としてのコントローラ１０は、各腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmax，UmPmaxと年齢Ageに関する情報とに基づいて、上記の計算式（１）に対応する演算を行い内臓蔵脂肪係数P1を算出する（算出ステップとしてのステップ１４０）。またここで、コントローラ１０は、その内臓脂肪係数P1を、氏名や測定日時などの情報と関連付けてメモリ１７（内臓脂肪係数記憶手段）に記憶する。

さらに、コントローラ１０は、画像データ及び内臓脂肪係数P1のデータを表示装置１９に転送することにより、腹部８の断層画像２１及び内臓脂肪係数P1を表示させる（ステップ１５０）。またここで、氏名や識別番号などの管理情報に対応する過去の測定データがメモリ１７に記憶されていた場合、コントローラ１０は、その過去の測定データをメモリ１７から読み出して、表示装置１９に転送する。これにより、今回測定した内臓脂肪係数P1に加えて、過去に測定した内臓脂肪係数P1の数値が表示装置１９に表示される。コントローラ１０は、断層画像２１及び内臓脂肪係数P1を表示装置１９に表示した後、図６の処理を終了する。

図８に示す一覧表４０には、ファット・スキャンで測定した内臓脂肪面積と内臓脂肪係数P1を含む各種パラメータとの単回帰分析による相関関係を示している。なお、図８の一覧表４０において、P-Amaxは、肝臓２４の近傍での横断面における腹膜前脂肪の面積の最大値である。また、Sminは、皮下脂肪厚の最小値であり、Smaxは、皮下脂肪厚の最大値である（図３参照）。さらに、AFIは腹壁脂肪係数(=Pmax/Smin)であり、BMIはボディマス指数であり、WCは臍周囲径である。これらのパラメータは、内臓脂肪量と相関性を示すパラメータとして従来から利用されている。

図８に示されるように、内臓脂肪係数P1の相関係数ｒは、男性の場合で０．５４５、女性の場合で０．７８４、平均値で０．７３４となっており、それぞれ２番目に良好な数値を示している。なお、相関係数ｒは、１に近いほど回帰線からのズレが小さく相関性が高まる。このように、内臓脂肪係数P1は、各パラメータの中で相関性が良好な臍周囲径WCと同程度の相関性を示し、腹膜前脂肪の面積最大値P-Amaxよりも高い相関性を示す。従って、その相関性を利用した換算表を用いることにより、内臓脂肪係数P1の数値に対応した内臓脂肪量が正確に求められる。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態の内臓脂肪測定装置１では、超音波プローブ３を用いて超音波を送受信することにより、臍９を基準とした腹部正中線Ｌ０に沿った断層画像２１を取得することができる。そして、その断層画像２１に基づいて、肝臓２４の近傍における腹膜前脂肪厚の最大値Pmaxと、臍９の近傍における腹膜前脂肪厚の最大値UmPmaxとが自動的に測定され、各腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmax，UmPmaxと年齢Ageに関する情報とに基づいて、内臓脂肪係数P1が算出される。この内臓脂肪係数P1を用いれば、年齢に応じてつき方が異なる臍９の近傍における腹膜前脂肪を考慮することができ、内臓脂肪量をより正確に求めることが可能となる。しかも、Ｘ線ＣＴ装置を用いる従来方法は、現在のところ最も信頼性の高いスタンダードな方法であると一般的に認識されているが、実際のところ腸管にガスが溜まっているような場合には測定誤差が大きくなるため、安定性の面に問題がある。これに対して、本実施の形態の内臓脂肪測定装置１を用いる測定方法では、腸管ガスの存在が測定結果に何ら影響を与えないので、その点において安定性が高い好適なものであるといえる。

（２）本実施の形態の内臓脂肪測定装置１では、Ｘ線ＣＴ装置を使用する場合とは異なり、専門の知識を必要とすることなく、知識のない一般の人でも容易に内臓脂肪係数P1を測定することができる。また、内臓脂肪測定装置１は、Ｘ線ＣＴ装置と比較して小型の装置として実現できるので、容易に持ち運ぶことができる。さらに、内臓脂肪測定装置１は、Ｘ線ＣＴ装置を使用する場合とは異なり、Ｘ線被爆の心配がないため、子供の健康診断等においても定期的に使うことができる。

（３）本実施の形態の内臓脂肪測定装置１では、臍９を基準として超音波プローブ３がセットされるので、測定位置のズレを確実に防止することができる。また、比較的長い超音波プローブ３を用いているので、超音波の走査を一回行うことによって腹部８の断層画像２１を取得することができる。従って、肝臓２４や臍９の近傍における腹膜前脂肪厚の最大値Pmax，UmPmaxを正確かつ迅速に測定することができる。

（４）本実施の形態の内臓脂肪測定装置１では、表示装置１９の画面に腹部８の断層画像２１と内臓脂肪係数P1が表示されるので、肥満度合いを容易に確認することができる。また、過去に測定した内臓脂肪係数P1がメモリ１７に記憶されており、その過去の内臓脂肪係数P1と今回の内臓脂肪係数P1とが表示装置１９の画面に表示される。従って、それら内臓脂肪係数P1の数値を比較することにより、肥満の進行度合いや肥満の改善度合いを確認することができる。

（５）本実施の形態の内臓脂肪測定装置１では、メジャーなどを用いて臍周囲径WCを測定する必要がなく、内臓脂肪量に対応した内臓脂肪係数P1を簡単に測定することができる。また、内臓脂肪測定装置１では、断層画像２１を解析して皮下脂肪や腹膜前脂肪などの面積を求める必要がなく、腹膜前脂肪の厚さを求めればよいので、処理が簡単となることに加え、測定誤差も少なくなる。

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施の形態では、測定結果として、腹部８の断層画像２１と内臓脂肪係数P1とを表示装置１９に表示させていたが、これらに加え、換算表を用いて内臓脂肪係数P1から求めた内臓脂肪量を表示装置１９に表示させるように構成してもよい。また、過去に測定した内臓脂肪係数P1と今回測定した内臓脂肪係数P1とを比較し、それら測定値の変化量に基づいて、肥満度の進行度合などを表示装置１９に表示してもよい。さらに、内臓脂肪係数P1の測定値やその変化量に基づいて、内臓脂肪型肥満の警告を表示装置１９に表示するよう構成してもよい。具体的には、例えば、換算表を用いて内臓脂肪係数P1から求めた内臓脂肪面積が１００ｃｍ^２以上である場合に、「内臓脂肪型肥満」と表示し、警告を促すように構成する。

・上記実施の形態では、腹部８の断層画像２１が白黒の濃淡で表示装置１９に表示されるものであったが、断層画像２１における腹膜前脂肪の領域２３を、例えば赤色で着色して表示させるよう構成してもよい。このようにすると、検査対象者に対して、肥満の度合いを視覚的に認識させることができ、生活習慣病に対する警告を効果的に行うことができる。

・上記実施の形態では、比較的に長い超音波プローブ３を用い、超音波の走査を一回行うことによって腹部８の断層画像２１を取得するものであったが、短い超音波プローブを用いてもよい。短い超音波プローブを用いる場合、腹部正中線Ｌ０に沿って超音波プローブをずらしながら、超音波の走査を複数回行うことによって腹部８の断層画像２１を取得する。

・上記実施の形態では、内臓脂肪係数P1は、上記の計算式（１）を用いて算出するものであったが、この計算式（１）を適宜変更してもよい。要は、肝臓２４の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値Pmaxと、臍９の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値UmPmaxと用い、年齢Ageで補正した内臓脂肪係数P1を算出するものであればよい。

・上記実施の形態の内臓脂肪測定装置１は、ヒト７の内臓脂肪量を測定する測定装置として具体化したが、ヒト以外の哺乳類を被験体としてその内臓脂肪量を測定してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）請求項１乃至６のいずれか１項において、前記超音波プローブは、前記被験体の腹部における肝臓の位置から臍の位置までの距離に対応した長さを有することを特徴とする内臓脂肪測定装置。

（２）請求項１乃至６のいずれか１項において、前記超音波プローブは、リニア走査型のプローブであることを特徴とする内臓脂肪測定装置。

本発明を具体化した一実施の形態の内臓脂肪測定装置を示す概略構成図。 腹部の断層画像を示す断面図。 肝臓近傍及び臍近傍における腹膜前脂肪厚を測定するための説明図。 内臓脂肪面積と内臓脂肪係数との相関性を示すグラフ。 内臓脂肪面積と腹膜前脂肪厚の最大値との相関性を示すグラフ。 内臓脂肪量を測定するための処理を示すフローチャート。 超音波プローブをセットするための表示画面を示す説明図。 各種パラメータの相関関係を示す説明図。

１…内臓肪測定装置
３…超音波プローブ
６…超音波振動子
７…被験体としてのヒト
８…腹部
９…臍
１０…情報入力手段、画像生成手段、脂肪厚測定手段、及び内臓脂肪係数算出手段としてのコントローラ
１７…内臓脂肪係数記憶手段としてのメモリ
１８…内臓脂肪係数計算式記憶手段としての記憶装置
１９…表示手段としての表示装置
２１…超音波像としての断層画像
２４…肝臓

Claims (10)

1. 超音波振動子を有する超音波プローブと、
   被験体である哺乳類の年齢（Age）に関する情報を入力するための情報入力手段と、
   前記超音波プローブにより超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて、被験体である哺乳類における腹部の超音波像を生成する画像生成手段と、
   前記超音波像に基づいて、肝臓の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とを自動測定する脂肪厚測定手段と、
   前記各腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax，UmPmax）と前記年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪量に対応した内臓脂肪係数(P1)を算出する内臓脂肪係数算出手段と
   を備えたことを特徴とする内臓脂肪測定装置。
2. 前記超音波プローブは、直線状に配置された複数の超音波振動子を有し、測定時には前記複数の超音波振動子が臍を基準とした腹部正中線に沿うように位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の内臓脂肪測定装置。
3. 前記超音波像及び前記内臓脂肪係数(P1)を表示するための表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の内臓脂肪測定装置。
4. 前記内臓脂肪係数算出手段は、成年期より前の被験体では負の値となり成年期以降の被験体では正の値となるような補正係数をUmPmaxに乗算し、この乗算により得た補正UmPmax値をさらにPmaxに加算することで、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内臓脂肪測定装置。
5. 内臓脂肪係数(P1)を算出するための下記計算式
   P1＝Pmax＋UmPmax×（Age−２５）／５０
   を記憶する内臓脂肪係数計算式記憶手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内臓脂肪測定装置。
6. 過去に算出した内臓脂肪係数(P1)を記憶しておく内臓脂肪係数記憶手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内臓脂肪測定装置。
7. 被験体である哺乳類の年齢（Age）に関する情報を入力する情報入力ステップと、
   超音波振動子を有する超音波プローブを用い、被験体である哺乳類の腹部正中線に沿った複数個所で超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて腹部の超音波像を生成する超音波像生成ステップと、
   前記超音波像に基づいて、肝臓の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（Pmax）と、臍の近傍における腹膜前脂肪の厚さの最大値（UmPmax）とを自動測定する計測ステップと、
   前記各腹膜前脂肪の厚さの最大値(Pmax,UmPmax)と前記年齢（Age）に関する情報とに基づいて、内臓脂肪量に対応した内臓脂肪係数（P1）を算出する算出ステップと
   を含むことを特徴とする内臓脂肪測定方法。
8. 前記算出ステップでは、成年期より前の被験体では負の値となり成年期以降の被験体では正の値となるような補正係数をUmPmaxに乗算し、この乗算により得た補正UmPmax値をさらにPmaxに加算することで、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することを特徴とする請求項７に記載の内臓脂肪測定方法。
9. 前記算出ステップでは、内臓脂肪係数(P1)を算出するための下記計算式
   P1＝Pmax＋UmPmax×（Age−２５）／５０
   を用いて、前記内臓脂肪係数(P1)を算出することを特徴とする請求項８に記載の内臓脂肪測定方法。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の内臓脂肪測定方法における各ステップをコンピュータにより実行させるためのプログラム。