JPH05176925A - 皮下脂肪計測装置 - Google Patents

皮下脂肪計測装置

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JPH05176925A
JPH05176925A JP3346648A JP34664891A JPH05176925A JP H05176925 A JPH05176925 A JP H05176925A JP 3346648 A JP3346648 A JP 3346648A JP 34664891 A JP34664891 A JP 34664891A JP H05176925 A JPH05176925 A JP H05176925A
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JP
Japan
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subcutaneous fat
image
thickness
fat layer
measuring instrument
Prior art date
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Pending
Application number
JP3346648A
Other languages
English (en)
Inventor
Naohiko Takayama
直彦 高山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP3346648A priority Critical patent/JPH05176925A/ja
Publication of JPH05176925A publication Critical patent/JPH05176925A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4869Determining body composition
    • A61B5/4872Body fat

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脂肪層の厚みを容易かつ正確に計測すること
にある。 【構成】 皮下脂肪計測装置は、超音波送受手段と、B
モード像を2値化し、連続した走査ライン間で連続して
有意な画素列を抽出する抽出手段と、抽出結果に基づ
き、皮下脂肪層と筋肉層との境界の画素列を検出する画
素列検出手段と、検出結果に基づき、皮下脂肪層の厚み
を計測する計測手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、皮下脂肪計測装置、特
に、超音波を用いて皮下脂肪層を含むBモード像を得る
皮下脂肪計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】人間の皮下脂肪が過剰状態になると、脂
肪肝、脂肪心、脂肪結石、糖尿病等の疾患の合併症を誘
発しやすくなる。また、運動不足を引き起こし、このた
め心肺機能の低下等を招き、身体に対して有害となる。
このため、日常的に食事及び運動により脂肪層をコント
ロールすることが重要である。
【0003】このような健康管理の目的で、皮下脂肪の
厚みを測定するための計測器が用いられている。従来の
計測器には、医療用超音波診断装置をそのまま皮下脂肪
厚計として用いたものがある。医療用超音波診断装置を
用いて皮下脂肪層を計測するものでは、Bモード像を表
示した後に、オペレータが画像上の生体表面と脂肪層と
筋肉層との境界とにマーカを移動させ、そのマーカ間の
距離を脂肪層の厚みとして計測するものや、Aモード像
のピーク値を検出し、そのピーク値により脂肪層と筋肉
層との境界を検出するものが公知となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】オペレータによりマー
カを移動させ計測する前記従来の構成では、オペレータ
ーの判断により脂肪層の境界を判断しているので、その
判断基準が曖昧であり、不確定な要素がある。また、マ
ーカを移動させるための走査が煩雑であり、計測に長時
間を要している。
【0005】また、Aモード像のピーク値を検出し、そ
れにより境界を検出する前記従来の構成では、境界を自
動的に認識できるので、前述した問題は生じないが、A
モード像のピークが多数表れた場合、脂肪層の厚みを正
確に計測することができない。本発明の目的は、脂肪層
の厚みを容易かつ正確に計測することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る皮下脂肪計
測装置は、超音波送受手段と、抽出手段と、画素列検出
手段と、計測手段とを備えている。超音波送受手段は、
生体内に超音波を送信するとともに、生体内からの反射
エコーにより皮下脂肪層を含むBモード像を得るための
ものである。抽出手段は、Bモード像を2値化し、連続
した走査ライン間で連続して有意な画素列を抽出する手
段である。画素列検出手段は、抽出手段の抽出結果に基
づき、皮下脂肪層と筋肉層との境界の画素列を検出する
手段である。厚み計測手段は、画素列検出手段の検出結
果に基づき、皮下脂肪層の厚みを計測する手段である。
【0007】
【作用】本発明に係る皮下脂肪計測装置では、最初に、
超音波送受手段により生体内に超音波を送信し、生体内
からの反射エコーにより皮下脂肪層を含むBモード像を
得る。得られたBモード像は抽出手段で2値化され、連
続した走査ライン間で連続した有意な画素列が抽出され
る。この抽出結果に基づき、画素列検出手段が皮下脂肪
層と筋肉層との境界の画素列を検出する。この境界の画
素列が検出されると、生体表面から境界までの皮下脂肪
層の厚みが厚み計測手段で計測される。
【0008】このため皮下脂肪層の厚みを容易かつ正確
に計測することができる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の一実施例による皮下脂肪計
測装置の概略ブロック構成図である。皮下脂肪計測装置
は、探触子1と、この探触子1が着脱自在に装着される
表示計測器本体2とから構成されている。探触子1は複
数の検出素子アレイ(トランスデューサ)から構成され
ている。表示計測器本体2は、探触子1に接続された送
波回路3及び受波回路4を有している。送波回路2は、
パルサー等を含んでおり、多段ダイナミックフォーカス
方式を用いている。また受波回路4は、波形成形回路、
フィルタ回路等のエコー処理回路及びアナログの反射エ
コー信号をディジタル信号に変換するA/D変換回路を
含んでいる。
【0010】受波回路4には、画像表示部5が接続され
ている。画像表示部5は、DSC(ディジタル・スキャ
ン・コンバータ)を用いており、受波のタイミングでメ
モリ内にBモード像を取り込む。画像表示部5は、CR
T6に接続されている。CRT6は、テレビ信号のタイ
ミングで画像表示部5内の画像データを取り込み表示す
る。また、画像表示部5には画像演算部7も接続されて
いる。画像演算部7は、画像表示部5に格納されたBモ
ード像から皮下脂肪の厚みを計測するものである。
【0011】これらの送波回路3、受波回路4、画像表
示部5及び画像演算部7には主制御部8が接続されてい
る。主制御部8は、CPU,ROM,RAM等を含むマ
イクロコンピュータからなり、送波回路3及び受波回路
4に、そこでのゲインを変更するための信号や、それら
のタイミング信号を出力するとともに、画像表示部5に
メモリのアドレス信号及び読み書き制御信号を出力す
る。また画像演算部7には、脂肪層の厚みを計測するた
めの指令信号や、計測結果の画像表示部5への送信指令
を出力する。主制御部8には各種入力のためのキーボー
ド9が接続されている。
【0012】次に、主制御部8の制御動作について説明
する。なお図2及び図3はその制御フローチャートであ
る。まずステップS1では、RAMの初期化等の初期設
定を行う。また送波回路3及び受波回路4のゲインが所
定の値に設定される。ステップS2では、被検者の年
齢、性別、計測部位、体密度、体水分量を入力するため
の入力キーが押されたか否かを判断する。入力キーが押
されたと判断するとステップS3に移行する。ステップ
S3では、入力内容をRAMに読み込む。ステップS4
では、入力終了を待つ。入力終了が終わるまでステップ
S3において入力された内容の読み込みを続け、ステッ
プS4での処理が終了するとステップS5に移行する。
また入力キーが押されていない場合にもステップS5に
移行する。
【0013】ステップS5では、キーボード9内の計測
開始キーが押されたか否かを判断する。計測開始キーが
押された場合にはステップS6に移行する。ステップS
6では、送波回路3及び受波回路4に送受波を指示す
る。ステップS7では、画像表示部5にBモード像の表
示を指示する。ステップS8では、画像演算部7に脂肪
層の厚み測定を指示する。この処理については後で詳述
する。ステップS9では、画像演算部7からの出力のC
RT6への表示を画像表示部5に指示する。ここで脂肪
厚のデータが出力された場合は、それを表示し、後述す
るアラーム信号が出力された場合は、アラームを表示す
る。また、ゲイン信号が出力された場合は、新たなゲイ
ンを表示し、ゲインを増加させる。ステップS9での動
作が終了するとステップS2に戻る。また、ステップS
5で計測開始キーが押されていないと判断した場合にも
ステップS2に戻る。
【0014】ステップS8で測定指示が出力されると画
像演算部7は図3に示すような動作を行う。まず、ステ
ップS11で変数nを1にセットする。この変数nは、
走査ラインを計数するための変数である。ステップS1
2では、第nラインのBモードの画像データを所定のし
きい値で2値化する。ステップS13では、第n+1ラ
インのBモード像の画像データを同じしきい値で2値化
する。つまり隣接する走査ラインの画像データを2値化
する。ステップS14では、隣接する2本の走査ライン
で、深さ方向の近傍の画素間で2値化された有意なデー
タ(=「1」)があるか否かを判断する。
【0015】有意なデータがないと判断した場合にはス
テップS15に移行する。ステップS15では、近傍に
有意なデータがない有意なデータを無意(=「0」)に
し、データを消去する。これにより近傍に有意なデータ
だけを抽出する。つまり有意なデータの画素列を抽出す
る。ステップS16では、変数nを1インクリメントす
る。これにより次のラインのデータの抽出動作を行う。
ステップS17では、変数nがNを超えたか否かを判断
する。つまり最終ラインの1つ手前までのデータの抽出
が終了したか否かを判断する。データの抽出が終了して
いない場合にはステップS12に戻る。最終ラインまで
のデータの抽出が終わった場合にはステップS18に移
行する。これにより、有意のデータが近傍にある場合、
深さ方向の近傍で連続した画素列が抽出される。
【0016】ステップS18では、抽出された画素列に
より、境界を検出する。ここでは、図4に示すように、
最初に連続する画素列MBは、メインバンク(送波から
受波に直接入射するエコー)と判断し、その次の連続す
る画素列SSを生体表面と判断する。その間は探触子1
と生体表面に塗布されたカップリングゲル部であると判
断する。そして、3番目の画素列BLが、脂肪層と筋肉
層との境界と判断する。したがって2番目の画素列SS
と3番目の画素列BLとの間の距離が脂肪層の厚みとな
る。
【0017】また脂肪内や筋肉内はいわゆるスペックル
パターンとして図4に示すように2値化されるが、これ
らは、ステップS15で消去される。ステップS18で
境界が検出されるとステップS19に移行する。ステッ
プS19では、検出された境界が平行になっているか否
かを判断する。これにより、探触子1を生体に強く押し
やっているか否かを判断する。これは、探触子1を生体
に強く押し当てていると、正確な脂肪層の厚みを検出で
きなくなるからである。境界が平行であると判断した場
合にはステップS20に移行する。ステップS20で
は、前述したように、第2の画素列SSと第3の画素列
BLとの間の距離を計算し、脂肪の厚みを計算する。
【0018】一方、ステップS18で、連続する画素列
の境界を検出できないと判断するとステップS21に移
行する。ステップS21では、送受波のゲインを増加さ
せる信号を生成する。また、ステップS19で、境界が
平行ではないと判断した場合には探触子1を強く押し当
てている場合が考えられるので、オペレーターに対して
警告を発する。ステップS20、ステップS21または
ステップS22での動作が終了するとステップS23に
移行する。ステップS23では計算結果、アラーム又は
ゲイン信号が主制御部5に出力される。
【0019】このように、前記実施例では、境界が検出
できなかった場合にゲインを増加するようにしているの
で、必ず境界の検出が行えるようになる。また、探触子
1を強く押し当てている場合には、それに対してアラー
ムを発するようにしているのでより正確な脂肪層の厚み
を計測できる。
【0020】
【発明の効果】本発明に係る皮下脂肪計測装置では、B
モード像を2値化し、連続した走査ライン間で連続した
有意な画素列を抽出し、その抽出結果に基づき、境界の
画素列を検出し、検出結果に基づき皮下脂肪層の厚みを
計測しているので、皮下脂肪層の厚み計測を自動化で
き、容易かつ正確に厚みを計測できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による皮下脂肪計測装置のブ
ロック図。
【図2】その主制御部の制御フローチャート。
【図3】画像演算部の制御フローチャート。
【図4】2値化画像を示す図。
【符号の説明】
1 探触子 2 表示計測器本体 3 送波回路 4 受波回路 7 画像演算部 8 主制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 29/06 8105−2J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体内に超音波を送信するとともに、前記
    生体内からの反射エコーにより皮下脂肪層を含むBモー
    ド像を得るための超音波送受手段と、 前記Bモード像を2値化し、連続した走査ライン間で連
    続した有意な画素列を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段の抽出結果に基づき、前記皮下脂肪層と筋
    肉層との境界の画素列を検出する画素列検出手段と、 前記画素列検出手段の検出結果に基づき、前記皮下脂肪
    層の厚みを計測する厚み計測手段と、を備えた皮下脂肪
    計測装置。
JP3346648A 1991-12-27 1991-12-27 皮下脂肪計測装置 Pending JPH05176925A (ja)

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ID=18384872

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