JP5514074B2 - 動物用体脂肪測定具及び測定方法 - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
一つの平面上に並設され、かつ動物の体の一部に押し付けて用いられる少なくとも4枚の絶縁電極体を具備し、
前記少なくとも4枚の絶縁電極体は、2枚の内側電極体からなる内側電極対と、該内側電極対よりも外側に位置する2枚の外側電極体からなる外側電極対とを含み、かつ隣り合う電極体間に間隙が設けられており、
外側電極対における一方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該一方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V1となり、かつ外側電極対における他方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該他方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V2となるように(ただしV1≠V2である。)、各電極体に電圧が印加されるように構成されており、
前記体脂肪測定具は更に、各外側電極体と電気的に接続し、かつ該外側電極体間の静電容量の算定が可能な算定部と、
算定部で算定された静電容量から体脂肪を演算する演算部と、
演算部で演算された結果を表示する表示部とを具備する動物用体脂肪測定具を提供するものである。
外側電極対における一方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該一方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V1となり、かつ外側電極対における他方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該他方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V2となるように(ただしV1≠V2である。)、各電極体に電圧を印加する際に、印加電圧を変化させて2つの外側電極体による電界が測定対象動物の脂肪層に及ぶ電圧を決定し、
決定された印加電圧を印加した状態下に、外側電極体間の静電容量を計測して動物の体脂肪を求める動物の体脂肪測定方法を提供するものである。
体脂肪率(%)=SC2+TC+U (1)
(式中、Cは静電容量(ピコファラッド(pF))を表し、S、T及びUは外側電極体122a,122bの面積、各電極体間の間隙、周波数、電圧、押し当て圧力に関連した係数を表す。)
体脂肪率を計算する式は、多項式で表される前記の式(1)に限られず、例えば対数、指数等で近似してもよい。
(1)重水希釈法による体脂肪率測定
家庭においてペットとして飼われている6頭のビーグル犬を対象とし、重水希釈法を用い、以下の手順で体脂肪を測定した。まず、Burkholderらの方法(William J. Burkholder, Craig D. Thatcher AJVR 59(8)1998 927-937)に準じ、各ビーグル犬(個体No.a〜f)の体脂肪率を正確に測定した。測定は無麻酔で行った。頚静脈より6ml採血し、血清分離を行い、重水注入前の血清サンプルとした。次に前足静脈に翼状針を留置し、重水をシリンジに0.2g/(kg体重)計り取り注入し、更にヘパリン加生理食塩水10mlを注入した。注入前後のシリンジの重量を測定し差分を重水の注入量(WD2O)gとした。重水の拡散時間として90分間とった。その後再び反対の頚静脈より6ml採血し、血清分離を行い注入後の血清サンプルとした。安定同位体質量分析器(IRMS)にて重水濃度を分析した。注入前の血清サンプル中の濃度を(C1)ppm、注入後の濃度を(C2)ppm、体重を(BW)kgとして下の計算式により体脂肪率を算出した。その結果を以下の表1に示す。
体脂肪率(%)=100−{WD2O×105/(C2−C1)}/0.732BW
図1ないし図3に示す体脂肪測定具10を組み立てた。体脂肪測定具10における各部は、プラスチック製の筐体内にすべて収容し、一体化させた。電極体は銅製であり、長さ50mm、幅25mmの細長い長方形をしていた。4枚の電極体を、その長手方向が一致するように、アクリル製の平板上に並設した。各電極体間の間隙はいずれも0.1mmに固定した。各電極体を、図5(c)に示すように、ビーグル犬の左腰背部に押し当てた。押し当て圧は100g/cm2とした。この状態下に交流電圧を印加して、外側電極体122a,122b間の静電容量を測定した。印加電圧を上昇させていき、静電容量が変化し始める電圧を求めて、適切な印加電圧を決定した。その結果、電圧5Vの電圧を印加することが適切であると判断された。そこで、電圧を5Vに設定し、周波数100kHzの交流を印加して静電容量を測定した。このようにして測定された静電容量と、前記の(1)で測定された重水希釈法による体脂肪率との相関係数(n=6)を求めた。その結果を以下の表1に示す。なお、体脂肪率が高いほど静電容量は小さくなるので、体脂肪率と静電容量とは一次の負の相関関係となる。したがって相関係数が−1の場合が、相関が最も高くなる。
本比較例は、特許文献2に記載の測定具(図4(b)参照)による静電容量の測定に対応するものである。すなわち実施例1において、外側電極体122a,122bと、バッファアンプ33a,バッファアンプ33bとの接続を断ち、かつ可変電圧源31の電圧が内側電極体121a,121bにのみ印加されるように接続を変更した。これ以外は実施例1と同様にして、内側電極体121a,121b間の静電容量を測定した。その結果を以下の表1に示す。
本参考例は、実施例1の測定具を用い、同実施例と同様の手順で静電容量の測定を行ったときに、電極体間に印加した電圧の値によって、内側電極体間の静電容量がどのように変化するかを測定したものである。測定は、印加電圧を50mVから5Vまで変化させて行った。また測定対象犬は、No.aとNo.cの犬とした。印加電圧の周波数は、実施例1と同様に100kHzとした。結果を以下の表2に示す。
20 電極群
21 内側電極対
121a,121b 内側電極体
22 外側電極対
122a,122b 外側電極体
23 平板
30 算定部
31 可変電圧源
32 信号処理手段
33a,33b バッファアンプ
34 差動アンプ
35 静電容量測定器
40 演算部
50 表示部
60 歪みゲージ
Claims (6)
- 静電容量を計測することで動物の体脂肪を測定する動物用体脂肪測定具であって、
一つの平面上に並設され、かつ動物の体の一部に押し付けて用いられる少なくとも4枚の絶縁電極体を具備し、
前記少なくとも4枚の絶縁電極体は、2枚の内側電極体からなる内側電極対と、該内側電極対よりも外側に位置する2枚の外側電極体からなる外側電極対とを含み、かつ隣り合う電極体間に間隙が設けられており、
外側電極対における一方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該一方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V1となり、かつ外側電極対における他方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該他方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V2となるように(ただしV1≠V2である。)、各電極体に電圧が印加されるように構成されており、
前記体脂肪測定具は更に、各外側電極体と電気的に接続し、かつ該外側電極体間の静電容量の算定が可能な算定部と、
算定部で算定された静電容量から体脂肪を演算する演算部と、
演算部で演算された結果を表示する表示部とを具備する動物用体脂肪測定具。 - 電圧の印加が可変になっており、印加電圧を変化させて2つの外側電極体による電界が測定対象動物の脂肪層に及ぶように構成されている請求項1に記載の動物用体脂肪測定具。
- 各電極体の幅が5〜30mmに設定されている請求項1又は2に記載の動物用体脂肪測定具。
- 各電極体を測定対象動物の体の一部に押し付けるときの圧力を測定する手段を更に具備し、該手段によって測定された押し付け圧が20〜200g/cm2の範囲で体脂肪の測定を行うように構成されている請求項1ないし3のいずれか一項に記載の動物用体脂肪測定具。
- 圧力を測定する手段が、感圧導電性ゴム、ピエゾ素子、静電容量計又は歪みゲージからなる請求項1ないし4のいずれか一項に記載の動物用体脂肪測定具。
- 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の動物用体脂肪測定具を用い、動物の体の静電容量を計測して動物の体脂肪を測定する動物の体脂肪測定方法であって、
外側電極対における一方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該一方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V1となり、かつ外側電極対における他方の外側電極体と、内側電極対における2つの内側電極体のうち、該他方の外側電極体に近い側に位置する内側電極体とが同電位V2となるように(ただしV1≠V2である。)、各電極体に電圧を印加する際に、印加電圧を変化させて2つの外側電極体による電界が測定対象動物の脂肪層に及ぶ電圧を決定し、
決定された印加電圧を印加した状態下に、外側電極体間の静電容量を計測して動物の体脂肪を求める動物の体脂肪測定方法。
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