JP5089565B2 - 生理年齢指標推定装置とその方法 - Google Patents

Description

本発明は、生理年齢指標推定装置とその方法に係り、特に、被計測者が自分の生理年齢と実験統計の標準値との差を快速に知ることができる生理年齢指標推定装置とその方法に関するものである。

生物インピーダンス法による分析は、生物の組織と器官との電気特性（例えばインピーダンスなど）とその変化から、人体の生理と病理との状況に関連する情報を取り出す非侵入式計測技術である。なお、生物インピーダンス位相角度の研究及び応用において、Oliver氏は、健康の被計測者と肝臓硬化の患者とに対して、生物インピーダンス位相角度の差を研究し比べた。Lukaski氏は、女性の妊娠初期、中期、末期及び出産後の各時点で位相角度を研究した。Brabose-Silva氏は、大都市に住んでいる、８３２名の男性と、１１３５名の女性とに対して、その年齢と位相角度との関係を研究した。Marra氏は、神経性食欲不振症の女性患者に対して、位相角度によって基礎代謝率（Basal Metabolic Rate-BMR）を予測する研究を施した。Guida氏は、相違する肥満程度のお年寄りに対して、年齢と肥満程度と位相角度との関係を研究した。その他に、HIVの観測、肺がん、血液透析及び重大病気への応用もあり、だから、生物インピーダンス法の位相角度は、特定のグループや患者に応用することが多く、これらの研究結果によると、位相角度が小さいほど、健康状況が悪くなり、且つ年齢が増加すると、位相角度が小さくなるとの結論を得ることができ、これにより、被計測者の位相角度によって生理年齢の状態を判断することができる。また、近年、生物インピーダンス法が人体の組成成分の分析及び見込みに適用され、しかし、位相角度と、肥満又は生理年齢と、の間に何の関係が存在するかとの研究は今まで少ない。

生物インピーダンス法の三素子等価回路モデルは、図１に示すように、Riが細胞内液電気抵抗であり、Reが細胞外液電気抵抗であり、Cが細胞膜電気容量であり、その総インピーダンスZは、Z＝Re/（ZC+Ri）である。

Cole-Cole理論によると、RC三素子等価回路モデルの複数平面におけるインピーダンスの軌跡グラフは、図２に示すように、第四クアドラントに位置する円弧であり、これは、RiとCとが並列接続して得られた結果と解釈することができる。

なお、Anja氏及びAntonio氏などは、健康状態が良い大量の被計測者に対して、生物インピーダンス法によって位相角度の研究を施し、これにより、位相角度の研究の結果の信頼度が更に増加し、しかし、同様のテスト環境と、大量のサンプリング数と、が位相角度の研究の前提である。

本発明の主な目的は、被計測者が自分の生理年齢と実験統計の標準値との差を快速に知ることができる生理年齢指標推定装置とその方法を提供することにある。

本発明の請求項１に記載の生理年齢指標推定装置によると、ＣＰＵを含み、位相角度評価プレートフォームの主体を形成するために、前記ＣＰＵには、位相角度データベースと、建議データベースと、が通信的に連接されており、そして前記ＣＰＵには、電源と、出力装置と、少なくとも一つの入力装置と、複数の入力センサーと、が連接されており、前記位相角度評価プレートフォームは、生物インピーダンス法により、少なくとも、大量の被計測者のインピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値とを含む数値を計測し、被計測者の年齢、性別と体調を含む条件について、相違する標準モジュールを建てると共に、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式を予め表わすプレートフォームであり、前記位相角度データベースには、年齢と、性別と、体調と、人種と、国籍と、電気抵抗値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、が記憶されており、入力装置には、少なくとも、身長、体重、年齢、性別と体調とを含む被計測者の基本資料を入力し、ＣＰＵにより、被計測者の基本資料に基づいて、位相角度評価プレートフォームの位相角度データベースから、被計測者に最も近接している標準モジュールを取り出し、位相角度標準値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値標準値と、電気抵抗値標準値と、を含む標準値を取り出し、前記入力センサーは、被計測者の四肢に貼り付けられた電極対であり、入力センサーにより、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値の照合値を形成し、前記建議データベースは、前記基本資料、前記照合値の各数値が無し又は超えた場合、被計測者に最も近接している標準値を建議するものであり、前記位相角度評価プレートフォームの前記関係式により、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値の参考値を推定すると共に、被計測者の年齢の照合値と参考値との差、及び照合値と標準値との差から、その生理年齢指標を推定することを特徴とする生理年齢指標推定装置である。

本発明の請求項２に記載の生理年齢指標推定装置によると、請求項１において、前記位相角度評価プレートフォームは、回帰分析によって求められた位相角度θと、被計測者の年齢と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、関係式が、男性の場合には、θ＝C1男性+C2男性×年齢+C3男性×BMI値、女性の場合には、θ＝C1女性+C2女性×年齢+C3女性×BMI値であり、ここに、C1男性、C2男性、C3男性、C1女性、C2女性、C3女性は、係数であり、前記電源は、電池、又は交流電源であり、前記出力装置はディスプレイであり、前記入力装置は、キーボード、ボタン、又はタッチパネルの何れか一つであること。

本発明の請求項３に記載の生理年齢指標推定方法によると、生物インピーダンス法により、少なくとも、大量の被計測者のインピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、を含む数値を計測し、被計測者の年齢、性別と体調とを含む条件について、相違する標準モジュールを建てると共に、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式を形成し、位相角度評価プレートフォーム及び位相角度データベースを予め形成するステップと、入力装置に、少なくとも、身長、体重、年齢、性別と体調とを含む被計測者の基本資料を入力するステップと、コンピュータにより、被計測者の基本資料に基づいて、位相角度評価プレートフォームの位相角度データベースから、被計測者に最も近接している標準モジュールを取り出し、前記標準モジュールにおける標準値は、位相角度標準値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値標準値と、電気抵抗値標準値と、を含むステップと、被計測者の四肢の末端にそれぞれ貼り付けられた計測装置の各入力センサーにより、インピーダンス値と、位相角度と、が計測されると共に、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値が得られて照合値が形成され、前記照合値は、少なくとも、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、を含み、前記入力センサーは電極対であり、前記計測装置のＣＰＵに前記位相角度データベースと建議データベースとを合せると共に、前記位相角度評価プレートフォームの前記関係式により前記各照合値から参考値を評価するステップと、前記位相角度評価プレートフォームにより、標準値と、照合値と、参考値と、を比べるステップと、上記ステップの中、前記基本資料、前記照合値の各数値が無し又は超えた場合、建議データベースにより、被計測者に最も近接している標準値を建議するステップと、被計測者の年齢の照合値と参考値との差、及び照合値と標準値との差から、生理年齢指標を推定すると共に、標準値と、照合値と、参考値と、生理年齢指標とを同一の帳票にリストするステップと、を含むことを特徴とする生理年齢指標推定方法である。

本発明の請求項４に記載の生理年齢指標計測方法によると、請求項３において、前記位相角度評価プレートフォームは、回帰分析によって求められた位相角度θと被計測者の年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式が、男性の場合には、θ＝C1男性+C2男性×年齢+C3男性×BMI値女性の場合には、θ＝C1女性+C2女性×年齢+C3女性×BMI値であり、ここに、C1男性、C2男性、C3男性、C1女性、C2女性、C3女性は、係数である。

本発明の生理年齢指標推定装置とその方法によれば、被計測者が自分の生理年齢と実験統計の標準値との差を快速に知ることができるという効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図３乃至図５を参照する。本発明に係る生理年齢指標計測装置１０は、ＣＰＵ１１を含み、位相角度評価プレートフォーム２０の主体を形成するために、前記ＣＰＵ１１には、位相角度データベース１２と、建議データベース１３と、が通信的に連接されており、そして前記ＣＰＵ１１には、電源１４と、出力装置１５と、少なくとも一つの入力装置１６と、複数の入力センサー１７と、が連接されており、前記位相角度データベース１２には、年齢と、性別と、体調と、人種と、国籍と、電気抵抗値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、などが記憶されており、なお、前記建議データベース１３は、各数値が無し又は超えた場合、被計測者に最も近接している下記標準値を建議するものであり、前記電源１４は、電池でもいいし、交流電源でもよく、前記出力装置１５はディスプレイでもよく、前記入力装置１６は、キーボードでもいいし、ボタンでもいいし、タッチパネルでもよく、前記入力センサー１７は、被計測者の四肢に貼り付けられた電極対である。

前記位相角度評価プレートフォーム２０は、位相角度データベース１２によって構成され、位相角度θと、被計測者の年齢と、被計測者の身体質量指数BMI値と、の関係式を表わすプレートフォームである。

本発明に係る生理年齢指標計測方法３０は、入力装置１６に、身長、体重、年齢、性別と体調などの被計測者の基本資料を入力するステップ（資料入力３１）と、

コンピュータにより、被計測者の基本資料を基づいて、位相角度評価プレートフォーム２０の位相角度データベース１２から、被計測者に最も近接している標準モジュールを取り出し、前記標準モジュールにおける標準値２１は、位相角度標準値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値標準値と、電気抵抗値標準値と、を含むステップ（標準モジュール選択及び比べ３２）と、

被計測者の四肢の末端にそれぞれ貼り付けられた計測装置１０の各入力センサー１７により、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、が計測されて照合値２２が形成され、前記照合値２２は、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、などの数値を含み、前記入力センサー１７は電極対であり、前記計測装置１０のＣＰＵ１１に前記位相角度データベース１２と建議データベース１３とを合せると位相角度評価プレートフォーム２０が形成され、前記位相角度評価プレートフォーム２０の前記関係式により前記各照合値２２から前記各数値の参考値２３を評価するステップ（被計測者比べ数値計測３３）と、

前記位相角度評価プレートフォーム２０により、各標準値２１と、照合値２２と、参考値２３と、を比べるステップ（比べ３４）と、上記ステップの中、前記基本資料、前記照合値の各数値が無し又は超えた場合、建議データベース１３により、被計測者に最も近接している標準値を建議して取り出すステップ（統合３５）と、

前記各数値と、上記ステップから取り出された標準値と、を同一の帳票にリストするステップ（帳票産生３６）と、を含む。後述したように、照合値と参考値との差、及び照合値と標準値との差から、被計測者の生理年齢を知ることができる。

また、位相角度データベース１２のモジュールを建てるプロセスは、生物インピーダンス法により、大量の被計測者のインピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、などの数値を計測するステップ（計測４１）と、

被計測者の年齢、性別と体調などの条件について、相違する標準モジュールを建てることにより、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、などの条件が形成され、これらの条件を統計分析すると、位相角度評価プレートフォーム２０及び位相角度データベース１２が形成されるステップ（位相角度評価プレートフォーム建て４２）と、

各被計測者の相違する標準モジュールを累積して統計分析して、各モジュールの標準値を形成して記録するステップ（データベース形成４３）と、を含む。

前記位相角度評価プレートフォーム２０は、回帰分析によって施すことにより、且つ各国籍の人種を計測対象とする場合には、位相角度θと被計測者の年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式が、以下のようになる。
男性の場合には、θ＝C1男性+C2男性×年齢+C3男性×BMIであり、
女性の場合には、θ＝C1女性+C2女性×年齢+C3女性×BMIである。

C1男性、C2男性、C3男性、C1女性、C2女性、C3女性は回帰分析によって得られた係数であるので、各標準モジュールの関係式に照合値２２を代入すると、相違する参考値２３を得ることができ、照合値２２と参考値２３との差と、照合値２２と標準値２１との標準差とから、被計測者の実際状況と、標準値又は参考値との差を知ることができる。被計測者は、位相角度評価プレートフォーム２０の各関係式から各差値を得ることができる。そのうち、基本資料、照合値の各数値が無し又は超えた場合、建議データベース１３からそれに対応する標準値の内容を選定して帳票を産生する。

照合値２２と参考値２３との差によって、被計測者の体調と、モジュールの標準との差を知ることができ、そして照合値２２と参考値２３との比べから、各数値の変化傾向を知ることもできる。

従来の生物インピーダンス分析法の模式図である。 従来の位相角度の模式図である。 本発明に係る推定装置の模式図である。 本発明に係る推定方法の模式図である。 本発明に係る位相角度データベースを建てるプロセスを示す模式図である。

１０ 推定装置
１１ ＣＰＵ
１２ 位相角度データベース
１３ 建議データベース
１４ 電源
１５ 出力装置
１６ 入力装置
１７ 入力センサー
２０ 位相角度評価プレートフォーム
２１ 標準値
２２ 照合値
２３ 参考値
３０ 推定方法
３１ 資料入力
３２ 標準モジュール選択及び比べ
３３ 被計測者比べ数値計測
３４ 比べ
３５ 統合
３６ 帳票産生
４０ モジュール建てプロセス
４１ 計測
４２ 位相角度評価プレートフォーム建て、
４３ データベース形成

Claims (4)

1. ＣＰＵを含み、位相角度評価プレートフォームの主体を形成するために、前記ＣＰＵには、位相角度データベースと、建議データベースと、が通信的に連接されており、そして前記ＣＰＵには、電源と、出力装置と、少なくとも一つの入力装置と、複数の入力センサーと、が連接されており、
   前記位相角度評価プレートフォームは、生物インピーダンス法により、少なくとも、大量の被計測者のインピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値とを含む数値を計測し、被計測者の年齢、性別と体調とを含む条件について、相違する標準モジュールを建てると共に、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式を予め表わすプレートフォームであり、
   前記位相角度データベースには、年齢と、性別と、体調と、人種と、国籍と、電気抵抗値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、が記憶されており、
   入力装置には、少なくとも、身長、体重、年齢、性別と体調とを含む被計測者の基本資料を入力し、ＣＰＵにより、被計測者の基本資料に基づいて、位相角度評価プレートフォームの位相角度データベースから、被計測者に最も近接している標準モジュールを取り出し、位相角度標準値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値標準値と、電気抵抗値標準値と、を含む標準値を取り出し、
   前記入力センサーは、被計測者の四肢に貼り付けられた電極対であり、
   入力センサーにより、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値の照合値を形成し、
   前記建議データベースは、前記基本資料、前記照合値の各数値が無し又は超えた場合、被計測者に最も近接している標準値を建議するものであり、
   前記位相角度評価プレートフォームの前記関係式により、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値の参考値を推定すると共に、被計測者の年齢の照合値と参考値との差、及び照合値と標準値との差から、その生理年齢指標を推定することを特徴とする、生理年齢指標推定装置。
2. 前記位相角度評価プレートフォームは、回帰分析によって求められた位相角度θと、被計測者の年齢と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式が、
   男性の場合には、θ＝C1男性+C2男性×年齢+C3男性×BMI値
   女性の場合には、θ＝C1女性+C2女性×年齢+C3女性×BMI値
   であり、ここに、C1男性、C2男性、C3男性、C1女性、C2女性、C3女性は、係数であり、
   前記電源は、電池、又は交流電源であり、前記出力装置はディスプレイであり、前記入力装置は、キーボード、ボタン、又はタッチパネルの何れか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の生理年齢指標推定装置。
3. 生物インピーダンス法により、少なくとも、大量の被計測者のインピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、を含む数値を計測し、被計測者の年齢、性別と体調とを含む条件について、相違する標準モジュールを建てると共に、位相角度と年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式を形成し、位相角度評価プレートフォーム及び位相角度データベースを予め形成するステップと、
   入力装置に、少なくとも、身長、体重、年齢、性別と体調とを含む被計測者の基本資料を入力するステップと、
   コンピュータにより、被計測者の基本資料に基づいて、位相角度評価プレートフォームの位相角度データベースから、被計測者に最も近接している標準モジュールを取り出し、前記標準モジュールにおける標準値は、位相角度標準値と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値標準値と、電気抵抗値標準値と、を含むステップと、
   被計測者の四肢の末端にそれぞれ貼り付けられた計測装置の各入力センサーにより、インピーダンス値と、位相角度と、が計測されると共に、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値が得られて照合値が形成され、前記照合値は、少なくとも、インピーダンス値と、位相角度と、生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、を含み、前記入力センサーは電極対であり、前記計測装置のＣＰＵに前記位相角度データベースと建議データベースとを合せると共に、前記位相角度評価プレートフォームの前記関係式により前記各照合値から参考値を評価するステップと、
   前記位相角度評価プレートフォームにより、標準値と、照合値と、参考値と、を比べるステップと、
   上記ステップの中、前記基本資料、前記照合値の各数値が無し又は超えた場合、建議データベースにより、被計測者に最も近接している標準値を建議するステップと、
   被計測者の年齢の照合値と参考値との差、及び照合値と標準値との差から、生理年齢指標を推定すると共に、標準値と、照合値と、参考値と、生理年齢指標とを同一の帳票にリストするステップと、を含むことを特徴とする、生理年齢指標推定方法。
4. 前記位相角度評価プレートフォームは、回帰分析によって求められた位相角度θと被計測者の年齢と生物インピーダンス位相角度から推定された身体質量指数BMI値と、の関係式が、
   男性の場合には、θ＝C1男性+C2男性×年齢+C3男性×BMI値
   女性の場合には、θ＝C1女性+C2女性×年齢+C3女性×BMI値
   であり、ここに、C1男性、C2男性、C3男性、C1女性、C2女性、C3女性は、係数であることを特徴とする、請求項３に記載の生理年齢指標推定方法。