KR20080067768A - 내장지방 측정장치 및 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 내장지방 측정장치는 대상물의 체지방량을 측정하기 위한 체지방 측정부, 근적외선을 이용하여 대상물의 피하지방 두께를 측정하기 위한 피하지방 측정부, 피하지방 두께를 통하여 피하지방량을 산출하기 위한 피하지방 산출부, 체지방량과 피하지방량을 이용하여 내장지방량을 산출하는 내장지방 산출부 및 산출된 내장지방량을 출력하기 위한 출력부를 포함하며, 이때, 체지방 측정부는 생체 전기저항분석법을 이용하며, 내장지방 산출부는 체지방량과 피하지방량의 차이를 이용하여 내장지방을 산출한다.
따라서, 본 발명에 따른 내장지방 측정장치 및 측정방법은 사용 횟수에 제한이 없고, 경제적일 뿐 아니라 생체에 부작용이 없어, 지속적인 모니터링을 가능하게하며, 측정자의 숙련도에 관계없이 항상 동일한 측정 데이터를 얻을 수 없어 장치의 조작이 용이하며, 정확한 내장지방량을 측정할 수 있다.
체지방, 피하지방, 내장지방, 근적외선
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내장지방 측정장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피하지방 측정을 위한 광원과 이미지 센서의 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 측정된 복부의 각 위치에 대한 피하지방 두께 그래프,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장지방 측정장치의 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 내장지방 측정장치 110: 체지방 측정부
115: 전극 120: 피하지방 측정부
122: 광원 124: 이미지 센서
130: 피하지방 산출부 140: 내장지방 산출부
150: 출력부
본 발명은 내장지방 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피측정자의 인체 특정 일부분에 분포된 내장지방을 정확하고, 용이하게 측정할 수 있는 내장지방 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
체지방측정기는 생체 전기저항분석법을 이용하여 인체를 일종의 저항으로 보고, 인체 측정부위에 일정한 전류를 흘려주고 이때의 전위차를 검출하여 그 저항값을 산출하고, 여기서 검출된 저항값과 피측정자의 신장, 나이, 성별 등의 변수와 함께 공지된 알고리즘에 의하여 체지방율 등을 산출함으로써 결과적으로 피측정자에게 건강상태나 일종의 다이어트 정보를 제공하기 위한 장치이다.
이와 같은 종래의 체지방측정기는 통상 인체를 상체부위와, 복부 및 몸통부위와, 하체부위 3부분으로 구분하여 체 지방을 측정하는 것을 공통으로 하고 있다.
그러나, 이와 같은 획일적인 체지방 측정기들의 문제점은 피측정자가 원하는 국소부위, 예를 들어 종아리, 엉덩이, 허벅지, 가슴, 배, 팔뚝, 목이나 안면부위 등과 같은 부분만을 측정할 수 없다는 것이다. 특히, 인체 체지방은 피하지방 및 내장지방으로 대별되며, 복부비만은 대부분 내장지방으로 유래된다는 사실이 공지된 이후 복부를 포함한 내장지방 측정방법 및 장치와 관련하여 많은 관심이 유발되고 있다.
이에 따라 종래에는 내장지방을 측정할 수 있는 방법으로 캘리스법 CT법, DEXA법, MRI법, 초음파 측정법 등 인체의 단면을 영상으로 판독하여 측정하는 방법이 적용되었다.
이중, DEXA법, CT법, MRI법, 초음파 측정법 등은 지정된 곳에서 고가의 장비를 전문가가 조작하여 측정을 해야 하므로 번거롭고 경비가 많이 든다는 단점이 존재한다. 또한 DEXA법, CT법 등 방사선을 이용하는 방법으로서 정확도는 높으나 방사선의 조사 위험이 따르므로 반복된 측정이 불가능하다. 그리고, 초음파 측정법은 장비가 고가로서 유지비용이 많이 소요되며, 측정자의 숙련도에 따라 결과가 다르게 측정될 수 있는 단점이 있으며, 캘리퍼스법은 부정확하고 피부 두겹 두께 측정이 부적절한 부위도 있으므로 그 이용에 한계가 있다.
따라서, 내장지방은 대사적으로 큰 의미를 가지는 요인임에도 불구하고 용이하게 측정하기가 불가능할 뿐 아니라, 지속적인 모니터링을 통한 관리가 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 기존의 체지방 측정법과 근적외선을 이용한 피하 지방 측정법을 통하여 내장지방을 측정할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방사선을 전혀 사용하지 않도록 내장지방 측정장치를 구성하여 생체에 부작용을 줄이는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 측정자의 숙련도에 관계없이 항상 동일한 측정 데이터를 얻을 수 있는 조작이 용이한 내장지방 측정장치 및 측정방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 지속적인 모니터링이 가능한 내장지방 측정장치 및 측정방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 내장지방 측정장치는 대상물의 체지방량을 측정하기 위한 체지방 측정부, 근적외선을 이용하여 대상물의 피하지방 두께를 측정하기 위한 피하지방 측정부, 피하지방 두께를 통하여 피하지방량을 산출하기 위한 피하지방 산출부, 체지방량과 피하지방량을 이용하여 내장지방량을 산출하는 내장지방 산출부 및 산출된 내장지방량을 출력하기 위한 출력부를 포함한다.
본 발명에 따른 체지방 측정부는 생체 전기저항분석법을 이용하며, 내장지방 산출부는 체지방량과 피하지방량의 차이를 이용하여 내장지방을 산출한다.
한편, 본 발명에 따른 피하지방 측정부는 대상물의 특정영역에 근적외선을 입사시키는 광원, 광원으로부터 대상물로 입사되어 확산된 근적외선의 특성을 대상물의 외부에서 측정하는 이미지 센서, 이미지 센서에서 측정된 데이터를 통해 대상물의 피하지방 두께를 측정하는 두께 측정수단 및 측정된 피하지방 두께를 출력하는 출력수단을 포함한다.
본 발명에 따른 피하지방 산출부는 피하지방 두께로부터 피하지방의 부피를 산출한다.
그리고, 본 발명에 따른 근적외선은 750㎚ 내지 3000㎚의 파장을 가진다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 리니어 이미지 센서로서, 대상물로 입사되어 확산된 근적외선의 특성을 대상물의 외부에서 대상물의 특정 영역으로부터의 거리에 따른 데이터로써 측정한다.
본 발명에 따른 광원과 이미지 센서는 일정한 간격으로 배열되거나, 일정한 간격으로 반복적으로 배열된 어레이 형태로 적용할 수도 있다.
상술한 대상물은 정확하게는 내장지방을 측정하기 위하여 인체의 복부에 해당하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 출력수단은 측정된 피하지방 두께를 그래프화하여 출력거나, 데이타 테이블화하여 출력할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 광의 특성은 광의 세기에 해당한다.
따라서, 본 발명에 따른 내장지방 측정방법은 생체 전기저항분석법을 이용하여 대상물의 체지방량을 측정하는 단계, 근적외선을 이용하여 대상물의 피하지방량을 측정하는 단계, 체지방량과 피하지방량의 차를 구하는 단계를 포함하며, 피하지방량을 측정하는 단계는 대상물의 특정 영역에 근적외선을 입사시키는 단계, 대상물의 내부에서 확산되는 근적외선의 특성을 대상물의 외부에서 측정하는 단계, 측정된 데이터를 통해 대상물의 피하지방 두께를 측정하는 단계, 피하지방 두께를 부피로 환산하여 피하지방량을 측정하는 단계를 포함한다.
앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선 의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피하지방 측정장치(100)로서, 본 발명의 피하지방 측정장치는 우선, 대상물의 체지방량과 피하지방량을 각각 측정할 수 있는 체지방 측정부(110) 및 피하지방 측정부(120)를 구비하여 측정된 체지방량과 피하지방량의 차이를 통하여 피하지방을 측정한다.
즉, 체지방량으로부터 피하지방량을 뺀 값을 통하여 내장지방량을 산출하는 것이다.
따라서, 본 발명의 내장지방 측정장치(100)는 도 1에 도시된 것과 같은 체지방 측정부(100)를 포함하며, 이와 같은 체지방 측정부는 BIA법을 이용한다.
BIA법은 인체에 미세한 전류를 흘려 인체의 저항을 측정하는 방법으로서, 인체에 전류를 흘리면 전기는 전도성이 좋은 체수분을 따라 흐르고 인체의 저항은 체수분의 양에 따라 달라지게 되는데 인체를 원통의 도체로 가정하고 부피를 구한 후 전기전도도를 측정하여 임피던스를 계산함으로써 체수분량을 통하여 체지방량을 구할 수 있는 것이다.
단, 내장지방을 측정하기 위하여, 체지방 측정부는 인체의 복부(腹部)에 해당하는 부위만을 측정하는 것이 바람직하며, 이로 인하여 도 1 에 도시된 바와 같이 복부에 다수개의 전극(115)을 위치시키도록 하여 복부의 체지방을 측정하도록 한다.
피하지방 측정부(120)는 복부에 존재하는 피하지방을 측정하기 위한 것으로서, 근적외선을 입사시키는 광원(122)을 포함한다. 이때, 피부에 입사되는 근적외선이 피부 표면상의 수 내지 수십 ㎛ 지름을 가지는 영역내에 수직으로 입사될 수 있도록 광원(122)을 구성하는 것이 바람직하다. 이는 생체 광학에서 관찰할 수 있는 단일 역산란을 최소화할 수 있게 되어 측정의 정밀도를 높일 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명에서 사용된 근적외선은 750㎚ 내지 3000㎚의 파장을 가지는 것으로써 피부내에 존재하는 멜라닌의 영향을 가장 적게 받으므로 피부상태(피부 색 등)에 따른 오차의 발생을 최소화하면서도 측정을 용이하게 한다.
한편, 피부표면과 근적외선과의 거리는 0.7 ∼ 3 ㎝로 이격되도록 구성하여 피부에 가해지는 손상을 최소화할 수도 있다.
광원(122)으로부터 방사되어, 피부에 입사된 근적외선은 도 2에 도시된 바와 같이 각 피부조직(표피, 진피, 피하지방)을 통과하거나, 물리적 특성이 비슷한 층을 따라 흐르거나, 각각의 조직을 거쳐 다시 외부로 방출될 수 있다. 즉, 근적외선은 피부의 각 조직을 계속적으로 통과할 수도 있으나, 입사된 근적외선이 일부 상 부층만을 통과하고 중간층을 따라서 흐르다가 다시 상부층을 통과하여 외부로 방출될 수 있는 것이다. 이렇게 피부의 중간층을 거쳐 나오는 근적외선의 세기는 근적외선이 입사된 지점으로부터 일정 거리(L)의 영역에서 높아지며, 이러한 일정 거리는 중간층의 두께에 따라 달라진다.
따라서, 피부의 외부에서 보았을 경우, 근적외선이 입사되는 지점을 중심으로하여 둥근 동심원 무늬가 생기는 것을 관찰할 수 있게 되는데, 이러한 동심원 무늬를 이용하여 피하지방의 두께를 측정하는 것이다.
본 발명에서 적용된 이미지 센서(124)는 도 2에 도시된 바와 같이 광원(122)으로부터 피부에 입사된 근적외선에 피부 내부에서 확산되고 다시 외부로 방출되는 것을 측정하는 센서로서, 근적외선의 입사지점을 중심으로부터 그 주변 피부의 근적외선의 세기에 의한 무늬를 촬영한다. 이러한 이미지 센서(124)는 통상적으로 촬영 소자 형태인 2차원 이미지 센서를 사용하며, 광원이 입사 지점에 수직으로 위치하는 경우, 광원의 수평위치가 입사 지점이 된다.
그리고, 이미지 센서(124)에서 측정된 데이터를 통하여 복부의 피하지방 두께를 측정하는 두께 측정수단(도시하지 않음)은 이미지 센서를 통하여 촬영된 둥근 동심원 무늬 중 피하지방층에 해당하는 동심원 무늬간의 거리를 구한다. 이후, 미리 저장된 측정 거리 대 피하지방층 두께 테이블을 이용하여 동심원 무늬간의 거리에 대응되는 피하지방층 두께를 얻을 수 있으며, 이를 디스플레이등에 표시하거나 다른 연산에 적용될 수 있도록 한다.
측정된 두께는 출력수단(126)을 통하여 도3에 도시된 바와 같은 그래프화 혹 은 데이터 테이블화하여 출력할 수도 있다.
한편, 두께 측정수단을 통하여 측정된 피하지방의 두께는 피하지방 산출부(130)를 통하여 부피로 산출하고 이로 인하여 피하지방량을 용이하게 획득할 수 있다.
내장지방 산출부(140)는 측정된 체지방량으로부터 피하지방량을 뺀 값을 통하여 내지방량을 산출하며, 산출된 내지방량은 출력부(150)를 통하여 외부의 관찰자가 용이하게 관찰할 수 있도록 모니터 혹은 인쇄를 통하여 출력된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 해당하는 것으로서, 다른 구성은 상술한 일실시예와 동일하고, 체지방 측정부(110)의 전극(115)과 피하지방 측정부(120)의 광원(122) 및 이미지 센서(124)를 일체형으로 형성하는 것이 상이하다.
도 4에 도시된 바와 같이 체지방 측정을 위한 다수의 전극(115)을 복부상에 위치할 수 있도록 배열하고, 피하지방 측정을 위한 광원(122) 및 이미지 센서(124)를 전극(115)이 위치하는 영역을 제외한 영역상에 규칙적으로 배열함으로써, 체지방 측정과 피하 지방의 측정을 더욱 용이하게 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 피하지방 측정부의 이미지 센서를 다수개의 라인(line)으로 나열된 측광 픽셀을 가지는 센서로서 2차원 이미지 센서보다 저렴하고 그 구성도 간단한 리니어 이미지 센서로 적용한 것을 제외하고는 일실시예 혹은 다른 실시예와 그 구성을 같이한다.
다만, 본 발명의 또 다른 실시예에서 적용된 리니어 이미지 센서는 측정된 값을 상기 일실시예 혹은 다른 실시예에서처럼 별도의 이미지처리를 하지 않는다.
즉, 근적외선의 세기가 가장 강한 픽셀을 정하고, 미리 저장된 광원과 리니어 이미지 센서와의 거리 데이터, 그리고 미리 저장된 픽셀의 이미지 센서 내의 위치 데이터를 통하여 근적외선간의 세기가 가장 강한 지점의 측정 거리를 계산하도록 한다. 따라서, 미리 저장된 측정거리 대 피하지방 두께 테이블을 이용하여 피하지방을 산출하도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 내장지방 측정장치 및 측정방법은 사용에 제한이 없고, 경제적일 뿐 아니라 생체에 부작용이 없어, 지속적인 모니터링을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 내장지방 측정장치는 측정자의 숙련도에 관계없이 항상 동일한 측정 데이터를 얻을 수 없어 장치의 조작이 용이하며, 정확한 내장지방량을 측정할 수 있는 것이다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명에 따른 내장지방 측정장치 및 측정방법은 사용 횟수에 제한이 없고, 경제적일 뿐 아니라 생체에 부작용이 없어, 지속적인 모니터링을 가능하게 하는 이 점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 내장지방 측정장치 및 측정방법 측정자의 숙련도에 관계없이 항상 동일한 측정 데이터를 얻을 수 없어 장치의 조작이 용이하며, 정확한 내장지방량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
Claims (16)
- 대상물의 체지방량을 측정하기 위한 체지방 측정부;근적외선을 이용하여 상기 대상물의 피하지방 두께를 측정하기 위한 피하지방 측정부;상기 피하지방 두께를 통하여 피하지방량을 산출하기 위한 피하지방 산출부;상기 체지방량과 상기 피하지방량을 이용하여 내장지방량을 산출하는 내장지방 산출부; 및산출된 상기 내장지방량을 출력하기 위한 출력부를 포함하는 내장지방 측정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 체지방 측정부는 생체 전기저항분석법을 이용한 내장지방 측정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 내장지방 산출부는 상기 체지방량과 상기 피하지방량의 차이를 이용하는 내장지방 측정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 피하지방 측정부는상기 대상물의 특정영역에 근적외선을 입사시키는 광원;상기 광원으로부터 상기 대상물로 입사되어 확산된 근적외선의 특성을 상기 대상물의 외부에서 측정하는 이미지 센서;상기 이미지 센서에서 측정된 데이터를 통해 상기 대상물의 피하지방 두께를 측정하는 두께 측정수단; 및측정된 상기 피하지방 두께를 출력하는 출력수단을 포함하는 내장지방 측정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 피하지방 산출부는 상기 피하지방 두께로부터 피하지방의 부피를 산출하는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 근적외선은 750㎚ 내지 3000㎚의 파장을 가지는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 이미지 센서는 리니어 이미지 센서인 내장지방 측정장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 리니어 이미지 센서는 상기 대상물로 입사되어 확산된 근적외선의 특성을 상기 대상물의 외부에서 상기 대상물의 특정 영역으로부터의 거리에 따른 데이터로써 측정하는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 광원과 상기 이미지 센서는 일정한 간격으로 배열된 내장지방 측정장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 광원과 상기 이미지 센서는 일정한 간격으로 반복적으로 배열된 내장 지방 측정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 대상물의 위치는 복부에 해당하는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 출력수단은 상기 측정된 피하지방 두께를 그래프화하여 출력하는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 출력수단은 상기 측정된 피하지방 두께를 데이타 테이블화하여 출력하는 내장지방 측정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 광의 특성은 광의 세기인 내장지방 측정장치.
- 생체 전기저항분석법을 이용하여 대상물의 체지방량을 측정하는 단계;근적외선을 이용하여 상기 대상물의 피하지방량을 측정하는 단계;상기 체지방량과 상기 피하지방량의 차를 구하는 단계를 포함하는 내장지방 측정방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 피하지방량을 측정하는 단계는상기 대상물의 특정 영역에 근적외선을 입사시키는 단계;상기 대상물의 내부에서 확산되는 상기 근적외선의 특성을 상기 대상물의 외부에서 측정하는 단계;상기 측정된 데이터를 통해 상기 대상물의 피하지방 두께를 측정하는 단계;상기 피하지방 두께를 부피로 환산하여 피하지방량을 측정하는 단계를 포함하는 내장지방 측정방법.
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