JP5233548B2 - 内臓脂肪測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内臓脂肪測定装置に関するものである。

従来、Ｘ線ＣＴやＭＲＩを用いて撮影された断層画像から、内臓脂肪量を測定する方法が知られている。かかる測定方法によれば、内臓脂肪量を高精度に測定できるものの、大型の設備が必要であり、Ｘ線ＣＴやＭＲＩが設置された医療施設でしか測定することができない。従って、かかる測定方法によって日常的に内臓脂肪量を測定するのは現実的ではない。なお、Ｘ線ＣＴは、ＭＲＩに比べて繊細な画像を撮影できるが、被爆のリスクを伴う。

そこで、内臓脂肪量を簡易的かつ非侵襲的に測定できる装置の実現が望まれている。

なお、関連する技術としては、特許文献１に開示されたものがある。
特開２００２−３６９８０６号公報

本発明の目的は、内臓脂肪量の測定を簡易的かつ非侵襲的に行うことを可能とする内臓脂肪測定装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の内臓脂肪測定装置は、
胴体のうち腹部を通り胴体の体軸に垂直な断面の胴体断面積を算出する基礎となる胴体測定情報と、
手足から胴体を通るように電流を流し、胴体表面の一部の電位差を測定することで得られた胴体全体のインピーダンス情報と、
複数の電極を有するベルトを胴体に巻くことで、胴体の表層付近を通るように電流を流し、胴体表面の一部の電位差を測定することで得られた胴体表層部のインピーダンス情報と、
に基づいて、内臓脂肪量を算出する内臓脂肪測定装置であって、
前記ベルトは、
測定対象者の背中に押し当てられ、かつ前記電極が設けられた押し当て部材と、
該押し当て部材の両側にそれぞれ固定された一対のベルト部と、
これら一対のベルト部を固定するバックルと、
を備え、
前記一対のベルト部には、ベルトにおける基準（例えば、押し当て部材に対するベルト部の固定位置や押し当て部材の幅方向の中心位置）となる位置からの距離を示す指標（例えば、目盛，数値，文字，記号，図形、及びこれらのうち２以上の組合せ）がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

なお、本発明における「内臓脂肪量」には、内臓脂肪断面積，内臓脂肪体積及び腹部断面積に対する内臓脂肪断面積の割合など、内臓脂肪量を示す指標となるものが含まれる。

本発明によれば、胴体断面積を算出する基礎となる胴体測定情報と、胴体全体のインピ
ーダンス情報と、胴体表層部のインピーダンス情報から、内臓脂肪量を測定できる。ここで、胴体断面積を算出する基礎となる胴体測定情報としては、腰部の周囲長（ウエスト長）や胴体の縦横幅を挙げることができ、これらは簡単に測定することができる。また、人体（生体）に電流を流した状態で電位差を測定することでインピーダンス情報が得られるため、インピーダンス情報も簡単に得ることができる。従って、内臓脂肪量の測定を比較的容易に、かつ非侵襲的に行うことができる。

また、本発明においては、電極が設けられた押し当て部材を、測定対象者の背中に押し当てるようにベルトを胴体に巻くことで、電極を所定の位置に接触させる構成を採用している。そのため、電極を所定の位置に合わせるのが難しいことも懸念される。しかしながら、本発明においては、一対のベルト部には、基準となる位置からの距離を示す指標がそれぞれ設けられている。従って、この指標を見ながらベルトを腰に巻くことで、押し当て部材の位置調整（つまり、電極の位置調整）を簡単に行うことができる。

ここで、前記胴体表面の一部の電位差を測定する場合には、背中側の電位差を測定するとよい。

また、前記胴体表面の一部の電位差を測定する場合には、胴体の体軸方向の電位差を測定するとよい。

前記バックルには、前記一対のベルト部がそれぞれ巻かれて、これら一対のベルト部をそれぞれ支持する一対のローラが設けられているとよい。

このように、ベルト部を支持するものがローラにより構成されることで、バックルに対するベルト部の移動が円滑になり、押し当て部材の位置調整作業を円滑に行うことができる。

前記バックルの中央には透明板が設けられており、この透明板には前記バックルの幅方向の中心を示す指標が設けられているとよい。

これにより、バックルにおける腹部の中心への位置合わせを容易に行うことができ、上記のベルト部に設けられた指標との相乗効果により、押し当て部材の位置調整（つまり、電極の位置調整）をより一層簡単に行うことができる。

前記押し当て部材における背中に押し当てる面の裏面には、前記押し当て部材の幅方向の中心位置を示す指標が設けられているとよい。

このようにすれば、測定対象者以外の第三者が、押し当て部材を測定対象者の背中に押し当てる場合に、押し当て部材の位置合わせを簡単に行うことができる。

前記胴体全体のインピーダンス情報から脂肪を除く除脂肪断面積を算出し、前記胴体表層部のインピーダンス情報から皮下脂肪断面積を算出し、前記胴体測定情報から算出された胴体断面積からこれら除脂肪断面積及び皮下脂肪断面積を減ずることで内脂肪断面積を算出するとよい。

すなわち、胴体全体のインピーダンスは、脂肪を除く除脂肪（内臓と筋肉と骨格）の量の影響が大きく、このインピーダンスから除脂肪断面積を算出することができる。そして、胴体表層部のインピーダンスは、皮下脂肪の量の影響が大きく、このインピーダンスから皮下脂肪断面積を算出することができる。なお、皮下脂肪は、一般的に胴体の腹側よりも脇腹から背中側に多く蓄積することから、背中側でインピーダンスを測定したほうが、
より正確に皮下脂肪の断面積を測定することができる。このようにして得られた除脂肪断面積と皮下脂肪断面積を用いて、胴体断面積からこれらの面積を減ずることで、内臓脂肪断面積が得られる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、内臓脂肪量の測定を簡易的かつ非侵襲的に行うことができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図１２を参照して、本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置について説明する。

＜内臓脂肪測定原理＞
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置における内臓脂肪の測定原理について説明する。図１及び図２はインピーダンスを測定する際の様子を示した模式図である。なお、図１及び図２においては、内臓脂肪を測定するユーザの背中側から見た様子を示している。

図１は胴体全体のインピーダンス情報を得る場合の様子を示している。図示のように、内臓脂肪を測定するユーザの両手にそれぞれ電極ＥＩＬａ_１０，ＥＩＲａ_１０が取り付けられる。また、ユーザの両足にもそれぞれ電極ＥＩＬｂ_１０，ＥＩＲｂ_１０が取り付けられる。そして、ユーザの胴体の背中側の位置に、胴体の体軸方向に並ぶように設けられる一対の電極が、胴体の横幅方向に４箇所取り付けられる。つまり、合計８個の電極ＥＶａ_１１，ＥＶｂ_１１，ＥＶａ_１２，ＥＶｂ_１２，ＥＶａ_１３，ＥＶｂ_１３，ＥＶａ_１４，ＥＶｂ_１４が取り付けられる。

この状態で、両手両足のそれぞれ取り付けられた電極ＥＩＬａ_１０，ＥＩＲａ_１０，ＥＩＬｂ_１０，ＥＩＲｂ_１０を用いて胴体を通る電流Ｉ_１０を流す。そして、一対の電極ＥＶａ_１１，ＥＶｂ_１１を用いて電位差Ｖ_１１を測定し、一対の電極ＥＶａ_１２，ＥＶｂ_１２を用いて電位差Ｖ_１２を測定し、一対の電極ＥＶａ_１３，ＥＶｂ_１３を用いて電位差Ｖ_１３を測定し、一対の電極ＥＶａ_１４，ＥＶｂ_１４を用いて電位差Ｖ_１４を測定する。つまり、背中側の４箇所にて、胴体表面の一部の電位差を測定する。

このようにして測定された電位差から、胴体全体のインピーダンスＺｔを算出する。なお、４箇所で電位差Ｖ_１１，Ｖ_１２，Ｖ_１３，Ｖ_１４を測定し、これらの平均値を用いて胴体全体のインピーダンスを算出することによって、胴体内の脂肪分布のばらつき等の影響を低減させることができる。

ここで、胴体から離れた両手両足から電流Ｉ_１０を流した場合には、電流Ｉ_１０の殆どは、電気抵抗の低い部分、すなわち脂肪以外の部分を通る。従って、このような電流Ｉ_１０を用いて測定された電位差Ｖ_１１，Ｖ_１２，Ｖ_１３，Ｖ_１４から算出された胴体全体のインピーダンスＺｔは、脂肪を除く除脂肪（内臓と筋肉と骨格）の量の影響が大きい。従って、このインピーダンスＺｔから除脂肪断面積Ｓａ（推定値）を算出することができる
。

図２は胴体のうち背中側の胴体表層部のインピーダンス情報を得る場合の様子を示している。図示のように、ユーザの胴体のうち背中側に、胴体の体軸方向に並ぶように設けられる一対の電極が、胴体の横幅方向に４箇所取り付けられる。つまり、合計８個の電極ＥＩａ_２１，ＥＩｂ_２１，ＥＶａ_２１，ＥＶｂ_２１，ＥＩａ_２２，ＥＩｂ_２２，ＥＶａ_２２，ＥＶｂ_２２が取り付けられる。

この状態で、一対の電極ＥＩａ_２１，ＥＩｂ_２１を用いて電流Ｉ_２１を流し、一対の電極ＥＩａ_２２，ＥＩｂ_２２を用いて電流Ｉ_２２を流す。なお、電流Ｉ_２１の電流値と電流Ｉ_２２の電流値は同じである。そして、一対の電極ＥＶａ_２１，ＥＶｂ_２１を用いて電位差Ｖ_２１を測定し、一対の電極ＥＶａ_２２，ＥＶｂ_２２を用いて電位差Ｖ_２２を測定する。つまり、背中側の２箇所にて、胴体表面の一部の電位差を測定する。

このようにして測定された電位差から、胴体のうち背中側の胴体表層部のインピーダンスＺｓを算出する。なお、２箇所で電位差Ｖ_２１，Ｖ_２２を測定し、これらの平均値を用いて胴体表層部のインピーダンスＺｓを算出することによって、皮下脂肪のばらつき等の影響を低減させることができる。なお、電流を流していた電極を、電位差を測定する電極とし、かつ電位差を測定していた電極を、電流を流すための電極とするように回路を切り替えることで、４箇所で電位差を測定することも可能である。こうすることで、皮下脂肪のばらつき等の影響をより一層低減させることができる。

ここで、背中のうち腹部の裏側の位置に取り付けられた一対の電極によって電流Ｉ_２１，Ｉ_２２を流した場合には、電流Ｉ_２１，Ｉ_２２の殆どは胴体の表層部を通る。従って、このような電流Ｉ_２１，Ｉ_２２を用いて測定された電位差Ｖ_２１，Ｖ_２２から算出された胴体表層部のインピーダンスＺｓは、皮下脂肪量の影響が大きい。従って、このインピーダンスＺｓから皮下脂肪断面積Ｓｂ（推定値）を算出することができる。

従って、胴体断面積（胴体のうち腹部を通り胴体の体軸に垂直な断面の面積）をＳｔとすると、内臓脂肪断面積Ｓｘは、
Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂ
となり、内臓脂肪断面積Ｓｘを算出することができる。

ここで、胴体断面積Ｓｔは、腰部の周囲長（ウエスト長）や、胴体（腹部付近）の縦横幅から算出することができる。例えば、胴体の縦横幅から算出する場合、胴体の横幅が２ａ，縦幅が２ｂであれば、胴体の断面はおおよそ楕円形であるので、胴体断面積はおおよそπ×ａ×ｂとなる。ただし、この値は誤差が大きいので、誤差を補正するための係数を乗ずることによって、より正確な胴体断面積Ｓｔを得ることができる。この係数としては、例えば、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像から得られる胴体断面積Ｓｔ’とａとｂとの関係から、Ｓｔ’＝α×π×ａ×ｂを満足するようなαの最適値を求めることができる。

これにより、胴体の横幅２ａと縦幅２ｂに基づいて、より誤差の少ない胴体断面積Ｓｔ（＝α×π×ａ×ｂ）を算出することができる。なお、上記補正のために乗ずるαに関しては、性別，年齢層，身長，体重等（以下、これらをユーザ情報と称する。）に応じて適宜最適値が異なり得るため、測定するユーザに応じてαの値を変更することで、より一層正確な胴体断面積Ｓｔを算出することが可能となる。

また、上記の通り、除脂肪断面積Ｓａは、胴体全体のインピーダンスＺｔから算出することができる。ただし、この胴体全体のインピーダンスＺｔのみでは、除脂肪断面積Ｓａ
を算出することはできない。すなわち、この除脂肪断面積Ｓａは胴体の大きさに比例すると共に、インピーダンスＺｔから得られる値を除脂肪断面積Ｓａに換算する必要がある。より具体的には、例えば、この除脂肪断面積Ｓａは、
Ｓａ＝β×ａ×（１／Ｚｔ）
で表すことができる。

ここで、ａは上記の通り胴体の横幅の半分の値であり、胴体の大きさに関係する値である。この値に関しては、これに限らず、例えば、胴体の縦横幅の値が反映されるように（ａ×ｂ）を用いてもよいし、胴体断面積Ｓｔを用いてもよいし、腰部の周囲長（ウエスト長）を用いてもよい。

また、βは、除脂肪断面積Ｓａに換算するための係数であり、上記αを求めた場合と同様に、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルから最適値を求めることができる。すなわち、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像から得られる除脂肪断面積Ｓａ’と、ａと、当該Ｘ線ＣＴ画像の撮影対象となった人物の胴体全体のインピーダンスＺｔとの関係から、Ｓａ’＝β×ａ×（１／Ｚｔ）を満足するようなβの最適値を求めることができる。

更に、上記の通り、皮下脂肪断面積Ｓｂは、背中のうち腹部の裏側の位置における胴体表層部のインピーダンスＺｓから算出することができる。ただし、この表層部のインピーダンスＺｓのみでは、皮下脂肪断面積Ｓｂを算出することはできない。すなわち、この皮下脂肪断面積Ｓｂは胴体の大きさに比例すると共に、インピーダンスＺｓから得られる値を皮下脂肪断面積Ｓｂに換算する必要がある。より具体的には、例えば、この皮下脂肪断面積Ｓｂは、
Ｓｂ＝γ×ａ×Ｚｓ
で表すことができる。

ここで、ａは上記の通り胴体の横幅の半分の値であり、胴体の大きさに関係する値である。この値に関しては、これに限らず、例えば、胴体の縦横幅の値が反映されるように（ａ×ｂ）を用いてもよいし、胴体断面積Ｓｔを用いてもよいし、腰部の周囲長（ウエスト長）を用いてもよい。

また、γは、皮下脂肪断面積Ｓｂに換算するための係数であり、上記αを求めた場合と同様に、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルから最適値を求めることができる。すなわち、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像から得られる皮下脂肪断面積Ｓｂ’と、ａと、当該Ｘ線ＣＴ画像の撮影対象となった人物の胴体表層部のインピーダンスＺｓとの関係から、Ｓｂ’＝γ×ａ×Ｚｓを満足するようなγの最適値を求めることができる。

なお、上述のβ及びγは、腹部の断面積を求める場合に用いたαの場合と同様に、ユーザ情報に応じて適宜最適値が異なり得る。従って、測定するユーザに応じてβ及びγの値を変更することで、より一層正確な除脂肪断面積Ｓａ及び皮下脂肪断面積Ｓｂを算出することが可能となる。

以上のように、本実施例に係る内臓脂肪測定装置においては、胴体断面積Ｓｔと、胴体全体のインピーダンスＺｔに基づいて算出される除脂肪断面積Ｓａと、胴体表層部のインピーダンスＺｓに基づいて算出される皮下脂肪断面積Ｓｂから内臓脂肪断面積Ｓｘが算出される。

すなわち、
Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂ
で表される。

ここで、Ｓｔ＝α×π×ａ×ｂであり、Ｓａ＝β×ａ×（１／Ｚｔ）であり、Ｓｂ＝γ×ａ×Ｚｓである。そして、ａは胴体の横幅の半分の値であり、ｂは胴体の縦幅の半分の値である。また、α，β，γは、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルに基づいて得られた、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂの最適値を求めるための係数である。なお、これらの係数は、上記の通り、ユーザ情報に応じて変更し得るものである。

上記の式からも分かるように、測定（算出）される内臓脂肪量は、内臓脂肪断面積である。ただし、測定結果としての内臓脂肪量は、内臓脂肪断面積に限らず、胴体断面積に対する内臓脂肪断面積の割合や、内臓脂肪断面積から換算される内臓脂肪体積とすることもできる。

なお、本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置の内臓脂肪測定原理においては、上記の式から分かるように、内臓脂肪断面積Ｓｘが、胴体断面積Ｓｔから除脂肪断面積Ｓａ及び皮下脂肪断面積Ｓｂを減ずることで得られるという考え方に基づいている。

しかしながら、本発明に係る内臓脂肪測定装置は、必ずしも、上記の式Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂをそのまま適用したものに限らず、このような原理を応用したものも含まれる。

例えば、
Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂ＋δ（δは補正量）
から内臓脂肪断面積Ｓｘを求めることもできる。つまり、上記のα，β，γを求めた場合と同様の手法によって、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルに基づいて、補正量δを加えるようにすることもできる。

また、
Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｆ（Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂ）
から内臓脂肪断面積Ｓｘを求めることもできる。なお、Ｆ（Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂ）は、Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂをパラメータとする関数である。

すなわち、除脂肪断面積Ｓａ及び皮下脂肪断面積Ｓｂの合計値は、胴体全体のインピーダンスＺｔ，胴体表層部のインピーダンスＺｓ及び胴体の大きさ（本実施例では、胴体の縦横幅）と相関関係がある。従って、除脂肪断面積Ｓａ及び皮下脂肪断面積Ｓｂの合計値を、ｔ，Ｚｓ，ａ，ｂをパラメータとする関数Ｆ（Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂ）から求めることも可能である。なお、この関数Ｆ（Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂ）についても、多数のＸ線ＣＴ画像サンプルから導き出すことができる。

＜内臓脂肪測定装置の全体構成＞
図３を参照して、本実施例に係る内臓脂肪測定装置の全体構成について説明する。図３は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置の全体構成図である。

本実施例に係る内臓脂肪測定装置は、装置本体１００と、手足に電極を取り付けるための４個のクリップ２０１，２０２，２０３，２０４と、背中に電極を取り付けるためのベルト３００と、胴体の縦横幅を測定するための測定ユニット４００と、装置本体１００に電力を供給するためのコンセント５００とを備えている。

装置本体１００は、各種入力情報や測定結果を表示する表示部１１０と、装置本体１００の電源をオンまたはオフにしたり、各種情報を入力したりするための操作部１２０とを備えている。

クリップ２０１，２０２，２０３，２０４は、それぞれ電極を備えている。そして、これらのクリップ２０１，２０２，２０３，２０４を、手足（好適には手首と足首）に挟み込むように取り付けることによって、手足に電極を密着させることができる。なお、クリップ２０１，２０２，２０３，２０４にそれぞれ備えられた電極は、図１に示した電極ＥＩＬａ_１０，ＥＩＲａ_１０，ＥＩＬｂ_１０，ＥＩＲｂ_１０に相当する。

ベルト３００は、測定対象者であるユーザの背中に押し当てる押し当て部材３１０と、押し当て部材３１０の両側にそれぞれ固定されたベルト部３２０と、ベルト部３２０を固定するためのバックル３３０とを備えている。そして、押し当て部材３１０には、合計８個の電極Ｅが設けられている。このように構成されたベルト３００を、押し当て部材３１０が、尾てい骨の少し上の辺りに当るように腰に巻き付けることによって、８個の電極Ｅを、ユーザの背中のうち腹部の裏側の位置に密着させることができる。なお、これらの８個の電極Ｅは、図１に示す８個の電極ＥＶａ_１１，ＥＶＢ_１１，ＥＶａ_１２，ＥＶｂ_１２，ＥＶａ_１３，ＥＶｂ_１３，ＥＶａ_１４，ＥＶｂ_１４、及び図２に示す８個の電極ＥＩａ_２１，ＥＩｂ_２１，ＥＶａ_２１，ＥＶｂ_２１，ＥＩａ_２２，ＥＩｂ_２２，ＥＶａ_２２，ＥＶｂ_２２に相当する。つまり、胴体全体のインピーダンスＺｔを算出する場合と、胴体表層部のインピーダンスＺｓを算出する場合とで、装置本体１００において、電気回路を切り替えることによって、８個の電極Ｅの役割を変えることができる。

測定ユニット４００は、横幅測定用カーソル部４０１ａ及び縦幅測定用カーソル部４０１ｂを備えたカーソル支持部４０１を備えている。このカーソル支持部４０１は、上下方向及び左右方向に移動可能に構成されている。この測定ユニット４００を用いて、例えば、ユーザがベッドに寝そべった状態で、横幅測定用カーソル部４０１ａと縦幅測定用カーソル部４０１ｂを、それぞれ横腹とへその辺りに接触させる位置にカーソル支持部４０１を移動させることで、胴体の横幅２ａと縦幅２ｂを測定することができる。なお、本実施例においては、カーソル支持部４０１の位置情報に基づいて、装置本体１００において、胴体の横幅２ａと縦幅２ｂが電気的な情報（データ）として得られるように構成されている。このようにして得られた胴体の横幅２ａと縦幅２ｂに関する情報から胴体断面積が算出されることについては、内臓脂肪測定原理の中で説明した通りである。

なお、本実施例では、内臓脂肪測定装置に測定ユニット４００が備えられており、この測定ユニット４００によって、胴体の縦横幅や胴体断面積が自動的に測定されるように構成されている。しかしながら、その他の測定装置、あるいは人の手で測定したり計算したりして得られた値を、装置本体１００に入力する構成を採用することもできる。

＜内臓脂肪測定装置の制御構成＞
図４を参照して、本実施例に係る内臓脂肪測定装置の制御構成について説明する。図４は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置の制御ブロック図である。

本実施例に係る内臓脂肪測定装置においては、装置本体１００Ｂに、制御部（ＣＰＵ）１３０Ｂと、表示部１１０Ｂと、操作部１２０Ｂと、電源部１４０Ｂと、メモリ部１５０Ｂと、電位差検出部１６０Ｂと、回路切替部１７０Ｂと、定電流生成部１８０Ｂと、ユーザ情報入力部１９０Ｂとが設けられている。

表示部１１０Ｂは、操作部１２０Ｂやユーザ情報入力部１９０Ｂからの入力情報や、測定結果などを表示させる役割を担っており、液晶ディスプレイなどにより構成される。操作部１２０Ｂは、ユーザ等が各種情報を入力可能とするための役割を担っており、各種ボタンやタッチパネルなどにより構成される。なお、本実施例では、操作部１２０Ｂからのユーザ情報の入力以外にも、バーコードリーダ，カードリーダあるいはＵＳＢメモリなど
からもユーザ情報入力部１９０Ｂを介して、ユーザ情報が入力されるように構成されている。

電源部１４０Ｂは、制御部１０などに電力を供給する役割を担っており、操作部１２０Ｂによって、電源がオンにされると、各部に電力を供給し、電源がオフにされると、電力供給を停止させる。メモリ部１５０Ｂは、内臓脂肪を測定するための各種データやプログラムなどを記憶している。

そして、クリップ２０１，２０２，２０３，２０４にそれぞれ設けられた電極Ｅ及びベルトに設けられた電極Ｅが、装置本体１００Ｂに設けられている回路切替部１７０Ｂに電気的に接続されている。また、測定ユニット４００に備えられた体格情報計測部４００Ｂが、装置本体１００Ｂに設けられている制御部１３０Ｂに電気的に接続されている。

制御部１３０Ｂは、内臓脂肪測定装置全体の制御を司る役割を担っている。また、制御部１３０Ｂには、演算処理部１３１Ｂが備えられている。そして、この演算処理部１３１Ｂには、制御部１３０Ｂに送られた各種情報に基づいて、インピーダンスを算出するインピーダンス算出部１３１Ｂａと、算出されたインピーダンスに基づいて各種の脂肪量を算出する各種脂肪量算出部１３１Ｂｂとが備えられている。

回路切替部１７０Ｂは、例えば、複数のリレー回路によって構成される。この回路切替部１７０Ｂは制御部１３０Ｂからの指令に基づいて、電気回路を変更する役割を担っている。すなわち、上記の通り、胴体全体のインピーダンス情報を得る場合には、図１に示す回路構成とし、背中側の胴体表層部のインピーダンス情報を得る場合には、図２に示す回路構成とするように電気回路を変更する。

定電流生成部１８０Ｂは、制御部１３０Ｂからの指令に基づいて、高周波電流（例えば、５０ｋＨｚ，５００μＡ）を流す。より具体的には、図１に示す電気回路の場合には、電極ＥＩＬａ_１０，ＥＩＲａ_１０と電極ＥＩＬｂ_１０，ＥＩＲｂ_１０間に電流Ｉ_１０を流す。また、図２に示す電気回路の場合には、電極ＥＩａ_２１と電極ＥＩｂ_２１との間、及び電極ＥＩａ_２２と電極ＥＩｂ_２２との間にそれぞれ電流Ｉ_２１，Ｉ_２２を流す。

電位差検出部１６０Ｂは、定電流生成部１８０Ｂによって電流が流されている間における所定の電極間の電位差を検出する。より具体的には、図１に示す電気回路の場合には、電極ＥＶａ_１１と電極ＥＶｂ_１１との間で電位差Ｖ_１１を検出し、電極ＥＶａ_１２と電極ＥＶｂ_１２との間で電位差Ｖ_１２を検出し、電極ＥＶａ_１３と電極ＥＶｂ_１３との間で電位差Ｖ_１３を検出し、電極ＥＶａ_１４と電極ＥＶｂ_１４との間で電位差Ｖ_１４を検出する。また、図２に示す電気回路の場合には、電極ＥＶａ_２１と電極ＥＶｂ_２１との間で電位差Ｖ_２１を検出し、電極ＥＶａ_２２と電極ＥＶｂ_２２との間で電位差Ｖ_２２を検出する。

そして、電位差検出部１６０Ｂにて検出された電位差情報は、制御部１３０Ｂに送られる。

また、測定ユニット４００により測定されて得られた体格情報は、体格情報計測部４００Ｂから装置本体１００Ｂの制御部１３０Ｂに送られる。なお、本実施例における体格情報は、上記の通り、胴体の横幅２ａの寸法と、縦幅２ｂの寸法に関する情報である。

制御部１３０Ｂにおける演算処理部１３１Ｂにおいては、電位差検出部１６０Ｂから送られた電位差情報に基づいて、インピーダンス算出部１３１Ｂａにて、胴体全体のインピーダンスＺｔ及び胴体表層部のインピーダンスＺｓを算出する。また、演算処理部１３１Ｂにおいては、算出された胴体全体のインピーダンスＺｔ及び胴体表層部のインピーダン
スＺｓと、体格情報計測部４００Ｂから送られる体格情報と、操作部１２０Ｂやユーザ情報入力部１９０Ｂから送られる各種情報に基づいて、各種脂肪量算出部１３１Ｂｂにて各種脂肪量（内臓脂肪断面積を含む）を算出する。

次に、本実施例に係る内臓脂肪測定装置における測定手順について簡単に説明する。

まず、内臓脂肪測定を行うユーザまたは当該ユーザの測定を行う者は、装置本体１００（１００Ｂ）の電源をオンにすると共に、ユーザ情報を入力する。そして、測定ユニット４００によって、ユーザの胴体の縦横幅の測定を行う。これにより、ユーザの胴体の横幅２ａと縦幅２ｂに関する情報が装置本体１００（１００Ｂ）に送られる。なお、装置本体１００（１００Ｂ）においては、これらの情報に基づいて、胴体断面積Ｓｔ（＝α×π×ａ×ｂ）を算出する。なお、αはメモリ部１５０Ｂから読み取られる。

次に、ユーザの手足にクリップ２０１，２０２，２０３，２０４を取り付けると共に、ユーザの腰にベルト３００を巻く。そして、インピーダンスの測定を開始する。

本実施例においては、最初に、回路切替部１７０Ｂによって、図１に示す電気回路となるように制御される。これにより、制御部１３０Ｂのインピーダンス算出部１３１Ｂａによって胴体全体のインピーダンスＺｔが算出される。そして、各種脂肪量算出部１３１Ｂｂによって、この算出されたインピーダンスＺｔ，測定ユニット４００により測定されて得られたａ、及びメモリ部１５０Ｂに記憶されているβから除脂肪断面積Ｓａ（＝β×ａ×（１／Ｚｔ））が算出される。

次に、回路切替部１７０Ｂによって、図２に示す電気回路となるように制御される。これにより、制御部１３０Ｂのインピーダンス算出部１３１Ｂａによって胴体表層部のインピーダンスＺｓが算出される。そして、各種脂肪量算出部１３１Ｂｂによって、この算出されたインピーダンスＺｓ，測定ユニット４００により測定されて得られたａ、及びメモリ部１５０Ｂに記憶されているγから皮下脂肪断面積Ｓｂ（＝γ×ａ×Ｚｓ）が算出される。

そして、制御部１３０Ｂは、演算処理部１３１Ｂによって、上記のようにして得られた胴体断面積Ｓｔ，除脂肪断面積Ｓａ及び皮下脂肪断面積Ｓｂから内臓脂肪断面積Ｓｘ（＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂ）を算出し、測定結果として内臓脂肪断面積Ｓｘ等の値を表示部１１０（１１０Ｂ）に表示させる。なお、この測定手順では、各種脂肪量算出部にて、Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂを用いて内臓脂肪断面積Ｓｘを求める場合について説明したが、内臓脂肪測定原理の中で説明したとおり、Ｓｘ＝Ｓｔ−Ｓａ−Ｓｂ＋δやＳｘ＝Ｓｔ−Ｆ（Ｚｔ，Ｚｓ，ａ，ｂ）などを用いて内臓脂肪断面積Ｓｘを求めるようにしてもよい。

＜ベルト＞
図５〜図１２を参照して、ベルト３００について、更に詳細に説明する。図５は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルの外観斜視図である。図６は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルを分離した様子を示す斜視図である。図７は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルにベルト部を取り付ける際の様子を示す斜視図である。図８及び図９は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルにベルトを固定した状態を示す模式的断面図である。図１０は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるベルトの一部破断平面図である。図１１は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルの平面図である。図１２は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置における押し当て部材の裏面図である。

本実施例においては、上記の通り、押し当て部材３１０が尾てい骨の少し上の辺りに当
るようにベルト３００を腰に巻き付けることで、押し当て部材３１０に設けられた合計８個の電極Ｅを、ユーザの背中のうち腹部の裏側の位置に密着させる構成を採用している。

ここで、押し当て部材３１０は左右対称となるように構成されており、押し当て部材３１０の幅方向の中心が背中の幅方向の中心となるように背中に押し当てた状態で測定することで、正確な測定を行うことができる。

このように、正しく測定するためには、押し当て部材３１０の幅方向の中心が背中の幅方向の中心となるように、押し当て部材３１０の位置合わせを行った状態でベルト３００を腰に巻く必要がある。しかしながら、測定対象者であるユーザ自身がベルト３００を腰に巻く作業を行う場合、背中側に位置する部材の位置合わせを行うことは、通常、困難である。そこで、本実施例に係るベルト３００においては、押し当て部材３１０の位置合わせを簡単にする様々な工夫が施されている。以下、これについて詳細に説明する。

本実施例に係るベルト３００におけるバックル３３０は、図６に示すように、左右に分離可能な一対の部材（以下、第１部材３３１，第２部材３３２と称する）から構成されている。これら第１部材３３１と第２部材３３２は異なる形状で構成されているが、これらを接続して構成されるバックル３３０は、左右対称形状となるように構成されている。

また、このバックル３３０には、左右の両端付近に、それぞれローラ３３１ａ，３３２ａが設けられている。これら一対のローラ３３１ａ，３３２ａは、一対のベルト部３２０をそれぞれ支持するためのものである。

また、本実施例においては、ベルト部３２０の表面が面ファスナによって構成されており、ベルト部３２０の先端に設けられた把持部３２１をベルト部３２０に押し付けることで、把持部３２１がベルト部３２０に固定されるように構成されている。

ベルト３００を腰に巻いて固定する場合には、図７〜図９に示すように、ベルト部３２０の先端をローラ３３１ａ（３３２ａ）の下側から通して、ローラ３３１ａ（３３２ａ）を巻くようにして上側から引っ張り出した状態で、把持部３２１をベルト部３２０に固定させる。なお、図８においては、ウエスト長が比較的長いユーザの場合を示しており、図９においては、ウエスト長が比較的短いユーザの場合を示している。本実施例では、上記の通り、ベルト部３２０の表面が面ファスナで構成されているため、自由な位置に把持部３２１を固定させることができる。

ここで、ベルト３００を腰に巻く場合、押し当て部材３１０やバックル３３０の位置合わせを行いながらベルト３００を腰に巻き付けるために、一対のベルト部３２０の先端の把持部３２１を両手でそれぞれ引っ張るような作業が必要となる。この場合、本実施例においては、上記の通り、ベルト部３２０を支持するものがローラ３３１ａ，３３２ａによって構成されているので、バックル３３０に対してベルト部３２０を移動させる際の抵抗が少なく、バックル３３０に対するベルト部３２０の移動が円滑に行われる。従って、押し当て部材３１０やバックル３３０の位置合わせを行いながらベルト３００を腰に巻き付ける作業を円滑に行うことができる。また、上記の通り、把持部３２１を自由な位置に固定させることができることと相俟って、位置合わせの微調整も容易に行うことができる。

また、本実施例においては、一対のベルト部３２０には、押し当て部材３１０にベルトにおける基準となる位置からの距離を示す指標３２２が印刷されている。ここで、本実施例においては、押し当て部材３１０は左右対称となるように構成されており、当該指標３２２は、押し当て部材３１０の幅方向の中心位置からの距離を示す指標ということもできる。なお、より具体的には、本実施例では、図１０に示すように、把持部３２１側から順
に、１，２，３、・・・と、数字が等間隔に印刷されている。従って、ベルト３００を腰に巻く際に、バックル３３０の両側からそれぞれ引き出した一対のベルト部３２０のうち、バックル３３０の両端近傍の辺り（図８及び図９中矢印Ｖで示す辺り）に見える数字が、同じ数字となるようにすることで、バックル３３０の真後ろの位置に押し当て部材３１０を位置させることができる。

また、本実施例においては、バックル３３０の位置合わせを行い易いように、バックル３３の底板３３３が透明な板によって構成されている。更に、この底板３３３の幅方向の中央には、バックル３３０の幅方向の中心を示す指標となるべく、中心が略円形となるように構成されたスリット３３４が設けられている。これにより、このスリット３３４のうち略円形の部分にへそが位置するようにバックル３３０を位置決めすることで、簡単にバックル３３０の位置合わせを行うことができる。

以上のように、バックル３３０を、バックル３３０の底板３３３に設けられたスリット３３４のうち略円形の部分にへそが位置するようにバックル３３０を位置決めし、かつ、バックル３３０の両端近傍の辺りに見える数字が同じになるように一対のベルト部３２０を引き出すことで、押し当て部材３１０の幅方向の中心が背中の幅方向の中心となるように、押し当て部材３１０の位置決めを行うことが可能となる。

また、本実施例においては、図１２に示すように、押し当て部材３１０における背中に押し当てる面の裏面には、押し当て部材３１０の幅方向の中心位置を示す指標となるスリット３１１が設けられている。これにより、測定対象者であるユーザ以外の第三者が、押し当て部材３１０をユーザの背中に押し当てる場合に、押し当て部材３１０の位置合わせを簡単に行うことができる。

図１はインピーダンスを測定する際の様子を示した模式図である。 図２はインピーダンスを測定する際の様子を示した模式図である。 図３は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置の全体構成図である。 図４は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置の制御ブロック図である。 図５は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルの外観斜視図である。 図６は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルを分離した様子を示す斜視図である。 図７は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルにベルト部を取り付ける際の様子を示す斜視図である。 図８は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルにベルトを固定した状態を示す模式的断面図である。 図９は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルにベルトを固定した状態を示す模式的断面図である。 図１０は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるベルトの一部破断平面図である。 図１１は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置におけるバックルの平面図である。 図１２は本発明の実施例に係る内臓脂肪測定装置における押し当て部材の裏面図である。

符号の説明

１００，１００Ｂ 装置本体
１１０，１１０Ｂ 表示部
１２０，１２０Ｂ 操作部
１３０Ｂ 制御部
１３１Ｂ 演算処理部
１３１Ｂａ インピーダンス算出部
１３１Ｂｂ 各種脂肪量算出部
１４０Ｂ 電源部
１５０Ｂ メモリ部
１６０Ｂ 電位差検出部
１７０Ｂ 回路切替部
１８０Ｂ 定電流生成部
１９０Ｂ ユーザ情報入力部
２０１，２０２，２０３，２０４ クリップ
３００ ベルト
３１０ 押し当て部材
３１１ スリット
３２０ ベルト部
３２１ 把持部
３２２ 指標
３３０ バックル
３３１ 第１部材
３３１ａ ローラ
３３２ 第２部材
３３２ａ ローラ
３３３ 底板
３３４ スリット
４００ 測定ユニット
４００Ｂ 体格情報計測部
４０１ カーソル支持部
４０１ａ 横幅測定用カーソル部
４０１ｂ 縦幅測定用カーソル部
５００ コンセント
Ｅ 電極

Claims (7)

1. 胴体のうち腹部を通り胴体の体軸に垂直な断面の胴体断面積を算出する基礎となる胴体測定情報と、
   手足から胴体を通るように電流を流し、胴体表面の一部の電位差を測定することで得られた胴体全体のインピーダンス情報と、
   複数の電極を有するベルトを胴体に巻くことで、胴体の表層付近を通るように電流を流し、胴体表面の一部の電位差を測定することで得られた胴体表層部のインピーダンス情報と、
   に基づいて、内臓脂肪量を算出する内臓脂肪測定装置であって、
   前記ベルトは、
   測定対象者の背中に押し当てられ、かつ前記電極が設けられた押し当て部材と、
   該押し当て部材の両側にそれぞれ固定された一対のベルト部と、
   これら一対のベルト部を固定するバックルと、
   を備え、
   前記一対のベルト部には、ベルトにおける基準となる位置からの距離を示す指標がそれぞれ設けられていることを特徴とする内臓脂肪測定装置。
2. 前記胴体表面の一部の電位差を測定する場合には、背中側の電位差を測定す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. 前記胴体表面の一部の電位差を測定する場合には、胴体の体軸方向の電位差を測定する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. 前記バックルには、前記一対のベルト部がそれぞれ巻かれて、これら一対のベルト部をそれぞれ支持する一対のローラが設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の内臓脂肪測定装置。
5. 前記バックルの中央には透明板が設けられており、この透明板には前記バックルの幅方向の中心を示す指標が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の内臓脂肪測定装置。
6. 前記押し当て部材における背中に押し当てる面の裏面には、前記押し当て部材の幅方向の中心位置を示す指標が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の内臓脂肪測定装置。
7. 前記胴体全体のインピーダンス情報から脂肪を除く除脂肪断面積を算出し、前記胴体表層部のインピーダンス情報から皮下脂肪断面積を算出し、前記胴体測定情報から算出された胴体断面積からこれら除脂肪断面積及び皮下脂肪断面積を減ずることで内脂肪断面積を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の内臓脂肪測定装置。

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