JPH06189928A - 体脂肪率測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価であり、測定のために特別な技術や手順
を必要としないＢＩ法の利点を生かしながら、より速や
かに体脂肪率を測定することを可能とする。 【構成】 測定台１上に載っている被験者の体重を測定
する体重測定回路２と、測定台１上に乗っている被験者
の身長を測定する身長測定回路３と、測定台１の上面に
設けられた左足用電極６Ｌおよび右足用電極６Ｒの上に
それぞれ左右の足を載せた被験者の両足間生体電気抵抗
を測定する両足間生体電気抵抗測定回路７と、予め両足
間生体電気抵抗と手足間生体電気抵抗との相関から求め
た補正式に両足間生体電気抵抗の測定値をあてはめて手
足間生体電気抵抗を演算する手足間生体電気抵抗演算回
路８と、この演算で得られた手足間生体電気抵抗と体重
および身長の測定値とから体密度を演算する体密度演算
回路９と、この演算で得られた密度から体脂肪率を演算
する脂肪率演算回路１０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体脂肪率測定方法およ
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】肥満度を判定する場合、身長と体重を比
較するといった簡便な方法が最も多く採用されている。
ところが、この方法は、体型を評価しているに過ぎず、
肥満度を的確に判定しているとはいえないという理由
で、近年では、肥満を体脂肪が過剰に蓄積した状態と定
義し、体脂肪率を測定することによって肥満度を判定す
るといった方法が採用されるようになってきた。

【０００３】これまでに開発されている間接的な体脂肪
率の測定方法の代表的なものとしては、「大阪府立看護
短大紀要 13巻２号，1991」の 129〜137 頁でも紹介さ
れている通り、水中体重法、キャリパー法、超音波法、
近赤外線法、ＢＩ(Bioelectrical Impedance) 法などが
知られている。

【０００４】水中体重法は、息を吐ききって水中に潜っ
た時の体重を測定し、その測定値から総脂肪量を推定
し、その総脂肪量から体脂肪率を算出する方法である。
この方法は、測定法の中では最も精度が高いが、測定法
が複雑で、しかも測定装置が高価なことから、実用性や
経済性に問題がある。

【０００５】キャリパー法は、上腕背部と肩甲骨下部を
皮脂厚計でつまんで測定し、その測定値から体脂肪率を
算出する方法で、最も普及している。この方法は、安価
で、しかも操作が極めて容易な皮脂厚計の利用のみによ
り推定できる利点を有しているが、皮下脂肪を実際につ
まむという方法のために、精度を高くするためには熟練
を必要とし、測定者によるバラツキが生じ易い。

【０００６】超音波法は、上腕背部と肩甲骨下部の皮脂
厚を超音波により測定し、その測定値から体脂肪率を算
出する方法であるが、この方法は、プローブの当て方に
より誤差が生じるので、測定者によるバラツキも生じ易
い。

【０００７】近赤外線法は、上腕二頭筋上に近赤外線を
当て、脂肪からの反射光を測定して体脂肪率を推定する
方法であるが、この方法は、複雑な操作や高価な装置を
必要とする上に、上腕二頭筋の一点でしか測定しないた
め、測定部位の固定が困難であり、測定者によるバラツ
キも生じ易い。

【０００８】ＢＩ法は、手足間に微弱交流電流を通電し
て生体電気抵抗を測定し、その測定値と水中体重法との
相関性に基づいて体脂肪率を推定する方法である。この
方法は、装置が安価であり、測定のために特別な技術を
必要としない上に、精度も高い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、上記方
法の中ではＢＩ法が総合的に最も高い評価を得ているも
のの、このＢＩ法には、以下の解決すべき問題がある。

【００１０】すなわち、ＢＩ法では、測定時に、両手両
足に電極を装着しなければならないが、電極を装着する
にあたり従来では吸引式やテープ式などの医療用の電極
を用いるため、この装着の際に、身体の装着部位をアル
コール拭きしたり、グリスを塗るなどする必要があって
装着に手間を要する。しかも、測定時において、被験者
は、両脚を開き、両手を体幹から離して仰臥した姿勢と
る必要があり、面倒であるとともに、測定にあたりその
ような姿勢を取ることができる場所が必要となって汎用
性に劣る。

【００１１】加えて、測定した生体電気抵抗の値から脂
肪率を推定するまで、複数の演算を行う必要があり、計
算が面倒である。

【００１２】さらに、生体電気抵抗と体脂肪率との相関
性は、水中体重法で得られた多くのデータとＢＩ法で得
られた多くのデータとを比較することで得られるが、水
中体重法でデータを得るには上述のように手間および費
用がかかる。そして、人間の体型は年々変化することか
ら上記相関性も年々変化するもので、例えば、現在と２
０年前と比較すると、両者は大きく異なっている。した
がって、同じデータで得た上記相関性を長く使用するの
ではなく、時々データをとり直して上記相関性を改めた
方が測定精度の点で好ましいのであるが、上述のように
これらのデータをとるのに手間・費用がかかると、短い
周期で前記相関性を改めるのが困難になる。

【００１３】本発明は、上記のような問題に着目して成
されたもので、安価であり、測定のために特別な技術や
手順を必要としないといったＢＩ法の利点を生かしなが
ら、より速やかに体脂肪率を測定することができる体脂
肪率測定方法およびその装置を提供することを目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、鋭
意実験研究した結果、両足間生体電気抵抗と手足間生体
電気抵抗とが非常に高い相関関係があることを見いだ
し、両者間の補正式に基づいて上記目的を達成すること
とした。

【００１５】すなわち、本発明の体脂肪率測定方法で
は、被験者の両足間生体電気抵抗を測定し、予め両足間
生体電気抵抗と手足間生体電気抵抗との相関から求めた
補正式に基づき、その測定値から被験者の手足間生体電
気抵抗の推定値を算出し、その推定値と被験者の体重な
らびに身長から体密度を算出し、その体密度から体脂肪
率を算出する方法とした。

【００１６】なお、被験者の両手間生体電気抵抗の測定
値Ω２から、被験者の手足間生体電気抵抗の推定値Ω１
を算出する補正式は、例えば、Ω１＝1.21×Ω２−36.9
を採用することができる。

【００１７】また、本発明の体脂肪率測定装置では、測
定台上に載っている被験者の体重を測定する体重測定手
段と、前記測定台上に乗っている被験者の身長を測定す
る身長測定手段と、前記測定台の上面に設けられた左足
用電極および右足用電極の上にそれぞれ左右の足を載せ
た被験者の両足間生体電気抵抗を測定する両足間生体電
気抵抗測定手段と、予め両足間生体電気抵抗と手足間生
体電気抵抗との相関から求めた補正式に、両足間生体電
気抵抗測定手段で測定した両足間生体電気抵抗をあては
めて手足間生体電気抵抗を演算する手足間生体電気抵抗
演算手段と、この手足間生体電気抵抗演算手段の演算結
果である手足間生体電気抵抗と前記体重測定手段および
身長測定手段で測定した体重および身長とから体密度を
演算する体密度演算手段と、この体密度演算手段の演算
結果である体密度から体脂肪率を演算する脂肪率演算手
段とをとを設けた。

【００１８】

【作用】本発明の体脂肪率測定装置により体脂肪率の測
定を行う時には、被験者が、裸足になって測定台の上に
載ると、体重測定手段が体重を測定し、身長測定手段が
身長を測定するとともに、被験者が左足用電極および右
足用電極の上にそれぞれ左右の足を載せた状態におい
て、両足間生体電気抵抗測定手段が両足間生体電気抵抗
を測定する。さらに、手足間生体電気抵抗演算手段で
は、両足間生体電気抵抗の測定値を補正式にあてはめて
手足間生体電気抵抗を演算し、体密度演算手段は、この
生体電気抵抗演算手段の演算結果である手足間生体電気
抵抗と、体重測定手段で測定した体重および身長測定手
段で測定した身長とから体密度を演算する。そして、脂
肪率演算手段が、体密度演算手段の演算結果である体密
度から体脂肪率を演算する。このようにして得られた体
脂肪率は、従来のＢＩ法と極めて近い値となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明実施例の体脂肪率測定方法およ
びその装置について説明する。なお、本実施例では、身
長１５５ｃｍ、体重５２ｋｇの女性（３６歳）の体脂肪
率を測定する場合について説明する。なお、被験者は、
測定の前日及び測定当日には激しい運動を避け、安静な
状態のもとに測定を行なうようにする。

【００２０】まず、実施例の体脂肪率測定装置について
説明すると、図１は実施例装置を示す全体説明図であっ
て、図中１は測定台を示している。そして、この測定台
１には、体重測定回路（体重測定手段）２と身長測定回
路（身長測定手段）３とが組み込まれている。すなわ
ち、前記体重測定回路２は、周知の「デジタル体重計」
に用いられているのと同様の構造のもので、歪み抵抗の
抵抗変化に基づいて測定台１上の荷重に比例した信号を
出力する回路である。また、前記身長測定回路３は、測
定台１の側方に立設された身長測定用柱４に沿って上下
に移動する測定子４ａの位置（被験者の身長）に応じた
信号を出力する回路である。ちなみに、前記測定台１，
身長測定用柱４，測定子４ａも請求の範囲の体重測定手
段や身長測定手段の一部を構成するものである。

【００２１】なお、前記測定子４ａは、図示を省略した
アクチュエータの駆動により上下移動するようになって
いる。また、前記身長測定用柱４の途中には、表示装置
５が設けられている。

【００２２】さらに、前記測定台１の上面には、左足用
電極６Ｌおよび右足用電極６Ｒが設けられている。これ
ら左右足用電極６Ｌ，６Ｒは、同一の構造であるので、
その一方の左足用電極６Ｌについて図２により説明する
と、測定台１の上面に設けられた絶縁性の板材６ａの上
に、成人の足の指に近い部分に対応して配置された銅製
の第１の電極６ｂと、踵に対応して配置された同じく銅
製の第２の電極６ｃとから構成され、これら第１・第２
の電極６ａ，６ｂは図示を省略したリード線を介して図
１に示す両足間生体電気抵抗測定回路（両足間生体電気
抵抗測定手段）７に接続されている。この両足間生体電
気抵抗測定回路７は、合計４つの電極６ａ，６ａ，６
ｂ，６ｂから微弱交流電流（８００μＡ，５０ｋＨｚ）
を通電させて両足間生体電気抵抗を測定する構成のもの
である。なお、この四極電極法については公知（特開昭
６１−２５３４５１号公報参照）であるので詳細な説明
は省略する。また、左右の足用電極６Ｌ，６Ｒは、それ
ぞれの上に左右の足を載せた時に開脚姿勢がとれるよう
に左右方向に30cm程度離して配置されている。また、第
１・第２の電極６Ｌ，６Ｒは、直径23.5mm〜53.5mmの範
囲内，抵抗480 Ω程度に形成するのが好ましい。

【００２３】前記両足間生体電気抵抗測定回路７は、手
足間生体電気抵抗演算回路（手足間生体電気抵抗演算手
段）８に接続されている。この手足間生体電気抵抗演算
回路８は、両足間生体電気抵抗測定回路７で測定された
両足間生体電気抵抗（Ω２）を入力して、予め両足間生
体電気抵抗と手足間生体電気抵抗との相関から求めた下
記の補正式に基づき手足間生体電気抵抗（Ω１）を演
算する回路である。

【００２４】Ω１＝1.21×Ω２−36.9 … すなわち、前記補正式は、後述する本実施例方法と同
様に被験者の両足底部間に微弱交流電流を通電する立位
両足法により得た両足間生体電気抵抗（Ω２）と、被験
者の手首と足首に電極を取り付けて手足間に微弱交流電
流を通電する従来のＢＩ法により得た手足間生体電気抵
抗（Ω１）との相関から求めた式であって、具体的に
は、４〜６６歳までの健康な男性６５名，女性８６名の
計１５１名を対象として、立位両足法とＢＩ法との二通
りの方法で、それぞれ測定したところ、両足間生体電気
抵抗（Ω２）は手足間生体電気抵抗（Ω１）に対して高
い相関（ｒ＝ 0.940）を示した。そこで、上述の被験者
から得られたデータと、より広範囲の対象にも適用可能
にするために過去のデータを追加して求めたのが上記補
正式である。

【００２５】前記手足間生体電気抵抗演算回路８，体重
測定回路２ならびに身長測定回路３は、体密度演算回路
（体密度演算手段）９に接続されている。この体密度演
算回路９は、手足間生体電気抵抗演算回路８で演算され
た手足間生体電気抵抗Ω１と前記体重測定回路２で測定
した体重Ｗｔおよび身長測定回路３で測定した身長Ｈｔ
とを、下記の演算式にあてはめて体密度Ｄｂを演算す
る回路である。

【００２６】 Ｄｂ＝1.1613−0.1038（Ｗｔ・Ω１）／Ｈｔ² … 前記体密度演算回路９は、体脂肪率演算回路（脂肪率演
算手段）１０に接続されている。この脂肪率演算回路１
０は、体密度演算回路９で演算された体密度Ｄｂを基
に、下記の演算式から体脂肪率ＦＡＴ％を演算する回
路である。

【００２７】 ＦＡＴ％＝（ 4.570／Ｄｂ−4.142 ）×100 … 前記体脂肪率演算回路１０は、表示回路１１に接続され
ている。この表示回路１１は、さらに前記体重測定回路
２および身長測定回路３にも接続されていて、測定結果
である体密度Ｄｂ，体重Ｗｔ，身長Ｈｔを周知のデジタ
ル表示器（図示省略）で表示する回路である。

【００２８】以上説明した各回路の作動をフローチャー
トで表すと図３に示すようになる。ステップ１０１は、
各測定回路２，３，７が身長Ｈｔ，体重Ｗｔ，両足間生
体電気抵抗Ω２を測定するステップである。ステップ１
０２は、測定した両足間生体電気抵抗Ω２により前記補
正式に基づいて手足間生体電気抵抗Ω１を演算するス
テップである。ステップ１０３は、演算した手足間生体
電気抵抗Ω１ならびに、測定した身長Ｈｔ，体重Ｗｔに
より前記演算式に基づいて体密度Ｄｂを演算するステ
ップである。ステップ１０４は、演算した体密度Ｄｂに
より前記演算式に基づいて体脂肪率ＦＡＴ％を演算す
るステップである。ステップ１０５は、演算で得られた
体脂肪率ＦＡＴ％ならびに、測定した身長Ｈｔ，体重Ｗ
ｔを表示装置５で表示するステップである。以上で１回
の測定の流れを終えるものである。

【００２９】次に、実施例の体脂肪率測定装置により体
脂肪率の測定を行う手順について説明する。まず、被験
者は、裸足になって測定台１の上に起立する。それに応
じて、体重測定回路２が測定台１上の被験者の体重Ｗｔ
を測定し、かつ、測定子４ａが移動して被験者の頭頂に
接した状態となった時点で身長測定回路３が被験者の身
長Ｈｔを測定する。また、その前後のいずれでもよい
が、左右の足を測定台１の左足用電極６Ｌおよび右足用
電極６Ｒの上にそれぞれ載せて開脚状態で起立する。そ
して、この状態で両足間生体電気抵抗測定回路７は、各
左右足用電極６Ｌ，６Ｒから、前述のように８００μ
Ａ，５０ｋＨｚの微弱交流電流を流して被験者の両足間
生体電気抵抗Ω２を測定する（ステップ１０１）。ちな
みに、本実施例の被験者の両足間生体電気抵抗Ω２は４
９６Ωであった。なお、測定台１に載る場合、濡らした
雑巾で足の裏をよく拭いたり、アルコールで足の裏を拭
いたり、電極ゲルを使用すると、測定結果が安定する
が、これら３通りの方法間では有意な差がないことか
ら、その簡便性の点で濡らした雑巾で足の裏を拭くのが
最も好ましいといえる。

【００３０】こうして両足間生体電気抵抗Ω２が得られ
たら、手足間生体電気抵抗演算回路８が、前記補正式
に基づいて手足間生体電気抵抗Ω１を演算する（ステッ
プ１０２）。本実施例の場合、563.3 Ωとなる。さら
に、手足間生体電気抵抗Ω１が得られたら、体密度演算
回路９が、前記演算式に基づいて体密度Ｄｂを演算す
る（ステップ１０３）。本実施例の場合、体密度Ｄｂ＝
1.0347となる。そして、体密度Ｄｂが得られたら体脂肪
率演算回路１０が、前記演算式に基づいて体脂肪率Ｆ
ＡＴ％を演算する（ステップ１０４）。本実施例の場合
には、体脂肪率ＦＡＴ％＝27.5となる。さらに、表示装
置５は、上記結果を表示する（ステップ１０５）。

【００３１】なお、対比するために従来のＢＩ法により
手足間生体電気抵抗を測定したところ560 Ωが得られ、
推定式により体脂肪率は27.1％と算出された。つま
り、本実施例の測定方法による結果と従来のＢＩ法によ
る結果の誤差は、0.4 ％と極めて小さかった。

【００３２】以上説明してきたように、被験者は、裸足
になって測定台１の上に起立するだけで、表示装置１１
により身長Ｈｔ・体重Ｗｔ・体脂肪率ＦＡＴ％を知るこ
とができる。したがって、従来のように、被験者は、仰
臥したりする必要がないとともに、電極を装着する必要
もなく、非常に手軽に体脂肪率ＦＡＴ％、すなわち、肥
満度を知ることができるもので、特別な技術を必要とし
ないから、熟練者でなくても正確に測定することができ
るし、広いスペースや衣服の脱着が不要であるから、性
別や年令などが異なる様々な人が集まる場所でも手軽に
測定を行なえ、極めて高い汎用性が得られる。また、誰
でも裸足になる浴室の脱衣室などに備えつけておいけ
ば、いっそう簡便に測定ができ、入浴の後に測定すれ
ば、足の裏を濡れ雑巾で拭く手間も不要となる。

【００３３】さらに、本実施例にあっては、従来から実
施されているＢＩ法と極めて近い体脂肪率ＦＡＴ％の推
定値を得ることができるので、精度が高いし、加えて、
被験者の身長Ｈｔ・体重Ｗｔも記憶に頼ったりすること
なく、その場で同時に測定するから、いっそう高い精度
が得られる。

【００３４】また、前記補正式は、多くのデータを基
に作られているが、このデータは、本実施例である立位
両足法により得た両足間生体電気抵抗と、従来から測定
が簡便であるといわれるＢＩ法により得た手足間生体電
気抵抗とで求められるものであるから、データを集める
のが容易であって、その時代に最適の補正式を簡単・低
コストで作成する基ができる。

【００３５】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、補正式な
らびに推定式は、被験者の性別や年令ごとに定数を設定
するなど、修正を加えてもよい。

【００３６】また、本発明の測定方法では、必ずしも実
施例装置を用いなくても従来から実施されているＢＩ法
で使用される既存の装置を用いて測定を行ってもよく、
この場合には、座位や仰臥姿勢で測定を行ってもよい。
また、体重・身長も別途測定してもよいし、予めこれら
がわかっていれば、それらをあらためて測定することな
くその数値のみを用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明請求項１及
び２記載の体脂肪率測定方法にあっては、両足間の生体
電気抵抗を測定するだけであるので、簡便・安価な装置
を用いて、特別な技術を必要とせずに測定することがで
き、しかも、被験者は衣服の脱着を行なう必要がないと
ともに、仰臥姿勢をとることなく立位あるいは座位姿勢
でよいので、手軽に速やかに測定することができる。ま
た、従来から実施されているＢＩ法と極めて近い体脂肪
率の推定値を得ることができるので、精度も高いという
効果が得られる。しかも、補正式を得るのに、測定が簡
単な手足間電気抵抗と両足間電気抵抗とを測定すればよ
いから、補正式を求めるのが容易であり、補正式をその
時代に応じた的確な補正式に更新するのが簡単で、きめ
の細かな精度の高い測定が安価かつ簡単に行えるという
効果が得られる。

【００３８】また、本発明の体脂肪測定装置にあって
は、測定の際に、被験者は、裸足になって測定台の上に
載って起立するだけで体脂肪率が測定でき、従来のよう
に、両脚を開き両手も体幹から離して仰臥した姿勢とる
必要がなくなるとともに、アルコール拭きしたりグリス
を塗った上で手足に電極を装着する手間が不要であり、
測定が非常に簡単であるという効果が得られる。加え
て、１台の装置により両足間生体電気抵抗だけでなく、
体脂肪率を求める演算に必要な身長・体重が測定でき、
かつ、これらのデータから自動的に体脂肪率が演算され
るから、正確かつ迅速に体脂肪率が測定されるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の体脂肪率測定装置を示す全体説
明図である。

【図２】実施例装置の要部を示す平面図である。

【図３】実施例装置の回路の作動を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 測定台 ２ 体重測定回路 ３ 身長測定回路 ６Ｌ 左足用電極 ６Ｒ 右足用電極 ７ 両足間生体電気抵抗測定回路 ８ 手足間生体電気抵抗演算回路 ９ 体密度演算回路 １０ 体脂肪率演算回路 Ω１ 手足間生体電気抵抗の推定値 Ω２ 両足間生体電気抵抗の測定値 Ｗｔ 体重 Ｈｔ 身長 Ｄｂ 体密度 ＦＡＴ％ 体脂肪率

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被験者の両足間生体電気抵抗を測定し、
   予め両足間生体電気抵抗と手足間生体電気抵抗との相関
   から求めた補正式に基づき、その測定値から被験者の手
   足間生体電気抵抗の推定値を算出し、その推定値と被験
   者の体重ならびに身長から体密度を算出し、その体密度
   から体脂肪率を算出することを特徴とする体脂肪率測定
   方法。
2. 【請求項２】 被験者の両足間生体電気抵抗の測定値Ω
   ２から、被験者の手足間生体電気抵抗の推定値Ω１を算
   出する補正式が、 Ω１＝1.21×Ω２−36.9 である請求項１記載の体脂肪率測定方法。
3. 【請求項３】 測定台上に載っている被験者の体重を測
   定する体重測定手段と、前記測定台上に乗っている被験
   者の身長を測定する身長測定手段と、前記測定台の上面
   に設けられた左足用電極および右足用電極の上にそれぞ
   れ左右の足を載せた被験者の両足間生体電気抵抗を測定
   する両足間生体電気抵抗測定手段と、予め両足間生体電
   気抵抗と手足間生体電気抵抗との相関から求めた補正式
   に、両足間生体電気抵抗測定手段で測定した両足間生体
   電気抵抗をあてはめて手足間生体電気抵抗を演算する手
   足間生体電気抵抗演算手段と、この手足間生体電気抵抗
   演算手段の演算結果である手足間生体電気抵抗と前記体
   重測定手段および身長測定手段で測定した体重および身
   長とから体密度を演算する体密度演算手段と、この体密
   度演算手段の演算結果である体密度から体脂肪率を演算
   する脂肪率演算手段とを備えていることを特徴とする体
   脂肪測定装置。