JPWO2013024567A1 - 体内水分計及びその表示制御方法 - Google Patents

Abstract

体内水分計は、被検者の体内状態を表すパラメータを入力する入力部を有する。体内水分計において、入力部で入力されたパラメータがメモリに保持され、体内水分計は保持されたパラメータを用いて体内の水分量に関連した体内状態量を算出する。体内水分計は、被検者の水分量を測定し、測定された水分量を表示部に表示する。このとき、上記算出された体内状態量も上記表示部に表示される。

Description

本発明は、被験者の生体の水分を測定する体内水分計及びその表示制御方法に関する。

被検者の生体の水分を測定することは重要である。生体における脱水症状は、生体中の水分が減少する病態であり、日常しばしば発現し、特に発汗や体温上昇により多くの水分が体内から体外に排出される運動時や気温の高い時に多く発現する症状である。特に、高齢者においては、生体の水分保持能力自体が低下していることが多いために、高齢者は一般健常者と比較して脱水症状を起こし易いと言われている。

一般的に、高齢者になると、水をためる筋肉が減少したり、腎臓機能の低下により尿量が増大したり、感覚鈍化により口の渇きに気づきにくくなったり、細胞内で必要とされる水分が少なくなったりする。この脱水症状を放置すると、脱水症状が引き金となって深刻な症状に進行してしまうことがある。

通常、生体中の水分が体重の３％以上失われた時点で体温調整の障害が起こると言われており、体温調整の障害は体温の上昇を引き起こし、体温の上昇は更なる生体中の水分の減少を引き起こすという悪循環に陥り、遂には熱中症と称される病態にまで至ってしまう。熱中症には、熱痙攣、熱疲労、熱射病等の病態があり、時には全身の臓器障害が起こることもあり、脱水症状を的確に把握することで、熱中症に至る危険を未然に回避できるようにすることが望まれる。また、熱中症対策としては、必要な水分の摂取が望まれる。

脱水症状を把握する装置としては、両手でハンドルを保持するような装置で人体インピータンスを測定し、その測定結果から水分量を算出するものが知られている（特許文献１）。また、肌にセンサを押し当てて、簡易に肌水分を測定する装置が提案されている(特許文献２)。

特開平１１−３１８８４５号公報 特開２００３−１６９７８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の体内水分計は、被検者自身が両手でハンドルを把持することが要求されるため、被検者以外の他人が容易に体内水分量を測定するという用途には向いていない。すなわち、特許文献１に記載された体内水分計の構造では、意識障害に陥った被検者の体内水分量を測定することが困難である。また、この様な四肢および体幹に電流を流すことで体内の水分量を測定する装置では、筋肉量に測定値が影響されてしまい、脱水を検出することができない。

これに対して、特許文献２に記載されたような肌水分計は、いわゆる肌の潤いをチェックすることを目的としている。従って、外気の湿度に影響される顔の肌の潤いの程度をみる肌水分計を上述したような脱水症を見極めるための体内水分計として利用することはできない。

これに対して、上記の様に体表から体内水分量を測定しようとする場合には、外気の湿度の影響を受けにくい部位にての測定が必要で、口中または腋下の皮膚を介して測定を行うことが好ましい。特に、検査者が被検者の体内水分を測定しようとした場合には、感染予防の観点より、腋下の皮膚を介した測定が現実的であると考えられる。このように腋下での水分量測定を実現しようとした場合、体内水分計の大きさや重量はより厳しく制限され、例えば特許文献１に記載されたような構造の体内水分計は利用できない。

体内水分計の小型化により、測定結果を表示するための表示部も小型化される。水分量は「％」や「Ｋｇ」を単位として表示されるが、その数値は体温などと違って、一般の使用者にはなじみが薄く、測定結果の数値を見ただけでは、被検者がどのような状態なのか（例えば、脱水状態なのか）、どのような処置が必要なのか（例えば、必要な水分摂取量はどの程度なのか）などを、直感的には把握しにくい。特許文献１では、過去の水分量の測定結果を、平均的な水分量とともにグラフ表示して、体内水分量の変化を認識可能にしている。しかしながら、そのようなグラフ表示を行うには表示部にある程度の大きさが必要になり、小型化が要求される体内水分計の表示への適用は困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被検者の体内水分量とともに、被検者の脱水状態に関わる体内状態量を提示することにより、被検者の脱水状態を容易に把握できる体内水分計及びその表示制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一態様による体内水分計は、以下の構成を備える。すなわち、
被検者の体内状態を表すパラメータを入力する入力手段と、
前記入力手段で入力された前記パラメータを保持する保持手段と、
前記パラメータを用いて体内の水分量に関連した体内状態量を算出する算出手段と、
被検者の水分量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された水分量を表示部に表示する第１表示手段と、
前記算出手段により算出された体内状態量を前記表示部に表示する第２表示手段と、を備える。

本発明によれば、被検者の体内水分量の状態と、脱水状態に関連した体内状態量が提示されるので、被検者の脱水状態を容易に把握することができる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
第１実施形態による体内水分計の外観を示す図である。 第１実施形態による体内水分計の機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態による体内水分計の測定回路を説明するブロック図である。 第１実施形態による体内水分計の、パラメータ設定動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態によるパラメータ設定の画面表示例と、パラメータテーブルのデータ構成例を示す図である。 第１実施形態による水分量測定時の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態による体内水分計の外観と、画面表示例を示す図である。 第２実施形態による水分量測定時の動作を示すフローチャートである。 第３実施形態による体内水分計の外観を示す図である。 第３実施形態による体内水分計の、パラメータ設定動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態によるパラメータ設定の画面表示例と、パラメータテーブルのデータ構成例を示す図である。 実施形態による水分量測定時の動作を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態では、脱水状態に関連した体内状態量として水分不足量を用いる場合を説明する。図１は、第１実施形態による体内水分計１００の外観の一例を示す図である。体内水分計１００は、被検者の皮膚に端部を接触させ、端部において供給した電気信号に応じた物理量を検出することで被検者の体内の水分量を検出する。本実施形態の体内水分計１００では、被検者の腋の下に端部を接触させ、物理量として被検者の静電容量を測定することにより、腋下の皮膚の湿り具合を検出し、体内の水分量を推定、検出する。なお、体内水分量を測定するために検出する物理量は静電容量に限られるものではなく、例えば、定電圧もしくは定電流を被検者に供給して測定されるインピーダンスを用いることもできる。

体内水分計１００において、本体部１０１には、各種ユーザインターフェースが配置されるとともに、体内水分量を測定するための電子回路が収納される。ユーザインターフェースとしては、スイッチ１０２及び表示部１０３が備わっている。スイッチ１０２は、上下左右キー１０２ａ〜１０２ｄと、その中央部に決定キー１０２ｅを有しており、各種パラメータの設定入力等に用いられる。また、決定キー１０２ｅの長押しにより電源がオンされる。電源がオンされると後述の電源部２１１（図２）から体内水分計１００の各部への電源供給が開始され、体内水分計１００は動作状態となる。表示部１０３には、水分量の測定結果表示１０３１が水分不足量の計算結果表示１０３２とともに表示される。また、表示部１０３において、電池表示部１０３３は、電池（図２の電源部２１１）の残量をユーザに報知する。また、無効な測定結果が得られた場合や測定エラーが検出された場合には、表示部１０３が“Ｅ”を表示してその旨をユーザに報知する。

本体部１０１には、センサ部１１０が矢印１１０１ａ、１１０１ｂの方向にスライド可能に設けられている。センサ部１１０は、センサヘッド１１１の皮膚への密着を保証する上での押し圧を確保するため、不図示のばねにより、矢印１１０１ａの方向へ付勢されており（たとえば２００ｇ程度の付勢力）、センサヘッド１１１が肌に押し当てられてセンサ部１１０が矢印１１０１ｂの方向へ所定量（例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ、本実施形態では３ｍｍ）移動させることで測定をスタートするようになっている。例えば、ユーザがスイッチ１０２の決定キー１０２ｅをオンして体内水分計１００を動作状態とし、センサヘッド１１１を被検者の肌に所定時間以上（例えば２秒以上）押し当てたことが検知されると、体内水分量の測定が開始されるようになっている。例えば、ユーザがスイッチ１０２（決定キー１０２ｅ）をオンして体内水分計１００を動作状態とし、センサヘッド１１１を被検者の肌に所定負荷（例えば１０ｇｆ〜３００ｇｆ、さらに好ましくは５０ｇｆ〜２５０ｇｆ、本実施形態では１５０ｇｆ）押し当てたことが検知されると、体内水分量の測定が開始されるようになっている。この仕組みにより、測定時におけるセンサヘッド１１１の肌への密着の程度を一定にしている。

なお、センサ部１１０の先端に装着されたセンサヘッド１１１の被検者との接触面には、電極が敷設され、電極を覆うように保護膜が設けられている。センサヘッド１１１の接触面は平面形状でもよいし、凸状の曲面形状でもよい。そのような接触面の形状の例としては、球面（例えば半径１５ｍｍの球面）の一部とすることが挙げられる。

図２は、実施形態の体内水分計１００の機能構成例を示すブロック図である。図２において、制御部２０１は、ＣＰＵ２０２、メモリ２０３を有し、ＣＰＵ２０２はメモリ２０３に格納されているプログラムを実行することにより、体内水分計１００における種々の制御を実行する。例えば、ＣＰＵ２０２は、図４のフローチャートにより後述する表示部１０３の表示制御、ブザー２２２やＬＥＤランプ２２３の駆動制御、体内水分量の測定（本実施形態では静電容量測定）などを実行する。メモリ２０３は、不揮発性メモリと揮発性メモリを含み、不揮発性メモリはプログラムメモリとして、揮発性メモリはＣＰＵ２０２の作業メモリとして利用される。なお、後述するが、メモリ２０３は、ユーザにより入力されたパラメータ設定値を記録したパラメータテーブルを保持する。なお、このパラメータテーブルは電源オフ時においてもその内容が維持される記憶領域（たとえば、フラッシュメモリ）に保持される。

電源部２１１は、交換が可能なバッテリー、或いは充電が可能なバッテリーを有し、体内水分計１００の各部へ電源を供給する。電圧レギュレータ２１２は、制御部２０１等へ一定電圧（例えば、２．３Ｖ）を供給する。電池残量検出部２１３は、電源部２１１から供給される電圧値に基づいて、電池の残量を検出し、その検出結果を制御部２０１に通知する。制御部２０１は、電池残量検出部２１３からの電池残量検出信号に基づいて、電池表示部１０３３の表示を制御する。

スイッチ１０２の決定キー１０２ｅが押下されると、各部への電源部２１１からの電力供給が開始される。例えば、制御部２０１は、決定キー１０２ｅのユーザによる押下が１秒以上継続したことを検出すると、電源部２１１からの各部への電源供給を維持させ、体内水分計１００を動作状態とする。測定スイッチ２１４は、電源部２１１からの電力供給が開始され、センサ部１１０が矢印１１０１ｂの方向へ所定量以上押されるとオン状態となる。制御部２０１は、測定スイッチ２１４がオン状態になると水分量の測定を開始し、測定スイッチ２１４のオン状態が所定時間（例えば２秒）継続すると、測定を終了する。なお、電源部２１１の消耗を防止するために、体内水分計１００が動作状態になってから２分経過しても測定開始とならない場合は、制御部２０１は自動的に体内水分計１００を電源オフの状態へ移行する。

測定回路２２１は、センサヘッド１１１と接続され、静電容量を測定する。図３は、測定回路２２１の構成例を示す図である。オペアンプ３０１，３０２、抵抗３０３，３０４、被検体容量３１０によりＣＲ発振回路が形成されている。被検体容量３１０によって出力信号３０５の発振周波数が変化するので、制御部２０１は、出力信号３０５の周波数を測定することにより、被検体容量３１０を推定する。なお、本実施形態のセンサヘッド１１１は、例えば、２つのくし型電極が、それぞれのくし歯が互い違いに並ぶように配置されているものとするが、これに限られるものではない。

図２に戻り、表示部１０３は、図１で説明したような表示を制御部２０１の制御下で行なう。ブザー２２２は、センサ部１１０の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に鳴動し、測定の開始や完了をユーザに通知する。ＬＥＤランプ２２３もブザー２２２と同様の通知を行う。すなわち、ＬＥＤランプ２２３は、センサ部１１０の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に点灯し、測定の開始や完了をユーザに通知する。計時部２２４は、電源がオフの状態であっても電源部２１１からの電源供給を受けて動作し、動作状態においては時刻を制御部２０１に通知する。

以上のような構成を備えた、本実施形態の体内水分計１００の動作について、以下、説明する。本実施形態の体内水分計１００では、測定された体内水分量とともに、算出された水分不足量を表示することにより、測定された体内水分量からユーザが適切な判断、処置を行なうことを支援する。

まず、本実施形態の体内水分計１００が水分不足量の算出に用いる、体内状態を示すパラメータと、水分不足量の算出方法について説明する。本実施形態では、パラメータとして被検者の通常の状態を表す基準値と、計測時の状態を表す状態値が用いられる。基準値としては、通常時の体重（ＢＷＮ）が用いられる。また、水分量計測時の状態値としては、体重（ＢＷ）、ヘマトクリット（Ｈｃｔ）、血清総蛋白（ＴＰ）、血清ナトリウム濃度（Ｎａ）、血漿浸透圧（Π）のいずれかを用いる。以下、それぞれの状態値を用いた場合の水分不足量の計算式を示す。

（１）体重（ＢＷ）を用いる場合：
水分不足量 = [BWN]−[BW]
（２）ヘマトクリット（Ｈｃｔ）を用いる場合：
水分不足量 ＝ (1-45／[Hct]) × [BW] ×0.6
（３）血清総蛋白（ＴＰ）を用いる場合：
水分不足量 = (1−7／[TP]) × [BW] ×0.6
（４）血清ナトリウム濃度（Ｎａ）を用いる場合：
水分不足量 = (1−140／[Na]) × [BW] ×0.6
（５）血漿浸透圧（Π）を用いる場合：
水分不足量 = ｜[Π] − 正常血漿浸透圧｜×体内総水分量／正常血漿浸透圧
・正常血漿浸透圧 =290
・体内総水分量 =[BW] × 0.55
なお、パラメータ及び水分量の算出方法は上記の例に限られるものではなく、公知の種々の算出方法を用いることができる。また、以下では複数のパラメータのうちの最新に設定入力されたパラメータに応じた算出方法で水分不足量を算出するが、一種類の算出方法のみを実行するものであってもよい。この場合、その算出方法に必要なパラメータのみが設定入力可能であればよいことは言うまでもない。

図４は、体内水分計１００において、体内水分量を計算するためのパラメータの設定入力処理を説明するフローチャートである。図５の５Ａは、体内水分計１００のパラメータ設定時における表示例を、図５の５Ｂはメモリ２０３へのパラメータ格納例（パラメータテーブルの構成例）を示す図である。以下、図４、図５を参照して、体内水分計１００におけるパラメータ設定方法を説明する。

例えば上下キー１０２ｃ，１０２ｄのいずれかの長押しに応じて、図４に示されるパラメータの設定処理が起動される。パラメータの設定処理が起動されると、ステップＳ４０１において、図５の５Ａに示されるように、パラメータの項目を指示する指示枠５０１が表示される。ステップＳ４０２において、制御部２０１は左キー１０２ａまたは右キー１０２ｂの入力があったか否かを判定する。左右キーのいずれかの入力があった場合は、ステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、制御部２０１は、右キー１０２ｂが入力された場合にはＢＷ→Ｈｃｔ→ＴＰ→Ｎａ→Π→ＢＷＮの順に、左キー１０２ａが入力された場合にはその逆順に、指示枠５０１を移動する。なお、指示枠の移動に伴って、単位枠５０３も移動し、パラメータ種別に応じた単位を指示する。続いて、ステップＳ４０４において、制御部２０１は、決定キー１０２ｅが押されたか否かを判定する。決定キー１０２ｅが押されたと合判定されるまで、上記のステップＳ４０２〜Ｓ４０４が繰り返される。なお、指示枠５０１の移動に応じて、指示されるパラメータ種別に現在設定されている値を計算結果表示１０３２の７セグメント表示器５０２に表示するようにしてもよい。

ステップＳ４０４において決定キー１０２ｅが押されたと判定されると、処理はステップＳ４０５へ進み、制御部２０１は、その時点で指示枠５０１により指示されているパラメータ種別を入力項目に決定する。使用者は、所望のパラメータ種別に指示枠５０１を移動させた後に決定キー１０２ｅを押すことで入力項目区が確定され、所望のパラメータ種別に関する値を設定可能になる。

ステップＳ４０６において、制御部２０１は、指定されたパラメータ種別に関して設定されている現在値を、計算結果表示１０３２の７セグメント表示器５０２に表示する。なお、現在値は図５の５Ｂを用いて後述するパラメータテーブルから取得することができる。現在値が未設定の場合は、ゼロが表示される。その後、ステップＳ４０７において、制御部２０１は、上下キー１０２ｃ、１０２ｄのいずれかが押されたか否かを判定する。上下キー１０２ｃ、１０２ｄのいずれかが押されたと判定された場合は、ステップＳ４０８へ進む。制御部２０１は、上キー１０２ｃが押された場合は現在値を増加させ、下キー１０２ｄが押された場合は現在値を減少させる。ステップＳ４０９において、制御部２０１は、決定キー１０２ｅが押されたか否かを判定する。

ステップＳ４０９において決定キー１０２ｅが押されたと判定された場合、処理はステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０において、制御部２０１は、その時点の現在値を、ステップＳ４０５で確定されたパラメータ種別の値に決定して、メモリ２０３に保持させる。そして、ステップＳ４１１において、制御部２０１は、上述した算出方法を用いて水分不足量を計算し、その値を「水分不足量算出値」としてメモリ２０３に保持させる。このとき、計算に必要なパラメータの入力を促すような制御を行なってもよい。例えば、ヘマトクリット（Ｈｃｔ）を用いた算出方法の場合、体重（ＢＷ）の値も必要である。ヘマトクリットの値が入力された時点で、体重（ＢＷ）の値が有効期限を過ぎていた場合には、例えば７セグメント表示器５０２を「−−．−」表示としてその旨を使用者に伝えるようにしてもよい。また、更に、そのような場合に、自動的にＢＷへ指示枠５０１を移動して、ステップＳ４０７へ処理を戻すようにしてもよい。

図５の５Ｂはメモリ２０３に保持されるパラメータテーブルの構成例を示す図である。パラメータテーブルには、水分不足量を算出するための上述した複数種類の算出方法に使用可能な複数種類のパラメータが記録されている。ステップＳ４１０において、制御部２０１は、決定した値を「入力値」として、対応するパラメータ種別の位置に記録する。また、制御部２０１は、入力値の記録時における時刻を計時部２２４から取得し、これを「入力時刻」の欄に記録する。さらに、各パラメータ種別には有効期間が設定されており、制御部２０１は、「入力時刻」に有効期間を加算して有効期限を決定し、パラメータテーブルの対応する欄に記録する。なお、基準値の有効期間は数カ月、状態値の有効期間は数時間程度であり、少なくとも基準値の有効期間には状態値の有効期間よりも長い期間が設定される。また、状態値は複数種類のパラメータが存在しているが、それぞれ種別ごとに異なる有効期間が設定されていてもよい。また、ステップＳ４１１において、制御部２０１は、水分不足量算出値を、パラメータテーブルの該当する欄に記録する。なお、水分不足量の算出は状態値の変更が影響を及ぼすものについて行なわれる。したがって、現在の体重であるＢＷが変更された場合には、すべての水分不足量算出値が更新されることになる。

次に、本実施形態の体内水分計１００による、体内水分量の測定動作について図６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ６０１において、制御部２０１は、測定開始の指示を検出する。本例では、センサ部１１０が矢印１１０１ｂの方向へ所定量以上押されて測定スイッチ２１４がオン状態になった場合に測定開始の指示を検出したと判定する。制御部２０１は、測定開始の指示を検出すると、ステップＳ６０２において、測定回路２２１からの発振信号の周波数を測定することにより被検者の体内水分量を算出する。ステップＳ６０３において、制御部２０１は、ステップＳ５０２で得られた体内水分量を測定結果表示１０３１に表示する。そして、ステップＳ６０４において、制御部２０１は、ステップＳ６０２で推定された体内水分量が所定の閾値を超えるか否かに基づいて被検者が脱水状態か否かを判定する。この場合の閾値とは、例えば、水を１００％、空気を０％とした時の３５％に相当する値が望ましい。

脱水状態ではないと判定された場合は、そのまま本処理を終了する。他方、脱水状態であると判定された場合は、処理はステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０５において、制御部２０１は、パラメータテーブルに記録されている水分不足量算出値のうち、有効なものを、パラメータテーブルに記録されている有効期限を参照することで抽出する。有効な水分不足量算出値が複数存在する場合は、状態値の入力時刻が最新のものを抽出する。このように、常に有効で最新のパラメータを採用するようにしているので、水分不足量の算出値の信頼性が向上する。水分不足量算出値を抽出できた場合は、処理はステップＳ６０６からステップＳ６０７へ進み、制御部２０１は、計算結果表示１０３２に抽出した水分不足量算出値を表示する。図１の１Ａに示した表示部１０３は、水分量と水分不足量とが表示された状態の例を示している。本例では、枠表示１０３４により、計算結果表示１０３２が水分不足量の表示を行なっていることを明示し、枠表示１０３５によりその単位がリットル（Ｌ）であることを明示している。

他方、ステップＳ６０５において有効な水分不足量算出値が得られなかった場合は、処理はステップＳ６０６からステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０８において、制御部２０１は、水分不足量を算出できなかった旨を計算結果表示１０３２に行う。例えば、計算結果表示１０３２において「−−．−」を表示することで、水分不足量の算出を行なえなかったことをユーザに知らせる。

以上のように、第１実施形態の体内水分計によれば、被検者の水分量を知るとともに、水分不足量を知ることができる。そのため、使用者は、被検者に必要な水分補給量を判断することができ便利である。更に、水分量の計測により脱水状態であると判定された場合に水分不足量を表示するので、被検者が脱水状態であるのか否かを直ちに知ることができる。また、水分不足量の算出に使用されるパラメータに有効期限を設定してあるので、信頼のおける水分不足量を表示させることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、水分量とともに水分不足量を表示して、水分補給量を使用者に対して示唆する体内水分計を説明した。第２実施形態では、更に、脱水状態に関連する体内状態量として水分喪失量を表示して、使用者に脱水状態の重篤度を把握させる体内水分計について説明する。

図７の７Ａは、第２実施形態による体内水分計１００の外観を示す図である。第１実施形態（（図１の１Ａ）と比べて、水分喪失量表示７０１が追加されている。図７の７Ｂは、第２実施形態による体内水分計１００のパラメータ設定時における表示例を示す図である。第１実施形態（図５の５Ａ）と比べて、水分喪失量表示７０１が追加されているが、パラメータ設定に関わる画面表示、機能については第１実施形態と同様である。

図８は第２実施形態による体内水分計１００の、体内水分量の測定動作を示すフローチャートである。ステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理は、第１実施形態と同様である。第２実施形態では、ステップＳ６０７で水分不足量が表示されると、ステップＳ８０１において、制御部２０１は、その水分不足量を用いて水分喪失量を算出し、表示部１０３に表示する。水分喪失量の算出は例えば以下の式により行なわれる。
水分喪失量（％）＝水分不足量÷体内総水分量×１００
・体内総水分量 =[BW] × 0.55

更に、ステップＳ８０２において、制御部２０１は、ステップＳ８０１で算出した水分喪失量に基づいて、脱水状態の重篤度を判定し、表示部１０３における背景色を変更する。例えば、
水分喪失量＝０〜２％ → 軽度 ：画面の背景色を黄色にする
水分喪失量＝３〜６％ → 中等度：画面の背景色を橙色にする
水分喪失量＝７％〜 → 重度 ：画面の背景色を赤色にする
といった制御が考えられる。ただし、上記例に限定されないことは言うまでもない。

一方、ステップＳ６０５において有効な水分不足量算出値が得られなかった場合は、処理はステップＳ６０６からステップＳ８０３へ進む。ステップＳ８０３において、制御部２０１は、水分不足量を算出できなかった旨を計算結果表示１０３２に行う。例えば、計算結果表示１０３２と水分喪失量表示７０１に「−−．−」を表示することで、水分不足量及び水分喪失量の算出を行なえなかったことをユーザに知らせる。

以上説明したように、第２実施形態によれば、ユーザは、脱水状態の重篤度を水分喪失量から判断することができる。更に、水分喪失量に基づいて判定される重篤度に応じて表示形態を変更するので、ユーザは直感的に脱水状態の重篤度を把握できる。

なお、上記各実施形態では、水分不足量算出値をパラメータの入力時に計算してパラメータテーブルに保持したが、これに限られるものではない。水分不足量の算出は、例えば、Ｓ６０７のタイミングで行なってもよい。この場合、Ｓ６０５では、パラメータテーブルに登録されているパラメータのうち、水分不足量の算出に必要なパラメータであって、有効、且つ、最新のパラメータを抽出することになる。そして、ステップＳ６０６において、そのようなパラメータが抽出できた場合に、ステップＳ６０７で制御部２０１は水分不足量を算出し、表示することになる。要は、有効且つ最新のパラメータにより算出された水分不足量が表示されればよい。したがって、ステップＳ６０６における判定は、パラメータが入力されてからの経過時間に基づいて、パラメータテーブルに保持されたパラメータまたは水分不足量算出値が有効か否かを判定するものである。

また、上記各実施形態では、水分量に基づいて脱水状態であると判定された場合に水分不足量（および水分喪失量）を表示したが、これは、脱水状態でないにもかかわらず水分不足量を表示することによる、使用者の混乱を回避することを意図したものである。したがって、予防の意味で、脱水状態に近い状態から水分不足量を表示して被検者への水分補給を促すようにしてもよい。これは、図６のステップＳ６０４における水分量の判定閾値を上げることで実現できる。或いは、ステップＳ６０４の判定を行なわずに、ステップＳ６０６移行の水分不足量（および水分喪失量）の表示処理を実行するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では水分量と水分不足量が、第２実施形態では水分量と水分不足量と水分喪失量が同時に表示部１０３に表示される例を示したが、表示形態はこれに限られるものではない。例えば、第１実施形態では水分量と水分不足量が交互に切り替わって表示されるようにしてもよい。また、第２実施形態では、水分量と水分不足量と水分喪失量が順次に切り替わって表示するようにしてもよい。この場合、表示の切り替えは自動的に所定の間隔で行われてもよいし、例えば、左右キー１０２ａ、１０２ｂを押すといった所定の操作入力のたびに表示が切り替わるようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
以上、第１、第２実施形態では、脱水状態に関連した体内状態量として水分不足量を用いた場合を説明したが、第３実施形態では、脱水状態に関連した体内水分量として塩分の不足量を用いた場合を説明する。一般に、体内水分量の数値表示からは、どの程度の塩分補給が必要かを把握することは困難であるが、以下に説明する第３実施形態の体内水分計によれば、必要な塩分摂取量を容易に把握することが可能となる。

図９は、第３実施形態による体内水分計１００の外観を示す図である。第１実施形態（図１の１Ａ）と同様の構成には、同一の参照番号を付してある。第３実施形態では、表示部１０３には、水分量の測定結果表示１０３１や水分不足量の計算結果表示１０３２とともに、各種の計算結果が表示される。１０５１はナトリウム不足量の計算結果表示、１０５２は摂取すべき塩の量（以下、塩必要量）の計算結果表示、１０５３は塩必要量を所定の食品の摂取量に換算した計算結果表示である。計算結果表示１０３２、１０５１〜１０５３は、スイッチ１０２の操作（後述）により入力されたパラメータを用いて算出される。また、表示部１０３において、電池表示部１０３３は、電池（図２の電源部２１１）の残量をユーザに報知する。また、無効な測定結果が得られた場合や測定エラーが検出された場合には、表示部１０３が“Ｅ”を表示してその旨をユーザに報知する。

第３実施形態の体内水分計１００の機能構成や測定回路は、第１実施形態（図２、図３）と同様である。第３実施形態の体内水分計１００では、測定された体内水分量とともに、算出された水分不足量やＮａ不足量、塩必要量を表示することにより、測定された体内水分量からユーザが適切な判断、処置を行なうことを支援する。

まず、本実施形態の体内水分計１００が水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量の算出に用いるパラメータと、それらの算出方法について説明する。本実施形態では、パラメータとして被検者の通常の状態を表す基準値と、計測時の状態を表す状態値が用いられる。基準値としては、例えば、通常時の体重（ＢＷＮ）が用いられる。また、水分量計測時の状態値としては、例えば、計測時の体重（ＢＷ）、血清ナトリウム濃度（Ｎａ）が用いられる。以下、それぞれの状態値を用いた場合の水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量の計算式の例を示す。

（１）水分不足量の算出
・体重（ＢＷ）を用いる場合：
水分不足量 =[BWN]−[BW]
・血清ナトリウム濃度（Ｎａ）を用いる場合：
水分不足量 = (1−140／[Na]) × [BW] ×0.6
（２）ナトリウム不足量の算出
・血清ナトリウム濃度（Ｎａ）を用いる場合：
ナトリウム不足量 = ｜[Na]−NNA｜×TBW／ NNA
・NNA：正常血清ナトリウム濃度＝140(mEq/l)
・TBW：体内総水分量 = [BW] × 0.55
・血清ナトリウム濃度（Ｎａ）、体重、体重減少量を用いる場合：
ナトリウム不足量 =（NNA−[Na]）×[BW]×0.6＋NNA×（[BWN]−[BW]）
（３）塩必要量
塩必要量（ｇ）＝ナトリウム不足量×1.7
なお、使用するパラメータ及び水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量の算出方法は上記の例に限られるものではなく、公知の種々の算出方法を用いることができる。また、水分不足量とナトリウム不足量の算出に関しては２種類の方法を示したが、いずれか一方を用いて算出すればよい。

図１０は、体内水分計１００において、体内水分量やナトリウム不足量を計算するための、被験者の状態を示すパラメータの設定処理を説明するフローチャートである。図１１の１１Ａは、体内水分計１００のパラメータ設定時における表示例を、図１１の１１Ｂはメモリ２０３へのパラメータ格納例（パラメータテーブルの構成例）を示す図である。以下、図１０、図１１を参照して、第３実施形態による体内水分計１００におけるパラメータ設定方法を説明する。

例えば上下キー１０２ｃ，１０２ｄのいずれかの長押しに応じて、図１０に示されるパラメータの設定入力処理が起動される。パラメータの設定入力処理が起動されると、ステップＳ１４０１において、図１１の１１Ａに示されるように、パラメータの項目を指示する指示枠１５０１が表示される。ステップＳ１４０２において、制御部２０１は左キー１０２ａまたは右キー１０２ｂの入力があったか否かを判定する。左右キーのいずれかの入力があった場合は、ステップＳ１４０３に進む。ステップＳ１４０３において、制御部２０１は、右キー１０２ｂが入力された場合にはＢＷ→Ｎａ→ＢＷＮの順に、左キー１０２ａが入力された場合にはその逆順に、指示枠１５０１を移動する。なお、指示枠の移動に伴って、単位枠１５０３も移動し、パラメータ種別に応じた単位を指示する。続いて、ステップＳ１４０４において、制御部２０１は、決定キー１０２ｅが押されたか否かを判定する。決定キー１０２ｅが押されたと合判定されるまで、上記のステップＳ１４０２〜Ｓ１４０４が繰り返される。なお、指示枠１５０１の移動に応じて、指示されるパラメータ種別に現在設定されている値を計算結果表示１０３２の７セグメント表示器１５０２に表示するようにしてもよい。

ステップＳ１４０４において決定キー１０２ｅが押されたと判定されると、処理はステップＳ１４０５へ進み、制御部２０１は、その時点で指示枠１５０１により指示されているパラメータ種別を入力項目に決定する。すなわち、使用者が、所望のパラメータ種別に指示枠１５０１を移動させた後に決定キー１０２ｅを押すと、入力項目が確定され、所望のパラメータ種別に関する値の設定入力が可能になる。

ステップＳ１４０６において、制御部２０１は、指定されたパラメータ種別に関して設定されている現在値を、計算結果表示１０３２の７セグメント表示器１５０２に表示する。なお、現在値は図１１の１１Ｂを用いて後述するパラメータテーブルから取得することができる。現在値が未設定の場合は、ゼロが表示される。その後、ステップＳ１４０７において、制御部２０１は、上下キー１０２ｃ、１０２ｄのいずれかが押されたか否かを判定する。上下キー１０２ｃ、１０２ｄのいずれかが押されたと判定された場合は、ステップＳ１４０８へ進む。制御部２０１は、上キー１０２ｃが押された場合は現在値を増加させ、下キー１０２ｄが押された場合は現在値を減少させる。増減された値は、７セグメント表示器１５０２に表示される。ステップＳ１４０９において、制御部２０１は、決定キー１０２ｅが押されたか否かを判定する。

ステップＳ１４０９において決定キー１０２ｅが押されたと判定された場合、処理はステップＳ１４１０に進む。ステップＳ１４１０において、制御部２０１は、その時点の現在値を、ステップＳ１４０５で確定されたパラメータ種別の値に決定して、メモリ２０３に保持させる。そして、ステップＳ１４１１において、制御部２０１は、上述した算出方法を用いて水分不足量を計算し、その値を「水分不足量算出値」としてメモリ２０３が保持するパラメータテーブルに記録する。このとき、計算に必要なパラメータの入力を促すような制御を行なってもよい。例えば、血清ナトリウム濃度（Ｎａ）の入力値が決定された際に、ナトリウム不足量を算出するには現在の体重（ＢＷ）の値も必要である。血清ナトリウム濃度の値が入力された時点で、体重（ＢＷ）の値が有効期限を過ぎていた場合には、例えば７セグメント表示器５０２を「−−．−」表示として、ナトリウム不足量の算出のためのパラメータがそろっていない旨を使用者に伝えるようにしてもよい。また、更に、そのような場合に、自動的にＢＷへ指示枠５０１を移動して、ステップＳ１４０６へ処理を戻し、体重の値を入力するようにユーザを促すようにしてもよい。

図１１の１１Ｂはメモリ２０３に保持されるパラメータテーブルの構成例を示す図である。パラメータテーブルには、水分不足量、ナトリウム不足量を算出するための上述した算出方法に使用可能な複数種類のパラメータが記録されている。ステップＳ１４１０において、制御部２０１は、決定した値を「入力値」として、対応するパラメータ種別の位置に記録する。また、制御部２０１は、入力値の記録時における時刻を計時部２２４から取得し、これを「入力時刻」の欄に記録する。さらに、各パラメータ種別には有効期間が設定されており、制御部２０１は、「入力時刻」に有効期間を加算して有効期限を決定し、パラメータテーブルの対応する欄に記録する。なお、基準値の有効期間は数カ月、状態値の有効期間は数時間程度であり、少なくとも基準値の有効期間には状態値の有効期間よりも長い期間が設定される。なお、基準値は無期限に設定されてもよい。また、状態値は複数種類のパラメータが存在しているが、それぞれ種別ごとに異なる有効期間が設定されていてもよい。また、ステップＳ１４１１において、制御部２０１は、水分不足量の算出値、ナトリウム不足量の算出値を、パラメータテーブルの該当する欄に記録する。

次に、本実施形態の体内水分計１００による、体内水分量の測定動作について図１２のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１６０１において、制御部２０１は、測定開始の指示を検出する。本例では、測定スイッチ２１４の状態を監視し、測定スイッチ２１４のオン状態が２秒以上継続した場合に測定開始の指示を検出したと判定する。制御部２０１は、測定開始の指示を検出すると、ステップＳ１６０２において、測定回路２２１からの発振信号の周波数を測定することにより被検者の体内水分量を算出する。ステップＳ１６０３において、制御部２０１は、ステップＳ１６０２で得られた体内水分量を測定結果表示１０３１に表示する。そして、ステップＳ１６０４において、制御部２０１は、ステップＳ１６０２で推定された体内水分量が所定の閾値を超えるか否かに基づいて被検者が脱水状態か否かを判定する。この場合の閾値とは、例えば、水を１００％、空気を０％とした時の２５％に相当する値が望ましい。

脱水状態ではないと判定された場合は、そのまま本処理を終了する。他方、脱水状態であると判定された場合は、処理はステップＳ１６０５へ進む。ステップＳ１６０５において、制御部２０１は、パラメータテーブルに記録されている水分不足量、ナトリウム不足量の算出値、及び各パラメータテーブルの有効期限を取得する。そして、ステップＳ１６０６において、制御部２０１は、取得された有効期限と計時部２２４から得られる現在の日時を比較することによりすべてのパラメータが有効か否かを判定する。

すべてのパラメータが有効であれば、処理はステップＳ１６０６からステップＳ１６０７へ進み、制御部２０１は、計算結果表示１０３２に、ステップＳ１６０５で取得した水分不足量を表示する。そして、ステップＳ１６０８において、制御部２０１は、ステップＳ１６０５で取得したナトリウム不足量を計算結果表示１０５１に表示する。さらに、制御部２０１は、ステップＳ１６０９において、ナトリウム不足量から塩の必要量を算出し、ステップＳ１６１０において、塩の必要量を所定の食料品の摂取量に換算して、計算結果表示１０５２，１０５３にこれらを表示する。図９に示した表示部１０３では、測定結果表示１０３１に水分量、計算結果表示１０３２，１０５１〜１０５３には水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量、食料品摂取量が表示された状態の例が示されている。本例では、枠表示１０３４により、計算結果表示１０３２が水分不足量の表示を行なっていることを明示し、枠表示１０３５によりその単位がリットル（Ｌ）であることを明示している。このように、すべてのパラメータが有効期限内か否かを判定しているので、表示される水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量の信頼性が向上する。

なお、ステップＳ１６１０では、例えば、食料品の数量として「梅干しの個数」が用いられている。梅干しは一つ当たり約３ｇの塩を含むので、塩必要量（ｇ）を３で割った値が、摂取すべき梅干しの個数ということになる。計算結果表示部１０３６では、梅干しのイラストがハイライトされる個数で摂取量を示し、ユーザが直観的に認識できるようにしている。もちろん、梅干し以外の食料品を用いて塩の必要量を指示するようにしてもよい。

他方、ステップＳ１６０６において、パラメータの少なくとも一つが有効でないと判定された場合は、処理はステップＳ１６０６からステップＳ１６１１へ進む。ステップＳ１６１１において、制御部２０１は、水分不足量やナトリウム不足量等を算出できなかった旨を計算結果表示１０３２，１０５１〜１０５３に行う。例えば、計算結果表示１０３２，１０５１〜１０５３において「−−．−」を表示することで、水分不足量の算出を行なえなかったことをユーザに知らせる。こうして、パラメータテーブルに保持されたパラメータまたは計算結果が無効と判定された場合は、１０３表示部への水分不足量やナトリウム不足量等の表示は禁止される。

なお、通常時の体重（ＢＷＮ）と現在の体重（ＢＷ）が有効であった場合には、これらのパラメータを用いて算出された水分不足量のみを表示するようにしてもよい。ユーザは、水分不足量は表示されるがナトリウム不足量の表示はなされないことから、血清ナトリウム濃度の入力が必要であることを認識できる。また、計算結果表示１０３６では塩必要量を梅干しに換算した数量を示すようにしているが、これに限られるものではないことはいうまでもない。また、複数種類の食品からユーザが所望の食品を選択できるようにしてもよい。その場合、表示は「［特定された食品名］を［数量］」という形態になるであろう。例えば、梅干しが選択され、塩必要量から３個の梅干しが必要と判断された場合には、「［梅干し］を［３個］」という表示になる。

以上のように、第３実施形態の体内水分計によれば、被検者の水分量を知るとともに、水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量を知ることができ、さらにそのために摂取すべき食品の数量を知ることができる。そのため、使用者は、被検者に必要な水分補給量、塩分摂取量（食品とその数量）を判断することができ便利である。更に、水分量の計測により脱水状態であると判定された場合に水分不足量を表示するようにしているので、被検者が脱水状態であるのか否かを直ちに知ることができる。また、水分不足量の算出に使用されるパラメータに有効期限を設定してあるので、信頼のおける水分不足量を表示させることができる。

なお、各実施形態では、水分不足量、ナトリウム不足量の算出値をパラメータの入力時に計算してパラメータテーブルに保持したが、これに限られるものではない。水分不足量やナトリウム不足量の算出はそれぞれの表示のタイミング、例えば、Ｓ１６０７、Ｓ１６０８のタイミングで行なってもよい。この場合、Ｓ１６０５では、パラメータテーブルに登録されているパラメータとそれらの有効期限を取得することになる。そして、ステップＳ１６０６において、それらパラメータが有効であると判定された場合に、ステップＳ１６０７、Ｓ１６０８で制御部２０１は水分不足量、ナトリウム不足量を算出し、表示することになる。要は、有効なパラメータにより算出された水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量が表示されればよい。したがって、ステップＳ１６０６における判定は、パラメータが入力されてからの経過時間に基づいて、パラメータテーブルに保持されたパラメータまたは水分不足量やナトリウム不足量の算出値が有効か否かを判定するものである。また、ステップＳ１６１０で行なわれる食品数量の算出をステップＳ１４１１において行なってパラメータテーブルに登録しておくようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、水分量に基づいて脱水状態であると判定された場合に水分不足量やナトリウム不足量を表示したが、これは、脱水状態でないにもかかわらず水分不足量等を表示することによる、使用者の混乱を回避することを意図したものである。したがって、予防の意味で、脱水状態に近い状態から水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量等を表示して被検者へ水分補給や塩分補給を促すようにしてもよい。これは、図１２のステップＳ１６０４における水分量の判定閾値を上げることで実現できる。或いは、ステップＳ１６０４の判定を行なわずに、ステップＳ１６０５以降の水分不足量やナトリウム不足量等の表示処理を実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では水分量、水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量、食料品摂取量が同時に表示部１０３に表示される例を示したが、表示形態はこれに限られるものではない。例えば、水分量、水分不足量、ナトリウム不足量、塩必要量、食料品摂取量が交互に切り替わって表示されるようにしてもよい。この場合、表示の切り替えは自動的に所定の間隔で行われてもよいし、例えば、左右キー１０２ａ、１０２ｂを押すといった所定の操作入力のたびに表示が切り替わるようにしてもよい。

また、ナトリウム不足量や塩必要を表示して、被検者への塩の摂取を指示することを目的とするのであれば、水分不足量の表示は省略してもよい。また、ナトリウム不足量や塩必要量を省略して、摂取すべき食品の数量のみを水分量の計測結果とともに表示するようにしてもよい。また、上記各実施形態におけるスイッチ１０２を用いたパラメータの設定は、パーソナルコンピュータ等の外部装置からＵＳＢ等の所定の通信媒体を介して体内水分計１００に設定されるようにしてもよい。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

本願は、２０１１年８月１２日提出の日本国特許出願特願２０１１−１７７２４１および２０１１年８月１２日提出の日本国特許出願特願２０１１−１７７２４２を基礎として優先権を主張するものであり、それらの記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (14)

1. 被検者の体内状態を表すパラメータを入力する入力手段と、
   前記入力手段で入力された前記パラメータを保持する保持手段と、
   前記パラメータを用いて体内の水分量に関連した体内状態量を算出する算出手段と、
   被検者の水分量を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された水分量を表示部に表示する第１表示手段と、
   前記算出手段により算出された体内状態量を前記表示部に表示する第２表示手段と、を備えることを特徴とする体内水分計。
2. 前記パラメータが入力されてからの経過時間に基づいて、前記保持手段に保持されたパラメータまたは前記算出手段により算出された体内状態量が有効か否かを判定する第１判定手段を更に備え、
   前記第２表示手段は、前記保持されたパラメータまたは前記算出された体内状態量が有効と判定された場合に、前記体内状態量を前記表示部に表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の体内水分計。
3. 前記パラメータは、被検者の通常時の値として入力された基準値と、計測時における被検者の状態を示す値として入力された状態値とを含み、
   前記第１判定手段は、前記基準値と前記状態とで異なる有効期間を設定し、それぞれの有効期間と前記経過時間とに基づいて、前記保持されたパラメータまたは前記算出された体内状態量が有効か否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の体内水分計。
4. 前記保持手段は、体内状態量を算出するための複数種類の算出方法に使用可能な複数種類のパラメータを保持し、
   前記算出手段は、有効と判定された状態値のうち入力されてからの経過時間が最も短いパラメータを用いて体内状態量を算出する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の体内水分計。
5. 前記測定された水分量に基づいて、前記被検者が脱水状態か否かを判定する第２判定手段を更に備え、
   前記第２表示手段は、前記第２判定手段により脱水状態であると判定された場合に、前記算出された体内状態量の表示を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の体内水分計。
6. 前記算出手段が算出する体内状態量は、前記被検者における水分不足量であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の体内水分計。
7. 前記算出手段は、更に、前記算出された水分不足量に基づいて水分喪失量を算出し、
   前記第２表示手段は、更に前記水分喪失量を表示することを特徴とする請求項６に記載の体内水分計。
8. 前記水分喪失量に基づいて脱水状態の重篤度を決定し、決定された重篤度に応じて前記表示部における表示形態を変更する変更手段を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の体内水分計。
9. 前記算出手段が算出する体内状態量は、前記被検者における塩の不足量であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の体内水分計。
10. 前記第２表示手段は、前記算出手段により算出された塩の量を特定の食品の数量に換算した表示を行う、ことを特徴とする請求項９に記載の体内水分計。
11. 前記パラメータは、ナトリウム不足量を算出するためのパラメータを含み、
    前記算出手段は、前記パラメータを用いてナトリウム不足量を算出し、算出したナトリウム不足量に基づいて不足している塩の量を算出する、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の体内水分計。
12. 前記第２表示手段は、前記算出手段により算出されたナトリウム不足量と塩の量とを、前記表示部に表示することを特徴とする請求項１１に記載の体内水分計。
13. 前記算出手段は、更に、前記パラメータを用いて水分不足量を算出し、
    前記第２表示手段は、更に前記算出手段で算出された水分不足量を前記表示部に表示することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の体内水分計。
14. 体内水分計の表示制御方法であって、
    被検者の体内状態を表すパラメータを入力する入力工程と、
    前記入力工程で入力された前記パラメータをメモリに保持する保持工程と、
    前記パラメータを用いて体内の水分量に関連した体内状態量を算出する算出工程と、
    被検者の水分量を測定する測定工程と、
    前記測定工程で測定された水分量を表示部に表示する第１表示工程と、
    前記算出工程で算出された体内状態量を前記表示部に表示する第２表示工程と、を有すことを特徴とする体内水分計の表示制御方法。