JP7386520B2 - コンディション評価装置、コンディション評価方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、身体の状態を評価するコンディション評価装置、コンディション評価方法、及びプログラムに関する。

一般的に、身体の一部が炎症などを起した場合には、その部分の体水分量が増加するので、その部分の生体インピーダンスが低下する。このような現象を利用した装置として、利用者の生体インピーダンスを測定し、その測定した値を用いて利用者の患部の状態を判定する判定装置が提案されている（ＪＰ４４２２９９７Ｂ参照）。

しかしながら、利用者の生体インピーダンスは、１日の中で変動するだけでなく、日によっても変動する。このため、上述のような装置においては、炎症などの発生に起因する生体インピーダンスの変化が、生体インピーダンスの日内及び日間変動によって相殺されてしまい、利用者の身体部位の状態が正常であると判定されるおそれがある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、利用者の身体部位の状態を精度よく評価するコンディション評価装置、コンディション評価方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、コンディション評価装置は、利用者の体重を取得する体重取得手段と、前記利用者の特定の部位の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、前記利用者の体重と前記部位の生体インピーダンスとに基づいて、前記部位のコンディションを評価する評価手段と、を含む。

この態様によれば、利用者の身体部位のコンディションを評価するにあたり、利用者の生体インピーダンスだけでなく、利用者の生体インピーダンスの日内及び日間変動に対して相関性を有する利用者の体重についても考慮される。

利用者の体重についても考慮することで、利用者の生体インピーダンスの取得値のうち、日内及び日間変動に起因する変動成分を特定しやすくなるので、利用者の身体部位のコンディションの変化に起因する生体インピーダンスの変動成分を的確に抽出することが可能となる。それゆえ、利用者の身体部位の状態を精度よく評価することができる。

図１は、本発明の第１実施形態における生体測定装置の外観を例示する図である。 図２は、生体測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、身体の細胞に関する等価回路の構成例を示す回路図である。 図４は、利用者に印加する交流電流の周波数の変化に伴うリアクタンス成分とレジスタンス成分との関係を示す図である。 図５は、細胞外液の電気抵抗の変化とリアクタンス成分の最小点の変化との関係を示す図である。 図６は、生体インピーダンスのレジスタンス成分と体重との関係を示す図である。 図７は、本実施形態におけるコンディション評価方法の処理手順例を示すフローチャートである。 図８は、コンディション評価処理の処理手順例を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態における炎症度を補正する手法の一例を示す図である。 図１０Ａは、正常判定時における利用者のレジスタンス成分と体重との関係を示す図である。 図１０Ｂは、第３実施形態における正常判定時の診断手法の一例を示す図である。 図１１Ａは、正常判定時における利用者のレジスタンス成分と体重との関係を示す図である。 図１１Ｂは、第４実施形態における正常判定時の診断手法の一例を示す図である。 図１２は、第５実施形態における利用者の体水分量の過剰な減少を検出する手法の一例を示す図である。 図１３は、本実施形態における状態判定処理の処理手順例を示すフローチャートである。 図１４は、第６実施形態における長期的な脱水症状を検出する手法の一例を示す図である。 図１５は、本実施形態におけるコンディション評価方法の処理手順例を示すフローチャートである。 図１６Ａは、第７実施形態における測定部位の筋肉が発達した状態を検出する手法の一例を示す図である。 図１６Ｂは、本実施形態における測定部位の筋肉が萎縮した状態を検出する手法の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における生体測定装置１０の外観を例示する概略図である。

生体測定装置１０は、利用者の状態を評価するコンディション評価装置を構成する。生体測定装置１０は、生体測定装置１０に電力を供給するための電源スイッチ１と、利用者の体重を測定するための体重計２と、利用者の両脚の生体インピーダンスを測定するための電極部３及び電極部４とを備える。さらに生体測定装置１０は、利用者の両腕の生体インピーダンスを測定するための電極部５及び電極部６と、表示操作装置７と、通信装置８と、印刷装置９とを備える。

体重計２には、利用者の両足を載せる載台面において、電極部３が利用者の右足と接触するように配置されるとともに電極部４が利用者の左足と接触するように配置されている。

電極部３は、利用者の右足に電流を流すための電極３ａと、電極３ａから右足に電流が印加されることで右足に生じる電圧を検出するための電極３ｂとを有する。電極部４は、利用者の左足に電流を流すための電極４ａと、電極４ａから左足に電流が印加されることで左足に生じる電圧を検出するための電極４ｂとを有する。

電極部５は、利用者の右手に電流を流すための第１電極と、この第１電極から右手に電流が印加されることで右手に生じる電圧を検出するための第２電極とを有する。電極部６は、利用者の左手に電流を流すための第１電極と、この第１電極から左手に電流が印加されることで左手に生じる電圧を検出するための第２電極とを有する。

表示操作装置７は、利用者の入力操作によって設定される基礎生体情報を受け付けるとともに、利用者に対して身体の全部又は一部のコンディションの評価結果を表示する。基礎生体情報としては、例えば、利用者の身長、年齢及び性別などが挙げられる。表示操作装置７は、例えば、タッチパネル式又は押しボタン式の液晶表示装置などにより実現される。

通信装置８は、不図示の外部端末と通信を行う。例えば、通信装置８は、近距離無線通信又は携帯電話網などを介して外部端末と通信を行う。本実施形態の通信装置８は、生体測定装置１０により得られた生体情報を外部端末に送信したり、外部端末から利用者に関する過去の測定値などを含む生体データを受信したりする。

このように、本実施形態の生体測定装置１０は、利用者の体重を測定するとともに利用者の生体インピーダンスを測定する。利用者の生体インピーダンスを測定するにあたり、利用者は、右手で電極部５を握るとともに左手で電極部６を握り、右足で電極部３を踏むとともに左足で電極部４を踏む。この状態において生体測定装置１０は、利用者の右脚、左脚、右腕及び左腕の各部位の生体インピーダンスを測定する。

なお、生体測定装置１０としては、電極部３乃至６に代えて又は加えて、両手及び両足に巻き付けるバンドタイプの電極部が付属された生体測定装置が用いられてもよい。バンドタイプの電極部を用いることで、利用者は測定部位を任意に選択することが可能になる。なお、必ずしもバンドタイプの電極部である必要はなく、測定部位を任意に選択可能な電極部であればよく、例えばクリップタイプの電極部などであってもよい。

図２は、本実施形態における生体測定装置１０の主要な機能構成を示すブロック図である。

生体測定装置１０は、操作部１０１と、体重測定部１０２と、電気抵抗測定部１０３と、相関データ保持部１０４と、コンディション評価部１０５と、表示部１０６と、通信部１０７と、記憶部１０８と、制御部１０９とを備える。

操作部１０１は、図１に示した電源スイッチ１をＯＮ又はＯＦＦに切り替える際の操作を受け付ける。また、操作部１０１は、利用者の操作により利用者の基礎生体情報を受け付ける。操作部１０１には、例えば、タッチセンサ、ボタン又はダイヤルなどにより設定された情報が入力される。

体重測定部１０２は、利用者の体重を取得する体重取得手段を構成する。体重取得手段は、例えば、利用者の体重を計測する体重計２などの計測器、その計測器によって利用者の体重が計測された値に基づき利用者の体重を測定する測定装置、又は、外部の測定装置又は外部端末から利用者の体重を示す体重データを受信して取得する装置によって構成される。

本実施形態の体重測定部１０２は、図１に示した体重計２を用いて利用者の体重を測定する。例えば、体重測定部１０２は、上述の基礎生体情報に基づき衣服の重量を推定し、その推定した重量を体重計２の計測値から減じた値を利用者の体重として算出するようにしてもよい。

電気抵抗測定部１０３は、利用者の特定の部位に関する生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段を構成する。特定の部位としては、測定器具によって測定できる部位であればよく、例えば、身体の右脚、左脚、右腕、及び左腕などの部位が挙げられる。

上述のインピーダンス取得手段は、例えば、利用者の特定の部位のインピーダンスを計測する電気抵抗計測器、又は、その電気抵抗計測器によって利用者の特定の部位のインピーダンスが計測された値に基づいて利用者の特定の部位のインピーダンスを測定する測定装置により構成される。または、インピーダンス取得手段は、外部の測定装置又は外部端末から利用者の特定の部位の生体インピーダンスを示す電気抵抗データを受信して取得するものであってもよい。

本実施形態の電気抵抗測定部１０３は、図１に示した電極部３乃至６の各々を用いて利用者の各部位に特定の周波数の交流電流を印加し、交流電流を印加した状態で各部位の交流電圧を検出する。そして電気抵抗測定部１０３は、利用者の各部位の印加電流値及び検出電圧値を用いて利用者の全身及び各部位の生体インピーダンスを測定する。

例えば、電気抵抗測定部１０３は、生体インピーダンスのレジスタンス成分及びインダクタンス成分の少なくとも一方の成分を測定部位ごとに演算するようにしてもよい。このような電気抵抗測定部１０３は、生体インピーダンスのリアクタンス成分及びレジスタンス成分の各値を演算する成分演算手段を構成する。

さらに、電気抵抗測定部１０３は、操作部１０１において利用者により設定された身長、年齢及び性別などの基礎生体情報を所定の回帰式に適用して他の生体指標を演算してもよい。他の生体指標としては、例えば、全身及び各部位ごとの脂肪率、脂肪量、除脂肪量、筋肉量、内臓脂肪量、内臓脂肪レベル、内臓脂肪面積、皮下脂肪量、基礎代謝量、骨量、体水分率、体水分量、ＢＭＩ（Body Mass Index）、細胞内液量、及び細胞外液量などが挙げられる。

相関データ保持部１０４は、利用者の生体インピーダンスの日内変動及び日間変動を特定するために、身体の各部位ごとに人の生体インピーダンスと体重との相関関係を示す相関データを保持する。相関データ保持部１０４の相関データは、例えば、電源スイッチ１がＯＮに設定された際に制御部１０９の指示により記憶部１０８から取得される。

上述の相関データとしては、例えば、利用者の身体全体の体重と利用者の特定の身体部位の生体インピーダンスとの関係を示す所定の回帰線を表わす関数の係数、或いは、その回帰線を求めるための利用者の個人データ又は集団データなどが挙げられる。個人データは、利用者が健康な状態のときに測定した生体インピーダンス及び体重の各測定値の時系列データであり、集団データは、複数人についての生体インピーダンス及び体重の各測定値が多数集められた測定データである。なお、回帰線は、二次関数で表わされる直線でもよく、多項式で表わされる曲線であってもよい。

このように、相関データ保持部１０４は、人の体重及び身体部位の生体インピーダンスの相関関係を示す所定の回帰線を取得する回帰線取得手段を構成する。本実施形態の相関データ保持部１０４には、特定の身体部位ごとに、利用者の体重と測定部位の生体インピーダンスとの相関関係を示す回帰直線の係数が保持されている。相関データ保持部１０４は、例えば、揮発性メモリ（ＲＡＭ；Random Access Memory）により構成される。

コンディション評価部１０５は、利用者の体重及び利用者の特定の身体部位の生体インピーダンスに基づいて特定の身体部位のコンディションを評価する評価手段を構成し、この評価手段には相関データ保持部１０４が含まれる。コンディション評価部１０５が評価する特定の身体部位のコンディションには、当該身体部位に異常が発生することによって、この身体部位における体水分量の変化を伴うコンディションが含まれる。

身体部位における体水分量の変化を伴うコンディションの一例としては、浮腫が挙げられる。以下、コンディション評価装置の一実施形態として、利用者の特定の身体部位に炎症が起きているかの評価を行うコンディション評価装置について説明する。本実施形態のコンディション評価装置は、特定の身体部位に炎症が発生することによって身体部位の体水分量が増加した状態、すなわち浮腫が発生したことを評価する。

例えば、コンディション評価部１０５は、利用者の体重の測定値に基づいて、電気抵抗測定部１０３により測定される測定部位についての生体インピーダンスの標準値を算出する。ここにいう標準値は、体水分量の日内変動及び日間変動に起因する生体インピーダンスの変動を考慮した値である。

具体的には、コンディション評価部１０５は、相関データ保持部１０４を参照し、利用者の測定部位ごとに相関データを用いて回帰直線を算出する。そしてコンディション評価部１０５は、その回帰直線において利用者の体重の測定値に対応する各測定部位の生体インピーダンスの値を標準値として算出する。

そして、コンディション評価部１０５は、測定部位ごとに、生体インピーダンスの測定値と上述の標準値とを比較する。コンディション評価部１０５は、生体インピーダンスの測定値が標準値を下回る場合には、測定部位の体水分量が増え過ぎているといえるため、測定部位が炎症を起していると判定する。

これに加えて、コンディション評価部１０５は、測定部位の生体インピーダンスの測定値と標準値との差分量を求め、その差分量に応じて測定部位の炎症の程度を示す炎症度を演算する。本実施形態では、コンディション評価部１０５は、利用者の体重の取得値と測定部位の生体インピーダンスの取得値とによって特定される測定点と、あらかじめ定められた回帰線と、の間の距離を求め、その距離の長さに応じて測定部位の炎症度を演算する。ここにいう測定点は、身体の体重を一方の軸とし測定部位の生体インピーダンスを他方の軸とする座標上にプロットされる座標点である。なお、炎症度は、測定部位における体水分量の変化の程度を示す体水分量変化度の一例である。

例えば、コンディション評価部１０５は、利用者の測定部位が炎症を起していると判定した場合に、上述のように炎症度を演算する。一般的に、測定部位の炎症が強くなるほど、生体インピーダンスの標準値に対する測定値の低下量は増加する。このため、本実施形態では、測定値の低下量が大きくなるほど、演算される測定部位の炎症度は大きくなる。

このように、コンディション評価部１０５は、相関データによって得られる所定の回帰線と、利用者の生体インピーダンス及び体重の双方の測定値とを用いて、測定部位の炎症度を演算する演算手段を構成する。

コンディション評価部１０５は、利用者の測定部位の各々について、測定部位の炎症の有無を示す判定結果と、測定部位の炎症度を示す評価データと、を相関データ保持部１０４に記録する。

表示部１０６は、図１に示した表示操作装置７を構成する。表示部１０６は、相関データ保持部１０４に記憶された評価データ又は判定結果を表示する。さらに表示部１０６は、電気抵抗測定部１０３によって演算される生体情報を表示してもよい。

通信部１０７は、図１に示した通信装置８を構成する。通信部１０７は、例えば、外部端末に対して利用者の健康状態を通知するために、利用者の体重の測定値、利用者の各部位の生体インピーダンスの測定値、炎症の有無を示す判定結果、及び炎症度などを外部端末に送信する。

なお、通信部１０７は、相関データ保持部１０４に記録される相関データを外部端末から受信してもよい。あるいは、通信部１０７は、相関データを生成するために利用者の体重及び各部位の生体インピーダンスの測定値を示す時系列データを外部端末から受信してもよい。

記憶部１０８は、不揮発性メモリ（ＲＯＭ；Read Only Memory）及び揮発性メモリ（ＲＡＭ；Random Access Memory）などにより構成される。記憶部１０８には、生体測定装置１０の動作を制御する制御プログラムが格納されている。すなわち、記憶部１０８は、本実施形態の機能を実現するプログラムを格納する記録媒体である。さらに記憶部１０８には相関データが格納される。

制御部１０９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）、入力インターフェース、及びこれらを相互に接続するバスにより構成される。制御部１０９は、記憶部１０８に格納されている制御プログラムを読み出して中央演算処理装置に実行させることにより、入力インターフェースを介して生体測定装置１０の各部を制御する。

制御部１０９は、上述のように、操作部１０１、体重測定部１０２、電気抵抗測定部１０３、相関データ保持部１０４、コンディション評価部１０５、表示部１０６、通信部１０７及び記憶部１０８の各々を制御する。

なお、制御部１０９を構成する中央演算処理装置が、操作部１０１、体重測定部１０２、電気抵抗測定部１０３、相関データ保持部１０４、コンディション評価部１０５、表示部１０６、通信部１０７及び記憶部１０８などの各部の機能を実行してもよい。

次に、本実施形態における測定部位の炎症の程度を評価する手法について図３乃至図６を参照して説明する。

図３は、身体の細胞の構成を等価的に電気素子で表わした等価回路１００の構成例を示す回路図である。

生体組織の電気特性は、等価回路１００のように表わされる。等価回路１００のうち、抵抗成分Ｒｅ［Ω］が細胞外液の電気抵抗に対応し、抵抗成分Ｒｉ［Ω］が細胞内液の電気抵抗に対応し、容量成分Ｃｍ［μＦ］が細胞膜の電気容量に対応する。

細胞外液の電気抵抗Ｒｅは、身体の体水分の増減による影響が大きく現れるため、短期的に変化しやすい抵抗成分である。これに対し、細胞内液の電気抵抗Ｒｉは、身体の筋細胞の発達状態による影響が大きく表れるため、長期的に変化しやすい抵抗成分である。

等価回路１００において、直列に接続された細胞膜の電気容量Ｃｍ及び細胞内液の電気抵抗Ｒｉに対し、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが並列に接続される。等価回路１００のインピーダンスＺは生体インピーダンスに対応し、次式（１）のように表わされる。

なお、ｊは、虚数を表わす（ｊ²＝－１）。

式（１）に示したように生体インピーダンスＺは、複素インピーダンスであり、生体インピーダンスＺの実数部であるレジスタンス成分Ｒ、及び、虚数部であるリアクタンス成分Ｘは、次式（２）のように表わされる。

レジスタンス成分Ｒは、等価回路１００の電気抵抗に当たる成分であり、リアクタンス成分Ｘは、等価回路１００のキャパシタンス及びインダクタンスに当たる成分である。リアクタンス成分Ｘがプラスの値をとるときには、リアクタンス成分Ｘは、等価回路１００のインダクタンスに当たる成分を示し、リアクタンス成分Ｘがマイナスの値をとるときには、リアクタンス成分Ｘは、等価回路１００のキャパシタンスに当たる成分を示す。

図３に示した等価回路１００を用いて利用者の身体部位のコンディションを評価するにあたり、短期的な体水分量の変化を検出するために細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化を捉える方法と、長期的な体水分量の変化を検出するために細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉える方法とが存在する。これらの方法のうち、測定部位の内部状態として炎症の程度を評価するには、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化を捉える方法を使用することが好ましい。

次に、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化を捉える方法について図４を参照して簡単に説明する。

図４は、利用者に印加する交流電流の周波数変化に伴うリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの変化を説明する図である。図４には、交流インピーダンス方法によって作成されたＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの一例が示されている。

Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットとは、各測定周波数での複素インピーダンスの実数部を横軸とし、マイナスが上方となるよう虚数部を縦軸としたグラフのことであり、電気化学の分野で一般的に使われる表現方法である。

この例では、交流電流の周波数を２０［ｋＨｚ］から１２５［ｋＨｚ］までの範囲で変化させている。その際において、上述の式（１）に基づき算出されたリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの演算結果が実線により表わされている。そして星印の点Ｐ_Z50は、周波数５０［ｋＨｚ］の交流電流を用いて生体インピーダンスＺに関するレジスタンス成分Ｒ₅₀及びリアクタンス成分Ｘ₅₀を測定したときの測定点である。

図４に示すように、人体に交流電流を印加して生体インピーダンスを測定する方法においては、一般的に、交流電流の測定周波数が５０［ｋＨｚ］又はその近傍で、生体インピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘが小さくなる変曲点（極点）が存在する。

すなわち、人体の生体インピーダンスＺを測定する場面では、測定周波数が５０［ｋＨｚ］又はその近傍においてリアクタンス成分Ｘが最小となる。この最小点は、次の図５に示すように細胞外液の電気抵抗Ｒｅに応じて変化する。

図５は、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化とリアクタンス成分Ｘの最小点の変化との関係性を示す図である。

図５には、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが標準値であるときのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットが点線により示されている。さらに細胞外液の電気抵抗Ｒｅが標準値に対して小さい値及び大きい値であるときのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットがそれぞれ実線及び破線で示されている。これらのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの半円上には星印の点Ｐ₅₀が示されており、その星印の点Ｐ₅₀は、周波数５０［ｋＨｚ］の交流電流を用いて生体インピーダンスＺを測定したときの測定点である。

一般的に生体においては、脱水症状が重くなるほど、細胞外液の水分量が減少するため、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが大きくなる一方で、炎症が強くなるほど、細胞外液の水分量が増加するため、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが小さくなる。このように、測定部位の脱水症状及び炎症に起因する水分量の変化は、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化として現れる。

したがって、測定部位に炎症が発生した場合には、図５に示すように、測定部位の炎症が強くなるほど、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが小さくなるため、測定部位のレジスタンス成分Ｒは低下するとともにリアクタンス成分Ｘは上昇する。

このように、細胞外液の水分量に相関性を有する電気抵抗Ｒｅが変化することに伴い、リアクタンス成分Ｘの最小点が変化するとともに、その最小点でのレジスタンス成分Ｒも変化する。したがって、測定部位の炎症に起因して細胞外液の水分量が変化すると、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの双方が変化する。当然ながら、細胞外液の水分量の変化に伴って、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを有する生体インピーダンス自体も変化する。

以上のように、生体インピーダンスＺ、リアクタンス成分Ｘ、及びレジスタンス成分Ｒの少なくとも一つの電気抵抗値の変化を捉えることで、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化を捉えることができる。その結果、測定部位の状態を表すひとつの症状として測定部位の炎症の程度を評価することが可能となる。すなわち、本実施形態では、細胞外液の電気抵抗Ｒｅに相関性を有する測定部位の生体インピーダンスＺに応じて、測定部位の炎症の程度を推定することが可能になる。

一方、細胞外液の水分量に相関性を有する電気抵抗Ｒｅは、測定部位の炎症によって変化するだけでなく、日常生活によっても変化する。例えば、入浴前と入浴後では、細胞外液の水分量が大きく変化するため、細胞外液の電気抵抗Ｒｅも大きく変化する。

このような日常生活に起因する細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変動が原因となり、測定部位の炎症に起因する細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が相殺されてしまうことがある。以下では日常生活に起因する細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変動のことを生体インピーダンスＺの日内変動及び日間変動と称する。

上述の日内変動及び日間変動は、筋細胞の発達状態が変わることなく維持された状態で細胞外液の水分量が変化する現象のことを指す。短期的な体水分量の変化は、日内変動及び日間変動に起因するものであり、概ね３ヶ月以内であれば、筋細胞の発達状態は殆ど変化しないため、体水分量の変化は細胞外液の移動によるものと考えられる。

それゆえ、短期的な体重の変化は、筋細胞の変化による影響は小さく、体水分量の変化によるところが大きいといえるので、生体インピーダンスＺの日内変動及び日間変動は、体重の変化に対して高い相関性を有する。このため、本実施形態では、測定部位の炎症の程度を評価するにあたり、生体インピーダンスＺに関する電気抵抗値に加えて体重の測定値を考慮することにより、測定部位のコンディションの評価精度を高めている。

図６は、測定部位の生体インピーダンスＺのレジスタンス成分Ｒと利用者の身体全体の重さを示す体重Ｗとの関係を示す図である。

図６には、利用者の体重Ｗ及び測定部位のレジスタンス成分Ｒの各測定値によって特定される複数の座標点である測定点Ｐ₀、Ｐ_t1及びＰ_t2と、体重Ｗ及び身体部位のレジスタンス成分Ｒの相関関係を示す回帰直線Ｌ１と、が示されている。測定点の各々は、１ヶ月程度の短期間に測定されたものであり、例えば、スポーツ選手が短期的に自身の体重Ｗを目標とする値まで減らすような場面が想定される。

測定部位が正常な状態であるときの測定点Ｐ₀が丸印により示され、測定部位に弱い炎症が起っているときの測定点Ｐ_t1が四角印により示され、測定部位に強い炎症が起っているときの測定点Ｐ_t2が三角印により示されている。

回帰直線Ｌ１は、丸印の測定点Ｐ₀ごとに、回帰直線Ｌ１と測定点Ｐ₀との距離が小さくなるよう最小二乗法などの近似法を用いて求められる。なお、回帰直線Ｌ１を求めるための測定点Ｐ₀は、利用者の過去の測定値でもよく、特定の人の測定値が集められた集団データであってもよい。

回帰直線Ｌ１を示す二次関数は、次式（３）のように表わされる。この二次関数の変数ｙは、利用者の体重Ｗに対応し、変数ｘは、測定部位のレジスタンス成分Ｒに対応する。回帰直線Ｌ１を示す二次関数の係数ａ１及びｂ１は、例えば、最小二乗法などの近似法又は統計データなどにより求められる。

回帰直線Ｌ１が示すように、短期的な体重Ｗの変化と測定部位のレジスタンス成分Ｒの変化との間には高い相関関係がある。そして日常生活におけるレジスタンス成分Ｒの変化は、細胞外液の移動が支配的であるため、利用者の体重Ｗの変化として現れやすいといえる。

例えば、日常生活において細胞外液の水分量が正常に変化している状況では、レジスタンス成分Ｒの日内変動及び日間変動に応じて利用者の体重Ｗが変化するため、回帰直線Ｌ１に沿って測定点が変化する。

このため、仮にレジスタンス成分Ｒが前回の測定値からある程度変化したとしても、回帰直線Ｌ１の近傍に測定点があるような状況では、そのレジスタンス成分Ｒの変化は、日常生活における利用者の正常な日内変動及び日間変動であると判定することができる。

一方、筋挫傷又は捻挫などのような炎症が測定部位に生じた場合には、利用者の体重Ｗ及びレジスタンス成分Ｒの各測定値で特定される測定点は、四角印及び三角印の測定点Ｐ_t1及びＰ_t2のように回帰直線Ｌ１から大きく逸脱する。

このように測定点が回帰直線Ｌ１から逸脱する理由は、測定部位に炎症が生じると、体水分量の日内変動及び日間変動とは無関係に、その測定部位に体液が集中するので、測定部位の細胞外液が増加するからである。その結果、利用者の体重Ｗが減少したにも関わらず、測定部位での炎症によって体液が増加して細胞外液の電気抵抗Ｒｅが大きくならずに、レジスタンス成分Ｒがほとんど変化しないことが起こり得る。

また、測定部位に炎症が生じた場合には、測定部位の炎症が強くなるほど、測定部位に体液が増加するので、利用者の測定点と回帰直線Ｌ１との距離は大きくなる。このため、図６に示すように、三角印の測定点Ｐ_t2と回帰直線Ｌ１との距離Ｄ２は、回帰直線Ｌ１と四角印の測定点Ｐ_t1との距離Ｄ１に比べて長くなる。測定点Ｐ_t1及びＰ_t2の変化に関しては、利用者の減量中において、例えば太腿などの部位に炎症を起し、その後に炎症がさらに強くなった場面を想定している。

このように、利用者の体重Ｗ及びレジスタンス成分Ｒの相関を示す回帰直線Ｌ１と利用者の測定点との間の距離を求めることにより、測定部位の炎症の程度を精度よく評価することができる。なお、この例では細胞外液の変化を捉えるためにレジスタンス成分Ｒを使用したが、レジスタンス成分Ｒに代えて、生体インピーダンスＺ又はリアクタンス成分Ｘを使用してもよい。このような場合であっても測定部位の炎症の程度を精度よく評価することができる。

したがって、本実施形態では、コンディション評価部１０５が、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺの各測定値で特定される測定点と、生体インピーダンスＺの日内変動及び日間変動を特定する回帰直線Ｌ１との距離を演算する。そしてコンディション評価部１０５は、演算した距離の長さに応じて測定部位の炎症の程度を評価する。

なお、利用者の測定点と回帰直線Ｌ１との距離としては、レジスタンス軸方向の距離、体重軸方向の距離、又は、回帰直線Ｌ１に対する垂線方向の距離などが挙げられる。レジスタンス軸方向の距離とは、体重Ｗの測定値に対応する回帰直線Ｌ１上のレジスタンス値である標準値からレジスタンス成分Ｒの測定値までの低下量のことである。体重軸方向の距離とは、レジスタンス成分Ｒの測定値における回帰直線Ｌ１上の体重値である標準値から体重Ｗの測定値までの低下量のことであり、垂線方向の距離とは、測定点から右斜め上に向かって回帰直線Ｌ１まで延びる垂線の距離のことである。

また、利用者の測定点と回帰直線Ｌ１との距離については、測定部位の炎症に伴う水分量の増加によってレジスタンス軸方向の距離が最も大きく変化する傾向にある。このため、本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の測定点と回帰直線Ｌ１との距離として、レジスタンス軸方向の距離Ｄを求める。これにより、測定部位の炎症を精度よく評価することが可能になる。

図７は、本実施形態における生体測定装置１０のコンディション評価方法の処理手順例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において体重測定部１０２は、生体インピーダンスＺの日内変動及び日間変動を特定するために、利用者の体重Ｗを測定する。

ステップＳ２において電気抵抗測定部１０３は、利用者の各部位の生体インピーダンスＺを測定する。本実施形態の電気抵抗測定部１０３は、測定部位ごとに、上述の式（１）に基づいて生体インピーダンスＺのレジスタンス成分Ｒを演算する。

ステップＳ３においてコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗと利用者の測定部位の生体インピーダンスＺとに基づいて測定部位のコンディションを評価するコンディション評価処理を実行する。なお、コンディション評価処理については図８を参照して後述する。

ステップＳ４において表示部１０６は、コンディション評価処理の結果を表示する。例えば、表示部１０６は、測定部位ごとに、炎症を起している旨又は測定部位が正常である旨を表示する。

そしてステップＳ４の処理が終了すると、制御部１０９は、コンディション評価方法の一連の処理を終了する。

図８は、ステップＳ３により実行されるコンディション評価処理に関する処理手順例を示すフローチャートである。このコンディション評価処理は、利用者の測定部位ごとに実行される。

ステップＳ３１において相関データ保持部１０４は、例えば通信部１０７又は記憶部１０８から、炎症を起していない健康な特定の人についての体重Ｗ及び測定部位のレジスタンス成分Ｒの関係を示す回帰直線Ｌ１を取得する。本実施形態の相関データ保持部１０４は、回帰直線Ｌ１を示す二次関数の係数ａ１及びｂ１を取得して相関データとして保持する。

そしてコンディション評価部１０５は、相関データ保持部１０４から係数ａ１及びｂ１を取得し、その係数ａ１及びｂ１に基づいて回帰直線Ｌ１を算出する。すなわち、相関データ保持部１０４は、特定の人の生体インピーダンスＺ及び体重Ｗの関係を示す所定の回帰線を取得している。

ステップＳ３２においてコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗ及び測定部位のレジスタンス成分Ｒの両者の測定値で特定される測定点Ｐｍと、回帰直線Ｌ１との距離Ｄを求める。

本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗの測定値を回帰直線Ｌ１の変数ｙに入力することにより、変数ｘの出力値をレジスタンス成分Ｒの標準値として算出する。そしてコンディション評価部１０５は、レジスタンス成分Ｒの標準値と測定値との間の差分量を、測定点Ｐｍと回帰直線Ｌ１との距離Ｄとして算出する。

ステップＳ３３においてコンディション評価部１０５は、回帰直線Ｌ１と利用者の測定点Ｐｍとの距離Ｄに応じて測定部位の炎症の程度を示す炎症度Ｉを演算する。例えば、距離Ｄがゼロ（０）を示す場合には、測定部位の炎症度Ｉはゼロを示す。コンディション評価部１０５は、回帰直線Ｌ１と利用者の測定点Ｐｍとの距離Ｄが大きくなるほど、炎症度Ｉを大きくする。

本実施形態では、レジスタンス成分Ｒについての標準値及び測定値間の差分量と測定部位の炎症度Ｉとの関係を示す炎症テーブルが相関データ保持部１０４又は記憶部１０８にあらかじめ記憶されている。そしてコンディション評価部１０５が、レジスタンス成分Ｒについての標準値と測定値間の差分量を算出すると、炎症テーブルを参照し、算出した差分量に関係付けられた炎症度Ｉを演算する。

このように、コンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺと、これら二つのパラメータの相関を示す回帰線としての回帰直線Ｌ１とを用いて、測定部位の炎症度Ｉを演算する。

ステップＳ３４においてコンディション評価部１０５は、炎症度Ｉの大きさに応じて測定部位の状態を判定する状態判定処理を実行する。本実施形態のコンディション評価部１０５は、炎症度Ｉに基づいて測定部位の状態を判定し、判定した結果を表示部１０６に出力する。

例えば、コンディション評価部１０５は、炎症度Ｉがゼロを示す場合には、測定部位は正常である旨の判定結果を生成する。

そしてステップＳ３４の処理が終了すると、制御部１０９は、コンディション評価処理のサブルーチンが終了し、図７に示したコンディション評価方法のメインルーチンに戻る。

次に、第１実施形態の作用効果について以下に説明する。

第１実施形態によれば、コンディション評価装置を構成する生体測定装置１０は、利用者の体重Ｗを測定する体重測定部１０２と、利用者の特定の部位の生体インピーダンスＺを測定する電気抵抗測定部１０３とを含む。そして生体測定装置１０は、利用者の体重Ｗと生体インピーダンスＺとに基づいて、電気抵抗測定部１０３により測定される特定の部位のコンディションを評価するコンディション評価部１０５を含む。

一般的に、利用者の体重Ｗの変動は、体水分量の変動によるところが大きく、生体インピーダンスＺの日内変動及び日間変動に対して相関性を有する。このため、本実施形態では、測定部位のコンディションを評価するにあたり、利用者の生体インピーダンスＺだけでなく利用者の体重Ｗについても併せて考慮される。

このように利用者の体重Ｗも考慮することで、利用者の生体インピーダンスＺの測定値の中から、日内変動及び日間変動に起因する変動成分を特定しやすくなるので、身体部位の状態異常に起因する生体インピーダンスＺの変動成分を的確に抽出することが可能になる。したがって、利用者の測定部位の状態を精度よく評価することができる。

また、本実施形態によれば、生体測定装置１０は、人の体重Ｗ及び身体部位の生体インピーダンスＺの相関関係を示す所定の回帰線として、図６に示したような回帰直線Ｌ１を取得する相関データ保持部１０４をさらに含む。そしてコンディション評価部１０５は、利用者の生体インピーダンスＺ及び体重Ｗと所定の回帰直線Ｌ１とを用いて利用者の測定部位のコンディションを判定する。

これにより、回帰直線Ｌ１に利用者の体重Ｗを適用することで生体インピーダンスＺの日内及び日間変動が特定されるので、生体インピーダンスＺの測定値から日内変動及び日間変動を排除することができる。したがって、利用者の測定部位における状態の良否を的確に判定することができる。

また、本実施形態によれば、コンディション評価部１０５が判定する測定部位のコンディションは、体水分量の変化を伴うコンディションを含み、コンディション評価部１０５は、測定部位の体水分量の変化の程度を示す体水分量変化度を演算する。体水分量変化度は、例えば、炎症、浮腫、及び筋肉の萎縮などの状態異常が原因で変化する。

このように、利用者の日内変動及び日間変動を排除した体水分量の変化を検出することにより、体水分量の変化に伴う測定部位の状態異常を特定することが可能となる。

また、本実施形態によれば、図６に示したように、コンディション評価部１０５は、利用者の測定部位の生体インピーダンスＺ及び体重Ｗで特定される測定点Ｐｍと回帰直線Ｌ１との距離Ｄを求め、その距離Ｄの長さに応じて測定部位の炎症の程度を示す炎症度Ｉを上述の体水分量変化度として演算する。測定点Ｐｍは、体重Ｗと測定部位の生体インピーダンスＺとの座標系において両者の取得値によりプロットされる座標点である。

測定部位の炎症の程度と測定部位の生体インピーダンスＺの変化との間には相関関係があるため、回帰直線Ｌ１から測定点Ｐｍまでの距離Ｄを求めることにより、測定部位の生体インピーダンスＺの日内及び日間変動を除いた変化量を推定することができる。したがって、利用者の生体インピーダンスＺに関する日内及び日間変動の影響が軽減されるので、コンディション評価部１０５は、誤差の小さな炎症度Ｉを算出することができる。

また、本実施形態によれば、コンディション評価部１０５は、回帰直線Ｌ１における利用者の体重Ｗに対応する生体インピーダンスＺの標準値に対しての測定値の低下量が大きくなるほど、測定部位の炎症度Ｉを大きくする。これにより、コンディション評価部１０５は、測定部位の炎症が強くなるほど、測定部位の炎症度Ｉを大きくすることができる。

また、本実施形態によれば、コンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗの測定値において、利用者の生体インピーダンスＺの測定値が回帰直線Ｌ１の標準値を下回る場合には、測定部位が炎症を起していると判定する。

このように、回帰直線Ｌ１を基準に炎症の判定を行うことで、生体インピーダンスＺの日内及び日間変動が考慮されるので、測定部位の炎症の有無を的確に判定することができる。

また、図５で述べたように、測定部位の体水分量は、生体インピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒのいずれの電気抵抗値に対しても相関性を有する。このため、本実施形態によれば、測定部位の炎症の程度を評価するにあたり、生体インピーダンスＺに代えて、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒのうち少なくとも一方の電気抵抗値が用いられてもよい。この場合であっても、測定部位における炎症の程度、すなわち体水分量の変化の程度を精度よく評価することができる。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態における炎症度Ｉを補正する手法の一例を示す図である。

図９には、回帰直線Ｌ１と、左腕における前回測定点Ｐ_L1及び今回測定点Ｐ_L2と、右腕における前回測定点Ｐ_R1及び今回測定点Ｐ_R2と、が示されている。さらに、左腕における前回測定点Ｐ_L1から今回測定点Ｐ_L2までの左腕ベクトルＶ_Lと、右腕における前回測定点Ｐ_R1から今回測定点Ｐ_R2までの右腕ベクトルＶ_Rと、が示されている。

通常、左腕と右腕とは対称性を有しているため、左腕の筋と右腕の筋とは殆ど同じ発達状態である。しかしながら、左腕と右腕の筋肉の発達状態が異なる人もいる。

例えば、右腕の筋よりも左腕の筋が萎縮した利用者の測定部位を評価するような場面では、仮に利用者の左腕に炎症が生じたとしても、図９に示すように、右腕の今回測定点Ｐ_R2だけでなく左腕の今回測定点Ｐ_L2も回帰直線Ｌ１の近傍に位置することになる。

その結果、左腕の今回測定点Ｐ_L2と右腕の今回測定点Ｐ_R2とは共に回帰直線Ｌ１の近傍に位置するため、コンディション評価部１０５は、利用者の左腕及び右腕は共に正常であり、炎症を起していないと判定してしまう。このように、実際には利用者の左腕が炎症傾向にあるにもかかわらず、右腕及び左腕の両者が正常であるとの誤った判定結果が示されることも起り得る。

これに対して、第２実施形態のコンディション評価部１０５は、左腕ベクトルＶ_L及び右腕ベクトルＶ_Rに基づいて、左腕及び右腕の少なくとも一方の炎症度Ｉを補正する。

具体的には、コンディション評価部１０５は、左腕の今回測定点Ｐ_L2と回帰直線Ｌ１との距離Ｄに応じて左腕の炎症度Ｉを演算するとともに、右腕の今回測定点Ｐ_R2と回帰直線Ｌ１との距離Ｄに応じて右腕の炎症度Ｉを演算する。

これに加えて、コンディション評価部１０５は、左腕ベクトルＶ_L及び右腕ベクトルＶ_Rのうち回帰直線Ｌ１の傾きに近い一方のベクトルを選択する。この例では、右腕ベクトルＶ_Rが一方のベクトルとして選択される。

そして、コンディション評価部１０５は、選択された一方のベクトルから他方のベクトルを引いた差分ベクトルＶ_dを求め、その差分ベクトルＶ_dを用いて他方の炎症度Ｉを補正する。具体的には、コンディション評価部１０５は、差分ベクトルＶ_dの方向及び大きさの数値に応じて他方の炎症度Ｉを変更する。

ここで、選択された一方のベクトルから他方のベクトルを引いた差分ベクトルＶ_dの大きさが大きいほど、他方のベクトルに対応する部位における炎症に関する変化が大きいことを表す。また、差分ベクトルＶ_dの方向が横軸正方向であれば、他方のベクトルに対応する部位における炎症が進行傾向にあること（又は炎症が発生したこと）を表す一方で、差分ベクトルＶ_dの方向が横軸負方向であれば、他方のベクトルに対応する部位における炎症が改善傾向にあることを表す。

すなわち、コンディション評価部１０５は、差分ベクトルＶ_dの方向が横軸正方向であれば、差分ベクトルＶ_dの大きさが大きくなるほど、炎症度Ｉが大きくなるように補正する。同様に、コンディション評価部１０５は、差分ベクトルＶ_dの方向が横軸負方向であれば、差分ベクトルＶ_dの大きさが大きくなるほど、炎症度Ｉが小さくなるように補正する。

このように、左腕ベクトルＶ_L及び右腕ベクトルＶ_Rを用いることにより、左右の筋肉の発達状態が異なる利用者であっても、左右の測定部位の炎症度Ｉをより正確に評価することができる。

なお、本実施形態では左側部位及び右側部位のうち一方の炎症度Ｉを補正したが、回帰直線Ｌ１に対しての左腕ベクトルＶ_L及び右腕ベクトルＶ_Rの成す角をそれぞれ算出し、測定部位ごとに算出した成す角に応じて炎症度Ｉを補正してもよい。これにより、左右の測定部位について炎症度Ｉの精度を向上させることができる。

次に、第２実施形態の作用効果について以下に説明する。

第２実施形態によれば、電気抵抗測定部１０３は、利用者の生体インピーダンスＺとして、左側部位の生体インピーダンスＺ_L及び右側部位の生体インピーダンスＺ_Rを測定する。例えば、左側部位及び右側部位としては、左腕及び右腕、並びに、左脚及び右脚が挙げられる。

そして、コンディション評価部１０５は、例えば図９に示したように、第１測定データとして左腕の前回測定点Ｐ_L1及び今回測定点Ｐ_L2を取得し、第２測定データとして右腕の前回測定点Ｐ_R1及び今回測定点Ｐ_R2を取得する。

上述の第１測定データは、利用者の体重Ｗ及び左側部位の生体インピーダンスＺで特定される左測定点Ｐ_Lを時系列に示す測定データである。そして第２測定データは、利用者の体重Ｗ及び右側部位の生体インピーダンスＺで特定される右測定点Ｐ_Rを時系列に示す測定データである。

例えば、第１測定データには、測定時刻とともに利用者の体重Ｗと左側部位の生体インピーダンスＺの測定値が時系列に示されている。第１測定データ及び第２測定データは、例えば、相関データ保持部１０４又は記憶部１０８に記憶されている。

第１測定データ及び第２測定データを取得した後、コンディション評価部１０５は、第１測定データに基づいて左測定点Ｐ_LのベクトルＶ_Lを求めるとともに、第２測定データに基づいて右測定点Ｐ_RのベクトルＶ_Rを求める。そしてコンディション評価部１０５は、左測定点Ｐ_LのベクトルＶ_Lと右測定点Ｐ_RのベクトルＶ_Rとに基づいて左側部位及び右側部位の少なくとも一方の炎症度Ｉを補正する。

例えば、コンディション評価部１０５は、図９に示したように、左腕の前回測定点Ｐ_L1及び今回測定点Ｐ_L2に基づき左腕ベクトルＶ_Lを求めるとともに、右腕の前回測定点Ｐ_R1及び今回測定点Ｐ_R2に基づき右腕ベクトルＶ_Rを求める。そしてコンディション評価部１０５は、その左腕ベクトルＶ_L及び右腕ベクトルＶ_Rに基づいて、回帰直線Ｌ１の傾きに対し乖離が大きい方の測定部位の炎症度Ｉを補正する。

これにより、右側部位及び左側部位における筋肉の状態が異なる利用者であっても、各部位の状態の推移が考慮されるので、測定部位の炎症状態を精度よく評価することができる。

（第３実施形態）
上述の実施形態では利用者の測定点Ｐｍ１が回帰直線Ｌ１の近傍又は線上に位置するような場合には、コンディション評価部１０５が利用者の測定部位が正常であると判定する。しかしながら、利用者の測定部位が炎症を起している場合において利用者の食べ過ぎが原因で体重が増加しているような状況では、測定部位の炎症に伴う水分量の増加に対し、食べ過ぎに起因する体重の増加によって利用者の測定点Ｐｍ１が回帰直線Ｌ１に近づいてしまう。

すなわち、上述の実施形態では、利用者の測定部位に生じた炎症に伴う水分量の増加が、利用者の食べ過ぎに起因する体重増加の影響によって日内及び日間変動に起因する水分量が増加したとみなされてしまい、炎症の程度が正しく判定されない場合がある。

そこで、第３実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の測定部位が正常であると判定された場合であっても、利用者の食べ過ぎに起因する体重増加の影響を考慮して測定部位の炎症度Ｉを補正する。以下では、測定部位の炎症度Ｉを補正する方法について図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して説明する。

図１０Ａは、利用者の測定点Ｐｍ１と回帰直線Ｌ１との位置関係の一例を示す図である。

図１０Ａに示すように、利用者の測定点Ｐｍ１が回帰直線Ｌ１の近傍又は線上に位置する。このような場合には、コンディション評価部１０５は、利用者の測定部位が正常であると判定する。

しかしながら、利用者の測定点Ｐｍ１には、利用者の測定部位の炎症に伴うレジスタンス成分Ｒの低下量と、食べ過ぎによる体重Ｗの増加量とが加味されている。利用者の測定点Ｐｍ１について以下に説明する。

まず、回帰直線Ｌ１の線上に破線の丸印で示された正常点Ｐ_Nは、利用者が食べ過ぎではなく、且つ、測定部位に炎症が発生していな状態での利用者の理想的な測定点である。

ここで、利用者の測定部位に炎症が発生すると、測定部位の水分量の増加に伴ってレジスタンス成分Ｒが小さくなるため、利用者の測定点は、正常点Ｐ_Nから左方向（横軸減少方向）に存在する炎症点Ｐ_Iにシフトする。この状態において、さらに利用者が食べ物を食べ過ぎると、体水分量は変化することなく利用者の体重Ｗが一時的に増加するため、この利用者の測定点は、炎症点Ｐ_Iから上方向（縦軸増加方向）に存在する測定点Ｐｍ１にシフトする。

このように、測定部位に炎症が生じて測定部位の水分量が増加したとしても、食べ過ぎによる体重の増加によって、利用者の測定点Ｐｍ１が回帰直線Ｌ１の付近又は線上にシフトすることがある。その結果、測定部位が炎症を起しているにもかかわらず、測定部位が正常であるとの判定結果が示されてしまう。

これに対し、本実施形態のコンディション評価部１０５は、測定部位が正常であると判定した場合であっても、測定部位の生体インピーダンスＺに関するレジスタンス成分Ｒ及びリアクタンス成分Ｘの相関関係を利用して測定部位の判定結果を診断する。

図１０Ｂは、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との位置関係の一例を示す図である。

図１０Ｂにおいては、横軸がレジスタンス成分Ｒを示し、縦軸がリアクタンス成分Ｘを示す。測定点Ｐｍ２は、測定部位のリアクタンス成分Ｘの測定値Ｘｍ及びレジスタンス成分Ｒの測定値Ｒｍの双方の値により特定される複素平面上の座標点である。丸印の測定点Ｐ_Z0は、測定部位が正常な状態で生体インピーダンスＺが測定されたときの測定点である。

回帰直線Ｌ２は、測定部位の生体インピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの関係を示す所定の成分回帰線である。図５で述べたように、細胞外液の電気抵抗Ｒｅが変化することに伴い、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの両者は一定の方向に変化する。このため、測定部位のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒは、互いに回帰直線Ｌ２で示すような相関性を有する。

回帰直線Ｌ２は、回帰直線Ｌ１のように、回帰直線Ｌ２と測定点Ｐ_Z0との距離が小さくなるように最小二乗法などの近似法を用いて求められる。測定点Ｐ_Z0は、利用者の個人データでもよく、炎症を起していない健康な複数人の測定値が多数集められた集団データであってもよい。回帰直線Ｌ２を示す二次関数の係数、又は回帰直線Ｌ２を求めるための測定点Ｐ_Z0は、例えば、相関データ保持部１０４又は記憶部１０８に成分相関データとして記憶されている。

例えば、利用者の測定部位が正常である場合には、利用者の測定点が回帰直線Ｌ２の近傍又は線上にプロットされる。一方、測定部位に炎症が生じたときには、細胞膜が破壊され、細胞外に細胞内液が流出するため、測定部位において、細胞外液の液量が増加する。これに伴って細胞内液の液量が減少し、図３に示したように、細胞膜の電気容量Ｃｍに接続された細胞内液の電気抵抗Ｒｉが大きくなるので、リアクタンス成分Ｘが増加する。したがって、測定部位に炎症が生じたときには、図１０Ｂの回帰直線Ｌ２よりも上側に測定点Ｐｍ２がプロットされる。

図１０Ｂに示すように、レジスタンス成分Ｒの測定値Ｒｍにおいてリアクタンス成分Ｘの測定値Ｘｍが回帰直線Ｌ２の標準値に比べて大きくなるほど、測定部位の体水分の増加量が大きくなる。このため、測定部位の炎症の程度が強くなるほど、リアクタンス成分Ｘの測定値と回帰直線Ｌ２の標準値との差分は大きくなる。

次に、本実施形態におけるコンディション評価部１０５の動作について説明する。

本実施形態のコンディション評価部１０５は、図１０Ａに示したように利用者の体重Ｗ及び測定部位のレジスタンス成分Ｒに基づき測定部位が正常であると判定した場合には、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離を求める。すなわち、コンディション評価部１０５は、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの双方の測定値で特定される測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離に応じた乖離度を演算する乖離演算手段を構成する。ここにいう乖離度については、例えば、測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離が長くなるほど、乖離度の値が大きくなる。

ここで、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離としては、例えば、レジスタンス軸方向の距離、リアクタンス軸方向の距離、又は、回帰直線Ｌ２に対する垂線方向の距離などが挙げられる。ここにいうレジスタンス軸方向の距離とは、リアクタンス成分Ｘの測定値Ｘｍに対応する回帰直線Ｌ２上のレジスタンス値である標準値から測定値Ｒｍまでの上昇量のことである。リアクタンス軸方向の距離とは、レジスタンス成分Ｒの測定値Ｒｍに対応する回帰直線Ｌ２上のリアクタンス値である標準値からリアクタンス成分Ｘの測定値Ｘｍまでの上昇量のことである。垂線方向の距離とは、測定点Ｐｍ２から左斜め下に向かって回帰直線Ｌ２まで延びる垂線の距離のことである。

図１０Ｂに示されたグラフは、測定部位の炎症の発生を特定するために、図１０Ａに表われるレジスタンス成分Ｒの影響だけでなく、リアクタンス成分Ｘの影響についても考慮するためのものである。それゆえ、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離については、リアクタンス成分Ｘの影響を表わすリアクタンス軸方向の距離を用いることが好ましい。このため、本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離として、リアクタンス軸方向の距離Ｄ_L2を求める。これにより、測定部位の炎症を精度よく評価することが可能になる。

そして、コンディション評価部１０５は、利用者の測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離Ｄ_L2に応じて、ほぼゼロを示す炎症度Ｉを補正する。例えば、コンディション評価部１０５は、回帰直線Ｌ２に対する測定点Ｐｍ２の上昇量が大きくなるほど、ほぼゼロを示す値が大きくなるように炎症度Ｉを補正する。

このように、本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺの相関関係を利用した炎症評価に加えて、測定部位のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの相関関係を利用した炎症評価を行う。

測定部位のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの相関関係を利用した炎症評価を行うことにより、利用者の食べ過ぎに起因する体重Ｗの増加の影響を排除することができる。したがって、利用者が食べ過ぎた直後に特定の部位の生体インピーダンスＺを測定したような状況であっても、コンディション評価部１０５は、測定部位の炎症を正しく判定することができる。すなわち、本実施形態のコンディション評価部１０５は、第１実施形態に比べて測定部位の状態を精度よく評価することができる。

なお、本実施形態ではリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの相関関係を示す回帰線として回帰直線Ｌ２が用いられたが、多項式で表わされる回帰曲線が用いられてもよい。

次に、第３実施形態の作用効果について以下に説明する。

第３実施形態によれば、相関データ保持部１０４は、測定部位のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの関係を示す所定の回帰直線Ｌ２を取得して保持する。さらに電気抵抗測定部１０３は、利用者の生体インピーダンスＺに関するリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを演算する。

そして、コンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺに基づき測定部位が正常であると判定した場合には、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離Ｄ_L2を示す乖離度を演算する。そしてコンディション評価部１０５は、その乖離度に応じて測定部位の炎症度Ｉを補正する。測定点Ｐｍ２は、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの複素平面において両者の取得値によりプロットされる座標点である。

これにより、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺに基づいて測定部位が正常であると判定された場合であっても、測定部位の炎症を精度よく評価するこができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態におけるコンディション評価部１０５が測定部位の状態を評価する手法について図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して説明する。

図１１Ａは、図１０Ａに示した内容と同一であり、図１１Ｂは、利用者の測定点Ｐｍ３と回帰直線Ｌ３との位置関係の一例を示す図である。図１１Ｂにおける横軸が高周波数インピーダンスＺ_highであり、横軸が低周波数インピーダンスＺ_lowである。

低周波数インピーダンスＺ_lowは、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットにおいてリアクタンス成分Ｘが最小値となる基準周波数よりも低い第１周波数を用いて測定したときの生体インピーダンスＺである。ここにいう第１周波数の範囲は、例えば、２０［ｋＨｚ］から５０［ｋＨｚ］までの範囲である。低周波数インピーダンスＺ_lowは、電気抵抗測定部１０３により測定される。

高周波数インピーダンスＺ_highは、上述の基準周波数よりも高い第２周波数を用いて測定したときの生体インピーダンスＺである。ここにいう第２周波数の範囲は、例えば、５０［ｋＨｚ］から２５０［ｋＨｚ］までの範囲である。高周波数インピーダンスＺ_highは、電気抵抗測定部１０３により測定される。

測定点Ｐｍ３は、高周波数インピーダンスＺ_high及び低周波数インピーダンスＺ_lowの座標において両者の測定値により特定される座標点である。

回帰直線Ｌ３は、低周波数インピーダンスＺ_lowと高周波数インピーダンスＺ_highとの相関関係を示す回帰線である。低周波数インピーダンスＺ_lowは、レジスタンス成分Ｒに対して相関性を有する。これは、図３に示したように、細胞膜の電気容量Ｃｍによって細胞内液の電気抵抗Ｒｉの影響が小さくなり、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの影響が支配的になるからである。

高周波数インピーダンスＺ_highは、リアクタンス成分Ｘに対して相関性を有する。これは、低周波数インピーダンスＺ_lowに比べて、細胞膜の電気容量Ｃｍによって細胞内液の電気抵抗Ｒｉの影響が大きくなり、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの影響が支配的になるからである。このため、低周波数インピーダンスＺ_lowと高周波数インピーダンスＺ_highとは、レジスタンス成分Ｒとリアクタンス成分Ｘとの関係に対して同じような相関性を有する。

回帰直線Ｌ３は、回帰直線Ｌ１のように、回帰直線Ｌ３と丸印の測定点Ｐ_LHとの距離Ｄが小さくなるよう最小二乗法などの近似法を用いて求められる。測定点Ｐ_LHは、利用者の個人データでもよく、複数人の個人データが多数集められた集団データであってもよい。回帰直線Ｌ３を示す二次関数の係数、又は、回帰直線Ｌ３を求めるための測定点Ｐ_LHは、例えば、相関データ保持部１０４又は記憶部１０８に成分相関データとして記憶されている。

このように、本実施形態のコンディション評価部１０５は、低周波数インピーダンスＺ_lowと高周波数インピーダンスＺ_highとの相関関係を示す回帰直線Ｌ３を取得し、回帰直線Ｌ３と測定点Ｐｍ３との距離Ｄを求める。

ここで、回帰直線Ｌ３と利用者の測定点Ｐｍ３との距離としては、例えば、低周波数インピーダンス軸方向の距離、高周波数インピーダンス軸方向の距離、又は、回帰直線Ｌ３に対する垂線方向の距離などが挙げられる。ここにいう低周波数インピーダンス軸方向の距離とは、高周波数インピーダンスＺ_highの測定値における回帰直線Ｌ３上の低周波数インピーダンス値から測定値Ｚｍまでの低下量のことである。高周波数インピーダンス軸方向の距離とは、低周波数インピーダンスＺ_lowの測定値Ｚｍに対応する回帰直線Ｌ３上の高周波数インピーダンス値である標準値から高周波数インピーダンスＺ_highの測定値Ｘｍまでの上昇量のことである。垂線方向の距離とは、測定点Ｐｍ３から右斜め上に向かって回帰直線Ｌ３まで延びる垂線の距離のことである。

図１１Ｂに示されたグラフは、測定部位の炎症の発生を特定するために、図１０Ａに表われるレジスタンス成分Ｒの影響だけでなく、リアクタンス成分Ｘの影響についても考慮するためのものである。それゆえ、測定点Ｐｍ３と回帰直線Ｌ３との距離については、リアクタンス成分Ｘに対して相関性の高い高周波数インピーダンス軸方向の距離を用いることが好ましい。このため、本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の測定点Ｐｍ３と回帰直線Ｌ３との距離として高周波数インピーダンス軸方向の距離Ｄ_L3を求める。これにより、測定部位の炎症を精度よく評価することが可能になる。

そしてコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺに基づき測定部位が正常であると判定した場合には、測定点Ｐｍ３と回帰直線Ｌ３との距離Ｄ_L3に応じて測定部位の炎症度Ｉを補正する。

次に、第４実施形態の作用効果について以下に説明する。

第４実施形態によれば、電気抵抗測定部１０３は、生体インピーダンスＺのレジスタンス成分Ｒとして、第１周波数を用いて測定された利用者の低周波数インピーダンスＺ_lowを取得する。これと共に電気抵抗測定部１０３は、リアクタンス成分Ｘとして、第１周波数よりも高い第２周波数を用いて測定された利用者の高周波数インピーダンスＺ_highを取得する。

一般的に、生体インピーダンスＺに関するリアクタンス成分Ｘは、電極部３乃至６の各々の測定ケーブルへのノイズの混入の影響を受けやすい。これに対して本実施形態では、レジスタンス成分Ｒ及びリアクタンス成分Ｘを、それぞれ低周波数インピーダンスＺ_low及び高周波数インピーダンスＺ_highに置き換える。

これにより、生体測定装置１０において測定精度が担保された生体インピーダンスＺのみで炎症度Ｉを評価できるため、測定ケーブルへのノイズの混入の影響を抑制することができる。すなわち、炎症度Ｉを補正する補正値の誤差を低減することができる。

また、本実施形態では、測定周波数を第１周波数と第２周波数との間で切り替えて生体インピーダンスＺを測定するだけで図１１Ｂに示したように測定部位の体水分量の変化を検出できるため、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを演算する必要がない。したがって、第３実施形態に比べて電気抵抗測定部１０３の演算負荷を軽減することができるとともに、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの演算誤差による測定ケーブルへのノイズの混入の影響を抑制するこができる。

なお、低周波数インピーダンスＺ_lowと高周波数インピーダンスＺ_highとの比率（Ｚ_{hig h}／Ｚ_low）は、基準周波数でのレジスタンス成分Ｒに対して相関性を有する。このため、図１１Ａの横軸であるレジスタンス成分Ｒを比率（Ｚ_high／Ｚ_low）に置き換えてもよい。この場合であっても、仮に測定ケーブルにノイズが混入したとしても、精度よく炎症度Ｉを評価することができる。

（第５実施形態）
一般的に、利用者が体重を減らしている状況において利用者の体水分量を過剰に減少させると、利用者の健康を害するおそれがある。そこで、第５実施形態では、利用者が減量している状況において利用者の体水分量の過剰な減少を検出する手法について、図１２を参照して説明する。

図１２は、第５実施形態における利用者の体水分量の過剰な減少を検出する手法の一例を示す図である。すなわち、本実施形態のコンディション評価部１０５は、利用者の減量中に利用者の身体全体に短期的な脱水症状が発生しているか否かを判定する機能を有する。

図１２には、回帰直線Ｌ１と、測定部位の前回測定点Ｐ_N1及び今回測定点Ｐ_N2と、前回測定点Ｐ_N1及び今回測定点Ｐ_N2の距離Ｄ_Nと、減量閾値Ｔ_dとが示されている。

図１２に示すように、今回測定点Ｐ_N2は回帰直線Ｌ１の近傍にあるため、コンディション評価部１０５は、利用者の測定部位は正常であると判定する。しかしながら、測定部位は炎症を起していないものの、利用者の体水分量が過剰に減少していることも想定される。体水分量の過度の減少は、例えば、利用者が過度の減量を行っている場合、又は、利用者が長時間サウナに入っていた場合などに起り得る。

これに対し、本実施形態のコンディション評価部１０５は、前回測定点Ｐ_N1における体重値よりも今回測定点Ｐ_N2における体重値が下回り、かつ、前回測定点Ｐ_N1と今回測定点Ｐ_N2との距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔ_dを上回るか否かを判断する。そしてコンディション評価部１０５は、今回測定点Ｐ_N2での体重値が前回測定点Ｐ_N1での体重値を下回り、かつ、上記の距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔ_dを上回る場合には、利用者の体水分量が過剰に減少していると判定する。ここにいう減量閾値Ｔ_dは、体水分量が過剰に減少しているか否かを判定するための閾値であり、実験データ又は統計データなどを用いてあらかじめ定められる。

本実施形態では、相関データ保持部１０４に、前回測定点Ｐ_N1を示す測定データが記憶されている。前回測定点Ｐ_N1を示す測定データには、前回の測定時刻、利用者の体重Ｗの測定値、及び利用者の測定部位のレジスタンス成分Ｒの測定値が互いに対応付けられて格納されている。

そして、コンディション評価部１０５は、相関データ保持部１０４を参照して前回測定点Ｐ_N1を取得し、前回測定点Ｐ_N1と今回測定点Ｐ_N2との距離Ｄ_Nを算出する。さらにコンディション評価部１０５は、前回測定点Ｐ_N1の測定時刻と今回測定点Ｐ_N2の測定時刻との測定間隔を求め、その測定間隔の長さに応じて減量閾値Ｔ_dを変更する。例えば、コンディション評価部１０５は、測定間隔が長くなるほど、減量閾値Ｔ_dを大きくする。

さらに、コンディション評価部１０５は、前回測定点Ｐ_N1と今回測定点Ｐ_N2との距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔ_dを上回るか否かを判断する。そして距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔ_dを上回る場合には、コンディション評価部１０５は、利用者の体水分量が過剰に減少していると判定する。一方、コンディション評価部１０５は、距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔ_d以下である場合には、利用者は正常な状態であると判定する。

次に、第５実施形態の作用効果について以下に説明する。

第５実施形態によれば、コンディション評価部１０５は、今回測定点Ｐ_N2に基づき測定部位が正常であると判定した場合には、前回測定点Ｐ_N1と今回測定点Ｐ_N2との距離Ｄ_Nに基づいて利用者の体水分量が過剰に減少しているか否かを判定する。

これにより、利用者の体重Ｗ及び測定部位の生体インピーダンスＺに基づき測定部位が正常であると判定された場合であっても、利用者の体水分量が過剰に減少している異常な状態であると評価することができる。したがって、利用者の無理な減量を抑制することができる。

また、生体測定装置１０は、第３実施形態から第５実施形態までの実施形態のうちいずれか１つのみ備えるものであってもよく、第３実施形態から第５実施形態までのすべての実施形態を備えるものであってもよい。図１３には、第３実施形態から第５実施形態までのすべてを備える生体測定装置１０の動作の一例を示すフローチャートが示されている。

図１３は、本実施形態における状態判定処理の処理手順例を示すフローチャートである。本実施形態の状態判定処理は、例えば、図８のステップＳ３４において実行される。

ステップ３４１においてコンディション評価部１０５は、図８のステップＳ３３で述べたように、評価対象の測定部位における測定点Ｐｍと回帰直線Ｌ１との距離Ｄに応じて求められた炎症度Ｉが正常範囲Ｒｎにあるか否かを判断する。

上述の正常範囲Ｒｎは、例えばゼロ、又はゼロに対して炎症度Ｉの演算誤差範囲を加えたものである。コンディション評価部１０５は、測定部位の炎症度Ｉが正常範囲Ｒｎにない場合には、ステップＳ３５５の処理に進む。

ステップＳ３４２においてコンディション評価部１０５は、測定部位の炎症度Ｉが正常範囲Ｒｎにある場合には、図１０Ｂに示したように、相関データ保持部１０４から、生体インピーダンスＺに関するレジスタンス成分Ｒ及びリアクタンス成分Ｘの相関を示す回帰直線Ｌ２を取得する。

ステップＳ３４３においてコンディション評価部１０５は、利用者のレジスタンス成分Ｒ及びリアクタンス成分Ｘの測定値により特定される測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離Ｄ_L2を算出する。

ステップＳ３４４においてコンディション評価部１０５は、測定点Ｐｍ２と回帰直線Ｌ２との距離Ｄ_L2に応じて測定部位の炎症度Ｉを補正する。

ステップＳ３４５においてコンディション評価部１０５は、図９で述べたように、前回測定点Ｐ_RW1から今回測定点Ｐ_RW2までの測定ベクトルＶｍを求める。

ステップＳ３４６においてコンディション評価部１０５は、測定ベクトルＶｍの向きが回帰直線Ｌ１の傾きに対して一致範囲内にあるか否かを判断する。ここにいう一致範囲は、演算誤差などを考慮して定められる値である。測定ベクトルＶｍの向きが回帰直線Ｌ１の傾きに対して一致範囲内にある場合には、ステップＳ３４９の処理に進む。

ステップＳ３４７においてコンディション評価部１０５は、測定ベクトルＶｍの向きが回帰直線Ｌ１の傾きに対して一致範囲内にない場合には、図９に示したように、左右の測定ベクトルＶｍの差分ベクトルＶ_dを求める。具体的には、コンディション評価部１０５は、測定ベクトルＶｍの向きが一致範囲内にある評価対象の測定部位に対して反対側の測定部位の測定ベクトルＶｍを求め、両者の測定部位の測定ベクトルＶｍとの差分ベクトルＶ_dを求める。

ステップＳ３４８においてコンディション評価部１０５は、図９で述べたように、差分ベクトルＶ_dに応じて測定部位の炎症度Ｉを補正する。

ステップＳ３４９においてコンディション評価部１０５は、少なくともステップＳ３４４で炎症度Ｉが補正された後の炎症度Ｉｃが上述の正常範囲Ｒｎにあるか否かを判断する。そしてコンディション評価部１０５は、補正後の炎症度Ｉｃが正常範囲Ｒｎにない場合には、ステップＳ３５５の処理に進む。

ステップＳ３５０においてコンディション評価部１０５は、補正後の炎症度Ｉｃが正常範囲Ｒｎにある場合には、前回測定点Ｐ_RW1に示された体重Ｗの前回値に対して、今回測定点Ｐ_RW2に示された体重Ｗの今回値が減少しているか否かを判断する。具体的には、コンディション評価部１０５は、体重Ｗの今回値が前回値を下回っているか否かを判断する。

ステップＳ３５１においてコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗの今回値が前回値から減少している場合には、評価対象の測定ベクトルＶｍの大きさを示す距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔｄを上回るか否かを判断する。

ステップＳ３５２においてコンディション評価部１０５は、距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔｄ以下である場合には、測定部位に炎症はなく、且つ、適切な減量であると判定する。

ステップＳ３５３においてコンディション評価部１０５は、距離Ｄ_Nが減量閾値Ｔｄを上回る場合には、図１２で述べたように、測定部位に炎症はなく、且つ、過度な減量であると判定する。

ステップＳ３５４においてコンディション評価部１０５は、利用者の体重Ｗの今回値が前回値から減少していない場合には、測定部位に炎症はないと判定する。

ステップＳ３５５においてコンディション評価部１０５は、ステップＳ３４１又はＳ３４９で炎症度Ｉ又はＩｃが正常範囲Ｒｎを上回る場合には、測定部位が炎症を起していると判定する。

ステップＳ３５２乃至Ｓ３５５の処理のうちいずれか一つの処理が終了すると、コンディション評価部１０５は、判定結果を表示部１０６に出力して図８のサブルーチンに戻る。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態における利用者の身体全体に長期的な脱水症状が発生しているか否かを判定する手法について図１４及び図１５を参照して説明する。

生体において細胞内液の電気抵抗Ｒｉが減少する状況としては、筋細胞が萎縮したことが原因で身体全体が長期的な脱水を起していると考えられる。そのため、本実施形態では特に、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉える手法について説明する。

図１４は、細胞外液の変化が小さい場合における、細胞内液の変化に伴う生体インピーダンスＺのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの変化を説明する図である。

図１４には、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さいことを前提として、細胞外液の電気抵抗Ｒｉが標準値であるときのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットが点線により示され、細胞外液の電気抵抗Ｒｉが標準値に対して大きな値及び小さな値であるときのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットがそれぞれ破線及び実線により示されている。

生体インピーダンスＺのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの各々には星印の点Ｐ₅₀及び三角印の点Ｐ₂₅が示されている。星印の点Ｐ₅₀は、周波数５０［ｋＨｚ］の交流電流を利用者に印加して生体インピーダンスＺを測定したときの測定点であり、三角印の点Ｐ₂₅は、周波数２５［ｋＨｚ］の交流電流を利用者に印加して生体インピーダンスＺを測定したときの測定点である。

図１４に示すように、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが小さくなるほど、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの極点のリアクタンス成分Ｘが上昇するとともに、その極点のレジスタンス成分Ｒも上昇する。一方、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが大きくなるほど、極点のリアクタンス成分Ｘが低下するとともに、その極点のレジスタンス成分Ｒも低下する。

同様に、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが小さくなるほど、点Ｐ₂₅及び点Ｐ₅₀のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒが共に増加し、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが大きくなるほど、星印のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒが共に減少する。

ただし、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さい場合には、測定周波数範囲のうち低周波側の周波数を用いて測定されるリアクタンス成分Ｘの値については、高周波側の周波数を用いて測定されるリアクタンス成分Ｘの値と比較して、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが変化したときの変化量が小さくなる。同様に、低周波側の周波数を用いて測定されるレジスタンス成分Ｒの値についても、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが変化したときの変化量が小さくなる。

このため、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さい場合においては、２点の周波数を用いて測定したリアクタンス成分Ｘ間の差分絶対値Ａ_dが大きくなるほど、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが大きくなるといえる。同様に、差分絶対値Ａ_dが小さくなるほど、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが小さくなるといえる。

したがって、本実施形態のコンディション評価部１０５は、まず、２点の測定周波数のうち、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化の影響を受けにくい低周波側の測定周波数を用いたリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒのうち少なくとも一方の成分を選択する。そしてコンディション評価部１０５は、選択した少なくとも一方の成分についての前回値と今回値との時系列変化量を算出し、その時系列変化量が所定の閾値以下のときに、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さいと判断する。

これに加えて、コンディション評価部１０５は、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さいと判断した場合には、互いに異なる２点の周波数を用いて測定したリアクタンス成分Ｘの差分絶対値Ａ_dについて今回値が前回値よりも大きくなったか否かを判断する。そして、コンディション評価部１０５は、今回値が前回値よりも大きくなったと判断した場合には、細胞内液の電気抵抗Ｒｉが大きくなったと考えられるため、利用者の身体全体が長期的な脱水症状であると判定する。

このように、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットにおけるリアクタンス成分Ｘの最小値の変化を捉えることにより、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの増加を検出できるので、利用者の身体全体における長期的な脱水症状を検出することができる。

図１５は、本実施形態におけるコンディション評価処理の処理手順例を示すフローチャートである。本実施形態のコンディション評価処理は、図７のステップＳ３において実行される。

ステップＳ２１において電気抵抗測定部１０３は、第１測定周波数として例えば基準周波数である５０［ｋＨｚ］の周波数を用いて測定部位のリアクタンス成分Ｘ_n1を測定し、測定した今回値を相関データ保持部１０４に記録する。

ステップＳ２２において電気抵抗測定部１０３は、第２測定周波数として例えば２５［ｋＨｚ］又は１００［ｋＨｚ］の周波数を用いて測定部位のリアクタンス成分Ｘ_n2を測定し、測定した今回値を相関データ保持部１０４に記録する。本実施形態では、第１周波数よりも低い周波数が第２測定周波数として用いられる。

このように電気抵抗測定部１０３は、互いに異なる複数の周波数を用いて各周波数の生体インピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘを測定部位ごとに測定する。

ステップＳ２３においてコンディション評価部１０５は、相関データ保持部１０４から、第１及び第２測定周波数のリアクタンス成分Ｘの今回値Ｘ_n1及びＸ_n2をそれぞれ取得し、各測定周波数の今回値同士の差分の絶対値を示す今回差分絶対値Ａ_d1を算出する。今回差分絶対値Ａ_d1は、２点の周波数のリアクタンス成分Ｘの今回値Ｘ_n1及びＸ_n2間の差分の絶対値である。

ステップＳ２４においてコンディション評価部１０５は、相関データ保持部１０４から、第１及び第２測定周波数のリアクタンス成分Ｘの前回値Ｘ_p1及びＸ_p2をそれぞれ取得し、各測定周波数の前回値同士の差分の絶対値を示す前回差分絶対値Ａ_d2を算出する。前回差分絶対値Ａ_d2は、２点の周波数のリアクタンス成分Ｘの前回値Ｘ_p1及びＸ_p2間の差分の絶対値である。

ステップＳ２５においてコンディション評価部１０５は、互いに異なる２点の周波数を用いて測定された低周波側のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒについての時系列変化量の少なくとも一方が所定の閾値Ｔｈ以下であるか否かを判断する。閾値Ｔｈは、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さいことを判定するために、実験データ又はシミュレーション結果によりあらかじめ定められた値である。

本実施形態では、コンディション評価部１０５が、第１周波数よりも低い第２周波数を用いて測定された低周波側のリアクタンス成分Ｘについての時系列変化量として前回値Ｘ_p2と今回値Ｘ_n2との差分の絶対値が閾値Ｔｈ以下であるか否かを判断する。そして低周波側のリアクタンス成分Ｘについての時系列変化量が閾値Ｔｈを上回る場合には、コンディション評価部１０５は、利用者の身体全体が長期的な脱水状態ではないと判定し、ステップＳ３１の処理に進む。

ステップＳ２６においてコンディション評価部１０５は、低周波側のリアクタンス成分Ｘについての時系列変化量が閾値Ｔｈ以下である場合には、今回差分絶対値Ａ_d1と前回差分絶対値Ａ_d2との差分が変化検出閾値α以下であるか否かを判断する。変化検出閾値αは、細胞内液の減少を特定するための閾値であり、生体インピーダンスＺのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットにおいて極点の低下が検出されるようにあらかじめ定められる。

ステップＳ２７においてコンディション評価部１０５は、今回差分絶対値Ａ_d1と前回差分絶対値Ａ_d2との差分が変化検出閾値αを上回る場合には、筋細胞が萎縮していると考えられるため、利用者の身体全体は長期的な脱水症状であると判定する。

ステップＳ２７の処理が終了した場合、ステップＳ２６で差分（Ａ_d1－Ａ_d2）が変化検出閾値α以下である場合、又は、ステップＳ２５で時系列変化量（｜Ｘ_n2－Ｘ_p2｜）が閾値Ｔｈを上回る場合には、制御部１０９は、ステップＳ３１の処理に進む。

なお、図１５では、ステップＳ２１及びＳ２２において電気抵抗測定部１０３がリアクタンス成分Ｘだけを測定する例について説明したが、電気抵抗測定部１０３は、リアクタンス成分Ｘに加えてレジスタンス成分Ｒについても測定してよい。

このような場合は、ステップＳ２４でコンディション評価部１０５は、低周波側のリアクタンス成分Ｘについての時系列変化量に代えて又は加えて、低周波側のレジスタンス成分Ｒについての時系列変化量が所定の閾値以下であるか否かを判断してもよい。例えば、コンディション評価部１０５は、低周波側のリアクタンス成分Ｘについての時系列変化量が閾値Ｔｈ以下であり、且つ、低周波側のレジスタンス成分Ｒについての時系列変化量が閾値以下である場合に、細胞外液の電気抵抗Ｒｅの変化が小さいと判定する。

次に、第６実施形態の作用効果について以下に説明する。

第６実施形態によれば、電気抵抗測定部１０３は、互いに異なる複数の周波数を用いて利用者の生体インピーダンスＺに関するリアクタンス成分Ｘを周波数ごとに測定する。そしてコンディション評価部１０５は、細胞外液の変化が小さい場合には、今回における各周波数のリアクタンス成分Ｘの最小値と、前回における各周波数のリアクタンス成分Ｘの最小値とに基づいて身体全体に長期的な脱水症状が発生しているか否かを判定する。

このように、細胞外液の変化が小さい場合には、今回のリアクタンス成分Ｘの最小値と前回におけるリアクタンス成分Ｘの最小値との変化を検出することにより、図１４に示したように細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉えることができる。したがって、筋細胞の状態を特定することが可能になるので、身体全体に長期的な脱水症状が発生しているか否かを判定することができる。

また、本実施形態によれば、電気抵抗測定部１０３は、２点の周波数として上述の第１測定周波数及び第２測定周波数を用いて測定された測定部位のリアクタンス成分Ｘを周波数ごとに取得する。そしてコンディション評価部１０５は、各周波数のリアクタンス成分Ｘの最小値として今回差分絶対値Ａ_d1及び前回差分絶対値Ａ_d2を演算する。

図１４に示したように、２点の周波数でのリアクタンス成分Ｘの差分絶対値Ａ_dが大きくなるほど、各周波数のリアクタンス成分Ｘの最小値は小さくなる。このため、測定周波数の点数を２点に減らしても、身体全体に長期的な脱水症状が発生しているか否かを判定することができる。すなわち、コンディション評価部１０５の演算負荷を低減しつつ、測定部位の状態をきめ細かく評価することができる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態における測定部位の筋細胞の状態を評価する手法について図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して説明する。

図１６Ａは、筋肉が発達した状態における筋細胞の様子の一例を示す図である。図１６Ａに示すように、筋肉が発達した状態では、筋細胞が肥大して細胞内液が多くなる。

図１６Ｂは、筋肉が萎縮した状態における筋細胞の様子の一例を示す図である。図１６Ｂに示すように、筋肉が萎縮した状態では、筋細胞が萎縮して細胞内液が少なくなる。

このように、筋細胞の肥大及び萎縮により細胞内液の水分量が変化する。このため、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉えることにより、利用者の筋細胞の発達状態を評価することができる。

本実施形態のコンディション評価部１０５は、第６実施形態のように生体インピーダンスＺのＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットにおける極点の変化を検出することにより、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉える。

例えば、コンディション評価部１０５は、図１５のステップＳ２４のように、今回差分絶対値Ａ_d1が前回差分絶対値Ａ_d2を上回るか否かを判断する。そしてコンディション評価部１０５は、今回差分絶対値Ａ_d1が前回差分絶対値Ａ_d2を上回る場合には、利用者の測定部位の筋肉は萎縮していると判定し、今回差分絶対値Ａ_d1が前回差分絶対値Ａ_d2を下回る場合には、利用者の測定部位の筋肉は発達していると判定する。

なお、前回差分絶対値Ａ_d2に代えて、一般的な人の筋肉の状態を基準に定められた差分絶対値Ａ_dを用いてもよい。これにより、一般的な人と比較した評価を行うことができる。

このように、第７実施形態によれば、細胞内液の電気抵抗Ｒｉの変化を捉えることにより、利用者の測定部位の筋肉の発達状態を評価することができる。

なお、第６実施形態と第７実施形態とは同様の判定手法であるため、生体測定装置１０を利用する人の用途に応じて表示内容を切り替えればよい。例えば、利用者のタイプを操作部１０１に入力できるようにしておき、「アスリート」、「高齢者」又は「幼児」などを選択した場合には、筋肉の発達状態を表示するようにし、「一般人」を選択した場合には、身体全体が長期的な脱水状態であるか否かを表示するようにする。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上述の実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本願は、２０１７年１２月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１７－２５４７１２に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

１０ 生体測定装置（コンディション評価装置）
１０２ 体重測定部（体重取得手段）
１０３ 電気抵抗測定部（インピーダンス取得手段）
１０４ 相関データ保持部（回帰線取得手段、線分回帰線取得手段）
１０５ コンディション評価部（評価手段、演算手段）
１０８ 記憶部（プログラム）

Claims (14)

1. 利用者の体重を取得する体重取得手段と、
   前記利用者の特定の部位の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、
   人の体重と人の身体部位の生体インピーダンスとの相関関係、前記利用者の体重、及び前記利用者の前記部位の生体インピーダンスに基づいて、前記部位のコンディションを評価する評価手段と、
   を含むコンディション評価装置。
2. 利用者の体重を取得する体重取得手段と、
   前記利用者の特定の部位の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、
   前記利用者の体重と前記部位の生体インピーダンスとに基づいて、前記部位のコンディションを評価する評価手段と、を含み、
   前記評価手段は、
   体重及び身体部位の生体インピーダンスの相関関係を示す所定の回帰線を取得する回帰線取得手段を含み、
   前記利用者の体重及び前記部位の生体インピーダンスと前記回帰線とを用いて前記部位のコンディションを判定する、
   コンディション評価装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のコンディション評価装置であって、
   前記評価手段が判定する前記部位のコンディションは、前記部位における体水分量の変化を伴うコンディションを含み、
   前記評価手段は、
   前記部位における前記体水分量の変化の程度を示す体水分量変化度を演算する演算手段をさらに含む、
   コンディション評価装置。
4. 請求項３に記載のコンディション評価装置であって、
   前記演算手段は、前記利用者の体重及び前記部位の生体インピーダンスにより特定される座標点と前記相関関係を示す所定の回帰線との距離を求め、当該距離に応じて前記体水分量変化度を演算する、
   コンディション評価装置。
5. 請求項４に記載のコンディション評価装置であって、
   前記利用者の前記部位の生体インピーダンスは、当該利用者の左側部位の生体インピーダンス及び右側部位の生体インピーダンスを含み、
   前記演算手段は、
   前記利用者の体重及び前記左側部位の生体インピーダンスにより特定される左座標点を時系列に示す第１取得データに基づいて当該左座標点のベクトルを求め、
   前記利用者の体重及び前記右側部位の生体インピーダンスにより特定される右座標点を時系列に示す第２取得データに基づいて当該右座標点のベクトルを求め、
   前記左座標点のベクトルと前記右座標点のベクトルとに基づいて、前記体水分量変化度を補正する、
   コンディション評価装置。
6. 請求項５に記載のコンディション評価装置であって、
   前記演算手段は、前記左座標点のベクトルと前記右座標点のベクトルとの差分ベクトルに応じて前記体水分量変化度を補正する、
   コンディション評価装置。
7. 請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載のコンディション評価装置であって、
   前記評価手段は、前記利用者の体重において当該利用者の生体インピーダンスが前記相関関係を示す所定の回帰線の値を下回る場合には、前記部位が前記体水分量の変化を伴うコンディションが発生していると判定する、
   コンディション評価装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のコンディション評価装置であって、
   前記部位の生体インピーダンスは、当該生体インピーダンスのリアクタンス成分及びレジスタンス成分のうち少なくとも一方の値を含む、
   コンディション評価装置。
9. 請求項７に記載のコンディション評価装置であって、
   前記部位の生体インピーダンスに関するリアクタンス成分及びレジスタンス成分の関係を示す所定の成分回帰線を取得する成分回帰線取得手段と、
   前記インピーダンス取得手段により取得される前記部位の生体インピーダンスに関するリアクタンス成分及びレジスタンス成分の各値を演算する成分演算手段と、
   前記各値により特定される座標点と前記成分回帰線との乖離度を演算する乖離演算手段と、を含み、
   前記評価手段は、前記体水分量変化度に基づいて前記部位が正常であると判定した場合には、前記乖離度に応じて前記体水分量変化度を補正する、
   コンディション評価装置。
10. 請求項９に記載のコンディション評価装置であって、
    前記インピーダンス取得手段は、
    前記リアクタンス成分として、第１周波数を用いた前記利用者の生体インピーダンスを取得し、
    前記レジスタンス成分として、前記第１周波数よりも高い第２周波数を用いた前記利用者の生体インピーダンスを取得する、
    コンディション評価装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のコンディション評価装置であって、
    前記インピーダンス取得手段は、互いに異なる複数の周波数を用いた前記利用者の全身又は前記部位の生体インピーダンスのリアクタンス成分を取得し、
    前記評価手段は、今回における各周波数のリアクタンス成分のうちの最小値と、前回における前記各周波数のリアクタンス成分のうちの最小値とに基づいて、前記利用者の身体全体が長期的な脱水状態であるか否かを判定する、
    コンディション評価装置。
12. 請求項１１に記載のコンディション評価装置であって、
    前記インピーダンス取得手段は、２点の周波数を用いた前記リアクタンス成分を取得し、
    前記評価手段は、前記各周波数のリアクタンス成分のうちの最小値として、前記２点のリアクタンス成分の差分絶対値を演算する、
    コンディション評価装置。
13. 装置により実行されるコンディション評価方法であって、
    利用者の体重を取得する体重取得ステップと、
    前記利用者の特定の部位の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得ステップと、
    人の体重と人の身体部位の生体インピーダンスとの相関関係、前記利用者の体重、及び前記利用者の前記部位の生体インピーダンスに基づいて、前記部位のコンディションを評価する評価ステップと、
    を含むコンディション評価方法。
14. コンピュータに、
    利用者の体重を取得する体重取得ステップと、
    前記利用者の特定の部位の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得ステップと、
    人の体重と人の身体部位の生体インピーダンスとの相関関係、前記利用者の体重、及び前記利用者の前記部位の生体インピーダンスに基づいて、前記部位のコンディションを評価する評価ステップと、
    を実行させるためのプログラム。

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